连接器功能测试课件.ppt

1、連接器性能及測試連接器性能及測試內內 容容 提提 要要g 連接器常用測試規範連接器常用測試規範g 連接器的主要測試項目及目連接器的主要測試項目及目的的g 連接器產品功能性驗證連接器產品功能性驗證連接器常用測試規範連接器常用測試規範G 常用國際規範常用國際規範1-1.MIL-STD-1344A(美國軍用規範美國軍用規範)1-2.MIL-STD-202F1-3.EIA-364C(美國電子工業學會美國電子工業學會)1-4.IEC-512(國際電子委員會國際電子委員會)G 產品或業界規範產品或業界規範2-1.MIL-STD-24308C For D-SUB CONN.2-2.PCI,EISA Stan

2、dard2-3.IEEE 13942-4.PCMCIA.2-5.EIA-540 BOOO,EIA-540 BAAA for ZIF SOCKET連接器常用測試規範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的主要測試項目及目的一一.電氣特性測試電氣特性測試1-1.絕緣阻抗測試絕緣阻抗測試(Insulation Resistance)1-2.耐電壓測試耐電壓測試(Dielectrics Withstanding Voltage)1-3.低功率接觸阻抗低功率接觸阻抗(LLCR)1-4.電容及電感量測電容及電感量測(Capacitance&Inductance)1-5.溫升測試溫升測試(Tem

3、perature Rise)連接器的主要測試項目及目的連接器的主要測試項目及目的二二.機械特性測試機械特性測試2-1.單點插入力與拔出力單點插入力與拔出力(Engagement&Separation Force)2-2.整體插入力與拔出力整體插入力與拔出力(Mating&Unmating Force)2-3.端子保持力端子保持力(Contact Retention Force)2-4.端子正向力端子正向力(Normal Force)2-5.耐久性測試耐久性測試(Durability)連接器的主要測試項目及目的連接器的主要測試項目及目的三三.環境測試環境測試3-1.鹽水憤霧試驗鹽水憤霧試驗(Sa

4、lt spray)3-2.耐濕性試驗耐濕性試驗(Humidity)3-3.振動試驗振動試驗(Vibration)3-4.衝擊試驗衝擊試驗(Shock)3-5.熱衝擊試驗熱衝擊試驗(Temperature Cycling or Thermal Shock)3-6.高溫壽命試驗高溫壽命試驗(Temperature Life)3-7.耐焊錫熱試驗耐焊錫熱試驗(Resistance To Solder Heat)3-8.焊錫性焊錫性(Solderability)連接器產品功能性驗證連接器產品功能性驗證I.EIA StandardII.HP Qualification RequirementsIII.I

5、ntel Qualification RequirementI.EIA Standard 量測依據量測依據:EIA-364.I-1.測試環境需求測試環境需求:I-1-1.溫度溫度:150C350C.I-1-2.濕度濕度:20%80%I-1-3.大氣壓力大氣壓力:650800mmHg I-2.測試樣本數及測試點測試樣本數及測試點:I-2-1.樣本數樣本數:除特別規定外除特別規定外,其測試的樣本數參考下列規定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.測試點數測試點數:抽測抽測25%P

6、ER Sample,若少於若少於25對對,則全測則全測.I-3.Precondition的插拔次數的插拔次數:I-3-1.25cycles for connectors.I-3-2.5cycles for socket I-4.量測順序如附件量測順序如附件:II.HP Qualification Requirements 量測依據量測依據:Hp A-5951-1635-1 Rev.C General Requirements.II-1.測試環境需求測試環境需求:II-1-1.溫度溫度:250C300C.II-1-2.濕度濕度:30%70%II-1-3.大氣壓力大氣壓力:650800mmHg I

7、I-2.測試樣本數及測試點測試樣本數及測試點:II-2-1.樣本數樣本數:除特別規定外除特別規定外,其測試的樣本數參考下列規定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.量測順序見附件量測順序見附件:III.Intel Qualification Requirements 量測依據量測依據:Intel Corporations Socket Qualification Requirements Specification.III-1.測試環境需求測試環境需求:III-1-1.溫度溫

