2025 के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण उपकरण में उभरते रुझान

स्मार्ट फैक्ट्रियां और उद्योग 4.0 की प्रगति इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन मशीनरी

अर्धचालक और इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन में आईओटी और डिजिटल ट्विन तकनीक

आजकल इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों को डिजिटल ट्विन तकनीक के साथ एकीकृत करने से इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण मशीनों के कामकाज में बदलाव आया है। संबद्ध सेंसर लगातार डेटा भेजते रहते हैं, जिससे वास्तविक समय में निगरानी संभव होती है, जो पूर्वानुमान रखरखाव प्रणालियों को सूचना प्रदान करती है। 2024 के कुछ अध्ययनों, स्मार्ट मैन्युफैक्चरिंग रिसर्च से संकेत मिलता है कि इससे अप्रत्याशित मशीन ठप्प होने की स्थिति लगभग 30% तक कम हो सकती है। डिजिटल ट्विन के बारे में, ये वास्तविक उपकरणों की कंप्यूटर प्रतिकृति होती हैं, जिनके माध्यम से इंजीनियर बिना किसी जोखिम के नए उत्पादन तरीकों का परीक्षण कर सकते हैं। इस दृष्टिकोण से फैक्ट्रियों को चिकनाई से चलाया जा सकता है और सामग्री की बर्बादी को कम किया जा सकता है, जो तब होता है जब बदलाव वास्तविक वर्कशॉप में लागू होने से पहले ही किए जाते हैं।

उद्योग 4.0 का पुरानी इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन मशीनरी के साथ एकीकरण

स्मार्ट फैक्ट्री की स्थापना की ओर बढ़ रहे लगभग दो-तिहाई निर्माता अपने पुराने सिस्टम को अद्यतन करने को अपना मुख्य केंद्र बिंदु मानते हैं। जब वे इलेक्ट्रॉनिक पुर्जे बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली उम्र बैठी मशीनों में एज कंप्यूटिंग घटकों और आईओटी गेटवे को लगाते हैं, तो ये फैक्ट्रियाँ अब एआई विश्लेषण उपकरणों के साथ काफी बेहतर तरीके से संवाद कर सकती हैं। यह दृष्टिकोण कंपनियों के पहले से निवेश को बरकरार रखता है, लेकिन उन्हें सभी चीजों के संचालन के बारे में वास्तविक समय के आधार पर डेटा तक पहुँच प्रदान करता है। इसे इस तरह से समझें: कारखाने अभी भी 30 साल पुरानी मशीनों का उपयोग कर सकते हैं और नए तकनीकी मानकों के साथ एकीकृत हो सकते हैं, बिना अपने पुराने उपकरणों को अभी तक फेंके।

आईओटी-सक्षम इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन उपकरण के माध्यम से वास्तविक समय में निगरानी

IoT तकनीक के माध्यम से जुड़े सिस्टम फैक्ट्री फ्लोर पर मिलीसेकंड स्तर तक ऊर्जा उपयोग, पुर्जों का क्षरण और उत्पाद गुणवत्ता जैसी चीजों को ट्रैक कर सकते हैं। इन सुविधाओं के साथ अनुकूलनीय बिजली प्रबंधन संभव हो जाता है, जिससे हाल के 2024 के एक अध्ययन के अनुसार चिप निर्माण संयंत्रों में बर्बाद होने वाली ऊर्जा लगभग एक चौथाई तक कम हो गई। जब निर्माताओं को अपने संचालन के बारे में इतना विस्तृत ज्ञान प्राप्त होता है, तो वे समय के साथ सुधार करना जारी रखते हैं। इसके अलावा, उत्पादन को उन परिपत्र अर्थव्यवस्था आदर्शों के करीब लाने में इस तरह की निगरानी सहायता करती है जिनके बारे में आजकल कई कंपनियाँ बात करती हैं। दिलचस्प बात यह है कि यह सब इतना कुछ बिना पर्यावरणीय जिम्मेदारी या उत्पाद गुणवत्ता मानकों के त्याग के किया जाता है, जबकि सुविधाएँ अपने संचालन को बढ़ा रही होती हैं।

