CN106416455B - 品质管理装置、品质管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种品质管理装置，用于管理表面安装生产线，该表面安装生产线进行利用焊锡印刷装置向印刷基板印刷焊锡的焊锡印刷工序、利用贴装机向印刷基板上配置电子部件的贴装工序、利用回流焊炉使电子部件焊锡接合的回流工序，品质管理装置具有：状况获取单元，获取表面安装生产线的状况；修正信息存储单元，针对每个状况下存储生产设备中至少任一个的设定参数的修正信息；修正单元，从所述修正信息存储单元获取与由所述状况获取单元获取的状况相对应的修正信息，并使用所获取的修正信息对生产设备中至少任一个的设定参数进行修正。根据本品质管理装置，能够进行与表面安装生产线的运转状况相应的表面安装生产线的管理，从而能够降低发生不合格的可能性。

Description

品质管理装置、品质管理方法
技术领域
本发明涉及进行表面安装生产线的管理的技术。
背景技术
因将芯片部件等电子部件直接焊接于印刷基板的表面的表面安装技术 (SMT：Surface Mount Technology，称为表面安装技术)的出现和电子部件的小型化，使得电子部件向印刷基板的安装得到了飞跃地提高。在表面安装中，向印刷基板的电极部(焊盘)丝网印刷膏状的焊锡(焊锡膏)，利用贴装机将电子部件安装在印刷基板上，通过在一般称为回流焊炉的高温炉内进行加热来使焊锡膏熔化，从而将电子部件焊接于印刷基板表面。
为了避免表面安装生产线的停止，期望能够预测发生不合格并提前防止发生不合格。例如，在专利文献1中公开了如下技术，该技术基于设备和基板(工件)的品质状态的分析数据来预测发生不合格品。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-18286号公报
发明内容
发明要解决的问题
即使在表面安装生产线以同一参数运转的情况下，因状况的不同也会产生品质状态的偏差。例如，在因制造装置的部件更换、参数调整或停工等原因暂且停止生产线，在再次使生产线运转后，品质状态容易产生变化。然而，在专利文献1中，在没有考虑上述那样的生产线的运转状况的情况下进行分析，从而难以对伴随着生产线的运转状况的变化导致发生不合格品进行预测。
本发明为了考虑上述问题而提出，其目的在于，提供一种技术，通过根据表面安装生产线的运转状况来管理表面安装生产线，能够降低发生不合格的可能性。
解决问题的手段
为了解决上述问题，在本发明中，根据表面安装生产线的运转状况学习制造装置的修正信息，根据状况修正制造装置的设定参数。
更具体地说，本发明的品质管理装置，用于管理表面安装生产线，该表面安装生产线用于进行利用焊锡印刷装置向印刷基板印刷焊锡的焊锡印刷工序、利用贴装机向印刷基板上配置电子部件的贴装工序、利用回流焊炉使电子部件焊锡接合的回流工序，其中，
具有：
状况获取单元，用于获取表面安装生产线的状况，
修正信息存储单元，在每个状况下，对用于修正所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数的修正信息进行存储，
修正单元，从所述修正信息存储单元获取与由所述状况获取单元获取的状况相对应的修正信息，并使用获取的修正信息对所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数进行修正。
在同一状况下，存在产生同一品质变动的倾向，因此，通过根据状况来修正制造装置的设定参数，能够制造稳定品质的制品。
在本发明中，状况能够基于在停止所述表面安装生产线并再运转的情况下的停止原因进行定义。作为停止原因，例如，可列举出焊锡印刷装置中的焊锡更换、掩模更换、掩模清洗、刮刀更换、基板下方承受块更换以及设定参数的变更。另外，可列举出贴装机中的吸嘴清洗、吸嘴更换、送料器更换、空气压力变更、基准引脚更换以及设定参数的变更。另外，可列举出回流焊炉中的热电偶更换、温度及其他的设定参数的变更。另外，在生产线停止原因中，也包含没有进行部件更换或参数变更的单纯停止(午休等暂时停止)。根据停止原因，再运转后的品质产生变动，因此，能够作为一个状况进行定义。
另外，在定义本发明中的状况时，优选地，也考虑表面安装生产线再运转后的运转时间来定义状况。例如，能够将焊锡更换后的规定时间(一个单位时间)作为一个状况进行定义，将之后的每一个单位时间作为一个状况进行定义。其原因在于，在根据再运转后的时间而品质的变动倾向变化的情况下，优选地，若再运转后的时间不同，则作为不同的状况进行定义。此外，各状况的时间间隔也不需要一定相同，一个状况的时间间隔也可以任意地决定。
另外，在本发明中，优选地，还具有学习单元，该学习单元学习每个状况的用于修正所述焊锡印刷装置、所述贴装机、以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数的修正信息，
所述学习单元在某个状况下使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转，
在使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转的情况下，所述学习单元获取从焊锡印刷工序、贴装工序、以及回流工序中至少任一工序的检查装置得到的检查结果，
