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JP7643102B2 - Quality evaluation equipment and inspection management system - Google Patents
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Description

本発明は、プリント基板等の検査対象の品質を評価する品質評価装置及び検査管理システムに関する。 The present invention relates to a quality evaluation device and an inspection management system that evaluate the quality of inspection objects such as printed circuit boards.

FA(Factory Automation)分野ではワーク等の検査対象を撮像し、事前に学習させた教師ありAIモデルにその画像を入力することで、当該ワークについての良否を検査するような工程が実現される。生産現場で量産されるワークの品質は絶えず変化しており、その変化が大きくなると教師ありAIモデルが正しく判定することができなくなるため、見過ぎや見逃しのリスクが大きくなる。ゆえに新しく得られた学習データを用いて教師ありAIモデルを再学習させ、品質の変化に応じた最適な教師ありAIモデルを使用する必要がある。ワークの品質としては、例えば、ワークがプリント基板である場合には、はんだの外観や、部品位置等の外観検査における出来栄え等が挙げられる。 In the field of FA (Factory Automation), a process is realized in which an image of an inspection target such as a workpiece is captured and input into a pre-trained supervised AI model to inspect the quality of the workpiece. The quality of the workpieces mass-produced at production sites is constantly changing, and as the change becomes greater, the supervised AI model is no longer able to make correct judgments, increasing the risk of overlooking or overlooking something. Therefore, it is necessary to retrain the supervised AI model using newly obtained learning data and use the most appropriate supervised AI model in response to the change in quality. For example, if the workpiece is a printed circuit board, examples of the quality of the workpiece include the appearance of the solder and the performance of visual inspection of the component positions, etc.

例えば、特許文献1では画像判定用のモデルに新たな良品画像、不良品画像を学習させることでこれまでになかった新たな特徴を持つデータに対しても適切に判定するモデルを生成可能としている。 For example, in Patent Document 1, a model for image judgment can be generated that can appropriately judge data with new features that have not been seen before by training the model on new images of good and bad products.

しかしながら、ワークの特徴はその時の気温や材料のバラつき、さらに検査装置及び前工程で使用される装置の状態など様々な要因によって変化しうるため、どのタイミングでワークの特徴が変わり、教師ありAIモデルを再学習すべきかをユーザが判断することは困難である。 However, the characteristics of the workpiece can change due to various factors such as the temperature at the time, variations in the material, and the condition of the inspection equipment and the equipment used in the previous process, making it difficult for users to determine when the workpiece characteristics will change and when the supervised AI model should be retrained.

特開2020-107104号公報JP 2020-107104 A

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、検査対象の品質の変化をとらえて、検査処理に用いられる教師あり機械学習による学習済み学習器の再学習を促すことで、信頼性の高い検査を実現することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and the problem that the present invention aims to solve is to realize highly reliable inspection by capturing changes in the quality of the object to be inspected and encouraging re-learning of a trained learning device using supervised machine learning that is used in the inspection process.

上記の課題を解決するための本発明は、
検査対象を撮像して生成した検査画像を学習データとし、検査結果を教師データとして機械学習させて生成した学習済み第1学習器を用いた検査処理において良品と判定された該検査画像である良品画像を取得する良品画像取得部と、
前記検査対象の品質の変化を評価する品質変化評価部と、
前記評価の結果を含む品質評価情報を生成する品質評価情報生成部と、
を備えた品質評価装置である。
To solve the above problems, the present invention provides:
a good-quality image acquiring unit that acquires a good-quality image, which is an inspection image determined to be a good-quality image in an inspection process using a trained first learning device generated by machine learning the inspection results as teacher data, using an inspection image generated by imaging an inspection object as learning data;
a quality change evaluation unit for evaluating a change in the quality of the inspection object;
a quality evaluation information generating unit that generates quality evaluation information including a result of the evaluation;
The quality evaluation device is provided with the above.

これによれば、ユーザは、検査対象の品質の変化を評価する品質変化評価部による評価の結果を含む品質評価情報によって、検査対象の品質の変化をユーザに認識させることができる。ユーザは、品質評価情報により、検査対象の品質の変化をとらえ、検査処理に用いられる第1学習器の再学習の必要性を判断することができるので、ユーザに第1学習器
の再学習を促し、信頼性の高い検査を実現することができる。
ここで、良品画像は、学習済み第1学習器により良品と判定された検査対象を撮像して生成した検査画像と、学習済み第1学習器により不良と判定されたものの、後の目視工程により良品と判定された検査対象を撮像して生成した検査画像とを含む。
According to this, the user can recognize the change in quality of the inspection object by the quality evaluation information including the result of evaluation by the quality change evaluation unit that evaluates the change in quality of the inspection object. The user can grasp the change in quality of the inspection object by the quality evaluation information and determine the need for re-learning of the first learning device used in the inspection process, so that the user can be prompted to re-learn the first learning device and realize a highly reliable inspection.
Here, the good product images include inspection images generated by imaging an inspection object that has been determined to be good by the trained first learning device, and inspection images generated by imaging an inspection object that has been determined to be defective by the trained first learning device but is subsequently determined to be good in a visual inspection process.

