製品の高性能化や小型化に合わせて、基板上の部品はどんどん小さくなり、実装密度も高くなってきました。現在一番小さな部品は0.4mm×0.2mm。シャープペンシルをワンノックした時に出てくる芯よりも小さいのです。このように小さな部品でも、きちんとはんだづけされていなければ、当然不良品になってしまいます。1mm以下の世界で起こる不良を、人間の目で見分けるのはほぼ不可能なので、高性能な検査装置が使われます。

これまでは、実装の最終段階であるリフローが終わった後に品質検査を行うことがほとんどで、不良が発生したときは、熟練者が経験や知識に基づいて不良原因を推測し、対策を練っていました。しかし、不良はいくつかの原因が重なって起こることも多く、最終的な結果だけを見て原因をつきとめるのはかなり高度な知識が必要です。

たとえば、リフロー後に部品とプリント基板が「はんだ」できちんと接合されていない“浮き”の不良があった場合も、その原因はひとつとは限りません。印刷した「はんだ」の量が多すぎたり少なすぎたりしていた、という単純なものから、印刷が定位置から微妙にずれ、さらにマウントも定位置から微妙にずれてしまって不良が起こった、という複雑なものまで、いろいろなパターンが考えられるのです。このため不良を解決するまでの時間や改善の程度も、対策する人の技術レベルによって違いが出てしまいます。

Q-up Naviでは、印刷・マウント・リフローの各工程の後にそれぞれ検査を行うので、不良が発生してもどの工程が不良の原因になったのかが素早く発見できます。また、各工程の検査結果をネットワークで一元管理し、整理した情報を画像やグラフを表示することができます。それにより、経験の少ない作業者にも、複数の要因を含んだ不良の原因を突きとめやすくなるのです。

実装工程での品質の良し悪しは、「はんだ」そのものの特性も影響します。「はんだ」は、そもそも鉛を含んだ素材が一般的でしたが、最近では環境に配慮して、人体への影響が少ない「鉛フリーはんだ（鉛を含まないはんだ）」の使用が推進されています。

「鉛フリーはんだ」は接合の強度が高いことなど、良い点もありますが、その使用にはまだまだ課題が残されています。そのひとつが、融点が高いということ。リフロー工程で炉の温度をあげすぎると、基板や部品を傷めてしまう恐れがあります。基板に取り付ける部品は製品ごとに違いますから、それぞれの基板について炉の温度を調整する必要があるのです。

Q-up Naviは分析した検査情報をデータベース・システム化して共有することができます。これにより、生産ラインが頻繁に変更する製造現場でも、不良を解決する時間を大幅に短縮することができるのです。Q-up Naviによって「鉛フリーはんだ」を使用した実装工程でも、不良をシングルppm（100万個に数個の割合）にまで減らすことが可能になりました。

Q-up Navi活用の実例  オムロン綾部工場での実績

オムロン綾部工場では、常時2000機種のセンサを、お客さまからのご注文にあわせて最小1個から清算しています。そのため生産ラインの稼動には、製造装置のプログラミング変更や搭載する部品カセットの入れ替えなど、人の手による「段取り替え」が頻繁に必要です。また、はんだづけにには、より厳しい品質管理が求められる「鉛フリーはんだ」を使用しています。

このように不良発生要因が多い環境の中、以前は熟練した現場作業者がひとつひとつの不良に対策を立てていました。しかし、Q-up Navi導入後は、熟練作業者以外でも比較的簡単に問題を解決できるようになり、短期間でシングルppmを実現しました。

「基板外観検査装置」