特に半導体製造技術エンジニアにとって、サンプル作製はただの「作業」ではありません。それは、技術者としての能力や製品開発の進化を示す足跡であり、プロセスの状況に応じて進化するものなのです。

半導体エンジニアにとってのサンプルの役割

半導体業界では、サンプル作製が製造技術エンジニアの業務の中心といっても過言ではありません。なぜなら、サンプルは製品やプロセスの品質を証明する基準となり、工程全体を通じてあらゆるシチュエーションにおいても重要な判断材料となるからです。

以下は、サンプルが必要とされる主なシチュエーションをあけてみましょう。

1. 新規顧客開拓

新製品の機能や特性を顧客に理解してもらうためには、サンプルが欠かせません。

例: 「新商品ができました。このようなものです、ぜひご覧ください。」

2. 改善報告

工程改善後、顧客や社内関係者へ報告する際に必要です。

例: 「放熱性の改善ができました。従来品と改善サンプルを比較してください。」

3. 工程変更・工場変更

製造プロセスの変更や新しい材料導入など、4M変更（Man、Machine、Material、Method）があった際に使用します。

例: 「新しい材料を採用しました。サンプル評価をお願いします。」

材料の選定や評価についての詳細はこちらの記事をご覧ください。

「半導体業界の材料選定」とは？エンジニアが知っておくべき8つの確認ポイント

半導体業界において、材料選定は単なる購入作業ではありません。製品の品質や製造効率にも直接影響を与えるので、企業の競争力にも直結するほどの重要なプロセスです。また半導体製造業では、使用する材料そのものが最終製品のパフォーマンスを左右します。パ...

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2024.12.24

4. 信頼性試験

高温試験や耐湿試験、耐久性試験などで製品の信頼性を検証するためのサンプルです。

5. 基礎・初期・流動評価

工程の歩留まりや不良発生の要因を分析する際に使用します。

このように、サンプルは半導体エンジニアの業務において成果の象徴であり、正確な判断のためのツールとなります。半導体の評価についての詳細はこちらの記事をご覧ください。

半導体業界における製造技術エンジニアの評価業務の内容と重要性

半導体エンジニアや製造技術エンジニアとして半導体業界で活躍するうえで、評価業務は欠かせないスキルです。評価業務は、製品や製造プロセスの品質を確保し、技術の進化を支えるだけでなく、今後の個人やチームの技術力向上につながる重要なステップです。本...

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2024.12.28

サンプルのステータスとその進化

サンプルには、その製品開発の進捗状況に応じて異なるステータスが存在します。それぞれのステータスについて詳しく見ていきましょう。

1. DS（デザインサンプル）

開発初期段階で作成されるサンプルで、主に基本的な動作確認や外観評価に使用されます。製品仕様が確定していない段階のため、試作環境で製造されることが多く、不完全な部分が多いのが特徴です。

例: 「とりあえず形を見せるための『味見』のようなもの。」

2. ES（エンジニアリングサンプル）

設計がある程度完成した後、量産ラインを模倣して製造されるサンプルです。

この段階では、実用性や性能の確認、製造プロセスの妥当性を評価するために使われます。

ただし、まだ完全な量産仕様ではないため、顧客への提供には制限があることもあります。

3. CS（カスタマーサンプル）

最終的に顧客へ正式に提供されるサンプルです。量産工程で製造されるため、量産製品に極めて近い仕様となっています。この段階のサンプルが承認されることにより量産がスタートします。顧客からの信頼を得るために、この段階でのエラーは信用問題にも発展する可能性があるため十分な検証が必要です。

サンプル作製で気をつけるべきポイント

1. 顧客との認識のズレを防ぐ

サンプルのステータスについて、顧客と製造側で認識がズレることは珍しくありません。例えば、こちらは「ES（試作試験用）」のつもりだったものを顧客が「CS（量産想定）」と誤解し、信頼性試験に投入してしまうことなどがあります。

このようなトラブルを防ぐためには、サンプルのステータスや目的を明確に説明し、営業マンも含めた社内での情報共有を徹底しておくことは非常に大切です。

2. 品質を徹底管理する

特にCS（カスタマーサンプル）では、顧客の最終的な承認を得るため、量産品に匹敵する品質が求められます。そのため、製造工程でのミスや不具合を最小限に抑える工夫が必要です。各工程検査は細心の注意を払い、顧客に不安を与える要素は一才出さないつもりで取り組みましょう。

まとめ

サンプル作製は、単に試作品を作るだけではありません。それは、製品開発や工程改善の成果を具体化し、顧客や社内の信頼を得るための重要なステップです。サンプルを適切に作製・管理できるスキルは、製造技術エンジニアとしての基礎であり、業務の要ともいえます。

まとめとしてポイントをおさらいしましょう。

サンプルの役割

新製品の開発から信頼性試験、工程変更時の確認まで、サンプルはあらゆるプロセス、あらゆるシチュエーションで必要不可欠な存在です。

サンプルのステータス

DS（デザインサンプル）、ES（エンジニアリングサンプル）からCS（カスタマーサンプル）まで、それぞれの段階で異なる目的や役割を持ち、開発や量産プロセスを支えます。

