信頼性技法実践講座：信頼性試験

講義内容の概要

この講座の各論で用いる信頼性の用語や基礎理論の共通項目をまとめる。
具体的には

(a)

信頼性と品質管理

(b)

信頼性の効用

(c)

信頼性の基本用語と概念

(d)

信頼性の基礎数理

(e)

寿命分布モデル

について概要を説明する。信頼性の考え方や信頼性管理の中での試験の位置づけ、試験を計画したりデータを解析する上で必要な基礎数理を中心に講義し、簡単な演習を行って理解を深める。

講師の専門分野

信頼性工学（データ解析、信頼性試験、信頼性管理）

主な論文・著書など

• CARE：パソコンによるやさしい信頼性解析法（1991）、日科技連出版社、共著。
• 信頼性七つ道具（2008）、日科技連出版社、共著。
• ニュージャパンモデル -サイエンスTQM-（2007）、丸善、共著。

 

 

講義内容の概要

信頼性試験を実施するために必要な試験計画、供試品作成、試験設備、特性測定、試験担当者の教育等の基本的な要件・留意事項について経験も踏まえて説明する。更に、試験結果の解析方法について演習も含めて講義を実施する。

講師の専門分野

データ解析、故障解析、信頼性試験

主な論文・著書など

CARE：パソコンによるやさしい信頼性解析法（1991年）、日科技連出版社、共著
デバイス・部品の故障解析（1992年）、日科技連出版社、共著
信頼性ハンドブック：日本信頼性学会編（1997年）、日科技連出版社、共著
最新電子部品・デバイス実装技術便覧（2002年）、井原惇行、益田昭彦　共同編集、R＆Dプランニング、共著

 

 

講義内容の概要

多くの企業において、如何に短い時間で信頼性を確認するかが命題となっている。本章では、信頼性を効率的に限られた時間の中で確認するための基本的な考え方を紹介する。代表的な加速試験法を中心に説明すると共に、試験実施やデータ解析にあたっての留意事項について講義を行う。
また、加速試験法の演習も実施する。

 

 

講義内容の概要

現在の電子部品等に要求されている故障率は一桁FITであり、実時間で信頼性試験を行うことは不可能である。
従って加速寿命試験について詳しく説明を行い、プラスチックパッケージの主要ストレスである湿度について解説や各種部品における加速寿命試験の事例を紹介する。なお、各種信頼性試験の装置の原理、構造、使用の留意点についても解説をする。また、最近の信頼性試験の考え方や電子部品の実装や使い方による不具合事例と信頼性の低い電子部品の事例を紹介する。

講師の専門分野

故障物理（故障解析、信頼性試験）、信頼性試験、部品・材料の品質保証、製品の信頼性保証

主な論文・著書など

日科技連 第18回 信頼性・保全性シンポジウム：｢信頼度設定金属皮膜抵抗の評価解析事例｣
日科技連 第19回 信頼性・保全性シンポジウム：｢セラミックスを含む電子部品の評価解析事例｣
信頼性学会：｢高密度実装基板の実装条件の最適化とその信頼性検証｣
電気情報学会：｢高信頼性部品における故障解析事例｣
電気情報学会：｢高信頼性機器における部品の故障解析事例｣
電気情報学会：「デバイスの耐放射線試験の結果事例」
CARTS96 16th Capacitor and Resistor Technology Symposium
「An example of failure analysis on high-reliable electronic components」
日本信頼性学会｢信頼性ハンドブック｣（1997）

 

 

講義内容の概要

近年の省エネルギー気運の高まりからこれまで金属材料が用いられていた箇所に軽量化のため樹脂材料が採用されるなど有機系材料の出荷量は年々増大傾向にある。一方で有機材料は金属材料に比して短期間で劣化が生じることが知られており、実際に市場では有機材料が原因のトラブルは少なくない。
本講演では有機材料を用いた製品のトラブル事例の紹介、信頼性評価に用いる試験方法、有機材料の寿命評価等について幅広く解説する。

講師の専門分野

有機材料の物性(レオロジー，トライボロジー，ウェザリングなど)全般、試験方法

 

 

講義内容の概要

自動車部品の製品開発において　開発期間の短縮、試作レスという動向に対応するため、3D-CAD、バーチャル設計、シミュレーションが活用されています。そのような製品開発の中で効率的に信頼性確保ができる仕組み・やり方が重要になってきていますが、従来に比べて短くなった開発・評価時間に対応するため、開発・評価のフロントローディングを目指していますが、課題が積み残され　品質・信頼性不具合が発生する可能性は従来にも増して多くなってきています。

