本發(fā)明涉及電容失效檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種電容短路失效的定位檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

MLCC即多層片式陶瓷電容器，由于其體積小、大容值、焊接效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)、通訊、電子信息設(shè)備中，主要起濾波、耦合、隔直、振動(dòng)等作用。MLCC由陶瓷介質(zhì)、內(nèi)部電極、外部電極三部分組成，多層陶瓷結(jié)構(gòu)通過高溫?zé)Y(jié)制成。其主要失效模式包括短路、開路、電參數(shù)變化等，其中短路失效是一種常見的失效模式，主要特點(diǎn)為電容兩端直流電阻較小，一般在幾十歐姆甚至更小。失效原因包括陶瓷介質(zhì)內(nèi)空洞、裂紋、分層等，對(duì)于短路失效電容的失效定位，傳統(tǒng)方法是通過金相制樣并采用磨拋的方式觀察電容剖面結(jié)構(gòu)尋找失效點(diǎn)，但是這種方法具有盲目性，存在磨拋時(shí)間控制不當(dāng)進(jìn)而導(dǎo)致失效點(diǎn)未能夠及時(shí)捕捉的問題，或者發(fā)現(xiàn)一處異常即認(rèn)定為失效點(diǎn)，進(jìn)而造成失效點(diǎn)定位錯(cuò)誤的問題。

因此，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在一下問題：對(duì)電容失效的定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種電容短路失效的定位檢測(cè)方法，能夠提高電容失效定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種電容短路失效的定位檢測(cè)方法，包括：

檢測(cè)并獲取失效電容兩端的初始電阻；

對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，判斷失效電容的內(nèi)部是否存在缺陷；若存在缺陷，則存儲(chǔ)檢測(cè)圖像并記錄缺陷的形態(tài)和位置；

采用金相制樣方式制備得到失效電容的金相樣品；

采用磨拋方式對(duì)失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋，并在磨拋過程中定時(shí)觀察剖面狀態(tài)，判斷剖面中是否存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷；若是，則停止磨拋，否則繼續(xù)磨拋直到找到與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷；

檢測(cè)并獲取金相樣品兩端電極之間的結(jié)果阻值，判斷所述結(jié)果阻值相對(duì)于初始阻值的變化率是否超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，若阻值變化率超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，則此時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷即為引起電容失效的缺陷；若阻值變化率沒有超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，則返回磨拋過程繼續(xù)磨拋，直到找到引起電容失效的缺陷。

可選的，所述判斷失效電容的內(nèi)部是否存在缺陷的步驟還包括：若不存在缺陷，則直接采用金相制樣方式以及采用磨拋方式對(duì)失效電容進(jìn)行檢測(cè)；不斷重復(fù)磨拋過程，直到發(fā)現(xiàn)剖面異常點(diǎn)。

可選的，所述在磨拋過程中定時(shí)觀察剖面狀態(tài)，判斷剖面中是否存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷的步驟還包括：

在磨拋過程中定時(shí)對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，獲取新的無損檢測(cè)圖像。

可選的，所述采用磨拋方式對(duì)失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋的步驟還包括：

根據(jù)失效電容的不同尺寸，按照預(yù)設(shè)的電容尺寸與磨拋砂紙的對(duì)應(yīng)關(guān)系列表，采用對(duì)應(yīng)的磨拋砂紙進(jìn)行磨拋。

可選的，磨拋砂紙采用1500號(hào)及以上型號(hào)，且采用顯微鏡觀察剖面狀態(tài)。

可選的，所述對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)的步驟還包括：采用X射線檢測(cè)設(shè)備和聲學(xué)掃描顯微鏡中的一種或兩種無損檢測(cè)方式對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)。

可選的，所述采用X射線檢測(cè)設(shè)備對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)還包括對(duì)失效電容的X方向和Y方向的檢測(cè)，用于檢測(cè)失效電容內(nèi)部以及端電極是否存在裂紋、空洞缺陷。

可選的，所述聲學(xué)掃描顯微鏡用于檢測(cè)失效電容內(nèi)部是否存在裂紋或分層缺陷。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法，通過在進(jìn)行金相磨拋之前先對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，進(jìn)而利用無損檢測(cè)對(duì)失效電容的缺陷進(jìn)行定位，不僅能夠通過檢測(cè)圖像比對(duì)初步判定缺陷的類型和位置，而且能夠用來指導(dǎo)金相制樣的磨拋過程，增加了磨拋進(jìn)程的目的性，進(jìn)而對(duì)磨拋砂紙粗糙度及磨拋時(shí)間進(jìn)行控制，這樣能夠大大提高了電容失效定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。通過在檢測(cè)前后分別獲取得到失效電容兩端的阻值，進(jìn)而能夠根據(jù)電容阻值的變化最終確認(rèn)失效定位點(diǎn)，進(jìn)一步提高電容失效定位檢測(cè)的準(zhǔn)確性。因此，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中采用金相制樣檢測(cè)會(huì)由于缺乏目的性而引起失效點(diǎn)未捕捉到或者失效點(diǎn)定位錯(cuò)誤的問題，提高電容失效定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法的另一個(gè)實(shí)施例中檢測(cè)之前X射線的檢測(cè)圖像；