注意点

サンプルの目的やステータスを社内はもちろん、顧客とも明確に共有し、誤解やトラブルを防ぐことが信頼構築の鍵となります。

半導体エンジニアとして活躍するためには、これらの知識を理解し、スキルを磨くことが非常に重要です。サンプル作製に関する知識は半導体業界での就職や転職を目指す方にとって強力な武器となります。しかし、それだけでは不十分なことも多いのが現実です。

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2024.12.21

プロのアドバイスを受けることで、あなたの強みを最大限に活かせる企業に出会う可能性が広がります。

評価とは何か？

製造現場における評価業務は、技術的な課題に対し「OK」か「NG」かの結論を下す作業です。しかし、単なる判断ではありません。技術的な根拠をもとに結論を導き出すため、専門知識とスキルが求められます。評価は、半導体エンジニアや製造技術エンジニアにとって日々の業務を推進する中核となるものです。

評価が重要な理由

評価結果は単に業務を進めるためだけのものではなく、蓄積されることで「技術力」となります。各評価には課題が含まれており、それを解決し続けることで、企業の競争力が高まり、技術が向上します。こうした取り組みを通じて、個々のエンジニアも成長することができます。

評価の種類と具体例

評価業務は大きく 製品評価 と 工程評価 の2つに分かれます。それぞれの特徴を見ていきましょう。

（1）製品評価

材料評価

新規材料の導入やコストダウンのための材料切り替え、さらにはサプライヤの工程変更時の材質評価などが含まれます。

特性評価

製品の性能を測る重要な評価で、電気的特性や機械的特性が対象です。製品開発や顧客への報告資料として利用されます。

信頼性評価

耐熱、耐湿、振動など過酷な条件下で製品の耐久性を検証するために条件を加速して印加する試験です。製品の信頼性を保証するために不可欠です。

承認用サンプル評価

新商品や改善後製品の承認を得るための評価。顧客が指定する項目をクリアし、レビューを経てサンプル提出が可能になります。半導体エンジニアにとってのサンプルについての詳細はこちらの記事をご参照ください。

（2）工程評価

工程毎評価

各工程がねらい通りに実施されているかを検証します。例としては、ダイボン機なら剥離接強度やはんだ濡れ性評価、ワイヤボンディングならワイヤプル強度など、工程に特有の評価を行います。

工程変更評価

4M（人、機械、材料、方法）の変更や工場移転、新設時に行う評価です。生産体制の安定性を確保するために不可欠です。

3. 設備導入評価

新規設備の導入時にそのパフォーマンスを検証します。これにより生産効率や品質が保証されます。設備導入の詳細はこちらから確認してください

半導体業界を目指すあなたへ：設備選定・導入のステップ完全ガイド

評価の注意点

評価業務を行う際、以下のポイントに注意することで、精度と信頼性が向上します。

比較評価が基本

技術的評価は現行品や過去データなど比較対象に対して、差異の有無を確認するのが基本的なやり方です。

• 変動要素の排除：評価品以外の条件を全て統一し、純粋な結果を得る。

• 統計的手法の活用：有意差検定などを利用することで、説得力のある結論を導く。

• レポートとレビューの徹底：記録を残し、チーム内で合意を得る。

まとめ

半導体製造における評価業務は、製品の品質と信頼性を確保し、製造プロセスを最適化するための基盤となる作業です。本記事では以下のポイントを解説しました

• 評価業務の基本的な役割と重要性
• 製品評価と工程評価の主な種類と具体例
• 精度を高めるための注意点

評価業務は、技術者として身につけなければならないの重要なステップであり、製造現場における核心的な役割でもあります。

正確な評価を行い、業務の改善につなげることが、技術と生産性の向上を支える柱となります。

未経験から評価業務に挑戦する方へ

：インターンや研修プログラムの活用、専門エージェントのサポートを活用し、評価スキルを身につけましょう。次のステップとして、未経験者向けのキャリアサポート情報はこちらの記事からご覧ください。

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2024.12.21

この記事では、半導体業界、特に開発や技術分野を目指す方々に向けて、設備選定と導入における重要なポイントを解説します。これを読むことで、設備導入におけるプロセスの全体像を理解でき、自信を持って仕事に臨めるようになるでしょう。

1. 設備導入の目的を明確にし、チームで共有する

まずは「何のために設備を導入するのか？」を明確にすることが重要です。目的に応じて関係者が共通認識を持つことで、スムーズな導入プロセスが実現します。

目的の例

• 新製品・新技術の開発
• 生産能力の向上
• 工法改善・品質改善

このような具体的な目標を設定し、全員が同じ方向を向いて推進することが目的達成の鍵です。

2. 対象製品と適用範囲を決める

設備はどんな製品にも適用できるわけではありません。製品の仕様（材料、寸法、耐熱性など）に基づき、対象範囲を限定します。

• 対象製品の諸特性
• 設備回転数やタクトタイム
• 設備のライン構成と工程キャパシティ

これらの目標値を皆で共有することによりライン設計や技術検証を進めやすくなります。

3. 購入先の選定

設備の購入には「外販」と「内製」の2つの選択肢があります。それぞれのメリット・デメリットを理解して選択することが重要です。

外販のメリット

• 保証付きの設備と加工技術
• コストや納期の確実性

内製のメリット

• カスタマイズの自由度が高い
• タイムリーな改善が可能

もちろんそれぞれデメリットもあります。外販の場合は基本仕様が存在するためカスタマイズには限界があり好きなように改造することが難しく、タイムリーな対応もどこまでできるか設備メーカーごとに把握する必要があります。内製の場合は、社内であるが故の納期にしろ性能にしろ甘さがリスクになることもあります。

