汽车连接器测试规范.docx

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汽车连接器测试规范

汽车连接器测试规范

编制（Author）：

崔远鹏

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PE部

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版本（Version）

描述（Descriptionofchange）

修订（Author）

01

范围、术语和定义…………………………………………..………………....4

一般要求……………………………………………………..…………………...5

尺寸特性、物料特性、环境温度范围………………………..............7

Header连接器和直接连接零部件…………………………..…………….8

预处理（连接器/接触件循环插拔）………………………………….....9

物理外观…………………………………………………………………………..10

电连续性监测（瞬断监测）………………………………….………….…10

接触件机械性能试验………………………………………………………....12

接触电阻（干电路电阻）……………………………………….………..…13

电压降………………………………………………………………………….....15

最大电流能力……………………………………………………………….....16

1008h电流循环……………………………………………………………….18

线束拉脱力……………………………………………………………………..19

连接器插入力/拔出力……………………………………………………..20

连接器插入力/拔出力（无机械辅助的连接器）…………………..22

连接器插入力/拔出力（带机械辅助的连接器）…………………..25

连接器极性防错能力…………………………………………………….…26

连接器其它零件如CPA、PLR、locatorclip的插入力/拔出力….26

振动/机械冲击………………………………………………………………..28

连接器装配时的喀哒声………………………………………………..….31

连接器塑件（塑件（护套））孔的易受损伤………………………..31

绝缘电阻…………………………………………………………………..….32

耐压…………………………………………………………………….……33

可焊性…………………………………………………………………...…32

耐焊接热………………………………………………………………..…34

热冲击…………………………………………………………………...…34

温度/湿度循环……………………………………………………....…35

高温试验…………………………………………………………….......37

低温试验………………………………………………………………...…39

耐工业溶剂…………………………………………………………………39

浸渍试验…………………………………………………………….........40

压力/真空泄露……………………………………………………………..42

盐雾（QC/T29106）………………………………………………….…43

Header连接器针的固定力……………………………………………..44

连接器安装结构的机械强度……………………………………..…….45

保险丝与连接器的插/拔力………………………………………….....46

保险丝接触片在保险丝中的固定力………………………………….47

高压水喷射……………………………………………………..………….47

严酷震动…………………………………………………………..……….49

加速老化试验…………………………………………………………….51

恒定湿热……………………………………………………………….…52

一范围、术语和定义

1　范围

本规范规定了汽车Header连接器和设备（Device）连接器的技术要求、试验方法。

2　规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

QC/T238-1997汽车零部件的储存和保管

QC/T29106-2004汽车低压电连接器技术条件

ISO16750-2-2003?

?

?

Roadvehicles-Environmentalconditionsandtestingforelectricalandelectronicequipment-Part2:

