JP2012151251A - 判定基準値の適否判定方法およびその適正値の特定方法、部品実装基板の検査システム、生産現場におけるシミュレーション方法およびシミュレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中間検査の対象とした計測値Xと最終検査の対象とした計測値Yとの相関関係を導出した後に、その相関関係に基づき、X軸に設定された複数の演算対象点毎に、その点が示す計測値Xnに対する計測値Yの分布パターンを特定し、その分布のうち最終検査の判定基準値Ysにより良と判定される範囲WOKおよび不良と判定される範囲WNGの確率を算出する。さらに、中間検査の判定基準値Xsにより計測値Xの不良と判定される範囲および良と判定される範囲のそれぞれについて、その範囲に含まれる演算対象点につき求めた確率を用いて、各検査結果が整合する度合いおよび整合しない度合いとを求め、双方の度合いに基づいて判定基準値Xsの適否を判定する。
【選択図】図6
Description
まず、特許文献2には、中間検査において抽出された特徴量に対する判定基準値(特許文献2では「検査基準」と記載)を何段階かに変更しながら、その判定基準値により検査した場合の直行率や過検出率を求めると共に、最終検査における直行率や不良率を求め、さらに、これらの値から再検査コストを求め、再検査コストが最も小さくなるときの判定基準値の値を推奨値とすることが記載されている(特許文献2の段落0067〜0068等を参照。)。
なお、演算対象点を設定する範囲は、サンプルの分布範囲と同じ範囲でも良いが、より広い範囲にすることもできる。また、演算対象点の設定間隔も、サンプルの密度に左右されることなく、後の処理精度を確保するのに必要な間隔を設定してよい。
または、生産性を重視する現場においては、第5ステップにおいて、所定数の中間品の中の中間検査に合格する割合(直行率)を算出し、算出された値がユーザが求める基準以上の値を示すか否かにより、判定基準値の適否を判定してもよい。
さらに、この検査システムには、各検査機が検査のために実施した計測処理の結果および検査結果を、検査対象部位の同一性を特定可能な状態で保存する記憶手段と、同じ判定基準値を適用可能な複数の検査対象部位につき前記記憶手段に保存された情報を解析して、これらの検査対象部位に対する中間検査に用いられる判定基準値に対する処理を実行する判定基準値処理手段とを具備するコンピュータシステムが含まれる。
第4ステップでは、中間検査に用いられる判定基準値としての設定値の入力を受け付けて、入力された値に基づき演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、不良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき第2演算処理により算出された2種類の確率を用いて中間品が不良と判定される確率を求める一方、良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき第2演算処理により算出された2種類の確率を種類毎に処理することにより、中間検査を合格した中間品から形成された最終品が良と判定される確率および不良と判定される確率を求める。
表示手段は、第3の解析手段により算出された各割合をシミュレーション演算の結果として表示する。
図示の生産ラインには、はんだ印刷工程、部品実装工程、およびリフロー工程が含まれる。はんだ印刷工程には、基板上の各ランドにクリームはんだを塗布するはんだ印刷装置11とこの装置11による処理結果を検査するはんだ印刷検査機10が設けられる。部品実装工程には、はんだ印刷後の基板に部品を実装するマウンタ21や部品の実装状態を検査する部品検査機20が設けられる。リフロー工程には、部品実装後の基板のクリームはんだを溶かすリフロー炉31やリフロー後の基板を検査するはんだ付け検査機30が設けられる。図中の太矢印に示すように、基板が各装置に順に送り込まれて処理されることにより、所定の規格に応じた部品実装基板が完成する。
このグラフは、X軸(横軸)にクリームはんだの体積を、Y軸(縦軸)にフィレットの高さを、それぞれ設定して、各サンプルをプロットしたものである。また、X軸のXsはクリームはんだの体積の検査に用いられる判定基準値であり、Y軸のYsはフィレットの高さ検査に用いられる判定基準値である。なお、判定基準値Xsの値は変更することができるが、判定基準値Ysの値は、実際のフィレットの良好な高さに基づき特定の値に固定されるものとする。
G2:中間検査、最終検査ともに良と判定されたもの
G3:中間検査、最終検査ともに不良と判定されたもの
G4:中間検査では良と判定されたが、最終検査では不良と判定されたもの
中間検査の判定基準値Xsが適切であると言うためには、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合い(グループG2の確率P2およびグループG3の確率P3により示される。)が十分に大きくなり、双方の検査結果が整合しない度合い(グループG1の確率P1およびグループG4の確率P4により示される。)ができるだけ少なくなる位置に、Xsを設定する必要がある。
以下、この処理の概要を図4を用いて説明する。
α=γ×(σY/σX) ・・・(3)
β=Ya−α×Xa ・・・(4)
まず、平均値Yanについては、回帰直線より
Yan=αXn+βとなる。
全ての演算対象点に対してステップS6〜S9のループが実施されて、各演算対象点毎の計測値Yの良品確率OKQnおよび不良確率NGQnが算出されると、ステップS10では、Xs以下の範囲(中間検査の結果が不良と判定される計測値の範囲)に含まれるM個の演算対象点を対象に、これらの点につき算出された良品確率OKQnおよび不良確率NGQnの平均値を算出する。良品確率OKQnの平均値はグループG1の確率P1に相当し、不良確率NGQnの平均値はグループG3の確率P3に相当する。
最後に、上記の判定結果をモニタに表示するなどの方法で出力し(ステップS14)、処理を終了する。
この処理では、図4のステップS6〜S9において演算対象点毎に求めた良品確率および不良確率を使用して、判定基準値Xsの最適な値Xsoを特定する。
