压敏电阻检验标准资料.doc

宁波伟吉电力科技有限公司 发布
2015-07-26实施
2015-07-26发布
压敏电阻试验标准

Q/WJBZ2015

Q/WJBZ
宁波伟吉电力科技有限公司试验标准

前 言

本试验标准由宁波伟吉电力科技有限公司质量部提出
本试验标准由宁波伟吉电力科技有限公司质量部归口
本试验标准起草部门： 质量部、研发部、办公室
本试验标准主要起草人：

压敏电阻试验标准
1范围
本试验标准规定了宁波伟吉电力科技有限公司对压敏电阻器的使用条件、电气性能、机械性能及环境性能等方面的技术要求和试验项目，规定了压敏电阻的验收标准。
本试验标准适用于本公司用压敏电阻的验收、定期确认、全性能检验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2423.18 电工电子产品环境试验 第2部分：试验 试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液）
GB/T 2423.28-2005  电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验T：锡焊
GB/T 2423.32-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ta 润湿称量法可焊性
GB/T 5169.11-2006 电工电子产品着火实验 第11部分
GB/T 10193-1997 电子设备用压敏电阻器 第1部分 总规范
GB/T 17215.211-2006 交流电测量设备 通用要求、试验和试验条件 第11部分：测量设备
GB/T2828.1 计数抽样检验程序 第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
3 检验工具
高低温交变湿热试验箱
盐雾试验箱
游标卡尺
耐压测试仪
防雷元件测试仪
雷击浪涌测试仪
灼热丝测试仪

