主板顯卡的電容知識(shí)

主板顯卡的電容知識(shí)

作為DIY玩家，我們?cè)陉P(guān)注一款顯卡時(shí)，通常特別在意顯卡的核心、顯存、頻率規(guī)格、散熱器、價(jià)格等等，這些配件和參數(shù)都很直觀、也很容易理解?？上喈?dāng)一部分人會(huì)忽略顯卡的做工、用料，因?yàn)檫@兩方面是相對(duì)來(lái)說(shuō)的，主觀成分比較多，而且與顯卡的性能無(wú)關(guān)。
很多時(shí)候媒體在報(bào)道一款顯卡的時(shí)候，也沒(méi)有更多的形容詞來(lái)描述，說(shuō)來(lái)說(shuō)去也就是“做工扎實(shí)、不惜工本、用料豪華等”，那么什么樣的顯卡才叫做工扎實(shí)、用料豪華呢？這個(gè)顯然沒(méi)有跑3DMark統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)那么簡(jiǎn)單，一般來(lái)說(shuō)做工主要針對(duì)顯卡的PCB設(shè)計(jì)，而用料則是反映PCB上電容、電感等元件。

很多廠商都會(huì)采用NV/ATI提供的公版PCB，公版的做工自然無(wú)需懷疑，至于非公版就需要仔細(xì)審查，到底是為了強(qiáng)化功能而開(kāi)發(fā)、還是為了降低成本而開(kāi)發(fā)？當(dāng)各家的PCB完全相同時(shí)，那么PCB上的元件用料好壞就非常重要了，看似不起眼的電容成為了大家所關(guān)注的對(duì)象，也成為一些廠商劃分檔次、或者說(shuō)是縮水的重要手段！

于是在報(bào)道顯卡時(shí)，電容的規(guī)格、品牌和特點(diǎn)成為重點(diǎn)介紹對(duì)象，但由于電容的特殊性，很多人包括編輯都缺乏了解，很多網(wǎng)站在介紹顯卡的用料時(shí)都存在一些不懂裝懂、模棱兩可或者說(shuō)是誤導(dǎo)讀者的行為！比如通常所說(shuō)的固態(tài)電容、電解電容、鋁殼電容、貼片電容其實(shí)說(shuō)的是同一種電容（是不是很驚訝？）

當(dāng)然也有些稍微懂電容知識(shí)的網(wǎng)友，往往會(huì)在文章評(píng)論中爭(zhēng)得面紅耳赤，結(jié)果證明大家都是半瓶水，只知其一不知其二。為此，筆者特意搜集了很多有關(guān)電容的資料，并且咨詢了業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)人士，組織了本文供廣大網(wǎng)友參考，幫助大家更深層次的了解顯卡在生產(chǎn)制造中不為人知的秘密……
幾年前行業(yè)內(nèi)有一句話非常流行：“做顯卡就是玩顯存！”這是因?yàn)轱@存對(duì)顯卡的性能影響非常大，而且高速顯存的成本不低，通過(guò)顯存來(lái)劃分檔次、加強(qiáng)超頻的做法非常流行。如今主流GDDR3顯存的速度已經(jīng)接近極限，當(dāng)大家都使用了1.0ns顯存之時(shí)，通過(guò)顯存來(lái)體現(xiàn)差異化的做法已然過(guò)時(shí)。

就拿時(shí)下最流行的8600系列顯卡來(lái)，采用P401公版設(shè)計(jì)的顯卡大都標(biāo)配1.0ns顯存顆粒，規(guī)格都是256MB128Bit，默認(rèn)頻率在理論的2000MHz左右。那么不同廠商的顯卡究竟有什么差異呢？難道僅僅是一個(gè)商標(biāo)而已？仔細(xì)觀察下面的圖片，您就可以發(fā)現(xiàn)一些不同之處了：

