C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
(1)
まえがき
この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が制定した日
本工業規格である。
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
(1)
目次
ページ
序文
1
1.
目的及び適用範囲
2
2.
概要
2
3.
試験装置
3
4.
厳しさ
3
5.
温度監視点の選択及び監視温度の決定(発熱供試品だけに適用)
3
6.
前処理
4
7.
初期測定
4
8.
試験条件
4
9.
中間測定
5
10.
後処理
5
11.
最終測定
6
12.
故障判定基準
6
13.
製品規格に規定する事項
6
日本工業規格
JIS
C
0038
: 1997
(IEC 60068-2-50 :
1983
)
環境試験方法−電気・電子−
発熱供試品及び非発熱
供試品に対する低温/振動(正弦波)複合試験
Basic environmental testing procedures Part 2 : Tests
Tests Z/AFc : Combined cold/vibration (sinusoidal) tests
for both heat-dissipating and non-heat-dissipating specimens
序文 この規格は,1983 年に第 1 版として発行された IEC 60068-2-50 [Basic environmental testing procedures
− Part2 : Tests. Tests Z/AFc : Combined cold/vibration (sinusoidal) tests for both heat-dissipating and
non-heat-dissipating specimens]
を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工
業規格である。
なお,この規格で点線の下線を施してある事項は,原国際規格にない事項である。また,IEC 規格番号
は,1997 年 1 月 1 日から実施の IEC 規格新番号体系によるものであり,これより前に発行された規格に
ついても,規格番号に 60000 を加えた番号に切り替えた。これは,番号だけの切替えであり,内容は同一
である。
i)
一般 この規格は,発熱供試品及び非発熱供試品のどちらにも適用できる低温/振動(正弦波)複合
試験について規定したものである。基本的には,JIS C 0040-1995[環境試験方法−電気・電子−正弦
波振動試験方法]及び JIS C 0020-1995[環境試験方法−電気・電子−低温(耐寒性)試験方法]を複
合したものである。
試験手順は,低温に放置している間に,供試品が温度安定に達する場合に限って適用する。
備考 発熱供試品のための試験手順では,供試装置を試験温度に安定させてからスイッチを入れるこ
とは考えていない。振動と一緒にスイッチを入れて実施することが必要な場合の,非発熱供試
品のために規定した試験手順は,単一の機能点検又は供試条件中の間隔をおいての一連の機能
点検を規定することによって適用してもよい。
ii)
振動 ここに規定した振動試験方法は,基本的には JIS C 0040 と同等なものである。JIS C 0040 の一
つ以上の耐久性試験手順を適用してもよい。耐久性試験手順後の振動応答検査は,この複合試験では
規定しない。
iii)
温度 発熱供試品を試験するための温度条件は,自由空間状態のもとで熱ストレスが加わるのと同じ
ように熱ストレスが供試品に加わることを意図している。
振動試験機と複合された試験槽の中で,自由空間状態の影響をシミュレートすることは大変難しい
ので,通常,この試験には強制空気循環槽を使用する。
監視には,供試品の最高表面温度を測定する。監視点及び監視温度は,試験を実施する前に,規定
2
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
した周囲温度の自由空間状態に供試品を置くことで決定する。
iv)
引用規格及び関連規格 次に掲げる規格の内,JIS C 0020 及び JIS C 0040 は,この規格に引用される
ことによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの引用規格のうちで,発効年(又は発行年)
を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構成するものであって,その後の改正
版・追補には適用しない。発効年(又は発行年)を付記していない引用規格は,その最新版(追補を
含む。
)を適用する。
JIS C 0010, JIS C 0025, JIS C 0047
及び JIS C 0095 は,関連規格である。
JIS C 0010-1993
環境試験方法−電気・電子−通則
備考 JIS C 0010-1993 は,IEC 60068-1:1988, Environmental testing. Part1 : General and guidance 及び
Amendment 1 (1992)
と一致している。
JIS C 0020-1995
環境試験方法−電気・電子−低温(耐寒性)試験方法
備考 JIS C 0020-1995 は,IEC 60068-2-1:1990, Environmental testing−Part2 : Tests. Tests A : Cold 並
びに Amendment 1 (1993) 及び Amendment 2 (1994) と一致している。
JIS C 0025-1988
環境試験方法(電気・電子)温度変化試験方法
備考 JIS C 0025-1988 は,IEC60068-2-14:1984, Basic environmental testing procedures−Part2 : Tests.
