JP2002171099A - 回路基板の実装品質チェック方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装に使用する工法や装置の条件変更内容を
容易に設計チェックへ反映させると共に、試作での品質
チェック回数を削減させ、目標品質を満足する回路基板
の設計を早期に実現可能な実装品質チェック方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 部品・基板検索部２は、ＣＡＤデータ入
力部１に入力されるＣＡＤデータから基板／部品データ
を検索する。回路基板情報記憶部３は、基板情報を記憶
しており、基板設計データに基づいた基板情報を出力す
る。部品情報記憶部４は、部品情報を記憶しており、部
品設計データに基づいた部品情報を出力する。実装工法
制約条件記憶部６は、実装工法の制約条件を記憶してい
る。実装装置制約条件記憶部７は、実装装置の制約条件
を記憶している。設計内容解析部８は、使用実装条件入
力部５から入力される実装条件下で、設計回路基板が実
現可能かを解析し、チェック結果出力部９を介してその
結果を設計者へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の実装品
質チェック方法及びその装置に関し、より特定的には、
実装装置を用いて電子部品等が実装された回路基板の品
質を事前に予測し、目標の品質を満足する回路基板が設
計できるように実装品質のチェックを行う方法及びその
方法を用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板の設計において、部品配
置位置、パターン形状及びランド形状等を決定する場
合、設計者は、設計基準書を参照したり、又はＣＡＤシ
ステムのデザインルールチェック（ＤＲＣ）を用いたり
して、所定の設計基準の遵守につとめていた。また、設
計者は、設計した回路基板の試作を行い、実際の物作り
面で生じた課題を抽出して、設計にフィードバックして
いた。こうした設計から試作までの作業ループを数回繰
り返すことで、回路基板量産時の実装品質に問題が生じ
ないようにしていた。

【０００３】このように実装品質をさらに向上させるた
め、回路基板の実装品質を設計時に予測してチェックす
る方法として、特開平９−３３０３４２号公報や特開平
１１−１７５５７７号公報に記載されている方法が提案
されている。これらの方法は、部品形状や基板形状とい
ったデバイスデータのみから、実装品質を予測しようと
するものである。しかし、これらの方法は、物作り現場
における使用設備や実装工法による違いを、予測の条件
として考慮していない。実際には、例えば、部品間の実
装隣接ピッチを決定する場合、使用する実装設備の装置
によって、狭間隔で設計可能か（小型ノズルを装備する
場合や高精度位置決めが可能な場合等）、標準間隔での
み設計可能か等の違いが生じてくる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開平１１−
３３０７８４号公報には、物作り工法条件も加味して実
装品質チェックを行う方法が提案されている。その方法
を、図２０に示す。この方法では、工場部門において物
作りのための基準ルールを予め登録しておき、設計側で
は、この基準ルールを元にした設計ルールを用いて、対
応する設計箇所のチェックを行っている。

【０００５】しかしながら、この従来の方法では、使用
している実装設備の動作条件や実装工法の条件を元にし
て、作業者が、回路基板上のチェック箇所別に物作り基
準ルールとなるチェック値を導出しなければならない。
このため、実装設備や実装材料等の細かい設定条件が変
更になった場合に、どの程度基準ルールに影響するのか
が容易に判断できないという問題がある。また、実装品
質を確保するために、生産性を落とさなければならない
場合もある。例えば、設備によっては、動作速度を落と
して精度を確保する必要がある場合や、設備間の負荷平
衡化ができなくても、特定の設備に処理を集中させる必
要がある場合等である。一方、設計側では、実装品質を
確保するための設計変更の方法を、複数取り得る場合も
多い。しかし、その複数の中で、設計者が、生産性が一
番高くかつコストが一番低くなる方法を適切に選択でき
ればよいが、実際には設計変更時に生産性面の判断と同
時にコスト面の判断をも行うことは困難である。

【０００６】それ故、本発明の目的は、使用する実装工
法や実装装置の動作条件等が変更になっても、その変更
内容を容易に設計チェックへ反映させることができると
共に、実装工程に合わせた実装品質及び生産性（コス
ト）を考慮することで試作による品質チェックの回数等
が削減でき、目標の品質を満足する回路基板の設計を早
期に行うことが可能な回路基板の実装品質チェック方法
及びその装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、実装装置を用いて部品が実装された回路基板の
品質をチェックする方法であって、設計回路で使用され
る基板に関する基板情報、使用される部品に関する部品
情報及び当該部品の実装位置に関する位置情報を入力す
るステップと、回路基板の製造に使用する実装工法及び
実装装置を指定した実装条件を入力するステップと、基
板情報、部品情報及び位置情報から形成される回路基板
が、実装条件において製造された時に、目標とする所定
の実装品質を満足できるか否かを、所定の実装工法の使
用に関する制約条件及び実装装置の動作に関する制約条
件に基づいてチェックするステップとを備える。

【０００８】上記のように、第１の発明によれば、実装
工法及び実装装置別に制約条件を予め登録しておき、使
用する実装工法や実装装置の動作条件等が変更になった
場合には、その変更内容を容易に設計チェックへ反映さ
せる。従って、実装工程に合わせた実装品質を考慮する
ことで試作による品質チェックの回数等が削減でき、目
標の品質を満足する回路基板の設計を早期に行うことが
できる。

【０００９】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、基板情報、部品情報及び位置情報から形成さ
れる回路基板が、実装条件において製造された時に、目
標とする所定の生産性を満足できるか否かを、制約条件
に基づいてチェックするステップをさらに備える。

【００１０】上記のように、第２の発明によれば、回路
基板の実装品質と共にさらに生産性（コスト）をチェッ
クすることで、実装品質を考慮した制約条件を満足させ
つつ、より生産性が高くかつ低コストな回路設計を採択
するといったことが可能になる。