Electricalloads

SAE/USCAR02-2004PerformanceSpecificationforAutomativeElectricalConnectorSystems

3　术语和定义

　Header连接器（HeaderConnector）

塑件（塑件（塑件（护套）））中只装阳接触件（主要指固定的针，同时没有装阴接触件）的连接器。

连接器中不与阴接触件相配的阳接触件一端通常与PCB板焊接连接或直接与设备内部连接。

　设备连接器（DeviceConnector）

直接和设备上的连接界面连接的连接器，如开关。

　阴连接器（FemaleConnector）

装阴接触件的连接器。

　阳连接器（MaleConnector）

装阳接触件的连接器。

　接触件（contact）

阴接触件和阳接触件的统称。

　阳接触件（Malecontact）

与阴接触件对配的插针和其它针（如方针，圆针）。

　阴接触件（Femalecontact）

与阳接触件对配的接触件，如插簧。

　CPA—连接器定位装置（ConnectorPositionAssurance）

CPA—连接器定位装置是一个连接器的锁定装置，通过它将两个连接器或一个连接器和设备连接起来而不分开。

它可以是连接器塑件（塑件（塑件（护套）））上的结构特征，也可以是连接器中的零件。

CPA是用于连接器定位的二级锁。

　PLR—接触件定位装置（PositivelatchReinforcement）

当接触件装入塑件（塑件（塑件（护套）））后用接触件定位装置将接触件锁定在塑件（塑件（塑件（护套）））中。

PLR—接触件定位装置可以是接触件的定位结构（TPA），也可以是单独的零件，如楔、填充物等。

PLR可以增强接触件的锁钩（接触件一级锁）或可以单独作为1个锁。

PLR是用于接触件定位的二级锁。

　TPA—接触件定位结构（ContactPositionAssurance）

TPA—接触件定位结构,见项PLR。

　干电路（DryCircuit）

开路电压不超过20mV，测试电流不超过100mA的电路。

　Edgeboard连接器（EdgeboardConnector）

与PCB印制电路板板边缘连接的连接器。

　ShortingBar

连接器内部的一种金属件。

当一个连接器没有和对配连接器插合时，可以用此零件将一个连接器内2或3条以上的电路连接器起来。

ShortingBar一方面可以去除静电，另一方面可以作为一种检测方式（当一个连接器没有和对配连接器插合时）。

　接触件-接触件插入力（EngagingForce）

将两个相配接触件插合的力或将接触件与标准针插合的力。

　接触件-接触件拔出力（SeparatingForce,DisengageForce）

将两个相配接触件拆开的力或将接触件与标准针拆开的力。

　接触件-连接器拔出力（ExtractionForce）

将接触件完全从连接器型腔中拔出来的力。

　接触件-连接器固定力（RetentionForce）

接触件能够保留在连接器中而不被拔出来的最大的力。

固定力有两个数值：

一个是接触件在定位装置没有破坏的情况下测试；一个是接触件在定位装置破坏之后进行测试。

本规范的固定力只适用于Header连接器中的针（HeaderPinRetention）。

　接触件-连接器插入力（InsertionForce）

将接触件装入连接器型腔的力。

　连接器-连接器装配力（MatingForce）

将阴连接器和阳连接器插合的力或将连接器与设备连接器（DeviceHeaderorReceptacle）完全插合的力。

　连接器-连接器拔出力

将阴连接器和阳连接器拆开的力或将连接器与设备连接器（DeviceHeaderorReceptacle）拆开的力。

　泄露电流（Leakage）

两支或两支以上线路通过绝缘介质而隔离。

当线路之间施加足够电压时会产生电流通路，即漏电流。

该潜在电压是500VDC或更大。

该电流是可测量的，即使是毫安培或微安培。

在未拆卸连接器分析接触件间隙或检测连接器受污染情况是很有帮助的。

　电源电路（PowerCircuit）

任何电源电路都能够耐5A的电流，至少1分钟。

　信号电路

在任何时间中，任何信号电路都能够耐5A或更小的电流。

　稳定状态（SteadyState）

环境条件或电流在1min或更长时间内状态保持稳定。

　总连接电阻（TotalConnectionResistance）

总连接电阻=“接触件-导线”压接电阻（Header连接器没有压接电阻）+“接触件-接触件”界面电阻。

Header连接器和其相连的连接器构成的连接端的总连接电阻只有1个压接电阻。

连接电阻中包括接触件材料材料本身的电阻。

注：

