连接器功能测试课件

1、連接器性能及測試第1页，共32页。內 容 提 要 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第2页，共32页。連接器常用測試規範 常用國際規範1-1. MIL-STD-1344A (美國軍用規範)1-2. MIL-STD-202F1-3. EIA-364C (美國電子工業學會 )1-4. IEC-512 (國際電子委員會)第3页，共32页。 產品或業界規範2-1. MIL-STD-24308C For D-SUB CONN.2-2. PCI,EISA Standard2-3. IEEE 13942-4. PCMCIA.2-5. EIA-540 BOOO,EIA-540

2、 BAAA for ZIF SOCKET連接器常用測試規範第4页，共32页。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)第5页，共32页。連接器的主要測試項目及目的二. 機械特性測試2-1. 單點插入力與拔出力(Engagement&Separation Force)2-2.

3、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)第6页，共32页。連接器的主要測試項目及目的三. 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

4、. 耐焊錫熱試驗(Resistance To Solder Heat)3-8. 焊錫性(Solderability)第7页，共32页。連接器產品功能性驗證I. EIA StandardII. HP Qualification RequirementsIII. Intel Qualification Requirement第8页，共32页。I. EIA Standard 量測依據 : EIA-364. I-1. 測試環境需求: I-1-1. 溫度: 150C350C. I-1-2. 濕度: 20%80% I-1-3. 大氣壓力: 650800mmHg I-2. 測試樣本數及測試點: I-2-1.

5、 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 Group25: 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 I-4. 量測順序如附件:第9页，共32页。II. HP Qualification Requirements 量測依據 : Hp A-5951-1635-1 Rev

6、. C General Requirements. II-1. 測試環境需求: II-1-1. 溫度: 250C300C. II-1-2. 濕度: 30%70% II-1-3. 大氣壓力: 650800mmHg 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 II-2-2. 量測順序見附件:第10页，共32页。III. Intel Qualification Requirements 量測依據 : Intel Corp

7、orations Socket Qualification Requirements Specification. III-1. 測試環境需求: III-1-1. 溫度: 150C350C. III-1-2. 濕度: 20%80% III-1-3. 大氣壓力: 650800mmHg III-2. 測試樣本數: III-2-1 Group14: 8pairs III-2-2 Group57: 4pairs III-2-3 Group8: 2pairs III-3. 量測順序見附件:第11页，共32页。1-1. 絕緣阻抗測試(Insulation Resistance) 1-1-1. 量測目的:評

8、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 或特別規定.一. 電氣特性測試第12页，共32页。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

9、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.第13页，共32页。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

10、-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.第14页，共32页。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

11、-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.第15页，共32页。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.

12、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.第16页，共32页。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- 3197之規定.二.

13、 機械特性測試第17页，共32页。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.第18页，共32页。2-3. 端子保持力(Contact Retent

14、ion 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 其最大軸向力是否符合規定的需求.第19页，共32页。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

15、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。第20页，共32页。2

16、-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。 第21页，共32页。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-

17、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: 351.1/1.7 C. 飽和桶溫度: 472 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小時三. 環境測試第22页，共32页。 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

18、)必要時以軟毛刷洗。 第23页，共32页。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小時第24页，共32页。 3-2-3-2

19、. 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。第25页，共32页。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

20、。 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:第26页，共32页。 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第27页，共32页。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

21、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之斷電現象。 第28页，共32页。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:第29页，共32页。3-6. 高溫壽命試驗(Temperature Life) 3-6-1. 量測