CN1525812A - 安装处理模拟程序及用于同样目的的方法和系统 - Google Patents

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藤原宏章
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Abstract

一个安装处理模拟系统的聚焦部分,其选出必要的数据;和一个结果表形成部分,利用该数据形成一个结果表并把该表存于结果表存储部分。一个条件设置部分,根据从输入装置所输入的处理条件数据形成一个条件表,并把该表存于条件表存储部分。一个取样计算部分,利用所述结果表和条件表,计算所计算出的结果数据。所述条件表存储部分在条件表中列出了所计算出的结果数据,并把该数据输出给取样计算部分,作为在前步骤所计算出的结果数据。

Description

安装处理模拟程序及用于 同样目的的方法和系统
本申请基于号码为2003-022698的日本专利申请,该申请通过引用而被包含与此。
                         技术领域
本发明涉及一种安装处理模拟程序,其由计算机执行以完成由多个步骤组成的安装处理的模拟,以及一种用于同样目的方法和一种实现同样目的的系统,尤其是,涉及一种安装处理模拟程序,其由计算机执行以连续模拟多个步骤,以及一种用于同样目的的方法和一种实现同样目的的系统。
                         背景技术
传统技术中,在电路基片上安装各种电子部件的制造处理的模拟,是借助CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)工具分析各步骤来一个一个单独地实现的,或者是通过用实验的方法进行实际的生产来一个一个单独地实现的。例如,在某种情况下,通过使用回流焊接处理(reflowsoldering process)来执行上述安装。这种回流焊接处理包括:焊料印刷步骤,把焊料印刷于在其上形成预定的电路图案的电路基片的电极部分上,所述电极部分用来电连接所安装的电子部件;部件安装步骤,布置所述电子部件以便把电子部件的电极置于所印刷的焊料上;以及回流步骤,通过熔化所印刷的焊料把电子部件粘在基片上。通常,把各步骤连续应用于所处理的电路基片。如果这种回流焊接处理被模拟,则把该模拟应用在各步骤中。
在所述回流步骤中,电路基片和电子部件必须被加热以熔化所述焊料。因此,需要分析热加热(thermal heating)的方法或在这种加热中加热条件计算方法的模拟(例如,参见公开号为2002-232131的未审日本专利)。在这种模拟中,根据诸如被加热的电路基片和电子部件的物理属性值和回流炉的温度设置这样的条件,分析加热期间电路基片和电子部件的温度变化。利用电路基片和电子部件的温度变化与目标温度的比较结果,可以改变回流炉的温度设置。
而且,在上述安装处理的模拟中,需要对最后步骤的状态分析和对已完成的电路基片的可靠性估计,并且电子部件相对于电路基片的最后位置分析也是重要的。然而,在分析上述加热中的热加热方法或加热条件计算方法的模拟中,对回流炉的温度进行分析并因此不能执行回流步骤中对电子部件的位置分析。
而且,如图13所示,在安装处理中的每个步骤都可以被单独模拟。例如,如果利用CAE工具101a到101c根据分别存有每个步骤的生产条件的条件DB(databases,数据库)102a到102c来分析每个步骤,则分别得出模拟结果103a到103c。根据这种分析方法,相应步骤的模拟结果103a到103c被分别独立地分析,并且应用标准模型(例如,一个在前步骤的估计标准的中值和上/下限)作为在前步骤(pre-step)的生产条件等。换句话说,如果执行电子部件相对于电路基片的最后位置分析,通常利用标准模型来完成这种分析而不考虑在前步骤中的生产条件,例如在安装处理中的中间步骤中(例如,焊料印刷步骤或部件安装步骤)的位置偏差等。为此,不能完成对各步骤的连续模拟。因此,在各步骤中的生产变量和生产条件的变化合着起作用的情况下,很难事前预计在最后步骤中是什么样的状态,并因此影响了已完成的电路基片。即,在每步中可以部分最佳地检测到每个步骤中的生产条件,然而很难检测到整个安装处理的最佳条件。
                         发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种安装处理模拟程序,其通过根据整个安装处理来预先分析在构成安装处理的各步骤中的原始设计条件和生产(production)条件的影响程度,使计算机连续模拟构成安装处理的各步骤,以及一种用于同样目的方法和一种实现同样目的的系统。
为了实现上述目的,本发明具有下述特征。本发明的安装处理模拟程序使计算机执行包括多个步骤的安装处理的模拟。该安装处理模拟程序使计算机执行第一和第二模拟执行步骤以及一个模拟条件判定步骤。该第一模拟执行步骤根据为第一步骤选择的第一条件执行模拟。该模拟条件判定步骤判定第一模拟执行步骤的模拟结果为用于在第一步骤之后的第二步骤的模拟条件。第二模拟执行步骤根据至少含有模拟条件的第二条件执行第二步骤的模拟。
根据本发明的上述配置,通过模拟构成连续的安装操作的各步骤所获得的结果,可以通过利用在前步骤(pre-step)的模拟结果来执行在后步骤(post-step)的模拟得出。从而,有可能预先检查整个安装处理是如何受各步骤的原始设计条件和生产条件影响的,并因此可以实现电路基片的合理设计和工程方法(engineering method)的合理开发。
可以产生根据每步的多个条件被预先模拟的分析结果数据。在这种情况下,作为例子,通过取样根据第二条件所模拟的分析结果数据,第二模拟执行步骤执行第二步骤的模拟。从而,由执行构成连续安装处理的各步骤的模拟所获得的结果,可以通过利用被预先模拟的分析结果数据得出。作为另一个例子,第二模拟执行步骤,利用根据第二条件在前或在后的条件所模拟的分析结果数据执行插值(interpolation)计算,执行第二步骤的模拟。因此,如果没有根据与第二条件相符的条件模拟给出分析结果数据,那么就利用预先分析的分析结果数据来完成适当的模拟。
而且,所述分析结果数据可以通过设于计算机之外的其他设备产生。在这种情况下,第二模拟执行步骤通过把其他设备所产生的分析结果数据转换成预定的数据格式来执行第二步骤的模拟。作为第一个例子,所述分析结果数据是每步中利用CAE工具被预先模拟的数据。作为第二个例子,所述分析结果数据是设在每步的安装点的安装设备的安装结果数据。作为第三个例子,所述分析结果数据是通过实验得出的实验数据,在该实验中每步的操作都是假定的。尽管由其他系统所模拟的分析结果数据具有任一配置,也可通过把此种配置转换成通用(common)格式以便利用由外部系统所生成的各种分析结果(诸如由CAE工具所生成的详细的分析结果,在实际安装设备中的安装结果数据,通过假设在每步中的操作的实验而得出的实验数据,等等)来完成模拟。
而且,可使所述计算机执行动画显示步骤。所述动画显示步骤,通过根据一个定义了每步的操作顺序的定义文件读取预先存储的动画元素,从而在显示装置上三维地显示动画以表示在第二模拟执行步骤中所模拟的结果。从而,由于用户可以直观地监视用动画显示的第二步骤的模拟结果,所以这类用户可以用眼睛直观地检查模拟结果。还由于所述动画是三维地显示的,所述用户可以直观地监视更加真实的模拟结果。此外,动画显示步骤可以迅速地显示含有在各步骤中的操作的动画,并因此可以容易地处理新步骤中的操作的动画显示。
