自由価格 Top 書籍一覧 研究開発マネジメント 化学 エレクトロニクス 医  薬 HOME
 
 

電子機器発火 書籍
 
No.1760
 
 

 

★故障・不具合事例から学ぶ!熱、振動、ノイズ、腐食、接着・接合不良の対策技術!
                    効率手的な加速試験、寿命予測、故障率推定、耐久性評価法のノウハウを網羅! 

故障メカニズムの解明と正確な評価試験のノウハウ!

電子機器・部品における故障・発火原因解析対策技術

〜 コンデンサ、アンテナ、リチウム電池、太陽電池、パワーモジュール 〜  

発刊日 : 2014年7月31日  体 裁 : A4判 681頁   定 価:90,000円(税抜)


■ 本書のポイント

電子部品・機器の発火・故障事例と原因解析技術
・電気・電子機器の発火原因と原因究明技術!
・電子部品の寿命分布と初期故障率の推定ノウハウ!
・プラスチックの燃焼性と電子機器の発火防止の考え方!
・製品回収事故から考える,安全設計と信頼性設計の考え方!
・「品質問題」を無くす設計と設計審査の考え方!

効率的な加速試験の進め方と各種試験ノウハウ!
・信頼性評価・加速試験の効率的な進め方とデータ解析法!
・試験方法改善による試験時間の短縮と寿命推定方法
・耐光(候)性試験の課題と信頼性 ・電子機器の防水設計と防水規格,防水試験の考え方!
・各種ケーブルの燃焼試験の考え方!
・電気製品に対する燃焼性試験のノウハウ!
・樹脂・金属接合における接着、剥離解析のための分析評価法


各種電子部品・電子材料の信頼性向上と評価技術
・ノイズ発生要因とノイズの出ない回路設計の考え方!
・電磁波の種類と発生・反射メカニズム
・マルチバンド/広帯域アンテナの基礎と評価項目
・RFIDチップの不都合事例と高信頼性化
・RF−MEMSスイッチの設計技術と不具合事例と高信頼性化
・スマートフォン用カメラモジュールの故障・不具合事例と対策技術
・積層セラミックコンデンサの不具合事例と高信頼性化
・発煙・発火事故を防ぐコンデンサの選定方法について
・圧電素子/セラミックの複合技術と劣化解析と寿命評価方法
・マイグレーションによる発火事故とその対策
・プリント配線板におけるエレクトロケミカルマイグレーションのメカニズム
・鉛フリーはんだ実装におけるボイド対策
・車載用電子機器実装における温度サイクル耐久試験不具合


パワーデバイス・モジュールの信頼性評価と故障解析
・SiC/GaNパワーデバイス高信頼化
・半導体の信頼性加速試験と故障率予測
・パワーデバイスなど半導体デバイスの分析評価技
・パワーモジュールの故障原因と対策事例

EV・HEVパワートレインの信頼性向上と耐久性評価・試験法
・電気自動車パワートレインの耐久性評価・試験法
・ハイブリッド車用バッテリ放熱・冷却システムと安全化技術
・EV・HEVの事故を防止する小型DCパワーリレー技術
・ハイブリッド自動車用永久磁石モータのドライブ制御技術と信頼性・安全性の評
価法

リチウムイオン二次電池の発火 ・発熱対策と安全性向上技術
・リチウムイオン電池(セル)の爆発、発火要因と対策
・ワイヤレス給電の発火・発熱要因と対策 ・電解液の安全性向上と発熱対策
・二次電池、キャパシタの製造プロセスにおける水分対策と安全性につい
ての技術動向

太陽電池の不具合事例・対策と原因解析・信頼性評価技術
・太陽光発電システムにおける不具合例
・PID現象の発生メカニズムと対策技術
・バックシートからの水分侵入の防止法
・CIGS太陽電池の経年劣化とそのメカニズム
・太陽電池モジュール構成部材における分析評価 LEDの信頼性向上技術と評価・測定法
・照明用LEDの光学特性評価、全光束,配光測定技術
・LED照明の人体安全に関する対応と規制

■ 執筆者(敬称略) 

楠南化成(株)  井原惇行 (財)電力中央研究所 神戸 満
三菱電機(株) 松岡敏成 旭硝子(株) 竹田 諭司
明星大学 大塚寛治 (株)東芝 野田 伸一
(株)テクノクオリティ 渡部 利範 (株)デンソー 神谷 有弘
関西経営管理協会 和田 浩 (株)デンソー 篠田 卓也
安信経営工学研究所 柴田 義文 本多電子(株) 佐野 貢
(株)デンソー 本田 陽広 日本精工(株) 武井利泰
(株)インターリスク総研 佐藤 崇 筑波大学 岩室憲幸
富士ゼロックスアドバンストテクノロジー(株) 原田 文明 名古屋工業大学 江川 孝志
東芝 電力システム社 安達 健二 (株)東芝 若井伸之
クレスール(株) 木嶋 芳雄 (株)東レリサーチセンター 橋本 秀樹 
(独)産業技術総合研究所 小池 昌義 千葉工業大学 山本 秀和
長岡技術科学大学 井原郁夫 (株)セツヨーアステック 由宇 義珍
森島技術士事務所 森島光紀 (株)安川電機 石田 雄二
(社)電線総合技術センター 深谷司 日産自動車(株) 堀江 秀嗣
(財)電気安全環境研究所 川口晶寛 カルソニックカンセイ(株) 原 潤一郎
京都工芸繊維大学 大越 雅之 パナソニック 吉谷 克美
ジャパンリサーチラボ 奥村 治樹 岐阜大学 内藤 治夫
早稲田大学 津野 徹 日本リライアンス 馬渡 俊博
  水野幸男 (株)ユニバーサルエネルギー研究所 堀 雅夫
同志社大学 吉門 進三 泉化研(株) 菅原 秀一
日本電気(株) 倉本 晶夫 早稲田大学 高橋 俊輔
(株)R&V 宇佐美光雄 渡辺春夫技術士事務所 渡辺 春夫
防衛大学 山本孝 鳥取大学 薄井 洋行
(株)東芝 中條 博則 鳥取大学 坂口 裕樹
立命館大学 鈴木健一郎 松江工業高等専門学校 鈴木純二
TDK(株) 野村武史 群馬大学 鳶島 真一
元日本アイ・ビー・エム 村田 憲司 西野技術士事務所 西野 敦
TDK(株) 鈴木雅史 関西大学 冨岡 敏一
金沢工業大学 花岡 良一 (独)産業技術総合研究所 豊島安健
ピエゾセラム 永田邦裕 日清紡ホールディングス(株) 仲濱秀斉
豊田工業大学 古谷克司 (株)住化分析センター 末広 省吾
リサーチラボ・ツクイ 津久井 勤 エスペック(株) 棚橋紀悟
早稲田大学 大木義路 宮崎大学 吉野賢二
日立化成工業(株)   近藤 裕介 (株)住化分析センター 古田 倫明
DKNリサーチ 沼倉 研史 分析工房(株)  服部 寿
三菱マテリアル(株) 増田 昭裕 (株)中川研究所 林新
大阪大学 竹本 正 大塚電子(株) 大久保 和明
(株)河野エムイー研究所 河野 英一 (株)MORESCO 若林明伸
(株)日立製作所 守田 俊章 共同技研化学(株) 田波 史郎
(株)テクノ菱和  鈴木 政典  東海大学 西 義武

