DE102015113068B4

DE102015113068B4 - Qualitätskontrollvorrichtung und Steuerverfahren für eine Qualitätskontrollvorrichtung

Info

Publication number: DE102015113068B4
Application number: DE102015113068.8A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Mitsuda; Hiroyuki Mori; Jumpei Koga; Yoshiharu Ogura
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2035-08-08
Also published as: JP2016045012A; CN105389791A; CN105389791B; DE102015113068A1; JP6451142B2

Abstract

Qualitätskontrollvorrichtung (260) zum Kontrollieren der Qualität einer Leiterplatte (301), welche von einer Oberflächenmontagelinie mit mehreren Arbeitsgängen hergestellt wird, aufweisend:ein erstes Auswahlmittel zum Auswählen eines Analysegegenstands (302, 401), welcher analysiert werden soll, aus mehreren Gegenständen auf der Leiterplatte (301);ein zweites Auswahlmittel zum Auswählen eines Vergleichsgegenstands, welcher mit dem Analysegegenstand (302, 401) verglichen werden soll;ein Profilgestalterfassungsmittel, welches für den Analysegegenstand (302, 401) und den Vergleichsgegenstand jeweils eine auf Grundlage dreidimensionaler Gestaltdaten, die mittels bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführter Prüfungen erfasst wurden, generierte Profilgestalt erfasst;ein Bildanzeigemittel, welches ein Bild generiert und anzeigt, worin eine dem Analysegegenstand (302, 401) entsprechende Profilgestalt und eine dem Vergleichsgegenstand entsprechende Profilgestalt in einer einen Vergleich ermöglichenden Form angeordnet sind, sowieein Prüfergebniserfassungsmittel zum Erfassen von Ergebnissen der bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführten Prüfungen;wobei das Profilgestalterfassungsmittel, wenn in einer Prüfung eine mangelhafte Beurteilung bezüglich des Analysegegenstands (302, 401) erging, eine Schnittebene für das Erfassen der Profilgestalt derart einstellt, dass die Schnittebene durch eine Stelle (502) verläuft, an welcher ein Messwert erfasst wurde, der die mangelhafte Beurteilung veranlasste.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Qualitätskontrollvorrichtung, die einem Bediener das Ergebnis der Prüfung einer Leiterplatte präsentiert.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In Bestückungslinien für die Oberflächenmontage auf Leiterplatten werden weithin Leiterplattenprüfvorrichtungen zum Prüfen der Qualität der nach dem Reflow ausgebildeten Lötverbindungen genutzt. Ausgehend von photographisch aufgenommenen Bildern der Leiterplatte messen die Leiterplattenprüfvorrichtungen verschiedene die Gestalt des Lotes betreffende Indikatoren, um anhand der Messwerte den Verbindungszustand des Lots abzuschätzen.
Abgesehen davon, dass die Leiterplattenprüfvorrichtungen auf Grundlage von Messwerten selbsttätig die Mängel oder Mangelfreiheit eines zu prüfenden Produkts beurteilen, weisen sie Funktionen auf, die einem Bediener Informationen über das Prüfergebnis präsentieren. Dadurch, dass der Bediener das Prüfergebnis in Augenschein nimmt, wird ermöglicht, eine genauere Mangelanalyse (z. B. die Analyse eines in einem bestimmten Arbeitsgang oder einer bestimmten Charge aufgetretenen Mangels) durchzuführen.
Unter den Verfahren, das Prüfergebnis dem Bediener zu präsentieren, gibt es manche, die von mehreren Prüfgegenständen erhaltene Information in einer Form präsentieren, die einen Vergleich zulässt.
Beispielsweise offenbart JP 2004 361145 A eine Qualitätskontrollvorrichtung, die jeweils nach Abschluss eines Arbeitsganges ein Bild photographiert, um die erfassten Bilder in gleichem Maßstab nebeneinander auf dem Bildschirm anzuzeigen. JP 2004 355521 A wiederum offenbart ein Verfahren, bei dem jeweils nach Abschluss eines Arbeitsganges einer Bestückungslinie für Oberflächenmontage photographierte Bilddaten als perspektivische Ansichten vom gleichen Blickpunkt aus nebeneinander auf dem Bildschirm angezeigt werden.
Nach dem in JP 2004 361145 A offenbarten Verfahren wird dem Bediener das Prüfergebnis in Form zweidimensionaler Bilddaten präsentiert, weshalb der Bediener durch Vergleichen der Bilder analysieren kann, in welchem Arbeitsgang der Mangel aufgetreten ist. Eine Beurteilung der Höhe von Lot, Anschlüssen o. Ä. kann er jedoch nicht durchführen, weil die betreffenden Bilder zweidimensional sind und für die Höhenrichtung keine Information aufweisen. Dagegen wird bei dem in JP 2004 355521 A offenbarten Verfahren mittels der perspektivischen Ansichten Höheninformation präsentiert, wobei es allerdings schwierig ist, Informationen über Höhen und Breiten quantitativ aus den perspektivischen Ansichten herauszulesen.
JP 2004-355521 A offenbart eine Inspektionsverfahren sowie eine Inspektionsvorrichtung für Leiterplatten. Das Inspektionsverfahren umfasst einen ersten 3D-Messschritt, in dem, nach einem ersten Herstellungsprozess des Aufbringens von Lot auf die Leiterplatte entsprechend einem Konstruktionswert die Form des auf die Leiterplatte gedruckten Lots dreidimensional gemessen wird und dreidimensionalen Messergebnisinformationen erzeugt werden. Nach einem zweiten Herstellungsschritt zum Anordnen der elektronischen Komponenten basierend auf Konstruktionswerten auf der Leiterplatte, auf die das Lot durch den ersten Herstellungsschritt aufgebracht wurde, wird die Orientierung der elektronischen Komponenten dreidimensional gemessen und entsprechende Messergebnisinformationen werden erzeugt.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des obigen Problems gemacht und setzt sich zum Ziel, bei einer Qualitätskontrollvorrichtung, welche Information über einen Prüfgegenstand und Information über einen Vergleichsgegenstand dem Bediener durch Bilder präsentiert, die Information quantitativ mitzuteilen.
ABRISS DER ERFINDUNG
Eine erfindungsgemäße Qualitätskontrollvorrichtung zum Kontrollieren der Qualität einer Leiterplatte, die von einer Oberflächenmontagelinie mit mehreren Arbeitsgängen hergestellt wird, weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Bei dem Vergleichsgegenstand handelt es sich konkret um ein Bauelement, einen von dem Bauelement aufgewiesenen Anschluss, Lot vor dem Reflow, Lot nach dem Reflow oder Ähnliches.
Die Qualitätskontrollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst mehrere Profilgestalten, die jeweils auf Grundlage bei den einzelnen Arbeitsgängen erfasster dreidimensionaler Gestaltdaten generiert wurden, um die betreffenden Profilgestalten in einer einen Vergleich ermöglichenden Form bildlich auszugeben. Eine einen Vergleich ermöglichende Form kann z. B. bedeuten, dass die Profilgestalten nebeneinander gestellt werden, oder auch, dass die Profilgestalten einander überlagert werden. Solange der Bediener der Vorrichtung die Unterschiede der Gestalten begreifen kann, ist die Form beliebig.
Die Profilgestalt zum Durchführen des Vergleichs kann auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert sein, die für denselben Gegenstand wie den Analysegegenstand bei einem anderen Arbeitsgang erfasst wurden, oder auch auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert sein, die bei demselben Arbeitsgang für einen anderen Gegenstand erfasst wurden. Auch darüber hinaus sind beliebige Kombinationen von Gegenständen und Arbeitsgängen möglich, sofern für sie die Durchführung eines Vergleichs aufschlussreich ist.
Mittels eines solchen Aufbaus kann der Bediener auf Grundlage der Profilgestalten Höheninformation quantitativ ablesen und vergleichen, was eine hochpräzise Mangelanalyse ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung werden mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert, die über den gleichen Gegenstand auf unterschiedlichen Leiterplatten jeweils nach Abschluss eines gleichen Arbeitsgangs erfasst werden.
Mit unterschiedlichen Leiterplatten sind solche gleicher Gestaltung gemeint, die sich nur in ihrer Seriennummer, Chargennummer o. Ä. unterscheiden. Auf diese Weise lässt sich dadurch, dass für gleiche Gegenstände, die sich auf unterschiedlichen Leiterplatten befinden, der Zustand nach Beendigung des gleichen Arbeitsgangs verglichen wird, herausfinden, wie sich die Qualität der Leiterplatten nach dem Abschluss des betreffenden Arbeitsgang mit dem Verstreichen der Zeit verändert. Mit anderen Worten lässt sich rückschließen, ob ein aufgetretener Mangel plötzlich oder einer beständigen Tendenz folgend erschienen ist.
Gemäß einer Weiterbildung werden mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert, die über denselben Gegenstand auf derselben Leiterplatte jeweils nach Abschluss eines unterschiedlichen Arbeitsgangs erfasst werden.
Auf diese Weise lässt sich dadurch, dass für denselben Gegenstand auf derselben Leiterplatte der Zustand nach Beendigung unterschiedlicher Arbeitsgänge verglichen wird, rückschließen, in welchem Arbeitsgang die Ursache eines Mangels liegt. Beispielsweise lässt sich rückschließen, ob in dem gedruckten Lot ein Problem liegt oder in der Bestückung des Bauelements ein Problem liegt.
Gemäß einer Weiterbildung werden mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert, die über unterschiedliche Gegenstände gleicher oder ähnlicher Gestalt auf derselben Leiterplatte nach Abschluss desselben Arbeitsgangs erfasst werden.
Zum Beispiel kann ein an einer anderen Stelle auf der Leiterplatte befindliches Bauelement mit gleicher Artikelnummer als Vergleichsgegenstand genommen werden oder auch ein anderer Anschluss, den ein und dasselbe Bauelement aufweist, als Vergleichsgegenstand genommen werden.