Test N : Change of temperature
及び Amendment 1 (1986) と同等である。
JIS C 0040-1995
環境試験方法−電気・電子−正弦波振動試験方法
備考 JIS C 0040-1995 は,IEC 60068-2-6:1982, Basic environmental testing procedures−Part2 : Tests
−Test Fc and guidance : Vibration (sinusoidal) (Fifth edition) 並びに Amendment 1 (1983) 及
び Amendment2 (1985) と一致している。
参考 IEC 60068-2-6 は,1995 年に第 6 版が発行されている。
JIS C 0047-1995
環境試験方法−電気・電子−動的試験での供試品の取付方法及び指針
備考 JIS C 0047-1995 は,IEC 60068-2-47 : 1982, Basic environmental testing procedures.Part2 : Tests.
Mounting of components, equipment and other articles for dynamic tests including shock (Ea),
bump (Eb), vibration (Fc and Fd) and steady-state acceleration (Ga) and guidance
と一致してい
る。
JIS C 0095-1995
環境試験方法−電気・電子−低温試験及び高温試験を理解するための必す(須)情
報
備考 JIS C 0095-1995 は,IEC 60068-3-1 : 1974, Basic environmental testing procedures−Part3 :
Background information
−Section one : Cold and dry heat tests 及び IEC 60068-3-1A : 1978,
First supplement
と一致している。
1.
目的及び適用範囲 この規格は,電気・電子製品に適用し,振動及び低温が複合された条件のもとで,
発熱部品及び非発熱部品,装置又は他の製品の使用,保存及び輸送に対する適応性を決めるための,標準
的試験方法を規定したものである。
2.
概要 この試験は,JIS C 0020 及び JIS C 0040 を複合したものである。
備考 JIS C 0020(試験 Ab 及び Ad)では,温度変化の割合は,温度条件の加熱及び冷却段階中,5
分間を超える時間の平均で,1K/min を超えてはならない。温度変化の最大割合 1K/min は,熱
衝撃に耐えることができる供試品には適用しない。すなわち,このような供試品は,JIS C 0020
3
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
(
試験 Aa)を適用する供試品であり,また,JIS C 0025(試験 Na 又は Nc)の温度急変に耐え
ることができるものである。このような供試品に対しては,JIS C 0020(
試験 Aa)に規定した
条件を維持することができる槽を使用してもよい。
JIS C 0020
(
試験 Aa)及び JIS C 0040 に規定されている試験を行ったことがなく,結果の記録がない場
合は,最初に試験室の温度条件で振動試験を行い,次に温度安定に達するまで低温にさらし,その後振動
及び低温が複合された条件にさらす。試験のプロファイルは,
図 1 及び図 2 に示す。
振動試験は,次の内の一つ以上とする。
a)
掃引耐久性試験
b)
振動応答検査及び振動応答検査で求めたそれぞれの振動数における耐久性試験
c)
指定振動数耐久性試験
3.
