表面検査装置とは、製品表面の凹凸や傷、異物などの欠陥がないか検査をする装置です。フィルムやガラス、金属板などの連続して生産される製品が対象であり、工場の生産ラインなどで活用されています。
表面検査装置は検査部と画像処理を行う制御部で構成されています。光源である投光器から検体(製品)に光を当て、CCDカメラなどの受光器で認識して電気信号に変換し、パソコンなどのハードウェアを用いて欠陥検出を行う仕組みです。
※2021年4月26日時点、Google検索「欠陥検査装置」の上位15社の検査ユニットメーカーのうち、起伏面・表面検査ができる外観欠陥検査装置を扱っているメーカーの製品を紹介しています。
| 製品名 | 精度 (最小単位) |
生産体制 | 認証 | 検査方式 | 検査項目 |
| サーフェースビジョン | 記載なし | 記載なし | 記載なし | カメラ | 板破断の原因となる疵 |
| AIRIS-SP | 0.12mm | 自社一貫 | 記載なし | カメラ | SPOT、ムラ、スジ |
| MIYABI 7 | 記載なし | 記載なし | 記載なし | レーザースキャン | 穴径のズレ、ビア底不良 |
| SICA88 | 記載なし | 自社一貫 | 記載なし | レーザースキャン (フォトルミネッセンス) |
表面欠陥、エピ膜付きウェハ内部の基底面内転位(BPD)、積層欠陥(SF)など結晶欠陥など |
| ZEBBRA | 30μm | 記載なし | 記載なし | カメラ | 検査対象物の表面についた傷や異物、凹凸 |
メリット
レーザースキャン方式では光の反射度合いによって傷などの欠陥を検出するため、色や像に基づいて検査するカメラ方式と比べてより正確な検査が可能です。
また、検査装置と別に光源装置を用意する必要がなく、設置環境を問わず再現性の高い検査結果が得られる点もメリットです。
デメリット
カメラ方式による画像処理のように撮影をするわけではないため、色味や形状などの変化を検知することは困難です。
メリット
高解像度カメラを用いて撮像するため、検査のためのマスタ画像などを取得できます。形状の変化だけでなく、色味、色ムラについて詳細な検査を実行することが可能な点もメリットです。
デメリット
色ムラやロット違いによって生じるノイズの影響を受けやすいため、検査精度はレーザースキャン方式に比べてやや劣ります。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | HDI基板、フレキシブル基板 |
| メーカー名 | SCREEN PEソリューションズ |
MIYABI 7は、dエンドユーザーの指示書内容を入力するだけで簡単に検査条件を最適化できるセットアップステーションが搭載されています。
セットアップ操作全体はおよそ15分で完了するため、無駄な時間をかけずに装置を使い始められます。
またMIYABI 7には独自開発の多角ラインドーム型照明機能が備えられており、様々な光源パターンを認識できます。これにより、従来の検査装置では認識が困難だった基板もムラなく検査できるようになりました。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 自動車部品、SiCパワーデバイス |
| メーカー名 | レーザーテック |
SICA88は、ウェハ表面のエピ欠陥やスクラッチなどの表面欠陥に加えて、エピ膜内部の基底面内転位(BPD)や積層欠陥(SF)といった結晶欠陥を同時に検出・分類・分析できます。
表面欠陥と結晶欠陥を同時に判定することで、高感度な原因追及を可能にしています。
欠陥検査結果は高解像度レビュー画像として取得できるほか、高精度自動欠陥分類(ADC)機能を使えば検出された欠陥項目を細かくカテゴライズできるため、欠陥レビューを製造プロセスに生かすことができます。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 自動車部品(オイルフィルター)、自動車本体(鉄鋼) |
| メーカー名 | アメテック |
