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Eurofins Japan >> ユーロフィンFQL株式会社 >> 評価・解析 - 電源・ACアダプタ

電源ユニット・ACアダプタ評価/故障解析

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電源ユニット・ACアダプタなどの電源回路は、様々な回路方式や入出力コネクタ形状が存在し、信頼性評価試験にあたってポイントを適格に抑えることが重要です。安全性評価試験、ノイズ耐量評価、特性評価など、第三者として安全性検証を受託致します。

 

こんなお悩みありませんか?

  • 電気用品安全法(PSE)やCB認証は取得しているが、リコールに繋がるような問題を抑制したい。
  • 評価の経験もノウハウもなく、安全性の確保ができているか不安。
  • 安全性確保は勿論、回路のノイズ耐量や電解コンデンサなどの搭載部品寿命も見極めたい。

 

 

安全性評価試験


電源回路、ワイヤレス給電、USB PD(Power Delivery)の安全性評価の事例

> 安全性評価試験

 

ノイズ・特性評価


各種ノイズ印可試験を実施、ノイズ耐量を検証。電源の要求仕様に沿った特性評価。

> ノイズ・特性評価

 

故障解析


故障部位を特定。故障回路の設計検証や故障の再現試験などにより、故障メカニズムを推定。

> 故障解析

 

信頼性評価試験・安全性評価の項目一覧


電源ユニット、ACアダプタ、UPS、DC-DCコンバータ等電源系装置の評価、内蔵されている電源回路評価・電源故障検証。

> 信頼性評価試験・安全性評価項目代表例

 

 安全性評価試験 | 電源ユニット・ACアダプタ

電源回路の安全性評価

電源回路の安全性評価は、電源回路内部の一箇所破損や電源回路外部の出力電流異常増加なども想定した評価が必要です。また、回路の一箇所破損は、電源回路内部の様々な保護回路(過電圧、過電流、温度など)動作や電圧安定化フィードバック動作を理解/解析した上で、発煙・発火に対し最悪条件となる箇所/試験条件を決定する必要があります。
ユーロフィンFQLでは、これまで培ってきたノウハウと回路解析技術を組み合わせて、電源回路の安全性評価を実施いたします。また、電源回路が入手できない場合、可能な限り現品からの回路図作成も承ります。

 

 

解析事例

電源回路図から、ICの隣接pinショートにて電圧変化時にしか電流が流れない抵抗に常に電流が流れ続けてしまうリスクを検出。
実際にショートさせたところ、抵抗R2の異常発熱/変色を確認。

電源回路の安全性評価

電源回路の安全性評価

 

ワイヤレス給電の安全性評価

電磁誘導方式のワイヤレス給電について 1)内部回路の波形解析、2)給電/受電コイルの物理的位置変化による特性解析 を行い、ワイヤレス送電電力を「見える化」して発熱リスクを検証いたします。

1)内部回路の波形解析

金属異物:銅テープ

送受信コイル間への金属異物の侵入を想定し、銅テープを送電器表面に置き、送電器側のコイル電圧/電流波形を調査。金属異物の発熱にともなう装置モールドの熱変形や、人体影響(やけど)のリスクが検証可能です。

金属異物:銅テープ

 

 

検証結果例

送電器側のコイル電圧/電流波形調査

 

 

2)給電/受電コイルの物理的位置変化による特性解析

パラメータ:中心軸間の距離

金属異物を給電コイルに固定し、受電コイルを縦/横方向に移動させた際の送電電力を「見える化」することで、金属異物の発熱が最大となる位置(ワースト条件)を明確にします。ワースト条件下で継続動作時の、装置モールド熱変形の有無が検証可能です。

パラメータ:中心軸間の距離

 

 

検証結果例


最大電力部で継続動作させたときの装置モールド熱変形事例

左図:「見える化」された送電電力。
右図:最大電力部で継続動作させたときの装置モールド熱変形事例。

 

 

