汎用の検査装置では検知できない微細で複雑な欠陥について、実際に当社が行ってきた事例を元に、具体的な検知技術をご紹介
■導入が進む、外観検査システム
外観検査装置や付随するシステムを示す「検査アプリケーション」の市場は年々拡大しており、2025年には、
現在の1.5倍である1兆5,000億円規模になると予測されております。一般的に、外観検査システムを導入することで、
検査レベルの精度向上や、工程の自動化、省人化による効率化などのメリットがあり、
製品品質の向上、タクトタイムの短縮、人員コストの低減が実現出来ます。
■外観検査システムの課題
製造業の現場では、年々顧客への品質要求は高度化しており、その中でも、
とりわけ微細欠陥の検出要求レベルは毎年高まっていると言われております。
しかしながら、検査精度の向上には、光学機器・条件やソフトウェアなどの様々な角度から検証が必要です。
更に、検査タクトなどの要望を満たす為には、デバイス、ソフトウェア、搬送システムなどを検査対象毎にトータルで最適化する必要があります。
■顧客の要求品質に対して柔軟に対応可能な検査プラットフォーム
汎用の検査装置では検知できない微細で複雑な欠陥について、
実際に当社が行ってきた事例を元に、具体的な検知技術をご紹介させていただきます。
例えば、
線状の微細かつ複雑な欠陥の検出方法
浅い傷や打痕など一つの照明では検出できない様々な欠陥の検出方法
など、検査ソフトの自社開発から、検査装置の設計～組立～納品まで「一気通貫」で対応できるからこそ、
培ってきた技術についてお伝えします。
すでに外観検査を導入された企業様で、検知精度に課題を持たれている方、
これから検知精度の向上を検討される方、まだ外観検査を導入されていない企業様でも、
自社の欠陥がどこまで検知できるのか知りたい、といった方に特におすすめです。
当社ホームページでは本動画資料のウェビナー動画をオンデマンド配信しております。
https://www.uis-inf.co.jp/contact/uis/urcp/webinar01.html
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 【現行外観検査が抱える限界と品質リスク】過検出・見逃し・バラツキをどう解消するか |
|---|---|
| ドキュメント種別 | その他 |
| ファイルサイズ | 3.8Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 株式会社宇部情報システム (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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既定のセクション、スライド 1
が予想されている。
外観検査システムの課題と限界
～ 微細かつ複雑な欠陥の検知精度と
インテグレーションの難しさ ～
CopCyorpiygrhigth Ut Ubbee IInnffoorrmmaatitoino nS ySstyesmtes,m Insc,. IAnlcl R. iAghllt sR Rigehsetsrv Rede.served.
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スライド 2
が予想されている。
目次
1 外観検査の背景と課題
2 微細化が進む電子回路基板のパターン検査課題
33 複数光学条件が必要な外観検査自動化における課題
34 画像処理検査ソリューション「URCP」のご紹介
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スライド 3
が予想されている。
1 2 3 4
外観検査の
背景と課題
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スライド 4
が予想されている。
外観検査市場規模推移・予測
コロナ蔓延やロシア・ウクライナ戦争、ネクストチャイナへの生産シフトなどの対外要因や
品質向上ニーズや人手不足による生産性向上ニーズにより、市場は2023年以降も拡大基調。
※出典：富士経済「2023年版画像処理システム市場の現状と将来展望」
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スライド 5
が予想されている。
品質向上ニーズ要因
１ エンドユーザー企業からの品質向上ニーズ
共通部品とモジュール 共通部品で使われる
ユーザーニーズの 共通部品で品質不
を組み合わせて多種 様々な製品の検査を
多様化 正が発覚！
多様な製品を市場へ 厳格化
２ グローバル化による社内統制強化
製品品質が安定 各生産現場にて共通の
様々な国や地域での分
グローバル化 せず、品質問題が 品質を担保出来るよう
散された生産体制
発生！ 検査の厳格化
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スライド 6
が予想されている。
生産性向上ニーズ
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スライド 7
が予想されている。
生産性向上ニーズ
社会情勢変化による生産性向上や
人材不足の解消
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スライド 8
が予想されている。
外観検査自動化のメリット
目視検査の課題 検査装置の導入メリット
生産性向上
人件費が掛かる
人件費の削減
検査員によって判定が
異なることがある 検査品質が標準化
され安定する
タクトを高速化できず
生産効率が向上できない 生産タクトに対応で
き高速化に対応
人件費削減
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スライド 9
が予想されている。
外観検査装置の導入、導入後の課題
お客様からは外観検査装置の導入済み・未導入に関わらず、年々高まる品質向上ニーズにより、
従来の検査装置・手法では対応できない声をいただきます。
課 題
1 現状の検査機では対応できない。
顧客の品質要求向上に対応できない
