JP4443346B2 - Electronic component test evaluation method and electronic component test evaluation apparatus - Google Patents
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Description
本発明は電子部品の試験評価方法、及び電子部品の試験評価装置に関し、より詳細には
、接合材を用いて基板に実装されている電子部品の接合部の耐久試験後の劣化状態を評価
するための電子部品の試験評価方法、及び電子部品の試験評価装置に関する。
The present invention relates to an electronic component test evaluation method and an electronic component test evaluation apparatus, and more specifically, evaluates a deterioration state after a durability test of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate using a bonding material. The present invention relates to an electronic component test evaluation method and an electronic component test evaluation apparatus.
従来、半田などの接合材を用いて基板に接合された電子部品の耐久試験（熱衝撃試験や
機械的曲げ試験等の）後の電子部品の接合状態を評価する場合、電気的特性（導通抵抗測
定）による評価、半田接合部の外観観察による評価、又は金属顕微鏡等を用いた半田接合
部の断面観察による評価が行われていた。また、ＢＧＡの寿命推定方法や半田接合部の疲
労寿命評価方法については、下記の特許文献１、２などに開示されている。
Conventionally, when evaluating the bonding state of an electronic component after a durability test (such as a thermal shock test or a mechanical bending test) of an electronic component bonded to a substrate using a bonding material such as solder, electrical characteristics (conducting resistance) Evaluation by measurement), evaluation by external observation of the solder joint, or evaluation by cross-sectional observation of the solder joint using a metal microscope or the like. The BGA life estimation method and the solder joint fatigue life evaluation method are disclosed in the following Patent Documents 1 and 2 and the like.
電気的特性による評価の場合、すなわち、耐久試験後に導通抵抗を測定し、初期値（耐
久試験前の値）と比較を行って、半田接合部の劣化度合や破断状態を評価する場合、半田
接合部が完全に破断していないと抵抗値の変化が現れにくいため、熱衝撃試験などで半田
接合部を完全に破断させるために試験期間が長くなっていた。また、半田接合部が完全に
破断していたとしても、微細なクラックである場合、部分的な接触などにより部分的に導
通することもあり、熱などのストレスを与えて大きく歪ませないと正確な確認が難しいと
いう問題があった。
In the case of evaluation based on electrical characteristics, that is, when conducting resistance is measured after an endurance test and compared with the initial value (value before the endurance test) to evaluate the degree of deterioration or breakage of the solder joint, solder joint If the part is not completely broken, the resistance value hardly changes. Therefore, the test period is long to completely break the solder joint part in a thermal shock test or the like. Also, even if the solder joint is completely broken, if it is a fine crack, it may be partly conductive due to partial contact, etc. There was a problem that it was difficult to confirm.
また、外観観察による評価の場合、すなわち、半田接合部の外観を目視観察し、半田接
合部の劣化状態やクラックの有無等を確認して評価する場合、外観からだけでは、半田接
合部の断面状態が正確に分からないため、外観の状態と断面の状態とが一致しない場合も
あり、正確な評価が難しいという問題があった。
In addition, in the case of evaluation by appearance observation, that is, when visually observing the appearance of the solder joint and confirming and evaluating the deterioration state of the solder joint or the presence or absence of cracks, the cross section of the solder joint is determined only from the appearance Since the state is not accurately known, there is a case where the appearance state and the cross-sectional state do not coincide with each other, and there is a problem that accurate evaluation is difficult.
また、断面観察による評価の場合、すなわち、金属顕微鏡等を用いて半田接合部の断面
状態を観察して劣化状態等を評価する場合、断面を顕微鏡で観察するための前処置作業が
複数工程必要であり、確認のための作業に時間がかかるという問題があり、そのため、多
くの断面を確認することが難しく、ばらつきが把握しずらく、さらに、鉛フリー半田を使
用した場合、発生するクラックが微細になるため、経験者でなければ正確な観察及び評価
を行うことが難しく、また、観察する断面位置により、クラックの発生にばらつきがある
ため、高精度な評価を行うことが難しいという問題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、熱衝撃試験を行う期間を短縮すること
ができ、また、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態を確認する作業を短時間でか
つ簡単に行うことができ、しかも劣化状態を簡易に、精度良く評価することのできる電子
部品の試験評価方法、及び電子部品の試験評価装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can shorten the period for performing the thermal shock test, and can quickly perform the work of confirming the deterioration state of the joint portion of the electronic component after the thermal shock test. An object of the present invention is to provide an electronic component test evaluation method and an electronic component test evaluation apparatus that can be easily performed and that can easily and accurately evaluate a deterioration state.
本願発明者らは、従来の評価方法のように時間や手間をかけなくても、精度の良い評価
が行える方法を見出すために、熱衝撃試験後の電子部品の半田接合部の破断面を観察した
ところ、該破断面が中心付近の接合領域とその周辺のクラック発生領域とで構成されてい
ることが確認された。本願発明者らは、クラックが発生していない接合領域を、破断面を
観察せずに定量的に評価できる方法がないか検討した結果、接合領域を接合強度で評価で
きるのではないかと考え、電子部品の接合強度を調べるため、熱衝撃を所定サイクル行う
毎に電子部品の半田接合部に作用するせん断強度を測定し、かつ半田接合部の断面観察を
行ってクラック率を求めて、各サイクル毎のせん断強度とクラック率との関係を調査した
結果、せん断強度とクラック率との間に相関関係があることが確認された。
The inventors of the present application observed the fracture surface of the solder joint portion of the electronic component after the thermal shock test in order to find a method capable of performing a highly accurate evaluation without taking time and effort as in the conventional evaluation method. As a result, it was confirmed that the fracture surface was composed of a joint region near the center and a crack generation region around it. As a result of examining whether there is a method that can quantitatively evaluate the joint region where cracks have not occurred without observing the fracture surface, the present inventors considered that the joint region can be evaluated by the joint strength, In order to investigate the bonding strength of electronic components, every time a thermal shock is applied for a predetermined cycle, the shear strength acting on the solder joints of the electronic components is measured, and the cross section of the solder joints is observed to determine the crack rate. As a result of investigating the relationship between the shear strength and the crack rate for each, it was confirmed that there was a correlation between the shear strength and the crack rate.
さらに、電子部品のサイズを代えて、同様にせん断強度を測定し、かつクラック率を求
めた結果、部品サイズによってせん断強度の大きさは異なるものの、どのサイズの部品も
せん断強度とクラック率との間に相関関係があることが確認された。
Furthermore, the size of the electronic component was changed, and the shear strength was similarly measured and the crack rate was determined. As a result, the shear strength and crack rate of any size component differed depending on the component size. It was confirmed that there was a correlation between them.
そこで本願発明者らは、せん断強度が異なるこれら各部品のデータを使用して、接合状
態を評価するための共通の評価基準が導き出せないかどうかさらに検討した結果、熱衝撃
を行う前のせん断強度に対する熱衝撃を行った後のせん断強度の低下率を各部品ごとに求
めて、各部品の熱衝撃サイクルに伴うせん断強度の低下率のデータとクラック率とを１つ
のグラフ上に集約させると、１つの近似線を導き出すことができ、この近似線を評価基準
として使用すれば、熱衝撃試験後に電子部品のせん断強度を測定して、その低下率を求め
るだけで、従来のように断面観察をせずにクラック率が推測でき、接合部の劣化状態を判
定することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
Therefore, the inventors of the present application further examined whether or not a common evaluation standard for evaluating the joint state could be derived using the data of each of these parts having different shear strengths. As a result, the shear strength before the thermal shock was performed. When the reduction rate of the shear strength after performing the thermal shock on each part is obtained for each part, and the data of the reduction rate of the shear strength accompanying the thermal shock cycle of each part and the crack rate are aggregated on one graph, One approximate line can be derived, and if this approximate line is used as an evaluation standard, after measuring the shear strength of the electronic component after the thermal shock test and determining the rate of decrease, cross-sectional observation can be performed as in the past. The present inventors have found that the crack rate can be estimated without making it possible to determine the deterioration state of the joint, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明に係る電子部品の試験評価方法（１）は、熱衝撃試験における、基板
に実装された電子部品の接合部の劣化状態を評価する方法であって、熱衝撃を与える前の
前記電子部品の接合部に作用するせん断強度と、熱衝撃を所定サイクル行った後の前記電
子部品の接合部に作用するせん断強度とを測定する工程と、熱衝撃を与える前のせん断強
度に対する熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率を求める工程と、該求め
られたせん断強度の低下率と、予め作成されたせん断強度の低下率と電子部品の接合部に
生じるクラックの割合との関係を示す評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の
劣化状態を評価する工程とを含んでいることを特徴としている。
That is, the test evaluation method (1) for an electronic component according to the present invention is a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and the method before applying a thermal shock. A step of measuring the shear strength acting on the joint of the electronic component and the shear strength acting on the joint of the electronic component after a predetermined cycle of thermal shock, and the thermal shock against the shear strength before applying the thermal shock A step of obtaining a reduction rate of the shear strength after performing a predetermined cycle, a reduction rate of the obtained shear strength, a reduction rate of the shear strength prepared in advance, and a ratio of cracks generated in a joint portion of the electronic component And a step of evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the evaluation data indicating the relationship.