圖3為本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法的另一個(gè)實(shí)施例中磨拋10min后X射線的檢測(cè)圖像。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個(gè)相同名稱非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見“第一”“第二”僅為了表述的方便，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對(duì)此不再一一說明。

本發(fā)明是針對(duì)于現(xiàn)有MICC陶瓷電容的失效檢測(cè)方法效率低且準(zhǔn)確性不高的問題，提出一種效率和準(zhǔn)確性更高的檢測(cè)方法。但是，本發(fā)明中的檢測(cè)方法并不限于MICC陶瓷電容，還能夠應(yīng)用于其他元器件，因此只要是能夠適用于本發(fā)明中所公開的檢測(cè)方法的元器件的檢測(cè)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參照?qǐng)D1所示，為本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。所述電容短路失效的定位檢測(cè)方法包括：

步驟101，檢測(cè)并獲取失效電容兩端的初始電阻；也即在檢測(cè)之前需要通過歐姆表或者萬用表等工具對(duì)電容兩端的直流電阻進(jìn)行測(cè)試，并記錄測(cè)試得到的失效電容的初始阻值。

步驟102，采用X射線檢測(cè)設(shè)備或者聲學(xué)掃描顯微鏡對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)；

步驟103，判斷失效電容的內(nèi)部是否存在缺陷；若失效電容的內(nèi)部存在缺陷，則存儲(chǔ)檢測(cè)圖像并記錄缺陷的形態(tài)和位置；其中，X射線和聲學(xué)掃描均是無損檢測(cè)的手段，這樣無損檢測(cè)的特點(diǎn)就是相比于傳統(tǒng)的金相制樣方法，能夠不對(duì)被檢測(cè)的器件造成破壞就對(duì)其內(nèi)部缺陷進(jìn)行初步定位，而金相制樣是破壞性的，是通過將被檢測(cè)器件一層層磨掉，然后用顯微鏡觀察剖面有沒有缺陷，這種方法存在的問題就是觀察之前不知道缺陷到底在哪兒，只能研磨一會(huì)拿到顯微鏡下觀察有沒有缺陷，由于沒有初步定位，在觀察時(shí)也會(huì)比較盲目，很可能在顯微鏡下看不到缺陷。相反，本發(fā)明通過預(yù)先采用無損檢測(cè)進(jìn)行缺陷定位，有了缺陷定位后，在觀察的時(shí)候就可以重點(diǎn)觀察對(duì)應(yīng)區(qū)域，尋找缺陷，經(jīng)過發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一般情況下X射線或超聲波掃描檢測(cè)出來的缺陷通常就是引起器件失效的缺陷。

可選的，雖然X射線檢測(cè)與聲學(xué)掃描檢測(cè)都屬于無損檢測(cè)的手段，但是兩者檢測(cè)的范圍有區(qū)別，對(duì)于分層缺陷可能超聲掃描檢測(cè)更容易檢測(cè)出來，而對(duì)空洞、裂紋等缺陷X射線更為敏感。因此，在使用無損檢測(cè)時(shí)，既可以單獨(dú)使用一種檢測(cè)方法進(jìn)行無損檢測(cè)，也可以同時(shí)采用兩種檢測(cè)方法進(jìn)行無損檢測(cè)，這樣，能夠進(jìn)一步提高初步檢測(cè)的準(zhǔn)確定和可靠性。采用兩種檢測(cè)方式時(shí)，二者的檢測(cè)順序可以相互調(diào)換。當(dāng)然，本發(fā)明也可以選用其他無損檢測(cè)的手段進(jìn)行無損檢測(cè)。

可選的，采用X射線檢測(cè)設(shè)備對(duì)失效電容進(jìn)行檢查，包括X方向及Y方向的檢測(cè)，X射線檢測(cè)用于檢查瓷體內(nèi)部以及端電極是否存在裂紋、空洞等缺陷，當(dāng)X射線透過被檢測(cè)物體時(shí)，有缺陷的部位如空洞、裂紋與無缺陷部位對(duì)X射線的吸收能力不同，對(duì)應(yīng)到X射線檢測(cè)圖像上則表現(xiàn)為圖像顏色的變化，如果通過X射線檢測(cè)出電容存在缺陷，則存儲(chǔ)圖像并且標(biāo)記缺陷的形態(tài)和位置；采用聲學(xué)掃描顯微鏡對(duì)失效電容進(jìn)行聲學(xué)掃描檢測(cè)，用于檢查器件內(nèi)部是否存在裂紋或分層等缺陷，當(dāng)超聲波穿透電容時(shí)，有缺陷部位與無缺陷部位反射回波強(qiáng)度發(fā)生變化，反射波形的相位和幅值將發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)到超聲波檢測(cè)圖像上則表現(xiàn)為聲掃圖像顏色的變化，如果通過聲學(xué)掃描檢測(cè)出電容存在缺陷，則存儲(chǔ)圖像并標(biāo)記缺陷的形態(tài)和位置；

