💡 クイックサマリー
ウェーハ・極薄ガラス・フィルムの搬送で、「傷」「異物」「接触痕」に悩んでいませんか？
超音波非接触浮上テーブルは、
基材を非接触で安定浮上搬送し、
検査工程における接触リスクを低減します。
- 表裏同時外観検査
- 異物・パーティクル低減
- 擦り傷・スクラッチ防止
- 圧縮エア不要のクリーン搬送
極薄ガラス・ウェーハ・枚葉フィルムの
インライン検査工程に適した非接触搬送技術です。
目次
取扱商社：㈱ケー・ブラッシュ商会
超音波による浮上の原理
基板を搬送する搬送面には、超音波浮上テーブルを使用しています。テーブルは超音波振動により、接触する空気・雰囲気ガスにエネルギーを伝達することができます。
装置の電源をONにすると、超音波非接触浮上テーブルは高周波で微振動します。高周波振動することにより空気や雰囲気ガスを周期的に圧縮・膨張を行います。
そして、基板と超音波非接触浮上テーブルの間には、圧縮された薄い空気の膜が形成されます（スクイーズ膜効果）。これにより極薄ガラス・枚葉フィルムを無摩擦かつ安定した状態で浮上します。これがスクイーズ膜効果による非接触浮上です。
スクイーズ膜効果で浮上している基板は、無摩擦・非接触で安定して浮上します。
超音波による非接触浮上搬送を検査工程へ導入するメリット
最大のメリットは、擦り傷・異物のリスクを回避できることです。
極薄ガラス・枚葉フィルムのような繊細な基材は、搬送時の「こすれ」により発生する擦り傷や搬送部からの異物転写の原因になります。歩留まり低下・不良率増加につながります。
基材に触れずに横へ搬送しながら検査することにより、擦り傷・異物付着の低減につながります。
超音波非接触浮上テーブルによる浮上は、エア浮上式とは全く異なり 浮上高さが安定しているので、画像検査時のピンボケを抑制しながら照明エリアを通過できます。
検査工程へ導入する時には、超音波非接触浮上テーブルをガラス製にすることで、搬送中の基材を下方から撮像できます。
搬送面の下にカメラを設置すれば、搬送面上を非接触で流れる基板やウェーハの裏面をカメラで外観検査することができます。
同時に表面も上面から外観検査することもできます。
このプロセスでは、検査のために基板やウェーハを反転させる工程が不要になります。検査工程と反転工程をワンプロセスに集約することができます。
また、検査プロセスで基板やウェーハは静止せず、インラインで外観検査を行うことができるので、生産性の向上・生産設備の省力化につながります。
写真で解説
写真1：ガラス製 超音波非接触浮上テーブルです。
基材は、c-Si-PV ウェーハ （結晶シリコン太陽電池）です。
ガラス製 超音波非接触浮上テーブルの下に、検査用カメラを設置しています。
写真2：ガラス製 超音波非接触浮上テーブルの下に設置した検査用カメラ
写真3：ガラス製 超音波非接触浮上テーブルの下に設置した検査用カメラ
非接触浮上搬送中の基板は高低差が安定しています。カメラは高精度で検査することができます。
動画で解説
動画：非接触超音波浮上搬送装置で搬送
基材は、c-Si-PV ウェーハ です。
写真1と同じラインの動画です。c-Si-PV ウェーハが、超音波非接触浮上テーブルの下に設置されています。ウェーハが通過するタイミングで照明が同期発光している様子が動画でご視聴いただくことができます。
c-Si-PV ウェーハは、非接触で浮上しています。
処理量は、ウェーハ 3枚/秒、10,800枚/時間 です。
非接触浮上搬送中の基板は高低差が安定しています。カメラは安定した撮像ができます。
エア浮上テーブルとの比較
超音波非接触浮上テーブルは、エアブローを使わずに基材を安定浮上させる技術です。
エア浮上方式と比較すると、クリーン性・浮上安定性・検査適性に優れています。
| 比較項目 | 超音波非接触浮上 | エア浮上 |
|---|---|---|
| 圧縮エア | ◎不要（電源のみ） | △必要 |