上記電子部品の試験評価方法（１）によれば、予め作成されたせん断強度の低下率と電
子部品の接合部に生じるクラックの割合との関係を示す評価データを用いて前記電子部品
の接合部の劣化状態の評価を行うので、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態を確
認する作業として、前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定すればよく、該せ
ん断強度の測定は、１試験サンプル当たり５分程度で実施することでき、１試験サンプル
当たり８時間程度の時間が必要であった従来の断面観察と比べて、熱衝撃試験後の確認作
業に必要な時間を大幅に短縮することができ、また、せん断強度の測定方法は、ＪＩＳ等
に規格化されている方法を用いることで、断面観察のように熟練者でなくとも評価が可能
となり、作業効率を高めることができる。
According to the test evaluation method (1) for the electronic component, the joint portion of the electronic component using the evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength prepared in advance and the ratio of cracks generated in the joint portion of the electronic component is used. Therefore, as an operation for confirming the deterioration state of the joint portion of the electronic component after the thermal shock test, the shear strength acting on the joint portion of the electronic component may be measured. Compared to the conventional cross-sectional observation, which required about 5 minutes per test sample and required about 8 hours per test sample, the time required for the confirmation work after the thermal shock test was greatly increased. In addition, by using the method standardized by JIS, etc., the shear strength measurement method can be evaluated by non-experts as in cross-sectional observation, and work efficiency can be improved. It can be.
また、１試験サンプル当たりの確認作業が短時間で済むので、試験サンプル数を増やす
ことができ、試験サンプル数を増やすことで、ばらつきを把握することもでき、精度の高
い評価を行うことが可能となる。また、せん断強度の低下率を接合部の劣化状態の判定評
価の指標として採用することができ、算出されたせん断強度の低下率を前記評価データに
当てはめることによって、その時のクラック率を推定し、該推定されたクラック率から接
合部の劣化度合や寿命等の評価判定を簡易に行うことができる。
In addition, since the confirmation work per test sample can be completed in a short time, the number of test samples can be increased, and by increasing the number of test samples, variation can be grasped and highly accurate evaluation can be performed. It becomes. In addition, the rate of decrease in shear strength can be employed as an indicator for determining the evaluation of the deterioration state of the joint, and by applying the calculated rate of decrease in shear strength to the evaluation data, the crack rate at that time is estimated, From the estimated crack rate, it is possible to easily evaluate and judge the deterioration degree and life of the joint.
また本発明に係る電子部品の試験評価方法（２）は、上記電子部品の試験評価方法（１
）において、前記評価データが、熱衝撃を所定サイクル行う毎に測定された電子部品の接
合部に作用するせん断強度と前記電子部品の接合部に生じるクラックの割合との関係を示
す同一形状の電子部品の実測データに基づいて作成されたものであることを特徴としてい
る。
The electronic component test evaluation method (2) according to the present invention includes the electronic component test evaluation method (1).
), The evaluation data is an electron having the same shape indicating the relationship between the shear strength acting on the joint of the electronic component measured every time the thermal shock is performed for a predetermined cycle and the ratio of cracks generated in the joint of the electronic component. It is created based on actual measurement data of parts.
上記電子部品の試験評価方法（２）によれば、前記評価データが、熱衝撃を所定サイク
ル行う毎に測定された電子部品の接合部に作用するせん断強度と前記電子部品の接合部に
生じるクラックの割合との関係を示す同一形状の電子部品の実測データに基づいて作成さ
れたものであるので、１つの評価データで、サイズが異なる同一形状の複数の電子部品の
接合部の劣化状態を評価することができる。
According to the test and evaluation method (2) for electronic parts, the evaluation data includes shear strength acting on the joint part of the electronic part measured every time the thermal shock is performed for a predetermined cycle, and cracks generated in the joint part of the electronic part. Since it was created based on the actual measurement data of the same-shaped electronic components showing the relationship with the ratio, the deterioration state of the joint part of the same-shaped electronic components of different sizes is evaluated with one evaluation data can do.
また本発明に係る電子部品の試験評価方法（３）は、熱衝撃試験における、基板に実装
された電子部品の接合部の劣化状態を評価する方法であって、前記電子部品の接合部に異
なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデルを作成し、これら解析モデ
ルの応力解析を行う工程と、該工程により解析された各解析モデルの応力と前記クラック
の割合との関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度の低下率と前記
クラックの割合との関係を示す評価データを作成する工程と、熱衝撃を与える前の前記電
子部品の接合部に作用するせん断強度と、熱衝撃を所定サイクル行った後の前記電子部品
の接合部に作用するせん断強度とを測定する工程と、熱衝撃を与える前のせん断強度に対
する熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率を求める工程と、該求められた
せん断強度の低下率と、前記作成された評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部
の劣化状態を評価する工程とを含んでいることを特徴としている。
The electronic component test evaluation method (3) according to the present invention is a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and is different from the joint portion of the electronic component. Creating an analysis model of a plurality of component mounting substrates with cracks in a proportion, performing a stress analysis of these analysis models, the relationship between the stress of each analysis model analyzed by the step and the proportion of the cracks, and Based on the relationship between stress and shear strength, a step of creating evaluation data indicating the relationship between the rate of decrease in shear strength and the ratio of cracks, and shear acting on the joint of the electronic component before applying a thermal shock A step of measuring the strength and the shear strength acting on the joint of the electronic component after the thermal shock is performed for a predetermined cycle, and the thermal shock for the shear strength before the thermal shock is applied for the predetermined cycle. A step of obtaining a subsequent reduction rate of the shear strength, and a step of evaluating a deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the obtained reduction rate of the shear strength and the created evaluation data. It is characterized by being.
上記電子部品の試験評価方法（３）によれば、新規の電子部品や接合材を使用する場合
でも、クラックの割合が異なる複数の解析モデルを作成して応力解析を行うことで、前記
複数の解析モデルの応力とクラックの割合との関係が得られ、さらに応力とせん断強度と
の関係に基づいて、せん断強度の低下率とクラックの割合との関係を示す評価データが作
成されるので、前記評価データを作成するための熱衝撃試験やせん断強度の測定を行わな
くてもよく、時間と手間をかけずに解析モデルに使用した部品に対応した評価データを作
成することができる。
According to the test evaluation method (3) for the electronic component, even when a new electronic component or a bonding material is used, a plurality of analysis models with different crack ratios are created and stress analysis is performed. Since the relationship between the stress of the analytical model and the ratio of cracks is obtained, and evaluation data indicating the relationship between the rate of decrease in shear strength and the ratio of cracks is created based on the relationship between stress and shear strength, It is not necessary to perform a thermal shock test or shear strength measurement for creating evaluation data, and it is possible to create evaluation data corresponding to the parts used in the analysis model without taking time and effort.
また、解析モデルの応力解析を行って作成された評価データを用いて前記電子部品の接
合部の劣化状態の評価を行うので、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態を確認す
る作業として、前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定すればよく、従来行わ
れていた断面観察と比べて、熱衝撃試験後の確認作業に必要な時間を大幅に短縮すること
ができ、また、せん断強度の測定方法は、ＪＩＳ等に規格化されている方法を用いること
で、断面観察のように熟練者でなくとも評価が可能であり、作業効率を高めることができ
る。
In addition, the evaluation state created by conducting stress analysis of the analysis model is used to evaluate the deterioration state of the joint part of the electronic component, so the work of confirming the deterioration state of the joint part of the electronic component after the thermal shock test As long as the shear strength acting on the joint of the electronic component is measured, the time required for the confirmation work after the thermal shock test can be greatly shortened compared to the conventional cross-sectional observation, In addition, by using a method standardized in JIS or the like as a method for measuring the shear strength, evaluation can be performed even by an unskilled person such as cross-sectional observation, and work efficiency can be improved.
また、１試験サンプル当たりの確認作業が短時間で済むので、試験サンプル数を増やす
ことができ、試験サンプル数を増やすことで、ばらつきを把握することもでき、精度の高
い評価を行うことが可能となる。また、算出されたせん断強度の低下率を、前記解析モデ
ルに使用した部品毎に対応した評価データに当てはめることによって、前記部品を使用し
た際のクラックの割合をより精度良く推定することができ、推定されたクラックの割合か
ら接合部の劣化度合や寿命等の評価判定を簡易に行うことができる。
In addition, since the confirmation work per test sample can be completed in a short time, the number of test samples can be increased, and by increasing the number of test samples, variation can be grasped and highly accurate evaluation can be performed. It becomes. In addition, by applying the calculated rate of decrease in shear strength to the evaluation data corresponding to each part used in the analysis model, the ratio of cracks when using the part can be estimated more accurately, From the estimated crack ratio, it is possible to easily evaluate and judge the deterioration degree and life of the joint.
また本発明に係る電子部品の試験評価方法（４）は、熱衝撃試験における、基板に実装
された電子部品の接合部の劣化状態を評価する方法であって、前記電子部品の接合部に異
なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデルを作成し、これら解析モデ
ルの応力解析を行う工程と、該工程により解析された各解析モデルの応力と前記クラック
の割合との関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度と前記クラック
の割合との関係を示す評価データを作成する工程と、熱衝撃を所定サイクル行った後の前
記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定する工程と、該測定されたせん断強度と
、前記作成された評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する
工程とを含んでいることを特徴としている。
The electronic component test evaluation method (4) according to the present invention is a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and is different from the joint portion of the electronic component. Creating an analysis model of a plurality of component mounting substrates with cracks in a proportion, performing a stress analysis of these analysis models, the relationship between the stress of each analysis model analyzed by the step and the proportion of the cracks, and Based on the relationship between stress and shear strength, a process of creating evaluation data indicating the relationship between shear strength and the ratio of cracks, and shear acting on the joint of the electronic component after a predetermined cycle of thermal shock A step of measuring strength, and a step of evaluating a deterioration state of a joint portion of the electronic component based on the measured shear strength and the created evaluation data. It is.
