JP2013142553A - はんだ形状分析装置及びそれを用いたはんだ検査工程分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集計対象範囲等を指定してから検査工程に係る分析に必要な統計データが得られる迄の時間をより短くする技術を提供する。
【解決手段】中間データ演算部３が、検査項目毎の形状値を印刷はんだ検査装置１ａから受信開始するとともに、集計対象範囲毎に、検査工程の分析に用いる複数統計データを算出するのに基となる統計要素を算出して、集計対象範囲別に記憶部４に記憶しておく。そして分析時に、統計処理部５が、集計対象範囲及び検査項目が指定されたとき、記憶されている統計要素を基に、統計データを算出して出力する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷はんだ検査装置等により、電子部品等を表面実装するためのプリント板上にクリーム状はんだが印刷されたときのはんだの形成状態を測定した測定値を受けて、検査工程の全体を統計的に分析するための統計データを生成する技術に関する。

統計的分析を行うにあたって、プリント板（以下、プリント板を単に「基板」と言う。）上の設計におけるはんだ箇所（以下、「開口」と言う。なお、設計上の開口と、実際にはんだ付けされたはんだ箇所とは、後者が立体的形状であり、開口位置に対して位置ずれもありえるので、厳密な意味では異なるものの、説明上、機能的差異が無い場合は、双方とも「開口」ということがある。）に、実際に、クリーム状のはんだが印刷されたときのそのはんだ形状の測定値から、統計的データを求める必要がある。一般に、分析は、あるときの同一の複数基板の一連の検査を一つの検査工程（いわゆるロット毎に）とし、その検査工程毎の統計データを算出して、行われる。

その統計データとしては、多方面からはんだ形状を分析するために、開口の態様や分布状態（例えば、同一形状の開口の群、特定部品を搭載するため分布配置された開口の群、或いは基板の全開口）の種類（以下、「集計対象範囲」と言う。）毎であって、はんだ形状を定量的に表すため、体積、面積、高さ等の項目毎（以下、「検査項目」と言う。）に、それらの値の分布や量的傾向を示すデータが要求される。具体的な統計データの種類としては、ヒストグラム、標準偏差値、平均値、工程能力指数等が要求される。

従来、このような分析を含む検査装置（方法）としては、引用文献１に記載のものがある。これは、例えば、集計対象範囲として表示されたレイアウト上で開口（はんだ箇所）を選択し、かつ検査項目として「体積」を選択して、測定し、その開口における測定値としての体積が許容値内であるかどうか判定し、許容値外であればＮＧを測定値として出力し、必要な測定値が全部揃ったところで、それらを基に、統計データとしてのヒストグラム、標準偏差値等を算出して、分析に資する構成であった。

つまり、この例では、集計対象範囲及び検査項目の指定、測定、統計データ算出、分析が一連の流れとして、行われていた。したがって、集計対象範囲や検査項目を変更するとその度に測定、統計データ算出、分析が行われるため、多方面からの分析に相当の時間を費やさざるを得なかった。

特開２００６−３４３１５２号公報

上記のように、近年は多方面からの分析が要求されている。例えば、集計対象範囲においても、同一形状の開口の群といっても、形状が複数種類あれば、複数の群になる。同様に特定部品に対応する開口の群にも、リード数が大きく異なる複数のＩＣの種類があれば、そのＩＣの種類に対応した複数の群が対象となる。これらに加え、多項目の検査項目があるので、データ量としては膨大になってくる。つまり、上記のように指定の都度の、測定、統計データ算出、分析に、また、それらの各段階におけるデータの転送に、より多くの時間が必要になってくる。

本発明の目的は、操作者が集計対象範囲等を指定してから検査工程に係る分析に必要な統計データが得られる迄の時間をより短くする技術を提供するものである。

上記目的を達成するために、次のような構成、及びデータの構造とした。
１）検査工程の分析に用いる複数統計データを算出するのに要素となるデータであって、複数種類の統計データ、例えば、基板単位の中途の統計データ（検査工程全体の分析に必要な統計データと同じ種類のデータを基板毎に集計したデータを言う）の他、少なくとも２種類の統計データの算出で共通に使用される複数種類の統計要素、或いは統計データの算出の因数となる統計要素等の中間的な統計要素を、検査項目毎の形状値を受信開始から、集計対象範囲毎に算出して記憶しておく。

そして、集計対象範囲及び検査項目が指定されたとき、記憶されている統計要素を基に、統計データを算出して出力する構成とする。

２）一方、印刷はんだ検査装置は、一般に、基板全体を走査しながらはんだの状態を測定できるので、いわば、集計対象範囲に関わらず、基板の全開口について測定し、その測定値を基に、はんだの体積、面積等の検査項目に応じた形状値を出力できる。したがって、分析装置側で、受信した形状値を予め分析に必要とされる集計対象範囲毎に割り振る。さらに、同一開口でも複数種類の集計対象範囲に属することがあるので、集計対象範囲毎に、上記１）の統計要素を読み出し可能に記憶しておく。そうすることで、分析時に必要な統計要素を速やか、確実に（サーチが容易に）読みだして算出できる。

