澁谷 忠弘 (シブタニ タダヒロ)

SHIBUTANI Tadahiro

所属組織

先端科学高等研究院

職名

准教授

研究分野・キーワード

材料力学,破壊力学,界面強度,薄膜,電子実装,信頼性,疲労,クリープ,熱疲労,はく離

メールアドレス

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ホームページ

http://www.smms.ynu.ac.jp/



出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1996年

    京都大学   工学部   物理工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    2000年

    京都大学  工学研究科  機械物理工学専攻  博士課程  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  京都大学

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2012年08月
    -
    2014年07月

      文部科学省   研究振興局   学術調査官

  • 2007年03月
    -
    2008年02月

      メリーランド大学   客員研究員

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 1998年
    -
    継続中
     

    日本機械学会

  •  
     
     
     

    日本材料学会

  •  
     
     
     

    エレクトロニクス実装学会

  •  
     
     
     

    日本高圧力技術協会

  •  
     
     
     

    安全工学会

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 社会システム工学・安全システム

  • 機械材料・材料力学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 機構-構造連成信頼性評価シミュレーターの開発

    研究期間:  - 

  • 電子実装部品におけるマイクロ接合信頼性

    科学研究費補助金  

    研究期間:  - 

  • 微細構造物の原子マイグレーション破壊機構の研究

    研究期間:  - 

  • 多層サブミクロン薄膜の界面強度評価

    科学研究費補助金  

    研究期間:  - 

著書 【 表示 / 非表示

  • Mitigating Tin Whisker Risks: Chapter 9 Mechanically induced tin whiskers

    Tadahiro Shibutani, Michael Osterman (担当: 分担執筆 , 担当範囲: Chapter 9 Mechanically induced tin whiskers )

    Wiley  2016年06月

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    This chapter discusses the pressure-induced whisker at separable interfaces as a key reliability issue of lead-free separable contacts and connectors. It shows theories of mechanically induced tin whiskers. Then, several case studies with pure tin and lead-free finishes were performed to evaluate pressure-induced tin whiskers. For electronics components, several factors affect the stress field of the finish: (i) thickness of the plating, (ii) structure of the ambient component material, and (iii) material microstructures. As a methodology for the assessment of pressure-induced tin whisker formation, the creep-based tin whisker formation model shows good results. Several connectors with tin or tin-rich alloy finishes were assessed by means of the nanoindentation technique. For the flexible printed circuit (FPC), mechanical properties of adhesives are key factors influencing tin whisker formation. Each mechanical property can be obtained by the indentation technique, and stress distribution can be estimated by finite element analysis (FEA).

  • 高圧ガス事故の統計と解析

    小林英男,赤塚広隆,上田洋平,澁谷忠弘,笠井尚哉,佐野尊,高橋智,山田敏弘 (担当: 共著 )

    高圧ガス保安協会  2014年02月

  • 高信頼性鉛フリーめっきと錫ウィスカ対策

    一般社団法人エレクトロニクス実装学会錫ウィスカ研究会 (担当: 共編者 , 担当範囲: 執筆および編集を担当 )

    日刊工業新聞  2013年12月 ISBN: 978-4-526-071

論文 【 表示 / 非表示

  • IoT-Based Prognostics and Systems Health Management for Industrial Applications

    Daeil Kwon, Melinda R. Hodkiewicz, Jiajie Fan, Tadahiro Shibutani, Michael G. Pecht

    IEEE Access ( IEEE )  4   3659 - 3670   2016年07月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Verification of appropriate life parameters in risk and reliability quantifications of process hazards

    Mahesh Kodoth, Tadahiro Shibutani, Yehia F Khalil, Atsumi Miyake

    Process Safety and Environmental Protection ( Elsevier )  127   314 - 320   2019年07月  [査読有り]

    単著

     概要を見る

    Failure frequency estimation is one of the important measures of risk quantification. In traditional reliability assessment, mean time to failure (MTTF) is one of the most common life parameter to field failure data analysis. However, it is critically important to use correct life parameter for accurate reliability estimation. One of the uncertainties in reliability assessment is the inappropriate life parameter and how they could be selected. The scope of this study is to select an appropriate life parameters for hydrogen refueling stations (HRS). Field failure data of HRS is used as a case study to compare failure analysis based on two life parameters i.e. survival time vs. number of fillings at the station. A non-parametric estimator is used to estimate cumulative failure function based on number of fillings. The cumulative hazard using the Nelson-Aalen estimator showed a linear relationship with the number of fillings. A parametric estimator using 2-values (β and η) Weibull distribution function is employed to estimate cumulative probability of failure with the survival time. The present study demonstrates that the failure rate can vary by a small to large margin based on the life parameter and estimator chosen for reliability predictions. This shows the importance and need of verification of life parameter in QRA to reduce uncertainty associated with the risk calculation.