試験装置
3.1
試験槽の条件
3.1.1
非発熱供試品の試験 試験槽は,JIS C 0020(試験 Aa 又は試験 Ab)に規定された要求事項を適切
に満足しなければならない(2.の
備考参照)。
3.1.2
発熱供試品の試験 温度監視点の選択及び監視温度の決定は,次のどれかの試験槽内又は試験室内
で行うことができる。
a)
通常は強制空気循環されていて,低温で“自由空間状態”の影響をシミュレートでき,さらに,JIS C
0020
(
試験 Ad)の 25.(試験装置)に規定した要求事項を満足できる試験槽,
又は,
b)
供試品が,日射又はすき間風のようなかく乱要因の影響を受けない試験槽又は試験室(5.1.2 参照)
。
試験槽は,通常は強制空気循環されていて,JIS C 0020(
試験 Ad)の 25.(試験装置)及び JIS C 0020
(
試験 Ab)の 14.(試験装置)に規定した要求事項を適切に満足しなければならない(2.の備考参照)。
3.2
振動システムに対する要求事項
3.2.1
取付方法 JIS C 0040 に規定した取付方法の要求事項を適用しなければならない。
なお,振動台に発熱供試品を取り付ける場合は,振動台の上面温度が,試験槽の周囲温度と異なる場合
があるので,熱遮断するための取付け部材は,熱伝導率の低いものとする。
備考1. JIS C 0040は,取付方法の要求事項について JIS C 0047を参照し,防振装置の上に取り付け
た供試品に対する取付方法の指針を規定している。
2.
断熱部材を使用する場合は,その断熱部材が試験の振動数範囲内で,供試品及びその取付け
方の動的ふるまいに重大な変化を与えないように注意することが望ましい。
3.2.2
振動システム 振動システムは,JIS C 0040 に規定した要求事項を満足しなければならない。
4.
厳しさ 振動の振幅,振動数範囲及び試験時間の厳しさは,JIS C 0040 の 5.(厳しさ)から選ばなけ
ればならない。温度の値は,JIS C 0020 の 4.1(試験温度)から選ばなければならない。
耐久性試験は,供試品が温度安定に達した時点から開始する。
5.
温度監視点の選択及び監視温度の決定(発熱供試品だけに適用)
5.1
冷却装置がない供試品
5.1.1
低温で“自由空間状態”の影響をシミュレートすることができる試験槽を使用する場合
4
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
5.1.1.1
3.1.2
の a)に規定した性能の試験槽の中に供試品を置き,スイッチを入れる。
5.1.1.2
次に,槽内の供試品の周囲温度を厳しさの程度に応じた値に調節する。供試品が温度安定に達す
るまでの時間は,試験時間に含めない。
備考1. 周囲温度は,JIS C 0010の4.6(周囲温度)に定義している。
2.
温度安定は,JIS C 0010 の 4.8(温度安定)に定義している。
5.1.1.3
供試品の雰囲気にさらされている部分の最高温度点を決定し,温度監視点として選択する。また,
可能な限り,製品規格にこの最高温度点を規定する。この点の温度を記録し,監視温度として用いる。
備考1. 供試品に異なる表面温度が生じる二つ以上の動作モードがある場合は,監視点及び監視温度
は,最高温度になる動作モードで決定する。
2.
温度監視点の決定には,非常に工数がかかることがある。例えば,大形の複雑な構造をもっ
た供試品の場合は,温度監視点を製品規格に規定することが望ましい。
5.1.2
試験室温度に限って“自由空間状態”の影響をシミュレートすることができる試験槽又は試験室を
使用する場合 低温で自由空間状態をシミュレートすることができる槽が得られない場合は,温度監視点
の選択及び監視温度の決定は,次の手順に従って試験室温度で行う。
5.1.2.1
供試品を 3.1.2 の b)に規定した性能の試験槽又は試験室の中に入れ,スイッチを入れる。
5.1.2.2
供試品が温度安定に達するまでの時間は,試験時間に含めない。供試品の雰囲気にさらされてい
る部分の最高温度点を決定し,温度監視点として選択する。
この点の温度及び試験槽又は試験室内の周囲温度を測定する。
5.1.2.3
試験の監視温度は,JIS C 0020 の
附属書 A(周囲温度に対する補正計算図)を使って決定する。
5.2
冷却装置がある供試品
5.2.1
一般的な注意事項及び用語については,JIS C 0020(
試験 Ad)の対応項目を参照する。
5.2.2
冷却装置が槽から“分離している”場合 温度監視点及び監視温度は 5.1.1 に従って決定する。こ
の場合は,5.1.2 の代替方法を用いることはできない。
5.2.3
冷却装置が槽から“分離していない”場合 温度監視点及び監視温度は,5.2.2 に従って決定する。
ただし,槽の循環空気が供試品に入り込む点が温度監視点となり,また,そこで測定した温度を監視温度
にすることが望ましい場合を除く。
6.
