エスペック技術情報

Test Navi Report No. 26 (通巻 83 号)

製品紹介
恒圧恒温恒湿槽(高度槽)
飛行する高度を想定した気圧と温度変化を再現した試験が可能な装置です。
対応規格「DO-160」、「ASTM」、「MIL-STD-781」、「MIL-STD-810」、
その他< 参考仕様 >高度 〜100,000 フィート

温度範囲 －70℃〜＋180℃
湿度範囲 20％〜95%rh
内法寸法 W1.5×H1.5×D1.5m※ご要望に合わせて用意できます。
人や工業製品が遭遇する自然環境の１つに気圧の低い減圧環境があり、おもに２つのシーンが想定されます。
第１は、高高度で運用・保管されることによる減圧環境で、この場合は航空機や人がプラットフォームになる前提で試験のプロファイルを検討します。
第２は、高地や高所で使用することによる減圧環境で、この場合は自動車、人、建物などさまざまなプラットフォームに基づく環境ストレスを想定して、試験のプロファイルを検討します。
今回は、減圧環境に適応した環境試験を実施する場合の参考として、気圧単独の環境試験および気圧と温度・湿度・振動などの複合環境試験規格について紹介します。
（減圧試験・減圧複合試験の規格一覧表を参照）
１．減圧環境が供試品に及ぼす影響：JIS C 60721-2-3、MIL-STD-810 より抜粋
－ガスケット封止、常圧封止した機器のガスや液体の漏れ（コンデンサ、LCD、電池、梱包）－内部が加圧されている容器の破裂－低密度物質の物理・化学的性質の変化－空気の絶縁耐圧の減少に起因するアークやコロナ放電による異常や故障
・高圧トランスの発煙、カメラ用ストロボの発光不良、電源回路の絶縁異常
・コロナの状態は針電極の極性と電極間電位差で変化する

エスペック技術情報

Test Navi Report No. 26 (通巻 83 号)－放熱効率の減少、冷却ファンの効率低下による局部加熱や温度上昇
・CPU の冷却不良、プリント基板の局部加熱、アンプやライトなどの放熱フィン付デバイ
ス
・寸法が 100～200 ㎜の箱形で、表面放射率 0.7 の供試品では、圧力が３０％減少（高度3000m）すると温度上昇は約１２％増加する－温度の影響により生じる現象の加速（可塑材の気化、潤滑剤の蒸発）

２．人や工業製品が遭遇する減圧環境の例
対象

高度の目安(m)大気温度(℃)

バルーン

25,000-50

民間航空機

12,000-56.5～11,000-56.5

ヘリコプター

7,500

-33.0

航空機客室与圧

2,500

対流圏

航空機の急減圧・急再加圧

コントロールミッション Tailoring「飛行条件やプラットフォームの特性を考慮して決定する」

エベレスト

8,844-42.5

富士山3,776-10.0

ボリビア「ラパス」

4,071-12.0

チベット「ラサ」

3,650-8.8

エチオピア

2,324-0.5

メキシコシティ

2,306-0.5

軽井沢

1,000

9.0

ブルジュハリファタワー

824

10.0

東京スカイツリー

634

11.0

※ 高度－大気温度は US 標準大気参照（25,000m まで）※ 一般人の長期滞在限界は約 4,500m：人間の肺の入口における必要 O2 分圧 50mmHg
から限界高度を算出した値。

エスペック技術情報

Test Navi Report No. 26 (通巻 83 号)

減圧試験、減圧複合試験の規格一覧
No

規格番号

1 JIS C 60721-2-3
2 JIS C 60068-2-13

規格名称
自然環境の条件-気圧
環境試験方法（電気・電子）

規格の概要とポイント
減圧環境の規定・分類・影響
減圧試験、電気電子機器 GB/T 2423．21 ※１

3 JIS C 60068-2-39

一連複合試験（高度、温度、湿度）、接合関連、GB/T2423．27

4 JIS C 60068-2-40

低温・減圧複合試験、高地コールドスタート、GB/T2423．25

5 JIS C 60068-2-41

高温・減圧複合試験、高地ホットスタート、GB/T2423．26

6 JIS C 6462

電子機器用可変コンデンサ

9.7 減圧試験、IEC 60068-2-13準拠

7 JIS C 5402JIS W 0812
8(RTCA/DO-160D)
9 JIS W 7114
10 MIL-STD-810

電子機器用コネクタ
航空機搭載機器-環境条件と試験手順
航空機-電気コネクタ試験

7.7 減圧
4.0 温度および高度
付属書A：環境試験の識別
低空気圧のサイクル、3.4KPa (23,000m)～810C環境試験方法

500高度、504温度高度、518温度湿度高度

810D～試験法と工学的指針

520温度・湿度・振動・高度 （CERT※２/Tailoring※３）
781A、B、Cではアグリー試験法が有名
781Dでは一般要求事項と4つのタスク「計画、開発、認定、ESS※４」を規定（CERT/Tailoring）

