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贴片电感失效 5 大原因

2018年04月10日 17:12 次阅读
贴片电感失效原因主要表现在五个方面,分别是耐焊性、可焊性、焊接不良、上机开路、磁路破损等导致的失效,下面金籁科技小编将就这五点做出解释。
在此之前,我们先了解一下电感失效模式,以及贴片电感失效的机理。
电感器失效模式:电感量和其他性能的超差、开路、短路。
贴片功率电感失效原因:
1.磁芯在加工过程中产生的机械应力较大,未得到释放;
2.磁芯内有杂质或空洞磁芯材料本身不均匀,影响磁芯的磁场状况,使磁芯的磁导率发生了偏差;
3.由于烧结后产生的烧结裂纹;
4.铜线与铜带浸焊连接时,线圈部分溅到锡液,融化了漆包线的绝缘层,造成短路;
5.铜线纤细,在与铜带连接时,造成假焊,开路失效。
一、耐焊性
低频贴片功率电感经回流焊后感量上升<20%。
由于回流焊的温度超过了低频贴片电感材料的居里温度,出现退磁现象。贴片电感退磁后,贴片电感材料的磁导率恢复到最大值,感量上升。一般要求的控制范围是贴片电感耐焊接热后,感量上升幅度小于20%。
耐焊性可能造成的问题是有时小批量手工焊时,电路性能全部合格(此时贴片电感未整体加热,感量上升小)。但大批量贴片时,发现有部分电路性能下降。这可能是由于过回流焊后,贴片电感感量会上升,影响了线路的性能。在对贴片电感感量精度要求较严格的地方(如信号接收发射电路),应加大对贴片电感耐焊性的关注。
检测方法:先测量贴片电感在常温时的感量值,再将贴片电感浸入熔化的焊锡罐里10秒钟左右,取出。待贴片电感彻底冷却后,测量贴片电感新的感量值。感量增大的百分比既为该贴片电感的耐焊性大小。
二、可焊性
当达到回流焊的温度时,金属银(Ag)会跟金属锡(Sn)反应形成共熔物,因此不能在贴片电感的银端头上直接镀锡。而是在银端头上先镀镍(2um左右),形成隔绝层,然后再镀锡(4-8um)。
可焊性检测
将待检测的贴片电感的端头用酒精清洗干净,将贴片电感在熔化的焊锡罐中浸入4秒钟左右,取出。如果贴片电感端头的焊锡覆盖率达到90%以上,则可焊性合格。
可焊性不良
1、端头氧化:当贴片电感受高温、潮湿、化学品、氧化性气体(SO2、NO2等)的影响,或保存时间过长,造成贴片电感端头上的金属Sn氧化成SnO2,贴片电感端头变暗。由于SnO2不和Sn、Ag、Cu等生成共熔物,导致贴片电感可焊性下降。贴片电感产品保质期:半年。如果贴片电感端头被污染,比如油性物质,溶剂等,也会造成可焊性下降。
2、镀镍层太薄:如果镀镍时,镍层太薄不能起隔离作用。回流焊时,贴片电感端头上的Sn和自身的Ag首先反应,而影响了贴片电感端头上的Sn和焊盘上的焊膏共熔,造成吃银现象,贴片电感的可焊性下降。
判断方法:将贴片电感浸入熔化的焊锡罐中几秒钟,取出。如发现端头出现坑洼情况,甚至出现瓷体外露,则可判断是出现吃银现象的。
3、焊接不良
内应力
如果贴片电感在制作过程中产生了较大的内部应力,且未采取措施消除应力,在回流焊过程中,贴好的贴片电感会因为内应力的影响产生立片,俗称立碑效应。

判断贴片电感是否存在较大的内应力,可采取一个较简便的方法:
取几百只的贴片电感,放入一般的烤箱或低温炉中,升温至230℃左右,保温,观察炉内情况。如听见噼噼叭叭的响声,甚至有片子跳起来的声音,说明产品有较大的内应力。
元件变形
如果贴片电感产品有弯曲变形,焊接时会有放大效应。
焊接不良、虚焊
焊接正常如图