雖然這么多品牌都采用了完全相同的公版PCB，但用料方面還是有差異的，除了散熱器可以隨便更換之外，原來(lái)電容也可以有很多種組合方式。
對(duì)于顯卡廠商來(lái)說(shuō)，無(wú)論采用公版PCB還是自行研發(fā)的非公版PCB，一旦方案確定下來(lái)那么PCB的成本就是個(gè)固定值，另外GPU和顯存這兩大核心部件并不受廠商控制，只有電容可以“隨意”更改。所以大家可以看到不同廠商的顯卡，電容并不相同。而且同一廠商不同型號(hào)、不同批次出貨的顯卡用料不盡相同，有些可能是采購(gòu)方面的原因，而有些則是為了降低成本刻意縮水！

對(duì)于顯卡本身來(lái)說(shuō)，80%的成本都用來(lái)采購(gòu)GPU、顯存和散熱器，電容雖然在顯卡成本中所占比例不多（中端顯卡大概幾十塊錢），但是彈性卻非常大，您可能不知道不同電容之間的成本差距可以達(dá)到十倍以上！通過(guò)降低電容檔次可以將幾顆顯存的成本節(jié)省出來(lái)！這在如今顯卡業(yè)微利時(shí)代來(lái)說(shuō)，對(duì)于顯卡廠商有不小的誘惑力，因此縮水電容便成為降低顯卡成本的重要手段，也是劃分不同型號(hào)檔次的重要方法之一。
接下來(lái)就從了解基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始，帶大家進(jìn)入電容的世界！
“這顯卡用的是高檔鋁殼電容，肯定比電解電容好”，“這是貼片電容，比固態(tài)電容還要強(qiáng)！”當(dāng)您被某些網(wǎng)站或者JS忽悠得暈頭轉(zhuǎn)向的時(shí)候，有沒(méi)有想過(guò)其實(shí)他們也是外行？正所謂外行人看熱鬧，內(nèi)行人看笑話，這種說(shuō)法雖然很可笑，但是你聽(tīng)不出來(lái)，因?yàn)槟悴涣私怆娙荨?BR>出現(xiàn)這些說(shuō)法的主要原因是電容的種類實(shí)在太多了，而且分類方式往往會(huì)交叉重疊，很容易很混淆是非黑白。因此這里首先對(duì)電腦配件常用的電容進(jìn)行系統(tǒng)的分類，以正視聽(tīng)！
●什么叫電容？
電容就是兩塊導(dǎo)體中間夾著一塊絕緣體構(gòu)成的電子元件，就像漢堡一樣。電容是電子設(shè)備中最基礎(chǔ)也是最重要的元件之一。電容的產(chǎn)量占全球電子元器件產(chǎn)品（其它的還有電阻、電感等）中的40%以上?；旧纤械碾娮釉O(shè)備，小到閃盤、數(shù)碼相機(jī)，大到航天飛機(jī)、火箭中都可以見(jiàn)到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)就象食品對(duì)于人一樣不可缺少。

電容的電路符號(hào)揭示了其基本構(gòu)造
電容雖小卻是一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)能力的完全體現(xiàn)，尤其是高檔電容所代表的是本國(guó)精密加工、化工、材料、基礎(chǔ)研究的水平。日本和美國(guó)是電容設(shè)計(jì)研究能力最強(qiáng)的兩個(gè)國(guó)家，其高檔產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造要求甚至不亞于CPU！
當(dāng)大家聽(tīng)到“某顯卡使用了日系某某高檔電容”這樣的話時(shí)，不要感到奇怪，因?yàn)槿思业募夹g(shù)就是牛。我國(guó)大陸以及臺(tái)灣地區(qū)的電容產(chǎn)量不低，但其質(zhì)量和性能與美日電容相比還有很大的距離，所以國(guó)產(chǎn)電容往往只能用在中低端產(chǎn)品之上。
●電容的用途十分廣泛：
1．隔直流：作用是阻止直流通過(guò)而讓交流通過(guò)。
2．旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。
3．耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過(guò)并傳輸?shù)较乱患?jí)電路
4．濾波：這個(gè)對(duì)板電腦配件而言很重要，顯卡上的電容基本都是這個(gè)作用。
5．溫度補(bǔ)償：針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來(lái)的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)定性。
6．計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)。
7．調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。
8．整流：在預(yù)定的時(shí)間開(kāi)或者關(guān)閉半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。
9．儲(chǔ)能：儲(chǔ)存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈、加熱設(shè)備、UPS等等。
●電容的分類
電容就是兩塊導(dǎo)體（陽(yáng)極和陰極）中間夾著一塊絕緣體（介質(zhì)）構(gòu)成的電子元件，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，所以分類方式也有好多種，通常按照介質(zhì)、陽(yáng)極、陰極和工藝這四種分類方式，而且各種分類方式互相交叉重疊，可以說(shuō)比較混亂：