而且,第二模拟执行步骤可以包括一个条件获取步骤。该条件获取步骤读取响应一个输入而从条件数据库中所选取的条件,其中该条件数据库预先以组合形式存储了多个条件,并把该条件添加到第二条件中。此外,所述条件获取步骤可以响应所述输入而从CAD系统读取数据,并把该数据添加到第二条件中。根据上述,可以响应所述输入通过指令把新条件添加到第二条件中。而且,当必须输入大量模拟条件时,可以利用条件数据库或CAD系统中的数据来添加这种条件,从而大大降低了用户的输入操作的负担。
在下面所描述的各种实例可被视作利用第一和/或第二模拟执行步骤中的模拟结果的实例。在第一个实例中,第一模拟执行步骤执行模拟以便包含第一步骤的生产变量。在这种情况下,所述模拟条件判定步骤判定在第一模拟执行步骤中所模拟的结果,以便包含作为模拟条件的生产变量。接着,第二模拟执行步骤根据第二条件来执行第二步骤的模拟,以便包含生产变量。从而,可以完成在后步骤中的第二步骤的模拟,以便反映在第一步骤中的生产变量,这样就可以实现更加真实的模拟。在第二个实例中,第一模拟执行步骤根据在第一步骤中的一个控制项设置的变化作为第一条件来执行模拟。在这种情况下,模拟条件判定步骤根据在第一模拟执行步骤中的所述控制项设置的变化作为模拟条件来判定所模拟的结果。接着,第二模拟执行步骤根据第二条件来执行第二步骤的模拟,以便包含至少根据控制项的变化所模拟的结果。从而,如果在第一步骤中的控制项设置被改变了,则在后步骤中的第二步骤的影响程度是可以被估计的。在第三个实例中,还使计算机执行一可靠性估计步骤。该可靠性估计步骤,通过利用在第二模拟执行步骤中所模拟的结果,对在安装处理中所制造的产品进行可靠性估计。从而,在各步骤中原始设计条件和生产条件对产品可靠性估计的影响是可以被假定的。在第四个实例中,还使计算机执行一不合格率计算步骤。该不合格率计算步骤,利用在第一模拟执行步骤和第二模拟执行步骤中所模拟的结果来计算在第一步骤和第二步骤中所制造的产品的不合格率。从而,关于最终产品的最后估计标准的各步骤的估计标准,或类似的,可以相应实际产品被适当地估计出来,这样就很容易实现产量的增加和不合格率的降低。
在这种情况下,可以用安装处理模拟系统来实施本发明,该系统具有完成安装处理模拟程序使计算机所要执行的各步骤的功能。而且可以用安装处理模拟方法来实施本发明,该方法执行安装处理模拟程序使计算机所要执行的各步骤。
                         附图说明
在所附的附图中:
图1是根据本发明的一个实施例示出了安装处理模拟系统1和外设的硬件配置的图;
图2是示出了图1中的安装处理模拟系统1的一个配置的功能块图;
图3是示出了图1中的安装处理模拟系统1的操作的流程图;
图4是作为在图3的步骤S3中所形成的结果的焊料印刷步骤的结果表的一个实例;
图5是作为在图3的步骤S6中所形成的结果的焊料印刷步骤的条件表的一个实例;
图6是解释在图3的步骤S7中所执行的更正处理的一个实例的图表;
图7是作为在图3的步骤S7中的计算结果的焊料印刷步骤的计算结果数据的一个实例;
图8是作为在图3的步骤S3中所形成结果的部件安装步骤的结果表的一个实例;
图9是作为在图3的步骤S6中所形成结果的部件安装步骤的条件表的一个实例;
图10是作为在图3的步骤S3中所形成结果的回流步骤的结果表的一个实例;
图11是作为在图3的步骤S6中所形成结果的回流步骤的条件表的一个实例;
图12是一个图1中的显示装置所显示的动画显示的实例;以及
图13是解释在传统技术中一个一个单独地模拟安装处理中的每一步骤的方法的图。
                         具体实施方式
在下文,将参照图1来解释根据本发明的一个实施例的一种安装处理模拟系统1。假如这样的话,在该实施例中,作为被模拟的安装处理,将把回流焊接处理作为一个实例来解释。所述回流焊接处理包含:焊料印刷步骤,把焊料印刷于在其上形成预定的电路图案的电路基片的电极部分上,所述电极部分用来电连接所安装的电子部件;部件安装步骤,布置所述电子部件以便把电子部件的电极置于所印刷的焊料上;以及回流步骤,通过熔化所印刷的焊料把电子部件粘在基片上。通常,把各步骤连续应用于所处理的电路基片。
在图1中,安装处理模拟系统1由普通的计算机系统构成,并包括:一个中央处理器(CPU)2、一个输入装置3、一个显示装置4、一个外部存储设备5、以及一个内部存储装置6。所述CPU2利用从稍后描述的外部存储设备中所获取的数据、由用户通过输入装置3所输入的数据、存于外部存储装置5中的数据、以及存于内部存储装置6中的数据来执行预定的处理,然后把处理结果输出给显示装置4。所述输入装置3包括键盘,鼠标或类似装置。所述指令由安装处理模拟系统1的用户通过输入装置3输入。所述显示装置4由诸如液晶显示器,CRT,或类似装置,打印装置等构成。典型地,CPU2的处理结果由显示装置4显示或打印。所述外部存储装置5由服务器或类似装置的大容量存储介质等构成。外部存储装置5可能由再现装置构成,诸如计算机系统的硬盘,DVD系统,或响应存储容量的类似装置。所述内部存储装置6是由诸如RAM(随机存储器)或类似的存储装置构成的。内部存储装置6可以由硬盘,或与外部存储装置5的配置相似的装置构成。
把数据从外部装置输入给安装处理模拟系统1的CPU2。这些数据是:CAE数据CAEa到CAEn,由CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)工具11a到11n在每个所模拟的步骤中分别分析得出;安装结果数据MD,是在步骤中所装设的每个安装设备12中的诸如不合格率、产品结果等数据,并被存于结果数据存储部分15;检查结果数据ID,是在检查设备13或执行可视化检查、导电测试(conduction test)、性能测试等类似设备中的诸如不合格率、产品结果等数据,其中所述检查设备13被装设于最后步骤,并且检查结果数据ID被存于结果数据存储部分16中;以及实验数据ED,是由实验设备14分别通过用实验方法来执行所模拟的步骤所收集的,并被存于实验数据存储部分17中。所述CAE工具11a到11n利用条件数据库(DB)10a到10n来进行分析,其中所述条件数据库中存有在每个所模拟的步骤中被分别设置的设计数据、每步中的生产条件等。并且,一个在预处理中的估计标准(例如,中值和上/下限)设置被分别存于条件DB10a到10n中。在这种情况下,如果可以在安装处理模拟系统1的内部执行所述CAE分析、数据存储等等,则所述CAE分析由安装处理模拟系统1来完成,并且接着可以把这种CAE数据CAEa到CAEn、所述安装结果数据MD、所述检查结果数据ID、以及实验数据ED存于外部存储装置5或内部存储装置6中。
接着,将参照图2在下文解释安装处理模拟系统1的配置。在这种情况下,图2是示出了安装处理模拟系统1的配置的功能块图。
在图2中,置于安装处理模拟系统1内的所述CPU2包括:聚焦(focusing)部分21,结果表形成部分22,条件设置部分23,取样计算部分24,以及动画转换处理部分25。所述外部存储装置5具有一通用条件DB51、一基本显示处理库52,以及一单个步骤动画定义文件53。所述内部存储装置6存有一结果表存储部分61,以及一条件表存储部分62。
