你知道顯卡為什麼會花屏嗎？

 

沒錯，你肯定聽說過“主板爆漿”，或者你還在對商家唾沫橫飛的“專業分析”深信不疑
？但您知道“爆漿”為什麼會發生，而爆漿產生的環境、條件、原理又是如何？

 

你可能也被主板或顯卡花屏所困惑
，你知道罪魁禍首很可能是那個最不起眼的電容嗎？

 

當睡在你上鋪的兄弟告訴你“鋁電容就是比電解電容好
，OSCON電容比鋁電容好”，而你為此對他豐富的硬件知識佩服不已的時候，你是否會懷疑
，這句話其實相當於：“摩托羅拉手機就是比GSM的手機好”——因為OSCON電容其實是鋁電容的一種

，而鋁電容又是電解電容的一種。雖然這很可笑
，但是你聽不出來，因為你不像了解手機那樣了解電容。

 

當你告訴他鋁電容其實就是電解電容的一種，甚至他推崇有加的鉭電容其實也是他最看不上的“電解電容”deyizhongdeshihou
，ninyidingnengrangnishangpunaweixiongdigandaoganga。danzhenlishiyuebianyueming，niyoufengfudezhishi，natazhinengxuanzechenmo。ershishibingbujinjinruci，dangnikanwanbenwenhou，nengbeinigaochenmoderenjueduibuzhishangpunaweixiongdi，yexuhaibaokuonaxieshituwandianmaonidejianshang——在中國能做到這點就很NB了。

 

因為我們相信你並不是那種僅僅滿足於用半瓶子醋的DIY知識騙幾個MM和菜鳥的“DIY玩家”
，所以我們很真誠地邀請您閱讀這篇有史以來IT媒體中最專業的關於電容的文章。

 

請相信
，我們不是在忽悠。

 

入門：什麼是電容
？

 

 

電(dian)容(rong)就(jiu)是(shi)兩(liang)塊(kuai)導(dao)體(ti)中(zhong)間(jian)夾(jia)著(zhe)一(yi)塊(kuai)絕(jue)緣(yuan)體(ti)構(gou)成(cheng)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)，就(jiu)像(xiang)三(san)明(ming)治(zhi)一(yi)樣(yang)。電(dian)容(rong)是(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)最(zui)基(ji)礎(chu)也(ye)是(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)元(yuan)件(jian)之(zhi)一(yi)。電(dian)容(rong)的(de)產(chan)量(liang)占(zhan)全(quan)球(qiu)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)產(chan)品(pin)（其它的還有電阻
、電感等）中的40%以上。

 

基本上所有的電子設備
，小到閃盤
、數碼相機
，大到航天飛機

、火箭中都可以見到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容對於電子設備來說就象食品對於人一樣不可缺少。

 

小小一顆電容卻是一個國家工業技術能力的完全體現，尤其是高檔電容所代表的是本國精密加工、化工
、
、材料
、基礎研究的水平（美國、日本是世界上電容設計研究能力最高的兩個國家）大家千萬別小看它

，其高檔產品的設計製造要求甚至不亞於CPU。同樣是這棵不起眼的電容，上到神五，下到U盤，可以說有電源的地方就有它。

 

 

電容是無處不在的電容的用途非常多，主要有如下幾種：

 

1．隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

 

2．旁路（去耦）：為交流電路中某些並聯的元件提供低阻抗通路。

 

3．耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過並傳輸到下一級電路

 

4．濾波：這個對DIY而言很重要
，顯卡上的電容基本都是這個作用。

 

5．溫度補償：針對其它元件對溫度的適應性不夠帶來的影響
，而進行補償，改善電路的穩定性。

 

6．計時：電容器與電阻器配合使用
，確定電路的時間常數。

 

7．調諧：對與頻率相關的電路進行係統調諧
，比如手機、收音機、電視機。

 

8．整流：在預定的時間開或者關半閉導體開關元件。

 

