信頼性試験サービス技術資料

信頼性保証サービスのご紹介
JIS・JEDEC・MIL等の標準規格に準じた環境試験装置を使用し、様々な
エレクトロニクス製品、部品および材料の信頼性評価試験を承ります。
■ 高度寿命加速試験
見
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め
る
と
視
え
て
く
る
内寸(最大):500Φ×550L
温湿範囲:+105~+162.2℃/75~100%
■ 冷熱衝撃試験
23台
内寸(最大):1000W×1000H×800L
温湿範囲:-70~+150℃/20~98%
30台
■ 液槽冷熱衝撃試験
■ 恒温恒湿試験
ア
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テ
ス
信
頼
性
技
術
内寸(最大):970W×460H×670L
温湿範囲:-65~0℃/+60~+200℃
26台
試料カゴ(最大):320W×240H×320L
耐荷重(最大):10kg
温湿範囲:-65~0℃/+50~+150℃
3台
■ その他の受託試験、評価サービス
多機能評価試験(JEDEC規格準拠温度サイクル)、高温保存試験(HTS)、
耐ホットオイル評価試験、絶縁抵抗連続モニター評価、導通抵抗連続モニター評価、
エレクトロマイグレーション連続モニター評価、マイクロフォーカスX線透過観察、
超音波顕微鏡観察、ESD評価試験、CDM評価試験、万能引張評価試験、
断面(研摩)観察サービス(環境試験前後の評価も可能です)、
太陽電池(結晶シリコン/アモルファスシリコン/化合物/有機薄膜など) EL発光観察
冷熱衝撃試験
冷熱衝撃試験は、試料に高温と低温を繰り返し晒す事により、主に接合部の評価を実施します。
冷熱衝撃の高温・低温の熱によるストレスだけではなく、各部位の伸縮により応力が発生しそれに
よる繰り返し応力によってもストレスが加えられます。
電子部品の接合部だけではなく、ネジ等による固定部位の評価としても冷熱衝撃試験が行われます。
■ 使用装置 / 冷熱衝撃試験装置 (気槽)
見
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性
技
術
冷熱衝撃試験装置の主なスペックと保有台数
内法:W410×H460×D370mm 、温度範囲:-65~0 / +60~200℃
3台
内法:W650×H460×D370mm 、温度範囲:-65~0 / +60~200℃
15 台
内法:W650×H460×D670mm 、温度範囲:-65~0 / +60~200℃
7台
内法:W970×H460×D670mm 、温度範囲:-65~0 / +60~200℃
5台
■ 冷熱衝撃試験規格の例
EIAJ ED-4701/100 method 105
Temperature cycle
MIL STD-883 1010.8
TEMPERATURE CYCLING
その他、様々な試験規格で規定されています
■ 冷熱衝撃試験 事例
・半導体パッケージの信頼性評価
冷熱衝撃試験 適用例
・実装接合部(ハンダバンプ等)の接合評価
・半導体パッケージ
・プリント基板/実装基板の信頼性評価
・実装基板
・電子機器製品の信頼性評価
・電子部品/電子機器製品
・電子部品の寿命評価
・樹脂材料
・太陽電池の金属接合部評価
・太陽電池
・LED/OLEDの信頼性・寿命評価
・LED/OLED
・樹脂部材の信頼性評価
・ディスプレイ/タッチパネル
等
液槽冷熱衝撃試験
気槽冷熱衝撃試験は空気を媒体として温度ストレスを与えますが、液槽冷熱衝撃試験は液体を
媒体として温度ストレスを与えます。
液槽冷熱衝撃試験は温度変化の速度がかなり速いため、気槽の冷熱衝撃試験や市場で発生する故障
と異なる故障モードの不良が発生する場合がありますので試験結果の判断には注意が必要です。
液槽冷熱衝撃試験は弱い箇所を探す場合或いは試験期間の短縮には有効な試験方法です。
■ 使用装置 / 液槽冷熱衝撃試験装置
見
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性
技
術
液槽冷熱衝撃試験装置の主なスペックと保有台数
内法:W170×H190×D300mm 、耐荷重: 5kg 、温度範囲:-65~0 / +60~150℃
1台
内法:W200×H220×D340mm 、耐荷重: 8kg 、温度範囲:-65~0 / +60~150℃
1台
内法:W320×H240×D320mm 、耐荷重:10kg 、温度範囲:-65~0 / +60~150℃
1台
■ 液槽冷熱衝撃試験規格の例
EIAJ ED-4701/300 method 307
