No.15「電子材料（２）」

前号で電子部品の故障解析について紹介しました。今回は信頼性試験について紹介します。

信頼性試験

信頼性試験では、電子部品が使用環境で受けると推定される電気的、機械的、熱的ストレスを加速、または限界ストレスとして印加します。さらに、はんだ接合部の強度測定、接合部の表面・断面観察などを行って品質の経時変化の有無を評価することがあります。

信頼性試験の事例

Pbフリーはんだと部品の端子めっきとの組合せを温度サイクル試験で評価した事例を紹介します。Sn-8％/Zn-3％/BiのPbフリーはんだを使用し、端子めっきにSnめっきとSn-Pbめっきの2種類を用いています。
図1に示すように、Snめっきとの組合わせでは、クラックが発生しているだけであるのに対し、Sn-Pbめっきでは多数のクラックおよびボイドが発生していて、接合強度低下から断線に至る懸念があります。
図2の元素マッピングによると、ボイド付近でSn、Pb、Biが共存している様子が観られました。これらの3元共晶合金の融点は100℃以下なので、温度サイクル試験の高温側125℃保持時に、この3元共晶合金が溶融してボイドが発生したものと推測しました。
当社ではこのような信頼性試験および前号で示した故障解析により、電子部品、実装品、電子材料の評価・調査ニーズにお応えします。