JP2006266815A - 多層材料の評価試験システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体、並びに多層材料の評価試験データ管理システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 インライン状態で試験対象物となる多層材料の評価試験の結果となる測定電流値、測定抵抗値、測定電圧値等の測定値を取りだすことのできる多層材料の評価試験システムを提供する。
【解決手段】 耐電圧試験システム１にあって、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、測定部３３とＧＰ−ＩＢに基づいたケーブル９１で接続されており、測定データの取り出しと、取り出したデータに基づいたグラフ表示と、データ保存を行なう。耐電圧試験機３の測定部３３から出力される測定データを、プログラム実行中にグラフ表示することは、測定データを視覚的にオペレータに把握させることができる。オペレータは、異常時の発見を瞬時に行なうことができる。また、測定終了後の測定データの保存は、測定履歴の作成には必要である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント配線板用極薄多層材料に用いられる絶縁材料に耐電圧試験や絶縁試験などを施す多層材料の評価試験システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体、並びに多層材料の評価試験データ管理システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体に関する。

近年のプリント配線基板の高密度、高精度、高多層化に伴い、極薄多層材料の需要は増している。極薄多層材料としては、例えば銅張積層板のような積層板がある。このような積層板は、材料のプリプレグの両面又は片面に金属箔を重ね合わせた構成品をステンレス鏡板の間に挿んで加熱加工することにより積層成形して製造される。プリプレグは、繊維基材に熱硬化性樹脂のワニスを含浸乾燥して半硬化状態にしたものである。

特に、両面に金属箔を張った積層板は、材料の両面の金属箔間の絶縁性が保たれる必要がある。このため、下記特許文献１に記載されているように出荷前に両面の金属箔間で耐電圧試験が行われる。現在では、このように製造された所定の積層板を耐電圧試験している。

耐電圧試験は、試験対象物に電圧を印加して当該試験対象物に流れる電流を検出し、検出した電流値から耐電圧特性を判定する試験である。例えば、ＪＩＳ規格（非特許文献１を参照）で要求される電圧を試験対象物に一定時間印加し、試験対象物に流れる電流を測定し、測定電流値がＪＩＳ規格で規定される所定の電流値よりも大きいときに、当該試験対象物を不合格（ＮＧ）と判定する。前記測定電流値が前記所定の電流値以下であれば、当該試験対象物を合格（Ｇ又はＯＫ）と判定する。なお、ＪＩＳ規格以外にも、ＩＥＣ、ＥＮ、ＶＤＥ、ＢＳ、ＵＬ、ＣＡＳ、電気用品安全法による安全規格に基づく耐電圧試験を行うことができる。
特開２０００−０７９６５７号公報 ＪＩＳ Ｃ １３０２，Ｋ ６９１１

しかし、従来、耐電圧試験の現状は、前記試験対象物から検出した測定電流値が前記所定の電流値である微小電流の上限を満たさないものに関して、測定部からのシグナルＩ／Ｏの出力で合（ＯＫ）・否（ＮＧ）を判定するのみであり、測定の履歴として、測定値の取出しは不可能であった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、インライン状態で試験対象物となる材料の評価試験の結果となる測定電流値、測定抵抗値、測定電圧値等の測定値を取りだすことのできる多層材料の評価試験システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体の提供を目的とする。

また、前記多層材料の評価試験システムで取り出した前記測定値を管理することによって、耐電圧不良の原因究明を可能とする多層材料の評価試験データ管理システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体の提供を目的とする。

本発明に係る多層材料の評価試験システムは、前記課題を解決するために、評価試験機により製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施し、同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を入力受付部により受け付け、制御部が絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験機にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせると共に、評価試験機にて行った評価試験の結果を実時間で表示するための制御を行い、表示部が制御部の制御に基づいて評価試験結果を表示し、さらに制御部が絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験機が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを評価試験機から読み出す。

評価試験機の試験（評価）データをパーソナルコンピュータ等のコンピュータに直接取出す方法としては、例えば評価試験機の測定部の背面部に装備されているＧＰ−ＩＢ、ＲＳ２３２Ｃ、ＳＩＧＮＡＬ Ｉ／Ｏの各インターフェースを使用する。これらのインターフェース中で測定部をリモート操作でき、尚且つ、測定データ取出しが可能なものは、ＲＳ２３２ＣとＧＰ−ＩＢである。しかし、ＲＳ２３２Ｃは、ライン稼働の集中制御パーソナルコンピュータで使用されているため、使用不可である。よってパーソナルコンピュータ・評価試験機間の通信用インターフェースは、ＧＰ−ＩＢとし測定データ取出しを行う。また、測定開始タイミングはシーケンスからの出力信号を使用する。

