スクリーニング試験とは

スクリーニング試験は、製品の出荷前に、初期故障や潜在的な欠陥をふるい落とすため行われる試験です。ストレス負荷による耐久性試験ではありません。

試験条件は、良品を劣化させずに欠陥除去する条件(温度、湿度、電流など)を選び、欠陥に対して敏感なパラメーターを測定して選別することが求められます。そのため、製品ごとのノウハウによる条件設定が行われることが多くなっています。

試験時間を長時間にすると製品劣化になり、また製造工程の遅れを招くことになり経済性の効果が落ちてしまいます。試験時間を短時間にすると不良品の見落としになってしまう可能性があります。

そのため、製造社は経験から、故障を効果的に除去する時間及び効果的に顕在化させる温度条件をノウハウとして持って、経済性の効果を発揮できるようにします。加速試験が目的ではないので、過剰な時間と温度条件を設定するわけではありません。

スクリーニング試験の原則は次の通りです。
  • 潜在欠陥の故障の原因が既知のものは、そのメカニズムに沿った試験を行います。
  • 市場故障の中でも、初期故障をターゲットにした試験を行います。
  • 原則全数、非破壊方法。ただし、場合によっては、ロットからサンプル抜き取り合否判定を行います。
  • 故障したら、故障解析して原因究明します。
  • 製造工程、材料、構造の知識をもって、使用中の環境条件を考慮した適度なストレスを加える。製品ごとにノウハウがあります。
スクリーニング試験方法は主に、次の3つに分けられます。
  • 目視スクリーニング(顕微鏡検査、X線検査、外観検査など)
  • 電気的スクリーニング(電気特性、バーンインなど)
  • 環境ストレススクリーニング(温度サイクルなど)

半導体スクリーニングの場合を例にすると、次のような試験が実施されていて、これらの試験で故障しなかった製品が出荷されることになります。

半導体スクリーニングの試験例
封止前外観、赤外線、X線、高温放置、温度サイクル、熱衝撃、定加速度、衝撃落下、振動疲労、可変周波振動、ランダム振動、ラジオアイソトープリークテスト、高電圧、絶縁抵抗、AC動作など

初期故障を除去することで、出荷後の初期故障を減少させることができ、製品の信頼性を高めることができます。

スクリーニング試験に対応可能な企業

関連規格

JIS C5948
光伝送用半導体レーザモジュールの信頼性評価方法
IEC 61751
光伝送用半導体レーザモジュール-信頼性評価方法
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