變頻空調(diào)是時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，空調(diào)除了具有基本的制冷、制熱功能外，節(jié)能環(huán)保也是新時(shí)代發(fā)展要求。變頻空調(diào)核心控制部分控制器，由多電路模塊組成，在實(shí)現(xiàn)變頻技術(shù)控制部分各電感類器件是不可缺少，對(duì)供電電源資源質(zhì)量要求很高，其在智能控制中占有重要地位，電感類器件可靠性低，實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)線斷失效在各行業(yè)也是非常多，目前很難有效解決。為了從根本上分析導(dǎo)致電感類器件線斷失效原因，本文從電感類器件失效機(jī)理、失效因素、器件應(yīng)用環(huán)境、器件生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行分析，其整改方案思路可以為其他元器件失效分析整改提供借鑒、參考意義。
1 事件背景
空調(diào)內(nèi)外機(jī)使用的各個(gè)廠家電感類元器件在使用過(guò)程以及售后實(shí)際工作中可靠性表現(xiàn)并不是很好，線圈斷現(xiàn)象頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響空調(diào)使用壽命，具體電感類元器件線圈斷是何種原因?qū)е拢恢焙茈y界定，問(wèn)題急需進(jìn)行攻克解決。
2 電感類元器件失效原因及失效機(jī)理分析
失效電感類器件檢測(cè)線圈出現(xiàn)開(kāi)路、漆包線變細(xì)等現(xiàn)象。查看失效器件均出現(xiàn)線圈斷線和PIN腳焊接處熱應(yīng)力拉斷漆包線現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)對(duì)多單失效品分析確定電感類器件是由于繞線過(guò)緊、手工焊錫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于熱應(yīng)力原因?qū)е乱_處線圈出現(xiàn)變細(xì)、拉斷。
2.1 導(dǎo)致電感類器件失效相關(guān)因素分析
環(huán)境應(yīng)力失效：表現(xiàn)為產(chǎn)品繞線過(guò)緊或者焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，焊接過(guò)程中線圈由于熱脹冷縮，導(dǎo)致線圈繃緊拉斷或者在后期使用過(guò)程中線圈拉斷，如圖1所示。其中：
A：運(yùn)輸過(guò)程中受力：如果元器件繞線、焊接成型之后在后期運(yùn)輸過(guò)程中振動(dòng)導(dǎo)致線圈受損。
B：修腳過(guò)程中割斷：電感類元器件在制作成型之后，如果引腳存在錫渣等異物需要用刀片等修腳，如果操作不慎，會(huì)導(dǎo)致割傷甚至割斷線圈。
C：繞線過(guò)緊：電感類元器件在制作過(guò)程中，首先需要使用全自動(dòng)繞線機(jī)進(jìn)行繞線，如果引腳上繞線過(guò)緊，導(dǎo)致在引腳焊錫過(guò)程中，或著在后期使用焊接時(shí)，受到熱應(yīng)力導(dǎo)致熱脹冷縮導(dǎo)致線圈崩斷。
D：焊接溫度過(guò)高：如果在電感類器件制空調(diào)產(chǎn)品常見(jiàn)問(wèn)題研究及改進(jìn)作過(guò)程中，引腳焊接時(shí)錫爐溫度過(guò)高，導(dǎo)致漆包線出現(xiàn)咬線現(xiàn)象，使漆包線變細(xì)，最終拉斷。
E：焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：如果在電感類器件制作過(guò)程中，引腳焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，漆包線過(guò)于受熱，導(dǎo)致漆包線出現(xiàn)咬線現(xiàn)象，使漆包線變細(xì)，最終拉斷。
經(jīng)過(guò)對(duì)售后以及過(guò)程失效品分析、電感類元器件生產(chǎn)工藝、元器件部件選型對(duì)器件進(jìn)行可靠性實(shí)驗(yàn)評(píng)估等最終確定導(dǎo)致電感類元器件售后以及過(guò)程失效的主要原因?yàn)榄h(huán)境應(yīng)力（線圈過(guò)緊、熱應(yīng)力）導(dǎo)致。
經(jīng)過(guò)對(duì)電感類元器件失效導(dǎo)致因素進(jìn)行分析歸類總結(jié)，大致有異常幾個(gè)方面導(dǎo)致，繞線機(jī)繞線過(guò)緊、焊接溫度過(guò)高、焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、焊接手法不規(guī)范等。售后以及電感類元器件失效到底是什么原因?qū)е率�，我們�?duì)導(dǎo)致異常因素逐一驗(yàn)證分析。
2.2 驗(yàn)證方案
針對(duì)過(guò)程以及售后表現(xiàn)出的失效現(xiàn)象，現(xiàn)確定以下幾個(gè)驗(yàn)證方案：（1）線圈繞線繃緊；（2）焊接溫度調(diào)高20℃；（3）焊接時(shí)間延長(zhǎng)；（4）修PIN時(shí)刀片割傷。
2.2.1 對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果
線圈繞線繃緊、焊接溫度調(diào)高20℃、焊接時(shí)間延長(zhǎng)驗(yàn)證結(jié)果與售后現(xiàn)象一致，漆包線變細(xì)直至拉斷，斷口圓滑，如圖2所示。使用刀片修腳割傷，斷口整齊，如圖3所示。
2.2.2 分析小結(jié)
