JP2004235314A

JP2004235314A - プリント回路基板の測定結果表示システム及び測定結果表示方法

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Publication number: JP2004235314A
Application number: JP2003020387A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takizawa; 稔滝澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19
Also published as: CN1519570A

Abstract

【課題】一連の工程を比較検証して不良発生の原因を容易に特定することのできるプリント回路基板の測定結果表示システムを提供する。
【解決手段】製造ライン上に設けられた各種測定装置１２、１４、１７、１８、２０にて各工程毎に測定を行い、その測定結果データを処理装置（ＰＣ）２２〜２６から測定値蓄積サーバ３１に対して転送する。表示サーバ３２は、端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…からの表示要求を受けて、蓄積サーバ３１に蓄積された各工程毎の測定結果データを例えば２次元画像や３次元画像などで総合的あるいは選択的に重ねて表示する。これにより、一連の工程を比較検証することができ、例えば不良発生の原因などを容易に特定することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の電子機器に実装されるプリント回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄ）の製造ラインに用いられる測定結果表示システム及び測定結果表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント回路基板の製造ラインには、例えば配線基板を供給する工程、配線基板上に印刷マスクを用いてはんだを印刷する工程、はんだを介して回路部品を配線基板上に搭載する工程などがあり、これらの工程を経てプリント回路基板が製造される。このような製造ラインにおいて、従来、配線基板やはんだ印刷後の配線基板、リフロー後の蓮線基板などを検査し、これらの検査結果をＰＣなどに適宜表示するシステムが知られている。
【０００３】
しかしながら、この種のシステムでは、配線基板の供給工程で配線基板を検査して、その検査結果を表示し、次のはんだ印刷工程ではんだ印刷後の配線基板を検査して、その検査結果を表示し、次の部品搭載工程で部品搭載後の配線基板を検査して、その検査結果を表示するといったように、それぞれの工程が終了した時点で当該工程における検査結果を表示していた。このため、各工程毎に検査結果を確認することはできても、プリント回路基板の製造に関わる一連の工程を比較検証することはできなかった。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、配線基板上に印刷されたはんだの状態をカメラで撮影し、その映像をＰＣの画面上に表示することが開示されている。しかしながら、この特許文献１では、はんだの印刷工程のみを対象として、単にはんだの印刷状態の良否とその映像を表示するだけである。したがって、他の工程を含めて比較検証を行うことはできない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４０７９号公報（図３、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来、プリント回路基板の製造ラインにおいて、一連の工程を比較検証することができなかった。このため、製造後にプリント回路基板に不良が発生した場合に、どの工程に不備があったかなど、不良発生の原因を直ぐに特定できないなどの問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、一連の工程を比較検証して不良発生の原因を容易に特定することのできるプリント回路基板の測定結果表示システム及び測定結果表示方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、製造ライン上の複数の工程を経て製造されるプリント回路基板の測定結果表示システムであって、上記各工程毎に設けられた複数の測定手段と、これらの測定手段によって得られた各工程毎の測定結果データを蓄積する蓄積手段と、この蓄積手段に蓄積された各工程毎の測定結果データを比較可能な表示形態で表示する表示手段とを具備して構成される。
【０００９】
このような構成によれば、製造ライン上の各工程に従ってプリント回路基板が製造されるのに伴い、複数の測定手段によって得られる各工程毎の測定結果データが蓄積手段に蓄積され、この蓄積手段に蓄積された各工程毎の測定結果データが比較可能な表示形態で表示される。具体的には、上記各測定結果データに基づいて上記各工程に対応した２次元の画像や３次元の画像が生成され、これらが表示要求に従って総合的あるいは部分的に重ねて表示されたり、上記各測定結果データに含まれる測定値、設計値、誤差が工程単位で表形式で表示されたり、上記各測定結果データが統計的あるいは時系列的に解析処理され、その解析データがグラフ形式で表示される。これにより、一連の工程を比較検証することができ、例えば製造後にプリント回路基板に不良が発生した場合に、その不良発生の原因を容易に特定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係るプリント回路基板の測定結果表示システムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
プリント回路基板（ＰＣＢ）の製造ライン上には、図１に示すように複数の工程ａ〜ｊを含み、これらの工程ａ〜ｊに対応させて複数の基板供給装置１１〜２０が配置されている。なお、工程ａ〜ｊのうち、工程ａ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊは製造工程、工程ｂ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉは測定工程である。
【００１３】
