連接器UL認證機械規范要求

連接器在使用過程中會有作用力產生，確定連接器的力量要求，是保證連接器能穩固連接的關鍵。接下來廣東優科檢測為大家講解下連接器UL認證的機械特性規范要求：
一、插拔力（Mating and Unmating force）
目的：確認連接器在使用過程中產生的力量足以維持連接器功能和適合消費者的手感。
UL認證測試方法：EIA-364-13 or MIL-STD-1344A,2013.1。
測試要點：
a. 測試對像為整個連接器，full ass'y。?
b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。
c. 除非特別指定，測試速度定義為25.4mm/minute。
規范要求：
a. 插入力一般設定最大值。（35N Max.）。
b. 拔出力一般設定最小值。（7N Min. initial;3N Min. Final），也有客戶要求設定最大值。

定義插入力是為了適合消費者的手感，定義拔出力是為了保證連接器在收到意外力的狀況下保持連接，不產生因意外力量使兩連接產品脫離而發生斷信。

插入力為互相匹配的兩個連接器從完全分離到工作狀態所產生的力量；拔出力為互相匹配的兩個連接器從工作狀態到完全分離所產生的力量。插拔力是消費者在使用產品的時候產生，只是有對接端（io/plug，jack/plug）方會產生插拔力，一般無對接端的，如battery/sim conn.不定義插拔力。（參考圖一）

測試過程產出的力量曲線圖包含很多資訊，可以從力量曲線圖上了解到連接系統在插拔過程中的應力狀況，找出異常點進行設計改善。

（圖一）

二、鎖緊力（Locking force）
目的：確認連接器在使用過程中受到意外狀況（力量）下，接觸界面不分離，以確保意外狀況（力量）下的功能。
UL認證測試方法：N/A。
測試要點：
a. 測試對像為整個連接器，full ass'y 。
b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。
c. 除非特別指定，測試速度定義為25.4mm/minute。
規范要求：一般設定最小值（30N Min.）。

鎖緊力為鎖緊機構仍在作用的狀況下硬使互相匹配的兩個連接器從工作狀態到完全分離所產生的力量。此測試為破壞性測試，對于自鎖或半自鎖系統中的鎖緊力等同于拔出力。

三、保持力（Retention）
目的：確保連接器在制造或使用過程中接觸端子（導體）的狀態（位置），避免外力（如制造過程焊線時的拉扯；SMT過程的熱變形力量；插拔時的力量，使用過程沖擊或振動產生的力等）使接觸端子（導體）偏離工作位置，導致連接功能喪失。
UL認證測試方法：EIA-364-29 (EIA-364-05)。
測試要點：
a. 測試對像為整個連接器，full ass'y?
b. 測試作用軸為連接器正常使用的方向（端子組裝的反方向）。
c. 除非特別指定，速度為25.4mm/minute。?
d. 為破壞性測試。?
規范要求：一般設定最小值（4.9N Min.）。

定義端子保持力是為了確保端子（導體）固定在塑膠內，已組裝在塑膠內的端子在制造過程中（如焊接/產品搬運過程中的拉扯／SMT過程）和使用過程中（如公母對插過程，或產品受到振動和沖擊）均會收到外力作用，所以端子和塑膠的保持力必須足夠，不會使端子在受到意外力后產生退 PIN，導致連接中斷，連接功能失效。（參考圖二）

（圖二）

四、正向力（Normal force）
目的：維持連接器在使用過程中的正向接觸應力，以確保連接器在使用過程中保持足夠低的接觸阻抗和磨擦；確保連接功能（不發生瞬斷）。
UL認證測試方法：N/A。
測試要點：
a.系統中彈性接觸件在工作狀態下產生的正向接觸應力。?
b.除非特別指定，速度為25.4mm/minute。
規范要求：一般定義在60-150gf之間（工作期限內）。

定義彈性端子正向力是為了維持足夠低的接觸阻抗和避免產品在使用過程中受到振動或其他意外力而產生斷信。正向力是指使彈性端子從初始狀態到工作狀態所需的力量（參考圖三），必須確保連接器的正向力在壽命測試或環境測試前后保持足夠。

端子正向力和接觸阻抗之關系，呈類倒數關系。正向力增大，接觸阻抗減少，當正向力增大到60gf時，接觸阻抗減少的幅度變得非常小。另外，正向力越大，接觸過程產生的摩擦力就越大（f=F*u；f----摩擦力，F----正向力，u----摩擦系數），對接觸界面的磨損就越利害，因此一般正向力定義不超過150gf。（參考圖四）

（圖三）

（圖四）

五、壽命（Durability）
目的：確認連接器在使用限期內滿足功能要求。
UL認證測試方法：EIA-364-09 or MIL-STD-1344A,2016.1。
測試要點：
a. 測試作用軸為連接器正常使用的方向。
b. 除非特別指定，速度一般為200-500cycles/H。
c. 測試過程一般沒有電流負載。（除非額外要求）。
規范要求：
a. 測試過程和測試后需確定的參數：插拔力（或正向力）、接觸阻抗（端子or鐵殼）、絕緣阻抗、耐電壓、密封性等符合產品規范要求。
b. 外觀檢查：磨損、鬆弛或疲勞、金屬碎片，端子移位或彎曲破壞等。

壽命也叫耐用性（耐久性），指產品的使用期限。通常定義為使用次數，以評估連接器經連續使用（插拔或正壓）后，端子電鍍層的磨損狀況以及機械特性/電氣特性在插拔前后的變化。在壽命測試過程產生的力量曲線圖可分析壽命前后插拔力量的變化和趨勢，以協助進行設計修正。壽命測試前需確認樣品經過完整的制程，例如：板端類產品需先過SMT，方進入測試程序。

六、Cable Pull-out
目的：確保cable與connector聯結穩固，避免對cable的外力作用牽連到connector而使cable or connector遭破壞
UL認證測試方法：EIA-364-38。
測試要點：
a. 加載速度：89 +/- 4 N/minute；負載時間：1H。
b. 一般靜載荷40N for one minute（或依照Condition A-E）。
規范要求：
a.外觀檢查：cable外被破壞；connector絕緣體或導體破壞；cable clamp失效；cable脫離clamp或位移超出允許值；cable to connector的密封性破壞；connector金屬體扭曲變形等?
b.功能檢查：阻抗；瞬斷等。
Cable Pull-out此參數只針對含cable的plug ass'y，確認cable受到外力拉扯時候的外觀和功能。拉力方向有90度和180度，如客戶要特殊要求則按照客戶的要求。

七、外觀和尺寸檢驗（Visual and Dimensional Inspection）
目的：確認產品（系統）外觀和尺寸品質。
UL認證測試方法：EIA-364-18。
測試要點：
a. 外觀部分定義人員視力，光線環境，樣品擺放方式，目視距離和時間。?
b. 尺寸部分定義測量儀器和測量方法，樣品的要求等（如成型塑件放置24H后測量等）。
規范要求：
a. 表面處理要求（如塑膠表面粗糙度；端子電鍍），外觀要求（如無壓傷；毛刺）。
b. 尺寸符合圖面要求。

其它的機械特性，連接器在使用過程涉及力量的部分，有配合穩固性（例如公母配合時上下左右的搖擺）和結合穩固性（例如成品上下外殼的抗摔性能）等等，當必要時需加入到產品規范內定義。

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