Auf diese Weise lässt sich dadurch, dass man für Gegenstände mit einander gleicher oder ähnlicher Gestalt den Zustand nach Beendigung desselben Arbeitsgangs vergleicht, rückschließen, ob der aufgetretene Mangel vom Ort auf der Leiterplatte abhängig ist oder nicht. Beispielsweise lässt sich im Falle eines Auftretens ungeachtet des Ortes folgern, dass ein Problem mit der Druckdicke des Lots o. Ä. besteht, und im Falle konzentrierten Auftretens an einem bestimmten Ort folgern, dass ein Problem mit dem Bestücker für das Bauelement o. Ä. besteht.
Es ist wünschenswert, Schnittebenen zum Erfassen der Profilgestalten so einzustellen, dass sie eine Stelle passieren, wo ein Mangel detektiert wurde. Hierdurch kann aufschlussreiche Information für die Analyse des Mangels bereitgestellt werden, was eine weitere Verbesserung der Präzision der Analyse ermöglicht. Die Stelle, an der der Messwert erfasst wurde, der Anlass für die mangelhafte Beurteilung war, kann übrigens ebenso ein Gebiet sein, wie sie auch ein Punkt sein kann. Im Falle eines Gebietes genügt es, wenn die Schnittebene einen Abschnitt des betreffenden Gebietes passiert.
Gemäß einer Weiterbildung umfassen die von dem Profilgestalterfassungsmittel erfassten Profilgestalten eine einer ersten Schnittebene entsprechende Profilgestalt und eine einer zweiten Schnittebene, welche orthogonal zur ersten Schnittebene verläuft, entsprechende Profilgestalt.
Dass jeweilige Profilgestalten, die zwei zueinander orthogonalen Schnittebenen entsprechen, gemeinsam ausgegeben werden, ermöglicht dem Bediener, die auf tomographischer Anzeige basierende beschränkte Information zu vervollständigen, um die Analyse durchzuführen.
Gemäß einer Weiterbildung weist die Qualitätskontrollvorrichtung ferner ein Bilderfassungsmittel zum Erfassen photographierter Bilder des Analysegegenstands und des Vergleichsgegenstands auf, wobei das Bildanzeigemittel ein ferner die photographierten Bilder und einen Indikator, welcher eine Position der den Profilgestalten entsprechenden Schnittebenen anzeigt, umfassendes Bild generiert und anzeigt.
Dass auf diese Weise angezeigt wird, wo die den Profilgestalten entsprechenden Schnittebenen sind, ermöglicht es dem Bediener abzulesen, der an welcher Position befindlichen Schnittebene die angezeigten Profilgestalten entsprechen.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Qualitätskontrollvorrichtung ferner ein Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Position eines dem Analysegegenstand und dem Vergleichsgegenstand entsprechenden Bauelements oder Anschlusses auf der Leiterplatte, wobei das Bildanzeigemittel ein Bild generiert, in welchem ein die Position des Bauelements oder Anschlusses anzeigender Indikator in eine Profilgestalt montiert ist.
Dass auf diese Weise ein die Position des Bauelements oder Anschlusses bezogen auf die Profilgestalt anzeigender Indikator einmontiert wird, ermöglicht es dem Bediener, die Situation auf der Leiterplatte genauer zu verstehen.
Gemäß einer Weiterbildung umfassen die mehreren Arbeitsgänge eines von einem Lotdruckarbeitsgang zum Drucken von Lot durch auf die Leiterplatte durch einen Lotdrucker, einem Bestückungsarbeitsgang zum Anordnen eines elektronischen Bauelements auf der Leiterplatte durch einen Bestücker und einem Reflow-Arbeitsgang zum Löten des elektronischen Bauelements durch einen Reflow-Ofen.
Zur Anwendung auf ein System zur Herstellung elektronischer Leiterplatten basierend auf drei Arbeitsgängen dieser Art eignet sich die Qualitätskontrollvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hervorragend.
Angemerkt wird, dass die vorliegende Erfindung als eine Qualitätskontrollvorrichtung aufgefasst werden kann, die die obigen Mittel zumindest teilweise umfasst. Ferner kann die Erfindung auch als ein Steuerverfahren für die Qualitätskontrollvorrichtung, ein Programm zum Betreiben der Qualitätskontrollvorrichtung, als ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das betreffende Programm gespeichert ist, usw. aufgefasst werden.
Die obigen Prozeduren und Mittel können, solange sich kein technischer Widerspruch ergibt, zur Ausführung frei kombiniert werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, bei einer Qualitätskontrollvorrichtung, welche Information über einen Prüfgegenstand und Information über einen Vergleichsgegenstand dem Bediener durch Bilder präsentiert, die Information quantitativ mitzuteilen.
Figurenliste

1 ist ein Aufbaubeispiel für Produktionseinrichtungen mit einem Qualitätskontrollsystem gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung der von einer Prüfvorrichtung erfassten dreidimensionalen Gestaltdaten.
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Einstellverfahrens für ein Analysegegenstandsgebiet.
4 ist ein zweites Diagramm zur Erläuterung des Einstellverfahrens für ein Analysegegenstandsgebiet.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Einstellverfahrens für eine Schnittebene.
6 ist ein zweites Diagramm zur Erläuterung des Einstellverfahrens für eine Schnittebene.
7 ist ein drittes Diagramm zur Erläuterung des Einstellverfahrens für eine Schnittebene.
8 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Erfassungsverfahrens für eine Profilgestalt.
9 ist ein Flussdiagramm einer Prozedur zur Erfassung der Profilgestalt.
10 ist ein zweites Diagramm zur Erläuterung des Erfassungsverfahrens für die Profilgestalt.
11 ist ein drittes Diagramm zur Erläuterung des Erfassungsverfahrens für die Profilgestalt.
12 ist ein Beispiel eines Bildschirms, der dem Bediener präsentiert wird.
13 ist ein Beispiel eines Bildschirms, der dem Bediener präsentiert wird.
14 ist ein Beispiel eines Bildschirms, der dem Bediener präsentiert wird.
15 ist ein Beispiel eines Bildschirms, der dem Bediener präsentiert wird.
16 ist ein Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Prüfkontrollvorrichtung ausgeführt wird.
17 ist ein Abwandlungsbeispiel eines Bildschirms, der dem Bediener präsentiert wird.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Systemaufbau
1 ist ein Diagramm, das schematisch ein Aufbaubeispiel für Produktionseinrichtungen und ein Qualitätskontrollsystem in einer Bestückungslinie für Oberflächenmontage auf Leiterplatten zeigt. Mit Oberflächenmontage (Surface Mount Technology: SMT) bezeichnet man die Technologie, elektronische Bauelemente auf die Oberfläche einer Leiterplatte zu löten, wobei eine Oberflächenmontagelinie hauptsächlich aus den drei Arbeitsgängen Lotdrucken, Bestücken der Bauelemente, Reflow (Schmelzverbinden des Lotes) aufgebaut ist.
Wie in 1 gezeigt ist, sind in der Oberflächenmontagelinie als Produktionseinrichtungen der Reihe nach von der Zufuhrseite ein Lotdrucker 110, ein Bestücker 120 und ein Reflow-Ofen 130 vorgesehen. Der Lotdrucker 110 hat die Aufgabe, Lot in Pastenform mittels Siebdruck auf Anschlussabschnitte (als Kontaktinseln bezeichnet) auf einer Leiterplatte zu drucken. Der Bestücker 120 wird auch Chipbestücker genannt und dient dazu, auf der Leiterplatte zu montierende elektronische Bauelemente aufzunehmen und am passenden Ort auf der Lotpaste zu platzieren. Der Reflow-Ofen 130 ist eine Heizvorrichtung mit der Aufgabe, die Lotpaste durch Heizen zum Schmelzen zu bringen und anschließend eine Kühlung vorzunehmen, um die elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte zu verlöten. Diese Produktionseinrichtungen 110-130 sind über ein Netzwerk (LAN) an eine Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung 140 angeschlossen, bei der es sich um ein System handelt, dem die Kontrolle und zusammenfassende Steuerung der Produktionseinrichtungen 110-130 obliegt. Die Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung 140 weist Funktionen zum Speichern, Kontrollieren, Ausgeben usw. von Bestückungsprogrammen (mit Betriebsprozeduren, Herstellungsbedingungen und Einstellungsparametern), die den Betrieb der einzelnen Produktionseinrichtungen definieren, sowie von Logdaten aller Produktionseinrichtungen auf. Ferner weist die Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung 140 auch die Funktion auf, bei Empfang einer Änderungsanweisung für ein Bestückungsprogramm von einem Arbeiter oder von einer anderen Vorrichtung eine Aktualisierungsprozedur für das in der betreffenden Produktionseinrichtung eingestellte Bestückungsprogramm durchzuführen.
Weiter ist in der Oberflächenmontagelinie das Qualitätskontrollsystem installiert, welches am Ausgang jedes der Arbeitsgänge Lotdrucken, Bestücken der Bauelemente, Reflow den Zustand der Leiterplatte prüft und selbsttätig Mängel oder die Besorgnis eines Mangels detektiert. Neben der selbsttätigen Klassifikation in mangelfreie und mangelhafte Produkte weist das Qualitätskontrollsystem auch die Funktion auf, auf Grundlage von Prüfergebnissen und zugehörigen Analyseergebnissen Rückmeldungen für den Betrieb der einzelnen Produktionseinrichtungen (z. B. Änderungen des Bestückungsprogramms) zu geben.
Das Qualitätskontrollsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist wie in 1 gezeigt aus vier verschiedenen Prüfvorrichtungen - einer Lotdruckprüfvorrichtung 210, einer Bauelementprüfvorrichtung 220, einer Sichtprüfvorrichtung 230 und einer Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 - sowie aus einer Prüfkontrollvorrichtung 250, einer Analysevorrichtung 260 und einem Arbeitsterminal 270 aufgebaut.
Die Lotdruckprüfvorrichtung 210 dient dazu, bezüglich der aus dem Lotdrucker 110 herausbeförderten Leiterplatten den Druckzustand der Lotpaste zu prüfen. Die Lotdruckprüfvorrichtung 210 misst die auf die Leiterplatte gedruckte Lotpaste dreidimensional und beurteilt anhand des Ergebnisses für verschiedene Prüfmerkmale, ob es sich bei diesen um Normalwerte (im Toleranzbereich) handelt. Prüfmerkmale sind z. B. Volumen, Fläche, Höhe, Positionsabweichung, Gestalt o. Ä. von Lot. Zur dreidimensionalen Messung der Lotpaste kann ein Laserabstandssensor, das Phasenschiebeverfahren, das Raumkodierverfahren, das Lichtschnittverfahren o. Ä. benutzt werden.