步驟104，采用金相制樣方式制備得到失效電容的金相樣品；通過采用金相鑲嵌粉將失效電容制成金相樣品，是能能夠在顯微鏡下觀察失效電容的具體形貌，進(jìn)而有利于后續(xù)對(duì)失效位置的判斷。

步驟105，采用磨拋方式對(duì)失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋，并在磨拋過程中定時(shí)觀察磨拋剖面的狀態(tài)；其中，常見的磨拋方式為采用磨拋機(jī)對(duì)失效電容進(jìn)行磨拋；

在一些可選的實(shí)施例中，所述采用磨拋方式對(duì)失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋的步驟還包括：根據(jù)失效電容的不同尺寸，按照預(yù)設(shè)的電容尺寸與磨拋砂紙的對(duì)應(yīng)關(guān)系列表，采用對(duì)應(yīng)的磨拋砂紙進(jìn)行磨拋。這樣能夠進(jìn)一步提高失效電容磨拋的效率和準(zhǔn)確性，使得能夠有針對(duì)性的進(jìn)行磨拋。

進(jìn)一步，在一些可選的實(shí)施例中，磨拋砂紙采用1500號(hào)及以上型號(hào)，且采用顯微鏡觀察剖面狀態(tài)。這樣使得失效電容的磨拋更為精細(xì)和穩(wěn)定，不容易遺漏失效點(diǎn)。

步驟106，判斷剖面中是否存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷；若是則執(zhí)行步驟107，否則執(zhí)行步驟108；

可選的，所述判斷失效電容的內(nèi)部是否存在缺陷的步驟還包括：若不存在缺陷，則直接采用金相制樣方式以及采用磨拋方式對(duì)失效電容進(jìn)行檢測(cè)；不斷重復(fù)磨拋的過程，直到發(fā)現(xiàn)剖面異常點(diǎn)。其中，完好的電容剖面應(yīng)該表現(xiàn)為內(nèi)電極連續(xù)無斷點(diǎn)，任意兩條平行內(nèi)電極之間介質(zhì)層無裂紋、空洞、鎳瘤等缺陷，若發(fā)現(xiàn)不符合上述特征，則表示該點(diǎn)即為異常點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)剖面異常點(diǎn)后同樣進(jìn)入后續(xù)步驟中電阻的檢測(cè)和判斷過程。

步驟107，若剖面存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷，則停止磨拋，進(jìn)入步驟109中檢測(cè)電阻；

步驟108，若剖面不存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷，則繼續(xù)磨拋直到找到與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷后進(jìn)入步驟109中檢測(cè)電阻；

步驟109，檢測(cè)并獲取金相樣品兩端電極之間的結(jié)果阻值；

步驟110，判斷所述結(jié)果阻值相對(duì)于初始阻值的變化率是否超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，若是則執(zhí)行步驟111，否則執(zhí)行步驟112；具體的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，采用萬用表對(duì)金相樣品兩端電極進(jìn)行扎測(cè)，測(cè)量此時(shí)兩端電極之間阻值，若阻值未發(fā)生變化，也即失效電容的金相樣品仍然表現(xiàn)為短路特性，則應(yīng)返回磨拋步驟繼續(xù)磨拋，直到找到引起電容失效的缺陷；若失效電容不再表現(xiàn)為短路特性，可確定此時(shí)的缺陷為對(duì)應(yīng)的引起電容失效的缺陷，也即完成失效電容的定位檢測(cè)。

步驟111，若阻值變化率超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，則此時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷即為引起電容失效的缺陷；其中，所述阻值變化率是指阻值變化的程度，可以將結(jié)果阻值減去初始阻值，得到的阻值除以初始阻值即為阻值變化率。

步驟112，若阻值變化率沒有超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，則返回磨拋過程繼續(xù)磨拋，直到找到引起電容失效的缺陷。

