2025 жылға арналған электроника өндіру жабдықтарының дамып келе жатқан бағыттары

Электроника өндіру машиналарындағы «Ақылды зауыттар» және Industry 4.0 жетістіктері Электроника өндіру машиналары

Жартылай өткізгіштер мен электроника өндіруде IoT және Digital Twin технологиясы

IoT құрылғыларын цифровой-близнец технологиясымен біріктіру қазіргі уақытта электроника өндірісі машиналарының жұмыс істеу тәсілін өзгертуде. Байланысқан сенсорлар үнемі деректерді жіберіп отырады, олар болжаушы техникалық қызмет көрсету жүйелеріне берілетін нақты уақытта бақылау пайда болады. 2024 Smart Manufacturing Research жасаған кейбір зерттеулер бұл күтпеген машина тоқтауларын шамамен 30%-ға дейін азайтуға мүмкіндік беретінін көрсетеді. Содан кейін нақты жабдықтардың негізінде жасалған компьютерлік көшірмелері — цифрлық близнецтер бар, олар инженерлердің ешқандай қауіпсіздікті қаупінсіз өндірістік әдістерді сынап көруге мүмкіндік береді. Бұл тәсіл өндірістің цехқа енуінен әлдеқайда бұрын материалдардың кетуін азайта отырып, зауыттардың тиімді жұмыс істеуіне көмектеседі.

Өндіріс 4.0-ды күрделі электроника өндіріс жабдықтарымен интеграциялау

Ақылды зауыт орнатуларына өтуге бағытталған өндірушілердің шамамен екі үштен бірі ескі жүйелерді жаңартуды негізгі бағыт ретінде көрсетуде. Электрондық бөлшектер жасау үшін қолданылатын осы ескірген машиналарға шеткі есептеу компоненттері мен IoT шлюздерін орнатқан кезде, бұл зауыттар қазір AI-талдау құралдарымен әлдеқайда жақсырақ сөйлесе алады. Бұл тәсіл компаниялардың бұрыннан инвестиция салған жабдықтарын сақтап қалады, бірақ барлығы қалай жұмыс істейтіні туралы нақты уақыт режиміндегі деректерге қатынау мүмкіндігін береді. Осылай ойланыңыз: зауыттар барлық ескі жабдықтарын тастамай-ақ 30 жылдық машиналарды жаңа технологиялық стандарттармен қатар пайдалана алады.

IoT-мен қамтамасыз етілген электроника өнімдерін шығару жабдықтары арқылы нақты уақытта бақылау

IoT технологиясы арқылы байланысқан жүйелер цехтардағы энергияны пайдалану, бөлшектердің тозуы және өнім сапасын миллисекунд деңгейінде бақылай алады. Осы мүмкіндіктер арқылы әмбебап электрмен қамтамасыз ету жүйесін қолдану мүмкін болады, соңғы 2024 жылғы зерттеу бойынша ол чип өндіретін зауыттарда шығындалатын энергияны шамамен төрттен бір бөлігіне дейін қысқартты. Өндірушілер өздерінің өндіріс процестері туралы осындай нақты деректерге ие болған сайын, уақыт өте келе тиімділікті арттыруға ұмтылады. Сонымен қатар, мұндай бақылау көптеген компаниялар қазіргі кезде айтатын циклдық экономика идеяларына өндірісті жақындатуға көмектеседі. Қызықтысы, бұл барлық жұмыстар объектілер масштабын ұлғайтқан кезде экологиялық жауапкершілік пен өнім сапасы стандарттарын құрбан етпей-ақ жүзеге асырылады.

