薄膜电容器的基础知识 ～特性、用途～

薄膜电容器的优异特点

表示电容器特性（性能）的指标包括以下几项。“静电电容”表示能够储蓄多少电气，“额定电压”表示把所储蓄的电气推出去的强度，“绝缘电阻”表示能够不泄漏地保持所储蓄电气的能力，“击穿强度”表示能够承受多少电压，“额定电流”表示储蓄或释放电气时的电流大小，“损耗”表示储蓄或释放电气时的损失（电阻）。

与其他电容器相比，薄膜电容器在上述众多的特性中具有优势。

温度变化引起的电容变化小

电容器的静电电容会随着温度而变化。譬如，陶瓷电容器在温度变化时，介电质的介电常数会发生变化，结果导致静电电容变动。此外，铝电解电容器，其电解液的导电性和电极的电阻会随着温度变化而变化，因而静电电容也会变化。

陶瓷电容器和铝电解电容器，其静电电容会随着温度变化而出现10％以上的变动，而相同温度范围内薄膜电容器的静电电容只有几％左右的变动。

绝缘电阻高

薄膜电容器采用PP（聚丙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PPS（聚苯硫醚）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）等作为电介质，与陶瓷电容器和铝电解电容器相比，具有更高的绝缘电阻和更理想的保持所储蓄电气的能力等特点。电容器的绝缘电阻一般随着温度的升高而下降，但与其他电容器相比，薄膜电容器的绝缘电阻即使温度升高也不易下降，从而保持性能。

此外，与其他电容器相比，薄膜电容器具有电气输入或输出时损耗小的特点。其中，使用PP介电质的薄膜电容器的优点是，损耗非常小，即使温度变化仍然保持损耗小的状态。

没有极性

电容器中有的有极性，有的则没有极性，譬如，铝电解电容器由于有极性而只能用于直流电，但薄膜电容器则没有极性，既可用于直流电，也可用于交流电。

故障少，寿命长

塑料薄膜作为薄膜电容器的介电质由于其物理性能稳定，因而与其他电容器相比，具有故障少、寿命长等特点。

没有偏压特性变化

陶瓷电容器的静电电容随外加电压的变化而变化，而薄膜电容器的静电电容则几乎不随外加电压的变化而变化。利用这一特性，在音频电路中使用薄膜电容器时，具有失真少、音质提高的优点。

优异的耐电压特性、耐纹波电流特性

铝电解电容器的耐电压约为500V，而借助薄膜电容器则可制造应对将近4000V的高耐电压的产品。逆变器电源用于太阳能发电系统时，用来处理650V的高电压；用于HEV时，用来处理48～750V的高电压；用于铁路车辆时，用来处理1000～3000V的高电压。为了使逆变器电源的电压趋于稳定（噪声的去除、平滑化），薄膜电容器不可或缺。

薄膜电容器，其耐纹波电流特性（允许电流）同样优异，具有即使大电流流过也不易自发热的特点。

按薄膜材料区分的特性比较

到目前为止，我们就薄膜电容器具有优势的特性进行了介绍。此外，我们还将比较薄膜电容器中不同薄膜材料的特性。若将PP、PET、PPS、PEN作为薄膜材料进行比较，PP在耐电压、介电损耗、绝缘电阻、比重、成本等方面都优于其他三者，唯独介电常数较低，但综合来看，PP具有优势，通常的薄膜电容器大多使用PP。

电容器市场和应用

众所周知，以EV/HEV和太阳能/风能发电系统中使用的逆变器为首的环保相关市场正在全球范围内快速增长。其中，特别是高功率领域（超过DC500V的高电压、大电容）的需求在不断扩大。用于逆变器的电容器，要求其具有高耐电压且长寿命、高可靠性的特性，因而多半情况下采用薄膜电容器。

到目前为止，我们已经介绍了薄膜电容器的优点，但它并非在所有特性方面都完美无缺。

其中可以列举的一点是单位体积的静电电容。若对相同体积的薄膜电容器和铝电解电容器进行比较，则有着大约1/100的较大差异。因此，在需要较大静电电容的用途中采用铝电解电容器等，根据所需的规格对电容器进行区分使用。

特别是在不断增长的环保相关市场上，环保型汽车（EV/HEV）、太阳能发电和风力发电对设备的高电压、大电容要求在不断提高。在这种趋势下，可以说薄膜电容器最适合于高电压用途。

松下电器生产的薄膜电容器：产品阵容

我们在这里介绍松下电器提供的薄膜电容器的产品阵容。大致上包括两种商品，即通用商品和定制商品。通用商品分为低压、中高压和其他，低压包括表面贴装、层压，中高压包括通用分立元件和用于防止噪声的商品。定制商品包括3种，即用于EV/HEV、用于太阳能发电等社会基础设施、用于白色家电。

通用商品在位于岛根县松江市的据点内进行开发和生产。定制产品在富山县砺波市的据点内进行开发和生产。除了日本国内这两个据点外，我们还有在中国广东省设有生产据点，生产从通用商品到定制商品的所有商品，并在欧洲斯洛伐克设有车载专用商品的生产据点。

松下电器生产的薄膜电容器：特点

松下电器最擅长的领域是用于逆变器电源的薄膜电容器。我们在EV/HEV中使用的电容器市场份额超过50%，目前正在向除此以外的商品，主要是面向环保相关行业的商品展开在EV/HEV的电容器中培养的技术。与其他公司的薄膜电容器商品相比，本公司生产的薄膜电容器具有耐湿性、安全性、长寿命等特点。

高耐湿性

薄膜电容器可列举的主要劣化原因是电极的氧化。松下电器开发了外壳材料、填充树脂材料和高耐湿喷镀金属（用来连接电容器内部电极和引线端子的金属涂层)，并通过“密封技术”和“耐候技术”实现了高度的耐湿可靠性，该“密封技术”使得水分不易从外部进入元件内部，该“耐候技术”使用具有高耐湿性的蒸镀金属进行内部电极加工技术创新，即使水分到达元件也会抑制电极腐蚀。

高安全性、长寿命

松下电器与化学薄膜厂家合作开发出了高耐压、高耐热的PP薄膜。此外，通过独特的图案技术在电容器内部备有安全机构。通常，电容器内部的某一处一旦发生介电击穿就会导致整体上被击穿，而松下电器生产的薄膜电容器则采用这样的结构，它借助此安全机构分为多个电容器单元，在发生介电击穿时熔断该单元（熔丝功能），以防止击穿进展为整体。正是因为我们在公司内部具有蒸镀工艺并高精细的图案蒸镀技术经过千锤百炼，才使得该熔丝功能得以实现。

小结

安装有松下电器生产的用于逆变器电源的薄膜电容器的大量EV/HEV已在世界各地的不同气候地区使用。从该面向EV/HEV的用于逆变器电源的薄膜电容器获得的许多知识促成了高可靠性电容器的实现，它具有高耐湿性、高安全性、长寿命等附加价值。松下电器生产的薄膜电容器具有的附加价值，符合市场／客户对以太阳能发电／风力发电系统为首的环保相关设备的要求。我们将继续专注于今后需求日益扩大的环保相关设备的进化，以便做出更大的贡献。

相关产品信息

• 薄膜电容器