■ 目  次

第1章 電子部品・機器の故障事例・ メカニズム法規制・認証制度

第2章 効率的な加速試験の進め方と各種試験方法

第3章 各種電子部品・ 電子材料の信頼性向上と評価技術

第4章 車載用電子部品の信頼性向上技術と実装材料の耐熱化


第5章 パワーデバイス・モジュールの信頼性評価と故障解析

第6章 EV・HEVパワートレインの信頼性向上と耐久性評価・試験法

第7章 リチウムイオン二次電池の発火・発熱対策と安全性向上技術


第8章 太陽電池の不具合事例・対策と原因解析・信頼性評価技術

第9章  LED・有機ELデバイスの信頼性向上技術と評価・測定法


◇第1章 電子部品・機器の故障事例・ メカニズム法規制・認証制度 ◇

第1節 電気・電子機器の発火原因と原因究明技術
〜 本質的な安全確保技術 〜
1. 電気・電子機器の発火原因
 1.1 電気製品における事故の実態
 1.2 主要な発火原因と再現試験による確認
  1.2.1 配線
  1.2.2 プラグ・コンセント
  1.2.3 ネジの緩み
  1.2.4 はんだ付け部のクラック
  1.2.5 バリスタ
  1.2.6 コンデンサ
2. 事故原因の究明手順
 2.1 究明手順の重要性
 2.2 事故原因究明手順
3. 事故原因究明体制の整備
 3.1 原因究明部門の組織化
 3.2 解析機器の整備
4. 事故原因の究明技術
 4.1 解析機器の準備
 4.2 主な解析機器
5. 溶融痕の解析

第2節 電子部品の寿命分布と初期故障率の推定
1. 電子部品の寿命分布
 1.1 バスタブカーブ
 1.2 検査と寿命分布
 1.3 初期故障の寿命分布
2. 信頼性試験結果に基く検査規格の調整
 2.1 計量抜取信頼性試験
 2.2 特性劣化量の推定と検査規格
3. 市場出荷までのストレス履歴
 3.1 電子部品メーカにおけるスクリーニング条件
 3.2 スクリーニング条件の実動作換算
 3.3 機器実装工程のストレス
 3.4 機器出荷後のストレス
4. 初期故障の寿命分布と市場故障確率の予測
 4.1 工程データの累積ハザード解析
 4.2 検査実績の累積ハザード解析
 4.3 各工程の故障確率推定
5. 評価結果の工程品質管理基準への反映
 5.1 電子部品の品質改善方法
 5.2 目標品質と推定故障確率の比較
 5.3 検査実績に対する管理基準の設定
 5.4 工程管理のための検査規格の絞込み

第3節 破壊物理
1. 破壊物理の予備知識
2. 力学的な破壊
2.1 破壊しやすい界面を理解しよう
2.2 応力集中とは何かを調べよう
2.3 機械的信頼度で非常に重要な概念、
軟らかい硬いの力学的俯瞰
2.4 一番弱いところから破壊が始まる
3. 化学的な破壊
3.1 化学反応とは何か
3.2 反応の基本的ルールとは
3.3 化学結合エネルギの特徴の理解
3.4 化学反応速度と破壊速度は同じ
4. 電気的な破壊
4.1 電気的な破壊の種類を概括しよう
4.2 絶縁破壊の原理が分かる真性破壊と連鎖崩壊
4.3 その他の絶縁破壊

第4節 プラスチックの燃焼性と電子機器の発火防止の関係
1. プラスチックの種類と歴史
 1.1 汎用プラスチック
 1.2 エンジニアリングプラスチック(汎用エンプラ)
2. 電気的現象でプラスチックに着火する事例
 2.1 高電圧のアーク現象 
 2.2 大電流によるアーク現象
 2.3 トラッキング現象
3. プラスチックの燃焼性に係わる課題
 3.1 電子機器の発火防止とプラスチックとの関係 
 3.2 プラスチックの難燃性と可燃性の分類
4. 燃焼試験
 4.1 クラスHB試験方法
5. 電気的特性試験
 5.1 耐アーク性(JIS K6911,ASTM D495)
 5.2 耐トラッキング性(CTI試験 IEC法 DIN法など)
 5.3 大電流アーク発火性(UL746A)
6. プラスチックの燃焼
 6.1 燃焼,発火点,引火点
 6.2 プラスチックが炎で燃焼するメカニズム
 6.3 難燃剤の機能
7. プラスチックの着火性を抑制する手段
 7.1. 着火温度の指標
 7.2 材料の着火性その物を抑制する手段は, まだ見出されていない
 7.3 限界酸素指数(LOI値)
8.1 バリスタの発火現

8.2 電子部品が発火した場合の
発火の広がりと時間のモデル
9. 電子機器の発火防止の基本思想
9.1 発火対策の本質的な考え方
9.2 発火対策は,電気的方法と
機械的方法の組み合わせ
9.3 電気的な対策
9.4 機械的対策
10. 電子部品とHB材等の間の隔離距離を評価する
デジタルモックアップのツール開発

第5節 安全性確保のための解析技法 「逆ETA法」の活用
1. 逆ETA法について
 1.1 逆ETA法の開発
 1.2 逆ETA法の特長
 1.3 実施手順と留意事項
 1.4 逆ETA法の活用と定着
 1.5 逆ETA法の実践事例
2. 逆ETA法とFTA,FMEA
 2.1 逆ETA法によるFTAの代替
 2.2 FMEAの改善
 2.3 逆ETA法と安全性解析
3. 信頼性と安全性について
 3.1 安全性解析技法としての要件
 3.2 逆ETA法による安全性解析事例

