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第四講 連接器的測(cè)試詳解

發(fā)布時(shí)間:2009-08-01 來(lái)源:整理自互連技術(shù)論壇

中心議題:
  • 連接器測(cè)試的目的
  • 連接器測(cè)試程序的分類
  • 連接器測(cè)試的主要項(xiàng)目
連接器測(cè)試的目的是確認(rèn)產(chǎn)品的功能是否已達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)以及產(chǎn)品是否能夠達(dá)到應(yīng)用要求。測(cè)試將作為設(shè)計(jì)/產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段的一個(gè)延續(xù)加以考慮。藉適當(dāng)?shù)臏y(cè)試選擇、排序以及嚴(yán)格的水平,測(cè)試具有如下效果:
  • 評(píng)定設(shè)計(jì)能力
  • 評(píng)定產(chǎn)品對(duì)一般的機(jī)能失效的敏感度
  • 顯示出本領(lǐng)域中的期望性能
  • 作為失效模式分析的工具
  • 避免代價(jià)過(guò)高的領(lǐng)域更替(避免用于更高價(jià)值領(lǐng)域中的產(chǎn)品替換)
為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試的潛在作用(益處),一個(gè)意義長(zhǎng)遠(yuǎn)的測(cè)試計(jì)劃的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)要求在整個(gè)過(guò)程中具有自始至終的細(xì)心和邏輯性,如同創(chuàng)作與設(shè)計(jì)該產(chǎn)品本身一樣。

連接器測(cè)試程序的分類
有六種基本的測(cè)試程序是常用到的:
  • 設(shè)計(jì)校核測(cè)試
  • 驗(yàn)收測(cè)試
  • 質(zhì)量鑒定測(cè)試
  • 長(zhǎng)期性能(質(zhì)量)鑒定
  • 可靠性(強(qiáng)度)測(cè)試
  • 工程研究、分析性試驗(yàn)
每個(gè)程序都具有不同的目的,并且需要進(jìn)行復(fù)雜程度不同的測(cè)試并應(yīng)用特定的知識(shí)背景。

a. 設(shè)計(jì)校核測(cè)試
如其名稱所表示的那樣,設(shè)計(jì)校核測(cè)試(DVT)通常是用于確認(rèn)一個(gè)產(chǎn)品是否達(dá)到了其預(yù)期的性能標(biāo)準(zhǔn)。DVT一般不包括順序測(cè)試,它只測(cè)試產(chǎn)品是否已達(dá)到了所設(shè)定的基本功能標(biāo)準(zhǔn)。例如,DVT包括總的電阻測(cè)試、耐用周期(或循環(huán)測(cè)試)及插拔配合力的測(cè)試。DVT是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行的,而且成為一個(gè)廣為認(rèn)同的測(cè)試程序中必不可少的一部分。

b. 驗(yàn)收測(cè)試
驗(yàn)收測(cè)試通常在生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行并成為終檢的一部分,它包括一個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的測(cè)試,藉這些測(cè)試以保證產(chǎn)品之特定屬性達(dá)到要求的性能質(zhì)量的水平并符合產(chǎn)品運(yùn)行要求。它是生產(chǎn)過(guò)程的一部份,其使用程度是由最終使用者自己來(lái)決定的,并基于品保的目的也可被采購(gòu)部門(mén)加以利用。

c. 質(zhì)量鑒定
質(zhì)量鑒定通常結(jié)合設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行一系列連續(xù)測(cè)試(也就是對(duì)電鍍類型及鍍層厚度,端子材料等的測(cè)試),這將使Connector/Socket有條件達(dá)到一個(gè)特定的規(guī)格要求,而這種規(guī)格也許來(lái)自于產(chǎn)品、最終使用者或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試環(huán)境的保持時(shí)間一般是較短的或適度的(大約是100或240個(gè)小時(shí)),且其包括對(duì)類型廣泛的各種特性或運(yùn)行特征的監(jiān)測(cè)。最普通的質(zhì)量鑒定測(cè)試類型是以軍用的規(guī)格來(lái)要求的。這些測(cè)試不需要測(cè)定連接器系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行性能,但要確定是否有嚴(yán)重的問(wèn)題存在。正常的質(zhì)量鑒定測(cè)試僅僅在于解決已有技術(shù)和已知的材料體系問(wèn)題。