所述学习单元基于所述检查结果来决定所述状况中的修正信息并存储于所述修正信息存储单元。
这样，在各状况下实际地使制造装置的设定参数变化来使表面安装生产线运转，从而进行制造，因此，针对每个状况学习得到良好的检查结果(品质)的设定参数，从而能够获得各状况中的合适的修正信息。
学习单元的学习算法能够采用任意算法。例如，能够使用神经网络、支持向量机(SVM)、提升算法(Boosting)等的学习逻辑。
本发明中的修正信息是能够将通常时所使用的设定参数变换为在各状况使用的设定参数的信息即可，可以是任意形式的。例如，修正信息存储单元能够以将通常时所使用的设定参数变换为在各状况使用的设定参数的修正函数来存储修正信息。另外，修正信息存储单元能够以将通常时所使用的设定参数和在各状况所使用的设定参数建立对应的表格来存储修正信息。
在本发明中，优选地，所述学习单元基于第一状况中的修正信息和第二状况中的修正信息来推定与所述第一状况以及所述第二状况相关联的第三状况中的修正信息，并存储于所述修正信息存储单元。例如，在第一状况和第二状况中的修正信息已知时，能够通过插补来推定第一状况与第二状况复合而成的第三状况中的修正信息。或者，在第一状况中的修正信息和第一状况与第三状况复合而成的第二状况中的修正信息已知时，能够通过插补来推定第三状况中的修正信息。
这样一来，能够根据学习完的状况高精度地推定与其相关联的状况中的修正信息。
另外，在本发明中，优选地，所述修正信息存储单元针对每个部件存储每个状况的所述修正信息，
所述修正单元从所述修正信息存储单元获取与部件的种类相应的修正信息，并对所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数进行修正。
这样一来，能够针对每个状况以及每个部件将制造装置的设定参数修正为合适的参数。
优选地，还具有输出单元，该输出单元输出在所述修正单元修正所述设定参数的情况下的修正后的设定参数的值或设定参数的修正量。另外，优选地，所述输出单元还输出当前时刻的表面安装生产线的状况。在输出单元中，包含例如显示器等显示装置、打印机等印刷装置、扬声器等音频输出装置或邮件、短信等的信息发送装置等。
这样一来，用户能够容易地把握当前哪个设定参数如何被修改及其修改的原因(当前的状况)。
另外，优选地，所述修正单元在修正设定参数前求得用户的确认，在从用户得到许可后修正设定参数。优选地，在确认修正设定参数时，如上述那样输出修正后的设定参数的值或设定参数的修正量、当前时刻的表面安装生产线的状况。
在本发明中，优选地，所述修正单元通过获取焊锡印刷装置、贴装机、回流焊炉中至少任一个生产设备的安装程序，以修正设定参数涉及的部分的方式修正安装程序，并将修正后的安装程序发送至生产设备，来修正生产设备的设定参数。
优选地，本发明还具有通知单元，若在所述修正单元修正所述设定参数的情况中的工件的检查结果与正常值之差在规定阈值以上，该通知单元通知预测发生不合格。其中，优选地，上述的规定阈值在修正信息的学习过程中求出。
在学习过程中，在各状况下使制造装置的设定参数变化的情况下，能够预测检查结果如何变化。因此，在工件的检查结果超过预测的范围的情况下，则能够判断为，认为会产生某预想不到的事态，从而可能发生不合格。
此外，本发明能够提供具有上述手段中的至少一部分的品质管理装置。另外，本发明也能够提供具有上述处理的至少一部分的品质管理方法或用于使该方法在计算机中执行的计算机程序、或存储该计算机程序的计算机可读取的存储介质。上述结构以及各个处理只要不产生技术上的矛盾，就能够相互组合来构成本发明。
发明效果
根据本发明，通过根据表面安装生产线的运转状况来管理表面安装生产线，能够降低发生不合格的可能性。
附图说明
图1是生产设备以及品质管理系统的结构例的示意图。
图2中的(a)是表示安装生产线的运转状况(场景)与品质的关系的图，(b)是每个场景的修正函数的概念图，(c)是表示对每个场景修正设定参数后的品质的图。
图3是第一实施方式的品质管理系统的功能框图。
图4是表示学习处理的流程的流程图。
图5是表示安装程序修正处理的流程的流程图。
图6是第二实施方式的品质管理系统的功能框图。
图7是表示检查数据监视处理的流程的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图并基于实施例对用于实施本发明的方式例示地进行详细说明。但是，关于该实施例所记载的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别地记载，本发明的范围就并非只限定于此。
[第一实施方式]
<系统结构>
图1是示意地表示印刷基板的表面安装生产线上的生产设备以及品质管理系统的结构例的图。表面安装(Surface Mount Technology：SMT)是指在印刷基板的表面焊接电子部件的技术，表面安装生产线主要由焊锡印刷～部件的贴装～回流焊(焊锡的熔敷)这三个工序构成。
