电容器基本常识
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电容器基本常识
-1021688785.doc- Page 2 of 19 電容器基本常識
一﹑電容器的基本構造﹕
在正負兩極間加入介質（絕緣材料）乃是電容器的最基本構造﹒
二﹑電容器的總類﹕
1﹒含油紙質電容（Oil impregnated paper Capacitor）
以兩層以上的絕緣體當介質﹐在真空槽中含浸絕緣油﹐再予以封裝即可﹒
2﹒金屬化紙電容（Metallized paper Capacitor）
3﹒聚乙酯膜電容（Polyester Film Capacitor）
4﹒金屬化聚乙酯膜電容（Metallized Polyester Film Capacitor）簡稱MPE
5﹒聚苯乙烯膜電容（Polystyrene Film Capacitor）簡稱P.S.Cap
6﹒聚丙烯膜電容（Polypropylene Film Capacitor）簡稱PP.Cap
7﹒金屬化聚丙烯膜電容（Metallized Polypropylene Film Capacitor）簡稱MPP
Cap.
8﹒雲母電容（Mica Capacitor）
9﹒陶瓷電容（Ceramic Capacitor）
10﹒鋁電解電容（Aluminum Electrolytic Capacitor）
11﹒空氣電容（Air Capacitor）
12﹒聚碳酯電容（PC）
以上凡是金屬化膜電容器皆具有自我恢復作用和小型化的特色﹐自我恢復作用是
-1021688785.doc- Page 3 of 19 經電壓瞬時破壞後﹐仍會恢復﹐不致短路﹐因其材料上蒸著之金屬物氣化蒸發飛散之固﹒
三﹑本公司之主要產品
本公司是以第3~7項為主要電容器製造商。可依序按有感﹑無感﹑材質之不同而區分﹒
材質 Type 其餘如腳型﹑外觀﹑電壓範圍﹑容質範圍﹑容許差請見本公司目錄page3 有感 PE PEI
PP PPL
無感 PE PEN
PP PPN
MPE DMPE﹑MPEM﹑BMPE﹑MPEB﹑MPEX﹑FMPE﹑TMPE
MPP MPP﹑MPH﹑MPA﹑MPPB﹑TMPP﹑FMPP﹑TMPP﹑MPPS﹑MPSA
MPC DMPC
四﹑生產流程
1﹒包漆型金屬化膜電容器流程（附件一）﹒
2﹒包漆型無感電容器流程（附件一）
3﹒包漆型有感電容器流程（附件一）
五﹑電容器的電氣特性
1﹒使用溫度之範圍﹕
係電容器加上額定電壓﹐能經過長期使用而不致破壞的最高和最低溫度之範圍﹐各種電
-1021688785.doc- Page 4 of 19 容器之使用溫度範圍各異﹐因此在選用時必需選取能合乎使用環境溫度範圍的電容﹐以免使用壽命太短﹒
Example:
產品 使用溫度
聚苯乙烯（PS） －40℃~+75℃
聚乙脂膜（PE﹑MPE） －40℃~+100℃
聚丙烯（PP﹑MPP﹑PPS） －40℃~+80℃
2﹒DF值（損耗因素﹕Dissipation Factor）
DF為損耗因素﹐指電容使用於高頻﹑大信號的電路時﹐其電容所損耗的電量與原有之帶電量之比例﹒例如﹕某電容之帶電量為1庫倫﹐經用於某回路上時損耗了0.2庫倫﹐剩下0.8庫倫﹐則其DF值為0.2/1=20%﹒
若是容器的DF值越大﹐則該電容器越容易生熱﹐易遭破壞﹐壽命不長﹒因此使用條件不同的電路上對DF的要求也應該有所不同﹒
Example:
產品 使用頻率 DF
聚苯乙烯（PS） 1KHz 0.0008以下
聚乙脂膜（PE﹑MPE） 1KHz 0.006以下
聚丙烯（PP﹑MPP﹑PPS） 1KHz 0.0008以下
3﹒IR（絕緣電阻﹕Insulation Resistance）
-1021688785.doc- Page 5 of 19 漏電流與絕緣電阻有直接的關系﹐我們希望漏電流越小﹐就得要求絕緣電阻越大﹐因此在各種電路的電容器其IR都有最小值的規定﹒
IR的表示方法為容量小或等於0.33uF時用MΩ﹐容量大於0.33uF時﹐則以MΩ＊uF=ΩF為規格值﹐由於絕緣電阻很高﹐故一般使用單位為MΩ﹒
4﹒額定電壓（Working V）﹑耐電壓（Breakdown V）﹑測試電壓(Test V)﹒
額定電壓﹕電容器於溫度40℃以下常溫中﹐可連續長期所加的電壓稱為額定電壓或工作電壓﹒
耐電壓﹑測試電壓﹕耐電壓就是破壞電壓﹐以額定電壓的數倍加壓多少時間來表示耐電壓的高低﹐我們訂定以額定電壓的數倍為測試電壓﹒
5﹒電容器的適用頻率
