电容是现代电子电路的四大组成元素之一。作为一种基础电子元器,电容是节能灯、电视机、收音机、音箱、电脑等的组成部分。电路板上都有电容勤劳的身影。不过电容做事很低调,只从事幕后工作。消费者一般看不见它们。
　　一般只在物理课程中出现的电容元件,其实还不能称之为电容。它是以两片金属箔做电极,电极上连接着引脚,介质为涤纶或聚苯乙烯。这种结构称为素子。当它穿上化学盔甲之后,它才成为了一个完整的电容。
　　那为什么电容需要穿“盔甲”呢?绝对不是因为这些五颜六色的“盔甲”很漂亮。其实,在穿上“盔甲”之前,电容有点弱不禁风。要知道电容是电子元器,它们最害怕就是水分、灰尘和化学物质。这些东西会影响电容的电学性能,沾上这些东西,电容就不能专心工作了。再者就是物理冲击、震荡等外界干扰。素子其实很瘦小的,结构很脆弱,绝对经受不起这些破坏。只要结构一受损,整个电容就立刻报废了。另外,电容还需要绝缘处理。如果电容不绝缘,在机器运行中,要是有人不小心碰到电容了,那就容易发生安全事故了。在实际使用当中,一般需要在电容上打印一些基本参数。这是电容的“工作证”。素子害怕化学物质,所以当然不能直接打印在素子身上,这就只能给素子套上一件“盔甲”了。还有些生产厂家希望用颜色来区分自家生产电容的不同批次和质量等级,因此电容有了属于自己的颜色多样的“工作服”了。
　　穿上“盔甲”的电容,在体积上,比原本的素子大一倍左右,显得更加强壮。但是同一类型的电容,体积都是一样的。这样就方便大规模的工业机器生产。有了不同颜色的“盔甲”,电容也比原来单纯的素子更好看,"身体"也受到很好的保护。封装材料不但关系到电容的外观、尺寸、散热性能,还涉及整个电容的成本计算。封装材料在整个电容制作的成本中占的比例较大,所以这件“盔甲”不能贵。电容虽然很小,但需求量非常大,一个电路板上有不少电容,而且还有许多其他电子元器,如果一个电容的“盔甲”都那么贵的话,生产出来的电器电子用品就很少人买得起了。
　　综上所说,同学们可以知道这件“盔甲”有多么的重要。而且如果封装出现问题,那电容也会成为废品。因此,如何制作一件好“盔甲”成为广大科研人员的研究重点。考虑到封装材料不能影响电容本身的电学性能,还有上述要求,研究人员终于找到一种适合的封装材料来制作这件“盔甲”。它就是环氧树脂材料。一方面,环氧树脂自身具有不少优异的特性,主要有以下几点:(1)由于环氧树脂与固化剂反应没有副产物,可减少气泡空洞的产生。(2)具有优良的耐热性,能满足一般电子、电器对绝缘材料的要求。(3)具有优良的密着性,可以好好保护电容免受尘埃、化学物质、物理攻击等外界干扰。(4)具有优良的电绝缘性能。(5)配方中的固化剂等原料可以有不同的选择和搭配,因此配方也千变万化。这样可以按照实际情况进行设计和试验,以达到各种不同的需求。另一方面,环氧树脂材料价格相对便宜,在包封素子的工艺上也较为简单,符合现代工业大规模生产的需要。
　　这层用环氧树脂材料制成的“盔甲”叫作环氧塑封料(Epoxy Molding Compound,简称EMC)。这件“盔甲”的化学组成非常复杂。它是一种液态复合物,通常是由环氧树脂、消泡剂、触变剂、填料、色膏、芳香族胺类固化剂以及稀释剂组成。
　　电容虽小,但喜欢它的人不少。松下,飞利浦,西门子都是很著名的生产薄膜电容的公司。国内外有很多厂家都是专门生产这些小东西的。可这些生产商并不生产“盔甲”。但是这种液态复合物,在常温下也会慢慢反应,因此塑封料厂家一般不会把这些组分预混合,而是把它们分装成A、B、C三种剂,方便贮存运输。其中A剂为环氧树脂、消泡剂、触变剂、填料、色膏的混合物,B剂为芳香族胺类固化剂,C剂为稀释剂。如果说A剂相当于“盔甲”中的钢片。那光有一堆钢片还不能穿。我们还要把钢片缝起来,组合成一件真正的“盔甲”。那么B剂就是线,C剂就是针。电容生产商在封装素子前才混合A、B、C剂。经过一定的高温处理,包裹着素子的液态复合物会快速发生反应,最后成为塑封料。素子也就披上了“盔甲”,只露出长长的引脚,成为一个完整的电容。
　　随着电器电子行业的飞速发展,制作环氧塑封料也成为一个生机蓬勃、日益繁荣的行业。同时,也正因为电器电子技术的不断进步,环氧塑封料技术也将会迎来新的挑战和机遇。
　　下次再遇见电容的时候,不要忘记称赞它漂亮的“盔甲”。
　　
　　编辑/杨明珠