また、本発明に係る多層材料の評価試験方法は、前記課題を解決するために、評価試験工程が製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施し、入力受付工程が同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付け、通信工程が絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験工程にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせるための通信を行ない、表示工程が通信工程による通信に基づいて評価試験結果を受け取り、当該試験結果を実時間で表示部に表示し、さらに通信工程は、絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験工程から読み出す。

本発明に係る記録媒体は、前記課題を解決するために、製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験工程にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせるための通信を行なう工程と、通信工程による通信に基づいて評価試験結果を受け取り、当該試験結果を実時間で表示部に表示する表示工程とを備え、通信工程は、絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを評価試験工程から読み出すプログラムを記録している記録媒体であり、記録しているプログラムがコンピュータにより実行される。

本発明に係る多層材料の評価データ管理システムは、前記課題を解決するために、評価試験機が製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施し、同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を入力受付部が受け付け、制御部が絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験機にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせると共に、評価試験機にて行った評価試験の結果を実時間で表示するための制御を行い、表示部が制御部の制御に基づいて評価試験結果を表示し、さらに、制御部が絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験機が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを評価試験機から読み出して記録媒体に記録し、かつ評価試験に基づいた履歴データを作成する。

本発明に係る多層材料の評価データ管理方法は、前記課題を解決するために、評価試験工程が製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施し、入力受付工程が同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付け、通信工程が絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験工程にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせ、絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを評価試験工程から読み出し、履歴データ作成工程が通信工程により評価試験工程から読み出された評価試験結果を記録媒体に記録し、かつ評価試験に基づいた履歴データを作成し、表示工程が履歴データ作成工程によって作成された履歴データを表示部に表示する。

本発明に係る記録媒体は、前記課題を解決するために、製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると評価試験工程にロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせ、絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを評価試験工程から読み出す通信工程と、通信工程により評価試験工程から読み出された評価試験結果を記録媒体に記録し、かつ評価試験に基づいた履歴データを作成する履歴データ作成工程と、履歴データ作成工程によって作成された履歴データを表示部に表示する表示工程とを備える多層材料の評価試験データ管理プログラムを記録している記録媒体であり、記録しているプログラムがコンピュータにより実行される。

本発明に係る多層材料の評価試験システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体によれば、インライン状態で試験対象物となる多層材料の測定電流値、測定抵抗値、測定電圧値等の測定値を取りだすことができる。

また、本発明に係る多層材料の評価試験データ管理システム、方法及びプログラムを記録した記録媒体によれば、前記多層材料の耐電圧測定システムによりインライン状態で取り出した測定値を管理し、履歴データベースを作成することができる。この履歴データベースを用いることによって、耐電圧不良や、絶縁不良の原因究明を可能とする。

よって、本発明によれば、例えば極薄多層材料での品質保証及び耐電圧試験不良対策を実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。この実施の形態は、プリント配線板用極薄多層材料に用いられる多層材料の耐電圧、絶縁抵抗等を測定して絶縁材料を評価する耐電圧試験システムである。ここでは、特に評価試験の具体例として、耐電圧試験と、絶縁試験を挙げたが、本発明の評価試験はこれらに限定されるものではなく、製造ライン上で必要とされる評価試験の全てを対象とする。

耐電圧試験システムは、具体的に、極薄金属張積層板の一例である銅張積層板の耐電圧試験や、絶縁試験を製造の工程の中でインライン化状態で行なう。銅張積層板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ、乾燥させた状態で銅箔を両面に成形したものであり、例えば340×510mmのサイズのものを試験対象としている。また、銅張積層板の厚みは、0.8mm以下である。また、銅張積層板の連続投入枚数は100枚以上が好ましい。

図１は耐電圧試験システム１の構成図である。耐電圧試験システム１は、ライン集中制御用のパーソナルコンピュータ２と、耐電圧試験機３と、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４とを備えてなる。この耐電圧試験システム１は、耐電圧試験機３前後の単機５及び６と共に、製造ラインの中で稼動される。

耐電圧試験機３は、試験対象物の銅張積層板７に数百Ｖまで電圧を印加し、その電圧値が数秒間維持できれば合格（ＯＫ）、できない場合は不合格（ＮＧ）と判定する。また、極薄銅張積層板の場合、数百Ｖの電圧を印加すると微小電流が流れる。この微小電流である、漏れ電流も、極薄銅張積層板の品質を示す指標となっているので計測する。

耐電圧試験機３は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に基づくプリント板用多層材料耐電圧試験構成であり、試験対象物である前記銅張積層板７に対して耐電圧試験、絶縁試験を行う。耐電圧試験機３は、耐電圧試験機本体部３１と、測定部３３と、測定子３４とを備えている。試験の条件は、予め測定部３３に入力済みで、耐電圧試験時間３乃至５秒、漏れ電流上限値100mA、昇圧速度100V/sが好ましい。