9．儲能：儲存電能，用於必須要的時候釋放。例如相機閃光燈，加熱設備等等。（如今某些電容的儲能水平已經接近鋰電池的水準

，一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。

 

看完這章
，大家可能開始對電容感興趣了。

 

認知電容的種類

 

看(kan)完(wan)上(shang)一(yi)章(zhang)之(zhi)後(hou)我(wo)們(men)對(dui)電(dian)容(rong)已(yi)有(you)了(le)基(ji)本(ben)的(de)了(le)解(jie)，那(na)現(xian)在(zai)我(wo)們(men)再(zai)深(shen)入(ru)一(yi)點(dian)，請(qing)介(jie)紹(shao)一(yi)下(xia)如(ru)今(jin)電(dian)容(rong)的(de)種(zhong)類(lei)好(hao)嗎(ma)？我(wo)們(men)常(chang)聽(ting)說(shuo)什(shen)麼(me)鋁(lv)電(dian)容(rong)
，鉭(tan)電(dian)容(rong)⋯⋯，能不能為我們係統地介紹一下容的分類呢？

 

剛才我們說過，電容就是兩塊導體（陰極和陽極）中間夾著一塊絕緣體（介質）構成的電子元件。電容的種類首先要按照介質種類來分。這當中可分為無機介質電容器
、有機介質電容器和電解電容器三大類。不同介質的電容

，在結構、成本、特性
、用途方麵都大不相同。

 

 

無機介質電容器：包括大家熟悉的陶瓷電容以及雲母電容

，在CPU上我們會經常看到陶瓷電容。陶瓷電容的綜合性能很好，可以應用GHz級別的超高頻器件上，比如CPU/GPU。當然，它的價格也很貴。

 

有機介質電容器：例如薄膜電容器，這類電容經常用在音箱上，其特性是比較精密、耐高溫高壓。雙電層電容器：這種電容的電容量特別大，可以達到幾百

 

f（f=法，電容量單位
，1f=1000000μf）。因此這種電容可以做UPS的電池用，作用是儲存電能。說句題外話，如果把地球算做一個孤立導體的話，那麼它的容量隻有700μf，還不如主板上用的一個鋁電容。

 

電解電容器：由於主板

、xiankadengchanpinshiyongdejibendoushidianjiedianrong，yincizheshiwomenyaojiangdezhongdian。dajiashuxidelvdianrong
，tandianrongqishidoushidianjiedianrong。ruguoshuodianrongshidianziyuanqijianzhongzuizhongyaohebukequdaideyuanjiandehua
，namedianjiedianrongqiyouzaizhenggedianrongchanyezhongzhanjulebanbijiangshan。woguodianjiedianrongnianchanliang300億隻，且年平均增長率高達30%，

 

占全球電解電容產量的1/3以上。

 

大家別小看電解電容，它其實是一個國家的工業能力和技術水平的反映。

 

世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)設(she)計(ji)和(he)生(sheng)產(chan)國(guo)是(shi)美(mei)國(guo)和(he)日(ri)本(ben)
，頂(ding)級(ji)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)非(fei)常(chang)高(gao)，別(bie)看(kan)我(wo)國(guo)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)產(chan)量(liang)這(zhe)麼(me)高(gao)，可(ke)是(shi)各(ge)項(xiang)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)都(dou)掌(zhang)握(wo)在(zai)其(qi)它(ta)國(guo)家(jia)手(shou)裏(li)
，我(wo)國(guo)也(ye)就(jiu)能(neng)算(suan)來(lai)料(liao)加(jia)工(gong)的(de)“世界工廠”而已


，自主力量還很薄弱，並且生產的產品也都以低檔的為主。

 

知道電容的分類後，至少你不會再說什麼“鋁電容比電解電容好”一類的鬼話了。

 

深入電解電容的性能特點

 

我認為電解電容和DIY玩家的關係最密切
，那麼
，請繼續為我們介紹它吧。

 

