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高密度実装時代の品質課題を解決|「装着高さ調整機能」のご紹介

高密度化が進む電子機器と実装品質への要求

IoT機器からAIサーバー、通信インフラ、車載電子機器まで。
こうした電子機器の高機能化にともない、基板にはこれまで以上の小型化・高密度化が求められています。また、消費電力削減やカーボンニュートラルへの取り組みが進む中、高機能基板においても、省配線・省スペース化へのニーズが高まっています。
これにともない、基板の多層化や薄型化が進み、反りやたわみへの対応も重要になっています。
その結果、実装現場では次のような課題が顕在化しています。

実装現場で顕在化する品質課題

隣接部品間の
はんだブリッジ

隣接部品間のはんだブリッジ

薄型部品への過度な
荷重による破損

薄型部品への過度な荷重による破損

装着時の基板振動による
周辺部品への影響

装着時の基板振動による周辺部品への影響

基板の反りによる
装着不良

基板の反りによる装着不良

高密度実装では「正しく置く」だけでなく、従来以上に基板状態に追従しながら、高い実装品質を維持することが求められています。

高密度実装における実装品質管理の課題

電子機器の高密度化にともない、部品の小型化・狭ピッチ化が進むとともに、基板においても多層化や大型化が進んでいます。
特に多層基板や大型基板では、基板構造や銅バランスの影響によって反りが発生しやすくなります。

多層化による反り

多層化による反り

大型化による反り

大型化による反り

銅バランスの影響による反り

銅バランスの影響による反り

こうした課題に対し、部品と基板の接触状態を適切に検出・制御するソリューションの一つが「装着高さ調整機能」です。

部品が「接触した瞬間」を検出 装着高さ調整機能

装着高さ調整機能は、装着ヘッドに搭載された接触検出センサによって、「部品が基板に接触した瞬間」を高精度に検出する機能です。

これにより、必要以上の押し込みを防ぎ、基板状態に合わせた最適な装着を実現します。

さらに、装着高さ調整機能では装着時の荷重データを取得できるため、荷重トレーサビリティーにも対応しています。
実装時の荷重状態を可視化することで、

・実装荷重の記録・管理
・品質異常発生時の原因解析
・実装状態のトレーサビリティー管理

など、品質管理にも活用できます。

装着荷重の履歴を記録

装着高さ調整機能がもたらす3つの効果

1. 部品ダメージ・はんだの潰れを軽減

低荷重実装が求められる薄型部品では、過度な押し込みによるストレスが品質低下につながります。
装着高さ調整機能では、部品が基板に接触するのを検出し、必要以上の押し込みを抑制することで、以下のことを実現します。

・部品への衝撃軽減
・はんだ潰れ防止
・微細部品の実装安定化

特に、基板反りなどによって押し込み量が変化しやすい条件で効果を発揮します。

2. 基板振動による周辺部品への影響を抑制

薄厚基板や低剛性基板では、装着時の荷重によって基板振動が発生する場合があります。
この振動により、周辺の実装済み部品がわずかにずれたり、一時的な基板高さの変動によって、後続部品の安定した装着が難しくなる場合があります。
装着高さ調整機能は、不要な押し込みを抑えることで基板振動を軽減し、安定した実装品質の維持に貢献します。

3. 下反り基板でのばらまきによる欠品を防止

下反り基板では、部品が基板に到達する前にリリースされることで、欠品やばらまきが発生する場合があります。
装着高さ調整機能では、部品が実際に基板へ接触したことを確認してからリリースするため、下記の不良の削減に効果があります。

・ばらまき防止
・欠品低減
・装着安定化

今後さらに進む高密度実装に向けて

安定した実装品質維持への対応

電子機器の小型化・高機能化にともない、今後も高密度実装はさらに進んでいくことが予想されます。
これにより、

・微小部品
・狭ピッチ実装
・薄厚基板
・反り基板

などへの対応も、これまで以上に重要になります。

装着高さ調整機能は、基板状態に応じた適切な装着制御によって、高密度実装における安定した実装品質の維持を実現します。

対象機種: NXTR Aモデル / NXTR Sモデル
対象ヘッド: RH20 / RH08 / RH02 / RH01


高密度実装の品質改善をご検討の方へ
当社では、ここでご紹介した装着高さ調整機能以外にも、実装品質向上を実現する各種ソリューションをご用意しています。
高密度実装・品質改善でお困りの際は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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