Дамыған ИС Пакеттеуі және Кішірейтуі Жабдықтардың Инновациялық Дамуын Қозғалтуда

Келесі Ұрпақтың Кішірейтуі және Дамыған Пакеттеу Технологиялары

Кішкентай, бірақ қуатты электрондық құрылғыларға деген өсу сұраныс өндірушілерді компоненттерді 20 микрометрден кем болатын дәлдікпен өңдей алатындай өндірістік жабдықтарын жаңартуға мәжбүр етті. ТехFocus-тің өткен жылғы деректеріне сәйкес, компаниялардың шамамен үштен екісі осындай мүмкіндікті талап етуде. Fan out wafer level packaging немесе system in package сияқты алдыңғы қатарлы пакеттеу әдістеріне келсек, талаптар одан да қатаңдау болады. Жабдықтар бір уақытта бірнеше әртүрлі материалдармен жұмыс істеу кезінде компоненттерді бес микрометрден кем қателікпен орналастыруы керек. Алдағы уақытта нарықтық талдаушылар миниатюризация технологиясының 2030 жылға дейін жыл сайын шамамен 14 пайызбен өсе беретінін болжайды. Бұл болжам 5G желілерінің тез қарқынмен таратылуы мен шағын компоненттерді шағын кеңістікке тығыз орналастыруды талап ететін медициналық құрылғылардың күннен күнге күрделенуін ескергенде логикалық түсінікті.

Негізгі қиыншылықтарға мыналар жатады:

• 3D-IC стекалау конфигурацияларындағы жылумен басқару
• Әртекті материалдарды байланыстыру кезінде деформацияны бақылау
• Микрондық деңгейдегі өзара байланыстарды нақты уақытта тексеру

Қарапайым емес пакеттеудің электроника өндіру жабдықтарының құрылымына әсері

Өндірушілер өзара әрекеттесу қажеттіліктеріне жауап ретінде дие бондерлерді бұрынғыдан шамамен 40% жылдам жұмыс істейтін сервожүйелермен жабдықтауда. Сол уақытта, пик және орналастыру машиналары плюс-минус 2 микрометрге дейінгі дәлдікпен жетуге мүмкіндік беретін көру арқылы бағдарлану жүйесін қолдана бастады. 0,4 мм асырмаған және 0,2 мм ені бар 01005 өлшемді пассивті компоненттер сияқты өте кішкентай бөлшектермен жұмыс істейтіндер үшін, жасанды интеллектке негізделген басқару жүйелері өндірістің шығымын тұрақты түрде 99,4%-дан жоғары ұстайды. Әрине, барлық осы технологиялардың өзіндік құны бар. Бұл жаңартулар әдетте машиналардың құнын 18-25 пайызға арттырады. Дегенмен, өндірушілерге тиісті пайда соңында тиімді болып шығады, себебі өткен жылы Semiconductor Engineering дерек бойынша, қате пайызы ескі жабдықтармен салыстырғанда шамамен 63% төмендейді. Инвестициялар уақыт өте келе барлық бағытта өнім сапасының жақсаруы мен өндіріс жылдамдығының артуы арқылы өзін-өзі оправдандырады.

Электроника өндірісіндегі қосымша өндіріс және 3D баспа

электроника өндіруде жылдам прототиптеу үшін 3D баспа

3D баспа технологиясы арқасында прототиптерді жасауға кететін уақыт едәуір қысқарды. Қазір инженерлер дәстүрлі механикалық өңдеу бірнеше апта алатын жағдайда, тек 1-3 күн ішінде жұмыс істейтін электрондық бөлшектерді жасап ала алады. Материалды жіберу мен экструзия сияқты әдістер өндірушілерге тізбек тақталарынан бастап сенсор корпусына дейінгі барлығын ерекше дәлдікпен жасауға мүмкіндік береді. 2025 жылғы соңғы хабарламаға сәйкес, жоғары анықтықты қосымша өндіру әдісі компоненттердің өзіне тікелей өткізгіш жолдар мен оқшаулау қабаттарын басып шығаруға мүмкіндік береді, бұл материалдарды кесіп алу арқылы жасалатын ескі әдістермен салыстырғанда шикізаттың шығынын шамамен 40% қысқартады. Бұл барлық жылдамдық Интернет заттары мен киілетін технологиялар үшін ақылды құрылғылар әзірлейтін зерттеушілердің жаңа идеяларды бұрынғыдан анағұрлым тез сынауына мүмкіндік береді және өнімдерді нарыққа шығаруда нақты артықшылық береді.

