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連接器性能及測試

连接器知识 2010-08-27 17:46:53 阅读39 评论0   字号: 订阅

 
連接器常用測試規範 
 
連接器的主要測試項目及目的 
 
  連接器產品功能性驗證 
 
連接器常用測試規範
 
1-1. MIL-STD-1344A (美國軍用規範)
1-2. MIL-STD-202F
1-3. EIA-364C (美國電子工業學會 )
1-4. IEC-512 (國際電子委員會) 
 
產品或業界規範
 
2-1. MIL-STD-24308C For D-SUB CONN.
2-2. PCI,EISA Standard
2-3. IEEE 1394
2-4. PCMCIA.
2-5. EIA-540 BOOO,EIA-540 BAAA for ZIF SOCKET 
 
連接器的主要測試項目及目的
 
一. 電氣特性測試
 
1-1. 絕緣阻抗測試(Insulation Resistance)
1-2. 耐電壓測試(Dielectrics Withstanding Voltage)
1-3. 低功率接觸阻抗(LLCR)
1-4. 電容及電感量測(Capacitance & Inductance)
1-5. 溫升測試(Temperature Rise) 
 
二. 機械特性測試
 
2-1. 單點插入力與拔出力(Engagement&Separation Force)
2-2. 整體插入力與拔出力(Mating&Unmating Force)
2-3. 端子保持力(Contact Retention Force)
2-4. 端子正向力(Normal Force)
2-5. 耐久性測試(Durability) 
 
三. 環境測試
 
3-1. 鹽水憤霧試驗(Salt spray)
3-2. 耐濕性試驗(Humidity)
3-3. 振動試驗(Vibration)
3-4. 衝擊試驗(Shock)
3-5.熱衝擊試驗(Temperature Cycling or Thermal Shock)
3-6. 高溫壽命試驗(Temperature Life)
3-7. 耐焊錫熱試驗(Resistance To Solder Heat)
3-8. 焊錫性(Solderability
 
連接器產品功能性驗證
 
I. EIA Standard
II. HP Qualification Requirements
III. Intel Qualification Requirement 
 
I. EIA Standard
  量測依據 : EIA-364.
  I-1. 測試環境需求:
         I-1-1. 溫度: 150C~350C.
         I-1-2. 濕度: 20%~80%
         I-1-3. 大氣壓力: 650~800mmHg
  I-2. 測試樣本數及測試點:
         I-2-1. 樣本數: 除特別規定外,其測試的樣本數參考下列規定:
                                 A. Test Group1: 4pairs. Minimum
                                 B. Test Group2~5: 2pairs. Minimum
         I-2-2. 測試點數: 抽測25% PER Sample,若少於25對,則全測.
  I-3. Precondition的插拔次數:
         I-3-1. 25cycles for connectors.
         I-3-2. 5cycles for socket 

 
II. HP Qualification Requirements
 量測依據 : Hp A-5951-1635-1 Rev. C General Requirements.
  II-1. 測試環境需求:
         II-1-1. 溫度: 250C~300C.
         II-1-2. 濕度: 30%~70%
         II-1-3. 大氣壓力: 650~800mmHg
  II-2. 測試樣本數及測試點:
         II-2-1. 樣本數: 除特別規定外,其測試的樣本數參考下列規定:
                                 A. Test Group1: 5pairs Minimum
                                 B. Test Group2:3pairs  Minimum 
        
III. Intel Qualification Requirements
 量測依據 : Intel Corporation’s Socket Qualification
                    Requirements Specification.
  III-1. 測試環境需求:
         III-1-1. 溫度: 150C~350C.
         III-1-2. 濕度: 20%~80%
         III-1-3. 大氣壓力: 650~800mmHg
  III-2. 測試樣本數:
            III-2-1 Group1~4: 8pairs
            III-2-2 Group5~7: 4pairs
            III-2-3 Group8: 2pairs 
 
