高容量是MLCC技術(shù)發(fā)展的重要方向。MLCC的高容量主要通過多層介電質(zhì)及電極堆疊實(shí)現(xiàn)，而MLCC的體積非常小，所以需要非常精密的材料配合，其中最核心的材料“陶瓷電介質(zhì)”已經(jīng)進(jìn)入納米級的水平。在MLCC生產(chǎn)制造中，瓷粉是最關(guān)鍵的材料，尤其是高容MLCC，對于瓷粉的純度、粒徑、粒度和形貌有嚴(yán)格要求。MLCC中單層介質(zhì)所包含的陶瓷晶粒個(gè)數(shù)與它的電性能和可靠性密切相關(guān)，因此確認(rèn)陶瓷介質(zhì)層的晶粒形貌及尺寸大小能反映出所選擇的瓷粉合適與否，對陶瓷介質(zhì)的研究成為MLCC技術(shù)研究的重要課題。現(xiàn)有分析陶瓷晶體形貌常用的處理方法包括：化學(xué)腐蝕和熱腐蝕。化學(xué)腐蝕為目前普遍使用的方法，一般是采用強(qiáng)酸，如HF、HCl或HNO3的混合溶液，處理陶瓷樣品表面，通過強(qiáng)酸對晶界和晶粒腐蝕程度的差異形成形貌相。它的優(yōu)點(diǎn)是簡單方便，效率高，可以同時(shí)處理大量樣品。但這個(gè)方法有明顯的局限性：對于粒徑較小的粉體以及耐酸腐蝕性強(qiáng)的粉體效果不明顯。圖1為對粒徑較小的粉體樣品采用酸腐蝕技術(shù)的效果圖，可以看出，酸腐蝕難以得到理想的效果：當(dāng)腐蝕時(shí)間短時(shí)晶粒無法顯現(xiàn)，而延長腐蝕時(shí)間后，晶粒腐蝕過度，晶粒真實(shí)情況也無法反映。圖1：酸腐蝕技術(shù)下MLCC陶瓷晶粒樣品效果圖對于高容量MLCC這種粒徑較小的介質(zhì)，需要更精確的分析方法，熱腐蝕技術(shù)比化學(xué)腐更能滿足此要求。熱腐蝕是將樣品置于高溫爐中，通過晶界元素的揮發(fā)來實(shí)現(xiàn)晶粒的顯像。因?yàn)榫Ы绾途Я５臒岣g條件差異明顯，達(dá)到晶界腐蝕條件后其揮發(fā)更徹底，而目標(biāo)分析對象晶粒的存留效果更清晰。然而，熱腐蝕的條件不易摸索，對設(shè)備的要求也非常高，圖2為樣品，采用現(xiàn)有熱腐蝕技術(shù)的效果圖，使用一般燒結(jié)爐腐蝕效果：升溫速率過慢，陶瓷晶粒發(fā)生二次燒結(jié)，內(nèi)電極內(nèi)縮嚴(yán)重，無法得到真實(shí)的陶瓷晶粒大小。由此看出，熱腐蝕能處理晶粒很小的樣品，是高容量MLCC的必要研究技術(shù)，但其條件暫不明確，需要重點(diǎn)研究突破。圖2：熱腐蝕技術(shù)下MLCC陶瓷晶粒樣品效果圖微容科技發(fā)明專利—陶瓷晶粒分析的熱腐蝕方法近期，微容科技的研究熱腐蝕技術(shù)取得重要突破，在升溫速率快的輥道爐支撐下，探索出精準(zhǔn)的腐蝕工藝來滿足細(xì)晶陶瓷的熱腐蝕需求，揮發(fā)晶界的同時(shí)不對晶粒產(chǎn)生過多的腐蝕，成功實(shí)現(xiàn)晶粒的顯像。專利名稱：一種便于一種便于分析MLCC陶瓷晶粒的樣品處理方法，主要步驟：S1、準(zhǔn)備設(shè)備：打開高帶速運(yùn)行最高可達(dá)180mm/min且升溫速率最高可達(dá)到8000℃/h的快速燒結(jié)爐并維持快速燒結(jié)爐的氮?dú)猸h(huán)境；
S2、樣品處理：沿樣品的電極長軸或短軸方向切片；
S3、樣品升溫：送樣品進(jìn)快速燒結(jié)爐并調(diào)節(jié)升溫速率為3000~8000℃/min；
S4、樣品保溫：在溫度達(dá)到800~1300℃時(shí)保溫1~60min；
S5、樣品降溫：調(diào)節(jié)降溫速率為3000~8000℃/min將完成S4步驟的樣品降溫至100℃以下可取出。
樣品在整個(gè)處理過程中均處于氮?dú)猸h(huán)境下。氮?dú)鈱τ跇悠返淖饔檬且环矫婺軌蚋艚^氧化環(huán)境及還原環(huán)境：氧化環(huán)境下陶瓷晶粒會二次生長，從而得不到真實(shí)的陶瓷晶粒形貌；還原環(huán)境下電極會團(tuán)聚，影響表面形貌。另一方面氮?dú)鈿饬骺梢宰鳛榇祾邭猓瑢岣g掉的氣態(tài)物質(zhì)帶走，防止降溫時(shí)氣態(tài)物質(zhì)重新凝結(jié)在陶瓷表面影響形貌觀測。根據(jù)以上技術(shù)步驟對樣品分為四個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行處理，如圖4所示。在氮?dú)猸h(huán)境條件相同的情況下，通過上述4個(gè)實(shí)施例得到分析效果圖結(jié)果，如圖5所示。處理后陶瓷晶粒顯像明顯，可以得出結(jié)論：通過采用快速燒結(jié)爐進(jìn)行熱腐蝕，按以上技術(shù)方法合理控制各步驟的條件，可以得到真實(shí)的陶瓷晶粒形貌。微容科技持續(xù)高研發(fā)投入獲業(yè)內(nèi)肯定微容科技此發(fā)明專利解決了現(xiàn)有技術(shù)不容易分析陶瓷晶粒真實(shí)形貌及陶瓷燒結(jié)致密性的問題，對精密材料規(guī)格開發(fā)和制程檢測價(jià)值重大，為高容量MLCC性能的提升和新規(guī)格開發(fā)奠定主要基礎(chǔ)。此項(xiàng)發(fā)明專利科研價(jià)值和質(zhì)量水平得到國家知識產(chǎn)權(quán)局的高度肯定，憑借其創(chuàng)新性與突破性，在較短的時(shí)間內(nèi)就通過了國家知識產(chǎn)權(quán)局的授權(quán)，成為同類技術(shù)的第一項(xiàng)發(fā)明專利。微容科技專注于MLCC研究，研發(fā)投入率連續(xù)多年超過10%，在高容量、車規(guī)等高端MLCC領(lǐng)域的突破獲得廣泛認(rèn)可。在中國電子元件協(xié)會公布的2021年電子元件百強(qiáng)企業(yè)中，微容科技研發(fā)實(shí)力位列第五。原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：技術(shù)解讀：MLCC陶瓷晶粒形貌分析方法
