(57)【要約】【課題】無線通信を行う電子部品に対する耐腐食性を確認することを目的とした、塩水噴霧、乾燥等の条件を組み合わせたサイクル試験にかける場合に、無線通信の信頼性が要求される電子部品の、塩水噴霧、乾燥条件を組み合わせたサイクルに対する正確な寿命回数を知ることができるサイクル試験装置、及び、複合サイクル試験方法を提供することを目的とする。【解決手段】浸漬部と乾燥炉からなる耐腐食性試験装置と、通信特性センサからなる通信特性読取装置と、被検査品の電子部品を装着する電子部品保持部と該電子部品保持部を上下駆動する運動機構及び装置管理部からなるサイクル試験装置であって、被検査品の電子部品を上下駆動する機能と、耐腐食試験装置の１サイクル試験を実行する機能と、通信特性読取装置の被検査品である電子部品の通信特性を読み取る機能とを備えたことを特徴とするサイクル試験装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う電子部品の耐腐食性を確認することを目的とした、塩水噴霧の条件と、乾燥の条件を組み合わせた耐腐食性のサイクル試験装置であって、
浸漬部と乾燥炉からなる耐腐食性試験装置と、通信特性センサからなる通信特性読取装置と、被検査品の電子部品を装着する電子部品保持部と該電子部品保持部を上下駆動する運動機構及び装置管理部からなるサイクル試験装置であって、被検査品の電子部品を上下駆動する機能と、耐腐食試験装置の１サイクル試験を実行する機能と、通信特性読取装置の被検査品である電子部品の通信特性を読み取る機能とを備えたことを特徴とするサイクル試験装置。
【請求項２】
無線通信を行う電子部品の耐腐食性を確認することを目的とした、塩水噴霧の処理と、乾燥の処理を組み合わせた耐腐食性のサイクル試験方法であって、
被検査品の電子部品を浸漬処理と乾燥炉処理からなる耐腐食性試験の処理工程と、通信特性センサからなる通信特性読取の処理工程とからなるサイクル試験方法であって、被検査品の電子部品を装着する電子部品保持部を上下駆動による、耐腐食性試験による処理の１サイクルを実行する処理工程と、該１サイクル実行毎に、通信特性読取の処理による被検査品である電子部品の通信特性を読み取る処理工程を備えたことを特徴とするサイクル試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信特性が要求される電子部品の耐腐食性を評価するサイクル試験装置および耐腐食性評価試験のサイクル試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品の信頼性を評価する手段として、電子部品の耐腐食性を評価する腐食環境試験がある。従来、この試験方法としては、中性塩化ナトリウム水溶液を噴霧する方法（例えば、日本工業規格  ＪＩＳ  Ｃ６００６８−２−１１参照）や、塩水噴霧に乾燥等の条件を組み合わせることにより、より実使用に近い条件で耐腐食性を評価する複合サイクル試験方法（例えば、日本工業規格  ＪＩＳ  Ｃ６００６８−２−５２参照）がある。
【０００３】
一般に電子部品に実行される複合サイクル試験（サイクル試験）において、例えば、塩水噴霧に関しては、槽内の温度が３５℃、相対湿度が９８％ＲＨに制御された環境下において、中性に保たれた５ｗｔ％の塩化ナトリウム水溶液を噴霧することが規定されており、その規定を満たしたサイクル試験装置が市販されている。
【０００４】
しかし、上述のような市販のサイクル試験装置は、１つの槽中に塩水噴霧、乾燥等の工程を繰り返し行うことから、装置自体が非常に大型になる。試験による耐腐食性の判定方法としては、予め規定したサイクル終了後に被検査の電子部品を取り出して、腐食程度を目視で確認するか、機能性を確認するしかできない。というのも、１つの槽中に電子部品の機能性を評価しようとすると、電子部品に対して塩水噴霧を施す一方、機能測定装置に対しては塩水噴霧による腐食を回避しなければならないので、サイクル中に機能劣化をモニタリングすることは難しい。ましてや、無線通信を評価しなければならない電子部品に対して、サイクル中の通信特性をモニタリングすることは市販のサイクル試験装置では非常に困難といえる。
【０００５】
従来での電子部品は、各接合部に対する電気的接続信頼性が確保されていれば十分であったが、将来において、あらゆる流通市場への導入が期待されるＩＣタグなどの電子部品には、無線通信の信頼性が要求される場合が多くなっている。例えば、食品業界などに用いられるＩＣタグは、無線通信等の使用後に洗浄、乾燥を行い、再び、再使用するなど実使用においても、相当過酷な環境に曝される場合を考慮しなくてはならない。
