分享貼片電感失效原因總結(jié)
作者：博維科技 時(shí)間：2018-10-15 15:59
貼片電感失效原因主要表現(xiàn)在五個(gè)方面，分別是耐焊性、可焊性、焊接不良、上機(jī)開(kāi)路、磁路破損等導(dǎo)致的失效，
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(jī)理。
電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開(kāi)路、短路。
貼片功率電感失效原因：
1.磁芯在加工過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力較大，未得到釋放；
2.磁芯內(nèi)有雜質(zhì)或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場(chǎng)狀況，使磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)生了偏差；
3.由于燒結(jié)后產(chǎn)生的燒結(jié)裂紋；
4.銅線與銅帶浸焊連接時(shí)，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(xì)，在與銅帶連接時(shí)，造成假焊，開(kāi)路失效。
一、耐焊性
低頻貼片功率電感經(jīng)回流焊后感量上升<20％。
由于回流焊的溫度超過(guò)了低頻貼片電感材料的居里溫度，出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。貼片電感退磁后，貼片電感材料的磁導(dǎo)率恢復(fù)到最大值，感量上升。一般要求的控制范圍是貼片電感耐焊接熱后，感量上升幅度小于20%。
耐焊性可能造成的問(wèn)題是有時(shí)小批量手工焊時(shí)，電路性能全部合格（此時(shí)貼片電感未整體加熱，感量上升?。?。但大批量貼片時(shí)，發(fā)現(xiàn)有部分電路性能下降。這可能是由于過(guò)回流焊后，貼片電感感量會(huì)上升，影響了線路的性能。在對(duì)貼片電感感量精度要求較嚴(yán)格的地方（如信號(hào)接收發(fā)射電路），應(yīng)加大對(duì)貼片電感耐焊性的關(guān)注。
檢測(cè)方法：先測(cè)量貼片電感在常溫時(shí)的感量值，再將貼片電感浸入熔化的焊錫罐里10秒鐘左右，取出。待貼片電感徹底冷卻后，測(cè)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(dāng)達(dá)到回流焊的溫度時(shí)，金屬銀（Ag）會(huì)跟金屬錫（Sn）反應(yīng)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，然后再鍍錫（4－8ｕm）。
可焊性檢測(cè)
將待檢測(cè)的貼片電感的端頭用酒精清洗干凈，將貼片電感在熔化的焊錫罐中浸入4秒鐘左右，取出。如果貼片電感端頭的焊錫覆蓋率達(dá)到90％以上，則可焊性合格。
可焊性不良
1、端頭氧化：當(dāng)貼片電感受高溫、潮濕、化學(xué)品、氧化性氣體（SO2、NO2等）的影響，或保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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。由于SnO2不和Sn、Ag、Cu等生成共熔物，導(dǎo)致貼片電感可焊性下降。貼片電感產(chǎn)品保質(zhì)期：半年。如果貼片電感端頭被污染，比如油性物質(zhì)，溶劑等，也會(huì)造成可焊性下降。
2、鍍鎳層太?。喝绻冩嚂r(shí)，鎳層太薄不能起隔離作用?；亓骱笗r(shí)，貼片電感端頭上的Sn和自身的Ag首先反應(yīng)，而影響了貼片電感端頭上的Sn和焊盤(pán)上的焊膏共熔，造成吃銀現(xiàn)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鐘，取出。如發(fā)現(xiàn)端頭出現(xiàn)坑洼情況，甚至出現(xiàn)瓷體外露，則可判斷是出現(xiàn)吃銀現(xiàn)象的。
3、焊接不良
內(nèi)應(yīng)力
如果貼片電感在制作過(guò)程中產(chǎn)生了較大的內(nèi)部應(yīng)力，且未采取措施消除應(yīng)力，在回流焊過(guò)程中，貼好的貼片電感會(huì)因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力的影響產(chǎn)生立片，俗稱立碑效應(yīng)。
