盲埋ビア工法の最適化ガイド
1. はじめに
スマートフォンが「薄型化＋マルチカメラ」へ進化する中、HDI基板（線幅／線間 ≤0.1mm、盲埋ビア径 ≤0.2mm）は主要コンポーネントを接続する中核プラットフォームとなっています。
特に盲埋ビア工法はHDI量産良率を左右する重要プロセスです。業界データでは、工法が最適化されていない場合、ボイド率が8％を超え、スマートフォン主基板のリワーク率が12％まで上昇することが確認されています。あるスマートフォンメーカーでは、盲埋ビアのめっきボイドにより、1日あたり5,000枚のPCBが廃棄となり、損失は30万円を超えました。
PCBGOGOはスマートフォン向けHDIに8年以上取り組み、累計2,000万枚以上のHDI基板を納入。盲埋ビアの量産良率は常に99％以上を維持しています。本稿では、盲埋ビア工法の核心工程、設計?製造パラメータ、品質管理手法を体系的に解説し、量産ボトルネックの解消に役立つ情報を提供します。
2. 核心技術解析
スマートフォンHDI基板における盲埋ビア工法は、IPC-6012 第3.6章に規定されるHDI品質要件を満たす必要があります。特に焦点となるのは「微小孔径における孔壁品質の確保」であり、以下の3点が主要課題となります。
1. ドリル精度
盲孔径は一般的に0.15mm?0.2mmで、孔位置ずれは±0.02mm以内に抑える必要があります。±0.03mmを超えると導体パターンとの位置ズレが発生し、断線率が15％増加します（IPC-2226 第4.2条）。
2. 孔壁粗さ
盲埋ビアの孔壁粗さは1.5μm以下が必須です。2μmを超えるとめっき時に気泡が発生しやすく、ボイド率が20％上昇する可能性があります（IPC-TM-650 2.2.17）。
3. めっき厚さと均一性
孔壁銅厚は18μm以上、均一性誤差は±2μm以内が必要です。15μm未満では導通抵抗が増大し、信号減衰が8％増加します（GB/T 4677 第5.3条）。
主流材料としては、SHENGYI S1130（誘電率4.3±0.2、厚さ0.1mm?0.3mm）が採用され、樹脂流動性が盲埋ビアの充填に適しています。ドリル装置にはFANUC製CNCドリル機（精度 ±0.005mm）、めっき工程には酸性硫酸銅プロセスを使用し、孔壁銅厚の均一性を確保します。
3. 実践的な最適化手法
3.1 盲埋ビア工法の4段階最適化
以下はPCBGOGOが採用する量産レベルの最適化フローです。
① ドリル条件の設定
?盲孔径0.2mmの場合
主軸回転数：180000rpm
送給速度：50mm/min
退避速度：80mm/min
200000rpmを超えると基材の炭化率が12％に上昇するため、回転数は最適範囲内に設定します。FANUC DR-300ドリルを用い、毎時10枚を光学顕微鏡（JPE-Micro-800）で孔位置ずれを確認します。
② 孔壁前処理（デスミア＋微エッチング）
デスミア温度：80℃±2℃
時間：6分
微エッチング量：1.5μm?2μm
孔壁粗さを1.5μm以下に抑え、IPC-TM-650 2.3.11に基づき検証します。
③ めっき条件最適化
電流密度：1.8A/dm2
液温：25℃±1℃
攪拌速度：300rpm
めっき時間：25分
銅厚18μm以上、均一性誤差±2μm以内を確保します。銅厚測定装置（JPE-Cu-500）で1ロットあたり50枚を抽検。
④ 充填樹脂の硬化
樹脂粘度：5000cP@25℃
硬化温度：150℃±5℃
硬化時間：40分
充填率：98％以上
IPC-A-600G Class 2に基づき、X線検査装置（JPE-XR-900）でボイド率を測定します。
3.2 量産品質管理（実務基準）
1. 初品確認（ファーストアーティクル）
以下3項目が基準値を満たした場合のみ量産開始：
孔位置ずれ ≤±0.02mm
孔壁銅厚 ≥18μm
ボイド率 ≤0.5％
2. 工程巡回検査
2時間ごとに20枚を抽検し、以下のパラメータを監視：
めっき電流密度の偏差 ≤±0.1A/dm2
充填樹脂温度の偏差 ≤±2℃
異常発生時はPCBGOGOの「工法アラートシステム」が作動し、30分以内にパラメータ修正を実施。
3. 最終検査（量産出荷基準）
ボイド率 ≤0.8％
孔壁銅厚 ≥18μm
孔位置ずれ ≤±0.02mm
バッチ良率は99％以上を要求。不合格品はPCBGOGOの不良解析チームが根本原因を特定し、改善レポートを作成します。
まとめ
スマートフォン向けHDI基板の盲埋ビア工法最適化では、「ドリル精度」「孔壁前処理」「めっき均一性」「樹脂充填」の4要素が量産良率の決定要因となります。
PCBGOGOは、設計段階のJPE-DFM 7.0による盲埋ビアリスク検証、FANUCドリルと自動めっきラインによる高精度生産、X線検査による孔壁品質保証まで、一貫したHDI量産サービスを提供し、高い安定性と量産性を実現します。
