电容器薄膜会通过真空沉积工艺镀上一层薄金属（常用铝和锌）。根据实际应用场景和使用环境的不同，可选用多种金属化的类型与图案。

一、用于金属化的金属

1. 铝 

1970年左右金属化薄膜出现时，铝是第一种金属化金属，至今仍是主要材料之一。相较于锌，铝耐大气影响、耐腐蚀性更强，适合制作高耐用性电容器，早期在电子元件生产中应用广泛。

铝金属化层在空气中会自然氧化形成致密氧化铝保护层，储存与加工稳定性好，未拆封薄膜可保质数月，工序间不易受潮氧化。但铝存在局限：高电压、高电流下，氧化铝生成会导致电容器电容量下降、损耗增加；且其方阻 2～4Ω 且镀层较厚，自愈能耗高，影响器件效率。

铝的金属化工艺简便，可实现1-200Ω/方的方阻调节（方阻越高，镀层越薄），既能采用纯金属沉积加工，也可根据需求制作特定镀层轮廓，适配不同使用场景。

但铝本身也有明显缺点，清除短路故障的能耗高于锌，这限制了其应用范围，不适用于风扇、电机用大容量交流电容器及大型千乏级电容器；此外，锌喷层与薄膜端面的接触效果也会影响其应用。

受上述因素影响，铝金属化薄膜的应用场景发生了变化。早期风扇、电机电容器及多数工频器件、电力电容器均采用它制作，如今为提升稳定性，这类电容器已改用锌（或锌合金）金属化聚丙烯薄膜。

2. 锌

锌弥补了铝金属化在高电压、大电流工况下，聚丙烯薄膜交流电容器应用中的不足。它的故障清除所需能量更低，生产过程中还能更精准地控制方阻，是低频交流应用场景的理想选择。

经过一系列实验和现场测试验证，锌在这类场景中的适配性表现更佳。此外，当薄膜端面的喷镀金属也为锌时，能与聚丙烯金属化薄膜边缘的锌喷层实现良好的结合。

锌的电阻率更高，为5~10Ω / cm、金属镀层更薄，且汽化温度低于铝，这让锌金属化层的自愈所需能量大幅降低。

但锌也有缺点：即便短时间暴露在大气中，也极易发生氧化，且氧化锌的生成并非仅局限于表面，会渗透影响整个锌层的厚度。在大气和湿气的作用下，锌金属镀层数日内就会被破坏，因此锌金属化薄膜的操作、储存需格外小心。

即便做好防护，拆封后的锌金属化薄膜也无法长时间存放，卷材一旦开封，必须尽快使用和加工，避免锌层受损、薄膜性能下降。否则电容器会提前失效，还会出现损耗因数增大、无控故障清除次数骤增等问题，导致性能持续劣化。

3. 锌铝合金

锌合金金属化是在纯锌金属化基础上改良的工艺，目前已得到行业广泛认可，其性能和稳定性都优于纯锌金属化，是绝大多数低频交流应用场景的优选方案。

由于锌难以直接牢固附着在塑料薄膜表面，因此沉积锌层前，需先镀上一层极薄的铝层—这层铝层能与薄膜紧密结合，再在其表面沉积锌层。该工艺的操作难度比纯铝金属化高，其中铝层厚度仅占金属化总厚度的5%~10%，镀层方阻为5~10Ω/方，与纯锌金属化一致。

铝和锌会相互扩散，两层金属之间没有明显界限，这种结构兼具两者的优势：一方面，铝层保证了金属镀层与基膜的良好附着力；另一方面，铝锌融合后形成防护结构，能有效防止镀层过早老化。

锌合金金属化薄膜的储存寿命远长于纯锌金属化薄膜，实验证明，密封在塑料袋中的锌合金金属化薄膜可储存6个月而不出现性能劣化。用它制作的电容器稳定性也大幅提升，电容量的长期衰减量极低。

二、金属化图案方式

电容器薄膜的金属化，既可以采用整面均匀沉积的方式，也可以按照预设图案制作非均匀镀层。薄膜上的电流密度在集流喷镀边缘处达到最大值，向无镀层边缘方向逐渐减小至最小值；整个宽度范围内的电流都会汇集到接触边缘，这一区域需要承受最大的电流密度。

