生命科学関連特許情報

タイトル:公開特許公報(A)_はんだ接合の寿命予測方法
出願番号:2012093407
年次:2013
IPC分類:G01N 3/60,G01N 19/04


特許情報キャッシュ

吉村 秋文 岡本 圭司 JP 2013221844 公開特許公報(A) 20131028 2012093407 20120416 はんだ接合の寿命予測方法 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 390009531 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION 上野 剛史 100108501 太佐 種一 100112690 市位 嘉宏 100091568 吉村 秋文 岡本 圭司 G01N 3/60 20060101AFI20131001BHJP G01N 19/04 20060101ALI20131001BHJP JPG01N3/60 DG01N19/04 A 20 2 OL 22本発明は、はんだ接合の寿命予測に関し、特に、加速試験を用いてはんだ接合製品のはんだ接合の寿命を予測する方法に関する。従来、はんだで接合された電子部品などの製品に対するはんだ接合の寿命予測には、ノリス・ランズバーグ(Norris−Landzberg)の修正コフィン・マンソン(Modified Coffin−Manson)の式が最も良く使われている。この式は、次のように表される。式1において、加速係数AF(Acceleration Factor)は加速試験の実験結果が使用環境に対してどれだけ加速しているかを表す数字であり、添え字のfieldは市場の使用環境を示し、labは実験環境を示す。ΔTfieldおよびΔTlabは高温と低温を繰り返す温度サイクル試験の際のTmax(最高温度)とTmin(最低温度)の差である。Fは温度サイクルの周波数(一定時間あたりに温度が上昇と下降を何サイクルするかを表す)で、Ffieldは使用環境での温度サイクルの周波数であり、Flabは実験環境での温度サイクルの周波数である。Tmax_fieldは使用環境の最高温度であり、Tmax_labは実験環境の最高温度である。Eaは活性化エネルギーであり、Rはボルツマン定数である。活性化エネルギーEaは実験結果から求められる値(定数)であり、一般的に寿命推定に用いられている5Sn−95Pbはんだでの値は0.123eVが良く用いられる。ボルツマン定数Rは8.6159x10−5eV/k(物理定数)である。ΔT(ΔTfieldおよびΔTlab)に対するべき乗数nは実験結果からも求まる値(定数)であり、5Sn−95Pbはんだではn=1.9、Pbフリーはんだではn=2.1などが使用されている。F(FfieldおよびFlab)に対するべき乗数mはノリス・ランズバーグの実験によって求められる値(定数)であり、m=1/3である。加速試験の実験の際に、使用環境(field)および実験環境(lab)でのΔT、FおよびTmaxは既知として与えられ、上記の定数をもとに計算することで、実験結果から市場の使用環境(field)の寿命を予測することが可能である。例えば、実験したあるはんだ接合の試験寿命が3000サイクルで、修正コフィン・マンソンの式から求めた加速係数AFが4.5であるとすると、市場の使用環境では3000サイクル×4.5(加速係数)=13500サイクルの使用寿命と推定することができる。一方、有限要素解析を用いてはんだの疲労寿命を予測することが行われ、ひずみエネルギー密度がはんだ接合の疲労寿命を予測するパラメータの1つとして用いられている。有限要素解析のモデル化して計算された加速係数は実際の実験結果と調和する。他方、はんだ接合部の亀裂進展速度を求めて用いるようなはんだ接合の寿命予測方法も提案されており、特許文献1乃至3にその寿命予測方法が示されている。特開2005−148016号公報特開2008−2869号公報特開2012−18107号公報従来から良く使われている修正コフィン・マンソンの式では、その式より加速係数AFは温度サイクルの周波数Fの関数になっている。分母にある実験環境での温度サイクルの周波数Flabとの関系では、mは1/3で正の値であることからも、Flabの値が大きな速い温度サイクルでは、加速係数AFの値は小さくなり、したがって寿命は長くなるのに対して、Flabの値が小さな遅い温度サイクルでは、加速係数AFの値は大きくなり、したがって寿命は短くなる。しかしながら、オーブン条件を図1に示すようなJEDECJESD22−A 104 ConditionG (−45/125℃)、即ち−45℃のTmin(最低温度)、125℃のTmax(最高温度)およびSoak Mode 2、即ち最低5分のTmin、Tmaxの保持時間で、温度サイクルの周波数を2サイクル/時間(図1の110を参照)および2.6サイクル/時間(図1の120を参照)の条件で実験を行った結果、温度サイクルの周波数の速い2.6サイクル/時間の方が、寿命は約20%早く、即ち短くなった。修正コフィン・マンソンの式による計算では、温度サイクルの周波数の遅い2サイクル/時間の方が温度サイクルの周波数の速い2.6サイクル/時間よりも加速係数AFの値は大きくなり、寿命は約9%短くなるのであるが、実験結果より、もはや修正コフィン・マンソンの式による計算では製品のはんだ接合の寿命予測を正確にできなくなってきている。有限要素解析のモデル化して計算された加速係数は実際の実験結果と調和するが、有限要素解析のシミュレーションに関しては、実験する対象製品の形状毎にモデルを作成する必要があり、モデルを表現する式、モデルの作り方、境界条件ならびに取り込むパラメーターによって、全く異なった結果となり、一般化されておらず、簡便な寿命予測方法になっていない。また、はんだ接合部の亀裂進展速度を利用するようなはんだ接合の寿命予測方法も、個別に亀裂進展速度を求めて用いるものであり、やはり簡便な寿命予測方法になっていない。本発明は、製品のはんだ接合の寿命を予測することができる簡便な方法の実現を目的とする。本発明の目的には、そのようなはんだ接合の寿命を修正コフィン・マンソンの式よりも正確に予測することができる方法を提供することが含まれる。本発明により提供される1実施態様のはんだ接合の寿命を予測する方法は、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、加速試験を実施して製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表された次の式2におけるランプレートについてのべき乗数m1およびデュエルタイムについてのべき乗数m2を求め、求めたべき乗数m1およびm2を式2に適用して加速係数AFを算出するステップと、算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップとを含む。ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数なお、当分野の技術として理解されているように、「ランプレート(Ramp Rate)」は高温に上昇または低温に下降する温度速度(単位:℃/時間)であり、「デュエルタイム(DwellTime)」は所定の高温または低温における保持時間(単位:時間)である。好ましくは、加速係数AFを算出するステップは、ランプレートRampfieldおよびRamplabの項のべき乗数m1を求めるときに、ランプレートRamplabについて実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定することを含む。好ましくは、実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、試験寿命Nlabを温度の上昇または下降のランプレートRampUplabまたはRampDownlabに対応するランプレートRamplabで表す関数を導出して、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関を判定することを含む。好ましくは、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m1=0となり、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1=1とする。好ましくは、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命NlabをランプレートRamplabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化したランプレートRamplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm1を求め、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する。好ましくは、実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが異なると判定したときには、試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関を判定することと、試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関を判定することとを含む。好ましくは、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した高温上昇時のランプレートRampUplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する。好ましくは、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した低温下降時のランプレートRampDownlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する。好ましくは、加速係数AFを算出するステップは、デュエルタイムDwellfieldおよびDwelllabの項のべき乗数m2を求めるときに、デュエルタイムDwelllabについて実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じか異なるかを判定することを含む。好ましくは、実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、試験寿命Nlabを高温または低温のデュエルタイムDwell_HighlabまたはDwell_Lowlabに対応するデュエルタイムDwelllabで表す関数を導出して、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関を判定することを含む。好ましくは、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m2=0となり、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする。好ましくは、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命NlabをデュエルタイムDwelllabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化したデュエルタイムDwelllabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm2を求め、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する。好ましくは、実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが異なると判定したときには、試験寿命Nlabを高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関を判定することと、試験寿命Nlabを低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関を判定することとを含む。好ましくは、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する。好ましくは、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する。本発明により提供される1実施態様のはんだ接合の寿命を予測する方法は、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、製品の加速試験を実施して製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表された次の式3におけるランプレートについてのべき乗数m1、デュエルタイムについてのべき乗数m2および最低温度についてのべき乗数m3を求め、求めたべき乗数m1、m2およびm3を式3に適用して加速係数AFを算出するステップと、算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップとを含む。ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数本発明により、製品のはんだ接合の寿命を予測することができる簡便な方法が実現される。特に、そのようなはんだ接合の寿命を修正コフィン・マンソンの式よりも正確に予測することができる方法が提供される。2つの異なる周波数の温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。本発明の1実施形態に係るはんだ接合の寿命を予測する方法を概略的に示す流れ図である。図2に示す方法のステップ240における処理を示す流れ図である。ランプレートに関して温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。