【０００６】
しかしながら、市販されているサイクル装置は、無線通信を行う電子部品に対して、特定のサイクル履歴を与えた後に試料を取り出し、無線通信ができるかどうかを調べることしかできない。そのために、無線通信の信頼性が要求される電子部品の正確な耐腐食サイクル寿命を知ることができない、という問題点がある（特許文献１参照）。
【０００７】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特許３５５７５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明の課題は、上記の問題を解決するために、無線通信の信頼性が要求される電子部品の、塩水噴霧、乾燥条件を組み合わせたサイクルに対する正確な寿命回数を知ることができるサイクル試験装置、及び、複合サイクル試験方法を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、無線通信を行う電子部品の耐腐食性を確認することを目的とした、塩水噴霧の条件と、乾燥の条件を組み合わせた耐腐食性のサイクル試験装置であって、
浸漬部と乾燥炉からなる耐腐食性試験装置と、通信特性センサからなる通信特性読取装置と、被検査品の電子部品を装着する電子部品保持部と該電子部品保持部を上下駆動する運動機構及び装置管理部からなるサイクル試験装置であって、被検査品の電子部品を上下駆動する機能と、耐腐食試験装置の１サイクル試験を実行する機能と、通信特性読取装置の被検査品である電子部品の通信特性を読み取る機能とを備えたことを特徴とするサイクル試験装置である。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、無線通信を行う電子部品の耐腐食性を確認することを目的とした、塩水噴霧の処理と、乾燥の処理を組み合わせた耐腐食性のサイクル試験方法であって、
被検査品の電子部品を浸漬処理と乾燥炉処理からなる耐腐食性試験の処理工程と、通信特性センサからなる通信特性読取の処理工程とからなるサイクル試験方法であって、被検査品の電子部品を装着する電子部品保持部を上下駆動による、耐腐食性試験による処理の１サイクルを実行する処理工程と、該１サイクル実行毎に、通信特性読取の処理による被検査品である電子部品の通信特性を読み取る処理工程を備えたことを特徴とするサイクル試験方法である。
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明のサイクル試験装置およびサイクル試験方法は、無線通信の信頼性が要求される電子部品の、耐腐食性を評価するためのサイクルに対する正確な寿命回数を知ることができる、機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の耐腐食性を評価するためのサイクル試験装置及びサイクル試験方法によれば、サイクル試験の途中で必ず通信特性を確認することができることから、電子部品の通信特性に対して正確な寿命回数を測定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のサイクル試験装置、及びサイクル試験方法の実施の形態について、図１、２を用いながら詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、浸漬部２、温度制御機能付き磁気撹拌装置１０、熱風乾燥炉３、及び電子部品１を保持した電子部品保持部４、運動機構５等が配置された耐腐食性試験装置３０と、通信特性センサ８、通信特性センサ保持部９等の通信特性読取装置４０と、両装置周辺部には、運動制御コントローラ６、温度センサ７、及び装置管理部５０及びネット回線ケーブル、電磁波遮蔽用の板１１等が設けられている。
【００１５】
図１に示す電子部品１は、本サイクル試験装置で測定する電子部品であり、電子部品保持部４に保持される。運動機構５は、運動制御コントローラ６の制御によって電子部品保持部４を上下駆動させて電子部品１を上、又は下方向へ移動する。電子部品保持部４の上下駆動は、自動化され、予め指示された経路及び手順のプログラムにより逐次搬送される。その搬送先は、浸漬位置２２、始点位置２０、終点位置２０ａ、通信特性読取位置２８、熱風乾燥炉位置２３に設定されている。前記プログラムでは、最初に始点位置２０から電子部品１を浸漬部２まで降下させ、電子部品１を溶液へ浸漬する。次いで、熱風乾燥炉位置２３まで上昇させる。熱風乾燥炉３では、溶液から取り出した後の電子部品１に付着した溶液をとばすための乾燥を行う。次いで、通信特性読取位置２８まで下降、通信特性センサ８により通信特性を読み取る。前記浸漬と乾燥、および通信特性読取を１サイクルとし、当該通信特性が正常の場合、次の１サイクルを継続するため、一旦、始点位置２０まで降下し、再び検査を継続する。前記当該通信特性が不良の場合は、検査を停止するため、終点位置２０ａまで降下し、検査を停止する。