在了解電容的分類後，我想大家已經知道，和DIY玩家最切實相關的還屬電解電容，所以我們接下來主要講的也是它。

 

首先讓我們了解一下電解電容的性能特點，這樣我們才能清楚為什麼主板、顯卡以及幾乎所有的計算機設備裏麵都使用到了電解電容：

 

電解電容器特點一：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。

 

電解電容器特點二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬μf甚至幾f（但不能和雙電層電容相比）。

 

電解電容器特點三：價(jia)格(ge)比(bi)其(qi)它(ta)種(zhong)類(lei)具(ju)有(you)壓(ya)倒(dao)性(xing)優(you)勢(shi)，因(yin)為(wei)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)組(zu)成(cheng)材(cai)料(liao)都(dou)是(shi)普(pu)通(tong)的(de)工(gong)業(ye)材(cai)料(liao)
，比(bi)如(ru)鋁(lv)等(deng)等(deng)。製(zhi)造(zao)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)設(she)備(bei)也(ye)都(dou)是(shi)普(pu)通(tong)的(de)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)，可(ke)以(yi)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)
，成(cheng)本(ben)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)低(di)。

 

目mu前qian，新xin型xing的de電dian解jie電dian容rong發fa展zhan的de非fei常chang快kuai，某mou些xie產chan品pin的de性xing能neng已yi達da到dao無wu機ji電dian容rong器qi的de水shui準zhun，電dian解jie電dian容rong正zheng在zai替ti換huan某mou些xie無wu機ji和he有you機ji介jie質zhi電dian容rong器qi。電dian解jie電dian容rong的de使shi用yong範fan圍wei相xiang當dang廣guang泛fan，基ji本ben上shang

，有you電dian源yuan的de設she備bei都dou會hui使shi用yong到dao電dian解jie電dian容rong。

 

例如通訊產品
，數碼產品
，汽車上音響
、發動機、ABS、GPS、電子噴油係統以及幾乎所有的家用電器。由於技術的進步，如今在小型化要求較高的軍用電子對抗設備中也開始廣泛使用電解電容。

 

總結：有電源的地方就有電解電容，它價格便宜，使用在幾百上千元的主板、顯卡上是再合適不過了。

 

從鋁電容到鉭電容 透過陽極看電解電容

 

電解電容如何分類？我們常聽一些“高手”說“貼片電容比電解電容好”
，“鉭電容比貼片電容好”之類的話。能否為我們係統地介紹一下電解電容的分類
，以及優劣關係呢？

 

電解電容的分類
，傳統的方法都是按陽極材質，比如說鋁或者鉭。

 

所以，電解電容按陽極分，為以下幾種：

 

1．鋁電解電容。不管是SMT貼片工藝的（上圖左，就是大家說的“貼片電容”，識別方式是底坐有黑色橡膠），還是直插式的，或者有塑料表皮的（上圖右就是直插式有塑料表皮的
，這個被很多人認為是“電解電容”），隻(zhi)要(yao)它(ta)們(men)的(de)陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)是(shi)鋁(lv)
，那(na)麼(me)他(ta)們(men)就(jiu)都(dou)叫(jiao)做(zuo)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)。電(dian)容(rong)的(de)封(feng)裝(zhuang)方(fang)式(shi)和(he)電(dian)容(rong)的(de)品(pin)質(zhi)本(ben)身(shen)並(bing)無(wu)直(zhi)接(jie)聯(lian)係(xi)
，電(dian)容(rong)的(de)性(xing)能(neng)隻(zhi)取(qu)決(jue)於(yu)具(ju)體(ti)型(xing)號(hao)
，這(zhe)個(ge)我(wo)們(men)後(hou)麵(mian)會(hui)詳(xiang)細(xi)說(shuo)明(ming)。

 

 

