JPH1164235A - 実装部品自動検査システムおよび実装部品検査基準設定装置および実装部品検査基準設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最適な検査基準を自動的に設定する。 【解決手段】 自動検査結果データ記憶部１に実装部品
自動検査装置２０で予め設定された任意の検査基準に基
づいて得た自動検査結果データを記憶し、正解データ記
憶部２に目視検査により得た正解データを記憶し、演算
解析部６は自動検査結果データから所定の特徴量を抽出
してその特徴量の統計的解析により新たな検査基準値を
求め、判定部５はこの新たな検査基準値に基づいて実装
部品自動検査装置２０と全く同一の検査項目について判
定のシミュレーションを行う。そして、演算解析部６は
正解データによる実装品質と判定のシミュレーションに
よる実装品質を比較して、検査品質が目標値に達したな
ら実装部品自動検査装置２０の検査基準をこの新たな検
査基準により更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリント配
線基板（以下、単に「基板」と言う）に実装された電子
部品のはんだ付けの良否を自動的に検査する実装部品自
動検査システムに関し、特に、実装部品自動検査装置で
実装部品の実装品質を検査するときに用いる検査基準を
設定するための実装部品検査基準設定装置および実装部
品検査基準設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、検査対象基板上の実装部品の実装
品質を検査するために、目視による検査が行われてい
る。ところが目視検査では、検査に時間がかかると共に
検査ミスが発生しやすい。また、検査結果も検査するも
のによりまちまちで、検査処理能力にも限界があった。
そこで、特許第２５７０２３９号広報には、予め設定さ
れた検査基準に基づいて検査対象基板上の実装部品の実
装品質を自動的に検査する実装部品自動検査装置が提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の実装部品自
動検査装置では、検査対象基板上の各実装部品の検査基
準を設定するときは人手によって入力するようになって
いる。しかしながら、１個の実装部品の形状や寸法によ
って検査項目が３０〜５０あり、検査対象基板上の１つ
１つの検査項目の検査基準を人手するには多大な労力と
時間がかかる問題点がある。また、入力ミスの発生が避
けられず、検査の正答性を大きく左右する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、実装部品自動検査装置で検査対象基板上
の実装部品の実装品質を検査するときに用いる検査基準
を設定する実装部品検査基準設定装置において、前記実
装部品自動検査装置で任意の初期検査基準に基づいて前
記実装部品を検査して得た自動検査結果データを記憶す
る第１記憶手段と、前記実装部品を精密に検査して得た
正解データを記憶する第２記憶手段と、前記実装部品の
各部品類に対して少なくとも初期検査基準を含むライブ
ラリデータを記憶する第３記憶手段と、前記実装部品の
部品類を与えたときにその部品類に対するライブラリデ
ータを割り出すための変換テーブルを記憶する第４記憶
手段と、前記実装部品自動検査装置と同一の判定結果を
得る機能を有し、前記自動検査結果データと前記正解デ
ータと前記ライブラリデータとを基に判定動作を行って
判定結果データを得る判定手段と、前記自動検査結果デ
ータと前記正解データと前記ライブラリデータと前記判
定結果データとから前記実装部品の検査部位毎の特徴量
を抽出し、この特徴量を統計解析し、この統計解析の結
果を評価し、この評価に基づいて実装部品の検査基準を
設定し、かつ前記正解データと前記自動検査結果データ
または前記判定結果データとを対応づけて検査品質を計
算および評価する機能を有する演算解析部とを具備した
ことを特徴とする実装部品検査基準設定装置を提供す
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。図１は、本発明の実装部
品自動検査システムのブロック図である。この実装部品
自動検査システム１００は、実装部品自動検査装置２０
と、実装部品検査基準設定装置５０とを具備した構成で
ある。

【０００６】前記実装部品自動検査装置２０は、予め設
定された検査基準に基づいて検査対象基板上の実装部品
の実装品質を自動的に検査する。前記実装部品検査基準
設定装置５０は、自動検査結果データ記憶部１と、正解
データ記憶部２と、部品ライブラリ記憶部３と、変換テ
ーブル記憶部４と、判定部５と、演算解析部６と、一時
記憶部７と、制御部８と、前記各部を相互に接続するバ
ス９を具備した構成である。

