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
【課題】不良を示す実際の計測値が少ない場合でも、中間検査の判定基準値の適否の判定や判定基準値の適正値を特定する処理を精度良く実施する。
【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。
【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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の工程を経て形成される最終形態品に対する最終検査と、最終の工程より前の工程で形成される中間品に対する中間検査とをそれぞれ実施することを前提として、中間品に対する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に関する。また本発明は、中間品に対する検査に用いられる判定基準値の適正値を求める方法およびこの方法が適用された部品実装基板の検査システム、ならびに判定基準値により部品実装基板の生産性がどのようになるかのシミュレーションを行うコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装基板は、一般に、クリームはんだの印刷工程、部品実装工程、およびリフロー工程の各工程により生産される。近年の生産ラインには、これらの工程毎に検査機を配備し、各検査機による検査結果を情報処理装置に集積して、同一対象毎に突き合わせて確認できるようにした基板検査システムが導入されたラインがある（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
従来の基板検査システムでは、各検査機は、それぞれ自装置に設定された検査プログラムに基づき被検査部位に対する計測を実施し、取得した計測値を登録された判定基準値と照合することにより良・不良を判定する。このため、はんだ印刷工程や部品実装工程の検査機で不良と判定された箇所が最終のリフロー工程の検査機による最終検査で良品と判定される場合や、その逆の結果が生じる場合がある。
【０００４】
中間検査の結果と最終検査の結果とが整合しない頻度が高まると、中間検査を実施するメリットが小さくなり、検査のためにわざわざコストをかける意味を見いだせなくなる。特に、中間検査で不良が検出された基板を取り除いたり、チェックのためにラインを停止させたりする場合に、最終検査で良品と判定されるものが中間検査で不良と判定される頻度が高くなると、コスト面のみならず、処理時間にも大きな損失が生じる。
【０００５】
これに対し、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する頻度が高まると、中間検査の段階で不良となり得るものを高い確度で判別することが可能になるから、生産効率を高めることができる。したがって、できるだけ両検査の結果の整合性を高められるように、中間検査に用いられる判定基準値を調整するのが望ましい。
【０００６】
上記の課題に関して、特許文献２および特許文献３には、中間検査における計測値と中間検査および最終検査の各結果の関係に基づく演算処理により、適切な判定基準値を定めることが記載されている。
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。）。
【０００７】
さらに特許文献２には、上記の判定基準値の再設定に適した検査項目を選択するために、中間検査における複数の検査項目毎に、計測処理により求めた特徴量の分布を解析して、最終検査において良と判定されたグループと不良と判定されたグループとの分離度を求め、この分離度が最も大きくなるものを再設定の候補として選択することが、記載されている（特許文献２の段落００５７〜００６６等を参照。）。
【０００８】
特許文献３には、共通の判定基準値が使用される部位を有し、最終検査で同じ判定結果（良または不良）が得られた複数の基板を対象に、中間検査における計測処理で最終検査とは異なる判定がされた基板の数を算出する処理を判定基準値を変更しながら繰り返し実行し、算出された基板の数があらかじめ設定された判定不整合の発生頻度の許容値に対応する比率を示したときの基準値を最適な値として選択することが、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９６６３３６号公報
【特許文献２】特許第４５５２７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２や特許文献３に記載された発明では、実際の計測処理で求められた計測値を各検査の結果との関係に基づき解析するため、信頼度の高い結果を得るには、適切な判定基準値により良と判定される計測値のほか、当該判定基準値により不良と判定される計測値をかなりの数準備する必要がある。しかし、実際の不良はそれほど多くは発生しないので、十分な数の不良のサンプルを集めるのは困難である。
【００１１】
本発明は、この点に着目し、中間品に対する計測値とこの中間品から形成される最終形態品に対する計測値との相関関係に基づく演算によって、不良を示す実際の計測値が少ない場合でも、中間検査の判定基準値が適切であるか否かを精度良く判定できるようにすることを課題とする。また、本発明は、同様の演算処理により、中間検査に用いられる判定基準値について、最終検査の結果との整合性が十分に確保できるような数値を特定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による判定基準値の適否判定方法は、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ものであり、以下の第１〜第５ステップを含む処理を実施する。
【００１３】
第１ステップでは、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２ステップでは、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。
【００１４】
第３ステップでは、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、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から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。
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。
【００１５】
第４ステップでは、中間検査に用いられる判定基準値に基づき、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、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。
【００１６】
第５ステップでは、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。たとえば、判定基準値により良と判定される数値範囲と不良と判定される数値範囲との分離の度合いから、判定基準値の適否を判定することができる。
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。
【００１７】
上記の方法によれば、中間品および最終形態品に対して実際に得られた計測値の相関関係を求めた後は、これらの実測値に依ることなく、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いおよび両者が整合しない度合いを求めることになる。よって、実際の計測値、特に不良を示す計測値を含むサンプルの数が十分でなくとも、各検査結果が整合する度合いと整合しない度合いとを精度良く求めることができる。これにより、判定基準値の適否の判定に関しても精度を確保することが可能になる。
【００１８】
上記の方法の好ましい一実施形態では、第２ステップにおいて、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する。また第３ステップの第１演算処理では、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。
【００１９】
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求めた場合、前者の計測値毎の後者の計測値のばらつきは、一般に、回帰直線の標準誤差から求めることができる。しかし、生産現場の実情を参酌すると、最終形態品に対する計測値のばらつきは、対応する中間品の計測値がその平均値から離れるにつれて小さくなると考えられる。上記の実施形態によれば、この分布の特性に応じて回帰直線の標準誤差が補正されるので、各演算対象点に対応する最終形態品の計測値のばらつきを精度良く求めることが可能になる。
【００２０】
上記の方法の他の好ましい実施形態では、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。これにより、双方の検査で共に良と判定されるグループ、双方の検査で共に不良と判定されるグループ、中間検査では良と判定され最終検査では不良と判定されるグループ、中間検査では不良と判定され最終検査では良と判定されるグループの各グループ毎に発生確率が算出されるので、第５ステップの判定処理を容易に行うことができる。
【００２１】
つぎに、本発明による判定基準値の適正値の特定方法では、上記と同様の第１〜第３ステップを実行した後に、第４ステップとして、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。また、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ステップを実行する。
【００２２】
上記の方法によれば、中間検査のために設定された当初の判定基準値が適切でなかった場合でも、検査によりある程度の計測値が蓄積された段階で当該方法を実施することにより、判定基準値の適切な値を特定し、その値に判定基準値を書き換えることが可能になる。また、この方法は検査の前に、中間検査のための判定基準値を決定する場合にも実施することができる。
【００２３】
本発明による部品実装基板の検査システムは、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ものである。
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。
【００２４】
第１の検査システムでは、判定基準値特定手段に、以下のサンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段、第２の解析手段、判定手段、出力手段が含まれる。
【００２５】
サンプル設定手段は、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。相関関係導出手段は、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。
【００２６】
第１の解析手段は、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。
【００２７】
第２の解析手段は、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。
【００２８】
判定手段は、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。出力手段は判定手段による判定結果を出力する。
【００２９】
上記のシステムによれば、部品実装基板の生産における中間検査に関して、判定基準値の適否を精度良く判定することができる。
【００３０】
本発明による第２の検査システムにおける判定基準値処理手段には、サンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段、第２の解析手段、判定基準値選択手段、出力手段が含まれる。
【００３１】
サンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段の構成は、第１のシステムと同様である。第２の解析手段は、中間検査に用いられる判定基準値を変動させながら、第１のシステムにおける第２の解析手段と同様の処理を、毎回の判定基準値に対して実行する。判定基準値選択手段は、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し、出力手段は、選択された判定基準値を出力する。
【００３２】
上記の構成の検査システムによれば、部品実装基板の生産における中間検査に適した判定基準値を、精度良く特定することが可能になる。
【００３３】
第２の検査システムの好ましい一実施形態では、出力手段は、中間検査用の検査機に、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る。また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。
【００３４】
上記の実施形態によれば、コンピュータシステムによる処理により適切な判定基準値がの選択されたことに応じて、以後の中間検査に、選択された判定基準値を使用することができる。
【００３５】
本発明は、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シミュレーション方法にも適用することができる。この方法では、先に述べた判定基準値の適否判定方法と同様の第１ステップ、第２ステップ、第３ステップを実行する。ただし、第３ステップにおける第２演算では、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両方を求める。
【００３６】
さらに、このシミュレーション方法では、以下の第４、第５、第６のステップを実行する。
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。
【００３７】
第５ステップでは、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６ステップでは、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。
【００３８】
上記のシミュレーション方法によれば、ユーザが中間検査の判定基準値として入力した値を用いて中間検査を実施した場合に、中間検査に合格する中間品または不合格となる中間品がどの程度の割合で発生するかや、中間検査に合格した中間品から形成される最終形態品のうちのどの程度の割合が最終的に良品となるかを示す情報がシミュレーション演算により求められ、表示される。ユーザは、表示された情報が生産効率やコスト面の目標に見合う結果が得られているかどうかを確認することによって、入力した設定値が判定基準値として適切であるかどうかを判断することができる。
【００３９】
上記のシミュレーション方法は、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するシミュレーションシステムに適用することができる。このシステムは、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る。
【００４０】
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；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；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、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；入力手段が受け付けた判定基準値の設定値に基づき、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；および第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の解析手段を具備する。
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。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、不良を示す計測値のサンプルを十分に得られない場合でも、中間検査に用いられる判定基準値の適否を判定する処理や、適切な判定基準値を特定する処理や、中間検査の判定基準値として入力された設定値を用いて各検査の結果をシミュレーションする処理を、精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】基板検査システムの構成を部品実装基板の生産ラインの構成に対応づけて示すブロック図である。
【図２】計測値のサンプルを取得する方法を示す図である。
【図３】計測値の分布の関係を示すグラフである。
【図４】中間検査用の判定基準値の適否を判定する処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図５】計測値Ｘと計測値Ｙの分布パターンとの関係を例示するグラフである。
【図６】任意の計測値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布を、良判定される範囲と不良判定される範囲とに分けて示すグラフである。
【図７】中間検査用の判定基準値の最適値を特定する処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図８】判定基準値の最適値の特定結果を示す表示画面の一例を示す図である。
【図９】中間検査用の判定基準値の入力に応じて実施されるシミュレーション処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、基板検査システムの一実施形態の構成を部品実装基板の生産ラインの全体構成に対応づけて示す。
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。
【００４４】
検査機１０，２０，３０は、それぞれＬＡＮ回線１００を介して相互に接続される。ＬＡＮ回線１００には、さらに検査プログラム管理装置１０１および検査データ管理装置１０２が接続されている。
【００４５】
この実施例のはんだ印刷検査機１０は３次元計測機能を有し、この機能を用いて基板の各ランドに塗布されたクリームはんだの高さおよび体積を計測するほか、クリームはんだの印刷範囲の位置や面積を計測する。そしてこれらの計測値毎に、その計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較して、当該計測値の良・不良を判定する。
【００４６】
部品検査機２０は、２次元の画像処理により部品の画像を検出し、その検出結果に基づき部品の有無や実装間違いの有無などを判定する。さらに部品の位置ずれや回転ずれを計測し、これらの計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較して、計測値の良・不良を判定する。
【００４７】
はんだ付け検査機３０は、複数の色彩光をそれぞれ入射角が異なる方向から照射する照明装置やカラーカメラを具備する。照明装置による照明下で検査対象の基板が撮像されると、基板のはんだ付け部位の傾斜状態を各照明光に対応する色彩の分布パターンにより表した画像が生成される。はんだ付け検査機３０では、この画像を用いて各部品の電極毎のはんだの位置および面積や、フィレットのぬれ上がり高さ（以下、単に「フィレットの高さ」という。）を計測する。そして、計測値毎に、その計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較することにより、当該計測値の良・不良を判定する。
【００４８】
なお、フィレットの高さの計測処理として、この実施例では、各色彩光の入射角度から画像中の色彩に対応するはんだのおよその傾斜角度を割り出せることを利用して、画像中の色彩の分布からはんだのフィレットの形状に近似する曲線を特定する。そして、この曲線を積分し、得られた積分値をフィレットの高さとする。
【００４９】
さらに、いずれの検査機１０，２０，３０でも、計測値毎の判定結果を部品の単位または部品に対応する範囲毎にまとめて良・不良を判定した後に、基板単位での良・不良を判定する。そして、各判定結果および計測結果を含む検査結果情報を作成し、これをＬＡＮ回線１００を介して検査データ管理装置１０２に出力する。
【００５０】
検査プログラム管理装置１０１には、検査機１０，２０，３０毎に、検査プログラムを部品の種毎のライブラリデータとしてまとめたデータベースが登録されている。検査プログラムは、あらかじめ定められた検査基準に基づき作成されたもので、上記した各種計測処理を実施するためのプログラムが含まれる。また判定基準値の値も、検査プログラムにおいて定義される。
【００５１】
検査機１０，２０，３０では、検査に先立ち、検査対象基板の構成を示すデータ（たとえばＣＡＤデータ）を入力し、この入力データに示される各部品の部品種情報に適したライブラリデータを検査プログラム管理装置１０１から取り込んで、各部品の位置情報とライブラリデータとを紐付ける処理を実施する。これにより各検査機１０，２０，３０に検査対象基板の検査に必要な環境が設定される。
【００５２】
検査データ管理装置１０２には、各検査機１０，２０，３０から出力された検査結果情報が保存される。この検査結果情報は、検査機１０，２０，３０毎に、また基板別および基板上の個々の部品別に読み出すことができるように構成される。さらに、はんだ印刷検査機１０やはんだ付け検査機３０に関しては、部品の電極毎に計測結果や判定結果を読み出すこともできる。
【００５３】
なお、検査プログラム管理装置１０１と検査データ管理装置１０２とは必ずしも別体にする必要はなく、１つのコンピュータに各管理装置１０１，１０２の機能を持たせてもよい。反対に、各管理装置１０１，１０２を複数のコンピュータにより構成することも可能である。また、各管理装置１０１，１０２への操作や処理結果の表示のために、システム内に端末装置を加えることも可能である。
【００５４】
さらに、この実施例の検査プログラム管理装置１０１には、リフロー工程より前の工程の検査機１０，２０に適用されている判定基準値が適切であるかどうかをチェックする機能や、判定基準値が適切でない場合に、これを最適な値に修正する機能が設けられている。これらの機能は、検査機１０，２０による中間検査の結果とはんだ付け検査機３０による最終検査の結果との整合の度合いを高めることを目的とするもので、部品種毎に、または選択された特定の部品種を対象として実施される。なお、中間検査、最終検査のいずれにおいても複数の検査項目による検査が実施されるが、上記の中間検査における判定基準の判定処理は、中間検査と最終検査との間で計測値に高い相関があることが認められている検査項目の組み合わせに対して実施される。
【００５５】
以下、具体例として、はんだ印刷検査機１０によるはんだの体積の検査と、はんだ付け検査機３０によるフィレットの高さの検査とが選択され、前者の検査に用いられる判定基準値の適否を判定する場合を想定し、検査プログラム管理装置１０１で実施される処理の概要を説明する。
【００５６】
まず、中間検査における判定基準値の適否を判定するために、検査プログラム管理装置１０１は、検査データ管理装置１０２から、各検査機１０，３０が処理対象の部品に対する計測処理により取得した計測値（クリームはんだの体積とフィレットの高さ）を複数取得し、各計測値を同じ部品の同一部位に対応するもの毎に組み合わせたサンプルを設定する。
【００５７】
図２は、リード部品に対する検査結果から計測値のサンプルを取得する方法を示す。この例では、はんだ印刷後の基板におけるクリームはんだの体積の計測値の集合の中から、処理対象のリード部品の個々の電極に対応する計測値をすべて読み出す。リフロー後の基板におけるフィレットの高さの計測値についても同様に、処理対象の部品種の部品の電極毎の計測値をすべて読み出す。そして、図中のＳａｍｐ１，Ｓａｍｐ２に示すように、各計測値を同一部品の同一の電極に対応するもの毎に組み合わせる。この方法によれば、１つの部品に対する検査結果から電極の数分のサンプルを設定することができる。
【００５８】
