基板のレーザーマーキングとは｜トレーサビリティ導入の基礎とコスト

2024年10月9日2026年7月10日

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プリント基板のトレーサビリティ管理に欠かせないのがレーザーマーキングです。基板1枚ごとに2次元コードやシリアル番号を直接印字することで、「いつ・どのラインで・どのロットの材料で作られたか」を追跡できるようになります。この記事では、レーザーマーキングの基礎、メリット、導入コストの考え方を初心者向けに解説します。

プリント基板の品質管理をより効率的に行い、コストや手間を減らしつつ高精度な印字を実現したいと考えるエンジニアは多いでしょう。

レーザーマーキング技術を用いたプリント基板のトレーサビリティ向上と品質管理の強化について詳しく説明します。

レーザーマーキングの導入によって、製品の識別や追跡が容易になり、結果として製造コストを削減しながら生産性を高めることが可能です。

エラーの削減やメンテナンスの簡素化を通じて、全体の製造工程の効率を向上させることが期待できます。

レーザーマーキングがどのように製造プロセスを改善するのか、詳しく見ていきましょう。

この記事の目次（クリックでジャンプ）

レーザーマーキングの基礎

項目	内容
レーザー技術を使った印字	基板表面にレーザーを使用してシリアル番号や製品コードなどの情報を直接印字します。この方法は非接触であるため、印字が摩耗することなく長期間保持されます。
マーキングの目的	製品の個別識別を行い、品質管理やトレーサビリティを容易にします。これにより製造工程の効率が向上し、不良品の追跡や品質の可視化が容易になります。

レーザーマーキングの使い方

印字の工程
- 基板実装開始前に、レーザーマーカーで必要な情報を印字します。
  その後、基板はSMT工程で部品実装、リフローはんだ付け、AOI検査と入って行きます。
  レーザーマーキングは高速かつ正確で、製造ラインのスループットを低下させずに情報を追加することが可能です。
装置の特徴
- 主に使用されるのはCO2レーザーマーカーで、金属以外の材料や基板に対して安定した印字を提供します。
  基板の材質によってはファイバーレーザーも使用され、これによりさらに高精度な印字が可能です。
  ファイバーレーザーは特に高精度で、複数の素材に対応可能であるため、製造現場での幅広いニーズに応えます。
- レーザーで印字された情報は湿気や高温などの厳しい環境下でも保持されるため、長期的な品質の確保に貢献します。
注意点
- 印字を行う位置は部品取り付けに干渉しないように選定します。
  基板上で部品が配置されていない箇所や信号線が通っていない箇所に印字を行うことが重要です。
  また、印字後の粉塵を除去するための適切なクリーニングが必要です。
  クリーニングを怠ると、後工程での接触不良や異物付着、品質トラブルの原因となる可能性があります。

製造業の現場力とマネジメント

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レーザーマーキングのメリット

メリット	説明
高精度・高速印字	細かい文字やバーコードを高精度に印字でき、1秒間に最大2,000文字の印字が可能です。これにより、製造スピードを落とさずに重要な情報を追加することができます。
長持ちする印字	摩耗や色あせに対する耐性が高く、厳しい環境下でも情報を長期間保持します。特に湿度や温度の変化に対して安定しており、品質を確保できます。
消耗品不要でコスト削減	レーザー印字はインクなどの消耗品が不要で、ランニングコストを抑えることができます。消耗品管理や交換の手間が省けるため、メンテナンスも簡便です。
柔軟な印字内容変更	プログラムを変更するだけで異なる製品に対応でき、市場の変化に即座に適応できます。これにより、生産ラインの柔軟性が向上し、多品種少量生産にも対応できます。

効率化できること

効率化の内容	説明
自動化による効率アップ	自動化により手作業を減らし、ヒューマンエラーを最小限に抑えながら効率を向上させます。標準化された品質を保ち、全体的な製造精度も向上します。
連続クリーニングの導入	印字後の粉塵を自動で除去し、生産ラインの効率を高め、製品の品質を維持します。これにより、接触不良やはんだ付け不良のリスクを減少させ、最終製品の信頼性を向上させます。
多品種少量生産への対応	プログラム変更のみで新しい製品に対応できるため、生産の柔軟性が向上します。小ロットの生産や短納期の変更に迅速に対応し、顧客の多様なニーズにも応えられます。
コスト削減	インク不要でランニングコストを削減でき、メンテナンスの手間も少ないため総コストが低く抑えられます。自動化と高耐久性により、長期的な運用でも優れたコスト効率を実現します。

購入コストと運用コスト

購入コスト

レーザーマーカーの価格は数百万円から数千万円に及びますが、長期的にはコスト効率の向上が期待できます。

初期投資を抑えるためにリースを検討することも可能です。

適切なモデルを選ぶことで後々の運用コストを最小限に抑えることができます。

運用コスト

レーザーマーカーはインクやトナーなどの消耗品が不要で、運用コストは比較的低く抑えられます。

定期的な点検や清掃を実施することで機器のパフォーマンスを長期間維持することができ、電力消費やクリーニング装置のメンテナンスが主な運用コストに含まれます。

適切なメンテナンスは機器の寿命を延ばし、故障を防ぐことで運用コスト全体の削減にもつながります。

また、部品の交換が必要な場合もありますが、その頻度は少なく、トータルでのコストは安定的に抑えられます。

印字できるバーコードや文字の種類

項目	種類
バーコードの種類	1次元バーコード（JANコード、CODE39、CODE128など）、 2次元コード（QRコード、データマトリックスなど）。
文字の種類	英数字（大文字・小文字）、日本語（ひらがな、カタカナ、漢字）、記号、ロゴマークや図形も印字可能です。

レーザー印字装置はこれらのバーコードや文字を高精度で印字し、製品の追跡と管理を効率化します。高い精度と柔軟性を持つため、製造現場におけるさまざまなニーズに応えることができます。