デュエルタイムに関して温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。試験寿命をランプレートで表す関数を示すグラフである。正規化した試験寿命を正規化したランプレートで表す一次関数を示すグラフである。試験寿命をデュエルタイムで表す関数を示すグラフである。正規化した試験寿命を正規化したデュエルタイムで表す一次関数を示すグラフである。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、記載された実施形態の内容に限定して解釈されるべきではない。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ構成部分乃至構成要素には同じ番号を付している。図2に、本発明の1実施形態に係るはんだ接合の寿命を予測する方法200の流れを概略的に示す。まず、はんだ接合された製品の使用条件を設定する(ステップ210)。製品の使用条件には、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldが含まれるが、それらが製品の仕様として得られる場合にはそのままそれらを設定に使用する。製品の仕様としては、一般的に下記事項は最低限の情報として与えられる。−製品保証年数−パワーオン時間(電源が入った状態の保障時間)−オン/オフサイクル(製品の電源をオン/オフするサイクル数)−製品環境の最低/最高温度(製品環境は、製品が搭載されての全体の環境)−製品そのものの最低/最高温度−製品の最大パワー−空冷時は空冷する空気流量次に、加速試験の条件を設定する(ステップ220)。加速試験の条件には、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabが含まれる。例えば、加速試験として、図1に示すようなJEDEC JESD22−A 104 ConditionG (−45/125℃)、即ち−45℃のTmin(最低温度)、125℃のTmax(最高温度)およびSoak Mode 2、即ち最低5分のTmin、Tmaxのデュエルタイム(保持時間)で、温度サイクルの周波数を2サイクル/時間(図1の110を参照)および2.6サイクル/時間(図1の120を参照)の条件で実験を行う場合には、最高温度Tmax_labは125℃に、最低温度Tmin_labは−45℃に、そして、温度サイクルの周波数Flabは2サイクル/時間および2.6サイクル/時間に設定する。次に、設定した条件で加速試験を実施する(ステップ230)。この加速試験を実施することにより、製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定する。加速試験は、製品について温度サイクルの温度負荷による故障発生の加速でもって試験寿命Nlabを測定することができるのであれば、実際の実験ばかりでなく、その実験を忠実に再現できる実験のシミュレーションによるものであっても構わない。次に、新しい加速係数式にて加速係数を求める(ステップ240)。新しい加速係数式としては、先に示した式2を用いても良いし式3を用いても良い。式2または式3を用いることにより、加速係数を求めることができる。式2については、ステップ210で設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、ステップ220で設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびにステップ230で測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表されたランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1のべき乗数m1およびデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2のべき乗数m2を求め、求めたべき乗数m1およびm2を式2に適用して加速係数AFを算出する。式3についても、同様に、ステップ210で設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、ステップ220で設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびにステップ230で測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表されたランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1のべき乗数m1、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2のべき乗数m2および最低温度の項[Tmin_field/Tmin_lab]m3のべき乗数m3を求め、求めたべき乗数m1、m2およびm3を式3に適用して加速係数AFを算出する。そして、製品の寿命を予測する(ステップ250)。製品の寿命は、式2または式3により算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出して予測する。このようにして予測されるはんだ接合の寿命は、修正コフィン・マンソンの式のような温度サイクルの周波数によるのではなくて、新たに考え出されたランプレートおよびデュエルタイムまたはランプレート、デュエルタイムおよび最低温度によって導かれるので、加速試験がより精度良く反映されており、修正コフィン・マンソンの式による寿命よりもより実験結果に合致する。図3に、方法200のステップ240において行われる処理300の流れを示す。まず、温度サイクルのプロファイルを取得する(ステップ310)。温度と時間の関係を表した温度サイクルのプロファイルについては、使用環境での温度サイクルのプロファイルと実験環境での温度サイクルのプロファイルが含まれる。使用環境での温度サイクルのプロファイルデータは、使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldにより得られ、実験環境での温度サイクルのプロファイルデータは、実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabにより得られる。例えば、使用環境での温度サイクルのプロファイルはそのデータより次のようにして得られる。パワーオン時間が40000時間でオン/オフサイクルが3000サイクルの場合には、40000/3000≒13.3時間/サイクルと算出され、1サイクルの時間は約13.3時間となる。温度の上昇および下降にかかる時間が製品とそのアプリケーションの特徴から、温度の上昇および下降の時間をそれぞれ30分ずつ、そして高温および低温の保持時間を同じとすると、使用環境でのデュエルタイムについては、Dwell_Highfield=Dwell_Lowfield=Dwellfieldであり、Dwellfield=[(40000/3000)−(0.5*2)]/2≒6.17時間となる。また、使用環境でのランプレートについては、製品の使用環境での最低温度Tmin_fieldおよび最高温度Tmax_fieldをそれぞれ−10℃および105℃として、温度の上昇および下降のランプレートRampUpfieldおよびRampDownfieldの大きさが同じとすると、RampUpfield=RampDownfield=Rampfieldであり、Rampfield=[105−(−10)]/30≒3.83℃/分となる。なお、使用環境での高温および低温のデュエルタイムならびに温度の上昇および下降のランプレートの大きさが同じとしたが、それらが異なっていても、デュエルタイムDwell_HighfieldおよびDwell_LowfieldならびにランプレートRampUpfieldおよびRampDownfieldのそれぞれは得られる。また、実験環境での温度サイクルのプロファイルはそのデータより次のようにして得られる。実験環境での温度サイクルのプロファイルは、その温度と時間のデータを用いてグラフに表すと、図4および図5に示すようになる。図4および図5のグラフは、温度サイクルの周波数が2.6サイクル/時間の速い(FAST)ときと2サイクル/時間の遅い(SLOW)ときの13の温度(℃)と時間(秒)をつなげて温度と時間の関係を表している。図4および図5には、温度サイクルの1サイクル分しか示されていないが、同じことが繰り返されるので、温度サイクルのプロファイルとしては1サイクル分であっても構わない。また、図4および図5には、温度サイクルのプロファイルデータとして温度サイクルの周波数が異なる2つの例が示されているが、温度サイクルのプロファイルデータは温度サイクルの周波数が1つに決められたものだけであっても構わない。さらに、温度サイクルの周波数が1つに決められている場合でも、ランプレートとデュエルタイムを色々に変えることで、様々な温度サイクルのプロファイルが得られる。次に、温度サイクルのプロファイルを分割して(ステップ315)、ランプレートの項とデュエルタイムの項をそれぞれ処理する。使用環境でのランプレートおよびデュエルタイムについては既に説明したので、実験環境でのランプレートおよびデュエルタイムについて説明する。実験環境でのランプレートも、温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabが含まれる。実験環境でのランプレートについては、温度の上昇または下降時の温度と時間の関係が直線に90%適合する部分の温度速度(単位:℃/時間)をランプレートとするか、あるいは最高温度Tmax_lab−15℃と最低温度Tmin_lab+10℃との間の範囲で温度が上昇するまたは下降する温度速度(単位:℃/時間)をランプレートとすることができる。図4では、温度下降のランプレートRampDownlabは直線に90%適合する部分の温度速度(単位:℃/時間)から求め、温度上昇のランプレートRampUplabは最高温度Tmax_lab−15℃と最低温度Tmin_lab+10℃との間の範囲で温度が上昇する温度速度(単位:℃/時間)から求める。一方、実験環境でのデュエルタイムも、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが含まれる。実験環境でのデュエルタイムについては、 高温側のデュエルタイムDwell_Highlabは最高温度Tmax_labと最高温度Tmax_lab−15℃との間に保持される時間とし、低温側のデュエルタイムDwell_Lowlabは最低温度Tmin_labと最低温度Tmin_lab+10℃との間に保持される時間とすることができる。例えば、最高温度Tmax_labが125℃のときには、高温側のデュエルタイムDwell_Highlabは、製品が125−15=110℃と125℃との間に保持される時間であり、最低温度Tmin_labが−45℃のときには、低温側のデュエルタイムDwell_Lowlabは、製品が−45℃と−45+10=−35℃との間に保持される時間である。図5に示されるように、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabがそれぞれ温度サイクルのプロファイルから求まる。図3の左側に示されるランプレートの項の処理については、まず、温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定する(ステップ320)。この判定では、それらのランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが20%以上異なる場合には異なると判定し、そうでなければ同じと判定することができる。その場合、ランプレートの速い方、即ち大きさの大きい方を基準にして、その大きさの20%とそれら両ランプレートの大きさの差とを比較することで判定しても良い。次に、温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、ステップ330へ進み、ランプレートと寿命との相関を計算する。この計算では、温度サイクルのプロファイルデータより、少なくとも3つの異なるデュエルタイムについてそれぞれのデュエルタイムでの少なくとも3つの異なるランプレートで試験寿命Nlabを表す関数を導出する。例えば、3つの異なるデュエルタイムが、高温側でも低温側でもまたは両方の側で同じでも良いが、5分、10分および20分とし、それぞれのデュエルタイムでの3つの異なるランプレートが、上昇時でも下降時でもまたは両方が同じでも良いが、上昇時で82.5℃/分、16.5℃/分および6.6℃/分として、それぞれのデュエルタイムとランプレートとの9の組み合わせについて、加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用すると、次の表1に示すような結果が得られる。なお、加速試験の実施時間を考慮して、試験寿命Nlabには加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用しているが、試験寿命Nlabは寿命N(50)に限定されない。加速試験の実施時間を考慮しないのであれば、加速試験した製品のうちの50%以上が故障する任意の寿命N(P)、50≦P≦100を適用して構わない。ただ、試験寿命Nlabが信頼できて精度を有するものであるためには、加速試験した製品のうちの50%以上が故障することは必要である。表1のデータより寿命N(50)を縦軸にそしてランプレートを横軸にとってグラフにすると、図6に示す関数が導出される。図6より、ランプレートが速く、即ち大きくなると、寿命N(50)は小さく、即ち短くなっている。次に、寿命との相関を判定する(ステップ332)。この判定では導出された関数が用いられる。図6に示すように、導出された3つの関数は類似したものになっており、寿命とランプレートとの相関を示している。