Club-特集：実装軽視に物申す！

第1回：JISSOでもう一度日本が勝つ道　キーワードは「３D」と「規格化」

福岡大学　工学部　電子情報工学科教授・工学博士
友景　肇


2011.07.21

■ 部品内蔵基板を日本から
部品内蔵基板とは、プリント基板内部に能動素子や受動素子を内蔵した高密度基板である。図5に示すように、メモリーチップなどを多段に積層したSiP構造は、例えればチップ積層が高層ビル建設であり、土台となる部品内蔵基板は地下街建設に対応する。地下は多層構造で、電気、水、ガスなどのファシリティを効率良く送るために設計される。

図5　SiP構造

日本電子回路工業会JPCAに部品内蔵規格部会が2008年3月に設置され、世界で初めてとなる部品内蔵規格EB-01が2008年6月に発行された。これは、構造を規定し、試験方法などを標準化することを目的としている。これまで日本人には、標準化は馴染まないと言われてきた。他国でできた規格に従うことには忠実であるが、自ら規格を作ることは不得意と言われてきた。しかし、規格化、標準化のメリットは、行う者が勝手に内容を変更できることである。例えば、ホンダがF1で連続優勝すれば、翌年にエンジンのレギュレーションが変更されたことを思い出す。部品内蔵基板に関しては、2009年12月に国際電気標準会議IECの投票でEB-01がPASレベルで国際標準となった。

部品内蔵基板は、基板の内部で素子を接続した後、埋め込むため、材料の特性を考慮してプロセスを設計しなければ、製造工程で接続不良を起こしてしまう。プリント基板メーカだけでなく、材料メーカ、装置メーカ、及び設計ツールメーカが協力しなければ歩留まり良く良品はできない。日本にはこの分野で強いメーカが揃っており、知見を出し合えば、日本が勝てる領域である。3次元実装の中でも、日本が勝てそうな分野が部品内蔵基板なのである。新たな設計・評価手法の開発と標準化で、世界をリードできる可能性がある。言うまでもなく、部品内蔵基板の設計は、3次元設計である。3次元データは、その後プリント基板製造工程やテスト工程に流れていくが、これまで部品内蔵基板の設計に準拠したデータ構造は決まっていなかった。

次回は、部品内蔵基板を含む3次元実装設計と部品内蔵基板規格が日本で出来上がった経緯について述べたい。