試験片の構成
単独TGVの四端子パターン、デイジーチェーン、線間絶縁用の櫛形パターン、密着評価領域を設けます。チェーンは区間端子で不良位置を切り分けます。
品質・信頼性評価
断面観察、電気測定、温度サイクル、温湿度負荷から不良解析まで。再現性を重視したTGV基板の評価方針。
検査方法と評価項目
外観、断面、電気特性、熱機械信頼性を組み合わせ、工程の変動が基板の性能に与える影響を評価します。測定条件、分解能、試料数、判定基準を明確にし、再現性のあるデータを蓄積します。
| 検査方法 | 主に確認する項目 | 補完・注意点 |
|---|---|---|
| 光学・共焦点観察 | 表面欠け、孔位置、孔径、段差 | 埋没欠陥は断面・X線で補完 |
| 断面・電子顕微鏡 | 孔中央膜厚、シーム、界面、微小亀裂 | 局所・破壊検査。断面作製時の加工傷を区別 |
| X線・CT | 内部空洞、充填状態、位置依存 | 寸法・材質に応じて検出限界を校正 |
| 四端子抵抗 | TGV・配線の抵抗と変化 | 接点、パッド、配線の寄与を分離 |
| 絶縁測定 | 孔間・配線間の漏れ、短絡 | 電圧、温湿度、時間を固定 |
| 反り・高さ測定 | 全体反り、銅突出、局所段差 | 支持状態と測定温度を固定 |
試験片と測定系の設計
測定系の確認
校正片と既知欠陥で検出能力を確認。測定者・装置・繰返しの変動が工程差より大きい場合は、測定方法を先に改善します。
データの記録
基板番号、座標、検査条件、分解能、元画像、判定者・判定日を記録。平均値とともに最小値・最大値、位置分布を保管します。
「ボイドなし」は、検査分解能と観察範囲を伴う判定です。CTのボクセル寸法と実効的な欠陥検出寸法も区別します。
熱機械信頼性・実装適合性
ガラス、銅、絶縁樹脂の熱膨張差によって、孔端、界面、配線端部に応力が集中します。銅量、配線厚さ、緩衝層の位置と材料特性を含めて評価し、負荷前後の変化を追跡します。
| 評価区分 | 主な観察点 | 事前に合意する条件 |
|---|---|---|
| 温度サイクル | 抵抗変化、孔端亀裂、界面剥離 | 上下限温度、保持・移行時間、回数 |
| 高温保管 | 銅突出、酸化、接合劣化 | 温度、時間、中間測定時点 |
| 温湿度負荷 | 絶縁低下、腐食、樹脂影響 | 温湿度、電圧印加の有無 |
| リフロー負荷 | 熱変形、亀裂、層間損傷 | 実装プロファイル、回数、前処理 |
| 機械評価 | 端面起点破壊、支持・曲げの影響 | 試験片寸法、荷重・支持条件 |
初期外観・抵抗・絶縁・反りを測定し、必要な前処理の後に負荷試験を実施します。中間時点と終了時点で同じ項目を測り、代表試料を断面解析に回します。
有限要素解析には実測寸法と材料物性を用い、銅の塑性、樹脂の温度依存性、残留応力の扱いを明記します。解析上の応力低減だけで寿命を判断せず、故障位置と抵抗変化を実測と照合します。
不良解析と是正処置
| 症状 | 原因候補 | 初動確認の方向 |
|---|---|---|
| 未貫通・極小くびれ | 改質不連続、焦点、エッチング不足 | 加工履歴と断面を照合し、改質と除去を分けて検証 |
| 入口・出口の欠け | 加工負荷、支持不良、搬送接触 | 加工直後と搬送後を比較し、接触位置を確認 |
| 孔内未析出 | シード不連続、酸化、ぬれ不足 | めっき前断面と表面状態を確認 |
| 中央ボイド・シーム | 早期閉塞、液供給、波形不整合 | 途中停止試料で成長位置を追跡 |
| 面内膜厚差 | 接点・治具、液流、配線密度 | 位置別膜厚と電流経路を照合 |
| 界面剥離 | 汚染、密着層、銅応力、熱履歴 | 破壊位置を特定し、初期と負荷後を比較 |
| ガラス・RDL亀裂 | 熱膨張差、局所形状、残留応力 | 故障位置と解析を照合し、銅量・形状を検討 |
| 絶縁低下・短絡 | 残留金属、イオン残渣、樹脂欠陥 | 洗浄・シード除去と櫛形試験を確認 |
異常品を識別・保留し、関連ロットと装置条件を特定します。複数因子を同時に変えず、原因候補ごとに再現試験を設け、対策後は管理値と検査位置を更新して別ロットで効果を確認します。
再加工は材料損失、追加熱履歴、再洗浄、寸法変化を評価して判断します。表面外観が回復した場合でも、内部空洞が解消されたとは限りません。
評価報告・提出資料
- 承認図面、試験片仕様、工程フロー
- 材料・設備の履歴、工程管理計画
- 検査成績、測定条件、信頼性評価報告
- 工程変更の理由、再評価項目、適用開始ロット
- 変更管理および不具合対応手順
温度・時間・回数・合否値は顧客用途に応じて設定します。本ページは特定規格への適合認定や既実施の信頼性成績を示すものではありません。