事例集

絶縁材料の長時間の絶縁耐力を評価するV-t試験を行います。

背景

V-t試験(Voltage-time Testing)は、高分子材料やプリント配線板(PWB)等の絶縁材料に対し、その絶縁耐力の時間的安定性を評価する方法です。理論自体は半世紀以前から利用されており、近年では、パワーモジュールや電池材料に代表される、小型で大電力を長期間制御するデバイスの発展に伴い、その重要性が再認識されています。

V-t試験の方法

一定の電圧印加下における絶縁材料の寿命、すなわち絶縁破壊が発生するまでの時間は、印加電圧に対して逆n乗則の関係に従うことが知られています。この性質を利用して、絶縁材料に対し、実用電圧よりも大きな試験電圧を数点印加し、絶縁破壊が生じるまでの時間の関係線(V-t特性線)を作成することで、実用電圧における寿命を短時間で予測できます。

• 当社で対応可能な試験条件の一覧と、試験の様子の一例を示します。当社では、AC30KVもの大電圧を印加することが可能です。また、オーブン、恒温恒湿槽、オイルバスユニットを取りそろえ、高温・低温・高温多湿等の、多種多様な環境条件を負荷することができます。

  V-t試験条件
  印加可能最大電圧	DC6kV / AC5kV (AC5kV以上は試料性状 により都度条件相談)
  温度制御	-60℃～300℃(気中) 常温～200℃(油中)
  湿度制御	30～95%

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V-t試験の結果

• 常温常湿に加え、高温200℃および高温多湿85℃/85%RHで作成したV-t特性線の結果イメージを示します。

  常温常湿のV-t特性線からは、電気的ストレスによる試料の寿命への影響が評価できます。高温200℃および高温多湿85℃/85%RHのV-t特性線からは、熱的ストレスおよびその他の環境ストレスによる試料寿命への影響が評価できます。試験環境を複数調整することで、アレニウスモデルに基づく劣化因子解明のアプローチも可能となります。

  固体絶縁材料の長時間絶縁耐力評価に、当社のV-t試験サービスをご利用ください。

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