歐姆龍株式會(huì)社(總部：京都市下京區(qū)，董事長(zhǎng)兼CEO：山田義仁)將從11月20日開(kāi)始在全球發(fā)售世界上能夠?qū)﹄娮踊暹M(jìn)行快速3D檢查的CT型X射線(xiàn)自動(dòng)檢查設(shè)備*1「VT-X750-V3」。在5G和EV、自動(dòng)駕駛的需求高漲中，為了維持生產(chǎn)性提高的同時(shí)保證顧客產(chǎn)品的品質(zhì)，對(duì)電子基板進(jìn)行全數(shù)檢查，為創(chuàng)造安心、安全的社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
【實(shí)現(xiàn)了快速檢查速度的CT型X射線(xiàn)自動(dòng)檢查設(shè)備「VT-X750-V3」】
近年來(lái)，5G、EV、自動(dòng)駕駛等使用電子基板的需求急速增加。特別是以車(chē)載為首的這些用途關(guān)系到人的生命安全，所以品質(zhì)要求更高。另外，為了保證最終產(chǎn)品的性能提高和安全性，為了在基板上增加搭載元件數(shù)量，基板兩面的元件貼裝和元件集成的IC芯片化正在進(jìn)行中。為了更準(zhǔn)確地檢查這些在外觀(guān)上無(wú)法檢查的元件，不是用以往的X射線(xiàn)進(jìn)行2D拍攝，而是必須用3D進(jìn)行檢查。但是，因?yàn)?D檢查在拍攝和圖像處理上花費(fèi)時(shí)間，所以運(yùn)用效率和高品質(zhì)檢查的兩者兼顧是非常困難的，這是目前存在的課題。在制造現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)狀是為了確保與2D檢查時(shí)同等的生產(chǎn)數(shù)量，對(duì)基板上的元件不是全數(shù)檢查而是部分檢查，或者為了全數(shù)檢查，把檢查設(shè)備放置在遠(yuǎn)離生產(chǎn)線(xiàn)的地方，也需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)應(yīng)對(duì)。
【同樣的焊錫用2D X射線(xiàn)拍攝后的圖像(左)和用3D X射線(xiàn)拍攝后的圖像(右)】
這次發(fā)售的「VT-X750-V3」比現(xiàn)行機(jī)型的檢查速度提高了1.5倍，可以在復(fù)雜的基板上進(jìn)行全數(shù)檢查。通過(guò)無(wú)縫地控制搭載的歐姆龍制控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)拍攝技術(shù)*2，采用了靈敏度比以往高兩倍*3的探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了清晰的3D圖像高速拍攝。因此，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高性能的檢查。另外，通過(guò)AI自動(dòng)設(shè)定檢查的拍攝條件，大幅縮短基板檢查程序的制作時(shí)間。歐姆龍?jiān)谶@些技術(shù)革新的基礎(chǔ)上，運(yùn)用在檢查現(xiàn)場(chǎng)30年以上的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，為客戶(hù)生產(chǎn)性的兼顧做出貢獻(xiàn)。
【復(fù)雜的基板?元件的檢查事例】
歐姆龍以3個(gè)“i”、 「integrated(控制進(jìn)化)」、「intelligent(智能化)」、「interactive(人與機(jī)械的新協(xié)調(diào))」構(gòu)成的戰(zhàn)略概念「i-Automation」為基礎(chǔ)，致力于制造業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)革新。以豐富的控制機(jī)器的經(jīng)驗(yàn)和焊錫檢查的知識(shí)，i-Automation!體現(xiàn)在「VT-X750-V3」中。我們提出了從減少整個(gè)貼裝工序的不良開(kāi)始，面向構(gòu)建不產(chǎn)生不良的生產(chǎn)線(xiàn)的整體解決方案。
*1 CT型X射線(xiàn)自動(dòng)檢查設(shè)備：使用X射線(xiàn)對(duì)人看不見(jiàn)的構(gòu)造物的內(nèi)部進(jìn)行拍攝并生成連續(xù)的斷層圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，搭載了獲得三維立體圖像的技術(shù)的檢查設(shè)備。與醫(yī)療機(jī)構(gòu)等使用的CT掃描相同的技術(shù)。
*2 連續(xù)拍攝技術(shù)：在移動(dòng)的同時(shí)拍攝立體圖像的技術(shù)
*3 靈敏度比以往高2倍：與舊型號(hào)相比，靈敏度約為2倍。在同一拍攝條件下，圖像傳感器(拍攝部件)將X射線(xiàn)作為光感知的程度。
主要特長(zhǎng)
01 采用歐姆龍新設(shè)計(jì)的連續(xù)拍攝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了與以往比1.5倍的檢查速度
保持與以往高畫(huà)質(zhì)的3D-CT數(shù)據(jù)(3D圖像)的拍攝一樣，通過(guò)高度優(yōu)化用于拍攝的硬件控制，實(shí)現(xiàn)了以往比1.5倍的高速拍攝。由此，保持了以往同等的生產(chǎn)性，可以高精度的全數(shù)檢查。