如图1所示，在表面安装生产线上，作为生产设备，从上游侧依次设置有焊锡印刷装置101、贴装机102、回流焊炉103。焊锡印刷装置101是通过丝网印刷向印刷基板上的电极部(称为焊盘)印刷膏状焊锡的装置。贴装机 102是用于拾取要安装在基板上的电子部件并将部件载置于相应位置的焊锡膏上的装置，也称为芯片贴装机。回流焊炉103是用于将焊锡膏加热熔化后进行冷却，并将电子部件焊接在基板上的加热装置。这些生产设备101～103经由网络(LAN)与生产设备管理装置104连接。生产设备管理装置104是负责生产设备101～103的管理和综合控制的系统，具有对定义各生产设备的动作的安装程序(包含动作顺序、制造条件、设定参数等)、各生产设备的日志数据(包含生产线暂时停止的主要原因、从再次运转起的经过时间、基板ID等)等进行存储、管理、输出的功能等。另外，生产设备管理装置104还具有如下功能：在从操作人员或其他装置接收安装程序的变更指示时，进行在相应的生产设备中所设定的安装程序的更新处理。
另外，在表面安装生产线上设置有品质管理系统200，该品质管理系统 200在焊锡印刷～部件的贴装～回流焊的各工序的出口对基板的状态进行检查，自动检测出不合格或不合格的可能性。品质管理系统200除了具有合格品与不合格品的自动分类的功能以外，还具有基于检查结果及其分析结果对各生产设备的动作进行反馈的功能(例如，安装程序的变更等)。如图1所示，本实施方式的品质管理系统200由焊锡印刷检查装置201、部件检查装置202、外观检查装置203、X射线检查装置204这4种检查装置、检查管理装置205、分析装置206、作业终端207等构成。
焊锡印刷检查装置201是用于针对从焊锡印刷装置101搬运出的基板检查焊锡膏的印刷状态的装置。在焊锡印刷检查装置201中，对在基板上印刷的焊锡膏进行二维或三维计测，并根据计测结果判定各种检查项目是否为正常值(容许范围)。作为检查项目，例如包括焊锡的体积、面积、高度、位置偏移、形状等。在焊锡膏的二维计测中，能够使用图像传感器(摄像头) 等，在三维计测中，能够使用激光位移计、相位移法、空间编码法、光切法等。
部件检查装置202是用于针对从贴装机102搬运出的基板检查电子部件的配置状态的装置。在部件检查装置202中，对载置在焊锡膏上的部件(可以是部件主体、电极(引线)等部件的一部分)进行二维或三维计测，并根据计测结果来判定各种检查项目是否为正常值(容许范围)。作为检查项目，例如包括部件的位置偏移、角度(旋转)偏移、缺件(没有配置部件)、部件错误(配置有不同的部件)、极性错误(部件侧与基板侧的电极的极性不同)、正反面颠倒(部件朝向反面)、部件高度、电极偏移、电极浮动等。与焊锡印刷检查一样，在电子部件的二维计测中，能够使用图像传感器(摄像头)等，在三维计测中，能够使用激光位移计、相位移法、空间编码法、光切法等。
外观检查装置203是用于针对从回流焊炉103搬运出的基板检查焊接状态的装置。在外观检查装置203中，对回流焊后的焊锡部分进行二维或三维计测，并根据计测结果来判定各种检查项目是否为正常值(容许范围)。作为检查项目，除了与部件检查相同的项目之外，还包含焊脚形状是否合格等。在焊锡的形状计测中，除了能够使用上述的激光位移计、相位移法、空间编码法、光切法等，还能够使用所谓的彩色高亮(color highlight)方式(将R、 G、B的照明以不同的入射角照射焊锡面，并通过天顶摄像头对各种颜色的反射光进行拍摄，从而将焊锡的三维形状作为二维的色调信息进行检测的方法)。
X射线检查装置204是用于使用X射线图像检查基板的焊接状态的装置。例如，在BGA(Ball Grid Array：球栅阵列封装)、CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)等封装部件或多层基板的情况下，由于焊锡接合部隐藏于部件或基板之下，因此，使用外观检查装置203(即外观图像)不能检查焊锡的状态。X射线检查装置204是用于弥补这样的外观检查的弱点的装置。作为X射线检查装置204的检查项目，例如包括部件的位置偏移、焊锡高度、焊锡体积、焊锡球径、后焊脚(back fillet)的长度、焊锡接合是否合格等。此外，作为X射线图像，可以使用X射线透视图像，还可以优选使用CT (Computed Tomography：计算机断层扫描)图像。
这些检查装置201～204经由网络(LAN)与检查管理装置205连接。检查管理装置205是负责检查装置201～204的管理和综合控制的系统，具有对定义各检查装置201～204的动作的检查程序(检查顺序、检查条件、设定参数等)、各检查装置201～201所得到的检查结果和日志数据等进行存储、管理、输出的功能等。
分析装置206是具有如下功能等的系统：通过对检查管理装置205所汇集的各检查装置201～204的检查结果(各工序的检查结果)进行分析来进行不合格预测、不合格原因推定等的功能；根据需要向各生产设备101～103 进行反馈(安装程序的变更等)的功能。
作业终端207是具有如下功能等的系统：显示生产设备101～103的状态、各检查装置201～204的检查结果、分析装置206的分析结果等信息的功能；对生产设备管理装置105和检查管理装置205进行安装程序或检查程序的变更(编辑)的功能；确认表面安装生产线整体的动作状况的功能。