所述聚焦部分21为该处理从诸如由设于安装处理模拟系统1的外部的CAE工具11a到11n分别分析得出的CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、以及实验数据ED等数据中选取所需的数据,以运行模拟,并接着把结果数据输出到结果表形成部分22。尤其是,聚焦部分21收集关于各步骤的数据作为处理对象(process object)。例如,如果聚焦部分21把该处理作为对象应用到焊料印刷步骤,这样聚焦部分21就从CAE工具获取数据,以便把CAE分析作为对象应用到焊料印刷处理,并获取作为对象的安装设备中的所述焊料印刷的结果数据以及实验设备中的焊料印刷的实验数据。在这种情况下,当所收集的CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、或实验数据ED的数据格式不同于稍后所描述的处理中所用的格式时,这种格式被转换成在这种处理中所用的格式(通用格式)并接着被输出。可以利用诸如XML等这样的分级数据来表示这种通用格式。在这种方式下,转换成通用格式使安装处理模拟系统1能够利用各种外部装置的分析结果来进行模拟。
结果表形成部分22,利用由聚焦部分21所收集的各种数据,形成所述各步骤的一个结果表作为处理对象,并接着把该结果表存于结果表存储部分61中。该结果表以矩阵形式给出了表示由聚焦部分21所收集的数据的离散数据,以在各项中使其相互关联,并且紧接着还示出了条件数据和结果数据。例如,在所述数据是通过CAE-分析(CAE-analyzing)所述焊料印刷步骤中所收集的数据的情况下,所述结果表形成部分22形成结果表以使CAE分析(所印刷的焊料尺寸的结果等)的结果数据与CAE分析所用的条件数据(焊料条件,印刷掩模(printing mask)条件等)分别关联。若是这样,下面将描述所述结果表的一个特定实施例。
只要条件设置部分23对安装处理模拟系统1根据用户通过输入装置3所输入的模拟条件数据执行模拟处理中的所述条件进行了设置,接着就形成所述条件表格。例如,在焊料印刷步骤的情况下,用户输入模拟设备的生产条件(焊料条件,印刷掩模条件,印刷装置条件,等等)等作为处理条件数据。此处,如果应该逐步地执行所要处理的模拟,则用户必须输入大量处理条件数据。为了简化这种输入操作,把通用处理条件数据和由其他相关数据决定的处理条件数据预先存于通用条件DB51中,接着条件设置部分23形成条件表,同时响应用户的输入而补充通用条件DB51中的处理条件数据。在这种情况,除了存于通用条件DB51中的数据之外,对于上述通用处理条件数据和由其他相关数据所决定的数据,设于外部的CAD系统(未示出)可以生成部件的布置数据、基片尺寸数据等作为部分处理条件数据。而且,当用户输入标识符指示各处理条件数据时,条件设置部分23可以读取相应通用条件数据库51或上述CAD系统的标识的所述处理条件数据。接着,将由所述条件设置部分23形成的条件表存储在条件存储部分62中。在这种情况下,这种条件表的详细例子将在后面进行描述。
取样计算部分24,利用条件和存于结果表存储部分61中的结果表所给出的结果数据以及存于条件表存储部分62中的条件表所给出的处理条件数据,对目标步骤(objective step)中所计算出的结果数据进行取样。该取样计算部分24,根据存于上述条件表中处理条件数据,对符合处理条件数据在结果表中所列出的结果数据进行取样作为计算出的结果数据。在这种情况下,如果没有发现相符的数据,则该取样计算部分24通过执行插值计算(interpolation calculation)或类似的计算,计算在结果表中所给出的结果数据的邻近数据作为计算出的结果数据。接着,取样计算部分24把被取样或计算的所述计算出的结果数据输出到条件表存储部分62、动画转换处理部分25以及显示装置4。
条件表存储部分62存储由条件设置部分23所输出的条件表,并在该条件表中列举了由上述取样计算部分24所输出的计算出的结果数据。接着,由取样计算部分24所给出的计算出的结果数据被存储起来直到下一步骤的模拟处理,然后作为处理时的在前步骤中所计算出的结果数据输出给取样计算部分24。换句话说,除了条件数据和在结果表中所给出的处理过的模拟步骤中的结果数据以及由用户输入所设置的处理条件数据之外,取样计算部分24还利用在所处理的目标步骤之前的在前步骤中所计算出的结果数据来进行计算。
动画转换处理部分25,根据由取样计算部分24输出的计算出的结果数据来构建一三维动画,并接着把该动画输出到显示装置4。动画转换处理部分25,根据由取样计算部分24所输出的数据,利用单个步骤动画定义文件53,在步骤中输出操作指令,作为动画的处理对象,其中单个步骤动画定义文件定义了单个步骤的操作顺序。组成对象的诸如物体的转换、变形等三维动画的单个动画元素,被事先存于基本显示处理库52中。动画转换处理部分25,根据单个步骤动画定义文件53,适当地调用存于基本显示处理库52中的动画元素,并构建符合所计算出的结果数据的动画。此处,更详细地,存于基本显示处理库52中的动画元素是诸如电子部件、基片、设备单元等的基本简档(basic profiles),和诸如固体、液体和各种液体的转换、变形、叠加等的基本显示操作。而且,作为由动画转换处理部件25调用的条件的参数,是对象、对象的转换间隔(translation distance)、变形量、变形之前和之后的曲线图(profiles)等。根据这些参数从基本显示处理库52中调用动画元素。如此,动画转换处理部分25能流畅地显示含有在步骤中的操作指令的所述动画,并能通过更新基本显示处理库52和单个步骤动画定义文件53来容易地处理新步骤的动画显示(animated presentation)。
显示设备4显示或打印所述动画,该动画表示由动画转换处理部分25输出的所计算出的结果数据,并向用户显示动画。而且,如果直接从取样计算部分24输出所计算出的结果数据,则显示设备4可以将这些所计算的结果数据照原样显示或打印。
接着,将参照图3在下文解释安装处理模拟系统1的一个操作。图3是示出了安装处理模拟系统1的操作的流程图。随后所描述的安装处理模拟系统1的操作,通过使模拟系统执行一安装处理模拟程序来执行。该安装处理模拟程序被存于外部存储装置5和内部存储装置6中,并在CPU2中被执行。在这种情况下,由于CPU2能够读出所述程序并执行,则所述安装处理模拟程序,除了外部存储装置5和内部存储装置6之外,还可存于其他存储设备中。
在图3中,CPU2根据流程图的1(步骤S1)设置所述处理操作的一温度变量P。接着CPU2继续进行下一步骤。
接着,通过聚焦部分21,该处理所必须的步骤P的数据有选择地从下述数据中获得:CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、实验数据ED等(步骤S2)。例如,如果要模拟回流焊接处理,则该聚焦部分21,在焊料印刷步骤、部件安装步骤、回流步骤等中,获得与对应于步骤P的步骤相关的数据。这里,由于CAE工具11a到11n,安装设备12和实验设备14在每步中分别应用分析,聚焦部分21从在步骤P中所分析的设备中获得数据,作为表示步骤P的对象。在这种情况下,如上所述,如果所收集的CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、以及实验数据ED的数据格式不同于该处理中所用的格式,则该种数据格式根据需要被转换成通用格式。
接着,CPU2的结果表形成部分22,利用聚焦部分21在步骤S2中所获得的数据形成结果表(步骤S3)。参照图4,将解释在步骤S3中所形成的结果表的一个例子,同时选择上述焊料印刷步骤作为下文的描述对象。
