事業詳細

研究事例発表

【Session 1】電子部品・実装の信頼性

1-1 微小結露試験によるMLCCの耐マイグレーション性の定量評価方法の紹介

西原 麻友子 (株)村田製作所

MLCCを用いて結露試験として行われる結露サイクル試験を調べた結果、浸漬試験になっていると推定できた。そこで結露状態での試験として、試験中の様子を確認できる微小結露試験機を用い、MLCCの耐マイグレーション性を定量的に評価する手法を提案した。

1-2 チップ型セラミックコンデンサの耐湿性の実力値評価

芝野 照夫 三菱電機(株)

複数メーカーの同一仕様のチップ型積層セラミックコンデンサについて、耐湿性故障寿命分布をPCBTを用いて評価した結果、平均故障寿命において数倍~10倍の差を見出し、部品変更時の耐湿性実力値把握の重要性が確認できました。

1-3 鉛フリーはんだにおける接合寿命試験の加速技術確立

磯谷 一将 アイシン精機(株)

鉛フリーはんだにおける接合寿命試験の期間短縮に取り組んだ。従来と異なる新たな劣化指標を用い、試験条件である温度幅?Tを大きくすることで劣化が促進することを定量的に把握した。さらに一般的な加速通則であるアレニウスプロットを用いてはんだ接合の寿命予測式を導くことができた。

1-4 ロックイン赤外線発熱解析を用いた実装基板の故障解析

味岡 恒夫 沖エンジニアリング(株)

準備中

【Session 2】半導体・電子材料の信頼性

2-1 Cuワイヤボンディングの接合信頼性の改善

石田 雄二 (株)安川電機

CTストレス印加後のCuワイヤボンディングの接合強度低下の改善を行った。さらに、数量化Iを活用して、接合強度低下に影響を及ぼす製造因子を検討して、改善内容の妥当性を確認した。

2-2 モールド樹脂中の不純物におけるCuワイヤの反応現象

宇田川 貴司 (株)東芝 セミコンダクター&ストレージ社

半導体におけるワイヤ材料としてはAuが主流であったが、Auの高騰を理由にCuへの切り替えが加速している。その中で樹脂中の不純物の影響でPdコートCuワイヤが腐食する現象を確認したので報告する。

2-3 車載用IGBTモジュールにおけるパワーサイクル寿命予測について

清水 雄佑 富士電機(株)

車載用IGBTモジュールに対し、レインフロー法を用いたパワーサイクル寿命予測・評価方法について述べる。

【Session 3】機械系の信頼性

3-1 招待講演1 お客様の満足を得るための信頼性保証活動について

田村 優 日産自動車(株)

自動車は、新興国を含めた多くの国々での販売を増やしているが、高品質・高信頼性を維持するためには、刻々と変化するお客様の要求レベルや市場での使われ方・環境をしっかりと把握し、開発目標(性能や信頼性)に落とし込むことが重要である。
一方、お客様の要求の多様化や車両の複雑化・高度化に伴い、従来のメカ系を中心とした信頼性試験では、十分に信頼性を確保できなくなって来ている。今回は、最近の自動車の信頼性向上に関する取組みについて紹介する

3-2 べベルギヤの耐久性向上(歯型計測・歯当たり解析による歯型最適化)

長田 哲 コマツ

自動車メーカーを中心に開発されたハイポイドギヤの解析技術を拡張することにより、コマツのダンプトラック用大型ベベルギヤにも適用可能な歯形計測とそれを用いた歯当たり解析の評価技術を開発し、歯形最適化した事例を報告する。

3-3 航空機用エンジン電動化システムの研究

土屋 太郎 (株)IHI

地球環境と人にやさしく、かつ安全で効率的な運航に貢献する航空機を実現するための技術革新となる航空機用エンジンの電動化システムに対する内容である。信頼性を確保するためのシステムの基本概念、基本構想を中心に、電動化に対する課題も明確にする。