耐電圧試験機本体部３１は、プログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ）３２を内蔵している。ＰＬＣ３２は、論理演算、順序操作、限時、計数および算術演算などの制御動作を本体部３１に行わせるための、制御手順を一連の命令語の形で記憶するメモリを持ち、このメモリの内容に従って諸種の機械やプロセスの制御をデジタルまたまアナログの入力を介して、デジタル方式で制御する装置である。

図２にＰＬＣ３２の概略構成を示す。入力部３２２には入力端子３２１からトランジスタ入力、設定入力などのデジタル入力や、アナログ入力が入る。演算制御部３２３は、例えばマイクロプロセッサからなり、入力部３２２からの前記入力信号にしたがって前記制御動作のために演算を行う。演算制御部３２３にはメモリ３２４が接続されており、ＰＬＣ３２を制御するオペレーティングシステム（ＯＳ）を格納する領域と、前記制御手順に関するユーザプログラム及びデータメモリを格納する領域とに分かれている。出力部３２５は、演算制御部３２３による演算の結果である制御信号を出力端子３２６から出力する。なお、入出力部３２１及び３２６は、後述のＰＣＩデジタル入出力Ｉ／Ｆボードを備えている。

測定部３３は、試験対象物である銅張積層板７にＡＣ耐圧試験、ＤＣ耐圧試験、絶縁試験等を施す。図３は、例えばＤＣ耐圧試験を行なう場合の測定部３３の回路図である。図３に示すように、例えば銅張積層板７の両側に測定子３４、３４を取り付け、電圧源３３１から電圧を印加する。電圧源３３１には直列に電流計３３２が、また並列に電圧計３３３が接続されている。試験対象物７に数百Ｖまで電圧を印加する。測定部３３は、銅張積層板７に印加された電圧値の変化を測定し、その電圧値が数秒間維持できれば合格（ＯＫ）、できない場合は不合格（ＮＧ）と判定する。また、電流計３３２によって漏れ電流として生じた微小電流の値も測定しておく。

測定部３３から出力される測定データの内容を簡単に説明する。耐電圧試験の測定データとしては、モニタ電圧、モニタ電流、モニタ電流Max、モニタ抵抗Min、計測時間を同時出力する。また、絶縁抵抗試験の測定データとしては、モニタ電圧、モニタ抵抗Min,モニタ電流、計測時間を出力する。

測定部３３と、耐電圧試験機本体部３１のＰＬＣ３２は、シグナル入出力インターフェース（SIGNAL I/O）にしたがってケーブル接続されている。測定部３３からの合否判定結果等はシグナル入出力インターフェースにより本体部のＰＬＣ３２に入力される。

図４は、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４の内部構成図である。測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）４１にバス４２を介してＨＤＤ４３、ＲＡＭ４４、ＲＯＭ４５、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース４６、通信Ｉ／Ｆ４７が接続した構成である。Ｉ／Ｏ４６には、例えばキーボードやマウスなどに入力部４８、さらにＣＲＴやＬＣＤ等の出力部４９が接続している。出力部としては警報発生機でもよい。通信Ｉ／Ｆ４７は、前記ＰＬＣ３２や前記測定部３３とケーブルにより接続されており、ＰＬＣ出力信号の受信や、測定部３３に対する測定開始指示等の制御信号の通信に使われる。

具体的に、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、耐電圧試験機本体部３１のＰＬＣ３２とＰＣＩデジタル入出力Ｉ／Ｆボードを介してケーブル９０により接続されている。このＰＣＩデジタル入出力Ｉ／Ｆボードを介してＰＬＣ３２は、ＰＬＣ出力を測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に入力する。

また、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、耐電圧試験機３の測定部３３との通信をＧＰ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus）規格の専用ケーブル９１を用いて行っている。ＧＰ−ＩＢは、コンピュータと計測機器を接続するための標準インターフェースである。特に、この実施の形態では、高性能プラグアンドプレイＩＥＥＥ４８８インターフェースでハンドシェークを使用した場合１．５Ｍバイト／秒以上の転送レートのＧＰ−ＩＢを使用する。

ここで、耐電圧試験機本体部３１への設定及び実行操作はコマンドメッセージで行い、状態（ステータスレジスタ）及び設定値確認はクエリメッセージで行い、出力形式は実数（実測データ）及び整数（設定値）とする。

このようなＧＰ−ＩＢを用いることによって、測定部３３が試験対象物である銅張積層板７に施した耐電圧試験、絶縁試験による測定データを、製造ラインを稼働したインライン状態で、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に取り出し可能としている。

特に、耐電圧試験システム１にあって、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、測定データの取り出しと、取り出したデータに基づいたグラフ表示と、データ保存を行なう。耐電圧試験機３の測定部３３から出力される測定データを、プログラム実行中にグラフ表示することは、測定データを視覚的にオペレータに把握させることができる。オペレータは、異常時の発見を瞬時に行なうことができる。また、測定終了後の測定データの保存は、測定履歴の作成には必要である。

