连接器测试与可靠性

Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器设计培训系列连接器设计培训系列连接器的测试与可靠性连接器的测试与可靠性连接器的测试与可靠性简介连接器的测试与可靠性简介连接器测试种类连接器测试种类连接器鉴定测试连接器鉴定测试//QualificationQualification连接器可靠性测试连接器可靠性测试//ReliabilityReliability知名机构对连接器不良统计知名机构对连接器不良统计案例案例,,数据数据,,图示图示,,图片培训时提供图片培训时提供Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器测试的目的:评估连接器在工作状况下的性能正确选择/设置测试内容的前提:理解存在的失效机理–决定测试类型理解工作环境/条件下触发连接器失效机理的负荷水平/程度(severityofstresses)–决定测试条件/测试程度(leversoftestconditions)失效机理的两种类型:内在固有的失效机理,如锡层的微动腐蚀,设计(材料)所决定外因引起的失效机理,如界面污染,刮伤,外因(如应用环境)所决定适当的测试设计/设置能评估触发失效机理和产品失效(失效机理产生的退化达到一定程度)的可能性应用环境:在一定应用环境下产品的负荷状况决定失效机理,故评估应用环境甚为重要,而不至于设计的试验没有触发实际应用中存在的失效机理或触发了实际应用中不存在的失效机理.评估应用环境的内容如下：连接器测试与可靠性简介连接器测试与可靠性简介Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器类别及应用环境要求（1）连接器测试与可靠性简介连接器测试与可靠性简介L1L2Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器类别及应用环境要求（2）连接器测试与可靠性简介连接器测试与可靠性简介L3L4Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器类别及应用环境要求（3）连接器测试与可靠性简介连接器测试与可靠性简介L5L6Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!连接器测试的本质:使产品的负荷控制在一定条件内,看失效机理是否触发,若触发,产品退化/降解的程度是否令产品失效.具体的测试类型的选择决定于关注的失效机理.测试可分为验收性测试和评估性测试.测试加速因子:指测试中的时间/循环次数与应用中产品的寿命的关系,如测试中的5天相当于应用中的5年,则加速因子是365:5X365/5=365.测试时间与应用时间的关系未必是线性的.常见各种失效机理对应的测试类型:A,温湿循环(Temperaturecyclingwithhumidity)连接器测试种类连接器测试种类加速因子:如果试验中的温湿对应应用中的温湿状况,试验的一个循环可能对应应用中的一个循环.注意事项:如果试验温度极限过大于应用极限,负荷可能应发实际不可能出现的失效模式Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!常见各种失效机理对应的测试类型:B,热冲击(thermalshock)C,混合气体(Mixedflowinggas)连接器测试种类连接器测试种类加速因子:如果试验中的温湿对应应用中的温湿状况,试验的一个循环可能对应应用中的一个循环.注意事项:如果试验温度极限过大于应用极限,负荷可能应发实际不可能出现的失效模式Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!常见各种失效机理对应的测试类型:D,振动(vibration)连接器测试种类连接器测试种类Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!常见各种失效机理对应的测试类型:E,机械冲击(mechanicalshock)连接器测试种类连接器测试种类Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!常见各种失效机理对应的测试类型:F,高温老化(Hightemperature–heatage)连接器测试种类连接器测试种类Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!常见各种失效机理对应的测试类型:G,插拔循环(Durability/mating-unmatingcycling)连接器测试种类连接器测试种类Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!