【００１１】第３の発明は、第１及び第２の発明に従属
する発明であって、部品情報には、部品の番号、形状、
荷姿及びサイズに関する情報が少なくとも含まれること
を特徴とする。

【００１２】第４の発明は、第１及び第２の発明に従属
する発明であって、基板情報には、基板の材質、サイズ
及び厚み、部品毎のランド形状、印刷マスク形状及び位
置補正マーク形状に関する情報が少なくとも含まれるこ
とを特徴とする。

【００１３】第５の発明は、第１及び第２の発明に従属
する発明であって、実装工法の使用に関する制約条件に
は、半田付け工法区分、使用半田材料及び部品実装後の
基板加工・検査に関する制約条件が少なくとも含まれる
ことを特徴とする。

【００１４】第６の発明は、第１及び第２の発明に従属
する発明であって、実装装置の動作に関する制約条件に
は、実装可能な部品種別、部品毎の実装精度、実装タク
ト及び実装制限範囲に関する制約条件が少なくとも含ま
れることを特徴とする。

【００１５】第７の発明は、第１及び第２の発明に従属
する発明であって、実装品質のチェックは、部品実装位
置、半田付け状態、部品実装後の基板加工・検査条件及
び基板外形保持状態の項目を少なくとも対象として行わ
れることを特徴とする。

【００１６】上記のように、第３〜第７の発明は、典型
的な情報及び条件をそれぞれ示したものである。このよ
うな情報及び条件を用いて本発明の実装品質チェックを
行うことで、より迅速かつ正確に目標の品質を満足する
回路基板の設計を行うことが可能となる。

【００１７】第８の発明は、第１〜第７の発明に従属す
る発明であって、部品情報及び実装装置の動作に関する
制約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデータ）を生
成するＣＡＭシステムから取得するステップをさらに備
える。

【００１８】上記のように、第８の発明によれば、部品
情報及び実装装置の動作に関する制約条件をＣＡＭシス
テム側から取得して、ＣＡＭシステムと同様なデータの
重複設定を避けることで、設定に必要な工数を削減する
ことができる。

【００１９】第９の発明は、第１〜第８の発明に従属す
る発明であって、回路基板が実際に製造された時の実装
品質の実績結果に基づいて、各々の制約条件を訂正する
ステップをさらに備える。

【００２０】上記のように、第９の発明によれば、回路
基板が実際に製造された時の実装品質の実績結果を制約
条件にフィードバックさせるので、次回の回路設計時に
は、不良が少ない回路基板をより迅速かつ正確に設計す
ることが可能となる。

【００２１】第１０の発明は、第１〜第９の発明に従属
する発明であって、チェックするステップは、回路修正
後に再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇所
又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲だけ
を対象に再チェックを行うことを特徴とする。

【００２２】上記のように、第１０の発明によれば、回
路修正がされた箇所又はエラーが発生していた箇所に応
じた所定の範囲に限定して実装品質の再チェックを行う
ので、基板全体を処理する場合よりも、短時間で再チェ
ックを行うことができる。

【００２３】第１１の発明は、実装装置を用いて部品が
実装された回路基板の品質をチェックする装置であっ
て、設計回路で使用される基板のデータ、使用される部
品のデータ及び当該部品の実装位置に関する位置情報を
入力するデータ入力部と、使用可能な基板に関する情報
を基板毎に予め記憶しており、基板のデータに対応した
基板情報を出力する回路基板情報記憶部と、使用可能な
部品に関する情報を部品毎に予め記憶しており、部品の
データに対応した部品情報を出力する部品情報記憶部
と、実装工法の使用に関する制約条件を、工法毎に予め
記憶している実装工法制約条件記憶部と、実装装置の動
作に関する制約条件を、装置毎に予め記憶している実装
装置制約条件記憶部と、回路基板の製造に使用する実装
工法及び実装装置を指定した実装条件を入力する使用実
装条件入力部と、基板情報、部品情報及び位置情報から
形成される回路基板が、実装条件において製造された時
に、目標とする所定の実装品質及び生産性を満足できる
か否かを、制約条件に基づいてチェックする設計内容解
析部とを備える。

【００２４】上記のように、第１１の発明によれば、実
装工法及び実装装置別に制約条件を予め登録しているの
で、使用する実装工法や実装装置の動作条件等が変更に
なっても、その変更内容を容易に設計チェックへ反映さ
せることができる。従って、実装工程に合わせた実装品
質を考慮することで試作による品質チェックの回数等が
削減でき、目標の品質を満足する回路基板の設計を早期
に行うことができる。

【００２５】第１２の発明は、第１１の発明に従属する
発明であって、各々の制約条件は、回路基板が実際に製
造された時の実装品質の実績結果に基づいて訂正される
ことを特徴とする。

【００２６】上記のように、第１２の発明によれば、回
路基板が実際に製造された時の実装品質の実績結果を制
約条件にフィードバックさせるので、次回の回路設計時
には、不良が少ない回路基板をより迅速かつ正確に設計
することが可能となる。

【００２７】第１３の発明は、第１１及び第１２の発明
に従属する発明であって、設計内容解析部は、回路修正
後に再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇所
又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲だけ
を対象に再チェックを行うことを特徴とする。

【００２８】上記のように、第１３の発明によれば、回
路修正がされた箇所又はエラーが発生していた箇所に限
定して実装品質の再チェックを行うので、基板全体を処
理する場合よりも、短時間で再チェックを行うことがで
きる。

