解析貼片電感失效原因
發布時間:2019-03-10 責任編輯:lina
【導讀】貼片電感失效原因主要表現在五個方麵,分別是耐焊性、可焊性、焊接不良、上機開路、磁路破損等導致的失效,下麵將就這五點做出解釋。
貼片電感失效原因主要表現在五個方麵,分別是耐焊性、可焊性、焊接不良、上機開路、磁路破損等導致的失效,下麵將就這五點做出解釋。
在此之前,我們先了解一下電感失效模式,以及貼片電感失效的機理。
電感器失效模式:電感量和其他性能的超差、開路、短路。
貼片功率電感失效原因:
1.磁芯在加工過程中產生的機械應力較大,未得到釋放;
2.磁芯內有雜質或空洞磁芯材料本身不均勻,影響磁芯的磁場狀況,使磁芯的磁導率發生了偏差;
3.由於燒結後產生的燒結裂紋;
4.銅線與銅帶浸焊連接時,線圈部分濺到錫液,融化了漆包線的絕緣層,造成短路;
5.銅線纖細,在與銅帶連接時,造成假焊,開路失效。
一、耐焊性
低頻貼片功率電感經回流焊後感量上升<20%。
youyuhuiliuhandewenduchaoguoledipintiepiandiangancailiaodejuliwendu,chuxiantuicixianxiang。tiepiandiangantuicihou,tiepiandiangancailiaodecidaolvhuifudaozuidazhi,ganliangshangsheng。yibanyaoqiudekongzhifanweishitiepiandiangannaihanjierehou,ganliangshangshengfuduxiaoyu20%。
耐焊性可能造成的問題是有時小批量手工焊時,電路性能全部合格(此時貼片電感未整體加熱,感量上升小)。但dan大da批pi量liang貼tie片pian時shi,發fa現xian有you部bu分fen電dian路lu性xing能neng下xia降jiang。這zhe可ke能neng是shi由you於yu過guo回hui流liu焊han後hou,貼tie片pian電dian感gan感gan量liang會hui上shang升sheng,影ying響xiang了le線xian路lu的de性xing能neng。在zai對dui貼tie片pian電dian感gan感gan量liang精jing度du要yao求qiu較jiao嚴yan格ge的de地di方fang(如信號接收發射電路),應加大對貼片電感耐焊性的關注。
檢測方法:先測量貼片電感在常溫時的感量值,再將貼片電感浸入熔化的焊錫罐裏10秒鍾左右,取出。待貼片電感徹底冷卻後,測量貼片電感新的感量值。感量增大的百分比既為該貼片電感的耐焊性大小。
二、可焊性
當達到回流焊的溫度時,金屬銀(Ag)會跟金屬錫(Sn)反應形成共熔物,因此不能在貼片電感的銀端頭上直接鍍錫。而是在銀端頭上先鍍鎳(2um左右),形成隔絕層,然後再鍍錫(4-8um)。
可焊性檢測
將待檢測的貼片電感的端頭用酒精清洗幹淨,將貼片電感在熔化的焊錫罐中浸入4秒鍾左右,取出。如果貼片電感端頭的焊錫覆蓋率達到90%以上,則可焊性合格。
可焊性不良
1、端頭氧化:當貼片電感受高溫、潮濕、化學品、氧化性氣體(SO2、NO2等)的影響,或保存時間過長,造成貼片電感端頭上的金屬Sn氧化成SnO2,貼片電感端頭變暗。由於SnO2不和Sn、Ag、Cu等生成共熔物,導致貼片電感可焊性下降。貼片電感產品保質期:半年。如果貼片電感端頭被汙染,比如油性物質,溶劑等,也會造成可焊性下降。
2、鍍鎳層太薄:如果鍍鎳時,鎳層太薄不能起隔離作用。回流焊時,貼片電感端頭上的Sn和自身的Ag首先反應,而影響了貼片電感端頭上的Sn和焊盤上的焊膏共熔,造成吃銀現象,貼片電感的可焊性下降。
判斷方法:將貼片電感浸入熔化的焊錫罐中幾秒鍾,取出。如發現端頭出現坑窪情況,甚至出現瓷體外露,則可判斷是出現吃銀現象的。
3、焊接不良
內應力
如(ru)果(guo)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)在(zai)製(zhi)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)了(le)較(jiao)大(da)的(de)內(nei)部(bu)應(ying)力(li),且(qie)未(wei)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)消(xiao)除(chu)應(ying)力(li),在(zai)回(hui)流(liu)焊(han)過(guo)程(cheng)中(zhong),貼(tie)好(hao)的(de)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)會(hui)因(yin)為(wei)內(nei)應(ying)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)產(chan)生(sheng)立(li)片(pian),俗(su)稱(cheng)立(li)碑(bei)效(xiao)應(ying)。

判斷貼片電感是否存在較大的內應力,可采取一個較簡便的方法:
取幾百隻的貼片電感,放入一般的烤箱或低溫爐中,升溫至230℃左右,保溫,觀察爐內情況。如聽見劈劈叭叭的響聲,甚至有片子跳起來的聲音,說明產品有較大的內應力。
元件變形
如果貼片電感產品有彎曲變形,焊接時會有放大效應。
焊接不良、虛焊
焊接正常如圖

焊盤設計不當
a.焊盤兩端應對稱設計,避免大小不一,否則兩端的熔融時間和潤濕力會不同。
b.焊合的長度在0.3mm以上(即貼片電感的金屬端頭和焊盤的重合長度)。
c.焊盤餘地的長度盡量小,一般不超過0.5mm。
d.焊盤的本身寬度不宜太寬,其合理寬度和MLCI寬度相比,不宜超過0.25mm。
貼片不良
當貼片因為焊墊的不平或焊膏的滑動,而造成貼片電感偏移了θjiaoshi。youyuhandianrongrongshichanshengderunshili,kenengxingchengyishangsanzhongqingkuang,qizhongzixingguizhengweizhu,danyoushihuichuxianladegengxie,huozhedandianlazhengdeqingkuang,tiepiandianganbeiladaoyigehanpanshang,shenzhibeilaqilai,xielihuozhili(立碑現象)。目前帶θ角偏移視覺檢測的貼片機可減少此類失效的發生。
焊接溫度
