電子電気部品の信頼性評価試験と故障解析のコツ

消費者が電子・電気製品を使用するとき最も基本的に要求することは性能だけでなく信頼性と安全性です。最近は、グローバル化によって電子・電気製品に使われる部品も国際化し、国内製部品はもとより広く海外から部品を調達することは当たり前の時代になっています。安くて、入手しやすく信頼性があり安全な部品をいかに短期間に、かつ的確に採用するかは企業にとって極めて重要な課題の一つです。 　そこで、本セミナーでは主に電子・電気部品の評価や採用する部門の技術者、担当者を対象として初めに電子・電気部品の信頼性評価に関する基礎的事項や注意事項について紹介し、初期故障を避けるために良品解析 (構造解析) の重要を紹介し、時間のかかる信頼性評価試験をいかに短時間で行うかの加速試験法について紹介し、更に時間をかけないで信頼性を評価するタグチメソッドの機能性評価法についても紹介します。そして信頼性評価試験で得られた故障データをどのように扱うかを紹介します。また、故障解析と故障メカニズムについて詳しく紹介します。最後に新規採用を決定する意思決定法の一つであるRACER法を紹介します。

1. 第1章 はじめに
   1. 信頼性試験に関する基礎的事項
   2. 信頼性試験をする上での注意事項
   3. 新規調達部品の認定評価の考え方
2. 第2章 信頼性評価試験の基本とコツ
   1. 構造解析 (良品解析) の重要性と事例紹介
      1. 良品解析の意義と手順
      2. 目視検査 (VT検査)
      3. 初期特性の検査
      4. 非破壊検査による内部観察
      5. X線透視装置と解析事例 (アルミ電解コンデンサ、フィルムコンデンサ、積層コンデンサ、FBGA)
      6. 超音波探傷
      7. 赤外線カメラによる検査法
      8. アコースティックエミッション法
      9. 破壊検査 (開封方法)
      10. 発煙硝酸と発煙硫酸
      11. イオンミリング装置
      12. FIBによる解析
      13. EBテスターによる解析
      14. 原子吸光分析
      15. 公定法
      16. 関東地方の代表的な公的機関
   2. 短期間に信頼性を評価する加速試験法
      1. 加速性があるとは?
      2. 限界試験 (ストレス増加試験、ステップストレス試験)
      3. ステップストレス試験による加速係数
      4. 温度サイクル試験 (気相熱衝撃試験、液相熱衝撃試験)
      5. 高温・高湿バイアス試験 (THB)
      6. 超加速試験HAST (不飽和高温、高湿、定常またはバイアス)
      7. Air – HAST
      8. ワイドレンジHAST
      9. HASTの加速性、HASTの注意事項
      10. HALT、HASS、HASA、CERT (Combined Environmental Reliability Test)
   3. 品質工学 (タグチメソッド) の機能性評価法
      1. タグチメソッドまでの変遷
      2. 機能性評価法とは?
      3. 信頼性評価試験と機能性評価法の比較
      4. 機能性評価の概念
      5. 機能性評価に関する主な用語
      6. 直交表
      7. SN比
      8. 誤差因子 (ノイズ因子)
      9. 交互作用
      10. 要因効果図
          1. 段階設計
      11. 静特性、動特性
      12. SN比計算の予備知識
      13. 変動、感度、変動と感度の求め方
      14. 機能性評価の手順
      15. 動特性の数値事例
      16. アルミ電解コンデンサの機能性評価事例
   4. 故障データのワイブル解析
      1. OC曲線 (Operating Characteristic Curve:動作特性曲線)
      2. 指数分布の信頼限界
      3. ワイブル分布の信頼限界
      4. ワイブル確率紙の使い方
      5. ワイブル解析による改善
      6. 寿命予測
3. 第3章 故障解析のコツ
   1. 部品はなぜ故障するのか?
      1. ストレス – ストレングスモデル (S – Sモデル)
   2. 温度ストレスによる故障
      1. 反応速度論
      2. アレニウスモデル
      3. アレニウス・プロット
      4. 加速係数
      5. 活性化エネルギー
      6. Θ℃半原則
      7. アイリングモデル
      8. パープルプレイグ
      9. Fickの拡散の法則
      10. Hertley – Kirkendall効果 (カーケンダル効果)
      11. 金属間化合物
      12. 拡散係数と金属間化合物の成長幅
      13. はんだの脆化現象
      14. カーケンダル割れ
      15. 熱疲労、Coffin – Manson則、修正Coffin – Manson則
   3. 湿度ストレスによる故障
      1. 湿り空気線図
      2. 水蒸気圧
      3. 相対湿度
      4. 絶対湿度
      5. Vapor Pressure Model
      6. 金属の腐食 (Corrosion)
      7. 標準電極電位系列
      8. 酸化・還元反応
      9. ICのアルミ配線腐食現象
      10. 異種金属接触腐食 (ガルバニック腐食)
      11. イオンマイグレーション
      12. デンドライトの形成メカニズム
      13. Conductive Anodic Filament (CAF)
   4. 物理化学的ストレスによる故障
      1. エレクトロマイグレーション
      2. メカニズム
      3. 電流密度とMTTF
      4. エレクトロマイグレーションの対策方法
      5. ストレスマイグレーション
      6. ウイスカ現象と対策
      7. ウイスカ試験規格
   5. メカニカルなストレスによる故障
      1. 応力集中による故障
      2. フレッティングコロジョン
      3. 環境応力割れ (ESC)
      4. 環境応力腐食割れ (ESCC)
      5. 累積損傷モデル (マイナー則)
      6. S – N曲線
      7. 一般化マイナー則
4. 第4章 まとめ
   1. 新規調達部品の信頼性評価の手順
   2. RACER法による意思決定
   3. 本日のセミナーの復習
   4. Q&A
• 質疑応答