僕も何度か経験していますが、不具合の治らない端末は交換できます。他機種に。
ルールとしては、
1.メーカー修理を少なくとも1回経験し、良品端末への交換を2回以上経験したが、同一の不具合がドコモショップ持ち込み時に再現されている。
2.修理したら他の不具合が出て、2回以上、ドコモショップで修理対応してもらった記録を、ドコモショップで残してもらっている。
3.常識ですが、docomoの利用料金を延滞していない。
4.白ロム購入でない端末（オークションや、中古携帯ショップ購入でない）ドコモショップ・家電量販店等の正規docomo取り扱い店舗で購入した端末。
5.購入から半年以内。外装箱や付属品（説明書。SDカード含む付属品。あんしんスキャンのチラシみたいなものや、設定ガイドは不要）が欠品無く有る。欠品時は欠品分の購入費用が必要になります。箱が無い場合は基本的にはOKですが、新しい端末の箱を貰えない場合が有ります。（メーカーへの不具合品返送用の箱として使用するので）
以上、全てに当てはまるのならば
1.新規契約に何処のdocomo支社に契約したのか？（大阪で契約ならばdocomo関西。東京で契約したならば、docomo関東等）を確認して、http://www.nttdocomo.co.jp/support/cs/inquiry_phone/index.html
へスマートフォンか、PCでアクセスして、各支社のお客様相談室（お客様センターではない、有料の電話番号）の電話番号を調べる。ネットワーク暗証番号を控えておく（担当者に聞かれますので）
2.修理対応時にもらった控えを用意する。
3.不具合の状況をわかりやすく伝える必要があるので、メモに箇条書きに書きだしておく。
4.お客様相談室へ電話し、担当者の名前を控えておく、この人が最後まで担当者（交換時にドコモショップへ行く際も、この人の名前が必要になるので注意！）となるので、『不具合の内容』『修理対応内容（何処のドコモショップへ、いつ？持ち込んで、担当者は誰だったか？どういう対応をしてもらった？』かを、控えを見ながらキチンと漏れ無く伝える。
5.それでも治らない、不具合が続くので他機種へ交換できないか？を相談してください。その後は担当者によって違いますが、多くはもう一度だけ交換か？メーカー修理を提案されるので、その通りにする必要がありますが、それでダメな場合は再度、同じ担当者へ相談して、今度は他機種交換へとなります。
交換できる機種は？？
まず、例えばF-05Dならば、末尾にDの付く、Dシリーズか、NEXTシリーズの中から選択になります。そうです、同一シリーズでの交換しか出来ません。
それと、Xiで契約している場合はXi対応機種でしか、交換できません。FOMA機種ならばFOMA機種のみになります、タブレットならば基本はタブレットのみになりますが、稀にスマートフォンへと変更もできます（Galaxy tab等の通話の出来るタブレットならば）
また、購入機種と差額が出る場合（交換後の端末の方が、定価が高い場合）は差額の支払いが、発生します。割賦購入しているのならば、交換時に残額に毎月均等にプラスされます。交換後のほうが安い場合は、返金はしてもらえません。月々サポートの金額は、以前の端末の金額で設定されます。
保証期間は、通常の補償は交換前の端末を購入した日から1年。docomoプレミアムクラブで加入者は、交換前の端末購入日から3年と、どちらも交換した日からでは無くて、交換前の端末を購入した日からになります。
スマートフォンの場合はスマートフォンにしか出来ません。また、購入時の機種よりも発売日が、極端に新しいものへは交換できない場合があります。交換したい機種が在庫切時は、通常のお客様と同じく入荷待ちになります。
色は自由に変更できます。スマートフォンの場合はデータの移行は一切出来ません（通常の機種変更と同じ）ので先にバックアップしておきましょう。この際は購入時に付いていたＳＤは返却する必要が有るので、自身で購入したものにしましょう。
交換時は自分で来店したい店舗を指定できます。
また、蛇足ですがこの方法で他機種変更した場合はブラックリストに乗ることは有りませんが、店舗で無理やり頼んでの交換はブラックになることが有るそうです。ご注意ください。
以上、docomo修理部門にいた友人より聞いて、僕も何度か交換してもらってますが、docomo相談室の人は、お客様センターとは比較にならないほど親切で、丁寧ですので悩まず、気軽に相談してくださいね。