USB PD(Power Delivery)の安全性評価

USB PD仕様のUSB Type-Cコネクタなど通信制御付き回路について発熱リスクを検証いたします。

Type-Cコネクタの模式図

USB 3.0 Type-Cコネクタの電流経路が偏ったときを想定し、最大電流を強制的に印加することで、コネクタ基板短絡時の外皮モールド熱変形や変色および異臭発生リスク有無が検証可能です。

Type-Cコネクタの模式図     
(赤線は電流ルート)         

 

 

検証結果例

サーモグラフィ画像

USB 3.0 Type-Cコネクタに最大電流を強制的に印加したときの
(電源ラインにスルーホールがあり、表面/裏面ともスルーホールを中心に異常発熱している)

 

 

 ノイズ耐量評価・特性評価 | 電源ユニット・ACアダプタ評価

ノイズ(イミュニティ)評価

各種ノイズ(静電気・雷サージ・入力nsノイズなど)印可試験を実施し、ノイズ耐量を検証いたします。
ご要望に応じ、電源ユニットなどの被試験物が破損するまで限界試験を行い、その後、被試験物の破損個所調査なども承ります。

ノイズ(イミュニティ)評価

特性評価

電源ユニットの各種入出力電圧/電流/電力特性をはじめ、パワー半導体部品の電圧/電流波形検証や温度を含めた部品ディレーティング検証、電解コンデンサ推定寿命検証、ACアダプタ落下耐量など電源の要求仕様に沿った特性評価を実施いたします。

 

 

特性評価事例

パワー半導体部品の電流波形検証例

左)パワー半導体部品の電流波形検証例(同時ON動作による部品破損の可能性を検出)
右)落下試験後の破損箇所調査例 (コイルボビンのリード断線を検出)

 

 

 故障解析 | 電源ユニット・ACアダプタ

故障部位特定・故障メカニズム推定

構造解析/回路解析/良品比較などによって、回路上の故障部位を特定いたします。

 

解析事例1

電解コンデンサの端子間がショートし、ヒューズ断線に至った

  1. 電源内部に埃が大量に蓄積、入力ヒューズ断線を確認(fig.1-1)
  2. FANからの風により、埃がFAN風下にある電解コンデンサ近辺に飛散(fig.1-2)
  3. 電解コンデンサの端子部にスパーク痕あり(fig.1-3)
  4. 以上の調査内容から、埃によりと推定

 

故障回路の設計検証や故障の再現試験などによって、故障メカニズムを推定いたします

 

解析事例2

故障メカニズムを推定

  1. 波形(fig.2-1)/回路(fig.2-2)解析から、FET寄生ダイオードに電流が流れていることを確認
  2. 特定フェーズの基板ゲート配線のみ長いことを現品確認(fig.2-3)
  3. 再現調査のためゲート配線長と寄生容量を強制的に増やしてFET破損を再現(破損状況が市場故障品と同等であることを確認

 

 

 信頼性評価試験・安全性評価の項目(代表例)

電源ユニット、ACアダプタ、UPS、DC-DCコンバータ、ワイヤレス給電装置などの電源系装置以外にも、製品に内蔵されている電源回路評価・電源故障検証も承ります。

分類 項目 主な試験内容
安全性評価試験 電源回路の安全性評価※2 過電圧保護回路検証
過電流保護回路検証
温度保護回路検証
電源部材・構造の安全性評価 環境アブノーマル検証(ACアダプタ溶融有無)
電源コネクタの材料検証(赤リン含有調査)
一次-二次絶縁検証
ワイヤレス給電の安全性評価 ワイヤレス送電電力の「見える化」検証
USB PD(Power Delivery)の安全性評価 通信制御を踏まえた最大電力時の安全性評価
ノイズ耐量・特性評価サービス※3 イミュニティ試験 静電気(ESD)試験 IEC61000 4-2準拠
雷サージ試験 IEC61000 4-5準拠
入力nsノイズ試験(方形波)
入力usノイズ試験(三角波)
回路/構造寿命検証 電解コンデンサ設計寿命検証
ACアダプタ落下耐量検証
回路/構造特性検証 回路波形検証(主にパワー半導体部品の電圧/電流)
温度検証(部品温度・ACアダプタケース温度)
出力V-I特性検証
故障解析サービス 故障回路の部位特定※2 X線解析/回路解析などによる故障部位調査
故障回路の設計検証※2 良品解析による故障メカニズムの推定
故障の再現実験 再現実験による故障メカニズムの推定