【０００７】前記自動検査結果データ記憶部１は、前記
実装部品自動検査装置２０で予め設定された任意の検査
基準に基づいて実装部品の実装品質を自動的に検査して
得たデータ（以下、自動検査結果データと言う）を記憶
する。前記正解データ記憶部２は、目視により実装部品
の実装品質を検査して得たデータ（以下、正解データと
言う）を記憶する。なお、この目視検査では、実装部品
の実装品質を一度だけ時間をかけて精密に得ることによ
り、真のはんだ付け良否の情報が得られる。

【０００８】前記部品ライブラリ記憶部３は、実装部品
の形状、寸法、検査部位および検査基準などの検査情報
を各部品分類別に記憶する。なお、ここでは、検査基準
としは望ましい値が設定されなくともよい。前記変換テ
ーブル記憶部４は、部品型式名が与えられたときに前記
部品ライブラリ記憶部３からその部品の検査情報を割り
出すための変換テーブルを記憶する。

【０００９】前記判定部５は、前記実装部品自動検査装
置２０と全く同一の検査項目について判定のシミュレー
ションを行う。前記演算解析部６は、前記自動検査結果
データから各検査部位毎の判定基準の各項目に対応した
特徴量を抽出する機能と、前記特徴量の統計的解析を実
行する機能と、前記統計的解析の結果を基に各判定項目
の検査基準値を計算により設定する機能と、前記判定部
５で判定された結果と前記正解データを比較して検査品
質を計算する機能と備えている。

【００１０】前記一時メモリ７は、前記制御部８によっ
て制御され、データを一時的に保存できるＲＡＭなどに
より構成される。前記バス９は、上記各部を相互に接続
するので、各データは前記制御部８の指令によりどのブ
ロックにも移動や複写が可能な状態にある。前記自動検
査結果データは、前記実装部品自動検査装置２０が出力
した判定結果と各判定項目毎の測定値または特徴量を演
算できる生のデータである。まず、一般的には、この自
動検査結果データの判定結果部分のデータを前記演算解
析部６で抽出し、一時メモリ７に保存する。これと前記
正解データを再び演算解析部６に送り、比較することに
よって、結果の一致、不一致が判明する。この結果を一
時メモリ７に保存し、この値を基に検査品質が計算でき
る。

【００１１】検査品質は、一般に、結果が一致した部分
を除いた残りの部分のうち、正解は良品であるところを
前記実装部品自動検査装置２０が不良品とした部分であ
り、これを虚報と呼び、その割合を虚報率で示す。一
方、不一致の部分は、正解は不良品であるところを前記
実装部品自動検査装置２０が良品とした部分であり、こ
れを見逃しと呼び、その割合を見逃し率で示す。一般的
に、見逃し率は０（zero）％であるべきである。

【００１２】検査品質に満足できない場合は、検査基準
を変更する。このとき、前記自動検査結果データを読み
出し、検査した対象部品形式名を抽出し、前記変換テー
ブル記憶部４に記憶されている変換テーブルの中からこ
の部品と対応する部品ライブラリ名を抽出して、前記一
時メモリ７に記憶する。また、その部品ライブラリのデ
ータを前記一時メモリ７に複写する。

【００１３】次に、この部品ライブラリ名と一致する部
分データを自動検査結果データから抽出し、前記一時メ
モリ７に複写する。この部分データとこれに対応する正
解データを抽出し、前記一時メモリ７に保存する。この
対応の取れた部分データを前記演算解析部６に送り各検
査部位に判定のアルゴリズムの順で全判定項目に対応し
て測定値を抽出または特徴量を演算した値（以下、単に
「測定値」と言う）を求める。この測定値を統計解析し
て正解をより良く分類できる判定項目を抽出する。正解
をあまり良く分類できない判定項目は判定に用いないよ
うにする。判定に用いる項目について、統計解析データ
とその判定項目の特性に応じて、検査基準値を計算す
る。このようにして、全ての検査項目について判定に用
いる項目の検査基準値を求める。

【００１４】この一連の作業を対象基板の検査部品に対
応した全ての部品ライブラリ名に対して実行すると、前
記一時メモリ７に新しい検査基準を含む部品ライブラリ
データが完成する。この新しい検査基準と前記自動検査
結果データを前記判定部５に再度送り、新しい判定結果
を出力させ、その結果を前記一時メモリ７に保存する。

