ピンホールテスターとは
ピンホールテスターとは、物体や素子の表面に存在するピンホールや微小な穴を検出するために使用される装置です。
ピンホールとは物体の表面や素子において、不良や欠陥として問題となる微細な穴や隙間のことを指します。これらが存在すると、液体や気体の浸透や漏れが起こる可能性があり、製品の品質や装置の機能低下が発生することも多いです。非接触型の検査方法の製品が多く、試験対象物に物理的なダメージを与えることなく検査が可能です。
ただし、適切な感度設定が行われていない場合、誤検出や漏検出が発生する可能性があります。また、電気による探傷を行うピンホールテスターを使用する場合、配管周囲に可燃物などがないことを確認することが必要です。
ピンホールテスターの使用用途
ピンホールテスターは主に産業分野で使用されます。
1. 印刷回路基板
印刷回路基板上の導体や回路パターンの欠陥を検出するために使用されます。印刷回路基板は電子機器において非常に重要な役割を果たし、欠陥があると回路の信頼性や機能性に問題が生じることも多いです。ピンホールテスターを使用することで回路基板上の欠陥を検出し、絶縁不良などの問題がある箇所を特定し、品質管理や修正作業に役立てることが可能です。
2. コーティングや塗装の検査
薄膜やコーティング表面に存在するピンホールを検出するために使用されます。コーティングや塗装は製品や素材を保護し、耐久性や絶縁性を向上させるために施されることが多いです。しかし、コーティング表面に微小な欠陥があると、湿気や化学物質の浸透などが発生して製品の品質や寿命に影響を及ぼす可能性があります。
ピンホールテスターは、コーティング表面のピンホールや不均一性を検出するため、品質管理や改善作業に役立てることが可能です。
3. 薄膜やフィルムの検査
光学フィルムや薄膜表面に存在するピンホールを検出するために使用されることも多いです。光学フィルムや薄膜はカメラのレンズや液晶ディスプレイ、太陽電池パネルなどの製品に広く使用されています。これらの製品において薄膜の表面にピンホールがあると、光学的な性能に問題が生じる可能性があります。ピンホールテスターで表面を分析し、製品の光学的な性能や透明性に問題のない製品を確保できます。
ピンホールテスターの原理
ピンホールテスターの原理は様々な種類が存在しますが、湿式電気抵抗法が使用されることが多いです。
湿式電気抵抗法は、試験対象物の表面に水またはイオン性液体などの導電性液体を塗布し、電流を流すことでピンホールを検出します。ピンホールが存在する場合、液体がピンホールを通じて試験対象物の裏側まで浸透します。この浸透した液体によって電気抵抗が変化し、これを検出することでピンホールを発見する仕組みです。
電気的特性の検出は、電圧降下やインピーダンスの変化などを測定することで実現します。電圧降下を利用する場合は、検出電極と接地電極間の電圧降下を測定して変化を検出します。インピーダンスの変化を利用する場合は、電流と電圧の関係を分析し、ピンホールの存在によるインピーダンスの変化を検出します。
ピンホールテスターの選び方
ピンホールテスターを選ぶ際は、測定電圧や電源、測定膜厚などの要素を考慮します。
1. 測定電圧
測定電圧はピンホールテスターが印可する電圧です。電圧が低いほど消費エネルギーが少ない上に安全ですが、検出精度が低下します。必要となる検出精度を基に選定します。
2. 電源
電源はピンホールテスターに電力を供給する部品です。一般的には可搬式の製品が多いため、バッテリーや電池を使用することが多いです。連続使用時間を検討し、最適な電源装置を選定します。
3. 測定膜厚
測定膜厚は、ピンホールを検出することができる最大膜厚です。測定膜厚が大きいほど高感度で発見できます。ピンホールテスターを使用する測定対象の膜厚を基に選定します。