從芯片到連接器，從合格認(rèn)證到生產(chǎn)，測(cè)試是確保連接器部件達(dá)到預(yù)期功能的必要步驟。
我們都喜歡我們的技術(shù)能延續(xù)，直到它不能正常工作。當(dāng)我們所依賴的工具或便利工具失敗時(shí)，它就會(huì)令人沮喪。然而，有時(shí)連接器設(shè)備故障是一個(gè)安全問(wèn)題，甚至是生死問(wèn)題，如我們汽車中ADAS(先進(jìn)的駕駛輔助系統(tǒng))、軍事應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備等。在某些情況下，可靠性是一個(gè)延長(zhǎng)壽命的問(wèn)題;例如，部署在太空的衛(wèi)星或地下石油鉆井平臺(tái)上，沒有簡(jiǎn)單或及時(shí)的方法來(lái)修復(fù)有故障的連接器設(shè)備。為了確保連接器部件將按預(yù)期正常工作，需要進(jìn)行測(cè)試。
Samtec測(cè)試連接器部件解決方案，成本效益高、高針腳計(jì)數(shù)、高性能、高密度和高匹配周期互連解決方案。如圖所示，用于測(cè)試高密度和極端性能系統(tǒng)的電纜系統(tǒng)。
測(cè)試連接器產(chǎn)品發(fā)生在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的不同階段。它采用不同的形式，并滿足各種功能需求。連接器產(chǎn)品供應(yīng)商可以通過(guò)提供測(cè)試設(shè)備的產(chǎn)品或通過(guò)測(cè)試他們提供給客戶的連接器產(chǎn)品來(lái)參與其中。
ATE芯片測(cè)試
全球每年生產(chǎn)數(shù)千億集成電路(ic)，每個(gè)芯片都要進(jìn)行測(cè)試。這就需要一個(gè)高效和可靠的測(cè)試和驗(yàn)證系統(tǒng)。自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)在半導(dǎo)體行業(yè)中用于測(cè)試集成電路及其各個(gè)性能(電阻、電容器和電感)。這些系統(tǒng)非常大且復(fù)雜，以適應(yīng)被測(cè)試連接器產(chǎn)品的數(shù)量。它們需要專門為滿足這些需求而設(shè)計(jì)的連接器產(chǎn)品和電纜組件。
Samtec SEARAY™高速電纜系統(tǒng)(SEAC，SEAF)，用于測(cè)試連接器產(chǎn)品應(yīng)用。
Samtec公司業(yè)務(wù)開發(fā)主管亞當(dāng)·林德曼說(shuō)：“在為生產(chǎn)這種連接器部件的公司開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，我們經(jīng)常面臨的兩個(gè)因素：增加帶寬和密度。對(duì)于每推出一代的內(nèi)存，內(nèi)存生產(chǎn)商的堆棧通常會(huì)增加兩倍，從32 GB增加到64 GB，以此類推。它們總是需要更多的帶寬，而且它們總是希望將一次可以測(cè)試的密度增加一倍，而不是以相同的速率增加內(nèi)存占用。相同的內(nèi)存占用必須容納兩倍的I/Os數(shù)量，可以容納兩倍的通道數(shù)量，并且是兩倍的數(shù)據(jù)速率�！�
因此，整個(gè)測(cè)試連接器部件也需要以這種速度進(jìn)行升級(jí)。林德曼解釋說(shuō)，要么互連必須設(shè)計(jì)成滿足即將到來(lái)迭代的要求，要么重新配置兩倍的兆字節(jié)。這意味著需要256條同軸線來(lái)測(cè)試256兆的內(nèi)存。增加的密度需要在相同的尺寸范圍內(nèi)。但在后端，我們通常將不得不增加連接器本身的密度。我們面臨的挑戰(zhàn)是為電纜組件連接器安裝足夠的I/O。
對(duì)設(shè)計(jì)階段的測(cè)試
連接器產(chǎn)品經(jīng)常進(jìn)行測(cè)試，確保它們將滿足特定的客戶要求。這通常包括機(jī)械測(cè)試、環(huán)境測(cè)試、信號(hào)完整性測(cè)試、電氣測(cè)試和化學(xué)測(cè)試。根據(jù)它們的最終使用情況，測(cè)試通常需要滿足特定連接器類型、應(yīng)用或環(huán)境中的必要標(biāo)準(zhǔn)或資格(例如MIL規(guī)范和EN標(biāo)準(zhǔn))。連接器公司可以對(duì)他們自己的部件或?yàn)榭蛻粼O(shè)計(jì)的定制連接器部件進(jìn)行認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。連接器部件的每個(gè)方面都需要得到批準(zhǔn)，從觸點(diǎn)、絕緣體、外殼到整個(gè)組件。
所有這些測(cè)試背后的目標(biāo)都是模擬連接器部件的完整使用壽命，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的所有故障，并創(chuàng)建最適合每個(gè)應(yīng)用的連接器產(chǎn)品。