4. 設備製作側への詳細な仕様伝達

設備設計者には、要求仕様書を用いて明確な指示を出します。以下の項目を必ず含めましょう。

主な仕様項目

• 納期・価格の目標
• 設備のサイズ・重量
• 必要なユーティリティ（電力、エアー、ガス、水など）
• 安全対策（非常停止装置、エリアセンサーなど）
• 環境規制の遵守状況

これらを明確にし文書にすることにより、設備製作側との円滑なやり取りが可能になります。

5. 仕様決定〜見積もり・発注まで

設備製作側との打ち合わせや実験を重ね、仕様を最終決定します。商社を介する場合は相見積もりを取得します。その上で関係者を集めてレビューを行い不安な部分やブラッシュアップすべき点を抽出し終えたら、設備制作側と納期やコストに合意して発注を行います。

6. 設置前準備とユーティリティー工事

設置場所では以下の準備を進めます。

• 電力、コンセントプラグ
• エアー
• 水
• フォーミングガス
• チラー
• 強制排気ダクト
• 天井高さの確認や天井工事

これらを徹底することで、スムーズな設備設置が可能になります。

7. 設備搬入と初期セットアップ

設備搬入は以下のプロセスを経て行います。

• クレーンでの搬入
• 設備の組み立て
• 電源を入れた初期稼働確認

この辺りの作業は、工場の保全スタッフや生産技術部隊と連携して行います。クレーンでの搬入などは、専門業者を依頼して安全にかつ確実な設置ができます。

8. 動作確認とオペレーター教育

設備が仕様書通り動作するかを確認します。同時に、オペレーターに基本操作のトレーニングを実施します。

またこの段階で設備を検収するチェックも行います。この検収作業は仕様書締結後に検収項目として設備製作側と合意しておいたものに基づいてチェックを行います。

9. 試作評価から量産試作へ

試作段階では少量の製品を用いて設備の性能を評価します。その後、まとまった数量を投入する量産試作に進みます。少量の試作評価だけでは過酷な生産環境に耐えうる設備かどうか判断がつきません。量産試作では以下の項目などを検証します。

• 歩留まり
• 稼働率
• 不良率

この結果から問題ないという合意が得られた場合は、量産稼働開始となります。

10. 量産移管と開始

量産移管会議を経て、製造技術部門から製造部門へ設備を移管し、本格的な量産が開始されます。量産開始直後もしばらくの間は初期流動評価として、データ取りを行い、試作時と遜色ないか製造部門主幹で確認を継続し安定稼働を目指します。

設備導入の成功は継続的なフォローアップが鍵

設備導入後も、保全性の確認や改善活動、不良率低減など多岐にわたるフォローが必要です。このような取り組みが、半導体製造の品質向上とコスト削減につながります。

設備選定・導入を成功させるには

半導体業界での設備選定と導入は、計画段階から実行、フォローアップに至るまで多くのステップを踏む必要があります。目的の明確化や仕様書の詳細化、チーム間の連携が重要であり、一つひとつのプロセスが製品の品質や生産効率に直結します。

特に、開発や製造技術エンジニアを目指す方には、この記事で紹介したプロセスの理解が大切です。これらの知識があれば企業での実務においても非常に有利となるでしょう。

半導体業界で活躍するための一歩を踏み出そう

半導体業界は日々進化しており、技術力だけでなく、実践的な知識やスキルが求められます。自分に合った環境でキャリアをスタートさせるためには、就職活動で信頼できるサポートを受けることが重要です。

そこで活躍するのが半導体特化型の就活エージェントです。初心者や未経験者向けに手厚いサポートを提供してくれるエージェントを活用することで、自分に最適な職場を見つけやすくなります。次の記事で半導体業界で注目される特化型の就活エージェントを紹介しますので、ぜひ参考にしてください！新卒•転職の半導体企業就活なら業界特化型おすすめエージェント３選！

新卒•転職の半導体企業就活なら業界特化型おすすめエージェント3選！

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2024.12.21

最後までご覧いただきありがとうございます。

グローバルサプライチェーンの中で、必要な材料をタイムリーに調達し、継続的に供給可能な体制を整えることは、企業が業界内での優位性を維持する上で非常に重要なことです。そのため、材料選定は技術的な評価とビジネス戦略が融合した高度な業務といえます。

本記事では、半導体エンジニアや製造技術エンジニアが行う材料選定の難しさや、具体的な確認ポイントを解説し、半導体業界を志望する方に対してこの分野の理解を深められるようにお伝えします。

