JP5776605B2 - 基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システムおよび分析作業の支援方法 - Google Patents
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/083—Quality monitoring using results from monitoring devices, e.g. feedback loops
Description
たとえば、部品単位での表示により視覚情報が表示されている箇所を確認した後に、その視覚情報が設定されている部品を中心にした電極単位での表示に切り替えて、先の視覚情報がどの電極に適用されているのかを確認するなど、詳細な分析をすることができる。
上記の配列によれば、特定の個片で過検出が頻発した場合には、2次元マップ画像における視覚情報の分布状態から、その過検出が生じた個片や構成要素を容易に特定することが可能になるので、速やかに検査基準を見直すことができる。
この品質管理システムが導入される生産現場には、はんだ印刷、部品実装、リフローの各工程を含む基板生産ラインと、生産された基板を所定の電子機器の筐体に組み込む組立ラインとが含まれる。品質管理システムには、データ管理用サーバ1,分析用端末装置2,自動外観検査装置3,目視検査用端末装置4,後工程端末装置5などが設けられる。データ管理用サーバ1以外の装置は、クライアントとしてLAN回線6を介してサーバ1に接続される。
なお、クライアントの装置は、いずれも1台には限らず、複数台の装置をLAN回線6に接続してもよい。
また分析用端末装置2には、一連の検査で検出された不良や過検出の原因を分析する作業や、その原因を解消するための作業を支援するためのシステムが組み込まれる。
データ管理用サーバ1には、基板設計情報記憶部11,検査基準記憶部12,生産情報記憶部13,検査結果記憶部14,分析結果記憶部15などが含まれる。これらの記憶部11〜15は、いずれも、複数のファイルを含むデータベースである。
検査に使用された画像も、部品毎に切り出されて、基板ID−個片番号−部品番号の組み合わせを含むファイル名の画像ファイルとして保存される。
カラーマップの表示の更新に係る指定操作の内容は、情報入力部21やマップ生成部22に渡されて、各部の機能により、カラーマップの表示が指定された内容に応じたものに更新される。また、分析処理により得た結論は、保存処理部15からデータ管理用サーバ1に送信されて、分析結果記憶部15に格納される。
一方、自動外観検査で不良と判定されたが目視検査では良と判定された構成要素は、「過検出」であると認定されて、黄色で表される、自動外観検査で不良と判定された後に目視検査でも不良と判定された部品は、「実不良」(本当に不良であったという意味)であると認定されて、赤色で表される。
まず、図6は、分析用端末装置2におけるカラーマップの表示例を示す。なお、図6および以後のカラーマップを例示する各図では、赤および黄色の色彩をパターン塗りに置き換えて示す。
ステップS2では、データ管理用サーバ1にアクセスして、指定された基板群に対応する生産情報および基板設計情報を取得する。各情報は、分析用端末装置2内のメモリに保存されて、以後の処理に使用される。
続いて、ステップS7では、i番目の基板の基板IDによりデータ管理サーバ1にアクセスして、当該基板の検査結果情報を取得する。この検査結果情報も、分析用端末装置2のメモリ内に一時保存される。
ステップS10では、図5に示した定義に基づき、読み出された情報の内容に応じた表示色を決定し、その色彩をマップ内の座標(i,j)のセルに設定する。
以下も同様の処理を続け、全ての基板に対する処理が終了すると(ステップS13が「YES」)、ステップS15に進み、完成したカラーマップを表示する。
なお、事例1〜4では、個片に分割されていない基板を対象としたカラーマップを示し、事例5で個片に分離される基板を対象としたカラーマップを示す。また、以下では、部品種や部品を、それぞれの部品種コードや部品番号を参照符号のように用いて、「部品種SOP123」「部品IC1」のように記載する。
この事例では、部品実装工程において、部品種RES103の部品がマウンタのフィーダに補充された際に、登録されている色彩とは異なる色彩の部品が補充された。このため、その補充後の基板に対する自動外観検査では、部品種RES103の部品が誤っているという不良判定が多発した。
この後、分析担当者が、色違いの部品も良と判定されるように、部品種RESの検査基準を修正し、その修正が検査プログラムやライブラリデータに反映されると、以後は部品種RESにおいて同様の理由で過検出が生じることはなくなり、自動外観検査の精度を高めることができる。
