當(dāng)端子在承載電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生焦耳熱量，端子的溫升可能加速連接器接觸區(qū)的失效。這可能性會(huì)引起安全問題，因此通常在連接器上指定一個(gè)最大的額定電流。為了確保溫度上升的穩(wěn)定性，要求設(shè)備在產(chǎn)品壽命內(nèi)保持穩(wěn)定的接觸電阻值。EIA 364-1004中的測試序列是應(yīng)用極端的環(huán)境應(yīng)力，旨在驗(yàn)證電子連接器和插座在暴露于模擬應(yīng)用應(yīng)力后的溫升和和電阻穩(wěn)定性。

 

 

上表是來自于EIA 364-1004, 一共有10個(gè)角標(biāo)，在NOTES中解釋了這10個(gè)注解，在這里用中文列出如下：

1）這里只給出了測試方法，對于具體的測試等級和持續(xù)時(shí)間需要專門指定。

2) 表中的數(shù)字表示測試的順序。

3) 測試組1是針對鍍錫產(chǎn)品的.

4) 測試組2是針對鍍層為金、鈀、銀以及它們的合金產(chǎn)品的。

5) 測試中的電壓降測試在第4步到第16步中的偶數(shù)測試順序是可以選擇性進(jìn)行的，可以不進(jìn)行監(jiān)測。

6) 對于金鍍層的產(chǎn)品，如果其金鍍層厚度在0.75微米（30微英寸）或更厚，則濕度循環(huán)測試是可以選擇性進(jìn)行的，也可以不進(jìn)行測試。如果金鍍層低于這個(gè)值，就必須進(jìn)行測試。

7）對于錫鍍層的產(chǎn)品，在第5步進(jìn)行的幾次的預(yù)插拔后，應(yīng)使用足夠倍率的放大鏡對配合的錫表面進(jìn)行目視檢查。如果在磨損軌跡中有 25% 或更多的比例中暴露了底鍍層或基材金屬，則這個(gè)混合氣體測試（MFG測試）是強(qiáng)制性執(zhí)行的。否則，可以不用做這個(gè)測試。

8）在進(jìn)行振動(dòng)測試時(shí)，除非有其他參考文件指定，否則要在測試進(jìn)行帶強(qiáng)電測試，電流值是被測端子可以產(chǎn)生溫升20度+/-3度時(shí)的電流。

9）對于電流循環(huán)測試，除非有其他參考文件指定，否則這個(gè)測試的循環(huán)次數(shù)應(yīng)該是1000次。

10) 對于電流循環(huán)測試，溫升和電壓降應(yīng)該在每一個(gè)“通電”時(shí)段的最后15分鐘內(nèi)進(jìn)行測量，而且一天最少測量二次。

 

二、針對EIA 364-1004測試程序的分析
 

1）測試組1的分析

測試組是是針對鍍錫產(chǎn)品的，鍍錫產(chǎn)品的失效機(jī)制是微動(dòng)腐蝕。
 

在這里也要再次強(qiáng)調(diào)一下，現(xiàn)在行業(yè)中還是有很多用戶針對鍍錫產(chǎn)品的失效進(jìn)行的測試是鹽霧試驗(yàn)，我在之前的文章中也有專門的解釋，其實(shí)那是一種浪費(fèi)錢又沒有效果的一種測試方法。在EIA 364-1004的評估產(chǎn)品一生中額定電流的承載能力中，并沒有引入鹽霧這種測試。
 

測試組1中的第4~16測試順序中的偶數(shù)測試------針對電壓降的監(jiān)測 是確定每一個(gè)環(huán)境測試后的電阻變化情況，這里就不再祥細(xì)介紹。
 

測試組1中的第1步是針對產(chǎn)品的外觀檢查，這是樣品準(zhǔn)備的必要環(huán)節(jié)。
 

測試組1中的第2步和第3步是測試初始的接觸電阻和溫升。
 

測試組1中的第5步是使連接器端子進(jìn)行幾次預(yù)插拔測試，這個(gè)測試的目的是模擬產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中有可能發(fā)生的幾次插拔，比如在線束生產(chǎn)時(shí)，要進(jìn)行的導(dǎo)通測試，就有可能會(huì)使連接器端子被插拔過。需要說明的是，在這一步的測試中不能使端子全部可插拔的壽命次數(shù)全部進(jìn)行插拔，那樣就不是模擬實(shí)際的使用狀態(tài)了。一般情況下，對于純摩擦的配合表面，進(jìn)行10次預(yù)插拔是可以接受的。