通过把数据分类为条件数据、实验数据、结果数据来形成所述结果表,其中所述条件数据表示由CAE工具11在分析中所用的分析条件,所述实验数据是在实验设备14等中的数据,所述结果数据表示在分析、实验等中的结果。在把上述焊料印刷步骤作为描述对象的情况下,作为上述条件数据,有以下项目,诸如焊料条件(粘度,颗粒尺寸,焊剂(flux),材料,等等),印刷掩模条件(开口部分尺寸,厚度,等等),印刷装置条件(印刷压力,橡胶滚轴角度(squeegee angle),橡胶滚轴速度,等等),目标基片(小片尺寸(patsize),到印刷掩模的间隙(clearance to the printing mask)),等等。同样,结果数据是根据这些条件数据的焊料印刷(solder-printed)的结果,并有诸如印刷结果(焊料尺寸,厚度,位置偏差,等)等项目。
上述结果表给出了离散数据,该离散数据以矩阵形式表示以在各项中使其相互关联。在图4中的一个例子示出了结果表的一部分,通过只在20Pa·s到100Pa·s范围内每20Pa·s改变焊料条件中的粘度来表示该部分。例如,如果条件数据是焊料条件(粘度60Pa·s,颗粒尺寸30μm,焊剂10%,材料SnAgCu)、印刷掩模条件(开口部分尺寸0.5mm*0.5mm,厚度0.15mm)、打印装置条件(打印压力25000Pa,橡胶滚轴角度70°,橡胶滚轴速度40mm/s)、目标基片(小片尺寸0.6mm*0.6mm,到印刷掩模的间隙40μm),则焊料印刷结果(焊料尺寸0.6mm*0.6mm,厚度0.1mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)被表示为结果数据以使其相互关联。并且,如果上述条件数据的焊料条件中的粘度被改为80Pa·s但共同设置剩余条件数据,则焊料印刷结果(焊料尺寸0.5mm*0.5mm,厚度0.15mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)被表示为结果数据以使其相互关联。把以此种方式所形成的结果表从CPU2中输出到内部存储装置6,并存于结果表存储部分61中(步骤S4)。
同时,所述用户输入将在步骤P中被处理的条件作为通过输入装置3所输入的处理条件数据,其中该条件是此时的处理对象(步骤S5)。所述处理条件数据具有与在上述结果表中所列的条件数据类似的项目。接着,利用CPU2的条件设置部分23把所述处理条件数据写入条件表,并接着把其存于内部存储装置6的条件表存储部分62中(步骤S6)。
参照图5,将解释在步骤S6中所形成的条件表的一个例子,同时选择上述焊料印刷步骤作为描述对象。通过把数据分类为在步骤S5中所输入的条件数据和前一步骤(即,步骤P-1)所计算出的结果数据,来形成所述条件表。在把上述焊料印刷步骤作为对象的情况下,其具有下列各项,诸如焊料条件(粘度,颗粒尺寸,焊剂(flux),材料,等等),印刷掩模条件(开口部分尺寸,厚度,等等),印刷装置条件(印刷压力,橡胶滚轴角度(squeegee angle),橡胶滚轴速度,等等),目标基片(小片尺寸(pat size),到印刷掩模的间隙(clearance to the printing mask),等等),正如上述处理条件数据中所列出的数据。例如,所述焊料条件(粘度70Pa·s,颗粒尺寸30μm,焊剂10%,材料SnAgCu)、印刷掩模条件(开口部分尺寸0.5mm*0.5mm,厚度0.15mm)、打印装置条件(打印压力25000Pa,橡胶滚轴角度70°,橡胶滚轴速度40mm/s)、目标基片(小片尺寸0.6mm*0.6mm,到印刷掩模的间隙40μm)被写为处理条件数据。
用此种方式,用户必须输入大量处理条件数据。为了简化这种输入操作,可以把通用处理条件数据和所判定的与其他数据相关的处理条件数据事先存于通用条件DB51中,接着条件设置部分23可以在响应于用户的输入而把处理条件数据补存于通用条件DB51中的同时形成条件表。并且,当用户输入了表示各处理条件数据的标识符时,条件设置部分23可以读出相应于该标识符的处理条件数据。在此种情况下,上述焊料印刷步骤是回流焊接处理的首要步骤,在上述的在前步骤中没有数据被写入计算出的结果数据。
接着,CPU2的取样计算部分24,利用结果表和条件表来执行模拟操作,其中所述结果表存于结果表存储部分61中,所述条件表存于条件表存储部分62中,接着输出这种计算出的结果作为计算出的结果数据(步骤S7)。所述取样计算部分24,根据条件表中所列出的处理条件数据,对符合所述处理条件数据并被列于结果表中作为计算出的结果数据的结果数据取样。如果没有发现符合的数据,则通过执行插值计算或类似计算,对在所述结果表中所给出的结果数据附近的数据进行计算,作为计算出的结果数据。下面即将描述一个例子,其中取样计算部分24通过执行插值计算来计算所计算出的结果数据。
例如,如果取样计算部分24,利用上述焊料印刷步骤的结果表(见图4)和条件表(见图5),计算所计算出的结果数据,则这种取样计算部分24,由于在结果数据中没有发现与条件数据中的处理条件数据相符的条件数据,则通过插值计算计算所计算出的结果数据。此处,通过对处理条件数据与条件数据进行比较,在焊料条件中的不一致的项目是粘度。所述取样计算部分24对在除了粘度以外在通用条件数据中获得的结果数据进行取样,并且利用样条(spline)函数(隔离的多词学名)或类似的,插入各个粘度的结果数据作为离散结果。例如,如果响应图5所示出的在条件表中的处理条件数据,利用图4所示出的结果表,计算出焊料厚度作为焊料印刷结果,则取样计算部分24提取焊料厚度数据,其中该焊料厚度数据是在相关的结果表中排除了粘度后的通用条件数据中所获得的,接着如图6所示,根据样条函数相对于焊料粘度X1到X6而逼近焊料厚度Y1到Y6。然后,取样计算部分24生成相对于焊料粘度Xn的焊料厚度Yn的插值公式,通过把处理条件数据所表示的焊料粘度a代入插值公式,来计算一相对于焊料粘度a的焊料厚度b。取样计算部分24,通过对其它结果数据应用类似的插值计算,计算相对于处理条件数据的所计算出的结果数据。更具体地,计算焊料印刷结果(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)作为计算出的结果数据。
接着,将在下面解释另一例子,其中取样计算部分24通过执行插值计算来计算所述计算出的结果数据。首先,取样计算部分24,在不一致项目的处理条件数据(即,焊料条件中的粘度70Pa·s)的邻域中,对所述条件数据(即,除了剩余的条件数据之外在焊料条件中的粘度60Pa·s和粘度80Pa·s是相同的)进行取样。然后,取样计算部分24,根据不一致项目中的各处理条件数据和条件数据,利用事先为不一致的项目所设置的插值公式执行插值计算。在图4和图5所示出的数据的情况下,通过把插值计算应用到上述条件数据中所示出的焊料条件中的粘度60Pa·s和粘度80Pa·s,利用事先为上述处理条件数据中的焊料条件中的粘度70Pa·s所设置的插值公式,来计算所述焊料印刷结果数据作为计算出的结果数据。更加具体地,如图7所示,把相对于所述粘度的插值计算应用于结果表的焊料条件中与粘度60Pa·s相关的焊料印刷结果(焊料尺寸0.6mm*0.6mm,厚度0.1mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)和结果表的焊料条件中与粘度80Pa·s相关的焊料印刷结果(焊料尺寸0.5mm*0.5mm,厚度0.15mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)。结果,计算所述焊料印刷结果(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm)作为计算出的结果数据。即,在这种被计算的例子中,通过事先设置上述插值公式可以降低插值计算所需的处理工时。在这种方式中,如果安装处理模拟系统1在处理条件不同于所述分析中预先所采用的条件的情况下执行模拟,则此种系统可以利用事先的分析结果执行适当的模拟。