一. 電氣特性測試
 
1-1. 絕緣阻抗測試(Insulation Resistance)
  1-1-1. 量測目的:評估連接器之絕緣材料在通過直流電壓后,其表
             面產生漏電流狀況,以判定其絕緣程度.
   1-1-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A,method 3003.1
   1-1-3. 量測方法:
          1-1-3-1. 測試位置為最靠近之相鄰兩端子或端子與鐵殼,如果   
                       是同軸連接器則為內部與外部之端子.
          1-1-3-2. 測試時間: 2分鐘.
          1-1-3-3. 測試電壓: 500Vdc 或特別規
 
1-2. 耐電壓測試(Dielectrics Withstanding Voltage)
  1-2-1. 量測目的:評估連接器之安全額定電壓及承受瞬間脈衝電
            壓之安全性,進而評估連接器的絕緣材料與其組成絕緣間
            隔是否適當.
   1-2-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A,method 3001.1
   1-2-3. 量測方法:
          1-2-3-1. 量測點為最接近的相鄰兩端子,及shell與最接近
                        shell的端子間.
          1-2-3-2. 測試時間: 1分鐘.
          1-2-3-3. 耐壓過程之漏電流除特別規定外,不得超過5mA,
                       一般以0.5mA為測試需求. 
 
1-3. 低功率接觸阻抗測試(LLCR)
  1-3-1. 量測目的:在不破壞端子表面的氧化薄膜下,測試結合兩端
             子間的接觸阻值,以作為連接器端子之總體性評估.
   1-3-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A,method 3002-1
   1-3-3. 量測方法:
          1-3-3-1. 以四線量測法量測結合端子之電阻值.
          1-3-3-2. 測試電流: 100mA maximum.
          1-3-3-3. 開路電壓: 20mV  maximum
 
1-4. 電容及電感量測(Capacitance & Inductance)
  1-4-1. 量測目的:評估連接器之電容值及電感值是否合乎規格
             需求,因連接器之目的即為傳輸信號,而傳輸線的電容‘
            電感取決於導體的几何形狀‘介質特性.若是設計不良,則
            會導致信號傳輸延遲,訊號扭曲及阻抗不匹配的現象.
 1-4-2. 量測依據: 電容(MIL-STD-202 F,method 305),電感
           (EIA-364-69)及依客戶之測試需求.
1-4-3. 量測程序:
          1-4-3-1. 量測頻率:除特別規定外,一般以1Khz或1Mhz.
          1-4-3-2. 電容量測: 在相鄰2pin的遠端開路,近端以電容表或
                        LCR meter量測其電容值.
          1-4-3-3. 電感量測: 在相鄰2pin遠端短路,近端用LCR meter
                       量測其電感值. 
 
1-5. 溫升測試(Temperature Rise)
  1-5-1. 量測目的:評估端子能攜帶規格之額定電流在規格時間內,
                             其溫升不得超過規定值.
   1-5-2. 量測依據: IEC-512-3.
   1-5-3. 測試時間: 5小時
   1-5-4. 除特別規定外,一般溫升變化的最大值為不超過室溫300C. 
 
二. 機械特性測試
 
2-1. 單點插入力與拔出力(Engagement&Separtion)
  2-1-1. 量測目的:評估個別端子插入與拔出時所需之力量.
  2-1-2. 量測依據: EIA-364-37A.
  2-1-3. 量測方法:
       2-1-3-1. 用maximum測試pin預先插拔2次.
       2-1-3-2. 如無特別規定則以最大測試pin或測試板量測插入力,
                    以最小測試pin或測試板測拔出力.
       2-1-3-3. 測試之Gage pin應注意其表面粗糙度規格須符合MS- 
   
2-2. 整體插入力與拔出力(Mating&Unmating Force)
  2-2-1. 量測目的:評估連接器在不同環境應力下,測試前及測試后
             的整體插入與拔出力,及連接器鐵殼之防護能力.
  2-2-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A,method 2013.1
  2-2-3. 量測方法:
       2-2-3-1. 一般為公母實配為測試方法.
       2-2-3-2. 樣品為Slot系列時,除特別規定外,則以最大尺寸測試板
                    測試Mating Force,以最小測試板測試Unmating Force.
                   3197之規定. 
 
