JP3206374B2 - 回路機能ブロックの信頼性試験方法 - Google Patents

回路機能ブロックの信頼性試験方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回路機能ブロックの信頼
性試験方法(すなわち信頼性保証方法)に関し、特に民
生機器において出荷迄の期間に充分な加速寿命試験を行
い得ない場合に寿命予測による信頼性保証を行うという
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の信頼性保証方法としては例えば、
特開平6−42986公報が堤案されている。図4に示
すごとく、特開平6−42986公報にはメインの物理
量の検出と、環境変量を検出し、環境に対する部品寿命
の加速係数と物理量変量、環境変量と稼動時間を演算す
ることにより寿命予測を行って部品の劣化時期に達した
ときにアラーム信号を出力する信号伝送器を備えた構成
としている。
【0003】図4において、符号10は差圧センサで可
変容量C1、C2を形成している。11は容量/デュティ
変換器で変位量を可変容量C1、C2に、さらにデュティ
信号に変換されプロセッサ12に出力される。プロセッ
サ12はアドレスデコーダ13、メモリEEROM1
4、メモリEPROM15、液晶表示素子16を駆動す
るドライバ17などと、制御バス18、データバス1
9、アドレスバス20を介して接続され、また水晶発振
器21からのタイミングパルスも入力されている、22
は温度センサ、23は湿度センサ、24は振動センサで
環境センサを構成している。これらセンサからの環境変
量、静圧センサ9からの信号はプロセッサ12の制御の
もとにマルチプレクサ25で切り替えられAD変換器2
6に出力される。さらに、メモリ14には各センサ9、
10、22、23、24への入力経歴データ及び稼動時
間などが蓄積される。さらに、メモリ15には入力経歴
h,稼動時間T、加速係数Akなどから警告演算プログ
ラムが格納されている。そして、演算プログラムにより
警告時期には液晶表示素子16に表示させるものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うな寿命測定装置を設けることは次に示す点から民生用
の機器においては不可能である。すなわち (1)寿命測定装置が大がかりであり、コストが合わな
い。 (2)回路機能ブロック毎に経験に基づく補正係数等の
ソフトを入れなければならない為非常に大きなソフトが
必要となる。 (3)回路機能ブロック毎にセンサーを必要とする。 等である。
【0005】また、回路機能ブロックの信頼性を保証す
る場合、回路機能ブロックを構成する部品の寿命は、製
造過程における熱処理や使用する環境温度により影響を
受ける。また、各々の部品は新規な回路毎に異なってい
る。したがって、新規の回路機能ブロックを保証するに
は、該回路機能ブロックでの信頼性試験を実際に行うこ
とが必須である。
【0006】本発明はかかる点に鑑み、従来のような大
がかりな装置を不要にする。また、出荷迄の期間に充分
な加速寿命試験を行えない場合においても寿命予測によ
る信頼性保証を可能にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の回路機能ブロックの信頼性試験方法は、ま
ず、回路機能ブロックを構成する部品の加速試験を行
い、前記部品の特性劣化状態を把握する。次に、前記部
品の劣化状態に基づき、初期値から所定の劣化値に至る
劣化率と寿命時間を算出する。その後、所定の劣化値に
至った部品を、回路機能ブロックを構成するプリント基
板に搭載し、回路機能ブロックが正常に動作するか否か
を確認することにより、回路機能ブロックの信頼性を保
証するものである。
【0008】
【作用】本発明は上記構成により、部品の劣化率より寿
命時間が求まる。そして、出荷前に回路機能ブロックの
加速寿命試験を充分行えない場合においても、最終寿命
時点における機能状態を確認可能にする。その結果、信
頼性の高い商品を市場へ出荷出来る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例における回路機能ブ
ロックの信頼性試験方法を図面と共に説明する。
【0010】図1は本発明の一実施例における回路機能
ブロックの信頼性試験方法(信頼性保証方法)の手順を
示すフローチャートである。図2は一実施例における回
路機能ブロックの構成平面図を示す。図3は電子部品の
特性を示す。
【0011】図2において1は所定回路の配線パターン
を備えたプリント基板、2は電解コンデンサ、3は半導
体集積回路(ICまたはLSI)、4はトランジスタ、