さらに複数の同種の部品に対して同様の処理を実施することにより、相当数のサンプルを得ることができる。ただし、電極の位置によって適用される判定基準値が異なる場合には、着目する判定基準値が適用される電極に限定してサンプルを取得する必要がある。
【００５９】
また、サンプルが示す２種類の計測値の間の相関関係の精度を高めるには、着目中の検査項目以外の検査項目で不良が検出された部位の計測値をサンプルから除外するのが望ましい。たとえば、図２の例において、矢印Ｋ１が示す箇所ではんだのぬれ不良が検出され、矢印Ｋ２が示す箇所で電極の曲がり不良が検出されたものとすると、これらの箇所に対するクリームはんだの体積およびフィレットの高さの計測値の組み合わせは、サンプルから除外するのが望ましい。
【００６０】
図３は、各サンプルの分布状態を示すグラフの例である。
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。
【００６１】
ここで、判定基準値Ｘｓ，Ｙｓに基づき、各計測値の組み合わせが下記の４つのグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に分類されるものとする。なお、以下でいう最終検査はフィレットの高さの検査であり、中間検査はクリームはんだの体積の検査である。
【００６２】
Ｇ１：中間検査では不良と判定されたが、最終検査では良と判定されたもの
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
【００６３】
以下、各グループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の発生確率を、それぞれＰ１、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とする。
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。
【００６４】
そこでこの実施例では、これらの確率Ｐ１〜Ｐ４を用いて下記の（１）式により、中間検査における計測値Ｘが判定基準値Ｘｓにより良と不良とに分けられた場合の両者の分離度Ｓを求める。
【数１】
【００６５】
（１）式において、ＰＢおよびＰＣは中間検査の結果と最終検査の結果とが整合したサンプルの割合を示し、ＰＡおよびＰＤは各検査の結果が整合しなかったサンプルの割合を示す。したがって、（１）式によれば、グループＧ２またはＧ３に含まれるサンプルの割合が大きくなるほど、もしくはグループＧ１またはＧ４に含まれるサンプルの割合が小さくなるほど、分離度Ｓの値は高くなる。したがって、この分離度Ｓの値が大きくなるほど判定基準値Ｘｓが適切になると考えることができる。
【００６６】
しかし、判定の精度を確保するには、分離度Ｓの算出に用いられる確率Ｐ１〜Ｐ４の値を精度良く求める必要がある。図３のグラフによれば、クリームはんだの体積とフィレットの高さとは、前者の値が大きくなるほど後者の値も高くなる関係にあることが読み取れるが、実際の生産ラインで生産される基板に対する計測処理の結果から抽出されるサンプルは総じて良好な値のものが多く、不良を表すサンプルを十分な数で取得するのは困難である。したがって、判定基準値Ｘｓ，Ｙｓに基づき、実際の計測値をグループＧ１〜Ｇ４に分類すると、グループＧ２では十分な数のサンプルが得られても、他のグループＧ１，Ｇ３，Ｇ４では、確率Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４の精度を確保するのに必要な数のサンプルが得られないおそれがある。
【００６７】
この問題を考慮して、本実施例では、各サンプルが示す計測値Ｘ，Ｙの相関関係を利用した演算処理により、各グループＧ１〜Ｇ４の確率Ｐ１〜Ｐ４の全てを精度良く算出し、判定基準値Ｘｓの適否を判定する精度を確保できるようにしている。
以下、この処理の概要を図４を用いて説明する。
【００６８】
図４に例示された処理では、計測値Ｘ，Ｙが共に正規分布すると仮定して、計測値Ｘ，Ｙ毎に、各サンプルの平均値および標準偏差を算出する（ステップＳ１）。以下では、任意のサンプルが示す計測値Ｘ，Ｙの値をＸｋ，Ｙｋとし、Ｘｋの平均値および標準偏差をそれぞれＸａ，σＸとし、Ｙｋの平均値および標準偏差をそれぞれＹａ，σｙとする。
【００６９】
つぎに、各サンプルが示す計測値Ｘｋ，Ｙｋおよびこれらの平均値Ｘａ，Ｙａを用いて、以下の（２）式により計測値Ｘ，Ｙの間の相関係数γを求める（ステップＳ２）。
【数２】
【００７０】
さらに、相関係数γ、標準偏差σＸ，σＹ、平均値Ｘａ，Ｙａを用いて、（３）（４）式を実行することにより、Ｘ，Ｙの関係を表す回帰直線Ｙ＝αＸ＋β（図５を参照。）を導出する（ステップＳ３）。
α＝γ×（σＹ／σＸ） ・・・（３）
β＝Ｙａ−α×Ｘａ ・・・（４）
【００７１】
さらにステップＳ４では、（５）式を用いて、上記回帰直線の回帰係数の標準誤差ｅαを算出する。
【数３】
【００７２】
以下、上記ステップＳ１〜Ｓ４により求めたＸ，Ｙの相関関係に基づき、実際のサンプルではなく、ＸＹ平面に分布する仮想の計測値を対象にした演算を実施する。まずＸＹ平面のＸ軸を一定の間隔で区切ることでＮ個の演算対象点を設定し（ステップＳ５）、カウンタｎを１からＮまで動かしながら、Ｓ６〜Ｓ９のループを実行する。このループは、ｎ番目の演算対象点の値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布パターンを導出する処理（ステップＳ７）と、導出された分布パターンと最終検査の判定基準値Ｙｓとの関係に基づき、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットの高さが良と判定される確率（以下、「良品確率」という。）ＯＫＰｎおよび不良と判定される確率（以下、「不良確率」という。）ＮＧＰｎを算出する処理（ステップＳ８）とを核とするものである。
【００７３】
ここで、図５および図６を参照して、ステップＳ７，Ｓ８で実施される演算を詳細に説明する。
【００７４】
図５では、図２と同様のグラフにステップＳ３で導出された回帰直線を対応づけている。また、Ｘ軸上の任意の３点Ｘｎ１，Ｘｎ２，Ｘｎ３のそれぞれに対応する計測値Ｙの分布曲線を表している。これらの分布曲線に示すように、Ｘｎ１，Ｘｎ２，Ｘｎ３の各値に対応する計測値Ｙは、それぞれ対応するＸの値と回帰直線とから割り出される平均値Ｙａｎ１，Ｙａｎ２，Ｙａｎ３を中心に、実際のＹの計測値の分布範囲を包含する所定の範囲に分布する。ただしその分布の幅は一定ではなく、ＸｎがＸの分布の中心（平均値Ｘａ）から離れるほど狭くなると考えられる。
【００７５】
ステップＳ７では、上記の分布の特性に鑑み、Ｘ＝ＸｎのときのＹの平均値Ｙａｎおよび分散Ｖｎを算出する。
まず、平均値Ｙａｎについては、回帰直線より
Ｙａｎ＝αＸｎ＋βとなる。
【００７６】
また、分散Ｖｎは、以下の（６）式により算出する。なお、（６）式において関数Ｑ［ｚ］は標準正規分布（平均０、分散１）の任意の点ｚにおける上側確率である（つぎの（７）式も同じ。）。またｅαは、前出のステップＳ４で算出された回帰係数αの標準誤差である。
【数４】
【００７７】
上記の（６）式によれば、Ｘｎが平均値Ｘａのときに分散Ｖｎは最大となり、ＸａとＸｎとの差が大きくなるほど分散Ｖｎの値は小さくなる。
【００７８】
図６は、図５と同様のグラフをベースに、任意の計測値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布曲線を示すと共に、この分布曲線の範囲を、最終検査の判定基準値Ｙｓにより良と判定される範囲ＷＯＫと不良と判定される範囲ＷＮＧとに分けて示す。この図６に示すように、計測値Ｙの分布のうち判定基準値Ｙｓを上回る範囲ＷＯＫの確率密度が、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットが良と判定される確率（良品確率）となる。また判定基準値Ｙｓ以下の範囲ＷＮＧの確率密度が、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットが不良と判定される確率（不良確率）となる。
【００７９】
よってステップＳ８では、以下の（７）式により、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットの高さＹの良品確率ＯＫＱｎを求め、さらに（８）式により当該フィレットの不良確率ＮＧＱｎを算出する。
【数５】
【００８０】
図４に参照を戻し、ステップＳ１０以下の処理を説明する。
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。
【００８１】
さらにステップＳ１０では、Ｘｓより大きい範囲（中間検査の結果が良と判定される計測値の範囲）に含まれる（Ｎ−Ｍ）個の演算対象点についても同様に、各点につき算出した良品確率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Ｇ２の確率Ｐ２に相当し、不良確率ＮＧＱｎの平均値はグループＧ４の確率Ｐ４に相当する。
【００８２】
この後は、確率Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を用いて前出の（１）式を実行することにより分離度Ｓを算出し（ステップＳ１２）、算出された値をあらかじめ登録されたしきい値と比較することにより、判定基準値Ｘｓの適否を判定する（ステップＳ１３）。
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。
【００８３】
上記の処理によれば、不良に相当する値を示すサンプルの数が十分に得られていない場合でも、相当数のサンプルを用いて各計測値Ｘ，Ｙの分布パターンおよび両者の相関関係が精度良く求められている場合には、これらのサンプルから、計測値Ｘの演算対象点毎に計測値Ｙの確率分布を高い確度で特定して、良品確率および不良確率を求めることができる。したがって、十分な数のサンプルを取得できていないグループについても、その発生確率を精度良く求め、分離度Ｓの精度も確保することができるので、判定基準値Ｘｓの適否の判定の確度を確保することができる。
【００８４】
なお、図４の処理では、ステップＳ６〜Ｓ９において演算対象点毎に良品確率および不良確率を算出すると共に、ステップＳ１０，Ｓ１１において、判定基準値Ｘｓにより分割された範囲毎および確率の種毎に確率の平均値を算出したが、これに限らず、各演算対象点に対しては良品確率および不良確率の一方のみを算出し、その平均値を求めるにとどめてもよい。たとえば、良品確率のみを算出した場合には、ステップＳ１０では確率Ｐ１が、ステップＳ１１では確率Ｐ２が算出される。また、不良確率のみを算出した場合には、ステップＳ１０では確率Ｐ３が、ステップＳ１１では確率Ｐ４が算出される。よっていずれの場合にも、各検査の結果が整合する度合いと整合しない度合いとを求めることができる。
【００８５】
つぎに、図４の処理により計測値Ｘに対する判定基準値Ｘｓが適切でないと判定された場合に実施される処理について説明する。この処理は、たとえば、現在の判定基準値Ｘｓに対する判定結果を確認したユーザが判定基準値Ｘｓの修正を指示する操作を行ったことに応じて実施される。
【００８６】
図７は、判定基準値Ｘｓの最適値を特定するための処理手順を示す。
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。
【００８７】
まず、最初のステップＳ２１では、判定基準値Ｘｓの仮の値をＸｓｉとして、このＸｓｉの変動範囲を設定する。たとえば、図４の処理で演算対象点を設定した範囲を変動範囲とすることができる。また、実際のサンプルが示す計測値Ｘの最小値から最大値までの範囲を変動範囲としてもよい。または現在の判定基準値Ｘｓおよび一定値ＤＸを用いて、Ｘｓ−ＤＸからＸｓ＋ＤＸまでの範囲を変動範囲に設定してもよい。
【００８８】