Ppre・OK=(1−(P1i+P3i))SUM ・・・(9)
(SUMは基板上の着目中部位の総数)
Ppost・NG=(P4×(P2+P4))SUM ・・・(10)
30 最終検査用の検査機
101 検査プログラム管理装置
102 検査データ管理装置
X 中間検査における計測値
Y 最終検査における計測値
Xs 中間検査に用いられる判定基準値
Ys 最終検査に用いられる判定基準値
Claims (9)
- 複数の工程を経て形成された最終形態品を検査する最終検査と、最終の工程より前の工程で形成された中間品を検査する中間検査との関係に基づき、中間検査に用いられる判定基準値が適切であるか否かを判定する方法であって、
複数の中間品およびこれらの中間品から形成された最終形態品に対してそれぞれ検査対象の特徴量を得るための計測処理を実施して、各計測値を同一物品に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定する第1ステップと、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、前記中間品に対する計測値と最終形態品に対する計測値との相関関係を導出する第2ステップと、
中間品に対する計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記第2ステップで導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終形態品の計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと最終検査で使用される判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた中間品から形成される最終形態品が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率の少なくとも一方を求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第3ステップと、
前記中間検査に用いられる判定基準値に基づき前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、これらの範囲毎に、当該範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された確率を用いて、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いと各検査結果が整合しない度合いとを求める第4ステップと、
第4ステップにおいて求められた各範囲における整合の度合いおよび不整合の度合いに基づき、中間検査に用いられる判定基準値が適切であるか否かを判定する第5ステップとが含まれる、
ことを特徴とする判定基準値の適否判定方法。 - 前記第2ステップでは、前記中間品に対する計測値と最終形態品に対する計測値との回帰直線を導出し、
前記第3ステップの前記第1演算処理では、前記回帰直線の式に演算対象点に対応する計測値を適用して最終形態品の計測値の平均値を求めると共に、前記複数のサンプルが示す中間品に対する計測値の平均値と前記演算対象点が示す計測値との差が大きいほど値を小さくするように機能する補正関数を用いて前記回帰直線の標準誤差を補正することにより、最終形態品の計測値のばらつきを算出する、請求項1に記載された判定基準値の適否判定方法。 - 前記第4ステップでは、分割された範囲毎に、その範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された確率の平均値を算出し、その算出結果に基づき、中間検査の結果と最終検査の結果との組み合わせ毎に、その組み合わせの発生確率を算出する、請求項1に記載された判定基準値の適否判定方法。
- 複数の工程を経て形成された最終形態品を検査する最終検査と、最終工程より前の工程で形成された中間品を検査する中間検査との関係に基づき、中間検査に用いられる判定基準値の適正な値を導出する方法であって、
複数の中間品およびこれらの中間品から形成された最終形態品に対してそれぞれ検査対象の特徴量を得るための計測処理を実施して、各計測値を同一物品に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定する第1ステップと、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、前記中間品に対する計測値と最終形態品に対する計測値との相関関係を導出する第2ステップと、
中間品に対する計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記第2ステップで導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終形態品の計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと最終検査で使用される判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた中間品から形成される最終形態品が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率の少なくとも一方を求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第3ステップと、
前記中間検査に用いられる判定基準値を変動させながら、判定基準値に基づき前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、これらの範囲毎に、当該範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された確率を用いて、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いと各検査結果が整合しない度合いとを求める処理を、毎回の判定基準値に対して実行する第4ステップと、