上記電子部品の試験評価方法（４）によれば、新規の電子部品や接合材を使用する場合
でも、クラックの割合が異なる複数の解析モデルを作成して応力解析を行うことで、前記
複数の解析モデルの応力とクラックの割合との関係が得られ、さらに応力とせん断強度と
の関係に基づいて、せん断強度とクラックの割合との関係を示す評価データが作成される
ので、前記評価データを作成するための熱衝撃試験やせん断強度の測定を行わなくてもよ
く、時間と手間をかけずに解析モデルに使用した部品に対応した評価データを作成するこ
とができる。
According to the test evaluation method (4) for the electronic component, even when a new electronic component or a bonding material is used, a plurality of analysis models with different crack ratios are created and stress analysis is performed. Since the relationship between the stress of the analytical model and the ratio of cracks is obtained, and further, evaluation data indicating the relationship between the shear strength and the ratio of cracks is created based on the relationship between the stress and the shear strength. It is not necessary to perform a thermal shock test or shear strength measurement for creating, and it is possible to create evaluation data corresponding to the parts used in the analysis model without taking time and effort.
また、解析モデルの応力解析を行って作成された評価データを用いて前記電子部品の接
合部の劣化状態の評価を行うので、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態を確認す
る作業として、前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定すればよく、従来行わ
れていた断面観察と比べて、熱衝撃試験後の確認作業に必要な時間を大幅に短縮すること
ができ、また、せん断強度の測定方法は、ＪＩＳ等に規格化されている方法を用いること
で、断面観察のように熟練者でなくとも評価が可能であり、作業効率を高めることができ
る。
In addition, the evaluation state created by conducting stress analysis of the analysis model is used to evaluate the deterioration state of the joint part of the electronic component, so the work of confirming the deterioration state of the joint part of the electronic component after the thermal shock test As long as the shear strength acting on the joint of the electronic component is measured, the time required for the confirmation work after the thermal shock test can be greatly shortened compared to the conventional cross-sectional observation, In addition, by using a method standardized in JIS or the like as a method for measuring the shear strength, evaluation can be performed even by an unskilled person such as cross-sectional observation, and work efficiency can be improved.
また、１試験サンプル当たりの確認作業が短時間で済むので、試験サンプル数を増やす
ことができ、試験サンプル数を増やすことで、ばらつきを把握することもでき、精度の高
い評価を行うことが可能となる。また、算出されたせん断強度を、前記解析モデルに使用
した部品に対応する評価データに当てはめることによって、前記部品を使用した際のクラ
ックの割合をより精度良く推定することができ、推定されたクラックの割合から接合部の
劣化度合や寿命等の評価判定を簡易に行うことができる。
In addition, since the confirmation work per test sample can be completed in a short time, the number of test samples can be increased, and by increasing the number of test samples, variation can be grasped and highly accurate evaluation can be performed. It becomes. Further, by applying the calculated shear strength to the evaluation data corresponding to the part used in the analysis model, the ratio of cracks when using the part can be estimated more accurately, and the estimated crack From this ratio, it is possible to easily evaluate and judge the degree of deterioration and the life of the joint.
また本発明に係る電子部品の試験評価装置（１）は、熱衝撃試験における、基板に実装
された電子部品の接合部の劣化状態を評価する装置であって、熱衝撃を所定サイクル行う
毎に測定された前記電子部品の接合部に作用するせん断強度と前記電子部品の接合部に生
じるクラックの割合との関係を示す実測データに基づいて作成された、せん断強度の低下
率と前記クラックの割合との関係を示す評価データが記憶される記憶手段と、前記電子部
品の接合部に作用するせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、該せん断強度測定手
段により測定された熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定サイクル行った後のせ
ん断強度とから、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記熱衝撃を所定サイクル
行った後のせん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段と、該せん断強度低下
率算出手段により求められたせん断強度の低下率と、前記記憶手段から読み出した評価デ
ータとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する評価手段とを備えている
ことを特徴としている。
An electronic component test and evaluation apparatus (1) according to the present invention is an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and performs thermal shock every predetermined cycle. The reduction rate of the shear strength and the ratio of the cracks created based on the measured data showing the relationship between the measured shear strength acting on the joint part of the electronic component and the ratio of cracks generated in the joint part of the electronic component Storage means for storing evaluation data indicating the relationship between the two, a shear strength measuring means for measuring a shear strength acting on the joint of the electronic component, and a thermal shock measured by the shear strength measuring means before applying Decrease rate of the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle from the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle and the shear strength before applying the thermal shock Based on the calculated shear strength reduction rate calculating means, the shear strength reduction rate obtained by the shear strength reduction rate calculating means, and the evaluation data read from the storage means, the deterioration state of the joint portion of the electronic component is determined. And an evaluation means for evaluating.
上記電子部品の試験評価装置（１）によれば、前記せん断強度測定手段により測定され
た熱衝撃を与える前のせん断強度と、熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度とから
前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断
強度の低下率が求められ、該求められたせん断強度の低下率と、前記記憶手段から読み出
された評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態が評価されるので、前
記電子部品の接合部の劣化状態の評価を自動的に行うことができ、評価効率を一層高める
ことができる。
According to the test and evaluation apparatus (1) for electronic parts, the thermal shock is calculated from the shear strength before applying the thermal shock measured by the shear strength measuring means and the shear strength after the thermal shock is performed for a predetermined cycle. A reduction rate of the shear strength after performing the thermal shock with respect to the shear strength before giving a predetermined cycle is obtained, and based on the obtained reduction rate of the shear strength and the evaluation data read from the storage means Since the deterioration state of the joint part of the electronic component is evaluated, the deterioration state of the joint part of the electronic component can be automatically evaluated, and the evaluation efficiency can be further enhanced.
また本発明に係る電子部品の試験評価装置（２）は、熱衝撃試験における、基板に実装
された電子部品の接合部の劣化状態を評価する装置であって、前記電子部品の接合部に異
なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデルの応力解析を行う応力解析
手段と、該応力解析手段により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との
関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度の低下率と前記クラックの
割合との関係を示す評価データを作成する評価データ作成手段と、前記電子部品の接合部
に作用するせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、該せん断強度測定手段により測
定された熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度と
から、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記熱衝撃を所定サイクル行った後の
せん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段と、該せん断強度低下率算出手段
により算出されたせん断強度の低下率と、前記作成された評価データとに基づいて、前記
電子部品の接合部の劣化状態を評価する評価手段とを備えていることを特徴としている。
An electronic component test evaluation apparatus (2) according to the present invention is an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and is different from the joint portion of the electronic component. Stress analysis means for performing stress analysis of an analysis model of a plurality of component mounting boards having a percentage crack, relationship between the stress of each analysis model analyzed by the stress analysis means and the ratio of the crack, and stress and shear Based on the relationship with the strength, evaluation data creating means for creating the evaluation data indicating the relationship between the rate of decrease in the shear strength and the ratio of the crack, and the shear strength for measuring the shear strength acting on the joint of the electronic component From the measuring means, the shear strength before applying the thermal shock measured by the shear strength measuring means, and the shear strength after the thermal shock is performed for a predetermined cycle, before the thermal shock is applied. The shear strength reduction rate calculating means for obtaining the reduction rate of the shear strength after performing the thermal shock with respect to the shear strength for a predetermined cycle, the shear strength reduction rate calculated by the shear strength reduction rate calculating means, and the created Evaluation means for evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the evaluation data.
上記電子部品の試験評価装置（２）によれば、前記応力解析手段により前記電子部品の
接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の解析モデルの応力解析が行われ、該解析さ
れた各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、及び応力とせん断強度との関係
に基づいて、せん断強度の低下率と前記クラックの割合との関係を示す評価データが作成
されるので、前記解析モデルに使用した部品毎に評価データを作成することができ、より
精度良く評価を行うことができる。
According to the electronic component test and evaluation apparatus (2), stress analysis is performed on a plurality of analysis models in which cracks of different proportions are put in the joint portion of the electronic component by the stress analysis means, and each of the analyzed analyzes Based on the relationship between the stress of the model and the ratio of the crack, and the relationship between the stress and the shear strength, evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength and the ratio of the crack is created. Evaluation data can be created for each part used for the evaluation, and the evaluation can be performed with higher accuracy.
また、前記せん断強度測定手段により測定された熱衝撃を与える前のせん断強度と、熱
衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度とから前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対
する前記熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率が求められ、該求められた
せん断強度の低下率と、前記評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態
が評価されるので、前記電子部品の接合部の劣化状態の評価を自動的に行うことができ、
評価効率を一層高めることができる。
Further, the thermal shock with respect to the shear strength before applying the thermal shock is determined from the shear strength before applying the thermal shock measured by the shear strength measuring means and the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle. Since the reduction rate of the shear strength after being obtained is determined, and the deterioration state of the joint portion of the electronic component is evaluated based on the obtained reduction rate of the shear strength and the evaluation data, the electronic component Can automatically evaluate the degradation state of the joints,
Evaluation efficiency can be further increased.
