贴片电感为什么会失效

Getaway

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。
$ Z2 I. d* o! {- K. @  z$ t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。
电感器失效模式：电感量和其他性能的超差、开路、短路。
1 w/ m9 B# r$ F* s, D! A  H贴片功率电感失效原因：
/ t" ^* N6 t6 ]: G, n1.磁芯在加工过程中产生的机械应力较大，未得到释放；
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；
3.由于烧结后产生的烧结裂纹；
! C$ }' b4 E' z( G3 K4.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；
$ Y( H- y. y0 q7 j" n5.铜线纤细，在与铜带连接时，造成假焊，开路失效。
一、耐焊性
# W9 T  ?& r! ^# C" {$ ?低频贴片功率电感经回流焊后感量上升<20％。
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%。
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。
1 i; Y! I( P; z2 j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。
+ W' \: q; {3 l: j二、可焊性
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）
/ Z  k7 E+ g  O( F" Q% j0 u可焊性检测
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。
6 y' I6 x" ?' \( y/ n可焊性不
9 c( ]4 J$ T# I, N1、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。
2、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。
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、焊接不良
, G+ e( r2 E; S( {8 l9 T①内应力
3 M8 Q: o+ X" K! T: y" O$ c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。
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% X& l/ q5 p( J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：
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。
% U) y! z. O% ?1 x. U4 i2 b②元件变形
  I7 q* ~+ @# p; i. C1 V如果贴片电感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。
③焊接不良、虚焊
/ |. q0 I+ n: b0 W# N& g) }焊接正常如图：

7 n7 A0 |% S3 n& \& s, J  P④焊盘设计不当
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。
2 f4 A* z+ S* f! o. h2 b# I8 B/ Fb.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）。
0 h7 T5 @* w! Q* M9 |) M, \8 v# wc.焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。1 W; r( s: V8 r1 ~
. o/ @* {+ W$ q/ Td.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。
" f' {) I3 X7 y# ^⑤贴片不良
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。
⑥焊接温度1
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。
2 v/ I: k1 V- E, R4 ?' k* G) n0 L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。
四、上机开路　　
& r/ W- m  b; R6 T- V( k虚焊、焊接接触不良
# U* r) f& q5 n5 W4 U5 v/ `从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感性能是否正常。
$ ^0 R' K4 F+ t) o: }% ^- {电流烧穿;
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。
焊接开路
6 c+ x: X. W7 v! ]4 t6 [* N" u) p* k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。
五、磁体破损
磁体强度
! H" C$ L+ x: o, M* w6 U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。
附着力
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
5 p# ^7 V% H& G$ C- y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。

Griffin

其中一个点很有感触，就是焊盘在设计的过程中，稍微设计大一点，这样焊接方便，不容易形成虚焊

mnfvbnk

主要都是焊盘没有设计好。