前処理 製品規格に前処理を規定してもよい。
7.
初期測定 製品規格の規定に基づき,供試品の外観を目視によって調べ,電気的測定及び機械的点検
を行う。
8.
試験条件 供試品に振動を加えるすべての軸を製品規格に規定する。1 個以上の軸を規定している場
合は,すべての試験条件を規定した各軸に繰り返し加える。
冷却装置がある供試品は,供試品が機能しているときに,規定した冷却を供試条件の期間を通して加え
る。
JIS C 0020
及び JIS C 0040 に規定されている試験を行ったことがなく,結果の記録がない場合は,8.1
及び 8.2 に規定の手順で行う。
5
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
8.1
試験室温度での振動の適用 振動台の上に供試品を取り付ける。製品規格に規定がある場合は,供
試品のスイッチを入れる。温度安定に達した後,規定したレベルの振動を加え,製品規格に規定がある場
合は,機能点検を行う。掃引耐久性試験を規定している場合は,規定の振動数範囲の掃引サイクルを 1 回
行う。
振動応答検査から求めた振動数で耐久性試験を規定している場合は,振動応答検査では,規定の振動数
範囲の掃引サイクルを 1 回行う。振幅は,振動応答検査から求めた振動数での試験に対して規定した振幅
とする。
備考 低温試験での振動応答検査を簡単にするために,試験室温度での掃引試験と関連付けて応答検
査を行ってもよい。
指定振動数耐久性試験を規定している場合は,指定振幅で規定振動数に留めて行う。その滞留時間は,
規定の試験時間よりも短くする。
8.2
振動を加えない低温の適用
8.2.1
非発熱供試品の試験 槽の温度を規定の試験温度に調節する。供試品が温度安定に達するまでの時
間は,試験時間に含めない。
8.2.2
発熱供試品の試験 供試品のスイッチを入れ,槽の温度を監視点の温度が 5.で規定した監視温度
の 2K 以内になるように調節する。
8.2.3
製品規格に規定がある場合は,温度安定に達した後,機能点検を行う。
備考 供試品に異なる表面温度を生じさせる二つ以上の動作モードがある場合は,監視点で最低温度
になる動作モードで機能点検を行う。
8.3
振動と温度の適用
8.3.1
8.2
に従って,温度安定に達した後,規定のレベル及び時間,供試品に振動を加える。製品規格に
は,試験中供試品を機能させるかどうかを規定する。
8.3.2
製品規格には,JIS C 0040 に規定した次のどの試験手順(複数)を用いるかを規定する。
a)
掃引耐久性試験
b)
振動応答検査から求めた振動数による耐久性試験(臨界振動数耐久性試験)
この試験では,耐久性試験条件を決める前に振動応答予備測定を行う必要がある。試験終了後の振
動応答は要求しない。ただし,推奨する場合は,製品規格に規定することが望ましい。耐久性試験の
期間中に適用する振動数は,最大の応答が得られる振動数に調整しなければならない。
c)
指定振動数耐久性試験
備考 製品規格が,異なる表面温度を生じさせる一連の動作モードで機能することを要求する場合は,
周囲温度は 8.2 に規定した試験手順によって得た温度を維持することが望ましい。
8.3.3
振動を中断する。供試条件中,供試品が機能していたならば,直ちにスイッチを切る。供試品を槽
内に置いたまま,槽の温度を標準状態の範囲内まで上げる。この期間の終わりに,供試品を槽内又は製品
規格で規定した別の方法で後処理する。
9.
