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tu1
，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。

yalihuanchongcengshiyongxianchengdecailiaoxitongzuhe，bingjingguobiaozhundezhizaoliucheng。yalihuanchongcengjiazaijixieyinglizuidadeyigehuoduogebuwei，congerhuanjieyouyuyadianxingbianerdailaidejixieyingli。yijumuqianweizhideshiyan，yalihuanchongcengkeyijiangduocengdianrongqizaineibufencheng2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FlexiCaprouxingduantoujishushifangduantoushangdejixieyingli，zheyangwomenjiubuxuyaojiangduogedianrongqijinxingdiejiale，womenyejiubuxuyaozaigeidianrongqizuzhuangyinjiao，congerfangbianbiaozhunhuadejuandaibaozhuangyijizidonghuatiezhuang。

 

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。