8、度:150C350C.III-1-2.濕度濕度:20%80%III-1-3.大氣壓力大氣壓力:650800mmHg III-2.測試樣本數測試樣本數:III-2-1 Group14:8pairs III-2-2 Group57:4pairs III-2-3 Group8:2pairs III-3.量測順序見附件量測順序見附件:1-1.絕緣阻抗測試絕緣阻抗測試(Insulation Resistance)1-1-1.量測目的量測目的:評估連接器之絕緣材料在通過直流電壓后評估連接器之絕緣材料在通過直流電壓后,其表其表 面產生漏電流狀況面產生漏電流狀況,以判定其絕緣程度以判定其絕緣程度.1-1-2.

9、量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,method 3003.1 1-1-3.量測方法量測方法:1-1-3-1.測試位置為最靠近之相鄰兩端子或端子與鐵殼測試位置為最靠近之相鄰兩端子或端子與鐵殼,如果如果 是同軸連接器則為內部與外部之端子是同軸連接器則為內部與外部之端子.1-1-3-2.測試時間測試時間:2分鐘分鐘.1-1-3-3.測試電壓測試電壓:500Vdc 或特別規定或特別規定.一一.電氣特性測試電氣特性測試1-2.耐電壓測試耐電壓測試(Dielectrics Withstanding Voltage)1-2-1.量測目的量測目的:評估連接器之安全額定電壓及承受瞬間脈衝電評估連接

10、器之安全額定電壓及承受瞬間脈衝電 壓之安全性壓之安全性,進而評估連接器的絕緣材料與其組成絕緣間進而評估連接器的絕緣材料與其組成絕緣間 隔是否適當隔是否適當.1-2-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,method 3001.1 1-2-3.量測方法量測方法:1-2-3-1.量測點為最接近的相鄰兩端子量測點為最接近的相鄰兩端子,及及shell與最接近與最接近 shell的端子間的端子間.1-2-3-2.測試時間測試時間:1分鐘分鐘.1-2-3-3.耐壓過程之漏電流除特別規定外耐壓過程之漏電流除特別規定外,不得超過不得超過5mA,一般以一般以0.5mA為測試需求為測試需求.1-3.

11、低功率接觸阻抗測試低功率接觸阻抗測試(LLCR)1-3-1.量測目的量測目的:在不破壞端子表面的氧化薄膜下在不破壞端子表面的氧化薄膜下,測試結合兩端測試結合兩端 子間的接觸阻值子間的接觸阻值,以作為連接器端子之總體性評估以作為連接器端子之總體性評估.1-3-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,method 3002-1 1-3-3.量測方法量測方法:1-3-3-1.以四線量測法量測結合端子之電阻值以四線量測法量測結合端子之電阻值.1-3-3-2.測試電流測試電流:100mA maximum.1-3-3-3.開路電壓開路電壓:20mV maximum.1-4.電容及電感量測電容及

12、電感量測(Capacitance&Inductance)1-4-1.量測目的量測目的:評估連接器之電容值及電感值是否合乎規格評估連接器之電容值及電感值是否合乎規格 需求需求,因連接器之目的即為傳輸信號因連接器之目的即為傳輸信號,而傳輸線的電容而傳輸線的電容 電感取決於導體的几何形狀電感取決於導體的几何形狀介質特性介質特性.若是設計不良若是設計不良,則則 會導致信號傳輸延遲會導致信號傳輸延遲,訊號扭曲及阻抗不匹配的現象訊號扭曲及阻抗不匹配的現象.1-4-2.量測依據量測依據:電容電容(MIL-STD-202 F,method 305),電感電感 (EIA-364-69)及依客戶之測試需求及依客戶

13、之測試需求.1-4-3.量測程序量測程序:1-4-3-1.量測頻率量測頻率:除特別規定外除特別規定外,一般以一般以1Khz或或1Mhz.1-4-3-2.電容量測電容量測:在相鄰在相鄰2pin的遠端開路的遠端開路,近端以電容表或近端以電容表或 LCR meter量測其電容值量測其電容值.1-4-3-3.電感量測電感量測:在相鄰在相鄰2pin遠端短路遠端短路,近端用近端用LCR meter 量測其電感值量測其電感值.1-5.溫升測試溫升測試(Temperature Rise)1-5-1.量測目的量測目的:評估端子能攜帶規格之額定電流在規格時間內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

