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제품정보 > 임피던스 아날라이저 ~3GHz

압전 세라믹의 임피던스를 정확하고 빠르게 측정(IM3570)

요약

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포인트당 0.5ms의 임피던스 측정 시간으로 생산량 증가에 대응할 수 있는 테스트 시스템 실현 

 

 

 

 

주요 고객

Z사는 수년간 쌓아온 개발 및 생산 기술을 활용하여 다양한 제품에 사용되는 전자 부품을 개발, 제조 및 판매합니다. 최근에는 정보통신기기 제조사, 자동차 부품 제조사 등 고객사의 수요 증가에 부응하여 새로운 압전 세라믹 제품 개발 및 양산에 주력해 왔습니다.



배경


압전 세라믹의 임피던스를 보다 빠르고 정확하며 쉽게 측정

 

특정 시간 동안 작동하는 압전 부품을 제조하는 시설의 경우, 생산량은 인건비와 난방 및 조명 비용에 거의 영향을 미치지 않습니다. 즉, 생산량에 비례하여 이익이 증가하게 되는데, 이는 기업이 제품 한 개를 생산하는 데 소요되는 시간을 단축하여 수익성을 높일 수 있음을 의미합니다. 그러나 더 빠른 생산을 위해서는, 품질 검사에 필요한 시간도 줄일 수 있어야 합니다. 전자 부품의 특성을 평가하는 핵심 매개변수인 임피던스의 측정 시간이 줄어들면 정확도가 저하됩니다. 반대로 정확한 측정에는 더 많은 시간이 필요합니다. 이러한 절충안은 프로세스를 가속화하기 어렵게 만듭니다.

 

최근에는 압전 세라믹 제품을 개발, 제조, 판매하는 Z사가 생산 체제를 강화하려는 도중, 위와 같은 한계점을 부딪혔습니다. 이 회사는 과거에 Hioki 경쟁사의 장비를 사용해왔지만 100% 검사와 같이 대량의 전자 부품을 신속하게 측정하는 데는 적합하지 않다는 것을 알았습니다. 한 가지 예시로, 압전 세라믹 제품의 출하 검사 중에 주파수를 빠르게 전환하면서 공진 주파수를 측정하는 데 어려움을 겪었습니다. 다른 불만 사항으로는 장비의 높은 비용이 포함되어 있어, 계획된 생산량 증가를 수용할 만큼 쉽게 구매할 수 없으며 오버스펙의 제품을 사용하여 실제로는 많은 기능이 사용되지 않았습니다.

 

센서와 액츄에이터를 활용한 스마트폰 등, 전자제품이 소비자 생활에 더욱 친숙해짐에 따라 반도체, 압전소자 등 전자부품 시장은 지속적으로 성장할 것으로 예상됩니다.

 

 


 

 

압전 세라믹에 대한 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상됨에 따라, Z사는 당연히 생산량을 줄이지 않고도 임피던스를 정확하고 신속하며 쉽게 측정할 수 있는 장비를 찾았습니다. 

 

 

 


고객이 Hioki를 선택하게 된 주요 고려사항 

 

압도적인 속도와 사용 편의성으로 임피던스 스윕 측정 

 

임피던스를 정확하고 빠른 속도로 측정할 수 있는 장비가 있지만 크기가 크고 비용이 높으며 제어 요구 사항이 복잡하기 때문에, Z사의 생산 라인에서 사용하기에는 적합하지 않습니다. 또한 회사는 장비가 선적 검사 중에 합격/불합격을 판정하기 위해서 광범위한 기능을 제공하고 사용 편의성을 제공하며 설정을 신속하게 전환하여, 많은 수의 테스트를 수행할 수 있다는 점을 포함한 기타 여러 가지 요구 사항을 확인했습니다.

 

결국 Z사는 이전 프로젝트를 통해 인연을 맺은 생산 라인의 임피던스 측정에 관해 Hioki에 조언을 구하게 되었습니다. HIOKI는 Z사가 겪고 있는 문제를 해결하기 위한 방법으로 임피던스 분석기 IM3570을 제안했습니다. IM3570은 컴팩트한 크기에도 측정 주파수와 측정 레벨을 연속적으로 변화시켜 스위프 측정을 수행할 수 있으며, 포인트당 0.5ms라는 압도적인 측정 속도를 제공합니다. Z 회사의 경우 이러한 속도는 더 많은 압전 세라믹 제품을 제조하고 선적 전에 모두 테스트할 수 있는 장점이 있습니다.

 

다른 장점으로는 압전 세라믹 테스트 중에 공진점을 자동으로 검색하는 IM3570의 기능과 신속하게 합격/불합격을 판정하는 기능이 있습니다. 또한, 구성이 간단하다는 것은 동일한 라인에서 다양한 전자 부품을 테스트하는 경우에도 장비가 연속적인 고속 측정을 제공할 수 있음을 의미합니다. Z사는 직관적인 조작이 가능한 기기의 통합 터치 패널도 높이 평가했습니다. 결국 회사는 가격과 배치 용이성에 대한 종합적인 평가를 바탕으로 IM3570 구입을 결정했습니다.

 

 

 


도입 결과 

 

Point당 0.5ms의 고속 측정을 통해 증가된 생산량에 대응할 수 있는 테스트 시스템을 실현합니다.

 

공진점과 공명 선명도는 압전 세라믹 테스트의 주요 지표이며 IM3570은 고속으로 자동 검색하여 판단할 수 있습니다. 또한 이 장비는 DC 및 4Hz ~ 5MHz의 주파수 대역에서 5카운트 분해능(1kHz 미만, 0.01Hz 분해능)을 제공합니다. 그리고 광범위한 판단 기능을 통해 다양한 전자 부품에 대한 합격/불합격을 쉽게 판단할 수 있습니다.

 

 


 

 

안정적이고 고속이며 정확한 측정을 수행하는 IM370의 능력은 검사 공정 수율을 향상시키는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라, Z 회사가 시장 수요에 대응하여 생산량 증가 계획을 수용할 수 있는 검사 시스템을 마련할 수 있게 해주었습니다.

 

구매 전 회사는 생산 시스템 강화를 위해 임피던스 측정 시간을 포인트당 약 0.6ms로 줄이는 목표를 설정했습니다. IM3570 구매로 회사는 그 목표를 초과 달성할 수 있었습니다.

 

 

   

 IM3570과 이전 모델의 측정 시간 비교

 100회 측정 시 반복성

 


 

 

히오키는 IM3570을 장기간에 걸쳐 계속 사용하므로 내부 계산 처리 등의 기능을 정기적으로 검토해 나갈 예정입니다.

 

현재 측정시간은 포인트당 0.5ms로 회사에서 장비를 구매했을 때보다 짧아졌습니다. 이러한 성과는 생산량을 늘리기 위해 측정 시간을 최대한 단축하려는 두 회사의 노력을 통해 달성되었습니다.

 

Z사는 최근 성장하는 압전 세라믹 제품 시장에 발맞춰 생산량을 늘렸습니다. IM3570이 회사 사업의 원활한 확장에 역할을 했다는 것은 의심의 여지가 없습니다.

 


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