接触件相当于以前规范中的端子；阳接触件相当于以前规范中的插针、针；阴接触件相当于以前规范中的插簧。

二一般要求

　默认试验公差

除非另外说明，默认公差用名义值%表示：

温度：

±3℃

电压：

±5%

电流：

±5%

电阻：

±5%

长度：

±5%

时间：

±5%

力：

±5%

频率：

±5%

流速：

±5%

相对湿度：

±5%

　默认试验条件

除非另外说明，试验条件为：

室温：

（23±5）℃

相对湿度：

周围环境湿度

　试验设备

以下表1中所列的设备是具有特殊精度要求的设备，一些常用的设备可能在试验中也会用到。

表1　设备

序号

名称

要求

1

直流电源（可调节）

0-20VDC

0-400A

2

微欧姆表

0-20mV

0-100mA

开路电压不超过20mV，测试电流不超过100mA。

微欧姆表具有偏移补偿或反向电流方法来测量电阻。

3

数显万用表（DMM）

全量程精度：

≤%

0-50VDC

0-10MΩ

4

分流器（若需要）（并联电路）

±1%的精度，100mA或根据需要。

5

毫伏计

0-100mVDC，全量程精度：

%

6

热电偶

“J”、“K”或“T”型，根据需要。

7

测力计

%的精度，有峰值读取功能。

8

数据记录器

若需要

9

温度试验箱

-40℃～+175℃或根据需要，相对湿度：

0%～95%

10

振动控制器

若需要

11

振动工作台

2640N（600Lbs）正弦力

2200N（500Lbs）RMS力

12

真空容器

若需要

13

绝缘电阻测试仪

全量程精度：

＜%

14

高压水喷射设备

见5.8.1高压水喷射试验中的设备要求

15

分贝计

±“C”精度

注：

只要该设备量程满足试验要求，允许使用更小量程的设备。

也允许使用更大量程的设备，但其精度不能够降低。

　测量精度要求

除非另外说明，测试设备的精度要求比基本数值高一个精度等级。

如：

样品孔尺寸0.1mm和0.10mm，前者采用精度0.01mm测径器测量，后者采用0.001mm的千分尺测量。

三尺寸特性、物料特性、环境温度范围

　总则

本规范描述试验时是一个一个单独描述的，然而在实际中经常需要按照顺序进行试验。

试验人员必须具有一定的常识判断整个试验过程是否有多余的操作步骤，如本规范描述的每一个单独试验中都有样品的准备步骤，而在实际试验过程中，可能在前面的试验中样品已经准备好了，在随后的几个试验中可能就不需要再进行样品准备了。

1.1.1　尺寸特性[1、2、3]

1.1.1.1　目的

该测试的目的是验证产品的尺寸与产品图纸是否相符。

1.1.1.2　设备

符合测量精度的影像测量仪、三坐标测量仪、千分尺、游标卡尺、直尺、或卷尺

1.1.1.3　要求

连接器的结构、外形及尺寸符合详细规范（或设计图样）要求。

1.1.1.4　操作方法

用符合详细规范（或设计图样）精度要求的测量工具进行测量，具体按照测量工具操作指导书进行操作。

1.1.2　物料特性

除非另外说明，物料（零件）的试验状态和物料（零件）的实际应用状态相同。

如在实际情况下，接触件从原材料到生产到装配整个过程中会混入模具润滑剂，则在做试验时，接触件也不能去除模具润滑剂。

零件所用的材料要符合相应的材料规范。

接触件材料硬度是指原材料（料带）的硬度，而不是最终产品的硬度，因为加工过程会影响该硬度值。

1.1.3　环境温度范围（分级）

待测试的零件必须根据零件实际应用环境从表2中温度范围。

“升高”定义为由于电流作用而引起的温度升高。

必须注意所选取的导线的导体（线芯）和绝缘体（线皮）耐温度范围（导线供应商推荐的温度范围）不能低于产品所需承受的温度范围（从表2中所选取的温度范围）。

表1　连接器环境温度范围（分级）

等级

环境温度范围

1

-40℃～+85℃

2

-40℃～+100℃

3

-40℃～+125℃

4

-40℃～+150℃

5

-40℃～+175℃

如果一个接触件在连接器中被周围的接触件包围，则该接触件的温升数值比单独接触件（该接触件在连接器中没有相邻的接触件）的温升数值要高。

因为在相同的电流下，周围的接触件也会散发热量，所以被包围的接触件散发热量就会更慢。

四Header连接器和直接连接零部件

对于某些情况，我们只有阴连接器或阳连接器（通常只有阴连接器），而与之对配的连接器是电子设备的一部分，而非独立的连接部件。

试验时不能够引入不想要的电流通路。

在测量接触件的连接电阻时涉及到材料电阻。

如果“tail”长度（“tail”为针类连接器中针尾部的部分，即不与对配连接器对配的部分，如“接线盒/保险丝盒”中针与PCB板接触的部分）不长，通常是将毫伏计的探头放在“tail”处测量连接电阻。