Thermal shock
JESD22-A106
Thermal Shock
MIS STD-883 1011.9
THERMAL SHOCK
その他、様々な試験規格で規定されています
■ 液槽冷熱衝撃試験 内容
・液槽冷熱衝撃試験装置 構造
高温及び低温の2槽構成
・試験試料設置
ステンレス製試料かご内に固定設置
・液槽冷熱衝撃試験 動作
試料かごが低温槽/高温槽間を交互に移動
(試験動作の動画があります)
・液槽冷熱衝撃試験装置 使用液
品名:ガルデンDO2-TS(アウジモント製)
フッ素系不活性液体
使用温度範囲:-65℃~+150℃
液槽冷熱衝撃試験 適用例
・半導体パッケージ
・基板/実装基板
・電子部品/電子機器製品
・太陽電池
・接合部材
・樹脂部材
等
恒温恒湿試験/恒温恒湿バイアス試験/低温試験
恒温恒湿試験は試料が恒温/恒湿条件下に晒された場合の耐湿性の評価等で実施されます。
恒温恒湿バイアス試験はイオンマイグレーション評価等のために実施されます。
恒温恒湿試験器は温湿度を制御する事が出来る為、温度特性の確認・吸湿性の確認の為に実施
したり、梱包材の密封性の評価等を行ったりする場合も有ります。
■ 使用装置 / 恒温恒湿試験器
見
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信
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性
技
術
恒温恒湿試験装置の主なスペックと保有台数
内法:W 600×H 850×D750mm 、温度範囲:-20,-40~100℃、湿度範囲:20~98%RH
10 台
内法:W1,000×H1,000×D750mm 、温度範囲:-20,-40~100℃、湿度範囲:20~98%RH
13 台
[超低温槽] 内法:W 600×H 850×D550mm 、 温度範囲:-70~150℃、湿度範囲:20~98%RH
2台
[超低温槽] 内法:W1,000×H1,000×D750mm 、 温度範囲:-70~150℃、湿度範囲:20~98%RH
1台
■ 恒温恒湿試験規格の例
JIS C 60068-2-3
環境試験方法 -電気・電子- 高温高湿(定常) 試験方法
EIAJ ED-4701/100 method 102
Temperature humidity bias (THB)
EIAJ ED-4701/100 method 103
Temperature humidity storage
JESD22-A103
High Temperature Storage Life
JESD22-A108
Temperature, Bias, and Operating Life
その他、様々な試験規格で規定されています
■ 恒温恒湿試験 事例
・高密度基板のイオンマイグレーション評価
・電子機器製品/電子部品の温湿度評価
・温湿度による寿命試験/耐久性試験
・気候変化シュミレーションとしての
温湿度サイクル評価試験
・樹脂部材の耐湿/吸湿評価試験
・輸送環境シュミレーションとしての
耐温湿度評価試験
・梱包材の保存試験
恒温恒湿試験 適用例
・半導体パッケージ
・基板
・電子部品/電子機器製品
・樹脂材料
・太陽電池
・LED/OLED
・ディスプレイ/タッチパネル
等
PCT / PCBT / HAST
密封容器にて100℃以上の温度で湿度を掛けて、試料の耐湿評価やパッケージの
気密性の評価などの目的で実施されます。
バイアス印加の試験は、高温高湿バイアス試験の高加速として実施されます。
温度が高い・飽和条件の場合は結露が発生する為、市場では起こり得ない故障モード
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技
術
が発生する場合があるので注意が必要です。
■ 使用装置 / 高度加速寿命試験機
装置の主なスペックと保有台数
内法:φ280×L280mm 、温度範囲:+105~143℃ 、湿度範囲:75~100%RH
8槽
内法:φ350×L400mm 、温度範囲:+105~143℃ 、湿度範囲:75~100%RH
4槽
内法:W370×H360×D360mm 、温度範囲:+105~143℃ 、湿度範囲:75~100%RH
10 槽
内法:φ545×L550mm 、温度範囲:+105~162.2℃、湿度範囲:75~100%RH
1槽
■ 試験規格の例
JIS C 60068-2-66
環境試験方法 -電気・電子- 高温高湿定常(不飽和加圧水蒸気)
EIAJ ED-4701/100 method 102
Temperature humidity bias (THB)
JESD22-A110
Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test
JESD22-A118
Accelerated Moisture Resistance - Unbiased HAST
その他、様々な試験規格で規定されています
高温試験 / 高温動作試験
試料が高温条件下に晒し試験を実施し、耐熱性を評価するために実施されます。
また、他の試験の前処理(乾燥・脱湿処理)として実施される事も多くあります。
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技
術
■ 使用装置 / 恒温器
装置の主なスペックと保有台数
内法:W600×H600×D600mm 、温度範囲: 50℃~300℃
6台
内法:W800×H800×D800mm 、温度範囲: 50℃~300℃
3台
内法:W1,000×H1,000×D1,000mm 、温度範囲:50℃~200,300℃
3台
■ 試験規格の例
JIS C 60068-2-2
環境試験方法 -電気・電子- 高温(耐熱性) 試験方法
EIAJ ED-4701/100 method 101
Steady state operating life
EIAJ ED-4701/200 method 201
High temperature storage
JESD22-A101
Steady State Temperature Humidity Bias Life Test
その他、様々な試験規格で規定されています
In-Situ 常時測定 信頼性評価試験サービス
In-Situ 常時測定 信頼性評価試験では特性を測定しながら、ストレスを印加し試験を
行います。常時特性を測定しますので、故障発生を見落とすことがありません。
■ 特徴
信頼性試験の実施中、常時測定を行うため、正確な故障時間の把握が可能です。
市場にて重大問題を引起す可能性のある、回復性不良を検出することが可能です。
見
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る
試料へのストレス印加状況、測定データがリアルタイムで確認できます。
■ サービスメニュー
In-Situ HAST/THB試験
高温高湿環境下の絶縁抵
抗値の連続モニターを実施。
プリント基板、半導体パッ
ケージ製品などのイオンマ
イグレーションなどの不良
モードの検出が可能。
最大140チャネル測定
THB 抵抗値測定結果
In-Situ THB試験システム
In-situ TC Trend Data
1000
In-Situ TC試験
温度サイクル環境下の微
小抵抗値の連続モニターを
実施。プリント基板、半導体
パッケージ製品などの半田
接合部評価が可能。
100
Resistance[Ω]
ア
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信
頼
性
技
術
最大180チャネル測定
10
1
500
550
600
650
700
750
800
850
Cycles
TC 抵抗値測定結果
In-Situ TC試験システム
In-Situ EM試験
高温環境下の絶縁抵抗値
の連続モニターを実施。プ
リント基板、半導体パッケー
ジ製品などのEM(エレクト
ロマイグレーション)の検出
が可能。
Si
Si
最大60チャネル測定
In-Situ EM試験システム
EM 抵抗値測定結果
900
950
1000
高温250℃対応 温度サイクル試験
化合物半導体を用いた次世代パワーデバイスは200℃を超える動作温度が見込ま
れます。高温250℃までの温度サイクル試験により信頼性評価を支援します。
■ 熱衝撃試験(250℃対応)
■ 高温250℃に対応
見
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技
術
-65℃/250℃ (熱衝撃)
300℃
一般的な熱衝撃試験機では高温
200℃
200℃を超える試験は 困難ですが、
100℃
弊社装置では 高温側温度250℃
0℃
の試験が可能となりました。
温度範囲:-65~250℃
-100℃
0:00
0:30
1:00
1:30
2:00
2:30
3:00
アルミ製ヒートシンク 約5Kg投入時
■ 温度サイクル試験(JEDEC規格対応)
■
勾配をつけた温度変化
-40℃/125℃ (温度サイクル)
200℃
熱衝撃試験とは違い、温度勾配が
一部の規格で規定されています。
規格で要求される温度勾配平均
10~15℃の試験を実施ができます。
150℃
100℃
50℃
0℃
-50℃
-40℃~125℃までの条件にて、
10~15℃/分の設定が可能