前記第4ステップで判定基準値毎に整合の度合いおよび不整合の度合いが求められるのに応じて、これらの度合いに基づき、各判定基準値の中から適切な値を選択する第5ステップとが含まれる、
ことを特徴とする判定基準値の適正値の特定方法。 - 部品実装基板を生産するための複数の工程のうちのリフロー工程に配備される最終検査用の検査機と、リフロー工程より前の少なくとも1工程に配備される中間検査用の検査機とを含むシステムであって、
各検査機が検査のために実施した計測処理の結果および検査結果を、検査対象部位の同一性を特定可能な状態で保存する記憶手段と、同じ判定基準値を適用可能な複数の検査対象部位につき前記記憶手段に保存された情報を解析して、これらの検査対象部位に対する中間検査に用いられる判定基準値に関する処理を実行する判定基準値処理手段とを具備するコンピュータシステムをさらに含み、
前記判定基準値処理手段は、
前記複数の検査対象部位に対する中間検査における計測値と最終検査における計測値とを、同一の部位に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定するサンプル設定手段と、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、中間検査における計測値と最終検査における計測値との相関関係を導出する相関関係導出手段と、
前記中間検査における計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記相関関係導出手段が導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終検査における計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと最終検査で使用される判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた検査対象部位が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率の少なくとも一方を求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第1の解析手段と、
前記中間検査に用いられる判定基準値に基づき、前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、これらの範囲毎に、当該範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された確率を用いて、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いと各検査結果が整合しない度合いとを求める第2の解析手段と、
第2の解析手段により求められた各範囲における整合の度合いおよび不整合の度合いに基づき、中間検査で用いられる判定基準値が適切であるか否かを判定する判定手段とを、
判定手段による判定結果を出力する出力手段とを、
具備する、部品実装基板の検査システム。 - 部品実装基板を生産するための複数の工程のうちのリフロー工程に配備される最終検査用の検査機と、リフロー工程より前の少なくとも1工程に配備される中間検査用の検査機とを含むシステムであって、
各検査機が検査のために実施した計測処理の結果および検査結果を、検査対象部位の同一性を特定可能な状態で保存する記憶手段と、同じ判定基準値を適用可能な複数の検査対象部位につき前記記憶手段に保存された情報を解析して、これらの検査対象部位に対する中間検査に用いられる判定基準値に関する処理を実行する判定基準値処理手段とを具備するコンピュータシステムをさらに含み、
前記判定基準値処理手段は、
各検査対象部位に対する中間検査における計測値と最終検査における計測値とを、同一の部位に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定するサンプル設定手段と、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、中間検査における計測値と最終検査における計測値との相関関係を導出する相関関係導出手段と、
前記中間検査における計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記相関関係導出手段が導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終検査における計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと最終検査で使用される判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた検査対象部位が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率の少なくとも一方を求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第1の解析手段と、
前記中間検査に用いられる判定基準値を変動させながら、判定基準値に基づき前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、これらの範囲毎に、当該範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された確率を用いて、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いと各検査結果が整合しない度合いとを求める処理を、毎回の判定基準値に対して実行する第2の解析手段と、
第2の解析手段により判定基準値毎に整合の度合いおよび不整合の度合いが求められるのに応じて、これらの度合いに基づき、各判定基準値の中から適切な値を選択する判定基準値選択手段と、
判定基準値選択手段により選択された判定基準値を出力する出力手段とを、
具備する、部品実装基板の検査システム。 - 前記出力手段は、前記中間検査用の検査機に、前記基準値選択手段により選択された判定基準値を送信する手段として構成され、中間検査用の検査機には、出力手段から送信された判定基準値を中間検査のために登録する手段が設けられる、請求項6に記載された部品実装基板の検査システム。