4 技术要求
4.1 包装要求
包装设计应符合产品的性质、特点和储运条件。包装箱应标示有制造厂名称、产品名称、产品型号、出厂日期和包装数量。包装箱外应印刷或贴有“小心轻放”、“怕湿”等运输标识。包装箱外印刷或贴的标识不可因运输条件和自然条件而褪色、脱落。包装箱应符合防潮、防尘、防震的要求，包装向内应有装箱清单、产品合格证、附件等相关随机文件。
4.2基本要求
4.2.1温度范围
环境温度应符合下表。
序号
条件
温度（℃）
1
规定的使用温度
-40～+85
2
极限使用温度
-45～+95
4.2.2湿度范围
空气相对湿度应符合下表。
序号
条件
相对湿度
1
年平均
＜75％
2
30天（这些天以自然方式分布在一年中）
95％
3
在其他天偶然出现
85％
4.2.3大气压力
63.0kPa～106.0kPa（海拔4000m及以下），特殊订货要求除外。高海拔地区要求满足在海拔4000m～4700m正常工作。
4.3 标识及尺寸
压敏电阻至少标识最大连续交流电压或压敏电压、制造企业识别标识、认证标识，压敏电阻的标识及尺寸符合其详细技术规范书。详细技术规范书至少包含压敏电阻的认证标准、尺寸、使用温度范围、压敏电压、限制电压、电容量、漏电流、电流冲击稳定性、极限冲击电流耐受能力、连续电压稳定性、绝缘封装耐压能力性、绝缘封装阻燃性、商标、制造企业识别标识等内容。
4.4电气要求
4.4.1限制电压（Vc）
压敏电阻器的限制电压应符合其详细技术规范书的相关技术要求。
4.4.2压敏电压（V1mA）
压敏电阻器的压敏电压应符合其详细技术规范书的相关技术要求。
4.4.3漏电流（IL）
压敏电阻器的漏电流应符合其详细技术规范书的相关技术要求。
4.4.4电容量（Cmax）（适用于全性能试验）
压敏电阻器的电容量应符合其详细技术规范书的相关技术要求。
4.4.5电流冲击稳定性（适用于全性能试验）
压敏电阻器应能经受“1次脉冲电流（2ms）A”或“1次脉冲电流（10/1000μs）A”的冲击和“40次脉冲电流（8/20μs）A”的冲击。试验电流值参照附录B。
4.4.6极限冲击电流耐受能力（适用于全性能试验）
压敏电阻器应能经受 “1次脉冲电流（8/20μs）A”的冲击，试验电流值参照附录B。
4.4.7连续电压稳定性（适用于全性能试验）
压敏电阻器施加其详细技术规范书规定的最大连续交流电压Ua.c.r.m.s，应能经受温度85℃连续电压稳定性试验1000h。
4.5安全性能（适用于全性能试验）
4.5.1绝缘封装耐压能力
压敏电阻器绝缘封装耐压能力应符合其详细技术规范书的相关技术要求。
4.5.2绝缘封装阻燃性要求
压敏电阻器的绝缘封装层应按本试验规范5.6.2的要求进行灼热丝试验，灼热丝温度为850℃。
4.6机械性能要求
压敏电阻器应按本试验规范5.7的要求进行引出端强度、冲击试验和振动试验，试验后压敏电阻器外观不应有任何机械损伤，限制电压和压敏电压变化率不应超过5%。
4.7锡焊性能
4.7.1可焊性
压敏电阻器应进行本试验规范5.8.1的试验，润湿力应不低于理论润湿力的90%。
4.7.2耐焊接热
压敏电阻器应进行本试验规范5.8.2的试验，试验后压敏电阻器外观无任何机械损伤，压敏电压变化率不应超过5%。
4.8环境性能要求（适用于全性能试验）
压敏电阻器进行本试验规范5.9的高温存储、低温存储、高温高湿、盐雾试验。试验结束后，外观不应有任何机械损伤，限制电压和压敏电压变化率应低于10%。
4.9冲击寿命要求（适用于全性能试验）
压敏电阻器进行本试验规范5.10的冲击寿命试验，试验次数不应低于5000次。
5 试验方法
5.1一般要求
5.1.1试验条件
除非另有规定，所有试验和测量都应在以下环境条件下进行：
温度：15℃～35℃；
相对湿度：25％～75%；
气压：86kPa～106kPa。
5.2 相关技术文档检查
（1）确认规格数量、名称是否与交检单一致；
（2）核对厂家是否通过安全认证；
（3）核对厂家是否是合格供应商。
5.3 包装检验
（1）检查包装箱是否于明显位置标示下列内容：制造厂名称、产品名称、产品型号、检验日期和包装数量，标示内容是否褪色、脱落。
（2）检查包装箱是否于明显位置印刷或贴有“小心轻放”、“怕湿”等运输标识，标示内容是否褪色、脱落。
（3）检查箱内产品内、外包装是否有变形、破损、受潮或挤压等不良现象。
（4）检查包装箱内的文件是否齐全，至少应有装箱清单、产品合格证、附件等相关随机文件。
5.4 外观检查和尺寸检查
目检法检查产品状态、加工质量和表面质量，测量尺寸，符合4.3要求。包括但不限于以下内容：
（1） 标示(文字符号或图样标记)是否与规格书要求相符合；
（2） 标示不可有无法辨视的不良现象(模糊、溢色、残缺、断线)；
（3） 应清洁、无污染，无缺损，无机械损伤；
尺寸应满足其详细技术规范书及公差要求。
5.5电气试验
5.5.1限制电压试验