焊盘设计不当
a.焊盘两端应对称设计,避免大小不一,否则两端的熔融时间和润湿力会不同。
b.焊合的长度在0.3mm以上(即贴片电感的金属端头和焊盘的重合长度)。
c.焊盘余地的长度尽量小,一般不超过0.5mm。
d.焊盘的本身宽度不宜太宽,其合理宽度和MLCI宽度相比,不宜超过0.25mm。
贴片不良
当贴片因为焊垫的不平或焊膏的滑动,而造成贴片电感偏移了θ角时。由于焊垫熔融时产生的润湿力,可能形成以上三种情况,其中自行归正为主,但有时会出现拉的更斜,或者单点拉正的情况,贴片电感被拉到一个焊盘上,甚至被拉起来,斜立或直立(立碑现象)。目前带θ角偏移视觉检测的贴片机可减少此类失效的发生。
焊接温度
回流焊机的焊接温度曲线须根据焊料的要求设定,应该尽量保证贴片电感两端的焊料同时熔融,以避免两端产生润湿力的时间不同,导致贴片电感在焊接过程中出现移位。如出现焊接不良,可先确认一下,回流焊机温度是否出现异常,或者焊料有所变更。
电感在急冷、急热或局部加热的情况下易破损,因此焊接时应特别注意焊接温度的控制,同时尽可能缩短焊接接触时间。
四、上机开路  虚焊、焊接接触不良
从线路板上取下贴片电感测试,贴片电感性能是否正常。
电流烧穿
如果选取的贴片电感磁珠的额定电流较小,或电路中存在大的冲击电流会造成电流烧穿,贴片电感或磁珠失效,导致电路开路。从线路板上取下贴片电感测试,贴片电感失效,有时有烧坏的痕迹。如果出现电流烧穿,失效的产品数量会较多,同批次中失效产品一般达到百分级以上。
焊接开路
回流焊时急冷急热,使贴片电感内部产生应力,导致有极少部分的内部存在开路隐患的贴片电感的缺陷变大,造成贴片电感开路。从线路板上取下贴片电感测试,贴片电感失效。如果出现焊接开路,失效的产品数量一般较少,同批次中失效产品一般小于千分级。

金籁科技一体成型电感
五、磁体破损
磁体强度
贴片电感烧结不好或其它原因,造成瓷体整体强度不够,脆性大,在贴片时,或产品受外力冲击造成瓷体破损。
附着力
如果贴片电感端头银层的附着力差,回流焊时,贴片电感急冷急热,热胀冷缩产生应力,以及瓷体受外力冲击,均有可能会造成贴片电感端头和瓷体分离、脱落;或者焊盘太大,回流焊时,焊膏熔融和端头反应时产生的润湿力大于端头附着力,造成端头破坏。
贴片电感过烧或生烧,或者制造过程中,内部产生微裂纹。回流焊时急冷急热,使贴片电感内部产生应力,出现晶裂,或微裂纹扩大,造成磁体破损等情况。
本文由好电感 金籁造的金籁科技转载发表。

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电子电路设计过程中中,为了获得平滑的直流电流,将交流电经整流后得到直流电,由于脉动比较大,必须采用电...

发表于 2017-06-15 14:52 818次阅读
电感和变压器联系与区别分析,差模电感的设计参考

寄生电感和MOSFET的交互关系是什么?双向开关...

最新推出的TO247 4引脚封装MOSFET切换时间,比传统的TO247封装短。得益于开关损耗降低,...

发表于 2017-06-15 11:36 675次阅读
寄生电感和MOSFET的交互关系是什么?双向开关...

寄生电感测量仪该如何设计?电感在高温度环境工作会...

上述方案实现了电容自身寄生电感的测量, 由于采用的DDS 信号发生威廉希尔官方网站 , 因此频率分辨率极高, 这就...

发表于 2017-06-15 10:41 294次阅读
寄生电感测量仪该如何设计?电感在高温度环境工作会...

电抗电感该如何测量?变压器的工作原理是什么?

正激工作于正程,即开关导通的同时,Lm提供工作磁通,而理想变压器提供能量耦合,输出到次级;反激则是工...

发表于 2017-06-15 10:00 675次阅读
电抗电感该如何测量?变压器的工作原理是什么?

电感绕线该怎样设计,超前电流、电压有什么区别?

为了达到上述目的,在此电路中使用了2 个反射光学传感器。一个用作计数,另一个用来决 定计数方向-往上...

发表于 2017-06-15 09:21 460次阅读
电感绕线该怎样设计,超前电流、电压有什么区别?

