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現代のエレクトロニクス製造では、製品の小型化・高集積化が進んでおり、部品の間隔はマイクロメートル単位で測定されます。このような状況の中で、X線非破壊検査技術は、業界の「顕微鏡」、特に「オンラインX線検査」システムとして登場しました。このシステムは、品質管理プロセス全体を「抜き取り検査」から「全数検査」へと、また「抜き取り検査」から「全数検査」へと変貌させた。 ‘マニュアル‘ を「自動化」し、歩留まりと生産効率を大幅に向上させる。この章では、X線検査機が業界にどのようなソリューションを提供できるのか、また携帯電話チップの製造工程におけるX線検査機の普及、ドローンについて述べたい。
まず、電子機器製造における隠れた欠陥の課題について言及したい。まずはじめに、5G、人工知能、モノのインターネットの急速な発展に伴い、端末機器の回路基板設計に対する複雑さの要求がますます厳しくなっていることを理解する必要がある。スマートフォンのメインボードを例にとると、手のひらサイズの回路基板には、数百ものチップ、コンデンサー、抵抗器、その他の部品が密集している。これらの重要部品の多くは、BGA（Ball Grid Array）やCSP（Chip-Scale Packaging）技術を使ってパッケージングされており、はんだ接合部はチップの下に隠れています。従来の目視検査やAOI（自動光学検査）では、はんだ付けの品質を判断することはできません。同様に、ドローン・コントローラー、電動工具駆動モジュール、産業用カメラのメイン・コントロール・ボードのようなデバイスの場合、内部回路の統合は民生用電子機器に劣らず複雑です。はんだボイド、低温はんだ接合、短絡などの問題が発生した場合、デバイスの不安定な動作、信号の遮断、さらにはシステムクラッシュにつながりやすく、その結果は軽視できません。
第二に、オンラインX線検査機の価値を挙げたい。X線検査は、高エネルギー光線で対象物を透過して画像を形成する技術で、部品の内部構造を「透視」し、はんだ接合部の状態、接続の完全性、材料の欠陥などを直接観察することができる。従来のオフライン検査とは異なり、オンラインX線検査システムは生産ラインにシームレスに組み込むことができ、自動供給、自動スキャン、自動判定、データフィードバックを実現します。オンラインX線検査装置の価値を最大化する4つの領域があります。1つ目はスキャンのフルカバレッジです。ランダムサンプリングに頼ることなく、すべての基板とチップをスキャンして検査することができます：ミクロン単位の精度：BGAのはんだボール、ICのピン、内部の気泡などの構造がはっきりとわかります。このようなNectecのようなX線検査機を使用する利点は以下の通りです。‘のオンラインX線検査機NX-CT160は無制限です。X線検査の過程で、対象となる電子部品にチップはんだの球崩れが発見されました。はんだ付けのパラメーターを速やかに変更することで、その後の大規模なスクラップを回避することができました。同様に、リフロー後のX線検査では、ドローンの制御基板上のコールドソルダージョイントやブリッジなどの潜在的な隠れた問題を即座に検出し、工場の安定性を大幅に向上させることができます。
第三に、このようなX線検査機の応用シーンの広さである。当初は携帯電話やタブレット端末などの民生用電子機器に利用されていたオンラインX線検査だが、近年は高信頼性が広く求められるようになり、他の分野への応用が進んでいる。代表的な分野は4つある。1つは新エネルギー電池管理システムで、はんだ接合部や接続板の溶接品質を検査することができます。2つ目は自動車用電子制御装置で、多層基板の内部ビアの充填状態を確認することができます。最後に、マイクロアセンブリ、ヘテロジニアスパッケージング、フリップチップパッケージングなどの先進的なパッケージング技術の発展に伴い、X線検査の重要性はますます高まっており、SMT生産ラインに不可欠なものとなっています。
第四に、現在の工業規格のもとで、よりスマートで、より効率的で、より統合されたX線検査装置を実現するために、X線検査装置の今後の動向について触れたいと思います。今日のX線検査装置は、もはや "写真を撮る "だけではありません。AIアルゴリズムの導入により、さまざまな複雑な欠陥を自動的に識別し、インテリジェントな判定と欠陥分類を行うことができます。さらに、ディープラーニング（深層学習）技術により、使うほどにシステムが賢くなり、過去のデータに基づいて欠陥を予測したり、プロセスの最適化を提案したりすることもできます。
同時に、検知システムはMESやERPなどの製造システムと徐々に統合され、スマート工場の一部となり、デジタル化とインテリジェンスのレベルを継続的に向上させている。
結論として、スマートフォンのマザーボードからドローンのコントローラーまで、家電製品から産業用制御システムまで、オンラインX線検査は静かに重要な役割を果たしている。電子機器製造の品質管理基準を高めるだけでなく、インダストリー4.0の文脈でプロセスの可視化と品質管理を実現するための重要なツールとしても機能している。今後、部品の小型化や3次元化が進むにつれ、X線検査の活用シーンはますます広がっていくでしょう。製造エンジニア、品質管理者、スマート・マニュファクチャリングに関心のある専門家のいずれにとっても、この "透明なテクノロジー "の価値を認識することは不可欠です。
