压电效应失效的电容器解决方案

可是一种新的失效模式出现了，我们称之为压电应力断裂，通常指压电效应或者电致伸缩现象，如图3所示。这种失效模式迄今为止仍是多层陶瓷电容制造所面临的限制因素。它影响大多数的钛酸钡二类(Class II介质，并限制了1210以上尺寸、200V以上耐压的陶瓷电容器的容值范围)。

如图3所示，断裂通常沿着一层或两层介质层贯穿整个电容的中部。大多数的解决方案是将多个电容器通过添加引脚进行叠加，从而在给定尺寸下提高容值，但这需要消耗大量人力，花费较多成本，并会产生可靠性问题。另外的解决方案使用特殊电介质配方，但同时以牺牲介电常数作为代价，并影响最终可获得的容值大小。

X7R多层陶瓷电容在直流偏压下的形变

解决方案

StackiCapTM是一种应对压电失效限制的独石电容解决方案。其应用的专利技术GB Pat./EP2013/061918创新性地在电容器内部加入了一层压力缓冲层，使得该电容器既可展现出多个叠加电容的性能，同时在制造和加工流程上又具备单个电容器的优点。

压力缓冲层使用现成的材料系统组合，并经过标准的制造流程。压力缓冲层加在机械应力最大的一个或多个部位，从而缓解由于压电形变而带来的机械应力。依据目前为止的实验，压力缓冲层可以将多层电容器在内部分成2段、3段或4段，从而大幅缓解内部形变带来的机械应力，同时通过FlexiCap柔性端头技术释放端头上的机械应力，这样我们就不需要将多个电容器进行叠加了，我们也就不需要再给电容器组装引脚，从而方便标准化的卷带包装以及自动化贴装。

“海绵”状压力缓冲层的截面(SEM显微图)

小型化

在大幅提高容值的同时，StackiCapTM可实现元件尺寸的显著缩小。以下图片直观地展现了StackiCapTM的优越性。

图7显示了已经研发的StackiCapTM的各规格产品尺寸：1812，2220，2225和3640。图8显示了最多5颗电容叠加的引脚电容组件，单个电?
尺寸为2225，3640,5550和8060。图9和图10显示了单个StackiCapTM电容器所能取代的电容组件。一个极端的例子是8060,1kV,470nF的电容如今可被单颗2220,1kV,470nF的StackiCapTM替代;3640,1kV,180nF的电容如今可被单颗1812,1kV,180nF的StackiCapTM替代，体积分别缩小到原来的1/10和1/7。

可靠性测试认证

StackiCap已通过如下可靠性测试：

(1) 寿命测试。StackiCap系列电容在125℃，1倍或1.5倍的额定电压下持续工作1000小时。

(2) 85/85测试。StackiCap系列电容在85℃/85%RH条件下持续工作168小时。

(3) 弯板测试。StackiCap系列电容被安装在Syfer/Knowles的测试用PCB上进行弯板测试，以评估元件的机械性能