生产设备管理装置104、检查管理装置205、分析装置206全都能够由具有CPU(中央运算处理装置)、主存储装置(存储器)、辅助存储装置(硬盘等)、输入装置(键盘、鼠标、控制器、触摸板等)、显示装置等的通用的计算机系统构成。这些装置104、205、206既可以是彼此独立的装置，也可以在一个计算机系统中安装这些装置104、205、206的全部功能，还可以在生产设备101～103和检查装置201～204的任一个装置所具有的计算机中安装这些装置104、205、206的功能的全部或一部分。另外，尽管在图1中生产设备与品质管理系统的网络是分开的，但只要能够相互进行数据通信，则使用哪种结构的网络均可。
<品质管理系统的概要>
对本实施方式的品质管理系统进行更详细的说明。本实施方式的品质管理系统考虑安装生产线的运转状况(场景)，并通过对每个场景动态地改变生产设备101～103的设定参数，来防止发生不合格，防止安装生产线的停止。
首先，对安装生产线的运转状况(场景)进行说明。图2(a)是表示安装生产线的运转状况与品质(检查结果)的关系的概念图。安装生产线因部件更换或参数调整等各种理由暂时停止。例如，焊锡印刷装置101的焊锡更换、贴装机102的吸嘴更换、回流焊炉103的热电偶更换都会成为安装生产线暂时停止的原因。在刚更换焊锡印刷装置101的焊锡后，因焊锡硬等理由，即使以与通常时相同的设定参数进行焊锡印刷，在焊锡印刷的品质(焊锡印刷量)上也会产生差异。同样地，在刚更换贴装机102的吸嘴后，即使以与通常时相同的设定参数进行部件的安装，在部件安装的品质(部件位置或压入量等)上也会产生差异。在刚更换回流焊炉103的热电偶后，在焊锡接合的品质(焊脚形状或电极位置等)会产生差异。另外，在焊锡和吸嘴以外的部件更换之后、不进行部件更换而在午休等暂时地停止生产线后，也会产生品质变动。
根据因何种原因暂时停止安装生产线，在再运转后的品质变动的倾向上存在差异。因此，若分别对安装生产线的暂时停止原因定义场景，则能够获得用于使每个场景的制品品质稳定的、制造装置的设定参数的修正方法。因此，在本实施方式的品质管理系统中，如图2(b)所示，对每个暂时停止的原因以及从再运转开始的运转时间定义场景(图中的四方形分别表示一个场景)，并预先作成用于修正生产设备的设定参数的修正函数(修正信息)并进行存储。
通过使用图2(b)所示的那样的各个场景的修正函数来修正设定参数，如图2(c)所示，能够使制品的品质稳定化。此外，若再运转后制品的品质变动，即使该变动不是会被判定为不合格的变动，通过与其他原因重合，发生不合格的可能性也变高。因此，优选地，即使再运转后产生的品质变动不是会被判定为不合格的程度的变动，也尽可能地消除这样的品质变动。
<结构>
图3是本实施方式的品质管理系统的功能框图。如图所示，本实施方式的品质管理系统具有设备状态获取部11、场景判别部12、学习处理部13、修正函数存储部14、安装程序修正部15。这些功能模块假定为，在分析装置206中通过计算机执行程序来实现。但是，在品质管理系统200的其他装置中，也可以实现图3所示的功能。此外，在图3中只示出了用于实现上述功能的功能模块，对用于进行表面安装生产线的品质管理的其他功能进行了省略。
设备状态获取部11从生产设备管理装置104、检查管理装置205获取与安装生产线的状态相关的各种信息。例如，设备状态获取部11从生产设备管理装置104获取日志数据和各生产设备的安装程序等。在日志数据中包含有上一次安装生产线停止的原因、再运转后的运转时间(或再运转时刻)。另外，设备状态获取部11从检查管理装置205获取各检查装置的检查数据 (检查结果)和各检查装置的检查程序。
场景判别部12基于设备状态获取部11获取的信息，特别是上一次安装生产线停止的原因以及再运转后的运转时间，判断当前的安装生产线的运转状况(场景)。安装生产线的场景根据暂时停止的原因和再运转后的时间进行定义。场景判别部12相当于本发明中的状况获取单元。
暂时停止原因与场景的对应关系也可以预先进行定义。例如，能够以与焊锡印刷装置101中的焊锡更换、掩模更换、掩模清洗、刮刀更换、基板下方承受块更换、设定参数的变更等停止原因相对应的方式定义场景。另外，能够以与贴装机102中的吸嘴清洗、吸嘴更换、送料器更换、空气压力变更、基准引脚更换、设定参数变更相对应的方式定义场景。另外，能够以与回流焊炉中的热电偶更换、温度及其他的设定参数的变更相对应的方式定义场景。另外，在检测以外的暂时停止(午休等)且没有进行部件更换等的情况下，也能够作为一个场景进行定义，此时，也能够根据停止期间的长度作为不同的场景进行定义。另外，在上述那样的原因复合的情况下，能够对每个原因的组合定义场景。例如，在同时进行焊锡更换和吸嘴更换的情况下，优选定义为与焊锡更换以及吸嘴更换都不同的一个场景。
另外，场景根据再运转后的时间被定义为不同。例如，即使暂时停止的原因相同，也能够从再运转起，每经过规定时间来定义新的场景。优选该时间间隔设定为如下长度：在该时间内视为制品品质的变动倾向大致相同。例如，将15分钟作为规定时间(单位时间)，从而分别将从刚再运转后至15 分钟后、从15分钟后至30分钟后、从30分钟后至45分钟后、从45分钟后至60分钟后定义为一个场景。此外，在此，将时间间隔设为恒定，但时间间隔也可以不恒定，例如运转时间越长则越使时间间隔变长等。另外，也可以对每个停止原因定义不同的时间间隔。