また本発明に係る電子部品の試験評価装置（３）は、熱衝撃試験における、基板に実装
された電子部品の接合部の劣化状態を評価する装置であって、前記電子部品の接合部に異
なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデルの応力解析を行う応力解析
手段と、該応力解析手段により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との
関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度と前記クラックの割合との
関係を示す評価データを作成する評価データ作成手段と、前記電子部品の接合部に作用す
るせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、該せん断強度測定手段出により測定され
た熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度と、前記作成された評価データとに基づい
て、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する評価手段とを備えていることを特徴とし
ている。
An electronic component test evaluation apparatus (3) according to the present invention is an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate in a thermal shock test, and is different from the joint portion of the electronic component. Stress analysis means for performing stress analysis of an analysis model of a plurality of component mounting boards having a percentage crack, relationship between the stress of each analysis model analyzed by the stress analysis means and the ratio of the crack, and stress and shear Based on the relationship with the strength, the evaluation data creating means for creating the evaluation data showing the relationship between the shear strength and the ratio of the crack, and the shear strength measuring means for measuring the shear strength acting on the joint portion of the electronic component, Based on the shear strength after a predetermined cycle of the thermal shock measured by the shear strength measurement means and the created evaluation data, the joint of the electronic component is inferior. It is characterized in that it comprises an evaluation means for evaluating the state.
上記電子部品の試験評価装置（３）によれば、前記応力解析手段により前記電子部品の
接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の解析モデルの応力解析が行われ、該解析さ
れた各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、及び応力とせん断強度との関係
に基づいて、せん断強度と前記クラックの割合との関係を示す評価データが作成されるの
で、前記解析モデルに使用した部品に対応した評価データを作成することができ、部品を
使用した場合の評価をより精度良く行うことができる。
According to the electronic component test and evaluation apparatus (3), the stress analysis unit performs stress analysis of a plurality of analysis models in which cracks of different proportions are inserted in the joint portion of the electronic component, and each of the analyzed analyzes Based on the relationship between the stress of the model and the crack ratio, and the relationship between the stress and the shear strength, evaluation data indicating the relationship between the shear strength and the crack ratio is created. Evaluation data corresponding to the part can be created, and the evaluation when the part is used can be performed with higher accuracy.
また、前記せん断強度測定手段出により測定された熱衝撃を所定サイクル行った後のせ
ん断強度と、前記作成された評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態
が評価されるので、前記電子部品の接合部の劣化状態の評価を自動的に行うことができ、
評価効率を一層高めることができる。また、上記電子部品の試験評価装置（２）のように
、せん断強度低下率を算出する構成にはなっていないので、構成を簡略化することができ
る。
Further, the deterioration state of the joint part of the electronic component is evaluated based on the shear strength after the thermal shock measured by the shear strength measuring means is performed for a predetermined cycle and the created evaluation data. , Can automatically evaluate the deterioration state of the joint of the electronic component,
Evaluation efficiency can be further increased. Moreover, since it is not the structure which calculates a shear-strength decreasing rate like the said electronic component test evaluation apparatus (2), a structure can be simplified.
以下、本発明に係る電子部品の試験評価方法、及び電子部品の試験評価装置の実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態（１）に係る試験評価方法を用いる試
験評価装置の要部を概略的に示したブロック図である。
Embodiments of an electronic component test evaluation method and an electronic component test evaluation apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a main part of a test evaluation apparatus using the test evaluation method according to the embodiment (1).
試験評価装置１０は、基板に実装された電子部品の側方から水平方向に力を加える加圧
治具や部品実装基板を設置する台（いずれも図示せず）などを備えたせん断強度測定機１
と、パーソナルコンピュータ１１（以下ＰＣと記す）とを含んで構成されており、ＰＣ１
１は、キーボードなどを含む操作部１２と、表示ディスプレイを備えた表示部１３と、記
憶部１４と、制御部１５とを含んで構成されている。記憶部１４には、せん断強度測定用
プログラム、熱衝撃試験評価用プログラム、及び電子部品の接合部の劣化状態を評価する
ための評価データなどが記憶されている。
The
And a personal computer 11 (hereinafter referred to as a PC).
1 includes an
制御部１５は、マイコンを含んで構成されており、記憶部１４から読み出したせん断強
度測定用プログラムにしたがってせん断強度測定機１を制御し、熱衝撃試験に供された電
子部品の接合部に作用するせん断強度を求めるせん断強度測定処理手段１５ａと、せん断
強度測定処理手段１５ａにより測定された熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定
サイクル行った後のせん断強度とから、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記
熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段
１５ｂと、せん断強度低下率算出手段１５ｂにより求められたせん断強度の低下率と記憶
部１４から読み出した評価データとに基づいて（すなわち、せん断強度の低下率を評価デ
ータに当てはめて）、電子部品の接合部の劣化状態（必要とする設計寿命を満足するか否
か等）を評価する評価処理手段１５ｃとを含んで構成されており、せん断強度低下率算出
手段１５ｂと評価処理手段１５ｃとが、熱衝撃試験評価用プログラムにしたがって実行さ
れるようになっており、評価結果は、表示部１３に出力されるようになっている。
The
図２は、記憶部１４に記憶されている電子部品の接合部の劣化状態を評価するための評
価データの一例を示した図であり、図２には、サイズが異なる同一形状のチップ部品Ａ〜
Ｅの半田接合部の劣化状態を評価する際に使用される評価データを示しており、縦軸がク
ラック率、横軸がせん断強度の低下率のグラフで示している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of evaluation data for evaluating the deterioration state of the joint part of the electronic component stored in the
The evaluation data used when evaluating the deterioration state of the solder joint part of E is shown, and the vertical axis shows the crack rate and the horizontal axis shows the reduction rate of the shear strength.
グラフ上にプロットされている部品Ａ〜Ｅの各データは、熱衝撃を所定サイクル行う毎
に測定されたチップ部品の半田接合部に作用するせん断強度とチップ部品の半田接合部に
生じるクラックの割合（クラック率）との関係を示す実測データから導き出されたもので
あり、該実測データの一例として、部品Ｂの実測データを図３に示している。
The data of the parts A to E plotted on the graph are the shear strength acting on the solder joint part of the chip part and the ratio of cracks generated in the solder joint part of the chip part measured every time the thermal shock is performed for a predetermined cycle. FIG. 3 shows the actual measurement data of the part B as an example of the actual measurement data, which is derived from the actual measurement data showing the relationship with the (crack rate).
せん断強度の低下率は実測データを使用して、｛（０サイクルでの平均せん断強度−所
定サイクル後の平均せん断強度）／０サイクルでの平均せん断強度｝×１００（％）の式
から求められる値であり、部品Ｂの場合、図３に示した実測データから温度サイクルが２
０００サイクルで約３２％、３０００サイクルで約６３％、４０００サイクルで約６８％
、５０００サイクルで約８１％のせん断強度の低下率が求められる。なお、他の部品のプ
ロットデータも図３と同様の実測データに基づいて求められるようになっている。
The rate of decrease in shear strength is determined from the formula {(average shear strength at 0 cycle−average shear strength after a predetermined cycle) / average shear strength at 0 cycle} × 100 (%) using measured data. In the case of component B, the temperature cycle is 2 from the measured data shown in FIG.
About 32% at 000 cycles, about 63% at 3000 cycles, about 68% at 4000 cycles
A reduction rate in shear strength of about 81% is required at 5000 cycles. Note that the plot data of the other parts is also obtained based on the actual measurement data similar to FIG.
クラック率は、チップ部品の半田接合部の垂直断面を観察して、（クラック発生部分の
長さ／チップ部品と半田との接合部の長さ）×１００（％）で求められる値であり、図３
に示した部品Ｂの場合、温度サイクルが２０００サイクルで約４１％、３０００サイクル
で約７２％、４０００サイクルで約９０％、５０００サイクルで１００％を示している。
The crack rate is a value obtained by observing a vertical cross section of the solder joint portion of the chip component and (length of the crack occurrence portion / length of the joint portion of the chip component and the solder) × 100 (%), FIG.
In the case of the component B shown in FIG. 4, the temperature cycle is about 41% at 2000 cycles, about 72% at 3000 cycles, about 90% at 4000 cycles, and 100% at 5000 cycles.
このようにして求められたチップ部品Ａ〜Ｅのせん断強度の低下率とクラック率とのデ
ータを、縦軸にクラック率、横軸にせん断強度の低下率（対数表示）を設定したグラフ上
に集約させると、図２に示した、チップ部品Ａ〜Ｅに共通するせん断強度の低下率とクラ
ック率との関係を示す近似線Ｌが導き出される。
The data of the shear strength reduction rate and the crack rate of the chip parts A to E thus obtained are plotted on a graph in which the vertical axis indicates the crack rate and the horizontal axis indicates the shear strength reduction rate (logarithm display). When they are collected, an approximate line L indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength common to the chip parts A to E and the crack rate shown in FIG. 2 is derived.
したがって、チップ部品Ａ〜Ｅの熱衝撃試験サンプルのせん断強度の低下率を、この近
似線に当てはまると、断面観察せずにクラック率を求めることができ、該クラック率から
、判定基準（図２では、例えば、クラック率５０未満）を満たす耐久性を有するか否かの
判定を行うことができるようになっている。
Therefore, if the reduction rate of the shear strength of the thermal shock test samples of the chip parts A to E is applied to this approximate line, the crack rate can be obtained without observing the cross section. Then, for example, it can be determined whether or not it has durability satisfying a crack rate of less than 50).
