从专业第三方测试实验角度来看质量验证测试

智能型装置已经变成我们生活的一部分,我们常常把产品安全性以及厂商提供的安全防范措施视为理所当然。然而,最近媒体开始报导有关消费型电子产品的安全性议题,也探讨如何在产品开发过程中,进行有效的验证来确保产品效能的质量。近期受到瞩目的手机爆炸新闻,也揭露了产品开发过程中「测试」的重要性。没有缜密的测试规划,影响幅度轻则造成消费者对产品的满意度不佳,重则像此次手机爆炸案一样引起公共安全问题。

企业若自身进行测试计划,可能因时程或成本考虑而疏忽重要的步骤,导致后续问题不断涌出。身为专业的测试实验室,在测试规划上考虑周全是我们基本的责任,我们对于每一项测试及步骤都秉持着谨慎的态度,在后续内容我们将说明在质量认证测试上,是否有任何替代方案,或是更好、更安全的审查认证机制。

首先让我们来讨论这次手机爆炸风波背后的主因,当手机起火或爆炸发生,通常是因为电池内部短路所引起的。锂电池内有隔离膜片来隔离正极及负极,但是当隔离膜被穿破而导致电极接触后,电池温度将会急遽升高。如果你曾将9伏特的电池放在您的口袋中,你可能就会有被电池热度烫到的经验。当一枚硬币快速接触电池的正负极,电池也会变得非常烫。

当隔离膜坏掉时,锂电池内部就有可能发生短路的问题。由于锂电池本身具有一定的能量,因此当短路时会导致电池发烫,进而引起内部的电解液外露。外部的热能或是火光就可能让整个电池燃烧起来。一旦装置内部的一个组件烧起来,则会开始蔓延到其他零件,接着整台装置就会着火。

为了确保手持式装置的质量与安全性,许多测试及验证项目都可以协助达到这个目标,依照我们多年的经验,主要有三大面向的测试是必要的,分别为:硬件验证USB-IF一致性测试IEC62684认证,下方我们将介绍这三项重要测试。

 硬件验证 

硬件验证旨在产品设计与开发阶段的前期,能够提早发现潜在设计问题,并实时产出解决方案与建议,来改善产品质量。硬件验证项目包括:

  1. 信号完整性(Signal Integrity)
  2. 零组件整合验证(Key Component Validation)
  3. RF信号验证(RF Validation)

在信号完整性的测试项目中,有一项「电力量测 Power Measurement」包含了不同层面的安全检测,如AC/DC电流效率、功率因素、浪涌电流及保护功能检查。

 USB-IF 一致性测试 

USB-IF一致性测试,也是一个很重要的测试标准。USB-IF协会十分活跃,除了技术上的更新,也不定期会举办各式插拔活动、兼容性活动、开发者大会等,透过会员间彼此的交流,持续更新其技术。其测试内容与线缆、装置、Dongle、连接器以及充电器的安全标准息息相关,能协助开发者提早发现可能潜在的问题。

USB-IF定义了USB的技术规格,包括产品设计的接口与结构,为了要让制造商的产品能符合规格并通过测试,USB-IF制定了Compliance Program来提供一套合理的评估范围标准,这项测试方法是专为硬件制造商所提供的USB规格兼容性测试,通过测试的产品将可被加入Integrator List名单中,并取得使用USB标志的权利。

USB Type-C装置的兼容性议题更是不容轻视,因为充电以及数据传输上与以往的规格有极大的差异,若未经过验证则有可能导致意外或是问题发生,最终将会产生不良的使用者体验。我们在实验室里曾观察到下列各种案例:

  • 装置可能损坏
  • 线缆可能容易损坏
  • 连接器可能损坏,无法兼容于装置而造成接口损坏
  • 装置可能无法同步或是充电
  • 可能造成连接中的装置电池在充电时超过负荷而燃烧
  • 装置可能不会正常运行

也因为USB Type-C的接口相对复杂于之前我们所认知的USB 3.0,藉由兼容性测试,我们可以证明产品的稳定性,也让使用者有更深一层的认识。

 IEC 62684 Compliance Testing 

IEC 62684是国际电工委员会(International Electrotechnical Commission)所制订的一项标准,用以制订统一的充电器接口规格标准。IEC 62684最早为普及于欧洲的外部电源供应器(EPS)兼容性标准(EU 62684:2010),发展至今已成为全球性手机充电器国际标准(IEC 62684:2011)。

IEC 62684 Compliance Testing能确保手机充电器相符于IEC 62684标准。为符合IEC 62684的技术规格,受测装置必须要能符合USB-IF协会制订的连接器测试规范、USB Micro-B线缆与连接器规格、所有相应的电性规格、要求的电压/电流及频率范围、以及EPS和可靠性(使用次数)的规定。透过百佳泰,我们能执行所有上述测试、确保您的产品符合IEC62684规范,有效协助您迅速取得认证。

 测试范畴 

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

为了确保产品安全性及稳定度,企业应该去做相关的认证及兼容性测试,但同时这也代表着无数的程序及工时成本。因此许多企业就会想要创造自己的测试中心,用自己的团队来检测这些国际级的标准及认证,用这样的方式可以提高时程掌握度也能节省成本。在跨国企业中,这样子的案例非常常见,若一切顺利的话,则被视为非常具有生产力的案例。

但事实上随着上市时程的逼近以及预算紧缩等种种压力,企业对于获利的重视远大过于对原物料及质量管理,就如星际大战中尤达大师的名言: 「一旦步入黑暗之路,你的命运将会永远被它支配、吞噬。」一条龙式的制造过程,原先的用意良好,也能有效节省企业在产品开发上的成本,但企业身兼球员及裁判两个角色,实在难以在天平的两端取得平衡。为了在制造生产的过程中节省成本,反而造成后续的意外以及公关危机,实在得不偿失,若有专业公正的第三方单位来协助把关,是否会让产品质量提升,并加强消费者的安全感,也是企业可以思考的方向。

最后,请试想在产品开发过程中,你追求的是什么? 你希望谁来制造你日常生活上的用品? 这两个问题值得大家深思。