Die Bauelementprüfvorrichtung 220 dient dazu, bezüglich der aus dem Bestücker 120 herausbeförderten Leiterplatten den Anordnungszustand der elektronischen Bauelemente zu prüfen. Die Bauelementprüfvorrichtung 220 misst ein auf der Lotpaste platziertes Bauelement (dies kann auch ein Teil eines Bauelements wie ein Bauelementkörper oder ein Anschluss (Leitung) sein) dreidimensional und beurteilt anhand des Ergebnisses für verschiedene Prüfmerkmale, ob es sich bei diesen um Normalwerte (im Toleranzbereich) handelt. Prüfmerkmale sind z. B. Winkelabweichung (Verdrehung), Positionsabweichung des Bauelements, Fehlen des Bauelements (wenn kein Bauelement angeordnet ist), Bauelementfehler (wenn ein unterschiedliches Bauelement angeordnet ist), Polaritätsfehler (wenn die Polarität auf Seiten des Bauelements und die Polarität auf Seiten der Leiterplatte sich unterscheiden), Wendefehler (wenn das Bauelement mit der Unterseite nach oben angeordnet ist) oder Bauelementhöhe. Wie bei der Lotdruckprüfung zur dreidimensionalen Messung der Lotpaste kann ein Laserabstandssensor, das Phasenschiebeverfahren, das Raumkodierverfahren, das Lichtschnittverfahren o. Ä. benutzt werden.
Die Sichtprüfvorrichtung 230 dient dazu, bezüglich der aus dem Reflow-Ofen herausbeförderten Leiterplatten den Lötzustand zu prüfen. Die Sichtprüfvorrichtung 230 misst einen Verbindungsabschnitt des Lotes und eines Bauelements nach dem Reflow dreidimensional und beurteilt anhand des Ergebnisses für verschiedene Prüfmerkmale, ob es sich bei diesen um Normalwerte (im Toleranzbereich) handelt. Die Prüfmerkmale schließen, zusätzlich zu den gleichen Merkmalen wie bei der Bauelementprüfung, die Güte einer Lotkehlengestalt und Ähnliches ein. Zur Gestaltmessung des Lotes kann neben einem Laserabstandssensor, dem Phasenschiebeverfahren, dem Raumkodierverfahren und dem Lichtschnittverfahren, welche oben erwähnt wurden, die sogenannte Farblichtreflexmethode (bei der die Lotoberfläche mit R, G, B-Beleuchtung unter unterschiedlichen Einfallswinkeln beaufschlagt wird, um durch Photographieren des reflektierten Lichts der einzelnen Farben die dreidimensionale Lotgestalt als zweidimensionale Farbtoninformation zu detektieren) verwendet werden.
Die Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 dient dazu, den Lötzustand unter Verwendung von Röntgenstrahlen zu prüfen. Beispielsweise sind im Falle mehrlagiger Leiterplatten oder gepackter Bauelemente wie etwa eines BGA (Ball Grid Array) oder CSP (Chip Size Package), die Lötverbindungen unter einer Leiterplatte oder dem Bauelement verborgen, sodass der Zustand des Lotes nicht mit der Sichtprüfvorrichtung 230 (d. h. mit einem Sichtbild) geprüft werden kann. Zweck der Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 ist, derartige Schwachstellen der Sichtprüfung zu komplementieren. Als Prüfmerkmale für die Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 gibt es z. B. Positionsabweichungen eines Bauelements, Lothöhe, Lotvolumen, Lotkugeldurchmesser, Länge der Rückkehle oder Güte der Lötverbindung. Angemerkt wird, dass als Röntgenbilder sowohl Röntgendurchleuchtungsbilder verwendet werden können als auch die Verwendung von CT-Bildern (Computertomographiebildern) wünschenswert ist.
Die Prüfvorrichtungen 210-240 sind über ein Netzwerk (LAN) an die Prüfkontrollvorrichtung 250 angeschlossen, bei der es sich um ein System handelt, dem die Kontrolle und zusammenfassende Steuerung der Prüfvorrichtungen 210-240 obliegt. Die Prüfkontrollvorrichtung 250 weist Funktionen zum Speichern, Kontrollieren, Ausgeben usw. von Prüfprogrammen (mit Prüfprozeduren, Prüfbedingungen und Einstellungsparametern), die den Betrieb der Prüfvorrichtungen 210-240 definieren, sowie von Logdaten und Prüfergebnissen auf, die von den einzelnen Prüfvorrichtungen 210-240 erhalten wurden.
Bei der Analysevorrichtung 260 handelt es sich um ein System u. A. mit Funktionen, die durch eine Analyse von Prüfergebnissen (für die einzelnen Arbeitsgänge) Vorhersagen von Mängeln, Schlussfolgerungen über Mangelursachen usw. anstellen, sowie Funktionen, die je nach Erfordernis Rückmeldungen (Änderungen der Bestückungsprogramme u. Ä.) an die einzelnen Produktionseinrichtungen 110-130 vornehmen.
Das Arbeitsterminal 270 ist ein System, das u. A. Funktionen zum Ändern (Editieren) der Bestückungsprogramme, Prüfprogramme usw. in Bezug auf die Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung 140 und die Prüfkontrollvorrichtung 250, Funktionen zum Validieren des Betriebszustands der gesamten Oberflächenmontagelinie und Funktionen, die den Status der Produktionseinrichtungen 110-130, Prüfergebnisse der einzelnen Prüfvorrichtungen 210-240, Analyseergebnisse der Analysevorrichtung 260 und ähnliche Informationen anzeigen, aufweist.
Angemerkt wird, dass die Prüfergebnisse sowohl von der Prüfkontrollvorrichtung 250 zusammengefasst werden als auch getrennt voneinander gesichert werden können. Im letzteren Fall holt die Analysevorrichtung 260 die benötigten Prüfergebnisse ein, um eine Analyse durchzuführen.
Die Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung 140, die Prüfkontrollvorrichtung 250, die Analysevorrichtung 260 und das Arbeitsterminal 270 sind jeweils mittels eines universellen Computers aufbaubar, der eine CPU (zentrale Rechen- und Verarbeitungseinheit), einen Hauptspeicher (Arbeitsspeicher), einen Hilfsspeicher (Festplatte o. Ä.), Eingabegeräte (Tastatur, Maus, Controller, Tastfeld usw.), eine Anzeigevorrichtung und Ähnliches aufweist. Die Vorrichtungen 140, 250, 260 können getrennte Vorrichtungen sein, doch es ist auch möglich, sämtliche Funktionen der Vorrichtungen 140, 250, 260 in einem einzigen Computersystem zu implementieren, wie es zudem auch möglich ist, alle oder einen Teil der Funktionen der Vorrichtungen 140, 250, 260, 270 in einem Computer zu implementieren, mit dem eine beliebige der Produktionseinrichtungen 110-130 oder der Prüfvorrichtungen 210-240 ausgerüstet ist. Ferner kann, wenn auch in 1 das Netzwerk der Produktionseinrichtungen und des Qualitätskontrollsystems getrennt ist, ein beliebig aufgebautes Netzwerk verwendet werden, solange gegenseitige Datenübermittlung ermöglicht ist.
Einholen der Prüfergebnisse
Als Nächstes soll eine Ausführungsform einer Qualitätskontrollvorrichtung in der oben beschriebenen Oberflächenmontagelinie erläutert werden. Die Funktionen einer erfindungsgemäßen Qualitätskontrollvorrichtung werden durch die obenerwähnte Prüfkontrollvorrichtung 250, die Analysevorrichtung 260 und das Arbeitsterminal 270 verwirklicht.
Wie oben beschrieben dient die Lotdruckprüfvorrichtung 210 zum Prüfen, ob Lot fehlerfrei auf die Leiterplatte gedruckt worden ist, während die Bauelementprüfvorrichtung 220 zum Prüfen dient, ob ein elektronisches Bauelement fehlerfrei auf der Leiterplatte montiert wurde. Ferner dienen die Sichtprüfvorrichtung 230 und die Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 zum Prüfen, ob die Anschlüsse der auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelemente fehlerfrei mit Kontaktinseln auf der Leiterplatte verlötet sind.
Jede Prüfvorrichtung legt bezüglich einer hineinbeförderten Leiterplatte ein zu prüfendes Gebiet fest und photographiert das betreffende zu prüfende Gebiet, um anschließend auf Grundlage des photographischen Bildes die dreidimensionale Gestalt eines Objekts zu messen und dreidimensionale Gestaltdaten zu generieren. Das Verfahren zum Messen der dreidimensionalen Gestalt des Objekts soll hier unter Anführen repräsentativer Methoden erläutert werden.
(1) Phasenschiebeverfahren
Das Phasenschiebeverfahren ist eine Methode, die dreidimensionale Gestalt einer Objektoberfläche zu rekonstruieren, indem man die bei der Projektion gemusterten Lichts auf die Objektoberfläche auftretenden Verzerrungen des betreffenden Musters analysiert. Konkret wird unter Verwendung einer Projektionseinrichtung ein vorbestimmtes Muster (z.B. ein Streifenmuster mit sinusförmig variierender Luminanz) auf die Leiterplatte projiziert und mit einer Kamera eine photographische Aufnahme durchgeführt. Hierbei erscheint an der Oberfläche von Bauelementen und der Leiterplatte, bei denen es sich um streuende Objekte handelt, eine von deren Unebenheit abhängige Verzerrung des Musters. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs unter Variieren der Phase der Luminanzänderung des gemusterten Lichts erhält man mehrere Bilder mit unterschiedlicher Luminanzkennzeichnung. Weil die Helligkeit (Luminanz) übereinstimmender Bildpunkte in den einzelnen Bildern sich mit der gleichen Periode ändern muss, mit der das Streifenmuster variiert, lässt sich durch Anpassen einer Sinuskurve an die Helligkeitsänderung der einzelnen Bildpunkte die Phase jedes Bildpunkts bestimmen. Dadurch, dass man die Phasendifferenz bezüglich der Phase einer vorbestimmten Referenzposition (Tischoberfläche, Leiterplattenoberfläche o. Ä.) ermittelt, kann dann die Entfernung (Höhe) ab dieser Referenzposition berechnet werden.