※1 含浸構造などにより、提供サービスが制限されるケースもあります。
※2 電源回路が入手できない場合、現品からの回路図作成も承ります。
※3 その他、電源効率測定や内部電圧変動など、ご要望に応じた特殊評価も承ります。

 

サービスパンフレット

総合:会社案内/ソリューション

総合


会社案内 会社案内パンフレット ユーロフィンFQLの方針、サービス概要、事業所等をご紹介致します。

ソリューション

腐食環境ソリューション エコチェッカII、ドライガーゼ方式による塩害分析、QCMセンサなど、腐食環境測定ツールをご紹介いたします。
環境ソリューション 腐食トラブルに関する課題に様々な側面からアプローチしたサービスです。
信頼性評価試験・環境試験/故障解析

信頼性評価・故障解析


共通

ISO17025対応試験サービス ISO/IEC17025に適合した試験所として認定されています。その対象試験範囲等をご紹介致します。

合同評価/解析サービス

各種部品の評価・解析・分析に精通した技術者が立会いのもと、問題解決にご支援します。『故障解析手法の知見や設備が無く一時的に利用したい』 というご要望にお応えします。

測定・解析設備貸しサービス

電源/バッテリ解析機器、赤外線温度測定器、等、測定・解析・評価に必要な様々な設備を所有しています。『測定・観測したいが設備が無く一時的に利用したい』というご要望にお応えします。

表示系装置

フラットパネルディスプレイの評価/故障解析サービス 技術の進歩により多様化する、ディスプレイの使用用途。ディスプレイに特化した不具合解析事例や評価方法をご紹介致します。
評価事例(LCDの光学特性測定)

LCDの評価試験項目のひとつ「光学特性測定」(輝度ムラ、黄ばみほか)の内容を紹介させていただきます。

電源系装置

バッテリユニットの安全性/寿命・特性評価サービス

発煙、発火等の安全性にかかわる問題を起こしかねないバッテリーユニット。安全性評価を承ります。

電源ユニット・ACアダプタの評価/故障解析サービス

電源・ACアダプタなどの安定化電源の回路方式(ドロッパ・フライバック・共振制御など)や入出力コネクタ形状(USB Type-C・車載用シガーソケット・汎用コネクタなど)のウィークポイントを把握したスタッフが評価・解析を行います。

評価事例(電源ユニットの発煙/発火評価)

電気・電子製品の発煙・発火・焼損事象に関する原因究明解析でお客様をサポート致します。評価・評価項目の立案・改善策のアドバイスなど、幅広くサポートいたします。

電子部品

LSIの故障解析サービス

部材/半導体に関する品質問題を解決してきた経験豊富なスタッフが、解析はもちろん、あらゆる品質改善に至るまで、お客様のお悩み事を一からバックアップ致します。

フラッシュメモリの電気的特性確認サービス

ノートPCやデスクトップPC、ワークステーション、サーバ/ストレージに至るまで、様々な用途に合わせたフラッシュメモリの故障解析を行ってきた経験を活かした特性確認の提案を致します。

良品解析事例(Agワイヤ使用ICのパッケージ開封)

ワイヤ表面の観察、ボンディング問題のなど、故障解析の目的に合わせたパッケージ開封を行います。

故障解析事例(Cuワイヤ使用ICのパッケージ開封)

ワイヤ表面の観察、ボンディング問題のなど、故障解析の目的に合わせたパッケージ開封を行います。

故障解析事例(断線箇所の特定)

故障解析にとどまらず、発生原因推定・改善提案まで幅広くサポートいたします。

良品解析事例(超音波探傷装置による非破壊検査)

