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

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，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，但是這種方法具有盲目性，存在磨拋時間控制不當(dāng)進(jìn)而導(dǎo)致失效點未能夠及時捕捉的問題，或者發(fā)現(xiàn)一處異常即認(rèn)定為失效點，進(jìn)而造成失效點定位錯誤的問題。

因此，在實現(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：對電容失效的定位檢測的效率和準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實現(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方法，能夠提高電容失效定位檢測的效率和準(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方法，包括：

檢測并獲取失效電容兩端的初始電阻；

對失效電容進(jìn)行無損檢測，判斷失效電容的內(nèi)部是否存在缺陷；若存在缺陷，則存儲檢測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；

采用磨拋方式對失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋，并在磨拋過程中定時觀察剖面狀態(tài)，判斷剖面中是否存在與無損檢測的檢測圖像中對應(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的檢測圖像中對應(yīng)的缺陷；

檢測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失效電容進(jìn)行檢測；不斷重復(fù)磨拋過程，直到發(fā)現(xiàn)剖面異常點。

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

在磨拋過程中定時對失效電容進(jìn)行無損檢測，獲取新的無損檢測圖像。

可選的，所述采用磨拋方式對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應(yīng)關(guān)系列表，采用對應(yīng)的磨拋砂紙進(jìn)行磨拋。

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

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

可選的，所述采用X射線檢測設(shè)備對失效電容進(jìn)行無損檢測還包括對失效電容的X方向和Y方向的檢測，用于檢測失效電容內(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方法，通過在進(jìn)行金相磨拋之前先對失效電容進(jìn)行無損檢測，進(jìn)而利用無損檢測對失效電容的缺陷進(jìn)行定位，不僅能夠通過檢測圖像比對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)而對磨拋砂紙粗糙度及磨拋時間進(jìn)行控制，這樣能夠大大提高了電容失效定位檢測的效率和準(zhǔn)確性。通過在檢測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，進(jìn)一步提高電容失效定位檢測的準(zhǔn)確性。因此，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測方法能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中采用金相制樣檢測會由于缺乏目的性而引起失效點未捕捉到或者失效點定位錯誤的問題，提高電容失效定位檢測的效率和準(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方法一個實施例的流程圖；

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

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

具體實施方式

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

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個相同名稱非相同的實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)理解為對本發(fā)明實施例的限定，后續(xù)實施例對此不再一一說明。

本發(fā)明是針對于現(xiàn)有MICC陶瓷電容的失效檢測方法效率低且準(zhǔn)確性不高的問題，提出一種效率和準(zhǔn)確性更高的檢測方法。但是，本發(fā)明中的檢測方法并不限于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)明中所公開的檢測方法的元器件的檢測也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參照圖1所示，為本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測方法的一個實施例的流程圖。所述電容短路失效的定位檢測方法包括：

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

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

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，則存儲檢測圖像并記錄缺陷的形態(tài)和位置；其中，X射線和聲學(xué)掃描均是無損檢測的手段，這樣無損檢測的特點就是相比于傳統(tǒng)的金相制樣方法，能夠不對被檢測的器件造成破壞就對其內(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，在觀察時也會比較盲目，很可能在顯微鏡下看不到缺陷。相反，本發(fā)明通過預(yù)先采用無損檢測進(jìn)行缺陷定位，有了缺陷定位后，在觀察的時候就可以重點觀察對應(yīng)區(qū)域，尋找缺陷，經(jīng)過發(fā)明人的實驗發(fā)現(xiàn)一般情況下X射線或超聲波掃描檢測出來的缺陷通常就是引起器件失效的缺陷。

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

可選的，采用X射線檢測設(shè)備對失效電容進(jìn)行檢查，包括X方向及Y方向的檢測，X射線檢測用于檢查瓷體內(nèi)部以及端電極是否存在裂紋、空洞等缺陷，當(dāng)X射線透過被檢測物體時，有缺陷的部位如空洞、裂紋與無缺陷部位對X射線的吸收能力不同，對應(yīng)到X射線檢測圖像上則表現(xiàn)為圖像顏色的變化，如果通過X射線檢測出電容存在缺陷，則存儲圖像并且標(biāo)記缺陷的形態(tài)和位置；采用聲學(xué)掃描顯微鏡對失效電容進(jìn)行聲學(xué)掃描檢測，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，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，對應(yīng)到超聲波檢測圖像上則表現(xiàn)為聲掃圖像顏色的變化，如果通過聲學(xué)掃描檢測出電容存在缺陷，則存儲圖像并標(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)對失效位置的判斷。