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、ランプレートの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかランプレートがしていないのであれば、寿命とランプレートとの相関はないと判定できる。この場合には、ステップ334に進み、式2または式3のランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1についてはm1=0となり、[Rampfield/Ramplab]m1=1とする。その後ステップ390に進み、[Rampfield/Ramplab]m1=1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ332の判定で寿命とランプレートとの相関があると判定されると、ランプレートの項を計算するステップ336に進む。ランプレートの項の計算は、ステップ330(ランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)をランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化したランプレートで表す一次関数を導出する。この導出には、表1のデータの対数を取って、次の表2に示す値を用いる。 寿命N(50)を縦軸にそしてランプレートを横軸にとって表2の数値をグラフにすると、図7に示す一次関数が導出される。これら3つの一次関数の傾き、即ち変数xの係数は求まる。3つの傾きの平均を取って一次関数の傾きとする。ランプレートは、RampUplab=RampDownlab=Ramplabなので、得られた傾きからm1が求まり、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する。Rampfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Ramplabについては加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。一方、ステップ320で温度の上昇および下降のランプレートの大きさが異なると判定したときには、それぞれステップ340および350へ進む。ステップ340では高温上昇時のランプレートと寿命との相関を計算し、ステップ350では低温下降時のランプレートと寿命との相関を計算する。これらの計算も、ステップ330での計算と同様にして行われる。ただ、ランプレートについてのデータが、高温上昇時のランプレートについてのデータまたは低温下降時のランプレートについてのデータとなる。そして、表1に示したようにそれぞれにデータが得られ、図6に示したように寿命N(50)を高温上昇時のランプレートで表す関数または低温下降時のランプレートで表す関数が導出される。次に、それぞれ寿命との相関を判定する(ステップ342および352)。これらの判定も、ステップ332の判定と同様にして行われる。即ち、ステップ340または350で導出された3つの関数が類似したものになっていれば、寿命との相関があると判定できる。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、ランプレートの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかランプレートがしていないのであれば、寿命とランプレートとの相関はないと判定できる。この場合には、それぞれステップ344および354に進み、式2または式3のランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とし、また、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする。その後ステップ390に進み、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1または[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1は、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ342の判定で寿命と高温上昇時のランプレートとの相関があると判定されると、高温上昇時のランプレートの項を計算するステップ346に進む。また、ステップ352の判定で寿命と低温下降時のランプレートとの相関があると判定されると、低温下降時のランプレートの項を計算するステップ356に進む。高温上昇時のランプレートの項の計算および低温下降時のランプレートの項の計算も、ステップ336での計算と同様にして行われる。即ち、ステップ340(高温上昇時のランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を高温上昇時のランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した高温上昇時のランプレートで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する。RampUpfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、RampUplabについては加速試験で得られる値を用いる。また、ステップ350(低温下降時のランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を低温下降時のランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した低温下降時のランプレートで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する。RampDownfieldについても先に述べたようにして得られる値を用い、RampDownlabについても加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したランプレートの項[RampUpfield/RampUplab]m1aまたは[RampDownfield/RampDownlab]m1bは、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。図3の右側に示されるデュエルタイムの項の処理については、まず、高温および低温のデュエルタイムが同じか異なるかを判定する(ステップ325)。この判定でも、それらのデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが20%以上異なる場合には異なると判定し、そうでなければ同じと判定することができる。その場合、デュエルタイムの長い方を基準にして、その長い方の時間の20%とそれら両デュエルタイムの時間差とを比較することで判定しても良い。次に、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、ステップ360へ進み、デュエルタイムと寿命との相関を計算する。この計算でも、温度サイクルのプロファイルデータより、少なくとも3つの異なるランプレートについてそれぞれのランプレートでの少なくとも3つの異なるデュエルタイムで試験寿命Nlabを表す関数を導出する。例えば、3つの異なるランプレートが、上昇時でも下降時でもまたは両方が同じでも良いが、上昇時で82.5℃/分、16.5℃/分および6.6℃/分とし、それぞれのランプレートでの3つの異なるデュエルタイムが、高温側でも低温側でもまたは両方の側で同じでも良いが、5分、10分および20分として、それぞれのランプレートとデュエルタイムとの9の組み合わせについて、加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用すると、先に示した表1のような結果が得られる。そして、表1のデータより寿命N(50)を縦軸にそしてデュエルタイムを横軸にとってグラフにすると、図8に示す関数が導出される。次に、寿命との相関を判定する(ステップ362)。この判定でも導出された関数が用いられる。図8に示すように、導出された3つの関数は類似したものになっており、寿命とデュエルタイムとの相関を示している。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、デュエルタイムの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかデュエルタイムがしていないのであれば、寿命とデュエルタイムとの相関はないと判定できる。この場合には、ステップ364に進み、式2または式3のデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2についてはm2=0となり、[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする。その後ステップ390に進み、[Dwellfield/Dwelllab]m2=1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ362の判定で寿命とデュエルタイムとの相関があると判定されると、デュエルタイムの項を計算するステップ366に進む。デュエルタイムの項の計算は、ステップ360(デュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)をデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化したデュエルタイムで表す一次関数を導出する。この導出にも、表1のデータの対数を取った表2に示す値を用いる。寿命N(50)を縦軸にそしてデュエルタイムを横軸にとって表2の数値をグラフにすると、図9に示す一次関数が導出される。これら3つの一次関数の傾き、即ち変数xの係数は求まる。3つの傾きの平均を取って一次関数の傾きとする。デュエルタイムは、Dwell_Highlab=Dwell_Lowlab=Dwelllabなので、得られた傾きからm2が求まり、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する。Dwellfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Dwelllabについては加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。一方、ステップ325で高温および低温のデュエルタイムが異なると判定したときには、それぞれステップ370および380へ進む。ステップ370では高温のデュエルタイムと寿命との相関を計算し、ステップ380では低温のデュエルタイムと寿命との相関を計算する。これらの計算も、ステップ360での計算と同様にして行われる。ただ、デュエルタイムについてのデータが、高温のデュエルタイムについてのデータまたは低温のデュエルタイムについてのデータとなる。そして、表1に示したようにそれぞれにデータが得られ、図8に示したように寿命N(50)を高温のデュエルタイムで表す関数または低温のデュエルタイムで表す関数が導出される。次に、それぞれ寿命との相関を判定する(ステップ372および382)。これらの判定も、ステップ362の判定と同様にして行われる。即ち、ステップ370または380で導出された3つの関数が類似したものになっていれば、寿命との相関があると判定できる。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、デュエルタイムの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかデュエルタイムがしていないのであれば、寿命とデュエルタイムとの相関はないと判定できる。この場合には、それぞれステップ374および384に進み、式2または式3のデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とし、また、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする。その後ステップ390に進み、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1または[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1は、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ372の判定で寿命と高温のデュエルタイムとの相関があると判定されると、高温のデュエルタイムの項を計算するステップ376に進む。また、ステップ382の判定で寿命と低温のデュエルタイムとの相関があると判定されると、低温のデュエルタイムの項を計算するステップ386に進む。高温のデュエルタイムの項の計算および低温のデュエルタイムの項の計算も、ステップ366での計算と同様にして行われる。即ち、ステップ370(高温のデュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を高温のデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した高温のデュエルタイムで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する。Dwell_Highfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Dwell_Highlabについては加速試験で得られる値を用いる。また、ステップ380(低温のデュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を低温のデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した低温のデュエルタイムで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する。