电工电子产品引出端强度试验

电工电子产品引出端强度试验

电工电子产品引出端强度试验用于评价元器件和设备的导线、引脚、端子及整体安装件在装配、焊接、接线和维修过程中承受拉力、推力、弯曲和扭转作用的机械可靠性。本文介绍GB/T 2423.60-2008试验U、不同引出端加载方式、试验设备、流程及失效判定,为电子元器件和连接结构质量验证提供依据。

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电子元器件和电工产品的引出端承担电气连接和机械连接双重功能,包括轴向引线、焊片、插针、螺纹端子、线缆引出端及整体安装件。产品在装配、焊接、接线、运输和维修过程中,引出端可能受到拉、推、弯曲或扭转载荷。如果端子机械强度不足,可能造成导线脱落、封装开裂、内部焊点断裂或电气接触异常。

一:引出端强度试验意义

引出端失效通常发生在机械应力集中的位置,例如端子根部、玻璃或陶瓷封接处、焊点和压接区域。外观上没有明显脱落,并不代表内部连接仍然可靠。

  • 验证抗拉能力:检查引线或端子在轴向拉力下是否松脱。
  • 评价抗推能力:验证端子承受轴向压入载荷时的结构稳定性。
  • 评价弯曲耐受:检查引出线在安装折弯过程中是否发生根部断裂。
  • 评价扭转强度:验证螺纹或片状端子承受扭矩的能力。
  • 检查封装完整性:观察机械加载是否导致密封或封装裂纹。
  • 评价电气保持:确认机械试验后导通和接触状态是否正常。

引出端强度是典型的机械可靠性项目,试验载荷和作用方向必须根据端子形态确定,不能对所有引脚使用同一种加载方法。

二:试验方法

拉力试验

沿引出端轴向施加规定拉力并保持一定时间,检查引出端是否脱落、松动、产生有害位移或损伤封装。

推力试验

沿与拉力相反方向向端子施加规定推力,用于评价端子被压入封装或安装结构时的机械强度。

弯曲试验

对于柔性或线状引出端,可按照标准规定载荷和角度进行一次或多次弯曲,评价引线根部以及与器件封装连接位置的抗弯能力。

扭转和整体安装件强度

试验形式主要适用对象
拉力引线、引脚、线缆引出端和部分端子
推力可能受到轴向压入载荷的端子和安装件
弯曲线状、片状或可弯曲引出端
扭转端子、螺纹连接及需要承受旋转载荷的结构
整体安装件强度带安装柱、螺纹件或整体机械固定结构的产品
试后电气检查确认内部连接和导通性能是否受损

试验通常使用电子或机械式拉力试验设备、推拉力计、夹具、扭矩测试设备、弯曲试验工装和显微观察设备。对于小型元器件,应选择与引脚尺寸相匹配的精密夹具,避免夹具本身造成局部压伤。

三:相关标准

标准主要内容
GB/T 2423.60-2008电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验U:引出端及整体安装件强度,目前现行
IEC 60068-2-21环境试验中引出端及整体安装件强度国际试验方法
GB/T 2423系列电工电子产品气候和机械环境试验基础体系
元器件产品标准规定具体电阻、电容、继电器、连接器等产品的端子载荷和判定要求

GB/T 2423.60-2008目前仍为现行国家标准,规定了引出端和整体安装件强度试验的基本方法。具体载荷值、保持时间和适用方法还应结合元器件结构和对应产品规范确定。

四:试验流程

  1. 确认引出端类型:记录引脚、导线、焊片、螺纹端子或整体安装件结构。
  2. 核对产品标准:确定拉、推、弯曲或扭转方法以及相应载荷。
  3. 初始外观检查:观察端子根部、封装和焊接位置是否存在缺陷。
  4. 初始电气检测:需要时测量导通、接触电阻或器件功能。
  5. 安装试样:使用合适夹具固定器件主体并保持正确受力方向。
  6. 施加载荷:按照规定速度和方向逐步达到目标力或扭矩。
  7. 保持规定时间:避免冲击加载造成非目标破坏。
  8. 完成弯曲或扭转:适用时按照规定角度和次数进行。
  9. 试后观察:检查端子位移、裂纹、松脱和结构损伤。
  10. 电气复测:确认内部连接及功能是否保持正常。

引出端试验必须确保载荷作用在线路或端子的规定方向。夹具偏心会增加弯矩,使实际受力远高于标准要求,导致结果失真。

五:第三方试验服务

第三方电工电子产品引出端强度试验可用于电阻、电容、传感器、继电器、开关、连接器、半导体封装、电源模块及其他带机械引出结构的电子电气产品。

  • 轴向拉力;
  • 轴向推力;
  • 端子弯曲;
  • 端子扭转;
  • 螺纹端子强度;
  • 整体安装件强度;
  • 试后外观显微检查;
  • 试后导通检查;
  • 接触电阻前后对比;
  • 失效端子断裂位置分析。

对于量产过程中出现端子脱落或引线根部断裂的产品,可对不同批次进行推拉力统计,判断问题来自材料、封装、焊接还是装配工艺波动。

六:端子强度评价

试验现象强度分析
规定载荷后无明显位移端子机械固定状态较稳定
端子根部出现裂纹封装材料、几何过渡或局部应力集中需检查
引线拉脱内部焊接、压接或机械锁定强度不足
弯曲后导通异常内部连接可能已发生疲劳或断裂
扭转后端子松动固定结构或防转设计不足
外观正常但电阻增加内部接触界面可能发生微损伤

端子强度评价不能只以是否完全脱落作为判定依据。端子位移、封装裂纹、内部接触电阻变化和功能异常同样属于重要失效表现。

七:总结

电工电子产品引出端强度试验通过拉、推、弯曲和扭转等机械加载方式评价端子及整体安装件的结构可靠性。GB/T 2423.60-2008是目前现行的试验U国家标准。检测方案应根据端子结构选择正确载荷方向,并结合试后外观和电气性能共同判断是否发生隐性损伤。

关于广州德恺检测

广州德恺检测从事第三方检测、材料检测、成分分析及EMC检测相关业务,所属集团具备CNAS、CMA资质,在全国各地设有分部,拥有10年检测经验。针对电子元器件、连接端子及相关材料,可结合引出结构、安装方式和机械可靠性要求进行检测需求分析。

欢迎联系专业工程师咨询电工电子产品引出端强度试验服务,可制定详细试验方案,包括端子轴向拉力、推力、弯曲、扭转、整体安装件强度,以及试验前后导通、接触电阻和显微外观复测。常规单一机械强度项目参考周期为3~5个工作日,多方向、多载荷及电气复测组合项目参考周期为5~8个工作日,参考报价为800~4500元/批,具体费用根据端子数量、加载方式、载荷等级和样品数量确认。

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