在计算连接电阻时，将“tail”处材料电阻减去。

如果“tail”很长，超过50mm，则可以将毫伏计探头放在30mm～50mm之间适宜的位置测量连接电阻，在计算连接电阻时减去所选取长度的材料电阻。

当安放探头的时候，注意探头不能损坏镀层或引起零件应力释放，推荐使用散热设备。

图1　毫伏计探头安放位置

五预处理（连接器/接触件循环插拔）

1.1.1　接触件样品准备

对于需要压接的接触件，用压接机器压接接触件和导线。

要求记录压接高度和压接宽度。

对于Header连接器，只需对阴连接器的接触件进行压接。

需要对样品进行标记。

压接的样品要求符合压接性能规范。

1.1.2　预处理—连接器和/或接触件插拔循环

1.1.2.1　目的

该程序是对连接器或接触件进行预处理：

循环插拔操作。

因为连接器在整个寿命期间，包括生产、使用和维护，都可能会出现这种情况。

当作为一系列试验的一部分时完成该项程序。

1.1.2.2　设备

无

1.1.2.3　要求

无

1.1.2.4　操作方法

完全将连接器或接触件插入和拔出10次。

当只有接触件时，注意在插拔时要对正插拔，否则会引起接触件变形。

在最后一次拔出后（第10次）再重新将连接器或接触件对插好进行随后的试验。

六物理外观

.　外观

1.1.1.1　目的

该测试目的在于记录样品的物理外观，试验可以由一个具有正常或校正视力和具备正常颜色辨别力的人来完成。

除了采用文件记录方式，鼓励使用照片和/或录像记录方式。

每组样品中必须保留一个样品以便试验前后的样品进行比较，并且对该样品进行标识。

1.1.1.2　设备

照相机和/或摄象机（如需要）、放大镜等放大设备（如需要）

1.1.1.3　要求

用10倍的放大镜，连接器不能看到明显的退化、开裂、变形等缺陷。

这些缺陷会影响连接器的功能或降低连接器的性能。

连接器的锁定装置或结构特征不能被破坏。

连接器的密封物（若有）不会被破坏。

1.1.1.4　试验方法

在进行试验和/或处理前目视检查每一个样品，详细记录任何制造或材料缺陷，如开裂、印花、飞边等缺陷。

推荐采用照相机和/或摄象机将样品记录下来并且保留一个添了标签的样品。

完成试验和/或处理后，重新检查样品，详细记录可以观察到的变化，如膨胀、腐蚀、变色、镀层磨损、变形、开裂等缺陷。

将试验和/或处理后的样品与添了标签的样品（试验和/或处理前），照相机和/或摄象机将样品记录下来的图片进行比较。

记录观察到的任何变化。

七电连续性监测（瞬断监测）

1.1.1.1　目的

当某项试验有电连续性要求时需要做电连续性监测。

因为振动或接触界面的磨损或在接触界面有不导电的碎片都可能引起电路瞬断。

1.1.1.2　设备

瞬断仪或电连续性检测仪或等同设备（要求能够检测1μs不连续），直流电源（能够提供100mADC电流电）

1.1.1.3　要求

不允许出现不连续性情况即：

流过电阻器的电流≤95mA，时间≥1μs；

或整对接触件的连接电阻≥Ω，时间≥1μs。

见图1所示接受标准。

图1　电连续性监测接受要求

1.1.1.4　试验方法

试验至少需要10对接触件和5对连接器。

被监测的接触件在连接器中必须尽量均匀分配。

一般参见如下图2所示（也可以按照实际成品的分布）：

图2　电连续性监测中接触件在连接器中的一般分布

方案1：

将所有样品连接起来。

要求只形成一个回路，只有两个自由端。

将导线的一个自由端与2W，（120±）Ω的电阻器。

另一端与直流电源连接。

将电连续性检测仪与电阻器并联。

调整直流电源，向电路提供100mADC的电流。

设置电连续性检测仪监测流过电阻器的电流，记录结果是否符合接受要求。

方案2：

是将电连续性检测仪监测接触件而不是监测电阻器，其它同方案1。

图4所示是电连续性监测布局图。

注：

受监测的接触件不能用予随后的接触电阻（干电路电阻）测试中。

图3　连续性监测线路图

八接触件机械性能试验

1.1.1　接触件—接触件插入力/拔出力

1.1.1.1　目的

该项测试是验证两个对配接触件的兼容性。

在连接器设计时，考虑到两个的连接器对配的力不应太大，就要确定一个连接器所能装接触件的数量。

而接触件数量的确定在很大程度上需要收集接触件—接触件插拔力的信息。