【００２９】第１４の発明は、実装装置を用いて部品が
実装された回路基板の品質をチェックする方法が、コン
ピュータ装置上で実行可能なプログラムとして記録され
た媒体であって、設計回路で使用される基板に関する基
板情報、使用される部品に関する部品情報及び当該部品
の実装位置に関する位置情報を入力するステップと、回
路基板の製造に使用する実装工法及び実装装置を指定し
た実装条件を入力するステップと、基板情報、部品情報
及び位置情報から形成される回路基板が、実装条件にお
いて製造された時に、目標とする所定の実装品質及び生
産性を満足できるか否かを、所定の実装工法の使用に関
する制約条件及び実装装置の動作に関する制約条件に基
づいてチェックするステップとを、少なくとも実行する
ためのプログラムを記録する。

【００３０】第１５の発明は、第１４の発明に従属する
発明であって、部品情報及び実装装置の動作に関する制
約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデータ）を生成
するＣＡＭシステムから取得するステップをさらに含
む。

【００３１】第１６の発明は、第１４及び第１５の発明
に従属する発明であって、チェックするステップは、回
路修正後に再び実装品質チェックを行う場合、修正され
た箇所又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範
囲だけを対象に再チェックを行うことを特徴とする。

【００３２】第１７の発明は、実装装置を用いて部品が
実装された回路基板の品質をチェックする方法を実行す
るためのプログラムであって、設計回路で使用される基
板に関する基板情報、使用される部品に関する部品情報
及び当該部品の実装位置に関する位置情報を入力するス
テップと、回路基板の製造に使用する実装工法及び実装
装置を指定した実装条件を入力するステップと、基板情
報、部品情報及び位置情報から形成される回路基板が、
実装条件において製造された時に、目標とする所定の実
装品質及び生産性を満足できるか否かを、所定の実装工
法の使用に関する制約条件及び実装装置の動作に関する
制約条件に基づいてチェックするステップとを、少なく
とも実行する。

【００３３】第１８の発明は、第１７の発明に従属する
発明であって、部品情報及び実装装置の動作に関する制
約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデータ）を生成
するＣＡＭシステムから取得するステップをさらに含
む。

【００３４】第１９の発明は、第１７及び第１８の発明
に従属する発明であって、チェックするステップは、回
路修正後に再び実装品質チェックを行う場合、修正され
た箇所又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範
囲だけを対象に再チェックを行うことを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る回路基板の実装品質チェック方法を用いた装置の構成
を示すブロック図である。図１において、本実施形態の
実装品質チェック装置は、ＣＡＤデータ入力部１と、部
品・基板検索部２と、回路基板情報記憶部３と、部品情
報記憶部４と、使用実装条件入力部５と、実装工法制約
条件記憶部６と、実装装置制約条件記憶部７と、設計内
容解析部８と、チェック結果出力部９とを備える。ま
ず、図１を参照して、本実施形態の実装品質チェック装
置の各構成の概要を説明する。

【００３６】ＣＡＤデータ入力部１には、ＣＡＤシステ
ム（図示せず）で設計された回路基板のデータであるＣ
ＡＤデータが入力される。このＣＡＤデータには、基板
の名称や寸法等の基板データ、及び部品の名称や実装位
置等の部品データが含まれている。設計に使用されるＣ
ＡＤシステムは、基板データ及び部品データに相当する
データを出力できるものであれば、特に限定されない。
部品・基板検索部２は、ＣＡＤデータから基板データ及
び部品データを検索／取得して、回路基板情報記憶部３
及び部品情報記憶部４へそれぞれ出力する。回路基板情
報記憶部３は、基板設計に関する情報（以下、基板情報
という）を各種基板毎に予め記憶しており、部品・基板
検索部２から与えられる基板データに基づいて、必要な
基板情報を設計内容解析部８へ出力する。部品情報記憶
部４は、部品設計に関する情報（以下、部品情報とい
う）を各種部品毎に予め記憶しており、部品・基板検索
部２から与えられる部品データに基づいて、必要な部品
情報を設計内容解析部８へ出力する。使用実装条件入力
部５には、設計された回路基板がどのような環境で製造
されるのかに関する実装条件及び品質チェック内容の指
示が、入力される。実装工法制約条件記憶部６には、実
装工法の使用に関する制約条件が各種工法毎に予め記憶
されている。実装装置制約条件記憶部７には、実装装置
の動作に関する制約条件が各種装置毎に予め記憶されて
いる。設計内容解析部８は、上述した基板情報、部品情
報、実装条件及び指示をそれぞれ入力すると共に、各制
約条件を参照する。そして、設計内容解析部８は、設計
された回路基板が実装条件下において実現できるか否か
を解析し、最適な回路基板設計を支援するために有用な
結果を求める。チェック結果出力部９は、設計内容解析
部８で求められた解析結果を設計者へフィードバックさ
せるため、解析結果を画面表示やプリントアウト等によ
って出力する。

【００３７】次に、図２〜図１９をさらに参照して、上
記構成による実装品質チェック装置で行われる回路基板
の実装品質チェック方法を、具体例を挙げて説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る回路基板の実装品質
チェック方法の手順を示すフローチャートである。ま
ず、ＣＡＤデータ入力部１には、ＣＡＤシステムで設計
された回路基板のデータであるＣＡＤデータが入力され
る（ステップＳ２０１）。このＣＡＤデータの一例を図
３に示す。図３に示すように、ＣＡＤデータは、回路に
使用される部品毎に、回路番号、部品名称及び実装位置
（ＸＹ座標）等を示すリスト３１、使用される基板の名
称や寸法（縦横寸法）等を示すリスト３２、ランド形状
や印刷マスク形状をコード名で示すリスト３３、及び位
置補正のマーク形状をコード名等で示すリスト３４等で
構成される。ここで、基板の最大寸法以外の詳細な基板
形状（実際の外形形状やミシン目等）に関する情報は、
可変長のデータとしてＣＡＤデータ内に存在する。この
可変長データは、どのような形状表現方法を用いて表さ
れても構わないが、例えばガーバフォーマットを用いて
表されるのが一般的である。なお、既存のＣＡＤシステ
ムには、リスト３３、リスト３４又は基板の詳細な形状
に関するデータを生成できないものもある。このような
ＣＡＤシステムから出力されるＣＡＤデータを用いて実
装品質チェックを行う場合には、リスト３１及びリスト
３２に基づいてチェック可能な項目のみを、解析処理す
るようにすればよい。

