故障解析 - 電子機器・電子部品モジュール

• 電子機器が安定に動作するためには、機器内に供給されている電源電圧の安定が最も重要です。
• 実際の電源電圧は、起動過渡時、定常時、切断過渡時とも様々な変動を起こしています。

当社では、誤動作が起こるタイミングに合わせて、電源電圧変動を波形解析することで、電子機器の誤動作要因を検証します。

• 電子機器内には、過電圧保護回路や過電流保護回路、温度保護回路など、様々な保護回路が実装されています。これらの保護回路は、機器に異常が起きたときには大変重要な回路となりますが、その動作設定値や動作感度が高すぎると、通常の使用状態においても動作してしまい、機器の誤動作要因となってしまいます。

当社では、回路図と現品から保護回路の有無を調査し、誤動作が起きるタイミングにて保護回路が動作していないか？また、保護回路の動作実力値やノイズ耐量を調査することで、通常使用範囲における誤動作リスクを分析し、電子機器の誤動作要因を検証します。

電子機器内には、ダイオードやトランジスタ、FET、ICなど、様々な半導体が使われています。半導体部品には、各々、電圧／電流／温度に対して絶対最大定格値が規定されており、短い時間でも、この値を超えると半導体部品が破損してしまう危険があります。

当社では、良品波形解析によって、破損箇所の部品に対する電圧／電流調査、サーモグラフィや熱電対による部品温度解析によって、回路設計的な部品破損要因を検証します。

電解コンデンサの寿命は、環境温度・リップル電流値に大きな影響を受けるため、部品周囲温度の測定結果だけを基に寿命予測を行うと、実際の寿命とは異なる結果となり、電子機器の設計寿命内に電解コンデンサの特性が急激に劣化し、部品破損に至る可能性があります。

当社では、サーモグラフィーや熱電対による温度測定だけでなく、回路動作を踏まえた電解コンデンサのリップル電流測定も行い、寿命予測値を算出して電解コンデンサの短寿命要因を検証します。

部品の使用方法に異常が見つからない場合、部品自体の製造不良要因などが考えられます。部品の製造バラツキに起因する故障が想定される場合は、良品部品の特性バラツキ調査、バラツキ最悪品を実使用回路に搭載した場合の影響度調査などのご相談も承ります。

当社では、富士通株式会社での長年の信頼性評価／故障解析の経験によって培われた技術とノウハウを元に、部品自体の故障メカニズム解明 などのご相談にも対応させていただきます。

• 故障原因が保護回路の誤動作の場合、改善策として、保護回路が動作する開始点の変更や動作速度の変更、保護回路自体の削除など、様々な対策が検討されます。
• 対策品の誤動作自体は抑えられますが、量産品に対する効果検証、保護回路の変更による弊害の有無確認の必要があります。
• 当社では、回路図を元に保護回路が動作する条件を作り、保護回路動作時の挙動確認から保護回路変更による弊害を検証します。限界評価を組み合わせることで、誤動作に対するマージン検証も行います。

• 故障原因がダイオードやトランジスタ、FET、ICなどの半導体の使用方法の間違いにあった場合、改善策として、アブソーバやスナバ回路などの周辺回路の変更や電源回路の変更、使用部品の変更など、様々な対応策が検討されます。
• 当社では、これらの変更によって、本当に改善効果があるのか、環境温度や周辺回路の部品バラツキも検討し、部品の絶対最大定格値を越える恐れがないか検証を行います。　
• また、サーモグラフィーや熱電対による温度測定だけでなく、回路動作を踏まえた電解コンデンサのリップル電流測定も行い、寿命予測値を算出して電解コンデンサの短寿命要因を検証します。