【００１６】
装置管理部５０は、装置全体の動作制御、検査の情報や検査結果をネット回線により集約し、必要な検査データを出力する。
【００１７】
以下、本実施例の試験装置を用いたサイクル試験方法の一実施例について具体的に説明する。電子部品１は耐熱テープで電子部品保持部４に固定する。この電子部品保持部４としては、無線通信への影響を与えないように、厚さ１ｃｍ程度のセラミックなどの非金属素材であることが必要である。
【００１８】
サイクル試験装置は、電子部品１、浸漬部２、温度制御機能付き磁気撹拌装置１０、熱風乾燥炉３、電子部品保持部４、運動機構５等の部品、機械を配置して、設置を行う。運動機構制御コントローラ６、温度センサ７、通信特性センサ８、通信特性センサ保持部９等の接続を行う。このとき、上記の電子機器及び電子機器を接続するケーブルに対して、アクリル系部材等で構成された電磁波遮蔽シートなどで覆っておくことが望ましい。これによって、サイクル試験途中に、電子部品１の無線通信に与える電磁波の影響を著しく小さくすることができる。
【００１９】
浸漬部２のビーカー内部には電子部品を腐食させるための環境をつくる溶液と、磁気回転子が入っている。温度制御機能付き磁気撹拌装置１０は、ビーカー内部の温度を調節するとともに、モーターでビーカー内の水溶液を撹拌する。熱風乾燥炉３は浸漬部２の鉛直上１００ｃｍの高さに設置され、乾燥させるための熱風を送風する機能が求められる。
【００２０】
通信特性センサ８は、サイクル試験の途中において、浸漬部２と熱風乾燥炉３との鉛直線上の中点上にあり、且つ、通信特性読み取り位置から、規格で決められた距離（例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に従うと、１０ｃｍ）だけ離した位置に保持する。室温状態（２５℃）にある電子部品１が、通信特性読み取り位置に到達したときに、通信特性センサ８を用いて通信特性を評価する。また、この通信特性センサ８は、通信特性センサ保持部９において、保持するアームの長さが変えられることから、通信特性センサ８と電子部品１との通信距離を自在に制御することが可能である。
【００２１】
運動制御コントローラ６は、運動機構５を制御し、電子部品保持部４を熱風乾燥炉３と浸漬部２を上下方向へ往復させることによって、実環境に近い条件下で電子部品１に腐食損傷を与えるために設けられている。運動制御コントローラ６としては、以下の工程において電子部品保持部４の上下運動を制御する（図２、図３参照）。
【００２２】
電子部品保持部４の上下運動の制御では、以下（１ａ）〜（７ｇ）を順次実行する。
【００２３】
図２（ａ）〜（ｃ）は、耐腐食性試験の処理工程を説明する側断面図である。
【００２４】
図２（ａ）では、電子部品１は始点位置２０に停止している。最初の（１ａ）は、電子部品保持部４を始点位置２０から浸漬位置２２の浸漬部２まで下降させる。
【００２５】
図２（ｂ）では、次いで（２ｂ）は、浸漬部２で撹拌された状態において、電子部品１を一定時間浸漬する。浸漬時間は２〜３秒程度とする。
【００２６】
次いで（３ｃ）は、一定時間の浸漬後、電子部品保持部４を浸漬部２から取り出す。以上（１ａ）、（２ｂ）、（３ｃ）により浸漬処理が終了する。
【００２７】
図２（ｃ）では、次いで（４ｄ）は、電子部品保持部４を熱風乾燥炉３まで上昇させる。
【００２８】
次いで（５ｅ）は、熱風乾燥炉３において、熱風を吹きかけることで電子部品１を乾燥する。乾燥時間は５秒程度とする。以上（４ｄ）、（５ｅ）により乾燥処理が終了する。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、通信特性読取の処理工程を説明する側断面図である。
【００３０】
図３（ａ）では、次いで（６ｆ）は、送風乾燥終了後、電子部品保持部４を通信特性読取位置２８まで下降させる。
【００３１】
次いで（７ｇ）は、通信特性読取位置２８に保持した状態で、通信特性センサ８による読み取りを行う。保持時間は１サイクルごとの通信特性を評価する時間として１０秒程度とする。以上（６ｆ）、（７ｇ）により通信特性読取の処理が終了する。
【００３２】
