MLCC アプリケーション用 CIQTEK 走査型電子顕微鏡

セラミックコンデンサは、基本的な受動部品の一種として、現代の電子産業に不可欠な要素です。中でもチップ積層セラミックコンデンサ(MLCC)は、高温耐性、高耐電圧、小型、幅広い静電容量の特性によりセラミックコンデンサ市場の90%以上を占め、家電製品に広く使用されています。家電、通信、自動車エレクトロニクス、新エネルギー、産業用制御、その他のアプリケーション分野を含む産業。

CIQTEK SEM の使用は、MLCC の故障解析を完了し、微細形態を通じて故障の原因を特定し、製造プロセスを最適化し、高い製品信頼性という目標を達成するのに役立ちます。

MLCC における CIQTEK SEM の応用

MLCC は、内部電極、セラミック誘電体、端部電極の 3 つの部分で構成されます。電子製品の市場需要の継続的な更新に伴い、MLCC 製品技術も高容量、高周波、高温および高電圧耐性、高信頼性、小型化の発展傾向を示しています。小型化とは、より小さいサイズでより均一なセラミック粉末を使用する必要があることを意味します。材料の微細構造が最終的な性能を決定します。走査型電子顕微鏡を使用して、粒子形態、粒子サイズの均一性、粒径などのセラミック粉末の微細構造を特徴付けることは、製造プロセスの継続的な改善に役立ちます。

 各種チタン酸バリウムセラミック粉末の走査電子顕微鏡観察 /25kV/ETD

走査型電子顕微鏡イメージング 各種チタン酸バリウムセラミック粉末 /1kV/インレンズ

信頼性が高いということは、故障メカニズムのより深い理解が必要となるため、故障解析が不可欠です。MLCC の故障の根本原因は、外部または内部に亀裂、穴、層間剥離などのさまざまな微細な欠陥が存在することです。これらの欠陥は、MLCC 製品の電気的性能と信頼性に直接影響し、製品の品質に重大な隠れた危険をもたらします。走査型電子顕微鏡の使用は、コンデンサ製品の故障解析を完了するのに役立ち、顕微鏡的な形態を通じて故障の原因を特定し、製造プロセスを最適化し、最終的に製品の高い信頼性という目標を達成することができます。

MLCCの内部は多層構造であり、セラミックの各層に欠陥があるかどうか、多層セラミックの厚さが均一であるか、電極が均一に覆われているか、これらすべてがデバイスの寿命に影響します。SEM を使用して MLCC の内部多層構造を観察したり、内部故障を分析したりする場合、多くの場合、サンプルをテストする前に一連の前処理を実行する必要があります。樹脂埋め込み、機械研磨、コーターによる導電処理などが挙げられます。さらにイオンミルによる仕上げ処理も可能です。下の図は、CIQTEK タングステン フィラメント SEM3200 で撮影した MLCC の内部断面の顕微鏡形態を示しています。図に見られるように、セラミック誘電体層の層間剥離はデバイスの故障の原因となる可能性があります。 

MLCC部/15kV/BSED

MLCC部/20kV/BSED

近年、家庭用電化製品、通信機器、自動車産業の急速な発展に伴い、MLCCの需要は新たな成長を見せています。CIQTEK SEM を使用して MLCC の関連する形態と組成の均一性を特徴付けることは、MLCC メーカーが高い信頼性の開発を継続するのに役立ちます。