電子機器・部品の未然防止と故障解析

高信頼性が要求される電子機器・部品の開発では故障メカニズムから課題を見つけ、対策を取り、信頼性試験で市場故障のリスクを検証する。このように十分に故障未然防止策を講じても、市場故障は発生する。その原因に対策や試験の抜けや市場のストレスに対する考慮不足などがある。さらに市場故障の解析は再発防止にために必須な技術である。 　以上のことから、技術者に必要な知識として、(1)故障メカニズム、(2)実際に発生している市場故障の真の原因、(3)メーカが実施しているか未然防止法、(4)信頼性試験・環境試験、(5)故障解析が挙げられる。 　本セミナーでは聴講者が現場で直面する様々な課題に対応できるための知識、すなわち、考えることに繋がる知識の修得を目指している。知識には故障メカニズムのような現象と未然防止法や試験のような人が決まったことがある。前者では故障し易い構造 (弱点) が製造時やストレスにより故障に至る段階を、材料物性をもとに解説する。また、後者では作成目的、やり方や課題について述べる。また、イラストや事例をできるだけ用い、初級者でも理解し易いものにした。

1. 故障メカニズム
   1. 実際に発生する市場故障の真の要因
      • 市場で問題となる不具合 (リコール情報)
      • 市場故障がなぜ起こるか
      • 故障期による故障モード
   2. 構造と製造工程から考える部品の故障メカニズム
      • 各種部品
        • MLCC
        • LIB
        • リレーなど
      • 半導体デバイスの動作原理・構造・故障メカニズム
      • 実装基板の故障メカニズム
   3. ストレスにより発生・成長する不具合・欠陥
      • 市場で受けるストレスの種類
      • 材料物性から考える温度に関する故障メカニズム
      • 湿度と温度による故障メカニズム
      • 温度急変ストレスによる熱疲労
      • 機械的ストレスによる劣化破壊
2. 故障未然防止策のポイント
   1. 製品における信頼性の作りこみの流れ
   2. 信頼性設計
      • 保護回路
      • シミュレーションによる最適化
      • 筐体設計
   3. 信頼性の作り込み
      • 品質工学の適用
        • FMEA
        • デザインレヴュー
      • 特性評価と構造解析によるロバスト性・
   4. 製品保証のための信頼性評価
      • 信頼度に限界
      • 精度を上げるための提案
3. 信頼性試験・環境試験
   • ユーザからの要求事項
   • 規格の種類と課題
   • 加速試験による寿命推定
   • 特殊環境試験の種類・目的・対策
4. 市場故障に対する故障解析 (電子機器から部品まで)
   • 電子機器メーカが行う故障解析の目的
   • 電子機器メーカが行う故障解析の流れ
   • ロックイン発熱解析を用いた故障解析
   • 部品メーカ (半導体メーカ) が行う故障解析
   • 解析事例
• 質疑応答