また、本発明において、
前記品質変化評価部は、
前記良品画像に基づいて、前記品質を評価する品質評価指標を出力する品質評価部と、
前記品質評価指標を蓄積する品質評価指標蓄積部と、
前記品質評価指標蓄積部に蓄積された前記品質評価指標の所定期間にわたる変化に基づいて、前記品質の変化を判定する変化判定部と、
を有するようにしてもよい。
In the present invention,
The quality change evaluation unit
a quality evaluation unit that outputs a quality evaluation index for evaluating the quality based on the non-defective product image;
a quality evaluation index storage unit that stores the quality evaluation index;
a change determination unit that determines a change in the quality based on a change over a predetermined period of time of the quality evaluation index stored in the quality evaluation index storage unit;
The above formula may be used.

これによれば、経時的に変化する品質評価指標の所定期間にわたる変化に基づいて、検査対象の品質の変化をとらえて、検査処理に用いられる第1学習器の再学習の必要性を判断することができるので、ユーザに第1学習器の再学習を促し、信頼性の高い検査を実現することができる。 This makes it possible to grasp changes in the quality of the test object based on changes over a specified period of time in the quality evaluation index, which changes over time, and determine the need for re-learning the first learning device used in the test process, thereby encouraging the user to re-learn the first learning device and achieving highly reliable testing.

また、本発明において、
前記品質評価指標は、前記良品画像を学習データとして教師なし学習によって機械学習させて生成した学習済み第2学習器により出力される異常度であり、
前記変化判定部は、所定期間にわたる前記異常度の平均値及び標準偏差を算出し、該平均値及び該標準偏差を、それぞれ第1閾値及び第2閾値と比較して前記品質の変化を判定するようにしてもよい。
In the present invention,
the quality evaluation index is an anomaly degree output by a trained second learning device generated by machine learning through unsupervised learning using the non-defective product image as training data;
The change determination unit may calculate an average value and a standard deviation of the degree of abnormality over a predetermined period of time, and compare the average value and the standard deviation with a first threshold value and a second threshold value, respectively, to determine the change in the quality.

これによれば、良品画像に基づいて学習済み第2学習器により出力される異常度によって、検検査対象の品質の変化をとらえて、検査処理に用いられる第1学習器の再学習の必要性を判断することができるので、ユーザに第1学習器の再学習を促し、信頼性の高い検査を実現することができる。 According to this, the degree of abnormality output by the trained second learning device based on images of good products can be used to capture changes in the quality of the inspection object and determine the need for re-learning the first learning device used in the inspection process, thereby encouraging the user to re-learn the first learning device and achieving highly reliable inspections.

前記第1閾値及び前記第2閾値の少なくともいずれかを自動で設定する設定部を備えるようにしてもよい。 The device may be provided with a setting unit that automatically sets at least one of the first threshold value and the second threshold value.

これによれば、第1閾値及び第2閾値が設定部によって自動で設定されるので、ユーザにより設定が不要になるとともに、機械学習等を用いた適切な設定が可能となる。 In this way, the first threshold and the second threshold are automatically set by the setting unit, eliminating the need for the user to set them, and enabling appropriate settings using machine learning, etc.

また、本発明において、
前記品質変化評価部は、
前記良品画像を学習データとして教師なし学習によって機械学習させて生成した学習済み第3学習器により、クラスタリングを行い、外れ値の個数と、第3閾値とを比較して前記品質の変化を評価するようにしてもよい。
In the present invention,
The quality change evaluation unit
Clustering may be performed using a trained third learning device generated by unsupervised machine learning using the good product images as training data, and the number of outliers may be compared with a third threshold to evaluate the change in quality.

これによれば、良品画像に基づいて学習済み第3学習器により行われるクラスタリングを用いて、検査対象の品質の変化をとらえて、検査処理に用いられる第1学習器の再学習の必要性を判断することができるので、ユーザに第1学習器の再学習を促し、信頼性の高い検査を実現することができる。 According to this, by using clustering performed by the trained third learning device based on images of good products, it is possible to capture changes in the quality of the object to be inspected and determine the need for re-training the first learning device used in the inspection process, thereby encouraging the user to re-train the first learning device and achieving highly reliable inspection.