Dwell_Lowfieldについても先に述べたようにして得られる値を用い、Dwell_Lowlabについても加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したデュエルタイムの項[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aまたは[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bは、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。最後に、ステップ390で、算出されたそれぞれの対応するランプレートの項およびデュエルタイムの項の値を式2または式3の新しい加速係数式に適用して、加速係数AFを計算する。図3の処理300で算出した加速係数AFと寿命N(50)との積を計算して製品の使用寿命を算出することで、図2のステップ250に示すように、製品の寿命を予測する。新しい加速係数式の式3には、最低温度の項[Tmin_field/Tmin_lab]m3も含まれている。この最低温度の項は、ランプレートおよびデュエルタイムのように最低温度もはんだ接合の寿命に影響することを考慮して組み込まれている。図3でランプレートの項およびデュエルタイムの項の値を求めたのと同じようにして、最低温度の項の値も求めることができる。以上、実施態様を用いて本発明の説明をしたが、本発明の技術的範囲は実施態様について記載した範囲には限定されない。実施態様に種々の変更又は改良を加えることが可能であり、そのような変更又は改良を加えた態様も当然に本発明の技術的範囲に含まれる。はんだで接合された製品のはんだ接合の寿命を予測する方法であって、前記製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、前記製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、前記製品の前記加速試験を実施して前記製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、前記設定した前記使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、前記設定した前記実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに前記測定した前記試験寿命Nlabのデータから、前記使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに前記実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表された次の式1におけるランプレートについてのべき乗数m1およびデュエルタイムについてのべき乗数m2を求め、求めた前記べき乗数m1およびm2を式1に適用して加速係数AFを算出するステップと、ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数前記算出した前記加速係数AFおよび前記測定した前記試験寿命Nlabから前記製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップと、を含む方法。前記加速係数AFを算出するステップは、前記ランプレートRampfieldおよびRamplabの項の前記べき乗数m1を求めるときに、前記ランプレートRamplabについて前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定することを含む、請求項1に記載の方法。前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記温度の上昇または下降のランプレートRampUplabまたはRampDownlabに対応するランプレートRamplabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関を判定することを含む、請求項2に記載の方法。 前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m1=0となり、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1=1とする、請求項3に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記ランプレートRamplabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記ランプレートRamplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm1を求め、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する、請求項3に記載の方法。前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが異なると判定したときには、前記試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関を判定することと、前記試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関を判定することとを含む、請求項2に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とする、請求項6に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記高温上昇時のランプレートRampUplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、前記[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する、請求項6に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする、請求項6、7または8に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記低温下降時のランプレートRampDownlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、前記[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する、請求項6、7または8に記載の方法。前記加速係数AFを算出するステップは、前記デュエルタイムDwellfieldおよびDwelllabの項の前記べき乗数m2を求めるときに、前記デュエルタイムDwelllabについて前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じか異なるかを判定することを含む、請求項1または2に記載の方法。前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温または低温のデュエルタイムDwell_HighlabまたはDwell_Lowlabに対応するデュエルタイムDwelllabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関を判定することを含む、請求項11に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m2=0となり、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする、請求項12に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記デュエルタイムDwelllabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記デュエルタイムDwelllabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm2を求め、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する、請求項12に記載の方法。前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが異なると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関を判定することと、前記試験寿命Nlabを前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関を判定することとを含む、請求項11に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とする、請求項15に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、前記[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する、請求項15に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする、請求項15、16または17に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、前記[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する、請求項15、16または17に記載の方法。はんだで接合された製品のはんだ接合の寿命を予測する方法であって、前記製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、前記製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、前記製品の前記加速試験を実施して前記製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、前記設定した前記使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、前記設定した前記実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに前記測定した前記試験寿命Nlabのデータから、前記使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに前記実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表された次の式2におけるランプレートについてのべき乗数m1、デュエルタイムについてのべき乗数m2および最低温度についてのべき乗数m3を求め、求めた前記べき乗数m1、m2およびm3を式2に適用して加速係数AFを算出するステップと、ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数前記算出した前記加速係数AFおよび前記測定した前記試験寿命Nlabから前記製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップと、を含む方法。 【課題】製品のはんだ接合の寿命を予測することができる簡便な方法を実現する。【解決手段】寿命予測方法は、使用環境での最高温度、最低温度および温度サイクルの周波数を設定するステップと、加速試験のための実験環境での最高温度、最低温度および温度サイクルの周波数を設定するステップと、加速試験を実施して製品が故障するまでの試験寿命を測定するステップと、使用環境での温度サイクルのプロファイルデータ、実験環境での温度サイクルのプロファイルデータおよび試験寿命のデータから、使用環境および実験環境それぞれでのランプレートおよびデュエルタイムを用いて表された新しい加速係数式におけるランプレートおよびデュエルタイムそれぞれについてのべき乗数を求め、それらのべき乗数を加速係数式に適用して加速係数を算出するステップと、算出した加速係数および測定した試験寿命から製品の使用寿命を算出するステップとを含む。【選択図】図2


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特許公報(B2)_はんだ接合の寿命予測方法

生命科学関連特許情報

タイトル:特許公報(B2)_はんだ接合の寿命予測方法
出願番号:2012093407
年次:2015
IPC分類:G01N 17/00,G01N 3/60


特許情報キャッシュ

