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連接器溫度壽命測試
發布時間: [2021-12-06]
連接器溫度壽命測試
蔡友華
深圳市興萬聯電子有限公司
        常常有同行的朋友問我:“客戶問我們的XX連接器使用壽命是多少年?我不清楚,我只好告訴客戶我們產品插拔耐久10000次沒有問題。使用壽命有什么測試標準嗎?”標準是有的,本文就此問題整理相關標準供業界朋友參考。
        電子行業常用的標準EIA標準(Electronic Industries Association,電子工業協會),是美國電子行業標準制定者之一。EIA-364系列是針對電子連接器及插座(Connectors/Sockets)的測試標準,其包含了很多測試程序(TP, Test Procedure)。其中EIA-364-1000.01是一種環境測試方法,用于評估商業辦公環境使用的電連接器和插座的性能。EIA-364-1000.01(2008版)定義了七個測試群組,每個群組的測試項目都是針對特定的環境。群組一:溫度壽命測試;群組二:熱沖擊、溫濕循環;群組三:機械振動;群組四:混合流動氣體+熱干擾;群組五:熱循環;群組六:粉塵+熱干擾;群組七:插拔耐久。群組一溫度壽命測試與群組七插拔耐久都是驗證產品壽命,一個是使用時間一個使用次數。插拔耐久測試比較簡單,我們不做詳細討論,我們重點研究群組一:溫度壽命測試項目,內容節選如下表:
Test Order
測試順序
Test
測試項目
Test procedure
測試程序
Condition of test specimens
試樣狀態
Test criteria
判定標準
1 Low level contact resistance
低階接觸阻抗
EIA-364-23 (termination of connector or socket to  board carrier or cable shall be included in measurements)
EIA-364-23(測試中應包含連接器終端或插座到板載或電纜。
Mated
匹對的
None
(base line measurements)
沒有
(基礎測量)
2 Durability
(preconditioning)
插拔耐久
(預處理)
EIA-364-09 (perform 5 unplug/plug cycles if the application requires up to 25 over the life of the connector or socket; 20 cycles if the application requires 26-200; or, 50 cycles if the application requires 201 or greater)
EIA-364-09(如果連接器或插座測試使用壽命內最多需要插拔耐久25次的,則執行插拔耐久5次;如果測試需要插拔耐久26-200次的,則執行插拔耐久20次;如果測試需要插拔耐久201次或以上的,則執行插拔耐久50次。
  No evidence of physical damage
沒有物理損傷
3 Temperature life
溫度壽命
EIA-364-17, method A (see table 8 for durations and temperatures)
EIA-364-17,方法A(持續時間和溫度見表8)
Mated
匹對的
None
沒有
4 Low level contact resistance
低階接觸阻抗
EIA-364-23 (termination of connector or socket to board carrier or cable shall be included in measurements)
EIA-364-23(測試中應包含連接器終端或插座到板載或電纜。
Mated
匹對的
Change in measurements evaluated against criteria specified by user
根據用指定的標準判定測量的變化值
5 Reseating
復位
Manually unplug/plug the connector or socket. Perform 3 such cycles.
手動插拔連接器或插座。插拔3次。
  No evidence of physical damage
沒有物理損傷
6 Low level contact resistance
低階接觸阻抗
EIA-364-23 (termination of connector or socket to board carrier or cable shall be included in measurements)
EIA-364-23(測試中應包含連接器終端或插座到板載或電纜。
Mated
匹對的
Change in measurements evaluated against criteria specified by user
根據用指定的標準判定測量的變化值
 
        該群組測試順序:1. 低階接觸阻抗à 2. 耐久性(預處理)à 3. 溫度壽命à 4. 低階接觸阻抗à 5.復位à 6. 低階接觸阻抗。其測試方法參照EIA-364-17 方法A(這里不作詳細介紹),溫度與測試持續時間表參照“表8”。如下“表8”列出詳細的內容:

8
Test durations (hours) for temperature life
溫度壽命測試持續時間(小時)
Field temperature and field life
使用溫度與使用壽命
Test  temperature 測試溫度
90°C 105°C 115°C
Test duration, hours 持續測試,小時
57°C for 3 years(57度使用3年) 192 24 8
57°C for 5 years(57度使用5年) 288 48 12
57°C for 7 years(57度使用7年) 394 58 17
57°C for 10 years(57度使用10年) 552 72 24
60°C for 3 years(60度使用3年) 288 48 12
60°C for 5 years(60度使用5年) 456 72 24
60°C for 7 years(60度使用7年) 610 91 34
60°C for 10 years(60度使用10年) 840 120 48
65°C for 3 years(65度使用3年) 600 96 24
65°C for 5 years(65度使用5年) 960 120 48
65°C for 7 years(65度使用7年) 1306 165 58
65°C for 10 years(65度使用10年) 1848 240 72
75°C for 3 years(75度使用3年) - 333 90
75°C for 5 years(75度使用5年) - 533 143
75°C for 7 years(75度使用7年) - 726 193
75°C for 10 years(75度使用10年) - 1008 265
85°C for 3 years(85度使用3年) - 528 144
85°C for 5 years(85度使用5年) - 840 240
85°C for 7 years(85度使用7年) - 1062 271
85°C for 10 years(85度使用10年) - 1584 432
95°C for 3 years(95度使用3年) - - 462
95°C for 5 years(95度使用5年) - - 833
95°C for 7 years(95度使用7年) - - 1146
95°C for 10 years(95度使用10年) - - 1607
NOTES
1 Test durations pertaining to field temperatures of 57°C, 60°C, 65°C and 75 °C. are based on the assumption that the contact spends its entire field life at that temperature, whereas those associated with a field temperatures of 85°C and 95°C are based on the assumption that the contact spends 1/3 of its field life at that temperature and its remaining life at 40°C or less.
2 The materials used in the construction of the connector or socket and in the components of the test vehicle (e.g., printed circuit cards, wiring, etc.) should be considered when selecting a test temperature.
 
說明:
  1. 使用溫度為57°C、60°C、 65°C和 75 °C的測試持續時間,是基于假設整個使用場合在這個溫度以下。而使用溫度為85°C和 95 °C,是基于假設1/3時間使用場合在這個溫度以下,其余時間在40°C以下或更低
  2. 在選擇測試溫度時,應考慮連接器或插座的結構和測試部件使用的材料(例如印刷電路板、電線等)。
           
 
        研究完這個表,我們應該有概念了。簡單地說吧,如果我們產品使用場合溫度在57°C以下,設計使用壽命要求滿足3年,如果用90°C的溫度進行加速壽命測試需要測192小時,如果用105°C的溫度進行加速壽命測試需要測24小時,如果用115°C的溫度進行加速壽命測試只需要測8小時。高溫加速測試,主要是讓連接器端子應力釋放加速,端子電鍍層氧化加速,塑膠老化加速,驗證一定年限后,連接器的接觸性能是否還可靠。
        除了常用的EIA 標準外,業界還有其他測試參考標準,如IEC(國際電工協會),GB/T(推薦性國家標準)等。其對應章節分別是:EIA -364-17, IEC-68-2-2,GB/T 2423.2。以上的分享希望對大家有幫助。
 
 
 
 
 
 




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