工程ａに対応した基板供給装置１１は、製造ラインの入口に設けられる。この基板供給装置１１は、配線基板（図２参照）を製造ラインに供給する作業を行う。なお、配線基板上にその種別を表示するためのバーコードが印刷されている場合には、このバーコードを読取る機能も備えている。
【００１４】
工程ｂに対応した基板測定装置１２は、基板供給装置１１の後段に設けられる。この基板測定装置１２は、基板供給装置１１によって供給された配線基板の形状および外形寸法、この配線基板上の接続用電極の形状および外形寸法、位置座標、角度、高さなどを夫々測定する。また、この基板測定装置１２は、必要に応じて配線基板の反りやうねりの量を測定することもある。測定方法としては、光学測長方法、画像測長方法、あるいはレーザ測長方法などが採用され、測長分解能は０．１μｍ〜１μｍ程度である。なお、配線基板上に形成される接続用電極の数は、製品の種類によって異なるが、概ね数１００個〜数１０００個であり、これらを必要に応じて全て測定する場合と、必要な箇所だけ測定する場合とがある。
【００１５】
図２に配線基板の一例を示す。
【００１６】
本実施形態の配線基板は、絶縁基板の表面に導電性材料により回路部品接続用の電極およびこの接続用電極を結ぶ導電ラインが印刷形成され、さらに接続用電極を残して（露出させて）絶縁基板の表面が絶縁材料で被覆されている。この配線基板に実装される回路部品としては、チップ部品、ＱＦＰ（ｇｕａｄｆｌａｔａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（ｂａｌｌｇｒｉｄａｒｒａｙ）などが挙げられる。
【００１７】
図２において、１０１は四角形をなす配線基板である。この配線基板１０１の表面には、回路部品の電極やピンと接続する複数の接続用電極１０２〜１０４が形成されている。例えば、チップ抵抗が実装される位置には、チップ抵抗が持つ２個の電極と接続する２個の接続用電極１０２が配線基板１０１の縁に対して傾斜して形成されている。また、ＱＦＰが実装される位置には、ＱＦＰが持つ多数のピンと接続する多数の接続用電極１０３が配線基板１０１の一角を占めて形成されている。さらに、ＢＧＡが実装される位置には、ＢＧＡが持つ多数の電極と接続する多数の円形の接続用電極１０４が配線基板１０１の一角を占めて形成されている。
【００１８】
基板測定装置１２は、このような配線基板１０１の長さＬと幅Ｗを測定する。接続用電極１０２については、配線基板１０１に設定された絶対座標を基準にして座標位置を測定し、また、Ｘ、Ｙの寸法、必要に応じて高さを含めて夫々測定する。他の接続用電極１０３、１０４も同様に寸法を測定する。なお、接続用電極１０４については円形であるため、その直径寸法Ｚを測定する。これらの測定値は、例えば２値化されて出力される。
【００１９】
工程ｄに対応したはんだ印刷装置１３は、基板測定装置１２の後段に設けられる。このはんだ印刷装置１３は、接続材料であるはんだを配線基板上に印刷する作業を行う。このときに印刷マスク（図３参照）が用いられる。印刷マスクには配線基板の各接続用電極に対向した開口が形成されており、はんだペーストがこの印刷マスクの開口を通して接続用電極上に印刷される。なお、接続材料としては、はんだに限定されるものではなく、はんだ以外の材料であっても良い。
【００２０】
工程ｅに対応したはんだ測定装置１４は、はんだ印刷装置１３の後段に設けられる。このはんだ測定装置１４は、はんだ印刷装置１３によって配線基板上に印刷されたはんだの形状および外形寸法、位置座標、角度、高さなどを夫々測定する。測定方法としては、上述したような光学測長方法、画像測長方法、あるいはレーザ測長方法などがある。
【００２１】
工程ｆに対応した部品搭載装置１５は、はんだ測定装置１４の後段に設けられる。この部品搭載装置１５は、抵抗などの回路部品を配線基板上に接続用電極の位置に合わせて搭載する作業を行う。工程ｈに対応したはんだ硬化炉１６は、部品搭載装置１５の後段に設けられる。このはんだ硬化炉１６は、配線基板上に印刷されたはんだを硬化させて、回路部品を接続用電極に固着する作業を行う。このときの作業をリフロー作業と呼ぶ。工程ｊに対応した基板収納装置１７は、部品搭載装置１５の後段に設けられる。この基板収納装置１７は、回路部品実装後の配線基板を製造ラインから搬出して収納する作業を行う。
【００２２】
また、工程ｃに対応したマスク測定装置１８は、はんだ印刷装置１３の前段に設けられる。このマスク測定装置１８は、印刷マスク（図３参照）の形状および外形寸法、配線基板の各接続用電極に対向して形成された各はんだ印刷用開口の形状および寸法、位置座標、角度、高さなどを夫々測定する。測定方法としては、上述したような光学測長方法、画像測長方法、あるいはレーザ測長方法などがある。
【００２３】
図３に印刷マスクの一例を示す。
【００２４】
図３において、１１１は四角形をなす印刷マスクである。この印刷マスク１１１には、配線基板の接続用電極の位置にこの電極と同じ寸法の開口が形成されている。例えば、図２に示す配線基板１０１に対応してチップ抵抗用の２個の接続用電極１０２に対向する２個の開口１１２と、ＱＦＰ用の多数の接続用電極１０３に対向する多数の開口１１３と、ＢＧＡ用の多数の接続用電極１０４に対向する多数の円形の開口１１４が形成されている。
【００２５】
マスク測定装置７は、このような印刷マスク１１１の長さＬと幅Ｗを測定する。開口１１２については印刷マスク１１１に設定された絶対座標を基準にして座標位置を測定し、また、Ｘ、Ｙの寸法、必要に応じて高さを含めて夫々測定する。他の開口１１３、１１４も同様に寸法を測定する。開口１１４は円形であるから、その直径寸法Ｚを測定する。これらの測定値は、例えば２値化されて出力される。
【００２６】
工程ｇに対応した部品測定装置１９は、部品搭載装置１５の後段に設けられる。この部品測定装置１９は、配線基板上に搭載された回路部品の形状および外形寸法、位置座標、角度などを夫々測定する。測定方法としては、上述したような光学測長方法、画像測長方法、あるいはレーザ測長方法などがある。
【００２７】
なお、回路部品の測定箇所は、立方体または直方体の回路部品（チップ部品）であれば縦、横および高さの寸法を測定する。接続用ピンが形成された回路部品（ＱＦＰ）であればピンの長さ、ピン同士の平行度、ピン以外の部分の縦、横および高さの寸法を測定する。接続用ボール電極が設けられた回路部品（ＢＧＡ）であれば、ボール電極の高さ、ボール同士の平行度、ボール以外の部分の縦、横および高さの寸法を測定する。また、これら以外の回路部品においては、その回路部品の外形寸法や接続用電極の寸法などを任意に測定する。