電容器的容量和散逸因素（DF）會因頻率不同而不同﹐若於某頻率時﹐容量和DF值變化很大﹐以致超出我們的規格值﹐則該電容器就不適用以這頻率﹒例如﹕某電容于出廠時是以1KHz測試其容量﹐但卻使用在100Mhz的電路上﹐則其容量勢必不足﹒而頻率對其DF值的影響也很大﹐頻率越高﹐等效串聯電阻所形成的發熱量越大﹐發熱量越大﹐則又造成等效串聯電阻的增加﹐也就使得DF增大﹐這就是為何DF會隨頻率增加而增加的原因﹒
6﹒電容量的單位
電容量的單位﹐中文稱為法拉（Farad）﹐一法拉就是加一伏特電壓于一電容
-1021688785.doc- Page 6 of 19 器的兩極上﹐當此電容充滿了一庫倫（Coulomb）的電荷時﹐此電容的電容量即稱一法拉﹒由於法拉的單位太大﹐故實用單位以uF(micro Farad, F)
nF(nano Farad, F) pF(pico Farad, F )表示﹒其之間之關系如下﹕
1F= uF= nF= pF
對應表如下﹕
F uF nF pF
F 1
uF 1
nF 1
pF 1
六﹑電容器之製程
電容器之製造是由捲取開始﹐經由壓型﹑焊接﹑排板﹑包漆﹑烘烤等製程製作而成﹐而其容量會因其不同行程而有上升或下降﹒一般來說﹐當捲取後﹐其素子即有容量﹐當壓型後其容量會上升﹐經由焊接後會下降﹐至包漆烘烤後則會上升﹒可參考附件二﹒
（一） 捲取
目的﹕將塑膠膜材料捲成所需要的素子﹒
其捲法有兩種﹐依捲繞﹑焊接構造不同而分為兩種﹕
（1） 有感型（Inductive）（如圖）
（2） 無感型（Non-Inductive）(如圖)
有感型（Inductive）
導線
焊接點
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（圖一）有感型
（圖二）無感型
＊ 有感型以材料區分﹐又簡稱為PEI與PPL兩種﹐其體積比無感型略小﹒唯其雜散電感較多是其缺點﹒
＊ 無感型以材料區分又分為PEN﹑PPN﹑MPE﹑MPP﹑PPS等﹐可略去因電極箔捲繞後所產生之雜散電感﹒在電路中發熱量較低﹐可避免損壞﹒其缺點為體積較大﹒
＊ 無感型在製作上可變更設計如下圖示之特殊電容器﹒
＊ 有感﹑無感在其低頻時（約數 KHz）其特性是相同的﹐只有在高,頻（約10MHz~100MHz）時﹐才會顯現出無感與有感之特性分別﹒
＊ 目前優普電子（蘇州）廠所擁有捲取機台數約有99台﹒
導線 金屬箔
介質
-1021688785.doc- Page 8 of 19 台數 每台產能（22H）
有感 60 1056K
無
感 金屬化 24 369.6K
非金屬化 15 198K
＊ 捲取材料
品名 介質 導體 保護膜
有感 PEI PE 鋁箔 PE
無感 DMPE PEMF 金屬化箔
MPP PPMF 金屬化箔
PEN PE 鋁箔
PPN PP 鋁箔
MPPS PPMF﹐PP 鋁箔
（二） 壓型
目的﹕ 將捲取後的圓形電容素子﹐以油壓熱壓機依所規定之溫度﹑時間﹑壓力壓成扁平形狀﹐再置於恒溫烤箱中使其材料自然收縮而穩固其特性﹒其主要過程為材料自然收縮﹐並以加熱後將其內部空氣﹑濕氣一并清除﹒並可利用
-1021688785.doc- Page 9 of 19 熱壓程序將電容容量提升﹒
特性影響﹕素子經熱壓後造成其容值升高﹐其理由如下﹕
電容容值其基本公式為﹕
C＝Ka/d (K= 介電常數﹐A＝面積﹐d＝兩導体之間距)
A
d
故C（容值）正比于A（面積）﹐而與d（距離）成反比﹐所以當壓型後﹐素子其中心間隙變小﹐而造成容值升高﹒
所需材料﹕捲取後的圓形電容素子﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱 台數
預壓機 1台
熱壓機 有感 6台
無感及金屬化 5台
烤箱 2台
產能﹕
機台名稱 每日產能（22H）
壓型（有感） 1122K
壓型（無感﹑金屬化） 594K
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作業步驟﹕
1﹒準備好待壓型之素子﹐將素子先放在預壓機上初步壓扁﹒
2﹒依流程卡上規定條件設定熱壓機之各項環境參數（溫度﹑壓力﹑時間）﹒
3﹒待溫度上升至預定值後﹐將預壓好之素子放入熱壓機內進行熱壓﹒
＊ 預壓時素子不可壓的太扁﹐否則會使素子端面凹凸不平﹐以素子不會滾動為宜﹒
＊ 須待溫度上升至設定值方可作業﹒
＊ 素子要互相分開﹐不可重疊﹒
＊ 壓力調整的允許誤差為±5Kg﹒
（三） 包封
目的﹕對壓形烘烤后之素子進行包封作業﹐以便于噴金作業﹒
所需材料﹕冷壓紙﹑美紋膠帶﹒
目前擁有設備﹕
機台名稱 台數 每日產能（22H）
全自動包裝機 7台 646.8K
作業步驟﹕
1﹒將素子倒在振動盤內﹐開始作業﹒