【００３８】ＣＡＤデータ入力部１にＣＡＤデータが入
力されると、部品・基板検索部２は、ＣＡＤデータのリ
スト３１からそれぞれの部品名称を、リスト３２〜３４
から基板名称及びランド形状コード／マスク形状コード
を取得する（ステップＳ２０２）。そして、部品・基板
検索部２は、これらの取得した情報を回路基板情報記憶
部３及び部品情報記憶部４へそれぞれ出力する。

【００３９】回路基板情報記憶部３は、部品・基板検索
部２から与えられる基板名称及びランド形状コード／マ
スク形状コードを参照し、これらに対応する基板情報を
設計内容解析部８へ出力する（ステップＳ２０３）。こ
の回路基板情報記憶部３には、各種基板毎に基板情報が
予め記憶されている。この基板情報の一例を図４に示
す。図４に示すように、基板情報は、各種基板（名称）
毎に基板材質等が登録されているリスト４１、ランド形
状や印刷マスク形状毎に形状寸法（縦横寸法）等が登録
されているリスト４２、及び位置認識マーク形状毎にマ
ーク寸法（縦横寸法）等が登録されているリスト４３等
で構成される。ここで、実際のランドやマスクの印刷形
状を、上述した基板形状情報と同様に、ガーバフォーマ
ット等で表すことができる。例えば、図３及び図４で
は、基板名称「ＢＲＤ１００２ＰＣ」から得られる基板
材質「ガラエポ」等が、ランド形状コード「ＬＮＤ１６
０８Ｒ」から得られる縦寸法「１．５ｍｍ」や横寸法
「０．８ｍｍ」等が、基板情報として回路基板情報記憶
部３から設計内容解析部８へそれぞれ出力される。

【００４０】部品情報記憶部４は、部品・基板検索部２
から与えられる部品名称を参照し、これらに対応する部
品情報を設計内容解析部８へ出力する（ステップＳ２０
４）。この部品情報記憶部４には、各種部品毎に部品情
報が予め記憶されている。この部品情報の一例を図５に
示す。図５に示すように、部品情報は、各種部品（名
称）毎に部品の形状や荷姿等を特定できる分類コードが
登録されているリスト５１、さらにその部品形状コード
毎に外形寸法、リード本数及びリードピッチ等が登録さ
れているリスト５２、及びその荷姿コード毎に荷姿の種
別、テープ幅及び部品ピッチ等が登録されているリスト
５３等で構成される。なお、内部機能値が異なるが部品
形状や荷姿が同一である部品については、同一の部品形
状コード及び荷姿コードを用いることで、リスト５２及
び５３の情報量を削減することができる。例えば、図３
及び図５では、部品名称「ＥＲＪ１ＧＥＹＪ１」から得
られる部品形状、すなわち縦寸法「１．６ｍｍ」や横寸
法「０．８ｍｍ」等が、また同様に得られる荷姿、すな
わち種別「ＰＡＰＥＲ」やテープ幅「８．０ｍｍ」等
が、部品情報として部品情報記憶部４から設計内容解析
部８へそれぞれ出力される。

【００４１】なお、図３に示したＣＡＤデータの内、各
部品の実装位置や使用される基板の寸法等は、ＣＡＤデ
ータ入力部１から設計内容解析部８へ直接出力される。
これらの各データ及び情報により、設計内容解析部８に
おいて、設計された実装部品を含めた回路基板の具体的
なレイアウトイメージを形成させることができる（ステ
ップＳ２０５）。

【００４２】一方、設計内容の解析に先立ち、使用実装
条件入力部５には、設計者によって実装条件が入力さ
れ、設計内容解析部８へ与えられる（ステップＳ２０
６）。この実装条件は、実装工法に関する条件と実装装
置に関する条件とに大きく分かれる。実装工法に関する
条件には、半田付け工法、使用半田材料及び実装後の基
板加工・検査方法等の項目がある。実装装置に関する条
件には、製造工場や使用実装装置等の項目がある。例え
ば、半田付け工法について「フロー」、半田材料につい
て「半田材料Ａ」、製造工場について「Ｂ工場」、実装
装置について「ＭＶ２」等の実装条件が、使用実装条件
入力部５に入力される。

【００４３】次に、実装工法の使用条件として、実装工
法制約条件記憶部６に予め記憶されている制約条件につ
いて説明する。図６は、実装工法制約条件記憶部６に記
憶されている制約条件の一例を示す図である。図６に示
すように、実装工法の使用条件について、工場毎に半田
付け工法に関するリスト６１及び基板加工に関するリス
ト６２があり、各リストによって決定される制約条件毎
（条件Ａ，条件Ｂ，…）に設計基準値データがリスト６
３において設定されている。リスト６１では、各半田付
け工法別、半田材料別及び基板材質別で、部品やテスト
ポイント等の隣接可能距離の制約条件が決定されてい
る。実際の設定条件値（チェック値）は、設計基準値デ
ータが制約条件毎にまとめられたリスト６３から与えら
れる。同様に、リスト６２では、基板分割時の分割方法
による部品デッドスペースの制約条件が定義されてい
る。もちろん、図６に示していない他の項目に関する制
約条件も、必要に応じて自由に設定することが可能であ
る。

