Microscopio electrónico de barrido CIQTEK para aplicaciones MLCC

October 18, 2023

Los condensadores cerámicos, como un tipo de componente pasivo básico, son un miembro indispensable de la industria electrónica moderna. Entre ellos, los condensadores cerámicos multicapa en chip (MLCC) ocupan más del 90% del mercado de condensadores cerámicos debido a sus características de resistencia a altas temperaturas, resistencia a altos voltajes, tamaño pequeño y amplio rango de capacitancia, y se utilizan ampliamente en la electrónica de consumo. industria, incluidos electrodomésticos, comunicaciones, electrónica automotriz, nuevas energías, control industrial y otras áreas de aplicación.

El uso de CIQTEK SEM puede ayudar a completar el análisis de fallas de MLCC, encontrar el origen de las fallas a través de la micromorfología, optimizar el proceso de producción y lograr el objetivo de una alta confiabilidad del producto.

Aplicación de CIQTEK SEM en MLCC

MLCC consta de tres partes: electrodo interno, dieléctrico cerámico y electrodo final. Con la actualización continua de la demanda del mercado de productos electrónicos, la tecnología de productos MLCC también presenta la tendencia de desarrollo de alta capacidad, alta frecuencia, alta temperatura y resistencia a alto voltaje, alta confiabilidad y miniaturización. La miniaturización implica la necesidad de utilizar polvos cerámicos más uniformes y de menor tamaño. La microestructura del material determina el rendimiento final, y el uso de un microscopio electrónico de barrido para caracterizar la microestructura de los polvos cerámicos, incluida la morfología de las partículas, la uniformidad del tamaño de las partículas y el tamaño del grano, puede ayudar en la mejora continua del proceso de preparación.

Imágenes por microscopio electrónico de barrido de diferentes tipos de polvos cerámicos de titanato de bario/25 kV/ETD

Imágenes por microscopio electrónico de barrido Diferentes tipos de polvos cerámicos de titanato de bario/1kV/Inlens

Una alta confiabilidad significa que se requiere una comprensión más profunda del mecanismo de falla y, por lo tanto, el análisis de fallas es indispensable. La causa fundamental del fallo del MLCC es la presencia de diversos defectos microscópicos, como grietas, agujeros, delaminación, etc., ya sea externa o internamente. Estos defectos afectarán directamente el rendimiento eléctrico y la confiabilidad de los productos MLCC y traerán graves peligros ocultos a la calidad del producto. El uso del microscopio electrónico de barrido puede ayudar a completar el análisis de fallas de productos capacitores, encontrar el origen de la falla a través de la morfología microscópica, optimizar el proceso de producción y, en última instancia, lograr el objetivo de una alta confiabilidad del producto.

El interno del MLCC es una estructura multicapa, si cada capa de cerámica tiene defectos, el espesor de la cerámica multicapa es uniforme y si los electrodos están cubiertos de manera uniforme, todo esto afectará la vida útil del dispositivo. Cuando se utiliza SEM para observar la estructura multicapa interna de MLCC o para analizar sus fallas internas, a menudo es necesario realizar una serie de tratamientos previos en las muestras antes de poder probarlas. Estos incluyen inclusión de resina, rectificado mecánico, tratamiento conductor mediante un recubridor, etc. También se puede realizar un tratamiento de acabado adicional utilizando un molino de iones. La siguiente figura muestra la morfología microscópica de la sección transversal interna del MLCC tomada con un filamento de tungsteno CIQTEK SEM3200. Como se ve en la figura, la delaminación de la capa dieléctrica cerámica puede ser la causa del fallo del dispositivo.

Sección MLCC/15kV/BSED

Sección MLCC/20kV/BSED

En los últimos años, la demanda de MLCC ha experimentado una nueva ronda de crecimiento con el floreciente desarrollo de la electrónica de consumo, los equipos de comunicación y las industrias automotrices. El uso de CIQTEK SEM para caracterizar la morfología relevante y la homogeneidad de composición de MLCC ayudará a los fabricantes de MLCC a sostener el desarrollo de una alta confiabilidad.

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