吉村 秋文 岡本 圭司 JP 5808285 特許公報(B2) 20150918 2012093407 20120416 はんだ接合の寿命予測方法 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 390009531 INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION 上野 剛史 100108501 太佐 種一 100112690 市位 嘉宏 100091568 吉村 秋文 岡本 圭司 20151110 G01N 17/00 20060101AFI20151021BHJP G01N 3/60 20060101ALI20151021BHJP JPG01N17/00G01N3/60 D G01N 17/00 G01N 3/60 JSTPlus/JST7580(JDreamIII) 特開2002−076071(JP,A) 特開2004−237304(JP,A) 米国特許出願公開第2004/0158450(US,A1) 20 2013221844 20131028 21 20141001 福田 裕司本発明は、はんだ接合の寿命予測に関し、特に、加速試験を用いてはんだ接合製品のはんだ接合の寿命を予測する方法に関する。従来、はんだで接合された電子部品などの製品に対するはんだ接合の寿命予測には、ノリス・ランズバーグ(Norris−Landzberg)の修正コフィン・マンソン(Modified Coffin−Manson)の式が最も良く使われている。この式は、次のように表される。式1において、加速係数AF(Acceleration Factor)は加速試験の実験結果が使用環境に対してどれだけ加速しているかを表す数字であり、添え字のfieldは市場の使用環境を示し、labは実験環境を示す。ΔTfieldおよびΔTlabは高温と低温を繰り返す温度サイクル試験の際のTmax(最高温度)とTmin(最低温度)の差である。Fは温度サイクルの周波数(一定時間あたりに温度が上昇と下降を何サイクルするかを表す)で、Ffieldは使用環境での温度サイクルの周波数であり、Flabは実験環境での温度サイクルの周波数である。Tmax_fieldは使用環境の最高温度であり、Tmax_labは実験環境の最高温度である。Eaは活性化エネルギーであり、Rはボルツマン定数である。活性化エネルギーEaは実験結果から求められる値(定数)であり、一般的に寿命推定に用いられている5Sn−95Pbはんだでの値は0.123eVが良く用いられる。ボルツマン定数Rは8.6159x10−5eV/k(物理定数)である。ΔT(ΔTfieldおよびΔTlab)に対するべき乗数nは実験結果からも求まる値(定数)であり、5Sn−95Pbはんだではn=1.9、Pbフリーはんだではn=2.1などが使用されている。F(FfieldおよびFlab)に対するべき乗数mはノリス・ランズバーグの実験によって求められる値(定数)であり、m=1/3である。加速試験の実験の際に、使用環境(field)および実験環境(lab)でのΔT、FおよびTmaxは既知として与えられ、上記の定数をもとに計算することで、実験結果から市場の使用環境(field)の寿命を予測することが可能である。例えば、実験したあるはんだ接合の試験寿命が3000サイクルで、修正コフィン・マンソンの式から求めた加速係数AFが4.5であるとすると、市場の使用環境では3000サイクル×4.5(加速係数)=13500サイクルの使用寿命と推定することができる。一方、有限要素解析を用いてはんだの疲労寿命を予測することが行われ、ひずみエネルギー密度がはんだ接合の疲労寿命を予測するパラメータの1つとして用いられている。有限要素解析のモデル化して計算された加速係数は実際の実験結果と調和する。他方、はんだ接合部の亀裂進展速度を求めて用いるようなはんだ接合の寿命予測方法も提案されており、特許文献1乃至3にその寿命予測方法が示されている。特開2005−148016号公報特開2008−2869号公報特開2012−18107号公報従来から良く使われている修正コフィン・マンソンの式では、その式より加速係数AFは温度サイクルの周波数Fの関数になっている。分母にある実験環境での温度サイクルの周波数Flabとの関系では、mは1/3で正の値であることからも、Flabの値が大きな速い温度サイクルでは、加速係数AFの値は小さくなり、したがって寿命は長くなるのに対して、Flabの値が小さな遅い温度サイクルでは、加速係数AFの値は大きくなり、したがって寿命は短くなる。しかしながら、オーブン条件を図1に示すようなJEDECJESD22−A 104 ConditionG (−45/125℃)、即ち−45℃のTmin(最低温度)、125℃のTmax(最高温度)およびSoak Mode 2、即ち最低5分のTmin、Tmaxの保持時間で、温度サイクルの周波数を2サイクル/時間(図1の110を参照)および2.6サイクル/時間(図1の120を参照)の条件で実験を行った結果、温度サイクルの周波数の速い2.6サイクル/時間の方が、寿命は約20%早く、即ち短くなった。修正コフィン・マンソンの式による計算では、温度サイクルの周波数の遅い2サイクル/時間の方が温度サイクルの周波数の速い2.6サイクル/時間よりも加速係数AFの値は大きくなり、寿命は約9%短くなるのであるが、実験結果より、もはや修正コフィン・マンソンの式による計算では製品のはんだ接合の寿命予測を正確にできなくなってきている。有限要素解析のモデル化して計算された加速係数は実際の実験結果と調和するが、有限要素解析のシミュレーションに関しては、実験する対象製品の形状毎にモデルを作成する必要があり、モデルを表現する式、モデルの作り方、境界条件ならびに取り込むパラメーターによって、全く異なった結果となり、一般化されておらず、簡便な寿命予測方法になっていない。また、はんだ接合部の亀裂進展速度を利用するようなはんだ接合の寿命予測方法も、個別に亀裂進展速度を求めて用いるものであり、やはり簡便な寿命予測方法になっていない。本発明は、製品のはんだ接合の寿命を予測することができる簡便な方法の実現を目的とする。本発明の目的には、そのようなはんだ接合の寿命を修正コフィン・マンソンの式よりも正確に予測することができる方法を提供することが含まれる。本発明により提供される1実施態様のはんだ接合の寿命を予測する方法は、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、加速試験を実施して製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表された次の式2におけるランプレートについてのべき乗数m1およびデュエルタイムについてのべき乗数m2を求め、求めたべき乗数m1およびm2を式2に適用して加速係数AFを算出するステップと、算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップとを含む。ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数なお、当分野の技術として理解されているように、「ランプレート(Ramp Rate)」は高温に上昇または低温に下降する温度速度(単位:℃/時間)であり、「デュエルタイム(DwellTime)」は所定の高温または低温における保持時間(単位:時間)である。好ましくは、加速係数AFを算出するステップは、ランプレートRampfieldおよびRamplabの項のべき乗数m1を求めるときに、ランプレートRamplabについて実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定することを含む。好ましくは、実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、試験寿命Nlabを温度の上昇または下降のランプレートRampUplabまたはRampDownlabに対応するランプレートRamplabで表す関数を導出して、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関を判定することを含む。好ましくは、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m1=0となり、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1=1とする。好ましくは、試験寿命NlabとランプレートRamplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命NlabをランプレートRamplabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化したランプレートRamplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm1を求め、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する。好ましくは、実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが異なると判定したときには、試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関を判定することと、試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関を判定することとを含む。好ましくは、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した高温上昇時のランプレートRampUplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する。好ましくは、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した低温下降時のランプレートRampDownlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する。好ましくは、加速係数AFを算出するステップは、デュエルタイムDwellfieldおよびDwelllabの項のべき乗数m2を求めるときに、デュエルタイムDwelllabについて実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じか異なるかを判定することを含む。好ましくは、実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、試験寿命Nlabを高温または低温のデュエルタイムDwell_HighlabまたはDwell_Lowlabに対応するデュエルタイムDwelllabで表す関数を導出して、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関を判定することを含む。好ましくは、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m2=0となり、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする。好ましくは、試験寿命NlabとデュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命NlabをデュエルタイムDwelllabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化したデュエルタイムDwelllabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm2を求め、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する。好ましくは、実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが異なると判定したときには、試験寿命Nlabを高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関を判定することと、試験寿命Nlabを低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数を導出して、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関を判定することとを含む。好ましくは、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する。好ましくは、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする。好ましくは、試験寿命Nlabと低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、試験寿命Nlabを低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数より、正規化した試験寿命Nlabを正規化した低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する。本発明により提供される1実施態様のはんだ接合の寿命を予測する方法は、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、製品の加速試験を実施して製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表された次の式3におけるランプレートについてのべき乗数m1、デュエルタイムについてのべき乗数m2および最低温度についてのべき乗数m3を求め、求めたべき乗数m1、m2およびm3を式3に適用して加速係数AFを算出するステップと、算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップとを含む。ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数本発明により、製品のはんだ接合の寿命を予測することができる簡便な方法が実現される。特に、そのようなはんだ接合の寿命を修正コフィン・マンソンの式よりも正確に予測することができる方法が提供される。2つの異なる周波数の温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。本発明の1実施形態に係るはんだ接合の寿命を予測する方法を概略的に示す流れ図である。図2に示す方法のステップ240における処理を示す流れ図である。ランプレートに関して温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。デュエルタイムに関して温度サイクルのプロファイルを示すグラフである。試験寿命をランプレートで表す関数を示すグラフである。正規化した試験寿命を正規化したランプレートで表す一次関数を示すグラフである。試験寿命をデュエルタイムで表す関数を示すグラフである。正規化した試験寿命を正規化したデュエルタイムで表す一次関数を示すグラフである。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、記載された実施形態の内容に限定して解釈されるべきではない。