なお評価データには、チップ部品以外にも、リード端子を備えた部品など、部品形状毎
に作成された評価データが記憶されるようになっており、さまざまな部品形状に対応する
ことができるようになっている。
In addition to chip components, evaluation data created for each component shape, such as components with lead terminals, is stored in the evaluation data so that it can be used for various component shapes. It has become.
次に、実施の形態（１）に係る電子部品の試験評価方法を図４に示したフローチャート
に基づいて説明する。
まず、工程１では、チップ部品を半田で基板に接合した熱衝撃試験サンプルを必要数作
製し、工程２では、作製した試験サンプルを熱衝撃試験装置にセットして、所定の温度サ
イクル条件（例えば、−３０℃で３０分、８０℃で３０分の１サイクルを数千サイクル繰
り返す条件）で熱衝撃試験を行う。
Next, the electronic component test evaluation method according to the embodiment (1) will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step 1, a necessary number of thermal shock test samples in which chip components are bonded to a substrate with solder are produced. In step 2, the produced test samples are set in a thermal shock test apparatus, and predetermined temperature cycle conditions (for example, The thermal shock test is performed under the condition of repeating several thousand cycles of -30 ° C for 30 minutes and 80 ° C for 30 minutes.
次に工程３では、熱衝撃を与える前の試験サンプル（すなわち、温度サイクル数が０の
試験サンプル）と、熱衝撃を所定サイクル行った後の試験サンプルとを、それぞれせん断
強度測定機１にセットして、チップ部品の側面を一定の力で加圧しながら半田接合部を破
断させる際のせん断強度を測定する。
Next, in step 3, a test sample before applying a thermal shock (that is, a test sample having a temperature cycle number of 0) and a test sample after a predetermined cycle of thermal shock are set in the shear strength measuring machine 1, respectively. Then, the shear strength at the time of breaking the solder joint portion is measured while pressing the side surface of the chip component with a constant force.
次の工程４では、熱衝撃を与える前の試験サンプルのせん断強度Ｓ1に対する熱衝撃を所定サイクル行った後の試験サンプルのせん断強度Ｓ2の低下率（すなわち、｛（Ｓ1−Ｓ2）／Ｓ1｝×１００（％）を算出する処理を行い、次の工程に進む。 In the next step 4, the rate of decrease in the shear strength S 2 of the test sample after performing a predetermined cycle of thermal shock on the shear strength S 1 of the test sample before applying the thermal shock (ie, {(S 1 -S 2 ) / S 1 } × 100 (%) is calculated, and the process proceeds to the next step.
工程５では、求めたせん断強度の低下率を図２に示したチップ部品用の評価データ（近
似線）に当てはめて、試験サンプルのせん断強度の低下率に対応するクラック率を求め、
判定基準（例えば、クラック率５０％未満）を満たしているか否か、すなわちＯＫかＮＧ
かを判定する評価を行い、判定結果を表示部１３に出力する。上記工程３〜５の処理が、
試験評価装置１０により実行されるようになっている。なお、必要があれば、温度サイク
ル数が異なる試験サンプルのせん断強度を測定して、上記処理を繰り返す。
In step 5, the obtained shear strength reduction rate is applied to the evaluation data (approximate line) for the chip component shown in FIG. 2 to obtain a crack rate corresponding to the shear strength reduction rate of the test sample,
Whether or not a criterion (for example, a crack rate of less than 50%) is satisfied, that is, OK or NG
Evaluation is performed to determine whether or not, and the determination result is output to the
It is executed by the
上記実施の形態（１）に係る電子部品の試験評価方法によれば、図２に示した、予め作
成されたせん断強度の低下率とクラック率との関係を示す評価データ（近似線）を用いて
、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態の評価を行うので、熱衝撃試験後の電子部
品の接合部の劣化状態を確認する作業として、電子部品の接合部に作用するせん断強度を
測定すればよく、該せん断強度の測定は、１試験サンプル当たり５分程度で実施すること
でき、１試験サンプル当たり８時間程度の時間が必要であった従来の断面観察と比べて、
熱衝撃試験後の確認作業に必要な時間を大幅に短縮することができ、また、せん断強度の
測定方法は、ＪＩＳ等に規格化されている方法を用いることで、断面観察のように熟練者
でなくとも評価が可能となり、作業効率を高めることができる。特に、接合材に鉛フリー
半田を使用した場合は、断面観察が困難なため、断面観察を必要としない本方法が有効で
ある。
According to the test and evaluation method for electronic components according to the above embodiment (1), the evaluation data (approximate line) showing the relationship between the shear strength reduction rate and the crack rate prepared in advance shown in FIG. 2 is used. Therefore, the degradation state of the joint part of the electronic component after the thermal shock test is evaluated, so that the shear strength acting on the joint part of the electronic component is checked as an operation to confirm the degradation state of the joint part of the electronic component after the thermal shock test. The shear strength measurement can be carried out in about 5 minutes per test sample, and compared with the conventional cross-sectional observation that required about 8 hours per test sample,
The time required for the confirmation work after the thermal shock test can be greatly shortened, and the method for measuring the shear strength uses a method that is standardized by JIS, etc. Even if it is not, evaluation is possible and work efficiency can be improved. In particular, when lead-free solder is used as the bonding material, it is difficult to observe the cross section, so this method that does not require the cross section observation is effective.
また、１試験サンプル当たりの確認作業が短時間で済むので、試験サンプル数を増やす
ことができ、試験サンプル数を増やすことで、ばらつきを把握することもでき、精度の高
い評価を行うことが可能となる。また、算出されたせん断強度の低下率を前記評価データ
に当てはめることによって、その時のクラック率を推定することができ、推定されたクラ
ック率から接合部の劣化度合や寿命等の評価判定を簡易に行うことができる。
In addition, since the confirmation work per test sample can be completed in a short time, the number of test samples can be increased, and by increasing the number of test samples, variation can be grasped and highly accurate evaluation can be performed. It becomes. Moreover, by applying the calculated reduction rate of the shear strength to the evaluation data, the crack rate at that time can be estimated, and the evaluation judgment such as the degree of deterioration of the joint and the life can be easily performed from the estimated crack rate. It can be carried out.
また、電子部品の試験評価装置１０によれば、せん断強度測定処理手段１５ａにより求
められた熱衝撃を与える前のせん断強度と、熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度
とから前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記熱衝撃を所定サイクル行った後の
せん断強度の低下率を求め、該求めたせん断強度の低下率と、前記記憶手段から読み出さ
れた評価データとに基づいて、電子部品の接合部の劣化状態が評価されるので、熱衝撃試
験後の電子部品の接合部の劣化状態の評価を自動的に行うことができ、評価効率を一層高
めることができる。
Further, according to the test and
なお、試験評価装置１０に、評価データの登録機能を設けて、せん断強度測定機１を利
用して部品形状毎の実測データ（図３に対応するデータ）を求め、せん断強度の低下率と
クラック率との関係を示す近似線を作成して、記憶部に追加登録することができる構成と
してもよい。
The
次に実施の形態（２）に係る電子部品の試験評価方法について説明する。実施の形態（
１）に係る電子部品の試験評価方法では、熱衝撃を所定サイクル行う毎に測定された電子
部品の接合部に作用するせん断強度と前記電子部品の接合部に生じるクラックの割合との
関係を示す実測データ（図３参照）に基づいて作成された評価データ（図２参照）が劣化
状態の評価判定に使用されるようになっているが、実施の形態（２）に係る電子部品の試
験評価方法では、実測データに基づいて作成された評価データを使用するのではなく、電
子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデルを作成
し、これら解析モデルのＦＥＭ（有限要素法）による応力解析を行って得られた各解析モ
デルの応力とクラックの割合との関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて作成さ
れた評価データが使用されるようになっている点が相違している。
Next, an electronic component test evaluation method according to Embodiment (2) will be described. Embodiment (
In the test evaluation method for electronic parts according to 1), the relationship between the shear strength acting on the joint part of the electronic part measured every time the thermal shock is performed for a predetermined cycle and the ratio of cracks generated in the joint part of the electronic part is shown. Evaluation data (see FIG. 2) created on the basis of actual measurement data (see FIG. 3) is used for evaluation evaluation of the deterioration state, but the test evaluation of the electronic component according to the embodiment (2) In the method, instead of using evaluation data created based on actual measurement data, an analysis model of a plurality of component mounting boards in which cracks of different proportions are formed in the joint portion of the electronic component is created, and FEM of these analysis models is created. Evaluation data created based on the relationship between the stress and the crack ratio and the relationship between the stress and shear strength of each analysis model obtained by performing stress analysis using the (finite element method) is used. A point that is a cormorant is different.