2-3. 端子保持力(Contact Retention Force)
  2-3-1. 量測目的:評估端子裝配進塑膠后,端子所能承受之最大
             軸向力.以避免在使用時因操作錯誤而造成退pin現象.
  2-3-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A.method 2007.1
  2-3-3. 量測方法: 可區分為2種方式:
       2-3-3-1. 在端子上施加一規定靜荷重於規定時間后,量測端子之
                     位移變化量是否符合規定需求.
       2-3-3-2. 在端子施加一軸向力,直至端子被退出塑膠体外,記錄 
                  最大軸向力是否符合規定的需求
2-4. 端子正向力(Normal Force)
  2-4-1. 量測目的: 量測正向力藉以驗證端子設計及材料選定是否
             合乎設計理念,進而推算出各相關的力量,以作為設計變更
             之參考。
  2-4-2. 量測依據: EIA-364-04
  2-4-3. 量測方法:
       2-4-3-1. 量測端子之Contact point間隙(Gap)。
       2-4-3-2. 計算量測之位移量:
                     Disp = (Mating parts之直徑或厚度-gap)/2
                     若端子之gap為單彈片設計如Smart Card則位移不須
                     除以2。
      2-4-3-3. 剖開露出待測pin之contact point點。
      2-4-3-4. 以推拉力試驗機量測待測端子contact point被壓至計算
                    之測試位移量時力量,即為正向力。 
      
2-5. 耐久性試驗
   2-5-1. 量測目的: 評估連接器經連續插拔后,其端子電鍍層摩耗程
               度或插拔前后之電氣特性與機械特性變化。
   2-5-2. 量測依據: MIL-STD-1344  A,Method 2015.1。
   2-5-3. 量測方法:
       2-5-3-1. 插拔速度除特別規定外,每小時不超過300cycle。
       2-5-3-2. 測試方式以連接器公母實配為測試原則,若為SLOT系
                     列產品則以最大板厚之測試板執行測試。 
 
三. 環境測試
 
3-1. 監水噴霧試驗(Salt spray)
   3-1-1. 量測目的: 評估連接器金屬配件及端子鍍層抗監霧腐蝕的
              能力。
   3-1-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A, Method 1001.1。
   3-1-3. 量測程序:
       3-1-3-1. 量測條件:
            A. 監水濃度: 5%重量比
            B. 試驗艙之溫度: 35±1.1/1.7℃
            C. 飽和桶溫度: 47±2℃
       3-1-3-2. 量測時間:
                  測試條件          測試時間
                        A                  96小時
                        B                  48小時(使用較多)
                        C                 500小時
                        D                 1000小時 
 
3-1-3-3. 至少每16小時搜集監霧量一次,監霧量平均每小為
                     1-2ml。
       3-1-3-4. 樣品的放置應不互相接觸,且測試面與垂直面成15°。
       3-1-3-5. 試驗完畢后除特別規定外,試樣應以清水衝洗5分鐘(水
                     溫不得超過35℃)必要時以軟毛刷洗。 
 
3-2. 耐濕性試驗(Humidity) 
 
3-2-1. 量測目的: 評估連接器在經高溫高濕之環境儲存后對產品
              電氣特性的影響及在高溫高濕環境里的操作可行性評估。
   3-2-2. 量測依據: MIL-STD-1344 A,Method 1002.2。
   3-2-3. 量測程序: 而濕性試驗可區分為:
       4-2-3-1. 恆溫恆濕試驗(Steady state)
            A. 量測條件:
                 (1).溫度40℃; 濕度95% (R.H.)。
            B. 量測時間:
                    測試條件         測試時間     
                        A                  240小時
                        B                  96小時
                        C                 540小時
                        D                 1344小時
 
3-2-3-2. 溫濕度循環試驗(Humidity-comperature cycling)
            A. 量測溫度、時間及濕度如附圖。
            B. 量測時間:  10cycles。
            C. 副周期7a可省略執行,若執行7a步驟,在前9個循環中執行
                 5個循環。
            D. 最終量測應在從試驗艙取出后,放置室溫在1-2H內完成
                量測。 
 
