貼片電感的失效原因解析

在日常生活中，我們所說的電感指的是電感器件，是用絕緣導線(例如漆包線，沙包線等)繞制而成的電磁感應元件。在電路中，當電流流過導體時，會產生電磁場，電磁場的大小除以電流的大小就是電感;其的種類很多，貼片電感就是其中之一。那么貼片電感在使用過程中會遇到失效問題，是什么原因造成的呢?下面一起來分析吧：

貼片電感

1.耐焊性

由于回流焊的溫度超過了低頻貼片電感材料的居里溫度，出現退磁現象。貼片電感退磁后，貼片電感材料的磁導率恢復到最大值，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題是有時小批量手工焊時，電路性能全部合格(此時貼片電感未整體加熱，感量上升小)。但大批量貼片時，發現有部分電路性能下降。這可能是由于過回流焊后，貼片電感感量會上升，影響了線路的性能。在對貼片電感感量精度要求較嚴格的地方(如信號接收發射電路)，應加大對貼片電感耐焊性的關注。

2.可焊性不良

當達到回流焊的溫度時，金屬銀(Ag)會跟金屬錫(Sn)反應形成共熔物，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)。

2.1端頭氧化

當貼片電感受高溫、潮濕、化學品、氧化性氣體(SO2、NO2等)的影響，或保存時間過長，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，導致貼片電感可焊性下降。貼片電感產品保質期：半年。如果貼片電感端頭被污染，比如油性物質，溶劑等，也會造成可焊性下降。

2.2鍍鎳層太薄，吃銀

如果鍍鎳時，鎳層太薄不能起隔離作用。回流焊時，貼片電感端頭上的Sn和自身的Ag首先反應，而影響了貼片電感端頭上的Sn和焊盤上的焊膏共熔，造成吃銀現象，貼片電感的可焊性下降。

3.焊接不良

3.1內應力

如果貼片電感在制作過程中產生了較大的內部應力，且未采取措施消除應力，在回流焊過程中，貼好的貼片電感會因為內應力的影響產生立片，俗稱立碑效應。

立碑效應圖

判斷是否存在較大的內應力的簡便方法：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，觀察爐內情況。如聽見噼噼叭叭的響聲，甚至有片子跳起來的聲音，說明產品有較大的內應力。

3.2元件變形

如果片感產品有彎曲變形，焊接時會有放大效應。

3.3焊盤設計不當

(1)焊盤兩端應對稱設計，避免大小不一，否則兩端的熔融時間和潤濕力會不同

(2)焊合的長度在0.3mm以上(即貼片電感的金屬端頭和焊盤的重合長度)

(3)焊盤余地的長度盡量小，一般不超過0.5mm。

(4)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0.25mm。

熔焊后的各項要素

3.4貼片不良

當貼片時，由于焊墊的不平或焊膏的滑動，造成貼片電感偏移了θ角。由于焊墊熔融時產生的潤濕力，可能形成以上三種情況，其中自行歸正為主，但有時會出現拉的更斜，或者單點拉正的情況，貼片電感被拉到一個焊盤上，甚至被拉起來，斜立或直立(立碑現象)。目前帶θ角偏移視覺檢測的貼片機可減少此類失效的發生。

位置偏移

3.5焊接溫度

回流焊機的焊接溫度曲線須根據焊料的要求設定，應該盡量保證貼片電感兩端的焊料同時熔融，以避免兩端產生潤濕力的時間不同，導致貼片電感在焊接過程中出現移位。如出現焊接不良，可先確認一下，回流焊機溫度是否出現異常，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，因此焊接時應特別注意焊接溫度的控制，同時盡可能縮短焊接接觸時間。

4.上機開路

4.1虛焊、焊接接觸不良

從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感性能是否正常。

4.2電流燒穿

如選取的貼片電感，磁珠的額定電流較小，或電路中存在大的沖擊電流會造成電流燒穿，貼片電感或磁珠失效，導致電路開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效，有時有燒壞的痕跡。如果出現電流燒穿，失效的產品數量會較多，同批次中失效產品一般達到百分級以上。

4.3焊接開路

回流焊時急冷急熱，使貼片電感內部產生應力，導致有極少部分的內部存在開路隱患的貼片電感的缺陷變大，造成貼片電感開路。從線路板上取下貼片電感測試，貼片電感失效。如果出現焊接開路，失效的產品數量一般較少，同批次中失效產品一般小于千分級。

5.磁體破損

5.1磁體強度

貼片電感燒結不好或其它原因，造成瓷體強度不夠，脆性大，在貼片時，或產品受外力沖擊造成瓷體破損

5.2附著力

如果貼片電感端頭銀層的附著力差，回流焊時，貼片電感急冷急熱，熱脹冷縮產生應力，以及瓷體受外力沖擊，均有可能會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，焊膏熔融和端頭反應時產生的潤濕力大于端頭附著力，造成端頭破壞。

貼片電感過燒或生燒，或者制造過程中，內部產生微裂紋。回流焊時急冷急熱，使貼片電感內部產生應力，出現晶裂，或微裂紋擴大，造成瓷體破損。

以上就是貼片電感的失效原因分析了。目前貼片電感器件廣泛應用于數碼產品、PDA、筆記本電腦、移動電話、網絡通信、顯卡、液晶背光源、電源模塊、汽車電子、安防產品、辦公自動化、家庭電器、對講機、電子玩具、運動器材及醫療儀器等。

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