检测电感器开路的装置及方法与流程

本发明涉及电子信息技术领域，特别是涉及一种检测电感器开路的装置及方法。

背景技术：

电感器开路是电感器失效的一种常见的形式。检查电感器开路的方式有：脉冲法以及显微镜观察法等。脉冲法测试开路位置是通过脉冲电流延电线传输，在开路点发生反射，脉冲电流的反馈时间和电磁波的传播速度的乘积，可以确定开路点的位置。但是脉冲法普遍用来测试长距离输送线路的开路点位置，不适用于短距离的陶瓷电感器开路点的检测。显微镜观察法是通过放大开路位置的缝隙来确定开路的位置，当通常用来分析pcb板表面电感器开路的情况。对于ltcc(低温共烧陶瓷)电子元件内部开路的情况，由于有陶瓷或铁氧体等固体物质遮挡，难以用显微镜直接观测到内部开路。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够检测陶瓷电感器开路位置的检测电感器开路的装置，还提供一种检测电感器开路的方法。

一种检测电感器开路的装置，所述电感器为叠层电感器；包括：电压提供设备，所述电压提供设备用于给所述电感器的输入端和输出端之间提供电压；电场检测设备，所述电场检测设备用于检测并获取所述电感器表面的电场分布，以根据所述电感器表面的电场分布判断所述电感器的开路位置。

在其中一个实施例中，所述电场检测设备包括探针；所述探针包括带有电荷的测试设备。

在其中一个实施例中，所述装置还包括机械移动系统；所述机械移动系统与所述探针连接，通过移动所述探针带动所述测试设备贴近所述电感器表面进行扫描式运动，以获得所述电感器表面的电场分布。

在其中一个实施例中，所述测试设备为金属球；所述电场检测设备还包括连接杆；所述机械移动系统通过所述连接杆连接所述金属球。

在其中一个实施例中，所述连接杆包括第一连接杆和第二连接杆；所述第一连接杆与所述金属球连接；所述第二连接杆分别与所述第一连接杆和所述机械移动系统连接；所述第一连接杆用于将所述金属球贴近所述电感器表面进行扫描式运动；所述第二连接杆用于将所述第一连接杆和所述金属球与机械移动系统固定连接。

在其中一个实施例中，所述第一连接杆为绝缘杆；所述第二连接杆为金属杆。

在其中一个实施例中，所述电场检测设备还包括检测模块；所述检测模块用于检测所述第二连接杆的形变状态；所述电场检测设备根据所述第二连接杆的形变状态获取所述电感器表面的电场分布。

在其中一个实施例中，所述检测模块包括光发射器和光接收器；所述光发射器用于对所述连接杆发射光；所述光接收器用于接收反射光；所述检测模块根据所述反射光获取所述电感器表面的电场分布。

在其中一个实施例中，所述电压提供设备为电源。

一种检测电感器开路的方法，所述电感器为叠层电感器；包括：给所述电感器的输入端和输出端之间提供电压；检测所述电感器表面的电场，以获取所述电感器表面的电场分布；对所述电感器表面的电场分布进行分析以判断所述电感器的开路位置。

上述检测电感器开路的装置，通过电压提供设备给电感器提供电压。利用电场检测设备检测并获取电感器表面的电场分布。根据电感器表面的电场分布判断出电感器的开路位置。因此，通过该检测电感器开路的装置可检测出电感器内部的开路位置。

附图说明

图1为一实施例中的检测电感器开路的装置的示意图；

图2为一实施例中的检测电感器开路的装置结构示意图；

图3为一实施例中的检测电感器开路的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种检测电感器10开路的装置，包括电压提供设备200和电场检测设备300。其中，电感器10为陶瓷叠层电感器。电压提供设备200与电感器10电性连接。电压提供设备200用于给电感器10提供电压。电场检测设备300用于检测电感器10表面的电场分布，并获取电感器10表面的电场分布，以根据电感器10表面的电场分布判断出电感器10的开路位置。

在本实施例中，电压提供设备200给电感器10的输入端和输出端之间提供电压时，电场检测设备300检测电感器10表面的电场，并获取电感器10表面的电场分布。电场检测设备300根据电感器10表面的电场分布判断电感器10的开路位置。

上述检测电感器开路的装置，通过电压提供设备200给电感器10提供电压。利用电场检测设备300检测并获取电感器10表面的电场分布。根据电感器10表面的电场分布判断出电感器10的开路位置。因此，通过该检测电感器开路的装置可检测出电感器10内部的开路位置。

同时，上述检测电感器10开路的装置不需要对电感器10进行破坏性分析就可以获得电感器10的开路点，避免失效分析中引入新的失效模式，并且可以准确获得电感器10开路位置信息。相比于破坏性分析实验，避免了新失效模式的引入和提高了检测效率。