第6節 製品回収事故から考える, 安全設計と信頼性設計の統合化
1. 製品事故の背景
2. 安全性と信頼性の融合化
3. 信頼性設計と安全設計の統合化
 3.1 安全設計と信頼性設計
 3.2 安全設計のステップ毎の指針
 3.3 フェールセーフの機能
4. ライフセーフエンド設計
5. ロバストネス設計の利用

第7節 「品質問題」を無くす設計と設計審査の考え方
1. 品質問題の分析
2. 品質問題を無くすには
 2.1 道具の開発
  2.1.1 FMEA辞書
  2.1.2 キーワード集
  2.1.3 マクロFMEA作成シート
 2.2 FMEAチーム活動
  2.2.1 実施計画
  2.2.2 スケジュールとレビュー

第8節 製造物責任法(PL法)の概要
1.製造物責任法が対象とする製品、責任主体
  1.1 製造物
  1.2 責任主体
2.責任要件
 2.1 責任要件と立証責任
 2.2 欠陥
  2.2.1 欠陥の定義
  2.2.2 欠陥の種類
  2.2.3 欠陥の評価
 2.3 損害
3.責任追及期間
4.抗弁
 4.1 開発危険の抗弁
 4.2 部品・原材料製造事業者の抗弁
5.製造物責任訴訟の最新動向
 5.1 製造物責任に関する訴訟等の動向
 5.2 注目すべき裁判例
  5.2.1 裁判例1:携帯電話機PL訴訟
  5.2.2 裁判例2:カーオーディオ部品PL訴訟


◇第2章 効率的な加速試験の進め方と各種試験方法◇

第1節 信頼性評価・加速試験の効率的な進め方と
データ解析法
1. 信頼性の特徴と評価・試験の役割
2. 信頼性の評価・試験とデータ解析
3. 信頼性データの解析
4. 加速試験
5. 加速試験の種類と進め方
6. 加速試験における注意点

第2節 試験方法改善による試験時間の短縮と寿命推定方法
1. 試験方法の改善
 1.1 セラミックコンデンサの例
 1.2 バリスタの例
 1.3 アルミ電解コンデンサの例
  1.3.1 アルミ電解コンデンサの劣化モード
  1.3.2 長寿命化コンデンサへの対応
  1.3.3 加速試験方法
  1.3.4 加速試験条件の設定
  1.3.5 試験結果
  1.3.6 寿命の推定方法

第3節 耐光(候)性試験の課題と信頼性
1.耐光(候)性試験の定義及び分類
 1.1 自然暴露
 1.2 促進暴露
2.各種促進試験機の特徴と光源の放射照度分布
 2.1 キセノンアーク灯式耐光(候)性試験機
 2.2 カーボンアーク灯式試験機
 2.3 紫外線蛍光灯式試験機
 2.4 メタルハライドランプ方式試験機
 2.5 その他の促進試験機
3. 促進試験機の信頼性を上げるための課題
4. データの利用に際して注意すべき点

第4節 測定の不確かさ 〜測定の信頼性を定量的に評価し、表記する〜
1. 不確かさが併記された測定の結果をどう読むか
 1.1 測定結果の表現と不確かさ
 1.2 不確かさ関連用語の定義
2.不確かさをどのように利用するか
 2.1 測定結果の情報
 2.2 測定結果の一致の判定
 2.3 技能試験 −試験所の測定能力判定−
 2.4 規格適合性評価への適用
3.不確かさを定量的に評価する
 3.1 不確かさ評価の手順
 3.2 手順1:測定のモデル式を明確にする
 3.3 手順2:各入力量に対する標準不確かさを見積もる
  3.3.1 タイプAの評価: 一連の観測値の統計解析による 不確かさの評価の方法
  3.3.2 タイプBの評価: 一連の観測値の統計解析以外の手段による不確かさの評価の方法
 3.4 手順3 合成標準不確かさを見積もる。
 3.5 手順4 不確かさの表記方法を決める。
 3.6 手順5 不確かさ評価のまとめをする。
 3.7 不確かさの要因 −測定ばらつきの原因
4. 不確かさで表現を統一する−GUM発行の背景と今後

第5節 電子部品・電子材料における非破壊計測と材料特性評価
1.内部観察
2.機械的特性
 2.1 超音波
 2.2 ナノインデンテーション
 2.3 その他
3.膜厚
4.欠陥、界面特性

第6節 電子機器の防水設計と 防水規格,防水試験
1. 防水規格
2. 携帯電話・スマートフォンの防水
3. カメラの防水
4. 防水技術の規格・試験

第7節 各種ケーブルの燃焼試験
1. 炎伝播特性評価試験
 1.1 ケーブル一条の燃焼試験
 1.2 多条布設ケーブルの燃焼試験
  1.2.1 垂直トレイ燃焼試験
  1.2.2 IEC60332-3及びEN50399
  1.2.3 UL1666(ライザー)
2. 発煙性評価試験
 2.1 ASTM E662
 2.2 IEC61034(3mキューブ燃焼試験)
 2.3 その他の発煙性評価試験
3. 燃焼生成物の腐食性に関する試験
 3.1 電線被覆材料の燃焼時発生ガスの評価
(IEC60754 part1,2)
 3.2 IEC TS 60695-5-3
4. ケーブルの耐火性評価試験
 4.1 消防庁告示試験
 4.2 IEC60331
 4.3 CPDにおける耐火試験
5. ケーブル燃焼試験の今後

第8節 グローワイヤ試験を中心とした電気製品に対する燃焼性試験について
1.各種認証制度、法規制等の解説
 1.1 電気用品安全法
 1.2 Sマーク認証
 1.3 CMJ登録制度
2.グローワイヤ試験
 2.1 試験装置について
 2.2 グローワイヤ関連のJIS
 2.3 最終製品に対するグローワイヤ
 2.4 グローワイヤ燃焼性指数(GWFI)
 2.5 グローワイヤ着火温度(GWIT)
 2.6 グローワイヤ燃焼性指数(GWFI)と グローワイヤ着火温度(GWIT)に影響を与える因子
 2.7 各種製品規格とグローワイヤ試験
  2.7.1 電源プラグ用途
  2.7.2 家電用途

