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IEC 60068-2-21 是国际电工委员会发布的环境试验系列标准之一,全称为《环境试验 第2-21部分:试验U:端子和整体安装装置的坚固性》。该标准旨在评估电子元器件在正常组装、安装或使用过程中,其端子(引出端)或整体安装装置是否能够承受可能遇到的机械应力,如拉力、推力、弯曲、扭转、扭矩等。
该标准第7版(2021年发布)整合了原 IEC 60068-2-77 的内容,增加了对表面安装器件在安装状态下的测试方法,技术内容更为全面。
本标准适用于所有电气和电子元器件,包括:
带有引线的器件(如电阻、电容、集成电路等)
表面安装器件(SMD)
带有螺纹端子、焊片、螺钉等安装结构的器件
标准中提供了多种测试方法,适用于不同结构和安装方式的元器件,具体选择见标准中的表1。
Ua:轴向应力测试(拉力与推力)
Ub:弯曲应力测试
Uc:扭转测试
Ud:扭矩测试
Ue:SMD端子坚固性测试(安装在基板上)
Uf:元器件本体坚固性测试(静态与动态力)
预处理:按产品规范进行(如温度、湿度处理)
初始检测:视觉、电气和机械性能检查
试验执行:按标准规定的力、时间、方向施加载荷
最终检测:再次进行视觉、电气和机械性能检查
Ua₁ 拉力测试:沿端子轴向施加拉力,持续10±1秒,力值根据截面积确定。
Ub₁ 弯曲测试:对引线施加弯曲力,进行单向或双向弯曲。
Ue₁ 基板弯曲测试:将SMD安装在特定基板上,进行弯曲并监测电气性能。
Uf₂ 冲击测试:模拟高速贴装过程中的动态冲击。
力值精度:±10%
时间控制精度:±1秒
角度控制精度:±5°
推力/拉力工具前缘半径:通常为0.5mm
基板材料:如玻璃环氧树脂板,厚度1.6mm或0.8mm
支撑底座材料:应足够坚硬,如硬质合金或钢
测试后如需恢复,应按产品规范进行(如温度恢复、电气性能稳定)
恢复后需再次进行视觉和电气检测
隐藏缺陷检测:某些损伤可能无法通过视觉或电气测试发现,建议在机械测试后进行气候序列测试(如IEC 60068-2-61)以揭示潜在缺陷。
焊接影响:SMD测试中,焊接强度随时间减弱,建议在焊接后24±6小时内完成测试。
测试样本数量:若元器件端子数超过3个,应在规范中明确测试数量。
非标情况:对于特殊结构或非标准端子,应在产品规范中明确测试方法和验收标准。
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