中国PCBA X線検査装置調達｜3D AXI・BGA・ボイド・CT・FATを日本企業が確認する実務

Posted by

2026年9月18日 On 2026年9月18日

高密度PCBAでは、AOIで外観を確認できても、BGA、LGA、QFN、底面電極部品、シールド下などの接合状態は目視だけでは判断できません。中国EMS工場の選定や自社SMTラインの品質強化で、2D X線、2.5D、3D AXI（Automated X-ray Inspection）、CT対応装置を比較する場合、カタログの解像度や価格だけで決めると、量産開始後に検出漏れ、過検出、タクト不足、保守部品不足が表面化します。

本稿では、日本企業が中国からPCBA向けX線検査装置を調達する際に、見たい欠陥、X線管・検出器、画像処理、ライン連携、サンプル評価、FAT/SAT、日本導入までをRFQへ落とし込む方法を整理します。

Table of Contents

産業側の信号：X線画像は「撮る」より「基準で判定する」工程へ

IPCは2024年4月にJ-STD-001JとIPC-A-610Jを公開し、電子組立の工程管理・受入れ基準を更新しました。J-STD-001JではX線画像中の気泡に関する図示も追加されています。X線装置を保有するだけではなく、何を観察し、どの条件で合否判定するかを工程仕様へ落とすことが重要です。IPC公式発表

またViscomの3D AXI製品情報では、高密度・両面実装基板、SMD/THT接合、ボイド、BGA/LGAのHead-in-Pillowなど、外観から見えにくい欠陥を具体的な検査対象として示しています。中国装置を比較するときも、国際大手の仕様をベンチマークとして見つつ、最終判断は自社基板の実画像と実タクトで行うのが実務的です。Viscom公式3D AXI情報

最初に固定するのは装置仕様ではなく「見たい欠陥」

BGA・LGA・QFNの隠れ接合

RFQには、対象パッケージ、ボール／パッド寸法、ピッチ、基板厚、銅層数、両面実装、シールドやヒートシンクの有無を記載します。検出対象はブリッジ、未接合、ボール欠損、位置ずれ、ボイド、Head-in-Pillowなどに分解し、単に「BGA検査可能」と書かせないことが重要です。

THT・パワー部品・大面積接合

コネクタやTHTでは充填状態、パワー半導体やサーマルパッドではボイド率や分布を確認する場合があります。「ボイド測定可」だけではなく、面積率、最大径、特定領域内の分布、数値出力の可否まで確認します。中国でPCBA量産を検討している場合は、深センPCBA・基板実装OEMの工程確認ポイントと合わせ、SMT、AOI、X線、機能試験を一つの品質フローとして設計します。

2D・2.5D・3D AXI・CTは用途で選ぶ

2D X線は構造が比較的単純で短時間に透過画像を確認しやすい一方、両面実装や部品の重なりが大きい基板では上下像が重なります。2.5Dや斜視撮影は角度を変えて接合部を見やすくし、3D AXIは断層情報で上下実装や複雑な接合を分離しやすくなります。CTは立体解析に強みがありますが、検査時間、データ量、設備構成も増えます。

したがって「3Dだから上位」という選び方ではなく、量産タクト内で必要な欠陥を安定検出できる方式を選びます。候補メーカーには同じ実基板を渡し、2D／3D画像、断層画像、測定値、検査時間を同一条件で提出させます。

X線管と検出器は単一数値で比較しない

確認項目はX線管の最大管電圧、管電流／出力、焦点寸法、検出器の画素ピッチ、有効エリア、階調、フレームレート、幾何学倍率、ステージ再現性です。ただし焦点や画素の数字が小さいだけで、実際の欠陥が見えるとは限りません。厚い銅、シールド、大型コネクタ、ヒートシンクなど透過しにくい構造では、透過能力と画像ノイズのバランスも確認します。

最も難しい検査箇所を数点指定し、候補装置ごとに同じ位置・同じ判定条件で画像と測定値を取得することが、カタログ比較より有効です。

インラインでは画像品質とタクトを同時に確認する

基板サイズ・重量、搬送高さ、パネル／個片、バーコード、前後工程ハンドシェイク、バッファ、レシピ切替時間を確認します。採用ラインに応じてSMEMAやIPC-HERMESなどのインターフェース対応も確認します。