1. 平面金属化

在薄膜的有效区域整面均匀沉积铝或锌，形成方阻恒定的金属镀层。这是金属化薄膜最初出现时采用的工艺，目前仍广泛应用于常规直流电容器的制作。

该工艺的局限性在于，薄膜的电流密度从无镀层边缘向喷镀接触边缘逐渐降低。这意味着，若故障发生在无镀层边缘侧，可用于故障清除的能量会少于喷镀边缘侧。这一点对直流电容器没有明显影响，但会对交流电容器，以及浪涌、脉冲工况下的电容器产生不利影响。

2. 边缘金属化

薄膜的喷镀端汇集了整个表面的电流，电流密度更高，喷镀金属需要与金属化镀层边缘实现完全接触。但金属镀层的接触厚度极薄，且塑料薄膜的熔点较低，难以让喷镀层与金属化镀层牢固结合，可能导致薄膜长度方向出现接触不连续、接触不均的问题。

为解决这一问题、实现牢固接触，会在薄膜的接触边缘额外沉积一层金属，也就是对边缘进行加厚处理，该镀层的方阻是主体镀层的一半。这种工艺能增加卷绕芯子整个长度上，喷镀金属与镀层的接触厚度。边缘加厚的金属镀层可采用均匀厚度，也可向内侧边缘逐渐收窄，宽度可根据需求灵活调整。有时还会在铝金属化薄膜的加厚边缘后续镀锌，以提升喷镀接触效果。

3. 渐变式金属化

为了优化金属的利用率，同时让薄膜薄弱点的短路故障清除能获得均匀的放电能量，会沿薄膜宽度方向制作厚度均匀渐变的金属镀层——喷镀端镀层最厚，无镀层端镀层最薄。这样能使电流密度沿薄膜整个宽度方向的厚度维度均匀分布，因为电流大小会从接触边缘向另一端逐渐减小。

4. 分段式金属化

这类工艺会将金属化镀层制作成特定形状的分段结构，各分段之间通过细熔丝连接。金属化过程中，通过掩膜工艺在薄膜上制作出线状或特定图案的分隔区域，就能形成分段镀层。当电容器发生自愈时，这些熔丝会熔断，将出现故障的小范围区域隔离，避免故障扩散。

分段的图案可根据需求选择，常见的有菱形（马赛克形）、T形等。熔丝将各个分段与集流喷镀边缘相连，每次短路故障清除仅会导致一个分段失效，清除效率更高，还能避免发生危险的短路事故，且电容器电容量的衰减量可精准预测。

5. 串联式图案金属化

将多个电容器串联，可实现电容器的高压额定值；而通过特制薄膜制作一体化的串联结构，就能高效实现这一设计。金属化工艺中，将镀层制作成多个相互隔离的分段，各分段之间通过连续的无镀层区域分隔，薄膜卷绕后会形成一系列相互重叠的介质区域，进而构成多个串联的电容器。

以一种常见的串联式金属化图案（上图）为例，两片薄膜卷绕后可形成7个串联的电容器，若单个电容器的耐压值为200V，那么整个芯子的额定耐压值可达1400V。这是制作高压电容器芯子的高效工艺。

6. 波浪形切口薄膜

薄膜的边缘通常采用直切口，这会导致锌喷层难以沿薄膜整个长度与镀层实现精准接触，容易出现接触不良、接触薄弱的问题。而喷镀金属与薄膜镀层的接触效果，直接关系到电容器的低损耗因数和高脉冲耐受能力。

为此，可将薄膜边缘由常规的直切口改为波浪形切口，在边缘形成特定纹路，为喷镀金属预留附着空间，使其与薄膜镀层紧密接触，这种工艺对薄膜特别适用。薄膜的金属化端和无镀层端，均可制作成波浪形切口。

两片波浪形切口薄膜按特定方式卷绕后，锌喷层的接触优势会十分明显。边缘接触面积的增加，能大幅提升喷镀层与金属镀层的接触效果，电容器的稳定性，以及脉冲、浪涌耐受能力也会显著增强。

波浪形切口的振幅（距波中心线）通常为0.4-0.75mm，波长为1.0-5mm，喷镀金属的实际附着深度为波浪振幅的两倍。

来源：https://www.capacitorconnect.com/what-are-different-types-of-metallization-used-in-capacitor-films/

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