電子デバイス業界における画像センサ導入事例(代表事例)

電子デバイス業界における画像センサ導入事例(代表事例)

電子デバイスの検査における、画像センサの代表的な用途とは

電子デバイスの検査における、画像センサの代表的な用途とは

スマートフォンをはじめゲーム機やパソコンなど、家電製品の小型化・薄型化が加速しています。それに伴い半導体・電子デバイスは小型化・集積化され、より精密な検査精度が要求されるようになりました。さらに多品種少量生産やセル生産が一般的になり、製品が多様化したことで検査にかかる手間とコストは増大しています。

ICチップや抵抗、コンデンサ、トランジスタのような電子デバイスは、微小なため目視に加えて顕微鏡で検査を行うケースもあり、部品点数が増えれば膨大な手間がかかります。結果として人件費や設備費などのコストが増大し、生産効率の低下を招く要因になっていました。

その解決策として、生産現場では検査工程における画像センサの導入が進んでいます。画像センサは汎用性が高く、同時に複数の検査が可能ですので、多品種少量生産やセル生産が広がっている電子デバイス業界のニーズにマッチしたツールというわけです。

近年では高画素数のカメラや高性能な画像処理システムの登場により、外観検査や寸法検査、文字・2Dコード認識による識別、位置決め・アライメントなどの自動化も実現可能です。さらに画像センサを活用することでデータ管理が容易になり、製品管理のデータベース化に加え、過去のNG品から要因分析を行って設備改善・品質向上にもつながります。こちらでは電子デバイス業界における画像センサの代表的な導入事例をご紹介します。

有無・品種判別検査

キャリアテープ内にあるICチップの有無・方向を画像センサで検査します。

検査のポイント

キャリアテープに格納されたICチップの有無・方向を検査します。ワークの姿勢にかかわらず、安定した検査が可能です。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

リードフレームのメッキの有無を画像センサで検査します。

検査のポイント

微妙な色合いの変化や剥がれに対しても、高精細な検査を実現。16倍速カメラで超高速ラインにも対応します。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

トレー上のICチップの有無検査と方向判別を画像センサで行います。

検査のポイント

トレー上のICチップ各種検査を画像センサ1台で実施します。ラインカメラであれば、広範囲のワークを一括で検査可能です。

ラインカメラによる判別結果

ラインカメラによる判別結果

外観検査

水晶振動子の欠陥を画像センサで検査します。

検査のポイント

ワークの素材感や個体差などの影響をキャンセルし、水晶振動子の細かな外観検査項目にも対応可能です。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

LED表面にある異物や欠けなどの欠陥を画像センサで検査します。

検査のポイント

LED表面に生じる異物・線傷・気泡・欠けなどの外観検査を行います。高速処理により、マシンタクトを最大限に引き上げることができます。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

電池印刷面の傷・打痕などの外観を画像センサで検査します。

検査のポイント

電池表面の傷・打痕などの外観検査は、印刷と欠陥の判別が困難でした。「LumiTrax機能」を使用すれば、印刷などの2次元情報をキャンセルし、傷や打痕のみを検出可能です。

画像センサ+LumiTraxによる判別結果

画像センサ+LumiTraxによる判別結果

ICモールドの欠陥・ふくれを画像センサで検査します。

検査のポイント

従来は表面の素材感やハレーションの影響を受け、正確な判別が困難だったICモールドの欠陥・ふくれも「LumiTrax機能」を使用すれば検出可能です。印字をキャンセルし、線傷や欠けのみを検出できます。

画像センサ+LumiTraxによる判別結果

画像センサ+LumiTraxによる判別結果

コンデンサ箔のピンホール・しわを画像センサで検査します。

検査のポイント

ラインカメラを使用すれば、シート状のコンデンサ箔を流しながら詳細なピンホール・しわの検出が可能です。

ラインカメラによる判別結果

ラインカメラによる判別結果

寸法検査

コネクタピンのコプラナリティ検査を画像センサで行います。

検査のポイント

コネクタピン先端からの反射光を検出し、ピンの微小な曲がりを検出します。コネクタ検査専用の処理により、ティーチングの手間も省き、検査の簡略化が可能です。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

リチウムイオン電池の寸法を画像センサで検査します。

検査のポイント

リチウムイオン電池の各ポイントの寸法・角度を画像センサで検査します。2100万画素の画像センサを用いることで高精細検査にも対応します。

2100万画素画像センサによる判別結果

2100万画素画像センサによる判別結果

位置決め・アライメント

カメラモジュールの組み付けアライメントを画像センサで行います。

検査のポイント

高画素数+16倍速の画像センサを使用することで、高精度な位置決めを実現します。

画像センサによるアライメント

画像センサによるアライメント

画像センサを使ってICチップのロボットピッキングの位置ずれ補正を行います。

検査のポイント

キーエンスの画像処理システムは各メーカーのロボットに対応しているので、簡単に直結接続が可能です。そのため立ち上げ時の工数を大幅に削減可能です。

画像センサによる位置ずれ補正

画像センサによる位置ずれ補正

認識検査

パッケージングされたICチップ表面の印字を画像センサで読み取り判別します。

検査のポイント

ICチップ表面にレーザ刻印された印字・2Dコードの読み取りを行います。1台の画像センサで品番などの印字と2Dコードの同時認識が可能です。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

基板上の印字や2Dコードを画像センサで検査します。

検査のポイント

高画素な画像センサを使用することで、基板全体を視野に収めることができ、品番などの文字情報や2Dコードの認識・判別に加え、コネクタピッチの測定なども同時に検査可能です。

画像センサによる判別結果

画像センサによる判別結果

3次元画像処理

基板の反りをレーザ変位センサ+3次元画像処理で検査します。

検査のポイント

反りのような変形は画像センサで判別が困難でしたが、レーザ変位センサと画像処理システムを組み合わせることで、高さ情報をもとに基板の反りや実装部品の有無検査も実現します。

レーザ変位センサ+3次元測定による判別

レーザ変位センサ+3次元測定による判別

コネクタ端子の高さや曲がりを3次元カメラで検査します。

検査のポイント

コネクタピンの曲がりやピッチ測定はもちろん、3次元画像処理により高さ方向の測定も行えます。ハウジングを基準面として、ワークの姿勢やバタつきに対しても安定した検査を実現します。

3次元カメラによる判別結果

3次元カメラによる判別結果

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