解决方案
Window to the Nano World
多层陶瓷电容器(MLCC)是几乎所有电子设备(包括智能手机、个人电脑和汽车电子设备)中使用的必需被动元件。采用堆叠陶瓷介电层和金属电极制成,MLCC设计内部层极薄,通常厚度仅为几微米或小于1微米。
为实现更高的电容,制造商在减少厚度的同时,持续增加层数。然而,这一过程可能在各层之间引入微裂纹、空隙或脱层,直接影响产品的可靠性和性能。因此,精确观察层边界和内部缺陷对于故障分析和质量控制至关重要,使SEM交叉分段分析成为机器学习评估的重要工具。
在不损坏这些超薄层的情况下创建高质量的横截面尤为重要。传统的机械抛光可能导致结构变形、细纹或残留抛光,从而干扰准确分析。相比之下,COXEM IP-10K 采用氩离子梁铣削技术,可在极少物理或化学工件的情况下,生产干净、无损坏的横截面。
对于MLCC等紧凑且非常精细的样品,采用IP-10K的离子铣削,随后采用SEM成像,为精确的结构观察和缺陷分析提供了非常有效的解决方案。
- 样品制备过程
由于MLCC样品体积较小,应在离子铣削前先将样品嵌入树脂中。由于在研磨过程中离子束与样品相互作用时可以产生热量,建议使用耐热树脂。对于高热敏性样品,建议低温固化环氧树脂和离子铣削条件低于5 kV,以尽量减少热损伤。
步骤1 使用夹子垂直固定样品,并将其放入模具中。
步骤2 根据推荐比例将树脂和硬化剂混合,然后将混合物倒入模具中。
步骤3 根据所使用的环氧树脂类型,在高温板上或室温下采集样品。
步骤4 将模具中的腌制样品取出。
步骤5 机械抛光样品以暴露目标铣削区域。
步骤6 将样品安装到IP-10K支架上,进行离子铣削,并使用SEM观察横截面。
- 离子磨粉结果
[离子铣削前的MLCC]
[MLCC,离子铣削后]
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- EDS 结果
在离子铣削前后的MLCC交叉路段进行了元素分析。在离子研磨之前,样品中残留的抛光化合物和表面污染物仍残留在样品上,从而检测出抛光介质中的硅以及其他不需要的元素。
离子研磨后,这些污染物被有效去除,仅能检测到MLCC的内在元素。干净的横截面还可在地图图像中实现更清晰的元素分布,从而提供更准确、更可靠的分析结果。