電感簡(jiǎn)介及電感失效分析

8)額定電流Ir：指電感正常工作時(shí)反允許通過(guò)的最大電流。若工作電流超過(guò)額定電流，則電感器就會(huì)因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變，甚至還會(huì)因過(guò)流而燒毀。

電感失效分析

電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開路、短路

模壓繞線片式電感失效機(jī)理：

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，開路失效

1、耐焊性

低頻片感經(jīng)回流焊后感量上升 《 20%

由于回流焊的溫度超過(guò)了低頻片感材料的居里溫度，出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。片感退磁后，片感材料的磁導(dǎo)率恢復(fù)到最大值，感量上升。一般要求的控制范圍是片感耐焊接熱后，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)片感未整體加熱，感量上升小)。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，片感感量會(huì)上升，影響了線路的性能。在對(duì)片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)片感耐焊性的關(guān)注。

檢測(cè)方法：先測(cè)量片感在常溫時(shí)的感量值，再將片感浸入熔化的焊錫罐里10秒鐘左右，取出。待片感徹底冷卻后，測(cè)量片感新的感量值。感量增大的百分比既為該片感的耐焊性大小

2、可焊性

電鍍簡(jiǎn)介

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，因此不能在片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)的片感的端頭用酒精清洗干凈，將片感在熔化的焊錫罐中浸入4秒鐘左右，取出。如果片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)片感受高溫、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)，造成片感端頭上的金屬Sn氧化成SnO2，片感端頭變暗。由于SnO2不和Sn、 Ag、Cu等生成共熔物，導(dǎo)致片感可焊性下降。片感產(chǎn)品保質(zhì)期：半年。如果片感端頭被污染，比如油性物質(zhì)，溶劑等，也會(huì)造成可焊性下降

2)鍍鎳層太薄，吃銀：如果鍍鎳時(shí)，鎳層太薄不能起隔離作用。回流焊時(shí)，片感端頭上的Sn和自身的Ag首先反應(yīng)，而影響了片感端頭上的Sn和焊盤上的焊膏共熔，造成吃銀現(xiàn)象，片感的可焊性下降。

判斷方法：將片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

如果片感在制作過(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，貼好的片感會(huì)因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力的影響產(chǎn)生立片，俗稱立碑效應(yīng)。

判斷片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：

取幾百只的片感，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(lái)的聲音，說(shuō)明產(chǎn)品有較大的內(nèi)應(yīng)力。

元件變形

如果片感產(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

焊接正常

焊盤設(shè)計(jì)不當(dāng)

a.焊盤兩端應(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(即片感的金屬端頭和焊盤的重合長(zhǎng)度)

c.焊盤余地的長(zhǎng)度盡量小，一般不超過(guò)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(guò)0.25mm

貼片不良

當(dāng)貼片時(shí)，由于焊墊的不平或焊膏的滑動(dòng)，造成片感偏移了θ角。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，片感被拉到一個(gè)焊盤上，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)該盡量保證片感兩端的焊料同時(shí)熔融，以避免兩端產(chǎn)生潤(rùn)濕力的時(shí)間不同，導(dǎo)致片感在焊接過(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

回流焊推薦溫度曲線

手工焊推薦溫度曲線

4、上機(jī)開路

虛焊、焊接接觸不良

從線路板上取下片感測(cè)試，片感性能是否正常

電流燒穿

如選取的片感，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，片感或磁珠 失效，導(dǎo)致電路開路。 從線路板上取下片感測(cè)試，片感失效，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。

焊接開路

回流焊時(shí)急冷急熱，使片感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致有極少部分的內(nèi)部存在開路隱患的片感的缺陷變大，造成片感開路。從線路板上取下片感測(cè)試，片感失效。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(jí)。

5、磁體破損

磁體強(qiáng)度

片感燒結(jié)不好或其它原因，造成瓷體強(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

如果片感端頭銀層的附著力差，回流焊時(shí)，片感急冷急熱，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)造成片感端頭和瓷體分離、脫落;或者焊盤太大，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。

片感過(guò)燒或生燒，或者制造過(guò)程中，內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋?；亓骱笗r(shí)急冷急熱，使片感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，出現(xiàn)晶裂，或微裂紋擴(kuò)大，造成瓷體破損。