USB31TypeC数据线设计规范.docx

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USB31TypeC数据线设计规范

修订履历

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日期

修/制订者

审核

批准

A/0

新制订

2015-10-21

1.0适用范围：

本设计规范适用于鹏毅公司Type-C数据线规格书，未尽规格描述以USB3.1协会规范为准。

2.0编写依据：

序号No.

文件编号DocNo.

文件名称DocTitle

1

GJB1217

电连接器试验方法

2

MIL-STD-202G

Testmethodstandardelectronicandelectricalcomponentparts

3

GB/T3048

电线电缆电性能试验方法

4

GB4098

射频电缆试验方法

5

EIA-364-101

AttenuationTestProcedureforElectricalConnectors,Sockets,CableAssembliesorInterconnectionSystems

6

EIA-364-106

StandingWaveRatio（SWR）TestProcedureforElectricalConnectors

7

EIA-364-108

Impedance,ReflectionCoefficient,ReturnLoss,andVSWRMeasuredintheTimeandFrequencyDomainTestProcedureforElectricalConnectors,CableAssembliesorInterconnectionSystems

8

GB5441.2

工作电容试验-电桥法

9

EIA-364-103

PropagationDelayTestProcedureforElectricalConnectors,Sockets,CableAssembliesorInterconnectionSystems

10

IEC68-2-1

基本环境试验规程试验A：

寒冷

11

GB/T2423.1

电工电子产品基本环境试验规程试验A：

低温试验方法

12

IEC68-2-2

基本环境试验规程试验A：

干热

13

GB/T2423.2

电工电子产品基本环境试验规程试验B：

高温试验方法

14

IEC68-2-10

电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验J和导则：

长霉0020的

15

GB/T2423.16

电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验J和导则：

长霉

16

ASTMG21

StandardPracticeforDeterminingResistanceofSyntheticPolymericMaterialstoFungi

17

IEC61587-1

Mechanicalstructuresforelectronicequipment―TestsforIEC60917andIEC60297―Part1Climaticmechanicaltestsandsafetyaspectsforcabinetsrackssubracksandchassis

18

GR487

GenericRequirementsforElectronicEquipmentCabinets

19

IEC68-2-30

基本环境试验规程试验Db及导则：

交变湿热（12＋12h循环）

20

GB/T2423.4

电工电子产品基本环境试验规程试验Db：

交变湿热试验方法

21

IEC68-2-52

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）

22

GB/T2423.18

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）

23

IEC529

Degreesofprotectionprovidedbyenclosure（IPcode）

24

GB4208

外壳防护等级（IP代码）

25

EIA-364-38B

Cablepull-outtestprocedureforelectricalconnectors

26

EIA-364-41C

Cableflexingtestprocedureforelectricalconnectors

27

IEC60950

Safetyofinformationtechnologyequipment

28

EN60950

Safetyofinformationtechnologyequipment

29

UL60950

Safetyofinformationtechnologyequipment

30

GB4943

信息技术设备的安全

31

IEC60332

Testsonelectriccabiesunderfireconditions

32

GB/T18380

电缆在火焰条件下的燃烧试验

33

UL1581

Referencestandardforelecticalwires,cables,andflexiblecords

34

GR1217

Genericrequirementsforseparableelectricalconnectorsusedintelecommunicationshardware

35

GR950

GenericRequirementsforOpticalNetworkUnit（ONU）Closures

3.0Type-C数据线正常工作和存储条件

3.1Type-C数据线应能在下列条件下正常工作：

3.1.1环境工作温度:

-20℃～+70℃（仅作单体验证目的，与整机匹配时以整机试验环境为准）；

3.1.2相对湿度：

5%～95%；

3.1.3大气压力：

86kPa～106kPa;

3.1.4Type-C数据线的存储温度：

-40℃～+85℃；

4.0Type-C连接器的PIN点定义

4.1Type-C插头外形尺寸设计要求

铁壳宽度

8.25mm

铁壳厚度

2.4mm

铁壳外露长度

6.5mm

插头厚度

6.5mmMax

插头宽度

12.5mmMax

4.2Type-C系列产品的设计要求

4.2.1Type-C数据线产品种类：

TYPE-CTOUSB2.0AM

TYPE-CTOTYPE-C（2.0版本）

TYPE-CTOUSB3.0AM

TYPE-CTOMICROUSB

TYPE-CTOTYPE-C（3.1版本）

TYPE-CTOUSB3.0BM

4.3USB3.1Type-CTOType-C接线定义

4.4USB2.0Type-CTOType-C接线定义

4.5Type-CTOUSB3.1AM接线定义

4.6Type-CTOUSB2.0AM接线定义

4.7Type-CTOUSB3.1BM接线定义

4.8Type-CTOUSB2.0MicroBM接线定义

4.9Type-CTOUSB3.1MicroBM接线定义

5.0Type-C系列线缆的设计要求:

5.1Type-C标准线材线规要求

5.2Type-CTOLegacy线材线规要求

5.3Type-C标准线材的设计

5.3.1同轴线设计

5.3.2对绞线设计

6.0Type-C系列数据线对eMARK的选用设计

7.0Type-C系列数据线对上拉和下拉电阻的选用设计

8.0Type-C数据线外观要求如下：

外观

金属插头/pin脚检查

1、参照样品和PDM图纸检验，线缆两端插头的结构外型（型号）要求与样品一致；

2、插头不允许氧化/生锈、残缺、变形；

3、用干布（无尘布）能擦除的脏污，允许；用干布（无尘布）不能擦除的脏污，不允许；【注：

金属插头脏污不良超出1%（不良数/样本数）时，提交不合格电子流确认】

4、插头上不允许有油渍；

5、划痕L≤2mm,W≤0.1mm,用手触摸无深度感，允收一条；

6、USBA公插头内不允许有溢胶的现象；

7、USBA公插头内的连接器PIN脚不允许氧化/生锈、翘高、变形、PIN脚内陷/断裂不良；

8、金属插头（USBA公以及MICROB公）与注塑部分匹配正常，不允许歪斜，夹角90o±2.5o

色差

检验整体数据线是否存在色差，色差问题须参照样品进行检验。

标签检查

1、标签上的印刷图案和字体要求与样品一致，并清晰可辨；

2、数据线上的标签不允许破损、折皱、起膜；

3、插头上的铭牌在槽内偏移的最大尺寸不允许超过0.25mm；

4、旗舰标签对折粘贴后的歪斜程度≤1mm；

注塑部位

1、注塑部位（USBA公外膜、DC插头外膜、磁环外膜）不允许缺胶、破损；

2、合模线（毛边）H≤0.2mm；

3、水口位（毛边）在不刺手的前提下，H≤1mm，可接收；

4、压痕L≤5mm，W≤0.2mm，USBA公外膜每面允收一条，DC外膜允收一条；

5、点状压痕D≤1.5mm，USBA公外膜每面允收一条，DC外膜允收一条；

线材外观

1、线材不允许有破损、漏铜；

2、线材上不允许有脏污；

3、点状压痕D≤2.5mm，DS≥25mm，允收6个；

4、线状压痕L≤5mm，W≤1mm，DS≥25mm，允收3条；扎带下的压痕允许；

5、有感刮伤：

L≤5mm,W≤1mm，DS≥25mm，允收2条；无感刮伤：

L≤30mm,W≤1mm，

DS≥30mm，允收3条；

9．0Type-C数据线可靠性要求

Testcondition

Temperature：

15℃to35℃

Airpressure：

86to106kPa

Relativehumidity：

25%to85%

NO

Testdescription

Testprocedure

Performance

Relatedstandard

1

寿命测试

EIA364-09

20-30次/Min

●USBA3000次,电气性能正常

●MicroB10000次,电气性能正常

●Type-C10000次电气性能正常

EIA364-09

2

插入力

EIA364-13

1.插拔力测试仪器

2.测试速度为12.5mm/分钟

3.单位为N

●MicroUSB插拔耐久测试前后：

插入力大于等于6N，小于等于25N

●Type-C插拔耐久测试前后：

插入力大于等于5N，小于等于20N

EIA364-13

3

拔出力

EIA364-13

1.插拔力测试仪器

2.测试速度为12.5mm/分钟

●MicroUSB插拔耐久测试前后：

拔出力大于等于8N，小于等于25N

●MicroUSB插拔耐久测试前后：

拔出力大于等于8N，小于等于20N

EIA364-13

4

抗拉脱

EIA364-38A

1.轴向固定线缆PLUG；

2.距离PLUG端10cm处进行负重；

3.重量40N;