電容的分類很復(fù)雜，以上只羅列了板卡中常見(jiàn)的一些類型
上表是一個(gè)簡(jiǎn)單的、并不完整的電容分類表，主要列舉了一些在板卡設(shè)備上最常見(jiàn)的電容類型，通過(guò)這個(gè)直觀的樹(shù)型表可以對(duì)電容的分類、命名方式有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。
比如說(shuō)常見(jiàn)的直立電容幾乎都是鋁電解電容，所謂的固態(tài)電容和液態(tài)電容都屬于鋁電解電容的一種。固態(tài)電容是按照陰極材料區(qū)分的，主要是有機(jī)半導(dǎo)體和高分子聚合物這兩種，其陽(yáng)極材料還是鋁。
接下來(lái)就為大家詳細(xì)介紹各種電容的特性及優(yōu)缺點(diǎn)。
接上頁(yè)的分類表，開(kāi)始詳細(xì)介紹各類電容的特性和優(yōu)缺點(diǎn)。首先按照介質(zhì)的不同分為無(wú)機(jī)電容、有機(jī)電容和電解電容三大類：
●無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器：
無(wú)機(jī)電容主要有陶瓷電容和云母電容，其基本結(jié)構(gòu)就是在陶瓷片或者云母片的兩面電鍍金屬材料比如銀，電腦配件中陶瓷電容很常見(jiàn)。
陶瓷電容性質(zhì)非常穩(wěn)定、高頻性能很好、無(wú)極性、耐壓、耐熱、低阻抗、體積小，綜合性能好因此使用非常廣泛，它可以應(yīng)用在GHz級(jí)別的超高頻器件上，比如軍用雷達(dá)、電磁干擾發(fā)射器等精密儀器，當(dāng)然CPU、GPU、Chipset表面也只能使用陶瓷電容。

CPU背面、GPU表面和GPU四周PCB上的小顆粒都是陶瓷電容
陶瓷電容之所以如此普及，這是因?yàn)槟軌蛟诔哳l率下正常工作的也只有陶瓷電容。所以我們可以看到，在主板CPU插槽四周/背面，顯卡GPU四周/背面，還有內(nèi)存、顯存、芯片組、PCI-E插槽等，凡是高頻器件周圍都會(huì)有密密麻麻的陶瓷電容！

數(shù)字供電主要依靠高性能的多層陶瓷電容
但是，陶瓷電容的價(jià)格比較昂貴，而且容量有限，因此不適合作為供電模塊的濾波電容。不過(guò)近年來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展，高檔數(shù)字供電主控芯片也可以使用大量多層陶瓷電容，這可以讓抗干擾能力、穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率都得到大幅提高！
●有機(jī)介質(zhì)電容器：
薄膜電容就是典型的有機(jī)電容，音箱、收錄機(jī)上很常見(jiàn)：