只需记录第1次插入力、第1次拔出力和最后1次（第10次）拔出力。

1.1.1.2　设备

测力计、标准针（可选方案）

1.1.1.3　要求

接触件—接触件插入力/拔出力符合详细规范的要求。

1.1.1.4　试验方法

a）对样品进行编号标识。

准备至少20只样品（10只阳接触件和10只阴接触件）。

如果要做与标准针的插入力/拔出力（可选方案），则还要另外准备10只阴接触件；

b）将阳接触件和阴接触件装入工装，使得两个接触件能够对正插拔；

c）以不超过50mm/min的速度将两个接触件对插，所施加的力应该和接触件的中心线平行。

正确对正接触件是避免产生附加负荷影响测试结果的关键；

d）记录接触件—接触件插入力；

e）将一个接触件以不超过50mm/min的速度从另一个接触件中拔出，所施加的力应该和接触件的中心线平行；

f）重复步骤（c）和（e），记录第1次和第10次的拔出力；

g）（可选方案）用标准针代替实际阳接触件，重复步骤（b）～（f）。

使用新的阴接触件进行测试。

标准针应该是抛光钢制产品而且公差在毫米内。

表面光洁度至少（–）μs。

抛光方向必须和标准针的长度方向相同。

九接触电阻（干电路电阻）

1.1.1　接触电阻（干电路电阻）[2]

1.1.1.1　目的

该试验是确定连接电阻的大小。

包括两个压接电阻（对于Header连接器只有一个压接电阻）和一个配对接触件接触界面电阻。

该电阻是在较低功率下获得的。

因为产品经过使用或经过环境负荷影响后会在接触件接触表面产生绝缘薄膜，所以在此项测试之前不能进行其它的电性能试验。

1.1.1.2　设备

微欧姆表（开路电压不超过20mV，测试电流不超过100mA）

1.1.1.3　要求

总连接电阻值不超过表3中的数值。

表1　试验后总连接电阻值

阳接触件规格（mm）

试验后总连接电阻值（mΩ）Maximum

*

注：

上述阳接触件规格按照阳接触件对配部分宽度来命名

1.1.1.4　试验方法

由于某些原因，接触件已经在连接器中，则不允许将接触件从连接器中拔出来。

对于这种情况，略过步骤1和步骤5～7。

如果试验样品在接触电阻（干电路电阻）试验之前进行过其它电性能试验，那么该试验就没有很大的意义了。

a）按照5.1.4项要求准备20只接触件样品（至少10只阳接触件和10只阴接触件）。

要求用产品所允许的最大导线（最大导体和最厚绝缘体）压接接触件；

b）不能在毫伏计测试笔附在测试点之前将两个接触件对配。

不能将两个已经对配好的连接器或接触件分开，不能将已经装入连接器塑件（塑件（护套））的接触件取出；

c）测量和记录150mm长导线的电阻。

对于Header连接器参考5.1.3，并且测量75mm长导线的电阻，如果两个测试点间的距离超过150mm，对于额外的导线电阻应该测量出来并且在计算电阻时要减去；

d）选择测量方法。

对于绞合（扭绞）线，测试点T1必须焊接好。

对于Header连接器，T2点在Header连接器的“tail”上。

仪器测试笔的线不能大于0.22mm2（24AWG）；

e）该试验要求两个接触件必须对配好，对配的深度必须严格控制好。

对配的深度参见图6的说明；可以对阳接触件进行标记来控制插配深度。

可能引入污染物，改变阳接触件或接触界面强度或导电性的刻痕标记法或其它标记法都是不允许的；

f）在插配接触件之前，需先将接触件固定在不导电的表面上（或装置上），使得在整个试验中两个接触件的接触界面保持稳定；

g）按照步骤（e）小心地将两个接触件对配。

确保插入力与接触件中心线平行。

注意插入深度保持稳定；

h）用适用的设备测量和记录T1和T2之间的电阻，见图5。

再减去导线电阻就获得总的连接电阻。

图1　连接电阻试验中测试表笔安放位置

图2　接触件对配深度

十电压降

1.1.1.1　目的

该项试验用来确定在基本电流条件下的电压降。

然后用该电压降计算总连接电阻。

1.1.1.2　设备

数显外用表（DMM）、直流电源（可调节0-20V，0-400A）、分流器（若需要）

1.1.1.3　要求

试验后总连接电阻值不超过表3中的数值。

环境试验后再进行总连接电阻测试，测试所得的结果也应符合表3的要求。

注1：

表3中的数值为“压接—“tail””电阻-导线