第9節 難燃性評価の種類と試験の進め方
1. 電子機器に用いられる部材とその燃焼性
2. 各規格
  2.3.1 電線ケーブル
  2.3.2 事務機器
  2.3.3 半導体封止材料
 2.4 規制の現状
3. 燃焼防止のための設計ポイント
 3.1 初期設計の材料選択ミス
 3.2 材料の劣化

第10節 樹脂・金属接合における接着、剥離解析のための分析評価法
1. 接着を生む力とその支配要素
2. 接着因子の分析評価
3. 剥離のモードと原因因子の分類
4. 界面、深さ方向分析
5. 接着因子、剥離因子の解析


◇第3章 各種電子部品・電子材料の信頼性向上と評価技術◇

第1節 電子機器の高密度実装化に伴う
ノイズ発生要因とノイズの出ない回路設計の考え方
1. グランドプレーンの隙間によるノイズの発生
2. コンポーネント化によるノイズの低減法
3. 電源のデカップリング不足によるノイズの発生
4. スタブによるノイズの放射と妨害
5. 不完全な高周波オペアンプの配線による発振等のノイズ発生
6. 機構部品のノイズ対策
7. オーディオ帯ノイズの測定
8. 高周波ノイズの測定

第2節 ねじの緩みによる導体接続部の温度上昇
1. 定常電流通電時のねじの緩みによる
導体接続部の温度上昇
 1.1 実験方法
 1.2 実験結果および検討
2. ヒートサイクルに伴うねじの緩みによる導体温度上昇
 2.1 実験方法
 2.2 実験結果および検討

第3節 電磁波の種類と発生・反射メカニズム
1. 電磁波の種類
2. 電磁波の発生
 2.1 マイクロ波シンセサイザ
 2.2 電子管による発振方式
  2.2.1 マグネトロンの構造と発振原理
3. 電磁波の検出
4.電磁波の伝送法
5.電磁波の反射・透過
 5.1 導体による電波の反射および透過
 5.2 誘電体による電波の反射および透過
 5.3 磁性体による電波の反射および透過
6. マイクロ波の人体への安全性

第4節 マルチバンド/広帯域アンテナの
基礎と評価項目
1.マルチバンド/広帯域アンテナの基礎
 1.1 マルチバンドアンテナ
 1.2 広帯域アンテナ
2.マルチバンド/広帯域アンテナの評価項目
 2.1 評価項目
 2.2 評価方法
  2.2.1 VSWR特性
  2.2.2 放射パターン特性
  2.2.3 利得特性
  2.2.4 偏波特性
  2.2.5 環境評価

第5節 RFIDチップの不都合事例と高信頼性化
1. 外部アンテナとの接続に関する不都合事例と高信頼性化
 1.1 外部アンテナとの接続に関する不都合事例
 1.2 外部アンテナとの接続に関する高信頼性化
2.耐熱性に関する不都合事例と高信頼性化
 2.1 耐熱性に関する不都合事例
 2.2 耐熱性に関する高信頼性化
3.紙実装に関する不都合事例と高信頼性化
 3.1 紙実装に関する不都合事例
 3.2 紙実装に関する高信頼性化

第6節 放射電磁波の遠方界、近傍界に応じた電波吸収体の設計技術
1. 放射電磁波の遠方界応用としての単層型電波吸収体の設計と作成例
2. 放射電磁波の遠方界応用としての多層型電波吸収体の設計と作成例
3. 放射電磁波の近傍界応用としての電波波吸収シ−トの設計と作成例

第7節 スマートフォン用カメラモジュールの故障・不具合事例と対策技術
1. スマートフォン/カメラモジュールの市場・商品動向
 1.1 携帯電話・スマートフォン・カメラモジュールの市場規模推移
 1.2 スマートフォンのディスプレイ画素数の増加、サイズ拡大トレンドの進展
 1.3 スマートフォンの薄型化・フラット化トレンドの進展
 1.4 スマートフォンの市場規模拡大にともなうカメラモジュールの仕様変化
2. カメラモジュールの低背化設計手法と性能・品質向上策
3. カメラモジュールの製造ラインでの主な不良原因と対策
 3.1 COB工程でのWire-Bonding不良 / SMDの半田付け不良原因と対策技術
 3.2 ダストによる黒キズ、シミ不良の原因と対策技術
 3.3 Lensの組立不良
4. 市場で発生する可能性のある不良原因と設計的手法
 4.1 衝撃によるカメラモジュール基板の破損の可能性を排除する設計手法
 4.2 衝撃による回路部品接続部の断線の可能性を排除する設計手法
 4.3 カメラモジュール低背化にともなう 「青カビ現象」対応設計手法
 4.4 カメラモジュール低背化への対応が限界を迎えつつあるPlastic Lensに対応する設計手法

第8節 RF−MEMSスイッチの設計技術と不具合事例と高信頼性化
1.RF-MEMSスイッチ
2.駆動評価と不具合
3.改良と評価結果

第9節 積層セラミックコンデンサの不具合事例と
高信頼性化
1. 積層セラミックコンデンサの製造方法
2. 主な不具合事例と対策
3. 絶縁破壊
4. 絶縁劣化

第10節 コンデンサの失敗事例と信頼性試験 〜発煙・発火事故を防ぐコンデンサの選定方法について〜
1. コンデンサの選定
 1.1 コンデンサの危険な側面
 1.2 コンデンサの選定のポイント
 1.3 故障モード
 1.4 極性と逆付けの可能性
2. コンデンサの特徴
 2.1 種類と材料特性
 2.2 定格電圧とディレーティング
 2.3 リーク電流と等価直列抵抗(ESR)
 2.4 温度特性と電圧特性
 2.5 ケースサイズと梱包
3.コンデンサの失敗例
 3.1 コンデンサ起因のリコール
 3.2 アルミ電解コンデンサの液漏れ
 3.3 タンタル電解コンデンサの焼損
 3.4 導電性高分子コンデンサの熱問題
 3.5 積層セラミックコンデンサのクラック
 3.6 積層セラミックコンデンサのマイグレーション
 3.7 電解コンデンサの逆付け
4.コンデンサの信頼性試験
 4.1 信頼性試験の準備・実施
 4.2 信頼性モデルと経験則
 4.3 信頼性試験回路
 4.4 故障解析
 4.5 メーカでの信頼性試験
5.事故を回避するために
 5.1 コンデンサの事故防止策
 5.2 コンデンサの信頼性とその影響

