产品测试条件设定规范模板.doc

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1.0 PURPOSE 目的
规范产品测试条件设定,使产品测试条件合理化,明确化.

2.0 SCOPE/DEPARTMENTS AFFECTED 范围/影响的部门
适用于全厂所有电缆组件及新开发产品.

3.0 DEFINITIONS 定义
Definition 1 – 无
Definition 2 – 无

4.0 REFERENCE DOCUMENTS AND FORMS 参考文件及表格
4.1 IPC/WHMA-A-620与IPC-2221.
4.2 UL758.

5.0 RESPONSIBILITY 权责
5.1 本规范由TC制定和修改, 品质部经理批准生效。
5.2 QE按照此规范进行产品测试条件设定。

6.0 TOOLS 工具
无

7.0 INSTRUCTION 作业内容
7.1 产品电气测试条件设定
7.1.1 直流导通电阻 (Max.):
7.1.1.1 导通电阻分为普通二线式与精密四线式测量.
7.1.1.2 使用二线式量测电阻时,测量值包含了从测试机端口引出来的所有连接线的电阻值(包含所有连接头).因此使用此方法测试时除产品本身的电阻外还必须加上测试治具及连接线的电阻才是实际测量的电阻值,其最小测量单位可精确到0.1ohm.计算电阻值方法参照Table-1中的二线式测试.
7.1.1.3 使用四线式量测电阻时,测量值只包含从四线治具端口引出来的所有连接线的电阻值.因此可将测试治具制作成四线治具,使实际测试值为产品本身的电阻值,使用四线测量其最小测量单位可精确到0.001ohm. 计算电阻值方法参照Table-1中的四线式测试.
7.1.1.4 如果客户已规定产品测试条件,可根据测试条件来选定使用二线及四线进行测试,如果产品的导通要求在0.5ohm以下,或者经过二线式测量计算的测量值大于所要求的标准值或小于标准值0.2ohm以下时需选用四线测量(例:客户标准值为0.7ohm,而经过二线式测量计算值为0.6ohm,则需使用四线量测试).如果经过二线式测量计算的测量值小于客户规定的标准值0.2ohm以上时全部使用二线式测量(例:客户标准值为0.7ohm,经过二线式测量计算值为0.4ohm,则可使用二线量测).二线式量测计算电阻值方法参照Table-1中的二线式测试.
7.1.1.5 如果客户未指定测试标准,一般选用二线式进行测试,可经过下表Table-1中计算方法进行设定,并选用合适的仪器进行测试.
Table-1 直流电阻设定表
类 型
电阻设定值(计算方法)R
设定值(ohm)
适用测试仪器
二线式测试
R= (R6+R5+R4+R3+R2)*2+R1 = 0.3+R1
*R1电阻=线材总长度(m)*规格值(见Table-5)
*(如无客户要求,能够不保留R值的小数位,但需要将个位数+1,如1.4应设定为2)
*测试治具电阻参考数据表见Table-6
≥0.5ohm
Touch-1,RT-9601,RT-9600,RT-9000,1000H+
≥1ohm
CT-8650E
≥1Kohm
NHC-6440
四线式测试
R= (R3+R2)*2+R1= 0.06+R1
*R1电阻=线材总长度(m)*规格值(见Table-5)
*测试治具电阻参考数据表见Table-6
0.1≤R≤10
Touch–1
0.1≤R≤90
RT-9850
单根线电阻
微小欧姆表,2511&2512电阻测试机,LCR720
Note 1: 产品总电阻包括如下部分: R1(产品中线材的电阻), R2(产品中的连接器或插头电阻), R3(连接器与测试头的接触电阻), R4(测试治具上的测试头电阻), R5(测试治具上的连接线电阻), R6(测试机上转接板的电阻) 。依不同的产品也能够重新计算R2至R6的电阻。
Note 2: TOUCH-1,1000H+与RT测试机的瞬间导通测试速度为2ms/每点, TOUCH-1能够加快测试速度到0.5ms/每点,需将Touch-1测试机的产品测试参数中的Scrip软件打开 (文件名为: custom01.cmp) ,NHC-6440测试机的瞬间侦测速度为1µs/每点.
Note 3: 电源线产品所有的测试规格依<电源线制程项目标准规定> DQE-04051701。
7.1.2 耐压测试(Max.)
