PCB Tecnico - Riassunto della causa di guasto dell'induttore della patch (Annunci dell'Assemblea PCB)

Riassunto della causa di guasto dell'induttore della patch (annunci dell'assemblea PCB)

Le cause di guasto degli induttori del chip si riflettono principalmente in cinque aspetti, vale a dire, il guasto causato dalla resistenza della saldatura, saldabilità, saldatura scadente, circuito aperto sulla macchina, danno del circuito magnetico, ecc,

Prima di questo, comprendiamo prima la modalità di guasto dell'induttore PCBA e il meccanismo di guasto dell'induttore chip.

Modo di guasto dell'induttore: fuori tolleranza, circuito aperto e cortocircuito di induttanza e altre prestazioni.

Causa di guasto dell'induttore di potenza del chip:

1. lo sforzo meccanico generato dal nucleo magnetico durante la lavorazione è grande e non è stato rilasciato;

2. ci sono impurità o fori nel nucleo magnetico e il materiale del nucleo magnetico stesso è irregolare, che colpisce il campo magnetico del nucleo magnetico e fa deviare la permeabilità del nucleo magnetico;

3. fessure di sinterizzazione dopo sinterizzazione;

4. quando il filo di rame è collegato con la striscia di rame mediante saldatura ad immersione, il liquido di stagno spruzza sulla parte della bobina, fondendo lo strato isolante del filo smaltato, con conseguente cortocircuito;

5. Il filo di rame è sottile, causando falsa saldatura e guasto del circuito aperto quando collegato con la striscia di rame.

1, resistenza alla saldatura

Dopo la saldatura a riflusso, l'induttanza dell'induttore di potenza patch a bassa frequenza aumenta di < 20%.

Poiché la temperatura della saldatura a riflusso supera la temperatura Curie dell'induttore di chip a bassa frequenza, si verifica la demagnetizzazione. Dopo che l'induttore del chip si smagnetizza, la permeabilità del materiale dell'induttore del chip ritorna al valore massimo e l'induttanza aumenta. Generalmente, la gamma di controllo è che dopo che l'induttore del chip è resistente al calore della saldatura, l'aumento dell'induttanza è inferiore al 20%.

Il possibile problema causato dalla resistenza della saldatura è che a volte quando la saldatura manuale a lotti piccoli, le prestazioni del circuito sono tutte qualificate (in questo momento, l'induttore del chip non è riscaldato nel suo complesso e l'aumento dell'induttanza è piccolo). Tuttavia, quando viene incollato un gran numero di chip, si scopre che le prestazioni di alcuni circuiti diminuiscono. Ciò può essere dovuto all'aumento dell'induttanza del chip dopo la saldatura a riflusso, che influisce sulle prestazioni del circuito. Nei luoghi con requisiti rigorosi sulla precisione di induttanza degli induttori di chip (come i circuiti di ricezione e trasmissione del segnale), maggiore attenzione dovrebbe essere prestata alla resistenza di saldatura degli induttori di chip.

Metodo di rilevazione: prima misurare il valore di induttanza dell'induttore del chip a temperatura ambiente, quindi immergere l'induttore del chip nella lattina di saldatura fusa per circa 10 secondi e tirarlo fuori. Dopo che l'induttore del chip è completamente raffreddato, misurare il nuovo valore di induttanza dell'induttore del chip. La percentuale di aumento dell'induttanza è la resistenza alla saldatura dell'induttore del chip.

2, Saldabilità

Quando la temperatura di riflessione è raggiunta, l'argento metallico (Ag) reagirà con lo stagno metallico (SN) per formare un eutettico, quindi lo stagno non può essere placcato direttamente sull'estremità argento dell'induttore di chip. Invece, il nichel (circa 2um) è placcato sull'estremità d'argento per formare uno strato isolante, e poi lo stagno (4-8um) è placcato.

Prova di saldatura

Pulire l'estremità dell'induttore di chip da testare con alcol, immergere l'induttore di chip nella lattina di saldatura fusa per circa 4 secondi e tirarlo fuori. La saldabilità è qualificata se la copertura della saldatura dell'estremità dell'induttore del chip raggiunge più del 90%.

Scarsa saldabilità

1. ossidazione finale: quando il chip è elettricamente influenzato da alta temperatura, umidità, prodotti chimici e gas ossidanti (SO2, NO2, ecc.), o il tempo di conservazione è troppo lungo, il metallo Sn sull'estremità dell'induttore del chip è ossidato a SnO2 e l'estremità dell'induttore del chip diventa scura. Poiché SnO2 non forma eutettico con Sn, Ag, Cu, ecc., la saldabilità dell'induttanza del chip diminuisce. Periodo di validità dell'induttore SMD: mezzo anno. Se la punta dell'induttore di chip è contaminata, come sostanze oleose, solventi, ecc., anche la saldabilità sarà ridotta.

2. lo strato di nichelatura è troppo sottile: se nichelatura, lo strato di nichel è troppo sottile per svolgere un ruolo di isolamento. Durante la saldatura a riflusso, Sn sulla punta dell'induttore di chip reagisce prima con il proprio Ag, che colpisce la co-fusione di Sn sulla punta dell'induttore di chip e la pasta di saldatura sul pad, con conseguente fenomeno di alimentazione dell'argento e il declino della saldabilità dell'induttore di chip.

Metodo di giudizio: immergere l'induttore di chip nella lattina di saldatura fusa per alcuni secondi e rimuoverlo. Se alla fine si trovano buche, o anche il corpo di porcellana è esposto, si può giudicare che si verifica il consumo d'argento.