2．鉭電解電容。陽極由鉭構成
，就是那種我們在顯卡上一見到就會驚呼“這個顯卡做工真不錯！”的那種黃色或黑色小顆粒。目前很多鉭電解電容都用貼片式安裝，其外殼一般由樹脂封裝（采用同樣封裝的也可能是鋁電解電容）。但是，鉭電容的陰極也是電解質，所以很不幸的，它也是大家十分瞧不起的“電解電容”的一種。（有種晴天霹靂的感覺吧
？）。

 

需要提及的是
，鋁電解電容和鉭電解電容不是由封裝形式決定的。

 

xiangshangtudehuangseyuheisexiaofangkuai，tongchangwomenrenweiqishitandianjiedianrong，danshijiqiyangjiyeyoukenengshilv
，yejiushishuotamenyeyoukenengshilvdianrongerbushitandianrong。（第二個晴天霹靂！？）

 

 

3.铌電解電容。

 

這種電容如今已經用的比少，所以就不多介紹了。

 

以往傳統的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因為鉭電容的介質為陽極氧化後生成的五氧化二鉭
，它的介電能力（通常用ε表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質要高。因此在同樣容量的情況下
，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。（dianjiedianrongdedianrongliangqujueyujiezhidejiediannenglihetiji
，zairongliangyidingdeqingkuangxia，jiediannengliyuegao，tijijiukeyizuodeyuexiao，fanzhi，tijijiuxuyaozuodeyueda）再加上鉭的性質比較穩定，所以通常認為鉭電容性能比鋁電容好。

 

但(dan)這(zhe)種(zhong)憑(ping)陽(yang)極(ji)判(pan)斷(duan)電(dian)容(rong)性(xing)能(neng)的(de)方(fang)法(fa)已(yi)經(jing)過(guo)時(shi)了(le)，目(mu)前(qian)決(jue)定(ding)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)性(xing)能(neng)的(de)關(guan)鍵(jian)並(bing)不(bu)在(zai)於(yu)陽(yang)極(ji)，而(er)在(zai)於(yu)電(dian)解(jie)質(zhi)，也(ye)就(jiu)是(shi)陰(yin)極(ji)。因(yin)為(wei)不(bu)同(tong)的(de)陰(yin)極(ji)和(he)不(bu)同(tong)的(de)陽(yang)極(ji)可(ke)以(yi)組(zu)合(he)成(cheng)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)，其(qi)性(xing)能(neng)也(ye)大(da)不(bu)相(xiang)同(tong)。采(cai)用(yong)同(tong)一(yi)種(zhong)陽(yang)極(ji)的(de)電(dian)容(rong)由(you)於(yu)電(dian)解(jie)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，性(xing)能(neng)可(ke)以(yi)差(cha)距(ju)很(hen)大(da)
，總(zong)之(zhi)陽(yang)極(ji)對(dui)於(yu)電(dian)容(rong)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)遠(yuan)遠(yuan)小(xiao)於(yu)陰(yin)極(ji)。小(xiao)地(di)總(zong)結(jie)：大家現在再去看看顯卡，眼光可能會有些不同了。

 

從諾貝爾獎到NV40顯卡透過陰極看電解電容

 

現在我們來了解一下電容的陰極。

 

陰極材料是電容的另一個極板
，陰極也就是電容的電解質。

 

電容的陰極目前基本有如下幾種：

 

1．電解液。電解液是最傳統的電解質，電解液是由GAMMA丁(ding)內(nei)酯(zhi)有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)加(jia)弱(ruo)酸(suan)鹽(yan)電(dian)容(rong)質(zhi)經(jing)過(guo)加(jia)熱(re)得(de)到(dao)的(de)。我(wo)們(men)所(suo)見(jian)到(dao)的(de)普(pu)通(tong)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)陰(yin)極(ji)，都(dou)是(shi)這(zhe)種(zhong)電(dian)解(jie)液(ye)。使(shi)用(yong)電(dian)解(jie)液(ye)做(zuo)陰(yin)極(ji)有(you)不(bu)少(shao)好(hao)處(chu)。首(shou)先(xian)在(zai)於(yu)液(ye)體(ti)與(yu)介(jie)質(zhi)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)較(jiao)大(da)
，這(zhe)樣(yang)對(dui)提(ti)升(sheng)電(dian)容(rong)量(liang)有(you)幫(bang)助(zhu)。其(qi)次(ci)是(shi)使(shi)用(yong)電(dian)解(jie)液(ye)製(zhi)造(zao)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)

