贴片电感失效5大原因

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。% z: {/ g9 E& H& Q/ q1 \; P
　　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。1 K" \' T# w+ `* Q  X) Z- k( n( w
　　电感器失效模式：电感量和其他性能的超差、开路、短路。
0 l& k8 Y5 B. `& B" y　　贴片功率电感失效原因：8 j& z7 C; d( j5 U
　　1.磁芯在加工过程中产生的机械应力较大，未得到释放；  a/ V' }0 ?/ C6 p/ ]4 G
　　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；
1 x( W- f) c0 F& n5 [　　3.由于烧结后产生的烧结裂纹；: a% Z0 n" t6 K% u: t5 t
　　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；
( Z3 h8 g! `+ ]# m　　5.铜线纤细，在与铜带连接时，造成假焊，开路失效。. D- a3 |: j% Z/ |+ T6 f
　　一、耐焊性/ K- Z1 l6 K- \; V; ?5 T( E8 ]
　　低频贴片功率电感经回流焊后感量上升<20％。' I' S- v/ |1 [4 a, Y/ Y
　　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%。3 ~$ b) P% Z" t* \- p2 `3 m& U8 y2 e+ E
　　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。4 S! d) W4 J: f: ?
　　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。
) O- f( W* u3 q　　二、可焊性" {4 ?' ]' h6 x% f5 N6 \
　　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）。8 b+ d  i; W* M( S2 |' P7 b1 D
　　可焊性检测
! U4 K2 j4 W- D& M8 T　　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。# ?3 c: M* A' ?1 h& J
　　可焊性不良  O, C8 T1 f1 p9 F! a7 r7 t% o
　　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。
' R! x/ R+ Z: C# x5 g　　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。2 `$ I7 A% C8 v: {' @. j# k
　　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。
0 z& a& ?7 @7 N1 V3 W　　3、焊接不良. z3 p1 E& s6 Q7 g
　　内应力6 W2 R8 Y' M3 [; l5 @
　　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：- j* N3 b* C  ~: `- P! l- n
　　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。
% S$ e( o, j- v$ X　　元件变形
8 G" `! s6 z: Y- H! p* _5 _8 W　　如果贴片电感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。
, y, p1 g5 y6 U. [$ f3 z* X　　焊接不良、虚焊
+ B/ c$ H  n/ s& o　　焊接正常如图

　　焊盘设计不当" m: g/ P. A! k; A# c6 f$ G* K
　　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。
- _5 d1 B& i4 s- D　　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）。1 k& u( j. Q3 r) [- @
　　c.焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。! E! E: R. E0 I( h  H* z: N
　　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。5 U$ {2 M7 j* c8 s" D# W
　　贴片不良
. r. o3 A; F, [( j, x　　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。
& r8 ~; P1 ?0 _3 p0 H　　焊接温度  `& U# z" H2 G' ]
　　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。* j7 x# D' c6 y
　　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。
9 }4 b# q: T2 H4 p* [　　四、上机开路　　虚焊、焊接接触不良
1 Z& \' i/ b% `( c　　从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感性能是否正常。
7 X* Q3 ~, I2 f　　电流烧穿6 y% A+ [7 z1 u* t( m2 \8 C
　　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。
1 j: @' [7 j) }- q　　焊接开路3 D8 R" O. {- X9 B' {. N/ d
　　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
, R- z6 k3 X! e9 \2 D2 X+ D& _　　五、磁体破损
$ n* ]/ a7 ^' W( u2 o　　磁体强度# M. ?1 ?# u, z$ e
　　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。
% Z# n; G* M% N" s, T: M7 A　　附着力
% m3 ^- K; w& N5 F　　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。
  H/ C. f3 o3 H* x$ G5 @: M' Z7 I　　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。: d. p9 ~! Y' `
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