5は抵抗、6はセラミックコンデンサで、プリント基板
1上に所定に搭載され半田づけ接続されている。図2で
は特定の部品しか明示していないが、前記の部品以外に
種々の部品が装着されていることは言うまでもない。
【0012】この回路機能ブロックを図1に示すフロー
チャートの手順にしたがって、まず、加速寿命試験を行
う。この時、回路機能ブロック内を構成する部品を大別
すると、特性が長時間の加速寿命試験においても殆ど変
化しない半永久部品と、特性が時間経過とともに変化
(劣化)する寿命部品とに分かれる。一般に、回路機能
ブロックは搭載した部品の寿命により信頼性寿命が決定
される。図2において、電解コンデンサの特性劣化(経
時変化)は他の半導体集積回路、トランジスタ、抵抗、
セラミックコンデンサに比べ速い(大きい)。すなわ
ち、電解コンデンサが回路機能ブロックの寿命を決定し
ているといえる。このため、まず、回路機能ブロック内
の電解コンデンサの初期値を測定した後、加速寿命試験
を行う。そして図3に示すように、加速係数を掛け合わ
せ、使用年数に対する劣化状況をグラフ化する(図中A
線)。電解コンデンサの容量の信頼性特性は約30%迄
はほぼ線形的に劣化する。このグラフより30%劣化点
の経年TLを推定計算(外挿法)により求める(図中破
線で示したB線)。次に、電解コンデンサの初期値とし
ては±20%の初期バラツキがあるため、最悪値−20
%からの劣化状況をグラフ上で求める(図中C線)。そ
して、経年TLにおける推定容量CTL1を求める。さら
に、その時の温度特性すなわち低温時の特性を求めると
常温時の約70%であり、この温度特性を考慮すると劣
化、初期バラツキ及び温度特性を考慮した容量CTL2は
定格値C0に対し、次の様になる CTL2=C0×0.7(劣化係数)×0.8(初期バラツ
キ)×0.7(温特) =0.392C0 そして、図2に示回路機能ブロックを構成する全てのコ
ンデンサ2A,2B,2C,2D,2E,2Fを、ここ
で求めた容量値CTL2以下の値ののコンデンサに交換し
て特性を確認する。特性が正常であれば、この回路機能
ブロックの寿命時間をTLとして製品保証できる。
【0013】なお、上記実施例では電解コンデンサの容
量を確認しているが、この方法に代え電解コンデンサの
tanを考慮した確認を行えば、さらに精度の高い信頼
性保証の確認が可能となる。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明は、出荷迄の期間に
充分な加速寿命試験を行えない場合においても、加速寿
命試験の実施により、外挿法(推定計算法)により回路
機能ブロックを構成する寿命部品の寿命推定を行うと共
に、寿命最終点TLにおける機能の確認ができる。その
結果、出荷前に商品の信頼性確認と品質保証が可能な
り、その実用効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における信頼性試験方法のフ
ローチャート
【図2】図1の説明に用いる回路機能ブロックの平面図
【図3】回路機能ブロックを構成する電解コンデンサの
寿命特性図
【図4】従来の信号伝送器のブロック構成図
【符号の説明】
1 プリント基板 2 電解コンデンサ 3 半導体集積回路 4 トランジスタ 5 抵抗 6 セラミックコンデンサ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搭載する部品の加速試験を行い,初期値
    から所定の劣化値に至る劣化率と寿命時間を求める工程
    と、所定の劣化値に至った部品を所定回路のプリント基
    板に搭載し機能が正常に動作するか否かを確認する工程
    とを備えたことを特徴とする回路機能ブロックの信頼性
    試験方法。
  2. 【請求項2】 搭載する部品の加速試験を行い,初期値
    から所定の劣化値に至る劣化率と寿命時間を求める場合
    に、搭載する部品の特性値ばらつきを加味したことを特
    徴とする請求項1記載の回路機能ブロックの信頼性試験
    方法。
  3. 【請求項3】 搭載する部品の加速試験を行い,初期値
    から所定の劣化値に至る劣化率と寿命時間を求める場合
    に、搭載する部品の温度特性を加味したことを特徴とす
    る請求項2記載の回路機能ブロックの信頼性試験方法。
  4. 【請求項4】 搭載する部品の加速試験を行い,初期値
    から所定の劣化値に至る劣化率と寿命時間を求める場合
    に、回路機能ブロックの実使用温度範囲を加味したこと
    を特徴とする請求項3記載の回路機能ブロックの信頼性
    試験方法。
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