CN117074131A - 一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，包括：提供片式多层陶瓷电容器，片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于陶瓷本体的端部的端电极；通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部；通过显微镜拍摄得到陶瓷本体的显微镜图像；根据显微镜图像对陶瓷本体的端部进行分析，以提高检测片式多层陶瓷电容器的端部是否存在角裂的效率。
Description
技术领域
本申请涉及片式多层陶瓷电容器技术领域，具体涉及一种检测片式多层陶瓷电容器的端部角裂的方法。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic ChipCapacitors，MLCC)等陶瓷元器件在网络、5G通信、家电、汽车电子、消费电子等领域发挥着重要作用。同时片式多层陶瓷电容器性能的好坏会直接影响到整个电路的运行情况。
在产品开发过程中，越早发现产品缺陷越好。目前，在片式多层陶瓷电容器的制备过程中，通常存在的问题是陶瓷本体因烧结收缩率的差异，致使陶瓷本体在烧结的过程积累了大量内应力，而该内应力在烧附端电极的过程中会释放，导致电容器的陶瓷本体出现对半裂和端部角裂等问题。陶瓷本体的对半裂很容易发现，但因陶瓷本体的端部角裂的位置被端电极所包裹，导致陶瓷本体的端部角裂不容易被发现，若要分析是否存在陶瓷本体的端部角裂，需要借助破坏性物理切片分析(DPA)，采用该种方式检测陶瓷本体的端部角裂，需要耗费大半天的时间制样，导致检测陶瓷本体的端部角裂的效率不佳，进而导致产品缺陷分析时间延长，严重的话，会延误生产进度。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，以提高端部角裂的检测效率。
本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，包括：
提供片式多层陶瓷电容器，所述片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于所述陶瓷本体的端部的端电极；
通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露所述片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部；
通过显微镜拍摄得到所述陶瓷本体的显微镜图像；
根据所述显微镜图像对所述陶瓷本体的端部进行分析。
在一些实施例中，所述端电极为铜电极，所述化学溶液与所述端电极发生氧化还原反应以溶解所述端电极。
在一些实施例中，所述化学溶液包括氯化铁溶液、稀硝酸溶液、浓硝酸溶液、浓硫酸溶液中的至少一种。
在一些实施例中，所述端电极为铜电极，所述化学溶液与所述端电极发生置换反应以溶解所述端电极，所述化学溶液为金属的盐溶液，所述金属的活动性大于所述铜电极的活动性。
在一些实施例中，所述金属的盐溶液包括钋(Po)、汞(Hg)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)和金(Au)的盐溶液中的至少一种。
在一些实施例中，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极的溶解时间为5-30min。
在一些实施例中，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极的溶解温度为20-40℃。
在一些实施例中，所述端电极与所述反应溶液的摩尔比为1：1.5-3。
在一些实施例中，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露所述片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部之后，还包括：
采用去离子水清洗所述陶瓷本体。
在一些实施例中，所述显微镜为金相显微镜或电子显微镜。
本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，包括：提供片式多层陶瓷电容器，片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于陶瓷本体的端部的端电极；通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部；通过显微镜拍摄得到陶瓷本体的显微镜图像；根据显微镜图像对陶瓷本体的端部进行分析，以提高片式多层陶瓷电容器的端部角裂的检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法的流程示意图；
图2是本申请提供的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法的结构流程示意图；
图3是本申请提供的陶瓷本体的显微镜示意图；
图4是现有的片式多层陶瓷电容器端部的破坏性物理分析示意图。
附图标记：
10、片式多层陶瓷电容器；100、陶瓷本体；200、端电极。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图，对本申请的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述实施例仅是本申请的一部分实施例，而非全部的实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可相互组合，且亦属于本申请的技术方案。
本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，包括：
S11、提供片式多层陶瓷电容器，片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于陶瓷本体的端部的端电极。
S12、通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部。
S13、通过显微镜拍摄得到陶瓷本体的显微镜图像。
S14、根据显微镜图像对陶瓷本体的端部进行分析。