第11節 高温領域における積層セラミックコンデンサの直流絶縁破壊
1. 積層セラミックコンデンサの電気伝導と絶縁破壊

第12節 液体・固体誘電体材料の絶縁破壊・劣化メカニズム
1. 液体・固体誘電体の電気伝導
 1.1 電気伝導特性
  1.1.1 液体誘電体中の荷電粒子生成
  1.1.2 液体誘電体中の電気伝導
  1.1.3 固体誘電体中の電気伝導
2.液体・固体誘電体の絶縁破壊
 2.1 液体誘電体の絶縁破壊現象 
  2.1.1 絶縁破壊の要因
  2.1.2 代表的な絶縁破壊機構
 2.2 固体誘電体の絶縁破壊現象
  2.2.1 絶縁破壊の要因
  2.2.2 代表的な絶縁破壊機構
3.絶縁油・固体複合絶縁系の放電現象
 3.1 油中沿面放電の性質

第13節 圧電素子/セラミックの複合技術と劣化解析と寿命評価方法
[1]圧電素子/セラミックの複合技術
1. 圧電セラミックコンポジットの分類
2. ハイドロホン用コンポジット
 2.1 3-3型圧電コンポジット
 2.2 1-3型圧電コンポジット
 2.3 0-3型圧電コンポジット
 2.4 構造制御型圧電コンポジット
3. セラミクス/セラミクス・コンポジット
 3.1 温度依存性を低減させるメカニズム
 3.2 温度依存性を改善したコンポジットの作製

[2]圧電セラミック素子の劣化解析と寿命評価方法
1. 圧電セラミック素子の破壊要因
2. 寿命時間に及ぼす破壊の種類
3. 加速劣化試験法とデータ処理
 3.1 温度による加速劣化
 3.2 電界や周波数による加速劣化
 3.3 データの処理法
4. 強誘電体特有の劣化と破壊の要因
 4.1 空間電荷効果による劣化
  4.1.1 強誘電体の分極
  4.1.2 空間電荷分極のD-Eヒステリシスへの影響
 4.2 強誘電体の内部応力による破壊
 4.2.1 強電体に発生する内部応力
 4.2.2 分極処理による内部応力の異方性
5. 圧電アクチュエータの寿命評価と予測法

 5.1.1 直流電圧印加時の寿命評価
 5.1.2 交流電圧印加時の寿命評価
 5.2.3 寿命時間の予測
6. 単板状アクチュエータの寿命時間評価

第14節 圧電アクチュエータ駆動時の特性劣化
1. 圧電アクチュエータの形状
2. 圧電アクチュエータを応用した機構
 2.1 伸縮の直接利用
 2.2 オン・オフ駆動を利用した機構
3. 圧電アクチュエータの特性劣化の原因 
 3.1 応力集中
 3.2 温度上昇
 3.3 マイグレーション
 3.4 疲労破壊
4.圧電アクチュエータの性能を発揮するために
 4.1 外力の影響
 4.2 設計上の留意点
 4.3 駆動時の留意点

第15節 エレクトロケミカル( またはイオン) マイグレーションによる発火事故とその対策
1. マイグレーションによる絶縁劣化とは
2. マイグレーションの発生原理
3. ECM による絶縁劣化の例
4. マイグレーションの発生パターン
5. 金属の種類とマイグレーションの発生のしやすさ
6. マイグレーションによる絶縁劣化現象のまとめ

第16節 プリント配線板におけるエレクトロケミカルマイグレーションのメカニズム
1. エレクトロケミカルマイグレーションのメカニズム
2. プリント配線板におけるエレクトロケミカルマイグレーションの特徴
3. 紙/フェノールプリント配線板におけるエレクトロケミカルマイグレーション発生の一要因
4.エポキシ樹脂へのシリカナノフィラー添加によるマイグレーションの抑制

第17節 プリント配線板材料における実効的な誘電特性の測定
1. 誘電特性の測定方法
2. 実効的な誘電特性の測定
 2.1 ストリップライン共振器法
 2.2 Short Pulse Propagation(SPP)法
  2.2.3 実効的な誘電特性測定の注意点
  2.2.4 位相特性を用いた実効誘電率の測定

第18節 高密度フレキシブル基板用超薄型コネクタの不具合事例と高信頼性化
1. 従来タイプのコネクタ
2. UTFコネクタ
3. 加工プロセス
4. UTFコネクタの信頼性
5. UTFコネクタの可能性

第19節 高密度・狭ピッチ対応バンプ形成材料
1.バンプ形成方法
 1.1 ペースト印刷法
 1.2 めっき法
 1.3 ボール搭載法
2.バンプピッチの動向
3.バンプ形成材料
 3.1 ウェハ上へのバンプ形成
 3.2 インターポーザー上へのバンプ形成
4.高密度・狭ピッチに向けたその他の取り組み
 4.1 めっき法
 4.2 ペースト印刷法
5.低アルファ線への要求

第20節 鉛フリーはんだ実装におけるボイド対策
1. ボイドの定義と分類
2. ボイドの発生原因とその抑制対策
3. 形成メカニズムと信頼性への影響

第21節 引け巣・クラック・はく離対策と接合信頼性評価
1. 開発された鉛フリーはんだの特徴
2. 引け巣
3. 熱疲労によるクラック
4. はく離
4.1 リフトオフ 4.2 再加熱によるはく離

第22節 酸化銀マイクロ粒子を用いた高温環境向け
Pbフリー接合技術
1. 酸化銀の還元温度
2. 酸化銀粒子の還元、及び焼結挙動
3. 接合強度評価
4. 放熱性及び信頼性評価

第23節 気密ケース入り熱電変換モジュールの高品質化技術
1. 従来の熱電変換モジュールの概要
2. 起こり得る不具合とその結果
 2.1 熱応力による基板周辺接合部での剥離および熱電半導体の破損
 2.2 高温での酸化および雰囲気ガスによる腐食
 2.3 異物の侵入による短絡
 2.4 熱伝導グリースの揮発・劣化による接触熱抵抗の増大
3. 不具合の予防対策としての気密ケース入りモジュール
 3.1 基本型
 3.2 水冷パネル付き気密ケース入りモジュール
 3.3 大型気密ケース入りモジュール
 3.4 気密ケース入りモジュールによる 設置自由度の拡大
4. 技術課題