また、本発明において、
前記第3閾値を自動で設定する第3閾値設定部を備えるようにしてもよい。
In the present invention,
The image forming apparatus may further include a third threshold setting unit that automatically sets the third threshold.

第3閾値が第3閾値設定部によって自動で設定されるので、ユーザにより設定が不要になるとともに、機械学習等を用いた適切な設定が可能となる。 The third threshold is automatically set by the third threshold setting unit, eliminating the need for user setting and enabling appropriate setting using machine learning, etc.

また、本発明において、
前記品質評価情報は、前記第1学習器の再学習を勧める情報を含むようにしてもよい。
In the present invention,
The quality evaluation information may include information recommending relearning of the first learning device.

これによれば、ユーザは、検査対象の品質の評価の結果を認識できるとともに、第1学習器の再学習を勧める情報によって、端的に第1学習器の再学習を促されることになるので、より確実な第1学習器の再学習が期待でき、信頼性の高い検査を実現することができる。 This allows the user to recognize the results of the quality evaluation of the test object, and the information recommending re-learning the first learning device directly urges the user to re-learn the first learning device, which leads to more reliable re-learning of the first learning device and enables highly reliable testing.

また、本発明において、
前記品質評価情報は、前記検査対象に関する前工程の改善を勧める情報を含むようにしてもよい。
In the present invention,
The quality evaluation information may include information recommending improvements to a front-end process related to the inspection target.

これによれば、ユーザは、検査対象の品質の評価の結果を認識できるとともに、検査対象に関する前工程の改善を勧められるので、前工程の改善により検査対象の品質の改善を実現することができる。 This allows the user to recognize the results of the quality evaluation of the inspection object and recommend improvements to the upstream process related to the inspection object, so that improvements to the upstream process can lead to improvements in the quality of the inspection object.

また、本発明において、
前記品質評価情報を表示する表示部を備えるようにしてもよい。
In the present invention,
The apparatus may further include a display unit for displaying the quality evaluation information.

これによれば、ユーザは、表示部を介して、品質評価情報の内容を視覚的に認識できる。 This allows the user to visually recognize the contents of the quality evaluation information via the display unit.

また、本発明は、
前記品質評価装置と、
前記検査対象に対して前記学習済み第1学習器を用いた検査処理を実施する検査処理部と、該検査処理に供される前記検査画像と該検査処理による結果である前記検査結果を記憶する記憶部とを、備えた検査装置と
を含む検査管理システムである。
The present invention also provides a method for producing a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
The quality evaluation device;
The inspection management system includes an inspection device having an inspection processing unit that performs inspection processing on the inspection object using the trained first learning device, and a memory unit that stores the inspection image provided to the inspection processing and the inspection result that is the result of the inspection processing.

これによれば、
ユーザは、品質評価装置の品質評価情報により、検査対象の品質の変化をとらえ、検査処理に用いられる第1学習器の再学習の必要性を判断することができるので、ユーザに第1学習器の再学習を促し、信頼性の高い検査を実現できる検査管理システムを構成することができる。
According to this,
The user can use the quality evaluation information from the quality evaluation device to grasp changes in the quality of the object to be inspected and determine the need for re-learning of the first learning device used in the inspection process, thereby configuring an inspection management system that encourages the user to re-learn the first learning device and enables highly reliable inspections.

また、本発明において、
前記第1学習器を再学習させる学習装置を含むようにしてもよい。
In the present invention,
The system may further include a learning device for re-learning the first learning device.

これによれば、品質評価情報によって促された適宜のタイミングで第1学習器を再学習させることにより、信頼性の高い検査を実現できる検査管理システムを構成することができる。 This makes it possible to configure an inspection management system that can realize highly reliable inspections by re-training the first learning device at appropriate times prompted by the quality evaluation information.

本発明によれば、検査対象の品質の変化をとらえて、検査処理に用いられる教師あり機械学習による学習済み学習器の再学習を促すことで、信頼性の高い検査を実現することができる。 According to the present invention, highly reliable inspection can be achieved by capturing changes in the quality of the object to be inspected and encouraging re-learning of a trained learning device using supervised machine learning that is used in the inspection process.

本発明の実施例1に係る製造設備の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a manufacturing facility according to a first embodiment of the present invention; 本発明の実施例1に係る検査装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an inspection device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る管理装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a management device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る品質評価情報の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of quality evaluation information according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る品質評価情報の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the quality evaluation information according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る品質評価情報の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the quality evaluation information according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る品質評価情報の他の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example of the quality evaluation information according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る教師あり学習装置の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of a supervised learning device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係る教師なし学習装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an unsupervised learning device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る管理装置の機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram of a management device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る教師なし学習装置の機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram of an unsupervised learning device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る品質評価を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a quality evaluation according to a second embodiment of the present invention. 本発明の適用例2に係る品質評価情報の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of quality evaluation information according to Application Example 2 of the present invention.