次に、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４における測定データの区別化アルゴリズムについて説明する。測定部３３から出力される測定データ内容は、前述したとおり、耐電圧試験、絶縁試験ごとに異なる。また、実測値そのものがランダム変数となっている。つまり、後述するデータ取り出し処理の後、再配列を行い、測定データの項目と数値の組み合わせ抽出を行なう必要がある。

耐電圧試験の場合、測定部３３から出力される測定データの種類は、例えば１８通りあり、最大３７個の文字列として出力される。図５には測定部３３から出力される測定データの具体例を示す。CSV形式のテキストデータを用いている。図５において、測定データは、試験モード１００、モニタ電圧１０１、モニタ電流１０２、モニタ電流Max１０３、モニタ抵抗Min１０４、測定時間がカンマによって区切られている。測定データの配列を区別し、再配列をするためには、番号７、１１、および「Ｅ」の配列位置を読み取ればどの測定データの配列か区別できる。以上に説明した原理から結果として、測定データの再配列が可能となる。

図６には、前述の原理に基づいた測定データの区別化アルゴリズムを示す。まず、配列７に「Ｅ」があるかを見る。配列７には「Ｅ」があるので、次に配列１１に「Ｅ」があるのかを見る。配列１１にも「Ｅ」があり、以下配列１６、及び配列２３にも「Ｅ」があれば、測定データを区別することができる。同様に、配列７、配列１１、配列１６及び配列２４に「Ｅ」があれば測定データの区別がつく。また、配列７、配列１１、配列１７及び配列２４に「Ｅ」があるものについても測定データの区別がつく。このような測定データの区別化アルゴリズムによって測定データの再配列が可能となる。測定データとしては、５０桁以内の文字列で、必ず「Ｅ」を含むものであればよい。

耐電圧試験機３の測定部３３には、耐電圧試験システム１を制御して耐電圧試験の工程を実行するためのライン集中制御用のパーソナルコンピュータ２もケーブル９２により接続されている。このライン集中制御用のパーソナルコンピュータ２の構成も図４に示したのと同様である。ただし、通信インターフェースは、耐電圧試験部３３をリモートコントロールするための制御信号を通信するRS232Cに接続したり、図示しない送信パーソナルコンピュータから例えば現品票データを受信するケーブル９３に接続している。さらには、この製造ラインの他の単機へ制御データをハブを介して送信するための自動制御用ＬＡＮ９４に接続している。

ここで、耐電圧試験機３の測定部３３が用いるインターフェースをまとめて示しておく。耐電圧試験機本体部３１のＰＬＣ３２との間では、シグナル入出力インターフェース（SIGNAL I/O）を用いる。ライン集中制御用のパーソナルコンピュータ２との間では、ＲＳ２３２Ｃを用いる。測定データ管理用パーソナルコンピュータ４との間では、ＧＰ−ＩＢを用いる。

単機としては耐電圧試験システム１の前段にあって銅張積層板７に所定の処理を施す前工程実施単機５や、耐電圧試験システム１の後段にあって耐電圧試験や絶縁試験の終了した銅張積層板７に、測定結果に基づいた所定の処理を施す後工程の実施単機６がある。これら本システム１の前後の単機５及び６は、前述したように、ライン集中制御用パーソナルコンピュータ２によって自動制御用ＬＡＮ９４を介して制御されている。

特に、前段の単機５が、ハブ８を介して前処理である所定の処理が終了したことをライン集中制御用ＰＣ２に送ると、ライン集中制御用ＰＣ２は、耐電圧試験システム１の測定機本体部３１のＰＬＣ３２に対し、次にロット単位で銅張積層板７が流れていくという信号を送る。測定機本体部３１のＰＬＣ３２は、上記ＰＣＩデジタル入出力Ｉ／Ｆボードに接続したケーブル９０を介して測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に、上記信号に基づいたトリガー信号を送る。測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、上記トリガー信号を読み取り、測定が開始されることを知ることができる。

また、後段の単機６も、ＰＬＣ６１を内蔵しており、耐電圧試験機３の測定部３３とシグナル入出力インターフェース（SIGNAL I/O）にしたがったケーブル９６及び９７で接続されている。図示の例では、測定部３３から判定ＯＫ時の信号と、判定ＮＧ時の信号が異なるケーブル９６及び９７によって後段の単機６のＰＬＣ６１に出力される。このため、後段の単機６は、例えば判定ＮＧ時の信号を受信すると、ＮＧであったロット単位の銅張積層板７がさらに後段に流れていくのを止めるたり、あるいは流れの中から抜き取る。

次に、耐電圧試験システム１の全体的な動作について説明する。既に、ライン集中制御用のパーソナルコンピュータ２は、ロット毎の現品票データを送信パーソナルコンピュータから受信し、各単機３，５及び６に制御データをＬＡＮ９４で送信している。以下の動作説明にあって、測定データ管理用パーソナルコンピュータ２と測定部３３との間の制御信号、測定データの通信は、ＧＰ−ＩＢにしたがったケーブル９１により行なわれる。