つぎに、上記の変動範囲の最小値をＸｓｉにセットすると共に、分離度Ｓの最大値ＳＭＡＸに初期値０をセットする（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ２３およびステップＳ２４において、ＸｓｉおよびＹｓにより分類される４つのグループＧ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉの発生確率Ｐ１ｉ，Ｐ２ｉ，Ｐ３ｉ，Ｐ４ｉを算出し、各確率Ｐ１〜Ｐ４を用いて分離度Ｓｉを算出する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の演算は図４のステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８９】
さらに分離度Ｓｉを最大値ＳＭＡＸと比較し（ステップＳ２６）、Ｓｉ＞ＳＭＡＸであれば、Ｓｉの値により最大値ＳＭＡＸを書き換える（ステップＳ２７）。またこのときのＸｓｉの値を変数Ｘｓｏに格納する。
【００９０】
以下、Ｘｓｉが変動範囲の最大値を超えるまで、Ｘｓｉの値を一定値Ｄずつ増やしながら（ステップＳ２８，Ｓ２９）、毎回のＸｓｉにつき、ステップＳ２３〜Ｓ２６を実行し、さらに分離度Ｓｉが最大値ＳＭＡＸを超える場合には、ステップＳ２７を実行する。そして、ステップＳ２３〜Ｓ２９によるループの終了時点のＸｓｏの値を判定基準値Ｘｓの最適な値として確定する（ステップＳ３０）。
【００９１】
ステップＳ３１では、上記のＸｓｏがＸｓｉにセットされていたときのステップＳ２３で算出された確率Ｐ１ｉ，Ｐ２ｉを用いて，中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫ（検査対象の基板から不良が全く検出されない確率）を算出する。具体的には、基板上において判定基準値Ｘｓが設定される部位のみに着目し、その他の部位では不良は発生しないものとして，以下の（９）式を実行する。
Ｐｐｒｅ・ＯＫ＝（１−（Ｐ１ｉ＋Ｐ３ｉ））ＳＵＭ ・・・（９）
（ＳＵＭは基板上の着目中部位の総数）
【００９２】
この後、ステップＳ３２において、判定基準値Ｘｓの最適値Ｘｓｏ，分離度ＳＭＡＸ，および直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫの各値を出力し、処理を終了する。
【００９３】
図８は、上記の処理により特定された最適値Ｘｓｏおよび分離度ＳＭＡＸならびに直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫの出力の一例としての表示画面を示す。この画面では、判定基準値の修正対象の検査項目（クリームはんだの体積）の計測値を一定の幅毎に区切り、各範囲毎に、その範囲に含まれる体積のクリームはんだから形成されるフィレットの良品確率および不良確率を色分けして示した棒グラフ２００が表示されている。
【００９４】
棒グラフ２００は、図４のステップＳ６〜Ｓ９における演算結果に基づき作成することができる。また、図８には示していないが、棒グラフ２００の横軸の各バーに対応する位置には、具体的な計測値を表す数字が表示される。
【００９５】
さらに、棒グラフ２００には、クリームはんだの体積に対する現在の判定基準値Ｘｓを示す直線Ｌ１と、図７の処理により特定された最適値Ｘｓｏを示す直線Ｌ２とが設定される。また、棒グラフ２００の下方には、クリームはんだの体積を示す横軸に対応させて、現在の判定基準値Ｘｓにより検査をした場合の不良判定および良判定の範囲を示すグラフ２０１と、最適値Ｘｓｏにより検査をした場合の不良判定および良判定の範囲を示すグラフ２０２とが表示される。またグラフ２００の右手には、各直線Ｌ１，Ｌ２が表す実際の数値およびこれらに対応する分離度および直行率の各値を表示する表示欄２０３が設けられる。
【００９６】
さらに、画面の右下には、判定基準値Ｘｓを変更するか否かを決定するための操作ボタン２０４，２０５が設けられる。ユーザは、各グラフ２００，２０１，２０２と直線Ｌ１．Ｌ２との関係や、表示欄２０３に表示された数値に基づき、現在の判定基準値Ｘｓを最適値Ｘｓｏに変更するかどうかを検討し、変更すると決断した場合にはボタン２０４をクリックする。このクリック操作により、検査プログラム管理装置１０１に保存されている判定基準値Ｘｓは直線Ｌ２が示す最適値Ｘｓｏに書き換えられる。さらに、検査プログラム管理装置１０１は、更新された判定基準値Ｘｓをはんだ印刷検査機１０に送信し、これを受信したはんだ印刷検査機１０でも、判定基準値の書き換え処理を実施する。
【００９７】
一方、ボタン２０５がクリックされた場合には、判定基準値Ｘｓは変更されず、現在値のまま維持される。
【００９８】
上記の表示によれば、クリームはんだの体積の値と最終検査における良品確率および不良確率の割合との関係や、現在の判定基準値Ｘｓによる判定結果と最適値Ｘｓｏによる判定結果との違いが明確に示されるので、表示を見たユーザは、判定基準値Ｘｓを変更すべきであるかどうかを容易に判断することができる。また、ユーザが生産性を重視する場合には，欄２０３内の直行率の値を判断の指標にすることができる。
【００９９】
ただし、ユーザによる判断は必ずしも必要ではなく、図７の処理により判定基準値の最適値Ｘｓｏを特定した後に、当該最適値Ｘｓｏにより判定基準値Ｘｓを自動的に書き換えてもよい。
【０１００】
また、上記の実施例では、現在の判定基準値の適否を判定し、適切でないと判定した場合に判定基準値の最適値を特定したが、図４のステップＳ１〜Ｓ９および図７の各ステップを一連に実施することにより、現在値の適否を判定せずに判定基準値の最適値を求めた後に、この最適値により判定基準値を自動修正してもよい。また、この場合の処理を、中間検査に用いられる判定基準値Ｘｓの最適化処理としてユーザに提示し、適宜、ユーザからの実行指示を受けて最適化処理を実施してもよい。
【０１０１】
また中間検査が開始される前で判定基準値Ｘｓが未設定の段階でも、計測値Ｘ，Ｙについてある程度の実測値のサンプルがあるか、シミュレーションによる計測値が得られている場合には、図４のステップＳ１〜Ｓ９および図７の各ステップによって、中間工程の判定基準値Ｘｓを決定してもよい。この場合にも、その後の検査により計測値が蓄積されたことに応じて、適宜、最適化処理を実施すれば、判定基準値Ｘｓを最適な値にすることができる。
【０１０２】
また、上記の実施例では、中間検査としてクリームはんだの体積の検査を対象とし、最終検査としてフィレットの高さの検査を対象としたが、検査項目の組み合わせはこれに限定されるものではない。なお、中間検査の各種検査項目の中で、上記の手法により判定基準値の適否の判定や修正をすることができる項目と、その処理に使用される最終検査の検査項目とをチェックしたい場合には、中間検査の検査項目と最終検査の検査項目との任意の組み合わせについてそれぞれ（２）式により相関係数γを算出し、相関係数γが所定の基準値を上回るか否かを確認すればよい。
【０１０３】
また、上記の実施例では、分離度Ｓという指標により判定基準値Ｘｓの適否を判定したが、判定の指標はこれに限定されるものではない。たとえば、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合い（Ｐ２＋Ｐ４）に対する各検査結果が整合しない度合い（Ｐ１＋Ｐ３）の割合を使用してもよい。または，中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫを判定の指標とすることもできる。
【０１０４】
また、図４や図７に示した処理は、部品実装基板に限定されるものではない。複数の工程を経て生産される製品であって、中間検査の対象となる計測値と最終検査の対象となる計測値との間に相関関係が認められるものであれば、同様の方法により、中間検査の判定基準値の適否を判定したり、判定基準値の適正値を特定することが可能である。
【０１０５】
つぎに、リフロー工程より前の工程の検査で不良が検出された場合に、その不良が検出された基板を生産ラインから取り除く（以後の工程を実施しない）方針をたてている生産現場では、中間検査で、できるだけ精度の高い検査を実施する必要がある。この課題に関して、以下に、中間検査に用いられる判定基準値をユーザが入力したことに応じて、その入力値から生産効率を示す指標を算出するシミューレーション処理の実施例を説明する。
【０１０６】
図９は、上記のシミュレーションに関する処理手順を示す。この例の処理は、検査プログラム管理装置１０１とこれに接続された端末装置（図示せず。）との協働により実施される。
【０１０７】
図９の処理も、特定の部品種の部品につき、中間検査および最終検査で得た計測値Ｘ，Ｙの組み合わせのサンプルが複数準備されていることを前提に実施される。なお、この実施例では、説明を簡単にするために、特定の判定基準が共通に適用される部品が基板上に複数個実装されており、これらの部品で不良が発生しなければ、基板全体が良品になるものとしてシミュレーションを実施する。また中間検査ではクリームはんだの体積検査が、最終検査ではフィレットの高さ検査が、それぞれシミュレーションの対象となり、その他の検査で不良が発生することはないものとして、シミュレーションを実施する。
【０１０８】
この実施例でも、検査プログラム管理装置１０１に計測値Ｘ，Ｙの組み合わせのサンプルが複数蓄積されていることを前提に処理を開始する。図９のＳ５１〜Ｓ５９の処理は、図４のステップＳ１〜Ｓ９に相当する。すなわち、計測値Ｘ，Ｙの相関関係を導出し、Ｘ軸上にＮ個の演算対象点を設定して、演算対象点毎に、その点が示す計測値Ｘｎに相当するクリームはんだにより形成されるフィレットの良品確率ＯＫＰｎおよび不良確率ＮＧＰｎを算出する。
【０１０９】
つぎに、中間検査に用いられる判定基準値Ｘｓの設定値の入力を受け付け（ステップＳ６０）、このＸｓを用いて図４のステップＳ１０，Ｓ１１と同様の演算を実施する（ステップＳ６１，Ｓ６２）。これにより、ＸｓおよびＹｓにより分類される４つのグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４（図３参照）の発生確率Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が算出される。
【０１１０】
上記の確率のうち、Ｐ１とＰ３との和は、中間検査で１つの検査対象部位が不良と判定される確率に相当する。また、Ｐ２は、中間検査に合格した部位のクリームはんだから形成されたフィレットが最終検査で良と判定される確率に相当し、Ｐ４は、中間検査に合格した部位のクリームはんだから形成されたフィレットが最終検査で不良と判定される確率に相当する。
【０１１１】
ステップＳ６３では、確率Ｐ１，Ｐ３を用いて先の（９）式と同様の演算を実行することにより、中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫを算出する。さらにステップＳ６４では、中間検査で不良が検出された基板（中間検査で不合格となった基板）が生産ラインから取り除かれるものとして、確率Ｐ２，Ｐ４を用いて以下の（１０）式の演算を実行することにより、最終工程で不良基板が発生する確率Ｐｐｏｓｔ・ＮＧを算出する。
Ｐｐｏｓｔ・ＮＧ＝（Ｐ４×（Ｐ２＋Ｐ４））ＳＵＭ ・・・（１０）
【０１１２】
さらにステップＳ６５において、上記の直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫおよび不良基板の発生率Ｐｐｏｓｔ・ＮＧをモニタに表示する。なお、図９には示していないが、この後に、Ｘｓとして上記と別の数値が入力された場合には、前回のステップＳ５１〜Ｓ５９の処理結果および新たに入力されたＸｓを用いて、ステップＳ６１から処理を実行する。
【０１１３】
上記のシミュレーションの信頼度を高めるには、基板上の部品を同じ検査基準が適用されるもの毎にグループ分けして、グループ毎に上記のステップＳ５１〜Ｓ６４を実行した後、グループ毎の直行率の積および不良基板の発生率の積を求め、これらを最終結果として表示するとよい。また、上記では、中間検査に関しては直行率を、最終検査に関しては不良基板の発生率をそれぞれ求めたが、算出されるパラメータの関係を逆にしてもよい。または、中間検査、最終検査の双方とも直行率を求めても良い。
【０１１４】
上記のシミュレーションによれば、ユーザは、中間検査の判定基準値Ｘｓとして自身が入力した値により検査が実施された場合に、中間検査に合格してリフロー工程へと流される基板や、最終的に生じる不良基板の割合がどの程度になるかを把握することができる。そして、これらの数値が生産目標に見合うならば、判定基準値Ｘｓは適切であると判断することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，２０ 中間検査用の検査機
