從專業第三方測試實驗角度來看品質驗證測試

智慧型裝置已經變成我們生活的一部分,我們常常把產品安全性以及廠商提供的安全防範措施視為理所當然。然而,最近媒體開始報導有關消費型電子產品的安全性議題,也探討如何在產品開發過程中,進行有效的驗證來確保產品效能的品質。近期受到矚目的手機爆炸新聞,也揭露了產品開發過程中「測試」的重要性。沒有縝密的測試規劃,影響幅度輕則造成消費者對產品的滿意度不佳,重則像此次手機爆炸案一樣引起公共安全問題。

企業若自身進行測試計畫,可能因時程或成本考量而疏忽重要的步驟,導致後續問題不斷湧出。身為專業的測試實驗室,在測試規劃上考量周全是我們基本的責任,我們對於每一項測試專業及步驟都秉持著敬小慎微的態度,在後續內容我們將說明在品質認證測試上,是否有任何替代方案,或是更好、更安全的審查認證機制。

首先讓我們來討論這次手機爆炸風波背後的主因,當手機起火或爆炸發生,通常是因為電池內部短路所引起的。鋰電池內有隔離膜片來隔離正極及負極,但是當隔離膜被穿破而導致電極接觸後,電池溫度將會急遽升高。如果你曾將9伏特的電池放在您的口袋中,你可能就會有被電池熱度燙到的經驗。當一枚硬幣快速接觸電池的正負極,電池也會變得非常燙。

當隔離膜壞掉時,鋰電池內部就有可能發生短路的問題。由於鋰電池本身具有一定的能量,因此當短路時會導致電池發燙,進而引起內部的電解液外露。外部的熱能或是火光就可能讓整個電池燃燒起來。一旦裝置內部的一個元件燒起來,則會開始蔓延到其他零件,接著整台裝置就會著火。

為了確保手持式裝置的品質與安全性,許多測試及驗證項目都可以協助達到這個目標,依照我們多年的經驗,主要有三大面向的測試是必要的,分別為:硬體驗證USB-IF相符性測試IEC62684認證,下方我們將介紹這三項重要測試。

 硬體驗證 

硬體驗證旨在產品設計與開發階段的前期,能夠提早發現潛在設計問題,並即時產出解決方案與建議,來改善產品品質。硬體驗證項目包括:

  1. 訊號完整性(Signal Integrity)
  2. 零組件整合驗證(Key Component Validation)
  3. RF訊號驗證(RF Validation)

在訊號完整性的測試項目中,有一項「電力量測 Power Measurement」包含了不同層面的安全檢測,如AC/DC電流效率、功率因素、湧浪電流及保護功能檢查。

 USB-IF 相符性測試 

USB-IF相符性測試,也是一個很重要的測試標準。USB-IF協會十分活躍,除了技術上的更新,也不定期會舉辦各式插拔活動、相容性活動、開發者大會等,透過會員間彼此的交流,持續更新其技術。其測試內容與線纜、裝置、Dongle、連結器以及充電器的安全標準息息相關,能協助開發者提早發現可能的潛在問題。

USB-IF定義了USB的技術規格,包括產品設計的介面與結構,為了要讓製造商的產品能符合規格並通過測試,USB-IF制定了Compliance Program來提供一套合理的評估範圍標準,這項測試方法是專為硬體製造商所提供的USB規格相容性測試,通過測試的產品將可被加入Integrator List名單中,並取得使用USB標誌認證的權利。

USB Type-C裝置的相容性議題更是不容輕忽,因為充電以及資料傳輸上與以往的規格有極大的差異,若未經過驗證則有可能導致意外或是問題發生,最終將會產生不良的使用者體驗。我們在實驗室裡曾觀察到下列各種案例:

  • 裝置可能損壞
  • 線纜可能容易損壞
  • 連結器可能損壞,無法相容於裝置而造成接口損壞
  • 裝置可能無法同步或是充電
  • 可能造成連結中的裝置電池在充電時超過負荷而燃燒
  • 裝置可能不會正常運作

也因為USB Type-C的介面相對複雜於之前我們所認知的USB 3.0,藉由相容性測試,我們可以證明產品的穩定性,也讓使用者有更深一層的認識。

 IEC 62684 Compliance Testing 

IEC 62684是國際電工委員會(International Electrotechnical Commission)所制訂的一項標準,用以制訂統一的充電器介面規格標準。IEC 62684最早為普及於歐洲的外部電源供應器(EPS)兼容性標準(EU 62684:2010),發展至今已成為全球性手機充電器國際標準(IEC 62684:2011)。

IEC 62684 Compliance Testing能確保手機充電器相符於IEC 62684標準。為符合IEC 62684的技術規格,受測裝置必須要能符合USB-IF協會制訂的連接器測試規範、USB Micro-B線纜與連接器規格、所有相應的電性規格、要求的電壓/電流及頻率範圍、以及EPS和可靠性(使用次數)的規定。透過百佳泰,我們能執行所有上述測試、確保您的產品符合IEC62684規範,有效協助您迅速取得認證。

測試範疇

  1. Protection
  2. EPS detection
  3. Reliability
  4. AC Input characteristic
  5. DC output characteristic
  6. DC plug connector specification

為了確保產品安全性及穩定度,企業應該去做相關的認證及相容性測試,但同時這也代表著無數的程序及工時成本。因此許多企業就會想要創造自己的測試中心,用自己的團隊來檢測這些國際級的標準及認證,用這樣的方式可以提高時程掌握度也能節省成本。在跨國企業中,這樣子的案例非常常見,若一切順利的話,則被視為非常具有生產力的案例。

但事實上隨著上市時程的逼近以及預算緊縮等種種壓力,企業對於獲利的重視遠大過於對原物料及品質管理,就如星際大戰中尤達大師的名言: 一旦步入黑暗之路,你的命運將會永遠被它支配、吞噬。」一條龍式的製造過程,原先的用意良好,也能有效節省企業在產品開發上的成本,但企業身兼球員及裁判兩個角色,實在難以在天平的兩端取得平衡。為了在製造生產的過程中節省成本,反而造成後續的意外以及公關危機,實在得不償失,若有專業公正的第三方單位來協助把關,是否會讓產品品質提升,並加強消費者的安全感,也是企業可以思考的方向。

最後,請試想在產品開發過程中,你追求的是什麼? 你希望誰來製造你日常生活上的用品? 這兩個問題值得大家深思。