JP4805963B2 - 環境試験方法及び環境試験装置 - Google Patents
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Description
なお電気特性測定装置が測定する電気的特性としては、抵抗値、インピーダンス、静電容量(キャパシタンス)、又は周波数特性等が想定される。
本発明の第一実施形態である環境試験装置10について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明を実施した第一実施形態に係る環境試験装置10の断面図である。図2は、第一実施形態に係る環境試験装置10の構成要素の電気的関係を示すブロック図である。
なお以下の説明では、前面扉(図示せず)が取り付けられた面を前面とし、上下左右の位置関係については、特に断りのない限り図1に示す姿勢を基準とする。
図3に示すように、ステップ1では、環境制御部72の試験サイクルカウンターが初期化される。試験サイクルカウンターは、環境制御部72が備えるカウンターの一つであり、恒温恒湿試験の後に冷熱衝撃試験を実行する一連の試験サイクル動作をカウントすることができる。試験サイクルカウンターが初期化されると、試験サイクルカウンターのカウント数Nが0になり、制御フローがステップ2に移行される。
ステップ2では、環境制御部72の試験サイクルカウンターに1カウントが加えられ、制御フローはステップ3に移行する。
ステップ3では、後述する恒温恒湿試験が実行される。恒温恒湿試験の終了後、制御フローはステップ4に移行する。
ステップ4では、後述する冷熱衝撃試験が実行される。所定の冷熱サイクル数の冷熱衝撃試験の終了後、制御フローはステップ5に移行する。
ステップ5では、試験サイクルカウンターのカウント数Nが所定の基準サイクル数に達するか否かが判断される。試験サイクルカウンターのカウント数Nが所定の基準サイクル数に達すると、環境試験は終了する。また試験サイクルカウンターのカウント数Nが所定の基準サイクル数に達しない場合には、制御フローはステップ2に戻され、環境試験が続行される。
ステップ101では、環境制御部72が備えるタイマー機能により、恒温恒湿試験の経過時間Tの計測が開始され、制御フローがステップ102に移行される。
試験空間22の除湿において、環境制御部72は、加湿器62の電熱ヒータ64への通電を停止させると同時に、温湿空調システム54の冷却器60を駆動させる。これにより試験空間22と恒温恒湿チャンバー46の内部空間48との間を循環する空気は、冷却器60を通過する際に空気中の水蒸気が冷却器60の表面で凝結されるため、湿度が低下する。なお試験空間22の除湿段階で、加熱器58による加熱は継続されている。そのため冷却器60で除湿のために冷却された空気は、加熱器58によって加熱された後に試験空間22に戻される。このとき、貯水槽66の温水が自然気化するのを防止するため、貯水槽66の温水を排水してもよい。また貯水槽66の温水が自然気化するのを防止するために、貯水槽66の水を冷却する冷却手段を別途設けてもよい。
ステップ202では、環境制御部72の冷熱カウンターに1カウントが加えられ、制御フローはステップ203に移行する。
試料Sの接続部を形成する導電性接着剤の接着性樹脂は、分子間に微小な空間を有しており、空気中の水分がこの空間に吸着されることが知られている。図7に示すように本実施形態の環境試験装置10は、恒温恒湿試験において、試料Sが収容される試験空間22を高温かつ高湿な環境に調整することにより、試料Sの接続部を形成する導電性接着剤の接着性樹脂に空気中の水分が吸着されるのを促進する(水分吸着工程)。導電性接着剤に吸着された水分は、導電性接着剤に含まれる導電性フィラーや実装した電子部品等の電極表面の酸化(腐食)を促進する。
また環境試験装置10の環境制御部72は、環境試験中に測定された抵抗値と、初期測定において測定された抵抗値とを比較することで、試料Sの故障の兆候を早い段階で検出することができる。環境制御部72は、電気特性測定装置90が測定する抵抗値が、初期測定の抵抗値と比較して所定範囲を上回る上昇を示すことを条件として、試料Sに故障の兆候があると判断する。
次に、本発明の第二実施形態に係る環境試験装置100ついて説明する。なお、本実施形態では、第一実施形態と同一部分については同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図8に示すように、環境試験装置100は、第一実施形態の環境試験装置10の恒温恒湿チャンバー46を備えておらず、冷熱チャンバー12のみを備えている。環境試験装置100は、加熱冷却空間28に配置される空調システム102の構成が第一実施形態の環境試験装置10の冷熱空調システム30の構成と相違している。
なお本実施形態において、分割壁114には上流ダンパ118および下流ダンパ116の二つのダンパが取り付けられたが、ダンパが取り付けられるのは、上流側または下流側のいずれか一方だけでもよい。