【００４４】また、実装装置の動作条件として、実装装
置制約条件記憶部７に予め記憶されている制約条件につ
いて説明する。図７は、実装装置制約条件記憶部７に記
憶されている制約条件の一例を示す図である。図７に示
すように、実装装置の動作条件として、工場毎に実装装
置で実装可能な部品に関するリスト７１及び実装装置で
部品隣接が可能な距離に関するリスト７２があり、各リ
ストによって決定される制約条件毎（条件Ａ，条件Ｂ，
…）に設計基準値データがリスト７３において設定され
ている。リスト７１では、各実装装置種類別、部品分類
別で、部品の実装可否が決定されている。実際の設定条
件値（チェック値）は、設計基準値データが制約条件毎
にまとめられたリスト７３から与えられる。同様に、リ
スト７２では、各実装装置の部品分類別に、部品隣接可
能距離が定義されている。もちろん、図７に示していな
い他の項目に関する制約条件も、必要に応じて自由に設
定することが可能である。

【００４５】次に、使用実装条件入力部５には、回路基
板のどの部品についてチェックを行いたいかという対象
部品の指示（ステップＳ２０７）、及び制約条件適用分
類リストの内どの項目をチェックしたいかというチェッ
ク項目の指示（ステップＳ２０８）が、設計者によって
入力され、設計内容解析部８へ与えられる。ここで、設
計内容解析部８は、上述の予め設定された制約条件を用
いて、実装品質を満足させるために、指示されたチェッ
ク項目に対してどの制約条件を適用させるべきかを設定
した制約条件適用分類リストを予め有している。図８
は、設計内容解析部８が有する制約条件適用分類リスト
８１の一例を示す図である。図８の例では、実装品質と
して満足すべき代表的な項目である部品実装位置、すな
わち位置ずれが生じないかや、半田付け状態、すなわち
ブリッジや立ち実装が生じないかといった観点でチェッ
クする場合に、上述した図６や図７におけるどのチェッ
ク項目を適用すべきかを示している。

【００４６】そして、設計内容解析部８は、指示された
対象部品及びチェック項目について、使用する実装工法
及び実装装置の制約条件に基づいて、設計された回路基
板が各制約条件を満たしているかどうかのチェック（Ｃ
ＡＤデータ及び各情報を用いて形成された実際のランド
形状、マスク形状及びパターン配線までを含めた具体的
レイアウトイメージについての解析）を行う（ステップ
Ｓ２０９）。以下、図９及び図１０に示す具体例を挙げ
て、設計内容解析部８で行われる解析処理を説明する。
図９は、設計内容解析部８で形成された具体的レイアウ
トイメージの一例を示す図である。図１０は、設計内容
解析部８で行われる解析処理（図２，ステップＳ２０
９）を詳細に示すフローチャートである。

【００４７】今、図９に示すように、回路基板上に配置
されたチップ部品９１とチップ部品９２とに関して、部
品実装位置について品質チェックを行う指示が、設計者
からあった場合を想定して説明する。図９の例では、部
品間隣接距離が０．４ｍｍで、２つのチップ部品９１及
び９２が設計されているものとする。また、上記ステッ
プＳ２０６において入力された実装条件が、Ａ工場、フ
ロー及び基板材質Ａであるものとする。

【００４８】この場合、設計内容解析部８は、まず、設
計者によって指定された対象部品を実装可能な設備が、
存在するか否かを判断する（ステップＳ１００１）。こ
の例では、チップ部品９１及び９２をフロー工法によっ
て基板材質Ａに実装できる設備が、Ａ工場にあるかどう
かが判断される。ここで、対象部品を実装可能な設備が
存在しない場合、設計内容解析部８は、その旨を示す解
析結果をチェック結果出力部９へ出力する（ステップＳ
１００２）。一方、対象部品を実装可能な設備が存在す
る場合、設計内容解析部８は、次に、制約条件適用分類
リスト８１からチェック項目に対応する制約条件を取得
する（ステップＳ１００３）。この例では、チェック項
目が「部品実装位置」であるので、設計内容解析部８
は、制約条件適用分類リスト８１から「部品間隣接距
離」「テストポイント間隣接距離」「ベタランド面積」
…等の制約条件を取得する。

【００４９】次に、設計内容解析部８は、取得した制約
条件毎に、実装工法制約条件記憶部６に記憶されている
リスト６１及び６２を検索し（ステップＳ１００４）、
解析に必要な実装工法に関するチェック値をリスト６３
から取得する（ステップＳ１００５）。この例では、チ
ップ部品、Ａ工場、フロー、基板材質Ａ及び部品間隣接
距離等の条件から、半田材料Ａの場合にはチェック値
「０．５ｍｍ以上」が得られる。そして、設計内容解析
部８は、ＣＡＤ設計データ上の値が取得した実装工法に
関するチェック値を満足するかどうかを解析し、その解
析結果をチェック結果出力部９へ出力する（ステップＳ
１００６）。この例では、２つのチップ部品９１及び９
２が部品間隣接距離「０．４ｍｍ」で設計されているの
で、チェック値「０．５ｍｍ以上」を満足していない旨
の解析結果が出力される。

【００５０】次に、設計内容解析部８は、取得した制約
条件毎に、実装装置制約条件記憶部７に記憶されている
リスト７１及び７２を検索し（ステップＳ１００７）、
解析に必要な実装装置に関するチェック値をリスト７３
から取得する（ステップＳ１００８）。この例では、設
備「ＭＶ２」の場合には、チップ部品の実装が可能であ
り、かつ、チェック値「０．３ｍｍ以上」が得られる。
そして、設計内容解析部８は、ＣＡＤ設計データ上の値
が取得した実装装置に関するチェック値を満足するかど
うかを解析し、その解析結果をチェック結果出力部９へ
出力する（ステップＳ１００９）。この例では、２つの
チップ部品９１及び９２が部品間隣接距離「０．４ｍ
ｍ」で設計されているので、チェック値「０．３ｍｍ以
上」を満足している旨の解析結果が出力される。