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ構成部分乃至構成要素には同じ番号を付している。図2に、本発明の1実施形態に係るはんだ接合の寿命を予測する方法200の流れを概略的に示す。まず、はんだ接合された製品の使用条件を設定する(ステップ210)。製品の使用条件には、製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldが含まれるが、それらが製品の仕様として得られる場合にはそのままそれらを設定に使用する。製品の仕様としては、一般的に下記事項は最低限の情報として与えられる。−製品保証年数−パワーオン時間(電源が入った状態の保障時間)−オン/オフサイクル(製品の電源をオン/オフするサイクル数)−製品環境の最低/最高温度(製品環境は、製品が搭載されての全体の環境)−製品そのものの最低/最高温度−製品の最大パワー−空冷時は空冷する空気流量次に、加速試験の条件を設定する(ステップ220)。加速試験の条件には、製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabが含まれる。例えば、加速試験として、図1に示すようなJEDEC JESD22−A 104 ConditionG (−45/125℃)、即ち−45℃のTmin(最低温度)、125℃のTmax(最高温度)およびSoak Mode 2、即ち最低5分のTmin、Tmaxのデュエルタイム(保持時間)で、温度サイクルの周波数を2サイクル/時間(図1の110を参照)および2.6サイクル/時間(図1の120を参照)の条件で実験を行う場合には、最高温度Tmax_labは125℃に、最低温度Tmin_labは−45℃に、そして、温度サイクルの周波数Flabは2サイクル/時間および2.6サイクル/時間に設定する。次に、設定した条件で加速試験を実施する(ステップ230)。この加速試験を実施することにより、製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定する。加速試験は、製品について温度サイクルの温度負荷による故障発生の加速でもって試験寿命Nlabを測定することができるのであれば、実際の実験ばかりでなく、その実験を忠実に再現できる実験のシミュレーションによるものであっても構わない。次に、新しい加速係数式にて加速係数を求める(ステップ240)。新しい加速係数式としては、先に示した式2を用いても良いし式3を用いても良い。式2または式3を用いることにより、加速係数を求めることができる。式2については、ステップ210で設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、ステップ220で設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびにステップ230で測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表されたランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1のべき乗数m1およびデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2のべき乗数m2を求め、求めたべき乗数m1およびm2を式2に適用して加速係数AFを算出する。式3についても、同様に、ステップ210で設定した使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、ステップ220で設定した実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびにステップ230で測定した試験寿命Nlabのデータから、使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表されたランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1のべき乗数m1、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2のべき乗数m2および最低温度の項[Tmin_field/Tmin_lab]m3のべき乗数m3を求め、求めたべき乗数m1、m2およびm3を式3に適用して加速係数AFを算出する。そして、製品の寿命を予測する(ステップ250)。製品の寿命は、式2または式3により算出した加速係数AFおよび測定した試験寿命Nlabから製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出して予測する。このようにして予測されるはんだ接合の寿命は、修正コフィン・マンソンの式のような温度サイクルの周波数によるのではなくて、新たに考え出されたランプレートおよびデュエルタイムまたはランプレート、デュエルタイムおよび最低温度によって導かれるので、加速試験がより精度良く反映されており、修正コフィン・マンソンの式による寿命よりもより実験結果に合致する。図3に、方法200のステップ240において行われる処理300の流れを示す。まず、温度サイクルのプロファイルを取得する(ステップ310)。温度と時間の関係を表した温度サイクルのプロファイルについては、使用環境での温度サイクルのプロファイルと実験環境での温度サイクルのプロファイルが含まれる。使用環境での温度サイクルのプロファイルデータは、使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldにより得られ、実験環境での温度サイクルのプロファイルデータは、実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabにより得られる。例えば、使用環境での温度サイクルのプロファイルはそのデータより次のようにして得られる。パワーオン時間が40000時間でオン/オフサイクルが3000サイクルの場合には、40000/3000≒13.3時間/サイクルと算出され、1サイクルの時間は約13.3時間となる。温度の上昇および下降にかかる時間が製品とそのアプリケーションの特徴から、温度の上昇および下降の時間をそれぞれ30分ずつ、そして高温および低温の保持時間を同じとすると、使用環境でのデュエルタイムについては、Dwell_Highfield=Dwell_Lowfield=Dwellfieldであり、Dwellfield=[(40000/3000)−(0.5*2)]/2≒6.17時間となる。また、使用環境でのランプレートについては、製品の使用環境での最低温度Tmin_fieldおよび最高温度Tmax_fieldをそれぞれ−10℃および105℃として、温度の上昇および下降のランプレートRampUpfieldおよびRampDownfieldの大きさが同じとすると、RampUpfield=RampDownfield=Rampfieldであり、Rampfield=[105−(−10)]/30≒3.83℃/分となる。なお、使用環境での高温および低温のデュエルタイムならびに温度の上昇および下降のランプレートの大きさが同じとしたが、それらが異なっていても、デュエルタイムDwell_HighfieldおよびDwell_LowfieldならびにランプレートRampUpfieldおよびRampDownfieldのそれぞれは得られる。また、実験環境での温度サイクルのプロファイルはそのデータより次のようにして得られる。実験環境での温度サイクルのプロファイルは、その温度と時間のデータを用いてグラフに表すと、図4および図5に示すようになる。図4および図5のグラフは、温度サイクルの周波数が2.6サイクル/時間の速い(FAST)ときと2サイクル/時間の遅い(SLOW)ときの13の温度(℃)と時間(秒)をつなげて温度と時間の関係を表している。図4および図5には、温度サイクルの1サイクル分しか示されていないが、同じことが繰り返されるので、温度サイクルのプロファイルとしては1サイクル分であっても構わない。また、図4および図5には、温度サイクルのプロファイルデータとして温度サイクルの周波数が異なる2つの例が示されているが、温度サイクルのプロファイルデータは温度サイクルの周波数が1つに決められたものだけであっても構わない。さらに、温度サイクルの周波数が1つに決められている場合でも、ランプレートとデュエルタイムを色々に変えることで、様々な温度サイクルのプロファイルが得られる。次に、温度サイクルのプロファイルを分割して(ステップ315)、ランプレートの項とデュエルタイムの項をそれぞれ処理する。使用環境でのランプレートおよびデュエルタイムについては既に説明したので、実験環境でのランプレートおよびデュエルタイムについて説明する。実験環境でのランプレートも、温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabが含まれる。実験環境でのランプレートについては、温度の上昇または下降時の温度と時間の関係が直線に90%適合する部分の温度速度(単位:℃/時間)をランプレートとするか、あるいは最高温度Tmax_lab−15℃と最低温度Tmin_lab+10℃との間の範囲で温度が上昇するまたは下降する温度速度(単位:℃/時間)をランプレートとすることができる。図4では、温度下降のランプレートRampDownlabは直線に90%適合する部分の温度速度(単位:℃/時間)から求め、温度上昇のランプレートRampUplabは最高温度Tmax_lab−15℃と最低温度Tmin_lab+10℃との間の範囲で温度が上昇する温度速度(単位:℃/時間)から求める。一方、実験環境でのデュエルタイムも、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが含まれる。実験環境でのデュエルタイムについては、 高温側のデュエルタイムDwell_Highlabは最高温度Tmax_labと最高温度Tmax_lab−15℃との間に保持される時間とし、低温側のデュエルタイムDwell_Lowlabは最低温度Tmin_labと最低温度Tmin_lab+10℃との間に保持される時間とすることができる。例えば、最高温度Tmax_labが125℃のときには、高温側のデュエルタイムDwell_Highlabは、製品が125−15=110℃と125℃との間に保持される時間であり、最低温度Tmin_labが−45℃のときには、低温側のデュエルタイムDwell_Lowlabは、製品が−45℃と−45+10=−35℃との間に保持される時間である。図5に示されるように、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabがそれぞれ温度サイクルのプロファイルから求まる。図3の左側に示されるランプレートの項の処理については、まず、温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定する(ステップ320)。この判定では、それらのランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが20%以上異なる場合には異なると判定し、そうでなければ同じと判定することができる。その場合、ランプレートの速い方、即ち大きさの大きい方を基準にして、その大きさの20%とそれら両ランプレートの大きさの差とを比較することで判定しても良い。次に、温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、ステップ330へ進み、ランプレートと寿命との相関を計算する。この計算では、温度サイクルのプロファイルデータより、少なくとも3つの異なるデュエルタイムについてそれぞれのデュエルタイムでの少なくとも3つの異なるランプレートで試験寿命Nlabを表す関数を導出する。例えば、3つの異なるデュエルタイムが、高温側でも低温側でもまたは両方の側で同じでも良いが、5分、10分および20分とし、それぞれのデュエルタイムでの3つの異なるランプレートが、上昇時でも下降時でもまたは両方が同じでも良いが、上昇時で82.5℃/分、16.5℃/分および6.6℃/分として、それぞれのデュエルタイムとランプレートとの9の組み合わせについて、加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用すると、次の表1に示すような結果が得られる。なお、加速試験の実施時間を考慮して、試験寿命Nlabには加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用しているが、試験寿命Nlabは寿命N(50)に限定されない。加速試験の実施時間を考慮しないのであれば、加速試験した製品のうちの50%以上が故障する任意の寿命N(P)、50≦P≦100を適用して構わない。ただ、試験寿命Nlabが信頼できて精度を有するものであるためには、加速試験した製品のうちの50%以上が故障することは必要である。表1のデータより寿命N(50)を縦軸にそしてランプレートを横軸にとってグラフにすると、図6に示す関数が導出される。図6より、ランプレートが速く、即ち大きくなると、寿命N(50)は小さく、即ち短くなっている。次に、寿命との相関を判定する(ステップ332)。この判定では導出された関数が用いられる。図6に示すように、導出された3つの関数は類似したものになっており、寿命とランプレートとの相関を示している。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、ランプレートの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかランプレートがしていないのであれば、寿命とランプレートとの相関はないと判定できる。この場合には、ステップ334に進み、式2または式3のランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1についてはm1=0となり、[Rampfield/Ramplab]m1=1とする。