薄膜电容分类研究

• 综述

在音频电路设计中，薄膜电容是个常客。它的损耗角非常低，电容值较小，耐压比较大，可以用于耦合、滤波、退耦等场合。

在应用中我发现，薄膜电容种类较多，技术参数的关注点与电解电容有所不同，于是查阅了Wiki和各个厂家的Datasheet，在这里做一个总结。

薄膜电容总的来说性能很好，但也分很多种类和级别，应用的场合也有所不同。基础知识在Wiki上很详尽，下图展示了薄膜电容的电极/电介质材料和它们的缩写：

• 电极材料

首字母M是指金属化薄膜电极（塑料薄膜上制作有薄薄的金属层），而F是指金属箔电极（单独的金属箔，不依附于塑料薄膜）。

像FKS和FKP等都是用金属箔作为电极，理论上，损耗角等参数可以做得更好。但金属化薄膜电极的好处是电容尺寸更小，因为作为电极的金属层非常薄。

首字母以后的字母代表了介质材料。

• 电介质材料

目前最常见的MKT和MKS电容都是金属化聚酯（PET，俗称涤纶）薄膜电容。

而著名的MKP是金属化聚丙烯（PP）电容。

另外FKC/MKC聚醋酸酯（PC）电容虽然大部分厂商都停产了，但存货也还能见到，性能也还不错。停产的主要原因是90年代以来，PC薄膜不再生产了。

特氟隆（PTFE）电容在一些非常顶级的音频耦合电容中还可以见到

聚苯乙烯（PS）电容在CBB电容中较常见，金属化聚丙烯（PPS）多用于贴片薄膜电容，聚乙烯石脑油电容PEN暂时还没见过。

• 稳定性

上图中比较关注的信息是温度和频率稳定性。

PET在温度、频率稳定性上都比较差。

不考虑频率稳定性，PPS在温度稳定性上最好。

而频率/温度综合起来PP是最好的。

另外，虽然FKC/MKC电容已经基本停产，但我在研究FKC电容的时候发现，PC材料的温度稳定性也非常好，甚至超过PP，根据WIMA公司的资料：

 

电容量稳定性上，相对于PET和PP，PC都更稳定，特别是在0-80度的常用范围内。

另外，PC的频率特性也不错：

 

损耗角在1k，10k，100kHz频率下分别大约是10，20，100e-4，比PP略差一些，总体上和PPS性能差不多。可以用于高频应用。

• 应用

对于不同厂牌的电容，性能主要还是材料决定的，与厂牌没多大关系。仅从损耗角来看，即使是最好的PET也与最差的PP有数量级的差距。

PET的电容优势主要是便宜，大多价格只是同规格PP的一半左右，另外体积比PP小。适合用在电源（储能）、隔直、退耦、旁路等应用中。

而PP电容比较贵，高频性能很好，可以串在信号路径中，起耦合作用。

PC电容目前比较稀少，主要是存货。稳定性非常好，高频性能还不错，可以考虑用于滤波器等精度要求较高的应用中。

而金属化薄膜与金属箔电极的性能区别非常小，金属化薄膜体积上有优势，应用中可优先采用。