--- title: 半導体の品質保証って何ですか？（バスタブカーブって？） description: "入社2年目の新人さんが今日もまた、先輩に質問しています。今回は半導体の品質保証のお話のようです。 そういえば、前回はAEC-Q100でしたが、今回はバスタブの話をしています。どういうことでしょうか？" image: https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hubfs/blog/Senpai/AdobeStock_322656981.png --- [![日清紡マイクロデバイス株式会社](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/logo/blog_logo_new.png?width=450&height=36&name=blog_logo_new.png "日清紡マイクロデバイス株式会社")](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja) [![日清紡マイクロデバイス 株式会社 Webサイト](https://no-cache.hubspot.com/cta/default/7400186/f6a155d5-b725-4469-98d4-60c40ef25d12.png)](https://cta-redirect.hubspot.com/cta/redirect/7400186/f6a155d5-b725-4469-98d4-60c40ef25d12) # もっと教えて電源IC+ 記事カテゴリ [show all](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja) Filter by Category ** - [Show All ](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja) ### Posts by Topic - [基礎知識 (22)](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/tag/基礎知識) - [半導体プロセス (21)](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/tag/半導体プロセス) - [会社紹介 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2025年10月23日 更新 今回は半導体の品質保証のお話です。 ある日、ベテラン社員の先輩Cさんのところに、入社2年目の新人Dさんが、困った顔してやってきました……     教えて先輩！シリーズ　第１０回 　　半導体の品質保証って何ですか？   ![business_woman3_1_question+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/business_woman3_1_question+.png?width=68&name=business_woman3_1_question+.png)新人D C先輩、半導体の品質保証って何ですか？ この前、[AEC-Q100について教えていただいた](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai4_aec)のですが、他にもいろいろあるんですよね？この際、きっちり勉強しておこうと思うんです。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C ……。まあ、勉強するのは良いことだけど、教える方は大変なのよね……。 ![business_woman3_4_tehe+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman3_4_tehe+.png?width=68&name=business_woman3_4_tehe+.png)新人D そう言わずに教えてくださいよ。先輩！ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C そうね。品質保証は品質保証部門によって実施されているんだけど、結構奥が深い世界なのよ。今回は簡単なところを説明しようか。 ![business_woman1_1_smile+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_1_smile+.png?width=68&name=business_woman1_1_smile+.png)新人D はい。お願いします。 ## 信頼性？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C 品質保証は製品の信頼性を高めることが仕事なんだけど「信頼性」って何のことかわかる？ ![business_woman3_1_question+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman3_1_question+.png?width=68&name=business_woman3_1_question+.png)新人D 信頼性って製品が壊れずに動くことですか？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C そうね。信頼性っていうのは製品がきちんと動作する期待値のことを言うのよ。だけど、製品ってやっぱり故障してしまうことがあるので「いかに故障をしない製品にするか」のためにメーカは日々努力しているの。故障しにくい製品のことを信頼性が高い製品と言うのよ。 製品の故障というのは3つあって、初期故障、偶発故障、摩耗故障に分類されるの。 まあ、言葉からイメージできると思うけど、初期故障は製品に元々なんらかの不具合があって比較的早い時期に壊れてしまうこと、摩耗故障は製品を使っているうちに部品が劣化して壊れてしまうこと、まあ、製品の寿命ね。 偶発故障はその間の故障ってことなのよ。 これら３つの故障が動作期間内に発生する故障の発生率を時間の経過とともにグラフにしたものを「バスタブカーブ」と呼んでいるわ。浴槽を横から切った断面のような形をしているからそう呼ばれるの。正式には「故障率曲線」っていうんだけどね。   ## バスタブカーブとは？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/icon_business_woman02.png?width=68&height=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C バスタブカーブは、製品の一生（信頼性）を通じての故障率の推移を表したもので、曲線の最初の部分は初期故障期で故障率が高いんだけど、すぐに下がって安定するの。真ん中のフラットな部分は偶発故障期で、時間が経ってもほとんど一定の確率でランダムに壊れる。そして最後にまたぐっと故障率が上がっていくんだけど、これは摩耗故障期で部品が寿命を迎えて壊れやすくなる。これがちょうどバスタブの断面に似ているので、一般的にバスタブカーブって言われているの。 ![bathtub001](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/bathtub001.png?width=620&name=bathtub001.png) 図1: バスタブカーブ(故障率曲線) ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C 半導体部品はちょっと特別で、メカニカルな動作をしないから壊れる要素がほとんどないの。