〔適用例〕
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。
[Application example]
Hereinafter, application examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明が適用される管理装置10を含む管理システム1の概略構成を示す。図1は、管理システム1は、プリント基板の表面実装ラインにおける製造設備を構成するはんだ印刷装置X1、マウンタX2、及びリフロー炉X3の製造装置と、はんだ印刷検査装置Y1、部品検査装置Y2、外観検査装置Y3、X線検査装置Y4の検査装置を含む。 Figure 1 shows a schematic configuration of a management system 1 including a management device 10 to which the present invention is applied. In Figure 1, the management system 1 includes manufacturing equipment in a surface mounting line for printed circuit boards, which are a solder printing device X1, a mounter X2, and a reflow furnace X3, and inspection equipment, which are a solder printing inspection device Y1, a component inspection device Y2, an appearance inspection device Y3, and an X-ray inspection device Y4.

外観検査装置Y3の検査処理に関する機能は、図2に示すようにカメラ31、情報処理装置32、表示装置33によって実現される。ここでは、検査プログラム記憶部324から読み出された検査プログラムがCPUによって実行されることによって、検査部323において検査画像に対する検査処理が実行される。検査プログラムとして、検査画像を学習データ、検査結果を教師データとして教師あり学習により機械学習された学習器215(図8参照)を用いる。検査対象である、量産されるプリント基板の品質は絶えず変化しているため、品質の変化が大きくなると教師あり学習による学習器によって正しく良否を判断することができなくなり、見過ぎや見逃しのリスクが大きくなる。このため、新しく得られた検査画像を用いて学習器を再学習させ、変化する品質に対応した検査プログラムにより検査を実施することが望ましい。検査部323は、本発明の検査処理部に対応する。 The inspection processing function of the visual inspection device Y3 is realized by the camera 31, the information processing device 32, and the display device 33 as shown in FIG. 2. Here, the inspection program read from the inspection program storage unit 324 is executed by the CPU, and the inspection processing for the inspection image is executed in the inspection unit 323. As the inspection program, a learning device 215 (see FIG. 8) that has been machine-learned by supervised learning using the inspection image as learning data and the inspection result as teacher data is used. Since the quality of the mass-produced printed circuit boards to be inspected is constantly changing, if the quality changes significantly, the learning device using supervised learning will not be able to correctly judge whether the board is good or bad, and the risk of overlooking or overlooking increases. For this reason, it is desirable to retrain the learning device using newly obtained inspection images and perform inspection using an inspection program that corresponds to the changing quality. The inspection unit 323 corresponds to the inspection processing unit of the present invention.

図3に示す管理装置10では、検査装置から取得した検査画像のうち良品と判定された検査対象に対する検査画像である良品画像について、品質評価部103において品質評価プログラムによって品質評価を行う。さらに、品質変化判定部105では、蓄積された品質評価結果に基づき、検査対象の品質の変化を評価する。そして、品質評価情報生成部106では、品質の変化に関する評価結果を含む品質評価情報を生成し、表示部107に表示させる。 In the management device 10 shown in FIG. 3, the quality evaluation unit 103 performs quality evaluation using a quality evaluation program on good-quality images, which are inspection images of inspection objects determined to be good products among the inspection images acquired from the inspection device. Furthermore, the quality change determination unit 105 evaluates the change in quality of the inspection object based on the accumulated quality evaluation results. Then, the quality evaluation information generation unit 106 generates quality evaluation information including the evaluation results regarding the quality change, and displays it on the display unit 107.

具体的には、品質評価プログラムは、図9に示すような学習装置22により、教師なし学習により機械学習させた学習器であり、学習用の良品画像を学習データとするVAE等の教師なしAIモデルである。 Specifically, the quality assessment program is a learning device that is trained by unsupervised learning using a learning device 22 as shown in FIG. 9, and is an unsupervised AI model such as VAE that uses images of good products for learning as learning data.