この事例では、部品種TR2233での部品のずれ検査における判定用の基準値が妥当でなかったために、生産開始直後から自動外観検査において不良の判定が多発し、目視検査の検査員の負荷が大きくなった。このため、検査員は、部品種TR2233の部品の中に不良とすべき部品があったのを見逃して、良の判定をしてしまった。
分析担当者は、画像から各部品の位置ずれ量に問題がないことを確認すると、読み出された計測値の分布範囲に基づき判定用の基準値の値を見直し、これを修正する作業を行う。この修正がデータ管理用サーバ1に送信されて、対応する検査プログラムやライブラリデータが更新されると、以後に部品種TR2233で同様の理由により過検出が生じることはなくなり、検査員の負荷を削減することができる。
この種の過検出を放置すると、やがて実不良が生じるようになるが、分析担当者は、部品TR2に対する自動外観検査で不良判定が生じた検査項目を詳細にチェックすることによって、過検出の原因を特定し、対応することができる。
この事例では、部品実装工程でマウンタのノズルが消耗したために、部品種SOP294の部品の吸着が不十分になって当該部品の位置ずれ量が大きくなり、部品のずれ検査で不良と判定される頻度が高くなった。一方、部品種RES103では、実際の部品のずれ量は小さいが、部品検出用のパラメータが妥当でなかったために、計測データの誤差が大きくなり、部品のずれ検査で不良と判定される頻度が高くなった。
図12は、この事例4で生じている現象を模式的に示す。
この事例では、基板上のあるIC部品(部品種SOP8273に属する部品IC1)が接続される複数のランドの中の1つ(端子番号2に対応)が、基板の設計上の理由で他のランドより短くなった。このため、図12(2)に示すように、この短めのランドに対する電極(端子番号2)と当該ランドとの間に形成されるフィレットは、他の電極とランドとの間に形成されるフィレットとは異なる形状になり、はんだ検査で不良と判定される頻度が高くなった。
この事例5では、2つの個片に切り分けられる構成の基板が対象となる。図14は、この対象の基板の構成の模式図であって、図14(1)は当該基板を上方から見た状態を示し、図14(2)は当該基板を側方から見た状態を示す。各図ともに、個片間の境界線を点線で示す。
図14(1)に示すように、各個片に含まれる部品の種類やレイアウトは同一であるが、切り離される前の基板では、個片1の右端に位置する部品CN1と個片2の左端に位置する部品R4とが、境界線を挟んで間近に位置する関係になっている。
一方、個片1の部品R4の隣には部品CN1は存在しないので、画像の明度は良好であり、上記のような問題は生じていない。
図14に示した事情により、個片2の部品R4では、生産の開始直後から過検出が多発し、その多発状態が持続しているが、個片1の部品R4では異常は全く生じていない。また、各個片1,2には、部品R4と同一種の部品R1が存在するが、この部品R1についても、個片1において単発的な実不良が1回生じているのみで、その他の結果は良好である。
修正が完了すると、以後は、個片2の部品R4に対しても正しい計測データが得られるようになり、同様の理由により過検出が生じることはなくなる。
また、同じ基板に実装されている同一種の部品に同様の傾向の過検出が生じているかどうかも、容易に確認することができるので、部品種全体に共通する問題があるのか、特定の部品のみに問題が生じているのかを判別することも容易になり、その判別結果に基づき、過検出が生じた原因を速やかに特定することができる。
なお、目視検査やICTによる検査で不良が検出された基板は、後工程に流されることなく回収されるので、その後に判定結果が変動することはない。
2 分析用端末装置
3 自動外観検査装置
4 目視検査用端末装置
5 後工程端末装置
11 基板設計情報記憶部
12 検査基準記憶部
13 生産情報記憶部
14 検査結果記憶部
21 情報入力部
22 マップ生成部
23 GUI制御部
MP,MP1〜MP6 カラーマップ
Claims (8)
- 部品実装基板に対する検査結果の分析作業を支援するための情報を表示するシステムであって、
部品実装基板の生産工程において基板上の複数の構成要素に対して実施された自動外観検査の結果を、検査対象の構成要素および基板ならびに当該基板の生産順序を特定可能な形態の情報として入力すると共に、少なくとも自動外観検査で不良と判定された構成要素に対する自動外観検査以外の方法による良否の確認結果を、その確認対象の構成要素および基板を特定可能な形態の情報として入力する情報入力手段と、