常見(jiàn)的薄膜電容
薄膜電容的基本構(gòu)造就是2層聚丙乙烯塑料和2層金屬箔膜交替夾雜然后捆綁而成。這種電容的介質(zhì)為高分子有機(jī)物，所以統(tǒng)稱為有機(jī)電容，其特點(diǎn)與陶瓷電容類似，無(wú)極性、無(wú)感、高頻特性好、體積小、耐壓，但也同樣存在容量不大、成本較高的缺點(diǎn)，另外它的介質(zhì)是有機(jī)物，因此耐高溫能力一般。
●電解電容器：
電介質(zhì)的材料除了無(wú)機(jī)物就是有機(jī)物，為什么還會(huì)單獨(dú)分出一個(gè)電解電容來(lái)呢？這是因?yàn)闊o(wú)機(jī)電容和有機(jī)電容的絕緣材料在生產(chǎn)時(shí)就已確定，比如陶瓷、云母、塑料等。而電解電容的絕緣材料是在生產(chǎn)時(shí)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成的，比如鋁片浸泡酸性溶液（電解液）通過(guò)電化學(xué)腐蝕之后，電容兩極的有效表面積成倍增加，再加上電解液和金屬之間的介質(zhì)氧化膜非常薄，因此容量可以做到很大！雖然電解電容的介質(zhì)也是無(wú)機(jī)物，但它與無(wú)機(jī)電容還是有本質(zhì)區(qū)別的。

電解電容的陽(yáng)極為金屬箔，陰極一般是電解液，介質(zhì)為金屬氧化物
由于主板、顯卡等產(chǎn)品使用的基本都是電解電容，因此這是我們要講的重點(diǎn)。大家熟悉的鋁電容、鉭電容其實(shí)都是電解電容。如果說(shuō)電容是電子元器件中最重要和不可取代的元件的話，那么電解電容器又在整個(gè)電容產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山。

大大小小的電解電容
首先讓我們了解一下電解電容的性能特點(diǎn)，這樣我們才能清楚為什么主板、顯卡以及幾乎所有的計(jì)算機(jī)設(shè)備里面都使用到了電解電容：
電解電容特點(diǎn)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(shù)百倍。
電解電容特點(diǎn)二：額定的容量可以做到非常大，大型電解電容可以做到幾萬(wàn)μf甚至幾f（但不能和多電層電容相比）。
電解電容特點(diǎn)三：價(jià)格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。
目前，新型的電解電容發(fā)展的非?？?，某些產(chǎn)品的性能已達(dá)到無(wú)機(jī)電容器的水準(zhǔn)，電解電容正在替換某些無(wú)機(jī)和有機(jī)介質(zhì)電容器。電解電容的使用范圍相當(dāng)廣泛，例如通訊產(chǎn)品，數(shù)碼產(chǎn)品，汽車上音響、發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS、GPS、電子噴油系統(tǒng)以及幾乎所有的家用電器。由于技術(shù)的進(jìn)步，如今在小型化要求較高的軍用電子對(duì)抗設(shè)備中也開(kāi)始廣泛使用電解電容。基本上，有電源的設(shè)備都會(huì)使用到電解電容，它價(jià)格便宜，使用在幾百上千元的主板、顯卡上是再合適不過(guò)了。
電解電容成本低，但是它的結(jié)構(gòu)卻非常復(fù)雜的，通過(guò)陽(yáng)極和陰極的不同可以劃分為好多種，接下來(lái)就專門介紹板卡設(shè)備常用的幾種電解電容。
電解電容的分類，傳統(tǒng)的方法都是按陽(yáng)極的材質(zhì)分，比如鋁、鉭、鈮等金屬，其中鈮電容很少見(jiàn)，板卡上最常用的還是鋁電容和鉭電容，相信很多人都比較耳熟。
●鋁電解電容
各種電解電容的外觀差異很大，但不管貼片工藝還是直插式（后文會(huì)有詳細(xì)介紹），或者有塑料表皮的“包皮電容”，只要它們的陽(yáng)極材質(zhì)是鋁，那么肯定就是鋁電解電容。但是很多人可能受到誤導(dǎo)以為只有“包皮電容”才是電解電容。

都是“鋁殼”，一個(gè)貼片一個(gè)插件，一個(gè)固態(tài)一個(gè)液態(tài)

都是“包皮”插件式，一個(gè)固態(tài)一個(gè)液態(tài)
總的來(lái)說(shuō)，電容的封裝方式和電容的品質(zhì)本身并無(wú)直接聯(lián)系，電解電容的性能只取決于具體型號(hào)。由于鋁電解電容又可以分為好多種，因此其特性會(huì)在后文中詳加介紹。
●鉭電解電容
陽(yáng)極使用金屬鉭的話，就是通常所說(shuō)的鉭電容，很多人看到這種黃豆?fàn)畹男‰娙菥蜁?huì)驚呼“這個(gè)顯卡做工真不錯(cuò)！”的確如此，因?yàn)橹爸挥懈叨孙@卡才會(huì)不惜成本使用鉭電容。

