PCB科技 - 共亯貼片電感器故障原因摘要（PCB組裝公告）

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片式電感器的故障原因主要體現在五個方面，即由焊接電阻、可焊性、焊接不良、機器上斷路、磁路損壞等引起的故障，

在此之前, 首先讓我們瞭解 PCBA 電感及片式電感的失效機理.

電感故障模式：電感超差、開路和短路等效能。

片式功率電感器故障原因：

1、磁芯在加工過程中產生的機械應力較大，尚未釋放；

2、磁芯內有雜質或孔洞，磁芯資料本身不均勻，影響磁芯磁場，使磁芯磁導率發生偏移；

3、燒結後出現燒結裂紋；

4、銅線與銅帶浸焊連接時，錫液飛濺線上圈部分，熔化漆包線的絕緣層，造成短路；

5、銅線較薄，與銅帶連接時會引起虛焊和開路故障。

1, 焊接 反對

回流焊後，低頻貼片功率電感器的電感新增<20%。

因為回流焊的溫度超過了低頻晶片電感的居裡溫度，所以會發生退磁。 晶片電感退磁後，晶片電感資料的磁導率恢復到最大值，電感新增。 一般來說，控制範圍是在片式電感耐焊接熱後，電感的新增小於20%。

焊接電阻可能引起的問題是，有時小批量手工焊接時，電路效能全部合格（此時，片式電感未整體加熱，電感上升小）。 然而，當粘貼大量晶片時，發現一些電路的效能下降。 這可能是由於回流焊後晶片電感新增，從而影響電路的效能。 在對片式電感的電感精度有嚴格要求的地方（如訊號接收和發送電路），應更加注意片式電感的焊接電阻。

檢測方法：先在室溫下量測片式電感的電感值，然後將片式電感浸入熔化的焊料罐中約10秒，取出。 片式電感器完全冷卻後，量測片式電感器的新電感值。 電感新增的百分比是晶片電感的焊接電阻。

2, 焊接性

當達到回流溫度時，金屬銀（Ag）將與金屬錫（SN）反應形成共晶，囙此錫不能直接鍍在片式電感器的銀端。 相反，在銀端鍍鎳（約2um）以形成絕緣層，然後鍍錫（4-8um）。

焊接性試驗

用酒精清潔待測試晶片感應器的端部，將晶片感應器浸入熔融焊料罐中約4秒鐘，然後取出。 如果晶片電感端的焊料覆蓋率達到90%以上，則可焊性合格。

焊接性差

1、端部氧化：當晶片受到高溫、濕度、化學品和氧化性氣體（SO2、NO2等）的電影響，或存儲時間過長時，晶片電感端的金屬錫氧化為SnO2，晶片電感端變暗。 由於SnO2不會與Sn、Ag、Cu等形成共晶，囙此晶片電感的可焊性降低。 貼片電感器保質期：半年。 如果晶片電感器的尖端受到污染，例如油性物質、溶劑等，可焊性也會降低。

2、鍍鎳層太薄：如果鍍鎳，則鎳層太薄，無法起到隔離作用。 在回流焊接過程中，晶片電感器尖端的錫首先與其自身的銀發生反應，這影響了晶片電感器尖端的錫與焊盤上的錫膏的共熔，從而導致吞銀現象和晶片電感器的可焊性下降。

判斷方法：將晶片感應器浸入熔化的焊料罐中幾秒鐘，然後取出。 如果在末端發現凹坑，甚至露出瓷體，則可以判斷發生了吞銀。

3、焊接不良

內部應力

如果 貼片 電感器產生較大 內部應力 在製造過程中，沒有採取措施消除應力, 這個 貼片 電感器將由於以下因素的影響而豎立起來： 內部應力 回流焊接期間, 俗稱紀念碑效應.

可以使用一種簡單的方法來判斷晶片電感器是否具有較大的內應力：

取數百個片式電感器，放入普通烤箱或低溫爐中，將溫度升高至230攝氏度左右，保持溫度，觀察爐內情况。 如果你聽到爆裂聲，甚至電影的聲音跳起來，這表明該產品有很大的內應力。

元件變形

如果片式電感發生彎曲變形，焊接過程中會產生放大效應。

焊接不良和焊接缺陷

不合適的 襯墊設計

a、墊的兩端應對稱設計，以避免尺寸不同，否則兩端的熔化時間和潤濕力將不同。

b、焊接長度應大於0.3mm（即貼片電感器金屬端與焊盤的重疊長度）。

c、襯墊空間的長度應盡可能小，一般不超過0.5mm。

d、襯墊本身的寬度不應太寬，與MLCI寬度相比，其合理寬度不應超過0.25mm。

較差的修補程式

當晶片電感因焊盤的不均勻性或錫膏的滑動而偏移時θ角時間。 由於焊盤熔化過程中產生的潤濕力，可能會形成上述3種情况，其中自校正是主要的，但有時會更傾斜或在單個點拉動。 貼片電感器將被拉到墊子上，甚至向上拉、傾斜或豎直（紀念碑現象）。 具有角度偏移視覺檢測的貼片機可以减少此類故障的發生。

焊接溫度

回流焊機的焊接溫度曲線必須根據焊料的要求設定。 儘量確保晶片感應器兩端的焊料同時熔化，以避免晶片感應器在焊接過程中因兩端產生潤濕力的時間不同而發生位移。 如果焊接不良，首先確認回流焊機的溫度是否异常或焊料是否發生變化。

在快速冷卻、快速加熱或局部加熱的情况下，感應器容易損壞。 囙此，在焊接過程中應特別注意焊接溫度的控制，並盡可能縮短焊接接觸時間。

4、機器上斷路、焊接故障和焊接接觸不良

從電路板上取下晶片電感，測試晶片電感效能是否正常。

電流燒穿

如果所選片式電感器磁珠的額定電流較小，或者電路中存在較大的衝擊電流，則電流將燒穿，片式電感器或磁珠將發生故障，導致開路。 從電路板上取下晶片電感進行測試。 晶片電感失效，有時會燒壞。 如果發生電流燒穿，不合格品數量會更多，同一批次的不合格品一般達到100級以上。

焊接開路

回流焊接過程中的快速冷卻和加熱會在晶片電感器中產生應力，導致晶片電感器的一小部分存在開路電位缺陷，導致晶片電感器開路。 從電路板上删除晶片電感測試，晶片電感失敗。 在焊接開路的情况下，不合格品的數量一般較少，同批次不合格品的數量一般在1000以下。

5、磁鐵損壞

磁鐵强度

片式電感器燒結不良或其他原因導致瓷體整體强度不足和高脆性。 粘貼晶片或產品受到外力衝擊時，瓷體損壞。

粘附

如果貼片電感器尖端的銀層附著力差，在回流焊過程中，貼片電感器快速冷卻和加熱，熱膨脹和收縮引起的應力，以及瓷體受到外力的衝擊，可能導致貼片電感器尖端和瓷體分離和脫落； 或者墊子太大。 在回流焊接過程中，焊膏熔化和端部反應產生的潤濕力大於端部粘附力，導致端部損壞。

晶片電感器燒壞或燒壞，或在製造過程中產生微裂紋。 回流焊接過程中的快速冷卻和加熱會導致晶片電感器中的應力、晶體裂紋或微裂紋擴展，導致磁鐵損壞等。