サーフェースビジョンはアメリカに本社を構えるアメテック社の製品で、北米、日本、欧州、アジア、南米、ラテンアメリカなどを拠点として世界各国で欠陥検査装置の導入事例を持っています。
その豊富な支援実績に基づいて開発されたサーフェースビジョンには、アメテックが蓄積したノウハウが詰め込まれています。
具体的にはは、ラインカメラと高輝度LED技術を掛け合わせることで、紙やフィルムなどの連続で流れる対象物の表面にキズなどの欠陥がないかを検査できます。アルゴリズム解析による自動検査や、画像処理方式による高精度な欠陥判定も可能です。
| 検査精度 | 0.12mm |
| 検査対象 | 自動車部品 |
| メーカー名 | アヤハエンジニアリング |
AIRIS-SPは高速ラインにおける高分解能を強みとしており、速度250m/分の場合でカメラ画素数4092bitの場合では駆動周波数320MHz、分解能0.06mmの高分解能を誇ります。
使用言語も日本語だけでなく英語、中国語、韓国語の計4ヶ国語に対応しているため、グローバルな製造現場でも活用しやすい仕様になっています。
またAIRIS-SPは、検査対象物のムラやスジなどの欠陥を画像処理することでシミュレーションできます。
実際の検査では、検査結果のピーク値に基づく従来の検査装置と異なり、検出された欠陥の平均値に基づいて濃淡分けを行うことで、欠陥をより詳細に種類分けできます。
| 検査精度 | 凹凸:100μm~、スリキズ:30μm ~、異物や汚れ:100μm~ |
| 検査対象 | 液晶テレビやスマートフォン、フラットパネル、 自動車内装部品、家具、衛生用品、自動車ボディなど |
| メーカー名 | タカノ株式会社 |
スリット光を活かした光学系と独自のアルゴリズムを採用した光学ユニットで、検出力・汎用性・経済性を実現。とくに汎用性が高く、起伏面検査のほか小型立体物検査や中・大型立体物検査も可能。検査対象物の大きさや形状を問わずに設計可能なため、さまざまな検査対象物の傷や異物、凹凸などを検出してくれます。
また、オフライン検査からインライン全数検査までさまざまなライン構想に対応しているほか、表裏同時検査も行えるのも特徴です。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 傾斜面や起伏形状、R面のある対象物など |
| メーカー名 | 株式会社 東京精密 |
ワイドレンジハイブリッド検出器の搭載により、表面粗さと輪郭形状の同時評価を可能にしています。傾斜や起伏、R面などの形状でも高精度検査が可能。これまで別々に行っていた表面粗さと輪郭形状の検査を1台の装置で行えます。
また、サーフコム NEXでは駆動速度を向上させており、準備から測定まで短時間で効率よく行えます。さらに温度変化のある環境でもスケールの伸縮補正をリアルタイムで行えるため、20±5℃の温度範囲での検査精度を保証しています。
| 検査精度 | 10μm |
| 検査対象 | 傾斜面や起伏形状、R面のある対象物など |
| メーカー名 | 互大商工・バンテクニカ・大石測器 |
超高速で表面検査を行える表面欠陥検査装置で、これまでの目視での検査では検出できなかった微細なキズを短時間で検出できます。材質を問わずに検査を行うことができ、カテーテルや医療向けパイプといった医療材料のキズも瞬時に発見できるのが特徴。
検査装置に搭載されている非接触スリップリングは、固定側と回転側に隙間が生じている構造で、装置内で得た情報をパソコンなどに転送できるようになっています。
| 検査精度 | 1.5µ(オプションにてサブミクロンにも対応) |
| 検査対象 | ウエハ、半導体チップ、LEDチップなど |
| 製作会社名 | 株式会社ヒュ-ブレイン |
3CCD 200万画素カラーカメラを装備した「HM-256」では、ウェハや半導体チップ、LEDチップなどの外観検査が可能です。複数チップの検査を1視野で行えるうえ、1回の検査で複数のレシピを使用可能。さらにオートローダーによる排除機構も装備しており、NGと判断されたチップの高速排除も行ってくれます。