X800時(shí)代ATI就大量使用鉭電容（左圖黑條狀）為核心/顯存供電；從X1800時(shí)代開(kāi)始，ATI在核心/顯存供電部分使用了多層陶瓷電容，鉭電容（右圖黃豆?fàn)睿┯脕?lái)給附加功能芯片供電。NVIDIA8800系列顯卡的供電部分所用電容為鋁固態(tài)電容和鉭電容的組合。

8800GTS和HD2600XT也使用了鉭電容和鋁固態(tài)電容的搭配
鉭電解電容的體積很小，都使用貼片式安裝，其外殼一般用樹(shù)脂封裝。但要注意的是，鉭電容的陽(yáng)極是鉭，陰極也是電解質(zhì)，因此鉭電容也屬于很多人所瞧不起的“電解電容”，關(guān)鍵是電解電容這個(gè)分類太大了！
需要提及的是，鋁電解電容和鉭電解電容不是由封裝形式?jīng)Q定的。像上圖中的黑色與黃色小方塊，通常我們認(rèn)為其是鉭電解電容，但實(shí)際其陽(yáng)極也有可能是鋁，也就是說(shuō)它們也有可能是鋁電容而不是鉭電容。
以往傳統(tǒng)的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因?yàn)殂g電容的介質(zhì)為陽(yáng)極氧化后生成的五氧化二鉭，它的介電能力（ε）比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)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。再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認(rèn)為鉭電容性能比鋁電容好。
但這種憑陽(yáng)極判斷電容性能的方法已經(jīng)過(guò)時(shí)了，目前決定電解電容性能的關(guān)鍵并不在于陽(yáng)極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。因?yàn)椴煌年帢O和不同的陽(yáng)極可以組合成不同種類的電解電容，其性能也大不相同。采用同一種陽(yáng)極的電容由于電解質(zhì)的不同，性能可以差距很大，總之陽(yáng)極對(duì)于電容性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰極。
電解電容的陽(yáng)極有很多種，但常見(jiàn)的只有金屬鋁和金屬鉭，而陰極是電解質(zhì)，其成分非常復(fù)雜，不同的電解質(zhì)對(duì)電容的性能影響非常大，成本也有天壤之別，所以需要重點(diǎn)介紹！
●電解液（鋁-電解液電容）
電解液是最傳統(tǒng)的電解質(zhì)，電解液是由GAMMA丁內(nèi)酯有機(jī)溶劑加弱酸鹽電容質(zhì)經(jīng)過(guò)加熱得到的。我們所見(jiàn)到的普通意義上的鋁電解電容的陰極，都是這種電解液。

曾經(jīng)名噪一時(shí)的高端鋁電解液電容——紅寶石MCZ
使用電解液做陰極有不少好處。首先在于液體與介質(zhì)的接觸面積較大，這樣對(duì)提升電容量有幫助（動(dòng)輒1500μf）。其次是使用電解液耐高溫能力不錯(cuò)，可使用SMT工藝，同時(shí)耐壓性也比較強(qiáng)。此外，使用電解液做陰極的電解電容，當(dāng)介質(zhì)被擊穿之后，只要擊穿電流不持續(xù)，那么電容能夠自愈（金屬氧化物可以自動(dòng)生成）。
但電解液電容也有其不足之處。首先是在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)、滲漏，對(duì)壽命和穩(wěn)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(shuō)的爆漿）；其次是電解液所采用的離子導(dǎo)電法其導(dǎo)電率很低，只有0.01S/CM（電導(dǎo)率，歐姆的倒數(shù)），這造成電容的ESR值（等效串聯(lián)電阻，阻抗）特別高。
陽(yáng)極為鋁、陰極為電解液的電容，其正式名稱是鋁電解液電容，因?yàn)橛幸后w存在，所以被稱為“液態(tài)”電容，因?yàn)樘^(guò)常見(jiàn)所以被稱為“普通”電解電容。接下來(lái)的電容就不“普通”了，也全都是“固態(tài)”電容。
●二氧化錳（鉭-二氧化錳電解電容）
二氧化錳通常是鉭電容所使用的陰極材料，所以那些黑條或者黃豆?fàn)钽g電容的正式名稱是“鉭-二氧化錳電解電容”，它不存在電解液，當(dāng)然屬于“固態(tài)”電容。
固體二氧化錳的傳導(dǎo)方式為電子導(dǎo)電，導(dǎo)電率是電解液離子導(dǎo)電的十倍（0.1S/CM），所以ESR比電解液低。一般來(lái)說(shuō)鉭-二氧化錳電解電容比鋁電解液電容好得多，同時(shí)固體電解質(zhì)也沒(méi)有泄露或爆漿的危險(xiǎn)。此外二氧化錳的耐高溫特性也比較好，能耐的瞬間溫度在500度左右。