-100℃
0:00
0:30
1:00
1:30
2:00
アルミ製ヒートシンク 約5Kg投入時
■ 装置仕様
■試験槽寸法:
W400mm×H400mm×D600mm
or W400mm×H250mm×D400mm
■使用温度範囲:
- 65℃~0℃ / 60℃~250℃ (熱衝撃)
- 55℃~0℃ / 60℃~150℃ (温度サイクル)
高温250℃対応 In-Situ TC試験
次世代パワーデバイスは200℃を越える動作温度が見込まれています。高温状態での実装材料
及び接合の評価が重要になってきます。In-Situ常時測定により、高温250℃までの温度サイクル
試験での微小抵抗値の長期データの採取及び評価を見落とし無く行うことが出来ます。
■
TC試験槽と温度プロファイル
-65℃/250℃ (熱衝撃)
300℃
見
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と
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テ
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信
頼
性
技
術
200℃
100℃
0℃
・温度範囲: -65℃~0℃/60℃~250℃
・試験槽寸法:W400mm x H400mm x D600mm
■
-100℃
0:00
0:30
1:00
1:30
2:00
2:30
3:00
システムブロックダイアグラムとスペック
システム制御系
250℃対応 TC
測定ユニット
TC:180ch
PC
Windows
Base
測定
制御系
GP-IB USB
Adapter
GP-IB USB
DMM
10μV~50V
GP-IB
・・・・・
テスト試料
In Situ TC 測定システム
試験槽
■常時測定を行うため、
正確な劣化・故障時間の
把握が可能
■回復性不良を検出
することが可能
■ストレス印加状況 ・
測定データが、リアル
タイムに確認可能
測定システムのスペック
測定項目
抵抗値 / 温度
抵抗測定チャネル数
最大 180 ch
温度測定チャネル数
最大 10 ch
抵抗測定法
4端子法
温度測定
熱電対(T型)
測定間隔
標準60sec.
最小測定レンジ
100Ω(確度±4mΩ~)/100mΩ(確度±1mΩ~)
最大測定値
100kΩ / 10kΩ
測定データ記録
毎測定時
測定システム
太陽電池の信頼性評価
太陽電池の試験規格に準じて、セル、モジュール及び
部材の温度サイクル試験・温湿度サイクル試験を行います。
また、試験前後のEL発光観察を行い、ストレス印加の影響を評価することも出来ます。
■ 冷熱衝撃試験
■ 液槽冷熱衝撃試験
■ 恒温恒湿試験
■ 高度加速寿命試験
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と
視
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頼
性
技
術
熱衝撃試験(ホットオイル試験)
プリント基板のスルーホール(PTH)やビア(Via)等の内層接続部や導体密着性の
信頼性評価を気相式の冷熱衝撃試験よりも短期間で実施する手法の一つです。
■ ホットオイル試験器・試験条件等の概要
ホットオイル試験器 TSL-65HO
見
つ
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と
視
え
て
く
る
・試験温度範囲: 20℃~260℃
・試験籠寸法: W180×H200×D250(mm) 耐荷重 2kg
・使用オイル: シリコンオイル
抵抗測定(常温)
・測定プローブ冶具による導通抵抗測定(四端子法)
試験条件例 - JIS C 5012 9.3 熱衝撃(高温浸せき)
ステップ
ア
イ
テ
ス
信
頼
性
技
術
1サイクル
温度(℃)
時間(秒)
1 (高温)
260(+5/0)
3~5
2 (移送)
20(±15)
15以内
3 (低温)
20(±15)
20
4 (移送)
20(±15)
15以内
サイクル数 : 5 (個別規格に規定が無い場合)
試験の概要
・JIS規格準拠の他、御希望の条件(温度・時間・
サイクル数)にも対応致します。
・御希望のサイクル数毎に導通抵抗測定を実施
致します。 (室温状態での測定となります)
・御要望により、試験前の前処理(Baking)にも
対応させて頂きます。 前処理の温度条件は
110~150℃位が一般的です。
PTH Chain 基板やVia Chain 基板等の従来の
プリント基板の他、フレキシブル基板の試験にも
対応致します。
評価サンプル設置例