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多層陶瓷電容(MLCC)中的缺陷用x-ray來(lái)檢測(cè)

2021-03-16 11:31 作者:日聯(lián)科技X射線  | 我要投稿

MLCC就是一種電容器,但比一般電容要復(fù)雜,全稱為多層陶瓷電容器。

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既然是電容器,那么首先它就具有電容的一般功能,也就是通過(guò)靜電的形式儲(chǔ)存和釋放電能,在兩極導(dǎo)電物質(zhì)間以介質(zhì)隔離,并將電能儲(chǔ)存其間,主要作用為電荷儲(chǔ)存、交流濾波或旁路、切斷或阻止直流、提供調(diào)諧及振蕩等。

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電容器是一種能夠儲(chǔ)藏電荷的元件,也是最常用的電子元件之一,其廣泛應(yīng)用于通訊設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、汽車(chē)電子和航空、航天軍用等領(lǐng)域,隨著信息技術(shù)和電子設(shè)備的快速發(fā)展,電容器需求呈現(xiàn)出整體上升態(tài)勢(shì)。

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在產(chǎn)品正常使用情況下,MLCC 失效的根本原因是外部或內(nèi)部存在如開(kāi)裂、孔洞、分層等各種微觀缺陷。這些缺陷直接影響到MLCC產(chǎn)品的電性能、可靠性,給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的隱患。

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MLCC的特點(diǎn)是能夠承受較大的壓應(yīng)力,但抵抗彎曲能力比較差。器件組裝過(guò)程中任何可能產(chǎn)生彎曲變形的操作都可能導(dǎo)致器件開(kāi)裂。常見(jiàn)應(yīng)力源有:貼片對(duì)中,工藝過(guò)程中電路板操作;流轉(zhuǎn)過(guò)程中的人、設(shè)備、重力等因素;通孔元器件插入;電路測(cè)試、單板分割;電路板安裝;電路板定位鉚接;螺絲安裝等。該類裂紋一般起源于器件上下金屬化端,沿45℃角向器件內(nèi)部擴(kuò)展。該類缺陷也是實(shí)際發(fā)生最多的一種類型缺陷。

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在許多多層陶瓷電容(MLCC)的組裝過(guò)程中,電極層和位于其上方的陶瓷生片的底部之間可能會(huì)積聚一些空氣。這些空氣填充的孔隙(氣泡/氣孔)可能在燒結(jié)后仍然存在,并且可能存在于已經(jīng)投入使用的電容中。

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這種氣泡/氣孔對(duì)非常薄的電極幾乎沒(méi)有影響,但是氣泡/氣孔的存在會(huì)使電容的機(jī)械強(qiáng)度變?nèi)?。電路板安裝的應(yīng)力可能導(dǎo)致最靠近氣泡/氣孔的陶瓷介電層產(chǎn)生裂紋,回流過(guò)程中由于加熱和冷卻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。正常使用中的熱循環(huán)也可能形成裂紋或者使已經(jīng)存在的裂紋擴(kuò)大。

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這樣的裂紋可以保持相對(duì)無(wú)害,直到其中一個(gè)裂紋延伸過(guò)介電陶瓷片達(dá)到另一個(gè)電極,并在兩個(gè)電極之間形成導(dǎo)電通路引起短路,使MLCC發(fā)生故障。在低壓MLCC中,短路會(huì)中斷電路功能,對(duì)系統(tǒng)的影響可大可小。而高壓MLCC由于其存儲(chǔ)的能量高,因此可能會(huì)發(fā)生爆炸。

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對(duì)于外部缺陷,通常采用顯微鏡下人工目測(cè)法或自動(dòng)外觀分選設(shè)備。而內(nèi)部微小缺陷一直是MLCC檢測(cè)的難點(diǎn)之一,它嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的可靠性,卻又難以發(fā)現(xiàn)。X射線無(wú)損檢測(cè)能夠更精確地檢測(cè)出MLCC內(nèi)部的缺陷,從而分選出不良品,提高M(jìn)LCC的擊穿電壓與高壓可靠性。

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x-ray檢測(cè)設(shè)備是通過(guò)高壓加速電子撞擊金屬板釋放出的x-ray穿透樣品,留下影像,技術(shù)人員通過(guò)影像的明暗度來(lái)觀測(cè)樣品的相關(guān)細(xì)節(jié),在不損壞被檢物品的前提下,快速檢測(cè)出被檢物品的缺陷。

多層陶瓷電容(MLCC)中的缺陷用x-ray來(lái)檢測(cè)的評(píng)論 (共 條)

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