環境ストレススクリーニング（ESS）ソリューションおよび試験チャンバー

生産の信頼性を高める、よりスマートな環境スクリーニングプロセス

すべての不具合が最終工程で発見されるわけではありません。潜在的な欠陥は初期試験を通過し、その後、現場で使用中に初期不良として現れることがあります。これらの製品がどのような環境に置かれ、どのような扱いを受けるかを――極限の状況まで想定して――検討することが重要です。そこにこそ、ESSの価値があります。

ESSは、製品が現場に投入される前に、制御された環境ストレスを加えて潜在的な故障メカニズムを明らかにする信頼性スクリーニング手法です。

Avernaは、スクリーニングを実際の製品リスクや信頼性目標に整合させる生産向けスクリーニングテストソリューションおよび自動テストプラットフォームを開発しています。その結果、欠陥検出精度が向上したより効果的な環境スクリーニングプロセスが実現し、品質コスト（CoQ）の削減につながります。

ESSが実際に発見したもの

はんだ接合部の亀裂およびはんだ付け不良
周辺部部品および部品の欠陥
組立による応力およびプリント基板の応力による破損
初期検査で見逃された断続的な電気的不具合
実環境や過酷な環境条件に対する反応

アヴェルナのESS手順

ESSの導入は、常に一つの問いから始まります。それは、「正常な製品に悪影響を与えることなく、どの不良の検出を優先すべきか」ということです。私たちは、製品の品質と生産スループットを維持しつつ、真の製造上の欠陥を的確に特定するスクリーニング戦略を設計します。

フェーズ1
製品およびリスク評価

お客様と連携し、まず製品のアーキテクチャ、製造プロセス、および想定される欠陥の発生メカニズムを検討します。これにより、潜在的な故障が最も発生しやすい箇所や、関連する応力を特定することができます。
フェーズ2
ESSプロファイルの定義

スクリーニングプロファイルがまだ定義されていない場合（例えば、ミッションクリティカルなアプリケーションなど）、当社は製品の実際の使用、取り扱い、保管、および輸送条件に基づいてプロファイルを策定します。ストレスレベルは、適合品に損傷を与えることなく欠陥を顕在化させるよう設定されます。
第3段階
制御された応力加圧

選定された環境ストレスは、制御された再現性のある順序で加えられます。被試験機器（DUT）に応じて、これには温度サイクル試験、ランダム振動試験、高温多湿試験、衝撃試験、HALT/HASS試験、放射線照射試験、真空試験、あるいはこれらを組み合わせたストレス条件が含まれる場合があります。
フェーズ4
機能検証とフィードバック

各ユニットは、スクリーニングの前、最中、および後に検証され、性能を確認するとともに不具合を特定します。その後、スクリーニングデータは製造部門や品質管理部門にフィードバックされ、是正措置や信頼性の向上に役立てられます。

環境ストレス試験で支援している業界

当社のテストプログラムは、当社が日常的に業務を行っている幅広い業界においてその有効性が実証されています。これにより、当社は以下の分野において確かな専門知識を有しています：

初期段階での故障が許されないミッションクリティカルな電子機器および組み込みシステムのスクリーニング。ESSのプロファイルは、高信頼性プログラムの要件および長期的な製品ライフサイクルに適合しています。

診断・治療システム向けの信頼性スクリーニング。熱的および機械的ストレス下でも安定した性能を確保するとともに、バリデーションおよびトレーサビリティの要件を満たします。

過酷な環境条件や繰り返される熱的・機械的負荷にさらされる電子制御ユニット（ECU）、バッテリーシステム、およびパワーエレクトロニクスのスクリーニング。

大量生産向けに設計されたインラインおよびEOL ESS試験戦略により、断続的な故障を特定し、RMAコストを最小限に抑えます。

貴社の製品ラインに合わせたカスタムESS試験室

単体のESS試験室、振動・熱試験を統合したプラットフォーム、あるいは完全自動化された生産スクリーニングソリューションのいずれをお求めの場合でも、Avernaはお客様の生産ラインに最適なシステム構成の策定をお手伝いいたします。

ESSへの出願について話し合う

堅牢なESSプロファイルおよびシステムの設計

環境ストレス試験は、設計段階から一から検証するためのものではありません。その役割は、製品が現場に届く前に、潜在的な製造上の欠陥や仕上げの不具合を早期に発見することにあります。これを効果的に行うためには、試験プロファイルを製品の実際のライフサイクル条件に基づいて策定する必要があります。

これには、輸送時の衝撃、保管条件、取り扱い時の状況、および使用時の動作環境などが含まれます。被試験装置は、輸送時の状態でのスクリーニングであれ、通電状態での動作条件下での試験であれ、これらの段階に可能な限り忠実に再現されるよう構成されています。

スクリーニングパラメータ

スクリーニングの有効性は、プロファイルの設計方法によって左右されます。温度範囲、保持時間、変化率、振動強度、試験時間、およびシーケンスはすべて、スクリーニングによって潜在的な欠陥を検出できるか、あるいは欠陥検出率を向上させることなく単に時間を浪費するだけになるかを左右する要因となります。

適切な応力メカニズムの選定

利用可能な応力メカニズムの中でも、熱サイクルとランダム振動は、潜在的な欠陥を誘発する上で最も効果的な場合が多い。

温度サイクル試験により、材料の膨張率の不一致、接合部の脆弱性、あるいは組立工程による応力に関連する弱点が露呈することがある。
ランダム振動試験は、実地使用まで断続的にしか現れない可能性のある製造上の不具合や、機械的に脆弱な故障モードを明らかにする上で特に有用です。
製品の実際の使用環境を反映する場合、熱衝撃、湿度、正弦波振動、多軸振動、または圧力などの追加の負荷条件も組み込むことができます。

合格／不合格判定ロジック：ESSと機能検証の組み合わせ

ESSは、検証と組み合わせて初めて意味を持ちます。スクリーニングの前、最中、および後に機能試験と目視検査を実施し、ユニットが仕様範囲内にあること、および負荷によって設計限界を超過していないことを確認する必要があります。基板に亀裂が生じている、あるいは過度の負荷がかかった兆候が見られるユニットは、電気的には正常に動作しているように見えても、不合格とみなされます。

徹底的なゲージR&Rのための体系化された試験データ

ESS全体を通じて、Proligent™を利用することで、ユニット、サイクル、および応力条件を横断して試験データを自動的に整理し、ゲージR&Rを簡素化することができます。

Proligentは、測定結果を一元管理し、設定、オペレーター、試験環境などのコンテキスト情報を保持することで、再現性および再現性試験に向けたデータ準備に必要な手作業の負担を軽減します。これにより、チームはESS（初期信頼性試験）中に測定の一貫性を迅速に評価でき、データの整理に時間を割くことなく、結果そのものに集中することができます。