品質評価情報71は、例えば、図4に示すような情報を含む。管理図711は、量産データである良品画像を品質評価プログラムに入力することにより出力された異常度について、所定期間の平均値をプロットして破線で示し、実線の縦棒により所定期間の異常度の
標準偏差を示すものである。品質評価情報71の表示領域712に表示された閾値(異常度)と表示領域714に表示された閾値(バラつき)には、それぞれの値として「0.5」と「0.4」が設定されている。管理図711において、異常度の値が、横軸に平行な実線で示された閾値(異常度)が超えており、また、縦棒で示された標準偏差も閾値(バラつき)を超えている。
The quality evaluation information 71 includes, for example, information as shown in Fig. 4. The control chart 711 plots the average value of the degree of abnormality over a predetermined period, which is output by inputting images of non-defective products, which are mass production data, into a quality evaluation program, and indicates the average value with a dashed line, and indicates the standard deviation of the degree of abnormality over the predetermined period with a solid vertical bar. The threshold value (degree of abnormality) displayed in the display area 712 of the quality evaluation information 71 and the threshold value (variation) displayed in the display area 714 are set to "0.5" and "0.4", respectively. In the control chart 711, the value of the degree of abnormality exceeds the threshold value (degree of abnormality) indicated by the solid line parallel to the horizontal axis, and the standard deviation indicated by the vertical bar also exceeds the threshold value (variation).

品質評価情報71では、設定された閾値(異常度)及び閾値(バラつき)と、管理図711に示された異常度の変化に基づいて、検査対象の品質を総合的に評価した総合評価を表示している。ここでは、「品質にばらつきがあり、変化もあります。工程の見直しとAIモデルの再学習をお勧めします。」とのメッセージが表示される。ユーザは、これにより量産されるプリント基板の品質の変化が大きく、工程の見直しと検査プログラムの学習器の再学習が必要であることを認識することができる。したがって、適時に検査プログラムの学習器を再学習させることにより、信頼性の高い検査が可能となる。ここでは、上述のメッセージが、本発明の検査対象に関する前工程の改善を勧める情報に対応する。 The quality evaluation information 71 displays an overall evaluation of the quality of the inspection target based on the set threshold (degree of abnormality) and threshold (variation) and the change in the degree of abnormality shown in the control chart 711. Here, the message "There is variation and change in quality. We recommend reviewing the process and re-learning the AI model" is displayed. This allows the user to recognize that there is a large change in the quality of mass-produced printed circuit boards, and that it is necessary to review the process and re-learn the learning device of the inspection program. Therefore, by re-learning the learning device of the inspection program in a timely manner, highly reliable inspection is possible. Here, the above message corresponds to information recommending improvements to the pre-process related to the inspection target of the present invention.

〔実施例1〕
以下では、本発明の実施例1に係る管理システム1ついて、図面を用いて、より詳細に説明する。
(システム構成)
図1は、本実施例に係るプリント基板の表面実装ラインにおける製造設備の構成例を模式的に示している。表面実装(Surface Mount Technology:SMT)とはプリント基板の表面に電子部品をはんだ付けする技術であり、表面実装ラインは、主として、はんだ印刷~部品のマウント~リフロー(はんだの溶着)の三つの工程から構成される。
Example 1
Hereinafter, the management system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(System Configuration)
1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of manufacturing equipment in a surface mounting line for printed circuit boards according to this embodiment. Surface mounting technology (SMT) is a technique for soldering electronic components to the surface of a printed circuit board, and a surface mounting line is mainly composed of three processes: solder printing, component mounting, and reflow (solder deposition).

図1に示すように、表面実装ラインでは、製造装置として、上流側から順に、はんだ印刷装置X1、マウンタX2、リフロー炉X3が設けられる。はんだ印刷装置X1は、スクリーン印刷によってプリント基板上の電極部(ランドと呼ばれる)にペースト状のはんだを印刷する装置である。マウンタX2は、基板に実装すべき電子部品をピックアップし、該当箇所のはんだペーストの上に部品を載置するための装置であり、チップマウンタとも呼ばれる。リフロー炉X3は、はんだペーストを加熱溶融した後、冷却を行い、電子部品を基板上にはんだ接合するための加熱装置である。基板に実装する電子部品の数や種類が多い場合には、表面実装ラインに複数台のマウンタX2が設けられることもある。 As shown in FIG. 1, the surface mounting line is provided with the following manufacturing equipment from the upstream side: a solder printing device X1, a mounter X2, and a reflow furnace X3. The solder printing device X1 is a device that prints solder paste on the electrodes (called lands) on a printed circuit board by screen printing. The mounter X2 is a device that picks up electronic components to be mounted on the board and places the components on the solder paste at the corresponding location, and is also called a chip mounter. The reflow furnace X3 is a heating device that heats and melts the solder paste, cools it, and solders the electronic components onto the board. When there are a large number and types of electronic components to be mounted on the board, multiple mounters X2 may be provided on the surface mounting line.