所有電解電容都不容許將極性接反
二氧化錳的缺點(diǎn)在于在極性接反的情況下容易產(chǎn)生高溫，在高溫環(huán)境下釋放出氧氣，同時(shí)五氧化二鉭介質(zhì)層發(fā)生晶質(zhì)變化，變脆產(chǎn)生裂縫，氧氣沿著裂縫和鉭粉混合發(fā)生劇烈爆炸！另外二氧化錳陰極材料的價(jià)格也比較貴。
傳統(tǒng)上認(rèn)為鉭電容比鋁電容性能好主要是由于鉭加上二氧化錳陰極助威后才有明顯好于鋁電解液電容的表現(xiàn)。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧化錳，那么它的性能其實(shí)也能提升不少。
鉭-二氧化錳電解電容按照特性來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用方式介于陶瓷電容和直立電容之間，因?yàn)樗捏w積只是略大于陶瓷電容，但容量卻要大很多幾乎快趕上直立鋁電解電容了，因此在一些必須使用大電容、但卻體積有限的地方，一般都會(huì)使用鉭電容。比如板卡PCB背面、散熱器下面都不允許使用直立電容，而鉭電容則正好合適。
●TCNQ（鋁-有機(jī)半導(dǎo)體電解電容）
TCNQ（四氰基對(duì)醌二甲烷）是一種有機(jī)半導(dǎo)體，它和金屬結(jié)合后能生成金屬有機(jī)絡(luò)合鹽。TCNQ的用途非常廣泛，在電容方面的應(yīng)用，是在90年代中后期才出現(xiàn)的，它的出現(xiàn)代表著電解電容技術(shù)革命的開(kāi)始。

