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事例:ドイツ医療 EMS 向け 8層 HDI PCBA

遠隔医療センシングのコントローラを手がけるドイツの EMS 企業が、BGA パッケージを載せた 8層 2+N+2 HDI 基板を、製造・実装・試験まで一括発注で、定められた検証期間内に仕上げる必要がありました。

Hitech Circuits エンジニアリングデスク

中国・深セン · PCB製造・実装

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最終更新:

技術監修: プロセス数値は公開中の能力表と照合済みです。

量産に入る前に行う実装済み制御基板の初品検査

ALPHA は 1985年創業のドイツの同族経営 EMS 企業で、ダルムシュタット近郊に拠点を置き、医療エレクトロニクスとその周辺の高付加価値ニッチ市場を担っています。2025年には次世代の遠隔医療センシングコントローラを受託し、そのコントローラを載せる基板がプログラム全体の基準を決めることになりました。BGA パッケージと ENIG 仕上げを採る 8層 2+N+2 の HDI 設計で、信号品質と長期信頼性を狙って仕様が固められています。

プログラム

基板自体が難物でした。2+N+2 のスタックアップを 0.06 mm のライン/スペースで流すため、露光とエッチングの工程余裕は狭く、BGA の接合部は見えないため、目視ではなく工程管理で品質を作る必要があります。どの段階でも一度の誤りがロット単位のリワークにつながりかねません。検証期間も短く、コントローラは最終顧客の評価に間に合うよう、早い段階で動作する試作に到達しなければなりませんでした。

1社にまとめた理由

ALPHA は基板製造、部品調達、SMT、PCBA の機能試験と、その間の各工程を、それぞれ別の供給元から購入していました。受け渡しのたびにやり取りが増えて日程が押し、不良が最も入りやすい地点で責任の所在が変わります。そこで求められたのは単なる基板ではなく、窓口が 1つであることでした。Gerber と BOM を入れれば、完成・試験済みの基板が出てくる体制です。

現場でエンジニアリングが変えたこと

HITECH CIRCUITS は生産前に DFM レビューを実施し、24時間以内に報告書を返しました。最適化の提案により、設計上の潜在的なはんだ付けリスクを 2点除去しています。BGA の接合部は、ステンシル開口とリフロープロファイルを設定したうえで X線サンプリングにより各接合部のはんだ不足とブリッジを確認し、AOI と機能試験が第 2 の検証層を加えました。

長納期の BGA 材料は、試作 PCBA の注文が入った時点で確保し、調達が基板の日程の後ろに回らないようにしました。そのうえで製造と実装を順に流しています。材料の裁断、積層、PTH、ソルダーマスク、ENIG、電気検査に続いて、部品調達、SMT、SPI、AOI、X線、機能試験が、中間の供給元を挟まずに続きました。

納品

納期の約束は協力契約に明記しました。試作 10日、ロット完成 3週間です。試作は合意した日付で出荷されました。

お客様の声

PCBA の試作が届いたとき、ALPHA は制御メイン基板が期待を上回り、BGA のはんだ付けがきれいで、すべての機能試験に合格したと報告しました。納期を文字どおり守った点は自社の調達経験では珍しいとし、ロット発注も HITECH CIRCUITS に継続し、さらに多くの製品ラインが続く見込みだと確認しています。

この事例が示すこと

このプログラムは、通常は別々の供給元から買う 3つを 1つにまとめた事例です。1つの注文で調達・製造・実装・試験を処理するワンストップ PCBA、BGA パッケージを含む 2+N+2 HDI 基板の工程能力、そして合意して守られた納期です。供給元を比較する購買担当者にとって有用な問いは、層数だけではなく、同じパートナーが Gerber から試験済みのユニットまで、日程を落とさずに基板を運べるかどうかです。

製作の根拠となる工程限界は対応能力のページに、基板ファミリーはHDIのページに、実装範囲はターンキー電子実装に、業界の文脈は医療機器のページにあります。同様のプログラムを始めるには、お問い合わせから Gerber 一式、BOM、目標日程をお送りください。

技術仕様

層数
8
スタックアップ
2+N+2 HDI
最小ライン/スペース
0.06 mm
表面処理
ENIG
パッケージ
BGA
検査
SPI、AOI、X線、機能試験
プロジェクト納期
試作 10日・ロット 3週間(ターンキー PCBA)

よくあるご質問

  • この 8層 HDI 基板はどこが難しかったのですか。

    2点あります。2+N+2 のスタックアップを 0.06 mm のライン/スペースで流すため、露光とエッチングの工程余裕が狭くなります。また BGA パッケージは接合部が見えないため、ステンシル開口とリフロープロファイルで制御し、目視ではなく X線で確認する必要があります。どちらの問題も単発の不良ではなく、ロット単位のリワークとして現れやすいのが厄介です。

  • BGA の接合部は出荷前にどう確認するのですか。

    DFM の段階でステンシル開口とリフロープロファイルを確定し、その後に X線サンプリングで各 BGA 接合部のはんだ不足とブリッジを検査します。AOI は見える接合部と実装位置を確認し、機能試験で実装済み基板を検証します。製造と実装が同じ拠点にあるため、検査記録も 1社に残ります。

  • 10日間の試作納期は守られたのですか。

    守られました。契約では試作 10日、ロット完成 3週間と定め、試作は合意した日付で出荷しました。ベアボード試作の公開基準は最短 1〜3日、通常 5〜8営業日、特急 2営業日で、10日は BGA の長納期調達を含むターンキー PCBA 全体の日程です。

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