先ず、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４が立ち上げられる。コンピュータ４の立ち上げ後、デスクトップ画面に、本発明の耐電圧試験の実行プログラムを示す、耐電圧（オンライン）.exeというアイコンが表示される。このアイコンがオペレータにより入力部４８を用いて選択されることにより、耐電圧，絶縁抵抗試験実行プログラムが起動される。

すると、図７に示すプログラム実行ウィンドウ１１０が表示される。図７にあって、試験中ランプ１１１は、試験電圧が印加されたときに点灯する。ＯＫランプ１１２は試験合格判定されたときに点灯する。ＮＧランプ１１３は試験不良判定されたときに点灯する。PROTECランプ１１４は測定部３３に不具合が生じたときに点灯する。ロットNo１１５は現在試験されているロット番号を表示する。これは、オペレータによるマニュアル入力である。プログラムNo１１６は現在の試験プログラムを表示する。これもオペレータによるマニュアル入力である。モニタ電流−時間グラフ１１７は試験されているときのモニタ上の電流値を表示する。モニタ抵抗−時間グラフ１１８は試験されているときのモニタ上の抵抗値を表示する。

以下、プログラム実行ウィンドウ１１０上の表示部についてさらに説明する。モニタ電流Min１１９はモニタ上に表示される電流の最小値を表示する。モニタ電流Max１２０はモニタ上に表示される電流の最大値を表示する。モニタ電流Ave１２１はモニタ上に表示される電流の平均値を表示する。モニタ抵抗Min１２２はモニタ上に表示される抵抗の最小値を表示する。モニタ抵抗Max１２３はモニタ上に表示される抵抗の最大値を表示する。モニタ抵抗Ave１２４はモニタ上に表示される抵抗の平均値を表示する。モニタ電流Min１２５はモニタ上に表示された電流の平均値を表示する。モニタ電流Max１２６はモニタ上に表示される電流の平均値を表示する。カウント１２７は測定回数を表示する。不良数１２８は不良数を表示する。合格数１２９は合格数を表示する。

次に、プログラム実行ウィンドウ１１０上の操作ボタン群１３０について説明する。測定再開ボタン１３１は耐電圧試験機内で基板が停止した場合に押される。運転ボタン１３２は運転を開始するときに押される。測定終了ボタン１３３は測定を終了するときに押される。測定履歴ボタン１３４は測定履歴データを参照するときに押される。ヘルプボタン１３５はヘルプを参照する場合に押される。

ロットNoとプログラムNoは前述のようにオペレータにより、キーボート等の入力部４８を用いて入力される。ロットNoは、同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードである。ひとつのロットNoは、多数、例えば５０乃至数１００枚の試験対象物をまとめたロットを識別するためのユニークな番号である。また、プログラムNoは、耐電圧試験の条件によって異なるプログラム識別コードである。例えば、一のプログラムNoは、耐電圧が２００Ｖであり、それが３秒間印加されるという条件の試験を示すのに付けられたユニークな番号である。他のプログラムＮｏは、耐電圧が３００Ｖで、２秒間印加という条件の試験を示す。

図７の例では、ロットNo１１５としてキーボードにより「Lot No. ABC」が入力された。また、プログラムNo１１６としてはキーボートにより「03」が入力された。これら入力の後、オペレータが操作ボタン群の「運転」ボタン１３２を前記マウスやキーボードのような入力部４８を用いてオンにすると、メッセージウィンドウ１３６で「設定完了しました。ライン稼働可能です。」と表示され、「OK」ボタンが表示される。オペレータにより「OK」がオンされると、設定は完了となる。

この設定が完了したのち、ＰＬＣ３２がライン集中制御用ＰＣ２から、次にロット単位で銅張積層板が流れていくという信号を受け取り、上記ＰＣＩデジタル入出力Ｉ／Ｆボードに基づいたケーブル９０を介して測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に上記信号に基づいたトリガー信号を送る。

測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、前記トリガー信号により測定開始が可能であることを知ることができる。そして、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、ＧＰ−ＩＢに基づいたケーブル９１を介して、前記測定部３３に測定開始を命令する。つまり、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、耐電圧試験機３のＰＬＣ３２の出力信号を耐電圧試験の実行プログラムにて読み取り、測定部３３の測定を開始させる。

すると、測定部３３は、ロット内の各銅張積層板７毎にプログラムNo.３の耐圧試験を施す。プログラムNo.３が例えば電圧源３３１から試験対象物に２００Ｖの電圧をかけ、それが３秒間維持できるか否かを判定する。このときの漏れ電流値も電流計３３２により測定する。この測定部３３の測定データは、ＧＰ−ＩＢに基づいたケーブル９１より測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に取り込まれる。また、測定部３３からシグナル入出力インターフェースに基づいたケーブル９５により本体部３１のＰＬＣ３２に入力される。つまり、測定部３３のＯＫ／ＮＧの判定結果と、電流値は、インライン中でも、測定部３３からＧＰ−ＩＢにより測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に送信される。

