信頼性物理に基づく信頼性試験技術とワイブル解析

信頼性は信頼性物理に基づいた信頼性検証・設計を実現することが、困難であるようで実は最も近道であることは、世の中で信頼性に起因した大きな技術課題として衆目を集めていないことからも明確である。一方創り込みの現場では信頼性の創り込みに対して課題を抱えている企業は決して少なくはない。その要因としては、多くの企業が「新しい機能を持ったデバイスの創造」や「新規事業分野の創出」する活動に積極的に取り組んでいる過程の中で、それらの品質・信頼性を如何に迅速且つ確実に創り込むかに苦労している現状がある。 　さて皆様は既に、信頼性を創り込めたか否かは、信頼性試験で検証すると既にご認識されてらっしゃるでしょうが、漫然と信頼性試験を行っても時間とコストがかかるだけで有効な検証にはならないことを理解いただいていると思います。 　本講座の目的は、あくまで物理的に信頼性を保証するために、有効な検証技術としての信頼性試験技術をレクチャー致します。講師の経験等から考え付いたことは、以下の4ステップです。

• 搭載される製品を購入していただいた顧客が使用時に、どのような環境、使用条件で使用するかを正確に抽出し仕様に反映 (信頼性目標の設定)
• 抽出した信頼性仕様から、律速となる故障メカニズムを精緻に考察する (信頼性物理)
• 上記の故障メカニズムを再現するための、試料構造設計や環境新技術 (信頼性試験技術)
• 試験結果から信頼性を判定・考察するための物理的故障解析技術や統計的解析技術

　近年の信頼性試験技術は、TEG構造、ストレス種、劣化する計測特性、等を開発・設計し、アイテムを物理的に信頼性保証することを目的といたしております。従って研究開発及び設計ステージにおいて、信頼性の知識・技術を保有した技術者達が、信頼性物理に基づいた信頼性試験等を企画・開発し、信頼性が創り込めていると確信を持つことが最も重要な活動であると言えます。更に確信が持てたうえで次ステージでは、抜け漏れが無いように様々なストレスを加えた信頼性試験を実施し、最終的には顧客・社会に対して信頼性保証が確実であることを実証する為に、数と時間を使った信頼性試験も時には必要となります。 　本セミナーでは主として研究開発、設計段階で、デバイス・部品の構造・機能・性能が市場での保存・輸送及び稼働時にストレスによって起こる故障を、物理的に可視化するための信頼性物理について詳細に説明いたします。更に信頼性試験技術を中心に、必要な故障メカニズムの解明、故障の加速モデルと検出感度の向上と効率化のためのTEGの設計、ストレス印加方法及び、それに伴い必要な解析、計測技術について紹介いたします。

1. 信頼性試験の為の基礎信頼性工学
   1. 品質と信頼性
      1. 品質、信頼性と安全性
      2. 信頼性工学体系
   2. 信頼性用語と代表的特性値
      1. 信頼性用語
      2. 信頼性特性値と基本概念
   3. 信頼性目標の重要性
      1. 信頼性目標の種類
      2. 実際の信頼性目標の運用
2. 信頼性創り込みと物理的検証技術
   1. 信頼性創り込みと検証技術
   2. 物理的検証技術概要
   3. 信頼性物理、信頼性試験と物理的故障解析
3. 信頼性物理の概要
   1. 加速要因
      1. 温度加速性
      2. 湿度加速性
      3. 応力加速性
   2. 故障メカニズムの物理/化学反応
      1. 表面/界面での反応
      2. 化学的酸化・腐食
      3. 電気的破壊
      4. 機械的破壊
4. 信頼性試験の適用
   1. 製品開発ステップの中での信頼性試験
      1. 信頼性試験に対する3つの側面と誤解
      2. 目的別信頼性試験
      3. 製品開発ステップ別信頼性試験
   2. 信頼性試験の種類
      1. 環境試験
      2. 温度湿度試験
      3. 複合環境試験
5. 試験結果に対する統計的解析技術
   1. 偶発故障と指数分布
      1. 指数分布の意味
      2. データからの統計的解釈
      3. 指数分布とシステムの信頼性へ応用
   2. 信頼性寿命データとワイブル分布
      1. ワイブル分布の意味
      2. 信頼性データからのワイブル解析
      3. 応用解析手法