判斷貼片電感是否存在較大的內(nèi)應(yīng)力，可采取一個(gè)較簡(jiǎn)便的方法：
取幾百只的貼片電感，放入一般的烤箱或低溫爐中，升溫至230℃左右，保溫，觀察爐內(nèi)情況。如聽(tīng)見(jiàn)噼噼叭叭的響聲，甚至有片子跳起來(lái)的聲音，說(shuō)明產(chǎn)品有較大的內(nèi)應(yīng)力。
元件變形
如果貼片電感產(chǎn)品有彎曲變形，焊接時(shí)會(huì)有放大效應(yīng)。
焊接不良、虛焊
焊盤(pán)設(shè)計(jì)不當(dāng)
a.焊盤(pán)兩端應(yīng)對(duì)稱設(shè)計(jì)，避免大小不一，否則兩端的熔融時(shí)間和潤(rùn)濕力會(huì)不同。
b.焊合的長(zhǎng)度在0.3mm以上（即貼片電感的金屬端頭和焊盤(pán)的重合長(zhǎng)度）。
c.焊盤(pán)余地的長(zhǎng)度盡量小，一般不超過(guò)0.5mm。
d.焊盤(pán)的本身寬度不宜太寬，其合理寬度和MLCI寬度相比，不宜超過(guò)0.25mm。
貼片不良
當(dāng)貼片因?yàn)楹笁|的不平或焊膏的滑動(dòng)，而造成貼片電感偏移了θ角時(shí)。由于焊墊熔融時(shí)產(chǎn)生的潤(rùn)濕力，可能形成以上三種情況，其中自行歸正為主，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉的更斜，或者單點(diǎn)拉正的情況，貼片電感被拉到一個(gè)焊盤(pán)上，甚至被拉起來(lái)，斜立或直立（立碑現(xiàn)象）。目前帶θ角偏移視覺(jué)檢測(cè)的貼片機(jī)可減少此類失效的發(fā)生。
焊接溫度
回流焊機(jī)的焊接溫度曲線須根據(jù)焊料的要求設(shè)定，應(yīng)該盡量保證貼片電感兩端的焊料同時(shí)熔融，以避免兩端產(chǎn)生潤(rùn)濕力的時(shí)間不同，導(dǎo)致貼片電感在焊接過(guò)程中出現(xiàn)移位。如出現(xiàn)焊接不良，可先確認(rèn)一下，回流焊機(jī)溫度是否出現(xiàn)異常，或者焊料有所變更。
電感在急冷、急熱或局部加熱的情況下易破損，因此焊接時(shí)應(yīng)特別注意焊接溫度的控制，同時(shí)盡可能縮短焊接接觸時(shí)間。
四、上機(jī)開(kāi)路 虛焊、焊接接觸不良
從線路板上取下貼片電感測(cè)試，貼片電感性能是否正常。
電流燒穿
如果選取的貼片電感磁珠的額定電流較小，或電路中存在大的沖擊電流會(huì)造成電流燒穿，貼片電感或磁珠失效，導(dǎo)致電路開(kāi)路。從線路板上取下貼片電感測(cè)試，貼片電感失效，有時(shí)有燒壞的痕跡。如果出現(xiàn)電流燒穿，失效的產(chǎn)品數(shù)量會(huì)較多，同批次中失效產(chǎn)品一般達(dá)到百分級(jí)以上。
焊接開(kāi)路
回流焊時(shí)急冷急熱，使貼片電感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致有極少部分的內(nèi)部存在開(kāi)路隱患的貼片電感的缺陷變大，造成貼片電感開(kāi)路。從線路板上取下貼片電感測(cè)試，貼片電感失效。如果出現(xiàn)焊接開(kāi)路，失效的產(chǎn)品數(shù)量一般較少，同批次中失效產(chǎn)品一般小于千分級(jí)。
五、磁體破損
磁體強(qiáng)度
貼片電感燒結(jié)不好或其它原因，造成瓷體整體強(qiáng)度不夠，脆性大，在貼片時(shí)，或產(chǎn)品受外力沖擊造成瓷體破損。
附著力
如果貼片電感端頭銀層的附著力差，回流焊時(shí)，貼片電感急冷急熱，熱脹冷縮產(chǎn)生應(yīng)力，以及瓷體受外力沖擊，均有可能會(huì)造成貼片電感端頭和瓷體分離、脫落；或者焊盤(pán)太大，回流焊時(shí)，焊膏熔融和端頭反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的潤(rùn)濕力大于端頭附著力，造成端頭破壞。
貼片電感過(guò)燒或生燒，或者制造過(guò)程中，內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋。回流焊時(shí)急冷急熱，使貼片電感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)晶裂，或微裂紋擴(kuò)大，造成磁體破損等情況。