次に、本発明の第三実施形態に係る環境試験装置200ついて説明する。なお、本実施形態では、第一実施形態又は第二実施形態と同一部分については同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図9に示すように、環境試験装置200は、除湿流路110の構成が第二実施形態の環境試験装置100と相違する。環境試験装置200においては、冷熱流路112が除湿流路110よりも試験槽側に配置されている。そして上流ダンパ118を、冷熱流路112側に回転させ水平状態にすると、冷熱流路112の上流側が閉じられる。また上流ダンパ118を除湿流路110側に回転させ鉛直状態にすると、除湿流路110の上流側が閉じられる。
72 環境制御部(制御部)
22 試験空間
28 加熱冷却空間
34 加熱器(加熱手段、第二加熱器)
36 冷却器(冷却手段、第二冷却器)
48 内部空間(恒温恒湿空間)
58 加熱器(加熱手段、第一加熱器)
60 冷却器(冷却手段、第一冷却器)
62,108,202 加湿器(加湿手段)
90 電気特性測定装置
104 除湿冷却器(第一冷却器)
106 冷熱冷却器(第二冷却器)
S 試料
Claims (10)
- 接続部又は配線部を有する試料であって、前記接続部又は配線部に樹脂が使用されている前記試料を所定の温度及び湿度に調整された雰囲気に所定時間さらし、前記接続部又は配線部が水分を吸着するのを促進する水分吸着工程と、
前記水分吸着工程の後に実行される冷熱衝撃工程と、を含み、
前記冷熱衝撃工程は高温さらし運転と低温さらし運転を交互に複数回数繰り返すものであり、
前記水分吸着工程と前記冷熱衝撃工程とが交互に実施される一連の試験サイクル動作が所定回数繰り返されることを特徴とする環境試験方法。 - 前記接続部又は配線部が、接着性樹脂に導電性フィラーを混合させた導電性接着剤で形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の環境試験方法。
- 前記水分吸着工程または前記冷熱衝撃工程の少なくともいずれか一方において、前記接続部又は配線部の電気的特性を測定して、前記接続部又は配線部の接続品質を検査することを特徴とする請求項1又は2に記載の環境試験方法。
- 接続部又は配線部を有する試料であって、前記接続部又は配線部に樹脂が使用されている前記試料を収容する試験空間と、
前記試験空間を加熱する加熱手段と、
前記試験空間を冷却する冷却手段と、
前記試験空間を加湿する加湿手段と、
前記試験空間の雰囲気温度及び雰囲気湿度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記加熱手段及び前記加湿手段によって前記試験空間の雰囲気温度及び雰囲気湿度を前記接続部又は配線部が水分を吸着し易い所定の設定温度及び設定湿度に制御する恒温恒湿試験と、
前記恒温恒湿試験の後に実行される冷熱衝撃試験であって、前記加熱手段によって前記試験空間の雰囲気温度を所定の高温側設定温度にする高温さらし運転及び前記冷却手段によって前記試験空間の雰囲気温度を低温側設定温度にする低温さらし運転を交互に複数回数繰り返す冷熱衝撃試験と、を交互に所定回数繰り返す環境試験を実行することを特徴とする環境試験装置。 - 前記接続部又は配線部が、接着性樹脂に導電性フィラーを混合させた導電性接着剤で形成されたものであることを特徴とする請求項4に記載の環境試験装置。
- 前記接続部又は配線部の電気的特性を測定可能な電気特性測定装置を備え、
前記制御部は、環境試験を実行するとともに、前記電気特性測定装置によって前記接続部又は配線部の電気的特性を測定し、前記接続部又は配線部の接続品質を検査することを特徴とする請求項4又は5に記載の環境試験装置。 - 前記制御部は、前記接続部又は配線部の電気的特性の測定値に基づき前記接続部又は配線部に故障の兆候があると判断することを条件として、環境試験を終了することを特徴とする請求項6に記載の環境試験装置。
- 前記制御部は、前記接続部又は配線部の電気的特性の測定値に基づき前記接続部又は配線部に故障の兆候があると判断することを条件として、冷熱衝撃試験の温度幅、恒温恒湿試験の設定温度、又は恒温恒湿試験の設定湿度の少なくともいずれか一つを試験条件が緩和される方向に引き下げることを特徴とする請求項6に記載の環境試験装置。
- 前記冷却手段は、環境試験を恒温恒湿試験から冷熱衝撃試験に切り換える前に使用される第一冷却器と、冷熱衝撃試験において使用される第二冷却器と、を備えており、
前記制御部は、環境試験を恒温恒湿試験から冷熱衝撃試験に切り換える前に、前記試験空間を前記第一冷却器によって除湿することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の環境試験装置。 - 前記加熱手段が、恒温恒湿試験において使用される第一加熱器と、冷熱衝撃試験において使用される第二加熱器と、を備えており、
前記第一加熱器、前記第一冷却器、及び加湿手段が配置され、前記試験空間との間で空気の循環が可能な恒温恒湿空間と、
前記第二加熱器および前記第二冷却器が配置され、前記試験空間との間で空気の循環が可能な加熱冷却空間と、を備え、
前記制御部は、恒温恒湿試験では恒温恒湿空間で温度及び湿度が調整された空気を前記試験空間との間で循環させ、冷熱衝撃試験では加熱冷却空間で温度が調整された空気を前記試験空間との間で循環させることを特徴とする請求項9に記載の環境試験装置。
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