図５は、実施の形態（２）に係る電子部品の試験評価方法に用いる試験評価装置の要部
を概略的に示したブロック図である。但し、図１に示した試験評価装置１０と同一機能を
有する構成部品には同一符号を付し、その説明を省略することとする。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a main part of the test evaluation apparatus used in the test evaluation method for electronic components according to the embodiment (2). However, components having the same functions as those of the
試験評価装置１０Ａは、せん断強度測定機１と、ＰＣ１１Ａとを含んで構成されており
、ＰＣ１１Ａは、操作部１２と、表示部１３と、記憶部１４Ａと、制御部１５Ａとを含ん
で構成されている。記憶部１４Ａには、部品実装基板の解析モデルを作成するモデル作成
用ソフトウェア、解析モデルのＦＥＭ（有限要素法）による応力解析を行う応力解析用プ
ログラム、せん断強度測定用プログラム、及び熱衝撃試験評価用プログラムなどが記憶さ
れるようになっている。
The
制御部１５Ａは、モデル作製用ソフトウェアを読み込み、操作部１２を通じて入力され
た条件に基づいて、電子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基
板の３次元の解析モデルを作成する解析モデル作成手段１５ｄと、応力解析用プログラム
にしたがって、解析モデル作成手段１５ｄにより作成された複数の解析モデルの応力解析
を行う応力解析手段１５ｅと、応力解析手段１５ｅにより解析された各解析モデルの応力
とクラック率との関係、及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度の低下率
とクラック率との関係を示す評価データを作成する評価データ作成手段１５ｆとを備えて
いる。
15 A of control parts read the software for model production, and produce the three-dimensional analysis model of the some component mounting board which put the crack of the different ratio into the junction part of the electronic component based on the conditions input through the
また、制御部１５Ａは、記憶部１４Ａから読み出したせん断強度測定用プログラムにし
たがってせん断強度測定機１を制御し、熱衝撃試験に供された電子部品の接合部に作用す
るせん断強度を測定するせん断強度測定処理手段１５ａと、せん断強度測定処理手段１５
ａにより求められた熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定サイクル行った後のせ
ん断強度とから、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記熱衝撃を所定サイクル
行った後のせん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段１５ｂと、せん断強度
低下率算出手段１５ｂにより算出されたせん断強度の低下率と、評価データ作成手段１５
ｆにより作成された評価データとに基づいて、電子部品の接合部の劣化状態を評価する評
価処理手段１５ｇとを含んで構成されており、せん断強度低下率算出手段１５ｂと評価処
理手段１５ｇとが、熱衝撃試験評価用プログラムにしたがって実行されるようになってお
り、評価結果は、表示部１３に出力されるようになっている。
Further, the
From the shear strength before applying the thermal shock determined by a and the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle, the shear strength after performing the thermal shock for the predetermined cycle before applying the thermal shock Shear strength reduction rate calculating means 15b for obtaining the reduction rate of the shear strength, the shear strength reduction rate calculated by the shear strength reduction rate calculating means 15b, and the evaluation
evaluation processing means 15g for evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the evaluation data created by f, and the shear strength reduction rate calculation means 15b and the evaluation processing means 15g. The thermal shock test evaluation program is executed, and the evaluation result is output to the
次に、応力解析を行って導き出される、せん断強度の低下率とクラック率との関係を示
す評価データについて説明する。図６は、解析モデル作成手段１５ｄにより作成された部
品搭載基板の解析モデルの一例を模式的に示した図であり、図７は、クラック２３ａの割
合が異なる解析モデルの接合部の形態を模式的に示した図である。
Next, evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of shear strength and the crack rate, which is derived by performing stress analysis, will be described. FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the analysis model of the component mounting board created by the analysis model creation means 15d, and FIG. 7 schematically shows the form of the joint portion of the analysis model in which the ratio of the
解析モデル作成手段１５ｄは、ＦＥＭ応力解析を行うために必要なチップ部品２１、基
板２２、及び接合部２３のそれぞれの形状・寸法データなどが入力された３次元の解析モ
デルをモデル作成用ソフトウェアを用いて作成し、接合部２３の形状については、図７に
示すように、クラック２３ａの割合が異なる（すなわちクラック率＝ｌ2／ｌ1×１００（％）、ｌ3／ｌ1×１００（％）、…）数種類のモデルが設計されるようになっている。
The analysis model creation means 15d uses a software for creating a three-dimensional analysis model in which the shape / dimension data of the
応力解析手段１５ｅは、解析モデル作成手段１５ｄにより作成された各解析モデルと、
チップ部品２１、基板２２、及び接合部２３の物性値などの入力条件とに基づいて、チッ
プ部品２１の接合部２３が形成されていない側面から水平に矢印Ａ方向に力を与えて一定
量変位させるシミュレーションを行い、一定量変位させた際に生じる応力を解析する。
The stress analysis means 15e includes each analysis model created by the analysis model creation means 15d,
Based on the input conditions such as the physical properties of the
なお、解析モデルにおける初期応力（熱衝撃を与える前の応力）は、次式で表される。
σ0＝ｆ0／Ｓ0 （σ：応力、ｆ：強度、Ｓ：接続面積）
したがって、初期強度は、ｆ0＝σ0×Ｓ0 （σ0：降伏（破壊）応力）となり、接合部２３が破断するときは、σ0＝ｆ（ｘ）／Ｓ（ｘ）の関係が常に成り立つので、任意の接続面積Ｓ（ｘ）の解析モデルによると、応力と接続面積とは次式で表される。
σ（ｘ）＝ｆ0／Ｓ（ｘ）
Ｓ（ｘ）＝ｆ0／σ（ｘ）
このときせん断強度は、ｆ（ｘ）＝σ0×Ｓ（ｘ）＝σ0×ｆ0／σ（ｘ）・・（１）
となる。よって、応力σ（ｘ）の増加はせん断強度ｆ（ｘ）の低下に置き換えることがで
きる。
The initial stress (stress before applying thermal shock) in the analysis model is expressed by the following equation.
σ 0 = f 0 / S 0 (σ: stress, f: strength, S: connection area)
Therefore, the initial strength is f 0 = σ 0 × S 0 (σ 0 : yield (fracture) stress), and when the joint 23 breaks, the relationship of σ 0 = f (x) / S (x) is established. Since it always holds, according to the analysis model of an arbitrary connection area S (x), the stress and the connection area are expressed by the following equations.
σ (x) = f 0 / S (x)
S (x) = f 0 / σ (x)
At this time, the shear strength is f (x) = σ 0 × S (x) = σ 0 × f 0 / σ (x) (1)
It becomes. Therefore, an increase in stress σ (x) can be replaced by a decrease in shear strength f (x).
評価データ作成手段１５ｆでは、応力解析手段１５ｅにより応力解析された各解析モデ
ルの応力とクラック率との関係、及び上記応力とせん断強度との関係式（１）に基づいて
、せん断強度とクラック率との関係を示すデータを作成する。
In the evaluation data creation means 15f, the shear strength and the crack rate are calculated based on the relationship between the stress and the crack rate of each analysis model subjected to the stress analysis by the stress analysis means 15e and the relational expression (1) between the stress and the shear strength. Create data showing the relationship.
図８は、応力解析手段１５ｅにより解析された応力に対応するせん断強度（一定量変位
させた場合の反力）とクラック率との関係を示した図であり、せん断強度が大きくなると
、クラック率が低下する（すなわち、接合面積が大きい）関係を示しており、このグラフ
からクラック率０％のせん断強度Ｓ1に対する任意のクラック率ｘのせん断強度Ｓxの低下率（すなわち｛（Ｓ1−Ｓx）／Ｓ1｝×１００（％））を求めて、図９に示したようなせん断強度の低下率とクラック率との関係を示すデータ（グラフ）をさらに作成する。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the shear strength corresponding to the stress analyzed by the stress analysis means 15e (reaction force when displaced by a certain amount) and the crack rate. When the shear strength increases, the crack rate is increased. There decreases (i.e., the bonding area is large) shows the relationship, lowering rate of shear strength S x of any crack index x from the graph for crack rates of 0% shear strength S 1 (i.e. {(S 1 - S x ) / S 1 } × 100 (%)) is obtained, and data (graph) showing the relationship between the reduction rate of the shear strength and the crack rate as shown in FIG. 9 is further created.
したがって、モデル化したチップ部品２１の熱衝撃試験サンプルのせん断強度の低下率
を、この図９に示したグラフに当てはまると、断面観察せずにクラック率を求めることが
でき、該クラック率から、判定基準（図９の場合クラック率ｘ％未満）を満たす耐久性を
有するか否かの判定を行うことができるようになっており、モデル化した部品ごとの評価
データが作成されるようになっている。
Therefore, when the reduction rate of the shear strength of the modeled thermal shock test sample of the
次に、実施の形態（２）に係る電子部品の試験評価方法を図１０に示したフローチャー
トに基づいて説明する。
まず、工程１１では、チップ部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品
実装基板の解析モデルの作成を行い、工程１２では、応力解析に必要な、チップ部品２１
、基板２２、接合部２３の各物性データ等を入力して、各解析モデルの応力解析を行い、
クラック率が異なる各解析モデルの応力を求める。
Next, an electronic component test evaluation method according to Embodiment (2) will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, in step 11, an analysis model of a plurality of component mounting boards having different proportions of cracks in the chip component joint is created.
, Input physical property data of the substrate 22 and the joint 23, etc., and perform stress analysis of each analysis model,
Obtain the stress of each analysis model with different crack rates.
