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クリームはんだ印刷検査装置(SPI)について解説

ソルダーペースト

クリームはんだ印刷検査装置SPI(Surface Mount Technology Process Inspection)は、表面実装技術(SMT)の製造プロセスにある、クリームはんだ印刷された位置、形状、体積、面積などを検査するための装置の総称です。

SPIは、高精度な光学センサーや画像処理技術を利用し、印刷されたクリームはんだの検査を高速かつ高精度に行います。また、自動化が進んでおり、生産ラインに組み込まれて連続的に検査を実施することが一般的です。

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クリームはんだ印刷検査装置(SPI)の目的

SPIは、SMTの製造プロセスにおける品質向上や生産効率化に貢献する重要な検査技術であり、多くの電子部品製造企業やEMS(Electronics Manufacturing Services)企業で使用されています。SPIの導入により、不良品の早期発見や製品の品質向上を実現し、生産コストの削減や顧客満足度の向上などの効果を期待することができます。

自動外観検査装置やSPIなどの検査機器を用いて、高精度で行うことができます。正確なクリームはんだの位置の評価により、基板とはんだの正確な位置関係を確保し、不良の予防や改善につなげることができます。

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はんだ印刷の位置検査

クリームはんだの位置は、基板上のパッドとの位置関係を正確に合わせる必要があります。位置がずれると、はんだの充填不足や接触不良、はんだブリッジなどの不良が発生する可能性があります。また、基板上の各パッドに対して一貫した位置にクリームはんだを塗布することが求められます。

部品の形状検査

クリームはんだの形状は、はんだの幅や高さ、角度などを含みます。適切な幅や高さ、角度により、はんだの充填や接合が適切に行われ、不良を防ぐことができます。例えば、クリームはんだの幅が狭すぎると、はんだの充填不足や接触不良の可能性があります。一方、幅が広すぎると、はんだブリッジや短絡の可能性があります。また、クリームはんだの高さや角度が一定でない場合、はんだの充填不足や高さの不均一性が生じる可能性があります。

はんだ体積/面積検査

はんだ付けの品質評価には、はんだ体積や面積も重要な要素となります。はんだ体積や面積は、はんだ付けの品質や信頼性に直接影響するため、正確な測定や評価が必要です。

はんだ体積は、はんだの量や形状を表し、適切な体積が確保されることで、十分なはんだの充填や接合が行われます。過度に少ない体積や過度に多い体積の場合、はんだの充填不足やはんだの飛び出し、はんだブリッジ(はんだの飛び越し)などの欠陥が生じる可能性があります。したがって、適切な体積のはんだが付けられているかどうかを確認することは重要です。

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CKD製クリームはんだ印刷検査機

M2M通信の動きがあるように近年、メーカー同士で通信を共通化する動きがあり、
ローダーやアンローダー、各検査機と実装機や印刷検査機と連携することが出来ます。
一番は同じメーカー同士の検査機や実装機との接続ですがローダー、印刷機、SPI、実装機、AOIと全ての装置のラインナップしていないメーカーが多くなっているので各装置連携させる動きがあるのかもしれません。

CKDが提供する高精度な3D SPI(はんだペースト印刷検査装置)、VP6000Vの主な特徴を紹介します。
またCKD製SPIは複数メーカーにOEM供給されており、様々なメーカーで使用されています。

海外製メーカーもありますがサポートなどトータル的に考えるとCKDが一番と思います。

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繰返し精度

CKD製のSPIは繰返し精度が良く、正確なはんだ印刷状況を把握する事が出来ます。従ってはんだペーストの印刷状態印刷位置、形状、体積や面積検査がより正確です。
デモなどで同じ基板を搬送搬出動作で位置決めを切替しながら検査すると他メーカーとの差が分かります。

オムロン製外観検査機との連携(Q-up Navi)

はんだ印刷検査機とオムロンのQ-UPナビは、オムロン製外観検査装置と連携することができます。

はんだ印刷検査機は、クリームはんだの印刷状態を検査する装置であり、Q-UPナビは製品の外観を検査するシステムです。これらのシステムを連携させることで、はんだ印刷後の製品の外観検査を高精度かつ効率的に実施することができます。

