一種陶瓷電容失效的分析方法
【專利摘要】本發明實施例提供了一種陶瓷電容失效的分析方法，屬于電子設備中陶瓷電容領域，以能夠準確分析出陶瓷電容的內部缺陷，提高分析成功率。所述陶瓷電容失效的分析方法，包括：對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值，并根據所述初始阻值判斷所述待分析的陶瓷電容的失效狀態；將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品，研磨，在研磨過程中對阻值進行實時測試，并將測得的阻值記為測試值；當所述測試值的變化量超過所述初始阻值的10%時，停止研磨，定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位；對所述缺陷部位進行綜合分析，確定所述待分析的陶瓷電容的失效原因。本發明可用于陶瓷電容失效的分析中。
【專利說明】一種陶瓷電容失效的分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子設備中陶瓷電容領域，尤其涉及一種陶瓷電容失效的分析方法。【背景技術】
[0002]陶瓷電容(ceramic capacitor)是使用陶瓷作為電介質,通過在陶瓷基體兩面噴涂銀層，然后經低溫燒成銀質薄膜作為極板即可制成。陶瓷電容是電子產品中大量使用的主要元件之一,具有容量大、體積小、電容量穩定、耐高溫耐蝕性好和適合表面安裝等優點，被廣泛應用于電子整機中的振蕩、高頻濾波、電源退耦和旁路電路中。
[0003]由于在陶瓷電容的實際生產和使用中經常會出現陶瓷電容的失效問題，從而影響產品的整機性能，因此，對失效產品進行失效分析具有非常積極的現實意義。現有的陶瓷電容的失效分析方法是將失效陶瓷電容制成金相切片樣品，采用機械研磨的方法研磨至陶瓷電容的內部，并在金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡下觀察切片形貌。如果未發現異常，就重復進行研磨以供觀察，通常在研磨出3個截面后停止。
[0004]但在實際分析中，發明人發現，這種分析方法對于分析陶瓷電容嚴重機械損傷、熱應力損傷較為有效，且分析過程簡單，但對于分析陶瓷電容因內部微裂紋缺陷而導致短路的情況則不具有指導意義。所以，亟需提供一種對陶瓷電容內部的短路部位進行判斷、定位、分析的方法。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供了一種陶瓷電容失效的分析方法，以能夠準確分析出陶瓷電容的內部缺陷，提高分析成功率。
[0006]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:
[0007]一種陶瓷電容失效的分析方法，包括:
[0008]對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值，并根據所述初始阻值判斷所述待分析的陶瓷電容的失效狀態；
[0009]將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品，研磨，在研磨過程中對阻值進行實時測試，并將測得的阻值記為測試值；
[0010]當所述測試值的變化量超過所述初始阻值的10%時，停止研磨，定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位；
[0011]對所述缺陷部位進行綜合分析，確定所述待分析的陶瓷電容的失效原因。
[0012]可選的，所述將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品包括:
[0013]對所述待分析的陶瓷電容的外部進行澆注后再制成金相切片樣品。
[0014]進一步的，所述澆注是通過環氧樹脂進行澆注。
[0015]可選的，所述研磨為機械研磨。
[0016]進一步的,所述研磨包括:
[0017]先用300-800目金剛砂紙研磨至所述待分析的陶瓷電容的內部電極，再用800目或以上的金剛砂紙進行細磨。
[0018]可選的，所述在研磨過程中對阻值進行實時測試為:
[0019]在用800目或以上的金剛砂紙對所述待分析的陶瓷電容的內部電極進行細磨時對阻值進行實時測試。
[0020]進一步的，所述實時測試為使用萬用表對所述待分析的陶瓷電容的內部電極進行測試。
[0021]可選的，所述定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位包括:
[0022]先利用光誘導電阻變化分析技術對所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位進行定位，然后將定位的缺陷部位置于金相顯微鏡下進行觀察。
[0023]進一步的，所述置于金相顯微鏡下進行觀察是在所述金相顯微鏡的暗場下進行觀察。
[0024]可選的，所述分析方法在所述對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值之前還包括:
[0025]對所述待分析的陶瓷電容進行外觀鏡檢，確認所述待分析的陶瓷電容的表面形貌。
[0026]可選的，所述失效狀態包括短路和漏電。