検査速度は「1枚何秒」だけでは比較できません。検査点数、3D撮影数、再構成、判定、搬入搬出を含む実タクトで比較します。多品種少量では初品プログラム作成や品種切替時間も総生産性へ影響します。

判定ソフトはEscapeとFalse Callを分けて評価する

欠陥を見逃すEscapeだけでなく、良品を不良判定するFalse Callも生産性を左右します。良品、既知不良、境界品を混ぜ、同じ基板を繰り返し測定して判定再現性を確認します。

欠陥ライブラリ、閾値設定、オフラインプログラミング、CAD／ODB++等の取込み、レビュー端末、ユーザー権限、監査ログ、ソフトライセンス、バックアップも比較します。AI判定を提案された場合も、名称ではなく学習データ追加方法、モデル更新時の検証、既存レシピへの影響を確認します。

画像・判定結果をトレーサビリティへつなげる

シリアル番号、ロット、検査日時、レシピ版、装置ID、判定結果、測定値、画像を紐づけられるか確認します。MESや品質データベースへ接続する場合は、通信方式、保存期間、検索、CSV/API等の出力、サーバー障害時のローカル保存まで定義します。

中国EMSへ検査を委託する場合も、設備保有の有無だけでなく、誰がレシピを作成し、誰が判定し、異常時にどの工程へフィードバックするかを監査します。中国EMS工場の選定・NPI・品質管理も参考にしてください。

サンプル評価とFATで再現する条件

良品だけでなく、可能なら既知不良や限界サンプルを準備します。FATには代表SKUだけでなく、最小BGAピッチ、厚い基板、両面実装、高吸収部材を含む難易度の高いSKUを入れます。

同一基板の繰返し測定で画像・測定値・判定が安定するか
基板位置や向きを変えても同じ欠陥を検出できるか
良品のFalse Callと既知不良の検出結果
レシピ切替、再起動、停電復帰、通信断後の復旧
バーコード、MES、レビュー端末、データ保存の連携
扉・カバー・インターロック・非常停止の動作
連続運転時の実タクトと画像保存容量

FAT合格基準は「装置が動いた」ではなく、サンプル名、検査箇所、欠陥種別、判定、測定値、タクト、ログを記録して合否署名できる状態へします。

プロジェクトコストはX線管・検出器・ソフト・保守まで見る

見積は本体だけでなく、X線管、検出器、搬送、ステージ、IPC／PC、UPS、バーコード、レビュー端末、ソフトオプション、初期プログラミング、教育、予備部品を分けます。X線管・検出器の保証、交換目安、在庫、交換後の校正、技術者派遣条件もTCOに含めます。

価格や納期は装置構成と検査対象で大きく変わるため、根拠のない一律相場を置かず、同一RFQで複数候補を比較する方が安全です。

日本導入時はX線安全と設置条件を発注前に確認する

遮蔽、扉インターロック、非常停止、漏洩線量の確認方法、警告表示、点検記録を仕様書とFATへ入れます。日本側の設置環境・使用方法に応じて、労働安全衛生関係の電離放射線規制への該当も事前確認します。厚生労働省は電離放射線障害防止対策と関連規則を公開しているため、自社安全衛生担当者や必要に応じ専門家と適用関係を確認してください。厚生労働省：電離放射線障害防止対策

電源、接地、装置重量、搬入経路、床荷重、温湿度、エア、排熱、ネットワーク、サーバー容量もSAT前に確認します。

China2JPが支援できること

China2JPでは、中国のX線検査装置・SMT検査設備メーカーの候補調査、RFQ作成、仕様比較、実基板サンプル手配、画像・測定結果比較、工場訪問、FATチェック、日中技術通訳、輸出物流、日本側SATまで支援します。装置名から探すのではなく、日本側が検出したい欠陥と量産タクトを起点に仕様を整理し、各候補へ同じ評価条件を提示します。