，最(zui)高(gao)能(neng)耐(nai)260度的高溫
，這樣就可以通過波峰焊（波峰焊是SMT貼片安裝的一道重要工序）
，同(tong)時(shi)耐(nai)壓(ya)性(xing)也(ye)比(bi)較(jiao)強(qiang)。此(ci)外(wai)，使(shi)用(yong)電(dian)解(jie)液(ye)做(zuo)陰(yin)極(ji)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)

，當(dang)介(jie)質(zhi)被(bei)擊(ji)穿(chuan)的(de)後(hou)，隻(zhi)要(yao)擊(ji)穿(chuan)電(dian)流(liu)不(bu)持(chi)續(xu)，那(na)麼(me)電(dian)容(rong)能(neng)夠(gou)自(zi)愈(yu)。但(dan)電(dian)解(jie)液(ye)也(ye)有(you)其(qi)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)。首(shou)先(xian)是(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)容(rong)易(yi)揮(hui)發(fa)、滲漏，對壽命和穩定性影響很大，在高溫高壓下電解液還有可能瞬間汽化，體積增大引起爆炸（就是我們常說的爆漿）

；其次是電解液所采用的離子導電法其導電率很低
，隻有0.01S（電導率
，歐姆的倒數）/CM，這造成電容的ESR值（等效串聯電阻）特別高。

 

 

傳統鋁電解液電容都有防爆槽，這是為了讓壓力容易被釋放

，不會發生更大的爆炸。

 

 

但某些產品為了節約成本省去了防爆槽的工序。

 

2. 二氧化錳。二氧化錳是鉭電容所使用的陰極材料。二氧化錳是固體，傳導方式為電子導電，導電率是電解液離子導電的十倍（0.1S/CM）
，所以ESRbidianjieyedi。suoyi
，chuantongshangdajiajiaodetandianrongbilvdianronghaodeduo
，tongshigutidianjiezhiyemeiyouxieludeweixian。ciwaieryanghuamengdenaigaowentexingyebijiaohao，nengnaideshunjianwenduzai500度du左zuo右you。二er氧yang化hua錳meng的de缺que點dian在zai於yu在zai極ji性xing接jie反fan的de情qing況kuang下xia容rong易yi產chan生sheng高gao溫wen，在zai高gao溫wen環huan境jing下xia釋shi放fang出chu氧yang氣qi
，同tong時shi五wu氧yang化hua二er鉭tan介jie質zhi層ceng發fa生sheng晶jing質zhi變bian化hua，變bian脆cui產chan生sheng裂lie縫feng
，氧yang氣qi沿yan著zhe裂lie縫feng和he鉭tan粉fen混hun合he發fa生sheng爆bao炸zha。另ling外wai這zhe種zhong陰yin極ji材cai料liao的de價jia格ge也ye比bi較jiao貴gui。（和鋁電解液電容相比，雖然都是爆炸，可原理卻不一樣

，有多少人能注意到這點呢
？）

 

chuantongshangrenweitandianrongbilvdianrongxingnenghaozhuyaoshiyouyutanjiashangeryanghuamengyinjizhuweihoucaiyoumingxianhaoyulvdianjieyedianrongdebiaoxian。ruguobalvdianjieyedianrongdeyinjigenghuanweieryanghuameng，nametadexingnengqishiyenengtishengbushao。

 

3．接下來我們就要引出一種革命性的陰極——TCNQ。TCNQ是一種有機半導體，是一種絡合鹽。TCNQ在電容方麵的應用
，是在90年代中後期才出現的，它的出現代表著電解電容技術革命的開始。TCNQ是一種有機半導體

