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(xiàn)，其體積一般較大。盡管經(jīng)過多年的發(fā)展，高耐壓、高容量的電容器的小型化進展還是十分有限。

當(dāng)前取得的進展主要在高耐壓方面，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于50V.電源行業(yè)，一些應(yīng)用需要高耐壓、高容量的電容器，例如在開關(guān)電源中作輸入輸出濾波，儲能，尖峰吸收，DC-DC轉(zhuǎn)換，直流阻隔，電壓倍乘等等，此外，在一些應(yīng)用中，尺寸和重量非常重要，需要小體積的電子元器件。

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

電源廠家進入黃金時代，超級電容備受關(guān)注

過往技術(shù)局限

失效模式?jīng)Q定了設(shè)計上的局限，而多種失效模式的存在也限制了中、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(yīng)力或熱應(yīng)力導(dǎo)致的斷裂，但同時我們也需要深入探討內(nèi)在失效模式，這在制造商的管控范圍之內(nèi)。

多層陶瓷電容器在設(shè)計上的限制因素，隨時代的不同而發(fā)生著變化。早期多層陶瓷電容器面臨的主要限制因素，是電介質(zhì)材料本身的點缺陷和雜質(zhì)，這些因素影響了材料的質(zhì)量和純度，如圖1,從而限制了電容器內(nèi)部層數(shù)的上限和每層厚度的最小值。

隨著電介質(zhì)材料本身質(zhì)量的提高和操作流程的改進，限制因素轉(zhuǎn)變?yōu)殡娊橘|(zhì)材料本身的強度，而該因素一旦得到了解決，我們本可以預(yù)期制造出更大更厚的電容器，而不必擔(dān)心產(chǎn)生介質(zhì)擊穿或點失效，如圖2.

可是一種新的失效模式出現(xiàn)了，我們稱之為壓電應(yīng)力斷裂，通常指壓電效應(yīng)或者電致伸縮現(xiàn)象，如圖3所示。這種失效模式迄今為止仍是多層陶瓷電容制造所面臨的限制因素。它影響大多數(shù)的鈦酸鋇二類（Class II介質(zhì)，并限制了1210以上尺寸、200V以上耐壓的陶瓷電容器的容值范圍）。

如圖3所示，斷裂通常沿著一層或兩層介質(zhì)層貫穿整個電容的中部。大多數(shù)的解決方案是將多個電容器通過添加引腳進行疊加，從而在給定尺寸下提高容值，但這需要消耗大量人力，花費較多成本，并會產(chǎn)生可靠性問題。另外的解決方案使用特殊電介質(zhì)配方，但同時以犧牲介電常數(shù)作為代價，并影響最終可獲得的容值大小。

X7R多層陶瓷電容在直流偏壓下的形變