学习处理部13针对每个场景学习用于稳定地保持制品品质的制造装置的设定参数的修正方法，并存储于修正函数存储部14。修正对象的设定参数能够根据场景进行选择，例如，能够列举出焊锡印刷装置中的焊锡的印刷位置、焊锡量、印刷压力、印刷速度等、贴装机中的部件吸附位置、部件安装位置、按入量、安装速度等、回流焊炉中的温度以及时间等。
在修正函数存储部(修正信息存储单元)14中存储有修正信息，该修正信息用于根据通常时的设定参数的值来求出在该场景使用的修正后的设定参数。在本实施方式中，以修正函数的形式存储修正信息。修正函数可以是一次函数、二次函数或其他任意函数。若修正后的设定参数的值能够根据通常时的设定参数的值获取，则修正信息也可以不以函数形式而以表格形式存储。在后面详细叙述学习处理(修正信息的生成方法)。
安装程序修正部15参照修正函数存储部14并根据当前的安装生产线的场景来修正生产设备的设定参数。安装程序修正部15从生产设备管理装置 104获取安装程序，并基于修正函数来修正其中的设定参数，然后将修正后的安装程序发送至生产设备管理装置104。生产设备管理装置104基于修正了设定参数的安装程序来控制生产设备，因此，生产设备按照修正后的设定参数进行动作。修正处理在后面进行详细叙述。
此外，利用学习处理部13的学习处理和利用安装程序修正部15的安装程序(设定参数)的修正处理不同时进行，首先进行学习处理，在学习完成后，停止学习处理来进行安装程序的修正处理。
<学习处理>
参照图4的流程图对本实施方式的品质管理系统处于学习阶段时的利用学习处理部13的学习处理进行更详细的说明。此外，在下面的说明中，作为具体例，假定进行焊锡印刷装置的焊锡更换的情况来进行说明，但图4的流程图可以适用于任意状况。
首先，场景判别部12基于设备状态获取部11获取的与生产设备有关的信息，对当前的安装生产线的场景进行判别(S11)。在因部件更换等原因暂时停止安装生产线的情况下，更换哪个部件的信息从生产设备被发送至生产设备管理装置104，该信息被设备状态获取部11获取。例如，更换焊锡印刷装置101的焊锡的信息从生产设备管理装置104被输入至设备状态获取部 11。更换哪个部件的信息也可以由用户向作业终端207输入，并由设备状态获取部11从作业终端207获取。另外，在各生产设备的日志数据中包含有从再运转起的经过时间和当前处理的基板ID等。场景判别部12根据这样的安装生产线的暂时停止的原因以及再运转后的经过时间来确定当前的场景。
接着，学习处理部13与场景相对应地确定作为监视对象的检查项目和作为修正对象的设定参数(S12)。例如，在进行焊锡更换后，焊锡体积会产生偏差，因此，决定将外观检查装置203的焊锡体积的检查项目作为监视对象，将焊锡印刷装置101的印刷压力作为修正对象的设定参数。就每个场景注重哪个检查项目和设定参数而言，可以与场景建立关联并由用户预先输入。下面，对与场景建立关联的检查项目以及设定参数为一个的情况进行说明，但在场景中监视的检查项目和修正的设定参数的数量也可以是多个。
一般而言，在一个基板上装载有多个部件，优选生产设备的设定参数针对每个部件都最优化。因此，学习处理部13针对装载于处理中的基板的每个部件并行进行下面的步骤S13～S17的处理。此外，在设定参数不因部件变化且以基板为单位相同的情况下，也可以不设置每个部件的区别来进行下面的处理。
首先，学习处理部13获取检查项目的合适的计测值(正确数据)(S13)。正确数据的获取可通过参照从检查管理装置205获取的检查装置的检查程序 (在上述的例子中为外观检查装置203的检查程序)来进行。
接着，学习处理部13获取根据在该时刻的修正函数修正设定参数并进行了生产的情况下的检查结果(S14)。如后面所述，修正函数存储部14与学习处理一起被更新，学习处理在多天中反复进行。因此，在该步骤确认由在当前时刻的修正函数可完成的检查结果。此外，在进行学习前的阶段，修正函数被初始化，以表示未进行修正(输入与输出相等的修正函数)。
此外，在步骤S14中，可以只获取从一次生产(一个基板)得到的检查结果，但也可以获取从多次生产(多个基板)得到的检查结果的平均值或方差等。通过对多个检查结果实施统计处理，能够排除与各个生产相关的偏差的影响。
接着，学习处理部13使生产设备的修正对象参数微小地随机地变化，并使用变化后的设定参数进行生产(S15)。例如，使焊锡印刷装置101的印刷压力从根据当前的修正函数修正后的值随机地微小地变化来进行生产。为了使设定参数变化来进行生产，可以在分析装置205中变更制造设备的安装程序，并经由生产设备管理装置104将变更后的安装程序送至生产设备。
在安装程序被变更后，根据变更后的设定参数进行制品的制造，并通过检查装置对该制品进行检查。学习处理部13从检查管理装置205获取利用变更后的设定参数所制造的制品的检查结果(S16)。在该步骤获取的检查项目与在步骤S14获取的检查项目相同，优选获取从多次生产得到的检查结果的平均值或方差。
学习处理部13根据在步骤S16所获取的检查结果来学习每个场景的修正函数(S17)。具体而言，在步骤S16的检查结果相比于步骤S14的检查结果被改善(接近于正确数据)的情况下，将在步骤S15变化的参数的修正当作有效的修正并更新修正函数。相反，在步骤S16的检查结果相比于步骤 S14的检查结果未被改善的情况下，不进行修正函数的更新。
