[发明专利]一种电容器层间结合强度的检测方法及其应用

说明书

本发明公开了一种电容器层间结合强度的检测方法及其应用。本发明的电容器层间结合强度的检测方法通过对电容器样品介质层‑电极层间施加载荷，根据介质层‑电极层层间微观裂纹长度、数量判定电容器层间结合强度的大小，对电容器层间结合强度大小进行半定量分析。本发明的电容器层间结合强度的检测方法应用在制备电容器中，可以评价不同制备工艺、对比分析同类产品等，在生产质量管控、产品分析、工艺改善等方面提供相应的检测结果指导。

技术领域

本发明属于电容器质量检测技术领域，具体涉及一种电容器层间结合强度的检测方法及其应用。

背景技术

片式多层陶瓷电容器(Multi-Layer Ceramic Capacitors，简称MLCC)由陶瓷介质、内电极和外电极构成，印有电极的陶瓷介质膜片先以错位的方式叠合起来，经高温烧结形成陶瓷芯片，再在陶瓷芯片两端镀上金属外电极。由于片式多层陶瓷电容器的内部是由两种不同的材料堆叠烧制而成的，金属内电极和陶瓷介质层在烧结收缩和膨胀系数上存在差异，再加上后续的倒角工艺处理，在热应力和机械应力作用下，电极层-介质层间容易出现层间开裂，这种缺陷会直接影响到MLCC产品的电性能以及可靠性，给产品质量带来严重隐患。电极层-介质层间结合强度可反映产品抵抗层间裂纹扩展的能力，因此亟需一种准确、高效的层间结合强度检测方法，在生产质量管控、产品分析、工艺改善等方面提供相应的检测结果指导。

当前，主要依靠超声波探伤仪(SAT)来评判MLCC产品的层间结合强度，超声波探伤仪可以检测产品内部是否存在孔洞、裂纹等缺陷，再进一步通过研磨缺陷样品来确认有无层间开裂，通过电极层-介质层间开裂比例评价产品层间结合强度。然而，超声波探伤仪只能辨别产品内部有无缺陷，并不能判断缺陷是否为电极层-介质层间开裂。另外，研磨后通过比较层间开裂比例的方法来评价产品的层间结合强度方法也存在局限性，该方法只能比较层间结合强度差(出现开裂)和好(无层间开裂)的产品，无法对比分析无层裂样品的层间结合强度差异。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的问题之一。为此，本发明提出一种电容器层间结合强度的检测方法，通过在电容器介质层-电极层间施加载荷，根据介质层-电极层层间出现的微观裂纹长度、数量，对电容器层间结合强度大小进行半定量分析，能够检测片式多层陶瓷电容器产品内部电极层与介质层之间的结合强度。

本发明还提出一种上述电容器层间结合强度的检测方法在制备电容器中的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种电容器层间结合强度的检测方法，包括如下步骤：

S1：制备待测品，选择研磨面进行抛光处理；

S2：对步骤S1处理后的研磨面进行压痕加载，产生裂纹；

S3：统计裂纹的数量和长度，评定待测品层间结合强度。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：对待测品的研磨面进行压痕加载，研磨面受到应力作用会有开裂趋势，当结合强度不足以抵抗这种趋势时，位于电极-介质层间的研磨面会出现微观开裂，根据微观裂纹的数量、长度可直观判定电容器层间结合强度的大小。

在本发明的一些实施方式中，上述S1中，制备待测品的方法为：对电容器进行固化后研磨，暴露所述电容器的交替分布的介质层和电极层，所述电极层设置在上下两个所述介质层之间，得到带研磨面的电容器。

在本发明的一些优选的实施方式中，上述制备待测品中，采用丙烯酸粉末与丙烯酸树脂水按照重量比为1.0:(0.5～0.9)或环氧树脂粉与环氧树脂固化剂按照重量比为1.0:(0.5～0.9)组成的固化剂对电容器进行破坏性物理分析(Destructive PhysicalAnalysis，DPA)固化。

在本发明的一些更优选的实施方式中，上述制备待测品中，研磨的深度约为电容器的1/4～1/2厚度。