14、過規定值其溫升不得超過規定值.1-5-2.量測依據量測依據:IEC-512-3.1-5-3.測試時間測試時間:5小時小時 1-5-4.除特別規定外除特別規定外,一般溫升變化的最大值為不超過室溫一般溫升變化的最大值為不超過室溫300C.2-1.單點插入力與拔出力單點插入力與拔出力(Engagement&Separtion)2-1-1.量測目的量測目的:評估個別端子插入與拔出時所需之力量評估個別端子插入與拔出時所需之力量.2-1-2.量測依據量測依據:EIA-364-37A.2-1-3.量測方法量測方法:2-1-3-1.用用maximum測試測試pin預先插拔預先插拔2次次.2-1-3-2.如無特

15、別規定則以最大測試如無特別規定則以最大測試pin或測試板量測插入力或測試板量測插入力,以最小測試以最小測試pin或測試板測拔出力或測試板測拔出力.2-1-3-3.測試之測試之Gage pin應注意其表面粗糙度規格須符合應注意其表面粗糙度規格須符合MS-3197之規定之規定.二二.機械特性測試機械特性測試2-2.整體插入力與拔出力整體插入力與拔出力(Mating&Unmating Force)2-2-1.量測目的量測目的:評估連接器在不同環境應力下評估連接器在不同環境應力下,測試前及測試后測試前及測試后 的整體插入與拔出力的整體插入與拔出力,及連接器鐵殼之防護能力及連接器鐵殼之防護能力.2-2-

16、2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,method 2013.1 2-2-3.量測方法量測方法:2-2-3-1.一般為公母實配為測試方法一般為公母實配為測試方法.2-2-3-2.樣品為樣品為Slot系列時系列時,除特別規定外除特別規定外,則以最大尺寸測試板則以最大尺寸測試板 測試測試Mating Force,以最小測試板測試以最小測試板測試Unmating Force.2-3.端子保持力端子保持力(Contact Retention Force)2-3-1.量測目的量測目的:評估端子裝配進塑膠后評估端子裝配進塑膠后,端子所能承受之最大端子所能承受之最大 軸向力軸向力.以避免在使用

17、時因操作錯誤而造成退以避免在使用時因操作錯誤而造成退pin現象現象.2-3-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A.method 2007.1 2-3-3.量測方法量測方法:可區分為可區分為2種方式種方式:2-3-3-1.在端子上施加一規定靜荷重於規定時間后在端子上施加一規定靜荷重於規定時間后,量測端子量測端子之之 位移變化量是否符合規定需求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在端子施加一軸向力,直至端子被退出塑膠体外直至端子被退出塑膠体外,記錄記錄 其最大軸向力是否符合規定的需求其最大軸向力是否符合規定的需求.2-4.端子正向力端子正向力(Normal

18、Force)2-4-1.量測目的量測目的:量測正向力藉以驗證端子設計及材料選定是否量測正向力藉以驗證端子設計及材料選定是否 合乎設計理念合乎設計理念,進而推算出各相關的力量進而推算出各相關的力量,以作為設計變更以作為設計變更 之參考。之參考。2-4-2.量測依據量測依據:EIA-364-04 2-4-3.量測方法量測方法:2-4-3-1.量測端子之量測端子之Contact point間隙間隙(Gap)。2-4-3-2.計算量測之位移量計算量測之位移量:Disp=(Mating parts之直徑或厚度之直徑或厚度-gap)/2 若端子之若端子之gap為單彈片設計如為單彈片設計如Smart Car

19、d則位移不須則位移不須 除以除以2。2-4-3-3.剖開露出待測剖開露出待測pin之之contact point點。點。2-4-3-4.以推拉力試驗機量測待測端子以推拉力試驗機量測待測端子contact point被壓至計被壓至計算算 之測試位移量時力量之測試位移量時力量,即為正向力。即為正向力。2-5.耐久性試驗耐久性試驗 2-5-1.量測目的量測目的:評估連接器經連續插拔后評估連接器經連續插拔后,其端子電鍍層摩耗程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。度或插拔前后之電氣特性與機械特性變化。2-5-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,Method 2015