d. 長(zhǎng)期性能(質(zhì)量)鑒定
這種測(cè)試涉及以長(zhǎng)期暴露方式進(jìn)行、并且通常集中于對(duì)連接器系統(tǒng)的電氣穩(wěn)定性評(píng)估方面的一系列連續(xù)測(cè)試,確定持續(xù)暴露時(shí)間以確定在該產(chǎn)品或體系的預(yù)計(jì)壽命內(nèi),其是否對(duì)與時(shí)間有關(guān)的失效機(jī)理敏感。(測(cè)試)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度的確定即依賴于經(jīng)驗(yàn),也依賴于與本領(lǐng)域的測(cè)試條件/暴露時(shí)間有關(guān)的綜合因素。
  
從使用者的角度來(lái)看,所選擇的測(cè)試環(huán)境及(測(cè)試)持續(xù)時(shí)間只需要反映出所考慮的特定應(yīng)用情況下的問(wèn)題即可。而從制造商的角度來(lái)看,尤其對(duì)于一個(gè)普通意義的產(chǎn)品而言,測(cè)試程序必須多樣化以能夠反映出較大范圍的應(yīng)用條件/要求。這類測(cè)試對(duì)于新技術(shù),末確定的材料體系,以及全新的設(shè)計(jì)概念作出了很正規(guī)地評(píng)估。

e. 可靠性測(cè)試
在傳統(tǒng)的觀念中可靠性測(cè)試是復(fù)雜的,也很少在連接器上進(jìn)行,這種根據(jù)操作環(huán)境和應(yīng)功能需要的測(cè)試在應(yīng)用上是明確的??煽啃詼y(cè)試包括在預(yù)計(jì)的應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行的持續(xù)一定時(shí)間的耐久性測(cè)試,以及大尺寸樣品的大量數(shù)據(jù)采集點(diǎn),而這需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入地統(tǒng)計(jì)學(xué)上的處理。Mroczkowski and Maynard對(duì)這方面進(jìn)行了更詳細(xì)的闡述。
只有在考慮到批量和應(yīng)用的長(zhǎng)久性時(shí),可靠性測(cè)試在經(jīng)濟(jì)上才是可行的。確定了的可靠性僅能應(yīng)用于最初流程中的相關(guān)的設(shè)計(jì)特征及生產(chǎn)指數(shù)上。在確定了一個(gè)產(chǎn)品的可靠性級(jí)數(shù)(或程度)后設(shè)計(jì)/材料的變化會(huì)使可靠性評(píng)估毫無(wú)效果。在本章中將不對(duì)這類測(cè)試作詳細(xì)的討論。

f. 工程研究、分析性試驗(yàn)
這項(xiàng)試驗(yàn)包括工藝試驗(yàn)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更改的研究性試驗(yàn)兩個(gè)主要方面。其目的和任務(wù)是:對(duì)批生產(chǎn)的產(chǎn)品所發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析研究;擬定新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);確定材料代用或采用新工藝、新技術(shù)的可能性;考核產(chǎn)品能否滿足技術(shù)條件之外的特殊要求。

主要測(cè)試項(xiàng)目
以上所述各種類型的連接器測(cè)試,可分別由下列各種測(cè)試單元項(xiàng)目來(lái)組成。
  • 電氣性能測(cè)試
  • 環(huán)境性能測(cè)試
  • 機(jī)械性能測(cè)試

a. 電氣性能測(cè)試
主要測(cè)試項(xiàng)目和介紹如下:
耐壓試驗(yàn):目的是為了驗(yàn)證電連接器在額定工作電壓下能否安全工作,并驗(yàn)證耐受由于轉(zhuǎn)換、浪涌和其他類似現(xiàn)象引起的瞬時(shí)過(guò)電壓的能力。