第24節 ガラスシール技術による高信頼性電子デバイスの実現
1. ガラスシール技術
2. アモルファス酸化物TFTへの応用
 2.1 アモルファス酸化物TFTの特徴と課題
 2.2 ガラスシール技術によるアモルファス酸化物TFTの高信頼性化

第25節 モータの故障を未然に防ぐための軸受予防診断技術
1. 振動診断の方法
 1.1 振動診断の流れ
 1.2 測定方法の選択
 1.3 信号処理
2. モータ軸受予防診断技術
 2.1 モータの軸受の種類と特徴
 2.2 軸受音の経過年数の傾向管理
 2.3 軸受音の調査方法
  2.3.1 振動法とは
  2.3.2 軸受の傷の有無の解析方法
  2.3.3 軸受の音の周波数
 2.4 モータ軸受振動と騒音の事例


◇第4章 車載用電子部品の信頼性向上技術と実装材料の耐熱化 ◇

第1節 EV・HEV用実装材料の高耐熱化に対応した故障と信頼性
1. 自動車用制御システムの動向と放熱・耐熱技術の重要性
2. EV・HEV車における電子製品への要求
3. PUCのインバータに使われる放熱設計の考え方
 3.1 放熱経路の低熱抵抗化の例
 3.2 放熱経路の拡張、拡大化の例
4. 両面放熱方式における実装技術
 4.1 構造と実装技術における課題
 4.2 具体的な解決策(事例)
  4.2.1 パワーパッケージ用鉛フリーはんだ材の開発
  4.2.2 はんだ付け部の構造制御、
ボイドレス組み付け技術
5. パワーデバイス樹脂封止構造における放熱・耐熱設計の課題
 5.1 樹脂封止成形時におけるパッケージ反り低減
 5.2 パッケージの耐湿信頼性
 5.3 パッケージクラック低減
 5.4 温度変化によるはんだ付け寿命確保

第2節 熱シミュレーションと統計分析による熱設計パラメータを特定可能としたECU放熱技術開発
1. ECUの概要
 1.1 小型化による放熱技術の必要性
 1.2 エンジンの高性能化による放熱技術の必要性
 1.3 ECUの内部構成
2. 背景と放熱設計構築のポイント
3. 熱シミュレーションと統計分析による最適設計
 3.1 最適設計
 3.2 特性要因図
 3.3 要因の絞込み
 3.4 シミュレーションによる多元配置実験
 3.5 直交表実験による寄与率算出
 3.6 熱シミュレーションと実験の整合性確認
4. 最適化手法
 4.1 最適化技術の状況
 4.2 電子部品配置におけるレイアウト最適化適用事例

第3節 車載用超音波センサ・車高センサ・衝突防止センサ
1. 車載センサ
2. 乗り心地・車高センサ
3. 距離の安全性からの衝突防止センサ
4. 超音波センサ
5. 車載センサに必要なこと
6. なぜ超音波を利用しているか
7. 超音波の特性
8. 超音波センサの構成
9. センサの原理
10. 変換器(超音波振動子)
11. 電気回路
12. 制御
13. センサとしての必要技術
14. センサの設計方法及び要素技術や性能を知る
15. 性能
16. 車両の安全・安心性・安定の確保
17. センサの今後の動向と期待

第4節 車載用電子機器実装におけるソルダリング技術と信頼性向上対策
1. 車載用電子機器実装の特徴
2. 電子機器実装ソルダリングにおける
不適合モードと要因
3. リフロープロファイルの決め方
 3.1 温度プロファイルの測定
 3.2 リフロープロファイルの構成要素とその影響
 3.3 ソルダペーストとリフロープロファイルの適合性
4. リフロープロファイルを原因とした信頼性不具合
 4.1 結晶組織と温度サイクル耐久試験不具合
   (クラック進展)
 4.2 信頼性を低下させる他の要因



◇第5章 パワーデバイス・モジュールの信頼性評価と故障解析◇

 

第1節 SiC/GaNパワーデバイス高信頼化に向けた要素技術
1. SiC/GaNパワーデバイスへの期待
2. SiC-MOSFETデバイス、プロセスの課題
3. GaNデバイス、プロセスの課題の技術

第2節 GaNパワーデバイスの高品質化
1. GaNの特徴
2. GaN系パワーデバイスの特徴
3. Si基板上GaN系パワーデバイスの開発動向
 3.1 Si基板上へのGaN層ヘテロエピタキシャル成長技術
 3.2 Si基板上AlGaN/GaN HEMTの耐圧特性改善
 3.3 8インチ径Si基板上AlGaN/GaN HEMTの成長

第3節 半導体の信頼性加速試験と故障率予測
1. 信頼性試験の意義と目的
 1.1 TEG評価法と製品評価法
2. 加速寿命試験
 2.1 加速寿命試験の目的
 2.2 温度による加速
 2.3 温湿度による加速
 2.4 電圧による加速
 2.5 温度差による加速
 2.6 電流による加速
3. 故障率推定と信頼性試験時間

第4節 パワーデバイスなど半導体デバイスの分析評価技術
1. 分析評価の役割
2. 半導体の解析・評価に用いられる主な手法
 2.1 構造・組成評価のための分析手法
 2.2 不純物評価のための分析手法
 2.3 応力・歪評価のための分析手法
 2.4 化学構造評価のための分析手法
 2.5 欠陥評価のための分析手法
 2.6 物性評価のための分析手法
3. 半導体デバイスの解析例
 3.1 良品解析
 3.2 パワーデバイスの解析
 3.3 接合部の評価
 3.4 ワイヤボンディングの解析

第5節 パワーデバイスの評価技術
1. パワーデバイスの構造
 1.1 パワーチップの構造
 1.2 パワーモジュールの構造
2. パワーデバイスのテスト技術
 2.1 チップテスト技術
 2.2 アナログテスト技術
3. パワーデバイスの信頼性評価
 3.1 半導体デバイスの信頼性試験
 3.2 パワーデバイスの信頼性試験
 3.3 パワーデバイスの不良解析

第6節 パワーモジュールの故障原因と対策事例
1. パワーモジュールの構造及び構成部品
2. パワーモジュールの故障原因
 2.1 デバイスに起因する故障例とその対策
 2.2 使用条件に起因する故障例とその対策
 2.3 寿命故障例