【００２８】
図４に回路部品の一例を示す。
【００２９】
図４（Ａ）は回路部品の正面図、同図（Ｂ）は回路部品の側面図である。図中１２１はチップ部品の１つであるチップ抵抗を示している。部品測定装置１９は、このチップ抵抗１２１の縦Ｌ（Ｙ）、横Ｗ（Ｘ）および高さＨの寸法を測定する。これらの測定値は、例えば２値化されて出力される。
【００３０】
工程ｉに対応したリフロー後の部品測定装置２０は、部品搭載装置１５の後段に設けられる。このリフロー後の部品測定装置２０は、配線基板上に搭載されたリフロー後の回路部品の形状および外形寸法、位置座標、角度、高さなどを夫々測定する。測定方法としては、上述したような光学測長方法、画像測長方法、あるいはレーザ測長方法などがある。
【００３１】
また、上記製造ラインにおいて、基板供給装置１１には、処理装置（ＰＣ）２１が接続されている。基板測定装置１２には、処理装置（ＰＣ）２２が接続されている。マスク測定装置１８には、処理装置（ＰＣ）２３が接続されている。はんだ測定装置１４には、処理装置（ＰＣ）２４が接続されている。部品測定装置１９には、処理装置（ＰＣ）２５が接続されている。リフロー後の部品測定装置２０には、処理装置（ＰＣ）２６が接続されている。
【００３２】
処理装置（ＰＣ）２１は処理装置（ＰＣ）２２〜２６に接続されており、これらの処理装置（ＰＣ）２２〜２６にはバス２７を介して測定値蓄積サーバ３１が接続されている。なお、ここでは製造ライン上に複数の処理装置（ＰＣ）２１、２２〜２６を配置しているが、これらの処理機能を１台の処理装置（ＰＣ）で賄う構成とすることも可能である。
【００３３】
ここで、処理装置（ＰＣ）２１は、処理装置（ＰＣ）２２に対しては配線基板の設計値情報を与え、処理装置（ＰＣ）２３に対しては印刷マスクの設計値情報を与え、処理装置（ＰＣ）２４に対してははんだの設計値情報を与え、処理装置（ＰＣ）２５に対しては回路部品の設計値情報を与え、処理装置（ＰＣ）２６に対してはリフロー後の回路部品の設計値情報を与える。設計値情報とは、ＣＡＤデータのことである。また、この処理装置（ＰＣ）２１は、基板供給装置１から配線基板の種類やその配線基板を製造ラインに流すタイミングなどの情報を受け付け、その情報を各処理装置（ＰＣ）２２〜２６に対して与える。
【００３４】
一方、各処理装置（ＰＣ）２２〜２６は、それぞれに対応した測定装置から測定値を入力して処理する機能を備えている。すなわち、処理装置（ＰＣ）２２は、基板測定装置１２によって測定された配線基板に関する測定値を入力とする。この処理装置（ＰＣ）２２は、その配線基板に関する測定値と予め与えられた設計値との誤差を算出し、測定値と設計値と共に測定値蓄積サーバ３１に出力する。
【００３５】
同様に、処理装置（ＰＣ）２３は、マスク測定装置１８によって測定された印刷マスクに関する測定値を入力とし、その印刷マスクに関する測定値と予め与えられた設計値との誤差を算出し、測定値と設計値と共に測定値蓄積サーバ３１に出力する。処理装置（ＰＣ）２４は、はんだ測定装置１４によって測定された配線基板上のはんだに関する測定値を入力とし、そのはんだに関する測定値と予め与えられた設計値との誤差を算出し、測定値と設計値と共に測定値蓄積サーバ３１に出力する。処理装置（ＰＣ）２５は、部品測定装置１９によって測定された配線基板上の回路部品に関する測定値を入力とし、その回路部品に関する測定値と予め与えられた設計値との誤差を算出し、測定値と設計値と共に測定値蓄積サーバ３１に出力する。処理装置（ＰＣ）２６は、リフロー後の部品測定装置２０によって測定された配線基板上のリフロー後の回路部品に関する測定値を入力とし、そのリフロー後の回路部品に関する測定値と予め与えられた設計値との誤差を算出し、測定値と設計値と共に測定値蓄積サーバ３１に出力する。
【００３６】
また、測定値蓄積サーバ３１は、各処理装置（ＰＣ）２２〜２６を通じて各工程毎の測定結果データを収集し、内部の記憶装置３１ａに蓄積する機能を備える。この測定値蓄積サーバ３１には、バス２７を介して表示サーバ３２が接続されている。この表示サーバ３２は、測定値蓄積サーバ３１から各工程毎の測定結果データを取得し、これらを工程単位で比較検証可能な表示形態で表示する機能を備える。
【００３７】
また、表示サーバ３２には、ネットワーク３３を介して複数の端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…が接続されている。これらの端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…は、例えばパーソナルコンピュータからなり、検査員が測定結果を確認するために用いるものである。
【００３８】
図５は表示サーバ３２の構成を示すブロック図である。
【００３９】
表示サーバ３２は、一般的なコンピュータによって実現される。この表示サーバ３２は、図５に示すように、ＣＰＵ４１、入力装置４２、表示装置４３、通信装置４４、記憶装置４５、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４６などを備える。
【００４０】
ＣＰＵ４１は、記憶装置４５に記憶されたプログラムを読み込むことにより、そのプログラムに記述された手順に従って所定の処理を実行する。入力装置４２は、例えばキーボード、マウスなどからなり、各種データや指示を入力するためのデバイスである。表示装置４３は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙｔｕｂｅ）やＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）などからなり、各種データを表示するめのデバイスである。通信装置４４は、図１に示すようにネットワーク３３を介して外部の端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…との間でデータ通信を行う。
【００４１】
記憶装置４５は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、複数の記憶領域４５ａ〜４５ｃを有する。記憶領域４５ａには、ＣＰＵ４１を起動するためのプログラムが記憶されている。記憶領域４５ｂには、測定値蓄積サーバ３１から取得した各種測定結果データが記憶されている。この測定結果データには、各工程毎に得られた測定値の他に、予め各工程毎に与えられた設計値と、測定値と設計値との誤差の情報も含まれる。記憶領域４５ｃには、表示対象を絞り混むための基準値が記憶されている。