四顆紫皮電容就是鋁-TCNQ電解電容
TCNQ是一種有機(jī)半導(dǎo)體，因此使用TCNQ的電容也叫做有機(jī)半導(dǎo)體電容，例如早期的三洋OSCON產(chǎn)品。TCNQ的出現(xiàn)，使電解電容的性能可以直接挑戰(zhàn)傳統(tǒng)陶瓷電容霸占的很多領(lǐng)域，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(xiàn)，使過(guò)去按照陽(yáng)極劃分電解電容性能的方法也過(guò)時(shí)了。因?yàn)榧词故顷?yáng)極為鋁的鋁電解電容，如果使用了TCNQ作為陰極材質(zhì)的話，其性能足以和傳統(tǒng)鉭-二氧化錳電容相提并論。TCNQ的導(dǎo)電方式也是電子導(dǎo)電，其導(dǎo)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(jī)半導(dǎo)體電容，其性能很穩(wěn)定，成本相對(duì)較低。不過(guò)它的熱阻性能不好，其熔解溫度只有230-240攝氏度，所以有機(jī)半導(dǎo)體電容一般很少用SMT貼片工藝制造，因?yàn)闊o(wú)法通過(guò)高溫波峰焊工藝，所以我們看到的有機(jī)半導(dǎo)體電容基本都是插件式安裝的。TCNQ還有一個(gè)不足之處就是對(duì)環(huán)境的污染。由于TCNQ是一種氰化物，在高溫時(shí)容易揮發(fā)出劇毒的氰氣，因此在生產(chǎn)和使用中會(huì)有限制。
總的來(lái)說(shuō)，TCNQ讓傳統(tǒng)鋁電解電容重獲新生，性能、穩(wěn)定性都獲得提高，也讓大家意識(shí)到在直立電容當(dāng)中，“固體”電容就是比“液體”電容好。但由于TCNQ有毒而且無(wú)法使用SMT全自動(dòng)焊接工藝，因此使用率越來(lái)越低，被性能更好的固體聚合物所代替！
如果說(shuō)TCNQ是電解電容革命的開(kāi)始，那么革命成功的主角當(dāng)屬PPY（聚吡咯）以及PEDT這類固體聚合物導(dǎo)體。
●固體聚合物導(dǎo)體（鋁-固體聚合物導(dǎo)體電容）
70年代末人們發(fā)現(xiàn)，使用攙雜法可以獲得優(yōu)良的導(dǎo)電聚合物材料，從而引發(fā)了一場(chǎng)聚合物導(dǎo)體的技術(shù)革命。1985年，日本首次開(kāi)發(fā)了聚吡咯膜（PPY），如果使用復(fù)合法的話，可以使其導(dǎo)電率達(dá)到銅和銀的水平，但它又不是金屬而相當(dāng)于工程塑料，附著性比金屬好，同時(shí)價(jià)格也比銅和銀低很多，此外，在受力情況下，其導(dǎo)電率還會(huì)產(chǎn)生變化（其特性很像人的神經(jīng)系統(tǒng)）。這無(wú)疑是電容研發(fā)者夢(mèng)寐以求的陰極材質(zhì)。
2000年，兩位美國(guó)科學(xué)家和一位日本科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)明了大規(guī)模制造PPY聚吡咯膜的方法，從而分享了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，固體聚合物導(dǎo)體的重要性可見(jiàn)一斑！聚吡咯的用途非常廣泛，從隱形戰(zhàn)斗機(jī)到人工手，以及顯示器和電池、電容等等。聚吡咯的研發(fā)實(shí)力，可以反映出一個(gè)國(guó)家的化工水平，我國(guó)西安交通大學(xué)和成都電子科技大學(xué)在這方面比較突出。

8800GTS上一排整齊的三洋SVP鋁-固體聚合物導(dǎo)體電容
當(dāng)然，電容陰極只是聚吡咯很小的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，但它卻讓電解電容的性能得到再次飛躍式提升！使用PPY（聚吡咯）和PEDT（聚3,4-乙烯二氧噻吩）做為陰極材料的電容，叫做固體聚合物導(dǎo)體電容。其電導(dǎo)率可以達(dá)到100S/CM，這是TCNQ鹽的100倍、二氧化錳的1000倍、電解液的10000倍！而且固體聚合物導(dǎo)體沒(méi)有污染，可以忍耐300度以上的高溫，因此可以使用SMT貼片工藝安裝，也適合大規(guī)模生產(chǎn)。

三洋CVEX固體聚合物導(dǎo)體+電解液混合電容注意防爆槽
固體聚合物導(dǎo)體電容的安全性較好，當(dāng)遇到高溫的時(shí)候，電解質(zhì)只是熔化而不會(huì)產(chǎn)生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開(kāi)有防爆槽（三洋有一種CVEX電容，陰極為固體聚合物導(dǎo)體加電解液的混合型，因此也有防爆槽）。固體聚合物導(dǎo)體電容的缺陷在于其成本昂貴，同時(shí)耐電壓性能不強(qiáng)。

