ルネサスによると
パワー・サイクル（断続通電）試験
高電力（パワー）系半導体部品はオン・オフによる温度変化の影響で故障を生じる。
この故障には２つのモードがあり、
ΔＴＪモード
比較的短い時間のオン・オフ（スイッチング部品）により、パッケージ温度Ｔｃ（ケース温度）が安定した状態で
接合部温度ＴＪが変化することによるもので、Ｓｉチップとその上の材料間の熱膨張の差が原因となる。
これは主にボンディングのアルミ線の接合部の劣化を引き起こす。
ΔＴｃモード
高電力（パワー）系半導体装置の比較的長い時間（分〜）オン・オフによるパッケージ温度Ｔｃの変化を伴う故障で、
Ｓｉチップ以下の材料間の熱膨張の差が原因で、主にはんだ接合部の劣化を引き起こす。
Ｌａｕｒｉｌａらの試験では熱衝撃試験とパワー・サイクル試験の差として
低温条件は熱衝撃よりパワー・サイクルがかなり高い
パワー・サイクルでは電流の流れがエレクトロ・マイグレーションを引き起こす
パワー・サイクルでは熱は局部的に部品から発生
とする。
その結果、パワー・サイクルでは
平均温度が高いため、熱衝撃より早く再結晶が起きる
エレクトロ・マイグレーションによりアノード側のＩＭＣ成長が促進される
こととなる。
実験は挿入型パワー・ダイオード、はんだＳＡＣ３０５
通電は８Ａ、６５０ｓオン、３５０ｓオフ、約１０００Ａ／ｃｍ２
これによる温度変化は約３０℃〜１２０℃
熱衝撃は−４０℃から１２５℃で１０分保持
＜はんだ接合部と電流方向＞
＜凝固後組織＞
高傾角粒界で区別される数個の大きなＳｎコロニーよりなる。
高傾角粒界は部品電極あるいは基板パッドに平行なことはほとんどない。
＜パワー・サイクル １０００ｃ＞
粒構造が変化し多数の等軸粒が存在し、再結晶が起きたことを示す。
亀裂核生成、伝播に都合の良い連続的粒界ネットワークが存在。
再結晶粒間境界に沿っての再結晶構造に亀裂伝播が見られる。
＜パワー・サイクル ３０００ｃ＞
再結晶領域が拡大し、亀裂が更に伝播。
ＩＭＣ層厚み増加。
＜熱衝撃 １０００ｃ＞
＜熱衝撃 ２０００ｃ＞
熱衝撃もほとんど同様だが、破壊は少し遅く起きる。
＜熱衝撃 ３０００ｃ＞
パワー・サイクルと熱衝撃の大きな差異はパワー・サイクルが顕著に熱サイクルより
ＩＭＣ層が厚いこと。
パワー・サイクルは約３０〜１２０℃だが熱衝撃は−４０〜１２５℃で最低温度のはそれぞれ
０．６２Ｔｍと０．４８Ｔｍでこれが影響。
両試験とも破壊機構は同じだが微細構造変化はパワーサイクルが熱衝撃より速く起きる。
これは
最低温度の違い、それぞれ０．６２Ｔｍと０．４８Ｔｍ。
電気的流れが再結晶速度論に影響。
部品の加熱がパワーサイクルがかなり局部的
なことによる。
バルクはんだの微細構造変化に加えてＩＭＣ成長に顕著な差がある。
＜熱衝撃でのＣｕ６Ｓｎ５厚さ・・・部品側と基板側＞
＜パワーサイクルでのＣｕ３ＳｎとＣｕ６Ｓｎ５の厚さ＞
熱衝撃ではＣｕ３Ｓｎは非常に薄くこれは平均温度の低さに関係、パワーサイクル
ではより成長しやすい。
Ｃｕ６Ｓｎ５は平均温度が高いのでパワーサイクルが成長しやすい。
２つの試験の差はパワー・サイクルの平均温度が高いことによる。
Ｃｕ６Ｓｎ５はパワーサイクルではいつもアノード側が厚いがこれは電流の流れ方向の効果。
パワーサイクルでは基板側がいつもＣｕ３Ｓｎが薄い。
＜パワーサイクル ３０００ｃ＞
恒温アニールではたとえば１５０℃ではＣｕ３Ｓｎは総ＩＭＣと３：５、つまりＣｕ３Ｓｎが厚い。
パワーサイクルではたとえば３０００サイクルでＣｕ３Ｓｎは総ＩＭＣと１：６、これは平均温度
が低いことによるがエレクトロマイグレーションにもよる。
ＳｎのエレクトロマイグレーションがアノードでのＣｕ６Ｓｎ５厚みとＣｕ３Ｓｎ成長に影響。
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