絕緣電阻:目的是為了確立測(cè)定電連接器的絕緣材料及各密封件在能使這些元件表面或通過(guò)其內(nèi)部產(chǎn)生漏電流的直流電壓作用下,所呈現(xiàn)的電阻的方法。

接觸電阻:目的是采用測(cè)量通過(guò)規(guī)定電流的接觸件兩端毫伏壓降,來(lái)測(cè)定搭接了一定長(zhǎng)度導(dǎo)線的插合的電連接器的接觸件的電阻。

外殼間電連續(xù)性:目的是為了確定在摸擬的使用條件下的電連接器外殼的電連續(xù)性

導(dǎo)磁率:目的是為了驗(yàn)證樣品的導(dǎo)磁率是否低于規(guī)定值。

b. 環(huán)境性能試驗(yàn)
主要測(cè)試項(xiàng)目和介紹如下:
鹽霧:目的是為了確定電連接器在有控制的鹽液噴霧大氣中暴露后對(duì)電連接器的元件,表面處理層,機(jī)械結(jié)構(gòu)及允許的電氣參數(shù)等產(chǎn)生的影響.

濕熱試驗(yàn):確定電連接器在高溫及高濕環(huán)境條件下的適應(yīng)性

溫度循環(huán):為了確定電連接器暴露在模擬的貯藏,運(yùn)輸及使用過(guò)程中可能發(fā)生的最惡劣條件的極限高溫、極限低溫時(shí),以及暴露在極限高、低溫交替的沖擊時(shí)的耐受能力。

低氣壓浸漬:驗(yàn)證一對(duì)插合電連接器組裝件的連接器至導(dǎo)線間和界面密封處對(duì)摸擬的由高空迅速下降時(shí)及其后伴隨的潮氣冷凝水的密封能力。

溫度壽命:確定電連接器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)暴露在環(huán)境高溫中引起對(duì)電連接器電特性和機(jī)械特性的影響。

臭氧暴露:確定電連接器耐受一定量臭氧作用的能力。

防火:為了確定接好導(dǎo)線并插合好的電連接器在專用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的火焰溫度下經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后耐火焰的能力。

液體浸漬:確定電連接器暴露在它的使用壽命過(guò)程中可能接觸到的特定液體中耐惡化的能力。

低溫低氣壓:了模擬低溫條件下的實(shí)際使用工作情況,并在模擬高空條件下施加試驗(yàn)電壓的情況。

c. 機(jī)械性能試驗(yàn)
主要測(cè)試項(xiàng)目和介紹如下:

沖擊:目的是為了確定電連接器及其附件在承受粗魯作業(yè)、運(yùn)輸和軍事行動(dòng)發(fā)生沖擊時(shí)的適用性。

振動(dòng):目的是為了確定由電連接器在壽命期間可能遇到在主要頻段或隨機(jī)振動(dòng)頻段范圍內(nèi)及其幅度上受振動(dòng)的影響情況

電纜拉脫:目的是考核電纜或電連接器承受偶然軸向張力負(fù)荷時(shí)的能力。

恒加速度:目的是用以驗(yàn)證電連接器承受預(yù)計(jì)的使用加速度環(huán)境的能力,以確保在此環(huán)境下產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能不發(fā)生失效。

撞擊:目的是為了確定電連接器耐受在分離并落到地面上時(shí)可能遇到的撞擊的能力。本試驗(yàn)僅適用于設(shè)計(jì)符合該項(xiàng)要求的電連接器。

機(jī)械壽命:目的是為了確定電連接器或接觸件受到插合的分離循環(huán)的影響,這種插合的分離是摸擬電連接器使用期的機(jī)械壽命。

絕緣體安裝板固定性:目的是為了確定電連接器中絕緣體的固定機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性和絕緣體材料的強(qiáng)度,以及確立電連接器耐受組合的接觸件插合和分離力產(chǎn)生的軸向負(fù)荷的能力。

接觸件固定性:目的是在電連接器的接觸件上施加一個(gè)軸向力,以確定電連接器耐受使接觸件從電連接器絕緣體中的正確位置產(chǎn)生位移的力的能力和耐受接觸件不脫出的能力。

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