Da sich andererseits das Phasenschiebeverfahren nicht zur Messung spiegelnder Objekte eignet, gibt es Fälle, in denen bei einer Prüfung nach dem Reflow die Gestalt des Lotes nicht korrekt erfasst werden kann. Darum verwendet das Qualitätskontrollsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Kombination die Farblichtreflexmethode, um die dreidimensionale Gestalt des Lotes zu erfassen.
(2) Farblichtreflexmethode
Gemäß der Farblichtreflexmethode wird Licht mehrerer Farben (Wellenlängen) mit voneinander verschiedenen Einfallswinkeln auf die Leiterplatte gestrahlt, sodass an Oberflächen spiegelnder Objekte eine von deren Normalenrichtung abhängige Farbkennzeichnung (die Farbe der Lichtquelle, die sich von der Kamera aus gesehen in der Spiegelreflexionsrichtung befindet) erscheint, um durch Photographieren in diesem Zustand die dreidimensionale Gestalt der Lotoberfläche als zweidimensionale Farbtoninformation zu erfassen. Für die Rekonstruktion der dreidimensionalen Gestalt mittels der Farblichtreflexmethode kann im Übrigen auf bekannte Methoden (z.B. JP 2010 071844 A ) zurückgegriffen werden, weswegen hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Das Phasenschiebeverfahren eignet sich zur Messung streuender Objekte (nichtspiegelnder Objekte) wie eines Anschlusses, mit dem ein Bauelement versehen ist, während die Farblichtreflexmethode zur Messung spiegelnder Objekte wie Lot, nachdem es aufgeschmolzen wurde, geeignet ist. Darum kann, indem man diese Verfahren kombiniert, die dreidimensionale Gestalt von Verbindungsstellen von Anschlüssen und Lot korrekt erfasst werden.
(3) Sonstige Methoden
Als weitere Methoden gibt es z. B. Verfahren, die gemustertes Licht auf ein Objekt projizieren, um durch Bildanalyse der Verzerrung des betreffenden Musters eine Höheninformation zu gewinnen (z. B. das Lichtschnittverfahren, Streifenanalyseverfahren, Raumkodierverfahren usw.).
Darüber hinaus ist es möglich, die dreidimensionale Gestalt eines Gegenstands unter Benutzung von auf Röntgenstrahlen beruhenden Durchleuchtungsbildern oder Tomogrammen zu generieren. Beispielsweise kann die Röntgenstrahlenprüfvorrichtung 240 dadurch, dass sie Röntgenbilder erfasst, die dreidimensionale Gestalt von Abschnitten generieren, die nicht von außen zu betrachten sind.
Die vorstehend erläuterten Methoden lassen sich auch miteinander kombinieren. Beispielsweise kann aus dreidimensionalen Daten, die mit sichtbarem Licht generiert wurden, und dreidimensionalen Daten, die mit Röntgenstrahlen generiert wurden, ein einzelner Satz dreidimensionaler Daten synthetisiert werden.
Alle Prüfvorrichtungen sind in der Oberflächenmontagelinie eingerichtet und weisen einen Aufbau auf, der die Ausführung von Prüfungen in Bezug auf hineinbeförderte Leiterplatten ermöglicht. Jede Prüfvorrichtung sendet bei Abschluss einer Prüfung das Ergebnis (unten beschrieben) an die Prüfkontrollvorrichtung 250. Hierbei wird, falls ein klarer Mangel detektiert wurde, die betreffende Leiterplatte als mangelhaftes Produkt klassifiziert. Ein klarer Mangel bedeutet einen nichtbehebbaren Mangel wie wenn z. B. nach dem Lotdruckarbeitsgang kein Lot vorhanden oder nach dem Bestückungsarbeitsgang kein Bauelement platziert ist. Falls im Ergebnis der Prüfung eine Nonkonformität entdeckt wurde, die aber keinen nichtbehebbaren Mangel darstellt, geht die Prüfung zum nächsten Arbeitsgang über.
Nachdem alle Prüfungen abgeschlossen sind, werden mit nichtbehebbaren Mängeln klassifizierte Leiterplatten sowie eine Nonkonformität enthaltende Leiterplatten (die nicht als mangelhaft beurteilt werden können, bei denen aber ein Mangel vermutet wird) einer Augenscheinprüfung o. Ä. zugeleitet.
Die Prüfkontrollvorrichtung 250 erfasst die Ergebnisse der von den einzelnen Prüfvorrichtungen 210-240 durchgeführten Prüfungen und sammelt diese assoziiert mit anderer Information. Die von der Prüfkontrollvorrichtung 250 kontrollierte Information ist im Folgenden angegeben.
(1) Prüfprogramme
Bei den Prüfprogrammen handelt es sich, wie mit dem Systemaufbau erläutert, um Programme, welche die einzelnen Prüfvorrichtungen 210-240 Prüfungen ausführen lassen. Sie enthalten die Prüfarbeitsgänge, die Klassifizierung der zu untersuchenden Leiterplatten, Information über die auf den Leiterplatten zu platzierenden Bauelemente (Positionsinformation, Höheninformation usw.), Information über die Kontaktinseln der Leiterplatten und Anschlüsse der Bauelemente (Positionsinformation, Höheninformation usw.), Information über Prüfkriterien oder -parameter und Ähnliches.
(2) Zweidimensionale Bilder
Die Prüfkontrollvorrichtung 250 erfasst und speichert zweidimensionale Bilder, die zum Prüfungszeitpunkt photographiert werden (im Folgenden: photographierte Bilder). Die betreffenden zweidimensionalen Bilder dienen dazu, dem Bediener präsentiert zu werden. Falls für die Prüfung verwendete Bilder mit sichtbarem Licht aufgenommen wurden, können auch diese genommen werden. Falls die für die Prüfung verwendeten Bilder zur unmittelbaren Betrachtung durch Menschen ungeeignet sind, können es auch gesondert photographierte Bilder sein.
(3) Dreidimensionale Gestaltdaten
Die Prüfkontrollvorrichtung 250 erfasst und speichert unter Benutzung des Phasenschiebeverfahrens, der Farblichtreflexmethode o. Ä. erfasste dreidimensionale Gestaltdaten. 2 ist ein Beispiel für dreidimensionale Gestaltdaten. In dem Beispiel von 2 wurde die Fläche der Leiterplatte in Einheitsgebiete geteilt und den jeweiligen Einheitsgebieten entsprechende Höhen mit einer Matrix ausgedrückt. Im vorliegenden Beispiel wurde das zu untersuchende Gebiet in 10 × 10 Gebiete geteilt, doch die Einheitsgebiete können z. B. auch die Bildpunkteinheiten beim Photographieren der Bilder sein.
(4) Prüfergebnisinformationen
Die Prüfkontrollvorrichtung 250 erfasst und speichert Information über Prüfergebnisse (Prüfergebnisinformationen). Eine Prüfergebnisinformation enthält z. B. den Prüfarbeitsgang, in dem der Mangel oder die Nichtkonformität entdeckt wurde, den konkreten Inhalt der Prüfung, in Zusammenhang stehende Messwerte, die Position auf der Leiterplatte und Ähnliches.
In der vorliegenden Ausführungsform führt der Bediener, nachdem die Prüfungen durch die einzelnen Prüfvorrichtungen durchgeführt worden sind, eine Mangelanalyse unter Verwendung der obigen von der Prüfkontrollvorrichtung 250 gesammelten Information durch.
Ausführung der Analyse
Als Nächstes soll ein Verfahren zum Durchführen der Analyse durch den Bediener auf Grundlage der in der Prüfkontrollvorrichtung 250 gesammelten Information erläutert werden. Die folgenden Prozeduren werden von der Analysevorrichtung 260 ausgeführt.
<Einstellen eines Analysegegenstandsgebiets>
Zuerst wählt der Bediener eine zu analysierende Leiterplatte und den zu analysierenden Gegenstand (im Folgenden: Analysegegenstand) aus und stellt ein den Analysegegenstand einschließendes Gebiet (im Folgenden: Analysegegenstandsgebiet) ein. Übrigens wird in der vorliegenden Ausführungsform zwar davon ausgegangen, dass eines von einem Bauelement, einem Anschluss eines Bauelements, Lot vor dem Reflow und Lot nach dem Reflow zum Analysegegenstand genommen und ein den betreffenden Analysegegenstand einschließendes Gebiet als Analysegegenstandsgebiet eingestellt wird, aber der Analysegegenstand kann auch etwas anderes sein.
Das Analysegegenstandsgebiet kann z. B. eingestellt werden, indem die Analysevorrichtung 260 auf Grundlage des eingesetzten Prüfprogramms oder des Prüfergebnisses dem Bediener über das Arbeitsterminal 270 Wahlmöglichkeiten präsentiert und ihn auswählen lässt. Da Prüfprogramme Information zum Erkennen der zu prüfenden Leiterplatte, Information über die auf der Leiterplatte montierten Bauelemente, Information über die Anschlüsse der Bauelemente, Information über die Kontaktinseln, mit denen die Anschlüsse zu verbinden sind, usw. beinhalten, lassen sich die Wahlmöglichkeiten unter Verwendung dieser Information generieren. Und da Prüfergebnisinformationen Information über Gebiete von Anschlüssen und Bauelementen umfassen, die zum Prüfzeitpunkt extrahiert wurden, lassen sich die Wahlmöglichkeiten unter Verwendung dieser Information generieren. Der Bediener stellt das Analysegegenstandsgebiet ein, indem er z. B. ein Bauelement auf der Leiterplatte, einen Anschluss eines Bauelements oder eine Kontaktinsel auswählt.
Es soll ein konkretes Beispiel gegeben werden. 3(A) ist ein Beispiel eines Falles, wo nach Abschluss des Reflow-Arbeitsgangs auf einer Leiterplatte 301 ein Bauelement 302 montiert ist. Wenn der Bediener z. B. das gesamte Bauelement 302 zum Analysegegenstand bestimmt, wird ein das betreffende Bauelement beinhaltendes Gebiet 303 als Analysegegenstandsgebiet eingestellt.