また、表面実装ラインには、はんだ印刷~部品のマウント~リフローの各工程の出口で基板の状態を検査し、不良あるいは不良のおそれを自動で検出するシステムが設置されている。当該システムは、良品と不良品の自動仕分けの他、検査結果やその分析結果に基づき各製造装置の動作にフィードバックする機能(例えば、実装プログラムの変更など)も有している。 The surface mounting line is also equipped with a system that inspects the condition of the boards at the exit of each process - solder printing, component mounting, and reflow - and automatically detects defects or potential defects. In addition to automatically separating good and defective products, the system also has the function of providing feedback to the operation of each manufacturing device based on the inspection results and their analysis (for example, by changing the mounting program).

はんだ印刷検査装置Y1は、はんだ印刷装置X1から搬出された基板に対し、はんだペーストの印刷状態を検査するための装置である。はんだ印刷検査装置Y1では、基板上に印刷されたはんだペーストを2次元ないし3次元的に計測し、その計測結果から各種の検査項目について正常値(許容範囲)か否かの判定を行う。検査項目としては、例えば、はんだの体積・面積・高さ・位置ずれ・形状などがある。はんだペーストの2次元計測には、イメージセンサ(カメラ)などを用いることができ、3次元計測には、レーザ変位計や、位相シフト法、空間コード化法、光切断法などを利用することができる。 The solder print inspection device Y1 is a device for inspecting the printing condition of the solder paste on the board discharged from the solder printing device X1. The solder print inspection device Y1 measures the solder paste printed on the board in two or three dimensions, and judges whether or not various inspection items are normal (within the acceptable range) based on the measurement results. Inspection items include, for example, the volume, area, height, positional deviation, and shape of the solder. An image sensor (camera) can be used for two-dimensional measurement of the solder paste, and a laser displacement meter, phase shift method, spatial coding method, light section method, etc. can be used for three-dimensional measurement.

部品検査装置Y2は、マウンタX2から搬出された基板に対し、電子部品の配置状態を検査するための装置である。部品検査装置Y2では、はんだペーストの上に載置された部
品(部品本体、電極など部品の一部でもよい)を2次元ないし3次元的に計測し、その計測結果から各種の検査項目について正常値(許容範囲)か否かの判定を行う。検査項目としては、例えば、部品の位置ずれ、角度(回転)ずれ、欠品(部品が配置されていないこと)、部品違い(異なる部品が配置されていること)、極性違い(部品側と基板側の電極の極性が異なること)、表裏反転(部品が裏向きに配置されていること)、部品高さなどがある。はんだ印刷検査と同様、電子部品の2次元計測には、イメージセンサ(カメラ)などを用いることができ、3次元計測には、レーザ変位計や、位相シフト法、空間コード化法、光切断法などを利用することができる。
The component inspection device Y2 is a device for inspecting the placement state of electronic components on the board carried out from the mounter X2. The component inspection device Y2 measures the components (which may be parts of components such as the component body or electrodes) placed on the solder paste in two or three dimensions, and judges whether or not various inspection items are normal (within the allowable range) based on the measurement results. The inspection items include, for example, component position deviation, angle (rotation) deviation, missing parts (no components placed), different components (different components placed), different polarity (different polarity of electrodes on the component side and the board side), front/back inversion (components placed upside down), component height, etc. As with the solder printing inspection, an image sensor (camera) or the like can be used for two-dimensional measurement of electronic components, and a laser displacement meter, a phase shift method, a spatial coding method, a light cutting method, etc. can be used for three-dimensional measurement.

外観検査装置Y3は、リフロー炉X3から搬出された基板に対し、はんだ付けの品質を検査するための装置である。外観検査装置Y3では、リフロー後のはんだ部分を2次元ないし3次元的に計測し、その計測結果から各種の検査項目について正常値(許容範囲)か否かの判定を行う。検査項目としては、部品検査と同じ項目に加え、はんだフィレット形状の良否なども含まれる。はんだの形状計測には、上述したレーザ変位計、位相シフト法、空間コード化法、光切断法などの他、いわゆるカラーハイライト方式(R、G、Bの照明を異なる入射角ではんだ面に当て、各色の反射光を天頂カメラで撮影することで、はんだの3次元形状を2次元の色相情報として検出する方法)を用いることができる。 Visual inspection device Y3 is a device for inspecting the quality of soldering on the board removed from the reflow furnace X3. Visual inspection device Y3 measures the soldered portion after reflow in two or three dimensions, and judges whether various inspection items are normal (within the acceptable range) based on the measurement results. Inspection items include the same items as in component inspection, as well as the quality of the solder fillet shape. In addition to the above-mentioned laser displacement meter, phase shift method, spatial coding method, and light section method, the so-called color highlight method (a method in which R, G, and B lighting are applied to the solder surface at different angles of incidence, and the reflected light of each color is photographed with a zenith camera to detect the three-dimensional shape of the solder as two-dimensional hue information) can be used to measure the solder shape.