3-3. 振動試驗(Vibration)
   3-3-1. 量測目的: 評估連接器耐振持久性,確認連接器是否因夾持
              力太鬆,以致於振動過程中造成瞬時斷電現象,及因振動而
              發生接觸點腐蝕氧化現象而造成阻值變化。
   3-3-2. 量測依據: MIL-STD-1344A, Method 2002。
   3-3-3. 量測程序:
       3-3-3-1. 量測電流: 將結合樣品串聯成一個回路,並通一
                     100mA之電流於回路上。
       3-3-3-2. 監控斷電時: 1us (若無特別規定)
       3-3-3-3. 振動軸向 x-y-z三軸。
       3-3-3-4. 正弦振動之各測試條件及時間如下表: 
 
4-3-3-5. 隨機振動條件如附頁所示
       4-3-3-6. 振動時間: 若無特別規定則依下列規定
                  A. 3min
                  B. 15min
                  C. 1.5 hours
                  D. 8hours 
 
3-4. 衝擊試驗(Shock)
   3-4-1. 量測目的: 模擬連接器在承受運輸途中或其他因素發生突
              發衝擊狀況時,對產品接觸功能性的影響.
   3-4-2. 量測依據: MIL-STD-1344A, Method 2004-1。
   3-4-3. 量測程序:
       3-4-3-1. 衝擊波形
                     A. 半正玄波
                     B. 鋸齒波
                     C. 方波
       3-4-3-2. 衝擊次數: 3軸6個面,每面3次共18次.
       3-4-3-3.若無特別規定,則在測試樣品通100mA電流,并監控其
                    於衝擊中是否有1us之斷電現

 
3-5. 熱衝擊(Temperature Cycling or Thermal Shock)
   3-5-1. 量測目的: 評估電子元件在急速的大溫差變化下,對於
              其功能品質的影響.
   3-5-2. 量測依據: MIL-STD-1344A, Method 1003.1
                                MIL-STD-202 F,Method 107 G.
   3-5-3. 量測程序:
       3-5-3-1. 高低溫之溫度變化應於5分鐘內完成.
       3-5-3-2. 熱衝循環條件: 
 
3-6. 高溫壽命試驗(Temperature Life)
   3-6-1. 量測目的: 評估連接器曝露在高溫環境於規定時間后端
              子及塑膠應力是否有弛緩現象,及其他影響產品品質因素
              存在.
   3-6-2. 量測依據: MIL-STD-1344A, Method 1005-1
   3-6-3. 量測程序:
       3-6-3-1. 量測時間及條件,如表所列.
       3-6-3-2. 除特別規定外,一般以Mating條件進烘烤箱測試. 
 
3-7. 耐焊錫熱試驗(Resistance To Solder)
   3-7-1. 量測目的: 評估電子元件經過錫槽時,其承受焊錫熱或輻射
              熱的能力.(SMT)
   3-7-2. 量測依據: MIL-STD-202 F, Method 210 A
   3-7-3. 量測方法:
       3-7-3-1. 將沾完助焊劑后的待測物端子直接浸泡於錫爐內.
       3-7-3-2. 浸泡深度至距塑膠体1.57mm處. 
 
3-8. 焊錫性(Solderability)
   3-8-1. 量測目的: 評估電鍍后之端子,經焊錫性試驗后,經由顯微
              觀察其沾錫表面是否有拒焊,針孔等品質異常現象.
   3-8-2. 量測依據: MIL-STD-202 F, Method 208 F
   3-8-3. 量測程序:
       3-8-3-1. 樣品先執行蒸汽老化試驗4-8小時.
       3-8-3-2. 浸泡R TYPE或RMA TYPE之助焊劑5~9秒.
       3-8-3-3. 沾錫條件:
                     A. 浸泡速度: 1+/-0.25(inch)
                     B. 浸泡時間: 5+/-0.5(秒).
                     C. 錫爐溫度: 245+/-5OC.
         3-8-3-4. 測試后之樣品如沾有過