Ferner ist 3(B) ein Beispiel für den Zustand, wo nach Abschluss des Lotdruckarbeitsgangs die Kontaktinseln auf der Leiterplatte mit Lot bedruckt sind. Wenn der Bediener das auf die Kontaktinsel 304 gedruckte Lot zum Analysegegenstand bestimmt, wird das Gebiet 305 als Analysegegenstandsgebiet eingestellt. Angemerkt wird, dass in 3 die schraffiert gezeigten Gebiete das Lot ausdrücken, während die geschwärzt gezeigten Gebiete Anschlüsse darstellen.
4 ist ein Beispiel dafür, dass nach Abschluss des Reflow-Arbeitsgangs ein Anschluss oder eine Kontaktinsel zum Analysegegenstand bestimmt werden. Wird die Analyse nicht in Bezug auf gedrucktes Lot, sondern auf Anschlüsse oder Kontaktinseln nach dem Reflow durchgeführt, so gibt es Fälle, in denen eine vollständige Analyse unmöglich wäre, sofern nur das den betreffenden Anschlüssen bzw. Kontaktinseln entsprechende Gebiet extrahiert würde. Beispielsweise könnte in Fällen, wo Lot sich unbeabsichtigt mit einer benachbarten Kontaktinsel verbunden hat, nicht entsprochen werden. Daher wird, wenn ein Anschluss oder eine Kontaktinsel zum Analysegegenstand bestimmt wurde, ein den betreffenden Anschluss bzw. die Kontaktinsel beinhaltendes Rechteckgebiet eingestellt und zum Analysegegenstandsgebiet genommen.
Ein Verfahren, um Größe und Position des Rechteckgebiets festzulegen, soll anhand von 4 erläutert werden. Hier sei angenommen, dass der Anschluss 401 zum Analysegegenstand bestimmt wurde. Weiter seien die Breite und Höhe des Anschlusses 401 als W bzw. H und die Koordinate des Anschlussmittelpunkts als (x, y) angenommen. Ferner sei n ein Wert, der ausdrückt, um wie viel größer bezogen auf die Größe des Anschlusses das Analysegegenstandsgebiet einzustellen ist. Wenn man beispielsweise n als 3 annimmt, wird ein Analysegegenstandsgebiet generiert, das eine Größe mit dem Dreifachen der Breite (Höhe) des Anschlusses aufweist.
Die obere linke Koordinate eines mit einem derartigen Verfahren generierten Analysegegenstandsgebiets 402 ist (x-(n/2)W, y-(n/2)H). Die untere rechte Koordinate ist (x+(n/2)W, y+(n/2)H).
Angemerkt wird, dass das generierte Analysegegenstandsgebiet das Gebiet, für welches dreidimensionale Gestaltdaten erfasst wurden, überschreiten kann. Im Beispiel von 4 wird davon ausgegangen, dass die Prüfvorrichtungen dreidimensionale Daten in einem Messgegenstandsgebiet 403 erfasst haben. Im Falle des vorliegenden Beispiels erstreckt sich das Rechteckgebiet 402 bis außerhalb des Messgegenstandsgebiets 403, wobei der als Gebiet 404 gezeigte Abschnitt übersteht. In einem solchen Fall ist es wünschenswert, weil es für das herausfallende Gebiet keine dreidimensionalen Daten gibt, das betreffende Gebiet zu löschen. Angemerkt wird, dass im vorliegenden Beispiel zwar n als 3 angenommen und ein Gebiet mit jeweils dreifacher Breite und Höhe generiert wurde, für Breite und Höhe aber auch ein jeweils verschiedener Wert festgesetzt werden kann.
Durch die vorstehend beschriebene Prozedur werden der Arbeitsgang und die Leiterplatte, die zu analysieren sind, sowie das Gebiet des zu analysierenden Gegenstands bestimmt. Übrigens ist es auch mit anderen Verfahren als dem oben beschriebenen möglich, das Analysegegenstandsgebiet einzustellen. Sofern letzteres den Gegenstand (Bauelement, Anschluss, Lot, Kontaktinsel usw.) beinhaltet, für den eine Analyse gewünscht ist, besteht keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Einstellverfahrens.
<Erfassung eines Vergleichsgegenstands>
Als Nächstes erläutert werden soll ein Verfahren, um Information über einen mit dem Analysegegenstand zu vergleichenden Gegenstand (Vergleichsgegenstand) zu erfassen.
Der Vergleichsgegenstand kann z. B. einstellt werden, indem man auf Grundlage des von der Analysevorrichtung 260 eingesetzten Prüfprogramms dem Bediener über das Arbeitsterminal 270 Wahlmöglichkeiten präsentiert und ihn auswählen lässt. An Schemata zur Durchführung eines Vergleichs gibt es die folgenden vier Arten.
Schema 1: Vergleich zwischen Profilgestalten, welche für Gegenstände auf derselben Leiterplatte auf Grundlage von in unterschiedlichen Arbeitsgängen erfassten dreidimensionalen Daten generiert wurden
Dies sind Fälle wie der, dass für Gegenstände auf derselben Leiterplatte z. B. eine Profilgestalt, die auf Grundlage von nach einem Reflow-Arbeitsgang erfassten Daten generiert wurde, und eine Profilgestalt, die auf Grundlage von nach einem Bestückungsarbeitsgang erfassten Daten generiert wurde, verglichen werden. Hierbei greift die Analysevorrichtung 260 auf Prüfprogramme zu und erfasst eine tabellarische Übersicht von Gegenständen, bei denen die Leiterplattenkennung (Seriennummer) identisch ist, der Prüfarbeitsgang abweicht und ein Prüfergebnis existiert. Anschließend lässt sie den Bediener den Vergleichsgegenstand auswählen.
Schema 2: Vergleich zwischen Profilgestalten, welche für Gegenstände auf unterschiedlichen Leiterplatten auf Grundlage von im gleichen Arbeitsgang erfassten dreidimensionalen Daten generiert wurden
Dies sind Fälle wie der, dass Profilgestalten verglichen werden, die Gegenständen auf unterschiedlichen Leiterplatten entsprechen und auf Grundlage von z. B. nach einem Reflow-Arbeitsgang erfassten Daten generiert wurden. Hierbei greift die Analysevorrichtung 260 auf das Prüfprogramm im entsprechenden Arbeitsgang zu und erfasst eine tabellarische Übersicht von Gegenständen, bei denen die Leiterplatte mit demselben Prüfprogramm geprüft wurde und ein Prüfergebnis existiert. Anschließend lässt sie den Bediener die Leiterplatte für das Vergleichsobjekt auswählen. Angemerkt wird, dass mit unterschiedlichen Leiterplatten solche mit gleichem Design gemeint sind, die sich nur in der Seriennummer (oder der Chargennummer) unterscheiden.
Schema 3: Vergleich zwischen auf derselben Leiterplatte montierten gleichartigen Bauelementen
Wenn auf ein und derselben Leiterplatte mehrere Bauelemente der gleichen Art montiert sind, kann ein Bauelement der betreffenden gleichen Art als Vergleichsgegenstand genommen werden. In diesem Fall greift die Analysevorrichtung 260 auf ein passendes Prüfprogramm zu und erfasst eine tabellarische Übersicht von Bauelementen, bei denen innerhalb der betroffenen Leiterplatte die Artikelnummer des Bauelements mit der des Analysegegenstands identisch ist und ein Prüfergebnis existiert. Wenn es mehrere Bauelemente mit der gleichen Artikelnummer gibt, kann auch eines dieser Bauelemente ausgewählt werden. Beispielsweise kann das dem Analysegegenstand nächste Bauelement als Vergleichsgegenstand ausgewählt, oder auch das dem Rand der Leiterplatte nächste Bauelement als Vergleichsgegenstand ausgewählt werden. Ferner ist es auch möglich, den Bediener das Bauelement für das Vergleichsobjekt auswählen zu lassen.
Schema 4: Vergleich zwischen verschiedenen Anschlüssen desselben, auf derselben Leiterplatte montierten Bauelements
Wenn auf ein und derselben Leiterplatte mehrere Bauelemente der gleichen Art montiert sind, kann ein Bauelement der betreffenden gleichen Art als Vergleichsgegenstand genommen werden. In diesem Fall greift die Analysevorrichtung 260 auf ein passendes Prüfprogramm zu und erfasst eine tabellarische Übersicht von Bauelementen, bei denen innerhalb der betroffenen Leiterplatte die Artikelnummer des Bauelements mit der des Analysegegenstands identisch ist und ein Prüfergebnis existiert. Wenn es mehrere Bauelemente mit der gleichen Artikelnummer gibt, kann auch eines dieser Bauelemente ausgewählt werden. Beispielsweise kann das dem Analysegegenstand nächste Bauelement als Vergleichsgegenstand ausgewählt, oder auch das dem Rand der Leiterplatte nächste Bauelement als Vergleichsgegenstand ausgewählt werden. Ferner ist es auch möglich, den Bediener das Bauelement für das Vergleichsobjekt auswählen zu lassen.
<Erfassung und Positionsabgleich der dreidimensionalen Gestaltdaten>
Als Nächstes werden, um den Analysegegenstand und den Vergleichsgegenstand zu vergleichen, die entsprechenden dreidimensionalen Gestaltdaten jeweils für sich erfasst. Da die dem Analysegegenstand und dem Vergleichsgegenstand entsprechenden dreidimensionalen Gestaltdaten auf der Grundlage von getrennt zu jeweils unterschiedlichen Zeiten photographierten Bildern generiert werden, ist keine Anpassung der Positionsbeziehung zueinander erreicht, sodass ein Vergleich nicht einfach so durchgeführt werden kann. Darum führt die Analysevorrichtung 260 gemäß den im Folgenden erläuterten Verfahren, getrennt nach (Schema 1) bis (Schema 4), einen Positionsabgleich durch.
