どちらの試験も製品を高温と低温の間で移動させ、どちらも温度範囲によって仕様が決まります。しかし、同じ装置ではなく、同じ故障モードを試験するものでもありません。違いは温度変化の発生方法にあります。
メカニズムが異なります
熱衝撃試験は、被試験体を個別に制御された2つまたは3つの温度ゾーン間で移動させ、その移動自体によって過渡的なストレスを発生させます。ETSシリーズの試験槽では、ゾーン間のエアダンパー方式、または高温ゾーンと低温ゾーンの間を移動するバスケット方式のいずれかによってこれを実現します。遷移時間は≤3～10秒、温度復帰時間は≤0.5～3分です。被試験体はランプではなくステップを経験します。
急速温度変化試験は、被試験体を1つのチャンバー内に保持し、空気温度を制御された速度で変化させます。EATHシリーズは5、10、15 °C/分のステップで提供され、最大30 °C/分まで対応します。被試験体は連続的なレートにさらされ、そのレートは空気ではなく被試験体表面に基づいて設定することができます。
規格が異なります
熱衝撃試験はIEC 60068-2-14、MIL-STD-810H Method 503.7、MIL-STD-202 Method 107、GJB150.5A-2009に準拠します。急速温度変化試験および温度サイクル試験は、試験槽の性能検証についてはIEC 60068-3-5、半導体の温度サイクルについてはJEDEC JESD22-A104に準拠します。同じ温度プロファイルであっても、準拠する規格によって目的、被試験体の状態、合否判定基準が異なるため、規格は試験槽を選定する前に確定させる必要があります。
熱衝撃試験が適する場合
過渡的な現象によって発生する故障を対象とする場合に使用します。具体的には、はんだ接合部のクラック、コーティングの剥離、パッケージのクラックなどです。2ゾーン方式の試験槽は製品を高温槽と低温槽の間で移動させ、被試験体はバスケットとともに移動します。3ゾーン方式の試験槽は被試験体を中央に固定したまま、予熱スロットと予冷スロットの間で空気経路を切り替えるため、精密な被試験体や治具に固定された負荷に適しています。
急速温度変化試験が適する場合
製品が規定の表面温度変化率を経験する必要がある場合、被試験体が大型または通電状態の場合、あるいは1つの空間で長時間の温度サイクル寿命試験を実施する場合に使用します。EATHシリーズは製品温度制御に対応しています。試験槽を+80 °Cと−40 °Cの間で変化させ、20 °Cのプリバイアスを設定した場合、被試験体表面は50分ではなく16分で−40 °Cに到達し、その遷移で34分を短縮できます。
選定の境界
- ステップ過渡、ミリ秒から秒単位 → 熱衝撃試験槽。
- 連続的なレートプロファイル、通電状態または大型の被試験体 → 急速温度変化試験槽。
- 組み立て完了品が大型でキャビネットに収まらない場合 → ウォークイン試験槽、その構造上の温度限界内で。
熱衝撃仕様の読み方
熱衝撃の要求事項は4つの数値で定義されます。高温ゾーン範囲、低温ゾーン範囲、移動時間、復帰時間です。4つすべてを同時に満たす必要があり、復帰時間は規定の暴露時間とセンサー位置に対して示されます。試験槽は温度範囲だけでなく、これら4つの数値に対して仕様が決定されます。
規格、被試験体のサイズと発熱量、必要なプロファイルを添えてお問い合わせください。どちらが該当するかを確認いたします。