接着，学习处理部13判断从场景开始起是否经过了该场景的持续时间 (规定时间)(S18)。例如，作为一个场景的持续时间能够采用15分钟等。若从场景开始起的经过时间在持续时间以下(S18-“否”)，则判断为相同的场景在持续，从而反复进行步骤S15～S18的处理。另一方面，在经过了该场景的持续时间以上的时间的情况(S18-“是”)下，判断从安装生产线的再运转开始起的经过时间是否超过了进行参数修正的最大时间(S19)。该最大时间是伴随着安装生产线的停止而产生品质变动的最大期间，被预先设定。例如，能够采用60分钟。在从安装生产线的再运转开始起的经过时间未超过最大时间的情况(S19-“否”)下，终止当前的场景，转移至下一个场景(S20)。例如，从“焊锡更换、再运转后的经过时间为0～15分钟”的场景转移至“焊锡更换、再运转后的经过时间为15～30分钟”的场景。
场景转移后返回至步骤S14反复进行与上述相同的处理。此外，正确数据不是在每个场景都变化的数据，因此，返回至步骤S14，但在正确数据在每个场景都变化的情况下，也可以返回至步骤S13。
在从安装生产线的再运转开始起的经过时间超过最大时间时(S19- “是”)，学习处理部13暂且终止再运转后的学习处理。此时，若在修正函数存储部14中存在修正函数未定的场景，则优选通过插补从其他场景获得修正函数(S21)。例如，焊锡更换后的场景的修正函数和焊锡更换以及掩模更换的场景的修正函数都存在，但掩模更换的场景的修正函数不存在的情况下，也可以根据上述两个修正函数的差分来推定关于掩模更换的场景的修正函数。或者，焊锡更换后的场景的修正函数和掩模更换的场景的修正函数都存在，但焊锡更换以及掩模更换的场景的修正函数不存在的情况下，也可以根据上述两个修正函数之和来推定关于焊锡更换以及掩模更换的修正函数。
如上所述，安装生产线的再运转后的学习处理暂且终止。该学习处理在安装生产线每次再运转时反复进行。此外，在针对同一场景的学习处理在以前被进行的情况下，也可以基于此前的学习结果继续进一步学习。通过反复进行学习，使得修正函数的精度会提高。
此外，在针对某停止原因初次学习的情况下，就最初期间(例如，再运转后15分钟以内)而言，作为修正函数的初始值利用不进行修正的函数(输出＝输入)，就下一个期间(例如，再运转后15～30分钟)而言，可以将最初期间的学习结果作为初始值来进行学习。由于认为第二个期间的修正函数与最初期间的修正函数类似，由此，学习速度会提高。
学习处理需要进行一定程度的期间。例如，可以在修正函数充分地收敛的时刻(修正函数的变化在规定量以下的时刻)终止学习。或者，也可以在经过了预先决定的期间(例如，一周)的时刻终止学习。在学习处理结束后，不进行上面的学习，利用安装程序修正部15的修正变为有效。
此外，在上述说明中，将设定参数的变化和学习处理在一个期间内反复进行，但这不是必须的。例如，也可以在期间内使设定参数变化多次来进行生产以及检查，然后基于设定参数的变化和检查结果来学习设定参数的修正。
另外，上述的学习方法只不过是一个例子，用于获得每个场景的合适的设定参数的学习方法并不限于上述的方法。例如，作为学习算法，能够采用使用神经网络、支持向量机(SVM)、提升算法(Boosting)的方法等现有的任意方法。
<安装程序修正处理>
参照图5的流程图对本实施方式的品质管理系统处于修正阶段时的利用安装程序修正部15的修正处理进行更详细的说明。在下面的说明中，作为具体例，假定进行焊锡印刷装置的焊锡更换的情况进行说明，但图5的流程图可以适用于任意状况。
首先，场景判别部12基于设备状态获取部11获取的与生产设备相关的信息，判别当前的安装生产线的场景(S22)。该处理与学习阶段中的步骤S11基本相同，因此，省略详细的说明。
在确定场景时，安装程序修正部15从修正函数存储部14获取与场景相对应的修正函数(S23)。并且，就生产设备的安装程序而言，利用所获取的修正函数修正作为修正对象的设定参数(例如，焊锡印刷装置的印刷压力) 来修正安装程序(S24)。例如，在安装程序中本来以印刷压力P印刷的情况下，变更安装程序以便以应用修正函数得到的印刷压力P’印刷。安装程序修正部15将修正后的安装程序送至生产设备管理装置104(S25)，生产设备管理装置104利用修正后的安装程序使生产设备运转。由此，能够根据场景利用合适的设定参数进行生产，从而制品的品质稳定。
如果在安装生产线的再运转后经过了规定时间，则切换场景，因此，根据场景的变更反复进行上述的处理。在安装生产线的再运转后，生产线停止的影响逐渐地降低，但通过根据场景来变更设定参数的变更程度，能够始终进行良好的制造。
在进行安装程序的修正的情况下，优选将当前的场景、修正的设定参数项目、修正后的设定参数的值或修正量等向作业终端207等输出。因此，用户容易把握进行什么样的设定参数的修正和为何进行修正等。另外，安装程序的修正也可以自动地进行，优选得到用户的许可后进行安装程序的修正。例如，将当前的场景、要修正的设定参数项目、修正后的设定参数的值或修正量等与是否要进行安装程序的修正一起经由作业终端207向用户询问，仅在用户进行许可修正的输入的情况下，才可以进行安装程序的修正。
<本实施方式的效果>