8800Ultra顯卡，使用了陶瓷電容、鉭電容和固體聚合物電容
紫色為三洋、紅色富士通，都是鋁-固體聚合物導(dǎo)體電解電容
在NVIDIA最強(qiáng)的8800Ultra顯卡上，就使用了三洋和富士通的16V180uf的固體聚合物導(dǎo)體電容?？赡芎芏唷案呤帧睂?duì)此不屑一顧，說(shuō)16V算什么？可憐的180uf容量又算什么？和動(dòng)輒1500uf的鋁電解液電容如何比？16V180uf這個(gè)參數(shù)確實(shí)不算什么，但是在16V的電壓下，其超低ESR性能不是一般電解液電容所能達(dá)到的，因此固體聚合物電容才被應(yīng)用到8800Ultra這種超大功率的頂級(jí)顯卡上！
●電容的陰/陽(yáng)極可以隨便組合！
通過(guò)前面的介紹可以發(fā)現(xiàn)，電解電容之間的區(qū)別主要在陽(yáng)極和陰極上面，理論上來(lái)說(shuō)，使用不同的陽(yáng)極和陰極材料可以組合成多種規(guī)格的電解電容。
比如通常所說(shuō)的鉭電容的陰極一般是二氧化錳，不過(guò)新型的鉭電容也能夠在陰極使用PPY和PEDT這類固體聚合物導(dǎo)體，因此性能進(jìn)步很多，也沒(méi)有以往二氧化錳陰極易爆炸的危險(xiǎn)。如今最好的鉭-聚合物電容的ESR可以達(dá)到5毫歐姆。這類性能高、體積小的鉭聚合物電容一般使用在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等一些對(duì)體積要求較高的設(shè)備上。
經(jīng)常有文章介紹產(chǎn)品時(shí)會(huì)指出，某某顯卡全部使用了高檔的貼片電容、豪華供電、做工一流，而中低端顯卡則大量使用普通的直插電容。那么貼片電容和插件電容的區(qū)別是什么呢？
●貼片和插件的根本區(qū)別在于安裝工藝
無(wú)論是插件式還是貼片式的安裝工藝，電容本身都是直立于PCB的，根本的區(qū)別方式是SMT（SurfaceMountTechnology，表面貼裝技術(shù)，俗稱貼片工藝）安裝的電容，有黑色的橡膠底座：

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[url=http://www.pcpop.com/doc/App/208790/000552314.html]

貼片電容為什么要安裝橡膠底座呢？因?yàn)檫@樣表面焊接的電容引腳和PCB結(jié)合會(huì)更加穩(wěn)固。另外，從SMT的字面意思就可以理解，表面焊接的焊點(diǎn)在PCB正面，引腳不會(huì)穿透PCB；而插件電容的引腳要穿透PCB，焊點(diǎn)在PCB的背面。

由上圖可以看出，貼片電容也可以改裝成直插電容使用，為什么要改裝呢？這是因?yàn)楹芏郉IY玩家喜歡自己改造主板或者顯卡，直插電容可以用電烙鐵手工焊接，而貼片電容只能使用昂貴的貼片機(jī)進(jìn)行焊接。

這個(gè)道理對(duì)于工廠同樣適用，有實(shí)力的大型代工廠為了提高產(chǎn)能，必然會(huì)購(gòu)置多臺(tái)SMT貼片機(jī)擴(kuò)充生產(chǎn)線，因此其顯卡多采用貼片電容進(jìn)行全自動(dòng)安裝。而小廠無(wú)力購(gòu)買貼片機(jī)或者貼片機(jī)數(shù)量有限，只用于安裝必不可少的貼片小電阻小電容之類的，所以其電容多為直插式。
另外必須要了解的是，歐美工廠的機(jī)械成本低而人工比較貴，所以大部分傾向于SMT貼片制造。而國(guó)內(nèi)工廠的人工很便宜，所以廠商更愿意使用插件式安裝。當(dāng)然插件式多用于中低端顯卡，高端顯卡為了保證質(zhì)量會(huì)盡量避免人工焊接！
●貼片和插件的優(yōu)缺點(diǎn)
通過(guò)上面的介紹大家可以很容易了解到，插件的優(yōu)勢(shì)就是設(shè)備要求不高，人力成本低；而貼片的優(yōu)勢(shì)就是全自動(dòng)化流水線作業(yè)，產(chǎn)能高、精度高，而且貼片電容在運(yùn)輸途中不像插件式那樣容易受損。