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の工程を経て形成される最終形態品に対する最終検査と、最終の工程より前の工程で形成される中間品に対する中間検査とをそれぞれ実施することを前提として、中間品に対する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に関する。また本発明は、中間品に対する検査に用いられる判定基準値の適正値を求める方法およびこの方法が適用された部品実装基板の検査システム、ならびに判定基準値により部品実装基板の生産性がどのようになるかのシミュレーションを行うコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装基板は、一般に、クリームはんだの印刷工程、部品実装工程、およびリフロー工程の各工程により生産される。近年の生産ラインには、これらの工程毎に検査機を配備し、各検査機による検査結果を情報処理装置に集積して、同一対象毎に突き合わせて確認できるようにした基板検査システムが導入されたラインがある（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
従来の基板検査システムでは、各検査機は、それぞれ自装置に設定された検査プログラムに基づき被検査部位に対する計測を実施し、取得した計測値を登録された判定基準値と照合することにより良・不良を判定する。このため、はんだ印刷工程や部品実装工程の検査機で不良と判定された箇所が最終のリフロー工程の検査機による最終検査で良品と判定される場合や、その逆の結果が生じる場合がある。
【０００４】
中間検査の結果と最終検査の結果とが整合しない頻度が高まると、中間検査を実施するメリットが小さくなり、検査のためにわざわざコストをかける意味を見いだせなくなる。特に、中間検査で不良が検出された基板を取り除いたり、チェックのためにラインを停止させたりする場合に、最終検査で良品と判定されるものが中間検査で不良と判定される頻度が高くなると、コスト面のみならず、処理時間にも大きな損失が生じる。
【０００５】
これに対し、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する頻度が高まると、中間検査の段階で不良となり得るものを高い確度で判別することが可能になるから、生産効率を高めることができる。したがって、できるだけ両検査の結果の整合性を高められるように、中間検査に用いられる判定基準値を調整するのが望ましい。
【０００６】
上記の課題に関して、特許文献２および特許文献３には、中間検査における計測値と中間検査および最終検査の各結果の関係に基づく演算処理により、適切な判定基準値を定めることが記載されている。
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。）。
【０００７】
さらに特許文献２には、上記の判定基準値の再設定に適した検査項目を選択するために、中間検査における複数の検査項目毎に、計測処理により求めた特徴量の分布を解析して、最終検査において良と判定されたグループと不良と判定されたグループとの分離度を求め、この分離度が最も大きくなるものを再設定の候補として選択することが、記載されている（特許文献２の段落００５７〜００６６等を参照。）。
【０００８】
特許文献３には、共通の判定基準値が使用される部位を有し、最終検査で同じ判定結果（良または不良）が得られた複数の基板を対象に、中間検査における計測処理で最終検査とは異なる判定がされた基板の数を算出する処理を判定基準値を変更しながら繰り返し実行し、算出された基板の数があらかじめ設定された判定不整合の発生頻度の許容値に対応する比率を示したときの基準値を最適な値として選択することが、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９６６３３６号公報
【特許文献２】特許第４５５２７４９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２や特許文献３に記載された発明では、実際の計測処理で求められた計測値を各検査の結果との関係に基づき解析するため、信頼度の高い結果を得るには、適切な判定基準値により良と判定される計測値のほか、当該判定基準値により不良と判定される計測値をかなりの数準備する必要がある。しかし、実際の不良はそれほど多くは発生しないので、十分な数の不良のサンプルを集めるのは困難である。
【００１１】
本発明は、この点に着目し、中間品に対する計測値とこの中間品から形成される最終形態品に対する計測値との相関関係に基づく演算によって、不良を示す実際の計測値が少ない場合でも、中間検査の判定基準値が適切であるか否かを精度良く判定できるようにすることを課題とする。また、本発明は、同様の演算処理により、中間検査に用いられる判定基準値について、最終検査の結果との整合性が十分に確保できるような数値を特定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による判定基準値の適否判定方法は、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ものであり、以下の第１〜第５ステップを含む処理を実施する。
【００１３】
第１ステップでは、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２ステップでは、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。
【００１４】
第３ステップでは、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、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から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。
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。
【００１５】
第４ステップでは、中間検査に用いられる判定基準値に基づき、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、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。
【００１６】
第５ステップでは、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。たとえば、判定基準値により良と判定される数値範囲と不良と判定される数値範囲との分離の度合いから、判定基準値の適否を判定することができる。
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。
【００１７】
上記の方法によれば、中間品および最終形態品に対して実際に得られた計測値の相関関係を求めた後は、これらの実測値に依ることなく、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合いおよび両者が整合しない度合いを求めることになる。よって、実際の計測値、特に不良を示す計測値を含むサンプルの数が十分でなくとも、各検査結果が整合する度合いと整合しない度合いとを精度良く求めることができる。これにより、判定基準値の適否の判定に関しても精度を確保することが可能になる。
【００１８】
上記の方法の好ましい一実施形態では、第２ステップにおいて、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する。また第３ステップの第１演算処理では、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。
【００１９】
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求めた場合、前者の計測値毎の後者の計測値のばらつきは、一般に、回帰直線の標準誤差から求めることができる。しかし、生産現場の実情を参酌すると、最終形態品に対する計測値のばらつきは、対応する中間品の計測値がその平均値から離れるにつれて小さくなると考えられる。上記の実施形態によれば、この分布の特性に応じて回帰直線の標準誤差が補正されるので、各演算対象点に対応する最終形態品の計測値のばらつきを精度良く求めることが可能になる。
【００２０】
上記の方法の他の好ましい実施形態では、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。これにより、双方の検査で共に良と判定されるグループ、双方の検査で共に不良と判定されるグループ、中間検査では良と判定され最終検査では不良と判定されるグループ、中間検査では不良と判定され最終検査では良と判定されるグループの各グループ毎に発生確率が算出されるので、第５ステップの判定処理を容易に行うことができる。
【００２１】
つぎに、本発明による判定基準値の適正値の特定方法では、上記と同様の第１〜第３ステップを実行した後に、第４ステップとして、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。また、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ステップを実行する。
【００２２】
上記の方法によれば、中間検査のために設定された当初の判定基準値が適切でなかった場合でも、検査によりある程度の計測値が蓄積された段階で当該方法を実施することにより、判定基準値の適切な値を特定し、その値に判定基準値を書き換えることが可能になる。また、この方法は検査の前に、中間検査のための判定基準値を決定する場合にも実施することができる。
【００２３】
本発明による部品実装基板の検査システムは、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ものである。
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。
【００２４】
第１の検査システムでは、判定基準値特定手段に、以下のサンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段、第２の解析手段、判定手段、出力手段が含まれる。
【００２５】
サンプル設定手段は、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。相関関係導出手段は、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。
【００２６】
第１の解析手段は、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。
【００２７】
第２の解析手段は、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。
【００２８】
判定手段は、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。出力手段は判定手段による判定結果を出力する。
【００２９】
上記のシステムによれば、部品実装基板の生産における中間検査に関して、判定基準値の適否を精度良く判定することができる。
【００３０】
本発明による第２の検査システムにおける判定基準値処理手段には、サンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段、第２の解析手段、判定基準値選択手段、出力手段が含まれる。
【００３１】
サンプル設定手段、相関関係導出手段、第１の解析手段の構成は、第１のシステムと同様である。第２の解析手段は、中間検査に用いられる判定基準値を変動させながら、第１のシステムにおける第２の解析手段と同様の処理を、毎回の判定基準値に対して実行する。判定基準値選択手段は、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し、出力手段は、選択された判定基準値を出力する。