中間測定 JIS C 0020 の 8.(中間測定)による。
10.
後処理 JIS C 0020 の 9.(後処理)による。
6
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
11.
最終測定 製品規格の規定に基づき,供試品の外観を目視によって調べ,電気的測定及び機械的点検
を行う。
12.
故障判定基準 故障の判定基準を製品規格に規定しなければならない。
13.
製品規格に規定する事項 この試験を製品規格に規定している場合は,次の諸事項を含む JIS C 0020
及び JIS C 0040 で適用する詳細事項をできるかぎり適用する。
項目
a)
温度変化の割合:急激な温度変化[JIS C 0020(
試験 Aa)]
又は,緩やかな温度変化[JIS C 0020(
試験 Ab 又は Ad)]
2.
b)
取付け及び/又は支持の詳細
3.2.1
c)
厳しさ:温度,振動振幅,試験時間及び振動数範囲又は指定振動数
4.
d)
前処理
6.
e)
初期測定
7.
f)
振動を加えるすべての軸
8.
g)
供試条件中の供試品の状態
8., 8.1
及び 8.3.1
h)
機能点検
8.1
及び 8.3.1
i)
振動試験手順(掃引,臨界振動数,指定振動数による耐久性試験)
8.3.2
備考 8.3.2 の b)によって許容された選択事項参照。
j)
後処理(標準以外の場合)
10.
k)
供試条件中の測定及び負荷
9.
l)
最終測定
11.
m)
故障判定基準
12.
7
C
0038 :
19
97 (IEC
6
006
8-2-5
0
: 19
83)
図 1 非発熱供試品の試験プロファイル
8
C
0038 :
19
97 (IEC
6
006
8-2-5
0
: 19
83)
図 2 発熱供試品の試験プロファイル
9
C 0038 : 1997 (IEC 60068-2-50 : 1983)
原案作成委員会 構成表
氏名
所属
(委員長)
池 田 弘 明
静岡大学工学部
(幹事)
高 久 清
工業技術院電子技術総合研究所
(委員)
金 丸 俊 次
社団法人関西電子工業振興センター
兼 谷 明 男
通商産業省工業技術院
川 口 尚 宏
東京都立工業技術センター
栗 原 正 英
社団法人日本プリント回路工業会
鈴 木 俊 雄
財団法人日本電気用品試験所
塚 田 潤 二
社団法人日本電子機械工業会
東 條 喜 義
社団法人日本電子工業振興協会
中 西 忠 雄
防衛庁装備局
中 村 國 臣
工業技術院電子技術総合研究所
永 松 荘 一
通商産業省機械情報産業局
宮 田 昭 博
日本電気計器検定所
村 上 陽 一
社団法人日本電機工業会
森 川 貞 重
前 財団法人日本電子部品信頼性センター
山 添 哲 郎
通信機械工業会
山 村 修 蔵
財団法人日本規格協会
若 松 淳 一
財団法人日本品質保証機構
小山内 聡
財団法人日本電子部品信頼性センター
阿 部 昭 裕
株式会社日立製作所
今 井 泰 男
岩崎情報機器株式会社
沖 田 真 一
通商産業省工業技術院
坂 田 修 二
楠本化成株式会社
鈴 木 正 三
双信電機株式会社
津 崎 靖 憲
ミツミ電機株式会社
三 上 和 正
東京都立工業技術センター
梁 池 忠 夫
沖エンジニアリング株式会社
山 崎 次 朗
株式会社大西熱学
山 本 圭 一
進工業株式会社
山 本 敏 男
タバイエスペック株式会社
横 井 康 夫
株式会社山崎精機研究所
渡 辺 博
株式会社東芝
(事務局)
鳴 神 長 昭
財団法人日本電子部品信頼性センター
穴 山 汎
財団法人日本電子部品信頼性センター