前記自動外観検査の対象となった複数枚の基板につき情報入力手段により入力された情報を用いて、基板内の自動外観検査の対象となった構成要素の識別情報を配列した第1軸と、各基板の識別情報を生産順に配列した第2軸とを設定して、自動外観検査の結果と自動外観検査以外の方法による確認結果との関係から求めた結論を表す少なくとも1種類の視覚情報を各軸の配列に対応づけて分布させた構成の2次元マップ画像を生成するマップ画像生成手段と、
前記マップ画像生成手段により生成された2次元マップ画像をモニタ装置に表示する表示制御手段とを具備する、基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。 - 前記マップ画像生成手段は、自動外観検査で不良と判定された構成要素を、その不良判定を確定するという結論を表す第1の視覚情報と、不良判定を取り消して良と判定するという結論を表す第2の視覚情報とのいずれかにより表すこととして、前記第1軸と第2軸とによる2次元エリア内の各視覚情報が適用される箇所にそれぞれ対応する視覚情報を配置する、請求項1に記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。
- 前記マップ画像生成手段は、さらに、前記自動外観検査で良と判定された構成要素の当該判定を取り消して不良と判定するという結論を表す第3の視覚情報を表すこととして、前記2次元エリア内の第3の視覚情報が適用される箇所に当該第3の視覚情報を配置する、請求項2に記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。
- 前記マップ画像生成手段は、色彩を視覚情報として、前記第1および第2の各軸による2次元エリア内の各視覚情報が適用される箇所が当該視覚情報を表す色彩により着色された2次元マップ画像を生成する、請求項1〜3のいずれかに記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。
- 前記マップ画像生成手段は、第1軸について、部品を構成要素の最小単位とする設定と部品内の電極を構成要素の最小単位とする設定とのいずれかを選択する操作を受け付けて、受け付けた操作による選択に基づき第1軸の配列を設定する、請求項1〜4のいずれかに記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。
- 前記マップ画像生成手段は、第1軸における構成要素を基板内の個片毎にまとめて配列する、請求項5に記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。
- 前記情報入力手段は、前記自動外観検査における計測の際に得た構成要素毎の計測データと、当該計測データの適正値としてあらかじめ定められた数値とをさらに入力し、
前記マップ画像生成手段は、前記第1軸の構成要素と第2軸の基板との組み合わせ毎に、その組み合わせにつき前記情報入力手段が入力した計測データおよび前記適正値に基づき、当該計測データの前記適正値に対する高低の度合いを色彩または濃淡の強度により示した計測データ視覚情報を設定し、この計測データ視覚情報を前記自動検査の結果とその他の方法による確認結果との関係から求めた結論を表す視覚情報とともに分布させた2次元マップ画像を生成する、請求項1〜6のいずれかに記載された基板検査結果の分析作業支援用の情報表示システム。 - 部品実装基板に対する検査結果の分析作業を支援する方法であって、
部品実装基板の生産工程において基板上の複数の構成要素に対して実施された自動外観検査の結果を、検査対象の構成要素および基板ならびに当該基板の生産順序を特定可能な形態の情報として入力する第1の情報入力ステップと、
少なくとも自動外観検査で不良と判定された構成要素に対する自動外観検査以外の方法による良否の確認結果を、その確認対象の構成要素および基板を特定可能な形態の情報として入力する第2の情報入力ステップと、
前記自動外観検査において同一の検査基準が適用された複数枚の基板につき第1および第2の情報入力ステップで入力された情報を用いて、基板内の自動外観検査の対象となった構成要素の識別情報を配列した第1軸と、各基板の識別情報を生産順に配列した第2軸とを設定して、自動外観検査の結果と自動外観検査以外の方法による確認結果との関係から求めた結論を表す少なくとも1種類の視覚情報を各軸の配列に対応づけて分布させた構成の2次元マップ画像を生成するマップ画像生成ステップと、
前記2次元マップ画像をモニタ装置に表示する表示ステップとを、
実行することを特徴とする基板検査結果の分析作業の支援方法。
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