より具体的には、請求項１に記載の発明は、操作手段と表示手段を含むインターフェース（７）と、検査工程で複数枚の基板のそれぞれに設計上のはんだ箇所である開口に印刷されたはんだの形状を定量的に表す複数の検査項目について測定して得られた形状値を受信し、前記インターフェースにより前記検査項目から選択された検査項目について前記形状値を基に前記検査工程における複数種類の統計データを算出する統計処理部（５）と、前記表示手段に該統計データに基づくグラフ又は数値を表示させる表示制御部（６）と、を備えたはんだ形状分析装置であって、前記開口における前記形状値を順次受信して、前記開口に係る設計情報を基に前記形状値を前記開口の態様或いはその分布に対応した複数種類の集計対象範囲に分けるとともに、前記受信を開始したことを知らせる通知を出力する管理部（２）と、前記検査項目毎に前記検査工程における複数種類の前記統計データを算出するときの要素となるデータであって、基板単位の中途の統計データを含む複数種類の統計要素を、前記通知を受けて算出を開始する手段を有し、順次、受信した前記形状値を基に前記集計対象範囲で前記複数の検査項目毎に前記複数の統計要素を算出する中間データ演算部（３）と、算出された前記複数の検査項目毎の前記複数の統計要素を前記集計対象範囲毎に読み出し可能に記憶する記憶部（４）と、を有し、前記統計処理部は、前記検査工程に係る前記形状値の受信を終了後に、前記インターフェースにより前記集計対象範囲のいずれかと前記検査項目のいずれかの指定がなされたとき、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程における前記統計データを算出することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は請求項１に記載の発明において、前記複数種類の統計データは、前記検査項目毎における、同じ形状値を示す開口の数を示すヒストグラム、前記ヒストグラムに対する統計的分布を示す統計値、又は規格に対する形状値のばらつきを示す工程能力指数、のいずれかもしくはそれらの組合せであり、前記表示制御部は、前記統計処理部によって算出された前記検査工程における前記指定に係る前記統計データの表示、又は、前記中間データ演算手段で算出された前記中途の統計データを読み出してトレンド傾向の表示、のいずれかもしくは双方を行うことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は請求項１又は２に記載の発明において、前記統計要素には、前記基板単位の中途の統計データの他、少なくとも２種類の前記統計データの算出で共通に使用される複数種類のパラメータ或いは前記統計データの算出の因数となるパラメータのいずれか或いはそれらの双方を含むことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は請求項３に記載の発明において、前記開口の態様或いはその分布に対応した複数の集計対象範囲は、特定部品を搭載するための開口の第１の集合、一つの基板全体における開口数である第２の集合及び同一形状の開口の第３の集合であり、前記中間データ演算部は、前記基板毎に、前記第１の集合、前記第２の集合、及び前記第３の集合について、かつ前記複数の検査項目毎に、前記複数の統計要素を算出し、前記統計処理部は、前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程全体の統計データを算出することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は請求項４に記載の発明において、前記はんだ形状を定量的に表す複数の検査項目には、前記開口に印刷されたときのはんだの面積、体積及び高さが含まれ、前記統計要素には、前記基板単位の中途の統計データとしての平均値、ヒストグラム、統計データそのものとなりかつ他の統計データの因数となる標準偏差値、及び形状値の二乗和が含まれ、前記中間データ演算部は、前記面積、体積及び高さについて前記第１の集合、前記第２の集合及び前記第３の集合のそれぞれを統計対象範囲として、前記基板毎に、前記平均値、前記ヒストグラム、前記標準偏差値を算出するとともに、前記各統計対象範囲における前記形状値の二乗和を算出し、前記統計処理部は、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程全体におけるヒストグラム及び平均値を算出するとともに、前記統計要素中の基板毎の前記平均値及び前記二乗和を基に前記検査工程全体における標準偏差値を算出することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、操作手段と表示手段を含むインターフェース（７）と、検査工程で複数枚の基板のそれぞれに設計上のはんだ箇所である開口に印刷されたはんだ形状を表す体積、面積及び高さを含む複数の検査項目について測定した形状値を受信し、前記インターフェースにより前記検査項目から選択された検査項目について前記形状値を基に前記検査工程におけるヒストグラム、標準偏差値及び平均値を含む統計データを集計算出する統計処理部（５）と、前記表示手段に該統計データに基づくグラフ又は数値を表示させる表示制御部（６）と、を備えたはんだ形状分析装置であって、前記開口における前記形状値を順次受信して、前記開口に係る設計情報を基に前記形状値を前記開口の態様或いはその分布に対応した複数の集計対象範囲に分けるとともに、前記受信を開始したことを知らせる通知を出力する管理部（２）と、前記通知を受けて算出を開始し、順次、受信した前記形状値を基に、前記検査項目毎に前記基板毎の、前記ヒストグラム、平均値、前記形状値の合計値及び前記形状値の二乗和を含む統計要素を、前記集計対象範囲毎に算出する中間データ演算部（３）と、算出された前記複数の検査項目毎の前記複数の統計要素を前記複数の集計対象範囲毎に読み出し可能に記憶する記憶部（４）と、を有し、前記統計処理部は、前記検査工程に係る形状値の受信を終了後に、前記インターフェースにより前記集計対象範囲のいずれかと前記検査項目のいずれかの指定がなされたとき、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程におけるヒストグラム及び平均値を算出するとともに、前記統計要素中の基板毎の前記平均値及び前記二乗和を基に前記検査工程における標準偏差値を算出することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、基板上の開口に印刷された複数はんだ箇所のはんだの状態を測定するための測定手段（１１０）と、前記測定手段が出力する測定値を基に前記はんだの形状を定量的に示す検査項目毎の形状値として、順次、出力する印刷はんだ検査装置と、請求項１に記載のはんだ分析装置と、を備え、請求項１に記載の中間データ演算部は、管理部が印刷はんだ検査装置からの形状値の受信を開始ししだい、統計要素の算出を開始することを特徴とする。

