电容器是电路板中最常见的元器件之一；您将在几乎每个微芯片旁边和每个电源电路中看到它们。在系统中，它们通常用于维持稳定性——解耦AC信号，清除进入芯片的直流电源，通过旁路以减小导体的电感影响，过滤不需要的频率。
由于系统已经变得更小，而电容器只有达到一定尺寸才能提供所需的电容容量，因此电容器已成为一个限制因素，然而，钽质电容器的引入和使用改变了这一点。在这篇文章中，我们将了解钽质电容器的一些独特特性，以及它们的优点和弱点。
钽粉应用于电容器的阳极是使 钽质电容器独一无二的原因。这种阳极由外壳里面的一个材料块构成，而MLCC电容器则是片式多层结构，材料一层一层叠合然后在两端封盖。使用钽粉可以形成非常薄的电介质层，导致单位体积的电容容量更高，从而产生能够满足现代系统需求的体积更小的电容器。除了单位体积的电容容量大幅增加之外，钽质电容器同样具有非常低的等效串联电阻，降低了系统损耗。低等效串联电阻的一个缺点就是，其电阻值可能太低而导致无法在电源调节器中实现稳定性，这是一个需要考虑的问题。
钽质电容器同样具有出色的稳定性能。在宽广的温度和频率范围内，钽质电容器将更好地维持预期的电容。通过这种稳定性，您将获得更多的系统预期行为，这对过滤器是至关重要的；如果电容变化太大，您将错过您想要的频率。除了电介质区别以外，钽质电容器的构造使得其具有良好的抗振动能力，提升了整个系统的可靠性。
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前述特性展示了钽质电容器如何独特地应用于现代电子工业，但它们并不是完美无缺的，当您在设计使用它们的时候，您需要考虑它们的一些主要缺点。钽质电容器通常是极化装置，因此您在布局和组装它们时需要更加注意它们的定向。这使得使用它们比使用常规陶瓷电容器需要多做一点工作，但这只是电解质电容器的一个特点而已。在把钽质电容器置入系统时，您同样需要注意它们的失效模式。
由于它们的化学作用，您同样也需要降低它们的电压功能——甚至一个很小的超电压也将导致一个被称为场结晶的失效。当钽质电容器失效时，它们可以以炽热的爆破形式出现，并伴随短路，完全失去它们在电路中的作用并可能导致电源接地短路。关于如何降额的想法有很多，但是我们的一个供应商AVX发表了一篇题为“固态钽质和铌质电容器的电压降额规则”的优秀论文来讨论不同降额数字的原因。电压的一般规则是，MnO2电解质类型的钽质电容器降额50%，聚合物电解质类型的钽质电容器降额20%。
那么您什么时候想要使用钽质电容器？当您需要狭小空间里的最大电容，例如在微芯片旁边解耦，以及在宽广的温度或电压范围内的出色稳定性，并且您了解它们的独特特性以便它们可以被恰当地置入您的系统而不冒着引起火灾的失效风险。