材料は製造技術エンジニアが決める

材料選定は基本的に製造技術エンジニアが担います。彼らは製品開発の要求を満たしつつ、コストや生産性を考慮して最適な材料を選定します。この役割には深い専門知識と経験が必要であり、エンジニアリングとマネジメントの両面を兼ね備えるスキルが求められます。

材料選定は一見すると「最適なものを選ぶだけ」のように感じるかもしれません。しかし、実際には多くのファクターを考慮し、複雑な意思決定を行う必要があります。例えば、材料の供給安定性や品質の一貫性、価格交渉、法規制への適合性などが絡み合い、選定業務は高度な調整力を必要とします。

材料選定で必要な確認事項

製造技術エンジニアが材料を選定する際には、以下のポイントを細かく確認します。これらをクリアしなければ、半導体製造における作業性や安定性、品質が損なわれる可能性があります。

1. 国内か海外か？

まずは材料の調達先が国内か海外かを判断します。海外からの調達はコストやリードタイムの観点で有利な場合がありますが、輸送中のトラブルリスクや、為替変動の影響を受ける可能性も考慮する必要があります。

2. 信用できるサプライヤか？

サプライヤの信頼性を評価することも重要です。以下のようなチェックが行われます

• 品質監査と工程監査の実施：サプライヤの製造プロセスや品質管理体制を直接確認します。
• 品質のばらつき管理：材料のばらつきが一定範囲に収まるよう管理されているかをチェックします。

3. 必要なドキュメントが揃っているか

信頼性のあるサプライヤは、以下のようなドキュメントが適切に提供できます。これらの資料を提示できるかどうかは、サプライヤの実力を測る一つの指標となります。

• QC工程表
• 品質保証体系図
• 検査規格
• 工程フロー
• 納入仕様書

4. 納入リードタイムとMOQ（最低発注量）の適正性

材料が必要な時に供給されなければ、製造ラインが停止してしまいます。サプライヤが提示する納入リードタイムが許容範囲内であるか、またMOQ（最低発注数量）が生産量を勘案して無理のない量であるかは非常に重要です。さもないと社内に材料在庫が多くなり大きな問題となってしまいます。

5. 使用期限は明確か？

半導体製造に使用される材料には使用期限があるものが多く、期限切れの材料を使用すると製品不良につながるリスクがあります。また過度に短い使用期限だとデッドストックとなってしまいます。そのため、リードタイムやMOQと合わせて使用期限の締結も製造が技術エンジニアにとって重要な確認項目です。

6. 利益を確保できる価格か？

価格面でも十分な検討が必要です。定期的なコストダウンが可能か？また価格の内訳を明確に提示しもらえるか？など材料費の透明性と、長期的なコスト削減の可能性は、材料やサプライヤを選定する際の重要なポイントです。

7. 要求仕様を満たしているか？

材料がユーザーや開発チームの要求仕様に適合していることは、最優先事項です。電気的特性や機械的強度、熱的安定性などの仕様がクリアできない材料は採用できません。少なくとも同等品をいくつか並べて比較表をつくり、コストを含めて多角的に1番要求仕様に近いものを検討するプロセスは必ず行いましょう。

8. 梱包仕様は適切か？

材料の梱包がロジスティクスや倉庫での取り扱いに適しているかも確認します。不適切な梱包は輸送中の破損リスクを高めるため、注意が必要です。私の失敗談ですが、直接工場へ入荷せず貸し倉庫で一時保管し、使用量に合わせて工場へデリバリーする体系を取ろうとした際、その材料の梱包サイズが貸し倉庫の棚サイズに適合せず、サイズを急遽見直すことになったことがあります。

まとめ

材料選定は、半導体製造プロセスの中で品質や製造安定性、作業性を左右する重要なプロセスであり、製造技術エンジニアは多岐にわたる要素を考慮しながら最適な選択を行う必要があります。

材料選定はサプライヤの信頼性やコスト、納期など、多くの要素を考慮したうえで最適な選択を行う必要があります。この業務には、技術的な専門知識とビジネス的な視点が求められるため、エンジニアリングの中でも非常に奥深い分野です。

「材料選定」というテーマを深く理解することで、半導体エンジニアの仕事の奥深さや責任感を感じられることでしょう。そして、就活や転職活動においても「半導体材料選定の重要性」を語れる人材になれば、企業側からの評価もきっと高まるはずです。

半導体業界を目指す方にとって、このような知識を事前に理解しておくことは、今後の就活や転職活動に大きなアドバンテージとなります。

もし、この記事で紹介した材料選定のプロセスに興味を持たれたなら、半導体業界で必要なスキルや知識を体系的に学べる就活エージェントの利用をおすすめします。例えば、半導体Jobエージェントやタイズなどでは、業界に特化した情報を提供し、企業とのマッチングをサポートしてくれます。

関連記事：新卒•転職の半導体企業就活なら業界特化型おすすめエージェント３選！

このように、業界に必要な知識を事前に吸収し、自分に合ったキャリアパスを描くために、ぜひプロの力を借りてみてください。これから半導体業界を目指す皆さんが、納得のいく第一歩を踏み出せることを応援しています！

新卒•転職の半導体企業就活なら業界特化型おすすめエージェント3選！

Aさん半導体業界に就職したいけどやってること難しそうだなあ。Bさんその上結構ブラックだって聞いたけど本当かな？TAKEYA ZONEそのお悩みについて、私が３０年以上の半導体業界経験からお答えいたします。「半導体業界への就職・転職を考えてい...