【００５１】上記のように実装工法及び実装装置に関し
て解析処理が行われ解析結果を入手すると、チェック結
果出力部９は、その解析結果に基づいて実装品質チェッ
ク結果を作成して、画面表示又は印刷によって出力する
（ステップＳ２１０）。チェック結果出力部９から出力
される実装品質チェック結果の一例を図１１に示す。図
１１に示すように、設計者から指定された条件下で可能
な限り複数の解析が行われ、それぞれの解析に対する結
果が示される。このように、複数の解析結果を示すこと
で、設計者が対応策を容易に選択できるようになる。な
お、チェック結果出力部９から出力される実装品質チェ
ック結果は、図１１のように複数の解析結果を示す内容
ではなく、設計者から指示された実装条件での解析結果
だけを示す内容であってもよい。図１１の例では、チッ
プ部品９１及び９２の設計は、半田材料Ａを用いた場合
には実装工法の観点で実装品質エラーとなるが、半田材
料Ｂを用いた場合には問題ないことが示されている。従
って、このチェック結果から、設計者が取り得るべき対
応策として、部品配置を変更して部品間隣接距離を０．
５ｍｍ以上とするか、使用する半田を半田材料Ｂに限定
して生産を行うかの、選択肢があることが分かる。

【００５２】なお、チェック結果出力部９から出力され
る実装品質チェック結果は、図１１に示したデータリス
ト形式以外に、２次元や３次元の基板レイアウトイメー
ジで表示させてもよい。基板レイアウトイメージで表示
させる場合には、品質エラーが生じた部品を、色を変え
て表示させたり、点滅で表示させたりすることができ
る。また、イメージ上の部品を選択することにより、そ
の部品の情報（品番、コスト、不良率等）を示したリス
トがポップアップメニューのように表示されるようにし
てもよい。特に、３次元の基板レイアウトイメージで表
示させると、次のようなことが視覚的に判断可能とな
る。例えば、図１２に示すように、部品１２１と共に装
着ノズル１２２を表示させることで、部品１２１の周辺
にある部品１２３と装着ノズル１２２との干渉を判断す
ることができる。また、図１３に示すように、クリーム
半田の印刷状態１３１や接着剤の塗布状態１３２を表示
させることで、半田や接着剤の量を判断することができ
る。また、図１４に示すように、部品と共に基板検査に
使用されるレーザ光の照射平面１４１を表示させること
で、検査されない部品１４２の存在を判断することがで
きる。また、図１５に示すように、部品と共に半田付け
時の温度分布１５１を表示させることで、部品の温度衝
撃による負担を判断することができる。また、図１６に
示すように、部品と共に半田ごての形状１６１を表示さ
せることで、半田ごての部品への影響を判断することが
できる。さらに、図１７に示すように、設計変更を行っ
た場合に変更前の部品１７１と変更後の部品１７２とを
同時に表示させることで、迅速かつ確実に設計変更を行
うことが可能となる。

【００５３】以上のように、本発明の一実施形態に係る
回路基板の実装品質チェック方法及び装置によれば、実
装工法及び実装装置別に制約条件を予め登録しているの
で、使用する実装工法や実装装置の動作条件等が変更に
なっても、その変更内容を容易に設計チェックへ反映さ
せることができる。従って、実装工程に合わせた実装品
質を考慮することで試作による品質チェックの回数等が
削減でき、目標の品質を満足する回路基板の設計を早期
に行うことができる。

【００５４】なお、上記実施形態では、実装装置制約条
件記憶部７に予め記憶される実装可能な部品に関する制
約条件に、図７のリスト７１を用いた場合を一例に挙げ
て説明したが、例えば、図１８に示すように実装タクト
を加えたリスト１８１を用いてもよい。このリスト１８
１を用いれば、回路基板の実装品質チェック時に、合わ
せて生産性（実装タクト）を判断することができる。図
９に示す例では、リスト１８１からチップ部品９１及び
９２の合計実装タクトが「０．２ｓｅｃ」であることが
分かる。そして、このようにして算出された実装タクト
に加えて、設備償却等の固定費、人件費及び部品材料費
をさらに考慮することにより、回路基板を実際に製造し
た時の実装コストを算出することができる。これによ
り、設計変更による部品の種類や点数の変動に伴った実
装タクト及び部品材料費の変動をチェックすることがで
きるので、実装品質を考慮した制約条件を満足させつ
つ、より生産性が高くかつ低コストな回路設計を採択す
るといったことが可能になる。よって、目標の品質を満
足した回路基板のコストダウンについても、より早期に
行うことができる。

【００５５】また、一般的に、部品実装設備は、装着ノ
ズルへの部品吸着時にカメラ認識等の方法を用いて正確
に部品保持姿勢を補正したり、部品の大きさに合わせて
設備動作を確実に行うために動作スピードを切り替えた
りする。このため、部品実装設備を動作させるためのデ
ータ（いわゆるＮＣデータ）に、部品サイズや実装動作
スピードを指定する必要がある。従って、これらＮＣデ
ータを作成するＣＡＭ(Computer aided manufacturing)
システムでは、部品情報記憶部４に記憶されているリス
ト５１〜５３に相当する情報や実装装置制約条件記憶部
７に記憶されているリスト７１又は１８１に相当する情
報を、保持していることが一般的である。そこで、本発
明の実装品質チェック装置では、これらの情報をＣＡＭ
システム側から取得することによって、ＣＡＭシステム
と同様なデータの重複設定を避け、設定に必要な工数を
削減することができる。