工程１３では、応力解析により求められたクラック率が異なる各解析モデルの応力を、
上記応力とせん断強度との関係式（１）に基づいて、対応するせん断強度に置き換えて、
せん断強度とクラック率との関係を示すデータ（図８参照）を作成し、工程１４では、ク
ラック率０％の解析モデルのせん断強度Ｓ1に対するモデル化された解析モデルのせん断
強度Ｓの低下率を算出する処理を行い、せん断強度の低下率とクラック率との関係を示す
評価データ（図９参照）を作成する。
In
Based on the relational expression (1) between the stress and the shear strength, the corresponding shear strength is substituted,
Data showing the relationship between the shear strength and the crack rate (see FIG. 8) is created, and in
工程１５では、モデルに使用したチップ部品を半田で基板に接合した熱衝撃試験サンプ
ルを必要数作製し、工程１６では、作製した試験サンプルを熱衝撃試験装置にセットして
、所定の温度サイクル条件で熱衝撃試験を行う。
In
次の工程１７では、熱衝撃を与える前の試験サンプル（すなわち、温度サイクル数が０
の試験サンプル）と、熱衝撃を所定サイクル（例えば２０００、３０００サイクル等）行
った後の試験サンプルとを、それぞれせん断強度測定機１１にセットして、チップ部品の
側面を一定の力で加圧しながら半田接合部を破断させる際のせん断強度を測定する。
In the next step 17, the test sample before the thermal shock is applied (that is, the temperature cycle number is 0).
2) and a test sample after thermal shock is applied for a predetermined cycle (for example, 2000, 3000 cycles, etc.) are set in the shear strength measuring machine 11, and the side surface of the chip component is pressed with a constant force. Measure the shear strength when breaking the solder joints.
次の工程１８では、熱衝撃を与える前の試験サンプルのせん断強度Ｓ1に対する熱衝撃
を所定サイクル行った後の試験サンプルのせん断強度Ｓ2の低下率（すなわち、｛（Ｓ1−Ｓ2）／Ｓ1｝×１００（％））を算出する処理を行い、工程１９に進む。
In the next step 18, the rate of decrease in the shear strength S 2 of the test sample after performing a predetermined cycle of thermal shock on the shear strength S 1 of the test sample before applying the thermal shock (ie, {(S 1 -S 2 ) / S 1 } × 100 (%)) is performed, and the process proceeds to Step 19.
工程１９では、求めたせん断強度の低下率を、図９に示した解析モデルの応力解析から
求めた評価データに当てはめて、試験サンプルのせん断強度の低下率に対応するクラック
率を求め、所定の判定基準（例えば、クラック率ｘ％未満）を満たしているか否か、すな
わちＯＫかＮＧかを判断する評価判定を行い、判定結果を出力する。上記工程１１〜１４
と、工程１７〜１９との処理が、試験評価装置１０Ａにより実行されるようになっている
。また、必要であれば、温度サイクル数が異なる試験サンプルのせん断強度を測定して、
上記処理を繰り返す。
In step 19, the obtained reduction rate of the shear strength is applied to the evaluation data obtained from the stress analysis of the analytical model shown in FIG. 9, and the crack rate corresponding to the reduction rate of the shear strength of the test sample is obtained. An evaluation determination is performed to determine whether or not a determination criterion (for example, less than a crack rate x%) is satisfied, that is, whether it is OK or NG, and a determination result is output. Steps 11-14 above
And the process with process 17-19 is performed by 10 A of test evaluation apparatuses. If necessary, measure the shear strength of test samples with different number of temperature cycles,
Repeat the above process.
上記実施の形態（２）に係る電子部品の試験評価方法によれば、新規の電子部品や接合
材を使用する場合でも、クラックの割合が異なる複数の解析モデルを作成して応力解析を
行うことで、前記複数の解析モデルの応力とクラックの割合との関係が得られ、さらに応
力とせん断強度との関係式（１）に基づいて、せん断強度の低下率とクラックの割合との
関係を示す評価データが作成されるので、前記評価データを作成するための熱衝撃試験や
せん断強度の測定を行わなくてもよく、時間と手間をかけずに解析モデルに使用した部品
に対応した評価データを作成することができる。
According to the test and evaluation method for electronic components according to the above embodiment (2), even when a new electronic component or bonding material is used, a plurality of analysis models with different crack ratios are created and stress analysis is performed. Thus, the relationship between the stress and the crack ratio of the plurality of analysis models is obtained, and the relationship between the reduction rate of the shear strength and the crack ratio is shown based on the relational expression (1) between the stress and the shear strength. Since the evaluation data is created, it is not necessary to perform the thermal shock test and shear strength measurement to create the evaluation data, and the evaluation data corresponding to the parts used in the analysis model can be obtained without taking time and effort. Can be created.
また、解析モデルの応力解析を行って作成された評価データを用いて前記電子部品の接
合部の劣化状態の評価を行うので、熱衝撃試験後の電子部品の接合部の劣化状態を確認す
る作業として、前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定すればよく、従来行わ
れていた断面観察と比べて、熱衝撃試験後の確認作業に必要な時間を大幅に短縮すること
ができ、また、せん断強度の測定方法は、ＪＩＳ等に規格化されている方法を用いること
で、断面観察のように熟練者でなくとも評価が可能であり、作業効率を高めることができ
る。
In addition, the evaluation state created by conducting stress analysis of the analysis model is used to evaluate the deterioration state of the joint part of the electronic component, so the work of confirming the deterioration state of the joint part of the electronic component after the thermal shock test As long as the shear strength acting on the joint of the electronic component is measured, the time required for the confirmation work after the thermal shock test can be greatly shortened compared to the conventional cross-sectional observation, In addition, by using a method standardized in JIS or the like as a method for measuring the shear strength, evaluation can be performed even by an unskilled person such as cross-sectional observation, and work efficiency can be improved.
また、１試験サンプル当たりの確認作業が短時間で済むので、試験サンプル数を増やす
ことができ、試験サンプル数を増やすことで、ばらつきを把握することもでき、精度の高
い評価を行うことが可能となる。また、算出されたせん断強度の低下率を、前記解析モデ
ルに使用した部品に対応する評価データに当てはめることによって、前記部品を使用した
際のクラックの割合をより精度良く推定することができ、推定されたクラックの割合から
接合部の劣化度合や寿命等の評価判定を簡易に行うことができる。
In addition, since the confirmation work per test sample can be completed in a short time, the number of test samples can be increased, and by increasing the number of test samples, variation can be grasped and highly accurate evaluation can be performed. It becomes. In addition, by applying the calculated rate of decrease in shear strength to the evaluation data corresponding to the part used in the analysis model, the ratio of cracks when using the part can be estimated more accurately. From the ratio of cracks made, it is possible to easily evaluate and judge the deterioration degree and life of the joint.
また、試験評価装置１０Ａによれば、応力解析手段１５ｅにより電子部品の接合部に異
なる割合のクラックを入れた複数の解析モデルの応力解析が行われ、該解析された各解析
モデルの応力と前記クラックの割合との関係、及び応力とせん断強度との関係式（１）に
基づいて、せん断強度の低下率と前記クラックの割合との関係を示す評価データが作成さ
れるので、解析モデルに使用した部品毎に評価データを作成することができ、より精度良
く評価を行うことができる。
Further, according to the
また、せん断強度低下率算出手段１５ｂにより求められたせん断強度の低下率と、評価
データ作成手段１５により解析モデルの応力解析を通じて作成された評価データとに基づ
いて、電子部品の接合部の劣化状態が評価されるので、電子部品の接合部の劣化状態の評
価を自動的に行うことができ、評価効率を一層高めることができる。
Further, based on the reduction rate of the shear strength obtained by the shear strength reduction rate calculation means 15b and the evaluation data created through the stress analysis of the analysis model by the evaluation data creation means 15, the deterioration state of the joint part of the electronic component Therefore, it is possible to automatically evaluate the deterioration state of the joint portion of the electronic component, and to further improve the evaluation efficiency.
なお、上記実施の形態（２）では、図８に示したせん断強度とクラック率との関係を示
すデータからさらに、図９に示したせん断強度の低下率とクラック率との関係を示す評価
データを作成し、試験サンプルの熱衝撃前後でのせん断強度の低下率を求め、該求めたせ
ん断強度の低下率と、図９に示した評価データとに基づいて、電子部品の接合部の劣化状
態を評価するようになっているが、別の実施の形態では、せん断強度の低下率を求めずに
、図８に示したせん断強度とクラック率との関係を示すデータを評価データとして使用し
、試験サンプルの熱衝撃後のせん断強度だけを測定し、測定されたせん断強度を図８に示
したデータに当てはめてクラック率を求め、電子部品の接合部の劣化状態を評価する構成
としても良く、係る構成によれば処理工程を簡略化することができる。
In the embodiment (2), the evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength and the crack rate shown in FIG. 9 in addition to the data showing the relationship between the shear strength and the crack rate shown in FIG. To determine the rate of decrease in shear strength before and after thermal shock of the test sample, and based on the calculated rate of decrease in shear strength and the evaluation data shown in FIG. However, in another embodiment, the data indicating the relationship between the shear strength and the crack rate shown in FIG. 8 is used as the evaluation data without obtaining the reduction rate of the shear strength, Only the shear strength after the thermal shock of the test sample is measured, the crack strength is obtained by applying the measured shear strength to the data shown in FIG. 8, and the deterioration state of the joint portion of the electronic component may be evaluated. Depending on the configuration It is possible to simplify the process.