【Session 4】構造信頼性

4-1 主桁の腹板が疲労損傷した二主桁橋の残存耐荷性能に関する解析的研究

林 健治 大阪工業大学

最近、二主桁橋の安全性が問題となっています。万一、桁に大きな疲労き裂が検出された場合、それでも安全性を保障できるのか、本研究は、この問題に対し、耐脆性破壊性能・残存耐荷性能の観点から、数値解析を通して、検証しています。

4-2 放熱信頼性材料開発 ~高分子複合放熱材のフィラー/樹脂界面熱伝達解析~

狐塚 勝司 (株)デンソー

パワーモジュールなどに使用される放熱材料の高熱伝導化に対するフィラー表面の設計指針について報告する。

4-3 自動車の腐食環境把握と材料評価事例

梅澤 茂雄 日産自動車(株)

自動車の腐食環境は、市場の使われ方や冬季の融雪剤の影響を受ける。その中で市場の腐食環境の把握と環境(融雪剤、泥)を考慮した材料実験を行った一事例の紹介。

4-4 SQCとCAEを併用した構造信頼性に関する多目的性能同時達成へのプロセス提案

石灰 伸好 日野自動車(株)

SQCとCAEの併用により、従来は機械設計する上で設計者の経験等及び試行錯誤にて決定されていた位相・形状決定において、多目的性能の同時達成を効率的に為しうる開発プロセスを提案した。

【Session 5】最新の信頼性・安全性解析(展示企業の発表1)

5-1 産業用X線CTによる三次元立体画像の最速演算システムのご提案

大河内 宏和 (株)島津製作所

X線検査の基礎から応用まで、革新技術による観察応用事例を豊富に取り上げ解説致します。はんだ接合部の検査や、熱サイクル評価試験、樹脂成型、製造検証など様々な分野での事例をご紹介します。

5-2 Windchill Quality Solutions (旧Relex ソフトウエア)のご紹介 信頼度予測と、効率的なFMEA/フォルトツリー解析

原 良孝 テックサポートマネジメント(有)

準備中

5-3 半導体・電子部品の評価・解析受託業務紹介

角田 淳一 内藤電誠工業(株)

半導体、電子部品の各種環境試験、熱抵抗測定の一貫受託サービス及び物理解析を主体とした各種解析業務について事例を交え紹介致します。

5-4 FEAの妥当性検証に向けた光学式3次元計測の活用方法及び事例

川崎 雄介 丸紅情報システム(株)

光学式3次元計測は測定対象物の形状、変形を3次元で手軽に多点計測が可能かつアウトプットが解析で得られる表現と似通うことから、妥当性検証ツールとしての利用が近年急速に進んでいる。その手法と事例について述べる。

【Session 6】最新の信頼性・安全性解析(展示企業の発表2)

6-1 未然防止のための解析技術

小林 吉一 楠本化成(株)

信頼性設計において、部品故障や製品事故等をいかに事前に回避するかは重要な課題である。本発表は部品や製品の故障を未然防止するための手法を解析事例を基に紹介する。

6-2 HALT 最新情報2014

川上 雅司 (株)東陽テクニカ

昨年、IEC-62506 に採択されたHALT の国内産業での活用事例を踏まえ、最大効果を得るための方法例を説明します。

6-3 JUSE-StatWorks/V5を用いた信頼性データ解析の機能と特徴

冨田 真理子 (株)日本科学技術研修所

弊社が開発・販売して統計解析ソフトウェアJUSE-StatWorks/V5に搭載されている信頼解析手法・機能や簡単な活用事例等についてご紹介します。

6-4 YXLON マイクロフォーカスX線CT装置のご紹介

清宮 直樹 エクスロン・インターナショナル(株)

2014年5月に新型X線CTシステムをリリースしました。独自開発のX線発生装置、新型フラットパネル、最新のCTアルゴリズムによって、新たな領域に突入した最先端X線CT技術をご紹介します。