第7節 マハラノビス・タグチシステムを活用したパワーモジュールの故障確率推定方法
1. 推定方法
2. 推定手順
 2.1 単位空間と信号データの定義
 2.2 信号データの規準化
 2.3 信号データのSN比と比例定数の計算
 2.4 故障確率の総合推定値の計算
 2.5 項目選択
3. 結果および考察


◇第6章 EV・HEVパワートレインの信頼性向上と耐久性評価・試験法◇

第1節 電気自動車パワートレインの耐久性評価・試験法
1.ねらい
2.実施概要
 2.1 着目する負荷,部位の選定
 2.2 パワーモジュールの故障メカニズム
 2.3 パワーモジュールに入る温度サイクル負荷の特徴
 2.4 開発目標の設定
 2.5 評価手法の開発と実施
  2.5.1 実車耐久試験走行パタン
  2.5.2 実車耐久試験期間

第2節 ハイブリッド車用バッテリ放熱・冷却システムと安全化技術
1. リチウムイオン電池の劣化要因
2. リチウムイオン電池の高温劣化
3. ハイブリッド車の駆動用電池(バッテリ)の冷却の例
4. ハイブリッド車の駆動電池(バッテリ)の技術的課題
5. 種々の冷却方式
 5.1 車室内空気(空調風)利用方式
 5.2 前席エアコン空調風利用方式
 5.3 後席エアコン空調風利用方式
 5.4 専用チラーによる冷却風利用方式
 5.5 チラーによる冷却水利用方式
 5.6 低温冷媒方式
6. 急速充電に対する各冷却方式の特性
7. 冷却ファン
8. 電気自動車用駆動用電池の場合

第3節 EV・HEVの事故を防止する小型DCパワーリレー
1. 電動化自動車の高電圧システム
2. リレーの直流高電圧遮断
 2.1 直流回路の遮断
 2.2 雰囲気ガス熱伝導率とアーク走行性能
 2.3 雰囲気ガスとアーク電圧
 2.4 アーク遮断模式図および遮断波形
3. 耐短絡性能
4. 開発したリレーの仕様

第4節 ハイブリッド自動車用永久磁石モータのドライブ制御技術による信頼性・安全性向上
1. ハイブリッド自動車の基本構成と配置
 1.1 シリーズ方式
 1.2 パラレル方式
 1.3 シリーズ・パラレル方式
2. ハイブリッド自動車の信頼性と安全性
 2.1 ハイブリッド自動車システムに由来する信頼性
 2.2 永久磁石モータに由来する信頼性と安全性

第5節 電気自動車用の急速充電器の特性、安全性と応用展開
1. 電気自動車の役割
2. リチウムイオン電池とは
 2.1 リチウムイオン電池の特徴
 2.2 リチウムイオン電池の充電特性
 2.3 電池容量と充電時間
3.電気自動車の構造
4. 急速充電器の標準化
5. チャデモ「CHAdeMO」規格
 5.1 急速充電器の標準仕様
 5.2 急速充電器の充電口の統一
6. 急速充電器の制御と安全性
 6.1 電池製造に係る安全策
 6.2 電気自動車に電池を搭載する上での安全策
 6.3 急速充電器に係る安全策
 6.4 急速充電時の充電操作に係る安全策
7. 認証システムと課金システム
8. 急速充電器の制御技術の応用
 8.1 非常電源としての電気自動車の役割
 8.2 充放電技術の活用 8.3 充放電システム事例

第6節 自動車・電力系統の連系エネルギーシステム--成立の要件
1. 自動車・電力系統の連系に用いられる車種
2. 電動自動車のエネルギー・環境的な特長
3. プラグイン自動車の充電に必要な電力
4. 自動車電力の特長:kWh(エネルギー)よりkW(パワー)
5. 自動車による電力サービス
6. 自動車と系統との接続
7. 通信制御・双方向電力流通パワーエレクトロニクス
8. 自動車の電力サービスの対価
9. 自動車の電力サービスによる太陽光発電の安定化
10. 連系エネルギーシステムの成立要件


◇第7章 リチウムイオン二次電池の発火・発熱対策と安全性向上技術◇

第1節 リチウムイオン電池(セル)の爆発、 発火要因と対策
 1.1 リチウムイオン電池(セル)の特徴
 1.2 安全と危険(概念図による説明)
 1.3 安全性試験と評価
 1.4 発熱の回避とセルの放熱
 1.5 ガス発生とセル膨張の危険回避 熱の回避とセルの放熱
 1.6 リスクとハザード

第2節 ワイヤレス給電の発火・発熱要因と対策
1. ワイヤレス給電システム本体の要因と対策
 1.1 ワイヤレス給電システム
 1.2 パワーエレクトロニクス部での要因と対策
 1.3 電力伝送部分での要因と対策
 1.4 負荷での要因と対策
2. ワイヤレス給電システムによる誘導加熱と対策
 2.1 送電コイルでの対策
 2.2 電力伝送時の周囲への影響
 2.3 コイル間の異物への対策

第3節 リチウムイオン二次電池正極材料の表面改質による安全性向上
1. 正極活物質の現状
2. 正極活物質の熱安定性
3. LCO正極活物質の表面改質による安全性向上
4. ニッケル系正極活物質の表面改質による安全性向上

第4節 車載用電源を意識したリチウム二次電池用ケイ素負極に適応する電解液
1. イオン液体のカチオン構造がSi負極の性能に与える影響
2. イオン液体電解液への添加剤の効果
3.有機溶媒電解液中での添加剤の役目

第5節 シリコン負極実用化へのシリコン蒸着膜のリチウム吸蔵・放出特性とその改良
〜電気自動車・ハイブリット型電気自動車の電源〜
1. 新規負極材料として注目されるシリコンの特徴
2. シリコン負極が克服しなければならない課題点
 2.1 著しい体積変化
 2.2 Li 吸蔵・放出反応速度の向上
3. シリコン蒸着膜電極の開発
4. シリコン蒸着膜電極の改良
 4.1 蒸着膜と蒸着基板の密着性の向上
 4.2 蒸着膜の導電性の向上

第6節 電解液の安全性向上と発熱対策
1. 電解液の安定性
2. 電池内におけるガス発生が電池性能および信頼性に与える影響
3. 電解液単体からのガス発生
4. 電解液の安定性と燃焼
5. 電解液の燃焼抑制手法
6. 負極表面処理による電解液の安定性向上策
7. 正極表面処理による電解液の安定性向上策