その後ステップ390に進み、[Rampfield/Ramplab]m1=1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ332の判定で寿命とランプレートとの相関があると判定されると、ランプレートの項を計算するステップ336に進む。ランプレートの項の計算は、ステップ330(ランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)をランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化したランプレートで表す一次関数を導出する。この導出には、表1のデータの対数を取って、次の表2に示す値を用いる。 寿命N(50)を縦軸にそしてランプレートを横軸にとって表2の数値をグラフにすると、図7に示す一次関数が導出される。これら3つの一次関数の傾き、即ち変数xの係数は求まる。3つの傾きの平均を取って一次関数の傾きとする。ランプレートは、RampUplab=RampDownlab=Ramplabなので、得られた傾きからm1が求まり、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する。Rampfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Ramplabについては加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。一方、ステップ320で温度の上昇および下降のランプレートの大きさが異なると判定したときには、それぞれステップ340および350へ進む。ステップ340では高温上昇時のランプレートと寿命との相関を計算し、ステップ350では低温下降時のランプレートと寿命との相関を計算する。これらの計算も、ステップ330での計算と同様にして行われる。ただ、ランプレートについてのデータが、高温上昇時のランプレートについてのデータまたは低温下降時のランプレートについてのデータとなる。そして、表1に示したようにそれぞれにデータが得られ、図6に示したように寿命N(50)を高温上昇時のランプレートで表す関数または低温下降時のランプレートで表す関数が導出される。次に、それぞれ寿命との相関を判定する(ステップ342および352)。これらの判定も、ステップ332の判定と同様にして行われる。即ち、ステップ340または350で導出された3つの関数が類似したものになっていれば、寿命との相関があると判定できる。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、ランプレートの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかランプレートがしていないのであれば、寿命とランプレートとの相関はないと判定できる。この場合には、それぞれステップ344および354に進み、式2または式3のランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とし、また、ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする。その後ステップ390に進み、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1または[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1は、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ342の判定で寿命と高温上昇時のランプレートとの相関があると判定されると、高温上昇時のランプレートの項を計算するステップ346に進む。また、ステップ352の判定で寿命と低温下降時のランプレートとの相関があると判定されると、低温下降時のランプレートの項を計算するステップ356に進む。高温上昇時のランプレートの項の計算および低温下降時のランプレートの項の計算も、ステップ336での計算と同様にして行われる。即ち、ステップ340(高温上昇時のランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を高温上昇時のランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した高温上昇時のランプレートで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する。RampUpfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、RampUplabについては加速試験で得られる値を用いる。また、ステップ350(低温下降時のランプレートと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を低温下降時のランプレートで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した低温下降時のランプレートで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する。RampDownfieldについても先に述べたようにして得られる値を用い、RampDownlabについても加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したランプレートの項[RampUpfield/RampUplab]m1aまたは[RampDownfield/RampDownlab]m1bは、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。図3の右側に示されるデュエルタイムの項の処理については、まず、高温および低温のデュエルタイムが同じか異なるかを判定する(ステップ325)。この判定でも、それらのデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが20%以上異なる場合には異なると判定し、そうでなければ同じと判定することができる。その場合、デュエルタイムの長い方を基準にして、その長い方の時間の20%とそれら両デュエルタイムの時間差とを比較することで判定しても良い。次に、高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、ステップ360へ進み、デュエルタイムと寿命との相関を計算する。この計算でも、温度サイクルのプロファイルデータより、少なくとも3つの異なるランプレートについてそれぞれのランプレートでの少なくとも3つの異なるデュエルタイムで試験寿命Nlabを表す関数を導出する。例えば、3つの異なるランプレートが、上昇時でも下降時でもまたは両方が同じでも良いが、上昇時で82.5℃/分、16.5℃/分および6.6℃/分とし、それぞれのランプレートでの3つの異なるデュエルタイムが、高温側でも低温側でもまたは両方の側で同じでも良いが、5分、10分および20分として、それぞれのランプレートとデュエルタイムとの9の組み合わせについて、加速試験した製品のうちの50%が故障する寿命N(50)を適用すると、先に示した表1のような結果が得られる。そして、表1のデータより寿命N(50)を縦軸にそしてデュエルタイムを横軸にとってグラフにすると、図8に示す関数が導出される。次に、寿命との相関を判定する(ステップ362)。この判定でも導出された関数が用いられる。図8に示すように、導出された3つの関数は類似したものになっており、寿命とデュエルタイムとの相関を示している。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、デュエルタイムの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかデュエルタイムがしていないのであれば、寿命とデュエルタイムとの相関はないと判定できる。この場合には、ステップ364に進み、式2または式3のデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2についてはm2=0となり、[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする。その後ステップ390に進み、[Dwellfield/Dwelllab]m2=1は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ362の判定で寿命とデュエルタイムとの相関があると判定されると、デュエルタイムの項を計算するステップ366に進む。デュエルタイムの項の計算は、ステップ360(デュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)をデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化したデュエルタイムで表す一次関数を導出する。この導出にも、表1のデータの対数を取った表2に示す値を用いる。寿命N(50)を縦軸にそしてデュエルタイムを横軸にとって表2の数値をグラフにすると、図9に示す一次関数が導出される。これら3つの一次関数の傾き、即ち変数xの係数は求まる。3つの傾きの平均を取って一次関数の傾きとする。デュエルタイムは、Dwell_Highlab=Dwell_Lowlab=Dwelllabなので、得られた傾きからm2が求まり、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する。Dwellfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Dwelllabについては加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2は式2または式3の新しい加速係数式に適用される。一方、ステップ325で高温および低温のデュエルタイムが異なると判定したときには、それぞれステップ370および380へ進む。ステップ370では高温のデュエルタイムと寿命との相関を計算し、ステップ380では低温のデュエルタイムと寿命との相関を計算する。これらの計算も、ステップ360での計算と同様にして行われる。ただ、デュエルタイムについてのデータが、高温のデュエルタイムについてのデータまたは低温のデュエルタイムについてのデータとなる。そして、表1に示したようにそれぞれにデータが得られ、図8に示したように寿命N(50)を高温のデュエルタイムで表す関数または低温のデュエルタイムで表す関数が導出される。次に、それぞれ寿命との相関を判定する(ステップ372および382)。これらの判定も、ステップ362の判定と同様にして行われる。即ち、ステップ370または380で導出された3つの関数が類似したものになっていれば、寿命との相関があると判定できる。一方、導出された3つの関数が異なっていたり、デュエルタイムの全範囲で寿命N(50)が例えば5%も変わらないような寄与しかデュエルタイムがしていないのであれば、寿命とデュエルタイムとの相関はないと判定できる。この場合には、それぞれステップ374および384に進み、式2または式3のデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とし、また、デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする。その後ステップ390に進み、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1または[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1は、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。ステップ372の判定で寿命と高温のデュエルタイムとの相関があると判定されると、高温のデュエルタイムの項を計算するステップ376に進む。また、ステップ382の判定で寿命と低温のデュエルタイムとの相関があると判定されると、低温のデュエルタイムの項を計算するステップ386に進む。高温のデュエルタイムの項の計算および低温のデュエルタイムの項の計算も、ステップ366での計算と同様にして行われる。即ち、ステップ370(高温のデュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を高温のデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した高温のデュエルタイムで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する。Dwell_Highfieldについては先に述べたようにして得られる値を用い、Dwell_Highlabについては加速試験で得られる値を用いる。また、ステップ380(低温のデュエルタイムと寿命との相関を計算)で導出された3つの寿命N(50)を低温のデュエルタイムで表す関数より、正規化した寿命N(50)を正規化した低温のデュエルタイムで表す一次関数を導出し、導出した一次関数の傾きからデュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する。Dwell_Lowfieldについても先に述べたようにして得られる値を用い、Dwell_Lowlabについても加速試験で得られる値を用いる。その後ステップ390に進み、算出したデュエルタイムの項[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aまたは[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bは、式2または式3の新しい加速係数式に適用される。最後に、ステップ390で、算出されたそれぞれの対応するランプレートの項およびデュエルタイムの項の値を式2または式3の新しい加速係数式に適用して、加速係数AFを計算する。