液晶・半導体業界における画像センサ導入事例（その他事例）

画像センサは液晶・半導体業界のさまざまな検査工程で導入されています

ウエハ着座確認（中心座標検出）

ウエハの中心座標を検出します。従来の画像センサは、ノッチ部分や背景の影響を受け、正確に端面を判別できないケースもありました。そのためウエハ中心の誤検出も発生していました。

XG-X/CV-Xシリーズならウエハの一部の円弧から仮想円を求め、ウエハの中心座標を検出し、着座位置を正確に確認できます。計測ポイントを最大5,000点まで増やせるトレンドエッジ機能によって位置決めの正確性が向上し、同時にウエハの枚数や倒れ検査も可能です。超小型カメラも用意しており、設置場所にも困りません。

表示デバイスの外観検査

表示デバイスの検査を行います。従来は、エリアカメラで表示デバイスの外観検査を実施していましたが、照明ムラが発生しやすく、安定性に欠けていました。

ラインスキャンカメラを用いれば、広範囲において同一の照明条件で検査が可能になり、照明ムラが生じやすい液晶パネルなどの外観検査の安定性が飛躍的に向上します。従来であれば、エリアカメラからラインスキャンカメラに変更する際に機器との相性や設定の変更、プログラミングが必要でしたが、XG-X/CV-Xシリーズはエリアカメラと同じ感覚でラインスキャンカメラが利用できます。エリアカメラとラインスキャンカメラの混同使用も可能なので、将来的な使用変更にも柔軟に対応します。

トレー上の有無検査・方向判別検査

トレー上の有無検査・方向判別検査のような広い視野の検査を行う場合、検査領域を分割し、複数のエリアカメラで撮像する必要がありました。そのためタクト・コスト増につながっていました。

エリアカメラをラインスキャンカメラに置き換えることで検査領域の分割が不要になり、タクト・コスト増の改善が可能です。またカメラを動かす必要もなくなり、それに伴うロボット制御や段取り替えの手間も大幅に削減できます。XG-X/CV-Xシリーズならエリアカメラとラインスキャンカメラの両方に対応しているので、設備の入れ替えも最小限で済みます。

太陽電池セルの色検査

画像処理で太陽電池セルの色検査を実施しましたが、照明が均一に照射できず、誤検出が発生していました。そのため目視検査も行っていましたが、担当者による判別基準の差があり、製品品質の統一が困難でした。

XG-X/CV-Xシリーズの「ファインカラー処理」を活用すれば、照明の照射が不均一でも明暗情報を無視し、色の変化のみを検出可能です。これにより不良品流出のリスクを抑えることができ、さらに検査工程の効率化により生産性向上が実現します。

半導体表面のバッドマーク検出

半導体表面のバッドマークを検出します。従来は照明選定が難しく、汚れや刻印とバッドマークの判別が困難でした。そのため目視検査が必須で人件費がかかっていました。

XG-X/CV-Xシリーズであれば、ファインカラー処理により微妙な色の差も判別できるため、正確にバッドマークのみを検出可能です。これにより不良品の流出を防ぎ、さらに自動化による省人化を実現します。

ICのリード端子曲がり検査

ICチップのリード端子の曲がりを検査します。従来は微細な変化を画像センサで判別できず、安定した検出が困難でした。また、リード先端の基準直線とリード端子のエッジ位置までの距離を幾何演算によって個別に算出していたため、演算の手間もかかっていました。

XG-X/CV-Xシリーズは2100万画素＋高速処理に対応した画像センサが設定されているので、従来は検出が困難だった微細な変化も捉えることが可能です。さらにトレンドエッジ欠陥モードなら演算式の作成が不要で、曲がりの発生部分だけを公差設定一つで検出できます。

太陽電池電極パターン切れ

太陽電池の電極パターン切れを検査します。従来は目視検査を行っていましたが、見逃しが発生することもあり、安定した検査を実施するには検査人員を増やす必要がありました。

XG-X/CV-Xシリーズであれば2100万画素の高解像カメラもあり、高精度な検査が可能です。目視検査に比べて効率も格段に高く、1台で検査員数人の作業内容をカバーします。さらに検査の安定性を高める前処理も充実しており、目視検査では見逃しが発生してしまう欠陥も確実に検出できます。

LCDセグメントのチェック

LCDセグメントの点灯・表示を検査します。従来は目視で検査していましたが、検査漏れが発生しやすく、人件費もかかっていました。

画像処理を活用することで、LCDセグメントの表示チェックを自動化できます。XG-X/CV-Xシリーズは、高速処理に対応した画像センサをラインナップしているのでインラインで検査ができ、人件費削減に加えて生産効率向上にも効果的です。点灯不良はもちろん、点灯照合も同時に行えます。

BGAのボール位置検査

BGA（Ball Grid Array）の位置検査を行います。従来は専用の検査システムを利用し、最終的に目視で検査していたため、手間と時間がかかっていました。

XG-X/CV-Xシリーズであれば、GBAのボール・パターン検査も簡単に行うことができます。また専用の検査システムを導入する必要もなく、汎用性が高いことも特徴で、検査対象によって容易に画像センサの変更も可能です。

ウエハのノッチ位置検査

ウエハのノッチの回転位置決めを画像処理で行います。従来は、一般的な200万画素カメラで検査していましたが、ウエハ全体を検査すると分解能の問題で検出位置精度が十分ではありませんでした。