【００１５】上記新しい判定結果を前記演算解析部６に
送り、検査品質を求め、その結果が満足できなければ、
検査基準計算式を変更して再度全項目の判定基準値を求
めるステップから繰り返す。なお、結果が満足できる場
合は、前記一時メモリ７にある新しい検査基準を部品ラ
イブラリに上書き等により更新する。以下、本発明の検
査基準自動設定方法を図２のフローチャートを用いて詳
細に説明する。

【００１６】ステップＳ１では、前記実装部品自動検査
装置２０で取得した前記自動検査結果データと、目視検
査で取得した正解データとを読み込む。これらのデータ
は、全検査対象部品の部品形式名と全検査部位の全検査
項目の測定値または特徴量を計算可能な生のデータを含
む。ステップＳ２では、上記データから部品形式名など
を抽出してデータに含まれる部品を、例えば１６ピンＳ
ＯＰや２０８ピンＱＦＰなどのように、外形や寸法に基
づいて分類する。

【００１７】ステップＳ３では、上記分類が対応するラ
イブラリ名を取得すると共に、その部品ライブラリ名に
対応するライブラリデータを読み込む。ライブラリデー
タには、部品の外形、寸法と共に検査基準が記録されて
いる。ステップＳ４では、前記自動検査結果データと前
記正解データの１つ目の検査項目の測定値の平均値や、
標準偏差や、最大値、最小値や、メジアンや、四分偏差
などの特徴を抽出する。

【００１８】ステップＳ５では、上記測定値の特徴のヒ
ストグラムなどを作成して分布評価を行う。図３に、あ
る部品の正解データが「 良品」( 以下、ＯＫと言う）と
「不良」（以下、ＮＧと言う）の場合の測定値のヒスト
グラムを示す。部品がＯＫのときのメジアンＭ２と部品
がＮＧのときのメジアンがＭ１によりメジアンの差Ｄｍ
＝２００を求めることができる。

【００１９】例えば、メジアンの差Ｄｍ＞１００のとき
に、この判定項目を有効とした場合、次のステップＳ６
で検査基準を設定する対象の判定項目として記録する。
一方、メジアンの差Ｄｍ＝５０であった場合は、メジア
ンの差が小さく、分布を分離することが困難なため、こ
の項目を対象外項目として記録する。ステップＳ６で
は、項目を選択可能か否かを判定する。項目を選択可能
ならステップＳ７に進み、項目を選択可能でないなら上
記ステップＳ４に戻る。

【００２０】ステップＳ７では、その項目の検査基準値
を求める。なお、検査基準値を求めるためには、予め複
数の手順式を用意する。図３のヒストグラムの場合は、
例えば、次式のようにメジアンＭ１，Ｍ２の平均値を検
査基準値Ｊｐとする。 Ｊｐ＝（Ｍ１＋Ｍ２）×１／２ または、次式のようにメジアンＭ１，Ｍ２の平均値とメ
ジアンＭ２の平均値を検査基準値Ｊｐとする。

【００２１】 Ｊｐ＝｛（Ｍ１＋Ｍ２）×（１／２）＋Ｍ２｝×１／２ ステップＳ８では、全ての項目の検査基準値を求めたか
否かを判定する。全ての項目の検査基準値を求めたなら
ステップＳ９に進む。検査基準値を求める項目が残って
いるなら上記ステップＳ４に戻り、新たな項目に対して
ステップＳ４〜ステップＳ８を繰り返す。

【００２２】ステップＳ９では、上記ステップＳ７で求
めた検査基準値を用いて前記実装部品自動検査装置２０
と全く同一の項目について判定部５により判定シミュレ
ーションを実施して新たな判定結果を取得する。そし
て、この新たな判定結果から検査品質を求める。ステッ
プＳ１０では、検査品質が予め定義した目標値に達成し
たか否かを判定する。検査品質が予め定義した目標値に
達成したならステップＳ１２に進む。検査品質が予め定
義した目標値に達成していないたならステップＳ１１に
進む。

【００２３】ステップＳ１１では、検査基準値を求める
ために用いる特徴を変更する。そして、上記ステップＳ
５に戻って上記ステップＳ１０まで繰り返す。ステップ
Ｓ１２では、部品ライブラリに記録されている検査基準
を上記ステップＳ９で求めた検査基準値により更新す
る。上記では、目視検査により正解データを取得するよ
うに説明したが、接触式試験などにより正解データを取
得するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、自動
検査結果データと正解データを用いて目標とする高い検
査品質を実現するための設定値を自動的に得ることがで
きるようになる。このため、検査基準を人手で設定する
必要がなくなるから多大な労力と時間を節約できること
となる。また、入力ミスが発生しなくなり、検査の正答
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実装部品自動検査システムのブロック
図である。

