一种定位MLCC绝缘劣化层的电解方法及装置与流程

一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法及装置
技术领域
1.本发明涉及mlcc绝缘劣化层分析领域，尤其涉及一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法及装置。


背景技术：

2.叠层片式陶瓷电容器(multi-layer ceramic capacitors，简称mlcc)，由内电极、陶瓷层和端电极三部分组成，其介质材料与内电极以错位的方式堆叠，然后经过高温烧结烧制成形，再在芯片的两端封上金属层。随着5g、iot、电动汽车以及无人驾驶的不断发展，mlcc的市场需求将快速增长。近年，电子整机的小型化，驱动mlcc不断地向小型化、大容量化、高可靠性和低成本的方向发展。不仅如此，作为构成电子系统或电子设备的最小单位之一，mlcc直接影响电子系统的技术性和可靠性，所以，高可靠mlcc是满足现代通信技术的前提。
3.mlcc的可靠性通常指的是其绝缘电阻的可靠性，实际组装到电器产品中使用过程中，绝缘劣化会引起漏电流增大，导致电路损坏，甚至致使重大事故发生。所以定位mlcc的绝缘劣化位置，对于追溯mlcc的设计、制造、工艺和使用的不良因素，推动其研发、技术、材料、工艺、制造等核心领域的全面提升具有重要意义。
4.目前定位mlcc绝缘劣化层的技术只能针对劣化后绝缘电阻较低(《1mω)的mlcc样品进行定位分析，且定位效率较低。基于此，需要一种适用范围广、效率高的电解装置，以用于定位mlcc绝缘劣化层。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法及装置，以提供适用范围广、效率高的电解装置，用于定位mlcc绝缘劣化层。
6.为了解决上述技术问题，本发明目的之一提供了一种定位mlcc绝缘劣化层的电解装置，包括mlcc样品、电解液、直流电源和溶出并联装置板，所述mlcc样品其中一个端电极端面焊接金属条，所述金属条与溶出并联装置板电性连接，所述mlcc样品整体包裹于绝缘树脂内部，所述mlcc样品未焊接的端电极端面暴露于绝缘树脂外部并呈表面抛磨状态，所述mlcc样品的抛磨部位浸渍于电解液内部，所述溶出并联装置板和电解液均与直流电源连接。
7.为了解决上述技术问题，本发明目的之二提供了一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法，包括以下步骤：
8.s1、将mlcc样品的其中一端电极端面焊接金属条，将mlcc样品整体固封在绝缘树脂中央，并暴露mlcc样品未焊接金属条的端电极端面；
9.s2、对mlcc样品未焊接金属条的端电极端面进行机械抛磨，抛磨至端面无效电极区域；
10.s3、将mlcc样品的金属条与溶出并联装置板的连接点电性连接；
11.s4、将溶出并联装置板的电路公共端与直流电源的电性连接，将mlcc样品的抛磨部分浸入电解液，电解液电性连接直流电源；
12.s5、接通电源对mlcc进行电解，随后清洗mlcc样品抛磨面并观察电解结果；
13.其中，在s4中，所述电解液包括nacl、nicl2、kcl、naoh和koh水溶液的一种或几种。
14.作为优选方案，所述电解液的总体阳离子摩尔浓度为0.01mol/l-10mol/l。
15.作为优选方案，在s5中，直流电源的电压为1v-60v，电解时间为10s-240min。
16.通过采用上述方案，在上述电解液组分、浓度、电压以及电解时间的配合下，可以显著提高镍电极的电解效率，提高对mlcc绝缘劣化层的定位效果。
17.作为优选方案，在s4中，溶出并联装置板与直流电源的正极电性连接，电解液与直流电源的负极电性连接。
18.作为优选方案，在s1中，mlcc为绝缘劣化后短路或电阻在1mω以上的样品。作为优选方案，在s1中，所述绝缘树脂为环氧树脂。
19.作为优选方案，在s2中，机械抛磨包括依次用1000-1500目、2000-2500目和3500-4500目的砂纸进行抛磨，直至抛面无明显划痕。
20.作为优选方案，在s3中，所述溶出并联装置板包含有若干个与不同mlcc金属条连接且并联导电的连接点，所述金属条为锡条、铜条或铁条。
21.作为优选方案，在s5中，采用溶剂清洗mlcc样品抛磨面，溶剂包括纯水、乙醇、丙醇中的一种或多种，清洗方式为擦洗或超声。
22.作为优选方案，在s5中，通过显微镜观察电解结果，显微镜为光学显微镜或金相显微镜，镍电极溶出后，显微镜下发黑，判断为绝缘电阻劣化层。
23.相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
24.本发明提供了一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法及其装置,所述方法及装置可以同时对多只样品进行定位分析绝缘劣化层，效率高，并且该方法的施加电压范围大，电解时间长，针对多只样品的电解效果好。针对劣化后绝缘电阻依然高于1mω的mlcc样品，本方法的电解效果和定位效果仍然较好，解决现有电解法定位mlcc绝缘劣化层的不足之处。
附图说明
25.图1：为本发明一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法的流程示意图；
26.图2:为本发明一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法中s1样品磨台制备的流程示意图；
27.图3：为本发明一种定位mlcc绝缘劣化层的电解装置结构示意图；
28.图4：为本发明实施例1中一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法的光学显微镜效果图；
29.图5：为本发明实施例2中一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法的光学显微镜效果图；
