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帮客户解惑一体成型电感层间短路形成原因及解决方法
来源: | 作者:admin | 发布时间: 20天前 | 105 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:
一体成型电感层间短路形成原因及解决方法

25年年底的时候收到江苏某客户(之前也问过我司这款电感的价格)咨询之前他们公司的一款产品在老化测试时出现部分不良, 大概3%左右,严重时导致电路板烧毁或电源模块失效,经过他们层层分析,最终确定是线路上的一颗一体电感出了问题 ,更换电感后一切正常,原供应商的产品暂时都不能用,急需一批替换电感,并咨询我司如何应对此类的问题(虽然不是我司做的,但还需尽力帮客户决绝)

   接到客户求助,领导立即叫来了三一电感工程部品质部的工程师与客户进行视频连线,从客户描述的过程中,工程师远程叫客户测试各种参数后基本判断是电感层间短路所致,知道大致原因后,三一工程师又叫客户寄一些来不良品,拿到不良样品后三一电感立即组织团队进行分析。

分析脉络:

        1.首先从外观来看无明显烧毁痕迹(若为轻微短路)或表面有鼓包、炸裂、碳化点(若为严重短路)。

  2.电性复测:  电感量(L)远低于规格值4.7μ,实测0.8μ左右

                  直流电阻(DCR):明显低于正常品,或者呈现跳变(不稳定)

                   耐压测试Hi-pot)不良品在低压下出现击穿

3. X-Ray透射观察:内部线圈可能存在变形、交错或绝缘层破损迹象。

4.物理拆解分析:为了观察内部线圈状态,我司对不良品进行研磨/解剖(取下模粉,露出线圈)得到了如下问题:

                             绝缘层破损: 在显微镜下观察,发现不良品线圈的扁平线/圆线漆包绝缘层存在划伤或挤压痕迹。

                              线圈接触: 发现相邻匝数的铜导体直接接触(裸铜),失去了绝缘介质的隔离。

                              异物残留: 在短路点附近发现有微小的金属颗粒(铁粉芯碎屑或铜屑)夹杂在匝间,导致导电通路形成。

5.可靠性验证:我司随即对客户寄来未使用的产品进行温循测试或高温高湿偏置测试(THB),部分样品在测试后出现类似短路现象。这说明部分产品存在“绝缘薄  弱点”,在应力作用下绝缘失效。

 

         对此,我司工程师对其根本原因在各个环节易出现的地方给客户进行了解释

原材料

漆包线强度不足: 扁平线/圆线的绝缘层(如聚氨酯、聚酯亚胺)厚度均匀性不足,或者耐压等级偏低。

磁粉配比: 磁粉中若混入过大粒径的硬质颗粒,在压制过程中可能刺穿漆包线绝缘层。

线圈成型工艺

线圈变形: 在绕线或成型工序中,线圈受外力挤压导致变形,使得原本有安全距离的匝间距离缩小。

张力控制不当: 绕线时张力过大,导致漆包线绝缘层被拉伸变薄甚至微裂纹。

模压成型工艺

压机参数异常: 成型压力过大或加压速度过快,导致磁粉流动时对线圈产生巨大的剪切力,将绝缘层磨破。

模具磨损: 模具内壁有毛刺或磨损,在放入线圈时刮伤线圈边缘。

作业环境

金属粉尘污染: 车间空气中悬浮的金属磁粉碎屑(因切割、研磨产生)落入未封装的半成品线圈间隙中,压制后成为导体桥接线圈。

 

       本次层间短路的主要根本原因锁定为:

物理性损伤: 绕线张力过大 + 模压压力不均,导致线圈特定部位(转角处)绝缘层破裂,形成匝间直接接触。

金属粉尘污染: 后段切割工序产生的磁性粉末未彻底清洁,附着在线圈表面,压制后形成导电通路。

综合起来就是一体电感层间短路的主要原因为绕线工艺损伤/模压应力损伤以及磁芯金属粉尘污染所致。

          通过以上沟通分析,客户对三一电感的工程师们的专业程度表示十分的赞赏,并表示后续产品由我司来完成,并询问能否杜绝以上问题,我司工程部会同品质及生管对我司一体电感生产车间给客户远程观看并给客户做出了如下解答:

1. 漆包线规格,我司所使用的漆包线为双层绝缘,或使用耐压更高的PI膜。

2. 严格控制磁粉粒度分布,筛除大颗粒硬质杂质。

3. 我司在绕线前都会校准绕线张力,设定张力上下限报警,防止张力过大导致绝缘层受损。

4. 检测:CCD视觉检测,自动识别线圈变形或绝缘破损。

5.模压工艺:模压密度与压力曲线,采用“低压预压+高压成型”的两段式压制,减少对线圈的瞬时冲击。

6. 定期维护模具,我司每个生产班组开工前都会检查模具内壁光洁度。

7.环境管控及清洁度:半成品线圈在入模前使用超声波清洗工序,去除吸附的金属粉尘。

8.在绕线区和成型区都有防尘罩及负压吸尘装置。

9.检测手段:在成型后引入自动层间短路测试仪,100%检测匝间绝缘性能,替代传统的单纯测电感。

10 定期进行切片(金相)分析,监控线圈绝缘层状态。     

 

   对此客户表示对三一电感团队深深的认可,后续产品交由我司完成,由于临近年底,我司连夜赶工, 才勉强在截单前把货补齐,客户也顺利交货发往海外,客户对我司也是表示了感谢,也深深后悔前期只在意价格方面,结果带来了产品停工,停产,还差点延误客户交期带来赔偿的严重后果, 现在回头看,当初省下的那点钱,连这次损失的零头都不到,更别提那几个月的焦虑。