उन्नत IC पैकेजिंग और लघुकरण उपकरण नवाचार को बढ़ावा दे रहे हैं

अगली पीढ़ी का लघुकरण और उन्नत पैकेजिंग तकनीक

छोटे लेकिन शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बढ़ती आवश्यकता ने निर्माताओं को 20 माइक्रोमीटर से कम परिशुद्धता वाले घटकों को संभालने के लिए अपने उत्पादन उपकरणों को अपग्रेड करने के लिए मजबूर कर दिया है। पिछले वर्ष के TechFocus डेटा के अनुसार, कंपनियों में से लगभग दो-तिहाई पहले से ही इस तरह की क्षमता की मांग कर रही हैं। फैन आउट वेफर लेवल पैकेजिंग या सिस्टम इन पैकेज समाधान जैसी उन्नत पैकेजिंग विधियों के मामले में आवश्यकताएं और भी कठिन हो जाती हैं। उपकरणों को 5 माइक्रोमीटर से कम की परिशुद्धता के साथ घटकों को स्थापित करने की आवश्यकता होती है, जबकि वे एक साथ कई अलग-अलग सामग्रियों के साथ काम करते हैं। आगे देखते हुए, बाजार विश्लेषकों का पूर्वानुमान है कि 2030 तक न्यूनीकरण तकनीक में लगभग 14 प्रतिशत वार्षिक वृद्धि होगी। यह पूर्वानुमान तब सार्थक लगता है जब 5G नेटवर्क का विस्तार कितनी तेजी से हो रहा है और चिकित्सा उपकरणों की बढ़ती परिष्कृतता जिन्हें सघन स्थानों में छोटे घटकों की आवश्यकता होती है।

मुख्य चुनौतियों में शामिल हैं:

• 3D-IC स्टैकिंग विन्यास में ताप प्रबंधन
• विषम भागों के बंधन के दौरान विकृति नियंत्रण
• माइक्रॉन-स्तरीय इंटरकनेक्ट्स का वास्तविक समय निरीक्षण

इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन मशीनरी डिज़ाइन पर उन्नत पैकेजिंग का प्रभाव

उद्योग की आवश्यकताओं के अनुसार निर्माता पहले की तुलना में लगभग 40% तेज चलने वाले सर्वो सिस्टम के साथ डाई बॉन्डर को लैस कर रहे हैं। इसी समय, पिक एंड प्लेस मशीनों ने दृष्टि-निर्देशित संरेखण का उपयोग शुरू कर दिया है जो धनात्मक या ऋणात्मक 2 माइक्रोमीटर की सटीकता के भीतर पहुँच सकता है। जो लोग वास्तव में छोटे भागों, जैसे 0.4 मिमी × 0.2 मिमी से अधिक न मापने वाले 01005 आकार के निष्क्रिय घटकों के साथ काम कर रहे हैं, उनके लिए एआई-संचालित नियंत्रण प्रणाली उत्पादन उपज को लगातार 99.4% से ऊपर बनाए रखती है। बेशक इस तकनीक के साथ एक कीमत जुड़ी हुई है। इन सुधारों के कारण मशीनों की लागत में आमतौर पर 18 से 25 प्रतिशत की वृद्धि होती है। लेकिन निर्माताओं को जो लाभ मिलता है वह अंततः इसके लायक होता है, क्योंकि पिछले वर्ष सेमीकंडक्टर इंजीनियरिंग के अनुसार पुराने उपकरणों की तुलना में त्रुटि दर में लगभग 63% की तीव्र कमी आती है। बेहतर उत्पाद गुणवत्ता और समग्र रूप से तेज उत्पादन गति के कारण समय के साथ निवेश का फायदा होता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन में एडिटिव निर्माण और 3D प्रिंटिंग

इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में त्वरित प्रोटोटाइपिंग के लिए 3D मुद्रण

3D मुद्रण तकनीक क berही से प्रोटोटाइप बनाने में लगने वाला समय नाटकीय ढंग से कम हो गया है। अब इंजीनियर केवल 1 से 3 दिनों के भीतर कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक भाग बनवा सकते हैं, जबकि पारंपरिक मशीनीकरण में कई सप्ताह लग जाते थे। सामग्री जेटिंग और एक्सट्रूज़न जैसी तकनीकों से निर्माता सर्किट बोर्ड से लेकर सेंसर केसिंग तक सब कुछ अद्भुत सटीकता के साथ बना सकते हैं। 2025 की एक हालिया रिपोर्ट में पाया गया कि उच्च-रिज़ॉल्यूशन एडिटिव निर्माण घटकों पर सीधे चालक पथों और इन्सुलेशन परतों को मुद्रित करने की अनुमति देता है, जिससे पुरानी विधियों की तुलना में लगभग 40% तक सामग्री की बर्बादी कम हो जाती है जहाँ सामग्री को काटकर हटाया जाता था। इस सभी गति का अर्थ यह है कि इंटरनेट ऑफ थिंग्स और वियरेबल तकनीक के लिए स्मार्ट उपकरण विकसित करने वाले शोधकर्ता पहले की तुलना में नए विचारों का परीक्षण बहुत तेज़ी से कर सकते हैं, जिससे उत्पादों को बाजार में लाने में उन्हें वास्तविक बढ़त मिलती है।

मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स और पीसीबी डिज़ाइन का विकास

चालक नैनोकण इंक्स का संकर 3D मुद्रण के साथ संयोजन मुद्रित सर्किट बोर्ड डिज़ाइन के लिए खेल बदल रहा है। ये तकनीकें इंजीनियरों को सीधे घटकों को बोर्ड में एम्बेड करने और जटिल बहु-परत संरचनाओं का निर्माण करने की अनुमति देती हैं, जो पारंपरिक नक्काशी विधियों के साथ संभव नहीं थीं। कुछ वैट फोटोपॉलिमराइज़ेशन प्रक्रियाएं वास्तव में 0.2 मिमी जितनी पतली बोर्ड बना सकती हैं, जबकि संरचना में सीधे निष्क्रिय घटक शामिल होते हैं। इससे उन उपकरणों के लिए असेंबली समय कम हो जाता है जहां जगह की बहुत कमी होती है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण चिकित्सा उपकरणों और एयरोस्पेस तकनीक में जहां हर मिलीमीटर मायने रखता है। इलेक्ट्रॉनिक्स फैब्रिकेशन रिव्यू में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में बताया गया है कि ये सभी उन्नतियां न केवल सर्किट की क्षमता को बढ़ाती हैं बल्कि इसका तात्पर्य यह भी है कि उत्पादन में समय और धन दोनों की बचत के लिए कम लोगों को हाथ से चीजों को इकट्ठा करने की आवश्यकता होती है।

लचीले और एम्बेडेड सर्किट के लिए 3D मुद्रण में नवाचार

DIW प्रिंटर इन लचीले चांदी के पॉलिमर मिश्रण को घुमावदार और मोड़ने योग्य सतहों पर लगाना शुरू कर रहे हैं, जिससे उनका उपयोग मोड़ने योग्य स्क्रीन और हाल के समय में बहुत सुनी जाने वाली नरम रोबोट भागों जैसी चीजों के लिए बहुत उपयोगी बनाता है। हाल ही में कुछ बहुत अच्छी प्रगति हुई है जहां मशीनें सुरक्षात्मक लेप और विद्युत पथ दोनों को एक साथ मुद्रित कर सकती हैं। इससे वास्तव में कार सेंसर का जीवनकाल परीक्षण के दौरान हिलाए जाने पर बहुत अधिक बढ़ जाता है - पहले की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक बेहतर। संकलन निर्माण के पूरे क्षेत्र में तेजी से बदलाव हो रहा है, इसलिए इलेक्ट्रॉनिक घटक बनाने में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए निर्माताओं को अपने उपकरणों को अजीब आकृतियों और लगातार बदलते डिजाइन को संभालने में सक्षम होना चाहिए।

इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन मशीनरी में स्थिरता और परिपत्र अर्थव्यवस्था

स्थायी इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण के लिए उपकरण-स्तरीय नवाचार

इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने में उपयोग की जाने वाली नवीनतम मशीनरी 2023 के लिंक्डइन डेटा के अनुसार पुराने उपकरणों की तुलना में लगभग 60% तक ऊर्जा की खपत कम करके ऊर्जा बचाने में बहुत बेहतर हो गई है। निर्माता सर्किट बोर्ड के लिए बायोडिग्रेडेबल सामग्री की ओर भी रुख कर रहे हैं और ऐसी मशीनें बना रहे हैं जिन्हें पूरी तरह से बदलने के बजाय आसानी से अपग्रेड किया जा सकता है। डिजिटल ट्विन्स भी विशेष रूप से प्रभावी साबित हुए हैं। 2024 में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि इन आभासी प्रतिकृतियों का उपयोग करने वाले सेमीकंडक्टर कारखानों ने उत्पादन के दौरान तुरंत सुधार करके सामग्री के अपशिष्ट को लगभग आधा कम कर दिया। दिलचस्प बात यह है कि इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र की लगभग आठ में से नौ कंपनियाँ बिल्कुल नए घटक खरीदने के बजाय जब भी संभव हो, मौजूदा पुर्जों को फिर से उपयोग करना पसंद करती हैं। ये सभी सुधार उद्योग में अभी चल रही किसी बड़ी बात की ओर इशारा करते हैं - पारंपरिक निर्माण विधियों से धीरे-धीरे एक ऐसे उत्पादन अभ्यास की ओर बढ़ना जिसे कई लोग सर्कुलर उत्पादन प्रथाएँ कहते हैं, जहाँ संसाधनों को फेंके जाने से पहले कई बार दोबारा उपयोग किया जाता है।