測試組1中的第7步是熱沖擊測試，這個(gè)測試的目的是模擬由于運(yùn)輸?shù)脑蚩赡軐?dǎo)致的連接器殼體失效，從而引起端子的定位或者機(jī)械抵抗力上的失效。這種模擬運(yùn)輸可以理解為一臺(tái)整機(jī)，大南方制造的，但是運(yùn)到了北方去銷售。一般情況下這種熱沖擊測試的條件是-20度到+60度，做20個(gè)循環(huán)。
 

測試組1中的第9步是溫度壽命測試，也就是我們平時(shí)所說的老化測試，這個(gè)測試的目的是模擬端子材料的應(yīng)力松弛特性，在端子的壽命周期內(nèi)，在額定工作溫度條件下，壽命終止時(shí)端子的機(jī)械強(qiáng)度（拉伸強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度）的余下量。由于應(yīng)力松弛的存在，端子的正壓力會(huì)下降，影響到端子的接觸性能，可能導(dǎo)致接觸不良或者接觸電阻變大等可能性。應(yīng)力松弛的測試條件（溫度和持續(xù)時(shí)間）可以按拉森米勒方程進(jìn)行計(jì)算或者參考EIA364-1000中的老化測試條件。

測試組1中的第11步是濕度循環(huán)測試或者溫濕度循環(huán)測試，這種測試的目的是使端子表面的鍍錫成發(fā)生氧化，有可能這種氧化物會(huì)滲入到公母端子的接觸界面中，使接觸電阻增加，端子接觸失效。

測試組1的第13步是混合氣體測試（MFG），這種混合氣體是強(qiáng)酸性的，其會(huì)與端子的基材金屬發(fā)生反應(yīng)。所以，如果基材金屬有暴露出來的可能性時(shí)，才需要進(jìn)行MFG測試。如果都是錫的表面，MFG就沒有必要進(jìn)行了，其作用與濕度循環(huán)測試是一樣的了。
 

測試組1的第15步是做振動(dòng)測試，這個(gè)測試的目的就是在模擬微動(dòng)腐蝕。前面幾道工序測試后已經(jīng)在端子表面形成了一層氧化層（濕度測試）并且高溫老化后端子的正壓力（夾緊力）也降低了，那么這時(shí)候發(fā)生微動(dòng)腐蝕的可能性比較大，所以，用振動(dòng)測試來加速微動(dòng)腐蝕的發(fā)生。
 

一般情況下，這個(gè)振動(dòng)測試是不需要進(jìn)行瞬斷監(jiān)測的，取爾代之的是在這個(gè)測試中施加了溫升可以達(dá)到20度時(shí)的電流。我分析的原因如下：

A）由于振動(dòng)測試的持續(xù)時(shí)間很短，發(fā)生微動(dòng)后的氧化反應(yīng)可能還沒有來得及反應(yīng)或者反應(yīng)得不充分，所以，在這個(gè)測試中要求帶強(qiáng)電測試，加載溫升達(dá)到20度時(shí)的電流，這樣有一定的高溫存在，那么發(fā)生微動(dòng)后就很容易發(fā)生氧化。

B）連接器承載電流進(jìn)行測試也復(fù)合連接器應(yīng)用中的實(shí)際情況，但是由于這個(gè)振動(dòng)的強(qiáng)度會(huì)高于實(shí)際應(yīng)用的振動(dòng)等級，所以加載的電流并不是溫升30度時(shí)的電流（一般情況下連接器壽命終止時(shí)的溫升要低于30度，以此來確定額定電流），而是溫升20度時(shí)的電流。

C）第三個(gè)原因有可能在振動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生瞬間的高電阻，而此時(shí)在通有強(qiáng)電的情況下，就會(huì)引起接觸界面上的微小觸點(diǎn)發(fā)生超溫熔化，從而加速接觸界面的失效。

測試組1的最后二個(gè)步驟就是再次確認(rèn)最后是電壓降和溫升。在這種條件下，結(jié)合安全系數(shù)的考量，此時(shí)溫升低于30度的電流值就會(huì)被認(rèn)定為連接器的額定電流。

