消費者に直結する家電製品から産業機械、重要なインフラまで、現代の電子システムを支える半導体デバイスや組込み設計において、品質と信頼性はいくら強調しても強調しすぎることのないほどの重要な項目です。
これらの市場で事業展開する企業にとって最終製品の品質と信頼性は会社の成功を決める鍵となります。品質上の問題で製品が故障したり、誤作動を起こしたりすると、多額の損失、ブランド価値の低下、さらには安全上の問題が生じます。一方で、高品質と信頼性で知られる製品はプレミアム価格で取引され、顧客のロイヤリティを高め、ビジネスを成長へと導きます。
半導体デバイスにおける品質とは、特定のデバイスの機能仕様で、許容できる挙動とばらつきとして定義できます。これは、ある部品が特定の期間、特定の条件下で特定の機能を発揮する確率と言えるでしょう。ここでの故障率は、Defects per Million（DPM）またはParts per Million（PPM）で表現されます。
ルネサスエレクトロニクスは、産業用や車載用など、最も要求の厳しいアプリケーションで実証済みの品質を誇る半導体市場のリーダーです。ビルトイン品質により、無限の未来を形作る組み込み設計イノベーションを提供しています。ルネサスの名は、確立された品質保証システムによるゼロPPM（Parts per million）に近い品質と同義語といっても良いでしょう。
私たちの品質と信頼性へのこだわりは、品質方針と品質保証体制に如実に表れています。適用されるすべての法的規制要件の遵守、製品の安全性と信頼性の向上、製品およびサービスの品質の継続的改善、品質マネジメントシステムの改善努力に見られるように、当社製品が最高水準の品質と信頼を誇ることを保証します。
設計における品質管理と信頼性の検証
製品全体の品質を確保する重要なステップとしてまずあるのは、設計における品質管理と信頼性の検証です。まず、設計段階で製品の品質の基礎が確立され、製造工程でさらに改良が加えられます。設計段階で考慮しなければならない重要エリアはいくつかありますが、特に重要なのは、関連するすべての規制要件を満たしていることです。これには、製品が安全であること、関連する安全規格に適合していることの確認も含まれます。また、堅牢で信頼できるものであると保証することも大事な考慮点として挙げられます。意図された用途でのストレスやひずみに耐えられるように製品設計し、設計上の潜在的な弱点を特定して、製品製造前にその弱点に対処することも含まれます。
ルネサスエレクトロニクスはこのような設計における品質管理と信頼性検証を確実に行うため、いくつかの施策を実施しています。そのひとつが、コンセプトから生産まで設計プロセスのすべてを網羅する品質マネジメントシステム（QMS）の活用です。すべての製品が要求される品質と信頼性の基準を満たし、設計プロセスで発生した問題に迅速に対処するように設計されています。製品テスト、故障解析、是正処置などの対策が含まれ、あらゆる問題を迅速かつ効果的に解決することを保証します。他にもさまざまな手段を採用しており、製品の性能をモデル化し、潜在的な設計上の問題を特定するための高度なシミュレーションツールの使用や、すべてのコンポーネントとサブシステムに対する厳格なテストと検証などがあります。これらを実施することで、最高水準の品質と信頼性をもって設計されていることを保証でき、顧客満足度を高めるだけでなく、社会全体の安全と幸福に貢献しているのです。
生産の品質管理
高品質の製品を安定的に生産するために重要になってくるのが生産における品質管理です。製品に要求される品質基準を満たすべく、生産工程の監視・管理を目的としたさまざまな活動を指します。
最初のステップは、品質基準の確立です。これは明確に定義され、生産工程に関わるすべての人に伝達されなければいけません。また、材料、設備、人員、生産プロセスなど、生産に関するあらゆる側面をカバーする必要があります。品質基準を設定したら、生産工程がその基準を満たしているかどうかを監視します。生産設備や生産製品の定期的な検査が必要となり、問題や欠陥をすぐに発見し修正することで、さらなる問題の発生を未然に防ぎます。
製品に要求される品質基準を満たしていることを確認するため、定期的なテストの実施も必要となります。製品の性質によっては、破壊試験や非破壊試験も行われます。製品を破壊するところまで試験する破壊試験に対し、製品に損傷を与えることのない非破壊試験があります。また、統計的工程管理（SPC）手法も活用します。統計ツールを使って生産工程を監視し、発生しうる問題を特定することによって、迅速な是正処置、欠陥のリスク低減、全体的な製品品質の向上が期待できます。