図2は、外観検査装置Y3の、検査処理に関する機能の概略構成を示すブロック図である。外観検査装置Y3の検査処理機能は、主として、カメラ31、情報処理装置32、表示装置33によって実現される。情報処理装置32は、CPU(プロセッサ)、主記憶装置(メモリ)、補助記憶装置(ハードディスクなど)、入力装置(キーボード、マウス、コントローラ、タッチパネルなど)などを具備する汎用的なコンピュータシステムにより構成される。 Figure 2 is a block diagram showing the schematic configuration of the inspection processing functions of the appearance inspection device Y3. The inspection processing functions of the appearance inspection device Y3 are mainly realized by a camera 31, an information processing device 32, and a display device 33. The information processing device 32 is composed of a general-purpose computer system equipped with a CPU (processor), a main storage device (memory), an auxiliary storage device (hard disk, etc.), an input device (keyboard, mouse, controller, touch panel, etc.), etc.

検査対象である基板をカメラ31によって撮影した画像を、画像取得部321が取得する。画像取得部321によって取得された画像に対して検査画像生成部322が、所定の処理を行うことにより検査画像を生成する。検査部323は、検査プログラムを実行することにより、検査画像をもとに、所定の指標を計測(計算)し、これらの計測値を用いて検査対象の状態を検査し、良否を判定する。ここで、実行される検査プログラムは、教師あり学習によって学習された学習器を含むプログラムである。検査プログラム記憶部324は、検査部323において実行される検査プログラムを記憶している。結果出力部325は、検査部323による検査結果を画面出力し、表示装置33に表示させる。検査結果記憶部326は、検査画像と検査結果を関連付けて記憶する。通信インタフェース327は、ネットワーク(LAN)を介して接続された管理装置10、プログラム管理サーバ20等と通信を行うためのインタフェースである。ここで、検査結果記憶部326に記憶される検査画像及び検査結果には、検査プログラムによって不良と判定されたものの、後の目視工程で良品と判定された検査画像(過検出された検査画像)に対するものも含まれる。 The image acquisition unit 321 acquires an image of the substrate to be inspected taken by the camera 31. The inspection image generation unit 322 performs a predetermined process on the image acquired by the image acquisition unit 321 to generate an inspection image. The inspection unit 323 executes an inspection program to measure (calculate) a predetermined index based on the inspection image, and uses these measured values to inspect the state of the inspection object and judge whether it is good or bad. Here, the inspection program executed is a program including a learning device learned by supervised learning. The inspection program storage unit 324 stores the inspection program executed in the inspection unit 323. The result output unit 325 outputs the inspection result by the inspection unit 323 to the screen and displays it on the display device 33. The inspection result storage unit 326 associates and stores the inspection image and the inspection result. The communication interface 327 is an interface for communicating with the management device 10, the program management server 20, etc. connected via a network (LAN). Here, the inspection images and inspection results stored in the inspection result storage unit 326 include those for inspection images that were judged to be defective by the inspection program but were later judged to be good in the visual inspection process (over-detected inspection images).

検査結果記憶部326に記憶された検査画像及び検査結果は、通信インタフェース327を介して、管理装置10に送信される。また、検査プログラムは、プログラム管理サーバ20によって再学習され、プログラム管理サーバ20から通信インタフェース327を介して検査プログラム記憶部324に送信され、記憶される。ここでは、外観検査装置Y3について、検査処理に関する機能の概略を説明したが、他の検査装置も同様の機能構成を有する。 The inspection images and inspection results stored in the inspection result storage unit 326 are transmitted to the management device 10 via the communication interface 327. The inspection program is re-learned by the program management server 20, and transmitted from the program management server 20 to the inspection program storage unit 324 via the communication interface 327 and stored therein. Here, an overview of the functions related to the inspection process for the appearance inspection device Y3 has been described, but other inspection devices have similar functional configurations.