回(hui)流(liu)焊(han)機(ji)的(de)焊(han)接(jie)溫(wen)度(du)曲(qu)線(xian)須(xu)根(gen)據(ju)焊(han)料(liao)的(de)要(yao)求(qiu)設(she)定(ding),應(ying)該(gai)盡(jin)量(liang)保(bao)證(zheng)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)的(de)焊(han)料(liao)同(tong)時(shi)熔(rong)融(rong),以(yi)避(bi)免(mian)兩(liang)端(duan)產(chan)生(sheng)潤(run)濕(shi)力(li)的(de)時(shi)間(jian)不(bu)同(tong),導(dao)致(zhi)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現(xian)移(yi)位(wei)。如(ru)出(chu)現(xian)焊(han)接(jie)不(bu)良(liang),可(ke)先(xian)確(que)認(ren)一(yi)下(xia),回(hui)流(liu)焊(han)機(ji)溫(wen)度(du)是(shi)否(fou)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang),或(huo)者(zhe)焊(han)料(liao)有(you)所(suo)變(bian)更(geng)。
電感在急冷、急熱或局部加熱的情況下易破損,因此焊接時應特別注意焊接溫度的控製,同時盡可能縮短焊接接觸時間。
四、上機開路 虛焊、焊接接觸不良
從線路板上取下貼片電感測試,貼片電感性能是否正常。
電流燒穿
如(ru)果(guo)選(xuan)取(qu)的(de)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)磁(ci)珠(zhu)的(de)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)較(jiao)小(xiao),或(huo)電(dian)路(lu)中(zhong)存(cun)在(zai)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)會(hui)造(zao)成(cheng)電(dian)流(liu)燒(shao)穿(chuan),貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)或(huo)磁(ci)珠(zhu)失(shi)效(xiao),導(dao)致(zhi)電(dian)路(lu)開(kai)路(lu)。從(cong)線(xian)路(lu)板(ban)上(shang)取(qu)下(xia)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)測(ce)試(shi),貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)失(shi)效(xiao),有(you)時(shi)有(you)燒(shao)壞(huai)的(de)痕(hen)跡(ji)。如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)電(dian)流(liu)燒(shao)穿(chuan),失(shi)效(xiao)的(de)產(chan)品(pin)數(shu)量(liang)會(hui)較(jiao)多(duo),同(tong)批(pi)次(ci)中(zhong)失(shi)效(xiao)產(chan)品(pin)一(yi)般(ban)達(da)到(dao)百(bai)分(fen)級(ji)以(yi)上(shang)。
焊接開路
huiliuhanshijilengjire,shitiepiandianganneibuchanshengyingli,daozhiyoujishaobufendeneibucunzaikailuyinhuandetiepiandiangandequexianbianda,zaochengtiepiandiangankailu。congxianlubanshangquxiatiepiandianganceshi,tiepiandianganshixiao。ruguochuxianhanjiekailu,shixiaodechanpinshuliangyibanjiaoshao,tongpicizhongshixiaochanpinyibanxiaoyuqianfenji。
五、磁體破損
磁體強度
貼片電感燒結不好或其它原因,造成瓷體整體強度不夠,脆性大,在貼片時,或產品受外力衝擊造成瓷體破損。
附著力
如(ru)果(guo)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)端(duan)頭(tou)銀(yin)層(ceng)的(de)附(fu)著(zhe)力(li)差(cha),回(hui)流(liu)焊(han)時(shi),貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)急(ji)冷(leng)急(ji)熱(re),熱(re)脹(zhang)冷(leng)縮(suo)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li),以(yi)及(ji)瓷(ci)體(ti)受(shou)外(wai)力(li)衝(chong)擊(ji),均(jun)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)貼(tie)片(pian)電(dian)感(gan)端(duan)頭(tou)和(he)瓷(ci)體(ti)分(fen)離(li)、脫落;或者焊盤太大,回流焊時,焊膏熔融和端頭反應時產生的潤濕力大於端頭附著力,造成端頭破壞。
tiepiandianganguoshaohuoshengshao,huozhezhizaoguochengzhong,neibuchanshengweiliewen。huiliuhanshijilengjire,shitiepiandianganneibuchanshengyingli,chuxianjinglie,huoweiliewenkuoda,zaochengcitiposundengqingkuang。
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