В то время как трещины на внешней упаковке и поверхности платы являются причиной многих видимых неисправностей компонентов, более коварная категория дефектов многослойных керамических конденсаторов (MLCC) остается полностью скрытой от глаз. Подповерхностные аномалии, образующиеся во время подготовки сырья и высокотемпературного обжига, могут поставить под угрозу сопротивление изоляции задолго до того, как плита покинет заводской цех.

Для инженеров по обеспечению качества и групп по обеспечению надежности, осуществляющих поиск компонентов через сайт www.barronmlcc.com , понимание внутренних структурных дефектов и аналитических методов, используемых для их обнаружения, имеет важное значение для квалификации критически важного оборудования.

1. Анатомия внутренних производственных дефектов

MLCC создается путем укладки десятков чередующихся слоев ультратонкой керамической диэлектрической ленты и листов электродов из недрагоценного металла (BME), которые затем подвергаются совместному обжигу в промышленных печах при температуре, превышающей 1000°C. Точность контроля во время этого процесса чрезвычайно требовательна.

Диэлектрические пустоты и микропоры. Захваченные органические остатки, влага или частицы загрязнения в керамической суспензии могут испаряться или оставлять микроскопические воздушные карманы во время спекания. Эти пустоты действуют как локализованные концентраторы напряжения электрического поля, резко снижая сопротивление диэлектрика (DWV) и вызывая преждевременный пробой изоляции.

Расслаивание слоев. Слабая адгезия или несоответствие температурного расширения между соседними слоями керамики и электрода могут вызвать локальные расслоения. Под действием рабочего напряжения и термоциклирования эти микроскопические отслоения расширяются, создавая пути утечки с низким сопротивлением, которые приводят к катастрофическим коротким замыканиям.

Трещины при спекании. Неравномерная скорость охлаждения многослойной стопки может вызвать внутренние растягивающие напряжения, вызывая вертикальные трещины, которые возникают на внутренних электродах и распространяются через активные диэлектрические слои.

2. Обнаружение скрытых дефектов с помощью разрушающего физического анализа (DPA).

Поскольку стандартный электрический скрининг (например, регулярные проверки емкости и коэффициента рассеяния) не всегда может выявить скрытые субмикронные пустоты или микрорасслоения, программы обеспечения высокой надежности в значительной степени полагаются на разрушающий физический анализ (DPA) и строгие рамки квалификации, такие как AEC-Q200.

Прецизионное поперечное сечение: образцы заливаются специальной эпоксидной смолой, шлифуются до точных плоскостей поперечного сечения и полируются до зеркального блеска.

Микроскопия с большим увеличением: с помощью современных оптических или сканирующих электронных микроскопов (СЭМ) технические специалисты проверяют выравнивание внутреннего слоя, целостность электрода, однородность толщины диэлектрика и отсутствие внутренних пустот.

Акустическая микроскопия (C-SAM). Для неразрушающего контроля ценных партий сканирующая акустическая томография использует высокочастотные звуковые волны для картирования изменений внутренней плотности, выявления расслоений или больших внутренних воздушных зазоров без разрушения физической части.

Обеспечение сертифицированной надежности с помощью HLAIPOPNY

Обеспечение безупречной работы электронного оборудования в суровых условиях окружающей среды требует строгого контроля процесса и проверенного происхождения компонентов — от смешивания сырья до окончательной упаковки на ленту и катушку.

Чтобы ознакомиться с нашим ассортиментом тщательно протестированных высоконадежных конденсаторов для поверхностного монтажа, предназначенных для требовательных промышленных и автомобильных применений, посетите наш сайт www.barronmlcc.com .

HLAIPOPNY — Соблюдение самых высоких стандартов целостности внутренних компонентов и качества производства электроники по всему миру.

Какой уровень документации по приемочным испытаниям партии или разрушающему физическому анализу требуется в ваших текущих протоколах обеспечения качества для пассивных компонентов?