13928343886 龔先生
13928343808 鄺先生
一體成型貼片電感失效原因主要表現(xiàn)在五個(gè)方面,,分別是耐焊性,、可焊性、焊接不良,、上機(jī)開(kāi)路,、磁路破損等導(dǎo)致的失效,以下根據(jù)這五點(diǎn)做出分析,。
在此之前,,我們先了解一下電感失效模式,以及貼片電感失效的機(jī)理,。
電感器失效模式:電感量和其他性能的超差,、開(kāi)路、短路。
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(kāi)路失效。
低頻貼片功率電感經(jīng)回流焊后感量上升<20%,。
由于回流焊的溫度超過(guò)了低頻貼片電感材料的居里溫度,出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,。貼片電感退磁后,,貼片電感材料的磁導(dǎo)率恢復(fù)到最大值,感量上升,。一般要求的控制范圍是貼片電感耐焊接熱后,,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)貼片電感未整體加熱,,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,貼片電感感量會(huì)上升,,影響了線路的性能,。在對(duì)貼片電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)貼片電感耐焊性的關(guān)注,。
檢測(cè)方法:先測(cè)量貼片電感在常溫時(shí)的感量值,,再將貼片電感浸入熔化的焊錫罐里10秒鐘左右,取出,。待貼片電感徹底冷卻后,,測(cè)量貼片電感新的感量值。感量增大的百分比既為該貼片電感的耐焊性大小,。
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,因此不能在貼片電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),。
將待檢測(cè)的貼片電感的端頭用酒精清洗干凈,,將貼片電感在熔化的焊錫罐中浸入4秒鐘左右,取出,。如果貼片電感端頭的焊錫覆蓋率達(dá)到90%以上,,則可焊性合格。
當(dāng)貼片電感受高溫,、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),造成貼片電感端頭上的金屬Sn氧化成SnO2,,貼片電感端頭變暗,。由于SnO2不和Sn、Ag,、Cu等生成共熔物,,導(dǎo)致貼片電感可焊性下降。貼片電感產(chǎn)品保質(zhì)期:半年,。如果貼片電感端頭被污染,,比如油性物質(zhì),溶劑等,,也會(huì)造成可焊性下降,。
如果鍍鎳時(shí),,鎳層太薄不能起隔離作用,。回流焊時(shí),,貼片電感端頭上的Sn和自身的Ag首先反應(yīng),,而影響了貼片電感端頭上的Sn和焊盤上的焊膏共熔,造成吃銀現(xiàn)象,,貼片電感的可焊性下降,。
將貼片電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。
如果貼片電感在制作過(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,,貼好的貼片電感會(huì)因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力的影響產(chǎn)生立片,,俗稱立碑效應(yīng)。
判斷貼片電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:
取幾百只的貼片電感,,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(tīng)見(jiàn)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,。
如果貼片電感產(chǎn)品有彎曲變形,,焊接時(shí)會(huì)有放大效應(yīng)。
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(即貼片電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,。
當(dāng)貼片因?yàn)楹笁|的不平或焊膏的滑動(dòng),,而造成貼片電感偏移了θ角時(shí)。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,,貼片電感被拉到一個(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。
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)該盡量保證貼片電感兩端的焊料同時(shí)熔融,,以避免兩端產(chǎn)生潤(rùn)濕力的時(shí)間不同,,導(dǎo)致貼片電感在焊接過(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,。
貼片電感燒結(jié)不好或其它原因,,造成瓷體整體強(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,。
如果貼片電感端頭銀層的附著力差,回流焊時(shí),,貼片電感急冷急熱,,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)造成貼片電感端頭和瓷體分離,、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。
貼片電感過(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,,使貼片電感內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,出現(xiàn)晶裂,,或微裂紋擴(kuò)大,,造成磁體破損等情況。
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