2025年のSMTアセンブリの新潮流：高精度とインテリジェンスで歩留まりを向上させる方法。

2025年までに、SMTアセンブリー業界は高精度とインテリジェンスへの移行を加速させるだろう。技術革新と生産モデルのアップグレードにより、製品の歩留まりは大幅に改善される。高精度とインテリジェンスという2つの側面から、SMTのコアトレンドと歩留まり向上への道筋を分析する。 

まず、高精度技術のアップグレードについて、それがいかに物理的な限界を突破し、歩留まりの土台を固めつつあるかについて論じたい。注目したいのは3つのカテゴリーだ。第一は、ミクロンレベルを超える実装精度です。現在、表面実装技術（SMT）マシンの分解能は1パルスあたり0.0024度に達し、±0.035mm以下の部品位置偏差を達成しています。NectecのピックアンドプレースマシンNT-T5は、この目標を完璧に達成することができます。01005チップ(0.4mm×0.2mm)や極小ウェハレベルパッケージを高精度に実装できます。表面実装の圧力制御精度は±0.1Nに達し、部品の損傷や誤はんだ付けを防止します。2つ目は、包括的な3D検査技術です。現在、3D SPI（はんだペースト検査）と3D AOI（自動光学検査）およびAIアルゴリズムを組み合わせることで、0.3 mm²以下のはんだ接合部の欠陥を特定することができ、検出速度は最大120 cm²/秒です。

さらに、ネクテック‘3つ目は、材料とプロセスの共同最適化で、現在、新しい低温はんだ（融点138℃）とナノシルバーペーストの適用により、熱応力による部品クラックのリスクを低減している。さらに、スチールメッシュのレーザー切断精度は±5μmに達し、段差のあるスチールメッシュ設計と組み合わせることで、0.08mmのファインピッチの部品で98%以上のソルダーペースト印刷歩留まりを達成している。

第二に、インテリジェント製造革命について、データ主導の意思決定と品質管理システムの再構築が、この進行をどのように変えたかを論じたい。注目すべき点は3つある。第一は、AIビジョンシステムと適応学習である。現在、ディープラーニング・アルゴリズムが2000次元以上の検査データをリアルタイムで分析し、プリント基板の反りによるオフセットを補正するなど、配置パラメーターを自動的に最適化する。インテリジェント欠陥分類システム（ADC）は、手作業による再判定効率を10倍向上させる。NectecのSMT配置マシンAI最適化アルゴリズムを使用した後、Nectecの顧客の誤判定率は15%から2%に低下した。2つ目はデジタルツインと仮想試運転：これは何をするかというと、MESシステムを使用して生産工程のデジタルツインモデルを構築し、生産能力のボトルネックを予測し、事前に設備パラメータを調整することである。

その直接的な結果として、バーチャルデバッグ技術により、新モデルの導入に必要な時間が40%短縮され、初回生産の歩留まりが95%以上向上した。3つ目は、完全なプロセストレーサビリティとインテリジェントな早期警告である。これは、ブロックチェーン技術を使用して、材料、設備、人員のデータを改ざんできない方法で保存し、問題の追跡時間を24時間から2分に短縮するものである。さらに、予知保全システムがセンサーデータを通じて設備の状態を監視し、ダウンタイムを60%削減し、設備故障によるバッチ不良を回避する。

第三に、高精度とインテリジェント・インテグレーションのコンセプトについて述べたい。手始めに、クローズドループの品質管理システムが重要である。検出データがリアルタイムで装着機にフィードバックされ、装着速度や圧力をダイナミックに調整できるからだ。例えば、部品のバッチのリードのコプラナリティの偏差が検出された場合、システムは自動的にはんだ付けの品質を確保するために20%の配置速度を低下させます。次に、フレキシブル生産モデルが新しいトレンドです。インテリジェント倉庫とAGVカートにより、2時間でのライン変更が可能となり、多品種小ロットの混流生産に対応できるからだ。ネクテックの顧客は、ライン変更のロスを1回あたり300個から50個に減らしている。最後に、グリーン製造とコストの最適化を考慮すべきである。インテリジェントなエネルギー消費管理システムにより、単位生産量あたりのエネルギー消費量を15%削減し、精密なソルダーペースト印刷によりソルダーペーストの無駄を30%削減し、全体で8%のコスト削減を実現しているからである。 

第四に、当社のSMTピック＆プレースマシンについて簡単に紹介したいと思います。まず‘ネクテックの紹介‘NT-B5高速ピックアンドプレースマシン。この機械は新しいセンサー技術を搭載し、大型PCB基板のピックアンドプレース速度82,000CPHを達成しました。ネクテック‘の高品質工場サプライチェーンにより、新製品の量産サイクルを50%短縮することができます。次に、高速ピックアンドプレースマシンNectec NT-P5は、高速配置ヘッドを搭載し、配置速度を50%向上させ、配置可能な部品サイズを4倍に拡大し、不良率を10PPM以下に抑えます。 最後に、超高速配置マシンNectec NT-T5を紹介します。このマシンはデュアルアーム20ヘッド構成のフライングカメラを搭載し、84,000CPHの搭載速度を達成した。MESシステムとの統合後、材料廃棄率は3%から0.9%に減少した。

結論として、5G-AとIoT技術の浸透に伴い、SMTチップ加工は超精密、欠陥ゼロ、適応性の方向で発展するだろう。高精度とインテリジェンスの深い統合は、歩留まり率を99%の臨界点を超えて押し上げるだけでなく、電子機器製造の競争環境を再構築するだろう。

企業は、技術の反復とデータ資産の蓄積を通じて、乗り越えられない品質の障壁を構築する必要がある。