【Session 7】事故解析と安全性設計

7-1 基板焼損による製品発火のメカニズムと対策

下村 尚也 オムロン(株)

製品安全業務で数多くの製品発火の再現試験を行ってきた。その経験から構築した基板焼損の仮説に対して、実際に発火現象を再現させ特性値変化を測定することで、基板発火のメカニズムを解明した。また、安全対策の考え方として、基板焼損に有効なフェールセーフ対策を提案する。

7-2 発煙・発火事故解析技術の開発

秀浦 勉 富士ゼロックス(株)

社内で取り組んできた発煙・発火事故解析技術の紹介をします。

7-3 環境試験槽のリスク低減策に関する考察

柴垣 光男 エタックエンジニアリング(株)

温湿度試験槽のEUC・EUC制御系にフォールトが発生した場合、又はその兆候がある条件下で、制御可能な機器を選択し、槽内の温湿度状態が望ましくない状態に移行することを回避する、フェールソフトな機能を備えた制御システムを提案し、その有効性を検証した。

7-4 想定外を未然に回避する安全設計の考察

柴田 義文 安信経営工学研究所

想定外を乗り越えるリスク評価のあり方を再考察する。更に、従来はFMEA/FTAのそれぞれのあり方を再考察し、FTAを進化させ、FTA(Function Tree Analysis)からFDT(Function Development Technology)として提案する。

【Session 8】LSIの故障物理と故障解析

8-1 招待講演2 サブ10nmCMOSへの挑戦と信頼性課題、新探求素子への展開

木村 忠正 電気通信大学

CMOSデバイスを構成する材料は、性能向上、低コスト化、小電力化等のためのスケーリングで、物理的極限に近づきつつある。 Mooreの法則に従ったCMOSの縮小化は、数年前には、リソグラフィーの困難、歩留まりの低下、電力密度増による発熱、製造コストの増加、そして、信頼性確保の困難などの理由により、22nm辺りが縮小化の技術的限界と考えられ、多くの半導体メーカーがCMOS縮小化技術開発から手を引いた。 しかし、INTELをはじめとする欧米のいくつかの企業、大学、研究所は、3Dなどの新構造、新材料、III-V化合物半導体などの導入により、サブ10nmノードCMOSへの挑戦(INTEL では2017年に7nm目標)が進められている。 本講演では、サブ10nm挑戦のための新構造、新材料導入と、それに伴い生じる信頼性課題、そして、新探求素子(emerging research devices)の開発、More than Moore への展開についての研究・技術動向を紹介する。

8-2 招待講演3 先端物理解析技術を用いたデバイス解析および信頼性メカニズム解析

工藤 修一 ルネサス セミコンダクタ マニュファクチュアリング(株)

半導体デバイスは、電子部品の中枢であり、現代社会において電子機器には欠かせないものであり、これまで電子デバイスの性能向上が科学技術の進歩を支えてきた。しかし、その一方で、デバイスの微細化や高機能化が進み、デバイス構造が複雑化するにつれて、デバイスの電気特性や信頼性の劣化が大きな問題となってきている。これらの問題を回避するために、先端物理解析技術を半導体デバイス解析に適用することを検討している。 本講演では、先端半導体デバイスの解析に必要な原子レベルでの解析技術や三次元構造解析技術などの新規解析技術を確立し、これらの新しい先端物理解析技術を組み込んだデバイス解析フローを構築した事例について報告する。またこれらの手法を用いたデバイス解析の有効性について議論を行い、デバイスの信頼性劣化メカニズム解明やデバイスの性能向上に大きく貢献することを実際の事例を交えて紹介する。

【Session 9】LSIの解析技術

9-1 シリコン薄膜材料の水素透過性 -雨漏れから畳を守る茅葺屋根を考える-

劉 紫園 ルネサス エレクトロニクス(株)