Басылып шығарылған электроника және PCB дизайнының дамуы

Өткізгіш нанобөлшектердің бояуын гибридті 3D басып шығарумен қосу арқылы печаттық платаларды жобалауда ойын түбегейлі өзгертуде. Бұл технологиялар инженерлерге компоненттерді тікелей платаларға ендіруге және дәстүрлі эрозиялау әдістерімен мүмкін болмаған күрделі көп қабатты құрылымдарды жасауға мүмкіндік береді. Кейбір ыдыстағы фотополимерлеу процестері пассивті компоненттерді құрылымға ендіре отырып, платаларды 0,2 мм қалыңдықта жасай алады. Бұл әсіресе медициналық жабдықтар мен әуежаңдық технологияларда әр миллиметр маңызды болғанда, кеңістікті үнемдеуге бағытталған құрылғылар үшін жинау уақытын қысқартады. Electronics Fabrication Review журналында жарияланған соңғы зерттеу бұл барлық жетістіктер тек схемалардың мүмкіндіктерін арттырып қана қоймай, сонымен қатар өндірістегі уақыт пен ақша үнемдеу үшін қолмен жинауды қажет ететін адамдар санын азайтатынын көрсетеді.

Икемді және имплантталған схемалар үшін 3D басып шығарудағы жаңалықтар

DIW принтерлер бүгінгі таңда бүктелетін экрандар мен соңғы кездері жиі естіп жүрген серпімді робот бөлшектері сияқты әртүрлі иілетін және майыстырылатын беттерге эластик алын-күміс полимерлік қоспаларды орналастыруды бастады. Соңғы кезде машиналар қорғаныштық қаптамалар мен электр жолдарын бір уақытта басып шығара алатын болды, бұл қозғалыста болатын тест кезінде автомобиль сенсорларының ұзақ уақыт жұмыс істеуін қамтамасыз етеді – бұл алдынғы нұсқалармен салыстырғанда үш жарым есе жақсартылған деуге болады. Қосымша өндіріс саласы тез дамып келеді, сондықтан электрондық компоненттерді өндіру саласында бәсекеге қабілетті болу үшін өндірушілер жабық жабдықтарының қисық пішінді беттер мен үнемі өзгеріп отыратын конструкциялармен жұмыс істеуі қажет.

Электроника өндірісі жабдықтарындағы тұрақтылық пен циклдық экономика

Электрондық өндірістің тұрақтылығы үшін жабдық деңгейіндегі инновациялар

Электроника жасауда қолданылатын ең соңғы машиналар 2023 жылғы LinkedIn деректеріне сәйкес, ескі жабдықтармен салыстырғанда шамамен 60% электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік беретін деңгейге дейін жетті. Өндірушілер сонымен қатар, платалар үшін биологиялық түрде ыдырайтын материалдарды қолдануға көшіп, толығымен ауыстыруға емес, оңай қосымша қондырмалар жасауға мүмкіндік беретін машиналарды жасап жатыр. Сандық егіздер де ерекше тиімді болып шықты. 2024 жылы жарияланған соңғы зерттеулерге сәйкес, жартылай өткізгіштер зауыттары өндіріс процесінде уақытылы түзетулер енгізу арқылы материалдардың жоғалуын жартыға жуық төмендетті. Қызықтырып отырғаны, электроника саласындағы компаниялардың оннан сегізі жаңа компоненттерді сатып алуға қарағанда, бар болған бөлшектерді қайта пайдалануды ұсынады. Бұл барлық жақсартулар салада қазір ірірек нәрсе болып жатқанын көрсетеді — ресурстарды тастамас бұрын бірнеше рет қайта пайдаланатын, көптегендердің шеңберлі өндіріс деп атайтын дәстүрлі өндіріс әдістерінен біртіндеп бас тарту.

