由于微电子技术的不断革新，一般电源电路的两侧和个人电脑的中央处理器(CPU)等所使用的电容器都要求小型化，高容量，低阻抗等优良的电性能;钽电解电容器作为电解电容器中的一类，恰好具有以上特点，因此钽电解电容器广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。
钽电解电容器的定义
钽电解电容器是一种用金属钽(Ta)作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽粉烧结式两种，在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。其中，固体钽电解电容器用量大，如CA型、CA42型、CA45型等。
钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点
1.体积小。 由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉，而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高17，因此钽电容的单位体积内的电容量大。
2.使用温度范围宽。 一般钽电解电容器都能在-55℃~125℃的温度下正常工作，而铝电解电容器最高只能在-55℃~105℃的温度下正常工作，并且在这个范围内工作，电性能远远不如钽电解。
3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小。 钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀，而且长时间工作能保持良好的性能。
4.阻抗频率特性好。 对频率特性不好的电容器，当工作频率高时电容量就大幅度下降，损耗(tgδ)也急剧上升。但固体电解电容器可工作在50KHz以上。钽电容随频率上升，也要出现容量下降现象，但下降幅度较小，有资料表明，工作在10kHz时钽电容容量下降不到20%，而铝电解电容容量下降达40%。
5.可靠性高。 钽氧化膜的化学性能稳定，又因钽阳极基体Ta2O5能耐强酸、强碱，所以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质，这就使得钽电解电容器的损耗要比铝电解电容小，而且温度稳定性良好。
钽电解电容和陶瓷电容相比有下述优点
1、稳定特性。对电容器施加的直流偏置电压增加或温度上升时会导致容量下降，容量的下降会导致放大器的功能和稳定性变差，但是钽电解电容器随直流偏置电压的增加，容量下降的速度要比陶瓷电容器的容量下降的速度慢很多。
2、交流信号。由于小的交流信号(20-30%)导致容量下降，陶瓷电容施加小的交流信号电压，容量下降，会影响放大器的功能和稳定性差。
3、滤波干净度。陶瓷电容器使用钛酸钡材料，必然存在压电效应，即X5R,X7R,Y5V介质层用在小型麦克风或扬声器，由于信号保真度下降会产生附加噪音;而钽电解电容器使用的电解质材料MnO2则存在很小的电压效应，保证了信号的保真度。
4、可靠性。根据军方描述陶瓷电容失效率比钽电容高出30%以上。
5、机械性能。在垂直坠落实验中高CV值陶瓷电容器容易断裂，而钽电容器独有 的塑封结构有高的耐冲击性。
钽电容器的失效机理
一般情况下，考核钽电容器性能有三个主要参数： 漏电流Ir(μA);电容量C(μF);损耗角正切值tgδ(%);在技术规范中规定了若干试验项目来考核三个参数，以免元器件在使用过程中失效。
由于钽电解电容器的固体电解质的特性，钽电解电容器的失效曲线呈浴盆状。实际上，在试验中容量变化、损耗角正切值失效的现象是极少的，几乎没有超过技术规范要求的，失效主要集中在漏电流恶化上。
漏电流，是对电容器施加额定直流工作电压，将观察到充电电流的变化，开始很大，随着时间而下降，到某一终值时达到较稳定状态，这一终值电流称Ir为漏电流。
漏电流反映的是钽电容器介质膜Ta2O5的绝缘质量，理想中的电容器介质应是完美无缺的薄膜，它的绝缘电阻可达几百兆欧以上。而实际上Ta2O5表面存在各种微小的疵点、空洞以及隙缝之类的缺陷，漏电流就是通过这些缺陷的杂质离子电流和电子电流所组成。如果电流较大，在试验的高应力下，电应力集中，电流密度大，使疵点周围的氧化膜“晶化”，扩大了疵点面积，介质质量进一步恶化，绝缘电阻下降，漏电流增加。当漏电流增加到超过技术规范的规定值，造成电容器失效。有时漏电流变得无穷大，实际介质膜已击穿，电容器完全失去了作用。所以，在讨论电容器的失效机理时，从理论上讲三个参数都可能失效，实际上，漏电流变大，才是电容器致命的失效。如果使用了漏电流大而失效的钽电容器(如在整机上)，导致整机不能工作，甚至烧毁部分线路。在钽电容器试验项目中，在用户反映的质量问题中，有90%以上都集中反映在漏电流变大的恶化问题。
影响钽电容器失效的因素
影响钽电容器失效的因素主要有二个方面，一方面是制造电容器的材料-钽粉、钽丝的影响，另一方面是制造电容器的工艺影响。
(1)钽粉、钽丝的影响
钽粉、钽丝的化学性能、物理性能、杂质含量、钽粉的颗粒形状、大小，击穿电压，都直接影响钽电容器的质量。钽粉、钽丝中的杂质含量对形成氧化膜的质量有很大的影响。钽电容器的阳极芯子在成型时要经过1500～2050℃的高温高真空的烧结，烧结的目的之一就是去掉钽粉、钽丝中的杂质，而那些难熔的杂质，如钨、钼、硅、铁、铜等，在烧结时难以完全去除，在形成氧化膜时成为疵点的“晶核”，成为导电通道。所以，对钽粉的杂质含量要求极为严格，一般要求小于10～50PPM。钽粉有很多种规格，是根据电容器的工作电压，分为高压粉、中压粉、低压粉，各种粉的比容、物理性能、击穿电压都有区别，在生产电容器时，必须根据电容器的规格，合理、恰当选用钽粉，才能确保电容器的质量。
(2)电容器制造工艺的影响
钽电容器的生产工艺也直接影响钽电容器的性能，尤其是几个关键工序将直接影响钽电容器的漏电流。
第一、阳极制造工序，是将钽粉成型并进行高温真空烧结，目的是成型和提纯，要通过1500～2050℃高真空烧结，去除杂质，达到提纯的目的。如果提纯效果不佳，残留的杂质在钽阳极芯子中，将成为介质膜中的“晶核”，是造成漏电流的隐患。
第二、赋能工序，是将钽阳极放在电解液中，施加直流电压，电解液中的氧离子和钽阳极中的钽形成Ta2O5膜层。在这一工艺中，电解液的配方及温度、电压、升压电流密度、恒压时间、都必须严格按工艺要求进行控制。赋能工艺结束后，要进行赋能效果检验，特别是电容量和漏电流，必须达到工艺要求。希望漏电流值越小越好。在赋能工艺过程中，如某一环节掌握不好，极易产生“晶化”现象，所以，赋能工艺要求制造完整的介质膜层，又不能出现“晶化”现象。
第三、被膜工序，是制造电容器阴极MnO2，也是影响漏电流的关键工序。现在工艺采用“水汽被膜工艺”，提高了MnO2层质量，其电阻值极小，所以电容器的损耗值小。漏电流取决于被膜的工艺控制及中间赋能的效果。
第四、此外装配工序质量、老炼工艺效果都影响电容器的漏电流性能。
第五、筛选工序，是对钽电容器的成品采取进一步加严检验的工艺，通常采用高、低温筛选、长时间高温老练筛选以及X光透射检查等等。
结论
第一、单位体积内所具有的电容量特别大，即比容量非常高。
第二、在电容器的工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能，使氧化膜随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏，这就是所说的钽电解电容器的失效几率特别低。
第三、钽电解电容器的比表面积大，这是保证其小型化的必要条件。
第四、漏电流、损耗角正切值较小，温度、频率特性好。
第五、良好的使用稳定性和可靠性，使用寿命长。
