高耐壓、高容值的電容器一般通過電解電容或者薄膜電容來實現，其體積一般較大。盡管經過多年的發展
，高耐壓、高容量的電容器的小型化進展還是十分有限。當前取得的進展主要在高耐壓方麵，但是很難同時兼顧高容量；或者是達到高容量但是電壓一般小於50V。

 

為了同時獲取高耐壓和高容量，業界常見的做法是依據DSCC 87106/88011和MIL-PRF-49470的規範將多個陶瓷電容器疊加在一起，這種做法占據空間較大且較重
，並且價格昂貴。因此，業內一直存在著對更輕
、更小的高耐壓、高容量的電容器的需求。

 

 

失效模式決定了設計上的局限，而多種失效模式的存在也限製了中、高耐壓電容器的容值提升。

 

有些失效模式是外在的，如機械應力或熱應力導致的斷裂，但同時我們也需要深入探討內在失效模式，這在製造商的管控範圍之內。

 

多(duo)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)在(zai)設(she)計(ji)上(shang)的(de)限(xian)製(zhi)因(yin)素(su)
，隨(sui)時(shi)代(dai)的(de)不(bu)同(tong)而(er)發(fa)生(sheng)著(zhe)變(bian)化(hua)。早(zao)期(qi)多(duo)層(ceng)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)器(qi)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)限(xian)製(zhi)因(yin)素(su)
，是(shi)電(dian)介(jie)質(zhi)材(cai)料(liao)本(ben)身(shen)的(de)點(dian)缺(que)陷(xian)和(he)雜(za)質(zhi)

，這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)了(le)材(cai)料(liao)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)純(chun)度(du)
，如(ru)圖(tu)1，從而限製了電容器內部層數的上限和每層厚度的最小值。

suizhedianjiezhicailiaobenshenzhiliangdetigaohecaozuoliuchengdegaijin，xianzhiyinsuzhuanbianweidianjiezhicailiaobenshendeqiangdu
，ergaiyinsuyidandedaolejiejue，womenbenkeyiyuqizhizaochugengdagenghoudedianrongqi

，erbubidanxinchanshengjiezhijichuanhuodianshixiao，rutu2。

可是一種新的失效模式出現了
，我們稱之為壓電應力斷裂，通常指壓電效應或者電致伸縮現象，如圖4所示。這種失效模式迄今為止仍是多層陶瓷電容製造所麵臨的限製因素。它影響大多數的鈦酸鋇二類（Class II介質
，並限製了1210以上尺寸、200V以上耐壓的陶瓷電容器的容值範圍）。

 

如圖3所suo示shi，斷duan裂lie通tong常chang沿yan著zhe一yi層ceng或huo兩liang層ceng介jie質zhi層ceng貫guan穿chuan整zheng個ge電dian容rong的de中zhong部bu。大da多duo數shu的de解jie決jue方fang案an是shi將jiang多duo個ge電dian容rong器qi通tong過guo添tian加jia引yin腳jiao進jin行xing疊die加jia，從cong而er在zai給gei定ding尺chi寸cun下xia提ti高gao容rong值zhi，但dan這zhe需xu要yao消xiao耗hao大da量liang人ren力li，花hua費fei較jiao多duo成cheng本ben，並bing會hui產chan生sheng可ke靠kao性xing問wen題ti。另ling外wai的de解jie決jue方fang案an使shi用yong特te殊shu電dian介jie質zhi配pei方fang，但dan同tong時shi以yi犧xi牲sheng介jie電dian常chang數shu作zuo為wei代dai價jia，並bing影ying響xiang最zui終zhong可ke獲huo得de的de容rong值zhi大da小xiao。

 

StackiCap是一種應對壓電失效限製的獨石電容解決方案。其應用的專利技術GB Pat./EP2013/061918chuangxinxingdizaidianrongqineibujiaruleyicengyalihuanchongceng，shidegaidianrongqijikezhanxianchuduogediejiadianrongdexingneng
，tongshizaizhizaohejiagongliuchengshangyoujubeidangedianrongqideyoudian。

壓(ya)力(li)緩(huan)衝(chong)層(ceng)使(shi)用(yong)現(xian)成(cheng)的(de)材(cai)料(liao)係(xi)統(tong)組(zu)合(he)，並(bing)經(jing)過(guo)標(biao)準(zhun)的(de)製(zhi)造(zao)流(liu)程(cheng)。壓(ya)力(li)緩(huan)衝(chong)層(ceng)加(jia)在(zai)機(ji)械(xie)應(ying)力(li)最(zui)大(da)的(de)一(yi)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)部(bu)位(wei)，從(cong)而(er)緩(huan)解(jie)由(you)於(yu)壓(ya)電(dian)形(xing)變(bian)而(er)帶(dai)來(lai)的(de)機(ji)械(xie)應(ying)力(li)。依(yi)據(ju)目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)的(de)實(shi)驗(yan)，壓(ya)力(li)緩(huan)衝(chong)層(ceng)可(ke)以(yi)將(jiang)多(duo)層(ceng)電(dian)容(rong)器(qi)在(zai)內(nei)部(bu)分(fen)成(cheng)2段
、3段或4段，從而大幅緩解內部形變帶來的機械應力
，同時通過FlexiCap柔rou性xing端duan頭tou技ji術shu釋shi放fang端duan頭tou上shang的de機ji械xie應ying力li，這zhe樣yang我wo們men就jiu不bu需xu要yao將jiang多duo個ge電dian容rong器qi進jin行xing疊die加jia了le，我wo們men也ye就jiu不bu需xu要yao再zai給gei電dian容rong器qi組zu裝zhuang引yin腳jiao
，從cong而er方fang便bian標biao準zhun化hua的de卷juan帶dai包bao裝zhuang以yi及ji自zi動dong化hua貼tie裝zhuang。

 

在大幅提高容值的同時
，StackiCap可實現元件尺寸的顯著縮小。以下圖片直觀地展現了StackiCap的優越性。

圖7顯示了已經研發的StackiCap的各規格產品尺寸：1812，2220，2225和3640。後續研發的5550和8060在此未作圖示。圖8顯示了最多5顆電容疊加的引腳電容組件，單個電容尺寸為2225，3640,5550和8060。圖9和圖10顯示了單個StackiCapTM電容器所能取代的電容組件。一個極端的例子是8060,1kV,470nF的電容如今可被單顆2220,1kV,470nF的StackiCap替代；3640,1kV,180nF的電容如今可被單顆1812,1kV,180nF的StackiCap替代，體積分別縮小到原來的1/10和1/7。

 

StackiCap已通過如下可靠性測試：

 

（1） 壽命測試。StackiCap係列電容在125℃,1倍或1.5倍的額定電壓下持續工作1000小時。

 

（2） 85/85測試。StackiCap係列電容在85℃/85%RH條件下持續工作168小時。

 

（3） 彎板測試。StackiCap係列電容被安裝在Syfer/Knowles的測試用PCB上進行彎板測試
，以評估元件的機械性能。