超音波探傷装置でIC内部の剥離を見ることは知られていますが、複数材料で構成された物の状態確認にも適しています。その為、IC以外の製品でも剥離状態を確認する事ができ、今までエックス線では透過してしまい観察できないものでも観察できる場合があります。

故障解析事例(ロックイン発熱解析方法のご紹介)

非破壊にて難しい位置特定が求められた際、発熱に注目し良品と比較する方法が有効であり、赤外線に感度を持つ観察装置による解析『ロックイン発熱解析』が効果的です。

所有設備紹介(3D-X線解析装置)

実際の評価・解析を基に、3D-X線解析装置の活用事例をご紹介致します。

所有設備紹介(3Dスキャナー型寸法測定器)

実際の評価・解析を基に、3Dスキャナー型寸法測定器の活用事例をご紹介します。

ファイル系装置

HDD/SSD/可搬媒体の評価/解析サービス

長年培ってきたノウハウをもとに、お客様システムでの使用用途に合わせた機種選定と最適な評価プランを提案し、HDD/SSD/可搬媒体の長期信頼性確保に貢献します。また、採用後に発生してしまった故障原因調査、データ復旧/消去まで、ワンストップでサポート致します。

データ復旧サービス

データ復旧(データ復元・データ修復・データサルベージ)サービスとは、操作ミスによるデータ喪失や突然のハードウェア故障や不具合などにより失われたデータを復旧するサービスです。
パソコンはもちろんのこと、サーバのRAID修復やスマートフォン、デジタルカメラなどの各種メモリのデータ復旧まで対応可能です。

信頼性評価・安全性検証

ウィスカ評価試験サービス

実際の評価を基に、サービス内容の事例を紹介致します。

促進耐候性試験サービス

太陽光(紫外線)、温度、湿度(降雨・結露)の屋内外自然条件を人工的に再現し、お客様製品の考えられる様々な使用環境に合わせて製品や材料の促進劣化試験をご提供致します。

電気・電子機器の特殊環境試験サービス

屋外における太陽光紫外線・高度減圧・温泉地ガス・海辺の塩水等、お客様製品の考えられる様々な使用環境に合わせた特殊環境試験をご提供致します。

電子機器のイミュニティ試験サービス

電子機器の電磁妨害耐性を評価する各種イミュニティ試験(Immunity Test)が可能です。ご支障ない範囲で、使用環境/条件をお聞きしながら、評価項目や内容を提案致します。

電子機器/電子部品の故障解析サービス

部材/半導体メーカをはじめ、装置開発/設計/製造/品質保証の各部門と共に、数え切れない多くの問題を解決してきた経験豊富なスタッフが、解析はもちろん、あらゆる品質改善に至るまで、お客様のお悩み事を一からバックアップ致します。

信頼性評価・環境試験代行サービス

JISやJEDEC等の標準規格に加え、長年、培ってきたノウハウを基にしたオリジナル規格を用いて、電気・電子のデバイス部品、モジュール部品の信頼性評価、環境試験を実施致します。

外部購入装置・ユニットの品質レビューサービス

外部から購入する装置・ユニット類に搭載されている部品は、装置・ユニットメーカーの品質基準で選定されており、中には最低限必要な発煙/発火防止に関する確認も実施されてないこともあります。
品質改善活動によって培われた技術、ノウハウ、経験及び使用実績等を踏まえ、7つの分類で品質リスクの明確化を図ります。

電子機器の加速劣化試験サービス

製品の使われ方やお悩み事項等のヒアリング内容から、お客様の製品に適した加速劣化試験を“具現化”して提案・実施致します。部品選定・評価検討段階から、お気軽にご相談下さい。

発煙・発火・焼損原因究明解析サービス

電気・電子製品の発煙・発火・焼損事象に関する原因究明解析でお客様をサポート致します。

電子部品などの市場流通品リスク検証(真贋判定支援、故障リスク調査等)

市場流通品は、中身のチップが異なる部品を加工した偽造品や、基板から取り外した再利用品を使用しているなどの問題が潜んでいる可能性があります。
真贋判定のひとつの目安として、製品の出来栄えを中心とした良品解析により、お客様の市場流通品採用をサポート致します。