【００３２】
上記の構成の検査システムによれば、部品実装基板の生産における中間検査に適した判定基準値を、精度良く特定することが可能になる。
【００３３】
第２の検査システムの好ましい一実施形態では、出力手段は、中間検査用の検査機に、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る。また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。
【００３４】
上記の実施形態によれば、コンピュータシステムによる処理により適切な判定基準値がの選択されたことに応じて、以後の中間検査に、選択された判定基準値を使用することができる。
【００３５】
本発明は、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シミュレーション方法にも適用することができる。この方法では、先に述べた判定基準値の適否判定方法と同様の第１ステップ、第２ステップ、第３ステップを実行する。ただし、第３ステップにおける第２演算では、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両方を求める。
【００３６】
さらに、このシミュレーション方法では、以下の第４、第５、第６のステップを実行する。
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。
【００３７】
第５ステップでは、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６ステップでは、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。
【００３８】
上記のシミュレーション方法によれば、ユーザが中間検査の判定基準値として入力した値を用いて中間検査を実施した場合に、中間検査に合格する中間品または不合格となる中間品がどの程度の割合で発生するかや、中間検査に合格した中間品から形成される最終形態品のうちのどの程度の割合が最終的に良品となるかを示す情報がシミュレーション演算により求められ、表示される。ユーザは、表示された情報が生産効率やコスト面の目標に見合う結果が得られているかどうかを確認することによって、入力した設定値が判定基準値として適切であるかどうかを判断することができる。
【００３９】
上記のシミュレーション方法は、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するシミュレーションシステムに適用することができる。このシステムは、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る。
【００４０】
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；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；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、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；入力手段が受け付けた判定基準値の設定値に基づき、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；および第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の解析手段を具備する。
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。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、不良を示す計測値のサンプルを十分に得られない場合でも、中間検査に用いられる判定基準値の適否を判定する処理や、適切な判定基準値を特定する処理や、中間検査の判定基準値として入力された設定値を用いて各検査の結果をシミュレーションする処理を、精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】基板検査システムの構成を部品実装基板の生産ラインの構成に対応づけて示すブロック図である。
【図２】計測値のサンプルを取得する方法を示す図である。
【図３】計測値の分布の関係を示すグラフである。
【図４】中間検査用の判定基準値の適否を判定する処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図５】計測値Ｘと計測値Ｙの分布パターンとの関係を例示するグラフである。
【図６】任意の計測値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布を、良判定される範囲と不良判定される範囲とに分けて示すグラフである。
【図７】中間検査用の判定基準値の最適値を特定する処理の概略手順を示すフローチャートである。
【図８】判定基準値の最適値の特定結果を示す表示画面の一例を示す図である。
【図９】中間検査用の判定基準値の入力に応じて実施されるシミュレーション処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、基板検査システムの一実施形態の構成を部品実装基板の生産ラインの全体構成に対応づけて示す。
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。
【００４４】
検査機１０，２０，３０は、それぞれＬＡＮ回線１００を介して相互に接続される。ＬＡＮ回線１００には、さらに検査プログラム管理装置１０１および検査データ管理装置１０２が接続されている。
【００４５】
この実施例のはんだ印刷検査機１０は３次元計測機能を有し、この機能を用いて基板の各ランドに塗布されたクリームはんだの高さおよび体積を計測するほか、クリームはんだの印刷範囲の位置や面積を計測する。そしてこれらの計測値毎に、その計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較して、当該計測値の良・不良を判定する。
【００４６】
部品検査機２０は、２次元の画像処理により部品の画像を検出し、その検出結果に基づき部品の有無や実装間違いの有無などを判定する。さらに部品の位置ずれや回転ずれを計測し、これらの計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較して、計測値の良・不良を判定する。
【００４７】
はんだ付け検査機３０は、複数の色彩光をそれぞれ入射角が異なる方向から照射する照明装置やカラーカメラを具備する。照明装置による照明下で検査対象の基板が撮像されると、基板のはんだ付け部位の傾斜状態を各照明光に対応する色彩の分布パターンにより表した画像が生成される。はんだ付け検査機３０では、この画像を用いて各部品の電極毎のはんだの位置および面積や、フィレットのぬれ上がり高さ（以下、単に「フィレットの高さ」という。）を計測する。そして、計測値毎に、その計測値をあらかじめ登録された判定基準値と比較することにより、当該計測値の良・不良を判定する。
【００４８】
なお、フィレットの高さの計測処理として、この実施例では、各色彩光の入射角度から画像中の色彩に対応するはんだのおよその傾斜角度を割り出せることを利用して、画像中の色彩の分布からはんだのフィレットの形状に近似する曲線を特定する。そして、この曲線を積分し、得られた積分値をフィレットの高さとする。
【００４９】
さらに、いずれの検査機１０，２０，３０でも、計測値毎の判定結果を部品の単位または部品に対応する範囲毎にまとめて良・不良を判定した後に、基板単位での良・不良を判定する。そして、各判定結果および計測結果を含む検査結果情報を作成し、これをＬＡＮ回線１００を介して検査データ管理装置１０２に出力する。
【００５０】
検査プログラム管理装置１０１には、検査機１０，２０，３０毎に、検査プログラムを部品の種毎のライブラリデータとしてまとめたデータベースが登録されている。検査プログラムは、あらかじめ定められた検査基準に基づき作成されたもので、上記した各種計測処理を実施するためのプログラムが含まれる。また判定基準値の値も、検査プログラムにおいて定義される。
【００５１】
検査機１０，２０，３０では、検査に先立ち、検査対象基板の構成を示すデータ（たとえばＣＡＤデータ）を入力し、この入力データに示される各部品の部品種情報に適したライブラリデータを検査プログラム管理装置１０１から取り込んで、各部品の位置情報とライブラリデータとを紐付ける処理を実施する。これにより各検査機１０，２０，３０に検査対象基板の検査に必要な環境が設定される。
【００５２】
検査データ管理装置１０２には、各検査機１０，２０，３０から出力された検査結果情報が保存される。この検査結果情報は、検査機１０，２０，３０毎に、また基板別および基板上の個々の部品別に読み出すことができるように構成される。さらに、はんだ印刷検査機１０やはんだ付け検査機３０に関しては、部品の電極毎に計測結果や判定結果を読み出すこともできる。
【００５３】
なお、検査プログラム管理装置１０１と検査データ管理装置１０２とは必ずしも別体にする必要はなく、１つのコンピュータに各管理装置１０１，１０２の機能を持たせてもよい。反対に、各管理装置１０１，１０２を複数のコンピュータにより構成することも可能である。また、各管理装置１０１，１０２への操作や処理結果の表示のために、システム内に端末装置を加えることも可能である。
【００５４】
さらに、この実施例の検査プログラム管理装置１０１には、リフロー工程より前の工程の検査機１０，２０に適用されている判定基準値が適切であるかどうかをチェックする機能や、判定基準値が適切でない場合に、これを最適な値に修正する機能が設けられている。これらの機能は、検査機１０，２０による中間検査の結果とはんだ付け検査機３０による最終検査の結果との整合の度合いを高めることを目的とするもので、部品種毎に、または選択された特定の部品種を対象として実施される。なお、中間検査、最終検査のいずれにおいても複数の検査項目による検査が実施されるが、上記の中間検査における判定基準の判定処理は、中間検査と最終検査との間で計測値に高い相関があることが認められている検査項目の組み合わせに対して実施される。
【００５５】
以下、具体例として、はんだ印刷検査機１０によるはんだの体積の検査と、はんだ付け検査機３０によるフィレットの高さの検査とが選択され、前者の検査に用いられる判定基準値の適否を判定する場合を想定し、検査プログラム管理装置１０１で実施される処理の概要を説明する。
【００５６】
まず、中間検査における判定基準値の適否を判定するために、検査プログラム管理装置１０１は、検査データ管理装置１０２から、各検査機１０，３０が処理対象の部品に対する計測処理により取得した計測値（クリームはんだの体積とフィレットの高さ）を複数取得し、各計測値を同じ部品の同一部位に対応するもの毎に組み合わせたサンプルを設定する。
【００５７】
図２は、リード部品に対する検査結果から計測値のサンプルを取得する方法を示す。この例では、はんだ印刷後の基板におけるクリームはんだの体積の計測値の集合の中から、処理対象のリード部品の個々の電極に対応する計測値をすべて読み出す。リフロー後の基板におけるフィレットの高さの計測値についても同様に、処理対象の部品種の部品の電極毎の計測値をすべて読み出す。そして、図中のＳａｍｐ１，Ｓａｍｐ２に示すように、各計測値を同一部品の同一の電極に対応するもの毎に組み合わせる。この方法によれば、１つの部品に対する検査結果から電極の数分のサンプルを設定することができる。
【００５８】
さらに複数の同種の部品に対して同様の処理を実施することにより、相当数のサンプルを得ることができる。ただし、電極の位置によって適用される判定基準値が異なる場合には、着目する判定基準値が適用される電極に限定してサンプルを取得する必要がある。
【００５９】
また、サンプルが示す２種類の計測値の間の相関関係の精度を高めるには、着目中の検査項目以外の検査項目で不良が検出された部位の計測値をサンプルから除外するのが望ましい。たとえば、図２の例において、矢印Ｋ１が示す箇所ではんだのぬれ不良が検出され、矢印Ｋ２が示す箇所で電極の曲がり不良が検出されたものとすると、これらの箇所に対するクリームはんだの体積およびフィレットの高さの計測値の組み合わせは、サンプルから除外するのが望ましい。