电抗器的如何取电感值?独立滤波变换器电路设计

铁芯电抗器的电感量和它的工作条件有很大关系,而且是呈非线性的,所以在测量电抗器电感值三时,应尽可能使...

发表于 2017-06-14 17:15 398次阅读
电抗器的如何取电感值?独立滤波变换器电路设计

PFC电感上的二极管选取有什么讲究?整流电路电感...

在有些电源中,PFC后面的电容容量不大,也有的没有接入保护二极管D2,但如果PFC后面是使用大容量的...

发表于 2017-06-14 16:42 589次阅读
PFC电感上的二极管选取有什么讲究?整流电路电感...

滤波电路中电感有什么设计准则?电感磁环的计算要怎...

电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比,所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过。二...

发表于 2017-06-14 15:39 1148次阅读
滤波电路中电感有什么设计准则?电感磁环的计算要怎...

EMC电路中电感有什么作用?IGBT凌乱电感排列...

电感普遍存在与导电的导体。通常叠层母线(BUSBAR)的物理尺寸是由系统决定的,元器件的位置是由BU...

发表于 2017-06-14 14:39 694次阅读
EMC电路中电感有什么作用?IGBT凌乱电感排列...

电感也分正负极吗?功率电感选型的几个硬指标是什么...

电感分正负极吗?电感只是一个有方向(相位之分)但不分正负极性的电子元器件,电流流过电感器的方向不同在...

发表于 2017-06-14 11:37 885次阅读
电感也分正负极吗?功率电感选型的几个硬指标是什么...

储能电感和环形电感是什么?有什么特性?工作原理是...

电感的特点是通过的电流不能突变。电感储能的过程就是电流从零至稳态最大值的过程。当电感电流达到稳态最大...

发表于 2017-06-14 10:43 1806次阅读
储能电感和环形电感是什么?有什么特性?工作原理是...

耦合电感怎样应用在DC转换器上,分布电感是什么意...

最近,电感厂商纷纷开始发布批量生产的耦合电感。耦合电感由两个缠绕在同一磁芯上的单独电感组成,其封装与...

发表于 2017-06-14 09:59 869次阅读
耦合电感怎样应用在DC转换器上,分布电感是什么意...

功率电感的性能参数六大标准,贴片电感有什么作用?

而电阻是把电能消耗掉了,转化成了热能,而不能再释放出来。电容是把电能转化为电势能,贴片电感是把电能转...

发表于 2017-06-14 09:03 1465次阅读
功率电感的性能参数六大标准,贴片电感有什么作用?

同色环电阻和电容、电感放在一起该如何区分?

这个电感和普通色环电阻读法一样,两端的色环离边缘的距离不一样的!可以分清楚那个先读。读出来的肯定和这...

发表于 2017-06-12 08:57 1339次阅读
同色环电阻和电容、电感放在一起该如何区分?

线圈电感量如何计算?

实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器...

发表于 2017-06-09 15:22 649次阅读
线圈电感量如何计算?

电感线圈与电容并联电路详解

电流谐振现象实际是不可能得到的,因电感线圈总是存在电阻的,则电路就变成了混联,谐振现象也就较为复杂。

发表于 2017-06-09 14:42 1912次阅读
电感线圈与电容并联电路详解

无阻值电阻在电路中扮演什么角色?巨磁电阻的构成和...

小编敢说很多电子工程师根本不知道零欧电阻在电路板中的作用。如果不信你可以自己问问自己。到底零欧电阻在...

发表于 2017-06-09 11:26 588次阅读
无阻值电阻在电路中扮演什么角色?巨磁电阻的构成和...

差模电感的工作原理详解

电感(inductance)是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电...

发表于 2017-06-09 10:13 1698次阅读
差模电感的工作原理详解

电感和电阻如何等效连接?USB接口的电阻在哪里,...

电解电容的ESR与容量、电压、频率、温度。。。都有关。容量相对大的电容,其ESR相对的小。耐压大的电...

发表于 2017-06-09 09:40 591次阅读
电感和电阻如何等效连接?USB接口的电阻在哪里,...

交流电路中,电感电阻的灭弧发生全过程解析,线圈电...

测量变压器绕组直流电阻的目的是:检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路现象;电压分接开关的各个位置...