だから「基本的に」壊れないと言われているのよ。そして、偶発故障期間が非常に長いため機器の寿命を上回るの。 余談だけど、これは基板にきちんと実装できたらって前提の話だから間違えないでね。何年もストックしていた半導体部品には当てはまらないから。ちょっとだけ言うと、長期間在庫された半導体部品は端子が錆びたりするのよ。まあ、鉄みたいに真っ赤にならないから気づかないかもしれないけど、錆びる＝酸化するだから、端子に薄い酸化膜が張ってしまうのよ。そうすると半田の乗りが悪くなって基板に正しく実装できなかったりするわけ。 ![bathtub002](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/bathtub002.png?width=920&name=bathtub002.png)図2: 半導体のバスタブカーブ(故障率曲線) ![business_woman1_4_ase](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_4_ase.png?width=68&name=business_woman1_4_ase.png)新人D でも壊れないって、ありえないですよね(笑)。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C まあね(苦笑)。偶発故障はゼロではないよね。そして、この図にもあるように初期故障はあるの。それを取り除くためにスクリーニングを行うのよ。そして、機器の寿命より前に半導体部品が摩耗故障期間に入ってしまわないことを確認するために信頼性試験を行うというわけ。 ## 初期故障期間に起こりうる不具合をあぶりだして取り除くのがスクリーニング ![business_woman1_1_smile+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/business_woman1_1_smile+.png?width=68&name=business_woman1_1_smile+.png)新人D 具体的にはどうするのですか？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C まず、スクリーニングだけど、出荷検査の際に全数検査するの。実際に初期故障期間に相当する時間だけ動作させるのは無理だから厳しい環境で加速試験を行うのよ。そのストレスの加速によって、ごく短時間で潜在的な不良を顕在化させて、ふるい落とすの。そうすることで、市場での初期故障をゼロに近づけることができるわけ。もちろん、出荷検査では電気的特性も全数検査しているのよ。 ![business_woman1_4_ase](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_4_ase.png?width=72&name=business_woman1_4_ase.png)新人D なるほど。市場に出てすぐに壊れそうな部品を出荷検査時にわざと壊してしまって取り除くわけですね。でも、そんなストレスをかけちゃうと合格品であっても中古品になっちゃいませんか？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C 確かに新品ではなくなるよね。でも、ほんの短時間だし、さっき言ったとおり半導体部品は偶発故障期間がとても長い製品だから時間的には微々たるものなのよ。「もしかしたら壊れるかもしれない新品」と「ほとんど壊れないほんのちょっと試験したほぼ新品」とどっちがいい？ ![business_woman3_4_tehe+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman3_4_tehe+.png?width=68&name=business_woman3_4_tehe+.png)新人D そうですね。ほとんど壊れない「ほぼ新品」がいいです。安心できますよね(笑)。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C スクリーニングを行うとさっきのバスタブカーブはこんな感じになるの。壊れにくい感じがするでしょ。信頼性が高いって感じでしょ。スゴイでしょ。 ![bathtub003](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/bathtub003.png?width=920&name=bathtub003.png)図3: スクリーニング後の半導体のバスタブカーブ(故障率曲線) ![business_woman1_4_ase](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/business_woman1_4_ase.png?width=72&name=business_woman1_4_ase.png)新人D はいはい。ホントですね。(笑) ## 摩耗故障期間に入らないことを確認するのが信頼性試験 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C もう1つ信頼性試験についても説明しようか。これは機器の寿命より前に部品が壊れないかを確認する試験のことなんだけど、機器の寿命は普通は10年ぐらいを想定しているのよ。 ![business_woman1_4_laugh+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_4_laugh+.png?width=72&name=business_woman1_4_laugh+.png)新人D まあ、10年動けば十分ですよね。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C そう？「10年って短い」って言うかと思ったわ。ただ、10年というのは製品の累積動作時間なので実際の10年のフル動作ではないのよ。普通の製品は24時間、365日動かしたりしないよね？エアコンだってテレビだって1日24時間電源を入れてないでしょ？そうすると製品の累積動作時間の10年間というのは実際の10年よりかなり長い時間に相当するということ。これはJEDEC規格とかAEC-Q100規格などに規定されていて、高温とか高湿、高圧、高電圧などの環境で規定されている時間をかけて加速試験することになっているのよ。もちろん、この期間/時間や加速条件は製品/規格によって異なるんだけどね。 ![business_woman3_1_question+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman3_1_question+.png?width=72&name=business_woman3_1_question+.png)新人D なるほど。でも、スクリーニングと違って1,000時間とかの信頼性試験をかけるってことはさすがに中古品になっちゃいますよね。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C そうね。だから、信頼性試験はバスタブカーブの摩耗故障が起きないことを確認するために全数試験ではなく抜き取り試験なのよ。だから、実際の市場で摩耗故障は発生しないのよ。 ![business_woman1_1_smile+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_1_smile+.png?width=72&name=business_woman1_1_smile+.png)新人D そういうデータって公開されていないんですか？ ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C ちゃんと[推定故障率って公開されている](https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/quality/technicalguide-estimatedfailurerate/)から。 ![business_woman1_1_smile+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_1_smile+.png?width=72&name=business_woman1_1_smile+.png)新人D スクリーニングと信頼性試験で製品の信頼性が確保されているというわけですね。 ![icon_business_woman02](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/icon_business_woman02.png?width=68&name=icon_business_woman02.png)先輩C もちろん、出荷検査できちんとスペックが出ているかを確認しているっていう前提でよ。 ![business_woman1_4_laugh+](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/business_woman1_4_laugh+.png?width=68&name=business_woman1_4_laugh+.png)新人D はい。よくわかりました。ありがとうございました。 >   > > *日清紡マイクロデバイスの「品質と信頼性」について知りたい方は[こちら](https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/quality/)をご覧ください。* > >   >   > > *日清紡マイクロデバイスの電子デバイス製品の信頼性試験に関しては[こちら](https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/quality/technicalguide-reliabilitytest/)をご覧ください。* > >    2025年10月23日更新 あとがき 我々の製品がお役立ちできるような紹介ブログの第10回目です。 本記事で気になったことがあれば何なりとこちらからお問い合わせください。 [![contact_bnr_green](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hs-fs/hubfs/blog/Senpai/contact_bnr_green.png?width=498&name=contact_bnr_green.png)](https://info.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/inq_semi)   ※ 過去の「教えて先輩！」シリーズ記事はこちら： 　　第１回： [太陽電池だけでは朝まで動き続けないんです・・](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/r1800) 　　第２回： [携帯機器のスリープ時に電池がどんどん消耗するんです…](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai_eco_ldo) 　　第３回： [バックアップ電源切換回路が面倒くさいんです。](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai3_rtc) 　　第４回：[AEC-Q100ってなんですか？](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai4_aec) 　　第５回：[サンプルをこっそり手にいれたいんです。](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai_sample) 　　第６回：[こんなリセットICってどうやって使うのですか？（機能安全って？）](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai6_reset) 　　第７回：[携帯機器がフリーズしても、リセットできないんです～！](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai7_resettimer) 　　第８回：[ボタンを触らずに操作できる（ボタンのタッチレス化）ってどうやってるの？](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai_sensor1) 　　第９回：[スイッチICって何かメリットがあるんですか？](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai7_resettimer-0) 品質保証・信頼性関連の記事はこちら 　　第４回：[AEC-Q100ってなんですか？](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai4_aec) 　　第１３回：[半導体部品の上手な取り外し方 ～やさしく取り外さないと後が大変！～](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/senpai13_removeic)   ** [品質保証・信頼性](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/topic/品質保証-信頼性) [** Siウェーハの大口径化（その3） ～大口径化の理由と歴史～ ](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/process12_siwafer_reason) [** DC/DCコンバータ（DC/DCスイッチングレギュレータ）とは？（後編）～昇圧、反転、昇降圧～ ](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/ja/basic-knowledge/faq_dcdc2) ### About Author ![おしえて先輩委員会](https://blog.nisshinbo-microdevices.co.jp/hubfs/senpai6.png) おしえて先輩委員会 日清紡マイクロデバイスのマーケティング担当者がFAE(Field Application Engineer)や企画担当者、品質保証担当者のダメ出しを受けながら書いています。 エンジニアの皆さんには当たり前の内容だとは思いますが、初心者の皆さんに少しでもエレクトロニクス分野に興味を持っていただければ幸いです。 Related Posts [![半導体部品の上手な取り外し方 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