→対応しようとすると、欠陥品の過剰検出が起こり、歩留まりが悪化する。
→現状の検査装置では、検出できない欠陥がある。
課 題
2 微細な欠陥や検査仕様に対応できない。
小さい欠陥、薄い欠陥、小さな位置ずれなど、確実に判別できない。
→目視で対応しているが、検査員のスキルにばらつきがあり精度が安定しない
→対応できても、高価、検査タクトが合わない、検査装置がスペースに入らない。
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スライド 10
が予想されている。
外観検査装置の導入、導入後の課題
お客様からは外観検査装置の導入済み・未導入に関わらず、年々高まる品質向上ニーズにより、
従来の検査装置・手法では対応できない声をいただきます。
課 題
1 現状の検査機では対応できない。
顧客の品質要求向上に対応できない
→対応しハようーとすドるとウ、ェ欠陥ア品の・過剰ソ検フ出がト起こウり、ェ歩ア留まのりが両悪化面する。
→現状の検査装置では、検出できない欠陥がある。
課 題 から画像処理検査の【最適化】が必要
2 微細な欠陥や検査仕様に対応できない。
小さい欠陥、薄い欠陥、小さな位置ずれなど、確実に判別できない。
→目視で対応しているが、検査員のスキルにばらつきがあり精度が安定しない
→対応できても、高価、検査タクトが合わない、検査装置がスペースに入らない。
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スライド 11
が予想されている。
１ ２ 3 4
微細化が進む電子回路基板の
パターン検査課題
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スライド 12
が予想されている。
電子回路基板の代表例
プリント基板 フレキシブル基板
パターン
PCB(プリント回路板） PWB(プリント配線板) 柔軟性を持ったプラスチック
やポリイミドなどの薄いシー
部品が実装された後の基板 部品が実装前の配線だけの基板 ト状の基板。曲げや屈曲が可
(Printed Circuit Board) (Printed Wired Board) 能で、小型化や複雑な形状へ
の対応が容易
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スライド 13
が予想されている。
PWBの代表的な検査項目
オープン不良
パターンが
途中で切れたもの
正常なパターン状態
ショート不良
隣のパターンと
繋がったもの
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スライド 14
が予想されている。
画像処理による代表的なパターン検査アルゴリズム
差分検査 輪郭検査
良品の基準画像と検査画像の差分から欠陥を検出 良品パターン輪郭を登録し、輪郭形状の一致度合を検出
検査画像 基準画像 差分画像 基準輪郭 輪郭一致度合
－ =
・オープン／ショート以外（細り・太り・傷・異物など）の ・対象物のサイズ変動に比較的強い
検出が可能 ・設定調整が複雑
・対象物のサイズ変動に弱い
⇒過剰判定ぎみの運用になりがち
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スライド 15
が予想されている。
微細化されたパターンに対応する検査システムの課題
パターンの微細化 画像処理システムの常套手段
高解像度化
マシンビジョン向け汎用レンズ 顕微鏡クラスのレンズ
分解能3μｍ付近が限界 分解能１μｍ以下が可能
パターン幅 撮像視野の減少 ⇒ 分割撮像によるスループット低下
震動による画像ブレ ⇒ 装置防振対策に伴うコスト増
0.15mm～0.2mm 0.03mm～0.04mm 被写界深度の低下 ⇒ オートフォーカス機構に伴う
コスト増＆スループット低下 費用対効果の
課題
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スライド 16
が予想されている。
「骨格検査」：オープン/ショート検出に特化したアルゴリズム
画像の骨格 骨格画像の特徴量 不良検出イメージ
端点 想定外の端点
⇒オープン不良
分岐点 想定外の分岐点
⇒ショート不良
細線化画像
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スライド 17
が予想されている。
骨格検査の特長
１ 低解像度画像に特化したオープン/ショート専用検査
⇒低解像度の細い線状対象物に適用可能（太さの目安：3～10画素）
２ 設定調整が簡単
差分検査 輪郭検査 骨格検査
【検査能力】
傷・汚れの検出 〇 〇 ×
太り／細りの検出 〇 〇 ×
オープン／ショート不良検出 〇 〇 〇
サイズ変化に対する追従性 × △ 〇
非常に細いパターンの検査 × × 〇
非常に太いパターンの検査 〇 〇 ×
【運用性】
処理速度 △ △ 〇
調整の容易さ × × 〇
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スライド 18
が予想されている。
骨格検査の電子回路基板以外への応用
＜電線＞ ＜成形品＞ ＜Oリング＞
より線ほつれの検知 細いバリ・欠けの検知 切れの検知
電線の曲がり具合に対して サイズや色違いに関係なく
回転や伸縮に対して堅朗
堅朗 検査可能
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スライド 19
が予想されている。
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複数の光学系が必要な
外観検査自動化における課題
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スライド 20
が予想されている。
複数の光学系が必要な外観検査とは
複数の光学系使う外観検査とは、すなわち高精度に検査すること
１回目のスキャン ２回目のスキャン
ラインセンサカメラ 同軸照明 斜光照明
（モノクロ）
同軸照明
斜光照明
２往復スキャン
異物を検査 キズを検査
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