【００５６】さらに、上述した本発明の実装品質チェッ
クから得られた結果に基づいて、上記図９に示すチップ
部品９１及び９２の部品間隣接距離が「０．５ｍｍ」へ
修正され、この修正後の回路基板が実際に製造された時
の実装品質の実績結果が、図１９のように得られた場合
を考える。このような実績結果が得られた場合、予め定
めた値よりも発生回数が多い不良の内容を分析して、該
当する設計基準値データのチェック値を見直し、製造ラ
インの現状を反映させた制約条件となるようにすること
が望ましい。例えば、図１９において、発生回数が１０
回の実装ずれについて原因分析を行い、部品間隣接距離
が不十分であるという結果が得られたとする。この場合
には、図６で示した実装工法制約条件記憶部６に記憶さ
れている設計基準値データ（リスト６３）の内、チップ
部品間の隣接距離に関するチェック値を「０．５ｍｍ」
から「０．６ｍｍ」へ修正すればよい。また、上記のよ
うに、チップ部品９１及び９２の部品間隣接距離が
「０．５ｍｍ」へ修正された場合、この修正に伴って修
正された他の部品は、このチップ部品９１及び９２の周
辺だけに存在すると予想される。従って、このような場
合、この周辺の範囲（例えば、修正された部品の位置か
ら所定の距離の範囲）に限定して実装品質の再チェック
を行えばよい。このように、所定の範囲に限って処理を
行うことにより、基板全体を処理する場合よりも、短時
間で再チェックすることができる。

【００５７】なお、本発明の実装品質チェック方法は、
プリント基板回路をはじめ、折り曲げ可能なフレキ樹脂
基板回路や、筐体等への印刷やエッチングにより作成さ
れた回路に適用可能である。また、典型的には、上記実
施形態に係る実装品質チェック方法は、所定のプログラ
ムをコンピュータ装置上で実行させることで実現され、
当該方法を用いた装置は、所定のプログラムが格納され
た記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等）と、
このプログラムを実行するＣＰＵ（セントラル・プロセ
シング・ユニット）とによって実現される。この場合、
所定のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録
商標）ディスク等のコンピュータ装置で読み取り可能な
記録媒体を介して導入されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る回路基板の実装品質
チェック方法を用いた装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態に係る回路基板の実装品質
チェック方法の手順を示すフローチャートである。

【図３】ＣＡＤデータ入力部１に入力されるＣＡＤデー
タの一例を示す図である。

【図４】回路基板情報記憶部３に記憶されている基板情
報の一例を示す図である。

【図５】部品情報記憶部４に記憶されている部品情報の
一例を示す図である。

【図６】実装工法制約条件記憶部６に記憶されている制
約条件の一例を示す図である。

【図７】実装装置制約条件記憶部７に記憶されている制
約条件の一例を示す図である。

【図８】設計内容解析部８が有する制約条件適用分類リ
ストの一例を示す図である。

【図９】設計内容解析部８で形成された具体的レイアウ
トイメージの一例を示す図である。

【図１０】設計内容解析部８で行われる解析処理を詳細
に示すフローチャートである。

【図１１】チェック結果出力部９から出力される実装品
質チェック結果の一例を示す図である。

【図１２】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１３】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１４】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１５】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１６】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１７】実装品質チェック結果を３次元イメージで表
示させた一例を示す図である。

【図１８】実装装置制約条件記憶部７に記憶されている
制約条件の他の一例を示す図である。

【図１９】回路基板が実際に製造された時の実装品質実
績結果の一例を示す図である。

【図２０】従来の実装品質チェック方法の概念を説明す
る図である。

【符号の説明】

１…ＣＡＤデータ入力部 ２…部品・基板検索部 ３…回路基板情報記憶部 ４…部品情報記憶部 ５…使用実装条件入力部 ６…実装工法制約条件記憶部 ７…実装装置制約条件記憶部 ９…設計内容解析部 １０…チェック結果出力部 ３１〜３４…ＣＡＤデータのリスト ４１〜４３…基板情報のリスト ５１〜５３…部品情報のリスト ６１〜６３…実装工法に関するリスト ７１〜７３，１８１…実装装置に関するリスト ８１…制約条件適用分類リスト ９１，９２，１２１，１２３，１４２，１７１，１７２
…部品 １２２…装着ノズル １３１…クリーム半田 １３２…接着剤 １４１…レーザ光照射平面 １５１…温度分布 １６１…半田ごて

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花田 恵二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 横森 正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 BA08 GA01 GA02 JA01 5E313 AA11 EE50 FG10

