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1.なぜ故障メカニズムが必要か
(1)故障メカニズムとは
(2)故障/故障モード/故障(劣化)メカニズム
(3)故障現象の分類と対応
(4)故障メカニズムが信頼性の中心
(5)信頼性保証加速試験の進め方
(6)故障メカニズムは難しいか
2.熱ストレス関連
(1)反応劣化・・・ アレニウスモデル---樹脂の耐熱寿命 など
(2)高温特性変化
・・・特性変化-粘度など 特性変化点-金属(再結晶温度) 樹脂(ガラス転移点)
(3)金属間化合物成長による脆化・溶接・はんだ付け・ボンディングなど 速度=√時間
(4)準安定相金属間化合物 Niめっき上Sn系めっきに発生している はんだ付けで消える
(5)拘束応力・・・熱疲労破壊 はんだクラック シール剥がれ バイメタル-全商品
(6)溶食・・・はんだ付け 手直し ---断線 シール不良---はんだ付け品
(7)金属接触分解(銅害)・・圧接高温放置--金属と接触や着色剤に金属を使う樹脂
3.湿気ストレス関連
・水分が関連する多くの故障メカニズム一覧
(1)結露 要因(露点 毛細管凝縮 化学凝縮)
・・・相対湿度が100%にならなくとも結露する
(2)環境変化による結露
・・・昼夜サイクル 場所違い 使用場所移動 環境ストレスと湿度ストレス
(3)呼吸作用・・・缶や袋の中に水が溜まる
(4)サーマルスパークリング,ミーズリング・・水の3態 はんだ付け-コーティング 樹脂
(5)水分が付着し易い/し難い樹脂とは・・・親水基 疎水基・電気陰性度から考える
(6)水が電気を流すメカニズム
・・・水でない溶液でも電気が流れる! 極性基とは 誘電率とは
(7)吸着 吸湿 バルク透湿 境界透湿
・・・なぜ樹脂により違うか 性質を決める因子は? --樹脂
(8)相対湿度一定は湿度ストレス一定でない
・・・温度加速に化けている高温高湿試験結果が多い
4.応力ストレス関連
(1)応力集中・・・円孔や切り欠き 段差など
(2)疲労・・・ バスキン則 コフィンマン則 マイナー則 腐食疲労 弾性疲労 塑性疲労
(3)共振・・・ 頭の重たい部品注意
(4)クリープ リラクゼーション・・・形の変化 力の変化
(5)ストレスマイグレーション
・・・凝固収縮応力を考える 半導体だけでなくインサート成型品も
(6)微摺動摩耗・・・接触抵抗増大---コネクタ ベアリング トラフィックマーク
(7)亜鉛めっきウィスカ
・・・めっき時の電着応力で発生 対策めっきをできるところがなくなった
(8)錫めっきウィスカ・・・要因(下地拡散 温度サイクル 高湿 圧接 スライド)
危険なめっき条件と使用条件
5.ガスストレス関連
(1)インプロダクションコロージョン
・・・軽薄短小密閉化で起きる故障 樹脂のできる過程を知る
(2)ブリード ブルーム・・・添加物が流れ出る 粘体か粉体か
(3)環境応力割れ(ソルベントクラック)--引張力の加わった非晶性樹脂製品 SP値
(4)常温での加水分解・・・なぜ常温で起きるか-極性基の共有結合から考える-樹脂
(5)金属腐食
・酸化剤による腐食-溶存酸素腐食 酸/アルカリ腐食
・ガルバニック腐食・・金属の組合せ腐食-選択腐食 隙間腐食 濃度差腐食 孔食-
(6)応力腐食割れ(置き割れも)・・引張応力下-(銅 アルミ)関連合金 ステンレス
(7)水素脆性・・・避けなければならない不用意なめっき--ボルト/ばねなど鉄製部品
(8)銀の硫化・・硫化による接触不良 硫化銀ウィスカ クリープ 毛髪銀 ECM?
6.電気ストレス関連
(1)エレクトロマイグレーション
・・・半導体で見つかった現象がはんだ付け部の小型化で起きる
(2)絶縁劣化(トラッキング トリーニング)・・・絶縁劣化の基本
(3)発火現象
・・・セラミックコンデンサの燃焼-ビデオ-・燃えるはずないのにクラックが引火源に
(4)電解腐食(腐食断線 陽極酸化 陰極腐食)・・電界による腐食
(5)エレクトロケミカルマイグレーション(EMC)
電解腐食とどう考え方を変えたら良いか 発生し易い金属の特性とは
発生し易い絶縁材料の特性とは +極からの伸長メカニズムとは
(6)水分が関係しないはんだ付けSMDのEMC・・・湿気がなくともEMCは発生する
(7)無機りん難燃剤関連の多くの故障メカニズム
・・・りん酸ができて絶縁劣化 ECM 樹脂を分解