図８は、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４に表示される、試験中のウィドウを示す。試験中ランプ１１１が点灯し、モニタ電流−時間のグラフ１１７と、モニタ抵抗−時間のグラフ１１８が表示される。また、各試験での電流値または抵抗値の最小、最大値が表示される。また、前回までのカウント１２７、不良数１２８、合格数１２９が数量としてあらわされる。

ロットNo.「Lot No.ABC」に対するプログラムNO.「03」の試験が完了すると、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４には、図９に示す、試験完了ウィンドウが表示される。試験結果が合格であれば「ＯＫ」ランプ１１２が点灯し、不合格であれば「ＮＧ」ランプ１１３が点灯する。「ＯＫ」ランプ１１２の点灯時は、グラフ表示は停止する。平均値が算出され表示される。また、カウント１２７、不良数１２８、合格数１２９が加算される。この「ＯＫ」ランプ１１２は次の試験が行なわれるまで点灯する。

次に、測定終了の動作について説明する。オペレータが測定を終了させることを目的に、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４の操作ボタン群１３０の測定終了ボタン１３３を押すことを想定する。測定終了ボタン１３３が押されると、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、出力部４９である表示装置に図１０に示す測定終了ウィンドウを表示する。このとき、停止動作をオペレータに確認させるため、停止のメッセージウィンドウ１３６を表示し、「はい」又は「いいえ」を選択させる。「はい」ボタンが選択されれば停止を実行するが、「いいえ」ボタンが選択されれば終了をキャンセルする。

測定終了ボタン１３３が押された場合、「測定履歴」ボタン１３４、「ヘルプ」ボタン１３５の使用が可能になる。測定履歴については後述する。オペレータは、ロット毎に測定終了ボタン１３３を押す。次に、耐電圧試験を行なうときには、ロットNO、プログラムNo、を入力後、運転ボタン１３２を押すことになる。また、緊急停止が必要なときも、測定終了ボタン１３３が押される。なお、測定の終了を示す信号は、測定部３３からＰＬＣ３２にもシグナル入出力インターフェースに基づいたケーブル９５を使って送られる。

この耐電圧試験システム１にあって、耐電圧試験機３の測定部３３の測定開始から測定終了までの間、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４では耐電圧試験プログラムは実行中である。また、この間、測定部３３と測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は常にデータ通信を行なっている。つまり、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、ＧＰ−ＩＢに基づいたケーブル９１を通して測定部３３の状態を監視しながら、データ通信を行なっている。

図１１は、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４にて実行される耐電圧試験プログラムにおける、データ取り出しプログラムの処理手順を示すフローチャートである。ＧＰ−ＩＢにより、測定部３３の状態であるステータスレジスタ３３４を監視しながらプログラムを実行している。

まず、ステータスレジスタ３３４について図１２を参照して説明しておく。０ビット目から７ビット目までの８ビットで構成されている。各ビットがセットされれば「１」が、リセットされれば「０」となっている。０ビット目は測定可能状態（READY）を示し、１ビット目は無効な状態（INV SET)を示し、２ビット目は測定電圧出力（TEST）を示し、３ビット目は電圧出力（HVON）を示す。続けて、４ビット目はPASS判定（PASS）を示し、５ビット目は取り出し失敗判定（FAIL）を示し、６ビット目は測定停止（STOP）を示し、７ビット目はプロテクション状態（PROT）を示す。

以下、フローチャートの説明に入る。まず、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、ステップＳ１にて測定部３３の状態を問い合わせる。ステップＳ２にて測定部３３のステータスレジスタ３３４を見て測定可能であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３にて測定可能状態を確定する。ついで、ステップＳ４にてデータ取り出しプログラムの実行を準備する。ステップＳ５にて測定部状態を再度問い合わせ、ステップＳ６にて測定部３３のステータスレジスタ３３４を見て測定電圧の出力があれば（ＹＥＳ）、ステップＳ７以降のデータ取り出しのループ処理に進む。ステップＳ６にて測定電圧出力がなければ、ステップＳ５に戻りステータスレジスタ３３４の３ビット目にて電圧出力があるのを待つ。