根据本实施方式的品质管理系统，通过根据安装生产线的停止的原因以及再运转后的经过时间来定义场景(运转状况)，并对每个场景调整生产设备的设定参数，能够将伴随着安装生产线的停止导致的制品品质的偏差降低至最小限度。在安装生产线的停止原因中存在生产设备的部件更换、参数调整或只是生产线停止(没有部件更换等)等，但对于每个原因来说，安装生产线的再运转后的状态与通常时不同，在制品品质上会产生偏差。即使该偏差自身在不合格判定中在合格范围内，但在预想不到的变动增加的情况下，从合格品的范围偏离而变为不合格的可能性变高。因此，优选地，尽可能地抑制这样的变动。在本实施方式中，通过针对每个场景学习用于使品质稳定的设定参数的修正方法，并根据学习结果调整设定参数来进行生产，能够使制品品质稳定化。
[第二实施方式]
在第二实施方式中，对每个场景进行设定参数的修正，并且监视修正了设定参数后的检查结果是否与假定的一样。在学习处理中，能够获取在各场景中修正设定参数来进行制造的情况下的检查结果。即，能够预先把握在各场景中修正设定参数来进行制造的情况下的检查结果会变为什么样的结果。若在检查结果从该范围偏离的情况下，则能够判断为，某种预想不到的事态发生，从而不合格发生的可能性高。
图6是表示本实施方式的品质管理系统的功能模块的图。与第一实施方式(图3)相比，设置有检查数据监视部16这一点为不同点。下面，主要对该检查数据监视部16进行说明。
在学习处理中，在各场景使设定参数变化来实际进行制造，并基于该检查结果来求出设定参数的修正函数。此时，由于进行多次的制造以及检查，因此，针对各场景能够把握实施与最终的修正函数相同的修正的情况下的检查结果的倾向(检查结果的正常值的范围)。在此，作为检查结果的倾向，除了检查结果的计测值本身以外，还包含计测值的方差、最大值、最小值等的统计量。即，能够把握根据最终的修正函数进行制造的情况下的、检查结果要采取的值(基本上与正确数据一致)及其方差等。学习处理部13对每个场景以及每个部件求出检查结果的正常值的范围并进行存储。检查数据监视部16基于每个场景的检查结果的正常值来进行安装生产线中发生不合格的预测。
图7是与本实施方式的品质管理系统中的不合格发生预测相关的流程图。首先，场景判别部12基于设备状态获取部11获取的与生产设备相关的信息，判别当前的安装生产线的场景(S31)。根据场景对生产设备的安装程序进行修正，从而进行生产。检查数据监视部16获取通过修正的安装程序所制造的制品的检查数据(S32)。此时，求出检查数据的平均值或方差、最大值、最小值等。检查数据监视部16判定所获取的检查数据是否在学习处理中所得到的检查结果的正常值的范围内(S33)。若检查数据在正常值的范围内(S33-“是”)，则能够判断为如假定那样实施制造。另一方面，在获取的检查数据在正常值的范围外的情况(S33-“否”)下，则判定为处于某种预想不到的状态，若继续这样制造，则存在发生不合格的可能性。因此，检查数据监视部16向作业终端207输出可能发生不合格的预测信息 (S34)。若用户基于该通知进行检查，则能够提前防止不合格的发生。
[变形例]
上述的实施方式的说明只不过是例示地说明本发明，本发明并不限定于上述的具体的方式。本发明在其技术思想的范围内能够进行各种各样的变形。
在上述的说明中，说明了要修正的设定参数为一个的情况，但在各场景中要修正的设定参数的数量可以是一个，也可以是多个。另外，在修正多个设定参数的情况下，也可以是同一生产设备的设定参数，也可以是不同的生产设备的设定参数。
另外，在上述的说明中，说明了在焊锡更换的场景(停止原因)中以焊锡体积作为检查项目来修正印刷压力的例子。然而，场景能够根据安装生产线的停止原因定义多个。例如，能够将贴装机的吸嘴更换、回流焊炉的热电偶更换等分别作为一个场景来进行定义。在贴装机的吸嘴更换的场景中，例如，基于部件检查装置中的部件偏移的检查项目，变更贴装机的贴装位置和头部移动速度等的设定参数即可。另外，在回流焊炉的热电偶更换的场景中，例如，基于外观检查和X射线检查中的焊脚形状、电极偏移、电极浮动的检查项目，变更回流焊炉温度和传送带速度等的设定参数即可。另外，就一个场景而言，可以变更多个生产设备的设定参数。
另外，在上述的说明中，基于安装生产线的停止原因和再运转后的经过时间来决定场景，但也可以只基于安装生产线的停止原因来定义场景。即，也可以不利用再运转后的经过时间来区别场景。这样一来，能够获得与安装生产线的状况相应的制品品质的稳定化的效果。在不利用时间来区别场景的情况下，例如，也可以根据再运转后的经过时间使修正的影响逐渐地变弱。这样一来，在场景的定义和学习处理中，虽然不考虑再运转后的经过时间，但在设定参数的调整中，也能够体现再运转后的经过时间。
另外，对只利用分析装置206实现上述说明中的全部功能的系统进行了说明，但这些功能也可以通过品质管理系统200的各装置分担来实现。另外，在品质管理系统200中所说明的各装置的功能也可以通过多个装置分担来实现。
附图标记的说明：
101 焊锡印刷装置
102 贴装机
103 回流焊炉
104 生产设备管理装置
201 焊锡印刷检查装置
202 部件检查装置
203 外观检查装置
204 X射线检查装置
205 检查管理装置
206 分析装置
207 作业终端
11 设备状态获取部
12 场景判别部
13 学习处理部
14 修正函数存储部
15 安装程序修正部

Claims (14)