在本申请中，通过将片式多层陶瓷电容器与化学溶液进行化学反应，以使得在陶瓷本体两端烧附形成的端电极与化学溶液发生化学反应，从而可以去除陶瓷本体两端烧附形成的端电极，将去除端电极的陶瓷本体置于显微镜下观察，即可获得烧附的陶瓷本体的端部是否存在角裂的情况，也即获得烧附的片式多层陶瓷电容器的端部是否存在角裂的问题，提高了检测陶瓷本体的端部是否存在角裂的效率，从而缩短了片式多层陶瓷电容器的分析和生产周期。
请参考图1-图3，图1是本申请提供的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法的流程示意图；图2是本申请提供的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法的结构流程示意图；图3是本申请提供的陶瓷本体的显微镜示意图。本申请提供一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，所述方法包括：
S11、提供片式多层陶瓷电容器，片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于陶瓷本体的端部的端电极。
端电极200设置于陶瓷本体100的相对两端，陶瓷本体100包括内电极以及设置于每两相邻的内电极之间的介质层。端电极200为铜电极，内电极的材料包括镍、铜、银和钯中的至少一种。介质层可以为钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、锆酸钙和钛酸锶中的至少一种，并含有形成具有非线性特性的副成分铋(Bi)、钴(Co)、钇(Y)、镝(Dy)、锰(Mn)、铬(Cr)、锑(Sb)等至少一种的氧化物，例如Bi2O3、Co2O3、MnO2、Sb2O3、Dy2O3、Cr2O3、Y2O3等多种添加剂。可选的，钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、锆酸钙和钛酸锶在介质层中的质量占比在85％-98％之间，以确保介质层的绝缘性能。
S12、通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部。
在一种实施方式中，通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器10的端电极200的溶解时间为5-30min。具体的，通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器10的端电极200的溶解时间可以为5min、10min、12min、17min、23min、25min、28min或30min等。
在一种实施方式中，通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器10的端电极200的溶解温度为20-40℃。具体的，通过化学溶液溶解片式多层陶瓷电容器10的端电极200的溶解温度可以为20℃、23℃、25℃、29℃、33℃、38℃或40℃等。
在一种实施方式中，端电极与反应溶液的摩尔比为1：1.5-3。具体的，端电极与反应溶液的摩尔比可以为1：1.5、1：1.8、1：2.1、1：2.3、1：2.6、1：2.9或1：3等。
在一种实施方式中，化学溶液与端电极200发生氧化还原反应以溶解端电极200，化学溶液包括氯化铁溶液、稀硝酸溶液、浓硝酸溶液、浓硫酸溶液中的至少一种。
在一实施例中，铜电极与氯化铁溶液发生氧化还原反应的反应式为：
2FeCl3+Cu→2FeCl2+CuCl2，FeCl2+Cu→Fe↓+CuCl2
具体的，将需要检测的片式多层陶瓷电容器10置于放置有氯化铁溶液器具中，片式多层陶瓷电容器10的端电极Cu与FeCl3溶液以摩尔比为1:3进行反应，反应温度为25℃，反应时间为10min，直至器具中的溶液颜色由黄色变为蓝绿色或淡黄色，且有黑色颗粒析出，此时借助显微镜，可以看出端电极Cu全部溶解于FeCl3溶液中，致使片式多层陶瓷电容器10的陶瓷本体100裸露。
在一实施例中，铜电极与稀硝酸溶液发生氧化还原反应的反应式为：
3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
具体的，将需要检测的片式多层陶瓷电容器10置于放置有稀硝酸溶液器具中，片式多层陶瓷电容器10的端电极Cu与稀硝酸溶液以摩尔比为3:8进行反应，反应温度为36℃，反应时间为29min，直至器具中的溶液颜色变为蓝色，此时，端电极Cu全部溶解于稀硝酸溶液中，致使片式多层陶瓷电容器10的陶瓷本体100裸露。
在一实施例中，铜电极与浓硫酸溶液发生氧化还原反应的反应式为：
Cu+2H2SO4(浓)→CuSO4+2H2O+SO2↑
具体的，将需要检测的片式多层陶瓷电容器10置于放置有浓硫酸溶液器具中，片式多层陶瓷电容器10的端电极Cu与浓H2SO4溶液以摩尔比为1:2进行反应，反应温度为31℃，反应时间为22min，直至器具中的溶液颜色变为蓝色，此时，端电极Cu全部溶解于浓H2SO4溶液中，致使片式多层陶瓷电容器10的陶瓷本体100裸露。
在另一种实施方式中，化学溶液与端电极200发生置换反应以溶解端电极200，化学溶液为金属的盐溶液，根据金属活动顺序表，位于其前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来。根据金属的活动性小于铜的活动性。可选的，金属的盐溶液包括钋(Po)、汞(Hg)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)和金(Au)盐溶液中的至少一种。
在另一实施例中，铜电极与氯化银溶液发生氧化还原反应的反应式为：
Cu+2AgCl→CuCl2+2Ag↓
具体的，将需要检测的片式多层陶瓷电容器10置于放置有氯化银溶液器具中，片式多层陶瓷电容器10的铜电极Cu与AgCl溶液以摩尔比为1:2进行反应，反应温度为32℃，反应时间为27min，直至器具中的溶液颜色变为蓝绿色和白色沉淀，此时，端电极Cu全部溶解于AgCl溶液中，致使片式多层陶瓷电容器10的陶瓷本体100裸露。
在一种实施方式中，S12步骤之后，还包括：
采用去离子水清洗陶瓷本体100表面的杂质，以避免陶瓷本体100外部附着的杂质影响检测准确度。
S13、通过显微镜拍摄得到陶瓷本体的显微镜图像。
S14、根据显微镜图像对陶瓷本体的端部进行分析。