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2024.12.21

また現在ほど自動化への関心が高まっているタイミングはないと言えるでしょう。

会社の事業計画や方針で生産ラインを自動化することになったら、何から手をつけたらいいでしょうか？

半導体プロセスエンジニアにとって工場の自動化の目的は大きくは２つです。

1. 生産性の向上
2. 製品品質の安定化

プロセスエンジニア、製造技術エンジニアはこの２つの目的を達成し、利益アップを勝ち取らねばなりません。

この２つが得られないのであれば自動化しても意味はありません。

私は半導体メーカーで30年以上製造エンジニアとして、大規模増設や海外の工場展開も経験し、いまも現役製造技術エンジニアとして自動化やライン効率化を手がけています。

この記事では、技術者の仕事を志す人や、自動化をやり始めた若い半導体エンジニアの方に、生産ラインの自動化を進める上での３つの課題と、具体的な手順について、この道一筋の現役技術者の私が詳細解説してみたいとおもいます。

昨今の半導体生産ラインの自動化は従来と何が違う？

以前から「生産ラインの自動化」を進める動きはどんな分野の産業にもありました。

加工・組み立て・検査などを手作業から自動機にすることにより、人件費を削減し、リードタイムを短くするのが目的であることは今と同じです。

ではこれまでの生産ラインの自動化と、半導体生産ラインにおける最先端の自動化は何が違うのでしょうか？

大きく違う点としては、以下の３つの課題が挙げられます。

• 搬送
• 画像検査
• データの活用

この３つの課題に対して、あらたな付加価値を求めることになったことが、今までとのおおきな違いといえます。

どういうことなのか１つずつ見ていきましょう。

1.1搬送

搬送で大きく変化したのはロボットを使用するようになったということです。

産業用ロボットを用いて、シリコンウエハーなどの材料や半導体半製品の受け渡しをさせるのです。

ロボットによる受け渡しは同一設備内にとどまらず、設備間、ライン間の受け渡しも行います。

最近の産業用ロボットは複数の軸をもつ「多軸ロボット」が主流です。

従来は時間や手間のかかっていたハンドリングや方向転換も多軸ロボットなら難なくこなせます。

またハンドリングの先端ツールも色々なロボットアームが開発されています。

ロボットの進化により設備の搬送系はここ数年で大きく変化しました。

今まで人間の手でしかできなかった複雑な動き、柔らかい動きも可能となりました。

1.2画像検査

人による外観検査を画像認識により自動化するというテーマも確かに以前からありました。

しかし昨今の画像検査の大きな変化として、AIを使った学習機能をもった画像検査が出てきたことです。

人間による目視検査のNoGo判定には、良品・不良品どちらにも取れるグレーゾーンが必ず発生します。

しかし人間はなんらかの根拠を持って、グレーゾーンであっても的確に、時に柔軟に判定することができます。

しかし従来の画像検査は、ある検査基準を決めるとその基準だけを拠り所とします。

つまり融通がまったくききません。

明らかに良品としても良さそうなものでも、入力した条件にそぐわない部分がちょっとでもあれば、容赦なく不良の山を築くのです。

しかしAIの進化により画像検査が学習機能を持てるようになりました。AI半導体の市場と注目のメーカーについてはこちらをご覧下さい。

色々なパターンの画像情報を読み込むことからそれを経験として学習して、人間の判断により近い判断が可能となってきました。

1.3データの活用

これまでの日本のモノづくりは作業者のノウハウに頼ってきた部分が非常に大きかったのは事実です。

そこで最近は加工方法や品質の最適化・安定化が盛んに提唱されています。

それらを実現するには現場のデータが必要となります。

保全記録や生産記録、測定結果や生産条件の修正履歴などあらゆる生産データを収集する必要があります。

近年のIOT技術の発達によつて、製造現場の各装置から大量のログデータを収集して分析することができるようになりました。

さらには製造に関する設備や部門をネットワークで接続し、生産情報をリアルタイムで全社で共有することもできます。

ネットワークで接続できる範囲は当然海外の工場、協力企業間にも拡張することも可能となってきています。

このようにあらゆる生産活動の情報を活用し、以下の3ステップを踏み生産ラインの自動化を進めることが最近の自動化のトレンドとなっています。

1. 見える化
2. 分析・解析
3. 最適化・制御

工場のあらゆる状況を情報共有し、生産性の向上とリードタイムの短縮、品質の安定化を実現することが、最新の生産ラインの自動化の目標となっています。

生産ラインの自動化の課題は生産技術のスキル次第で克服できる

ロボットにより人間に近い、繊細かつ複雑な搬送が可能となりました。

またAIを用いた画像検査で人間に近い判定能力が得ることもできました。

さらにはIOT技術を駆使したネットワークの活用で、人間と同等以上の分析ができるツールもあります。

しかし生産ラインの自動化を実現するために、これらの最新技術をどのように駆使してどのように結果を出すかは生産技術者のスキル次第となります。

では生産ラインの自動化を推進する上で、生産技術者として求められる役割や能力とはどのようなものでしょうか？

以下の3つの内容を常に意識する必要があります。

• 加工方法や検査、自動化に関する情報・知識が豊富で自動化を推進できる能力
• 生産ラインの自動化の活動全体を見渡し、進捗を管理しながら随時方向性を決断できる能力
• 社内外の人たちと良好な関係を築き、連携をとりながらスムーズに業務を進めることができるコミュニケーション能力

