スマートフォン用シールドの平面度測定｜SR8060による全数検査
30×30 mmのシールド取付面を非接触で3D測定。SR8060の活用事例として、1秒以内の検査と10回測定で最大0.0016 mmのばらつきを紹介します。
スマートフォン用シールドの平面度検査：背景と課題
スマートフォンの薄型化と高集積化に伴い、内部部品には厳しい寸法公差が求められています。シールドは電磁ノイズ対策と機械的な保護を担う重要な部品です。
シールドの取付面の平面度は、組付け精度、接触状態、シールド性能に影響します。わずかな反りや変形でも、局所的な応力や浮きにつながる場合があります。
量産工程では、µm単位の測定を安定して行い、生産タクトに合わせた全数検査を実現する必要があります。接触式の抜取検査だけでは、これらの要求を満たすことが困難です。
ここでは、SinceVision SR8000シリーズのSR8060を用いた、スマートフォン用シールドのインライン平面度検査を紹介します。
検査対象と要求仕様
本事例では、次の条件でシールドの取付面を検査します。
検査対象：スマートフォン用シールドの取付面
検査範囲：30 × 30 mm
繰返し測定のばらつき：0.008 mm以下
検査時間：1秒以内
検査方式：生産ライン上での全数検査
高精度と高速性に加え、薄い金属部品を変形させない非接触測定が必要です。
3Dレーザプロファイラを選ぶ理由
この用途に3Dレーザプロファイラを使用する主なメリットは、次のとおりです。
面全体の形状を取得し、局所的な反りも検出できます。
非接触のため、測定によるワークの変形を抑えられます。
高さ方向の高い分解能により、微小な凹凸を評価できます。
自動化設備に組み込み、インライン検査に対応できます。
SR8060は高密度の3Dデータを取得し、小型部品の平面度測定に対応します。
使用機器：SR8060 3Dレーザプロファイラ
SR8060は、シールドの取付面を1回の走査で測定できる視野を備えています。
X方向測定範囲：26～36 mm
Z方向測定範囲：18 mm
Z方向繰返し精度：0.2 µm
直線性：±0.02％ F.S.
プロファイル取得周波数：3,200～67,000 Hz
高密度の形状データと高速なデータ取得により、短い検査タクトでも微小な高さ変化を捉えます。
測定原理と平面度の算出
検査では、取付面全体の3D形状を再構成します。
レーザラインで表面を走査して点群データを取得し、最小二乗法で基準平面を算出します。
本事例では、近似平面から各測定点までの距離の最大値と最小値の差を用いて平面度を評価します。これにより、局所的な反り、端部の浮き、面全体の変形を把握できます。
限られた測定点だけで判断せず、機能上重要な取付面全体を評価することができます。
シールド取付面の3D点群データ
繰返し測定による検証
動的測定を10回実施し、測定値の安定性を確認しました。
繰返し測定の最大ばらつきは0.0016 mmで、要求値の0.008 mmを満たしました。
最大67 kHzのプロファイル取得により、1秒以内の検査タクトにも対応します。
10回の繰返し測定結果
スマートフォン部品への応用
同様の3D測定は、次のような部品検査にも活用できます。
コネクタ端子の平面度・コプラナリティ測定
半導体パッケージの平面度検査
カメラモジュール構成部品の寸法・形状検査
精密プレス金属部品の反り検査
小型電子部品の3D形状検査
まとめ：高精度な全数検査を生産ラインへ
スマートフォンの品質を安定させるには、検査精度だけでなく、速度と繰返し測定の安定性も重要です。
SR8060は、µm単位の平面度測定とインライン全数検査を支援します。
高密度の3Dデータと形状解析を組み合わせることで、測定の一貫性を高め、工程内での品質管理に役立てられます。
シールドの平面度検査や実機評価については、SinceVision Japanへお問い合わせください。
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