此外,取样计算部分24对下一步骤的计算所需并提取的预定项目(例如,在所述焊料条件中的粘度和材料)进行取样作为计算出的结果数据,而不用插值计算。
接着,CPU2判定现在正被计算的步骤P是否为最后一步(步骤S8)。例如,如果CPU2模拟上述回流焊接处理,则这种CPU2判定步骤P是否为作为最后一步的回流步骤。接着,如果步骤P是最后一步则CPU2把处理进行到下一步骤S14,然而,如果步骤P不是最后一步则CPU2把处理进行到下一步骤S9。
在步骤S9,CPU2判定现在正在被计算的步骤P中所计算出的结果数据是否被显示在显示装置4上。接着,如果所计算出的结果数据被显示在显示装置4上,则CPU2把处理进行到下一步S10,然而,如果所计算出的结果数据没有被显示在显示装置4上,则CPU2把处理进行到下一步S11。
在步骤S11中,CPU2判定是否结束现在正在被执行的模拟处理。接着,如果模拟处理已经被结束,则CPU2遵照流程图结束该处理,然而,如果模拟处理还在继续,则CPU2把处理进行到下一步S12。
在步骤S12,CPU2的取样计算部分24把计算出的结果数据写入条件表存储部分62中的条件表,其中该计算出的结果数据是在步骤S7中计算出的。计算出的结果数据被写入,作为在前步骤中计算出的结果数据。例如,取样计算部分24,把图7和图5所示出的计算出的结果数据,写入存于条件表存储部分62中的条件表的在前步骤计算出的结果数据。然后,CPU2把步骤进行到下一步。
接着,CPU2依照流程图,在上述处理操作中的温度变量P上加+1,以设置一新的温度变量P(步骤S13)。然后,该处理返回到步骤S2并继续该处理。
在步骤S13中设置了新的温度变量P后,CPU2按照和上述步骤S2到S7相同的处理,在新步骤P中执行模拟。典型地,该新步骤P是在已经被模拟过的步骤之后的步骤。如果,在回流焊接处理中的焊料印刷步骤已经如上面所描述的那样被模拟了,则在下一步骤中的部件安装处理作为新步骤P被模拟。接着,将在下面参照图8和图9解释一个数据例子,其中CPU2模拟作为新步骤P的下一步骤中的部件安装步骤。在这种情况下,图8是在部件安装步骤中所形成的结果表的一个例子,并且图9是在部件安装步骤中所形成的条件表的一个例子。
在图8中,CPU2的结果表形成部分22,利用在步骤S2中聚焦部分21所获得的部件安装步骤的数据,形成结果表。在步骤S2中,类似地,聚焦部分21从CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、实验数据ED等中获取部件安装步骤的数据,但是,由于该处理与上述处理类似,所以将在此处略去对它的详细解释。
上述部件安装步骤的结果表,也通过把数据分类成下述数据来形成:条件数据,其表示CAE工具11在分析中所用的分析条件,实验设备14的实验条件,等等,以及结果数据,其表示所述分析结果,实验结果,等等。在把部件安装步骤作为对象的情况下,其有诸如以下的各项作为上述条件数据:部件条件(部件尺寸,部件重量,等等),安装设备条件(部件吸取(suction)位置,喷管(nozzle)类型,吸取高度,安装速度,等等),焊料印刷条件(焊料尺寸,厚度,位置偏差,粘度,材料,等等)。而且,结果数据是根据那些条件数据安装所述部件的结果,有象安装结果(位置偏差)这样的项目。
上述结果表给出了与各项相关的离散数据,并以矩阵形式来表示。图8中的一个例子示出了结果表的一部分,其表示在部件条件中只分别改变部件尺寸。例如,如果给出条件数据作为部件条件(部件尺寸1.0mm*0.5mm*0.4mm,部件重量0.1g),安装设备条件(部件吸取位置(0mm,0mm),喷管类型A,吸取重量50mm,安装速度(类型)a),焊料印刷条件(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm,粘度70Pa·s,材料SnAgCu),把结果数据表示成与所安装结果(位置偏差(标准误差)0.1mm)相关联。而且,如果在上述条件数据中的部件条件的部件尺寸被变更为1.0mm*0.5mm*0.8mm,但是剩余的条件数据设置相同,则所述结果数据被表示成与所安装结果(位置偏差(标准误差0.08mm))相关联。在步骤S4中,把以该种方式所形成的结果表从CPU2中输出到内部存储装置6,并存于结果表存储部分61中。在这种情况下,在前步骤的结果表(即,焊料印刷步骤)已经被存于结果表存储部分61中,但是这种在前步骤的结果表可能在步骤S4中被完全删除。
同时,在步骤S5中,通过用户输入与部件安装步骤相关的处理条件数据,形成图9中的条件表。处理条件数据具有与已在结果表中设置的条件数据相同的项目。于是,在步骤S6中,通过条件设置部分23,把处理条件数据写入条件表,并接着把其存于内部存储装置6的条件表存储部分62中。
在步骤S5所输入的处理条件数据和在前步骤的(即,步骤P-1)计算出的结果数据,被写入部件安装步骤的条件表中。如上所描述的,在作为部件安装步骤的在前步骤的焊料印刷步骤的模拟处理中,在步骤S12,在焊料印刷步骤中的焊料印刷结果(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm,粘度70Pa·s,材料SnAgCu)已经作为在前步骤所计算出的结果数据被写入条件表中。而且,有诸如下述各项作为处理条件数据:部件条件(部件尺寸,部件重量,等等),安装设备条件(部件吸取(suction)位置,喷管(nozzle)类型,吸取高度,安装速度,等等)。例如,部件条件(部件尺寸1.0mm*0.5mm*0.4mm,部件重量0.1g)、安装设备条件(部件吸取位置(0mm,0mm),喷管类型A,吸取重量50mm,安装速度(类型)a),是作为处理条件数据被新写入的。在这种情况下,所述在前步骤(即,焊料印刷步骤)的处理条件数据,已经在条件表存储部分62中被描述过,并且这种数据可能在步骤S4中被完全删除。但是,这种数据最好被连续存储,以便在稍后所描述的显示处理中显示在模拟中所用的条件。
接着,在步骤S7,利用部件安装步骤的结果表(见图8)和条件表(见图9),CPU2的取样计算部分24执行模拟操作,并输出作为计算出的结果数据的结果。取样计算部分24,根据在条件表中所列出的处理条件数据和在前步骤的计算出的结果数据,对与那些数据相对应的结果数据进行取样,并作为计算出的结果数据在条件表中列出。由于等于在图9中示出的条件表中所列出的数据的条件数据,出现在图8所示的条件表中,取样计算部分24对与所述条件数据相对应的结果数据进行取样,作为在部件安装步骤中所计算出的结果数据。换句话说,取样计算部分24执行含有在前步骤中的模拟处理结果的部件安装处理的模拟,并对安装结果(位置偏差0.1mm)进行取样作为计算出的结果数据。此外,取样计算部分24也对下一步骤中的计算所需的预定的项目(例如,在部件条件中的部件尺寸和部件重量)进行取样作为计算出的结果数据。在这种情况下,没必要说,如果与条件表相符的数据没有包含在所述部件安装步骤的条件表中的条件数据中,则取样计算部分24,通过执行插值计算或类似的计算,计算与条件表中所列出的上述结果数据邻近的数据,作为计算出的结果数据。