自動車部品の信頼性について実施している最新の事例紹介として、効率的に品質・信頼性確保ができるデザインレビューの実施方法、環境試験については耐候性試験と曝露試験との相関調査、台上シミュレーションによる製品課題の潰し込み、テストコースでの信頼性の作り込みなどについて取り上げます。また　システムの複雑化に対応した業務の分業化に伴い、設計実務者各員がシステム全体に思いを馳せる状況が減ってきた中でベンチマークによる実車・実機に触れ合う機会の確保の紹介や設計実務者が信頼性知識をあまり必要とせず設計が成立しているように思えていた現状を反省させ、末端の設計実務者までいかに信頼性知識を浸透させるかという取り組みについても言及したいと思っています。

講師の専門分野

信頼性試験、信頼性データ解析、デザインレビュー、FMEA、信頼性知識教育

主な論文・著書など

アイシン精機における品質に強い設計者の育成、日本品質管理学会、品質、2010年10月号
佐藤、杉浦、大嶋、土居：車両ブレーキフィーリングの定量化、自動車技術会　1996年秋季大会　学術講演会前刷集966　PP.117-120
佐藤、川内、大嶋、土居：ブレーキフィーリングという感性の定量化、自動車技術　Vol.52,No.4,1998　PP.57-61

 

 

講義内容の概要

最近の国内産業では、過去に考えられないような製品の不具合が起こっています。 生産効率性の優先によるコストダウンと生産量拡大から、多機能部品の信頼性重視 の考え方が必要とされています。その信頼性重視を立証するシステムを確立する事 が急務であります。
「品質問題は要因が複雑に絡み合い、原因を追究するのに経験と時間及び過去の 事例を理解する技術と情報が必要です」
一般的な信頼性評価試験として環境試験は家電製品・産業機器に古くからされ 国際的に評価を得てきましたが、世界の最先端を走る自動車業界では、車の使用環境 より、単一なストレス因子による評価以外に、複数の環境ストレス因子を同時に、 または時系列的に順々に与える複合環境試験が実施されてきました。この業界に おけるグローバルな市場の変化とテクノロジーの進化は、より速く、広く、その変化 は生まれ、顧客への安心・安全の重要性が増しています。
基本となる信頼性評価方法については、世代の交代が進む現代では特に必要となって います。電子機器単独の耐環境性を把握していても、実際に使用される環境での環境 ストレス因子の組合せにより耐環境性は大幅に異なり、実使用状態での信頼性、 安全性を十分に検証する事が大事になっています。代表的な組合せ「温度・湿度・ 振動」の複合環境試験について考え方や電子実装基板を用いた振動・複合環境 （温度・振動）試験事例を紹介致します。

講師の専門分野

環境試験（温度・湿度・振動・複合・圧力）全般

主な論文・著書など

1994年　推奨報文賞「結露サイクル試験によるイオンマイグレーションの評価方法」
（第24回信頼性・保全性シンポジウム）
2000年　優秀論文賞「有機絶縁材料を使用したプリント基板におけるトラッキング 現象の解析」
（電気学会東京支部連合研究会）

 

 

講義内容の概要

ここでは、受講生のみなさんが例外なくその恩恵を受けておられる集積回路を対象に、信頼性試験法の一例を紹介する。集積回路は、パソコン、携帯電話、家電製品、自動車など身の回りのありとあらゆるものに使用されている。機能面からはメモリ、マイクロプロセッサー等があり、素材面からはシリコン基板を用いたものが数量の上で圧倒的多数を占めている。また、規模の面からIC、LSI、VLSI、ULSIと分類されることもある。ここではそれらに共通な事例を取り上げる。
ここで取り上げる事例の特徴は耐用寿命の時期まで含めた試験を実施し、その結果をもとに製品の設計を行い、信頼性予測まで実施するという点である。
信頼性試験の対象としては製品ではなくTEG(Test Element Group、これは和製英語で、国際的にはTest Structureを使う)を取り上げる。TEGは製品を構成するトランジスタや配線を評価し易いように試験専用に作成されるが、その設計基準や製造工程は製品と同じである。従って、TEGを試験することにより得られた結果は、設計基準や製造工程に有効にフィードバックできる。
対象の故障メカニズムを一つに限定し、その試験法から故障率の予測まで一貫して取り上げる。故障メカニズムとしては、1960年代、集積回路の登場とともに重要な故障メカニズムとして認識され出し、いまだに最も重要な故障メカニズムの一つとして認識されているエレクトロマイグレーション(EM)現象を取り上げる。