在硬件控制的高度優(yōu)化方面，集合了歐姆龍的控制機(jī)器所擁有的技術(shù)訣竅，實(shí)現(xiàn)了高速無(wú)縫的連續(xù)拍攝，同時(shí)通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn)了更準(zhǔn)確的位置拍攝。通過(guò)這些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了清晰的3D-CT圖像(3D圖像)的拍攝。并且，在3D CT數(shù)據(jù)(3D圖像)的生成時(shí)，通過(guò)本公司開(kāi)發(fā)的最新的3D-CT算法的搭載和高靈敏度高速探測(cè)器的采用，可以生成噪點(diǎn)較少的3D圖像。
【與以往設(shè)備的檢查速度的比較】
02 功率類(lèi)產(chǎn)品的檢查
新追加了對(duì)IGBT和MOSFET*5等功率類(lèi)元件優(yōu)化的檢查邏輯。另外，在基板貼裝后的組裝工程中的通孔連接器的焊錫填充檢查，近幾年采用量增加的SiP/PoP封裝*6和PressFit連接器等的檢查也有很多應(yīng)用實(shí)績(jī)。
特別是在功率類(lèi)元件方面，功率半導(dǎo)體正在從Si向SiC和GaN*7變化中，散熱的課題越來(lái)越重要。對(duì)于作為EV課題的1次充電中的行駛距離的延長(zhǎng)、高輸出化、小型?輕量化，散熱的課題不能避開(kāi)。歐姆龍率先對(duì)散熱課題之一的焊錫焊接中的氣泡檢查，開(kāi)發(fā)出并搭載了獨(dú)自的檢查算法。
【GaN功率元件(左)和 SiP(右)的3D-CT拍攝事例】
03 AI無(wú)技能化、自動(dòng)化
根據(jù)檢查對(duì)象物、元件、以及背面搭載的元件的影響等，需要優(yōu)化X射線(xiàn)拍攝條件。這些拍攝條件的設(shè)定有幾個(gè)參數(shù)，以前是一邊反復(fù)輸入&嘗試，一邊設(shè)定最適合的拍攝條件。這些設(shè)定已經(jīng)可以通過(guò)AI自動(dòng)設(shè)定，因此可以大幅縮短拍攝條件的設(shè)定。
另外，使用VT-X750-V3拍攝的3D-CT數(shù)據(jù)(3D圖像)進(jìn)行檢查時(shí)，需要3D圖像處理技術(shù)。通過(guò)事先登錄3D圖像處理的設(shè)定，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)檢查。
3D圖像處理的設(shè)定需要專(zhuān)業(yè)技能，這次通過(guò)自動(dòng)化其中一部分，可以不依賴(lài)專(zhuān)業(yè)技能，縮短設(shè)定時(shí)間。
04 降低被輻射風(fēng)險(xiǎn)
防止對(duì)作業(yè)者的輻射自不必說(shuō)，降低對(duì)檢查工裝上的半導(dǎo)體元件等的輻射造成的故障風(fēng)險(xiǎn)是大的課題。這次，追加了根據(jù)基板的正反面和搭載的位置等可以更準(zhǔn)確地模擬每個(gè)元件的輻射量的功能。
由此，通過(guò)對(duì)照每個(gè)元件的被輻射量的界限值，可以降低因被輻射而引起的元件故障的風(fēng)險(xiǎn)。
【每個(gè)元件的輻射模擬】
*4 M尺寸基板的全面檢查的時(shí)間?；宓陌崛?搬出時(shí)間除外。包含2,000～3,000Pin的BGA 2個(gè)和SiP， 基板的正面、反面的全部元件的3D檢查需要的時(shí)間。
*5 IGBT和MOSFET：功率類(lèi)產(chǎn)品是使用電池中儲(chǔ)存的電來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)等所需的部件，是將電池等直流電轉(zhuǎn)換成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所需交流的部件。特別是近年來(lái)，汽車(chē)、鐵路等電動(dòng)化的重要部件之一。家用家電產(chǎn)品中，插座交流電可以直接用于馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)汽車(chē)和PHEV則是以電池為驅(qū)動(dòng)源，需要從直流轉(zhuǎn)換為交流。IGBT和MOSFET是功率類(lèi)產(chǎn)品中的一種代表，根據(jù)用途不同使用也不一樣。
*6 SiP/PoP封裝：SiP=System in Package、PoP=Package on Package的簡(jiǎn)稱(chēng)。這兩個(gè)都是貼裝在基板上的元件名稱(chēng)，以往的IC/LSI元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是單層，但是SiP和PoP等內(nèi)部結(jié)構(gòu)是多層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于構(gòu)造復(fù)雜，使用X射線(xiàn)檢查時(shí)更需要3D檢查。另外，SiP多用作車(chē)聯(lián)或智能手機(jī)終端等5G通信用元件， PoP經(jīng)常被用作智能手機(jī)的應(yīng)用程序處理器(主CPU)。
*7 SiC和GaN：傳統(tǒng)的半導(dǎo)體元件中，包括功率元件在內(nèi)，Si(硅)是主流。針對(duì)功率元件，電容的大容量化和高壓/高電流化，耐熱溫度成為課題。SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)比Si的耐熱性更好，被期待作為下一代的功率半導(dǎo)體元件。
（轉(zhuǎn)載）