4.持续1分钟

●线缆无开路、短路、绝缘击穿；

●外背jacket无断裂；

●连接器与线缆无分离；

●芯线端点无脱离连接器；

●电气性能正常；

EIA364-38A

5

端口抗弯折

EIA364-41

1.弯折角度水平和垂直方向各+/-90°；

2.60次/分钟；

3.测试5000次（水平500次—>垂直100次为1个循环，共5个循环）

4.负重200g；

●测试完成后需对测试端SR处线缆进行上、下、左、右、左上角、右上角、左下角、右下角多角度检测，无开路、短路、绝缘击穿；

●外背jacket无断裂；

●连接器与线缆无分离；

●芯线端点无脱离连接器；

●电气性能正常；

●导通阻抗符合规格要求，并记录实际值

EIA364-41

6

滚筒跌落

跌落高度1米，跌落次数150次，每50检查一次，跌落速度参考值10-12次/分次（以跌落在滚筒铁板中心位置为准）

●测试完成线缆无损坏，松脱；

●连接器可以无明显尺寸变化；

●电气性能正常

7

跌落测试

跌落高度1.2米，按照上、下、左、右每个方向各3次跌落到水平大理石平台

●测试完成线缆无损坏，松脱；

●连接器可以无明显尺寸变化；

●电气性能正常

8

强度测试

1.参考图二；

2.5个方向各施加力量；

●上下左右4个方向力量要求大于3.5Kg,不损坏；

●插入方向要求大于10Kg不损坏；

●测试完成后电气性能正常；

●线缆无松脱，无断裂；

9

强度耐久

测试力：

F1=F2=1kgf

测试次数：

2000次（往复算一次）；

施力点为接口到SR处15mm（从外壳平面量起15mm。

如SR不足15mm，以SR的末端为施力位置，如SR末端刚性不足以施加力，则以刚性位置的末端为施力位置）；

测试速度：

10-15次/min

●终端和连接器无任何功能失效，插头插入连接器中的配合正常，拔出与插入动作正常

●检查终端功能：

开机、充电、用配件检查连接器功能（例如，数据线传输数据等）

●在规定的力作用下连接器不能有损坏；弹片不能损坏或严重变形；

●拆机检查，连接器与PCB或FPC的焊接处无裂纹；

10

旋转测试

1.线缆配合母座并固定；

2.参考图一，0°，90°180°，360°各负重450g

3.4个方向各负重10秒;

●旋转过程中无开路，瞬断

11

自由振动

1.频率10~55Hz

2.峰峰值位移1.5mm

3.1小时/1个方向

4.三个方向

●没有大于1u秒的瞬断

15

高温存储

70℃,24H

完成后返回常温停留2小时以上,进行测试

●部品外观无损坏;

●线缆电气性能正常

16

低温存储

-40℃,24H

完成后返回常温停留2小时以上,进行测试

●部品外观无损坏;

●线缆电气性能正常

17

盐雾测试

5%NaCl,35℃,8H

接口需斜向下放置，确保盐雾能进入，但同时不能在接口中形成积水.测试后将被测试线缆两端连接器在自来水下冲洗，刷洗，擦洗后，自然16小时晾干再观察

●无明显腐蚀、氧化、生锈等外观不良；所有电气性能符合规格书要求

●试验后打开外壳用高倍放大镜看镀层，镀金和镀镍部分是否锈蚀

EIA364

18

高温高湿

1.45℃,95~100%湿度,168H

2.完成后返回常温停留2小时以上,进行测试

●部品外观无损坏;

●线缆电气性能正常

19

交变湿热

1.25～55℃，相对湿度95％，48小时

2.完成后返回常温停留2小时以上,进行测试

●部品外观无损坏;

●线缆电气性能正常

20

温度冲击

采用两箱法，低温-40℃，高温85℃，高低温各停留2小时，最大转换时间为20秒，

5个循环。

●部品外观无损坏;

●线缆电气性能正常

21

耐UV辐射测试

试验持续循环96小时

●产品材料不得有机械和外观的变化，数据线不得有损害和变形

24

温升测试

电源pin通电2.2A

或信号pin通电0.5A

●任意点温升不允许超过30度

26

耐压测试

两两pin之间打（含外壳）

●认证测试100VAC/60s/0.5mA

●产线测试100VAC/0.1s/0.5mA

27

绝缘电阻

两两pin之间打（含外壳）

●认证测试:

500VDC/60s/100MΩ

●产线测试：

500VDC/0.1s/10MΩ

注：

内部绝缘禁止使用绝缘纸，

需使用绝缘胶带

10.0USBType-C高频测试要求:

量测参数

量测仪器/条件

CTOCCable规格值

（U2/Gen1/Gen2）

CTOLegacyCable规格值

（U2/Gen2）

CTOLegacyAdaptor规格值（U2/Gen1,C-Adaptor）

USB3.1LegacyCable规格值（U2/Gen2）

CharacteristicImpedance

特性阻抗

TDR

Cable@200psTr（10-90%）

90Ω±5Ω（85Ω--95Ω）

若SS对为SDP结构则测试此项

N/A

同CTOLegacyCable

Cable@200psTr（10-90%）

45Ω±3Ω（48Ω--42Ω）

若SS对为SDP结构则测试此项

N/A

同CTOLegacyCable

Connector@40psTr（20%-80）

85Ω±9Ω（76Ω--94Ω）forTypeC

90Ω±10Ω（80Ω--100Ω）forLegacy

N/A

同CTOLegacyCable

Intra-PairSkew

差分对内延迟

TDR

10ps/m

@200psTr（10-90%）仅为线材参考,非强制

15ps/m

@200psTr（10-90%）仅为线材参考,非强制

N/A

15ps/m

@200psTr（10-90%）仅为线材参考,非强制

ReturnLoss

反射损耗

NA

-18dB@100MHz

-18dB@5000MHz

-12dB@10000MHz

-5dB@15000MHz

N/A

ForC-Aadapter

≤-15Db@5GHz

Normalizedwith85Ω

N/A

InsertionLoss

插入损耗

NA

-2dB@100MHz

-4dB@2500MHz

-6dB@5000MHz

-11dB@10000MHz

-20dB@15000MHz

ForC-ACable

≥-2dB@100MHz

≥-3.5dB@2.5GHz

≥-6dB@5GHz

ForC-B/MicroBCable

≥-2dB@100MHz

≥-4dB@2.5GHz

≥-6dB@5GHz

ForC-Aadapter

≥-2.4dB@2.5GHz

≥-3.5dB@5GHz

以通道指标要求

Differentialto

CommonMode

Conversion

差分转共模

NA

-20Db/max@0.1to10GHz

N/A

-20Db/max@0.1to10GHz

NEXT/FEXT

SS-SS

近端/远端串音

SS-SS

NA

-37dB@100MHz

-37dB@5000MHz

-32dB@10000MHz

-25dB@15000MHz

只测试NEXTSS-SS

≤-34dBto5000MHz

不测试FEXTSS-SS

ForC-Aadapter

≤-40dBto2.5GHz

≤-34dBto5GHz

只测试NEXTSS-SS

以通道指标要求

NEXT/FEXT

DD-SS（TDRmode）

近端/远端串音

DD-SS（TDRmode）

NA

-35dB@100MHz

-35dB@5000MHz

-30dB@7500MHz

≤-30dBto5GHz

ForC-Aadapter

≤-30dBto2.5GHz

N/A

NEXT/FEXT

DD-SS

近端/远端串音

DD-SS

TDR

N/A

N/A

N/A

2%

ChannelMetrics

通道指标

NA

N/A

N/A

N/A

ILfitatNq≥20Db

IMR≤60Mv

IXT≤25Mv

eW=fW（ILfiataNq

IMR,IXT）＞0（EyeWidth

eH=fH（ILfiataNq

IMR,IXT）＞0（EyeWidth

11.0安全性要求

USB数据线的安全性能应能满足CCEE规定要求。

符合国际GB4943-1995

《信息技术设备（包括电器事务设备）的安全》规定的要求。

12.0阻燃要求：

VW-1（北美）；

满足IEC60332或GB/T18380电缆在火焰条件下的燃烧试验标准（欧洲、国内）。

参考标准：

IEC60950/EN60950/UL60950/GB4943、IEC60332/GB/T18380、UL1581

13.0环保要求

本技术要求数据线所有组成材料符合ROHS要求。

符合Reach要求

满足ROSH,且无如下有害物质添加:

溴系阻燃剂BrominatedFlameRetardants

氯系阻燃剂ChlorinatedFlameRetardants

聚氯乙烯PolyvinylChloride（PVC）

邻苯二甲酸酯Phthalates

三氧化锑AntimonyTrioxide

铍及其化合物Beryllium（Be）anditscompounds