本発明によれば、測定された形状値を受信しながら、検査工程全体の分析に必要な統計データの基礎となる統計要素を算出して記憶しておき、操作者から要求があったとき、要求に係る統計要素を読み出して、工程全体の統計データを出力する構成なので、速やかに分析できる。特に、要求内容を変えて多方面から分析する場合に速やかに分析しやすい。

なお、印刷はんだ検査装置等で測定しながら、形状値を出力し、本発明に係る分析装置で受信できる構成であれば、測定から分析までにかかる時間が、測定、測定終了−形状値出力開始、形状値出力終了−統計データ算出等の段階的一連の処理に比べ、短くて済む。

はんだ形状分析装置を含む実施形態の機能・構成を示す図である。 図１における記憶手段のデータの構造を示す図である。 図１における中間データ演算手段における演算データの構造を示す図である。 図１における統計処理部による演算処理内容を説明するための図である。 統計データの表示例の一部を示す図である。 統計データの表示例の他の一部を示す図である。 実施形態における動作の流れを説明するための図である。 印刷はんだ検査装置に係る実施形態の機能・構成を示す図である。

本発明に係る実施形態は、印刷はんだ検査装置で検査して得られたプリント板における開口に印刷されたはんだの形状についてのデータを、はんだ形状分析装置でどのように統計処理するかの技術であるので、はんだ形状分析装置で使用するデータの構造を説明する観点から印刷はんだ検査装置、はんだ形状分析装置の順に説明する。

［印刷はんだ検査装置］
図１の印刷はんだ検査装置１ａ、１ｂは、プリント板を測定して得られた測定値としての形状値等を、それぞれネットワークで接続されたはんだ形状分析装置５０に送る。

印刷はんだ検査装置１ａの一例を図７に示す（以下、印刷はんだ検査装置１ａと印刷はんだ検査装置１ｂとは取り扱うデータが同じなので、前者を代表して説明する。）。図７において、測定手段１１０は、制御手段１４０からの、測定対象とするプリント板１００（以下、「基板１００」と言う。）のレイアウト情報（外形寸法、開口位置）等の情報を受けて、センサを基板１００に対して相対的に移動走査させながら、レイアウトに沿って開口位置におけるはんだの高さ方向の変位を測定する。

測定手段１１０は、いわば、三角測量によるレーザ変位計の例であって、センサは、基板１００に対して不図示の移動機構部によって走査されながらＸ軸又はＹ軸の方向にレーザを照射可能なレーザ光源と、基板１００からの反射光を受光する受光手段からなり、はんだ箇所の変位、つまりはんだ箇所の高さ（Ｚ軸方向）をその印刷はんだ箇所の位置と対応づけて測定する（特開平３−２９１５１２号公報参照）。

形状値生成手段１２０は、測定手段１１０で測定された測定値（一旦、図示しない記憶手段に記憶しておく。）を受けて、フィルタ、はんだブリッジやはんだパターンエッジ等の繊細パターンを識別する感度を示す数々の所定の画像パラメータ値を基に、測定値を各印刷されたはんだ箇所のはんだ量を表す形状値に加工処理する。つまり、形状値生成手段１２０は、はんだ箇所におけるはんだの形状値を表す判定用のデータ（形状値）として体積、面積、高さ、ずれ、高さムラ、幅Ｘ（Ｘ軸方向の幅）、幅Ｙ（Ｙ軸方向の幅）等（以下、「検査項目」と言う。）を演算により求める手段等を有している。

はんだ形状分析装置５０（図１）には、開口毎に、実際に印刷されたはんだの上記演算で求められた形状値が、出力される。この形状値生成手段１２０が はんだ分析装置５０に出力する形状値、つまり、体積、面積、高さ、ずれ、高さムラ、幅Ｘ、幅Ｙを絶対値で示した値でも良いし、例えば、体積、面積、高さ、幅に対して、予め印刷はんだ箇所毎に設計された体積、面積、高さ、幅の設計値に対する比（例：あるはんだ箇所における実測から算出した体積値／当該はんだ箇所における設計値上の体積値）として、設計値で基準化した形状値で出力しても良い。

判定手段１３０は、形状値生成手段１２０からの実測のはんだ箇所に対するはんだの形状値と、予め設計情報記憶手段１４０ａに記憶していた検査項目に対応した許容値を制御手段１４０から受けて比較し、許容値内であれば、そのはんだ箇所の形状値に関して「良」（ＯＫ）と判定し、許容値外であれば「不良」（ＮＧ）と判定し、それを基板１全体の開口について判定する。

