USB連接器測試
USB連接器測試
USB連接器作為絕大多數智能手機的充電接口被廣泛地應用在市場之中，但在其使用過程中，出現了越來越多燒蝕的故障現象。研究燒蝕故障的機理，并建立合理的檢測評估方法對不同的連接器產品進行檢測和評估，從而選取可靠性較優的USB連接器以減小市場燒蝕故障率，具有重要的理論和實際意義。
USB連接器測試主要分為兩部分內容；
一方面是針對于USB燒蝕的故障現象,對失效樣品進行檢測與分析,結合故障樹推斷燒蝕的失效機理,并進行實驗驗證,進而研究導致燒蝕的主要影響因素及各因素的作用特性。
另一方面，基于USB燒蝕機理的研究，建立包含主要影響因素的加速檢測系統，使其能夠在較短的時間內,對不同廠家的USB產品的抗燒蝕可靠性進行區分,研究合理的統計分析方法對USB產品的性能進行評估。研究發現燒蝕失效USB觸點表面被塵土污染，VBUS觸點陰離子含量高,存在大量Cu、Ni的腐蝕物，燒蝕集中在VBUS觸點周圍的絕緣材料上。其失效機理為一定的環境條件下,USB觸點和絕緣材料表面吸附水膜，而大氣中可溶性鹽的沉積在水膜中形成電解液。手機充電造成正負*之間表面水分的電解和電解液中陰陽離子的定向運動,VBUS觸點上表面鍍Au層與中間層Ni和基底Cu之間發生原電池腐蝕，Ni和Cu的腐蝕產物造成接觸電阻升高，形成較大的焦耳熱充電時手機內部散熱環境較差，觸點附近的溫度迅速升高致使VBUS周邊的絕緣材料燒蝕，經過燒蝕復現實驗驗證了此機理。通過故障樹分析和各因素作用特性實驗研究，得到環境濕度、可溶性鹽污染、電應力、磨損、溫度是導致USB燒蝕失效的5個主要影響因素，其中溫度和濕度是電化學反應的必備條件，通過正交實驗*差分析確定了其它三個因素的影響排序依次為鹽污染、電應力、磨損。溫濕度是電化學腐蝕發生的基礎條件，濕度越大越容易發生腐蝕。可溶性鹽會與銅或鎳等金屬發生反應生成腐蝕物，腐蝕越嚴重，接觸電阻越高。電壓使污染物中的陰陽離子定向運動，致使腐蝕集中在VBUS附近發生，電壓越大，腐蝕速度越快。插拔破壞了表面的鍍金層，磨損越嚴重，越容易發生腐蝕。本文根據5個因素的作用特性建立了多因素復合作用的加速檢測方法，對A、B、C三種型號USB的抗燒蝕可靠性進行了檢測，對實驗前后接觸電阻值增量的分布進行估計，并驗證其服從二參數的威布爾分布。以威布爾分布的特征值為主要評估依據，結合USB觸點鍍金層厚度和累積失效率評估USB產品抗燒蝕可靠性。三種方法的評估結論一致均為A優于B優于C,證明了結論的可靠性與檢測評估方法的可行性。
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