ステップＳ７のデータ取り出しループ処理に入ると、ステップＳ７−１にてデータの取り出しを開始し、ステップＳ７−２にてデータ取り出しを実行する。ステップＳ７−３にて測定部３３の状態を問い合わせし、ステータスレジスタ３３４が取り出しPASSであれば、ステップＳ７−５にてPASSを判定し、データ取り出しプログラムを終了する。ステップＳ７−４にてPASSでないのであれば、ステップＳ７−７に進む。ステップＳ７−７にて、ステータスレジスタ３３４を見て取り出しが失敗（フェイルFAIL）であれば、ステップＳ７−８に進んで取り出し失敗を判定し、ステップＳ７−９にてフェイル判定を解除してからステップＳ７−６に進み、データ取り出しプログラムを終了する。ステップＳ７−７にてステータスレジスタ３３４を見て取り出し失敗ではないのであれば、ステップＳ７−１０に進む。ステップＳ７−１０にてステータスレジスタ３３４を見て測定停止であれば、ステップＳ７−１１にてプロテクション状態を認識し、ステップＳ７−１２にてプロテクション状態を解除してからステップＳ７−６に進んでデータ取り出しプログラムを終了する。

ステップＳ２において、ステータスレジスタ３３４を見て測定可能状態でなかったら、ステップＳ８にて測定停止状態かを見る。ステップＳ８にてステータスレジスタ３３４が測定停止状態であればステップＳ９に進んでプロテクションを解除する。ステップＳ８にてステータスレジスタ３３４が測定停止状態でなかったらステップＳ１０にて無効状態であるかを見る。無効状態であればステップＳ１２にて設定をやり直す。無効状態でなければ、ステップＳ１２に進んでプログラムを強制終了する。

このように、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、前述の測定開始後はリアルタイムに測定データを測定プログラムによりデータ処理、保存を行い測定終了と共に次の測定まで待機する。測定終了と同時に測定部３３の出力信号が耐電圧試験機３へ送られる。出力信号の取り出し用プログラムはタイマを10msの設定にするのが好ましい。

以上に説明したように、耐電圧試験システム１は、耐電圧試験機３の測定部３３と、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４とをＧＰ−ＩＢに基づいたケーブル９１により接続し、このＧＰ−ＩＢによって、測定開始、測定終了の制御信号や、測定データの通信を行なうことにより、製造ラインがインライン状態でも、試験対象物となる多層材料の試験結果である測定電流値、測定抵抗値、測定電圧値等の測定値を取りだすことができる。もちろん、システム１の前後の各単機５及び６には何らの悪影響を与えるものではない。特に、後段の単機６にあっては、耐電圧試験システム１における試験結果によって、不合格の対象物７を１枚単位で取り出すこともできる。

なお、耐電圧試験システム１を構成した測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、図１に示したのと同様な構成の中で、耐電圧試験データ管理システム１４０を構成するものでもある。

前記図１０に示した測定終了ウィンドウの表示にあって、測定終了ボタン１３３がオペレータによって押された後、測定履歴ボタン１３４が押されると、測定データ管理用パーソナルコンピュータ４は、図１３に示す、試験データ履歴ウィンドウを表示する。項目選択ボタン１４１は、耐電圧試験、絶縁抵抗試験、最大最小値、ＮＧ品という項目を選択させる。日付検索部１４２は、オペレータによって入力された日付のデータの検索を可能とする。例えば、項目別選択ボタン１４１において、耐電圧試験が選択され、日付検索１４２が2004/05/21であるときの測定履歴データ１４３が画面に出力されている。

この測定履歴データの作成は、測定部３３からのデータの取り出しが、ＣＳＶ形式のテキストデータとして行なわれているので、カンマ毎にデータを区切ることにより、履歴データ化することができる。

具体的に、履歴フォーマット操作として、図１４に示すような測定履歴フォーマット操作ウィンドウにしたがって予め全データ消去を行うことができる。これは、図１４の測定履歴１３４によって起動され、測定履歴フォーマット操作ウィンドウ１４６を表示する。

この測定履歴フォーマット操作ウィンドウ１４６上で、最大最小平均、不合格、耐電圧、絶縁抵抗などの各項目の中でフォーマットしたい項目を選択させる。例えば耐電圧を選択し、フォーマットの確認ウィンドウでＯＫをクリックすると、フォーマットの実行を確認する。この後、例えば市販のデータベースアプリケーションに連携して履歴データベースを構築する。この履歴データベースは、多層材料の耐電圧不良の原因、絶縁不良の原因の追究に利用される。

なお、試験対象物は、銅張積層板に限定されるのではなく、極薄銅張積層板である静電容量層材を挙げることもできる。この静電容量層材は、その特性を全数耐圧電圧試験で行っている。

本発明の評価試験システムにより、インライン化状態で、他の工程に影響を及ぼすことなく評価試験を行い、さらに本発明の評価データ管理システムにより、履歴データを作成しデータベースを構築することにより、測定データの履歴から耐電圧不良の原因究明を行い、不良を低減することが可能となる。

