传统绕线型功率电感缺陷总结
一、 电极焊盘可靠性:传统绕线功率电感引脚基本上是采用将漆包线直接引出挂在用环氧树脂等胶水粘合的片状或圆针型电极上再予以加锡焊接使其可靠接触良好,这样一来有如下缺点:
1.1 粘合胶、磁芯、漆包线、焊片(针)材料膨胀和收缩率并不一致,这样一来电感工作在发热、冷却过程中导致相关材料产生不同膨胀和收缩,时间长了会引起器件焊盘脱落等异常品质隐患;
1.2 电感在工作过程中因电流流过会导致其本体发热,在其长期工作本体高温条件下漆包线引出头与电感焊盘挂线处焊点氧化导致电感开路等异常.
二、 本体结构缺陷:传统功率电感采用将漆包线圈按一定的匝数缠绕在“工”字形中柱磁芯上然后再使用以环氧树脂、导磁胶等粘合剂填充以确保电感本体和外磁环结合缝隙之间结合良好,从而增强其机械性能、提升散热效果、避免电感工作时产生机械或电磁谐振噪音,传统功率电感的本体粘合胶灌封结构在长期使用时主要存在如下缺陷:
2.1 电感长期工作时因热膨冷缩导致漆包线圈、粘合胶以及磁芯之间产生缝隙等结构缺陷从而引起因电感散热、电感动态工作电感量下降过大等电感整体电气性能变差;
2.2 内部结构缺陷会导致电感工作时产生机械或电磁谐振啸叫,从而使客户整机电路性能不稳定或电感整体机械特性变差.
三、 本体强度:传统功率电感绝大部分产品是采用“工”字磁芯为主体磁芯材料绕制而成,其结构不可避免存在如下应用中的瓶颈:
3.1 电感抗跌落性能不理想:“工”字形电感结构决定了其远离磁芯中柱的电感本体边缘边承受跌落或冲击能力变得薄弱,这样一来电感在受到跌落冲击时容易导致磁芯破碎等异常;
3.2 SMD贴片功率电感在贴片过程因吸咀调节不当或料件吸咐过程中位置偏斜容易引起电感本体破损异常.
四、 “工”字型绕线目前相当一部分产品采用导磁胶填充磁芯的侧面凹槽以增强其机械强度,减少漏磁干扰.目前这种导磁胶灌封结构在应用中存在如下缺陷:
4.1 导磁胶灌封过程中不可避免存在气泡等结构缺陷,这样一来导致线圈与导磁胶不能充分接触从而导致电感应用过程线圈散热不良及噪音等异常情形,缩短电感的使用寿命、使客户电路性能变差;
4.2 导磁材料受热或冷却时其膨胀和收缩率与磁芯以及线圈并不一致,电感长期高温和大电流条件下工作时导致胶脱落使电感磁屏蔽和机械特性等方面下降,存在可靠性品质隐患.
五、 贴片式传统绕线功率电感的焊盘绝大部分采用以环氧树脂为主要材料的有机粘合胶将电感焊盘与磁芯本体粘结在一块组成,因电感的组装工艺差异容易导致其与PCB贴装时共面性其面性差、电感长期工作时其焊点强度存在信赖性疑虑。
六、 传统绕线功率电感绝大部分采用开放、热缩套管、导磁胶等方式组成(主要根据客户产品应用条件、可靠、稳定要求制成并选用)其结构对漏磁的屏蔽效果并不是很好,电感工作时对其周边IC、电源模块等电磁场敏感类元器件造成漏磁干扰,从而使得客户产品性能变差,EMI对策成本增加;
七、 传统型绕线功率电感因结构和磁芯材料发展的局限性,针对高额定电流的电感产品其体积、外型尺寸受到了一定限制,不适合客户高密度布板以及对体积和空间要求较高的便携式电子产品,与新型发展起来的叠层和平板型功率电感相比存在一定的局限性.
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