| パーティクル飛散 | ◎少ない | △エア乱流で飛散しやすい |
| 擦り傷リスク | ◎非接触のため低い | △浮上不安定時に接触リスクあり |
| 浮上安定性 | ◎非常に高い | △エア流の影響を受けやすい |
| 画像検査との相性 | ◎ ピンボケしにくい | △ 微振動影響あり |
| クリーン環境適性 | ◎ | △ |
| メンテナンス | ◎少ない | △エア用フィルタ管理必要 |
| 極薄ガラス・フィルム対応 | ◎ | 〇 |
ゴミ・異物対策としての非接触超音波浮上テーブル
非接触浮上搬送は、基板・ウェーハとの「こすれ」により発生する擦り傷や搬送部からの異物転写を解消することができます。
機械的なグリッパーやボールベアリングによる搬送と異なり、基板の表面・裏面は非接触です。基板の異物付着を回避して次工程へ部材を持ち込むことができます。
テーブルはエアーブローしないので、エア源由来の汚染リスクを低減できます。
次工程が加工プロセスであれば、加工時に付着異物による不良を回避することにつながります。次工程が外観検査であれば、付着異物による外観検査装置の誤作動を防止することにつながり、歩留まり向上につながります。
超音波非接触浮上テーブルは、付着異物対策として大きなメリットがあります。クリーン環境での基材のハンドリングに最適な技術です。
浮上できる基材
表面が平滑な製品(フラットな製品）を搬送します。
極薄ガラス
枚葉フィルム・枚葉シート
リチウムイオン二次電池用電極箔・セル
ソーラーセル
ウェーハ
写真：PVウェーハを非接触浮上搬送
FAQ（よくある質問）
Q1. 圧縮エア供給は必要ですか？
不要です。超音波振動のみ（電源）で浮上します。
Q2. ウェーハ・フィルムは振動しませんか？
スクイーズ膜効果により安定浮上します。
Q3. どんな基材を浮上できるの？
ウェーハ、ガラス、電極箔、枚葉フィルム・枚葉シートなど。
Q4. 裏面検査できますか？
超音波非接触浮上テーブルをガラス製（透明）にすることにより、ガラス越しにカメラを設置して裏面を検査します。
または、超音波非接触浮上テーブルを２枚用意して、２枚はくっつけるのではなく、照明が通れるスリット（隙間）を設けます。ウェーハがスリット上を通過する時に、照明が当たることで検査する方法があります。
Q5. 基板を どうやって横移動させれば良いか？
超音波振動テーブルの役割は、スクイーズ膜効果による「浮上」です。超音波浮上テーブルだけでは、基板を横移動することはできないので、別途、横方向に移動させる方法を取り入れる必要があります。例えば、基板の端面一辺のみ、ベルトコンベヤに接触させて、ベルトが横移動するのに追従して基板も一緒に横移動させる方法があります。
Q6. どこまでが 納入範囲 なのか？
㈱ケー・ブラッシュ商会の納入範囲は、
・超音波非接触浮上テーブル
・超音波ケーブル
・別置き制御ボックス
・電源・信号ケーブル
・サービスモジュール（パラメータ確認用）
です。
※ウェーハ・フィルムを横移動させるコンベヤや、取付治具、検査に必要な照明・カメラ等は、供給範囲外です。
Q7. 検査装置へ導入事例はあるの？
ドイツでは、検査装置メーカーが超音波浮上テーブルを検査機の要素技術として採用している事例があり、検査装置の出荷は始まってます。
極薄ガラス・枚葉フィルムを非接触搬送しながら検査を行うための検査装置です。
繊細な基材に対して、擦り傷・異物のリスクを最小限にして検査を行う検査装置です。
Q8. 定期メンテナンスは？
特に、定期メンテナンスする部位はありません。超音波振動テーブルの表面に問題がないか、目視で定期的に確認して 汚れがあれば イソプロパノール（IPA）等で拭き取って下さい。
Q9. 納入後のアフターサービスは？
㈱ケー・ブラッシュ商会が納入した製品は、弊社が責任をもってアフターサービスのご対応をさせて頂きます。
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