概要
電気的瞬断とは、コネクタの接触部が瞬間的に開離・高抵抗化することで生じる極短時間の通電不良です。1μs未満の極短時間の瞬断でも車載ECUや制御システムにリセットや誤動作を引き起こす可能性があります。株式会社フォスターでは、接触抵抗測定・振動試験・挿抜耐久試験において瞬断検出を組み合わせた評価を実施しています。
本ページでは、電気的瞬断の定義、マイクロ秒オーダーでの検出方法、車載コネクタの評価基準、フォスターでの対応試験を解説します。
電気的瞬断の定義
電気的瞬断(インターミッタント接触不良)とは、コネクタの接触点が瞬間的に開離または高抵抗化し、電気信号・電流が一時的に遮断または劣化する現象です。持続時間は数百ナノ秒から数マイクロ秒の場合もあり、通常の電圧・電流計では検出できません。
瞬断の原因としては、振動による接触点の微動(フレッティング)、温度変化による接触力の変動、異物・酸化被膜の介在、挿抜による端子変形などがあります。車載電装では高振動環境が瞬断の主要な誘発要因です。
マイクロ秒オーダーでの検出方法
瞬断検出には、コネクタに定電流を通電しながらその電圧降下を高速モニタリングする方法が用いられます。接触抵抗が閾値(一般に1Ω)以上に上昇した時間を計測し、基準時間(1μsなど)以上継続した場合に瞬断と判定します。
JIS C 5973(FPC用コネクタ)やEIA-364-TP-1などに瞬断検出の要件が規定されています。車載用途ではJASO D 616やメーカー固有規格に基づく評価が行われます。フォスターでは瞬断モニタリング機能を用いた試験を振動試験と組み合わせて実施しています。
車載コネクタの評価基準
瞬断の合否判定基準は適用規格と用途によって異なります。一般的な車載コネクタでは「1μs以上の瞬断0回」を合格基準とする場合が多いですが、低電圧信号コネクタと電力系コネクタでは要求が異なります。
| 用途 | 一般的な瞬断判定基準 | 主な適用規格 |
|---|---|---|
| 車載信号コネクタ | 1μs以上の瞬断:0回 | JASO D 616・メーカー規格 |
| 電力系コネクタ | 1ms以上の瞬断:0回 | IEC 60068等 |
| FPC/FFC用コネクタ | 1μs以上の瞬断:0回 | JIS C 5973 |
| 高信頼性用途 | 100ns以上の瞬断:0回 | MIL・航空宇宙規格 |
フォスターでの瞬断評価試験
株式会社フォスターでは、振動試験(ランダム振動・正弦波振動)中のリアルタイム瞬断モニタリング、挿抜耐久試験後の接触抵抗変化・瞬断評価を実施しています。振動プロファイルは車載規格(JASO D 624・LV 124等)に準拠したものをご用意しています。
瞬断検出閾値・判定基準・モニタリングチャンネル数はご要件に応じて設定します。接触抵抗測定と瞬断評価を組み合わせたトータルな接触信頼性評価が可能です。試験計画・規格の選定についてもご相談ください。
関連する試験
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よくある質問
なぜ1μs未満の瞬断が車載ECUで問題になるのですか?
現代のマイコン・ECUは数十〜数百MHzで動作しており、1μs未満の電源瞬断でもリセットや演算エラーを引き起こす可能性があります。ABS・パワーステアリング・エアバッグ制御などの安全系制御では特に重大なリスクとなります。
フレッティングとは何ですか?なぜ瞬断を引き起こすのですか?
フレッティングとは、微小振幅の繰り返し相対運動により接触面が磨耗・酸化する現象です。金属表面の酸化被膜が剥離・再生を繰り返し、絶縁性の酸化物粉(フレッティング腐食物)が接触界面に蓄積することで高抵抗化・瞬断が発生します。
振動試験での瞬断モニタリングはどのように行いますか?
試験品に定電流を通電し、接触抵抗(電圧降下)を高速A/Dコンバータでリアルタイム計測します。抵抗値が設定閾値(1Ωなど)を超えた継続時間を計測し、基準時間以上の瞬断を自動カウントします。
挿抜耐久試験後に瞬断が増加する原因は何ですか?
挿抜を繰り返すことで端子接触部にめっき摩耗・変形が生じ、接触力の低下や接触面積の減少が起きます。これにより振動や温度変化に対する裕度が低下し、瞬断が発生しやすくなります。
瞬断の検出閾値(1Ω)はどのような根拠で設定されていますか?
コネクタの正常な接触抵抗がmΩオーダーであるのに対し、1Ωは明らかな接触不良を示す値として規格・業界慣行で広く採用されています。ただし用途によっては100mΩや10Ωを閾値とする場合もあり、試験仕様書で明示することが重要です。
株式会社フォスターについて
株式会社フォスターは三重県に拠点を置き、自動車部品(コネクタ・ハーネス・圧着端子)の受託試験を中心に20年以上の実績を有しております。環境試験、電気特性試験、機械的特性試験など幅広い評価に対応し、お客様の品質保証・開発をサポートしています。