IT社会を支えるシリコンデバイスの信頼性を左右する水素拡散に着目、シリコン薄膜材料の水素透過性を評価した。水素拡散を律速するのはバルクよりも表面層であり、薄膜表面へのケアが重要であることが示唆された。

9-2 個片化/薄片化チップのSIL観察手法開発

則松 研二 (株)東芝 セミコンダクター&ストレージ社

Siウェーハに貼り付けた個片化チップを、Siウェーハ越しにSIL観察しても分解能向上効果が得られる事を示した。本手法により、パッケージ品やウェーハに限定されていたSIL適用可能な試料形態を拡大させる事が可能となった。

9-3 ロックインサーモグラフィーを用いた故障部位特定

村井 英昭 DCGシステムズ(合)

非破壊解析ツールであるロックインサーモグラフィー(赤外線発熱解析装置)とX線CTを組合せることで、故障解析の効率と成功率を大幅に向上させた事例をご紹介いたします。

9-4 プラスチックパッケージICオープナーの技術動向

鈴木 智史 日本サイエンティフィック(株)

プラスチックパッケージICの不良解析を行うためにはICの動作を維持したまま樹脂を溶融しダイを露出させる必要がある。本原稿では、プラスチックパッケージICとそれに伴ったパッケージオープナーの技術動向について説明する。

【Session 10】パワーデバイスの解析技術

10-1 SiCデバイス(FET)の良品構造解析手法

大谷 直己 沖エンジニアリング(株)

半導体デバイスの更なる省電力化や小型化へ向け、Siに代わるSiCデバイスが注目されている。本発表では、SiCデバイスの信頼性評価システムの確立に向けた構造解析手法の構築について、SiCデバイス特有の着目点や評価手法を中心に報告する。

10-2 レーザテラヘルツエミッション顕微鏡法を用いた不純物欠陥の観察

後藤 安則 トヨタ自動車(株)

レーザテラヘルツエミッション顕微鏡法の発表は、集積回路を模擬したオープン箇所の観測によるものしか無かったが、今回はパワー半導体素子にも応用できることを検証したものであり、今後の発展が見込まれる。

10-3 微小電界センサによる無バイアスでのIGBT観察

松本 徹 浜松ホトニクス(株)

パワーデバイスのIGBTの故障推定個所の観察は、現在、針当てを行い電気信号を印加して行っている。今回、微小電界プローブを使用して針当てを行わず無バイアス状態で解析する手法を開発し、IGBT内の欠陥が観察できたことを報告する。

【Session 11】信頼性統合設計

11-1 信頼性の作り込みとシステム設計 -コーディネーションメカニズムのブラックボックス化への対応-

宮村 鐵夫 中央大学

システム設計における基本機能と信頼性の作り込みの一元化の重要性を明らかにする。そのためにはコーディネーションメカニズムのホワイトボックス化が大切であることと、これによって組織における分業と専門化の負の側面を改善できることを導く。

11-2 システム安全性、ディペンダビリティ保証(Assurance)

松野 裕 電気通信大学

一社だけで製品を開発する時代は終わり、多くの他社との関わりなしには何も開発できなくなりました。特に安全性の保証が重要になっています。本発表ではそのための最新の手法を紹介します。

11-3 マイクロコンピュータのFMEA

山形 頼之 独立行政法人産業技術総合研究所

電気的ノイズのマイコンへの影響を改良FMEA手法により網羅的に抽出した。その結果、最終的な影響は少数の振る舞いに集約されることを示した。

【Session 12】保全・診断

12-1 招待講演4 700系新幹線電車における不良電線特定方法の確立

鶴岡 周 東海旅客鉄道(株)