，因此使用TCNQ的電容也叫做有機半導體電容
，例如早期的三洋OSCON產品。TCNQ的出現，使電解電容的性能可以直接挑戰傳統陶瓷電容霸占的很多領域，使電解電容的工作頻率由以前的20KHZ直接上升到了1MHZ。TCNQ的出現，使過去按照陽極劃分電解電容性能的方法也過時了。因為即使是陽極為鋁的鋁電解電容，如果使用了TCNQ作為陰極材質的話
，其性能照樣比傳統鉭電容（鉭+二氧化錳）好得多。TCNQ的導電方式也是電子導電，其導電率為1S/CM，是電解液的100倍，二氧化錳的10倍。

 

 

使用TCNQ作為陰極的有機半導體電容，其性能非常穩定，也比較廉價。不過它的下載阻性能不好，其熔解溫度隻有230-240攝氏度，所以有機半導體電容一般很少用SMT貼片工藝製造，因為無法通過波峰焊工藝，所以我們看到的有機半導體電容基本都是插件式安裝的。TCNQ還有一個不足之處就是對環境的汙染。由於TCNQ是一種氰化物，在高溫時容易揮發出劇毒的氰氣
，因此在生產和使用中會有限製。

 

陰極的革命固體聚合物導體

 

4．如果說TCNQ是電解電容革命的開始的話，那麼真正的革命的主角當屬PPY（聚吡咯）以及PEDT這類固體聚合物導體。

 

 

70年代末人們發現，使用攙雜法可以獲得優良的導電聚合物材料
，從而引發了一場聚合物導體的技術革命。1985年(nian)，小(xiao)日(ri)本(ben)首(shou)次(ci)開(kai)發(fa)了(le)聚(ju)吡(bi)咯(ge)膜(mo)
，如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)複(fu)合(he)法(fa)的(de)話(hua)，可(ke)以(yi)使(shi)其(qi)導(dao)電(dian)率(lv)達(da)到(dao)銅(tong)和(he)銀(yin)的(de)水(shui)平(ping)，但(dan)它(ta)又(you)不(bu)是(shi)金(jin)屬(shu)而(er)相(xiang)當(dang)於(yu)工(gong)程(cheng)塑(su)料(liao)
，附(fu)著(zhe)性(xing)比(bi)金(jin)屬(shu)好(hao)，同(tong)時(shi)價(jia)格(ge)也(ye)比(bi)銅(tong)和(he)銀(yin)低(di)很(hen)多(duo)
，此(ci)外(wai)，在(zai)受(shou)力(li)情(qing)況(kuang)下(xia)
，其(qi)導(dao)電(dian)率(lv)還(hai)會(hui)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)（其特性很像人的神經係統）。這無疑是電容研發者夢寐以求的陰極材質。2000年，美國人因為發明了大規模製造PPY聚(ju)吡(bi)咯(ge)膜(mo)的(de)方(fang)法(fa)，而(er)獲(huo)得(de)了(le)當(dang)年(nian)的(de)諾(nuo)貝(bei)爾(er)化(hua)學(xue)獎(jiang)，其(qi)重(zhong)要(yao)性(xing)可(ke)見(jian)一(yi)斑(ban)。聚(ju)吡(bi)咯(ge)的(de)用(yong)途(tu)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)
，從(cong)隱(yin)形(xing)戰(zhan)鬥(dou)機(ji)到(dao)人(ren)工(gong)手(shou)
，以(yi)及(ji)顯(xian)示(shi)器(qi)和(he)電(dian)池(chi)、電容等等。聚吡咯的研發實力，可以反映出一個國家的化學水平，而我國的西安交通大學和成都電子科技大學在這方麵比較突出。

 

 