【００４２】
また、インタフェース４６には、バス２７を介して各処理装置（ＰＣ）２２〜２６や測定値蓄積サーバ３１が接続されている。
【００４３】
ここで、測定結果の表示方式について説明する。
【００４４】
表示サーバ３２は、表示対象として指定された測定結果データを各工程毎に比較可能な表示形態で表示する機能を備えている。このときの表示方式として、２Ｄ表示方式、３Ｄ表示方式、数値表示方式、分析表示方式などがある。２Ｄ表示方式は、測定結果データを２次元の画像で表示する方式である（図６、図７参照）。３Ｄ表示方式は、測定結果データを３次元の画像で表示する方式である（図８参照）。数値表示方式は、測定結果データを具体的な数値で表形式で表示する方式である（図９参照）。分析表示方式は、測定結果データを統計的あるいは時系列的に分析処理し、その分析データをグラフ形式で表示する方式である（図１０参照）。
【００４５】
図６に２Ｄ表示方式で各測定結果データを個別に表示した場合の一例を示す。なお、ここでは配線基板上の接続用電極部分にチップ抵抗を搭載する場合を例にしている。
【００４６】
図６（Ａ）は接続用電極／印刷マスクに関する設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１を２次元画像で表している。図６（Ｂ）は配線基板上の接続用電極部分を基板測定装置１２によって測定した結果Ｐ２を２次元画像で表している。同図（Ｃ）はその接続用電極部分に用いられる印刷マスクの開口をマスク測定装置１８で測定した結果Ｐ３を２次元画像で表している。同図（Ｄ）はその接続用電極部分に印刷されたはんだをはんだ測定装置１４で測定はた結果Ｐ４を２次元画像で表している。同図（Ｅ）はその接続用電極部分に搭載された回路部品を部品測定装置１９あるいはリフロー後の部品測定装置２０で測定した結果Ｐ５を２次元画像で表している。
【００４７】
図７に２Ｄ表示方式で各測定結果データを総合的あるいは選択的に表示した場合の一例を示す。図中のＰ１〜Ｐ５は図６に対応しており、Ｐ１は接続用電極／印刷マスクの設計値（ＣＡＤデータ）、Ｐ２は配線基板上の接続用電極部分の測定結果、Ｐ３はその接続用電極部分に用いられる印刷マスクの測定結果、Ｐ４はその接続用電極部分に印刷されたはんだの測定結果、Ｐ５はその接続用電極部分に搭載された回路部品（リフロー前／後）の測定結果を示している。
【００４８】
図７（Ａ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１に対応した２次元画像と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５に対応した２次元画像を総合的に重ね表示した状態を表している。このように、設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５を重ねて表示することで、不良発生の原因がどの工程にあるかを視覚的に容易に確認することができる。
【００４９】
同図（Ｂ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と接続用電極部分の測定結果Ｐ２のみを選択し、これらの２次元画像を重ねて表示した状態を表している。同図（Ｃ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と印刷マスクの測定結果Ｐ３とはんだ測定結果Ｐ４のみを選択し、これらの２次元画像を重ねて表示した状態を表している。同図（Ｄ）ははんだ測定結果Ｐ４と部品測定結果Ｐ５のみを選択し、これらの２次元画像を重ねて表示した状態を表している。
【００５０】
なお、設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５の組み合わせは、図７の例に限らず、どのような組み合わせでも可能である。また、測定結果についても、ここで例示したものに限らず、他の工程で得られた測定結果を含ませることも可能である。
【００５１】
図８に３Ｄ表示方式で各測定結果データを総合的あるいは選択的に表示した場合の一例を示す。図８（Ａ）〜（Ｄ）は図７（Ａ）〜（Ｄ）に示される２次元画像を３次元画像にして表したものである。
【００５２】
すなわち、図８（Ａ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１に対応した３次元画像と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５に対応した３次元画像を総合的に重ね表示した状態を表している。このように、設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５を重ねて表示することで、不良発生の原因がどの工程にあるかを視覚的に容易に確認することができる。しかも、３次元画像で表示されるので、各工程間の測定結果を立体的に確認することができる。
【００５３】
同図（Ｂ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と接続用電極部分の測定結果Ｐ２のみを選択し、これらの３次元画像を重ねて表示した状態を表している。同図（Ｃ）は設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と印刷マスクの測定結果Ｐ３とはんだ測定結果Ｐ４のみを選択し、これらの３次元画像を重ねて表示した状態を表している。同図（Ｄ）ははんだ測定結果Ｐ４と部品測定結果Ｐ５のみを選択し、これらの３次元画像を重ねて表示した状態を表している。
【００５４】
なお、設計値（ＣＡＤデータ）Ｐ１と各測定結果Ｐ２〜Ｐ５の組み合わせは、図７の例に限らず、どのような組み合わせでも可能である。また、測定結果についても、ここで例示したものに限らず、他の工程で得られた測定結果を含ませることも可能である。
【００５５】
図９に数値表示方式で各測定結果データを表示した場合の一例を示す。
【００５６】
測定結果データには、測定値、設計値、測定値との誤差の情報が含まれており、数値表示方式ではこれらの値が表形式で表示される。図９（Ａ）は配線基板に関する数値表示、同図（Ｂ）は印刷マスクに関する測定結果、同図（Ｃ）は配線基板上に印刷されたはんだに関する数値表示、同図（Ｄ）は配線基板上に搭載された回路部品に関する数値表示、同図（Ｅ）は配線基板上に搭載されたリフロー後の回路部品に関する数値表示をそれぞれ示している。