700系新幹線電車では、軽量化による振動低減や省エネルギー性向上などを目的として、軽量化電線を使用しています。
この軽量化電線は、従来の電線よりも被覆が薄いため、劣化により被覆に傷が発生する場合があり、これに起因する断線や地絡による車両故障が発生していました。
そのため、全般検査時に被覆の傷の有無を点検し、必要により補修を行っていますが、従来の目視及び触手による点検方法は多くの労力を必要とするうえ、微小な傷の発見も困難でした。 そこで、電線の傷を簡易に、かつ高精度に点検できる手法を確立しました。具体的には、電線束の絶縁測定を行う際にアルコールを噴霧し、絶縁抵抗値の変化から電線束の健全性を判定しています。この手法では、被覆に傷がある部分においては芯線からアルコールを通じて外部に電流が流れ、傷のない部分に対して絶縁抵抗値が非常に小さくなるため、傷の有無の判断が可能となります。
また、噴霧したアルコールはすぐに蒸発するため点検による車両への影響はありません。 この点検方法の確立により、さらなる安全・安定輸送の確保を実現しました。

12-2 ホイストに於けるブレーキ部コイル電気的性能点検システム

北川 雅之 三立精機(株)

クレーン検査基準では電気機器は、電気計測機器などにより劣化の状況を確認することになっているが、現状目視などの5感での点検になっている項目を電気機器などを使用した方法にした。

12-3 姫路第一発電所コンバインドサイクルプラントの性能低下の改善

山本 晃史 関西電力(株)

設備面における運転データの検証に基づく性能低下の要因分析と、管理面におけるプロセスフローに着目したロスの明確化とその改善対策について

【Session 13】信頼性理論と要因分析

13-1 招待講演3 修理の不完全性を考慮した状態監視保全のための確率モデルと最適保全方策の構造

田村 信幸 法政大学

都合によりキャンセルとなりました。

13-2 情報量規準と分布型加速モデルに基づく信頼性データの統計解析

貝瀬 徹 兵庫県立大学大学院

エクセルを使った加速モデルの同定法を扱います。

13-3 使用頻度と共変量を考慮した二変量の寿命データの解析

横山 真弘 中央大学

本研究は、二つ以上の時間尺度(暦時間と走行距離)を有する製品における故障データと打ち切りデータ(二変量の寿命データ)に対して、使用頻度や共変量を考慮した信頼性寿命解析方法を提案する。

【Session 14】オンラインモニタリング

14-1 オンラインモニタリングデータ活用による使われ方のばらつきを考慮した車両ユニット寿命予測

熊崎 千晴 日野自動車(株)

状態監視技術によるオンラインモニタリングデータを活用し、車両ユニットの寿命予測を行う。
信頼性ビッグデータを如何に研究・開発へとフィードバックしていくか、その運用体制の構築を進めている。

14-2 オンライン状態監視システムのための信頼性ビッグデータ解析

後藤 卓哉 電気通信大学大学院

オンラインモニタリングによって数多くの共変量を取得できる製品がある。
その共変量を活用することにより、製品内にある部品の交換タイミングに指標を与えることを検討する。

14-3 季節変動のある寿命データの解析におけるユーザー個別の情報の活用方法に関する一考察

片山 航 電気通信大学大学院

オンラインモニタリングによって季節変動を表現する共変量を取得できる製品がある。
その共変量の取得・加工条件が寿命特性の推定精度に与える影響を検討する。

【Session 15】機能安全

15-1 機能安全評価における不完全プルーフテストのモデル化

牟田 仁 東京都市大学

機能安全評価において、1-out-of-2 SRSを備えたシステムを対象として、作動要求、安全機能の故障、自己診断システム、不完全なプルーフテスト及び危険事象の関係を考察し、安全度の尺度である危険事象発生率を、状態遷移モデルを用いて推定する。

15-2 想定外事象と対応について

佐藤 吉信 (株)日本環境認証機構

想定外事象の原因に基づき、想定外事象を分類する。次に、想定外事象を防止するための方策について考察する。これらの方策の一部は、IEC 61508やISO 26262等の機能安全規格において要求事項として具体化されている。それらの要求事項の妥当性について考察する。

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