No.007 某型号固定电感器在组装过程中直流电阻下降
1.现象表现及描述
某型号固定线绕电感器在PCB上组装时发现某两脚间直流电阻偏低，如图1.23所示。
图1.23 某固定线绕电感器组装时发现某两脚间直流电阻偏低
对所有不良品进行解剖分析，由外到内逐层拆开胶纸和绕组，每拆开一层胶纸或绕组，均测试某两引脚间的直流电阻，直至拆到最内层绕组时测试某两引脚之间的直流电阻值均为0.3Ω左右。而当抬起最内层绕组的横拉线时，该两引脚间阻值立即上升为0.7～0.8Ω，恢复到正常水平。
该产品在2008.8—2009.8使用期间均未发现此类质量问题。根据供方反馈信息：在该型号产品中曾使用过耐热等级为F级和B级的两种漆包线。
2.形成原因及机理
1）形成原因
从现象表现和描述可以判定，故障现象的发生肯定与横拉线有关。因此，有必要对质量正常批次和质量不良批次的横拉线的表面进行观察和分析。对比解剖后的良品和不良品的横拉线，在100倍显微镜下进行外观观察，摄取的对比照片如图1.24所示。
图1.24 良品的横拉线漆膜的外观（×100）
从图1.24中可以观察到，在PCB组装正常的良品电感器绕组横拉线漆膜均有机械变形，但变形坑较小，并且变形坑底部未见漆膜剥落痕迹。
图1.25为在PCB组装异常的不良品电感器绕组横拉线漆膜的外观照片。从图中可以观察到明显的机械变形，变形坑较大，并且坑底部有明显的漆膜剥落痕迹，在压坑的侧面还存在漆包层开裂现象。
图1.25 不良品的横拉线漆膜的外观（×100）
结论：不良原因为最内层绕组横拉线漆包层破裂，绝缘性能局部遭到破坏，从而导致某两引脚之间电阻值偏低。
2）机理分析
导致内层绕组横拉线漆包层破裂的原因主要如下。
（1）所用漆包线的绝缘材料耐热等级低，不能耐受再流焊接的峰值温度（有铅再流焊接为220～225℃，无铅再流焊为235～250℃）的作用。目前所用漆包线的耐热等级可分为：A级（105℃）、B级（130℃）、F级（155℃）、H级（180℃）、C级（≥180℃）。显然B级是远远不能耐受较长时间的再流焊接峰值温度（大于1min）作用的。
（2）在再流焊接峰值温度较长时间的作用下，铜线在受到由线匝卷绕对横拉力所形成的压应力作用时会发生塑性变形，从而形成压坑。
由于漆包线表面的绝缘材料耐温性能差，再加上机械力的共同作用，在圆柱截面的铜线发生变形的过程中，使绝缘层剥离、破裂，使铜芯直接暴露在外，从而导致局部短路，使某两引脚间直流电流变小。
3.解决措施
（1）应选择耐热等级较高（可与再流焊接温度基本匹配）的漆包线来绕制电感器。
（2）在确保PCBA整体焊接质量的情况下，应考虑降低再流焊接的峰值温度和在峰值温度下的作用时间。
（3）加强对产品质量的管控。
（4）加强对再流焊接工艺过程的控制。
（5）建议供应商对横拉线进行强化设计，如加套耐热等级高的绝缘导管，以增强横拉线的机械强度和绝缘性能。