１０、１０Ａ 試験評価装置
１ せん断強度測定機
１１、１１Ａ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１４、１４Ａ 記憶部
１５、１５Ａ 制御部
１５ａ せん断強度測定処理手段
１５ｂ せん断強度低下率算出手段
１５ｃ 評価判定手段
１５ｄ 解析モデル作成手段
１５ｅ 応力解析手段
１５ｆ 評価データ作成手段
10, 10A Test evaluation apparatus 1 Shear
14,
Claims (7)
あって、
熱衝撃を与える前の前記電子部品の接合部に作用するせん断強度と、熱衝撃を所定サイ
クル行った後の前記電子部品の接合部に作用するせん断強度とを測定する工程と、
熱衝撃を与える前のせん断強度に対する熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の
低下率を求める工程と、
該求められたせん断強度の低下率と、予め作成されたせん断強度の低下率と電子部品の
接合部に生じるクラックの割合との関係を示す評価データとに基づいて、前記電子部品の
接合部の劣化状態を評価する工程とを含んでいることを特徴とする電子部品の試験評価方
法。 In a thermal shock test, a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
Measuring the shear strength acting on the joint of the electronic component before applying the thermal shock and the shear strength acting on the joint of the electronic component after the thermal shock is performed for a predetermined cycle;
A step of determining a reduction rate of the shear strength after performing a predetermined cycle of thermal shock with respect to the shear strength before applying the thermal shock;
Based on the obtained reduction rate of the shear strength and the evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength prepared in advance and the ratio of cracks generated in the joint portion of the electronic component, the joint portion of the electronic component A test evaluation method for electronic parts, comprising a step of evaluating a deterioration state.
するせん断強度と前記電子部品の接合部に生じるクラックの割合との関係を示す同一形状
の電子部品の実測データに基づいて作成されたものであることを特徴とする請求項１記載
の電子部品の試験評価方法。 The evaluation data is an actual measurement of an electronic component of the same shape indicating the relationship between the shear strength acting on the joint of the electronic component measured every time the thermal shock is performed for a predetermined cycle and the ratio of cracks generated in the joint of the electronic component. 2. The electronic component test evaluation method according to claim 1, wherein the electronic component test evaluation method is created based on data.
あって、
前記電子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデ
ルを作成し、これら解析モデルの応力解析を行う工程と、
該工程により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、及び応力
とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度の低下率と前記クラックの割合との関係を
示す評価データを作成する工程と、
熱衝撃を与える前の前記電子部品の接合部に作用するせん断強度と、熱衝撃を所定サイ
クル行った後の前記電子部品の接合部に作用するせん断強度とを測定する工程と、
熱衝撃を与える前のせん断強度に対する熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の
低下率を求める工程と、
該求められたせん断強度の低下率と、前記作成された評価データとに基づいて、前記電
子部品の接合部の劣化状態を評価する工程とを含んでいることを特徴とする電子部品の試
験評価方法。 In a thermal shock test, a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
Creating an analysis model of a plurality of component mounting substrates with different proportions of cracks in the joint of the electronic component, and performing stress analysis of these analysis models;
Based on the relationship between the stress of each analytical model analyzed by the process and the ratio of the crack, and the relationship between the stress and the shear strength, evaluation data indicating the relationship between the reduction rate of the shear strength and the ratio of the crack Creating a process;
Measuring the shear strength acting on the joint of the electronic component before applying the thermal shock and the shear strength acting on the joint of the electronic component after the thermal shock is performed for a predetermined cycle;
A step of determining a reduction rate of the shear strength after performing a predetermined cycle of thermal shock with respect to the shear strength before applying the thermal shock;
A test evaluation of an electronic component comprising a step of evaluating a deterioration state of a joint portion of the electronic component based on the obtained reduction rate of the shear strength and the created evaluation data Method.
あって、
前記電子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデ
ルを作成し、これら解析モデルの応力解析を行う工程と、
該工程により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、及び応力
とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度と前記クラックの割合との関係を示す評価
データを作成する工程と、
熱衝撃を所定サイクル行った後の前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定す
る工程と、
該測定されたせん断強度と、前記作成された評価データとに基づいて、前記電子部品の
接合部の劣化状態を評価する工程とを含んでいることを特徴とする電子部品の試験評価方
法。 In a thermal shock test, a method for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
Creating an analysis model of a plurality of component mounting substrates with different proportions of cracks in the joint of the electronic component, and performing stress analysis of these analysis models;
A step of creating evaluation data indicating the relationship between the shear strength and the crack ratio based on the relationship between the stress and the crack ratio of each analysis model analyzed by the step and the relationship between the stress and the shear strength When,
Measuring the shear strength acting on the joint of the electronic component after performing a predetermined cycle of thermal shock;
A test evaluation method for an electronic component, comprising: a step of evaluating a deterioration state of a joint portion of the electronic component based on the measured shear strength and the created evaluation data.
あって、
熱衝撃を所定サイクル行う毎に測定された前記電子部品の接合部に作用するせん断強度
と前記電子部品の接合部に生じるクラックの割合との関係を示す実測データに基づいて作
成された、せん断強度の低下率と前記クラックの割合との関係を示す評価データが記憶さ
れる記憶手段と、
前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、
該せん断強度測定手段により測定された熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定
サイクル行った後のせん断強度とから、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記
熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段
と、
該せん断強度低下率算出手段により求められたせん断強度の低下率と、前記記憶手段か
ら読み出した評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する評価
手段とを備えていることを特徴とする電子部品の試験評価装置。 In a thermal shock test, an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
The shear strength created based on the measured data showing the relationship between the shear strength acting on the joint of the electronic component measured every time the thermal shock is performed and the ratio of cracks generated in the joint of the electronic component. Storage means for storing evaluation data indicating a relationship between the rate of decrease of the crack and the ratio of the cracks;
A shear strength measuring means for measuring a shear strength acting on a joint portion of the electronic component;
Based on the shear strength before applying the thermal shock measured by the shear strength measuring means and the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle, the thermal shock for the shear strength before applying the thermal shock was performed for the predetermined cycle. A shear strength reduction rate calculating means for determining a subsequent reduction rate of shear strength;
Evaluation means for evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the reduction rate of the shear strength obtained by the shear strength reduction rate calculation means and the evaluation data read from the storage means. An electronic component test and evaluation apparatus characterized by the above.
あって、
前記電子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデ
ルの応力解析を行う応力解析手段と、
該応力解析手段により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、
及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度の低下率と前記クラックの割合と
の関係を示す評価データを作成する評価データ作成手段と、
前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、
該せん断強度測定手段により測定された熱衝撃を与える前のせん断強度と熱衝撃を所定
サイクル行った後のせん断強度とから、前記熱衝撃を与える前のせん断強度に対する前記
熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度の低下率を求めるせん断強度低下率算出手段
と、
該せん断強度低下率算出手段により算出されたせん断強度の低下率と、前記作成された
評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する評価手段とを備え
ていることを特徴とする電子部品の試験評価装置。 In a thermal shock test, an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
Stress analysis means for performing stress analysis of an analysis model of a plurality of component mounting boards having different proportions of cracks in the joint portion of the electronic component;
The relationship between the stress of each analytical model analyzed by the stress analysis means and the ratio of the cracks,
And based on the relationship between stress and shear strength, evaluation data creating means for creating evaluation data indicating the relationship between the rate of decrease in shear strength and the proportion of cracks;
A shear strength measuring means for measuring a shear strength acting on a joint portion of the electronic component;
Based on the shear strength before applying the thermal shock measured by the shear strength measuring means and the shear strength after performing the thermal shock for a predetermined cycle, the thermal shock for the shear strength before applying the thermal shock was performed for the predetermined cycle. A shear strength reduction rate calculating means for determining a subsequent reduction rate of shear strength;
Evaluation means for evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the shear strength reduction rate calculated by the shear strength reduction rate calculation means and the created evaluation data. A test and evaluation device for electronic parts.
あって、
前記電子部品の接合部に異なる割合のクラックを入れた複数の部品実装基板の解析モデ
ルの応力解析を行う応力解析手段と、
該応力解析手段により解析された各解析モデルの応力と前記クラックの割合との関係、
及び応力とせん断強度との関係に基づいて、せん断強度と前記クラックの割合との関係を
示す評価データを作成する評価データ作成手段と、
前記電子部品の接合部に作用するせん断強度を測定するせん断強度測定手段と、
該せん断強度測定手段により測定された熱衝撃を所定サイクル行った後のせん断強度と
、前記作成された評価データとに基づいて、前記電子部品の接合部の劣化状態を評価する
評価手段とを備えていることを特徴とする電子部品の試験評価装置。 In a thermal shock test, an apparatus for evaluating a deterioration state of a joint portion of an electronic component mounted on a substrate,
Stress analysis means for performing stress analysis of an analysis model of a plurality of component mounting boards having different proportions of cracks in the joint portion of the electronic component;
The relationship between the stress of each analytical model analyzed by the stress analysis means and the ratio of the cracks,
And evaluation data creating means for creating evaluation data indicating the relationship between the shear strength and the ratio of the cracks based on the relationship between the stress and the shear strength,
A shear strength measuring means for measuring a shear strength acting on a joint portion of the electronic component;
Evaluation means for evaluating the deterioration state of the joint portion of the electronic component based on the shear strength after the thermal shock measured by the shear strength measurement means is performed for a predetermined cycle and the created evaluation data. An electronic component test and evaluation apparatus characterized by comprising:
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