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认证知识

连接器UL认证机械规范要求

文章来源:广东优科检测人气:114发表时间:2018-09-18

连接器在使用过程中会有作用力产生,确定连接器的力量要求,是保证连接器能稳固连接的关键。接下来广东优科检测为大家讲解下连接器UL认证的机械特性规范要求:
一、插拔力(Mating and Unmating force)
目的:确认连接器在使用过程中产生的力量足以维持连接器功能和适合消费者的手感。
UL认证测试方法:EIA-364-13 or MIL-STD-1344A,2013.1。
测试要点:
a. 测试对像为整个连接器,full ass'y。 
b. 测试作用轴为连接器正常使用的方向。
c. 除非特别指定,测试速度定义为25.4mm/minute。
规范要求:
a. 插入力一般设定最大值。(35N Max.)。
b. 拔出力一般设定最小值。(7N Min. initial;3N Min. Final),也有客户要求设定最大值。

定义插入力是为了适合消费者的手感,定义拔出力是为了保证连接器在收到意外力的状况下保持连接,不产生因意外力量使两连接产品脱离而发生断信。

插入力为互相匹配的两个连接器从完全分离到工作状态所产生的力量;拔出力为互相匹配的两个连接器从工作状态到完全分离所产生的力量。插拔力是消费者在使用产品的时候产生,只是有对接端(io/plug,jack/plug)方会产生插拔力,一般无对接端的,如battery/sim conn.不定义插拔力。(参考图一)

测试过程产出的力量曲线图包含很多资讯,可以从力量曲线图上了解到连接系统在插拔过程中的应力状况,找出异常点进行设计改善。
连接器UL认证机械规范要求

(图一)


二、锁紧力(Locking force)
目的:确认连接器在使用过程中受到意外状况(力量)下,接触界面不分离,以确保意外状况(力量)下的功能。
UL认证测试方法:N/A。
测试要点:
a. 测试对像为整个连接器,full ass'y 。
b. 测试作用轴为连接器正常使用的方向。
c. 除非特别指定,测试速度定义为25.4mm/minute。
规范要求:一般设定最小值(30N Min.)。

锁紧力为锁紧机构仍在作用的状况下硬使互相匹配的两个连接器从工作状态到完全分离所产生的力量 。此测试为破坏性测试,对于自锁或半自锁系统中的锁紧力等同于拔出力。

三、保持力(Retention)
目的:确保连接器在制造或使用过程中接触端子(导体)的状态(位置),避免外力(如制造过程焊线时的拉扯;SMT过程的热变形力量;插拔时的力量,使用过程冲击或振动产生的力等)使接触端子(导体)偏离工作位置,导致连接功能丧失。
UL认证测试方法:EIA-364-29 (EIA-364-05)。
测试要点:
a. 测试对像为整个连接器,full ass'y 
b. 测试作用轴为连接器正常使用的方向(端子组装的反方向)。
c. 除非特别指定,速度为25.4mm/minute。 
d. 为破坏性测试。 
规范要求:一般设定最小值(4.9N Min.)。

定义端子保持力是为了确保端子(导体)固定在塑胶内,已组装在塑胶内的端子在制造过程中(如焊接/产品搬运过程中的拉扯/SMT过程)和使用过程中(如公母对插过程,或产品受到振动和冲击)均会收到外力作用,所以端子和塑胶的保持力必须足够,不会使端子在受到意外力后产生退 PIN,导致连接中断,连接功能失效。(参考图二)
连接器UL认证机械规范要求
(图二)

四、正向力(Normal force)
目的:维持连接器在使用过程中的正向接触应力,以确保连接器在使用过程中保持足够低的接触阻抗和磨擦;确保连接功能(不发生瞬断)。
UL认证测试方法:N/A。
测试要点:
a.系统中弹性接触件在工作状态下产生的正向接触应力。 
b.除非特别指定,速度为25.4mm/minute。
规范要求:一般定义在60-150gf之间(工作期限内)。

定义弹性端子正向力是为了维持足够低的接触阻抗和避免产品在使用过程中受到振动或其他意外力而产生断信。正向力是指使弹性端子从初始状态到工作状态所需的力量(参考图三),必须确保连接器的正向力在寿命测试或环境测试前后保持足够。

端子正向力和接触阻抗之关系,呈类倒数关系。正向力增大,接触阻抗减少,当正向力增大到60gf时, 接触阻抗减少的幅度变得非常小。另外,正向力越大,接触过程产生的摩擦力就越大(f=F*u;f----摩擦力,F----正向力,u----摩擦系数),对接触界面的磨损就越利害,因此一般正向力定义不超过150gf。(参考图四)
连接器UL认证机械规范要求
(图三)
连接器UL认证机械规范要求
(图四)

五、寿命(Durability)
目的:确认连接器在使用限期内满足功能要求。
UL认证测试方法:EIA-364-09 or MIL-STD-1344A,2016.1。
测试要点:
a. 测试作用轴为连接器正常使用的方向。
b. 除非特别指定,速度一般为200-500cycles/H。
c. 测试过程一般没有电流负载。(除非额外要求)。
规范要求:
a. 测试过程和测试后需确定的参数:插拔力(或正向力)、接触阻抗(端子or铁壳)、绝缘阻抗、耐电压、密封性等符合产品规范要求。
b. 外观检查:磨损、鬆弛或疲劳、金属碎片,端子移位或弯曲破坏等。

寿命也叫耐用性(耐久性),指产品的使用期限。通常定义为使用次数,以评估连接器经连续使用(插拔或正压)后,端子电镀层的磨损状况以及机械特性/电气特性在插拔前后的变化。在寿命测试过程产生的力量曲线图可分析寿命前后插拔力量的变化和趋势,以协助进行设计修正。寿命测试前需确认样品经过完整的制程,例如:板端类产品需先过SMT,方进入测试程序。

六、Cable Pull-out
目的:确保cable与connector联结稳固,避免对cable的外力作用牵连到connector而使cable or connector遭破坏
UL认证测试方法:EIA-364-38。
测试要点:
a. 加载速度:89 +/- 4 N/minute;负载时间:1H。
b. 一般静载荷40N for one minute(或依照Condition A-E)。
规范要求:
a.外观检查:cable外被破坏;connector绝缘体或导体破坏;cable clamp失效;cable脱离clamp或位移超出允许值;cable to connector的密封性破坏;connector金属体扭曲变形等 
b.功能检查:阻抗;瞬断等。
Cable Pull-out此参数只针对含cable的plug ass'y,确认cable受到外力拉扯时候的外观和功能。拉力方向有90度和180度,如客户要特殊要求则按照客户的要求。

七、外观和尺寸检验(Visual and Dimensional Inspection)
目的:确认产品(系统)外观和尺寸品质。
UL认证测试方法:EIA-364-18。
测试要点:
a. 外观部分定义人员视力,光线环境,样品摆放方式,目视距离和时间。 
b. 尺寸部分定义测量仪器和测量方法,样品的要求等(如成型塑件放置24H后测量等)。
规范要求:
a. 表面处理要求(如塑胶表面粗糙度;端子电镀),外观要求(如无压伤;毛刺)。
b. 尺寸符合图面要求。

其它的机械特性,连接器在使用过程涉及力量的部分,有配合稳固性(例如公母配合时上下左右的摇摆)和结合稳固性(例如成品上下外壳的抗摔性能)等等,当必要时需加入到产品规范内定义。

广东优科检测已获得UL 1977、UL2238连接器免目击实验室授权,可提供连接器UL认证检测和技术咨询服务。


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