例えば、はんだ印刷検査機ではんだペーストの印刷位置や形状を検査し、印刷不良を検出した場合に、Q-UPナビによって製品の外観を検査することで、はんだ印刷不良による外観の不良を早期に検出することができます。また、Q-UPナビの検査結果をはんだ印刷検査機にフィードバックすることで、はんだ印刷の品質改善を図ることもできます。

このように、はんだ印刷検査機とQ-UPナビを連携させることで、はんだ付け後の製品の外観検査をより効率的に行い、品質向上を図ることができます。

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他社にOEM供給

B面実装
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公表されていませんがいくつかの実装機メーカーにOEM供給されているようですね。
外見もロゴは違いますが操作パネルなどはそのままなのでCKDのはんだ印刷検査機って分かっちゃいますね。

実装機メーカーブランドでの装置はその実装機メーカーと連携してSPI、実装機、AOI連携で品質分析、傾向分析が出来るのが大きな強みです。

SMT機器を中心に他社機器の連携まで可能とし、SMT工場のデジタルツイン化を強力に推進して実装工程の生産性を高効率で総合的に実現できますね。

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M2M (Machine to Machine)

BGAリワーク

M2M (Machine to Machine) は、異なる機器同士が自動的に通信し、データのやり取りや連携を行うことを指します。例えば、実装機と検査機がM2Mに対応している場合、実装機が基板の実装を完了した後に自動的に検査機にデータを送信し、検査結果を受け取ることができます。

異なるメーカーの実装機と検査機がM2Mで連携できるかどうかは、両者の通信プロトコルやインタフェースの互換性に依存します。同じメーカーの実装機と検査機であれば、同一の通信プロトコルを使用しているため、比較的容易にM2M連携を実現することができます。しかし、異なるメーカーの実装機と検査機の場合には、通信プロトコルの違いやインタフェースの非互換性などの問題があり、連携が難しい場合があります。

したがって、異なるメーカーの実装機と検査機をM2Mで連携させる場合には、事前に両者の互換性を確認し、必要に応じて対応するためのソフトウェアやハードウェアを導入する必要があります。また、メーカーや代理店に問い合わせて、正確な情報を入手することをお勧めします。

スマートファクトリー

基板実装におけるスマートファクトリーとは、IoT(Internet of Things)やM2M(Machine-to-Machine)などの先端技術を活用して、生産プロセスを効率化し、自動化、情報化、連携化を実現する先進的な製造環境のことを指します。

基板実装におけるスマートファクトリーの特徴や利点は以下のようになります。

生産プロセスの効率化

スマートファクトリーでは、センサーやデータ収集システムを活用して生産ラインのリアルタイムモニタリングやデータ分析を行い、生産プロセスの効率化を図ります。生産ラインの稼働状況や設備の稼働率、不良品率などの情報をリアルタイムに把握し、生産計画の最適化や生産ラインの改善を行うことができます。

自動化

スマートファクトリーでは、自動化技術を活用して、基板実装プロセスの自動化を推進します。例えば、自動基板実装機や自動はんだ付け機を導入することで、人の手による作業を減らし、生産性を向上させることができます。

情報化

スマートファクトリーでは、IoT技術を活用して、生産ラインや設備の情報をリアルタイムに収集・分析し、生産プロセスのデータ駆動型改善を実現します。また、生産データや製品情報をクラウドに蓄積し、データ解析や予測保全などの高度な分析を行うことで、生産プロセスの最適化や品質向上を図ることができます。

連携化

スマートファクトリーでは、生産プロセスの各段階でのデータの連携を実現します。例えば、基板実装機や検査機、リフロー炉などの製造装置をM2M通信により連携させ、生産プロセス全体の最適化を図ります。また、生産ラインと生産計画管理システムや在庫管理システムを連携させることで、生産計画の最適化や在

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まとめ

まとめ

クリームはんだ印刷検査機(SPI)について説明しました。
最近では装置単体の性能で判断していた検査装置ですが単品装置の性能だけではなく、自社で運用している各工程装置との連携機能も加味して装置選定する重要度が上がってます。

デモなどの納得するまで確認しどの装置で運用する事が一番有益なのかで判断されるのがよいと思います。

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