在步骤12中,CPU2的取样计算部分24把在步骤S7中所计算出的部件安装步骤的计算出的结果数据,写入条件表存储部分62的条件表中。计算出的结果数据还作为在条件表中的在前步骤所计算出的结果数据被写入。例如,取样计算部分24,把部件安装步骤的计算出的结果数据,写入条件表的在前步骤所计算出的结果数据,其中所述条件表存于条件表存储部分62中并在图9中示出。即,焊料印刷步骤和部件安装步骤的计算出的结果数据被写入在条件表中的在前步骤所计算出的结果数据。
此外,如果CPU2遵照流程,把处理操作中的温度变量P加+1,以便在步骤S13中设置新的温度变量P,则这种CPU2通过和上述步骤S2到S7相同的处理,在新步骤P中执行模拟。典型地,该新步骤P是在已经被模拟过的步骤之后的步骤。如果,在回流焊接处理中的部件安装步骤已经如上面所描述的那样被模拟了,则在下一步骤P中的回流步骤作为新步骤P被模拟。将在下面参照图10和图11解释一个数据例子,其中CPU2模拟作为新步骤P的下一步骤中的回流步骤。在这种情况下,图10示出了在回流步骤中所形成的结果表的一个例子,并且图11示出了在回流步骤中所形成的条件表的一个例子。
在图10中,CPU2的结果表形成部分22,在步骤S2中,利用在步骤S2中聚焦部分21所获得的回流步骤的数据,形成结果表。在步骤S2中,类似地,聚焦部分21从CAE数据CAEa到CAEn、安装结果数据MD、检查结果数据ID、实验数据ED等中获取回流步骤的数据,但是,由于该处理与上述处理类似,所以将在此处略去对它的详细解释。
上述回流步骤的结果表,也通过把数据分类成下述数据来形成:条件数据,其表示CAE工具11在分析中所用的分析条件,实验设备14的实验条件,等等,以及结果数据,其表示所述分析结果,实验结果,等等。在把回流步骤作为对象的情况下,其有诸如以下的各项作为上述条件数据:回流炉条件(区域温度,运送速度,等等),焊料印刷条件(焊料尺寸,厚度,位置偏差,粘度,材料,等等),部件条件(部件尺寸,部件重量,位置偏差,等等),等等。而且,上述结果数据是根据这些条件数据的回流结果,并且有象回流结果(位置偏差,简档类型等)等这样的项目。
所述结果表给出了与各项相关的离散数据,并以矩阵形式来表示。图10中的一个例子示出了结果表的一部分,其表示在回流炉条件中只分别改变区域温度。例如,如果给出条件数据作为回流炉条件(区域1上限温度180℃,区域1下限温度165℃,区域2上限温度165℃,区域2下限温度165℃,区域3上限温度170℃,区域3下限温度170℃,区域4上限温度205℃,区域4下限温度215℃,区域5上限温度255℃,区域5下限温度265℃,运送速度1.3m/min),焊料印刷条件(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm,粘度70Pa·s,材料SnAgCu),以及部件条件(部件尺寸1.0mm*0.5mm*0.4mm,部件重量0.1g,位置偏差(标准误差)0.1mm),把结果数据表示成与回流结果(位置偏差(标准误差)0.04mm,温度曲线图γ)相关联。而且,如果在上述条件数据中的回流炉条件被变更为:区域1上限温度185℃,区域1下限温度170℃,区域2上限温度170℃,区域2下限温度170℃,区域3上限温度175℃,区域3下限温度175℃,区域4上限温度210℃,区域4下限温度220℃,区域5上限温度260℃,区域5下限温度270℃,但是剩余的条件数据设置相同,则所述结果数据被表示成与回流结果(位置偏差(标准误差)0.03mm,温度曲线图β)相关联。在这种情况下,关于温度曲线图,相应于每个温度曲线图的类型(β,γ,或类似的)的温度变化数据随着时间的流逝被存于结果表中。在步骤S4中,把以该种方式所形成的结果表从CPU2中输出到内部存储装置6,并存于结果表存储部分61中。在这种情况下,在前步骤的结果表(即,部件安装步骤)已经被存于结果表存储部分61中,但是这种在前步骤的结果表可能在步骤S4中被完全删除。
同时,在图11中,通过在步骤S5中由用户输入回流步骤的处理条件数据来形成所述条件表。处理条件数据具有与已在结果表中设置的条件数据相同的项目。于是,在步骤S6,通过条件设置部分23,把处理条件数据写入条件表,并接着把其存于内部存储装置6的条件表存储部分62中。
在步骤S5所输入的处理条件数据和在前步骤的(即,步骤P-2和步骤P-1)计算出的结果数据,被写入回流步骤的条件表中。如上所描述的,在作为部件安装步骤的在前步骤的焊料印刷步骤和部件安装步骤的模拟处理中,在步骤S12,在焊料印刷步骤中的焊料印刷结果(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm,粘度70Pa·s,材料SnAgCu)和部件安装步骤中的部件条件(部件尺寸0.55mm*0.55mm*0.4mm,部件重量0.1g,位置偏差(标准误差)0.1mm)已经作为在前步骤所计算出的结果数据被写入条件表中。而且,有诸如回流炉条件(区域温度,运送速度,等等)等作为处理条件数据。例如,回流炉条件(区域1上限温度185℃,区域1下限温度170℃,区域2上限温度170℃,区域2下限温度170℃,区域3上限温度175℃,区域3下限温度175℃,区域4上限温度210℃,区域4下限温度220℃,区域5上限温度260℃,区域5下限温度270℃,运送速度1.3m/min),是作为处理条件数据被新写入的。在这种情况下,所述在前步骤(即,部件安装步骤)的处理条件数据,已经在条件表存储部分62中被描述过,并且这种数据可能在步骤S4中被完全删除。但是,这种数据最好被连续存储,以便在稍后所描述的显示处理中显示在模拟中所用的条件。
接着,在步骤S7,利用回流步骤的结果表(见图10)和条件表(见图11),CPU2的取样计算部分24执行模拟操作,并输出作为计算出的结果数据的结果。取样计算部分24,根据在条件表中所列出的处理条件数据和在前步骤的计算出的结果数据,对与这些数据相对应的结果数据进行取样,并作为计算出的结果数据在条件表中列出。由于等于在图11中示出的条件表中所列出的数据的条件数据,出现在图10所示的条件表中,取样计算部分24对与所述条件数据相对应的结果数据进行取样,作为在回流步骤中所计算出的结果数据。换句话说,取样计算部分24执行含有在前步骤中的模拟处理结果的回流步骤的模拟,并对回流结果(位置偏差(标准误差)0.03mm,温度曲线图β)进行取样作为计算出的结果数据。此外,取样计算部分24也对稍后所描述的显示处理所需的预定的项目(例如,对象部件最高温度250℃,最高温度持续时间4sec,等等)进行计算,作为计算出的结果数据。在这种情况下,不用说,如果与条件表相符的数据没有包含在所述回流步骤的条件表中的条件数据中,则取样计算部分24,通过执行插值计算或类似的计算,计算与条件表中所列出的上述结果数据邻近的数据,作为计算出的结果数据。