判定手段１３０は、開口毎に各種の形状値についての判定結果（ＯＫ，ＮＧのいずれか又は双方）をはんだ形状分析装置５０へ送る。

［はんだ形状分析装置］
図１における実施形態におけるはんだ形状分析装置５０は、上記の印刷はんだ検査装置１ａから体積、面積、高さ、ずれ、高さムラ、幅Ｘ、幅Ｙの各検査項目における形状値を受け、該当する検査工程（同一の複数基板の一連の検査）の統計データ（例えば、ヒストグラム、標準偏差値、平均値、工程能力指数等）を算出し、出力するものである。

そのとき、はんだ形状分析装置５０は、統計データの演算段階が下記（ａ）項、（ｂ）項で示す２段階に構成され、そのときのデータが下記（ｃ）項で示す構造をもって演算処理されていることを特徴としている。
（ａ）［図１の管理部２、中間データ演算部３及び記憶部４の主な機能］
印刷はんだ検査装置１ａが基板１００を測定、検査中に、或いは基板１００毎に測定、検査が終了する毎に、全検査項目についての形状値及び判定結果の受信を開始したことをトリガとして、直ちに統計要素（下記、（ｃ−３）項を参照）の演算を開始する。そして、検査工程に係る全基板１００についての統計要素のデータを算出し終えたとき、その統計要素のデータと、形状値を検査工程に対応付けて、記憶しておく（以上を「第１の演算段階」」と言うことがある。）。

（ｂ）［図１の記憶部４、統計処理部５及び表示制御部６の主な機能］
その後、操作者が分析を希望する指示があったとき、所望の検査工程に係る統計要素のデータを読み出して、検査工程の全体に係る統計データを算出して出力（表示）させる（以上を「第２の演算段階」」と言うことがある。）。

（ｃ）［データの構造］
（ｃ−１）基板１００内で分析対象とする開口には種々の形態、態様がある。例えば、図５Ａのレイアウト表示領域に表示された例に記載されたように、開口の配列の態様に注目すれば、特定部品の例Ａや例Ｂのように集積回路の部品に多数のリードに合わせて配列されるのでその配列を構成する開口群（以下、「特定部品」と言う。）毎に注目して分析する場合、開口の形状の同じものが複数に分類されるのでその形状（以下、「特定形状」と言う。）毎に分析する場合、或いは、基板１００毎に基板１００内の全開口（以下、基板（全開口））と言う。）について分析したい場合、等がある。そこで、管理部２では、基板１００内の開口を、予め操作者の分析希望に応じた開口の対象範囲（以下、「集計対象範囲」と言う。）に仕分けしておく。集計対象範囲には、少なくとも、特定部品、特定形状、基板（全開口）の各範囲がある。特定部品、特定形状には、それぞれ異なった特定部品、異なった特定形状があるので、複数種類の特定部品、複数種類の特定形状があることがある。つまり、一つの開口における形状値は、複数の集計対象範囲での統計要素、統計データの算出に使われることがある。以下、説明では、１つの特定部品、１つの特定形状で代表して説明する。

そして、管理部２は、予め仕分けしておいた開口位置と集計対象範囲を参照して、印刷はんだ検査装置１ａから受信した形状値及び判定結果（その該当開口を特定するための位置情報も併せて受信）を集計対象範囲の各範囲に割り振る。割り振るというのは、上記のように、一つの開口における形状値は、複数の集計対象範囲での統計要素、統計データの算出に使われることがあるためである。

（ｃ−２）中間データ演算部３は、印刷はんだ検査装置１ａから受信した形状値及び判定結果について、受信を開始したことを契機として、予め演算条件記憶部３１に記憶しておいた条件に沿って、集計対象範囲の各範囲毎に、かつ検査項目毎に統計要素を算出し、基板毎の単位で纏め（この１基板毎に纏める単位を「ワークＮｏ」と言う。）て、記憶部４に送る。図２に、統計要素の纏め方を示す。

記憶部４は、図２に示すように、統計要素を集計対象の各範囲毎のデータベースに分けて、かつ検査項目で読み出し可能に記憶する。統計要素を集計対象の各範囲毎のデータベース分けて管理するのは、次の理由による。その一つは、集計対象範囲は、操作者が、分析対象として着目したい開口の範囲である。他の一つは、上記したように一つの開口における形状値が、複数の異なる集計対象範囲で用いられることがあるため、統計要素を、この集計対象範囲毎に区別して管理することが混同もなく、便利である。

例えば、図２で、記憶部４に「特定部品」、「体積」を指定すれば、その指定に係る統計要素をワークＮｏ毎に、或いは全ワークＮｏについて読み出せる。そして「特定部品」に割り振られていた開口が、「特定形状」にも割り振られていたとしても、「特定形状」、「体積」を指定すれば、その指定に係る統計要素をワークＮｏ毎に、全ワークＮｏについて読み出せる構造である。言い換えると、一つの開口が２つの集計対象範囲に跨っていてもても、統計要素や、総計データの算出にあたって、該当する開口の形状値を一々探す必要もなく、間違えることもない。