XG-X/CV-Xシリーズは、500万画素や2100万画素といった高画素数の画像センサがあり、十分な精度を確保できます。またトレンドエッジ欠陥モードを利用することで、ノッチの凹み部分を高精度で検出可能です。トレンドエッジ欠陥モードの基準自由曲線からの最大乖離点を検出するアルゴリズムにより、ウエハの位置が変化しても安定した検査ができます。

セルの位置決めと四隅の欠け

セルの位置決めと四隅の欠けの検査を同時に行います。一般的な高解像度カメラを使用していましたが転送速度が遅く、生産ラインの運転速度を目標値まで上げることができませんでした。

XG-X/CV-Xシリーズでは、2100万画素・転送時間109.9msの高速処理に対応したカメラも用意していますので、転送速度に運転速度を合わせる必要はありません。ダブルバッファ機能も備え、さらなる超高速処理を実現し、生産装置の運転速度を最大限に活かすことができます。加えてトレンドエッジ欠陥機能を活用すれば、トレースしたワークの輪郭から欠陥を割り出し、欠けなどのサイズも同時に計測できます。

コレットの異物検査

コレットに異物が付着していないか検査します。従来は作業者による目視検査でしたが、時間がかかり歩留まり率が低下する要因になっていました。

チップなどを吸着するコレットの先端部分の異物（ダイシングカスやコンタミなど）が付着していないか、画像センセで検査することで導通不良などを未然に防ぎます。XG-X/CV-Xシリーズは高速処理に対応しているので、生産効率を落とさずに全数検査を実現可能です。不良品流出を防ぎ、廃棄に伴う損失の削減にも効果的。さらに装置の運転速度を高めることができ歩留り率の上昇、生産性の向上につながります。

ガラス基板上のアライメントマーク検出

ガラス基板のアライメントマークを検出し、位置決めを行います。従来から画像処理装置を利用してアライメント・位置決めを行っていましたが、キャリブレーションに手間がかかっていました。また精度の問題で不良品が発生することもありました。

XG-X/CV-Xシリーズは、自動でキャリブレーションを行う「オートキャリブレーション」を搭載。パターンサーチによってアライメントマークの位置を検出し、ステージの位置決めを自動で行います。そのため高速かつ正確なアライメント調整が可能になり、タクト向上を実現します。

ウエハのオリフラ位置決め

ウエハのオリフラの位置決めを行います。従来は専用装置を使って角度を揃えていましたが手間がかかり、位置ずれによる歩留り低下の大きな要因にもなっていました。

画像処理装置でオリフラの位置を計測し、傾きを算出して角度を調整することで、歩留りの低下を防ぐことができます。

ハンドリング時のウエハ位置測定

ハンドリング時にウエハの位置測定を行います。従来はハンドリング時に位置測定を行っていなかったため、それが原因で不良品が発生していました。

画像処理装置を活用して、ハンドリング時にあらかじめウエハの位置を正確に測定することで、その後の工程でのミスを未然に防ぐことができます。

ラック内のウエハ姿勢チェック

搬送用ラック内にあるウエハの挿入姿勢をチェックします。従来の画像処理システムでは、背景とのコントラストが低く、正確な枚数や姿勢をチェックすることは困難でした。

XG-X/CV-Xシリーズであれば、背景とのコントラストが低い端面部分をぼかしフィルタとリアルタイム濃淡およびコントラスト変換により、正確に識別。正確にウエハの角度を検出可能です。

搬送アームの位置精度確認

ウエハを搬送するロボットアームの位置精度を確認します。従来は確認しておらず、それが原因でロボットアームのズレが発生し、ウエハの破損が起きることもありました。

画像センサで常にロボットアームの停止位置を確認することでトラブルを未然に防ぎます。画像センサで停止位置および動的精度のチェックを行うことで、アームの下りやズレを判断でき、適切な調整のタイミングを知ることができます。

液晶の貼り合わせ時の位置決め

液晶の貼り合わせ時の位置決めを行います。液晶の貼り合わせでは、高い精度が要求されますが、従来の画像処理システムではキャリブレーションに時間がかかるという課題がありました。

XG-X/CV-Xシリーズは、オートキャリブレーション機能を備えているので、キャリブレーションの手間を削減して生産の効率化が可能です。パターンサーチでアライメントマークを正確に検知し、高精度なサブピクセル処理により確実な位置決めを実現します。

搬送中のウエハの姿勢確認

搬送中のウエハの姿勢を確認します。従来は作業者が目視で確認していましたが、担当者ごとに差があり、製品品質の統一が困難でした。

搬送中のウエハ姿勢を画像センサで確認し、常に一定に保つことで製品品質の統一が可能です。さらに作業担当者の負担も減り、省人化にもつながります。

ガラス基板の割れ、欠け検査

ガラス基板の割れや欠けを検査します。従来の画像処理装置では分解能の問題で微細な欠陥の発見が難しく、不良品が流出を避けることができませんでした。

XG-X/CV-Xシリーズは、2100万画素の高解像度カメラに加え、トレンドエッジ欠陥モードにより、ガラス基板の微細な割れや欠陥を発見可能です。

液晶アライメントマークサーチ

液晶用ガラス基板のアライメントマークサーチを行います。従来はアライメントマークが不鮮明なときに誤検出が発生していました。

XG-X/CV-XシリーズのShape Trax IIを活用すれば、不鮮明なアライメントマークも高精度かつ安定して検出可能です。最新のアルゴリズムにより、欠損、反転、サイズ変動、明るさ変動などがあっても安定して、かつ高速にサーチすることができます。

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