发表于 2017-06-06 15:22 697次阅读
交流电路中,电感电阻的灭弧发生全过程解析,线圈电...

磁珠的作用以及与电感的区别

磁珠:又名0欧姆电阻。它的一个应用如下:当需要模拟地和数字地共地时,可以考虑采用磁珠,与直接用导线连...

发表于 2017-06-06 15:03 1012次阅读
磁珠的作用以及与电感的区别

电感和电阻的区别与共性分析,电阻在电路中起到什么...

当进行精密电子设计或进行最坏情况的详细分析时,我们需要考虑一些在其它应用中并不重要的参数。其中之一就...

发表于 2017-06-06 11:29 1495次阅读
电感和电阻的区别与共性分析,电阻在电路中起到什么...

贴片电感是什么?电感和磁珠有什么区别?

电感的温升电流Irms是指当电感工作时,电感的温度上升较周围环境温度上升一定温度时的电感工作电流。因...

发表于 2017-06-04 11:35 1204次阅读
贴片电感是什么?电感和磁珠有什么区别?

电动势和电感有什么联系?共、差模电感设计

事实上,将这个滤波电路一端接干扰源,另一端接被干扰设备,则La和C1,Lb和C2就构成两组低通滤波器...

发表于 2017-06-04 11:01 960次阅读
电动势和电感有什么联系?共、差模电感设计

电感的单位是哪些?该怎样计算?怎样增加电感量?

圈的圈数越多,绕制的线国越密集,电感量越大;相同的绕线方式相同的圈数,导磁体磁通量越高,电感量越大。...

发表于 2017-06-04 10:24 1195次阅读
电感的单位是哪些?该怎样计算?怎样增加电感量?

普通功率电感和大电流的电感有何不同?简单电感测量...

测量的准确性由标准电感(L)决定,标准电感选用色码电感。变压器(T)选用收音机的输出变压器,T3~4...

发表于 2017-06-04 09:14 467次阅读
普通功率电感和大电流的电感有何不同?简单电感测量...

基于IGBT的缓冲电路怎样选择电容?电容大小不同...

在谐振电容选择前,应首先确定IGBT 驱动的负载电流IGmax的最大值、外施电源V的最大值以及要求的...

发表于 2017-06-02 09:55 598次阅读
基于IGBT的缓冲电路怎样选择电容?电容大小不同...

电容电感区别在哪里?特性差异是什么?可编程的模拟...

滤波器也可被看作另一个例子。如果用开关电容电路设计滤波器,我们只需同样改变开关频率就能调节其截止频率...

发表于 2017-06-02 09:05 478次阅读
电容电感区别在哪里?特性差异是什么?可编程的模拟...

自己动手绕线圈电感详细计算公式

加载其电感量按下式计算:线圈公式

发表于 2017-06-01 14:23 3889次阅读
自己动手绕线圈电感详细计算公式

电容的去耦半径是什么意思?滤波电容需要遵守哪些电...

印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时。操作它们时均会产生较大火花放电,必须采用RC吸收电路来吸收放...

发表于 2017-05-31 16:24 450次阅读
电容的去耦半径是什么意思?滤波电容需要遵守哪些电...

电容中的穿心电容是什么意思?电容的充放电电路图及...

穿心电容自电感较普通电容小得多,故而自谐振频率很高。同时,穿心式设计,也有效地防止了高频信号从输入端...

发表于 2017-05-31 09:56 1199次阅读
电容中的穿心电容是什么意思?电容的充放电电路图及...

如何快速区分常用SMT贴片元器件

随着SMT贴片威廉希尔官方网站 向微型化、高效化发展,各类常用元器件也越来越小。常用的贴片电阻、贴片电感和贴片电容...

发表于 2017-04-24 08:37 543次阅读
如何快速区分常用SMT贴片元器件

电路为何会出现电感啸?电路中出现电感啸的原因

凡是做过开发工作的人员都有这样的经历,测试开关电源或在实验中有听到类似产品打高压不良的漏电声响或高压...

发表于 2017-04-21 16:24 443次阅读
电路为何会出现电感啸?电路中出现电感啸的原因

如何同步单端初级电感转换器?

单端初级电感转换器(SEPIC)在降低或升高输入电压以维持稳定的输出电压方面功不可没。这在汽车应用或...

发表于 2017-04-18 12:47 181次阅读
如何同步单端初级电感转换器?