재료 혁신: 산업 자동화의 미개척 영역

재료 혁신: 산업 자동화의 미개척 영역

다나까귀금속공업 주식회사 이사 집행 임원 이와라 야스 타카

산업 자동화는 데이터와 분석을 통해 생산, 관리, 공급망 및 고객 서비스 간의 커뮤니케이션을 원활하게 하는 것을 항상 목표로 삼았습니다. 그리고 지금 인공지능(AI)의 대두에 의해 이 목적은 가속하고 있다.

가동률 극대화, 변동하는 공급망 대응, 에너지 효율 최적화 등 압박의 고조에 메이커가 직면하고 있는 가운데, 이것은 절호의 타이밍으로 왔다.

오늘날 AI 칩은 이미 스마트 팩토리에서 다음 문제를 해결하는 데 도움이 되고 있다.

• 가동 중지 시간 및 유지 보수 비용 : AI를 활용 한 예비 유지 보수를 통해 장비가 실패하기 전에이를 예측하고 비용이 많이 드는 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄입니다.
• 에너지 비효율성 : 지능형 전원 관리 시스템은 시설 전체의 에너지 소비를 최적화하고 운영 비용과 환경에 미치는 영향을 줄입니다.
• 공간 및 시스템 복잡성: 소형화된 제어 시스템은 여러 기능을 컴팩트한 모듈에 통합하여 보다 스마트하고 유연한 생산 라인을 제공합니다.
• 품질 보증 : 머신 비전과 실시간 분석은 결함 검출 및 프로세스 최적화를 향상시키고 제품 품질과 일관성을 향상시킵니다.
• 공급망 취약점: AI를 활용한 물류 및 계획 도구를 통해 제조업체는 민첩하고 정확하게 혼란에 대응합니다.

이러한 진보는 AI 기능이 급속히 필수적인 것이 되고 있음을 돋보이게 하고 있으며, 아시아 태평양 지역의 메이커는 AI 도입 계획을 세우는 것이 현명할 것이다. 이 지역은 첨단 제조업 및 혁신의 허브가 되기에는 매우 의욕적이지만, AI는 로봇 공학을 고도화시켜 스마트한 자동화를 추진할 수 있지만 단점이 없는 후속 솔루션이 되지는 않는다. 문제는 메이커는 어떻게 AI를 진정한 의미로 인간 중심의 지속가능한 방법으로 활용하여 탄력적인 산업 생태계를 구축할 수 있는가 하는 것이다.

귀금속: 그늘의 주역

AI는 예측 분석과 자율 시스템, 실시간 제어를 실현하기 위해 설계된 차세대 프로세서 칩상에서 가동한다. 그러나 이러한 칩은 가혹한 조건에서도 최소한의 에너지 손실과 최대 열 안정성으로 안정적으로 작동해야합니다.

이러한 요건은 AI 주도의 스마트 매뉴팩처링의 진화로 이어지는 것은 아니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 이러한 칩의 성능을 뒷받침하는 것은 무엇이며, 그것이 실현하는 비즈니스 성과에 대해 깊은 해석이 필요합니다. 그것은 거의 보이지 않는 것, 즉 칩을 만드는 재료이다.

이러한 요구를 충족시키기 위해 칩 설계자가 의지하는 것은 우수한 도전성, 내식성, 나노 스케일 정밀도를 갖는 재료이다. 이들은 금, 백금, 팔라듐,은 등 귀금속에서 볼 수 있는 성질이다.

이들 금속은 와이어 본딩, 소결, 박막 형성 및 열 관리에 필수적이다. 칩 구조가 점점 복잡해짐에 따라 이러한 재료의 순도와 효율성이 더욱 중요 해지고 있습니다.

한편, 문제를 더욱 크게 시키고 있는 것은, 이들 금속은 유한하고 고가, 희소이기 때문에, 리사이클 기술과 견고한 순환형 경제의 틀이 필요하다는 것이다.

재료과학의 혁신은 기능재료에 필수

따라서 업계는 귀금속의 혁신을 최우선 과제로 취급하고 기본 금속을 필수 기능 재료로 인식하여 금속 함량 감소 기술과 포괄적 인 리사이클을 촉진해야합니다. 접합 기술, 소결 페이스트 및 박막 증착의 발전으로 칩의 사용 자원을 줄이면서 성능을 향상시킬 수 있습니다.

예를 들어,은 소결는 AI 서버 및 에지 컴퓨팅에 사용되는 고효율 질화 갈륨(GaN) 장치에 해당한다. AgSn TLP 시트와 같은 시트형 접합 재료는 고성능 반도체 패키지에 필수적인 대면적 다이어태치 및 우수한 열 분산을 실현한다.

귀금속의 희소성 때문에 이런 혁신은 필수다. 열 성능 및 접합 신뢰성을 향상시킴으로써 칩의 수명을 연장하여 새로운 금속의 필요성을 줄일 수 있습니다.

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1885년의 창업 이래, 귀금속의 프로페셔널로서 일본의 제조업과 함께 걸어 왔습니다.

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