一種預(yù)防電感引腳斷裂問題可靠性研究與分析
0 引言
電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時(shí),在導(dǎo)線內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生的交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生此磁通的電流成正比。在電子線路中,電感線圈對(duì)交流有限流作用,它與電阻器或電容器組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。在空調(diào)電路板中,電感的使用十分廣泛。
1 故障分析
在空調(diào)電路板中,經(jīng)常出現(xiàn)電感引腳斷裂脫離本體的情況。電路板使用的電感本體磁芯成分主要是鐵、錳、鋅組成,骨架成分為電木粉,漆包線成分為銅,本體重量大,引腳承受的重力也大,周轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中很容易出現(xiàn)引腳受力脫離本體的情況(表1 和圖1)。
圖1 空調(diào)用電感結(jié)構(gòu)示意
2 試驗(yàn)方案
現(xiàn)有電感引腳植入深度約為2.2 ~ 2.3 mm,將引腳植入的深度增加到3.2 ~ 3.3 mm,通過振動(dòng)和跌落試驗(yàn)驗(yàn)證增加植入深度后的電感可靠性情況,如圖2 所示。
圖2 電感引腳植入深度示意
2.1 振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證
新舊制品同時(shí)安排振動(dòng)試驗(yàn),頻率75 Hz,振幅3.00 mm,時(shí)間6 h;新制品電感10 個(gè)、舊制品電感10 個(gè),如表2 所示。
表2 電感性能參數(shù)測試對(duì)比
從測試數(shù)據(jù)看,增加植入深度前后的電感相關(guān)參數(shù)無明顯差異。
2.2 跌落試驗(yàn)驗(yàn)證
跌落條件:將電感裝到空調(diào)電路板上;跌落高度:75 cm;試驗(yàn)平臺(tái):地磚;跌落方向:PCB 垂直地面、上下左右前后6 個(gè)邊分別朝下的方向;新制品電感5 個(gè)植入深度(3.2~3.4)mm、舊制品電感5 個(gè)植入深度(2.2~2.3)mm,如表3。
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看,新制品電感在第3 次跌落時(shí)只斷開2 個(gè),舊制品第3 次跌落斷開4 個(gè),新制品第5 次跌落仍然有2 個(gè)電感引腳穩(wěn)固在PCB 板上未斷開,新制品相比舊制品引腳可靠性有所改善。
3 試驗(yàn)結(jié)果
振動(dòng)試驗(yàn)后對(duì)電感各項(xiàng)性能參數(shù)測試,增加植入深度前后的電感相關(guān)參數(shù)無明顯差異。從跌落試驗(yàn)數(shù)據(jù)看,新制品電感在第三次跌落時(shí)只斷開2 個(gè),舊制品第3 次跌落斷開4 個(gè),新制品第五次跌落仍然有2 個(gè)電感引腳穩(wěn)固在PCB 板上未斷開,新制品相比舊制品引腳可靠性有明顯改善。
4 結(jié)論
通過增加電感引腳植入深度,可提高電感裝配可靠性,降低空調(diào)電路板電感引腳斷裂問題產(chǎn)生。
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(本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2021年5月期)
評(píng)論