プリント基板総合解析
"ものづくり"で欠かせない「プリント基板」の世界では近年、小型化、高密度実装、多層化により、微細加工技術の技術課題、周辺への影響、汚染課題、信頼性課題(劣化)、故障解析(故障箇所が分からない)などの問題が顕在化しています。当社ではこれまでに信頼性試験、良品解析、劣化解析、特性評価、信頼性試験をベースに実施してきておりますが、新時代への対応として、より高密度部品搭載基板の故障解析および、ユニットから材料までの品質を評価する、プロセス診断をはじめとした良品解析サービスを提供いたします。
部品搭載プリント基板の問題点

部品搭載プリント基板の問題点
部品搭載プリント基板の総合解析案
良品解析
| 解析部位 | 解析項目 | 解析方法 | 内容・備考 |
|---|---|---|---|
| 基板表面解析 | 汚れ(腐食性イオン) |
外観検査 | はんだ、変色 |
| イオンクロマト | 腐食性イオン(画像分析例) プリント基板のイオンマイグレーション試験 |
||
| 欠陥 | 外観検査 | フイルムの剥がれ、膨れ、キズ | |
| そり(部分的なそり含) | |||
| 熱解析 | 温度プロファイル |
サーモグラフィー | 実使用にあった通電(熱特性評価) |
| 多層プリント基板 | 欠陥 | 外観検査 | 剥離、クラック |
| 構造観察 | 断面SEM | 基板材料、配線、ラウンド(濡れ性)、欠陥(剥離、クラック) | |
| 熱膨張係数 | 熱分析 | 残留応力に関連 | |
| 機械的強度 | 動的曲げ試験 | 接続構造破壊観察 | |
| 接続(はんだ) | 組成 | EPMA | Pb/高温はんだなど |
| 応力 | μーXRD | ご相談ください | |
| 結晶粒径・方位 | EBSD | FIB、またはSEM |
|
| 強度 | 引張/シェア | 引っ張り強度測定 | |
| 表面形状 | 外観検査 | クラックなどの欠陥 | |
| 表面形状 | SEM | はんだ濡れ性、クリープ、応力の可能性 | |
| 断面形状 | SEM | はんだ付けの状態、結晶粒径 | |
| 欠陥 | 透過X線 | ボイド、クラック |
故障解析(ショート箇所が見付からない場合)
| 項目 | 方法 | 内容、備考 | |
|---|---|---|---|
| 故障箇所特定 | サーモグラフィー、発熱解析 | 電気的に故障を再現しながら | |
| 異常の確認 | 透過X線 | 特定箇所における確認 | |
| 不良部の観察 1 | FIB-SEM | 不良部を断面観察 | |
| 不良部の観察 2 | 開封などの後SEM | エッチバックによる平面観察 | |
劣化調査(加速試験前後の特性劣化)
多層プリント基板(接続抵抗値、絶縁抵抗値)
| 項目 | 加速試験 |
|---|---|
| 基板材質(FTIR) | 高温、高温高湿、温度サイクル、ホットオイル |
| 強度 | 高温、高温高湿、温度サイクル、ホットオイル、振動・衝撃 |
| そり | 高温、高温高湿、温度サイクル、ホットオイル、振動・衝撃 |
| 剥離、クラック | 温度サイクル、ホットオイル、振動・衝撃 |
| 腐食 | 高温高湿 |
| マイグレーション | 高温高湿、温度サイクル |
はんだ
| 項目 | 加速試験 |
|---|---|
| 結晶粒径、方位 | 高温、温度サイクル、ホットオイル |
| はんだ付け形状 | 温度サイクル、ホットオイル |
| ボイド、クラック | 温度サイクル、ホットオイル |
熱解析(熱設計)
熱抵抗(熱過渡解析)⇒シミュレーション⇒検証(サーモグラフィー)
基板実装品ショート箇所特定事例

赤外線カメラ(バイアス印可状態)
サーモグラフィー発熱解析(バイアス印加状態)