電容器

電容器(capacitor)為存放電荷之電子組件，屬被動元件的一種。包含兩個導電面，由絕緣材料或介質（如空氣，紙，雲母，玻璃，塑膠膜，油）予以分隔，可阻止直流電流動，允許限量之交流電（視電容量與交流頻率而定）通過，電容在電路中主要是作為阻絕直流、耦合交流、濾波、調諧、相移、儲存能量、作為旁路、耦合電路等。

1法拉的電容在1 伏特的電位差之下可以儲存1庫侖的電量，不過在實際的使用上法拉是一個極大的電容，一般電容器的值只有微法拉(10的負6次方)。

電容是以靜電的形式儲存和釋放電能，其特性就是利用導體以儲存電荷，其所儲存的正負電荷等量地分布於2塊不直接導通的電極上（通常為金屬板）。電容器包括二個電極，二個電極儲存的電荷大小相等，符號相反，因此電容器保持為電中性，電極本身是導體，二個電極之間由稱為絕緣體（或稱為介電質），絕緣金屬隔開。

各種電容因不同的介質導電性及物理性的不同因而產生不同之電氣特性，其功能及應用範圍也不同，如行動電話或筆記型電腦多使用體積小的晶片型電容，電視機與監視器則要求大容量電容，而航太及軍事用途則多使用壽命長或頻率性高之電容，另外同一種產品可同時使用不同特性的電容，相互搭配以完成電子迴路運作功能。 

◎電容的封裝類型：穿孔式與貼片式(SMD)

穿孔式分為引線式和插接式，外觀就是有引腳，插接式通常有一個固定引腳，安裝時需將引腳穿過PCB；貼片式就是Surface Mount Device（SMD），焊接安裝於PCB表面，不用穿透PCB也節省PCB面積。

電容依結構分為固定電容、半可變電容與可變電容三種。依據所使用的材料不同分為電解電容、陶瓷電容、薄膜電容器、雲母電容等，各種電容中以陶瓷電容、電解電容（含鋁電容與鉭電容）產值最高，合計約佔8成以上電容產值。下為各電容介紹：

◎電解電容器

電解電容是一種介質為電解液塗層有極性，由金屬箔（鋁/鉭）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁/鉭五氧化物）作為電介質。電解電容特性為成本相對比較低，且單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數百倍，電解電容具高容值及低成本的優勢，但缺點是ESR(內電阻)大及有漿爆風險。

電解電容器是指在鋁、鉭、鈮、鈦等閥金屬（ValveMetal）的表面採用陽極氧化法生成一薄層氧化物作為電介質，並以電解質作為陰極而構成的電容器。電解電容器的陽極通常採用腐蝕箔或者粉體燒結塊結構，主要有鋁電解電容器（Aluminium Electrolytic Capacitor）和鉭電解電容器（Tantalum Electrolytic Capacitor）。

鋁質電解電容是電容中使用最廣泛的一種，也是發展成熟的產品，優點是靜電容量大且價格便宜，應用在聲音、影像或產生動作效果之電子及電機產品，包含資訊工業、通訊工業、軍事及消費性電子產品。但是鋁質電解電容易受溫度影響，電容量不穩定，RF高頻性能不佳，以及容易乾化及漏電解液等缺點。國內外供應商包括日系Nippon Chemi-con、Nichicon、Rubycon、Panasonic、Sanyo Electric為代表，國內主重要的廠商有立隆電、智寶、金山電、日電貿、奧斯特、凱美等被動元件業者。

鉭質電解電容器可視為是鋁質電解電容器的進階產品，其與鋁質電解電容相比有許多優勢，如較小的體積、低漏電值、低散溢特性、低 ESR值、及在高溫下有更穩定的容量和更長的壽命，但卻有突破電壓、逆電壓等無持久性，不不耐機械衝擊的缺點。鉭質電解電容生產商包括： KEMET、AVX、ELNA等。

鋁質電容與鉭質電容比較：

鋁電容的額定電壓、容量可以做很大，但頻率與溫度特性差，在高頻與高溫情況下，容質會變小，所以鋁電容適合用於濾除低頻雜訊。鉭電容的額定電壓、容量小，但頻率與溫度特性好。鋁電容容量大，鉭電容容量小，所以對於大電流變化的電路，如功放電源濾波，適合採用鋁電容。

◎陶瓷電容器

陶瓷電容可分為單層及多層陶瓷電容器，多層陶瓷電容器(MLCC，也稱積層陶瓷電容)因具有體積小、電容量大、高頻使用時損失率低、適合大量生產、價格低廉及穩定性高等特性，在一切講求輕、薄、短、小產品化的發展趨勢及表面黏著技術(SMT)應用日益普及下，發展空間較單層陶瓷電容大。

MLCC其電容值含量與產品表面積大小、陶瓷薄膜堆疊層數成正比。近年來由於陶瓷薄膜堆疊技術越來越進步，電容值含量也越來越高，逐漸取代中低電容，如電解電容和鉭質電容的市場應用，加上MLCC可以透過SMT直接黏著，生產速度比電解電容和鉭質電容更快，因此陶瓷基層電容的市場發展越來越受重視，是發展相當快速的電容器產品，主要供應商包括：日系Murata Mfg、Kyocera、TDK、Taiyo Yuden、Panasonic，及國內國巨、華新科、禾伸堂、天揚、蜜望實、 達方，與大陸風華高科。

陶瓷電容器採用鈦酸鋇、鈦酸鍶等高介電常數的陶瓷材料作為電介質，在電介質的表面印刷電極漿料，經低溫燒結製成。陶瓷電容器的外形以片式居多，也有管形、圓片形等形狀，陶瓷電容器的損耗因子很小，諧振頻率高，但其缺點是單位體積的容量較小。

◎ 薄膜電容器

薄膜電容器其製法是將鋁等金屬箔當成電極和塑膠薄膜重疊後捲繞在一起製成，但又有一種製造法，叫做金屬化薄膜(Metallized Film)，其製法是在塑膠薄膜上以真空蒸鍍上一層很薄的金屬以做為電極，因此可以省去電極箔的厚度，縮小電容器單位容量的體積，所以薄膜電容器較容易做成小型、容量大的電容器。薄膜電容主要特性：無極性，絕緣阻抗很高，頻率特性優異(頻率響應寬廣)，而且介質損失很小，且可在短時間內將儲存之能量釋放，及具有阻擋低頻信號通過之功能，其應用範圍廣泛，而以監視器業、電子產品之電子式安定器業及主機板產業為大宗，但其主要原料為塑膠膜及金屬化膠膜，由於關鍵原料國內的開發能力不足，仍須受制於進口。

◎雲母電容器

雲母電容器是採用天然雲母作為電容極間的介質，雲母的優點是介電強度高，介電常數大，損耗小，化學穩定性高，耐熱性好，並且易於剝離成厚度均勻的薄片，是一種極為重要的優良的無機絕緣材料，所以非常適合用在高頻高壓線路。

各種電容特性比較：