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多層陶瓷電容（MLCC）中的缺陷用x-ray來檢測

發(fā)布時間：2020-10-18 09:20:34

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。

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

電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，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。

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)量帶來嚴(yán)重的隱患。

MLCC的特點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)致器件開裂。常見應(yīng)力源有：貼片對中，工藝過程中電路板操作；流轉(zhuǎn)過程中的人、設(shè)備、重力等因素；通孔元器件插入；電路測試、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)部擴展，該類缺陷也是實際發(fā)生最多的一種類型缺陷。

在許多多層陶瓷電容（MLCC）的組裝過程中，電極層和位于其上方的陶瓷生片的底部之間可能會積聚一些空氣。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。

這種氣泡/氣孔對非常薄的電極幾乎沒有影響，但是氣泡/氣孔的存在會使電容的機械強度變?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，回流過程中由于加熱和冷卻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力也會導(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)存在的裂紋擴大。

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

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

日聯(lián)X射線檢測設(shè)備