11 MIL-STD-781

MIL-HDBK-781

技術開発、信頼性認定及び生産の信頼性試験
信頼性試験ハンドブック（MIL-STD-781Dで新設）

MTBF保証試験、複合環境試験条件（高度含む）
機器ミッション別試験プロファイルの代表例提示

12 MIL-STD-202

電子、電気部品の試験方法

105C低圧、ディスクリート部品など

13 MIL-STD-750

個別半導体の試験方法

1001減圧、半導体素子など

14 MIL-STD-883

マイクロエレクトロニクスの試験方法

1001高高度動作、マイクロエレクトロニクスデバイスなど

15 MIL-E-5272

航空機関連機器の環境試験方法

4.5高度試験、6000Ft～100,000Ft

16 MIL-T-5422F

海軍航空機関連仕様書

温度・高度複合試験、810Cの試験法とリンク

17 EIAJ ED-2531B

液晶デバイスの環境試験方法

18 UL 1642

リチウムイオン電池

5.4 減圧試験、IEC60068-2-13参照「輸送と保管の評価」

19 UL 2580
UN3480/3481
20（38.3-T1）
JIS C 8712
21（4.3.7 低圧）
22 IEC 62133

EV用リチウムイオン電池「気圧」11.6KPa以下

23 ASTM-D6653
24 ISO-2873

国連危険物輸送基準
密閉小型２次電池の安全性

15240m以上(87mmHg以下)「温度」20℃±5℃「時間」6時間以上

小型２次電池安全要求仕様
包装貨物の減圧試験方法

輸送中ハザードの評価試験「他に、ASTM-D4169、MIL、ISO、JISなど」※１

GB/Tとは、中国の環境試験方法の規格※２

CERTとは、Combind Environment Reliability Testing の略で、複合環境信頼性試験※３

Tailoringとは、Tailor（オーダーメイドで作る人）をTailoringとしたもので、製品のライフサイクルにおける実環境ストレスの総和を代表するテストプロファイルを設計すること。
MIL-STD-810Dの規格改定コンセプトとして登場以来、MIL-STD-781Dや最近ではIEC規格でも登場しており、環境試験の計画やテストプロファイル作成の考え方として重要。

※４

ESSとは、Environmental Stress Screeningの略。（IEC規格ではRSS：Reliability Stress Screening）

エスペック技術情報

Test Navi Report No. 26 (通巻 83 号)

３. 高度・温度・湿度・振動・ECA・機器動作などの複合環境信頼性試験法
ＭＩＬ-ＳＴＤ-781D/HDBK781
ＭＩＬ-ＳＴＤ-810D/Ｅ
技術開発、信頼性認証および生産の信 環境試験方法と工学的指針
名称
頼性試験 ＜スクリーニング＞＜環境試験＞
目的適用

要求に応じてタスクを選択し、試験計 現実に限りなく近い複合環境下で、発画やプロファイルはHDBK781をガイド 生可能性のある故障を識別し、保管、ラインにして運用する
運用中における機器の特性を評価する＜STD-781Dのタスク＞
・主として航空機の内部に取り付けら①信頼性開発/成長試験（ＲＤ/ＧＴ） れている電子機器に適用する②信頼性認定試験（ＲＱＴ）
・開発環境ストレス試験および特性評③生産信頼性受入試験（ＰRAT）
価試験に適用する④環境ストレススクリーニング
・航空機の貨物室で輸送される機器に＜HDBK781はSTD781Dのタスクに対応＞ 適用してはならない
・MTBF保証試験
・開発段階において、多くの情報を得
・複合環境試験条件
たい場合、実環境CERTによる加速が可・代表的環境試験プロファイル能であり、効果も高い

・高度単独試験はFig60～62、67、・高度単独試験は試験方法500参照
105～114など参照
・CERT試験は試験方法520参照
・CERT試験はFig144、145など 参照＜複合環境効果：温度因子が全てのトリガー＞※熱（温度）、振動、水分（湿度）、高度で実環境下故障の９０％が確認できる①ガラス、ガラス容器及び光学系機器の破損 ⑤構成部品のはずれ、離脱、変形②着霜、結露、凍結による電子、機械系の不具合 ⑥固体燃料や紛体、粒体の亀裂③異種材料接合による伸縮に基づく不具合 ⑦表面コーティングの亀裂や破損（接着、モールド、ビス固定、はめあい等） ⑧シール部品の漏れ④可動部品やシステムのロックあるいはゆるみ ⑨摩擦係数の低下による故障＜個別環境因子の加速方法＞①温度：変化率、温度範囲（ΔT） ※フィールドとのモード、メカニズムの相関②湿度：相変化エネルギー、変化率、結露、結霜 ※環境同一性③振動：共振点スイープ、ランダム、2軸/3軸同時 ※試験やサイクルの均一性④高度：変化率、減圧、再加圧 ※試験条件の科学的統計的根拠⑤時間、サイクル数、供試体ON-OFFなど ※試験順序、手順の選択試験方法

エスペック技術情報

Test Navi Report No. 26 (通巻 83 号)

４. 810Cと810D/Eの試験条件比較（一般要求事項） と810Ｆ/Ｇの追加項目

今回は航空機や高所で運用される自動車搭載用電子機器などを想定した減圧環境試験の規格や試験法を紹介しました。
尚、この装置は受託試験でも承っております。詳細は以下 URL をご参考ください。
http://www.espec.co.jp/products/trustee/test/