评估性测试:评估性测试包括确认测试(verificationtesting),验证测试(validationtesting),开发测试(developmenttesting).这种类型的测试是为了了解特定设计的性能如何,没有合格不合格的标准.评估性测试用于新设计或设计变更,样品不必是量产产品-事实上该阶段不存在量产产品.评估性测试的程度决定于设计的新颖性.采用传统的,设计依据经过很好认证的设计可以不要求什么测试,因为这些设计不会被怀疑是否能达到期望的性能.验收性测试:验收性测试包括鉴定测试(qualificationtesting),可靠性测试(reliabilitytesting).这种类型的测试是根据具体的标准来测试产品是否满足要求.鉴定测试是评估产品设计满足通用要求的能力,这些通用要求一般已被采用较长时间.目的是证明相对各种失效机理产品能提供稳定的性能.典型的测试是,经过一定的预处理后的样品只涉及单个负荷.如引发应力松弛的高温老化试验与引发腐蚀的MFG试验一般不会在一起.故鉴定测试中以分组的形式很常见.在实际应用中,连接器可能同时经历多种失效机理而且失效机理间可能相互影响使性能的退化比单个失效机理作用下的退化明显.故在单负荷分组试验中要求允许的性能变化很小.如实际应用中可能允许几十毫欧的电阻差只允许几毫欧.连接器测试种类连接器测试种类Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!鉴定试验是为一定应用范围(如办公室环境+家用环境+…)而开发的,它不能提供显示产品在特定应用下的性能数据,它表明产品性能在一定范围内,只要在这范围,产品的性能在适用鉴定试验的范围内能满足性能要求.信号端子与电源端子的鉴定试验:信号端子与电源端子的分类:信号端子用单负荷分组法做鉴定试验,而电源端子鉴定载流能力时用多负荷法.连接器测试种类连接器测试种类鉴定试验鉴定试验Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!!Encnnenablesconnection!!Encnnenablesconnection!混合气体试验的水平与应用环境的对应关系.连接器测试种类连接器测试种类鉴定试验鉴定试验卷曲(crimp)永久连接界面鉴定试验内容Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!!Encnnenablesconnection!!Encnnenablesconnection!可靠性是指产品在一定的工作环境下(如一定温度,应力)在寿命期间性能满足要求的可能性.可靠性测试的3大因素:失效标准；寿命要求(年限或插拔循环);应用场合(环境,机械,电气)可靠性评估的方法:实际使用法:最准确的评估方法;建立监控系统很费事;很费时间-一批产品使用完才有结果;应用系统和监控系统的可靠性不可知-要求额外系统-系统要有足够寿命以便试验产品改良;评估只对试验的场合有效;应用有限.连接器测试种类连接器测试种类可靠性测试可靠性测试Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!预测法(predictive）:基于以往试验研究和测试而开发的模型来预测产品的可靠性.该模型需确定关键参数,如材料,应用环境,机械应力,应用性能要求,负载持续率(dutycycle),制造技术.一般先赋予一个基本失效率然后乘以关键参数决定的各因子.样本有美军标Mil-HDBK-217;西门子标准SN29500;贝尔试验室的TR-NWT-000332.能早期预测产品可靠性(产品被制造前);模型建立后预测简便;准确性和有效性局限于确定关键参数和因子的研究水平;模型无法考虑到制造商的历史,制造商不同的工艺水平,管控方法;精确性受限；该方法适用于失效机理较少,失效标准简单,数据充分,研究水平较高的产品.该方法不适合连接器这种失效机理受环境和载荷影响较大,失效标准决定于应用场合/要求,失效分析数据较少的产品.但对连接器不同设计方案能提供可靠性相对等级的信息.很少用于精准评估连接器可靠性.连接器测试种类连接器测试种类可靠性测试可靠性测试Encnnenablesconnection!Encnnenablesconnection!失效物理(Physicsoffailure）法:失效物理法要求识别潜在的失效机理并开发出能触发该失效机理的试验.目的是在一定速率(具有一定加速因子)使产品产生在实际应用中会出现的性能退化/降解.这种方法的主要局限是开发试验的能力–该实验以一定加速因子准确触发典型的性能退化.但不太可能以相同的速率同时触发各种潜在的失效机理.若充分理解潜在的失效机理和测试技术,能够获得有关产品可靠性的信息.若试验科学合理,失效物理法比预测法更准确,比实际使用法应用场合更广,试验周期更短,更易操作.开发失效物理法试验的评估因素:设计/材料:设计和材料的选择决定了固有的失效机理,故引导我们选择应采用的试验方法,所选的方法应该是能触发所关注的失效机理应用环境下的负荷:实际环境下的负荷状