その他、生産技術の職種、仕事内容と求められるスキルに関してはしたの記事も参考にしてください。

半導体プロセスエンジニアの仕事内容と求められるスキル

半導体プロセスエンジニアという職種をごぞんじですか？ものをどうやって作るかを考え、実際に形として実現していく仕事です。ものの作り方はどんどん進化していきますし、時代によって何に主眼を置いて作っていくかの考え方も刻々と変化していきます。また、...

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2020.02.29

生産ライン自動化の具体的な手順

先端の自動化生産ラインを構築し、生産性や品質を向上させていくには、ステップを踏んですすめていく必要があります。

一気にやろうとしてもうまくいかないことが多いでしょう。

マスタープランを立て未知のこと新しいことは実験や検証をしなければいけません。

またコストと納期は常に念頭に置いて進める必要があります。

お金や時間をかけすぎて完成しても誰もほめてはくれません。

また自動化は段階的に拡充させる必要があります。

将来のさらなる自動化のグレードアップのために「仕込み」を随所に散りばめておく必要があります。

考えられる拡張性も十分に検討しておくべきでしょう。

このように生産技術の課題は尽きることがありません。

それでは生産技術が考えるべき生産ラインの自動化の具体的手順を見ていきましょう。

3.1予算の確保

生産ラインの自動化に着手することになったならば、まず予算の確保が必要です。

当然自動化の規模や仕様によって金額はいろいろですが、プラン概要を示して社内で予算を確保する必要があります。

この時点では詳細な仕様は決まっていない部分が多いと思います。

過去の事例や文献などを紐解いたり、設備メーカーと話しをしたり、構想検討会を開催したりして、出来る限りの情報を集め現実的なプランを立案しましょう。

その上で費用対効果を考えて適切な予算を確保しましょう。

3.2現状工程の精査をおこなう。

生産ラインの自動化は現状工程に対して、生産性を高める活動ですので、現状工程の精査が必要です。

精査すべき内容を見ていきましょう。

3.2.1現状工程フロー

生産ラインの自動化を踏まえて現状工程のフローが最適なのかどうかを検討します。

「手作業ならば現場フローが最適だが、自動化するなら工程順を変更する方がいい」という場面も多々あります。

また自動化すれば不要な工程となる場面もあります。

矛盾が生じないように検討を重ねる必要があります。

3.2.1現状リードタイム

現状工程のリードタイムが長いのはなぜなのか、どの工程のどの作業がネックになっているのか？

つまり自動化をすれば1番効果が高いのはどこなのかを正確に把握する必要があります。

各工程毎に作業分析を行いどこに無駄があるのかを洗い出します。

3.2.2設備

生産ラインの自動化を推進する上では現場の設備の調査が重要です。

設備の調査のポイントを列挙してみます。

• どこを自動化すべきなのか？
• 速度ネックはどこなのか？
• 危険な部分はあるか？
• 生産情報は収集できる設備か？
• 消耗品は入手しやすいものか？
• 製造条件の設定は

