Q&A
温度サイクル試験について

1.温度サイクル試験とは

信頼性試験のひとつに温度サイクル試験があります。温度サイクル試験では、温度変化を繰り返すことによる評価対象物への影響を確認します。

温度サイクル試験が必要な背景として、主に下記2点があげられます。

  1. 評価対象物は熱膨張率の異なる様々な材料により構成されているため、熱膨張係数の違いに応力が発生し、クラックなどの不具合が発生する可能性があるため。
  2. ①同様、内部部品と基板の熱膨張率の違いにより、はんだ実装の接続部において熱疲労によるはんだクラックが発生するため。

電源においては、②の影響の方が大きいことから、主に②に着眼を置いて評価しています。

温度サイクル試験による耐量は、下記の項目の影響を受けるといわれています。

  1. (1)低温及び高温での試験温度
  2. (2)低温又は高温を保持している時間
  3. (3)低温と高温との間の温度変化スピード
  4. (4)試験サイクル数
  5. (5)評価対象物の内部又は外部への熱伝達量

2.温度サイクル試験の条件について

当社における温度サイクル試験条件を次に示します。

  1. (1)高温:125℃
  2. (2)低温:-40℃
  3. (3)さらし時間:各30分
  4. (4)温度変化スピード: 約5分

図2.1 温度サイクル試験における温度変化

3.はんだの期待寿命について

本試験結果から修正Coffin-Manson則を用いることで、実使用条件でのはんだの期待寿命を算出できます。

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