（ｃ−３）統計要素には、図２に示すように、ワークＮｏ毎の、平均値（図２で「ｘｂａｒ」で示している。以下、同様に平均値を「ｘｂａｒ」と言う。）、ヒストグラム（形状値が同一値を示す開口の数（度数、或いは頻度）をグラフ化したものであるが、この実施形態では、度数或いは頻度も、ヒストグラムと言うことがある。）、設計上の開口位置と実はんだ箇所の位置ずれを示すずれ、その散布図（分布）、標準偏差σ、形状値の二乗和Σｘ^２、工程指数（Ｃｐｋ、Ｃａ、Ｃｐ）がある。Ｃｐ、Ｃｐｋは、いずれも形状値のばらつきの度合いを示す指数である。Ｃａは、平均値が規格平均値に近い度合いを示す指数である。＋又は−のＮＧ率は、全開口数に対する上限の許容値を超えた開口数の割合、又は下限の許容値を下廻った開口数の割合であり、印刷はんだ検査装置１ａからの判定結果を受けて算出する。主な統計要素のワークＮｏ毎の集計、算出方法を図２の下段に示す。

図３には、統計要素のうち、一例として、検査項目を体積、面積、高さ、ずれに絞って、かつ統計要素を標準偏差値、ヒストグラム（散布）、形状値の二乗和に絞って、計算する例を示す。いずれも、開口の集計対象範囲の各範囲毎に算出される。

これらの統計要素は、記憶部４に記憶されるが、記憶部４には、上記の統計要素以外にも、その算出過程で得られた基礎的なデータを記憶している。その基礎的なデータとしては、ワークＮｏ毎の、開口数及び形状値和Σｘがある（いずれもｘｂａｒを算出するときの因数（或いはパラメータ）になるデータである。）。これらは、統計処理部５により検査工程全体の統計データを算出するために用いられる。

（ｃ−４）操作者から分析の指示がなされたとき、統計処理部５が、記憶部５から当該指示に沿った統計要素を読み出して、検査工程全体に係る統計データを算出する。統計データの種類としては、検査工程全体における、ヒストグラム、散布図（分布）、標準偏差σ、工程指数（Ｃｐｋ、Ｃａ、Ｃｐ）、ＮＧ率、最大値、最小値、等がある。図４を基に、その一例を説明する。

図４は、操作者から、集計対象範囲として特定形状、検査項目として面積を指定されて、その特定形状、面積に係る統計要素を読み出して統計データを算出する例である。統計データとしては、ヒストグラム、統計値（ｘｂａｒ、標準偏差、ＮＧ率、最大値、最小値等）、工程能力指数を計算する。なお、図４の最下段の「該当検査項目」欄に記載のように、検査項目によっては、その属性の違いからして適用しない統計データもある。ヒストグラムは、体積、高さ、面積、高さむら、幅Ｘ、幅Ｙの各検査項目で算出されるが、散布図は算出されない。一方、検査項目がずれの場合は、散布図が統計データとして算出され、ヒストグラムは算出されない。また、工程能力指数の算出では、高さむら、ずれの検査項目では、指数Ｃｐｋのみの算出になる。

図４で上段の面積の統計要素と、下段の統計データとの関連を矢印で示している。検査工程の統計データとしてのヒストグラム、散布図、統計値の内、ｘｂａｒ、ＮＧ率、最大値、最小値は、ワークＮｏ毎（基板毎）の統計要素を加算的に集積する態様で求めることができる。また、工程能力指数は、検査工程全体における統計データとして算出した、ｘｂａｒ、標準偏差を因数（或いはパラメータ）として求める。工程能力指数の計算方法は、図２の通りであり、それに検査工程全体のｘｂａｒ、標準偏差を用いて計算すればよい。

一方、検査工程全体における統計データとしての標準偏差は、各ワークＮｏの標準偏差を使っては算出できないので、各ワークＮｏにおける統計要素の二乗和、ｘｂａｒを計算の因数（パラメータ）として用いて、次のように算出する。

次の標準偏差の算出例は、集計対象範囲として、ワークＮｏ（基板の全開口数）を対象としたときのものである。したがって、他の開口対象範囲でも開口の範囲が異なるが、計算方法としては、同様である。
先ず、記憶部４に記憶してある次のデータを読み出す。このとき、ｔを、ｍ枚の基板の検査工程にワークＮｏ（基板）を特定する数値で表す。つまり、１≦ｔ≦ｍである。また、次のΣは、ワークＮｏ内の開口ｊの全数ｐに亘る積算を示す。つまり、１≦ｊ≦ｐである。なお｛ ｝内の計算は中間データ演算部３によるものである。
・開口数；ｎ_ｔ
・平均値；ｘｂａｒ_ｔ｛＝ｓｕｍ_ｔ／ｎ_ｔ＝Σｘ_ｊ（合計）／ｎ_ｔ｝
・ 形状値の和（合計）；ｓｕｍ_ｔ｛＝Σｘ_ｊ｝
・ 形状値の二乗和（合計）；ｓｕｍｓｑ_ｔ｛＝Σｘ_ｊ ^２｝