このようなポイントに着目して、自動化に向けた調査を行い、自動化設備の構想を立案します。

3.2.3加工方法

設備の中で最もキーとなる部分は加工点です。

加工方法は物作りの根幹をなすものなので、生産ラインの自動化を行っても安易に製造条件は変更することはできません。

特に現状設備の温度、荷重、設定時間などは基本的な条件となりますので、必ず把握しておく必要があります。

3.2.3保全部品・消耗品

生産ラインを自動化するためには、保全部品や消耗品がどのように使われるかも十分に把握しておく必要があります。

保全部品や消耗品にかかるコストは決して小さくはなく、またそれらの交換頻度や交換時間によっては生産性を阻害するファクターともなります。

耐久性や使用数量なども十分に把握しておき、交換方法、供給方法など自動化の行う際には最適化できるようにします。

3.2.4人員配置

現状工程の人員配置はどうなっているかを把握して、どこを自動化し、何人の人員に改善できるかを検討する必要があります。

つまり人件費の効果がどれくらいになるかを見込むためです。

3.3目標の設定を行う

現状工程の精査が完了したら、自動化ラインの目標を設定します。

その目標により自動化の規模が決まります。

目的や、予算に応じた目標を設定する必要があります。

目標設定すべき項目は以下のようなものです。

• 回転数・タクト
• 稼働率
• 歩留まり
• 生産数量
• 作業性
• 人員配置
• コスト

3.4自動化設備の構想

今度は設定した目標を達成するために、具体的な設備構想を開始します。

将来の拡張性を意識するならば、先に解説しました「搬送」「画像検査」「データ収集・見える化」にフォーカスした自動化設備の構想が必要となります。

いろんな部門の人を交えてブレインストーミングを行なって立案し、ブラッシュアップしていく必要があります。

3.5設備製作

設備の構想ができたら、いよいよ設備の製作に取り掛かることとなります。

設備の選定をするために自社の設備開発部門を含めてメーカーの選定を行います。

こちらからは要求仕様書、構造図、安全基準などを準備して打ち合わせを行います。

構想に1番即した仕様や価格、納期が実現できるメーカーを総合的に判断します。

先端の自動化を進めるとなるとロボットを用いた搬送、データ収集、見える化、分析など製作が必要なツールは多岐に渡ります。

分担や担当を明確にした一覧表をつくり、進捗を管理する必要があります。

3.6設備立ち上げ

設備が工場に設置されれば生産ラインの立ち上げにかかります。

往々にして、自動化ラインがすんなりと立ち上がることはありません。

立ち上げ途上でいろんなトラブルが発生すると思います。

生産技術はそのひとつひとつに対応していかなくてはなりません。

内外の担当分野の専門家にも対応してもらいながら生産技術は全体を把握しなければなりません。

どの工程が遅れているか？

もっとも根が深いはどの工程のどんな課題なのか？

このようなことを常に意識しながら、状況に応じて優先順位を決めるのも生産技術の仕事です。

3.7生産ラインの評価

設備の立ち上げが完了すれば、今度は生産ラインの評価を行います。

回転数や稼働率、作業性や保全性など生産性の評価はもちろんのこと、歩留まりや特性、外観など自動化された生産ラインで生産された製品の評価も行います。

特に製品の不良の分析・解析は重要です。不良の分析・解析により生産ラインの不具合箇所が見えて来る場合が多々あるからです。

組織によっては、デバイス評価は「製造技術」というセクションが担当することが多いですが、生産技術者は不良品は全数確認して、自動化した生産ラインのブラッシュアップの材料とすべきです。

それらの結果を関係者へレビューし、合意できたならいよいよ量産開始となります。

不良低減・コストダウン

量産が開始されても、生産技術には課題が残ります。

量産移管された当初は生産ラインを目標の歩留まりまで引き上げるのは生産技術が担当すべきでしょう。

というのも色々な新規開発要素を含んだ自動化ラインであるなら、不具合の対処方法も新しいわけで、どのような対応をすればいいかを製造側や、保全部門等に伝えていく必要があります。

それらのノウハウを技術標準や、作業標準として標準化することも必要ですし、チェックシートや管理図を作成し日々の傾向管理を行い予防保全していくことも必要でしょう。

まとめ

• 生産ラインの自動化の目的は大きくは、「生産性の向上」と「品質の安定化」です。
• これからの自動化は、「搬送」「画像検査」「データの収集と活用」に付加価値を与えたもので、従来の自動化と大きく異なります。
• 搬送はロボットを多用し、画像検査はAIを導入した学習機能が、付加されます。
• またIOT技術者の発達でネットワークを駆使して監視（見える化）→分析・解析→最適化が可能となりました。
• これらの技術を取り入れながらステップを踏んで自動化を押し進めることは紛れもなく生産技術の課題です。
• 生産ラインの自動化の良し悪しと課題の克服は生産技術のスキル次第です。
• 自動化推進の課題解決には、仕事の手順を理解し生産技術者としてのスキル、能力アップのための自己研鑽が常に必要となります。

生産技術者に対する要求は非常に多岐にわたります。

人と良好な関係を維持するコミュニケーションも必要な仕事です。

仕事の難易度も高く規模も大きい仕事が多く激務となることが多いです。

しかし完成時の達成感と、生産ラインの自動化推進などで得られる経験値は多大なものがあります。

最後までお付き合いいただきありがとうございました。

ものの作り方はどんどん進化していきますし、時代によって何に主眼を置いて作っていくかの考え方も刻々と変化していきます。

また、半導体プロセスエンジニアは、半導体製造プロセス全体に関わる重要な役割を担っています。前工程（ウェハー加工）から後工程（パッケージング・組み立て）に至るまで、さまざまな工程を分担・担当し、製品の品質向上や効率化を図ることも求められます。

この記事では、半導体プロセスエンジニアの仕事内容や必要なスキルについて、前工程と後工程の視点を交えて詳しく解説します。さらに半導体業界を目指す方に就活・転職活動に必要な情報も合わせてお伝えしたいとおもいます。

半導体プロセスエンジニアの役割

半導体プロセスエンジニアは、製造工程を通じて半導体製品の品質、コスト、納期を最適化するために重要な役割を果たします。彼らは、設計段階から製造に至るまで、工程ごとに発生する問題を解決し、製品を市場に供給する過程を支えます。特に、製造プロセスの改善や効率化を進め、競争力のある製品を生み出すための中心的な役割を果たします。

前工程のプロセスエンジニア

前工程では、半導体ウェハーの作成と微細な回路の加工が行われます。この段階では、光リソグラフィー、エッチング、化学蒸着（CVD）などの技術を用いて、シリコン基板に回路パターンを形成します。ウェハーの品質管理と最適化が重要で、微細な欠陥が後の工程に影響を及ぼすため、慎重な監視とデータ分析が求められます。