7.1.2.1 耐压测试是一个直流或交流的高压测试,是用来验证产品是否能在额定电压下安全的工作,而且是否能承受由于开关,电涌等现象所产生的瞬间尖峰电压,该测试可确认产品的绝缘材料与间距是否合适,当产品存在问题时,施加测试电压时将产行击穿放电或绝缘体击穿,因此,当测得的电流超过规定值或测试设备检测到漏电,表示产品耐压不良.
7.1.2.2 交流电压一般使用峰值电压(Vpeak)与均方根电压(Vrms)表示,如无特别说明,所有的高压测试机的输出电压与日常使用的电源电压都是指均方根电压,它们之间的转换关系是Vrms=0.707*Vpeak.例如120V的电源电压对应的峰值电压为170V.如果测试标准中注明电压为Vpeak峰值电压,则在进行测试时,必须转成Vrms电压进行设定.交流电压的频率一般分为50/60HZ,如果无特殊要求,所有交流测试频率使用60HZ.如高压测试机无法选择,以测试机默认为准.
7.1.2.3 如果客户有规定相关的测试条件,则按客户规定的测试条件进行测试.
7.1.2.4 如果客户未规定产品的测试条件,可按下列要求进行测试条件的选择.
7.1.2.5 首先参考IPC/WHMA-A-620标准,与客户协商确定产品所属的等级,如无法与客户协商确定产品等级,则由QE与PE共同确定产品等级,并由品质经理审核.产品等级分为以下三种:
7.1.2.5.1 (1级)-普通电子产品,包括那些以组件功能完整为主要要求的产品.
7.1.2.5.2 (2级)-专用服务类电子产品.包括那些要求持续运行和较长使用寿命的产品,最好能保持不间断工作但要求不严格.一般情况下不会因使用环境而导致故障.
7.1.2.5.3 (3级)-高性能电子产品.包括严格的连续运行性能或严格按指令运行的产品.这类产品在使用中不能出现中断,产品的终端使用环境可能民常苛刻,而且当有需要时,设备必须正常运转,如救生系统或其它关键系统.
7.1.2.6 测试时交流与直流电压的选择以产品的额定工作电压来决定,当产品的工作电压超过90V以上时选用交流电压测试,低于90V以下的选用直流电压测试.一般的电脑设备连接线,内部信号连接线,如常见的USB,1394,列印机,显示器信号连接线等,它们的额定电压都是30V.
7.1.2.7 测试电压的大小按以下规定进行选择:
7.1.2.7.1 电压大小选择分为二类:一为产品使用的原线材的耐压电压值.二为产品所使用插头的耐压电压值.
7.1.2.7.2 原线材的耐压电压值的大小按线材的额定工作电压参考UL758中的规定来选取(参照Table-2介质耐压试验的试验电压),原线材中除有相关标准与电源连接线以外,其它不能得到额定电压信息的产品由QE根据类似产品进行选择,一般可按30V额定工作电压选择.
7.1.2.7.3 插头的耐压电压值按插头的最小PIN针间距来选择.可参考IPC-2221中6.3节电气间距(Table-3 IPC-2221 导体电气间距).电气间隙距离是未绝缘的通电部件之间或通电部件与地线之间,导体与导体之间,导电材料与导体之间的空间最小距离.最小的电气间隙取决于产品的额定电压值与额定伏安值(伏安值=额定电压值*额定电流值),因此可通产品上插头实际的最小PIN间距来选择合适的耐压电压值.
7.1.2.7.4 在参考Table-3中,针对当前所有的产品插头在Table-3中归类于组件A6(外部元件引脚/端子,未涂敷)类型.因此当插头PIN间距在0.4~0.5mm之间时电压选择100V,当间距在0.5~0.8mm之间时电压选择150V,间距在0.8~1.5mm之间时电压选择300V,间距在1.5~2mm时电压选择500V.当间距大于2mm时,按下式计算:电压值(V)=(间距-1.5)/0.00305+500.
7.1.2.7.5 如果产品有规定需符合IPC/WHMA-A-620标准,则按19.5.3节中的规定进行测试(Table-4 DWV最小测试要求).
7.1.2.7.6 如果产品未规定需符合IPC/WHMA-A-620标准,则按上述方法选择电压.
7.1.2.7.7 在选择测试电压时,在产品插头与原线材的耐压电压值中取小的电压值进行测试,如一产品中插头耐压电压值为300V,原线材为500V,则取300V进行测试.
7.1.2.7.8 产品按照7.1.2.5节确认产品的等级后,参考IPC/WHMA-A-620标准,属于等级1的产品都不需测试耐压,属于等级2的产品,当插头间距大于2mm的产品能够不测试耐压,间距小于2mm的产品按上述方法选择电压.
Table-2 介质耐压实验的实验电压

