Pedro Ramirez，SONOSCAN公司

多层陶瓷电容器和聚合物电容器的价钱低，设计较简单，但是，多层陶瓷电容器（MLCC）会引起难以预料的故障，造成的影响可能很小，也可能会带来严重后果。

多层陶瓷电容器失效的根本原因往往是内部结构某种缺陷，例如裂纹、分层或者空洞。这类缺陷往往造成电极开路或者在电极之间形成泄露，可能导致电容器丧失功能，从而影响系统的性能。

由于这些缺陷是电容器的固体材料中的缝隙引起的，用声学显微镜把超声波脉冲送入MLCC，很容易得到缝隙的图像。三十多年来，SonoLab一直研究MLCC的声学成像问题。声学成像的典型应用是大量电容器的检查，目的是在组装之前根据用户规定的标准剔除不符合要求的电容器。

用声学方法检查缺陷

在典型的声学检查中，多达数千个的MLCC电容器排列在料盘上等待成像。成像时，声学显微镜的换能器，例如Sonoscan的C-SAM在料盘上扫描，超声波脉冲进入MLCC电容器，换能器每秒接受几千个返回的回波。回波数据形成声学图像。

电容器有两种不同的层状材料（电极和介质），对于进入电容器的超声波脉冲，整个电容器表现为一种均质材料，几乎没有回波信号返回到换能器。但是，超声波脉冲遇到缝隙&"&"裂纹、分层或空洞时，这些缝隙中的空气和固体材料之间的声学特性有很大差别，几乎把超声波全部反射回来。反射波的振幅非常大，在声学图像中非常亮，表示存在缝隙这种缺陷。

这是，内部有明显缺陷的个别电容器将从大量电容器中剔除掉，留下的电容器没有内部缺陷，不会导致功能故障。大多数没有内部缺陷的MLCC电容器进入高可靠的军用、航空航天或医疗产品。有些用于高可靠性的商用产品，如高端电子产品。在其他情况下，检查是抽样进行，证明这批元件合格。

MLCC电容器的声学图像中，回波在不同的时间从电容器的不同深度返回到换能器。有一种扫描成像方法通常用于检查电容器，这种检查方法接受来自所有电容器内部深处的回波图像。一般认为，超声波是在电容器的整个厚度上传送。

在图1中，两块红色的是分层，右上方的较小的黄色可能是空洞。在这个彩色图像中，红色代表回波的振幅最大。可以看到电极的顶部，它是灰色的，说明材料界面产生的回波的振幅要小得多。这个MLCC电容器不能用于所有的高可靠性产品，因为这些缺陷会引起故障。

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