INE Technologies はドイツの半導体メーカーで、DAX に上場し、車載用とパワー半導体の世界有数の生産企業の 1つです。車載が売上の約半分を占める中核事業で、パワー＆センサーシステムが約 29 %、グリーン産業用パワーが 11 %、コネクテッド・セキュアシステムが 10 % となっています。2025年 5月から Automotive、Power Systems、Edge の 3部門体制への統合を進め、Marvell の車載イーサネット事業と ams OSRAM の非光学系アナログ・ミックスドシグナルセンサー事業を取得して、ソフトウェア定義車両に向けたシステムレベル供給へ軸足を移しています。
製品群は AURIX™ の車載マイコン、SiC/IGBT パワーモジュール、RASIC™ のミリ波レーダーチップ、車載センサー、イーサネットとセキュリティ IC にわたり、Bosch、Continental、ZTE といった世界の Tier-1 の、その先の完成車メーカーに納入しています。77/79 GHz のレーダーチップは同社の旗艦製品で、自動緊急ブレーキ、アダプティブクルーズコントロール、ブラインドスポットモニタリング、車室内のバイタルサイン検知に使われます。安全に関わる機能であるため、サプライチェーンへの要求は極めて厳しくなります。
プログラム
2026年の初頭、ある車載レーダーのプロジェクトが試作検証の段階に入りました。求められたのは、試行錯誤の余地を残さない基板です。
- 10層、しかも一般的なスタックアップではない — FR4 Tg180 と Rogers RO3003 の混成積層
- ENIG 表面処理
- BGA、QFN、77 GHz アンテナ給電線を同一基板に搭載
- 試作納期は 2週間、量産は 3〜4週間
- 車載ミリ波レーダー、すなわちリワークで不良を覆い隠してはならない安全部品
供給元の承認要件が下限を決めました。IATF 16949 が参入条件、APQP/PPAP が標準運用、IPC-A-600/610 クラス 3 が合格基準であり、完全なトレーサビリティとゼロディフェクトの文化が本当の試験でした。
難しさはどこにあるか
RO3003 はセラミックフィラー入りの PTFE 系高周波積層材で、比誘電率は約 3.0、損失が非常に小さく、77 GHz レーダーに適しています。しかし熱膨張率、硬化挙動、樹脂流動、剛性は FR4 と根本的に異なるため、この 2つを 1枚の 10層基板として積層するのは、気質の異なる 2つの材料を貼り合わせるようなものです。
基板の成否を決める障壁は次のとおりです。
- 熱膨張率の不一致 — 反りと層間剥離。 FR4 Tg180 と RO3003 は膨張と収縮の仕方が異なるため、積層、リフロー、熱サイクルの各段階で層ごとに収縮率が変わります。結果として基板の反り、層間剥離、PTH の信頼性低下が現れます。
- 2つの硬化条件を同時に満たす積層ウィンドウ。 FR4 プリプレグは完全硬化に高い温度を要する一方、RO3003/PTFE 系は高温、圧力、樹脂流動に敏感です。硬化不足、過剰な樹脂流動、厚みの不均一がいずれも現実のリスクになります。
- 接着フィルムの選定。 標準の FR4 プリプレグは Rogers の高周波層と直接接着できず、Dk/Df が不連続になり接着強度も不足します。これはインピーダンスのずれ、損失の増加、層間剥離リスクの上昇として現れます。
- 2つの誘電体にまたがるインピーダンス制御。 RO3003 の比誘電率は約 3.00 で、FR4 の 4.2〜4.5 とは異なります。信号が両者の境界をまたぐ地点で実効 Dk が急変し、マイクロストリップやストリップラインのインピーダンスが動きます。
- 穴あけ、穴の金属化、位置精度。 PTFE は穴壁の粗さ、デスミア条件、ぬれ性が FR4 と異なり、密着不良、穴壁の割れ、CAF の発生リスクが高まります。膨張率の違いは、ブラインドビアやベリードビア、ファインピッチ BGA 領域の位置精度にも影響します。
現場でエンジニアリングが変えたこと
- 対称なスタックアップ。 高周波コア、FR4 コア、接着フィルムを上下で鏡像に配置し、銅の分布も均衡させて、積層後の反りを小さく抑えました。
- 適合する接着フィルム。 標準の FR4 プリプレグではなく、低損失の接着フィルム、または Rogers 推奨・自社検証済みの遷移用プリプレグを使い、層間の接着強度を保ちながら界面での Dk の飛びを避けました。
- 専用に組んだ積層プロファイル。 FR4 Tg180 の硬化要件と RO3003 の安定性のバランスを、段階的な昇温カーブ、真空積層、加圧下での徐冷で取り、急速な昇温と急冷は避けました。
- 高周波配線を 1つの誘電体内に収める。 RO3003 上の RF・マイクロ波配線は同じ層にとどめ、Rogers 領域から FR4 へまたぐ配線や、境界を越える層変更は行いません。インピーダンスと損失の管理が格段に難しくなるためです。
- 穴あけと表面処理を分けて管理。 RO3003 は PTFE 系のため、金属化の前にプラズマ活性化などの穴壁処理を行い、穴あけ条件も FR4 とは分けて最適化し、穴壁品質を一定に保ちました。
結果
試作は 2週間で納品され、機能試験はすべて初回で合格し、インピーダンスも挿入損失も規格の中心付近に収まりました。10層の混成基板は層間剥離ゼロ、反りも規格外れゼロで、C-SAM とマイクロ断面のいずれも適合しています。初回量産ロットは 3.5週間で完了し、初回通過率は 99.6 %、リワークしたロットの出荷はありませんでした。基板単位のトレーサビリティも一貫しており、材料ロット、積層プロファイル、設備パラメータ、試験データが 1対1 で対応付けられています。
お客様の声
お客様は、後続のレーダープラットフォームの試作・量産発注も HITECH CIRCUITS に継続すると確認し、さらに多くの高周波混成プロジェクトを協業に持ち込む予定です。INE のようなお客様にとって、速さは参入券であり、安定性は長期の協業の土台です。このプログラムはその両方で評価されました。
この事例が示すこと
レーダー基板が試すのは設備の新しさだけではなく、エンジニアの判断力です。ロットを廃棄した後ではなく見積の前に、どこで破綻するかを正直に示せるか。FR4 の習慣を PTFE に持ち込むのではなく、高周波の工程経験が実際にあるか。48時間を、運ではなく工程ごとの時間単位のマイルストーンに分解して管理できるか。こうした点が問われます。
この仕事を支える運用基盤は ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001 / IATF 16949 / ISO 13485 であり、速さのために安定性を犠牲にすることはありません。工程の限界は対応能力のページに、基板ファミリーは高周波・RF 基板と多層基板のページに、業界の文脈は自動車・車両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。