【００５７】
なお、図９の例では、各工程の測定結果データを個別に表示した場合を示しているが、２項目以上の測定結果データを工程単位で選択して比較表示することも可能である。
【００５８】
図１０に分析表示方式で各測定結果データを表示した場合の一例を示す。
【００５９】
分析表示方式は、各測定結果データを統計的あるいは時系列的に分析処理し、その分析データをグラフ形式で表示するものである。図１０（Ａ）は複数のプリンタ回路基板を製造した場合における各基板毎の回路部品のマウント精度を統計的に表したものであり、図中の数値はＸ、Ｙ座標方向のずれ量を示す。この図の中心位置にプロットが多いほど、回路部品が設計値通りに搭載された基板が多いことを意味し、逆に中心位置から外れた位置にプロットが多いほど、回路部品が設計値通りに搭載された基板が少ないことを意味する。
【００６０】
また、図１０（Ｂ）は複数枚のプリンタ回路基板を所定の時間間隔で製造した場合における各基板毎の回路部品の実装精度（マウント精度）を時系列的に表したものであり、横軸が時間、縦軸がずれ量を示している。なお、同じ時間帯に複数枚の基板に対する測定結果が含まれている場合には、これらの測定結果の平均値を当該時間帯におけるマウント精度として表すようにしても良い。
【００６１】
次に、本システムの動作について説明する。
【００６２】
（ａ）プリント回路基板の製造工程
図１１は本システムにおけるプリント回路基板の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
製造ラインでは、まず、工程ａとして、基板供給装置１１により配線基板を供給する（ステップＡ１１）。このとき、処理装置（ＰＣ）２１は各処理装置（ＰＣ）２２〜２６に対して配線基板、印刷マスクおよび回路部品の夫々の設計値を与えておく。
【００６４】
次に、工程ｂとして、基板測定装置１２により配線基板における外形寸法および各接続用電極の寸法などを測定する（ステップＡ１２）。この基板測定装置１２によって測定された配線基板の外形寸法および各接続用電極の寸法などの測定値は２値化されて処理装置（ＰＣ）２２へ送られる。処理装置（ＰＣ）２２では、この基板測定装置１２からの測定値と予め与えられた設計値とを比較することで、両者の誤差を算出し（ステップＡ１３）、その誤差を測定値および設計値と共に配線基板の測定結果データとして測定値蓄積サーバ３１に転送する（ステップＡ１４）。
【００６５】
次に、工程ｃとして、マスク測定装置１８により印刷マスクの外形寸法および開口寸法などを測定する（ステップＡ１５）。このマスク測定装置１８によって測定された印刷マスクの外形寸法および開口寸法などの測定値は２値化されて処理装置（ＰＣ）２３へ送られる。処理装置（ＰＣ）２３では、このマスク測定装置１８からの測定値と予め与えられた設計値とを比較することで、両者の誤差を算出し（ステップＡ１６）、その誤差を測定値および設計値と共に印刷マスクの測定結果データとして測定値蓄積サーバ３１に転送する（ステップＡ１７）。
【００６６】
次に、工程ｄとして、はんだ印刷装置１３により印刷マスクを用いて配線基板における各接続用電極上にはんだを印刷する（ステップＡ１８）。
【００６７】
次に、工程ｅとして、配線基板に印刷されたはんだの外形寸法などをはんだ測定装置１４により測定する（ステップＡ１９）。このはんだ測定装置１４によって測定されたはんだの外形寸法などの測定値は２値化されて処理装置（ＰＣ）２４へ送られる。処理装置（ＰＣ）２４では、このはんだ測定装置１４からの測定値と予め与えられた設計値とを比較することで、両者の誤差を算出し（ステップＡ２０）、その誤差を測定値および設計値と共にはんだの測定結果データとして測定値蓄積サーバ３１に転送する（ステップＡ２１）。
【００６８】
次に、工程ｆとして、部品搭載装置１５により配線基板上に回路部品を搭載する（ステップＡ２２）。詳しくは、回路部品が持つ電極またはピンを配線基板上に形成された接続用電極に対向させて、この電極またはピンを接続用電極上に塗布されたはんだに載せることで、回路部品を配線基板上に実装するといった作業を行う。
【００６９】
次に、工程ｇとして、配線基板上に実装された回路部品の外形寸法などを部品測定装置１９により測定する（ステップＡ２３）。この部品測定装置１９によって測定された回路部品の外形寸法などの測定値は２値化されて処理装置（ＰＣ）２５へ送られる。処理装置（ＰＣ）２５では、この部品測定装置１９からの測定値と予め与えられた設計値とを比較することで、両者の誤差を算出し（ステップＡ２４）、その誤差を測定値および設計値と共に回路部品の測定結果データとして測定値蓄積サーバ３１に転送する（ステップＡ２５）。
【００７０】
次に、工程ｈとして、はんだ硬化炉５により配線基板に回路部品を搭載した状態ではんだを硬化させて、回路部品の電極またはピンをはんだにより接続用電極に固着する作業を行う（ステップＡ２６）。
【００７１】
次に、工程ｉとして、配線基板上に実装されたリフロー後の回路部品の外形寸法などを部品測定装置２０により測定する（ステップＡ２７）。このリフロー後の部品測定装置２０によって測定された回路部品の外形寸法などの測定値は２値化されて処理装置（ＰＣ）２６へ送られる。処理装置（ＰＣ）２６では、このリフロー後の部品測定装置２０からの測定値と予め与えられた設計値とを比較することで、両者の誤差を算出し（ステップＡ２８）、その誤差を測定値および設計値と共に回路部品の測定結果データとして測定値蓄積サーバ３１に転送する（ステップＡ２９）。
【００７２】
最後に、工程ｊとして、基板収納装置６により回路部品実装後の配線基板を製造ラインから搬出し、完成品として収納する作業を行う（ステップＡ３０）。
【００７３】
このようにして、各工程ａ〜ｉを経て１枚のプリント回路基板が製造される。その際、各工程に対応した測定結果データが処理装置（ＰＣ）２２〜２６を介して測定値蓄積サーバ３１に収集されて、この測定値蓄積サーバ３１内の記憶装置３１ａに逐次蓄積される。これらの測定結果データには、例えば工程番号などの識別情報が付され、どの工程で得られた測定結果データであるかを判別できるようになっている。また、配線基板上に実装される各部品に対しても、各部品毎に固有のＩＤが付され、どの部品の測定結果データであるかを判別できるようになっている。
