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전자 기기가 소형화 및 고성능화를 향해 계속 진화함에 따라 SMT(표면 실장 기술)는 현대 전자 제품 제조의 핵심 공정으로 부상했습니다. 기술 혁신을 통해 SMT는 "효율적인 생산"에서 "지능형 제조"로 도약하고 있습니다. 이 글에서는 공정 흐름, 기술 혁신, 지능형 전환이라는 세 가지 관점에서 SMT 기술의 최신 발전 상황을 분석합니다. 먼저 솔더 페이스트 프린팅에서 자동 검사에 이르는 기존 SMT 제조 공정에 대해 알아보겠습니다. 먼저 SMT 기술은 솔더 페이스트 프린팅, 칩 실장, 리플로우 납땜, 검사 등 네 가지 핵심 공정으로 구성됩니다. 이 네 가지 핵심 공정을 통해 PCB 기판에 전자 부품을 고밀도로 조립할 수 있습니다. 솔더 페이스트 인쇄에는 솔더 페이스트가 PCB 패드에 고르게 분포되도록 레이저로 절단된 강철 메쉬와 고정밀 인쇄 장비가 사용됩니다. 압력 제어 및 육안 보정 기술을 통해 솔더 페이스트 두께 오차를 ±5μm 이내로 제어하여 후속 칩 실장을 위한 기반을 마련할 수 있습니다. 칩 실장에는 고속 픽 앤 플레이스 기계가 흡입 노즐 어레이와 다축 연결 기술을 사용하여 부품을 빠르게 픽업하고 정확하게 배치합니다. 예를 들어, 새로운 픽 앤 플레이스 머신은 '플라잉 얼라인먼트' 기술을 지원하여 CCD 카메라와 배치 헤드가 동시에 움직이며 이동 중에 부품의 광학 보정을 수행하여 시간당 10만 회 이상의 배치 속도를 달성할 수 있습니다. 리플로 솔더링의 경우, 다중 온도 영역 온도 제어 및 질소 보호 기술을 통해 솔더 페이스트가 정밀한 가열 곡선 아래에서 녹아 안정적인 솔더 조인트를 형성합니다.
일부 장비는 레이저 수리 기술을 도입하여 마이크로 BGA와 같은 복잡한 부품의 국소 수리를 실현하여 수율을 20% 이상 향상시킵니다. 또한 검사의 경우 3D X-레이 검사 시스템과 결합된 자동 광학 검사(AOI)와 AI 알고리즘을 통해 오정렬, 냉납땜 등의 결함을 자동으로 식별하여 기존 수동 검사보다 10배 높은 검출 효율을 제공합니다. 둘째, 고정밀 픽 앤 플레이스 머신의 기술 발전에 대해 말씀드리고자 합니다. 01005(0.4mm × 0.2mm)와 같은 초소형 부품의 실장 요건을 충족하기 위해 픽 앤 플레이스 머신은 정밀도와 안정성 면에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 1. 육안 위치 정확도 ±0.01mm: 고해상도 선형 인코더와 폐쇄 루프 제어 시스템을 활용하고 다중 스펙트럼 이미징 기술을 결합하여 반사되거나 불규칙한 모양의 부품을 취급하는 경우에도 부품의 위치와 각도를 정확하게 식별할 수 있으며, 2. 동적 보정 기술: 온도 센서를 통해 환경 변화를 지속적으로 모니터링하여 로봇 팔의 동작 파라미터를 자동으로 조정하여 열팽창으로 인한 오류를 제거함으로써 장시간 안정적인 작동을 보장합니다.3. 모듈식 설계: 빠른 노즐 전환과 듀얼 트랙 비동기 생산을 지원하여 동일한 장비로 서로 다른 사양의 PCB 기판을 동시에 처리할 수 있습니다. 라인 전환 시간이 5분 이내로 단축되어 다품종 소량 생산의 유연한 생산 요구 사항을 충족합니다.
셋째, 검사 및 모니터링 단계에서 AI가 어떤 역할을 하는지에 대해 언급하고자 합니다. 인텔리전스는 주로 다음 시나리오에 반영된 SMT 기술 업그레이드의 핵심 방향이 되었습니다: 1. AI 결함 감지: 딥러닝 기반의 AOI 시스템은 대량의 결함 샘플을 통한 학습을 통해 솔더 버블, 솔더 볼과 같은 미묘한 이상을 0.1% 미만의 오판율로 구분할 수 있습니다. 예를 들어, Nectec의 NX 시리즈는 3D AOI 도입 후 검출 효율이 30% 향상되고 인건비가 40% 절감되었으며, 2. 실시간 생산 라인 모니터링: 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 통해 픽 앤 플레이스 기계, 리플로우 오븐과 같은 장비를 연결하여 온도, 압력, 진동에 대한 실시간 데이터를 수집합니다. 빅데이터 분석과 결합하여 장비 고장을 예측함으로써 유지보수 대응 시간을 50% 단축하고, 3. 적응형 프로세스 최적화: AI 알고리즘이 PCB 재료 및 부품 유형에 따라 최적의 배치 경로와 납땜 파라미터를 자동으로 생성하여 유휴 이동을 줄이고 배치 효율성을 15% 개선합니다.