• In den obigen Fällen von (Schema 1) und (Schema 2)
Die photographierten Bilder und die dreidimensionalen Gestaltdaten für den Analysegegenstand und den Vergleichsgegenstand werden jeweils erfasst und der Positionsabgleich zwischen den Leiterplatten durchgeführt. Der Positionsabgleich zwischen den Leiterplatten kann z. B. unter Verwendung von auf den Leiterplatten vorhandenen Passermarken (fiducial markers) durchgeführt werden. Beispielsweise wird eine affine Abbildungsprozedur durchgeführt, um mittels einer Parallelverschiebung und Drehung den Positionsabgleich vorzunehmen.
• Im obigen Fall von (Schema 3)
Wenn zwischen auf derselben Leiterplatte montierten Bauelementen verglichen werden soll, ist es erforderlich, den Positionsabgleich nicht auf Basis der Leiterplatten, sondern auf Basis der Bauelemente durchzuführen. Konkret werden aus einem passenden Prüfprogramm die Bestückungskoordinaten und der Bestückungswinkel (Winkel bezüglich der Leiterplatte) der Bauelemente jeweils für sich erfasst, um mittels einer Parallelverschiebung und Drehung den Positionsabgleich vorzunehmen.
• Im obigen Fall von (Schema 4)
Wenn zwischen mehreren Anschlüssen desselben Bauelements verglichen werden soll, ist es erforderlich, den Positionsabgleich auf Basis der Anschlüsse durchzuführen. Anders als bei Bauelementen ist es bei Anschlüssen allerdings schwierig, deren Position auf Grundlage eines Prüfprogramms zu ermitteln, weil Anschlusslänge und -winkel eine Streuung je nach Exemplar aufweisen. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Prüfergebnisinformation erfasst, um aus der betreffenden Prüfergebnisinformation Positionsinformationen für die Anschlüsse (Information über Gebiete, wo ein Anschluss vorhanden ist) zu extrahieren und danach unter Verwendung von Informationen über die Winkel der Anschlüsse gegenüber dem Bauelement sowie der Positionen der Anschlussenden den Positionsabgleich vorzunehmen. Beispielsweise beträgt, wenn sich der den Vergleichsgegenstand darstellende Anschluss auf der von dem den Analysegegenstand darstellenden Anschluss aus entgegengesetzten Seite des Bauelements befindet, der Drehwinkel 180°.
Mit den oben beschriebenen Prozeduren ist es möglich, positionsabgeglichene dreidimensionale Gestaltdaten (dreidimensionale Gestaltdaten des Analysegegenstands und dreidimensionale Gestaltdaten des Vergleichsgegenstands) zu erfassen.
<Einstellung der Schnittebenen>
Als Nächstes soll eine Prozedur erläutert werden, die unter Verwendung der positionsabgeglichenen dreidimensionalen Gestaltdaten ein dem Bediener zu präsentierendes Bild generiert. In der vorliegenden Ausführungsform werden für die dreidimensionalen Gestaltdaten der Gegenstände jeweils Schnittebenen eingestellt, um die den Schnittebenen entsprechenden Profilgestalten jede für sich zu erfassen und dann in einer einen Vergleich ermöglichenden Form dem Bediener zu präsentieren.
Hier soll das Einstellverfahren für die Schnittebenen erläutert werden. Da es sich bei der Gestalt der Schnittebenen um eine für die Durchführung einer Analyse eines Mangels bedeutsame Information handelt, sind die Schnittebenen vorzugsweise so einzustellen, dass sie durch Stellen verlaufen, die in engem Zusammenhang mit dem Mangel stehen. In der vorliegenden Ausführungsform werden daher die von den einzelnen Prüfvorrichtungen detektierten Informationen über den Mangel erfasst, um durch die Stelle, an der ein Messwert erfasst wurde, der Anlass für die betreffende mangelhafte Beurteilung war (im Folgenden: Mangelstelle) zu ermitteln und die Schnittebene so einzustellen, dass sie durch die betreffende Stelle verläuft.
Zur Erläuterung soll ein konkretes Beispiel gegeben werden. 5 ist ein Beispiel eines Falles, wo im Analysegegenstandsgebiet 501 drei mit Kontaktinseln verbundene Anschlüsse existieren. Hierzu sei die Vorgeschichte angenommen, dass bei den in der Oberflächenmontagelinie durchgeführten Prüfungen eine mangelhafte Beurteilung (z. B. eine mangelhafte Anschlusshöhe) erfolgte, veranlasst durch einen Messwert, der an der Position des Bezugszeichens 502 erfasst wurde. Die Prüfungsvorgeschichte kann von außerhalb eingeholt werden, oder es kann die von der Prüfkontrollvorrichtung 250 gespeicherte benutzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine erste Linie 503A eingestellt, die durch die dem Mangel entsprechende Koordinate führt und mit dem Bestückungswinkel ausgerichtet ist, um die aus einem Schnitt an dieser ersten Linie hervorgehende Schnittebene als erste Schnittebene zu nehmen. Ferner wird eine zweite Linie 503B eingestellt, die durch die dem Mangel entsprechende Koordinate führt und sich mit der ersten Linie rechtwinklig trifft, um die aus einem Schnitt an dieser zweiten Linie hervorgehende Schnittebene als zweite Schnittebene zu nehmen. Angemerkt wird, dass der Bestückungswinkel einen auf die Leiterplatte bezogenen Winkel des Bauelements innerhalb der Leiterplattenebene bedeutet. Die Winkelreferenz der Leiterplatte ist im vorliegenden Beispiel parallel zur x-Achse in der Figur. Das heißt, der Bestückungswinkel des Bauelements beträgt 0°.
Wenn andererseits, wie in 6, ein Bauelement mit einem Winkel zur Leiterplatte beaufschlagt angeordnet ist, beträgt der Bestückungswinkel 9 (mit der Drehrichtung im Uhrzeigersinn als positiv genommen). Der Bestückungswinkel der Bauelemente bezüglich der Leiterplatte lässt sich aus einem Prüfprogramm entnehmen.
Die vorstehenden Beispiele betrafen Fälle, wo der bei der mangelhaften Beurteilung verwendete Messwert eine aus einem Punkt erhaltene Information war. Es kann jedoch in Fällen, wo der bei der mangelhaften Beurteilung verwendete Messwert eine aus einem Gebiet erhaltene Information war, ein das betreffende Gebiet repräsentierender Punkt (z. B. der Mittelpunkt) verwendet werden, um auf die gleiche Weise Schnittebenen einzustellen.
7 ist ein Beispiel eines Falles, wo der bei der mangelhaften Beurteilung verwendete Messwert eine aus einer Mehrzahl von Gebieten erhaltene Information war. Hierzu sei die Vorgeschichte angenommen, dass in Bezug auf ein Gebiet 701A und ein Gebiet 701B eine Messung (z. B. Messung der Bauelementhöhe) durchgeführt wurde und auf Grundlage des betreffenden Messergebnisses die mangelhafte Beurteilung erfolgte. In diesem Fall wird das die Mehrzahl der Gebiete umschreibende Rechteckgebiet 702 ermittelt sowie ein das Rechteckgebiet 702 repräsentierender Punkt (z. B. die Mittelpunktskoordinate) berechnet, um dann nach dem gleichen Verfahren wie vorstehend beschrieben eine erste Linie 703A und zweite Linie 703B einzustellen.
Im Folgenden werden die erste Linie und die zweite Linie als Schnittlinien bezeichnet.
<Erfassung der Profilgestalten>
Als Nächstes erläutert werden soll ein Verfahren, welches im Falle des Schneidens der Gegenstände an den eingestellten Schnittebenen die Profilgestalten erfasst. Wie mit Bezug auf 2 erläutert wurde, sind die dreidimensionalen Daten dadurch gebildet, dass abgeteilten Einheitsgebieten jeweils eine Höheninformation gegeben wurde. Andererseits ist die Schnittlinie durch eine Gerade definiert. Das heißt, wie in 8 gezeigt, dass die Schnittlinie (Bezugszeichen 801) durch lediglich einen Teil der Einheitsgebiete verläuft, weswegen der Umriss der Profilgestalt rau würde, sofern man nicht Information angemessen ergänzte. An dieser Stelle wird ein Verfahren erläutert, um unter Ergänzen der Höheninformation den Punkten auf der Schnittlinie 801 eine Höheninformation zuzuweisen.
Die Zuweisung der Höheninformation erfolgt dadurch, dass das in 9 gezeigte Flussdiagramm ausgeführt wird. Zuerst wird die Schnittlinie für den Gegenstand n-fach in Einheitslängen geteilt (Schritt S11). Wenn man hier die Länge der Schnittlinie als L und eine Einheitslänge als t annimmt, ergibt sich n = L/t.
Als Nächstes wird aus den abgeteilten Intervallen ein Intervall als Prozedurgegenstand ausgewählt (Schritt S12). Beispielsweise wird von einem Ende der Schnittlinie aus der Reihe nach ein Intervall als Prozedurgegenstand ausgewählt. Das ausgewählte Intervall wird im Folgenden Gegenstandsintervall genannt.
Als Nächstes wird beurteilt, ob das als Prozedurgegenstand dienende Intervall sich über mehrere Einheitsgebiete erstreckt (Schritt S13). Lautet das Ergebnis, dass das Gegenstandsintervall sich nicht über mehrere Einheitsgebiete erstreckt, so geht die Prozedur zu Schritt S14 über. Im Falle, dass das Gegenstandsintervall sich über mehrere Einheitsgebiete erstreckt, geht die Prozedur zu Schritt S15 über.
In Schritt S14 wird dem Mittelpunkt des Gegenstandsintervalls die Höheninformation zugewiesen, welche das zugehörige Einheitsintervall aufweist. 10 ist ein Beispiel eines Falles, wo ein Gegenstandsintervall A (L_(x,0) L_(x+1, ₀₎) vollständig innerhalb eines einzelnen Einheitsgebiets mit der Höheninformation „123“ liegt. In diesem Fall wird dem Mittelpunkt 1001 des Gegenstandsintervalls A die Höheninformation „123“ zugewiesen.