次に、統計処理部５が検査工程全体（全ワークＮｏ）について、次のようにして標準偏差値を求める。
なお、次のΣは、ワークＮｏがｔ＝１からｍまでの積算を示す。
・ｎ_ａｌｌ＝Σｎ_ｔ
・ｘｂａｒ_ａｌｌ＝１／ｎ_ａｌｌ×Σ（ｘｂａｒ_ｔ×ｎ_ｔ）
・ｓｕｍ_ａｌｌ＝Σｓｕｍ_ｔ
・ｓｕｍｓｑ_ａｌｌ＝Σｓｕｍｓｑ_ｔ

さらに、次の計算をして検査工程全体の標準偏差σ_ａｌｌを求める。
σ_ａｌｌ＝｛（ｓｕｍｓｑ_ａｌｌ−２×ｓｕｍ_ａｌｌ×ｘｂａｒ_ａｌｌ
＋ｎ_ａｌｌ×ｘｂａｒ_ａｌｌ ^２）／（ｎ_ａｌｌ−１）｝^１／２
この式の特徴は、形状値の二乗和と、ｘｂａｒを因数として算出できることである。したがって、統計要素としては、これらの値を用意しておけば、分析時における検査工程全体の標準偏差σ_ａｌｌの算出を早くすることができる。

次に、図１について、図６に示す動作の流れに沿って、個々の構成を説明する。上記の説明と一部重なることがある。

ステップＳ１；上記の［印刷はんだ検査装置］によって測定、検査が行われ、結果として、はんだ形状分析装置５０に、検査項目である体積、面積、高さ、ずれ、高さムラ、幅Ｘ、幅Ｙに係る形状値と、良否判定の結果（例えば，ＮＧ）とを、該当する開口の位置に対応づけて送る（これらのデータを纏めて「検査出力データ」と言うことがある。）。

ステップＳ２；管理部２における設計情報記憶手段２２には、設計された基板１００の開口のレイアウト（開口の位置等の配置情報）記憶されている。また、印刷はんだ検査装置１ａの判定手段１３０が各形状値を判定したときの許容値等が記憶されている。集計対象割振手段２５は、予め、操作者の要求に係る集計対象範囲（例えば、デフォルト値として予め記憶されている）に、レイアウトに係る各開口を仕分けした（割り振った）仕分けデータを記憶しておく。

ステップＳ３；一方、フォルダ２３は、印刷はんだ検査装置１ａからの検査出力データを受信し、一時的に記憶しつつ、中間データ演算部３へ送る。そのとき、集計対象割振手段２５は、上記の仕分けデータと検査出力データとを参照し、それらに含まれる開口位置を基に、当該検査出力データに該当する集計対象範囲を割り振り、中間データ演算部へ知らせる。このとき、一つの検査出力データが２つの集計対象範囲に割り振られることがある。つまり、検査出力データに含まれるある開口における形状値、判定結果が複数の対象範囲に属することがある。

演算指令手段２４は、フォルダ２３が印刷はんだ検査装置１ａからの検査出力データを受信した後、一時記憶し、中間データ演算部３へ送出することを検知して、中間データ演算部３に対して統計要素の算出開始を指示する。

ステップＳ４；中間データ演算部３は、演算開始指示を受けて、集計対象範囲に割り振られた検査出力データについて、上記（ｃ−３）に係る統計要素を、上記（ｃ−１）、（ｃ−２）に記載のように集計対象範囲毎に、検査項目毎に、ワークNo.に、統計要素を算出し（図２を参照）、管理部２の登録手段２６へ送る。

このとき、中間データ演算部３は、個々の開口についての形状値を受ける都度、一つ前までの開口の形状値ついて算出した統計要素を更新するように算出することが好ましい。例えば、算出方法が、ｘｂａｒのように加算的に一つ前の開口までの統計要素に加算的に算出できる統計要素については、形状値を受信する都度、算出すれば、受信終了とともに、算出も終えることができる。一方、標準偏差値や工程能力指数のように加算的に求められない場合は、それらの計算に因数（パラメータ）として用いられるその因数（パラメータ）を、形状値の受信の都度、算出し、標準偏差値や工程能力指数そのものは、そのワークＮｏに係る形状値の受信が完了した都度、纏めて計算するようにしても良い。

上記の、加算的に一つ前の開口までの統計要素に加算的に算出できる統計要素の計算の一例として、ヒストグラム（度数）の場合は、とりうる形状値に対応したメモリのアドレスと、そのアドレスから読み出せるアドレス回数としてのカウンタ値を記憶するメモリ領域とを有する構成としておく。そして、受信した形状値によりそれと同じ値のアドレスをアクセスさせメモリ領域に記憶されている直前のカウンタ値に＋１を加え、その加えた値でメモリ領域のカウンタ値を更新しておくことで、そのカウンタ値が該当するアドレスに相当する形状値の度数になる。つまり加算的に度数を求めることができる。

ステップＳ５；登録手段２６は、中間データ演算部３が算出した統計要素を集計対象範囲毎に分けてデータベース化して記憶部４に記憶させることで、登録する。そのデータベースの構造を図２に示す。登録完了通知を表示制御部６へ送る。（ここまでが、上記ａ）に記載の第１の段階である。）

