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MLCC微漏電失效分析

2016-02-23  瀏覽量:1080

1.案件背景介紹

本案例中的樣品為BaTiO3陶瓷電容(MLCC),IV測試過程中出現微漏電現象,如圖1所示。

 

失效分析

圖1 失效樣品IV曲線

 

2.分析方法簡述

對失效樣品進行顯微紅外熱成像,觀察發現樣品出現如圖2所示的熱點;從如圖3所示的X、Y方向對樣品進行逐步的剖面觀察,得益於MLCC的特殊結構,使用探針和顯微紅外熱成像相結合的方法可以很容易定位並找到失效點;對微漏電較為明顯的失效點進行SEM觀察,發現有細微裂紋存在於MLCC的介質層;受檢出限限制,SEM難於觀察到微漏電很微弱樣品的失效點,采用STEM/EDS對漏電很微弱的樣品失效點進行觀察分析,結果顯示失效點位置BaTiO3粒子間存在雜質(包含Pb、Bi、Nb、Ag和Br)。資料(H. Kihsi, Y. Mizuno and H. Chazono, “BaseMetal Electrode Ceramic Capacitors: Past, Present and Future Perspectives”, AAPPS BulletinVol. 14, No.2, April 2004 pp2-16)顯示,BaTiO3混入雜質會表現半導體特性,失效點位置出現的不同電子衍射圖譜在壹定程度上證實了這個現象的存在。

 

失效分析美信檢測
圖2 顯微紅外圖片圖3 剖面方向示意
美信檢測美信檢測
圖4 失效點定位
美信檢測美信檢測
圖5 失效點SEM圖片
美信檢測美信檢測
圖6 失效點位置不同電子衍射圖譜

 

3.結論

樣品陶瓷電容出現微漏電失效機理是介質層出現裂紋,介質層材料BaTiO3粒子間混入雜質粒子,其絕緣性能降低。考慮到該電容在使用前已通過相關測試,雜質粒子極有可能是受電容使用過程中的電場和高溫環境影響而引入的。

 

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