耐電圧試験システムの構成図である。 ＰＬＣの概略構成を示すブロック図である。 ＤＣ耐圧試験を行なう場合の測定部の回路図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータの内部構成図である。 測定部から出力される測定データの具体例を示す図である。 測定データの区別化アルゴリズムを説明するための図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータにおける耐電圧試験プログラムのプログラム実行ウィンドウを示す図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータに表示される、試験中のウィンドウを示す図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータに表示される、試験完了ウィンドウを示すう図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータに表示される、測定終了ウィンドウを示す図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータにて実行される耐電圧試験プログラムにおける、データ取り出しプログラムの処理手順を示すフローチャートである。 ステータスレジスタの具体例を示す図である。 測定データ管理用パーソナルコンピュータに表示される、試験データ履歴ウィンドウを示す図である。 測定履歴フォーマット操作ウィンドウを示す図である。

符号の説明

１ 耐電圧試験システム、２ ライン集中制御用のパーソナルコンピュータ、３ 耐電圧試験機、４ 測定データ管理用パーソナルコンピュータ、５ 前段の単機、６ 後段の単機、７ 銅張積層板、８ ハブ、３１ 耐電圧試験機本体、３２ ＰＬＣ、３３ 耐電圧試験機測定部、３４ 測定子

Claims (12)

1. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験機と、
   同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付部と、
   前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験機に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせると共に、前記評価試験機にて行った評価試験の結果を実時間で表示するための制御を行う制御部と、
   前記制御部の制御に基づいて前記評価試験結果を表示する表示部とを備え、
   前記制御部は、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験機が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験機から読み出すことを特徴とする多層材料の評価試験システム。
2. 前記制御部は、前記評価試験機の試験部とＧＰ−ＩＢに基づいて接続されていることを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
3. 前記制御部は、前記評価試験機から読み出した評価データを前記表示部にグラフ表示することを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
4. 前記制御部は、前記評価試験機から読み出した評価データを記録媒体に記録することを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
5. 前記制御部が前記評価試験機から読み出した評価試験結果はランダム変数とされており、前記制御部は前記評価試験結果からＥの配列位置を読み取り、ランダム変数を再配列して評価データを得ることを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
6. 前記制御部は、前記評価試験機のステータスレジスタを見ながら前記評価データを読み出すことを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
7. 前記評価試験機が前記絶縁材料に施す評価試験は、多層材料の耐電圧試験、絶縁試験であることを特徴とする請求項１記載の評価試験システム。
8. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、
   同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、
   前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験工程に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせるための通信を行なう通信工程と、
   前記通信工程による通信に基づいて前記評価試験結果を受け取り、当該試験結果を実時間で表示部に表示する表示工程とを備え、
   前記通信工程は、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験工程から読み出すことを特徴とする多層材料の評価試験方法。
9. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、
   同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、
   前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験工程に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせるための通信を行なう工程と、
   前記通信工程による通信に基づいて前記評価試験結果を受け取り、当該試験結果を実時間で表示部に表示する表示工程とを備え、
   前記通信工程は、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験工程から読み出すプログラムを記録している記録媒体であり、記録しているプログラムがコンピュータにより実行されることを特徴とする記録媒体。
10. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験機と、
    同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付部と、
    前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験機に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせると共に、前記評価試験機にて行った評価試験の結果を実時間で表示するための制御を行う制御部と、
    前記制御部の制御に基づいて前記評価試験結果を表示する表示部とを備え、
    前記制御部は、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験機が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験機から読み出して記録媒体に記録し、かつ前記評価データに基づいた履歴データを作成することを特徴とする多層材料の評価データ管理システム。
11. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、
    同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、
    前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験工程に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせ、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験工程から読み出す通信工程と、
    前記通信工程により前記評価試験工程から読み出された評価試験結果を記録媒体に記録し、かつ評価試験に基づいた履歴データを作成する履歴データ作成工程と、
    前記履歴データ作成工程によって作成された履歴データを表示部に表示する表示工程と
    を備えることを特徴とする多層材料の評価データ管理方法。
12. 製造ライン上にあって絶縁材料に評価試験を施す評価試験工程と、
    同一の条件下で製造されてきた複数の絶縁材料をロット単位で識別するロット識別コードと、評価試験の条件によって異なるプログラム識別コードの入力を受け付ける入力受付工程と、
    前記絶縁材料に対する試験開始のトリガーとなる信号を受信すると前記評価試験工程に前記ロット識別コードで識別されるロット内の全絶縁材料に対し、前記プログラム識別コードで識別されるプログラムに基づいた評価試験を行なわせ、前記絶縁材料が前段の単機から後段の単機に製造ライン上を流れるインライン化状態で前記評価試験工程が行なった当該絶縁材料に対する評価試験の結果である評価データを前記評価試験工程から読み出す通信工程と、
    前記通信工程により前記評価試験工程から読み出された評価試験結果を記録媒体に記録し、かつ評価試験に基づいた履歴データを作成する履歴データ作成工程と、
    前記履歴データ作成工程によって作成された履歴データを表示部に表示する表示工程と
    を備える多層材料の評価試験データ管理プログラムを記録している記録媒体であり、記録しているプログラムがコンピュータにより実行されることを特徴とする記録媒体。
    
    

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