30.图6：为本发明实施例3中一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法的光学显微镜效果图；
31.其中，说明书附图2-3的附图标记如下：1、mlcc样品；2、磨台底座；3、金相胶；4、锡条；5、抛磨后的mlcc样品；6、溶出并联装置板；7、连接点；8、电解液；9、直流电源。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例一
34.一种定位mlcc绝缘劣化层的电解结构，如图3所示，包括mlcc样品1、电解液8、直流电源9和溶出并联装置板6，mlcc样品1的其中一个端电极端面焊接固定有锡条4，锡条4与溶出并联装置板6电性连接，mlcc样品1整体包裹于金相胶3内部，mlcc样品1未焊接的端电极端面暴露于金相胶3外部并呈表面抛磨状态，抛磨后的mlcc样品5抛磨部位浸渍于电解液8内部。溶出并联装置板6包括有10个并联的连接点7，溶出并联装置板6与直流电源9的正极电性连接，电解液8与直流电源9的负极电性连接。
35.上述一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法，流程图参照图1，包含以下步骤：
36.s1、样品磨台制备：沿垂直方向，将绝缘劣化后绝缘电阻50mω的mlcc样品沿短轴贴在磨台底座，然后将靠近底座的端电极侧壁采用金相胶固封，将锡条焊接到mlcc样品未固封的端电极端面上，将待分析的mlcc样品整体固封在环氧树脂磨台中央，暴露mlcc样品未焊接的端电极端面；
37.s2、样品磨台抛磨：对s1所得样品未焊接锡条的端电极端面进行机械抛磨，依次用1200目、2400目和4000目的砂纸进行抛磨，直至抛面无明显划痕，抛磨至端头无效电极区域；
38.s3、样品磨台并联放置：将s2样品的锡条与溶出并联装置板连接，溶出并联装置板包括有10个连接点，可同时连接10只mlcc样品进行溶出分析；
39.s4、电解法分析样品绝缘劣化层装置搭建：将s3连接样品的溶出并联装置板电路公共端与直流电源的正极电性相连，样品的抛磨部分浸入电解液，电解液电性连接直流电源的负极，电解液的总体阳离子摩尔浓度为1mol/l的naoh水溶液；
40.s5、电解法分析样品绝缘劣化层：接通电源，直流电源的电压为50v，对mlcc进行溶出电解60min，电解完成后，取出样品，用乙醇清洗擦拭抛面，光学显微镜观察电解结果。
41.如图4所示，本实施例1绝缘劣化后mcll抛面的ni内电极有明显溶出现象，表明该处为mlcc绝缘劣化电极层。
42.实施例二
43.一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法，流程图参照图1，包含以下步骤：
44.s1、样品磨台制备：沿垂直方向，将绝缘劣化后绝缘电阻4ω的mlcc样品沿短轴贴在磨台底座，然后将靠近底座的端电极侧壁采用金相胶固封，将锡条焊接到mlcc样品未固封的端电极端面上，将待分析的mlcc样品整体固封在环氧树脂磨台中央，暴露mlcc样品未焊接的端电极端面；
45.s2、样品磨台抛磨：对s1所得样品未焊接锡条的端电极端面进行机械抛磨，依次用1200目、2400目和4000目的砂纸进行抛磨，直至抛面无明显划痕，抛磨至端头无效电极区域；
46.s3、样品磨台并联放置：将s2样品的锡条与溶出并联装置板连接，溶出并联装置板
包括有10个连接点，可同时连接10只mlcc样品进行溶出分析；
47.s4、电解法分析样品绝缘劣化层装置搭建：将s3连接样品的溶出并联装置板电路公共端与直流电源的正极电性相连，样品的抛磨部分浸入电解液，电解液电性连接直流电源的负极，电解液的总体阳离子摩尔浓度为1mol/l的naoh水溶液；
48.s5、电解法分析样品绝缘劣化层：接通电源，直流电源的电压为3v，对mlcc进行溶出电解10s，电解完成后，取出样品，用乙醇清洗擦拭抛面，光学显微镜观察电解结果。
49.如图5所示，本实施例2绝缘劣化后mcll抛面的ni内电极有明显溶出现象，表明该处为mlcc绝缘劣化电极层。
50.实施例三
51.一种定位mlcc绝缘劣化层的电解方法，流程图参照图1，包含以下步骤：
52.s1、样品磨台制备：沿垂直方向，将绝缘劣化后绝缘电阻50mω的mlcc样品沿短轴贴在磨台底座，然后将靠近底座的端电极侧壁采用金相胶固封，将锡条焊接到mlcc样品未固封的端电极端面上，将待分析的mlcc样品整体固封在环氧树脂磨台中央，暴露mlcc样品未焊接的端电极端面；
53.s2、样品磨台抛磨：对s1所得样品未焊接锡条的端电极端面进行机械抛磨，依次用1200目、2400目和4000目的砂纸进行抛磨，直至抛面无明显划痕，抛磨至端头无效电极区域；
54.s3、样品磨台并联放置：将s2样品的锡条与溶出并联装置板连接，溶出并联装置板包括有10个连接点，可同时连接10只mlcc样品进行溶出分析；
55.s4、电解法分析样品绝缘劣化层装置搭建：将s3连接样品的溶出并联装置板电路公共端与直流电源的正极电性相连，样品的抛磨部分浸入电解液，电解液电性连接直流电源的负极，电解液的总体阳离子摩尔浓度为0.5mol/l的naoh水溶液；
56.s5、电解法分析样品绝缘劣化层：接通电源，直流电源的电压为10v，对mlcc进行溶出电解180min后电解完成，取出样品，用乙醇清洗擦拭抛面，光学显微镜观察电解结果。
57.如图6所示，本实施例3绝缘劣化后mcll抛面的ni内电极有明显溶出现象，表明该处为mlcc绝缘劣化电极层。针对绝缘劣化后绝缘电阻50mω的mlcc样品，相比于实施例1，实施例3的电解液浓度和电压均较低，则导致电解时间由60min增加到180min，定位时间较长，且定位效果较差。
58.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。