पीसीबी डिजाइन और उत्पादन प्रणालियों में पुनर्चक्रण क्षमता में प्रगति

नवीनतम पीसीबी निर्माण प्रणालियों में अब बिखेरने योग्य विशेषताएँ निर्मित हैं, जो उपयोग के अंत के समय प्रसंस्करण के दौरान लगभग 84% सामग्री की वसूली करती हैं। यह पुराने तरीकों की तुलना में काफी बेहतर है, जो केवल लगभग 32% पुनर्प्राप्ति कर पाते थे, जैसा कि जर्नल ऑफ क्लीनर प्रोडक्शन (2024) के हालिया शोध में बताया गया है। आजकल निर्माता हैलोजन-मुक्त लेमिनेट्स का उपयोग कर रहे हैं और ऐसी सोल्डरिंग तकनीकों का उपयोग कर रहे हैं जिनके लिए विलायक की आवश्यकता नहीं होती, ताकि खतरनाक अपशिष्ट उत्पादों को कम किया जा सके, जबकि उत्पादन की गति भी बनाए रखी जा सके। कई कारखानों में लागू की जा रही बंद-चक्र पुनर्चक्रण प्रक्रियाओं ने वास्तव में तांबा पुनः प्राप्ति की लागत में लगभग 22% की कमी ला दी है। इससे व्यवसायों के लिए हरित दिशा में बढ़ना वित्तीय रूप से आकर्षक भी बन गया है। विशेष रूप से यूरोप में काम कर रही कंपनियों के लिए, इन नए तरीकों के साथ सख्त ईयू डब्ल्यूईईई विनियमों को पूरा करना बहुत आसान हो गया है। इसके अलावा उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरण खरीदते समय पर्यावरण के अनुकूल विकल्पों की मांग बढ़ा रहे हैं, जिससे स्थिरता केवल अच्छी प्रथा ही नहीं बल्कि अच्छा व्यापार तर्क भी बन गई है।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

इंडस्ट्री 4.0 क्या है, और इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण से इसका क्या संबंध है?

इंडस्ट्री 4.0 निर्माण प्रौद्योगिकियों में स्वचालन और डेटा आदान-प्रदान के वर्तमान प्रवृत्ति को संदर्भित करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में, इसमें उत्पादन दक्षता और गुणवत्ता में सुधार के लिए स्मार्ट सिस्टम, आईओटी, और डिजिटल ट्विन का उपयोग शामिल है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन में वास्तविक समय निगरानी में आईओटी प्रौद्योगिकी कैसे सुधार करती है?

आईओटी प्रौद्योगिकी मशीन प्रदर्शन, ऊर्जा उपयोग और उत्पाद गुणवत्ता पर वास्तविक समय डेटा प्रदान करने के लिए सेंसर और जुड़े हुए सिस्टम को एकीकृत करती है, जिससे निर्माता तुरंत सुधार कर सकते हैं और अक्षमता को रोक सकते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकी की क्या भूमिका है?

डिजिटल ट्विन प्रौद्योगिकी में भौतिक उपकरण की एक आभासी प्रतिकृति बनाना शामिल है जो इंजीनियरों को वास्तविक प्रक्रिया को प्रभावित किए बिना विभिन्न निर्माण परिदृश्यों का अनुकरण करने की अनुमति देता है, जिससे दक्षता में सुधार और अपव्यय में कमी आती है।

3D प्रिंटिंग इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में कैसे क्रांति ला रही है?

3D प्रिंटिंग सटीकता के साथ त्वरित नमूनाकरण और जटिल संरचनाओं के निर्माण को सक्षम करती है। यह सामग्री अपव्यय को कम से कम करती है और चालक तथा विद्युतरोधी सामग्री के सीधे मुद्रण की अनुमति देती है, जिससे नए उत्पादों के नवाचार और बाजार लॉन्च को गति मिलती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादन मशीनरी में कौन सी स्थिरता प्रथाओं को अपनाया जा रहा है?

निर्माता ऊर्जा-कुशल मशीनरी, बायोडिग्रेडेबल सामग्री और आसान अपग्रेड की अनुमति देने वाली प्रणालियों को एकीकृत कर रहे हैं। वे पुन: उपयोग योग्य भागों और बंद-लूप रीसाइक्लिंग प्रक्रियाओं को लागू करने सहित परिपत्र अर्थव्यवस्था प्रथाओं पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।