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パワーサイクル試験で明らかになる、はんだ接合部の限界

熱・電流負荷による信頼性評価
パワーサイクル試験 受託サービス

ユーロフィンFQL株式会社

パワー半導体やパワーモジュールなどは、電源のON/OFFを繰り返すと部品・モジュールの自己発熱と冷却の繰り返しにより、接合材料の膨張差から歪が発生し、接合信頼性の劣化を招きます。
ユーロフィンFQLではパワーサイクル試験を受託し、繰り返し通電による熱機械疲労を再現、はんだ接合部やワイヤボンドなどの信頼性限界を定量的に評価することが可能です。

このようなご相談にお応えします

  • 実装部品の熱・電気ストレスによる劣化評価を行いたい
  • はんだ接合部やワイヤボンドの疲労寿命を定量的に把握したい
  • 製品開発段階で故障モードを早期に検出・分析したい
  • 信頼性評価を行いたいが、設備やノウハウがない

 

設計段階から品質保証まで、信頼性向上に貢献します


実際の使用環境を再現した温度変化と通電を繰り返すことで、はんだ接合部やワイヤボンディング部の劣化挙動を高い精度で評価します。
これにより、製品寿命の予測や設計変更の妥当性が確認でき、信頼性向上と不具合リスクの低減につながります。

ご活用例

  • 車載電子部品の品質保証試験
     高温環境下での繰り返し通電に耐えるかを確認し、量産前の品質保証に活用
  • 半導体パッケージの開発段階での信頼性評価
     新製品の設計初期に、熱ストレスによる劣化傾向を把握し、設計改善に活用
  • はんだ接合部の疲労寿命評価
     実装部品の接合部が何サイクルで破断するかを定量的に評価し、材料選定に活用

 

評価結果を設計にフィードバックする事により、出戻りを削減し、開発工数および試験リソースの効率化を実現します。

 

試験だけじゃない、豊富な支援力


ユーロフィンFQLは多種多様な設備を保有使用し、様々な評価試験を一括でお受けすることができるため、お客様は試験毎に委託先を探す手間が不要になります。
また、試験だけではなく、長年培ってきた技術力とノウハウで、お客様のパワーサイクル仕様に合わせた試験環境の構築から調査解析までご提案します。

① 高精度な試験環境

 お客様のご使用環境に応じて温度・通電条件を細かく制御し、最適な試験条件をご提案します。

② 一貫対応の技術力

 試験後の破壊解析・故障モード分析までワンストップで迅速に対応します。

③ 柔軟な対応力

 試験条件のカスタマイズ、試験項目の立案、短納期対応、長期試験槽貸し出し、技術相談にも対応します。

 

パワー MOS FET|試験実施例と解析事例

パワーMOS FETの試験実施例の写真

パワーMOS FETの試験実施例

試験後のSEM解析の写真

試験後のSEM解析(断線)

 

パワーモジュール|温度サイクル試験槽を併用した特殊例

試験槽と負荷設備を併用の写真

試験槽と負荷設備を併用

設置の写真と通電ON/OFF時の温度グラフ

上:設置(試料へヒートシンクを貼り付け)
下:通電ON/OFF時の温度グラフ

 

パワーモジュール評価事例 | パワーサイクル試験

パワーMOS-FET事例
対象部品 MOS-FET、IGBT等
試料サイズ JEDECパッケージに対応
冷却方式 冷却は空冷式
同時試験数 12台
サイクル数 10,000cyc
モニター 常時温度、電流モニター
電流値 3.0A/個
温度勾配 2種類の温度プロファイル使用
パワーモジュール事例
対象部品 パワーモジュール(DCDCコンバーター)
試料サイズ パッケージ寸法に合わせ基板設計
冷却方式 FANによる強制空冷
同時試験数 2台
サイクル数 1,000cyc
モニター 常時温度、電圧モニター
入力電圧 280V
出力電圧 24V
出力電流 25A
出力電力 600w

 

試験条件やサイクル数、試料数、使用設備(電源、電子負荷等)については調整可能ですので、お客様のご要望に応じてご提案いたします。