ステップＳ６，Ｓ７；表示制御部６は、予め図５Ａのような、分析画面（データが表示されていないもの）を記憶しておいて、表示させ、ユーザインターフェース７により、操作者（分析者）から検査工程名（図５Ａのワーク名）、検査項目、集計対象範囲を指定して分析要求があったとき、既に登録完了通知を受けていれば、統計処理部５に統計データの算出を指示する。統計要素の演算が終了していなければ、中間データ演算部３による演算が終了し登録されるまで、分析要求を受けることなく待ち状態を続ける。

ステップＳ８，Ｓ９；統計処理部５は、中間データ演算部３による演算が終了し登録された後に、作者（分析者）からの分析要求に係る検査工程、検査項目、集計対象範囲に係る統計要素を、記憶部４から読み出して、統計データを上記（ｃ−４）に記載のように算出する。一方、統計処理部５は、表示制御部６から各ワークＮｏ毎の統計要素の傾向（トレンド）をみるために、読み出し指示があったときは、それを記憶部４から読み出して、表示制御部６へ送る。各ワークＮｏ毎の統計要素のうち、ワークＮｏ毎の標準偏差値、ｘｂａｒ、ヒストグラム、ＮＧ率、工程能力指数等は各ワークＮｏ毎の傾向を知るのに有力な情報である。

図５Ａは表示手段７１の表示画面の上半分、図５Ｂはその下半分を示す。図５Ａ、図５Ｂは、分析画面の一例を示す。表示制御部６は、画面フォーマット記憶部６１に予め分析画面のフォーマットを記憶しておいて表示し、操作者から操作手段７２を用いて選択的に検査項目、集計対象範囲を指示を受けて、統計処理部４に統計データの算出を指示し、その算出結果を受けて、表示画面の該当する欄に、予め決められた態様で組込んで表示させる。例えば、図５Ａでは、検査工程全体（統計処理部５が算出したもの）のヒストグラム表示領域のヒストグラムのグラフを表示させそのグラフ中に標準偏差値σ、＋３σ、-３σの位置を表示させる。他ＮＧ率、標準偏差値σ、ｘｂａｒ、最大値、最小値等の統計値（数値）等を表示させる。工程能力指数は選択されたものの値を表示させるようにされている。図５Ｂは、トレンド（傾向）を示すグラフ類で、いずれのグラフも横軸をワークＮｏとして、縦軸を各ワークＮｏにおける度数（ヒストグラム）、ｘｂａｒ、ずれｒ、標準偏差σ、工程能力指数（統計要素として記憶部４に記憶されているもの）を表示している例である（ここまでが、上記ｂ）に記載の第１の段階である。）。

上記、実施形態の定量的効果の例として、操作者が分析開始の指示を出してから操作者が分析するために必要な統計データが表示されるまでの時間は、基板を１日２０００枚分析するとすれば、従来技術であれば、約３０×２０００秒かかっていたものが、本実施形態によれば１枚相当の時間、つまり約３０秒で表示させることができる。

上記説明における具体的な実施にあたっては、図１の構成で、中間データ演算部３の一部の機能を、統計処理部５で行うことができる。また、ＣＰＵで双方の機能を持たせることもできる。

上記構成において、管理部２、中間データ演算部３、記憶部４、統計処理部５、及び表示制御部６はＣＰＵ、データを記憶する記憶メモリ、並びにＣＰＵを図６に示すフローで実行させるプログラム及び演算用プログラムを記憶したメモリで構成される。

１ａ、１ｂ 印刷はんだ検査装置
２ 管理部
２２ 設計情報記憶手段、２３ フォルダ、２４ 演算指令手段
２５ 集計対象割振手段、２６ 登録手段
３ 中間データ演算部
３１ 演算条件記憶部
４ 記憶部
５ 統計処理部
６ 表示制御部
６１ 画面フォーマット記憶部、６２ 画面組込手段
７ ユーザインターフェース
７１ 表示手段、７２ 操作手段
１００ プリント板（基板）
１１０ 測定手段
１２０ 形状値生成手段
１３０ 判定手段
１４０ 制御手段、１４０ａ 設計情報記憶手段

Claims (7)