由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法，通過在進(jìn)行金相磨拋之前先對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，進(jìn)而利用無損檢測(cè)對(duì)失效電容的缺陷進(jìn)行定位，不僅能夠通過檢測(cè)圖像比對(duì)初步判定缺陷的類型和位置，而且能夠用來指導(dǎo)金相制樣的磨拋過程，增加了磨拋進(jìn)程的目的性，進(jìn)而對(duì)磨拋砂紙粗糙度及磨拋時(shí)間進(jìn)行控制，這樣能夠大大提高了電容失效定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。通過在檢測(cè)前后分別獲取得到失效電容兩端的阻值，進(jìn)而能夠根據(jù)電容阻值的變化最終確認(rèn)失效定位點(diǎn)，進(jìn)一步提高電容失效定位檢測(cè)的準(zhǔn)確性。因此，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測(cè)方法能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中采用金相制樣檢測(cè)會(huì)由于缺乏目的性而引起失效點(diǎn)未捕捉到或者失效點(diǎn)定位錯(cuò)誤的問題，提高電容失效定位檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述在磨拋過程中定時(shí)觀察剖面狀態(tài)，判斷剖面中是否存在與無損檢測(cè)的檢測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)的缺陷的步驟還包括：在磨拋過程中定時(shí)采用X射線檢測(cè)設(shè)備或者聲學(xué)掃描顯微鏡對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，獲取新的無損檢測(cè)圖像。這是因?yàn)楹芏嗲闆r下，在對(duì)失效電容進(jìn)行初步檢測(cè)時(shí)，由于陶瓷電容較厚，無論X射線還是超聲波的穿透能力都有限，可能在最初并沒有檢測(cè)到一些微小缺陷，但是隨著磨拋的進(jìn)行，當(dāng)對(duì)失效電容的金相樣品磨拋到一定程度使得陶瓷電容減薄后，X射線或超聲波對(duì)電容的穿透能力也變強(qiáng)了，此時(shí)通過X射線或超聲波就能把之前漏檢的缺陷檢測(cè)出來，進(jìn)而使用新的檢測(cè)圖像指導(dǎo)后續(xù)的磨拋工作。同時(shí)，通過定時(shí)采用X射線檢測(cè)設(shè)備或者聲學(xué)掃描顯微鏡對(duì)失效電容進(jìn)行無損檢測(cè)，也能夠防止失效位置在磨拋過程中被磨掉。

在一些可選的實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了另一種可選的實(shí)施方式，所述電容短路失效的定位檢測(cè)方法包括：

(1)選取一只MLCC失效電容，先通過萬用表測(cè)量得到該失效電容的阻值為20Ω；

(2)通過X射線對(duì)該失效電容進(jìn)行檢測(cè)，參照?qǐng)D2所示，X射線檢測(cè)圖像未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋、空洞等缺陷；

(3)將失效電容制成金相樣品；

(4)采用磨拋機(jī)對(duì)失效電容進(jìn)行磨拋，選取2500號(hào)砂紙，每隔30秒用顯微鏡觀察失效電容剖面狀態(tài)，并重新用X射線檢測(cè)儀對(duì)金相樣品檢測(cè)直至發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)，隨著失效電容的不斷減薄，參照?qǐng)D3所示，10min后，X射線檢測(cè)出失效電容一側(cè)端電極附近存在向內(nèi)延伸的裂紋缺陷；

(5)標(biāo)記缺陷位置和形態(tài)后，重復(fù)步驟(4)，并在觀察過程中著重觀察缺陷定位對(duì)應(yīng)位置的剖面狀態(tài)，5min后發(fā)現(xiàn)金相樣品剖面上存在與之對(duì)應(yīng)的裂紋缺陷；

(6)采用萬用表扎測(cè)失效電容兩端電極阻值，此時(shí)失效電容兩端電極阻值增大至1MΩ，表示失效電容不再表現(xiàn)為短路特性，也即此處裂紋缺陷即為引起電容失效的缺陷，失效定位完成。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。

另外，為簡(jiǎn)化說明和討論，并且為了不會(huì)使本發(fā)明難以理解，在所提供的附圖中可以示出或可以不示出與集成電路(IC)芯片和其它部件的公知的電源/接地連接。此外，可以以框圖的形式示出裝置，以便避免使本發(fā)明難以理解，并且這也考慮了以下事實(shí)，即關(guān)于這些框圖裝置的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)是高度取決于將要實(shí)施本發(fā)明的平臺(tái)的(即，這些細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)完全處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi))。在闡述了具體細(xì)節(jié)(例如，電路)以描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的情況下，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下或者這些具體細(xì)節(jié)有變化的情況下實(shí)施本發(fā)明。因此，這些描述應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。

盡管已經(jīng)結(jié)合了本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是根據(jù)前面的描述，這些實(shí)施例的很多替換、修改和變型對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。例如，其它存儲(chǔ)器架構(gòu)(例如，動(dòng)態(tài)RAM(DRAM))可以使用所討論的實(shí)施例。

本發(fā)明的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的寬泛范圍之內(nèi)的所有這樣的替換、修改和變型。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。