メーカーが PCB 検査で直面する課題

電子機器の開発ペースと多様性はますます高まっており、プリント基板アセンブリ (PCBA) における生産上の課題が増大していることを意味しています。PCBA は、多数の部品サプライヤー、高度な組み立て機械、手作業が関与する複雑なプロセスです。 さらに、プリント基板 (PCB) の小型化と複雑さの増大、およびそれに伴う組み立て作業により、この段階の複雑さがさらに増しています。 このため、PCBA の品質保証 (QA) は、製造プロセスの非常に貴重ではあるものの、困難なステップとなっています。

この記事では、自律型外観検査専門会社 Inspecto の製品およびマーケティング担当副社長である Ofer Nir ​​が、PCB 検査で直面する課題について考察します。

レオナルド・ダ・ヴィンチの言葉を借りれば、「細部が完璧を生みますが、完璧は細部ではありません。」 これは、あらゆる電子機器の基本的な組み立てユニットである PCB の製造と品質検査にも当てはまり、組み立てのわずかなずれが最終製品の性能に重大な問題を引き起こす可能性があります。

インダストリー 4.0 における家庭用電化製品およびスマート コネクテッド デバイスの需要の高まりにより、世界の PCB 市場は大幅に成長し、2026 年までに 861 億 7,000 万米ドルに達すると予想されています。また、市場の要求はさらに厳しくなり、より高い精度と精度を備えた基板が求められています。製造工程。

PCBA の品質と信頼性は、生産の効率とコスト、さらにはエンドデバイスの機能と信頼性に直接影響します。 競争の激しい家庭用電化製品分野では、生産マージンが生き残りの鍵となります。 生産効率とコストの変動は、メーカーにとって重大な影響を及ぼします。 信頼性とパフォーマンスは、航空宇宙、自動車、防衛、医療技術などの安全性が重要な分野で特に重要です。 たとえば、PCB は、人工内耳、ペースメーカー、医療画像機器の製造において重要なコンポーネントであり、精度が生死にかかわる可能性があります。

過去数十年にわたって、PCB メーカーはさらに小型化され、ますます複雑な基板の製造に努めてきました。 小型コンポーネントの高密度配置により、設計、製造、組み立てプロセスがさらに困難になります。 これらの理由から、PCB 設計から製造への移行を間違いなく行うためには、品質保証 (QA) が不可欠です。

検査の信頼性と機敏性の必要性

最新の PCB は非常に複雑で、目に見えにくい要素が多数組み込まれているため、手動検査は信頼性が高く、拡張性のある QA 方法でもありません。 小さなサブコンポーネントの欠陥は見つけるのが難しく、8 時間勤務の後には発見するのがほとんど不可能になる可能性があります。 さらに、たとえ検査員がシフト全体を通して集中力を変えずになんとか保ったとしても、PCB の検査に必要な時間を考慮すると、この方法は実行不可能になります。

これらの理由から、PCB を検査するための自動外観品質検査が長年求められてきました。 マシン ビジョン (MV) ソリューションは、人間の検査員が抱える主要な課題を軽減します。正確で、疲れず、膨大な量の細かい詳細を分析します。 MV は、はんだ付けエラー、基板の歪み、表面仕上げミスなどの一般的な欠陥を検出するのに最適です。

しかし、従来の MV ソリューションは、柔軟かつ正確な QA に対する PCB メーカーのニーズに応えるのに苦労しています。 これらの従来のソリューションには通常、システム インテグレーターまたは MV 専門家の継続的なサービスに依存するカスタマイズされたプロジェクトの試運転、設計、統合が含まれます。 プロセス全体は高価で時間がかかる可能性があり、最終的なソリューションは特定の種類の PCB のみを検査するのに適しています。 これらのソリューションは、せいぜい、大規模な生産バッチを伴う高度に設計された厳格な組立ラインに適しています。

さらに、PCBA ラインのもう 1 つの共通の特性は、組み立てられたモジュールが常に変化することです。 現在の世界的なサプライチェーンの現実では、コンポーネントのサプライヤーは常に変化しており、PCBA の外観も必然的に変化します。