20、.1。2-5-3.量測方法量測方法:2-5-3-1.插拔速度除特別規定外插拔速度除特別規定外,每小時不超過每小時不超過300cycle。2-5-3-2.測試方式以連接器公母實配為測試原則測試方式以連接器公母實配為測試原則,若為若為SLOT系系 列產品則以最大板厚之測試板執行測試。列產品則以最大板厚之測試板執行測試。3-1.監水噴霧試驗監水噴霧試驗(Salt spray)3-1-1.量測目的量測目的:評估連接器金屬配件及端子鍍層抗監霧腐蝕的評估連接器金屬配件及端子鍍層抗監霧腐蝕的 能力。能力。3-1-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,Method 1001.1。3-1-3.量測

21、程序量測程序:3-1-3-1.量測條件量測條件:A.監水濃度監水濃度:5%重量比重量比 B.試驗艙之溫度試驗艙之溫度:35 1.1/1.7 C.飽和桶溫度飽和桶溫度:47 2 3-1-3-2.量測時間量測時間:測試條件測試條件 測試時間測試時間 A 96小時小時 B 48小時小時(使用較多使用較多)C 500小時小時 D 1000小時小時三三.環境測試環境測試 3-1-3-3.至少每至少每16小時搜集監霧量一次小時搜集監霧量一次,監霧量平均每小為監霧量平均每小為 1-2ml。3-1-3-4.樣品的放置應不互相接觸樣品的放置應不互相接觸,且測試面與垂直面成且測試面與垂直面成15。3-1-3-5.

22、試驗完畢后除特別規定外試驗完畢后除特別規定外,試樣應以清水衝洗試樣應以清水衝洗5分鐘分鐘(水水 溫不得超過溫不得超過35)必要時以軟毛刷洗。必要時以軟毛刷洗。3-2.耐濕性試驗耐濕性試驗(Humidity)3-2-1.量測目的量測目的:評估連接器在經高溫高濕之環境儲存后對產品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。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.量測依據量測依據:MIL-STD-1344 A,Method 1002.2。3-2-3.量測程序量測程序:而濕性試驗可區分為而濕性試驗可區分為:4-2-3-1.恆溫恆濕試

23、驗恆溫恆濕試驗(Steady state)A.量測條件量測條件:(1).溫度溫度40;濕度濕度95%(R.H.)。B.量測時間量測時間:測試條件測試條件 測試時間測試時間 A 240小時小時 B 96小時小時 C 540小時小時 D 1344小時小時 3-2-3-2.溫濕度循環試驗溫濕度循環試驗(Humidity-comperature cycling)A.量測溫度、時間及濕度如附圖。量測溫度、時間及濕度如附圖。B.量測時間量測時間:10cycles。C.副周期副周期7a可省略執行可省略執行,若執行若執行7a步驟步驟,在前在前9個循環中執行個循環中執行 5個循環。個循環。D.最終量測應在從試驗

24、艙取出后最終量測應在從試驗艙取出后,放置室溫在放置室溫在1-2H內完成內完成 量測。量測。3-3.振動試驗振動試驗(Vibration)3-3-1.量測目的量測目的:評估連接器耐振持久性評估連接器耐振持久性,確認連接器是否因夾持確認連接器是否因夾持 力太鬆力太鬆,以致於振動過程中造成瞬時斷電現象以致於振動過程中造成瞬時斷電現象,及因振動而及因振動而 發生接觸點腐蝕氧化現象而造成阻值變化。發生接觸點腐蝕氧化現象而造成阻值變化。3-3-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344A,Method 2002。3-3-3.量測程序量測程序:3-3-3-1.量測電流量測電流:將結合樣品串聯成一個回路將