なお、画像分解能は1.5~5µですが、オプションとしてサブミクロンの分解能をもつ組込用顕微鏡も用意しています。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 半導体デバイス、半導体ウェーハ |
| 製作会社名 | 株式会社オプティマ |
半導体デバイス製造に対応した「RXW-1200D」のほか、ウェーハ製造工程に対応した「RXW-1200F」もラインアップ。オプティマ独自のレーザー応用技術とセンサ・画像処理技術を採用しており、高感度検査を実現しています。
「RXW-1200D」にはADR機能やADC機能を搭載しており、欠陥品を自動で抽出&分類。「RXW-1200F」にはエッジグリップハンドリングオプションを用意し、ウェーハにダメージを与えずに検査を行います。
| 検査精度 | 要問合せ |
| 検査対象 | 無地シート・フィルム全般・紙・不織布など |
| 製作会社名 | フロンティアシステム株式会社 |
フィルムやシート、不織布や紙の検査におすすめの装置です。検査システムが一体型になっているため、インライン・オフラインのどちらでも使用可能。PCベースと画像処理装置の2タイプを用意しています。
操作を行うタッチパネルは直感的な操作が可能であり、欠点検出画像をリアルタイムに表示。欠点情報はマップ上表示やリスト表示が可能なため、検査結果を把握しやすいのもポイントです。なお、ハードウェアのカスタマイズも可能です。
| 検査精度 | 要問合せ |
| 検査対象 | フィルム・ガラス・金属箔・積層板・樹脂・鋼板・紙・不織布・ゴム・食品など |
| 製作会社名 | 池上通信機株式会社 |
PIE-650は、フィルム・鋼板・紙・不織布などシート状の対象物の欠陥検出に対応する表面検査装置です。
新開発のアルゴリズム搭載により、異物・キズ・汚れ・ムラ・打痕・ピンホールなど多岐にわたる欠陥を検出できます。
最大850MHzの高速スキャンカメラに対応するほか、欠陥マップ・データ画像・統計情報など各データの表示、検査ニーズに合わせてシステム構築しカスタマイズできるなど、高い性能と操作性により高速・高精細な欠陥検出が可能です。
| 検査精度 | 1.8μm |
| 検査対象 | 光学フィルム、タッチパネル、シート表面、基板など |
| メーカー名 | 株式会社 中央電機計器製作所 |
1.8μmの光学分解能で高精細な欠陥検査を実現しています。タッチパネルや光学フィルム、金属表面、基板などの検査が可能。見落としがちなキズや異物、パターン欠陥、配線凹凸などを検出できます。検査結果は自動で保存できるのも便利。
| 検査精度 | 透明ガラス基板0.2μm、Siウエーハ0.1μm |
| 検査対象 | Siウエーハ、透明ガラス基板、サファイア基板、LTウエーハ、SiCなど |
| メーカー名 | 株式会社 山梨技術工房 |
ウエーハの表面欠陥検査と自動搬送が可能な「YPI-MX-FOUP」や「YPI-MX-SMIF」のほか、パーティクルスキャナーによって潜傷なども検出できる「YPI-MX-Θ DC」もラインアップ。その他にも「YPI-MXシリーズ(自動搬送)」「YPI-MXシリーズ(マニュアル)」があり、サンプル測定サービスも利用できます。
| 検査精度 | 2mm以上 |
| 検査対象 | シーツ、包布 |
| メーカー名 | 東都フォルダー工業株式会社 |
東都フォルダー工業の表面検査装置「VMS-GL-700」では、シーツや包布の欠陥検査を行えます。白板と黒板の両方を用いてシミやカビ、黒汚れや破れなどをチェック。柄物シーツや濃色シーツなどの判別が難しい対象物でも検査可能。シワ緩和ロジックにより、しわによる誤作動も防いでくれます。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 成形(プラスチック、ゴム)、基盤、金属製品、ガラス製品など |
| メーカー名 | アインド株式会社 |
プラスチックやゴムなどの成形や基盤、金属製品やガラス製品の異物や黒点、割れ検査、寸法計測などを行えます。柄や模様のある対象物でも検査が可能。エリアカメラとラインカメラ両方に対応できるため、インライン化を検討している企業にもおすすめです。