綜上所述，電感類元器件失效率高的原因?yàn)椋涸捎诒旧砉に嚾毕莼蛴捎谄岚�選型耐熱性能、機(jī)械性能較差，在后期過(guò)程以及售后使用過(guò)程中由于環(huán)境應(yīng)力影響出現(xiàn)線圈斷。
3 電感類元器件失效整改措施驗(yàn)證
（1）重新對(duì)漆包線選型，使用耐熱性能、機(jī)械性能更加優(yōu)秀的漆包線，減少因環(huán)境應(yīng)力導(dǎo)致電感類元器件漆包線崩斷失效情況。（2）對(duì)電感類元器件生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，調(diào)整其生產(chǎn)工藝，使用預(yù)留松線工藝，配合自動(dòng)焊接，規(guī)范焊接時(shí)間以及焊接溫度，保證漆包線在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)因環(huán)境應(yīng)力導(dǎo)致失效。部分項(xiàng)目具體實(shí)驗(yàn)分析、評(píng)估如下：
3.1 漆包線重新選型
由于各廠家高頻變壓器、濾波器等多次出現(xiàn)因?yàn)榻壘�過(guò)緊導(dǎo)致焊錫時(shí)熱脹冷縮將漆包線崩斷的情況，對(duì)比研究電感類元器件漆包線選型，查詢業(yè)內(nèi)漆包線主要類型。
從理論上講，任何的漆包線均能實(shí)現(xiàn)電能、磁能和動(dòng)能三者之間的互轉(zhuǎn)。但是，使用漆包線都有加工的過(guò)程，而且，電氣產(chǎn)品也有不同的工作環(huán)境，因此，在漆包線的選用以及代用的時(shí)候，必須還要考慮各類漆包線的各項(xiàng)特性。表1歸納各類常用漆包線的特性。
通過(guò)分析對(duì)比，電感類元器件漆包線選型需要具備良好的直焊性、良好的機(jī)械性能，目前使用電感類元器件使用漆包線型號(hào)為聚胺酯漆包銅線(UEW)滿足此要求：
（1）耐溫等級(jí)130℃/155℃/180℃。
（2）特性：
(a)具有良好的直焊性，繞線加工過(guò)程中，可免剝皮膜這動(dòng)作有效提高工作效率。
(b)在高頻下具有良好“Q”值特性。
(c)具有良好之密著性及卷繞性，可避免繞線時(shí)的損傷。
(d)對(duì)一般含浸凡立水所使用之溶劑及硬化劑具有良好的耐溶劑特性，可填加染料，便利識(shí)別。
（3）應(yīng)用范圍：高頻線圈、繼電器、磁化線圈、螺形線圈 、小型馬達(dá)、點(diǎn)火線圈。
通過(guò)試驗(yàn)、分析對(duì)比：1UEWF（耐壓等級(jí)155度）和B級(jí)加尼龍差異不大，且成本高很多。1PEW（不可直焊，須剝皮），材料成本和作業(yè)成本高很多，因磁芯較小，焊錫時(shí)繞線拐角處易爆皮，且線較小，對(duì)比分析確定當(dāng)前選型滿足要求。
3.2 采用預(yù)留松線工藝，配合自動(dòng)焊接預(yù)留松線工藝，采用在電感類元器件繞線時(shí)，現(xiàn)將線圈繞至PIN腳中部，再將線圈壓至PIN根部的操作方式，其中自動(dòng)焊接方式、焊接角度、焊接時(shí)間、焊接溫度都作出明確規(guī)定。確保在焊接過(guò)程中漆包線不會(huì)因環(huán)境應(yīng)力受損。
具體工藝調(diào)整如下：
（1）繞線方式調(diào)整，采用預(yù)留松線工藝，如圖4、圖5。
（2）焊接方式調(diào)整，采用自動(dòng)焊接代替人工焊接，PIN針?lè)诌厓A斜浸錫，如圖6。
（3）焊錫成型后產(chǎn)品示意如圖7。
4 整改效果評(píng)估及應(yīng)用效果驗(yàn)證根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程以及使用過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)比監(jiān)控，使用效果良好，具體見(jiàn)表2、圖8。
各生產(chǎn)廠家從5月份推行預(yù)留松線工藝，配合自動(dòng)焊接，根據(jù)年度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，顯示調(diào)整工藝后使用效果明顯。
5 電感類元器件失效整改總結(jié)及意義
通過(guò)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的問(wèn)題反饋，調(diào)整器件生產(chǎn)工藝，規(guī)范生產(chǎn)工藝核心參數(shù)，提高控制力度，從而改善產(chǎn)品質(zhì)量。
防止線圈受環(huán)境應(yīng)力影響導(dǎo)致失效，需從電感類元器件本身進(jìn)行整改，在電感類元器件生產(chǎn)工藝、部件選項(xiàng)入手分析，調(diào)整生產(chǎn)工藝，規(guī)范工藝參數(shù)，且效果明顯。
通過(guò)此次整改，器件引入開(kāi)發(fā)時(shí)需對(duì)器件單體結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境、生產(chǎn)工藝、部件選型等進(jìn)行詳細(xì)有效測(cè)試評(píng)估，要與實(shí)際使用環(huán)境及使用位置進(jìn)行綜合評(píng)估，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，將作業(yè)過(guò)程規(guī)范化，可較好的把關(guān)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高電感類元器件工作可靠性，降低過(guò)程及售后失效率。
精密平行繞線機(jī)
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