1. 操作手段と表示手段を含むインターフェース（７）と、検査工程で複数枚の基板のそれぞれに設計上のはんだ箇所である開口に印刷されたはんだの形状を定量的に表す複数の検査項目について測定して得られた形状値を受信し、前記インターフェースにより前記検査項目から選択された検査項目について前記形状値を基に前記検査工程における複数種類の統計データを算出する統計処理部（５）と、前記表示手段に該統計データに基づくグラフ又は数値を表示させる表示制御部（６）と、を備えたはんだ形状分析装置であって、
   前記開口における前記形状値を順次受信して、前記開口に係る設計情報を基に前記形状値を前記開口の態様或いはその分布に対応した複数種類の集計対象範囲に分けるとともに、前記受信を開始したことを知らせる通知を出力する管理部（２）と、
   前記検査項目毎に前記検査工程における複数種類の前記統計データを算出するときの要素となるデータであって、基板単位の中途の統計データを含む複数種類の統計要素を、前記通知を受けて算出を開始する手段を有し、順次、受信した前記形状値を基に前記集計対象範囲で前記複数の検査項目毎に前記複数の統計要素を算出する中間データ演算部（３）と、
   算出された前記複数の検査項目毎の前記複数の統計要素を前記集計対象範囲毎に読み出し可能に記憶する記憶部（４）と、を有し、
   前記統計処理部は、前記検査工程に係る前記形状値の受信を終了後に、前記インターフェースにより前記集計対象範囲のいずれかと前記検査項目のいずれかの指定がなされたとき、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程における前記統計データを算出することを特徴とするはんだ形状分析装置。
2. 前記複数種類の統計データは、前記検査項目毎における、同じ形状値を示す開口の数を示すヒストグラム、前記ヒストグラムに対する統計的分布を示す統計値、又は規格に対する形状値のばらつきを示す工程能力指数、のいずれかもしくはそれらの組合せであり、
   前記表示制御部は、前記統計処理部によって算出された前記検査工程における前記指定に係る前記統計データの表示、又は、前記中間データ演算手段で算出された前記中途の統計データを読み出してトレンド傾向の表示、のいずれかもしくは双方を行うことを特徴とする請求項１に記載のはんだ形状分析装置。
3. 前記統計要素には、前記基板単位の中途の統計データの他、少なくとも２種類の前記統計データの算出で共通に使用される複数種類のパラメータ或いは前記統計データの算出の因数となるパラメータのいずれか或いはそれらの双方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のはんだ形状分析装置。
4. 前記開口の態様或いはその分布に対応した複数の集計対象範囲は、特定部品を搭載するための開口の第１の集合、一つの基板全体における開口数である第２の集合及び同一形状の開口の第３の集合であり、
   前記中間データ演算部は、前記基板毎に、前記第１の集合、前記第２の集合、及び前記第３の集合について、かつ前記複数の検査項目毎に、前記複数の統計要素を算出し、
   前記統計処理部は、前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程全体の統計データを算出することを特徴とする請求項３に記載のはんだ形状分析装置。
5. 前記はんだ形状を定量的に表す複数の検査項目には、前記開口に印刷されたときのはんだの面積、体積及び高さが含まれ、
   前記統計要素には、前記基板単位の中途の統計データとしての平均値、ヒストグラム、統計データそのものとなりかつ他の統計データの因数となる標準偏差値、及び形状値の二乗和が含まれ、
   前記中間データ演算部は、前記面積、体積及び高さについて前記第１の集合、前記第２の集合及び前記第３の集合のそれぞれを統計対象範囲として、前記基板毎に、前記平均値、前記ヒストグラム、前記標準偏差値を算出するとともに、前記各統計対象範囲における前記形状値の二乗和を算出し、
   前記統計処理部は、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程全体におけるヒストグラム及び平均値を算出するとともに、前記統計要素中の基板毎の前記平均値及び前記二乗和を基に前記検査工程全体における標準偏差値を算出することを特徴とする請求項４に記載のはんだ形状分析装置。
6. 操作手段と表示手段を含むインターフェース（７）と、検査工程で複数枚の基板のそれぞれに設計上のはんだ箇所である開口に印刷されたはんだ形状を表す体積、面積及び高さを含む複数の検査項目について測定した形状値を受信し、前記インターフェースにより前記検査項目から選択された検査項目について前記形状値を基に前記検査工程におけるヒストグラム、標準偏差値及び平均値を含む統計データを集計算出する統計処理部（５）と、前記表示手段に該統計データに基づくグラフ又は数値を表示させる表示制御部（６）と、を備えたはんだ形状分析装置であって、
   前記開口における前記形状値を順次受信して、前記開口に係る設計情報を基に前記形状値を前記開口の態様或いはその分布に対応した複数の集計対象範囲に分けるとともに、前記受信を開始したことを知らせる通知を出力する管理部（２）と、
   前記通知を受けて算出を開始し、順次、受信した前記形状値を基に、前記検査項目毎に前記基板毎の、前記ヒストグラム、平均値、前記形状値の合計値及び前記形状値の二乗和を含む統計要素を、前記集計対象範囲毎に算出する中間データ演算部（３）と、
   算出された前記複数の検査項目毎の前記複数の統計要素を前記複数の集計対象範囲毎に読み出し可能に記憶する記憶部（４）と、を有し、
   前記統計処理部は、前記検査工程に係る形状値の受信を終了後に、前記インターフェースにより前記集計対象範囲のいずれかと前記検査項目のいずれかの指定がなされたとき、前記記憶手段から前記指定に係る前記統計要素を読み出して、前記検査工程におけるヒストグラム及び平均値を算出するとともに、前記統計要素中の基板毎の前記平均値及び前記二乗和を基に前記検査工程における標準偏差値を算出することを特徴とするはんだ形状分析装置。
7. 基板上の開口に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定するための測定手段（１１０）と、前記測定手段が出力する測定値を基に前記はんだの形状を定量的に示す検査項目毎の形状値として、順次、出力する印刷はんだ検査装置と、
   請求項１に記載のはんだ分析装置と、を備え、
   請求項１に記載の中間データ演算部は、管理部が印刷はんだ検査装置からの形状値の受信を開始ししだい、統計要素の算出を開始することを特徴とするはんだ検査工程分析装置。

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