2）測試組2的分析

測試組2是針對鍍金、鈀、銀及其合金的產(chǎn)品進(jìn)行的測試。

金和鈀是屬于貴金屬鍍層，需要用到MFG測試來評估其電鍍完整性，MFG中的酸性成分不會(huì)與金或鈀發(fā)生反應(yīng)，但是其是可以與底鍍層或基材金屬發(fā)生反應(yīng)。金或鈀的主要失效機(jī)制是由于電鍍的孔隙問題而引發(fā)的孔隙腐蝕以及腐蝕漫延。銀是一種非貴金屬鍍層，與發(fā)生的主要失效機(jī)制是銀的硫化以及微動(dòng)后的硫化腐蝕，所以要用混合氣體（MFG)對其進(jìn)行測試評估。

測試組2中的一些測試內(nèi)容與測試組1中的內(nèi)容是相同的，對于相同的測試目的，這里就不再祥細(xì)說明了。針對不同的地方解釋如下。

測試組2中的第11步濕度循環(huán)測試是可選項(xiàng)，當(dāng)金鍍層達(dá)到0.75微米以上時(shí)，是不需要進(jìn)行這一測試的。

測試組2中的第13步的混合氣體測試目的與金、鈀或銀的失效機(jī)制是相符合的。經(jīng)過混合氣體（MFG）測試后，在金的表面會(huì)形成一層氧化膜層。

測試組2中的第15步振動(dòng)測試并不是誘發(fā)微動(dòng)腐蝕的，這一點(diǎn)與錫鍍層的測試目的是不一樣的。研究表明一旦公母端子的接觸界面上形成金屬與金屬的連接，那么接觸電阻的變化，可以從遵守以下三個(gè)條件：

A）非導(dǎo)電薄膜層（氧經(jīng)膜層）在端子接觸點(diǎn)周圍形成了，但是端子接觸界面間沒有相對運(yùn)動(dòng)，則電阻是穩(wěn)定的

B）端子接觸界面間有相對運(yùn)動(dòng)，但是不存在非導(dǎo)電薄膜，則電阻是穩(wěn)定的。

C）只有當(dāng)非導(dǎo)電膜存在時(shí)，并且伴隨有端子接觸界面間的相對運(yùn)動(dòng)，則電阻是很容易增加的，這將嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的性能。

基于這三個(gè)條件，振動(dòng)測試的目的就是讓公母端子的接觸界面產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。對于這個(gè)測試中的帶強(qiáng)電測試的原因，可以參考測試組1中的說明，由于厚的金或鈀鍍層沒有微動(dòng)腐蝕失效，所以測試組1中關(guān)于強(qiáng)載強(qiáng)電測試振動(dòng)的第A條原因應(yīng)該不適用于金或鈀鍍層。

3）測試組3的分析

這個(gè)電流循環(huán)測試在很多標(biāo)準(zhǔn)中都出現(xiàn)過，例如：

A）適用于快插端子的UL 310標(biāo)準(zhǔn)或GB 17196標(biāo)準(zhǔn)；

B）適用于接地環(huán)的UL 486 A&B標(biāo)準(zhǔn)；

C）美國汽車工業(yè)的連接器標(biāo)準(zhǔn)USCAR 2和USCAR 21。
 

電流循環(huán)是一個(gè)加速老化測試。它能引起端子材料發(fā)生溫度循環(huán)，引起熱脹冷縮現(xiàn)象，從而導(dǎo)致錫鍍層接觸界面的微動(dòng)腐蝕，發(fā)生氧化現(xiàn)象和金屬間化合物；也有可能在薄金鍍層接觸界面發(fā)生磨損。而且電流循環(huán)還有可能引起可分離接觸界面因超高溫度而被迅速氧化，而導(dǎo)致失效。電流循環(huán)還有可能引起永久性連接區(qū)域因熱脹冷縮現(xiàn)象引起連接區(qū)的擾動(dòng)，從而誘發(fā)連接失效。
 

總的來看，電流循環(huán)測試綜合了 溫度壽命（老化）、溫度循環(huán)引起的微動(dòng)（測試組1和2是由振動(dòng)引起的微動(dòng)）、帶強(qiáng)電測試。所以，其是一個(gè)非常有效的測試。
 

UL310中定義的電流循環(huán)的測試電流是2倍的額定電流。USCAR 2中定義的沒試電流是溫升達(dá)到55度時(shí)的電流，并且考慮了一定的安全系數(shù)?？梢杂眠@些方法來確定初始定義的產(chǎn)品額定電流值是否合適。

以上內(nèi)容是針對EIA 364-1004的分析，歡迎溝通交流。