25、結合樣品串聯成一個回路,並通一並通一 100mA之電流於回路上。之電流於回路上。3-3-3-2.監控斷電時監控斷電時:1us(若無特別規定若無特別規定)3-3-3-3.振動軸向振動軸向 x-y-z三軸。三軸。3-3-3-4.正弦振動之各測試條件及時間如下表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隨機振動條件如附頁所示 4-3-3-6.振動時間振動時間:若無特別規定則依下列規定若無特別規定則依下列規定 A.3min B.15min C.1.5 hours D.8hours3-4.衝擊試驗衝擊試驗(Shock)3-4-1.量測目的量測目的:模擬連接器在承受運輸途中或

26、其他因素發生突模擬連接器在承受運輸途中或其他因素發生突 發衝擊狀況時發衝擊狀況時,對產品接觸功能性的影響對產品接觸功能性的影響.3-4-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344A,Method 2004-1。3-4-3.量測程序量測程序:3-4-3-1.衝擊波形衝擊波形 A.半正玄波半正玄波 B.鋸齒波鋸齒波 C.方波方波 3-4-3-2.衝擊次數衝擊次數:3軸軸6個面個面,每面每面3次共次共18次次.3-4-3-3.若無特別規定若無特別規定,則在測試樣品通則在測試樣品通100mA電流電流,并監控其并監控其 於衝擊中是否有於衝擊中是否有1us之斷電現象之斷電現象。3-5.熱衝擊熱衝擊(T

27、emperature Cycling or Thermal Shock)3-5-1.量測目的量測目的:評估電子元件在急速的大溫差變化下評估電子元件在急速的大溫差變化下,對於對於 其功能品質的影響其功能品質的影響.3-5-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344A,Method 1003.1 MIL-STD-202 F,Method 107 G.3-5-3.量測程序量測程序:3-5-3-1.高低溫之溫度變化應於高低溫之溫度變化應於5分鐘內完成分鐘內完成.3-5-3-2.熱衝循環條件熱衝循環條件:3-6.高溫壽命試驗高溫壽命試驗(Temperature Life)3-6-1.量測目的量測目的

28、:評估連接器曝露在高溫環境於規定時間后端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子及塑膠應力是否有弛緩現象,及其他影響產品品質因素及其他影響產品品質因素 存在存在.3-6-2.量測依據量測依據:MIL-STD-1344A,Method 1005-1 3-6-3.量測程序量測程序:3-6-3-1.量測時間及條件量測時間及條件,如表所列如表所列.3-6-3-2.除特別規定外除特別規定外,一般以一般以Mating條件進烘烤箱測試條件進烘烤箱測試.3-7.耐焊錫熱試驗耐焊錫熱試驗(Resistance To Solder)3-7-1.量測目的量測目的:評估電子元件經過錫槽時評

29、估電子元件經過錫槽時,其承受焊錫熱或輻射其承受焊錫熱或輻射 熱的能力熱的能力.(SMT)3-7-2.量測依據量測依據:MIL-STD-202 F,Method 210 A 3-7-3.量測方法量測方法: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浸泡深度至距塑膠体1.57mm處處.3-8.焊錫性焊錫性(Solderability)3-8-1.量測目的量測目的:評估電鍍后之端子評估電鍍后之端子,經焊錫性試驗后經焊錫性試驗后,經由顯微經由顯微 觀察其沾錫表面是否有拒焊觀察其沾錫表面是否有拒焊,針孔等品質異常

30、現象針孔等品質異常現象.3-8-2.量測依據量測依據:MIL-STD-202 F,Method 208 F 3-8-3.量測程序量測程序:3-8-3-1.樣品先執行蒸汽老化試驗樣品先執行蒸汽老化試驗4-8小時小時.3-8-3-2.浸泡浸泡R TYPE或或RMA TYPE之助焊劑之助焊劑59秒秒.3-8-3-3.沾錫條件沾錫條件:A.浸泡速度浸泡速度:1+/-0.25(inch)B.浸泡時間浸泡時間:5+/-0.5(秒秒).C.錫爐溫度錫爐溫度:245+/-5OC.3-8-3-4.測試后之樣品如沾有過剩之助焊劑則需浸泡測試后之樣品如沾有過剩之助焊劑則需浸泡 ISOPROPLY ALCOHOL將其去除將其去除.