【００６０】
図３は、各サンプルの分布状態を示すグラフの例である。
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。
【００６１】
ここで、判定基準値Ｘｓ，Ｙｓに基づき、各計測値の組み合わせが下記の４つのグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に分類されるものとする。なお、以下でいう最終検査はフィレットの高さの検査であり、中間検査はクリームはんだの体積の検査である。
【００６２】
Ｇ１：中間検査では不良と判定されたが、最終検査では良と判定されたもの
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
【００６３】
以下、各グループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４の発生確率を、それぞれＰ１、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とする。
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。
【００６４】
そこでこの実施例では、これらの確率Ｐ１〜Ｐ４を用いて下記の（１）式により、中間検査における計測値Ｘが判定基準値Ｘｓにより良と不良とに分けられた場合の両者の分離度Ｓを求める。
【数１】
【００６５】
（１）式において、ＰＢおよびＰＣは中間検査の結果と最終検査の結果とが整合したサンプルの割合を示し、ＰＡおよびＰＤは各検査の結果が整合しなかったサンプルの割合を示す。したがって、（１）式によれば、グループＧ２またはＧ３に含まれるサンプルの割合が大きくなるほど、もしくはグループＧ１またはＧ４に含まれるサンプルの割合が小さくなるほど、分離度Ｓの値は高くなる。したがって、この分離度Ｓの値が大きくなるほど判定基準値Ｘｓが適切になると考えることができる。
【００６６】
しかし、判定の精度を確保するには、分離度Ｓの算出に用いられる確率Ｐ１〜Ｐ４の値を精度良く求める必要がある。図３のグラフによれば、クリームはんだの体積とフィレットの高さとは、前者の値が大きくなるほど後者の値も高くなる関係にあることが読み取れるが、実際の生産ラインで生産される基板に対する計測処理の結果から抽出されるサンプルは総じて良好な値のものが多く、不良を表すサンプルを十分な数で取得するのは困難である。したがって、判定基準値Ｘｓ，Ｙｓに基づき、実際の計測値をグループＧ１〜Ｇ４に分類すると、グループＧ２では十分な数のサンプルが得られても、他のグループＧ１，Ｇ３，Ｇ４では、確率Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４の精度を確保するのに必要な数のサンプルが得られないおそれがある。
【００６７】
この問題を考慮して、本実施例では、各サンプルが示す計測値Ｘ，Ｙの相関関係を利用した演算処理により、各グループＧ１〜Ｇ４の確率Ｐ１〜Ｐ４の全てを精度良く算出し、判定基準値Ｘｓの適否を判定する精度を確保できるようにしている。
以下、この処理の概要を図４を用いて説明する。
【００６８】
図４に例示された処理では、計測値Ｘ，Ｙが共に正規分布すると仮定して、計測値Ｘ，Ｙ毎に、各サンプルの平均値および標準偏差を算出する（ステップＳ１）。以下では、任意のサンプルが示す計測値Ｘ，Ｙの値をＸｋ，Ｙｋとし、Ｘｋの平均値および標準偏差をそれぞれＸａ，σＸとし、Ｙｋの平均値および標準偏差をそれぞれＹａ，σｙとする。
【００６９】
つぎに、各サンプルが示す計測値Ｘｋ，Ｙｋおよびこれらの平均値Ｘａ，Ｙａを用いて、以下の（２）式により計測値Ｘ，Ｙの間の相関係数γを求める（ステップＳ２）。
【数２】
【００７０】
さらに、相関係数γ、標準偏差σＸ，σＹ、平均値Ｘａ，Ｙａを用いて、（３）（４）式を実行することにより、Ｘ，Ｙの関係を表す回帰直線Ｙ＝αＸ＋β（図５を参照。）を導出する（ステップＳ３）。
α＝γ×（σＹ／σＸ） ・・・（３）
β＝Ｙａ−α×Ｘａ ・・・（４）
【００７１】
さらにステップＳ４では、（５）式を用いて、上記回帰直線の回帰係数の標準誤差ｅαを算出する。
【数３】
【００７２】
以下、上記ステップＳ１〜Ｓ４により求めたＸ，Ｙの相関関係に基づき、実際のサンプルではなく、ＸＹ平面に分布する仮想の計測値を対象にした演算を実施する。まずＸＹ平面のＸ軸を一定の間隔で区切ることでＮ個の演算対象点を設定し（ステップＳ５）、カウンタｎを１からＮまで動かしながら、Ｓ６〜Ｓ９のループを実行する。このループは、ｎ番目の演算対象点の値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布パターンを導出する処理（ステップＳ７）と、導出された分布パターンと最終検査の判定基準値Ｙｓとの関係に基づき、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットの高さが良と判定される確率（以下、「良品確率」という。）ＯＫＰｎおよび不良と判定される確率（以下、「不良確率」という。）ＮＧＰｎを算出する処理（ステップＳ８）とを核とするものである。
【００７３】
ここで、図５および図６を参照して、ステップＳ７，Ｓ８で実施される演算を詳細に説明する。
【００７４】
図５では、図２と同様のグラフにステップＳ３で導出された回帰直線を対応づけている。また、Ｘ軸上の任意の３点Ｘｎ１，Ｘｎ２，Ｘｎ３のそれぞれに対応する計測値Ｙの分布曲線を表している。これらの分布曲線に示すように、Ｘｎ１，Ｘｎ２，Ｘｎ３の各値に対応する計測値Ｙは、それぞれ対応するＸの値と回帰直線とから割り出される平均値Ｙａｎ１，Ｙａｎ２，Ｙａｎ３を中心に、実際のＹの計測値の分布範囲を包含する所定の範囲に分布する。ただしその分布の幅は一定ではなく、ＸｎがＸの分布の中心（平均値Ｘａ）から離れるほど狭くなると考えられる。
【００７５】
ステップＳ７では、上記の分布の特性に鑑み、Ｘ＝ＸｎのときのＹの平均値Ｙａｎおよび分散Ｖｎを算出する。
まず、平均値Ｙａｎについては、回帰直線より
Ｙａｎ＝αＸｎ＋βとなる。
【００７６】
また、分散Ｖｎは、以下の（６）式により算出する。なお、（６）式において関数Ｑ［ｚ］は標準正規分布（平均０、分散１）の任意の点ｚにおける上側確率である（つぎの（７）式も同じ。）。またｅαは、前出のステップＳ４で算出された回帰係数αの標準誤差である。
【数４】
【００７７】
上記の（６）式によれば、Ｘｎが平均値Ｘａのときに分散Ｖｎは最大となり、ＸａとＸｎとの差が大きくなるほど分散Ｖｎの値は小さくなる。
【００７８】
図６は、図５と同様のグラフをベースに、任意の計測値Ｘｎに対応する計測値Ｙの分布曲線を示すと共に、この分布曲線の範囲を、最終検査の判定基準値Ｙｓにより良と判定される範囲ＷＯＫと不良と判定される範囲ＷＮＧとに分けて示す。この図６に示すように、計測値Ｙの分布のうち判定基準値Ｙｓを上回る範囲ＷＯＫの確率密度が、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットが良と判定される確率（良品確率）となる。また判定基準値Ｙｓ以下の範囲ＷＮＧの確率密度が、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットが不良と判定される確率（不良確率）となる。
【００７９】
よってステップＳ８では、以下の（７）式により、クリームはんだの体積がＸｎのときに形成されるフィレットの高さＹの良品確率ＯＫＱｎを求め、さらに（８）式により当該フィレットの不良確率ＮＧＱｎを算出する。
【数５】
【００８０】
図４に参照を戻し、ステップＳ１０以下の処理を説明する。
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。
【００８１】
さらにステップＳ１０では、Ｘｓより大きい範囲（中間検査の結果が良と判定される計測値の範囲）に含まれる（Ｎ−Ｍ）個の演算対象点についても同様に、各点につき算出した良品確率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Ｇ２の確率Ｐ２に相当し、不良確率ＮＧＱｎの平均値はグループＧ４の確率Ｐ４に相当する。
【００８２】
この後は、確率Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を用いて前出の（１）式を実行することにより分離度Ｓを算出し（ステップＳ１２）、算出された値をあらかじめ登録されたしきい値と比較することにより、判定基準値Ｘｓの適否を判定する（ステップＳ１３）。
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。
【００８３】
上記の処理によれば、不良に相当する値を示すサンプルの数が十分に得られていない場合でも、相当数のサンプルを用いて各計測値Ｘ，Ｙの分布パターンおよび両者の相関関係が精度良く求められている場合には、これらのサンプルから、計測値Ｘの演算対象点毎に計測値Ｙの確率分布を高い確度で特定して、良品確率および不良確率を求めることができる。したがって、十分な数のサンプルを取得できていないグループについても、その発生確率を精度良く求め、分離度Ｓの精度も確保することができるので、判定基準値Ｘｓの適否の判定の確度を確保することができる。
【００８４】
なお、図４の処理では、ステップＳ６〜Ｓ９において演算対象点毎に良品確率および不良確率を算出すると共に、ステップＳ１０，Ｓ１１において、判定基準値Ｘｓにより分割された範囲毎および確率の種毎に確率の平均値を算出したが、これに限らず、各演算対象点に対しては良品確率および不良確率の一方のみを算出し、その平均値を求めるにとどめてもよい。たとえば、良品確率のみを算出した場合には、ステップＳ１０では確率Ｐ１が、ステップＳ１１では確率Ｐ２が算出される。また、不良確率のみを算出した場合には、ステップＳ１０では確率Ｐ３が、ステップＳ１１では確率Ｐ４が算出される。よっていずれの場合にも、各検査の結果が整合する度合いと整合しない度合いとを求めることができる。
【００８５】
つぎに、図４の処理により計測値Ｘに対する判定基準値Ｘｓが適切でないと判定された場合に実施される処理について説明する。この処理は、たとえば、現在の判定基準値Ｘｓに対する判定結果を確認したユーザが判定基準値Ｘｓの修正を指示する操作を行ったことに応じて実施される。
【００８６】
図７は、判定基準値Ｘｓの最適値を特定するための処理手順を示す。
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。
【００８７】
まず、最初のステップＳ２１では、判定基準値Ｘｓの仮の値をＸｓｉとして、このＸｓｉの変動範囲を設定する。たとえば、図４の処理で演算対象点を設定した範囲を変動範囲とすることができる。また、実際のサンプルが示す計測値Ｘの最小値から最大値までの範囲を変動範囲としてもよい。または現在の判定基準値Ｘｓおよび一定値ＤＸを用いて、Ｘｓ−ＤＸからＸｓ＋ＤＸまでの範囲を変動範囲に設定してもよい。
【００８８】
つぎに、上記の変動範囲の最小値をＸｓｉにセットすると共に、分離度Ｓの最大値ＳＭＡＸに初期値０をセットする（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ２３およびステップＳ２４において、ＸｓｉおよびＹｓにより分類される４つのグループＧ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉの発生確率Ｐ１ｉ，Ｐ２ｉ，Ｐ３ｉ，Ｐ４ｉを算出し、各確率Ｐ１〜Ｐ４を用いて分離度Ｓｉを算出する（ステップＳ２５）。なお、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の演算は図４のステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８９】
さらに分離度Ｓｉを最大値ＳＭＡＸと比較し（ステップＳ２６）、Ｓｉ＞ＳＭＡＸであれば、Ｓｉの値により最大値ＳＭＡＸを書き換える（ステップＳ２７）。またこのときのＸｓｉの値を変数Ｘｓｏに格納する。
【００９０】