材料分析

分析事例の紹介と所有分析装置

試作品が設計通りにできているか?工程やフィールドで発生したトラブルの原因は?部品や材料で知りたいこと、困ったことに分析技術でお応えします。

燃焼-イオンクロマトグラフ

C-ICは、燃焼炉中でサンプルを燃焼させたときに発生するガスを吸収液で捕集してイオンクロマトグラフィーで分析することにより、試料中の微量なハロゲンや硫黄の濃度を正確に測定することができます。臭素系難燃剤のスクリーニング分析方法としてIEC62321-3-2に規定(C-IC法)された方法です。

XPS分析(X線光電子分光)でできること

XPS分析 では、X線を試料に照射し、発生する電子のエネルギーを分析することで、表面の厚さ数nmの元素の種類と量および化学結合状態を調べます。金属、半導体、ガラス、セラミック、有機物、高分子材料などの分析ができ、接合、濡れ性、耐蝕、腐食、変色、汚染、洗浄、付着、吸着、表面処理などの問題解決に威力を発揮します。

AES分析(オージェ電子分光)でできること

オージェ分析では、細く絞った電子線を試料に照射し、発生するオージェ電子を分光分析することで、表面(深さ数nm)の元素の種類とおおよその量を調べます。金属、半導体などの腐食、変色、接合性、薄膜構造、拡散、異物などの分析に威力を発揮します。

ステンレス表面の不動態膜の分析

ステンレス綱では、表面にクロムリッチな不動態膜が形成されることで耐食性が向上します。表面分析により、この表面保護層の組成や厚さを分析できます。

はんだ接合部のTEM分析

はんだ接合部の合金相形成状態と微小なボイドを確認するにはFIBとTEMが必要です。FIBとTEMで確実な情報が得られます。

破面解析による割れ原因調査

製品には様々な原因でクラックや破断が発生することがあります。それぞれで再発防止対策が異なるため、再発防止には原因究明が不可欠です。破断原因を調べるには破面解析が有効です。

研磨面FIB加工観察

はんだ接合部を研磨して、SEM(走査型電子顕微鏡)観察したらクラックがあった。でもそれは研磨のせいかもしれません。研磨面FIB(集束イオンビーム)加工観察 で検証することで、研磨ダレを防ぐ・結晶粒や合金相がはっきり見える、のメリットがあります。

FIB加工による断面観察・解析サービス

FIB(Focused Ion Beam:集束イオンビーム)は、イオンビームによって試料を精密に加工し、狙った場所の断面を観察できる装置です。

赤リン含有分析サービス

難燃剤として使用される赤リンが原因で、電源コード・コネクタなどが絶縁不良(赤リンによるマイグレーション)になり、過熱・発煙などのトラブルを起こす場合があります。
使用部材への赤リン含有有無の分析をお奨めしています。

品質保証・改善コンサル/教育

品質保証・改善コンサル/教育


CMMI®・Automotive SPICE®

CMMI®ソフトウェア開発プロセス改善コンサルティング CMMI®(Capability Maturity Model Integration:能力成熟度モデル統合)は開発のライフサイクル全般に渡るベストプラクティスから成り、安定したソフトウェアプロセスを構築し、運用するためのプロセス改善モデルです。CMMI®は他のモデルに比べて 1.高い網羅性を持つ 、2.段階的なプロセス改善が可能などのメリットがあります。
Automotive SPICE®プロセス構築支援 車載ソフトウェア開発プロセスモデルであるAutomotive SPICE®への適合が、IATF16949やISO26262等の国際標準で要求されています。貴社の開発プロセスの国際標準適合を推進するため、プロセス教育から公式アセスメントまで、貴社のご要望に合わせた形でワンストップでソリューションを提供致します。

品質保証体制(QMS)構築支援

品質管理システム(QMS)構築・改善支援 製造プロセスを確認し、品質保証体制の運用状況や仕組みの問題点の検出、問題解決のための支援(改善支援)によって、お客様の製品品質確保をお手伝いします。また、お客様に代わり、お取引先様での保証体制の確認(代行監査)や改善支援により、購入品の品質安定化をお手伝いします。更に、「なぜなぜ分析」等の問題解決のための教育実施(人材教育)により、継続的な改善サイクルの定着を実現します。