使用PPY聚吡咯和PEDT做為陰極材料的電容，叫做固體聚合物導體電容。其電導率可以達到100S/CM，這是TCNQ鹽的100倍，是電解液的10000倍，同時也沒有汙染。固體聚合物導體電容的溫度特性也比較好，可以忍耐300度以上的高溫，因此可以使用SMT貼tie片pian工gong藝yi安an裝zhuang，也ye適shi合he大da規gui模mo生sheng產chan。固gu體ti聚ju合he物wu導dao體ti電dian容rong的de安an全quan性xing較jiao好hao，當dang遇yu到dao高gao溫wen的de時shi候hou，電dian解jie質zhi隻zhi是shi熔rong化hua而er不bu會hui產chan生sheng爆bao炸zha
，因yin此ci它ta不bu像xiang普pu通tong鋁lv電dian解jie液ye電dian容rong那na樣yang開kai有you防fang爆bao槽cao（三洋有一種CVEX電容，陰極為固體聚合物導體加電解液的混合型
，因此也有防爆槽）。固體聚合物導體電容的缺陷在於其價格相對偏高，同時耐電壓性能不強。

 

 

最新銳的GF 6800 Ultra顯卡，在NVIDIA公版上就使用了CHEMICON PS/16V固體聚合物導體電容。我看到有些“高手”對此不屑一顧，說16V算什麼
？確實，和使用電解液為陰極的電容相比，16V確實不算什麼。但是在16伏特電壓下
，它的ESR性能不是一般的電解液電容所能達到的，因此才被應用到GF 6800 Ultra這樣的頂級顯卡上。

 

使用不同的陽極和陰極材料可以組合成多種規格的電解電容，是嗎
？

 

是shi這zhe樣yang的de。基ji本ben上shang所suo有you組zu合he都dou可ke以yi。例li如ru鉭tan電dian解jie電dian容rong也ye可ke以yi使shi用yong固gu體ti聚ju合he物wu導dao體ti做zuo為wei陰yin極ji，而er鋁lv電dian解jie電dian容rong既ji可ke以yi使shi用yong電dian解jie液ye，也ye可ke以yi使shi用yongTCNQ、PPY和PEDT等等。現在新型的鉭電容也采用了PPY和PEDT這類固體聚合物導體做陰極，因此性能進步很多
，也沒有以往二氧化錳陰極易爆炸的危險。如今最好的鉭聚合物電容的ESR可以達到5毫歐這類性能高、體積小的鉭聚合物電容一般使用手機
、數碼相機等一些對體積要求較高的設備上。

 

你剛才提到了有些電容不適合SMT貼片工藝，請問是否使用SMT
，對性能會帶來什麼影響？無論是插件還是貼片式的安裝工藝
，電容本身都是直立於PCB的
，根本的區別方式是SMT貼片工藝安裝的電容
，有黑色的橡膠底座。SMT的好處主要在於生產方麵，其自動化程度高，精度也高，在運輸途中不像插件式那樣容易受損。但是SMTtiepiangongyianzhuang
，xuyaobofenghangongyichuli，dianrongjingguogaowenzhihoukenenghuiyingxiangxingneng
，youqishiyinjicaiyongdianjieyededianrong
，jingguogaowenhoudianjieyekenenghuiganku。chajiangongyideanzhuangchengbendi，yincizaitongyangchengbenxia

，dianrongbenshendexingnengkeyigenghaoyixie。youyuoumeigongchangdejixiechengbendierrengongbijiaogui，suoyidabufenqingxiangyuSMT貼片製造。而國內工廠的人工較便宜
，所以廠商更願意使用插件式安裝。

 

在性能方麵
，插件式電容對頻率的適應性差一些，不過不到500MHz以上的頻率是很難體現出差異的。使用插件式安裝的電容中也有很好的產品，例如CHEMICON的PS係列有一部分就是使用插件式的。

 

 

有塑料外皮的電容和沒有外皮的鋁殼電容
，性質上有什麼區別嗎？為什麼主板上大都使用前者？

 

 

所有的直立式電容都是鋁殼電容。隻不過有一部分電容外麵包了PVC薄(bo)膜(mo)，這(zhe)樣(yang)對(dui)溫(wen)度(du)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)會(hui)好(hao)一(yi)點(dian)

