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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，下面将就这五点做出解释。$ z. l+ h& T7 ?# ]( e/ t, K) N4 i
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。: I L* q" G$ H
电感器失效模式：电感量和其他性能的超差、开路、短路。
7 o. N3 l/ g4 m# l贴片功率电感失效原因：
. g$ Z' X( l# c7 j' H1.磁芯在加工过程中产生的机械应力较大，未得到释放；! r2 ?; B# C1 O* T0 Y0 G) {6 W) n' U
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；& T# M8 V- v; H0 \0 Y
3.由于烧结后产生的烧结裂纹；/ Z0 N$ ^: _0 q; ?. t* g. n
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；& s& t+ t+ `& A; R) E
5.铜线纤细，在与铜带连接时，造成假焊，开路失效。
@; A7 n+ w" W2 C2 n一、耐焊性" g" S* c7 {( R0 ]; ?
低频贴片功率电感经回流焊后感量上升<20％。9 i5 S4 Y2 B0 P/ ]' F
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%。
, R5 I- y- N) P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。
. ^) |' h2 o& `1 `: I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。6 z8 s* T) [6 X2 t
二、可焊性 l& x3 Z$ {+ s- q4 \
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）
: V3 S& N' P% U+ z) ~1 B可焊性检测
2 G |' x) Y" z& x4 J' 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。& A P4 n+ R$ ~: o: l
可焊性不7 J" I, b+ K; Y
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。
5 i9 @' m1 ]5 x1 W4 E2、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。) q: d9 T# T- u0 |. f# n
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 ^7 J# C7 L5 a( ~+ N8 o- m3、焊接不良
, A y/ {6 U7 N% H1 z R3 a①内应力7 t D8 x2 R. y9 H
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。9 o! m% R f! [. X2 X
" t6 r/ j0 t; C% M# d2 @ w, w# `
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：
4 `+ ]$ A/ H) E: u. D; w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。
$ G" w4 n$ Z+ k% u1 Z: l% U1 h4 ?②元件变形
. V' C G$ |- o& R- q3 c: F2 z如果贴片电感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。
1 S, u" i6 e$ e1 h4 f9 ^③焊接不良、虚焊
( P4 S/ p' @8 R6 m. v8 z焊接正常如图：/ D \8 N1 B& f: p @- ~8 A
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④焊盘设计不当 `( x- c3 [3 s- Z0 T
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。6 s4 V# ?% z: N( R; F
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）。: R+ E0 M4 S* @7 X) U% O4 P
c.焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。1 W; r( s: V8 r1 ~
( [; p4 A' e& R# `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。
( n* P9 T5 S R2 j! _( f W⑤贴片不良
2 k8 W! e, l2 @+ [1 d' H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。
4 X4 H# Z4 [! p. J, J3 y⑥焊接温度1 / R* B5 g, M" ~. x' O
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。
4 n/ f/ E$ ~' x7 S$ K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。
: |3 F2 V$ S8 k* B' x" L四、上机开路 3 \" f" r8 b1 t+ j
虚焊、焊接接触不良
- h i& |& R$ L3 t! a从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感性能是否正常。/ w- ^8 [; a2 X) e5 j C6 {
电流烧穿;+ @! G2 V7 j; e4 t
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。, ~$ a7 y) S" ^ C, V$ M
焊接开路
. l) [2 A, w+ c [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。
+ ~7 _- D3 U/ o1 s" W; r4 `& ]. d五、磁体破损
; G6 @9 j1 ]% c9 q磁体强度3 G+ J# }- }+ C+ l6 B7 F2 F
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。
: [* E3 p; ~; k' P) B( g附着力
' q6 G. Z* D% L( E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. ^; T y5 |; C' Q( R
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。# a7 L! c4 ?- s" d0 E2 k6 L
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发表于 2022-12-2 13:52
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