    DOI

  • Development of stochastic isogeometric analysis (SIGA) method for uncertainty in shape

    Zhang Hongguan, Shibutani Tadahiro

    INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING   118 ( 1 ) 18 - 37   2019年04月

    共著

    Web of Science DOI

  • Evaluating uncertainty in accident rate estimation at hydrogen refueling station using time correlation model

    Mahesh Kodoth,Shu Aoyama,Junji Sakamoto,Naoya Kasai,Tadahiro Shibutani,Atsumi Miyake

    International Journal of Hydrogen Energy ( Elsevier )  43 ( 52 ) 23409 - 23417   2018年11月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    Hydrogen, as a future energy carrier, is receiving a significant amount of attention in Japan. From the viewpoint of safety, risk evaluation is required in order to increase the number of hydrogen refueling stations (HRSs) implemented in Japan. Collecting data about accidents in the past will provide a hint to understand the trend in the possibility of accidents occurrence by identifying its operation time However, in new technology; accident rate estimation can have a high degree of uncertainty due to absence of major accident direct data in the late operational period. The uncertainty in the estimation is proportional to the data unavailability, which increases over long operation period due to decrease in number of stations. In this paper, a suitable time correlation model is adopted in the estimation to reflect lack (due to the limited operation period of HRS) or abundance of accident data, which is not well supported by conventional approaches. The model adopted in this paper shows that the uncertainty in the estimation increases when the operation time is long owing to the decreasing data.

    DOI

  • Evaluation of Safety Measures of a Hydrogen Fueling Station Using Physical Modeling

    Sakamoto Junji, Misono Hitoshi, Nakayama Jo, Kasai Naoya, Shibutani Tadahiro, Miyake Atsumi

    SUSTAINABILITY   10 ( 11 )   2018年11月

    共著

    Web of Science DOI

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • A fusion prognostics-based qualification test methodology for microelectronic products

    Michael Pecht, Tadahiro Shibutani, Myeongsu Kang, Melinda Hodkiewicz, Edward Cripps

    Microelectronics Reliability ( Elsevier )  63   320 - 324   2016年07月  [査読有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

  • Standards for Tin Whisker Test Methods on Lead-Free Components

    Shibutani Tadahiro, Michael Osterman, Michael Pecht

    IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies   32 ( 1 ) 216 - 219   2009年03月

    総説・解説(その他)   共著

  • スズ銅2層めっきによるウィスカー抑制

    于強,澁谷忠弘,外園晴己,楠義則

    機能材料   28 ( 9 ) 20 - 25   2008年09月

    総説・解説(その他)   共著

  • 外圧によるウィスカ発生メカニズム

    機能材料   28 ( 8 ) 30 - 35   2008年08月

    総説・解説(その他)   単著

  • ナノスクラッチ試験による多層薄膜界面損傷評価

    エレクトロニクス実装学会誌   9 ( 6 ) 455 - 458   2006年09月

    総説・解説(学術雑誌)   単著

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • MES2006ベストペーパー賞

    2006年09月    

  • 日本機械学会船井賞

    2006年03月    

  • 日本機械学会奨励賞(研究)

    2005年04月    

学会誌・論文誌編集等 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会論文集

    アソシエイトエディタ 

    2017年04月
    -
    継続中
     

共同・受託研究情報 【 表示 / 非表示

  • ATV車体のフレームのシミュレーションによる強度解析

    国内共同研究  

    研究期間: 2006年04月  -  2010年07月 

  • ウィスカ発生メカニズムに関する研究

    国内共同研究  

    研究期間: 2005年09月  -  2006年03月 

  • 薄膜密着界面疲労試験法の検討

    国内共同研究  

    研究期間: 2005年07月  -  2005年09月 

  • 二輪車における新制動システムの解析

    国内共同研究  

    研究期間: 2005年04月  -  2006年03月 

  • 低温鉛フリーはんだ接合部の信頼性に対するボイド許容基準の標準化

    企業等からの受託研究  

    研究期間: 2005年01月  -  2007年03月 

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院環境情報学府  機械システム安全管理論演習

  • 大学院環境情報学府  機械システム安全管理論

  • 大学院環境情報学府  機械システムのリスク評価と制御技術演習Ⅳ

  • 大学院環境情報学府  機械システムのリスク評価と制御技術演習Ⅲ

  • 大学院環境情報学府  機械システムのリスク評価と制御技術演習Ⅱ

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学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 産業構造審議会ガス安全小委員会

    2018年07月
    -
    2020年07月

    政府   臨時委員

  • 水素導管供給に関する安全性評価委員会

    2018年07月
    -
    2019年02月

    学協会   委員

  • LPガス容器の緊急遮断バルブ等の調査研究委員会

    2018年05月
    -
    2019年03月

    学協会   委員長

  • 水素スタンド保安検査基準委員会

    2012年07月
    -
    継続中

    その他   委員長

  • 信頼性に基づく減肉評価専門研究委員会

    2012年05月
    -
    2014年03月

    その他   委員

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社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 乙種機械検定講習

    神奈川高圧ガス保安協会  (かわさき保育会館) 

    2019年05月
     
     

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    7章(材料の力学と強度),8章(高圧装置用材料),9章(材料の劣化)について講義を担当.

  • 高圧ガス事故の統計と解析セミナー

    高圧ガス保安協会  (東京,大阪,広島) 

    2014年03月
     
     

  • 計算力学技術者2級認定試験対策講習会

    日本機械学会  (横浜) 

    2012年11月
     
     

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    「有限要素法の基礎・数値計算法の基礎」「プレポスト処理の基礎」を担当

  • 安全工学シンポジウム2012

    (東京) 

    2012年07月
     
     

  • 乙種機械検定講習

    神奈川高圧ガス協会  (神奈川県総合薬事保健センター) 

    2012年05月
     
     

     概要を見る

    7章(材料の力学と強度),8章(高圧装置用材料),9章(材料の劣化)について講義を担当.

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