ПҚП жобалау мен өндіру жүйелерінде қайта өңдеуге бейімділікті арттыру

Қазіргі уақыттағы PCB өндіру жүйелері өмірлерінің соңында өңдеу кезінде шамамен 84% материалдарды қалпына келтіретін, ішкі жиналымдық функциялармен жабдықталады. Бұл Жасыл Өндіріс Журналының (2024) зерттеуі бойынша тек шамамен 32% қалпына келтіре алатын кәдімгі әдістерге қарағанда едәуір жақсы. Өндірушілер қазір галогенді ламинаттарды қолданудан бас тартып, еріткіштерді қажет етпейтін дәнекерлеу әдістерін қолданады, сондықтан олар қауіпті қалдық өнімдерді азайта отырып, өндіру жылдамдығын сақтай алады. Көптеген зауыттарда енгізіліп жатқан тұйық циклді қайта өңдеу процестері мыс қалпына келтірудің шығындарын шамамен 22% төмендетті. Бұл экологиялық таза технологияларға ауысуды бизнес үшін қаржылық тұрғыдан тартымды етеді. Еуропадағы компаниялар үшін, осы жаңа тәсілдермен қатаң ЕО WEEE нормаларына сай келу әлдеқайда оңай. Сонымен қатар, тұтынушылар электрондық құрылғылар сатып алған кезде экологияға бағытталған нұсқаларды талап етіп отыр, сондықтан тұрақты даму тек жақсы тәжірибе ғана емес, сонымен қатар жақсы бизнес идеясына да айналады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Өнеркәсіп 4.0 дегеніміз не және ол электроника өндірісімен қалай байланысты?

Өнеркәсіп 4.0 өндірістік технологиялардағы автоматтандыру мен деректер алмасуға бағытталған қазіргі тенденцияны білдіреді. Электроника өндірісінде оған өндірістің тиімділігі мен сапасын арттыру үшін ақылды жүйелерді, Интернет заттарын (IoT) және сандық егіздерді қолдану кіреді.

Интернет заттары (IoT) технологиясы электронды өндірістегі нақты уақыттағы бақылауды қалай жақсартады?

Интернет заттары (IoT) технологиясы машиналардың жұмыс істеуі, энергия пайдалануы және өнім сапасы туралы нақты уақытта деректер беру үшін сенсорлар мен байланысқан жүйелерді интеграциялайды, бұл өндірушілерге дер кезінде жақсартулар енгізуге және тиімсіздікті болдырмауға мүмкіндік береді.

Электроника өндірісінде сандық егіз технологиясының рөлі қандай?

Сандық егіз технологиясы физикалық жабдықтың виртуалды көшірмесін жасауды қамтиды, бұл инженерлерге нақты үдеріске әсер етпей әртүрлі өндірістік сценарийлерді модельдеуге мүмкіндік береді және нәтижесінде тиімділікті арттырады және қалдықтарды азайтады.

3D баспа электроника өндірісін қалай түбірінен өзгертуде?

3D басып шығару нақтылықпен жылдам прототиптеу мен күрделі құрылымдар жасауды мүмкінді етеді. Ол материалдардың қалдығын азайтады және өткізгіш пен оқшаулау материалдарын тікелей басып шығаруға мүмкіндік береді, бұл жаңа өнімдердің инновациясын және нарыққа шығарылуын тездетеді.

Электроника өндірісі машиналарында қандай тұрақты даму практикалары қолданылуда?

Өндірушілер энергияны үнемдейтін жабдықтарды, биологиялық жолмен ыдырайтын материалдарды және оңай жаңартуға мүмкіндік беретін жүйелерді ықпалдасыруда. Олар бөлшектерді қайта пайдалану және тұйық циклді қайта өңдеу процестерін енгізу сияқты шеңберлік экономика практикасына назар аударады.