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陶瓷電容器作為一種基礎被動元器件,，是現(xiàn)代電子工業(yè)中重要的一員,。其中,，片式多層陶瓷電容器（MLCC）因其耐高溫,、耐高壓,、體積小,、電容量范圍寬等特點，占據(jù)了超過九成的陶瓷電容器市場,，廣泛應用于消費電子行業(yè),，包括家電、通訊,、汽車電子,、新能源、工控等應用領域,。

使用國產高性能掃描電鏡可以輔助完成對MLCC的失效分析,，通過微觀形貌找到失效起源，優(yōu)化生產工藝,，實現(xiàn)產品的高可靠性目標,。

國產高性能掃描電鏡在MLCC中的應用

MLCC由內電極、陶瓷介質和端電極三部分組成,，如下圖所示,。

MLCC結構示意圖

隨著下游電子產品市場需求的不斷更新，MLCC產品的技術發(fā)展趨勢也轉變?yōu)?/span>“五高一小”,。即高容量化,、高頻化、耐高溫,、耐高壓,、高可靠性以及小型化,。小型化意味著需要使用更小尺寸、更均勻的陶瓷粉體,，材料的微觀組織結構決定了最終性能,，使用掃描電子顯微鏡表征陶瓷粉體的顯微結構，包括顆粒形貌,、粒度均勻性和晶粒尺寸,，可以幫助制備工藝的不斷提升。

掃描電鏡下不同類型的鈦酸鋇陶瓷粉末/25kV/ETD

掃描電鏡下不同類型的鈦酸鋇陶瓷粉末/1kV/Inlens

高可靠性意味著需要對失效機理有更深刻的認識,，因此進行失效分析是必要的,。而MLCC失效的根本原因是其外部或內部存在如開裂、孔洞,、分層等各種微觀缺陷,。這些缺陷會直接影響到MLCC產品的電性能和可靠性，給產品質量帶來嚴重的隱患,。使用掃描電鏡可以輔助完成對電容產品的失效分析,，通過微觀形貌找到失效起源，優(yōu)化生產工藝,，最終實現(xiàn)產品的高可靠性目標,。

MLCC的內部是多層結構，每一層陶瓷是否有缺陷,、多層陶瓷的厚度是否均勻,、電極是否覆蓋均勻，這些都會影響器件的壽命,。使用掃描電鏡觀察MLCC內部多層結構或對其內部失效進行分析時,，常常需要對樣品進行一系列的前處理后才能夠進行測試。包括樹脂包埋,、機械研磨,、鍍膜儀導電處理等，也可以使用離子研磨儀做進一步的精加工處理,。下圖是使用國產鎢燈絲掃描電鏡拍攝的MLCC內部截面的微觀形貌,。由圖可見，陶瓷介質層的分層可能是導致器件失效的原因,。 

MLCC截面/15kV/BSED

MLCC截面/20kV/BSED

近年來,，隨著消費電子、通信設備及汽車等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,，對MLCC的需求量迎來新一輪增長,，在當下全球科技競爭日趨激烈的形勢下，國產MLCC廠商迎來關鍵的國產替代機遇。使用國產高性能掃描電鏡表征MLCC的相關形貌和成分均勻性,，將助力MLCC廠商高可靠性的持續(xù)發(fā)展,。

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