显微镜为金相显微镜或电子显微镜。将去除端电极200的片式多层陶瓷电容器10置于显微镜下，即将陶瓷本体100置于显微镜下，观察陶瓷本体100经过烧附铜电极之后，陶瓷本体100的端部是否出现角裂的问题。
需要说明的是，图3中的(a)和(b)的s表示角裂处，由图3中的(a)和(b)可知，陶瓷本体100的端部出现角裂，因此，采用本申请提供的检测方法，可以完全去除陶瓷本体100的端部上形成的烧附的端电极200，且不破坏陶瓷本体100的结构，即可分析陶瓷本体100的端部是否存在角裂的情况。
目前，在片式多层陶瓷电容器在制备的过程中，陶瓷本体因烧结收缩率的差异，致使陶瓷本体在烧结的过程积累了大量内应力，而该内应力在烧结端电极的过程中会释放，导致电容器的陶瓷本体出现对半裂和端部角裂等问题。陶瓷本体的对半裂很容易发现，但因陶瓷本体的端部角裂的位置被端电极所包裹，导致陶瓷本体的端部角裂不容易被发现，若要分析是否存在陶瓷本体的端部角裂，需要进行破坏性物理切片分析(DPA)，如图4所示，图4是现有的片式多层陶瓷电容器端部的破坏性物理切片分析示意图，采用该种方式检测陶瓷本体的端部角裂，通常需要耗费大半天的时间制样，导致检测陶瓷本体的端部角裂的效率不佳，进而导致产品分析和生产周期过长。而在本申请中，通过将片式多层陶瓷电容器10与化学溶液进行化学反应，以使得在陶瓷本体100两端烧附形成的端电极200与化学溶液发生化学反应，从而可以去除陶瓷本体100两端烧附形成的端电极200，将去除端电极200的陶瓷本体100置于显微镜观察，即可获得烧附的陶瓷本体100的端部是否存在角裂的问题，也即获得烧附的片式多层陶瓷电容器10的端部是否存在角裂的问题，而无需采用DPA切片分析方法，提高了检测陶瓷本体100的端部是否存在角裂的效率，从而缩短了片式多层陶瓷电容器10的分析和生产周期，同时，采用本申请提供的方法检测陶瓷本体100的端部是否存在角裂问题，操作方式简单，易操作。
此外，现有技术中采用DPA切片分析方式分析陶瓷本体的端部角裂，会难以分辨端部角裂是陶瓷本体原本就存在，还是切片过程导致的角裂，进而导致影响分析的准确度。而在本申请中，通过将片式多层陶瓷电容器10与化学溶液进行化学反应，以使得在陶瓷本体100两端烧附形成的端电极200与化学溶液发生化学反应，从而可以去除陶瓷本体100两端烧附形成的端电极200，将去除端电极200的陶瓷本体100置于显微镜观察，即可分析烧附的片式多层陶瓷电容器10的端部是否存在角裂的问题，避免因切片过程导致陶瓷本体的出现角裂，进而提高了分析的准确度。
在本申请中，将化学溶液与片式多层陶瓷电容器10的端电极200的反应温度、反应时间以及摩尔比设置此范围内，以使得端电极200可以完全溶解于化学溶液中，避免陶瓷本体100的端部残留有端电极200，避免因DPA切片分析方法，导致片式多层陶瓷电容器10因切片深浅的问题，致使端电极200无法完全磨掉，进而导致有些端部角裂不一定磨的到，从而提高检测准确度，进而提高片式多层陶瓷电容器10的良率。
在本申请中，采用金相显微镜或电子显微镜分析陶瓷本体100，可以进一步提高检测准确度，进而提高片式多层陶瓷电容器10的良率。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
尽管本文采用术语“第一、第二”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。另外，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
Claims (10)
1.一种检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，包括：
提供片式多层陶瓷电容器，所述片式多层陶瓷电容器包括陶瓷本体以及包覆于所述陶瓷本体的端部的端电极；
通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露所述片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部；
通过显微镜拍摄得到所述陶瓷本体的显微镜图像；
根据所述显微镜图像对所述陶瓷本体的端部进行分析。
2.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述端电极为铜电极，所述化学溶液与所述端电极发生氧化还原反应以溶解所述端电极。
3.根据权利要求2所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述化学溶液包括氯化铁溶液、稀硝酸溶液、浓硝酸溶液、浓硫酸溶液中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述端电极为铜电极，所述化学溶液与所述端电极发生置换反应以溶解所述端电极，所述化学溶液为金属的盐溶液，所述金属的活动性大于所述铜电极的活动性。
5.根据权利要求4所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述金属的盐溶液包括钋(Po)、汞(Hg)、银(Ag)、钯(Pd)、铂(Pt)和金(Au)的盐溶液中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极的溶解时间为5-30min。
7.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极的溶解温度为20-40℃。
8.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述端电极与所述反应溶液的摩尔比为1：1.5-3。
9.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，通过化学溶液溶解所述片式多层陶瓷电容器的端电极，以暴露所述片式多层陶瓷电容器的陶瓷本体的端部之后，还包括：
采用去离子水清洗所述陶瓷本体。
10.根据权利要求1所述的检测片式多层陶瓷电容器端部角裂的方法，其特征在于，所述显微镜为金相显微镜或电子显微镜。
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2023
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