在这种方式中,由于安装处理模拟系统1能够利用在前步骤的模拟结果,连续模拟组成实际产品生产处理的各个步骤,因此原始设计条件的影响程度、各步骤的生产条件、以及相对于整个生产处理的生产变量(variation),能够被事先估计。例如,由于焊料的表面张力等的影响,部件相对于基片的最终位置的精确度、在部件安装步骤中的部件的位置偏差可以被降低,该焊料的表面张力等取决于焊料印刷步骤的位置偏差和在回流步骤的生产条件。最终位置的精确度还受凸块尺寸(bump size)和焊料印刷厚度的影响。换句话说,必须估计影响程度,该影响程度表示回流之后的焊接故障受到部件位置等设计条件以及每步的控制项目,诸如金属掩模的厚度、开口部分的尺寸等的影响到了什么程度。由于安装处理模拟系统1能够预先分别地完全模拟每步的影响程度,每个估计项目,可以事先根据实际生产来估计最终结果。这导致了每步中不合格率的降低,并且最后步骤的不合格率,由于每步的估计标准和最终估计标准可以响应于实际生产被适当地估计。
回到图3,如上所描述的,如果现在正在被计算的步骤P在步骤S8中是最后一步,或如果现在正在被计算的步骤P所计算出的结果数据在步骤S9中显示在显示装置4上,则所述CPU2把处理分别进行到步骤S14或步骤S10以执行显示处理。下面将解释在步骤S10和步骤S14的显示处理。
在步骤S10或步骤S14,CPU2的取样计算部分24,通过经由动画转换处理部分25输出或者直接输出所计算出的结果数据、存于条件表存储部分62中的在前步骤所计算出的结果数据、以及用于这些操作的处理条件数据给显示装置4,来执行显示处理以显示或打印这些数据。动画转换处理部分25,根据正从取样计算部分24输出的上述数据和作为处理对象由单个步骤动画定义文件53在步骤中的操作描述构建所述三维动画,并接着输出所述动画给显示装置4。诸如对象的转换、变形等等构成所述三维动画的单个动画元素,被事先存于基本显示处理库52中。所述动画转换处理部分25,根据上述数据,通过适当地调用所述存于基本显示处理库52中的动画元素,来构建所述动画。显示装置4通过显示或打印正从动画转换处理部分25中输出的表示上述数据的所述动画,向用户显示动画。而且,如果上述数据被直接从取样计算部分24中输出,则显示装置4可以照它们现在这种字符影像的样子(诸如数值等)显示或打印所述计算出的结果数据。
图12是在上述回流步骤中的一个例子,其中显示装置4显示从动画转换处理部分25中输出的表示上述数据的动画。在图12中,将要被显示在显示装置4上的数据,按照被显示数据的类型,被显示在各个显示区41到44中。
例如,在模拟处理中所用的所述条件表中的处理条件数据和在前步骤所计算出的结果数据,在作为处理对象的步骤,通过CPU2,被显示在显示区41,作为模拟条件的字符数据。如果上述作为对象的回流步骤,被显示在显示区41中,则显示在回流步骤的模拟处理中所用的条件表(见图11)中所列出的数据。换句话说,在焊料印刷步骤中的焊料印刷结果(焊料尺寸0.55mm*0.55mm,厚度0.125mm,位置偏差(标准误差)0.05mm,粘度70Pa·s,材料SnAgCu)、和在部件安装步骤中的部件条件(部件尺寸1.0mm*0.5mm*0.4mm,部件重量0.1g,位置偏差(标准误差)0.1mm)作为条件表中的在前步骤所计算出的结果数据被显示出来。而且,回流炉条件等等(区域温度,运送速度等)作为过程条件数据被显示出来。例如,区域1上限温度185℃,区域1下限温度170℃,区域2上限温度170℃,区域2下限温度170℃,区域3上限温度175℃,区域3下限温度175℃,区域4上限温度210℃,区域4下限温度220℃,区域5上限温度260℃,区域5下限温度270℃,运送速度1.3m/min作为条件表中的处理条件数据被显示出来。此外,在焊料印刷步骤的计算中所用的基片条件(小片尺寸0.6mm*0.6mm),作为模拟处理条件被显示出来。在这种情况下,这些在显示区41中所显示的数据可以任意地设置。
所述焊料结果,根据作为对象的所述步骤的操作描述,被显示在显示区42中,以构成所述三维动画。如上所描述的,动画转换处理部分25,根据将从取样计算部分24中输出的数据,利用定义了单个步骤的操作顺序的单个步骤动画定义文件53,输出作为处理对象的所述步骤的操作。构成诸如对象的转换、变形等三维动画的单个动画元素,被事先存于基本显示处理库52中。所述动画转换处理部分25,按照上述计算出的结果数据,根据单个步骤动画定义文件53,通过适当地调用所述存于基本显示处理库52中的动画元素,来构建所述动画。例如,作为上述模拟结果的结果,所述焊接结果作为动画被显示。在这种动画显示中,标出所述作为模拟处理的对象的部件和基片(小片)的焊接结果,并显示一个部件42a、一个小片42b、以及焊料42c。根据通过模拟所计算出来的倒角(fillet)形状的各个主要部分的尺寸,焊料42c的形状作为动画被显示。各主要部分的尺寸是:高H,从部件42a的底部表面到焊料42c的最高部分;高h,从部件42a的底部表面到小片42b的上部表面;在小片42b的上部表面所形成的焊料42c的尺寸W和D;在部件42a一端的小片42b的上部表面所形成的焊料42c的尺寸d,等等。各主要部分的这些尺寸可以由CAE工具11、安装设备12、检查设备13或实验设备14事先分析出来,并接着被输入结果表以便在形成结果表时含有主要部分的尺寸。可替换地,如果CPU2具有CAE功能,则这种CPU2可以,在回流步骤的模拟处理中,利用在条件表中所列出的各个数据,来计算各主要部分的这些尺寸。动画转换处理部分25,根据作为所述模拟处理的对象的主要部分的尺寸以及所述部件与基片(小片)的位置偏差,来执行动画显示。在这种方式中,如果安装处理模拟系统1,用动画的形式展示了各步骤的进行情况,则这种系统能够通过对通用元素进行取样作为标准库来轻松地处理动画演示(animation presentation)。
在这种情况下,这些动画可以被显示成其他模拟结果,或用三维(viewingpoint)转换、截面图、或透视图来显示。例如,在回流步骤之后基片的变形(弧状弯曲)可以通过回流炉内部热分析而作为动画被显示。如果中间步骤,诸如焊料印刷步骤、部件安装步骤等等,作为动画被显示,则通过三维地显示各模拟结果,用户可以用眼睛监视所述焊料印刷的形状及部件之间的干扰。而且,利用存于基本显示处理库52中的设备单元的动画元素,诸如部件安装设备的吸嘴(suction nozzle)这样的设备单元等和目标部件、基片等的操作,可以作为动画被显示。
在步骤中作为处理对象所计算出来的计算出的结果数据,象模拟结果的字符数据一样,被显示在显示区43中。如果上述回流步骤作为对象被显示在显示区43中,则显示在回流步骤的模拟处理中所计算出来的计算出的结果数据。更特别地,显示回流结果(位置偏差(标准误差)0.03mm,温度曲线图β,最高温度250℃,最高温度持续时间4sec)。此外,还显示在上述倒角形状中的主要部分的尺寸。例如还显示,高H:0.3mm,高h:0.1mm,尺寸W:0.6mm,尺寸D:0.4mm,尺寸d:0.1mm等。
根据在回流步骤的模拟处理中所计算出来的曲线样式,温度曲线图(temperature profile)被显示在显示区44中。正如这种温度曲线图,对象部件的温度变化被显示在具有横坐标轴:时间(sec)和纵座标轴:温度(℃)的图形上。
如果上述显示处理在步骤S10中完成,CPU2就把处理进行到步骤S11,同时如果上述显示处理在步骤S14中完成,CPU2就按照流程图结束所述处理。
这样,按照安装处理模拟系统1,由于安装操作的各步骤被连续模拟,所以有可能事先检查整个安装处理在各个步骤中是如何受原始设计条件和生产条件影响的,并因此能够实现电路基片的合理设计和工程方法的合理开发。而且,使得对重要的管理项目和它们在制造点的合适的值进行取样变得容易。此外,由于可以用三维动画虚拟地(visual)显示模拟结果,所以简化了实际的可视化监视。
