導入
現代の電子機器、自動車、半導体製造において、精密ディスペンシングはもはや贅沢品ではなく、必需品となっています。接着剤、エポキシ樹脂、シリコーンなどを塗布する場合、ディスペンシング位置のわずかなずれでも、製品の欠陥、手直し、あるいは歩留まりの低下につながる可能性があります。
では、ハイエンドのディスペンシング システムはどのようにしてこのような高い精度を保証するのでしょうか?
その答えは、ビジョンポジショニングテクノロジーにあります。これは、CCD イメージング、マークポイントの調整、レーザーベースのフォーカス制御、およびディスペンシング後検査 (AOI) を強力に統合したものです。
この記事では、ビジョン テクノロジーがディスペンシング装置でどのように機能するか、またそれがマイクロレベルの精度を要求する業界にとってなぜ重要であるかを説明します。
1. CCDビジョンシステム:高解像度のターゲット認識
最先端のディスペンシング マシンには、対象領域の高解像度画像をキャプチャする産業グレードの CCD カメラが搭載されています。
システムは、PCB パッド、チップ エッジ、コネクタ アウトラインなどの主要な特徴を識別します。
画像処理アルゴリズムは、キャプチャされたフレームを分析し、接着剤を塗布する必要がある正確なポイントを特定します。
🛠 例:
スマートフォンのメインボード組み立てでは、部品同士が数ミクロン単位の精度で配置されることがよくあります。手作業や機械による位置合わせだけでは、精度が十分ではありません。CCDビジョンを搭載したこの装置は、各部品の位置をリアルタイムで検出し、塗布経路を動的に補正します。
2. マークポイント認識とXY補正
自動化されたラインであっても、部品は完璧に配置されることはありません。PCBや部品にマークポイント(フィデューシャル)を追加することで、システムの正確な位置合わせが可能になります。
ビジョンシステムはマークポイントを素早く検出し、XY 偏差を計算します。
これにより、システムはパスを自動的に調整し、取り付けまたは固定のエラーを補正できます。
📐 例:
カメラアセンブリなどのフレキシブル回路(FPC)モジュールでは、FPCが曲げによってわずかにずれることがよくあります。マークポイントは、表面が元のプログラム位置にない場合でも、パスの再調整に役立ちます。
3. レーザーフォーカスとZ軸調整:一貫した高さ制御
接着剤を表面に近づけすぎたり遠すぎたりすると、接着剤が多すぎたり、糸引きが乱れたりと、さまざまな問題が発生します。Z軸の距離を安定させることが重要です。
レーザー センサーまたはオートフォーカス モジュールが表面の高さをリアルタイムでスキャンします。
ディスペンシング ヘッドは、最適なギャップを維持するために垂直方向 (Z 軸) に自動的に調整されます。
🔍 ユースケース:
パワーモジュールには、異なる高さの部品が配置されている場合があります。ビジョンシステムは各領域を測定し、ニードルがそれに応じて調整されるようにすることで、ビードの厚さと形状を一定に保ちます。
4. 調剤後検査(AOI):クローズドループ品質保証
高度なシステムは、単に塗布するだけでなく、検査も行います。塗布後、ビジョンシステムはAOI(自動光学検査)を実行し、以下のものを検出します。
ずれた分配
充填不足または接着剤の不足
溢れかえる
接着剤の形状の不規則性(糸引き、塊の欠陥)
⚠️品質保証の例:
LEDストリップの製造において、モジュールの1つに接着剤が不足していると、ショートが発生する可能性があります。AOIカメラは、硬化前にこのような問題を検出し、ユニットを検査または再加工する必要があることを示すフラグを立てることで、後工程のコストを削減します。
5. まとめ:ビジョンポジショニングが必須である理由
ビジョンポジショニングをディスペンシングマシンに統合すると、次のような大きなメリットが得られます。
✅ 複雑な形状でも±10μm以内の精度
✅ 不均一な部品の配置や高さに適応します
✅ 完全な自動化を可能にし、オペレーターの介入の必要性を減らします
✅ 高スループット、エラーのない製造をサポート
最後に
ビジョンポジショニングはもはや贅沢な機能ではなく、ファインピッチPCB、マイクロエレクトロニクス、複雑な3Dサーフェスを扱うあらゆるメーカーにとって中核的な要件となっています。スマートフォン、LEDモジュール、EV制御基板、医療機器など、どのような製品を製造する場合でも、ビジョン対応ディスペンシングはゼロ欠陥生産への道を切り開きます。