限制电压的测试方向为双方向。参照GB/T10193-1997中4.4的方法对压敏电阻器施加波形为8/20μs的雷电流脉冲电流。电流峰值参照附录B中的标称脉冲电流规定，允许偏差为10%，施加点为压敏电阻器引出端的末端，在施加冲击电流的同时，测量限制电压的峰值。限制电压值应符合4.4.1的规定。
5.5.2压敏电压试验
压敏电压测试方向为双方向。参照GB/T10193-1997中4.4的方法将压敏电阻器固定在无锈蚀的夹具上，对压敏电阻器通以直流参考电流1mA，测试压敏电阻器的压敏电压值，测试时间应尽可能的短，使得在测试期间压敏电阻器电阻体的温度没有明显的升高，测得的电压值应符合4.4.2的规定。
5.5.3电容量试验
参照GB/T10193-1997中4.7的方法，在试验的标准大气条件下测试电容量，测试频率为1kHz，除非另有规定，应使用小于1Vr.m.s的信号电平，且不加直流偏置。测得电容量应符合4.4.3的规定。
5.5.4漏电流试验
漏电流测试方向为双方向。参照GB/T10193-1997中4.4的方法，25℃时对压敏电阻器施加最大直流电压，测试其漏电流，测得漏电流应符合4.4.4的规定。
5.5.5电流冲击稳定性试验
参照GB/T10193-1997中4.5的方法，进行电流冲击稳定性试验。
（1）雷电流冲击
对压敏电阻器施加附录B中“40次脉冲电流（8/20μs）A”的冲击，以一个方向冲击20次后，再另一个方向冲击20次，相邻两次冲击的时间间隔为90s。试验过程中压敏电阻器不应有击穿、闪络，外观不应有任何机械损伤。
40次冲击后，压敏电阻器在常温下恢复2h，测量限制电压，其变化率应小于10%；测量压敏电压，其变化率应小于10%。
(2)方波电流冲击
对压敏电阻器施加附录B中“1次脉冲电流（2ms）A”或“1次脉冲电流（10/1000μs）A”的冲击，方向任意，试验后，压敏电阻器不应有击穿、闪络，外观不应有任何机械损伤。
冲击后，压敏电阻器在常温下恢复2h，测量压敏电压，其变化率应小于10%。。
5.5.6极限冲击电流耐受能力试验
参照GB/T10193-1997中4.5的方法，进行极限冲击电流耐受能力试验。对压敏电阻器施加附录B中“1次脉冲电流（8/20μs）A”冲击，方向任意，试验后，样品不应有击穿、闪络，外观不应有任何机械损伤。
冲击后，压敏电阻器在常温下恢复2h，测量压敏电压，其变化率应小于10%。
5.5.7连续电压稳定性试验
参照GB/T10193-1997中4.20的方法，将压敏电阻器放入温度为（85±3）℃的恒温箱中，施加详细技术规范规定的最大连续交流电压Ua.c.r.m.s（总谐波畸变率小于5%），电压的允许偏差为±0.2%。
在试验2h和1000h时，在线测定流过压敏电阻器的电流值。1000h的测得值应小于2h测得值的2倍。
将压敏电阻器从试验箱中取出，目视检测压敏电阻器，不应有明显的机械损伤。在常温下恢复2h，测量限制电压，其变化率应小于10%；测量压敏电压，其变化率应小于10%。
5.6安全试验
5.6.1绝缘封装耐压试验
参照GB/T10193-1997中4.8.1.2的方法，用金属球法进行耐压试验，即将压敏电阻器的绝缘封装埋入直径（1.6±0.2）mm的金属球中，将金属球作为一个电极，将压敏电阻器的两个引出端连在一起作为另一个电极。
在金属球和压敏电阻器引出端之间施加技术规范书规定的测试电压。电压应从0匀速上升到测试电压上限2500V，保持1min，在整个试验过程中，不应有击穿、飞弧、闪络等现象。
5.6.2阻燃性试验
参照GB/T 5169.11-2006的试验方法，设置灼热丝温度为（850±15）℃，试验持续时间为（30±1）s。受试表面为两侧面的任意一面，灼热丝作用在侧面的中心位置。试验侧面呈垂直位置，距离压敏电阻器下端100mm处铺50mm×50mm厚约6mm的脱脂棉底层。压敏电阻器满足以下两个条件之一，判定合格：
（1）无火焰或不灼热；
（2）压敏电阻器或铺底层产生火焰或灼热，但灼热丝移去后火焰30s内熄灭，并且铺底层未完全烧完。
5.7机械性能试验
5.7.1引出端强度试验
参照GB/T10193-1997中4.10方法，对压敏电阻器引出端进行Ua1拉力试验和Ub弯曲试验。试验后，对压敏电阻器进行外观检查，不应有可见的损伤。
5.7.2冲击试验
压敏电阻器安装到测试基板上，参照GB/T17215.211-2006中5.2.2.2对测试基板进行冲击试验，试验后在常温下恢复2h，应满足4.6的规定。
5.7.3振动试验
压敏电阻器安装到测试基板上，参照GB/T17215.211-2006中5.2.2.3对测试基板进行振动试验，试验后在常温下恢复2h，应满足4.6的规定。
5.8锡焊性能试验
5.8.1可焊性试验
参照GB/T2423.32-2008的试验方法，将压敏电阻器以（5±1）mm/s～（20±1）mm/s的速度进入（235±3）℃熔融焊料中至规定的深度，并保持5s±1s，然后取出。
测试压敏电阻器润湿力，计算理论润湿力。理论润湿力由以下公式求得：