図３（ｂ）では、読取した通信特性が正常の場合、次の１サイクルを継続するため、一旦、始点位置２０まで降下した後、サイクル試験を継続する。
【００３３】
図３（ｃ）では、前記当該通信特性が不良の場合は、検査を停止するため、終点位置２０ａまで降下し、検査を停止する。
【００３４】
本発明の試験装置では、（７ｇ）において、１サイクルごとに通信特性を、逐次、評価する。この（１ａ）〜（７ｇ）の工程を１サイクルとして繰り返すことによって、通信読み取りに対するサイクル試験を行うことができる。
【００３５】
以上より、無線通信の信頼性が要求される電子部品の、耐腐食性を評価するためのサイクルに対する正確な寿命を知ることができる。
【００３６】
本発明の形態による試験装置の試作品を用いてサイクル試験を行った際の実施例について以下に説明する。なお、今回の試験に用いた電子部品は、弊社で試作開発している３種類（タグＡ、タグＢ、タグＣ）のＩＣタグ（３．５ｃｍ×７．５ｃｍ）の試料である。
【実施例１】
【００３７】
最初に、水分の影響があるかを検証するために、資料のＩＣタグ（以下ＩＣタグＣと記す）を用いた通信実験を行った。具体的には浸漬部２に充填された純水に一度浸漬して取り出した後に通信特性を評価した。その後に室温（２５℃）の乾燥ドライヤ３ａを５秒間当てた後、再度、通信特性を評価した。その結果、浸漬直後ではＩＣタグＣの通信特性が不合格に対して、送風後ではＩＣタグＣの通信特性が安定し、合格を確認した。このことから、本発明の試験装置では、乾燥ドライヤ３ａの送風によって水分の影響を著しく排除できることがわかり、ＩＣタグの乾燥条件が設定され、ＩＣタグのサイクルに対する寿命を評価できることを確認した（図２（ｃ）参照）。
【００３８】
実施例１では、浸漬部２には、１００ｍｌビーカーに中性の５ｗｔ％の塩化ナトリウム水溶液と磁気回転子を入れた。温度制御機能付磁気画攪拌装置１０により、塩化ナトリウム水溶液を試験温度の３５℃に保持した。最初に、電子部品保持部４の先端の電子部品（ＩＣタグ）１を塩化ナトリウム水溶液に３秒間浸漬した。次いで、熱風乾燥炉３では８５℃の熱風を５秒吹きかけて、ＩＣタグ１の試料温度が８５℃に到達、乾燥した。前記実施例１の条件設定によって、浸漬部２と熱風乾燥炉３とのサイクルをＩＣタグ１の試料に１サイクルの負荷を実行した。次いで、１サイクル毎に、試料のＩＣタグ１が通信特性センサ８による通信がとれるかどうかを調べた。試験を始めて最初に通信不良が生じたときのサイクル数を、ＩＣタグ１の通信寿命とした。以下、通信寿命をサイクル寿命と記す。
【００３９】
次に、浸漬部２と熱風乾燥炉３とのサイクルに、製造条件の異なる、ＩＣタグ（以下ＩＣタグＡと記す）とＩＣタグ（以下ＩＣタグＢと記す）へサイクル試験を実行した。その結果、ＩＣタグＡは、５２サイクルではじめて通信不良を示した。一方でＩＣタグＢは、１３６サイクルではじめて通信不良を示した。
【００４０】
この実験結果を受けて、ＩＣタグＡのサイクル寿命は５２サイクル、ＩＣタグＢのサイクル寿命は１３６サイクルと判断した。実施例１の評価結果を下記の表１に記す。
【００４１】
【表１】
2009063413.tif 000003
通信特性読取の判定では、設定した閾値（検査規格）による。
【００４２】
無線通信用の電子部品の耐腐食性、特に通信特性の耐性の評価を数値化できた。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態によるサイクル試験装置の構成を示す側断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態によるサイクル試験の耐腐食試験工程を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態によるサイクル試験の通信特性読取工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…電子部品
２…浸漬部
３…熱風乾燥炉
３ａ…乾燥ドライヤ
４…電子部品保持部
５…運動機構
６…運動制御コントローラ
７…温度センサ
８…通信特性センサ
９…通信特性センサ保持部
１０…温度制御機能付き磁気撹拌装置
１１…電磁波遮蔽板
２０…始点位置
２０ａ…終点位置
２２…浸漬位置
２３…熱風乾燥炉位置
２８…通信特性読取位置
３０…耐腐食性試験装置
４０…通信特性読取装置
５０…装置管理部
【図１】
2009063413.tif 000004
【図２】
2009063413.tif 000005
【図３】
2009063413.tif 000006