鉅大鋰電 | 點擊量：0次 | 2020年02月10日
貼片電感失效 5 大原因
貼片電感失效原因主要表現(xiàn)在五個方面，分別是耐焊性、可焊性、焊接不良、上機開路、磁路破損等導(dǎo)致的失效，下面金籟科技小編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(chǎn)生的機械應(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，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，造成假焊，開路失效。
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）。但大批量貼片時，發(fā)現(xiàn)有部分電路性能下降。這可能是由于過回流焊后，貼片電感感量會上升，影響了線路的性能。在對貼片電感感量精度要求較嚴(yán)格的地方（如信號接收發(fā)射電路），應(yīng)加大對貼片電感耐焊性的關(guān)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里10秒鐘左右，取出。待貼片電感徹底冷卻后，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(dāng)達到回流焊的溫度時，金屬銀（Ag）會跟金屬錫（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
將待檢測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(yīng)，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(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，在回流焊過程中，貼好的貼片電感會因為內(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，可采取一個較簡便的方法：
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。如聽見噼噼叭叭的響聲，甚至有片子跳起來的聲音，說明產(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，焊接時會有放大效應(yīng)。
焊接不良、虛焊
焊接正常如圖
焊盤設(shè)計不當(dāng)
a.焊盤兩端應(yīng)對稱設(shè)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.焊盤余地的長度盡量小，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(dāng)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θ角時。由于焊墊熔融時產(chǎn)生的潤濕力，可能形成以上三種情況，其中自行歸正為主，但有時會出現(xiàn)拉的更斜，或者單點拉正的情況，貼片電感被拉到一個焊盤上，甚至被拉起來，斜立或直立（立碑現(xiàn)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(fā)生。
焊接溫度
回流焊機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熔融，以避免兩端產(chǎn)生潤濕力的時間不同，導(dǎo)致貼片電感在焊接過程中出現(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，因此焊接時應(yīng)特別注意焊接溫度的控制，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造成電流燒穿，貼片電感或磁珠失效，導(dǎo)致電路開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效，有時有燒壞的痕跡。如果出現(xiàn)電流燒穿，失效的產(chǎn)品數(shù)量會較多，同批次中失效產(chǎn)品一般達到百分級以上。
焊接開路
回流焊時急冷急熱，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)部存在開路隱患的貼片電感的缺陷變大，造成貼片電感開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效。如果出現(xiàn)焊接開路，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。
金籟科技一體成型電感
五、磁體破損
磁體強度
貼片電感燒結(jié)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(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，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，均有可能會造成貼片電感端頭和瓷體分離、脫落；或者焊盤太大，回流焊時，焊膏熔融和端頭反應(yīng)時產(chǎn)生的潤濕力大于端頭附著力，造成端頭破壞。
貼片電感過燒或生燒，或者制造過程中，內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋。回流焊時急冷急熱，使貼片電感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)晶裂，或微裂紋擴大，造成磁體破損等情況。
本文由好電感金籟造的金籟科技轉(zhuǎn)載發(fā)表。技術(shù)專區(qū)模擬電子中的兩大重點：場管和運放貼片電感失效5大原因負(fù)反饋放大器電路分析判斷電流負(fù)反饋電路方法運算放大器電源上電時序問題多種多樣問題分析一種可產(chǎn)生兩個代碼轉(zhuǎn)換誤差區(qū)干擾分享
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(chǎn)生的機械應(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，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，造成假焊，開路失效。
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）。但大批量貼片時，發(fā)現(xiàn)有部分電路性能下降。這可能是由于過回流焊后，貼片電感感量會上升，影響了線路的性能。在對貼片電感感量精度要求較嚴(yán)格的地方（如信號接收發(fā)射電路），應(yīng)加大對貼片電感耐焊性的關(guān)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里10秒鐘左右，取出。待貼片電感徹底冷卻后，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(dāng)達到回流焊的溫度時，金屬銀（Ag）會跟金屬錫（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
將待檢測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(yīng)，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(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，在回流焊過程中，貼好的貼片電感會因為內(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，可采取一個較簡便的方法：
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。如聽見噼噼叭叭的響聲，甚至有片子跳起來的聲音，說明產(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，焊接時會有放大效應(yīng)。
焊接不良、虛焊
焊接正常如圖
焊盤設(shè)計不當(dāng)
a.焊盤兩端應(yīng)對稱設(shè)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.焊盤余地的長度盡量小，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(dāng)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θ角時。由于焊墊熔融時產(chǎn)生的潤濕力，可能形成以上三種情況，其中自行歸正為主，但有時會出現(xiàn)拉的更斜，或者單點拉正的情況，貼片電感被拉到一個焊盤上，甚至被拉起來，斜立或直立（立碑現(xiàn)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(fā)生。
焊接溫度
回流焊機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熔融，以避免兩端產(chǎn)生潤濕力的時間不同，導(dǎo)致貼片電感在焊接過程中出現(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，因此焊接時應(yīng)特別注意焊接溫度的控制，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造成電流燒穿，貼片電感或磁珠失效，導(dǎo)致電路開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效，有時有燒壞的痕跡。如果出現(xiàn)電流燒穿，失效的產(chǎn)品數(shù)量會較多，同批次中失效產(chǎn)品一般達到百分級以上。
焊接開路
回流焊時急冷急熱，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)部存在開路隱患的貼片電感的缺陷變大，造成貼片電感開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效。如果出現(xiàn)焊接開路，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。
金籟科技一體成型電感
五、磁體破損
磁體強度
貼片電感燒結(jié)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(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，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，均有可能會造成貼片電感端頭和瓷體分離、脫落；或者焊盤太大，回流焊時，焊膏熔融和端頭反應(yīng)時產(chǎn)生的潤濕力大于端頭附著力，造成端頭破壞。
貼片電感過燒或生燒，或者制造過程中，內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋。回流焊時急冷急熱，使貼片電感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)晶裂，或微裂紋擴大，造成磁體破損等情況。
本文由好電感金籟造的金籟科技轉(zhuǎn)載發(fā)表。技術(shù)專區(qū)模擬電子中的兩大重點：場管和運放貼片電感失效5大原因負(fù)反饋放大器電路分析判斷電流負(fù)反饋電路方法運算放大器電源上電時序問題多種多樣問題分析一種可產(chǎn)生兩個代碼轉(zhuǎn)換誤差區(qū)干擾分享