步驟105，采用磨拋方式對失效電容的金相樣品進(jìn)行磨拋，并在磨拋過程中定時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)對失效電容進(jìn)行磨拋；

在一些可選的實施例中，所述采用磨拋方式對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應(yīng)關(guān)系列表，采用對應(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，使得能夠有針對性的進(jìn)行磨拋。

進(jìn)一步，在一些可選的實施例中，磨拋砂紙采用1500號及以上型號，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。

步驟106，判斷剖面中是否存在與無損檢測的檢測圖像中對應(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失效電容進(jìn)行檢測；不斷重復(fù)磨拋的過程，直到發(fā)現(xiàn)剖面異常點。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，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，則表示該點即為異常點。發(fā)現(xiàn)剖面異常點后同樣進(jìn)入后續(xù)步驟中電阻的檢測和判斷過程。

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

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

步驟109，檢測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，采用萬用表對金相樣品兩端電極進(jìn)行扎測，測量此時兩端電極之間阻值，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，可確定此時的缺陷為對應(yīng)的引起電容失效的缺陷，也即完成失效電容的定位檢測。

步驟111，若阻值變化率超過預(yù)設(shè)的變化率閾值，則此時發(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。

由上述實施例可知，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測方法，通過在進(jìn)行金相磨拋之前先對失效電容進(jìn)行無損檢測，進(jìn)而利用無損檢測對失效電容的缺陷進(jìn)行定位，不僅能夠通過檢測圖像比對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)而對磨拋砂紙粗糙度及磨拋時間進(jìn)行控制，這樣能夠大大提高了電容失效定位檢測的效率和準(zhǔn)確性。通過在檢測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，進(jìn)一步提高電容失效定位檢測的準(zhǔn)確性。因此，本發(fā)明提供的電容短路失效的定位檢測方法能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中采用金相制樣檢測會由于缺乏目的性而引起失效點未捕捉到或者失效點定位錯誤的問題，提高電容失效定位檢測的效率和準(zhǔn)確性。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實施例中，所述在磨拋過程中定時觀察剖面狀態(tài)，判斷剖面中是否存在與無損檢測的檢測圖像中對應(yīng)的缺陷的步驟還包括：在磨拋過程中定時采用X射線檢測設(shè)備或者聲學(xué)掃描顯微鏡對失效電容進(jìn)行無損檢測，獲取新的無損檢測圖像。這是因為很多情況下，在對失效電容進(jìn)行初步檢測時，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到一些微小缺陷，但是隨著磨拋的進(jìn)行，當(dāng)對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射線或超聲波對電容的穿透能力也變強(qiáng)了，此時通過X射線或超聲波就能把之前漏檢的缺陷檢測出來，進(jìn)而使用新的檢測圖像指導(dǎo)后續(xù)的磨拋工作。同時，通過定時采用X射線檢測設(shè)備或者聲學(xué)掃描顯微鏡對失效電容進(jìn)行無損檢測，也能夠防止失效位置在磨拋過程中被磨掉。

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

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

(2)通過X射線對該失效電容進(jìn)行檢測，參照圖2所示，X射線檢測圖像未發(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)對失效電容進(jìn)行磨拋，選取2500號砂紙，每隔30秒用顯微鏡觀察失效電容剖面狀態(tài)，并重新用X射線檢測儀對金相樣品檢測直至發(fā)現(xiàn)異常點，隨著失效電容的不斷減薄，參照圖3所示，10min后，X射線檢測出失效電容一側(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應(yīng)的裂紋缺陷；

(6)采用萬用表扎測失效電容兩端電極阻值，此時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，以上實施例或者不同實施例中的技術(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，為了簡明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。

另外，為簡化說明和討論，并且為了不會使本發(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，即關(guān)于這些框圖裝置的實施方式的細(xì)節(jié)是高度取決于將要實施本發(fā)明的平臺的(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)明的示例性實施例的情況下，對本領(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)明的具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是根據(jù)前面的描述，這些實施例的很多替換、修改和變型對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。例如，其它存儲器架構(gòu)(例如，動態(tài)RAM(DRAM))可以使用所討論的實施例。

本發(fā)明的實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)。