「世界最速」のCT型X線基板検査装置、オムロン：インラインで全数自動検査を可能に

[永山準，EE Times Japan]

　オムロンは2021年11月10日、従来機から検査速度を1.5倍高速化し、「世界最速」（同社）で電子基板を3D検査可能なCT型X線自動検査装置「VT-X750-V3」を開発し、2021年11月20日からグローバルで発売すると発表した。

CT型X線自動検査装置「VT-X750-V3」出所：オムロン

　近年、5G（第5世代移動通信）や電気自動車（EV）および自動運転などで用いられる電子基板の需要が急増している。特に車載向けなどの製品は人命に関わることから高い品質が要求されるが、両面実装や集積化が進む中、そうした基板の検査は従来のX線による2D撮像では困難なため、3Dでの検査が必要となっている。

　ただ、3D検査は撮像と画像処理に時間がかかることから、運用効率と高品質な検査の両立が困難という課題がある。そのため製造現場では、2D検査時と同等の生産数を確保するため、生産品の全数ではなく一部のみの検査、または全数検査のため生産工程から離れた場所に置いた検査工程で対応しているのが現状だという。

　今回、同社が発売するVT-X750-V3は、従来モデル「VT-X750V1/V2」より検査速度を1.5倍に高速化することで、複雑な基板でもインラインの全数自動検査を可能にしたという。具体的には車載用で一般的に用いられるMサイズ基板（250×330mm）であれば、約20秒で検査できるという性能で、同社説明担当者は「車載用の基板生産ラインのサイクルタイムと同等であり、顧客の生産効率を邪魔せずに全数検査ができる」と語っていた。

高速化、パワーデバイス検査、被ばくリスク低減

　同社は、VT-X750-V3の特長として3点を挙げる。最大の特長は、前述の1.5倍の高速化だ。X線による3D検査では、対象の周囲をカメラが一周しながら複数の2D画像を撮影し、3D画像を合成する。今回、同社は感度、フレームレートが従来比2倍のカメラを採用したほか、撮影のためのハードウェア制御を高度最適化を実施したことで、高速でもクリアな3D画像の撮像を実現した。また、自社開発による最新CTアルゴリズムも搭載したことで、よりノイズの少ない画像を生成できるという。

左＝高速化を実現した要素について／右＝最新CTアルゴリズムによる画像処理改善の概要。従来機（Currentと記載）と比較しノイズが大きく低G年されていることが分かる［クリックで拡大］ 出所：オムロン

　2つ目の特長は、「パワーデバイス向け機能の拡充」だ。パワーデバイスでは、シリコンだけでなくSiC（炭化ケイ素）やGaN（窒化ガリウム）のパワー半導体の採用も進む中、放熱の課題がますます重要となっている。同社は今回、放熱の課題の1つであるはんだ接合中のボイド検出の精度を改善する、独自の検査アルゴリズムを開発し、搭載した。

　3つ目は、「被ばくリスクの低減」で、高速化により被ばく量を従来機比44％低減した他、基板の表裏や、搭載される位置などによって、部品ごとの被ばく量をより正確にシミュレーションできる機能を追加。「部品ごとの被ばく量の限界値と照らし合わせることで、被ばくによる部品故障のリスクを低減することができる」としている。

左＝パワーデバイス向け機能拡充の概要。検査ロジック改善によってボイド検出精度が飛躍的に改善されたという／右＝被ばくリスク低減の概要［クリックで拡大］ 出所：オムロン

　同社は、VT-X750-V3を車載や5Gインフラ、航空／宇宙、産業機器、半導体などの分野に向けて展開し、初年度は300台の販売を目指す。価格はオープン価格で、「仕様によって幅はあるが5000万〜6000万円を想定している」という。