【００７４】
複数枚のプリント回路基板を製造する場合も同様であり、その都度、各工程に対応した測定結果データが測定値蓄積サーバ３１に蓄積される。この場合、各基板毎に固有のＩＤが測定結果データに付され、どの基板の測定結果データであるかを判別できるようになっている。さらに、各測定結果データには、製造日時を示す情報が付加されて管理される。
【００７５】
（ｂ）測定結果の表示
次に、測定値蓄積サーバ３１に蓄積された各測定結果データを表示する場合の処理について説明する。
【００７６】
図１２は本システムにおける測定結果表示処理の流れを示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示される測定結果表示処理は、図５に示す表示サーバ３２内のＣＰＵ４１がプログラムを読み込むことで実行する。このプログラムは記憶装置４５に予め記憶されていても良いし、ＦＤや磁気ディスク等の記録媒体を介して提供されるものであっても良い。さらに、ネットワーク３３等の通信媒体を介して外部から提供されるものであっても良い。
【００７７】
今、測定値蓄積サーバ３１から表示サーバ３２に対して各測定結果データが予め転送されているものとする。各測定結果データは、表示サーバ３２に設けられた記憶装置４５の記憶領域４５ｂに、基板ＩＤ、部品ＩＤ、工程番号、製造日時等の属性情報と共に保持される。この表示サーバ３２には、ネットワーク３３を介して複数の端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…が接続されており、これらの端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…から任意のタイミングで表示サーバ３２に対して表示要求を出すことができる。以下では、便宜的に端末装置３４ａが表示要求を出したものと仮定して説明する。
【００７８】
図１２に示すように、表示サーバ３２は、端末装置３４ａから表示要求を受信すると（ステップＢ１１のＹＥＳ）、その表示要求と共に端末装置３４ａから送信された表示対象指定情報を受信する（ステップＢ１２）。表示対象指定情報は、表示対象となる測定結果を指定するための情報であり、例えば基板ＩＤ、部品ＩＤ、工程番号などからなる。つまり、この表示対象指定情報により、表示対象とする基板の種類、部品の種類、工程の種類などを任意選択的に指定することが可能である。
【００７９】
続いて、表示サーバ３２は、端末装置３４ａから表示方式指定情報を受信する（ステップＢ１３）。表示方式指定情報は、測定結果の表示方式を指定するための情報である。上述したように、測定結果の表示方式には、２Ｄ表示方式、３Ｄ表示方式、数値表示方式、分析表示方式などがあり、それぞれに表示形態が異なる。
【００８０】
表示サーバ３２は、表示対象指定情報および表示方式指定情報を受信すると、まず、上記表示対象指定情報に基づいて記憶装置４５の記憶領域４５ｂから測定結果データを読み出す（ステップＢ１４）。詳しくは、表示対象指定情報に含まれる基板ＩＤ、部品ＩＤ、工程番号に基づいて、表示に必要な測定結果データを読み出す。なお、ここでは表示サーバ３２の記憶装置４５内に予め測定値蓄積サーバ３１から取得した各種測定結果データを保持しておくものとしたが、例えば表示要求があったときに、その都度、表示サーバ３２から測定値蓄積サーバ３１に問い合わせて、表示に必要な測定結果データを適宜取得するような構成であっても良い。
【００８１】
表示に必要な測定結果データが読み出されると、表示サーバ３２は、上記表示方式指定情報に基づいて表示要求元が指定した表示方式を判断し（ステップＢ１５）、測定結果データに基づいて上記表示方式に対応した表示データを生成する（ステップＢ１６）。そして、表示サーバ３２は、この表示データを表示要求元（端末装置３４ａ）に送信することにより、その表示要求元の端末画面上に測定結果の表示を行う（ステップＢ１７）。
【００８２】
具体的に説明すると、例えば上記表示方式指定情報によって２Ｄ表示方式が指定された場合には、表示サーバ３２は、図６に示すように測定結果データに基づいて２次元画像を生成する。その際、すべての測定結果データを総合的に表示するような指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図７（Ａ）に示すように各２次元画像を重ね合わせた状態で表示する。各測定結果データを選択的に表示するような指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図７（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、そのときに選択されている２つ以上の測定結果データに対応した２次元画像を重ね合わせた状態で表示する。
【００８３】
３Ｄ表示方式が指定された場合には、表示サーバ３２は、図８に示すように、高さ方向を含めた３次元の画像を生成する。この場合もすべての測定結果データを総合的に表示するような指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図８（Ａ）に示すように、各３次元画像を重ね合わせた状態で３次元表示する。また、各測定結果データを選択的に表示するような指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図８（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、そのときに選択されている２つ以上の測定結果データに対応した３次元画像を重ね合わせた状態で表示する。
【００８４】
数値表示方式が指定された場合には、表示サーバ３２は、図９に示すように測定結果データに含まれる設計値、測定値、誤差の各情報を表形式にして表示する。この場合も、すべての測定結果データを総合的あるいは選択的に表示することが可能である。
【００８５】
分析表示方式が指定された場合には、表示サーバ３２は、複数の測定結果データを統計的あるいは時系列的に分析処理することで、その分析結果を図１０に示すようにグラフ形式で表示する。この場合、分析表示方式として統計表示の指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図１０（Ａ）に示すような統計グラフを作成して表示する。分析表示方式として時系列表示の指定がなされていれば、表示サーバ３２は、図１０（Ｂ）に示すような時系列グラフを作成して表示する。また、すべての測定結果データを総合的に表示したり、２つ以上の測定結果データを選択的に表示することが可能である。