[0027]本發明實施例提供了一種陶瓷電容失效的分析方法，與現有的分析方法相比不同的是，本發明實施例提供的方法在對待分析的陶瓷電容進行分析時不但對待分析的陶瓷電容進行了有效地保護，還通過對其進行實時的阻值測試，使其內部的缺陷部位在被定位分析前較好地避免了外界不必要的應力干擾，從而能夠準確的分析出陶瓷電容的內部缺陷，提高分析成功率。該方法簡單、易操作，具有較強的適用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明實施例提供的陶瓷電容失效的分析方法的流程圖；
[0029]圖2為本發明實施例提供的利用光誘導電阻變化分析技術定位得到的缺陷部位示意圖；
[0030]圖3為圖2中缺陷部位的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032]下面結合附圖對本發明實施例提供的一種陶瓷電容失效的分析方法進行詳細描述。
[0033]圖1為本發明實施例提供的陶瓷電容失效的分析方法的流程圖。本發明實施例提供了一種陶瓷電容失效的分析方法，包括:
[0034]( I)對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值，并根據所述初始阻值判斷所述待分析的陶瓷電容的失效狀態。[0035]在本步驟中，需先對待分析的陶瓷電容進行初始阻值測試，從而根據測得的初始阻值判斷所述待分析的陶瓷電容的失效狀態。其中，失效狀態主要包括兩種，可選的，所述失效狀態包括短路和漏電。對所述待分析的陶瓷電容進行初始阻值測試時可選擇用萬用表對其進行測試，將萬用表置于其兩端電極之間即可進行測試。
[0036]優選的，在本步驟之前還可包括:對所述待分析的陶瓷電容進行外觀鏡檢，確認所述待分析的陶瓷電容的表面形貌。這樣可以先通過外觀鏡檢排除在陶瓷電容的外部由于嚴重機械損傷而導致的失效，起到預排除的作用。
[0037](2)將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品，研磨，在研磨過程中對阻值進行實時測試，并將測得的阻值記為測試值。
[0038]在本步驟中，在將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品時，可選的，是通過在所述待分析的陶瓷電容的外部進行澆注的方法制成金相切片樣品。這樣做一方面是考慮到所述待分析的陶瓷電容的電容較小，若不對其進行澆注處理，則無法對其進行研磨從而制備得到金相切片，另一方面是考慮到將所述待分析的陶瓷電容固化在澆注的模具中再進行研磨時，就可以較好地避免在研磨過程中由于外界產生的橫向機械應力造成的進一步的裂紋缺陷，進而避免對缺陷部位的誤判。
[0039]其中，對所述待分析的陶瓷電容進行澆注時選用的澆注材料通常選用絕緣性能優良且固化收縮率小的樹脂類材料，以避免在產品內部產生較大的應力，損壞封在里面的元件。可選的，所述澆注是通過環氧樹脂進行澆注。
[0040]在制備得到金相切片樣品后，需對其進行研磨，進一步尋找可能的缺陷部位。可選的，所述研磨為機械研磨。在本在步驟中，所述研磨可包括:先用300-800目金剛砂紙研磨至所述待分析的陶瓷電容的內部電極，再用800目或以上的金剛砂紙進行細磨。需要說明的是，對金相切片樣品進行研磨是為了找到其內部電極的可能的缺陷部位，所以在尚未研磨至其內部電極時可選用較大目的金剛砂紙進行研磨，而在極接近內部電極或電極時則可選用較小目的金剛砂紙進行細磨，以避免可能的缺陷部位由于研磨程度較大而被破壞。
[0041]進一步的，在細磨過程中需對阻值進行實時測試，即在用800目或以上的金剛砂紙對所述待分析的陶瓷電容進行研磨時對內部電極進行測試，以便準確的找到電極內部的缺陷部位。其中，可選的，實時測試為使用萬用表對所述待分析的陶瓷電容的內部電極進行測試。同樣的，使用萬用表對其進行測試也是將萬用表置于兩端電極的中間進行測試。測試的間隔時間定為8-12秒，優選的為10秒，在這個間隔時間范圍內測試是為了能夠更精準的對其進行測試，以避免由于間隔的研磨時間過長而對可能的缺陷部位造成不必要的破壞。
[0042](3)當所述測試值的變化量超過所述初始阻值的10%時，停止研磨，定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位。
[0043]在本步驟中，以阻止的變化量作為參考，當所述測試值的變化量超過所述初始阻值的10%時，即可認為到達缺陷部位的所在位置。在初步確定缺陷部位后，需對其進行進一步的確定。可選的，可利用光誘導電阻變化(OBIRCH)分析技術對所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位進行定位。需要說明的是，本領域技術人員還可使用其它的分析方法來進一步確定缺陷部位，本發明實施例列舉的方法并不唯一。但在本實施例中選用光誘導電阻變化分析技術，是因為該方法在通過激光束在恒定電壓下的待測物表面進行掃描后，如若電阻通道上存在裂紋、空洞等缺陷時，可在缺陷處造成溫度升高，進一步引起電阻通道的電阻以及電流變化，從而可以精確的定位缺陷位置。
[0044]在對缺陷部位進行精準定位后，便可將其置于金相顯微鏡下進行觀察。觀察時，在金相顯微鏡的亮場和暗場下均可觀察。但在本實施例中，選擇在所述金相顯微鏡的暗場下進行觀察。這是因為金相顯微鏡暗場利用的光學上的丁達爾效應，由于通過聚光系統的光源中央光束不能由上而下地通過物鏡照射在待測物上，而是改變路徑后傾斜地照在待測物上，所述暗場可以觀察到普通明場看不見的紋路，這對于分析電極的內部缺陷是最為適用的。
[0045](4)對所述缺陷部位進行綜合分析，確定所述待分析的陶瓷電容的失效原因。
[0046]在本步驟中，整合前面所有得到到的信息，確認所述待分析的陶瓷電容是由于電容內部存在微裂紋而導致的失效，從而判斷是由陶瓷電容廠家的工藝不良而導致。