品質関連教育

開発者向けプロセス指向のなぜなぜ分析 当社で実施している「プロセス指向のなぜなぜ分析」は、根本原因の分析対象を終始一貫して設計開発のプロセスに絞りこんでいるので、再発防止策をより導きやすくしています。
「プロセス指向のなぜなぜ分析」の基礎的な考え方や作法を習得することで、初めてなぜなぜ分析を行う方や、なぜなぜ分析がうまく出来なくて困っている方でも、効果的な再発防止策を立案できるようになります。

製品含有化学物質管理(CMS)

CMS診断サービス 鉛、水銀、カドミウムなどの人体や環境に有害な化学物質の管理は、グローバルレベルで求められており、各国法令により規制がされています。また法規制は常に変化しています。
お客様やお客様のサプライヤの製品含有化学物質管理システム(CMS)の状態を診断し、改善に向けたご提案を致します。
CMS診断・構築支援サービス RoHS指令・REACH規則化学物質の管理・運用の実態を診断し、問題点の抽出と改善支援、更にサプライチェーンでの含有リスク低減を実現します。
製品含有化学物質管理の基礎 製品に含まれる化学物質に関する法規制にはどのようなものがあるか、また変化する法規制に対応するために何をすればよいか、製品含有化学物質の管理とその運用のポイントをご説明します。
製品含有化学物質管理システムの監査員養成 製品に含まれる化学物質を管理するためには、管理システムを作り、PDCAサイクルが回っているかをチェックする仕組み(監査)と人材(監査員)が必要です。本コースでは、製品含有化学物質管理システムを監査する際のポイントと、演習を通して監査員に必要となる知識の習得を目指します。
製品含有化学物質管理の法規制情報提供サービス

鉛、水銀、カドミウムなどの人体や環境に有害な化学物質の管理は、グローバルレベルで求められており、各国法令等により規制されています。また法規制は常に変化しているため、最新動向を把握、対応することは、製造販売業にとって必要不可欠です。グローバルでビジネスを展開する富士通が収集したEU RoHS指令(*1)、REACH規則(*2)を中心とする製品含有化学物質法規制の最新動向やそれらの対応方法を情報サービスとして提供致します。

環境調査・腐食環境診断(エコチェッカ)

環境調査・腐食環境診断(エコチェッカ他)


エコチェッカ

エコチェッカII 大気中の腐食性物質の種類と腐食度合いを判定する腐食性ガス診断キット『エコチェッカ Ⅱ』をご紹介致します。
エコチェッカSUN

『エコチェッカ SUN』 は、屋外における金属腐食診断のための大気暴露試験セットです。大気環境の腐食性を  ISO 9223 に基づいて診断します。『エコチェッカ SUN』を用いてその場所の腐食環境を把握し、保全計画にご活用ください。

エコチェッカ定量分析サービス

『エコチェッカII』の腐食度合いを分析することで腐食性ガスの影響をわかりやすく定量化し、大気環境の継続的な監視や腐食性の改善をより正確に実施することができます。

環境調査

腐食環境ソリューション

電子機器の屋外利用が頻繁となり、自動車やバイクから排出される排気ガスや、温泉地の噴出ガスなど外気に曝されるケースが増えてきております。また、COVID-19の影響によって、換気が増えたことで家庭や店舗、オフィスに設置されている高性能電子機器へ外気が侵入したり、や長期間倉庫で保管されている製品など梱包部材による腐食性ガス影響が確認されています。

『腐食環境ソリューション』でお客様の課題解決をサポート致します。

腐食環境診断ツール QCM腐食センサー

『QCM腐食センサー』で腐食の時間変動を把握し、腐食成分の由来をご確認下さい。

生活環境悪臭調査

『エコチェッカ』で、悪臭(腐敗臭)成分の硫化水素の多少を調べられます。