- 複数の工程を経て形成された最終形態品を検査する最終検査と、最終の工程より前の工程で形成された中間品を検査する中間検査とが実施される生産ラインにおける各検査の結果を導出するためのシミュレーション演算を、コンピュータを用いて実施する方法であって、
複数の中間品およびこれらの中間品から形成された最終形態品に対してそれぞれ検査対象の特徴量を得るための計測処理を実施することにより得られた各計測値を、同一物品に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定する第1ステップと、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、前記中間品に対する計測値と最終形態品に対する計測値との相関関係を導出する第2ステップと、
中間品に対する計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記第2ステップで導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終形態品の計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと最終検査で使用される判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた中間品から形成される最終形態品が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率を求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第3ステップと、
前記中間検査に用いられる判定基準値としての設定値の入力を受け付けて、入力された値に基づき前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、不良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された2種類の確率を用いて中間品が不良と判定される確率を求める一方、前記良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された2種類の確率を種類毎に処理することにより、中間検査を合格した中間品から形成された最終品が良と判定される確率および不良と判定される確率を求める第4ステップと、
前記第4ステップにおいて算出された各確率を用いて、生産ラインで生産される所定数の中間品のうちで中間検査に合格する割合または不合格となる割合と、中間検査に合格した中間品のうちで最終検査に合格する割合または不合格となる割合とを求める第5ステップと、
前記第5ステップで算出された各割合をシミュレーション演算の結果として表示する第6ステップとを、前記コンピュータに実施させることを特徴とする、
生産現場におけるシミュレーション方法。 - 部品実装基板を生産するための複数の工程を含み、そのうちのリフロー工程に最終検査用の検査機が、リフロー工程より前の少なくとも1工程に中間検査用の検査機が、それぞれ配備される基板生産ラインを対象として、当該生産ラインにおける各検査の結果を導出するためのシミュレーション演算を実行してその結果を表示するコンピュータシステムであって、
各検査機が検査対象の特徴量を得るための計測処理を実施することにより得られた各計測値を、検査対象部位の同一性を特定可能な状態で保存すると共に、最終検査に用いられる判定基準値を保存する記憶手段と、同じ判定基準値を適用可能な複数の検査対象部位につき中間検査に用いられる判定基準値の設定値の入力を受け付ける入力手段と、入力された判定基準値が適用される検査対象部位につき前記記憶手段に保存された情報を解析して、これらの検査対象部位に対するシミュレーション演算を実行するシミュレーション演算手段と、シミュレーション演算の結果を表示する表示手段とを備え、
前記シミュレーション演算手段は、
演算対象の各検査対象部位に対する各検査機による計測値を、同一の部位に対応するもの毎に組み合わせることにより複数のサンプルを設定するサンプル設定手段と、
前記複数のサンプルが示す計測値の組み合わせを用いて、中間検査における計測値と最終検査における計測値との相関関係を導出する相関関係導出手段と、
前記中間検査のための計測処理で得られる計測値が分布し得る範囲に複数の演算対象点を設定して、前記相関関係導出手段が導出した相関関係に基づき、演算対象点が示す計測値に対応する最終検査における計測値の分布パターンを特定する第1演算処理と、この分布パターンと前記記憶手段に保存されている最終検査用の判定基準値との関係に基づき、当該演算対象点が示す計測値が得られた検査対象部位が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率とを求める第2演算処理とを、演算対象点毎に実施する第1の解析手段と、
前記入力手段が受け付けた判定基準値の設定値に基づき、前記演算対象点が設定された範囲を良と判定される範囲と不良と判定される範囲とに分割し、不良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された2種類の確率を用いて中間検査において不良と判定される確率を求める一方、前記良と判定される範囲に含まれる演算対象点につき前記第2演算処理により算出された2種類の確率を種類毎に処理することにより、中間検査を合格した部位が最終検査において良と判定される確率および不良と判定される確率を求める第2の解析手段と、
前記第2の解析手段により算出された各確率を用いて、前記中間検査用の検査機が配備される工程に導入された基板のうちで中間検査に合格する割合または不合格となる割合と、中間検査に合格した基板のうちで最終検査に合格する割合または不合格となる割合とを求める第3の解析手段とを具備し、
前記表示手段は、前記第3の解析手段により算出された各割合をシミュレーション演算の結果として表示する、部品実装基板の生産ライン用のシミュレーションシステム。
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