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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修/制订者
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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