さらに品質保証システムの使用も重要です。生産工程が一貫して要求される品質基準を満たしていることを保証するのに役立つこのシステムには、文書化、トレーニングプログラム、定期的な監査が含まれます。
品質基準の設定、生産工程の監視、製品の検査、統計的工程管理手法の使用、品質保証システムの導入といった生産における品質管理に注力することで、企業は製品を改善し、顧客満足度を高め、全体的なビジネスパフォーマンスを向上できるのです。
製品の品質保証
製品が望ましい品質基準や仕様に適合していることを保証するプロセスが、製品の品質保証です。製品の欠陥、間違い、エラーを防ぎ、顧客満足を確保する積極的なアプローチになります。
ルネサスエレクトロニクスでは、品質方針の中で不可欠な要素として品質保証を扱い、信頼性の高い高品質な製品・サービスをお客様に提供するという目標を達成します。製品の品質監視やカスタマーサポートなど、当社の品質保証プロセスにはいくつかのステップがあります。製品が望ましい仕様や規格を満たしていることを確認するために製造プロセス全体を通じて製品の品質を監視し、製品の潜在的な問題や欠陥を特定して対処するため、広範なテストと検証を行っています。
さらに、お客さまからのご質問やご相談にお答えするだけでなく、必要に応じて技術サポートも行うカスタマーサポートチームにより、包括的なカスタマーサポートを提供しています。品質保証プロセスの有効性を確保するべく、品質管理システムを継続的に見直し、改善すべきエリアを特定し、同様の問題が今後発生しないよう是正措置を実施するよう努めています。
高品質の製品とサービスをお客様に提供するという私たちのコミットメントで、重要な位置を占めるのが品質保証なのです。品質を最優先することで、お客様との信頼関係を築き、お客様のビジネスを成功に導くと信じています。
半導体デバイスにおける品質保証
半導体ソリューションのグローバルリーダーであるルネサスエレクトロニクスは、組み込みシステムに使用される重要なマイクロコントローラ（MCU）製品を含む、すべての製品の品質保証に取り組んでいます。これらデバイスの信頼性と性能が、組込み設計の成功とお客様のビジネス全体の成長に不可欠であることを理解しているからです。
当社製品の品質と信頼性を担保するための、４つの重要な側面とその取り組みをご紹介します。
- 信頼性：耐久性と機能性において要求される基準を半導体デバイスが満たしていることを確認するため、さまざまな信頼性試験方法を採用しています。温度サイクル試験、高温動作寿命（HTOL）試験、静電気放電（ESD）試験をはじめ、過酷な条件下でのデバイスの寿命や性能を予測する、大規模な加速寿命試験（ALT）も実施しています。
- 故障メカニズム：たとえ厳しいテストを行っても、環境ストレス、製造上の欠陥、設計上の欠陥など、さまざまな要因で半導体デバイスには故障が発生します。故障のメカニズムを熟知しているルネサスは、詳細な故障解析を行い、問題の根本原因を特定します。これにより、将来同様の問題が発生しないよう是正措置を講じます。
- 故障解析：走査電子顕微鏡（SEM）、透過電子顕微鏡（TEM）、X線分析などの高度な分析技術を駆使して故障解析を行います。デバイスの物理的、電気的特性を分析し、故障の原因を特定する専門のエキスパートチームを抱えています。この解析が問題に適切に対処し解決するのに非常に重要となります。
- 半導体デバイスの取り扱いと使用に関する基本的な推奨事項：提供している半導体デバイスの取り扱いと使用に関する基本的な推奨事項には、静電気放電に関する注意事項、取り扱いや保管に関する指示、はんだ付けやリワークに関するガイダンスが含まれています。デバイスを適切に取り扱い、使用することで、故障のリスクを最小化し、デバイスの寿命を延ばすことにつながります。
このように、組込み機器に使用されるMCUなどの半導体デバイスで最も重要なのが品質保証なのです。私たちは、幅広いアプリケーションで最先端の信頼性の高い製品を開発する「高品質なサプライヤー」として、市場で認知されていることを誇りに思います。前述の信頼性、故障メカニズム、故障解析、半導体デバイスの取り扱いと使用に関する基本的な推奨事項を何よりも優先し、お客様の組込み設計の価値向上、競争力の強化、ビジネスの成長促進に貢献させていただきます。
ルネサスの品質と信頼性のページにアクセスして詳細を確認し、信頼性レポート、認証、製造速報、その他のドキュメントをご覧ください。
詳細については、半導体信頼性ハンドブックを参照してください。