第7節 二次電池、キャパシタの製造プロセスにおける
水分対策と安全性についての技術動向
1. 概要
 1.1 電池による火災事故
 1.2 電池、EDLCでの膨れ、漏液問題
 1.3 EDLC,LiBの構造、材料、耐熱温度
2. 水分の導入源とその対策
 2.1 水分の導入経路
 2.2 SEI層と水分
 2.3 濃厚電解液の導入(イオン液体、ゲル電解質)
 2.4 EDLC への水分の悪影響
 2.5 LiBへの水分の悪影響
3. 各種安全対策
 3.1 Dry room,Dry chamberの構成
 3.2 省エネDesicountroater
 3.3 研究用および連続生産用Dry room とDry chamber
 3.4 安全な高耐熱性新セパレータ
 3.5 各種安全弁
4. 将来展望と対策

◇第8章 太陽電池の不具合事例・対策と原因解析・信頼性評価技術◇

第1節 太陽光発電システムにおける不具合例
1. 太陽電池モジュールの概要
2. 太陽光発電システムの不具合の実例
3. メガソーラーシステムにおけるPID現象

第2節 PID発生メカニズム解明の検討
1. 発電劣化の類分け
2. 実フィールドでのPID現象
 2.1 実フィールドでのPID発症事例
 2.2 PIDセルと非PIDセルの破壊分析
3. PIDメカニズム解析方針
4. PID発症メカニズムのモデル試験
5. PIDメカニズムの提案
6. 検証実験

第3節 バックシートからの水分侵入
1. 太陽電池の構造
2. バックシートと経年劣化の関係
3. バックシートの組成・構造分析
 3.1 顕微イメージングIRによるバックシートの組成解析
 3.2 EPMAカラーマッピングによるバックシートの元素組成の解析
 3.3 TOF-SIMSによるバックシートの組成解析

第4節 PID現象の発生メカニズム
1. PID現象とは
2. PID現象:何が起こっているのか?
3. PID現象:セルでは何が起こっているのか?
4. PID現象:太陽電池モジュール内では
何が起こっているのか?
5. PID現象:屋外曝露における劣化および回復

第5節 CIGS太陽電池の経年劣化とそのメカニズム
1. CIGS太陽電池の特徴
2. CIGS 太陽電池の経年劣化
3. 劣化メカニズム

第6節 太陽電池モジュール構成部材における分析評価
1. モジュール構成部材の材料評価事例
 1.1 バックシート
  1.1.1 積層構造評価
  1.1.2 高感度水蒸気透過度測定
 1.2 封止材
  1.2.1 材料の初期劣化評価
2. 劣化モジュールの分析評価事例
 2.1 黄変劣化


◇第9章 LED・有機ELデバイスの 信頼性向上技術と評価・測定法◇

第1節 LED照明の人体安全に関する日本および海外での対応と規制
1. 照明光の人体への安全性とは
2. 照明光の人体への影響とリスク
3. LEDを含むランプ、照明器具などのランプシステムにおける危険を防止する指針
4. 日本での安全基準

第2節 LED照明光通信装置
1. LED照明光と眼の安全性
 1.1 LED照明光の概念
 1.2 照明用の白色LEDの発光方式
 1.3 白色光LEDの眼の安全性
2. LED照明光無線通信装置
 2.1 室内LED照明光通信システム
 2.2 水中可視光LED通信の概念
3. 照明器具による通信の課題

第3節 LEDバックライトの全光束,配光測定技術
1. 光束と全光束
2. 積分球を用いた光源の全光束測定
 2.1 積分球の原理
 2.2 積分球壁面で光源を点灯する場合
 2.3 積分半球の構造と原理
 2.4 積分球の受光器
 2.5 光源の自己吸収補正
 2.6 全光束の測定方法
3. 光源の配光測定
 3.1 配光測定とは
 3.2 球帯係数法の原理
 3.3 球帯係数法が使用できる光源の配光の例
 3.4 配光測定装置における測定距離
 3.5 配光測定装置
  3.5.1 A面法 3.5.2 B面法 3.5.3 C面法
3.6 配光測定の材料評価への応用

第4節 有機EL用封止材の耐水性・ガスバリア性向上
1. 封止材の水蒸気バリア性向上
2. 有機EL用封止材

第5節 アクリル系ゲルを利用した耐ガラス衝撃吸収材料透明衝撃吸収シート『メークリンゲル』
1. メークリンゲルの特徴
1.1 可視光透過率に優れる
1.2 衝撃吸収性に優れる
1.3 非シリコーンであるためガラスへの汚染がない
1.4 環境汚染がない(VOC、Rohs指令対応)
1.5 保護板(アクリル)と同じ屈折率である
1.6 誘電率が小さい
1.7 防水・止水性能がある
2.メークリンゲルの用途と今後

第6節 液晶ディスプレイ用ガラス薄板の耐衝撃性の改善
1. 液晶用薄板ガラスの予備知識とその問題点
1.1 薄板ガラスの液晶への溶解による経年変化
1.2 製造工程移動作業時の破壊の問題と対策の提案
1.3 低エネルギーEB照射処理の予備知識
1.3.1 EB照射処理とその処理条件
1.3.2 EB照射高速処理の面白知識
2. シリカ系ガラスへの低エネルギー電子線(EB)照射処理
<低エネルギーEB照射処理した材料で何が起こっているか>
2.1 dangling bonds形成による強靭化モデル
2.2 衝撃値のEB照射による改善と照射損傷
2.3 下限衝撃値による評価
3. 最終強靭化処理として
電子線照射の損益分岐点と優位性分岐点

第7節 フィルム製造および液晶ディスプレイ製造における静電気障害とその対策
1. 清浄な製造環境における静電気障害
1.1 浮遊微粒子汚染
1.2 静電破壊
2. 清浄環境における静電気対策の方法
2.1 シースエア式低発塵イオナイザー(コロナ放電式)
2.2 イオン化気流放出型イオナイザー(微弱X線照射式)
2.2.1 液晶カセット用イオン化気流放出型イオナイザー
2.2.2 チャンバー型無発塵イオナイザー
2.2.3 静電気対策用層流吹出口
2.2.4 防爆型無発塵イオナイザー

 

電池 発火 故障 電子