【００８６】
このように、製造ライン上の各工程で得られた測定結果データが総合的あるいは選択的に表示されるので、一連の工程を比較検証することができる。この場合、図７に示すような２Ｄ表示方式や図８に示すような３Ｄ表示方式により、どの工程に不備があるかなどを視覚的に容易に確認することができる。また、図９に示すような数値表示方式を用いれば、具体的な数値でずれなどを確認することができる。さらに、図１０に示すような分析表示方式を用いれば、各測定結果データ統計的あるいは時系列的な分析結果を知ることができる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、外部端末である端末装置３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…の画面上に測定結果を表示するものとして説明したが、表示サーバ３２の画面上に測定結果を表示するすることも可能である。
【００８８】
（他の実施形態）
ところで、製造ラインで製造されるプリント回路基板の数は非常に多く、これらの基板の１つ１つを検査することは非常に困難であり、また、多大な時間を要する。そこで、設計値通りに製造されていないプリント回路基板だけをピックアップして、そのプリント回路基板に関する測定結果データを表示するようにしても良い。図１３にそのときのフローチャートを示す。
【００８９】
図１３は本システムにおける他の実施形態としての測定結果表示処理の流れを示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示される測定結果表示処理についても、上記図１２の場合と同様に、図５に示す表示サーバ３２内のＣＰＵ４１がプログラムを読み込むことで実行する。
【００９０】
表示サーバ３２は、まず、記憶装置４５の記憶領域４５ｂから各工程毎の測定結果データを順に読み出す（ステップＣ１２）。この場合、製造ライン上で順次製造される複数枚のプリント回路基板の１つ１つに対し、各工程毎の測定結果データが存在する。
【００９１】
表示サーバ３２は、これらの測定結果データに基づいて設計値通りに製造されているかプリント回路基板であるか否かを判断する（ステップＣ１２）。詳しくは、各工程毎に測定値と設計値との誤差が図５に示す記憶装置４５の記憶領域４５ｃに予め記憶された基準値以内にあるか否かを判断する。誤差が基準値以内であれば設計値通りに製造されているものと判断し、誤差が基準値を越えていれば設計値通りに製造されていないものと判断する。
【００９２】
設計値通りに製造されていないプリント回路基板（不良基板）であると判断された場合には（ステップＣ１２のＮＯ）、表示サーバ３２は当該基板を表示対象として（ステップＣ１３）、各工程毎の測定結果データを所定の表示形態で表示する（ステップＣ１４）。このときの表示処理については、図１２と同様であるため、ここではその説明を省略する。一方、設計値通りに製造されているプリント回路基板（優良基板）であると判断された場合には（ステップＣ１２のＹＥＳ）、表示サーバ３２はその基板を表示対象外とし、次のプリント回路基板に対するチェックを行う（ステップＣ１５）。
【００９３】
このように、多数のプリント回路基板の中で不良基板だけを抽出して、その基板に関する各工程の測定結果データをチェックすることができるので、基板検査の作業負担を軽減することができ、人的ミスを防止して効率的な検査を行うことができる。
【００９４】
なお、上記実施形態では、測定値蓄積サーバ３１と表示サーバ３２とを独立して設けたが、１つのコンピュータにて測定値蓄積サーバ３１と表示サーバ３２の両方の機能を実現することも可能である。さらに、製造ラインの各工程毎に配置された各処理装置（ＰＣ）２１〜２６の機能を含めて１台のコンピュータで実現することも可能である。
【００９５】
要するに、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００９６】
なお、上述した実施形態において記載した手法、特に、図１２や図１３で示した表示処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、そのプログラム自体をネットワーク等の伝送媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムあるいは伝送媒体を介して提供されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【００９７】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、製造ライン上の各工程毎に得られる測定結果データを任意のタイミングで総合的あるいは選択的に表示することができる。これにより、一連の工程を比較検証して、例えば不良発生の原因などを容易に特定できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント回路基板の測定結果表示システムの構成を示すブロック図。
【図２】上記プリント回路基板の製造工程で用いられる配線基板の一例を示す図。
【図３】上記プリント回路基板の製造工程で用いられる印刷マスクの一例を示す図。
【図４】上記プリント回路基板の製造工程で用いられる回路部品の一例を示す図。
【図５】上記測定結果表示システムにおける表示サーバの構成を示すブロック図。
【図６】上記測定結果表示システムにおける２Ｄ表示方式で各測定結果データを表示した場合の一例を示す図。
【図７】上記測定結果表示システムにおける２Ｄ表示方式で各測定結果データを総合的あるいは選択的に表示した場合の一例を示す図。
【図８】上記測定結果表示システムにおける３Ｄ表示方式で各測定結果データを総合的あるいは選択的に表示した場合の一例を示す図。
【図９】上記測定結果表示システムにおける数値表示方式で各測定結果データを表示した場合の一例を示す図。
【図１０】上記測定結果表示システムおける分析表示方式で各測定結果データを表示した場合の一例を示す図。
【図１１】上記測定結果表示システムにおけるプリント回路基板の製造工程の流れを示すフローチャート。