[0047]本發明實施例提供了一種陶瓷電容失效的分析方法，與現有的分析方法相比不同的是，本發明實施例提供的方法在對待分析的陶瓷電容進行分析時不但對待分析的陶瓷電容進行了有效地保護，還通過對其進行實時的阻值測試，使其內部的缺陷部位在被定位分析前較好地避免了外界不必要的應力干擾，從而能夠準確的分析出陶瓷電容的內部缺陷，提高分析成功率。該方法簡單、易操作，具有較強的適用性。
[0048]實施例1
[0049]首先，對待分析的陶瓷電容進行外觀鏡檢，未發現異常；其次，對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，確認陶瓷電容為短路失效；然后將待分析的電容用環氧樹脂澆注，制成金相切片樣品。先用400目金剛砂紙進行粗磨，研磨至陶瓷電容內電極區域，再用1200目金剛砂紙進行細磨，每研磨8秒對待分析的電容切片樣品的端電極A、B之間的阻值進行測試；當發現阻值由短路變大到500歐姆或以上時停止研磨，進行OBIRCH分析，如圖2、圖3所示，定位到陶瓷電容的缺陷部位，在金相顯微鏡暗場下對OBIRCH分析定位到的異常區域進行觀察分析，發現陶瓷電容體內存在微裂紋的裂紋形貌；最后綜合分析上訴步驟得出的結果，確認陶瓷電容短路失效是由于電容體內存在微裂紋，判斷是陶瓷電容廠家生產工藝不良所致。
[0050]實施例2
[0051]首先，對待分析的陶瓷電容進行外觀鏡檢，未發現異常；其次，對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，確認陶瓷電容為短路失效；然后將待分析的電容用環氧樹脂澆注，制成金相切片樣品。先用600目金剛砂紙進行粗磨，研磨至陶瓷電容內電極區域，再用1000目金剛砂紙進行細磨，每研磨10秒對待分析的電容切片樣品的端電極A、B之間的阻值進行測試；當發現阻值由短路變大到600歐姆或以上時停止研磨，進行OBIRCH分析，定位到陶瓷電容的缺陷部位，在金相顯微鏡暗場下對OBIRCH分析定位到的異常區域進行觀察分析，發現陶瓷電容體內存在微裂紋的裂紋形貌；最后綜合分析上訴步驟得出的結果，確認陶瓷電容短路失效是由于電容體內存在微裂紋，判斷是陶瓷電容廠家生產工藝不良所致。
[0052]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍。
【權利要求】
1.一種陶瓷電容失效的分析方法，其特征在于，包括: 對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值，并根據所述初始阻值判斷所述待分析的陶瓷電容的失效狀態； 將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品，研磨，在研磨過程中對阻值進行實時測試，并將測得的阻值記為測試值； 當所述測試值的變化量超過所述初始阻值的10%時，停止研磨，定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位； 對所述缺陷部位進行綜合分析，確定所述待分析的陶瓷電容的失效原因。
2.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述將所述待分析的陶瓷電容制成金相切片樣品包括: 對所述待分析的陶瓷電容的外部進行澆注后再制成金相切片樣品。
3.根據權利要求2所述的分析方法，其特征在于，所述澆注是通過環氧樹脂進行澆注。
4.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述研磨為機械研磨。
5.根據權利要求4所述的分析方法，其特征在于，所述研磨包括: 先用300-800目金剛砂紙研磨至所述待分析的陶瓷電容的內部電極，再用800目或以上的金剛砂紙進行細磨。
6.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述在研磨過程中對阻值進行實時測試為: 在用800目或以上的金剛砂紙對所述待分析的陶瓷電容的內部電極進行細磨時對阻值進行實時測試。
7.根據權利要求6所述的分析方法，其特征在于，所述實時測試為使用萬用表對所述待分析的陶瓷電容的內部電極進行測試。
8.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述定位觀察所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位包括: 先利用光誘導電阻變化分析技術對所述待分析的陶瓷電容的缺陷部位進行定位，然后將定位的缺陷部位置于金相顯微鏡下進行觀察。
9.根據權利要求8所述的分析方法，其特征在于，所述置于金相顯微鏡下進行觀察是在所述金相顯微鏡的暗場下進行觀察。
10.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述分析方法在所述對待分析的陶瓷電容進行阻值測試，將測得的阻值記為初始阻值之前還包括: 對所述待分析的陶瓷電容進行外觀鏡檢，確認所述待分析的陶瓷電容的表面形貌。
11.根據權利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述失效狀態包括短路和漏電。
【文檔編號】G01R31/02GK103884952SQ201410053562
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】杜海濤 申請人:深圳市易瑞來科技開發有限公司