3. Scarsa saldatura

stress interno

Se l'induttore SMD produce grandi sollecitazioni interne nel processo di fabbricazione e non vengono prese misure per eliminare lo stress, l'induttore SMD si alzerà a causa dell'influenza dello sforzo interno durante la saldatura a riflusso, comunemente noto come effetto monumento.

Un metodo semplice può essere utilizzato per giudicare se l'induttore del chip ha grande sforzo interno:

Prendere centinaia di induttori di chip, metterli in un forno generale o a bassa temperatura, alzare la temperatura a circa 230 gradi Celsius, mantenere la temperatura e osservare la situazione nel forno. Se si sente il suono crepitante, o anche il suono della pellicola saltando in su, indica che il prodotto ha un grande stress interno.

deformazione degli elementi

Se l'induttore del chip ha deformazione di flessione, ci sarà effetto di amplificazione durante la saldatura.

Saldatura scadente e saldatura difettosa

Progettazione inadeguata del cuscinetto

a. Entrambe le estremità del tampone devono essere progettate simmetricamente per evitare dimensioni diverse, altrimenti il tempo di fusione e la forza di bagnatura ad entrambe le estremità saranno differenti.

b. La lunghezza della saldatura deve essere superiore a 0,3 mm (cioè la lunghezza di sovrapposizione dell'estremità metallica dell'induttore del cerotto e del pad).

c. La lunghezza dello spazio del pad deve essere il più piccolo possibile, generalmente non più di 0,5 mm.

d. La larghezza del pad stesso non dovrebbe essere troppo larga e la sua larghezza ragionevole non dovrebbe superare 0,25 mm rispetto alla larghezza MLCI.

Scarsa zona

Quando l'induttanza del chip è offset a causa dell'irregolarità del pad di saldatura o dello scorrimento della pasta di saldatura θ Tempo angolare. A causa della forza di bagnatura generata durante la fusione del pad, si possono formare le tre situazioni di cui sopra, in cui l'auto correzione è la principale, ma a volte viene tirata più obliquamente o in un singolo punto. L'induttore del cerotto sarà tirato su un pad, o addirittura tirato su, inclinato o verticale (fenomeno monumento). La macchina di posizionamento con rilevamento visivo dell'offset dell'angolo può ridurre il verificarsi di tale guasto.

temperatura di saldatura

La curva della temperatura di saldatura del saldatore di riflusso deve essere impostata secondo i requisiti della saldatura. Cercare di assicurarsi che la saldatura ad entrambe le estremità dell'induttore di chip si sciolga contemporaneamente, in modo da evitare lo spostamento dell'induttore di chip durante il processo di saldatura a causa del diverso tempo di generazione della forza di bagnatura ad entrambe le estremità. In caso di saldatura scadente, prima verificare se la temperatura del saldatore di riflusso è anormale o la saldatura è cambiata.

L'induttore è facile da danneggiare in caso di raffreddamento rapido, riscaldamento rapido o riscaldamento locale. Pertanto, particolare attenzione deve essere prestata al controllo della temperatura di saldatura durante la saldatura e il tempo di contatto della saldatura deve essere accorciato il più possibile.

4, circuito aperto, saldatura difettosa e contatto povero della saldatura sulla macchina

Rimuovere l'induttanza del chip dal circuito stampato e verificare se la prestazione dell'induttanza del chip è normale.

Bruciatura corrente

Se la corrente nominale della perla magnetica selezionata dell'induttore del chip è piccola o c'è una grande corrente d'impulso nel circuito, la corrente brucerà attraverso, l'induttore del chip o la perla magnetica fallirà, con conseguente circuito aperto. Rimuovere l'induttanza del chip dal circuito stampato per la prova. L'induttanza del chip fallisce e a volte brucia. Se si verifica l'attuale burn through, il numero di prodotti falliti sarà maggiore e i prodotti falliti nello stesso lotto raggiungono generalmente più di 100 gradi.

Circuito aperto di saldatura

Il raffreddamento e il riscaldamento rapidi durante la saldatura a riflusso causeranno stress nell'induttore di chip, con conseguente difetto di una piccola parte dell'induttore di chip con potenziale a circuito aperto, con conseguente circuito aperto dell'induttore di chip. Rimuovere la prova di induttanza del chip dal circuito stampato e l'induttanza del chip fallisce. Nel caso di saldatura a circuito aperto, il numero di prodotti difettosi è generalmente piccolo e il numero di prodotti difettosi nello stesso lotto è generalmente inferiore a 1000.

5, danno del magnete

Resistenza del magnete

La scarsa sinterizzazione dell'induttore di chip o altri motivi causano una resistenza complessiva insufficiente e un'elevata fragilità del corpo in porcellana. Quando il chip è incollato, o il prodotto è colpito da una forza esterna, il corpo in porcellana è danneggiato.

adesione

Se l'adesione dello strato d'argento alla punta dell'induttore SMD è scarsa, durante la saldatura a riflusso, l'induttore SMD viene rapidamente raffreddato e riscaldato, lo stress causato dall'espansione termica e dalla contrazione e il corpo della porcellana è colpito dalla forza esterna, può causare la separazione e la caduta della punta dell'induttore SMD e del corpo della porcellana; O il tappetino e' troppo grande. Durante la saldatura a riflusso, la forza di bagnatura generata dalla fusione della pasta di saldatura e dalla reazione finale è maggiore dell'adesione finale, con conseguente danno finale.

L'induttore di chip viene bruciato o bruciato, o i microcrack vengono generati nel processo di produzione. Il raffreddamento e il riscaldamento rapidi durante la saldatura a riflusso causeranno stress nell'induttore del chip, nella crepa del cristallo o nell'espansione della micro crepa, con conseguente danneggiamento del magnete, ecc.