以下、Ｘｓｉが変動範囲の最大値を超えるまで、Ｘｓｉの値を一定値Ｄずつ増やしながら（ステップＳ２８，Ｓ２９）、毎回のＸｓｉにつき、ステップＳ２３〜Ｓ２６を実行し、さらに分離度Ｓｉが最大値ＳＭＡＸを超える場合には、ステップＳ２７を実行する。そして、ステップＳ２３〜Ｓ２９によるループの終了時点のＸｓｏの値を判定基準値Ｘｓの最適な値として確定する（ステップＳ３０）。
【００９１】
ステップＳ３１では、上記のＸｓｏがＸｓｉにセットされていたときのステップＳ２３で算出された確率Ｐ１ｉ，Ｐ２ｉを用いて，中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫ（検査対象の基板から不良が全く検出されない確率）を算出する。具体的には、基板上において判定基準値Ｘｓが設定される部位のみに着目し、その他の部位では不良は発生しないものとして，以下の（９）式を実行する。
Ｐｐｒｅ・ＯＫ＝（１−（Ｐ１ｉ＋Ｐ３ｉ））ＳＵＭ ・・・（９）
（ＳＵＭは基板上の着目中部位の総数）
【００９２】
この後、ステップＳ３２において、判定基準値Ｘｓの最適値Ｘｓｏ，分離度ＳＭＡＸ，および直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫの各値を出力し、処理を終了する。
【００９３】
図８は、上記の処理により特定された最適値Ｘｓｏおよび分離度ＳＭＡＸならびに直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫの出力の一例としての表示画面を示す。この画面では、判定基準値の修正対象の検査項目（クリームはんだの体積）の計測値を一定の幅毎に区切り、各範囲毎に、その範囲に含まれる体積のクリームはんだから形成されるフィレットの良品確率および不良確率を色分けして示した棒グラフ２００が表示されている。
【００９４】
棒グラフ２００は、図４のステップＳ６〜Ｓ９における演算結果に基づき作成することができる。また、図８には示していないが、棒グラフ２００の横軸の各バーに対応する位置には、具体的な計測値を表す数字が表示される。
【００９５】
さらに、棒グラフ２００には、クリームはんだの体積に対する現在の判定基準値Ｘｓを示す直線Ｌ１と、図７の処理により特定された最適値Ｘｓｏを示す直線Ｌ２とが設定される。また、棒グラフ２００の下方には、クリームはんだの体積を示す横軸に対応させて、現在の判定基準値Ｘｓにより検査をした場合の不良判定および良判定の範囲を示すグラフ２０１と、最適値Ｘｓｏにより検査をした場合の不良判定および良判定の範囲を示すグラフ２０２とが表示される。またグラフ２００の右手には、各直線Ｌ１，Ｌ２が表す実際の数値およびこれらに対応する分離度および直行率の各値を表示する表示欄２０３が設けられる。
【００９６】
さらに、画面の右下には、判定基準値Ｘｓを変更するか否かを決定するための操作ボタン２０４，２０５が設けられる。ユーザは、各グラフ２００，２０１，２０２と直線Ｌ１．Ｌ２との関係や、表示欄２０３に表示された数値に基づき、現在の判定基準値Ｘｓを最適値Ｘｓｏに変更するかどうかを検討し、変更すると決断した場合にはボタン２０４をクリックする。このクリック操作により、検査プログラム管理装置１０１に保存されている判定基準値Ｘｓは直線Ｌ２が示す最適値Ｘｓｏに書き換えられる。さらに、検査プログラム管理装置１０１は、更新された判定基準値Ｘｓをはんだ印刷検査機１０に送信し、これを受信したはんだ印刷検査機１０でも、判定基準値の書き換え処理を実施する。
【００９７】
一方、ボタン２０５がクリックされた場合には、判定基準値Ｘｓは変更されず、現在値のまま維持される。
【００９８】
上記の表示によれば、クリームはんだの体積の値と最終検査における良品確率および不良確率の割合との関係や、現在の判定基準値Ｘｓによる判定結果と最適値Ｘｓｏによる判定結果との違いが明確に示されるので、表示を見たユーザは、判定基準値Ｘｓを変更すべきであるかどうかを容易に判断することができる。また、ユーザが生産性を重視する場合には，欄２０３内の直行率の値を判断の指標にすることができる。
【００９９】
ただし、ユーザによる判断は必ずしも必要ではなく、図７の処理により判定基準値の最適値Ｘｓｏを特定した後に、当該最適値Ｘｓｏにより判定基準値Ｘｓを自動的に書き換えてもよい。
【０１００】
また、上記の実施例では、現在の判定基準値の適否を判定し、適切でないと判定した場合に判定基準値の最適値を特定したが、図４のステップＳ１〜Ｓ９および図７の各ステップを一連に実施することにより、現在値の適否を判定せずに判定基準値の最適値を求めた後に、この最適値により判定基準値を自動修正してもよい。また、この場合の処理を、中間検査に用いられる判定基準値Ｘｓの最適化処理としてユーザに提示し、適宜、ユーザからの実行指示を受けて最適化処理を実施してもよい。
【０１０１】
また中間検査が開始される前で判定基準値Ｘｓが未設定の段階でも、計測値Ｘ，Ｙについてある程度の実測値のサンプルがあるか、シミュレーションによる計測値が得られている場合には、図４のステップＳ１〜Ｓ９および図７の各ステップによって、中間工程の判定基準値Ｘｓを決定してもよい。この場合にも、その後の検査により計測値が蓄積されたことに応じて、適宜、最適化処理を実施すれば、判定基準値Ｘｓを最適な値にすることができる。
【０１０２】
また、上記の実施例では、中間検査としてクリームはんだの体積の検査を対象とし、最終検査としてフィレットの高さの検査を対象としたが、検査項目の組み合わせはこれに限定されるものではない。なお、中間検査の各種検査項目の中で、上記の手法により判定基準値の適否の判定や修正をすることができる項目と、その処理に使用される最終検査の検査項目とをチェックしたい場合には、中間検査の検査項目と最終検査の検査項目との任意の組み合わせについてそれぞれ（２）式により相関係数γを算出し、相関係数γが所定の基準値を上回るか否かを確認すればよい。
【０１０３】
また、上記の実施例では、分離度Ｓという指標により判定基準値Ｘｓの適否を判定したが、判定の指標はこれに限定されるものではない。たとえば、中間検査の結果と最終検査の結果とが整合する度合い（Ｐ２＋Ｐ４）に対する各検査結果が整合しない度合い（Ｐ１＋Ｐ３）の割合を使用してもよい。または，中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫを判定の指標とすることもできる。
【０１０４】
また、図４や図７に示した処理は、部品実装基板に限定されるものではない。複数の工程を経て生産される製品であって、中間検査の対象となる計測値と最終検査の対象となる計測値との間に相関関係が認められるものであれば、同様の方法により、中間検査の判定基準値の適否を判定したり、判定基準値の適正値を特定することが可能である。
【０１０５】
つぎに、リフロー工程より前の工程の検査で不良が検出された場合に、その不良が検出された基板を生産ラインから取り除く（以後の工程を実施しない）方針をたてている生産現場では、中間検査で、できるだけ精度の高い検査を実施する必要がある。この課題に関して、以下に、中間検査に用いられる判定基準値をユーザが入力したことに応じて、その入力値から生産効率を示す指標を算出するシミューレーション処理の実施例を説明する。
【０１０６】
図９は、上記のシミュレーションに関する処理手順を示す。この例の処理は、検査プログラム管理装置１０１とこれに接続された端末装置（図示せず。）との協働により実施される。
【０１０７】
図９の処理も、特定の部品種の部品につき、中間検査および最終検査で得た計測値Ｘ，Ｙの組み合わせのサンプルが複数準備されていることを前提に実施される。なお、この実施例では、説明を簡単にするために、特定の判定基準が共通に適用される部品が基板上に複数個実装されており、これらの部品で不良が発生しなければ、基板全体が良品になるものとしてシミュレーションを実施する。また中間検査ではクリームはんだの体積検査が、最終検査ではフィレットの高さ検査が、それぞれシミュレーションの対象となり、その他の検査で不良が発生することはないものとして、シミュレーションを実施する。
【０１０８】
この実施例でも、検査プログラム管理装置１０１に計測値Ｘ，Ｙの組み合わせのサンプルが複数蓄積されていることを前提に処理を開始する。図９のＳ５１〜Ｓ５９の処理は、図４のステップＳ１〜Ｓ９に相当する。すなわち、計測値Ｘ，Ｙの相関関係を導出し、Ｘ軸上にＮ個の演算対象点を設定して、演算対象点毎に、その点が示す計測値Ｘｎに相当するクリームはんだにより形成されるフィレットの良品確率ＯＫＰｎおよび不良確率ＮＧＰｎを算出する。
【０１０９】
つぎに、中間検査に用いられる判定基準値Ｘｓの設定値の入力を受け付け（ステップＳ６０）、このＸｓを用いて図４のステップＳ１０，Ｓ１１と同様の演算を実施する（ステップＳ６１，Ｓ６２）。これにより、ＸｓおよびＹｓにより分類される４つのグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４（図３参照）の発生確率Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が算出される。
【０１１０】
上記の確率のうち、Ｐ１とＰ３との和は、中間検査で１つの検査対象部位が不良と判定される確率に相当する。また、Ｐ２は、中間検査に合格した部位のクリームはんだから形成されたフィレットが最終検査で良と判定される確率に相当し、Ｐ４は、中間検査に合格した部位のクリームはんだから形成されたフィレットが最終検査で不良と判定される確率に相当する。
【０１１１】
ステップＳ６３では、確率Ｐ１，Ｐ３を用いて先の（９）式と同様の演算を実行することにより、中間検査での直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫを算出する。さらにステップＳ６４では、中間検査で不良が検出された基板（中間検査で不合格となった基板）が生産ラインから取り除かれるものとして、確率Ｐ２，Ｐ４を用いて以下の（１０）式の演算を実行することにより、最終工程で不良基板が発生する確率Ｐｐｏｓｔ・ＮＧを算出する。
Ｐｐｏｓｔ・ＮＧ＝（Ｐ４×（Ｐ２＋Ｐ４））ＳＵＭ ・・・（１０）
【０１１２】
さらにステップＳ６５において、上記の直行率Ｐｐｒｅ・ＯＫおよび不良基板の発生率Ｐｐｏｓｔ・ＮＧをモニタに表示する。なお、図９には示していないが、この後に、Ｘｓとして上記と別の数値が入力された場合には、前回のステップＳ５１〜Ｓ５９の処理結果および新たに入力されたＸｓを用いて、ステップＳ６１から処理を実行する。
【０１１３】
上記のシミュレーションの信頼度を高めるには、基板上の部品を同じ検査基準が適用されるもの毎にグループ分けして、グループ毎に上記のステップＳ５１〜Ｓ６４を実行した後、グループ毎の直行率の積および不良基板の発生率の積を求め、これらを最終結果として表示するとよい。また、上記では、中間検査に関しては直行率を、最終検査に関しては不良基板の発生率をそれぞれ求めたが、算出されるパラメータの関係を逆にしてもよい。または、中間検査、最終検査の双方とも直行率を求めても良い。
【０１１４】
上記のシミュレーションによれば、ユーザは、中間検査の判定基準値Ｘｓとして自身が入力した値により検査が実施された場合に、中間検査に合格してリフロー工程へと流される基板や、最終的に生じる不良基板の割合がどの程度になるかを把握することができる。そして、これらの数値が生産目標に見合うならば、判定基準値Ｘｓは適切であると判断することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，２０ 中間検査用の検査機
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【図１】
【図４】
【図７】
【図９】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図４】
【図７】
【図９】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５１２５１（Ｐ２０１２−１５１２５１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２６７（Ｐ２０１１−８２６７）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]