【図１２】上記測定結果表示システムにおける測定結果表示処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】上記測定結果表示システムにおける他の実施形態としての測定結果表示処理の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…基板供給装置、１２…基板測定装置、１３…はんだ印刷装置、１４…はんだ測定装置、１５…部品搭載装置、１６…はんだ硬化炉、１７…基板収納装置、１８…マスク測定装置、１９…部品測定装置、２０…リフロー後の部品測定装置、２１〜２６…処理装置（ＰＣ）、２７…バス、３１…測定値蓄積サーバ、３１ａ…記憶装置、３２…表示サーバ、３４ａ〜３４ｃ…端末装置、１０１…配線基板、１１１…印刷マスク、１２１…チップ抵抗。

Claims

製造ライン上の複数の工程を経て製造されるプリント回路基板の測定結果表示システムであって、
上記各工程毎に設けられた複数の測定手段と、
これらの測定手段によって得られた各工程毎の測定結果データを蓄積する蓄積手段と、
この蓄積手段に蓄積された各工程毎の測定結果データを比較可能な表示形態で表示する表示手段と
を具備したことを特徴とする測定結果表示システム。
上記製造ラインは、配線基板を供給する第１の工程を含み、
上記各測定手段の１つは、上記第１の工程で上記配線基板が設計値通りに製造されているか否かを検査するための基板測定手段であることを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記製造ラインは、配線基板上に印刷マスクを用いて接続材料を印刷する第２の工程を含み、
上記各測定手段の１つは、上記第２の工程で上記印刷マスクが設計値通りに製造されているか否かを検査するためのマスク測定手段であることを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記製造ラインは、配線基板上に印刷マスクを用いて接続材料を印刷する第２の工程を含み、
上記各測定手段の１つは、上記第２の工程で上記接続材料が上記配線基板上に設計値通りに印刷されているか否かを検査するための接続材料測定手段であることを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記製造ラインは、配線基板上に回路部品を搭載する第３の工程を含み、
上記各測定手段の１つは、上記第３の工程で上記回路部品が上記配線基板上に設計値通りに搭載されているか否かを検査するための部品測定手段であることを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記製造ラインは、配線基板上に搭載された回路部品をリフローする第４の工程を含み、
上記各測定手段の１つは、上記第４の工程で上記リフロー後の回路部品が上記配線基板上に設計値通りに搭載されているか否かを検査するためのリフロー後部品測定手段であることを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データに基づいて上記各工程に対応した２次元の画像を生成する画像生成手段を備え、
上記表示手段は、この画像生成手段によって生成された各工程に対応した２次元の画像を表示することを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記表示手段は、外部からの表示要求に従って、上記各工程に対応した２次元の画像を総合的あるいは選択的に重ねて表示することを特徴とする請求項８記載の測定結果表示システム。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データに基づいて上記各工程に対応した３次元の画像を生成する画像生成手段を備え、
上記表示手段は、この画像生成手段によって生成された各工程に対応した３次元の画像を表示することを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記表示手段は、外部からの表示要求に従って、上記各工程に対応した３次元の画像を総合的あるいは選択的に重ねて表示することを特徴とする請求項９記載の測定結果表示システム。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データは、各工程毎に測定値と、予め与えられた設計値と、その測定値と設計値との誤差の情報を含み、
上記表示手段は、上記各測定結果データに含まれる測定値、設計値、誤差を工程単位で表形式で表示することを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データを統計的あるいは時系列的に解析処理する解析手段を備え、
上記表示手段は、上記解析手段によって得られた解析データをグラフ形式で表示することを特徴とする請求項１記載の測定結果表示システム。
製造ライン上の複数の工程を経て製造されるプリント回路基板の測定結果表示方法であって、
上記各工程に従って当該工程に対応した測定処理を行い、
これらの測定処理によって得られる各工程毎の測定結果データを収集し、
この収集された各工程毎の測定結果データを比較可能な表示形態で表示することを特徴とする測定結果表示方法。
上記収集された各測定結果データに基づいて上記各工程に対応した２次元の画像を生成し、
この生成された各工程に対応した２次元の画像を表示することを特徴とする請求項１３記載の測定結果表示方法。
外部からの表示要求に従って、上記各工程に対応した２次元の画像を総合的あるいは選択的に重ねて表示することを特徴とする請求項１４記載の測定結果表示方法。
上記収集された各測定結果データに基づいて上記各工程に対応した３次元の画像を生成し、
この生成された各工程に対応した３次元の画像を表示することを特徴とする請求項１３記載の測定結果表示方法。
外部からの表示要求に従って、上記各工程に対応した３次元の画像を総合的あるいは選択的に重ねて表示することを特徴とする請求項１６記載の測定結果表示方法。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データは、各工程毎に測定値と、予め与えられた設計値と、その測定値と設計値との誤差の情報を含み、
上記各測定結果データに含まれる測定値、設計値、誤差を工程単位で表形式で表示することを特徴とする請求項１３記載の測定結果表示方法。
上記蓄積手段に蓄積された各測定結果データを統計的あるいは時系列的に解析処理し、
この解析結果として得られた解析データをグラフ形式で表示することを特徴とする請求項１３記載の測定結果表示方法。