信頼性を左右する故障メカニズム51

新商品はじめ軽薄短小密閉化や性能アップ、コストダウンのために新しい技術や海外品の採用が常に行われますので原因を取り除ける技術を持っていることが絶対必要です。どのような要因の組合せが故障につながるのかを基礎から知って設計やDRなど、あるいは評価試験に活用することが信頼性の中心活動になっています。それぞれでも蓄積して活用されていると思います。 　ここではぜひ知っておいてほしいおもな故障メカニズムを新しい知見も入れて基本的な視点で幅広く51を説明します。設計、DR、そして評価試験活動を新しく始められた方、あるいは現存情報を見直したい方にとって絶好の機会です。

1. なぜ故障メカニズムが必要か
   1. 故障メカニズムとは (故障/故障モード/故障 (劣化) メカニズム)
   2. 信頼性保証は故障メカニズムを潰すこと
   3. 故障現象の分類と対応
   4. 故障メカニズムが信頼性活動の中心
   5. 信頼性保証加速試験の進め方
   6. 故障メカニズムは難しいか
2. 熱ストレス関連
   1. 反応劣化
      • アレニウスモデル
      • 高温雰囲気はすべて反応劣化ではない
   2. 高温特性変化
   • 試験では閾値となる
     • 特性変化 – 粘度など
     • 特性変化点
       • 金属 (再結晶温度)
       • 樹脂 (ガラス転移点)
   • 金属間化合物成長
     • 合金と金属間化合物の違い
   • 拘束応力
     • すべての商品が対象
   • 電気めっき溶融体積減
     • シール不良
   • 溶食
     • はんだ付けに注意
   • 金属接触分解 (銅害)
     • 開発時の落とし穴
3. 湿気ストレス関連
   1. 水分が関連する多くの故障メカニズム一覧
   2. 結露の要因
      • 露点
      • 毛細管凝縮
      • 化学凝縮
      • 相対湿度が100%にならなくとも結露する
   3. 環境変化による結露
      • 昼夜サイクル
      • 場所違い
      • 使用場所移動
      • 環境ストレスと湿度ストレス
   4. 呼吸作用
      • 缶や袋の中に水が溜まる
   5. サーマルスパークリング、ミーズリング
      • 水の三態
      • はんだ付け
   6. 親水性樹脂/疎水性樹脂とは
      • 極性から考える
   7. 吸着、吸湿、バルク透湿、境界透湿
      • なぜ樹脂により違うか
   8. 水が電気を流すメカニズム
      • 水でない溶液でも電気が流れる
   9. 湿度ストレスが温度ストレスに化けている高温高湿試験結果が多い
   10. 低湿で静電気発生
       • 工程が/作業者が電子部品を破壊する
4. 応力ストレス関連
   1. 応力集中
      • 形状による応力力線
   2. 疲労
      • バスキン則
      • コフィンマンソン則
      • マイナー則
      • 腐食疲労
   3. 共振
      • 頭の重たい部品注意
   4. クリープ リラクゼーション
      • 形の変化 力の変化
   5. ストレスマイグレーション
      • 凝固収縮応力を考える
   6. 微摺動摩耗
      • コネクタ
      • ベアリング
      • トラフィックマーク
   7. 亜鉛めっきウィスカ
      • 電気めっき品は発生する
   8. 錫めっきウィスカ
      • 要因
        • 下地拡散
        • 温度サイクル
        • 高湿
        • 圧接
        • スライド
        • 要因/環境によって短絡発生
5. ガスストレス関連
   1. インプロダクション環境
      • 多くの樹脂が害を与える?
   2. ブリード ブルーム
      • ヘヤークラックの原因となる
   3. 環境応力割れ (ソルベントクラック)
      • SP値で考えるとよい
   4. 加水分解
      • 加水分解し易い樹脂とは
      • 酸/アルカリ環境で起きる加水分解
      • 常温で起きる
   5. 金属腐食
      • 酸化剤による腐食
        • 溶存酸素腐食
        • 酸/アルカリ腐食
      • ガルバニック腐食
        • 選択腐食
        • 隙間腐食
        • 濃度差腐食
        • 孔食
   6. 応力腐食割れ (置き割れも)
   7. 水素脆性
      • 避けなければならない不用意なめっき
   8. 銀の硫化
      • なぜ銀は硫化し易いか
      • H2SによるものとS8によるものの違い
      • 硫化による接触不良
        • 硫化銀ウィスカ
        • クリープ
        • 毛髪銀
6. 電気ストレス関連
   1. エレクトロマイグレーション
      • 軽薄短小によるはんだ付け部も
   2. 絶縁劣化
      • トラッキング
      • トリーニング
   3. 発火現象 火災の原因
      • セラミックコンデンサからの発火 – ビデオ
   4. 電解腐食 (腐食断線、陽極酸化)
      • 陰極腐食
      • 電界による腐食
   5. エレクトロケミカルマイグレーション (EMC)
      • 電界による移行
      • -極から、+極から発生し易い金属とは
      • 発生し易い絶縁材料とは
   6. 水分が関係しないはんだ付けSMDのEMC
   7. 無機りん難燃剤関連の多くの故障メカニズム
      • りん酸ができ絶縁劣化
      • ECM 樹脂を加水分解
      • Au、Agにりん付着物の生成
   8. 金原現象 (グラファイト化現象)
   9. 亜酸化増殖
   10. 接点開閉時発生現象
       • ブラックパウダ
       • 酸化シリコン生成
       • 硝酸生成