，但(dan)是(shi)這(zhe)樣(yang)做(zuo)會(hui)汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing)
，所(suo)以(yi)現(xian)在(zai)的(de)電(dian)容(rong)都(dou)很(hen)少(shao)使(shi)用(yong)了(le)。從(cong)成(cheng)本(ben)上(shang)將(jiang)，有(you)塑(su)料(liao)外(wai)皮(pi)的(de)電(dian)容(rong)對(dui)鋁(lv)殼(ke)要(yao)求(qiu)低(di)，成(cheng)本(ben)會(hui)低(di)一(yi)些(xie)。主(zhu)板(ban)產(chan)品(pin)因(yin)為(wei)麵(mian)積(ji)大(da)，可(ke)以(yi)用(yong)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)，這(zhe)樣(yang)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)，所(suo)以(yi)沒(mei)必(bi)要(yao)太(tai)好(hao)的(de)電(dian)容(rong)，而(er)顯(xian)卡(ka)因(yin)為(wei)麵(mian)積(ji)小(xiao)，對(dui)電(dian)容(rong)要(yao)求(qiu)就(jiu)高(gao)。不(bu)過(guo)現(xian)在(zai)很(hen)多(duo)新(xin)款(kuan)主(zhu)板(ban)也(ye)開(kai)始(shi)用(yong)比(bi)較(jiao)高(gao)檔(dang)的(de)電(dian)容(rong)了(le)。

 

電解電容陰極性能初步對比電

 

 

 

在(zai)以(yi)上(shang)表(biao)格(ge)當(dang)中(zhong)，紅(hong)線(xian)代(dai)表(biao)鋁(lv)聚(ju)合(he)物(wu)導(dao)體(ti)電(dian)容(rong)，綠(lv)色(se)虛(xu)線(xian)表(biao)示(shi)普(pu)通(tong)鋁(lv)電(dian)解(jie)液(ye)電(dian)容(rong)

，藍(lan)色(se)虛(xu)線(xian)表(biao)示(shi)鉭(tan)二(er)氧(yang)化(hua)錳(meng)電(dian)容(rong)
，黃(huang)色(se)虛(xu)線(xian)表(biao)示(shi)超(chao)大(da)容(rong)量(liang)（1000μF）、超大體積（後麵的“Φ”符號代表了各自的體積）的鋁電解液電容。表格的X軸線表示頻率

，Y軸線表示阻抗
，Y軸的阻抗數值越低
，ESR值就越低，性能就越好。

 

這個表格體現的是在頻率逐步提升的情況下，不同種類電容的性能變化。

 

可以看出
，當頻率達到10KHz以上的時候鋁聚合物導體電容的ESR值繼續保持在較低的水平，當達到100KHz的時候，其ESR值低於其它所有類型的電容，包括鉭電容和容量為1000μF的鋁電解液電容（注意：兩者的體積比例為300：5000），而該電容的容量僅為47μF。到了1MHZ，鋁聚合物導體電容優勢更明顯。

 

 

以上這4個表格代表的是陶瓷電容（左邊兩個表格）和TCNQ有機半導體電容（右邊兩個表格），在施加電壓為0V（上表）和20V（下表）的兩種情況下

，其ESR值的波動。可以看出，陶瓷電容在20V電壓，頻率接近100KHz的時候ESR出現了劇烈的波動。而TCNQ電容的ESR值則保持平滑的曲線。新電解材料的使用使電解電容在某些方麵比電容的王者陶瓷電容更有優勢。

 

 

當極性接反並施加2倍額定電壓和20A電流時不同陰極鉭電容的反映：如上圖

，使用二氧化錳為陰極的鉭二氧化錳電容全部爆炸，而使用PPY為陰極的鉭固體聚合物電容雖然全部報廢
，但表麵無損。這反映了二氧化錳陰極電容和聚合物電容在安全性上的差異。

 

 

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