Table-3 IPC-2221 导体电气间距

Table-4 DWV最小测试要求

7.1.2.8 耐电压测试泄漏电流大小的设定按下述方法计算进行设定:
7.1.2.8.1 先测出产品内两两芯线间最大静电容量(下面用C表示,单位为F,1nf=10-9F).
7.1.2.8.2 确定产品的绝缘电阻(下面用IR表示,单位为ohms),一般当产品长度小于3M时取绝缘电阻100Mohms来计算,当产品长度大于3M时取绝缘电阻10Mohms来计算.
7.1.2.8.3 按前述方法得到产品的耐电压电压值(下面用V表示,电压值为Vrms值).
7.1.2.8.4 计算公式:
Ic[Vpeak Cap Current](mA)=533146 * V * C (峰值电压-电容电流)
Ir[Vpeak IR Current](mA)=1414.12 * V / IR (峰值电压-电阻电流)
It[Vpeak Total Current](mA)=Math Sqrt(Ic2+Ir2) (峰值电压-总电流)
I[Vrms Total Curent](mA)=It * 0.707 (均方根值电压-总电流)
7.1.2.8.5 经过上述方法算出的I(均方根值电压-总电流)即是测试所需设定的泄漏电流,计算出的漏电流值最小取值0.01mA,如果计算出来的值低于0.01mA的以0.01mA测试,计算值如有多位小数全部保留两位小数,且在第二位小数位加1,例如计算值为0.0234,则需取值为0.03.计算值大于0.1以上时,保留两位小数时,第二位小数必须往上加到为0或5,例如计算值为0.134,则需取值为0.15.
7.1.2.9 耐压测试时间的的设定分为DC耐压与AC耐压,当选择DC耐压时,如果使用电气测试机(如TOUCH-1等),设定时间可按7.1.3.8进行设定,如果使用高压测试机(如CS5051等),设定时间不能低于0.1Sec.当选择AC耐压时,如果使用电气测试机,产品长度小于3M时设定0.1Sec,长度大于3M时设定0.5Sec.如果使用高压测试机,设定时间不得低于0.5Sec.
7.1.3 绝缘电阻 (Min.):
7.1.3.1 绝缘电阻测试是一种高压测试,用来验证绝缘材料所具有的电阻.当测得的电阻值低于规定值或测试设备检测到漏电时,表示绝缘不良.
7.1.3.2 绝缘电阻使用DC电压进行测试,一般使用电压范围在100~1000V,常见绝缘电阻实验电压为300V或500V,如果产品有做耐压(DWV)测试,则绝缘测试一般放在耐压测试之后进行.
7.1.3.3 如果客户有规定相关的测试条件,则按客户规定的测试条件进行测试.
7.1.3.4如果产品有规定需符合IPC/WHMA-A-620标准,则按19.5.4节中的规定进行测试(Table-5 IR最小测试要求).测试时间可降低到测试设备的测试电流稳定所需的时间.
Table-5 IR最小测试要求

7.1.3.5 如果客户未规定产品的测试条件及不需要符合IPC/WHMA-A-620标准,可按下列要求进行测试条件的选择.
7.1.3.6 绝缘电阻测试电压按耐压测试试验电压选择方法进行选择,参考7.1.2.5与7.1.2.7节, 电压类型为DC,电压值取未乘以1.5倍时的电压值,电压如为AC需先转换成AC峰值电压,再取等于此峰值电压的DC电压作为绝缘测试电压,电压最大不能超过1000V,如值大于1000V,取1000V进行测试.
7.1.3.7 绝缘电阻值的设定按下列要求进行选择:
7.1.3.7.1 测试电压为100V时,绝缘电阻设定为5Mohms~10Mohms,一般产品长度大于3M设定值为5Mohms,长度小于3M设定值为10Mohms.
7.1.3.7.2 测试电压在100V~300V时,当插头PIN间距小于1.5mm时,绝缘电阻设定为10Mohms~50Mohms,一般产品长度大于3M时设定值为10Mohms,长度小于3M时设定值为50Mohms.当间距大于1.5时,绝缘电阻设定值为10Mohms~100Mohms,一般产品长度大于3M时设定值为10Mohms,长度小于3M时设定值为100Mohms.
7.1.3.7.3 测试电压为500V时,绝缘电阻值设定为10Mohms~100Mohms,一般产品长度大于3M时设定值为10Mohms,长度小于3M时设定值为100Mohms.
7.1.3.8 绝缘电阻测试时间最小设定为测试设备测试电流稳定的最小时间,当前电气综合测试机的电流最小稳定时间为0.01Sec,根据交流电压60Hz的频率计算,电压经过一周期循环所需时间为0.017Sec,因此规定进行绝缘电阻测试时的测试时间设定最小不能低于0.02Sec.如果产品长度小于3M时,测试时间设定为0.02~0.05Sec.如果产品长度大于3M小于10M时,测试时间设定为0.05~0.1Sec.长度大于10M以上时,测试时间设定>=0.1Sec.
7.1.4 当新产品引入,而客户未给出相应的测试条件时,可由QE和PE与客户一起协商根据以上的规定设定测试条件,如果无法与客户协商的,则由QE与PE一起制定测试条件.此规范首先应用于未规定测试条件的新产品.插头间距大于2mm的产品如未进行耐压测试,必须进行绝缘电阻测试,测试条件设定为1000V,绝缘电阻100Mohms,测试时间按7.1.3.8设定.根据测试能力,如无法做到耐压与绝缘电阻同时测试,归类为2级的产品可不测试耐压,但绝缘电阻的电压值须乘以1.5倍.归类为3级的产品耐压与绝缘都必须测试.
7.1.5电子元器件:
Table-6电子元器件参数设定表
元器件类型
规格值
适用测试仪器
电 阻
依客户/FAA要求
微小欧姆表, 2511&2512电阻测试机, LCR720, 电容测试仪, Touch–1
电 容
依客户/FAA要求
LCR720 , 电容测试仪LCR ,Touch–1
LED/晶体管
依客户/FAA要求
DC电源供应器 , 三用电表,Touch–1
光电耦合器
依客户/FAA要求
ZC-01光电耦合测试仪, DC电源供应器, 三用电表,Touch–1
PCB
依客户/FAA要求
DC电源供应器 , 三用电表,Touch–1
风扇/马达
依客户/FAA要求
转速测试仪, 频闪仪, DC电源供应器 , 示波器
扬声器/喇叭
依客户/FAA要求
扬声器测试仪, DC电源供应器

