開(kāi)關(guān)式電源，微處理器和數(shù)字電路應(yīng)用的一個(gè)共同趨勢(shì)是降低高頻工作時(shí)的噪聲。為了做到這一點(diǎn)，元器件必須具備低ESR（電阻率）、高電容和高可靠性。
鉭電容器陽(yáng)極的總體表面積，特別是其表面積與體積比，是確定其ESR值的關(guān)鍵參數(shù)之一，總表面積越大，ESR值越大。使用多陽(yáng)極是大幅降低鉭電容器ESR值的其中一種方法，其做法是在一個(gè)電容體中使用多個(gè)相同的電極材料并排。
傳統(tǒng)的做法
在高壽命和高可靠性應(yīng)用中，二氧化錳電板極常規(guī)鉭電容器仍然是一個(gè)普遍的選擇。二氧化錳技術(shù)能提供極好的場(chǎng)性能和環(huán)境穩(wěn)定性以及在很寬的電壓范圍如2.5-50V內(nèi)提供高電阻率和熱阻率，器件設(shè)計(jì)的運(yùn)行溫度在125度以上。然而，與聚合物鉭電容器相比，二氧化錳電極系統(tǒng)較高的ESR是一個(gè)缺點(diǎn)。
陽(yáng)極選擇
單一陽(yáng)極技術(shù)成為標(biāo)準(zhǔn)通用型選擇是由于其出色的性價(jià)比。多陽(yáng)極設(shè)計(jì)可提供更低的ESR值，但其缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本要高于單陽(yáng)極解決方案。
使用標(biāo)準(zhǔn)的芯片集成工藝的槽式陽(yáng)極設(shè)計(jì)是低ESR與低成本折中的一種結(jié)果。因此，槽式設(shè)計(jì)通常用于價(jià)格敏感同時(shí)要求低ESR的設(shè)計(jì)，而多陽(yáng)極技術(shù)適合用于既要求低ESR更要求高可靠性的應(yīng)用中，如電信基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和軍事/航空航天等應(yīng)用。
除了上述差異，多陽(yáng)極的概念有另兩處優(yōu)勢(shì)。
（1）多陽(yáng)極設(shè)計(jì)具有更好的散熱性能，這意味著多陽(yáng)極電容可以承載更高的持續(xù)電流；同理，多陽(yáng)極電容對(duì)抗電流浪涌危害的能力也更強(qiáng)。
（2）相較于單一的陽(yáng)極，多陽(yáng)極電容的單位容積效率較低，這導(dǎo)致了一種假設(shè)，認(rèn)為多陽(yáng)極不能達(dá)到與單一陽(yáng)極一樣的CV（定電壓因素）。事實(shí)上，薄的陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易，并且更易被第二個(gè)二氧化錳電極系統(tǒng)穿透，使更高的CV得以利用，因此，多陽(yáng)極電容器能達(dá)到同樣甚至更高的CV水平。
常見(jiàn)多陽(yáng)極類(lèi)型
當(dāng)今市場(chǎng)上常用的鉭多陽(yáng)極通常采用縱向排列3-5個(gè)陽(yáng)極于一個(gè)電容體內(nèi)的方法實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。這實(shí)際是從制造的角度來(lái)看的，如果從ESR的角度，此解決辦法則不如橫向布局，橫向布局中更薄的平板陽(yáng)極有望進(jìn)一步減小ESR。
新的多陽(yáng)極裝置多陽(yáng)極設(shè)計(jì)的費(fèi)用隨其陽(yáng)極個(gè)數(shù)增長(zhǎng)而成倍增長(zhǎng)。目前大多數(shù)設(shè)計(jì)中使用的三陽(yáng)極設(shè)計(jì)已接近成本與ESR的最佳優(yōu)化比。
縱向設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中，一個(gè)陽(yáng)極通過(guò)電極銀膠環(huán)氧樹(shù)脂連接到第二個(gè)，再到另一個(gè)電極引線框。
同樣的做法被使用于標(biāo)準(zhǔn)的單陽(yáng)極電容中，因此其制造技術(shù)與舊有的類(lèi)似，無(wú)須為多陽(yáng)極設(shè)計(jì)的新技術(shù)環(huán)節(jié)追加很多額外投資。
另一方面，橫向設(shè)計(jì)需要為陽(yáng)極之間的連接產(chǎn)生新的解決方法，這直接導(dǎo)致了代價(jià)高昂的技術(shù)修改。因此，迄今為止這種設(shè)計(jì)并沒(méi)有被用于單一多陽(yáng)極電容的批量生產(chǎn)。橫向的設(shè)計(jì)更經(jīng)常使用于一些特殊應(yīng)用中，方式是通過(guò)焊接或跳汰系統(tǒng)，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的完整的電容器疊加到陣列或模塊中。
橫向和縱向結(jié)構(gòu)兩者ESR性能之間的差異如圖2所示。這個(gè)例子是基于對(duì)D類(lèi)電容器的理論計(jì)算，圖2表明，兩陽(yáng)極橫向結(jié)構(gòu)與三陽(yáng)極系統(tǒng)的縱向結(jié)構(gòu)的ESR值相似。然而，相對(duì)而言橫向結(jié)構(gòu)在ESR上性價(jià)比優(yōu)勢(shì)更顯著。
相比橫向結(jié)構(gòu)，縱向設(shè)計(jì)在縮減高度上受限制更大，目前的電容器高度一般在3.5-4.5mm。今天，這一因素更顯重要，甚至在有如電信基礎(chǔ)設(shè)施、軍事等應(yīng)用中，電子產(chǎn)品的小型化也正成為一個(gè)考驗(yàn)，這在過(guò)去是不曾有的。
利用兩個(gè)陽(yáng)極橫向“鏡像”結(jié)構(gòu)，研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新型的多陽(yáng)極結(jié)構(gòu)。鏡像結(jié)構(gòu)使用改良的引線框形狀，引線框定位于兩陽(yáng)極中間。這種結(jié)構(gòu)解決了電極橫向排列的連接問(wèn)題，并使工藝改裝費(fèi)用下降到了可接受的水平。
兩陽(yáng)極鏡像設(shè)計(jì)的ESR性能稍遜色于三陽(yáng)極縱向結(jié)構(gòu)的效果，但它制造起來(lái)更便宜。鏡像設(shè)計(jì)的主要好處在于，它使多陽(yáng)極電容器的高度減小，最低下降到3.1mm。
利用鏡像設(shè)計(jì)的其他優(yōu)點(diǎn)是，其對(duì)稱(chēng)的布局有助于減小自感（ESL）。對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)對(duì)電感回路作了部分補(bǔ)償，有利于將ESL降低至采用經(jīng)典引線框設(shè)計(jì)的方案之下。
一個(gè)D類(lèi)單陽(yáng)極設(shè)計(jì)的ESL值為2.4nH，典型值為2.1nH左右。鏡像設(shè)計(jì)的ESL值約1nH為常規(guī)設(shè)計(jì)的一半。這會(huì)將鏡像多陽(yáng)極的共振頻率升至更高值。
信息來(lái)源：鉭電容