式中：
g=重力加速度；
r=焊料在试验温度下的密度；
g=焊料的表面张力常数；
F=润湿力，mN；
V=压敏电阻器浸渍部位的体积，mm3；
P=压敏电阻器浸渍部位的周长，mm。
注：只有当液面附近压敏电阻器的横截面在长度方向上不变时，本公式才适用。公式中的常数仅适用于本部分规定的条件，该常数取决于合金类型、温度和焊剂。
5.8.2耐焊接热试验
参照GB/T2423.28中5.4的方法，将压敏电阻器的引脚浸渍于260℃±5℃的焊槽中，持续5s±1s，应满足4.7.2的规定。
5.9环境试验
5.9.1低温存储试验
参照GB/T10193-1997中4.17.5的方法，将压敏电阻器放入低温试验装置中，设置温度为（-40±5）℃，试验持续96h。试验结束后，在常温下静置4h进行电气试验，应满足4.8的规定。
5.9.2高温存储试验
参照GB/T10193-1997中4.17.3的方法，将压敏电阻器放入高温试验装置中，设置温度为85℃，试验持续96h。试验结束后，在常温下静置2h进行电气试验，应满足4.8的规定。
5.9.3高温高湿试验
参照GB/T10193-1997中4.19的方法，将压敏电阻器放置在（85±2）℃、相对湿度85%RH环境中持续时间96h，并持续加技术规范书规定的最大允许交流电压。试验后在常温下恢复2h进行电气试验，应满足4.8的规定。
5.9.4盐雾试验
参照GB/T2423.18的方法，将压敏电阻器放入盐雾试验箱内，在35℃条件下喷盐雾2h；喷雾结束后将压敏电阻在40℃±2℃，95%RH±3%RH条件下贮存22h。共进行3个循环，要求盐雾沉降量为1.0ml/h～2.0ml/h。试验结束后在常温下静置4h，进行电气试验，应满足4.8的规定。
5.10冲击寿命试验
参照GB/T10193-1997中4.5进行冲击寿命试验。
计算每秒钟最大冲击次数n：
式中：
—最大脉冲重复频率，单位为每秒冲击次数；
P0—附录B中规定的额定功率，单位为瓦（W）；
VC—压敏电阻器的限制电压值，单位为伏（V）；
Ia—附录B中规定的“10000次脉冲电流（8/20μs）A”，单位为安培（A）。
参照附录B中“10000次脉冲电流（8/20μs）A”对压敏电阻器进行冲击，脉冲重复率应小于值，使得压敏电阻器的平均功率为P0±10%，冲击电流的极性每50次±5次后变换一次。试验结束后，记录最终的试验次数。
6.检验规则
6.1出厂检验
由制造单位对所生产的每个产品按照本试验规范提供的试验方法进行出厂检验，检验合格后出具质量合格证明，检验项目参照附录。
6.2抽样检验
按照GB/T2828.1《计数抽样检验程序 第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划》规定抽样方法进行抽样检验。依据本试验规范试验项目分为A、B两类，A类为否决项，B类为非否决项。样品出现任一项A类不合格，即判定该批不合格，出现B类不合格经整改后试验通过，判定该批合格。
6.3定期确认试验
依据《关键物料定期确认检验制度》进行定期确认抽样，按照本试验规范规定的试验项目、试验要求和试验方法进行检测，以确定产品的特性与本试验规范规定的符合性。
定期确认试验中，样品中任意一只、任意一项不合格，即判定该产品不合格，通知制造单位进行质量确认和整改。
6.4全性能试验
按照本试验规范规定的试验项目、试验要求和试验方法进行检测，以确定产品的特性与本试验规范规定的符合性。
全性能试验适用于制造单位的送样检验。全性能试验中，样品中任意一只、任意一项不合格，即判定该产品不合格。
7 存贮
包装完好的产品应放在温度为0℃～40℃、相对湿度RH＜70%、大气压力为86kPa～106kPa、通风和无腐蚀性气体的仓库中贮存。