後工程のプロセスエンジニア

後工程では、完成した半導体チップをパッケージに組み込み、外部端子との接続を行います。ダイボンディングやワイヤボンディングを用いて、チップとパッケージの間に電気的な接続を行います。その後、封止技術を使って半導体を外部環境から保護します。その後半田付や測定、検査を行い製品出荷までをカバーします。

4. 半導体プロセスエンジニアの業務の流れ

1.ライン構想

プロセスエンジニアは、立案された事業計画に基づいて、対象となる製品の数量、品質、価格、納期などを精査し製造ラインを構築するために、最適な設備配置や作業フローを設計します。これには、生産性や品質向上を目指したレイアウトの決定も含まれます。

生産ラインの自動化についての構想・進め方についてはこちらの記事も参考にしてください。

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2.設備構想

ラインの構想が完了したら想定した加工方法がうまくいくかどうか予備実験をおこない、
結果がOKであれば半導体の製造に使用する設備の選定や設計を行います。設備の仕様や導入計画を立案し、製品の品質や生産効率を最大化できるようにします。

設備は社内の設備開発部門による内製の場合もありますし、外部の設備メーカーに発注する場合もあります。

3.ライン・設備立ち上げ

設備製作が終わり工場に搬入・設置されたら立ち上げを行います。

新しいラインや設備を導入する際の立ち上げ作業もプロセスエンジニアの仕事です。設備の稼働確認や試運転を実施し、ラインが安定して動作するように調整します。

メカ担当者、電気・ソフト担当者、製造や保全担当者に協力してもらいながら想定した動きとなるまで粘り強く調整作業を行います。

4.帳票類の作成と標準化

ラインを生産技術から製造側にリリースするには標準書や帳票類の準備が必要です。電化製品を買ったのに取説がないと困りますよね。生産ラインや設備に関しても同じで、生産の安定性を保つために、帳票類の作成と標準化を行います。これにより、作業手順や工程運用の基準を明確にし、品質のばらつきを防ぎます。

5.製品立ち上げ

新しい製品の製造を開始する際には、製品立ち上げを担当します。試作・量産のプロセスを通じて、製品が市場に出るための準備を整えます。いくら設備が動いていても製品の機能が十分でないとラインの完成とはいえません。
これらの仕事もプロセスエンジニアが行う場合もあれば、会社によっては製造技術という部門が担当する場合もあります。

これらの結果がベンチマークに対して、同等または同等以上となって初めて製造側にラインをリリースする事ができます。

6.不良低減・稼働率アップ

量産移管会議が終わり、生産技術から生産ラインが製造側にリリースされたらいよいよ量産が開始されます。ラインの立ち上げ当初は歩留まりが安定しません。予期せぬ不良項目もどんどん出てきます。製造過程で発生する不良品をしらみ潰しに観察して問題点を洗い出し、改善策を講じます。これにより、ラインの稼働率を向上させ歩留まりアップを行います。

7.コストダウン

最後に、製造コストを削減するための工夫を行います。設備や材料の無駄を省き、効率的な生産体制を構築することが求められます。

量産が開始され軌道にのってきたら、設備の保全部品や消耗品にも注意を向けましょう。半年も生産をすればいろいろな情報が集まります。生産記録や保全記録、チェックシート、現場への聞き取り情報などいろんなコストダウンのネタを探しましょう。

半導体プロセスエンジニアの仕事内容とスキルまとめ

プロセスの設計と最適化

半導体プロセスエンジニアは、まず製品に最適な製造プロセスを設計し最適化を図ることが必要です。最も効率的で品質の高い製造方法を見つけ出します。

工程管理

次に、設計したプロセスを実際の製造現場で実行し、問題が発生した場合には改善策を講じます。製造工程で更なる最適化を進め、品質やコスト、納期の改善に取り組むことが求められます。

品質管理と品質改善

プロセスエンジニアは、製造中の製品の品質も管理し、品質問題が発生した場合には迅速に対応します。品質管理の一環として、定期的なテストや評価を実施し、改善策を講じることが重要です。　

生産ラインでの技術サポート

また、半導体製造の現場で発生する問題に対して、技術的なサポートを行うこともエンジニアの役割の一部です。製造ラインの効率を維持し、安定した製造環境を提供するために、エンジニアは現場におもむき直接支援を行います。

半導体業界で働くためのキャリアパス

半導体プロセスエンジニアは、製造業界において非常に重要な役割を果たす職種です。エンジニアとしてのキャリアを築くには、まずは半導体製造の基礎を理解し、技術的な知識を深めることが必要です。その後、さまざまな製造技術を習得し、プロセスの設計や最適化を担当するポジションへとステップアップしていきます。

半導体プロセスエンジニアは、前工程と後工程の両方を通常両方手がけることはなく、担当がわかれていますが、今後のキャリアを目指すには両方の知識を得ることは非常に強いと思います。

半導体プロセスエンジニアの役割は、製品の品質向上、製造効率の改善、コスト削減などに大きく貢献し、半導体業界における競争力を維持するために欠かせない存在なのです。技術的な知識や問題解決能力を活かし、日々進化する製造技術に対応し続けられるよう日々の自己研鑽が求められる職種です。

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