電子材料の表面欠陥検査

電子材料の表面欠陥検査とは？

電子材料の表面欠陥検査とは、半導体やプリント基板、導電性フィルムなどの電子部品・材料の表面に発生する微細な欠陥を検出するための検査です。電子材料は高い精度と品質が求められるため、微細なキズや異物の付着が製品の性能や信頼性に大きな影響を及ぼす可能性があります。したがって、高度な検査技術を用いた表面欠陥検査が不可欠です。

電子材料の表面欠陥検査の具体的な検査対象物

電子材料の表面欠陥検査の主な対象物は以下の通りです。

• 半導体ウェハ…シリコンウェハー、化合物半導体ウェハーなど
• プリント基板（PCB）、セラミック基板
• 導電性フィルム…液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどに使用されるガラス基板、フィルム基板、偏光フィルム
• 薄膜トランジスタ（TFT）
• 光学用電子部品
• 電子デバイス用セラミック材料

電子材料の表面欠陥検査における欠陥の種類と原因

欠陥の種類

• 傷…線状の傷、引っ掻き傷、擦り傷、スクラッチ、クラックなど
• 異物…ゴミ、塵、埃、金属片、繊維、有機物など
• 欠け…材料の一部が剥がれている状態
• ピンホール…微小な穴
• ムラ…膜厚ムラ、組成ムラ、導電率ムラなど
• 凹凸…表面の平坦性を損なう凹凸、変形
• コーティング不良…コーティングの剥がれ、ムラ、ピンホールなど
• 異物付着…材料表面に異物が付着している
• 変色…材料の変色、退色

欠陥を生む原因

• 製造工程…原料の不純物、製造装置の汚れ、温度・湿度管理の不備、成膜不良、エッチング不良、洗浄不良、搬送時の摩擦など
• 保管環境…温度、湿度、光、埃など
• 取り扱い…不適切な取り扱いによる衝撃や落下、静電気による吸着

電子材料の表面欠陥検査が必要な理由

電子材料の表面欠陥は、以下のような理由で厳格に検査する必要があります。

• 製品の歩留まり向上…欠陥のある製品の廃棄を防ぎ、コスト削減につながる。
• 信頼性の確保…欠陥の影響により製品寿命が短縮することを防ぐ。
• 高精度な機能維持…微細欠陥が回路性能や光学特性に影響を与えないようにする。
• 市場クレームの防止…不良品の出荷を防ぐことで、企業の信頼性を維持。

電子材料の表面欠陥検査の検査基準、検査しないリスク

検査基準

電子材料の品質を保証するため、以下の検査基準が設定されています。

• 表面品質基準…キズや異物の最大許容サイズや数を規定
• 膜厚均一性…成膜工程での膜厚の許容範囲
• 導電性評価…表面処理の均一性や抵抗値の管理
• 光学特性評価…透明性や屈折率の変化を測定
• JIS規格、ISO standards、社内基準、顧客 requirements など

検査しないリスク

検査を行わないことで、欠陥品が次の生産工程に影響を与えます。微細な欠陥が原因でデバイスの性能低下や機能不良など故障が発生。顧客クレームの増加、不良品の流通により、製品リコールやブランド価値の低下などを招くリスクがあります。

電子材料の表面欠陥検査の検査例

• 高解像度カメラによる画像検査…表面のキズや異物を自動検出。
• レーザー干渉計による膜厚測定…均一性や欠陥の有無を確認。
• 赤外線・X線検査…目視で確認できない内部欠陥の特定。
• 導電特性測定…表面抵抗の異常をチェック。