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装装置を用いて部品が実装された回路
   基板の品質をチェックする方法であって、 設計回路で使用される基板に関する基板情報、使用され
   る部品に関する部品情報及び当該部品の実装位置に関す
   る位置情報を入力するステップと、 回路基板の製造に使用する実装工法及び実装装置を指定
   した実装条件を入力するステップと、 前記基板情報、前記部品情報及び前記位置情報から形成
   される回路基板が、前記実装条件において製造された時
   に、目標とする所定の実装品質を満足できるか否かを、
   所定の実装工法の使用に関する制約条件及び実装装置の
   動作に関する制約条件に基づいてチェックするステップ
   とを備える、回路基板の実装品質チェック方法。
2. 【請求項２】 前記基板情報、前記部品情報及び前記位
   置情報から形成される回路基板が、前記実装条件におい
   て製造された時に、目標とする所定の生産性を満足でき
   るか否かを、前記制約条件に基づいてチェックするステ
   ップをさらに備える、請求項１に記載の回路基板の実装
   品質チェック方法。
3. 【請求項３】 前記部品情報には、部品の番号、形状、
   荷姿及びサイズに関する情報が少なくとも含まれること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の回路基板の実装
   品質チェック方法。
4. 【請求項４】 前記基板情報には、基板の材質、サイズ
   及び厚み、部品毎のランド形状、印刷マスク形状及び位
   置補正マーク形状に関する情報が少なくとも含まれるこ
   とを特徴とする、請求項１又は２に記載の回路基板の実
   装品質チェック方法。
5. 【請求項５】 前記実装工法の使用に関する制約条件に
   は、半田付け工法区分、使用半田材料及び部品実装後の
   基板加工・検査に関する制約条件が少なくとも含まれる
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の回路基板の
   実装品質チェック方法。
6. 【請求項６】 前記実装装置の動作に関する制約条件に
   は、実装可能な部品種別、部品毎の実装精度、実装タク
   ト及び実装制限範囲に関する制約条件が少なくとも含ま
   れることを特徴とする、請求項１又は２に記載の回路基
   板の実装品質チェック方法。
7. 【請求項７】 前記実装品質のチェックは、部品実装位
   置、半田付け状態、部品実装後の基板加工・検査条件及
   び基板外形保持状態の項目を少なくとも対象として行わ
   れることを特徴とする、請求項１又は２に記載の回路基
   板の実装品質チェック方法。
8. 【請求項８】 前記部品情報及び前記実装装置の動作に
   関する制約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデー
   タ）を生成するＣＡＭシステムから取得するステップを
   さらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載の回路基
   板の実装品質チェック方法。
9. 【請求項９】 回路基板が実際に製造された時の実装品
   質の実績結果に基づいて、各々の前記制約条件を訂正す
   るステップをさらに備える、請求項１〜８のいずれかに
   記載の回路基板の実装品質チェック方法。
10. 【請求項１０】 前記チェックするステップは、回路修
    正後に再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇
    所又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲だ
    けを対象に再チェックを行うことを特徴とする、請求項
    １〜９のいずれかに記載の回路基板の実装品質チェック
    方法。
11. 【請求項１１】 実装装置を用いて部品が実装された回
    路基板の品質をチェックする装置であって、 設計回路で使用される基板のデータ、使用される部品の
    データ及び当該部品の実装位置に関する位置情報を入力
    するデータ入力部と、 使用可能な基板に関する情報を基板毎に予め記憶してお
    り、前記基板のデータに対応した基板情報を出力する回
    路基板情報記憶部と、 使用可能な部品に関する情報を部品毎に予め記憶してお
    り、前記部品のデータに対応した部品情報を出力する部
    品情報記憶部と、 実装工法の使用に関する制約条件を、工法毎に予め記憶
    している実装工法制約条件記憶部と、 実装装置の動作に関する制約条件を、装置毎に予め記憶
    している実装装置制約条件記憶部と、 回路基板の製造に使用する実装工法及び実装装置を指定
    した実装条件を入力する使用実装条件入力部と、 前記基板情報、前記部品情報及び前記位置情報から形成
    される回路基板が、前記実装条件において製造された時
    に、目標とする所定の実装品質及び生産性を満足できる
    か否かを、前記制約条件に基づいてチェックする設計内
    容解析部とを備える、回路基板の実装品質チェック装
    置。
12. 【請求項１２】 各々の前記制約条件は、回路基板が実
    際に製造された時の実装品質の実績結果に基づいて訂正
    されることを特徴とする、請求項１１に記載の回路基板
    の実装品質チェック装置。
13. 【請求項１３】 前記設計内容解析部は、回路修正後に
    再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇所又は
    エラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲だけを対
    象に再チェックを行うことを特徴とする、請求項１１又
    は１２に記載の回路基板の実装品質チェック装置。
14. 【請求項１４】 実装装置を用いて部品が実装された回
    路基板の品質をチェックする方法が、コンピュータ装置
    上で実行可能なプログラムとして記録された媒体であっ
    て、 設計回路で使用される基板に関する基板情報、使用され
    る部品に関する部品情報及び当該部品の実装位置に関す
    る位置情報を入力するステップと、 回路基板の製造に使用する実装工法及び実装装置を指定
    した実装条件を入力するステップと、 前記基板情報、前記部品情報及び前記位置情報から形成
    される回路基板が、前記実装条件において製造された時
    に、目標とする所定の実装品質及び生産性を満足できる
    か否かを、所定の実装工法の使用に関する制約条件及び
    実装装置の動作に関する制約条件に基づいてチェックす
    るステップとを、少なくとも実行するためのプログラム
    を記録する、記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記部品情報及び前記実装装置の動作
    に関する制約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデー
    タ）を生成するＣＡＭシステムから取得するステップを
    さらに含む、請求項１４に記載の記録媒体。
16. 【請求項１６】 前記チェックするステップは、回路修
    正後に再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇
    所又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲を
    対象に再チェックを行うことを特徴とする、請求項１４
    又は１５に記載の記録媒体。
17. 【請求項１７】 実装装置を用いて部品が実装された回
    路基板の品質をチェックする方法を実行するためのプロ
    グラムであって、 設計回路で使用される基板に関する基板情報、使用され
    る部品に関する部品情報及び当該部品の実装位置に関す
    る位置情報を入力するステップと、 回路基板の製造に使用する実装工法及び実装装置を指定
    した実装条件を入力するステップと、 前記基板情報、前記部品情報及び前記位置情報から形成
    される回路基板が、前記実装条件において製造された時
    に、目標とする所定の実装品質及び生産性を満足できる
    か否かを、所定の実装工法の使用に関する制約条件及び
    実装装置の動作に関する制約条件に基づいてチェックす
    るステップとを、少なくとも実行する、プログラム。
18. 【請求項１８】 前記部品情報及び前記実装装置の動作
    に関する制約条件を、実装装置の動作データ（ＮＣデー
    タ）を生成するＣＡＭシステムから取得するステップを
    さらに含む、請求項１７に記載のプログラム。
19. 【請求項１９】 前記チェックするステップは、回路修
    正後に再び実装品質チェックを行う場合、修正された箇
    所又はエラーが発生していた箇所に応じた所定の範囲を
    対象に再チェックを行うことを特徴とする、請求項１７
    又は１８に記載のプログラム。