製品の保証期間をしっかり確保するHALT試験 ― ゲーム機を例に

Allion Labs

コロナ禍の影響により、親子関係が変化しています。親子で家にこもってテレビゲームをする娯楽が流行しており、さまざまなアミューズメントゲーム機メーカーの製品が販売され、売上は急成長しています。

しかしながら、アフターコロナ時代を迎える中、2～3年経過するとゲーム機が理由もわからずフリーズ、再起動、シャットダウンしたことがありませんか。これらの問題は、主に数年間使用したゲーム機の内部電子部品の老朽化によって引き起こされます。コンポーネントの性能が低下、放熱性能が悪化し、ゲーム機がフリーズ、誤動作をおこし、再起動、シャットダウンにいたる可能性があります。

ゲーム機本体の「過熱」に潜在的なリスク

ゲーム機の内部には高速回転する電子部品（CPU、GPU、メモリなど）が使用されており、さらに画面やスピーカーなどの部品が長時間稼働するため、消費電力が比較的大きいです。その結果、ゲーム機の温度が利用時間の増加により上昇し、放熱能力を失うと、本体の熱感はより顕著になり、深刻な場合はオーバーヒートしてしまうことがあります。

高性能な3Dモバイルゲーム体験を求めるユーザーは、画質を最高レベルに調整することが多いですが、一部のゲーム機は画質を調整しなくてもプロセッサ負荷が非常に高くなることがあります。このような調整を行うと、ゲーム機への負担が増大し、温度が上昇しやすくなります。例えば、CPUやグラフィックカードに冷却用のファンが付いているパソコンを考えてみましょう。通常、ゲームをプレイしていると、高速演算時に処理チップが過熱しないようにファンが動作しますが、冷却用のファンが付いていないゲーム機は、機器の背面での放熱に頼ることがあります。しかし、スムーズで映像効果の高い状態で長時間使用すると、ゲーム機背面の温度が明らかに上昇していたり、熱く感じたりするようになり、結果として、フリーズや誤動作、再起動、シャットダウンなどの問題が発生することがあります。

高加速寿命試験（HALT）での実測

アリオンは多くのゲーム機メーカーと協力しています。長年の実測経験から、HALTテストの第一段階でも再起動や、自動シャットダウン、アプリのランダム実行などの状況が発生したことがあります。

アリオンは過去のテスト経験に基づいて、開発担当エンジニアに発生原因およびデバッグアドバイスを提供し、設計の改善や部品の交換を提案することが可能です。これを通じてゲーム機の環境ストレス耐性と信頼性を向上させます。

HALT試験の第一段階が完了した後、開発エンジニアによるデバッグを経て、高温/低温および振動の限界を見つけるためにテスト検証が行われます。第一段階のテストが完了した製品は、外部応力条件による老化促進因子の計算をもとに、第二段階のテストを行います。第二段階のテストは、製品が複合ストレス条件下で保証期間の信頼性テストに合格できるかどうかをシミュレーションすることを目的としています。

この検証方法の理論的基礎は、よく知られているアレニウス式（Arrhenius Equation）とアイリング式（Eyring Equation）です。反応の速度定数、温度の関係、そして反応速度を応用し、外部応力を積分して加速係数を計算し、信頼度を高めるためにスチューデントのt分布を利用します。スチューデントのt分布(Student’s t-distribution)は、信頼度を高めるために利用されます。この方法は、このお客様の電子製品で実証されています。

例を挙げて説明すると、第二段階では10台のDUTを準備してHALT 複合サイクル試験を行います。この試験を使えばわずか8日で完了でき、テスト中、製品に問題点が発見されなければ、製品の耐用年数3年が保証され、信頼性指数は90％に達します。

温度：±10℃、振動80％
温度設定：-20℃〜+60℃
振動設定：8〜40Grms
温度上昇時間：5分
バーンイン時間：20分

Faster、Easier、Better　―　最も信頼できるHALT高加速寿命試験サービス

アリオンはTyphoon 8.0を利用したHALT試験を提供できるアジアで唯一のラボです。製品の弱点をすばやく発見、信頼性の向上と設計改善に寄与し、最適なコンサルティング・サービスを提供します。

Faster　ー　より迅速　

HALTテストの第一段階は5〜10稼働日で完了でき、第二段階では複数のDUTをご準備いただければ、限られた時間でテスト結果をより迅速に取得することが可能です。例えば、3年間保証のテスト検証に10台のサンプルを使用した場合、わずか8稼働日で検証を完了できます。一般的には数か月間テストが必要で、長時間かかります。お客様がテスト現場に立ち会えない場合、当社が毎日テスト進捗を報告することで、テスト状況と問題を把握することができます。

Easier　ー　より簡単　

お客様は、アプリを介してリモートでDUTの状態を制御、観察できます。当社は、よりシンプルな方法で、製品品質と全体的なパフォーマンスを向上させるようお客様をサポートします。

テスト中、DUTに問題が発生した場合、交換部品やPCBA （Printed Circuit Board Assembly）のSOPをご提供いただければ、テスト継続のためただちに部品やPCBAの交換を行うことが可能です。

Better　ー　より正確　

アリオンは専門的な技術チームと豊富な経験を持っています。第一段階のHALT試験を通じて機械の設計上の欠陥を発見し、高温、低温、振動の限界値を見つけ、研究開発エンジニアを支援、機械の信頼性の向上、拡大させます。その後、限界値に基づいて第二段階のHALT寿命試験を設計します。当社は製品の特性に応じて製品の保証期間と試験サイクルに必要なコンソールの数を設計、計算することができ、ワンストップの計画とテストのコンサルティングサービスを提供します。