各種電子部品の故障メカニズムとその特定・解析、不良対策

第1部 電気・電子部品の故障メカニズムと対策

(2025年1月16日 10:30〜12:30)

　電気・電子部品の故障メカニズムの理解には、一定の法則や原理を知ることが大切です。電気部品は電気設計者の担当という意識と同時に機械設計者とのお互いの意思疎通も大切です。その点も是非、皆様に知って欲しいと思います。 　電気製品には、電源コード、電源スイッチ、圧着端子等の電気部品やフィルムコンデンサ、アルミ電解コンデンサ等の電子部品が使われております。これらの電気・電子部品の材料、製造工程、使い方の視点からの故障 (発火、発煙、破損等) を説明いたします。それらの対策をお伝えして、貴方様が扱う電気製品の信頼性と安全性を確実に高める講演を目指しております。

1. 電源コード
   • 断線、短絡などの原因は何か? 対策は?
2. 機器用インレット、
   • 抜き差し時のこじりの力から機器用インレットをどう守るか?
3. 電源スイッチ
   • 安全規格の認証試験と実際の使われ方の相違点を理解する。
4. 接続部 (はんだ付け、ファストン端子、ネジ締結部)
   • はんだ量不足などに起因する接合部の割れ、ネジ緩み等から発火が起こる。
5. フィルムコンデンサ
   • フイルムの厚み、内部構造のウィークポイントを知る。
6. アルミ電解コンデンサ
   • アルミ電解コンデンサの発火対策は? 他のコンデンサと比べて寿命は短い。
   • ディレーティング (電圧、温度) を考慮する。
7. 積層セラミックコンデンサ
   • 静電容量は大きいが、機械的強度が弱いので、割れに注意する。
8. バリスタ
   • バリスタ電圧、最大許容回路電圧等の定格の意味、その根拠を知る。
• 質疑応答

第2部 SEM・EDX・EPMA分析による電子部品の不具合の特定、観察、解析と不良対策

(2025年1月16日 13:30〜16:30) ※途中、小休憩含む

　不具合箇所の解析において、比較的身近な表面観察・分析装置であるSEMを中心として、EDX/EPMAの活用について、その原理・特徴、得手不得手を明らかにしながら、観察・分析で得られる情報量の最大化・高度化のためのノウハウをお伝えします。 　前記、情報量の最大化・高度化のために必須な不具合箇所断面の鏡面研磨方法について、具体的な作業手順・ポイントについて解説いたします。また、併用することで有効な解析手法についても説明いたします。さらには、解析結果を特許出願・登録に繋げた事例を紹介いたします。

1. SEMの使いこなし方
   1. 破断面だけの観察では情報が限られる
   2. 上 (一方向) からだけの観察では本来見えるものも逃してしまう
   3. 加速電圧で見え方が全然違う
   4. スケールの信頼性を確かめ方
2. EDX (EDS) を活用する
   1. 分析方法の得手不得手 (EDXとEPMA (WDX) )
      (主元素が目立って、微量成分は見えにくい)
   2. 得られているX線情報は表面のピンポイントからではない
   3. 定量性・マッピングの精度を上げる方法
3. EPMA (WDX/WDS) 元素分析で補完
   1. 微量成分の高感度検出と定量性向上 (EDXの欠点を補う)
   2. 線分析の活用<界面・境界の情報を得る>
4. 分析箇所の特定と試料の鏡面研磨
   1. 観察/分析箇所 (断面研磨箇所) の決定方法
   2. 分析・解析すべき試料の準備
   3. 樹脂に埋め込んで鏡面研磨
   4. 具体的研磨手順・方法
5. SEM/EDXに基づく不良対策
6. 様々な解析手段活用で総合的判断
   1. マイクロフォーカスX線透視像
   2. 超音波探傷/超音波イメージング
   3. その他
7. 解析結果からの特許出願
• 質疑応答