在这种情况下,以回流焊接处理为例子在上面解释了安装处理模拟系统。但是本发明的安装处理模拟系统,还能执行其他制造步骤的模拟处理。例如,本发明的安装处理模拟系统能被用于在上述回流焊接处理期间所加入的粘合层(adhesive coating)步骤;或者能被用来模拟各种制造步骤的处理,诸如由块形成步骤、粘合剂传送/IC安装处理、密封步骤等组成半导体制造步骤等等。
而且,上述模拟结果能够被用于可靠性估计,诸如在模拟条件下的电路基片的寿命预测。例如,如果通过查找各种含有实验或分析数据的各种数据库,根据含在模拟结果中的焊料成分、焊料接缝部分的形状、焊料总量等,来估计电路基片的可靠性和高频特性的性能等,则可靠性估计能被事先模拟。
而且,如果利用在各步骤中所计算出的计算出的结果数据,上述模拟结果根据各步骤所设的估计标准来估计,则各步骤中的不合格率能被事先计算出来。此外,由于各步骤的估计标准相对于最终产品的最后估计标准,或类似的,能够适应于实际生产而被正确地估计出来,所以能够容易地实现产量的增加及不合格率的降低。而且,由于模拟结果和不合格率的估计结果能够被反馈给基片设计,所以很容易把这些结果和电路基片的设计修正联系起来。
而且,上述模拟结果能被用于检验安装生产步骤所提供的测试步骤的测试性能。例如,由于多个紧密地装于电路基片上的部件的位置和在多层基片上的部件的位置,事先对所述间隔或位置应以何种方式(例如,激光测量或X-射线检查)测试进行检验是合理的。
而且,在上面解释了一个例子,其中安装处理模拟系统1由单个计算机系统构成。在这种情况下,安装处理模拟系统1可以被连至所提供的相应于各模拟步骤并可以分别单独设立的安装设备。在这种情况下,只有外部存储设备5是被共同提供的,一组CPU2、输入装置3、显示装置4和内部存储器装置6被分别连至安装设备。接着,把每个CPU2经由预定的通信装置连至在前步骤和随后步骤所提供的CPU2,以便传送或接收所述数据,这样接着把含有在各自步骤中正被计算的计算出的结果数据的条件表,在随后的步骤中输出到CPU2。从而,提供给每步的安装设备的安装处理模拟系统,利用在前步骤的条件表,可以执行和上述一样的模拟。然后,提供给每个安装设备的安装处理模拟系统,可以在生产期间被方便地使用。例如,一旦改变了生产条件,则各自步骤的制造精确度和对在后步骤的影响,可以被容易地检验。而且,一旦识别出有不同于模拟结果的趋势,诸如各自步骤中的不合格率被恶化等情况,利用安装设备的结果数据以检验所述处理,所述模拟可以再一次被立即执行。
以此种方式,由于在安装操作中的各步骤被连续模拟,所以有可能事先检查整个安装处理是如何受到各步骤中原始设计条件和生产条件影响的,并因此能够实现电路基片的合理设计和工程方法的合理开发。而且,使得对重要的管理项目和它们在制造点的合适的值进行取样变得容易。此外,由于可以用三维动画虚拟地(visual)显示模拟结果,所以简化了实际的可视化监视。
本发明根本不限于所述具体实施例和对其的具体描述。如果那些本领域技术人员很容易想到的各种改变没有脱离权利要求所请求保护的范围,则他们应被包含在本发明中。

Claims (14)

1.一种安装处理模拟程序,其使计算机执行由多个步骤组成的安装处理的模拟,所述程序使计算机执行:
一个第一模拟执行步骤,其根据为第一步骤选择的第一条件执行模拟;
一个模拟条件判定步骤,判定第一模拟执行步骤的模拟结果为用于在第一步骤之后的第二步骤的模拟条件;以及
一个第二模拟执行步骤,其根据至少含有所述模拟条件的第二条件执行第二步骤的模拟。
2.根据权利要求1的安装处理模拟程序,其中,每一步骤都产生根据多个条件被预先模拟的分析结果数据,并且
通过取样根据第二条件所模拟的分析结果数据,第二模拟执行步骤执行第二步骤的模拟。
3.根据权利要求1的安装处理模拟程序,其中,在每步产生根据多个条件被预先模拟的分析结果数据,并且
通过用根据第二条件的在前或在后的条件所模拟的分析结果数据执行插值计算,第二模拟执行步骤执行第二步骤的模拟。
4.根据权利要求2或3的安装处理模拟程序,其中,所述分析结果数据是由其它设于所述计算机外部的装置产生的,并且
所述第二模拟执行步骤,通过把由其它装置产生的分析结果转换成预定的数据格式来执行第二步骤的模拟。
5.根据权利要求4的安装处理模拟程序,其中,先前在每步中利用CAE工具所模拟的数据、提供给每步的安装点的安装设备的安装结果数据、和由每步中的操作都是假设的实验所导出的实验数据中的至少一个数据被选为分析结果数据。
6.根据权利要求1的安装处理模拟程序,进一步使计算机执行一动画显示步骤,通过根据一个定义了每步的操作顺序的定义文件,读取事先存储的动画元素,来三维地显示一个动画,以在显示装置上指示在第二模拟执行步骤中所模拟的结果。
7.根据权利要求1的安装处理模拟程序,其中,第二模拟执行步骤包括一个条件获得步骤,其响应于一输入而从一条件数据库中读出所选的条件,其中所述数据库中存有多个被事先组合的条件,并把所述条件添加到第二条件中。
8.根据权利要求7的安装处理模拟程序,其中,所述条件获取步骤还响应于所述输入而从一CAD系统中读取数据,并把该数据添加到第二条件中。
9.根据权利要求1的安装处理模拟程序,其中,第一模拟执行步骤执行所述模拟以便含有第一步骤中的生产变量,
模拟条件判定步骤,判定在第一模拟执行步骤中所模拟的结果,以便含有作为模拟条件的生产变量,和
第二模拟执行步骤,根据第二条件执行第二步骤的模拟,以便含有所述生产变量。
10.根据权利要求1的安装处理模拟程序,其中,第一模拟执行步骤根据作为第一条件的第一步骤中控制项目设置的改变,来执行模拟,
所述模拟条件判定步骤,根据作为模拟条件的在第一模拟执行步骤中控制项目的改变,来判定所述模拟结果,以及
第二模拟执行步骤,根据第二条件执行第二步骤的模拟,以便含有至少根据控制项目的改变所模拟的结果。
11.根据权利要求1的安装处理模拟程序,还使计算机执行
一可靠性估计步骤,其利用在第二模拟执行步骤中的所模拟的结果,来执行在安装处理中制造的产品的可靠性估计,
12.根据权利要求1的安装处理模拟程序,还使计算机执行
一不合格率计算步骤,其利用在第一模拟执行步骤和第二模拟执行步骤所模拟的结果,计算在第一步骤和第二步骤中所制造的产品的不合格率。
13.一种安装处理模拟系统,其提供给由多个步骤组成的安装处理各步骤,以执行安装处理的模拟,包括:
一个输入部分,用于输入一条件以执行模拟;
一个执行部分,用于根据输入部分所输入的条件来执行所述模拟;和
一个输出部分,用于输出由执行部分所执行的模拟的结果;
其中所述执行部分包括:
一个条件表形成部分,其形成一个条件表,列出位于第一步骤之后的第二步骤的模拟条件,其中所述条件表是利用根据为至少一个第一步骤所选的第一条件所模拟的模拟结果形成的,并且
一个模拟结果输出部分,其根据所述条件表和输入部分所输入的条件,来执行第二步骤的模拟,并输出一个结果给输出部分。
14.一种安装处理模拟方法,其执行由多个步骤组成的安装处理的模拟,包括:
一个第一模拟执行步骤,根据为第一步骤所选的第一条件来执行一个模拟;
一个模拟条件判定步骤,判定第一模拟执行步骤的模拟结果为用于在第一步骤之后的第二步骤的模拟条件;以及
一个第二模拟执行步骤,其根据至少含有模拟条件的第二条件执行第二步骤的模拟。
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