Andererseits wird in Schritt S15 auf Grundlage des Längenverhältnisses der auf die mehreren Einheitsgebiete entfallenden Abschnitte eine das betreffende Gegenstandsintervall repräsentierende Höhe berechnet, um die berechnete Höhe dem Mittelpunkt 1002 des Gegenstandsintervalls zuzuweisen. 11 ist ein Beispiel eines Falles, wo ein Gegenstandsintervall B (L_(x, ₀₎ L_(x+1, ₀₎) mehrere Einheitsgebiete berührt. Hier wird das Gegenstandsintervall B, da es drei Einheitsgebiete berührt, nochmals in drei Intervalle (L_(x, ₀₎ L_(x, ₁₎), (L_(x, ₁₎ L_(x, ₂₎), (L_(x, ₂₎ L_(x+1, ₀₎) unterteilt. Nach Formel (1) wird sodann m_x errechnet. Dabei ist m_x die Höhe, die dem Mittelpunkt des Gegenstandsintervalls (L_(x, ₀₎ L_(x+1, ₀₎) entspricht, während m_x, _i die Höhen der Einheitsgebiete sind, denen die Intervalle (L_(x, _i) L_(x, _i+1)) angehören. Ferner ist n die Unterteilungszahl des Gegenstandsintervalls (im vorliegenden Beispiel ist n = 3). Die mit zwei L ausgedrückten Terme stehen für die Längen der abgeteilten Intervalle. $m_{x} = \sum_{i = 0}^{n - 1} (m_{x, i} \times \frac{| L_{x, i} L_{x, i + 1} |}{| L_{x,0} L_{x + 1,0} |}) + m_{x, n} \times \frac{| L_{x, n - 1} L_{x + 1,0} |}{| L_{x,0} L_{x + 1,0} |}$
Als Nächstes wird in Schritt S16 beurteilt, ob ein unverarbeitetes Intervall übrig geblieben ist, und im Falle, dass eines übrig geblieben ist, die Prozedur mit einem Übergang zu Schritt S12 fortgesetzt. Falls kein unverarbeitetes Intervall übrig geblieben ist, endet die Prozedur. Mit dem Abschluss der vorstehenden Prozedur tritt der Zustand ein, dass jedem Intervall der Schnittlinie eine Höheninformation zugewiesen ist. Damit ist die der Schnittlinie entsprechende Profilgestalt ist erfolgreich erfasst worden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird übrigens, weil zwei Schnittlinien in zueinander orthogonalen Richtungen eingestellt werden, die obige Prozedur für jede Schnittlinie getrennt ausgeführt.
Ferner wird die obige Prozedur getrennt jeweils für die dreidimensionalen Gestaltdaten des Analysegegenstands und für die dreidimensionalen Gestaltdaten des Vergleichsgegenstands ausgeführt. Mit anderen Worten werden in der vorliegenden Ausführungsform insgesamt vier Profilgestalten erfasst. Angemerkt wird, dass es im vorliegenden Beispiel nur einen Vergleichsgegenstand gibt, wobei in einem Fall mit n Vergleichsgegenständen die Zahl der zu erfassenden Profilgestalten 2(n+1) beträgt.
<Anzeige der Profilgestalten>
Als Nächstes soll eine Prozedur erläutert werden, welche die erfassten Profilgestalten dem Bediener präsentiert. In der vorliegenden Ausführungsform wird von der Analysevorrichtung 260 ein Bild, in dem ein photographiertes Bild des Analysegegenstands und ein photographiertes Bild des Vergleichsgegenstands im gleichen Maßstab nebeneinandergestellt sind, generiert und über das Arbeitsterminal 270 angezeigt. In den angezeigten photographierten Bildern sind die Gegenstände aus zur Leiterplatte orthogonaler Richtung photographiert.
Es werden nun, getrennt für die weiter oben beschriebenen vier Schemata, Beispiele für dem Bediener über das Arbeitsterminal präsentierte Bildschirminhalte gegeben.
12 ist ein Bildschirmbeispiel für den Fall, dass Profilgestalten verglichen werden, die für Gegenstände auf derselben Leiterplatte auf Grundlage in unterschiedlichen Arbeitsgängen erfasster dreidimensionaler Daten generiert wurden (Fall von (Schema 1) oben). Das auf der rechten Seite angeordnete Bild 1201 ist ein photographiertes Bild für ein den Analysegegenstand darstellendes Bauelement, während das in der Mitte angeordnete Bild 1202 und das links angeordnete Bild 1203 photographierte Bilder für ein als Vergleichsgegenstand dienendes Bauelement sind.
Pro photographiertes Bild sind außerdem je zwei Schnittlinien entsprechende Profilgestalten angeordnet. Die jeweils unter sowie rechts neben den photographierten Bildern angeordneten Bilder sind die Profilgestalten.
Außerdem sind auf den photographierten Bildern die Positionen der Schnittlinien durch Einblendung angezeigt. Hierdurch kann der Bediener ablesen, einer Schnittlinie an welcher Position die angezeigten Profilgestalten entsprechen. Weil am Bildschirm jeweils zwei Profilgestalten angezeigt werden, ist es übrigens vorteilhaft, die Farbe einer Schnittlinie und die Farbe der die Profilgestalt ausdrückenden Graphik übereinstimmen zu lassen.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform auf Prüfergebnisinformationen zugegriffen und jeweils angezeigt, ob das Prüfergebnis bei dem betreffenden Arbeitsgang i. O. war (in der Bedeutung, dass kein Mangel oder Verdacht eines Mangels vorliegt) oder n. i. O. war (in der Bedeutung, dass ein Mangel oder Verdacht eines Mangels detektiert wurde). Dies ermöglicht dem Bediener, auf den Arbeitsgang zu schließen, der den Mangel verursacht hat.
13 ist ein Bildschirmbeispiel für den Fall, dass Profilgestalten verglichen werden, die für Gegenstände auf unterschiedlichen Leiterplatten auf Grundlage von im gleichen Arbeitsgang erfassten dreidimensionalen Daten generiert wurden (Fall von (Schema 2) oben). Das in der Mitte angeordnete Bild 1301 ist ein photographiertes Bild für ein den Analysegegenstand darstellendes Bauelement, während das links angeordnete Bild 1302 und das rechts angeordnete Bild 1303 photographierte Bilder für ein als Vergleichsgegenstand dienendes Bauelement sind. Im vorliegenden Beispiel sind in der Reihenfolge der Prüfungszeiten die Ergebnisse in Richtung von links nach rechts aneinandergereiht. Eine Einrichtung in dieser Art ermöglicht dem Bediener, auf den Zeitpunkt zu schließen, zu dem ein Mangel aufzutreten begann.
Angemerkt wird, dass die Daten des Vergleichsgegenstands nicht unbedingt am selben Tag angefallen sein müssen. Beispielsweise lässt sich vorsehen, zyklisch (z. B. jeweils nach einer bestimmten Anzahl Leiterplatten, jeweils nach einer Zeitspanne, einmal pro Tag, bei jedem Neustart der Herstellungslinie) erfasste Daten zu verwenden, um diese in zeitlicher Reihenfolge aneinandergereiht anzuzeigen.
14 ist ein Bildschirmbeispiel für den Fall, dass auf derselben Leiterplatte montierte gleichartige Bauelemente verglichen werden (Fall von (Schema 3) oben). Das links angeordnete Bild 1401 ist ein photographiertes Bild für ein den Analysegegenstand darstellendes Bauelement A, während das rechts angeordnete Bild 1402 ein photographiertes Bild für ein als Vergleichsgegenstand dienendes Bauelement B ist.
15 ist ein Bildschirmbeispiel für den Fall, dass verschiedene Anschlüssen ein und desselben, auf derselben Leiterplatte montierten Bauelements verglichen werden (Fall von (Schema 4) oben). Das links angeordnete Bild 1501 ist ein photographiertes Bild für einen den Analysegegenstand darstellenden Anschluss A, während das rechts angeordnete Bild 1502 ein photographiertes Bild für einen als Vergleichsgegenstand dienenden Anschluss B ist.
Mit diesen Beispielen wurden Anzeigebeispiele für die vorstehenden vier Schemata gegeben, doch Vergleichsgegenstand kann auch etwas anderes sein. In diesem Fall ist vorzugsweise vorzusehen, dass wie in den Beispielen von 12 bis 15 der Analysegegenstand und Vergleichsgegenstände in Bilder gefasst und entsprechende Profilgestalten angeordnet werden.
Prozedur-Flussdiagramm
16 drückt die bisher erläuterten Prozeduren in einem Flussdiagramm aus. Die in 16 gezeigten Prozeduren können, sofern die zu untersuchende Leiterplatte von den einzelnen Prüfvorrichtungen bereits geprüft wurde und die Daten in der Prüfkontrollvorrichtung 250 gesammelt worden sind, zu beliebigen Zeitpunkten ausgeführt werden. Ausgeführt werden die betreffenden Prozeduren durch die Analysevorrichtung 260.
Zuerst wird in Schritt S21 der Bediener die zu analysierende Leiterplatte und den Analysegegenstand auswählen gelassen, um ein Analysegegenstandsgebiet einzustellen. Die Leiterplatte des Analysegegenstands kann eine Leiterplatte nach Abschluss eines beliebigen Arbeitsganges sein.
Als Nächstes wird in Schritt S22 der Bediener einen Vergleichsgegenstand auswählen gelassen.
Als Nächstes werden in Schritt S23 dreidimensionale Gestaltdaten und photographierte Bilder erfasst, die mit dem Analysegegenstand und dem Vergleichsgegenstand in Zusammenhang stehen. Ferner wird wie oben beschrieben auf Grundlage der photographierten Bilder ein Positionsabgleich für eine Leiterplatte oder ein Bauelement durchgeführt, um einen Positionsabgleich der dreidimensionalen Gestaltdaten vorzunehmen. Für den Positionsabgleich kann ein Prüfprogramm, eine Prüfergebnisinformation oder Ähnliches benutzt werden.
In Schritt S24 wird bezüglich der im Analysegegenstandsgebiet enthaltenen dreidimensionalen Gestaltdaten eine Schnittebene eingestellt. Die Schnittebene wird wie oben beschrieben, nachdem Information über einen aufgetretenen Mangel erfasst wurde, um die Stelle zu ermitteln, an der ein für die betreffende mangelhafte Beurteilung verantwortlicher Messwert erfasst worden war, derart eingestellt, dass sie durch diese Stelle verläuft. Falls es mehrere detektierte Mängel geben sollte, kann übrigens der Bediener auswählen gelassen oder auch Mängeln mit höherer Bedeutsamkeit der Vorzug gegeben werden. Ferner kann vorgesehen werden, bei Mängeln mit hoher Auftretenshäufigkeit entsprechende Schnittebenen voreinzustellen und auswählen zu lassen.