【図２】本発明の実装部品検査基準設定方法のフローチ
ャートである。

【図３】測定値のヒストグラムの例示図である。

【符号の説明】

１００ 実装部品自動検査システム ２０ 実装部品自動検査装置 ５０ 実装部品検査基準設定装置 １ 自動検査結果データ記憶部 ２ 正解データ記憶部 ３ 部品ライブラリ記憶部 ４ 変換テーブル記憶部 ５ 判定部 ６ 演算解析部 ７ 一時記憶部 ８ 制御部 ９ バス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装部品自動検査装置で検査対象基板上
   の実装部品の実装品質を検査するときに用いる検査基準
   を設定する実装部品検査基準設定装置において、 前記実装部品自動検査装置で任意の初期検査基準に基づ
   いて前記実装部品を検査して得た自動検査結果データを
   記憶する第１記憶手段と、 前記実装部品を精密に検査して得た正解データを記憶す
   る第２記憶手段と、 前記実装部品の各部品類に対して少なくとも初期検査基
   準を含むライブラリデータを記憶する第３記憶手段と、 前記実装部品の部品類を与えたときにその部品類に対す
   るライブラリデータを割り出すための変換テーブルを記
   憶する第４記憶手段と、 前記実装部品自動検査装置と同一の判定結果を得る機能
   を有し、前記自動検査結果データと前記正解データと前
   記ライブラリデータとを基に判定動作を行って判定結果
   データを得る判定手段と、 前記自動検査結果データと前記正解データと前記ライブ
   ラリデータと前記判定結果データとから前記実装部品の
   検査部位毎の特徴量を抽出し、この特徴量を統計解析
   し、この統計解析の結果を評価し、この評価に基づいて
   実装部品の検査基準を設定し、かつ前記正解データと前
   記自動検査結果データまたは前記判定結果データとを対
   応づけて検査品質を計算および評価する機能を有する演
   算解析部とを具備したことを特徴とする実装部品検査基
   準設定装置。
2. 【請求項２】 設定された検査基準に基づいて検査対象
   基板上の実装部品の実装品質を自動的に検査する実装部
   品自動検査装置と、請求項１に記載の実装部品検査基準
   設定装置とを具備し、その実装部品検査基準設定装置に
   より前記実装部品自動検査装置での検査基準を設定する
   ことを特徴とする実装部品自動検査システム。
3. 【請求項３】 実装部品自動検査装置で検査対象基板上
   の実装部品の実装品質を検査するときに用いる検査基準
   を設定する実装部品検査基準設定方法において、 前記実装部品自動検査装置で任意の初期検査基準に基づ
   いて前記実装部品を検査して得た自動検査結果データと
   前記実装部品を精密に検査して得た正解データと前記実
   装部品の各部品類に対して少なくとも初期検査基準を含
   むライブラリデータと前記実装部品の部品類を与えたと
   きにその部品類に対する前記ライブラリデータを割り出
   すための変換テーブルとを記憶するデータ記憶ステップ
   と、 前記自動検査結果データに基づいて検査基準で設定され
   る判定項目毎に外観形状を特徴付ける特徴量を抽出し、
   前記特徴量に基づいて判定項目を選択し、選択した前記
   判定項目の検査基準を予め設定した複数の手順式の中か
   ら一つを用いて求める検査基準算出ステップと、 前記自動検査結果データと前記検査基準に基づいて前記
   実装部品自動検査装置と同一の判定を行う検査判定ステ
   ップと、 前記判定により得た判定結果と前記正解データとに基づ
   いて検査品質を求める検査品質算出ステップと、 前記検査品質を予め設定しておいた検査品質の目標値と
   比較し、検査品質が目標値に達したなら現在の検査基準
   を前記実装部品自動検査装置で検査対象基板上の実装部
   品の実装品質を検査するときに用いる検査基準とする検
   査基準決定ステップとを具備し、 検査品質が目標値に達していないなら上記検査基準算出
   ステップに戻って別の手順式を用いて検査基準を求める
   ことを特徴とする実装部品検査基準設定方法。