材料選定、接合、はんだ付け、実装など基板製造の全体像から不具合発生の本質をつかみ、信頼性向上を目指そう!
本セミナーでは、基板・はんだ接続の信頼性向上のために、必要な押さえどころを豊富な事例を基に解説いたします。
不具合発生の本質と対応策について、そのポイントと勘所の技術伝承を行います。
プリント基板は電子機器の回路と回路をつなぐ大事な部品である。機能的にも基板の表面あるいは内層で起きるリークは発煙・発火にいたる重大事故に繋がっていく。スルーホールの断線は間違いなく、時間経過をもってロット不良となる。
ここ10数年ほどは日本のプリント基板メーカは両面基板から多層基板へ、さらにはビルト基板へとシフトしてきている。いまやプリント基板は日本でなく、海外 (中国や東南アジア) で作られているといっても過言ではない。また、プリント基板はメーカとユーザとの共同開発ともいうべき部品といっていい。
メーカとユーザとの連係プレイの中で材料選定、アートワーク (回路情報の提供と技術の折込み) 、ライン (工法選定) 、検査・試験と評価・認定で出来上がっていくものなのである。それに対して世界のプリント基板メーカ80社以上、材料である積層基板メーカを10社以上を見てきた結果、現地での技術のシフトは十分な体制では行われていないと判断する。さらに悪いことにはそれらのメーカを採用しているユーザは現地、現場を見ることがない、ないしは見る力がない。そう判断しているがいい過ぎだろうか。
この講座ではこうした状況に鑑み、今、残しておかないといけない技術、それも信頼性から徹底的に検証し、必要な押さえどころを豊富な事例を基に解説していく。プリント基板の信頼性はスルーホールの信頼性と表層ないしは内層の絶縁信頼性に尽きる。そういう意味から、積層板のエポキシ樹脂の吸水性、遊離臭素、補強剤であるガラス繊維とエポキシ樹脂との接合、ガラス繊維の汲み方、銅箔とエポキシ樹脂との接合などに対する技術的な見方を事例を基に解説する。
プリント基板加工においては積層板選定、レジスト選定、めっき工法選定、レジスト塗布工法に始まり、それらの押さえどころを解説する。表層、内層のリーク予防は積層板で吸水性とそれらの要であるガラス繊維の種類、組みかた、ガラス繊維とエポキシ樹脂との化学結合の仕方、パターン間隔の取り方などについて、材料物性データをもとにわかりやすく解説する。
スルーホールの断線予防は穴加工をきちんと仕上げるための内面粗さ、めっき厚みの管理に尽き、その要因であるドリル穴あけの条件、前処理条件、めっき条件、洗浄条件、特に小径の穴にめっき液をどう入れるか、入っためっき液をどう抜き、洗浄水をどう入れるか、穴加工をきれいに仕上げるドリル種類、送り速度、回転速度の条件はどうもっていったらいいかなど現場の課題と対応を事例とデータをもって解説する。
さらにこの後、ユーザでの半田付け実装があるがリフローはんだ、噴流はんだについての押さえどころを解説する。それぞれの温度プロファイルがどういう意味をもっているのかを初め、はんだの溶解、流動、凝固とはどういうことなのか、はんだの実画像で示すとともにスルーホールの中にはんだが流れる際のブローホールのでき方を写真などの事例をもって解説する。あわせ、基板の表層にマイグレーションができ、それがトラッキングに進展し、さらにはシンチエーションに繋がる過程を可視的、電気的に解説する。
プリント基板をつくっている人、ユーザとしてはんだ付けをしている現場の人、それらの設計や工法計画、品質保証に携わる人にはぜひ聞いていただいて次代に引継ぎしたいと思う講座である。