7.2 产品尺寸测试条件设定:

Table-7尺寸参数设定表
尺寸类型
规格值
适用测试仪器
长度单边公差≧1mm
依客户/SOP要求
卷尺, 钢直尺, 游标卡尺, 台尺
长度量块治具,
长度单边公差<1mm
依客户/SOP要求
长度量块治具, 游标卡尺
插接件尺寸
依客户/SOP要求
游标卡尺,投影机,工具显微镜
Note 5: 当长度单边公差<1mm且无法用游标卡尺测量时,应使用长度量块治具来测量(量块治具必须有清晰可见的规格上下限标记线,同时需要经投影机或工具显微镜确认其准确性)。

Table-8 常见导体AWG与其电阻&尺寸对应关系表
AWG Number
Ø [Inch]
Ø [mm]
Ø [mm²]
DC Resistance [W/m]
1
0.289
7.35
42.4
0.000407
2
0.258
6.54
33.6
0.000513
3
0.229
5.83
26.7
0.000647
4
0.204
5.19
21.1
0.000815
5
0.182
4.62
16.8
0.00103
6
0.162
4.11
13.3
0.00130
7
0.144
3.66
10.5
0.00163
8
0.128
3.26
8.36
0.00206
9
0.114
2.91
6.63
0.00260
10
0.102
2.59
5.26
0.00328
11
0.0907
2.30
4.17
0.00413
12
0.0808
2.05
3.31
0.00521
13
0.0720
1.83
2.62
0.00657
14
0.0641
1.63
2.08
0.00829
15
0.0571
1.45
1.65
0.0104
16
0.0508
1.29
1.31
0.0132
17
0.0453
1.15
1.04
0.0166
18
0.0403
1.02
0.823
0.0210
19
0.0359
0.912
0.653
0.0264
20
0.0320
0.812
0.518
0.0333
21
0.0285
0.723
0.410
0.0420
22
0.0253
0.644
0.326
0.0530
23
0.0226
0.573
0.258
0.0668
24
0.0201
0.511
0.205
0.0842
25
0.0179
0.455
0.162
0.106
26
0.0159
0.405
0.129
0.134
27
0.0142
0.361
0.102
0.169
28
0.0126
0.321
0.0810
0.213
29
0.0113
0.286
0.0642
0.268
30
0.0100
0.255
0.0509
0.339
31
0.00893
0.227
0.0404
0.427
32
0.00795
0.202
0.0320
0.538
33
0.00708
0.180
0.0254
0.679
34
0.00631
0.160
0.0201
0.856
35
0.00562
0.143
0.0160
1.08
36
0.00500
0.127
0.0127
1.36
37
0.00445
0.113
0.0100
1.72
38
0.00397
0.101
0.00797
2.16
39
0.00353
0.0897
0.00632
2.73
40
0.00314
0.0799
0.00501
3.44
*当无客户指定或相关国家规范要求时,以此表数据为准.
Table-9测试治具导通电阻分析表