1.一种品质管理装置，用于管理表面安装生产线，该表面安装生产线进行利用焊锡印刷装置向印刷基板印刷焊锡的焊锡印刷工序、利用贴装机向印刷基板上配置电子部件的贴装工序、利用回流焊炉焊接电子部件的回流焊工序，其特征在于，
该品质管理装置具有：
状况获取单元，用于获取基于在停止安装生产线并再运转的情况下的停止原因定义的所述表面安装生产线的状况，
修正信息存储单元，针对每个状况存储修正信息，该修正信息用于修正所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数，
修正单元，从所述修正信息存储单元获取与由所述状况获取单元获取的状况相对应的修正信息，并使用所获取的修正信息对所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数进行修正。
2.如权利要求1所述的品质管理装置，其特征在于，
所述状况还基于再运转后的运转时间进行定义。
3.如权利要求1或2所述的品质管理装置，其特征在于，
该品质管理装置还具有学习单元，该学习单元学习每个状况的用于修正所述焊锡印刷装置、所述贴装机、以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数的修正信息，
所述学习单元在某个状况下使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转，
在使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转的情况下，所述学习单元获取从焊锡印刷工序、贴装工序、以及回流工序中至少任一工序的检查装置得到的检查结果，
所述学习单元基于所述检查结果来决定所述状况中的修正信息并将该修正信息存储于所述修正信息存储单元。
4.如权利要求3所述的品质管理装置，其特征在于，
所述学习单元基于第一状况中的修正信息和第二状况中的修正信息来推定与所述第一状况以及所述第二状况相关联的第三状况中的修正信息，并将该修正信息存储于所述修正信息存储单元。
5.如权利要求1所述的品质管理装置，其特征在于，
所述修正信息存储单元针对每个部件存储每个状况的所述修正信息，
所述修正单元从所述修正信息存储单元获取与部件的种类相应的修正信息，并对所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数进行修正。
6.如权利要求1所述的品质管理装置，其特征在于，
该品质管理装置还具有输出单元，该输出单元输出在所述修正单元修正所述设定参数的情况下的修正后的设定参数的值或设定参数的修正量。
7.如权利要求6所述的品质管理装置，其特征在于，
所述输出单元还输出当前时刻的表面安装生产线的状况。
8.如权利要求6或7所述的品质管理装置，其特征在于，
在所述输出单元输出后，所述修正单元在从用户获取修正的许可后实施所述设定参数的修正或者自动地实施所述设定参数的修正。
9.如权利要求1所述的品质管理装置，其特征在于，
所述修正单元通过变更所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的安装程序来修正所述设定参数。
10.如权利要求1所述的品质管理装置，其特征在于，
该品质管理装置还具有通知单元，若在所述修正单元修正了所述设定参数的情况下的工件的检查结果在正常值的范围外，则该通知单元通知预测发生不合格。
11.一种品质管理方法，用于管理表面安装生产线，该表面安装生产线进行利用焊锡印刷装置向印刷基板印刷焊锡的焊锡印刷工序、利用贴装机向印刷基板上配置电子部件的贴装工序、利用回流焊炉焊接电子部件的回流焊工序，其特征在于，
计算机执行学习工序、状况获取工序、修正工序，
在所述学习工序中，学习每个基于在停止安装生产线并再运转的情况下的停止原因定义的所述表面安装生产线的状况的、用于修正所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数的修正信息，并存储于修正信息存储单元，
在所述状况获取工序中，获取表面安装生产线的状况，
在所述修正工序中，从所述修正信息存储单元获取与在所述状况获取工序中获取的状况相对应的修正信息，并使用所获取的修正信息对所述焊锡印刷装置、所述贴装机以及所述回流焊炉中至少任一个的设定参数进行修正。
12.如权利要求11所述的品质管理方法，其特征在于，
在所述学习工序中，
在某个状况下使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转，
在使所述设定参数变化来使所述表面安装生产线运转的情况下，获取从焊锡印刷工序、贴装工序、以及回流工序中至少任一工序的检查装置得到的检查结果，
基于所述检查结果来决定所述状况中的修正信息并将该修正信息存储于所述修正信息存储单元。
13.如权利要求11或12所述的品质管理方法，其特征在于，
不实施所述修正工序而实施所述学习工序，在学习终止后，不实施所述学习工序而实施所述修正工序。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行权利要求11～13中任一项所述的品质管理方法。
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