贴片电感的失效原因解析

在日常生活中，我们所说的电感指的是电感器件，是用绝缘导线(例如漆包线，沙包线等)绕制而成的电磁感应元件。在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感;其的种类很多，贴片电感就是其中之一。那么贴片电感在使用过程中会遇到失效问题，是什么原因造成的呢?下面一起来分析吧：

贴片电感

1.耐焊性

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。

2.可焊性不良

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)。

2.1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。

2.2镀镍层太薄，吃银

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。

3.焊接不良

3.1内应力

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。

立碑效应图

判断是否存在较大的内应力的简便方法：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。

3.2元件变形

如果片感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。

3.3焊盘设计不当

(1)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)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)

(3)焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。

(4)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。

熔焊后的各项要素

3.4贴片不良

当贴片时，由于焊垫的不平或焊膏的滑动，造成贴片电感偏移了θ角。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。

位置偏移

3.5焊接温度

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。

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。

4.上机开路

4.1虚焊、焊接接触不良

从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感性能是否正常。

4.2电流烧穿

如选取的贴片电感，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。

4.3焊接开路

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。

5.磁体破损

5.1磁体强度

贴片电感烧结不好或其它原因，造成瓷体强度不够，脆性大，在贴片时，或产品受外力冲击造成瓷体破损

5.2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。

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，造成瓷体破损。

以上就是贴片电感的失效原因分析了。目前贴片电感器件广泛应用于数码产品、PDA、笔记本电脑、移动电话、网络通信、显卡、液晶背光源、电源模块、汽车电子、安防产品、办公自动化、家庭电器、对讲机、电子玩具、运动器材及医疗仪器等。

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