“航空航天和軍事應(yīng)用占了我們80%的市場(chǎng)，是最嚴(yán)格的市場(chǎng)之一。最輕微的錯(cuò)誤都可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。對(duì)這個(gè)市場(chǎng)上的所有項(xiàng)目都采取了大量預(yù)防措施，我們總是本著合作的精神工作，而不是單純的客戶/供應(yīng)商關(guān)系�！� Nicomatic公司測(cè)試工程師馬特爾(Jorris Martel)說(shuō)。
例如，在一個(gè)自定義項(xiàng)目的情況下，他解釋說(shuō)，在資格認(rèn)證期間，所有的結(jié)果都會(huì)在每周的會(huì)議上提供給客戶。如果出現(xiàn)任何問(wèn)題，就可以很快做出決定。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，資格認(rèn)證是基于客戶的需求。在認(rèn)證結(jié)束時(shí)將結(jié)果給客戶，并對(duì)連接器產(chǎn)品本身或資格測(cè)試計(jì)劃可能的修改進(jìn)行討論和商定。
實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)類型
機(jī)械測(cè)試測(cè)量抗拉強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、接觸接合、分離力、插入力、固定力、固定力和密封等級(jí)(IP)。
環(huán)境測(cè)試將連接器部件置于不同的溫度下進(jìn)行一定時(shí)間的測(cè)試，測(cè)試它在熱或冷(溫度循環(huán))或從一個(gè)極端溫度過(guò)渡到另一個(gè)極端溫度(熱沖擊)時(shí)的表現(xiàn)。馬特爾說(shuō)：“例如，你在100度下測(cè)試30分鐘，然后將溫度調(diào)整到零下50度，持續(xù)30分鐘�！�
環(huán)境測(cè)試還涉及干濕熱和低溫、磁導(dǎo)率(感應(yīng)內(nèi)磁場(chǎng)和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的比例)，以及對(duì)鹽霧、沖擊和振動(dòng)等條件的電阻變化等�！胞}霧測(cè)試顯示了我們的表面處理的有效性，”馬特爾說(shuō)。
化學(xué)測(cè)試包括耐流體阻力、標(biāo)記和硅彈性/膨脹。
電氣測(cè)試包括耐受電壓、擊穿電壓、絕緣電阻和低壓值等。
Nicomatic的VITA 66連接器
馬特爾說(shuō)：“我們實(shí)驗(yàn)室的連接器新產(chǎn)品是在測(cè)試光纖。Nicomatic目前正在研究光連接器(VITA 66)�？梢詼y(cè)量插入損耗，并對(duì)光纖進(jìn)行每次動(dòng)力學(xué)測(cè)試和環(huán)境測(cè)試。這個(gè)項(xiàng)目很成功，已經(jīng)添加到我們新的光學(xué)連接器中。但我們的連接器產(chǎn)品研發(fā)并沒有結(jié)束，我們目前正在開發(fā)基于VITA66.1的第二個(gè)光學(xué)連接器。”
信號(hào)完整性測(cè)試包括同軸信號(hào)和差分信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信、時(shí)域和頻域。“我的專長(zhǎng)是電磁學(xué)，它涉及高速連接器。為此，我們使用了VNA(向量網(wǎng)絡(luò)分析儀)。在測(cè)試中，我們發(fā)送一個(gè)不同頻率的信號(hào)，從100千赫到20千兆赫來(lái)測(cè)量信號(hào)的衰減。我們的目標(biāo)是創(chuàng)造完美的接觸，完美的導(dǎo)體，沒有衰減，但這是不可能的，”馬特爾說(shuō)。
Nicomatic還會(huì)根據(jù)客戶的需求來(lái)測(cè)試不同的通信協(xié)議。例如，很多客戶都在使用JESD204b、USB 3.1、SATA 3等等。他們需要我們遵守這些規(guī)定。還可以幫助客戶在連接器上創(chuàng)建，提高其系統(tǒng)特定的連接配置，提高系統(tǒng)的連接器性能。真正目標(biāo)是指導(dǎo)和建議客戶從而獲得成功。
馬特爾和同事在這個(gè)小組中實(shí)現(xiàn)電磁模擬。他說(shuō)：“這次模擬的目的是有可能在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出一種連接器新產(chǎn)品。”
Nicomatic的電磁模擬過(guò)程
連接器測(cè)試是電子工業(yè)中一個(gè)必要的過(guò)程。在某些情況下，考慮到可用時(shí)間和應(yīng)用的要求，只需要測(cè)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或滿足特定客戶需求。在高要求市場(chǎng)，如MIL/Aero和汽車安全，進(jìn)行連接器故障測(cè)試是必要的。這意味著需要突破極限，確�？煽啃�、性能、耐用性和安全性等。 |
