車載電子機器の信頼性設計と試験法について

摘要

近年の自動車では，省エネルギー，リサイクル化の推進，公害防止等の社会的要求や，ブレーキ制御，トラクションコントロール，運転支援，制動支援等の安全性の向上，快適性及び利便性の要求が高くなっており，これらに対応する複雑な電子制御システムが盛んに導入されるようになった。高度に電子化された自動車の制御システムでは，電子制御機器の信頼性が自動車全体の信頼性に及ぼす影響は大きい。ところが，車載用電子実装基板は環境温度，湿度が大きく変動し，電磁放射などが直接暴露される環境にあり，車両走行時は常に振動環境下となるため，表1に示すようを耐環境性と信頼性が求められている。これに対し，車両走行時に電子機器へ搭載された部品や実装部にどのような負荷が働き，どのような過程で破壊に至るのか，十分に解明されていない現状でもある。その理由の一つとして電子デバイスの進化がある。現在のエレクトロニクス実装においては，小型軽量化の進展で，電子デバイスはQFPからBGA，CSPへと移行しており，変形や振動による負荷が接合部に直接加わる構造になってきている。また，はんだ材料の鉛フリー化に伴って基板上の電子デバイスとの接合部は，振動負荷に対して脆弱化しているとの指摘もある。ここでは，車載電子機器の信頼性確保のための方策と課題について述べる。