図3の処理300で算出した加速係数AFと寿命N(50)との積を計算して製品の使用寿命を算出することで、図2のステップ250に示すように、製品の寿命を予測する。新しい加速係数式の式3には、最低温度の項[Tmin_field/Tmin_lab]m3も含まれている。この最低温度の項は、ランプレートおよびデュエルタイムのように最低温度もはんだ接合の寿命に影響することを考慮して組み込まれている。図3でランプレートの項およびデュエルタイムの項の値を求めたのと同じようにして、最低温度の項の値も求めることができる。以上、実施態様を用いて本発明の説明をしたが、本発明の技術的範囲は実施態様について記載した範囲には限定されない。実施態様に種々の変更又は改良を加えることが可能であり、そのような変更又は改良を加えた態様も当然に本発明の技術的範囲に含まれる。はんだで接合された製品のはんだ接合の寿命を予測する方法であって、前記製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、前記製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、前記製品の前記加速試験を実施して前記製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、前記設定した前記使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、前記設定した前記実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに前記測定した前記試験寿命Nlabのデータから、前記使用環境でのランプレートRampfieldおよびデュエルタイムDwellfield、ならびに前記実験環境でのランプレートRamplabおよびデュエルタイムDwelllabを用いて表された次の式1におけるランプレートについてのべき乗数m1およびデュエルタイムについてのべき乗数m2を求め、求めた前記べき乗数m1およびm2を式1に適用して加速係数AFを算出するステップと、ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数前記算出した前記加速係数AFおよび前記測定した前記試験寿命Nlabから前記製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップと、を含む方法。前記加速係数AFを算出するステップは、前記ランプレートRampfieldおよびRamplabの項の前記べき乗数m1を求めるときに、前記ランプレートRamplabについて前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じか異なるかを判定することを含む、請求項1に記載の方法。前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが同じと判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記温度の上昇または下降のランプレートRampUplabまたはRampDownlabに対応するランプレートRamplabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関を判定することを含む、請求項2に記載の方法。 前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m1=0となり、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1=1とする、請求項3に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記ランプレートRamplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記ランプレートRamplabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記ランプレートRamplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm1を求め、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1を算出する、請求項3に記載の方法。前記実験環境での温度サイクルの温度の上昇および下降のランプレートRampUplabおよびRampDownlabの大きさが異なると判定したときには、前記試験寿命Nlabを高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関を判定することと、前記試験寿命Nlabを低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関を判定することとを含む、請求項2に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてはm1a=0となり、[RampUpfield/RampUplab]m1a=1とする、請求項6に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温上昇時のランプレートRampUplabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温上昇時のランプレートRampUplabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記高温上昇時のランプレートRampUplabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の一方の部分をなす[RampUpfield/RampUplab]m1aについてのm1aを求め、前記[RampUpfield/RampUplab]m1aを算出する、請求項6に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてはm1b=0となり、[RampDownfield/RampDownlab]m1b=1とする、請求項6、7または8に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温下降時のランプレートRampDownlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記低温下降時のランプレートRampDownlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記低温下降時のランプレートRampDownlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記ランプレートの項[Rampfield/Ramplab]m1の他方の部分をなす[RampDownfield/RampDownlab]m1bについてのm1bを求め、前記[RampDownfield/RampDownlab]m1bを算出する、請求項6、7または8に記載の方法。前記加速係数AFを算出するステップは、前記デュエルタイムDwellfieldおよびDwelllabの項の前記べき乗数m2を求めるときに、前記デュエルタイムDwelllabについて前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じか異なるかを判定することを含む、請求項1または2に記載の方法。前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが同じと判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温または低温のデュエルタイムDwell_HighlabまたはDwell_Lowlabに対応するデュエルタイムDwelllabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関を判定することを含む、請求項11に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、m2=0となり、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2=1とする、請求項12に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記デュエルタイムDwelllabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記デュエルタイムDwelllabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記デュエルタイムDwelllabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きからm2を求め、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2を算出する、請求項12に記載の方法。前記実験環境での高温および低温のデュエルタイムDwell_HighlabおよびDwell_Lowlabが異なると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関を判定することと、前記試験寿命Nlabを前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数を導出して、前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関を判定することとを含む、請求項11に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてはm2a=0となり、[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2a=1とする、請求項15に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記高温のデュエルタイムDwell_Highlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の一方の部分をなす[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aについてのm2aを求め、前記[Dwell_Highfield/Dwell_Highlab]m2aを算出する、請求項15に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関がないと判定したときには、前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてはm2b=0となり、[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2b=1とする、請求項15、16または17に記載の方法。前記試験寿命Nlabと前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabとの相関の判定において相関があると判定したときには、前記試験寿命Nlabを前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す関数より、正規化した前記試験寿命Nlabを正規化した前記低温のデュエルタイムDwell_Lowlabで表す一次関数を導出して、当該一次関数の傾きから前記デュエルタイムの項[Dwellfield/Dwelllab]m2の他方の部分をなす[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bについてのm2bを求め、前記[Dwell_Lowfield/Dwell_Lowlab]m2bを算出する、請求項15、16または17に記載の方法。はんだで接合された製品のはんだ接合の寿命を予測する方法であって、前記製品の使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldを設定するステップと、前記製品の加速試験のための実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabを設定するステップと、前記製品の前記加速試験を実施して前記製品が故障するまでの試験寿命Nlabを測定するステップと、前記設定した前記使用環境での最高温度Tmax_field、最低温度Tmin_fieldおよび温度サイクルの周波数Ffieldによる温度サイクルのプロファイルデータ、前記設定した前記実験環境での最高温度Tmax_lab、最低温度Tmin_labおよび温度サイクルの周波数Flabによる温度サイクルのプロファイルデータ、ならびに前記測定した前記試験寿命Nlabのデータから、前記使用環境でのランプレートRampfield、デュエルタイムDwellfieldおよび最低温度Tmin_field、ならびに前記実験環境でのランプレートRamplab、デュエルタイムDwelllabおよび最低温度Tmin_labを用いて表された次の式2におけるランプレートについてのべき乗数m1、デュエルタイムについてのべき乗数m2および最低温度についてのべき乗数m3を求め、求めた前記べき乗数m1、m2およびm3を式2に適用して加速係数AFを算出するステップと、ΔTfield=Tmax_field−Tmin_fieldΔTlab=Tmax_lab−Tmin_labn:はんだにより決まる定数Ea:活性化エネルギーR:ボルツマン定数前記算出した前記加速係数AFおよび前記測定した前記試験寿命Nlabから前記製品の使用寿命Nfield=AFxNlabを算出するステップと、を含む方法。


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