電子部品の信頼性 【第一章:信頼性試験とは】

2012/02/28
応用

カテゴリー: SPECIAL CONTENTS
■信頼性技術ってなに?
信頼性技術とは何なのでしょうか。まずはこの点からご紹介したいと思います。
信頼性技術は故障技術ともよばれ、製品の故障がどのように生じるかを評価・解析して理解することによって製品の信頼性を向上させる技術であり、逆にいえば、故障品を作り出す技術とも言えます。
※故障と不良の違い
・不良品は作った時から不良です。
・故障品は作った時は良品ですが、時間的な経過とともに不良品となるものです。

この良品から不良品となる過程を取り扱うのが信頼性技術です。
故障を作り出す因子は、以下に示すように3つあります。
①製品に元々潜在的に内在する内因(素因)
②使用環境で加わる熱や湿度などの外的なストレス(外因)
③時間的劣化

special_20120416_en1.jpg

■故障ってなに?
前段で「信頼性技術は故障技術とも呼ばれる」と述べましたが、実は故障のパターンは色々と種類があります。以下に、バスタブカーブとよばれる、故障率と時間の相関を表すグラフを示します。

special_20120416_en2.jpg

バスタブカーブ


製品は時間の経過とともに初期故障/偶発故障/摩耗故障の三つの期間に分かれており、それぞれ故障の要因が異なります。

【初期故障】
使用開始後、早い時期に故障が発生し、時間の経過とともに故障率が減少していきます。潜在的な欠陥が主な要因と考えられ、設計/選別工程の改善やスクリーニングなどにより、流出を防ぐことが重要です。

【偶発故障】
初期故障が落ち着いた後、偶発的に故障が発生する期間があります。主にかみなりや製品落下など突発的な事象で引き起こされるため、時間の経過に関係なく、ほぼ一定の故障率となります。製造工程での偶発的な欠陥の発生や使用環境ストレスのばらつきを抑え、故障率をゼロに近付けることが目標となります。

【摩耗故障】
偶発故障期を過ぎた後、時間の経過とともに故障率が増加していきます。これは主に製品の摩耗、損耗が原因と考えられ、製品寿命が尽きたとみなされます。

このように故障にも種類があり、それぞれ要因も異なります。品質保証のためには、この要因をしっかりと見極め、正しい検証方法(信頼性試験)を選ぶことが重要です。