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제품정보 > 시장별 > 전자부품
압전 세라믹의 임피던스 측정으로 생산량 증가

0.5ms/포인트의 임피던스 측정으로 생산량 증가에 대응한 검사 체제를 구축

도입한 고객 소개

Z사는 다년간 축적해온 개발기술과 생산기술을 활용해 여러 제품에서 사용되는 전자부품을 개발, 제조, 판매하는 회사입니다. 최근에는 정보통신기기 제조사・자동차 부품 제조사 등의 수요가 증가함에 따라 압전 세라믹 제품의 신규 개발 및 대량 생산에 주력하고 있습니다.

배경

압전 세라믹의 임피던스를 더 쉽고 빠르고 정확하게 측정하고 싶다

전자부품은 제조공장의 가동시간이 동일할 경우, 제조 개수가 1개든지 100만개든지 걸리는 인건비와 광열비는 크게 차이나지 않습니다. 다시 말해 생산 개수를 늘리면 늘릴수록 이익이 증가되며, 1개당 생산시간을 단축하면 기업은 이익 구조를 강화할 수 있습니다. 다만 아무리 생산속도를 높여도 품질 검사에 걸리는 시간도 같이 단축하지 않으면 효과가 나타나지 않습니다. 특히 전자부품의 특성을 평가하는 파라미터로써 중요한 임피던스 측정은, 시간을 단축하려고 하면 정확성이 떨어지고 정확하게 측정하려고 하면 시간이 걸리고 마는 어려운 공정이였습니다.

최근 압전 세라믹 제품의 개발・제조・판매에 주력하던 Z사에서도 이 문제가 생산 체제 강화를 가로막는 벽이였습니다. Z사에서는 지금까지 타사 계측기를 사용했었는데 전수 조사 등 대량 전자부품을 빠르게 측정하기에는 적합하지 않았고, 제조한 압전 세라믹 제품의 출하검사에서도 고속으로 주파수를 바꿔가며 공진주파수를 측정하기가 어려웠습니다. 뿐만 아니라 증산 계획에 맞춰 원하는대로 계측기를 추가하지 못할 만큼 비용 부담이 컸습니다. 오버 스펙으로 사용하지 않는 기능이 많았던 것도 불만 중 하나였습니다.

스마트폰을 비롯해 센서나 actuator가 탑재된 생활속 전기제품이 늘어나면서 반도체와 압전소자 등 전자부품 시장은 앞으로도 더욱 성장해나갈 것으로 예상되고 있습니다.

당연히 압전 세라믹의 수요 증대가 전망되는 가운데, Z사로서는 생산량을 떨어트리지 않으면서 정확, 신속, 간단히 임피던스를 측정할 수 있는 계측기를 원했습니다.

고객이 HIOKI 제품을 선정한 포인트

임피던스 스윕 측정을 압도적인 속도로 간단히 실시할 수 있다

아무리 고속으로 고정밀도 임피던스 측정이 가능한 계측기가 있다고 하더라도 제품 크기가 크거나 비싸거나 제어가 복잡하면 Z사의 생산라인에서 활용할 수 없습니다. Z사는 계측기에 필요한 조건으로써, 출하검사 시 양불 판정 기능이 충실할 것, 사용하기 편리할 것, 특히 동일 라인에서 다품종 전자부품을 검사할 때 설정 변경에 시간이 걸리지 않을 것을 원했습니다. 과거에 다른 안건으로 연결고리가 있었던 HIOKI로 생산라인의 임피던스 측정에 관한 상담을 해주셨고, 문제 해결의 비장의 카드로 제안드린 것이 HIOKI 임피던스 아날라이저 IM3570이였습니다.

IM3570는 소형이면서 측정주파수와 측정레벨을 연속적으로 변화시키는 스윕 측정이 가능하며 1측정 포인트당 0.5ms라는 압도적인 속도로 측정할 수 있습니다. Z사 입장에서는 더 많은 압전 세라믹을 제조해 전수 검사하고 출하하기 위해서도 이 측정속도가 큰 장점이였습니다.

그 밖에도 IM3570은, 압전 세라믹 검사 시 공진점의 자동 서치가 가능해 빠르게 양불판정이 가능한 점, 다른 종류의 전자부품을 같은 라인에서 검사할 때도 간단 설정만으로 연속&고속으로 측정 가능한 점, 탑재된 터치패널 덕분에 직감적인 조작이 가능한 점을 높게 평가해, 가격적인 면과 도입의 간편함 등 종합적으로 판단해 IM3570 도입을 결정하였습니다.

도입 후 효과

1측정포인트당 0.5ms의 고속 측정으로 생산량 증가에 대응한 검사 체제를 실현

압전 세라믹 제품의 검사에서는 공진점과 공진 예도가 중요한 지표가 되는데 IM3570은 이들을 자동으로 고속 서치해 판정할 수 있습니다. 또한 DC 및 4Hz~5MHz의 주파수대역을 5자리분해능 (1kHz 미만은 0.01Hz 분해능)으로 설정할 수 있습니다. 여러 판정기능이 탑재되어 있어 다양한 전자부품의 양불 판정을 간단히 실시할 수 있게 되었습니다.

  • DUT 공진상태의 평가를 실시하는 피크 판정기능

고속으로 안정된 측정을 정확히 실시할 수 있게 됨으로써, 검사공정의 수율이 향상되었을 뿐만 아니라 시장의 수요 증가에 대비한 생산계획에도 대응하는 검사체제를 구축할 수 있었습니다. Z사에서는 생산체제를 강화하기 위해 임피던스 측정에 걸리는 시간을 1측정포인트당 0.6ms 정도까지 단축한다는 목표를 내걸고 있었습니다. 이번에 IM3570을 도입함으로써 목표를 상회하는 성과를 얻을 수 있었습니다.

  • IM3570과 이전모델의 측정시간 비교　　　
  • IM3570의 1pF（1MHz, 1V）, 100회 측정 시 반복 정밀도

Z사에서는 IM3570을 계속 사용하고 있는데 HIOKI에서는 정기적으로 내부의 연산처리 등을 업그레이드하고 있어 현시점에서는 1측정포인트당 측정시간이 0.5ms가 되어 도입 때보다 더욱 측정속도가 빨라졌습니다. 이는 생산량 증가를 위해 조금이라도 측정시간을 단축하기 위해 양사가 노력한 결실입니다.

Z사에서는 최근 압전 세라믹 제품 시장이 확대됨에 따라 증산을 거듭하고 있습니다. 이 순조로운 사업 확대에 IM3570이 일조했다는 것은 틀림없습니다.

도입한 제품