講師の専門分野

(1) 「新版 信頼性ハンドブック」、（編著）日科技連出版社、2014年、6月。
(2) 「薄膜の評価技術ハンドブック」、（共著）、テクノシステム、2013年1月。
(3) 「はじめてのデバイス評価技術 第2版」、森北出版、2012年9月。
(4) 「新版 LSI故障解析技術」、日科技連出版社、2011年9月。
(5) 「新・走査電子顕微鏡」、（共著）、共立出版、2011年6月。
(6) 「LSIの信頼性」、（編著）、日科技連出版社、2010年10月。
(7) 「信頼性問題集」、（編著）、日科技連出版社、2009年12月。
(8) 「信頼性七つ道具」、（共著）、日科技連出版社、2008年8月。
(9) 「故障解析技術」、日科技連出版社、2008年10月。
(10)「LSIテスティングハンドブック」（編著）、オーム社、2008年11月。
(11)「金属微細配線におけるマイグレーションのメカニズムと対策」（共著）、サイエンス&テクノロジー、2006年12月。

 

 

講義内容の概要

複写機、プリンターは所謂修理系システムであり、お客様の使用条件の下における故障率や交換部品の寿命推定が必要とされる製品である。事務機に限らず、市場の信頼性情報を分析しながら、計画段階では市場での使われ方を試験条件にどう反映させるのか、また実施段階ではどのように加速条件を設定し、必要な情報を効率的に得るかが信頼性試験を行う上でのポイントであるが、ここでは信頼性試験計画の立て方、実施方法、試験法改善の進め方について事例を中心に紹介する。また、事務機では信頼性試験の結果だけでなく、市場の実績や過去の蓄積情報など様々な情報を加味して効率的な信頼度予測を行っており、それらの事例を含めた進め方についても紹介する。

講師の専門分野

信頼性試験、信頼性データ解析、デザインレビュー、信頼性管理

主な論文・著書など

原田:	「ディペンダビリティに関する国際標準化の動向 -IEC TC56の概要と国際会議（SYDNEY)での動向」(電子情報通信学会　信学技報　2011年12月)
原田:	「ディペンダビリティに関する国際標準化の動向 -IEC TC56の概要と国際会議（PAU）での動向」(電子情報通信学会　信学技報　2012年12月)
原田:	「想定外に備えるための信頼性評価の役割」、安全工学シンポジウム、2012.7
原田:	「安全と信頼性のアセスメントと評価の役割」、信頼性学会フォーラム、2013.1
原田、渡部：	「信頼性を支援する管理技術」、 『品質管理』、vol.46,No.5、1995、日科技連
原田他、共著：	「信頼性加速試験の効率的な進め方とその実際」、1997、日本テクノセンター
原田、夏目他：	「電気製品のリユースビジネス展開と信頼性技術」、第34回信頼性・保全性シンポジウム、2004、日科技連
原田：	「信頼性抜き取り試験／加速試験とデータ解析」、2006、トリケップス
原田、井原他：	「最先端　電子デバイス・部品における信頼性試験・評価事例集」、2006.11、技術情報協会
原田：	「信頼性評価における加速試験の課題と展望」、『信頼性』、Vol.31,No2、2009.3、日本信頼性学会
原田：	「開発現場で役立つ信頼性試験・管理・設計手法」、 2010.5、情報機構
原田：	「リユースの信頼性に関する国際規格の動向」、『信頼性』、 Vol.32,No.3 2010.6、日本信頼性学会
原田：	「ディペンダビリティに関する国際標準化の動向 -IEC TC56の概要と国際会議（Glasgow）での動向」、電子情報通信学会、信学技報、2015.12
原田：	「信頼性加速試験の国際標準IEC62506の概要とそのポイント」、信頼性学会シンポジウム、2015.6
原田：	「FMEAを応用したリスクアセスメントのプロセス評価の提案」、信頼性保全性シンポジウム、2015.7
益田、西、原田 他：	「JIS信頼性設計及び信頼性解析用語の最新動向～JIS Z 8115改正原案とIEC60050-192初版を比較して～」、電子情報通信学会、信学技報、2015.7

 

 

講義内容の概要

航空機構造の信頼性試験 航空機のような大規模かつ少量生産品の信頼性確保に対しては、限られた情報源を 有効に活用する信頼性評価方法が開発されている。これらの考え方に基づき、 強度や寿命を保証するための各種実証試験が行われている。ここでは航空機に 複合材構造を適用する場合の信頼性評価法、ならびに信頼性実証試験法について 紹介する。

講師の専門分野

構造疲労、金属材料

主な論文・著書など

準備中

 

 

講義内容の概要

リチウムイオン電池の微細構造と信頼性、電子部品における信頼性と解析装置

ハイブリッド自動車や社会インフラとしての蓄電技術の研究開発が盛んに進められている。すでに広く使われているリチウムイオン二次電池は、材料の組み合わせやその構造と、電池性能や信頼性に強い因果関係を持っている。

本講演では、リチウムイオン二次電池の微細構造と信頼性に関して講演し、劣化解析方法についても解説する。また電子部品に対する信頼性試験方法および解析のための特徴的な分析技術を解説する。

講師の専門分野

リチウムイオン電池や電子部品における故障解析および信頼性試験