附录A:压敏电阻器尺寸

直径
外形尺寸(mm)
Dmax
Wmax
A
L1max
L2
d
φ5
7.0
4.5
5.0±1
10.0
10.0±2
0.6±0.1
φ7
9.0
5.2
5.0±1
12.0
10.0±2
0.6±0.1
φ10
12.2
5.3
7.5±1
15.0
10.0±2
0.8±0.1
φ14
15.6
5.5
7.5±1
19.0
10.0±2
0.8±0.1
φ20
23.0
6.0
10.0±1
25.0
10.0±2
1.0±0.1

附录B:电流值、额定功率与元器件名义直径的关系

元件名义直径D0/mm
5
7
10
14
20
25
32
40
34×34
直流参考电流IR/mA
1
1
1
1
1
1
1
1
额定功率P0/W
0.1
0.25
0.4
0.6
1.0
1.1
1.2
1.4
标称脉冲电流A
IN/（8/20μs）
5
10
25
50
100
150
200
300
1次脉冲电流A
（8/20μs）
800
1750
3500
6000
10000
15K
20K
30K
40次脉冲电流A
（8/20μs）
100
300
500
2000
3000
4K
5K
8K
1次脉冲电流A
（2ms）
9
18
36
72
148
220
360
550
1次脉冲电流A
（10/1000μs）
18
36
72
145
290
440
720
1100
10000次脉冲电流A
（8/20μs）
22
100
150
200
250
275
300
500

附录C:试验项目

序号
试验项目
全性能试验
定期确认试验
抽样试验
1
外观尺寸检查
A
A
B
2
限制电压试验
A
A
A
3
压敏电压试验
A
A
A
4
电容量试验
A
A
A
5
漏电流试验
A
A
A
6
电流冲击稳定性试验
A
A
-
7
极限冲击电流耐受能力试验
A
A
-
8
连续电压稳定性试验
A
A
-
9
绝缘封装耐电压试验
A
A
-
10
阻燃性试验
A
A
-
11
冲击寿命试验
A
A
-
12
引出端强度试验
A
A
B
13
冲击试验
A
A
-
14
振动试验
A
A
-
15
可焊性试验
A
A
B
16
耐焊接热试验
A
A
B
17
低温存储试验
A
A
-
18
高温存储试验
A
A
-
19
高温高湿试验
A
A
-
20
盐雾试验
A
A
-
21
冲击寿命试验
A
A
-

附录D:典型失效模式
序号
失效模式
失效机理
1
短路
电应力(EOS)、环境应力、机械应力、压敏电阻工艺缺陷、加工工艺；
2
开路
电应力(EOS)、环境应力、机械应力、压敏电阻工艺缺陷、加工工艺；
3
漏电流增大
电应力(EOS)、环境应力、机械应力、压敏电阻工艺缺陷、加工工艺；
4
压敏电阻降低
电应力(EOS)、环境应力、机械应力、压敏电阻工艺缺陷、加工工艺；
5
绝缘降低
电应力(EOS)、环境应力、机械应力、压敏电阻工艺缺陷、加工工艺；