| 検査精度 | φ0.2μm |
| 検査対象 | Si(シリコン)ウエハ |
| メーカー名 | 株式会社ジャステム |
ジャステムの表面検査装置VSI-01は散乱光検出方式を採用しており、レーザー光をウエハ表面に照射して欠陥を検出します。たとえばパーティクルなどの異物や表面欠陥、キズ、表面粗さなどの検査が可能。サイズφ5、6インチ、厚み700~800μmのシリコンウエハが対象です。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 冷延鋼板、表面処理鋼板、コイル(冷延・酸洗)、アルミ、ステンレスなど |
| メーカー名 | 株式会社ヒューテック・オリジン |
ヒューテックオリジンの表面検査装置には、従来型のほかに画像処理速度や判定能力が向上した次世代型も用意されています。26種類の特徴量を設定でき、従来ではできなかった欠点名称の分類も可能。また、さまざまな画像検査システム装置も提供しており、鋼板検査やカラー合板検査、穴あき検査などを行うことができます。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | ウェハ |
| メーカー名 | ハイソル株式会社 |
ハイソルが取り扱っている表面欠陥検査装置はウェハの検査に特化しており、検査プロセスを自由に設定することでウェハ表面のさまざまなタイプの欠陥を検査できます。ウェハ検査に最適な環境を構築するために、3軸に傾斜・回転を行なえるチャックとブライトライトが搭載されているのも特徴です。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 記載なし |
| メーカー名 | 株式会社ヒューモラボラトリー |
ポリッシュ・エッチングブランクに対応可能なキズ検査装置です。水晶ブランクを回転テーブルへと供給することで外観検査を実施。検査したあとは判定結果ごとにBOXへと自動で分類します。カスタマイズすることも可能で、要望に合った検査機を提供。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 車載・家電などの成形加工部品など |
| メーカー名 | シリウスビジョン株式会社 |
誰もが使いやすい操作性が魅力的なS-Box。目視確認が困難な微細なピンホールを確実に検出でき、任意場所の寸法・印刷ずれ・位置ずれ・傾きずれなどを計測可能です。画像検査のソフトウエアである「FlexVision」を搭載しています。
| 検査精度 | 記載なし |
| 検査対象 | 金属プレス製品、金属塗装製品、プラスチック製品、チューブ等の容器など |
| メーカー名 | 株式会社電算 |
Observe AIは、撮影した画像をもとにAIがリアルタイムで解析する外観検査システムです。少量の良品画像のみでAIを作成できるため、学習用に不良品画像を用意する必要はなし。画像を準備する手間がかからないため、多品種少量生産の製造現場でも運用できます。また、外観検査と寸法計測を同時に実行できるのもObserve AIの強みです。
| 検査精度 | 製品によって異なる |
| 検査対象 | 電子基板 |
| メーカー名 | 株式会社レクザム |
電子基板の外観検査を行う「Sherlockシリーズ」は、1960年から60年以上の歴史を有する株式会社レクザムの製品であり、2018年モデルからは従来の2D検査だけでなく3D検査にも対応した自動光学検査装置を提供しています。基板上にマウントした部品の実装状態について高精度カメラと画像処理技術による自動検査が可能です。
| 検査精度 | 製品によって異なる |
| 検査対象 | 電子基板 |
| メーカー名 | 株式会社ペントロンジャパン |
EAGLE 3Dシリーズは自動光学検査(AOI)のシステムをベースとした3次元基板検査装置です。8方向からの光学測定などを活用することで死角発生のリスクを可能な限り抑えつつ、3D映像解析技術を通してハンダ付けの状態や製品の種類といった情報を速やかに検査して分類します。パーツライブラリも有しており製品の確認もスムーズです。