Als Nächstes werden in Schritt S25 den Schnittebenen entsprechende Gestaltdaten erfasst. Anschließend werden in Schritt S26 die Bilder des Analysegegenstands und des Vergleichsgegenstands sowie die entsprechenden Profilgestalten nebeneinandergestellt an einem Bildschirm ausgegeben.
Wie vorstehend erläutert wurde, werden in einem Qualitätskontrollsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Grundlage der Ergebnisse von Prüfungen, die jeweils bei Abschluss eines von mehreren Arbeitsgängen ausgeführt wurden, mehrere Sätze dreidimensionaler Gestaltdaten erfasst, um aus den betreffenden dreidimensionalen Gestaltdaten erhaltene Profilgestalten derart aufgereiht an einem Bildschirm anzuzeigen, dass ein Vergleich mit einem Vergleichsgegenstand möglich ist. Dass hierdurch etwa auf Basis der Arbeitsgänge oder auf Basis der Leiterplatten die Gestalt an einer Schnittebene mit einem gewünschten Gegenstand verglichen werden kann, ermöglicht es, Mangelanalysen genauer durchzuführen. Zudem kann hiermit die Produktivität verbessert werden, da die Ursachenermittlung für Mängel vereinfacht wird.
Abwandlungsbeispiele
Es wird angemerkt, dass die Erläuterung der Ausführungsformen eine beispielhafte Veranschaulichung ist, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, wobei die vorliegende Erfindung, insoweit vom Grundinhalt der Erfindung nicht abgewichen wird, geeignet verändert oder kombiniert ausgeführt werden kann.
Zum Beispiel wurden in der Erläuterung der Ausführungsformen dem Bediener die Profilformen lediglich unter Verwendung Information präsentiert, die eine Höhe ausdrückt, während aber auch die Lage von Bauelementen, Anschlüssen usw. eingeblendet werden kann. 17 ist ein Beispiel, wo den Anzeigefenstern für die Profilgestalten eine die Lage des Bauelements ausdrückende Graphik (schraffiert angezeigt) hinzugefügt wurde. Die Lage von Bauelementen, Anschlüssen usw. kann dadurch erfasst werden, dass zunächst auf ein Prüfprogramm zugegriffen wird, um eine Dicke des betreffenden Bauelements bzw. Anschlusses zu erfassen, und dann die betreffende Dicke von der Höheninformation der Profilgestalt subtrahiert wird. Möglich ist natürlich auch eine Erfassung nach einem anderen Verfahren.
Weiter wurde in der Erläuterung der Ausführungsformen die Position der Schnittebenen als fest angenommen, während aber auch dem Bediener ermöglicht werden kann, die Position der Schnittebenen zu justieren. Zum Beispiel kann vorgesehen werden, eine beliebige Schnittebene durch Verschieben einer angezeigten Linie mittels eines Eingabegeräts (Maus o. Ä.) des Arbeitsterminals 270 zu bestimmen. In diesem Fall kann vorgesehen sein, jedes Mal, wenn die Position einer Schnittebene verändert wird, die Prozedur in Schritt S25 und S26 auszuführen, um die Profilgestalt erneut zu erfassen und die Anzeige zu aktualisieren.
Weiter wurden in der Erläuterung der Ausführungsformen die Profilgestalten auf Grundlage von in der Prüfkontrollvorrichtung gespeicherten dreidimensionalen Daten erfasst, während es aber auch möglich wäre, die Profilgestalten nach einem anderen Verfahren auf Grundlage von Daten zu bestimmen, die von den Prüfvorrichtungen empfangen wurden. [0093]

110: Lotdrucker
120: Bestücker
130: Reflow-Ofen
140: Produktionseinrichtungskontrollvorrichtung
210: Lotdruckprüfvorrichtung
220: Bauelementprüfvorrichtung
230: Sichtprüfvorrichtung
240: Röntgenstrahlenprüfvorrichtung
250: Prüfkontrollvorrichtung
260: Analysevorrichtung
270: Arbeitsterminal

Claims

Qualitätskontrollvorrichtung (260) zum Kontrollieren der Qualität einer Leiterplatte (301), welche von einer Oberflächenmontagelinie mit mehreren Arbeitsgängen hergestellt wird, aufweisend: ein erstes Auswahlmittel zum Auswählen eines Analysegegenstands (302, 401), welcher analysiert werden soll, aus mehreren Gegenständen auf der Leiterplatte (301); ein zweites Auswahlmittel zum Auswählen eines Vergleichsgegenstands, welcher mit dem Analysegegenstand (302, 401) verglichen werden soll; ein Profilgestalterfassungsmittel, welches für den Analysegegenstand (302, 401) und den Vergleichsgegenstand jeweils eine auf Grundlage dreidimensionaler Gestaltdaten, die mittels bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführter Prüfungen erfasst wurden, generierte Profilgestalt erfasst; ein Bildanzeigemittel, welches ein Bild generiert und anzeigt, worin eine dem Analysegegenstand (302, 401) entsprechende Profilgestalt und eine dem Vergleichsgegenstand entsprechende Profilgestalt in einer einen Vergleich ermöglichenden Form angeordnet sind, sowie ein Prüfergebniserfassungsmittel zum Erfassen von Ergebnissen der bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführten Prüfungen; wobei das Profilgestalterfassungsmittel, wenn in einer Prüfung eine mangelhafte Beurteilung bezüglich des Analysegegenstands (302, 401) erging, eine Schnittebene für das Erfassen der Profilgestalt derart einstellt, dass die Schnittebene durch eine Stelle (502) verläuft, an welcher ein Messwert erfasst wurde, der die mangelhafte Beurteilung veranlasste.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach Anspruch 1, wobei mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert worden sind, welche über einen gleichen Gegenstand (302, 401) auf unterschiedlichen Leiterplatten (301) jeweils nach Abschluss eines gleichen Arbeitsgangs erfasst wurden.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert worden sind, welche über denselben Gegenstand (302, 401) auf derselben Leiterplatte (301) jeweils nach Abschluss eines unterschiedlichen Arbeitsgangs erfasst wurden.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere Profilgestalten auf Grundlage dreidimensionaler Daten generiert worden sind, welche über unterschiedliche Gegenstände (302, 402) gleicher oder ähnlicher Gestalt auf derselben Leiterplatte (301) nach Abschluss desselben Arbeitsgangs erfasst wurden.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die von dem Profilgestalterfassungsmittel erfassten Profilgestalten eine einer ersten Schnittebene entsprechende Profilgestalt und eine einer zweiten Schnittebene, welche orthogonal zur ersten Schnittebene verläuft, entsprechende Profilgestalt umfassen.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend ein Bilderfassungsmittel zum Erfassen photographierter Bilder (1201-1502) des Analysegegenstands und des Vergleichsgegenstands; wobei das Bildanzeigemittel ein ferner die photographierten Bilder (1201-1502) und einen Indikator, welcher eine Position der den Profilgestalten entsprechenden Schnittebenen anzeigt, umfassendes Bild generiert und anzeigt.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend ein Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Position eines dem Analysegegenstand (302, 401) und dem Vergleichsgegenstand entsprechenden Bauelements oder Anschlusses auf der Leiterplatte (301); wobei das Bildanzeigemittel ein Bild generiert, in welchem ein die Position des Bauelements oder Anschlusses anzeigender Indikator in eine Profilgestalt montiert ist.
Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die mehreren Arbeitsgänge eines von einem Lotdruckarbeitsgang zum Drucken von Lot durch auf die Leiterplatte (301) durch einen Lotdrucker (110), einem Bestückungsarbeitsgang zum Anordnen eines elektronischen Bauelements (302) auf der Leiterplatte (301) durch einen Bestücker (120) und einem Reflow-Arbeitsgang zum Löten des elektronischen Bauelements (302) durch einen Reflow-Ofen (130) umfassen.
Steuerverfahren für eine Qualitätskontrollvorrichtung (260) zum Kontrollieren der Qualität einer Leiterplatte (301), welche von einer Oberflächenmontagelinie mit mehreren Arbeitsgängen hergestellt wird, aufweisend: einen ersten Auswahlschritt (S21), in welchem ein Analysegegenstand (302, 401), der analysiert werden soll, aus mehreren Gegenständen auf der Leiterplatte (301) ausgewählt wird; einen zweiten Auswahlschritt (S22), in welchem ein Vergleichsgegenstand, der mit dem Analysegegenstand (302, 401) verglichen werden soll, ausgewählt wird, einen Profilgestalterfassungsschritt (S25), in welchem für den Analysegegenstand (302, 401) und den Vergleichsgegenstand jeweils eine auf Grundlage dreidimensionaler Gestaltdaten, die mittels bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführter Prüfungen erfasst wurden, generierte Profilgestalt erfasst wird, sowie einen Bildanzeigeschritt (S26), in welchem ein Bild, worin eine dem Analysegegenstand (302, 401) entsprechende Profilgestalt und eine dem Vergleichsgegenstand entsprechende Profilgestalt in einer einen Vergleich ermöglichenden Form angeordnet sind, generiert und angezeigt wird, ein Prüfergebniserfassungsschritt zum Erfassen von Ergebnissen der bei den einzelnen Arbeitsgängen ausgeführten Prüfungen; wobei im Profilgestalterfassungsschritt (S25), wenn in einer Prüfung eine mangelhafte Beurteilung bezüglich des Analysegegenstands (302, 401) erging, eine Schnittebene für das Erfassen der Profilgestalt derart eingestellt wird, dass die Schnittebene durch eine Stelle (502) verläuft, an welcher ein Messwert erfasst wurde, der die mangelhafte Beurteilung veranlasste.
Programm zur Durchführung der Schritte des Steuerverfahrens für eine Qualitätskontrollvorrichtung (260) nach Anspruch 9, wenn das Programm auf einem Computer (140, 250, 260, 270) der Qualitätskontrollvorrichtung (260) ausgeführt wird.