电场检测设备300包括探针和连接杆。检测电感器10开路的装置还包括机械移动系统。探针包括带有电荷的测试设备。在本实施例中，测试设备为金属球。也即是探针包括带有电荷的金属球。其中，金属球上的电荷可以是正电荷或者负电荷。机械移动系统通过连接杆与探针连接。机械移动系统通过移动探针带动测试设备贴近电感器10的表面但是不与电感器10的表面接触，以进行扫描式运动，从而获得电感器10表面的电场分布。连接杆包括第一连接杆和第二连接杆。第一连接杆与金属球连接。第二连接杆分别与第一连接杆和机械移动系统连接。第一连接杆将金属球贴近电感器表面进行扫描式运动。第二连接杆将第一连接杆和金属球与机械移动系统固定连接。第一连接杆为绝缘杆，以防止金属球的电荷进行扩散。

电场检测设备300还包括检测模块。检测模块用于检测第二连接杆的形变状态，以根据第二连接杆的形变状态检测电感器10表面的电场分布情况。在本实施例中，检测模块包括光发射器和光接收器。光发射器用于对第二连接杆发射光。光接收器用于接收反射光。检测模块根据反射光检测并获取电感器10表面的电场分布。第一连接杆连接的金属球在扫描过程中，电感器10开路部位产生的电场会对金属球产生一定的电场力，从而导致第二连接杆发生形变。光发射器发射的光照射到第二连接杆后，由于第二连接杆的形变会导致反射光的光斑位置发生变化，从而推断出金属球的受力情况，得到电感器10表面的电场分布。根据电场分布，可获得电感器10的开路部位。在本实施例中，第二连接杆为金属杆，以通过金属杆对发射光进行反射。

图2为一种检测电感器开路的装置结构示意图。如图2所示，一种检测电感器开路的装置包括用于作为电压提供设备200的电压源v1、金属球311、第一连接杆313、第二连接杆315、机械移动系统410和检测模块510。第一连接杆313为绝缘杆。第二连接杆315为金属杆。金属球311通过第一连接杆313以及第二连接杆315与机械移动系统410连接。检测模块510包括光发射器和光接收器。在本实施例中，光发射器为激光发射器。光接收器为激光接收器。激光发射器给第二连接杆315发射激光。激光接收器接收反射的激光。

电感器10放置在一个绝缘的水平表面20上。电感器10的两端通过导线连接在电压源v1的两端。机械移动系统410将金属球311在电感器10的表面移动，以对电感器10的表面进行逐点扫描。其中，金属球311在移动扫描过程中，金属球311不与电感器10的表面接触。金属球311在移动过程中，受到电感器10开路部位产生的电场力的作用。电场力导致第二连接杆315发生形变。在激光照射到第二连接杆315时，第二连接杆315的形变会导致反射光光斑位置发生变化。通过记录光斑位置的变化，推断出电感器10表面的电场分布，从而获得电感器10的开路位置。

在一个实施例中，检测模块510与第二连接杆315同步移动，以消除第二连接杆315与检测模块510的相对运动对反射光光斑位置的干扰。

本发明还提供一种检测电感器开路的方法。电感器为叠层电感器。在一个实施例中，该方法可以使用前述检测电感器开路的装置进行电感器开路检测。如图3所示，一种检测电感器开路的方法包括：

步骤s101，给电感器的输入端和输出端之间提供电压。

在本实施例中，在电感器的两端通过金属导线与电压源连接，以给电感器提供电压。

步骤s103，检测电感器表面的电场，以获取电感器表面的电场分布。

在电感器接通电压后，检测电感器表面的电场。在本实施例中，通过将带有电荷的金属球置于电感器表面，但不与电感器表面接触，以检测电感器表面的电场。具体的，带有电荷的金属球(金属球上的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷)通过水平连接杆与机械移动系统连接，通过机械移动系统在电感器表面移动，以对电感器表面进行逐点扫描。

在扫描过程中，电感器开路部位产生的电场会对金属球产生一定的电场力，导致水平连接杆发生形变。通过激光发射器将激光照射在水平连接杆后，由于水平连接杆的形变会导致激光反射光的光斑位置发生变化。通过激光接收器接收发射光可推断出金属球的受力情况，从而得到电感器表面的电场分布。通过电感器表面的电场分布，可获得电感器的开路部位。

步骤s105，对电感器表面的电场分布进行分析以判断电感器的开路位置。

在本实施例中，根据电场线的分布可判断出电感器的开路位置。电感器的开路位置和电感器不存在开路的位置的电场线分布不一样，因此根据获取的电感器表面的电场分布可判断出电感器的开路位置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。