X線検査装置Y4は、X線像を用いて基板のはんだ付けの状態を検査するための装置である。例えば、BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)などのパッケージ部品や多層基板の場合には、はんだ接合部が部品
や基板の下に隠れているため、外観検査装置Y3では(つまり外観画像では)はんだの状態を検査することができない。X線検査装置Y4は、このような外観検査の弱点を補完するための装置である。X線検査装置Y4の検査項目としては、例えば、部品の位置ずれ、はんだ高さ、はんだ体積、はんだボール径、バックフィレットの長さ、はんだ接合の良否などがある。なお、X線像としては、X線透過画像を用いてもよいし、CT(Computed Tomography)画像を用いることも好ましい。
The X-ray inspection device Y4 is a device for inspecting the state of soldering of a board using an X-ray image. For example, in the case of package parts such as BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package) or multi-layer boards, the solder joints are hidden under the parts or boards, so the appearance inspection device Y3 (i.e., the appearance image) cannot inspect the state of the solder. The X-ray inspection device Y4 is a device for complementing such weaknesses of appearance inspection. Inspection items of the X-ray inspection device Y4 include, for example, component positional deviation, solder height, solder volume, solder ball diameter, back fillet length, and the quality of the solder joint. Note that, as the X-ray image, an X-ray transmission image may be used, and it is also preferable to use a CT (Computed Tomography) image.

(管理装置)
上述した製造装置X1~X3及び検査装置Y1~Y4は、ネットワーク(LAN)を介して管理装置10に接続されている。管理装置10は、製造装置X1~X3および検査装置Y1~Y4の管理や制御を担うシステムであり、図示しないが、CPU(プロセッサ)、主記憶装置(メモリ)、補助記憶装置(ハードディスクなど)、入力装置(キーボード、マウス、コントローラ、タッチパネルなど)、表示装置などを具備する汎用的なコンピュータシステムにより構成される。後述する管理装置10の機能は、補助記憶装置に格納されたプログラムをCPUが読み込み実行することにより実現される。
(Management Device)
The manufacturing devices X1 to X3 and the inspection devices Y1 to Y4 described above are connected to a management device 10 via a network (LAN). The management device 10 is a system that manages and controls the manufacturing devices X1 to X3 and the inspection devices Y1 to Y4, and is configured by a general-purpose computer system including a CPU (processor), a main storage device (memory), an auxiliary storage device (hard disk, etc.), an input device (keyboard, mouse, controller, touch panel, etc.), and a display device, although not shown. The functions of the management device 10 described below are realized by the CPU reading and executing a program stored in the auxiliary storage device.

なお、管理装置10は、1台のコンピュータにより構成してもよいし、複数のコンピュータにより構成してもよい。あるいは、製造装置X1~X3や検査装置Y1~Y4のいずれかの装置が内蔵するコンピュータに、管理装置10の機能の全部又は一部を実装することも可能である。あるいは、管理装置10の機能の一部をネットワーク上のサーバ(クラウドサーバなど)により実現してもよい。 The management device 10 may be configured as one computer or as multiple computers. Alternatively, all or part of the functions of the management device 10 may be implemented in a computer built into any of the manufacturing devices X1 to X3 or the inspection devices Y1 to Y4. Alternatively, part of the functions of the management device 10 may be realized by a server on a network (such as a cloud server).

管理装置10には、ネットワーク(LAN)を介して、プログラム管理サーバ20が接続される。また、プログラム管理サーバ20は、検査プログラム及び品質評価プログラムを管理するサーバである。プログラム管理サーバ20は、CPU(プロセッサ)、主記憶装置(メモリ)、補助記憶装置(ハードディスクなど)、入力装置(キーボード、マウス、コントローラ、タッチパネルなど)、表示装置などを具備する汎用的なコンピュータシステムにより構成される。検査プログラムは、検査装置Y1~Y4における検査処理を実現するプログラムであり、プログラム管理サーバ20の所定の記憶領域に記憶される一方で、必要に応じて検査装置Y1~Y4のそれぞれにダウンロードされ、各装置の所定の記憶領域に記憶され、各装置において実行される。品質評価プログラムは、管理装置10における品質評価処理を実現するプログラムであり、プログラム管理サーバ20の所定の記憶領域に記憶される一方で、必要に応じて管理装置10にダウンロードされ、品質評価プログラム記憶部109に記憶され、管理装置において実行される。プログラム管理サーバ20は、検査プログラム、品質評価プログラムに限らず、製造装置X1~X3や検査装置Y1~Y4を制御する各種プログラムを管理してもよい。 A program management server 20 is connected to the management device 10 via a network (LAN). The program management server 20 is a server that manages the inspection program and the quality evaluation program. The program management server 20 is configured by a general-purpose computer system equipped with a CPU (processor), a main storage device (memory), an auxiliary storage device (hard disk, etc.), an input device (keyboard, mouse, controller, touch panel, etc.), a display device, etc. The inspection program is a program that realizes the inspection process in the inspection devices Y1 to Y4, and is stored in a predetermined storage area of the program management server 20, while being downloaded to each of the inspection devices Y1 to Y4 as necessary, stored in a predetermined storage area of each device, and executed in each device. The quality evaluation program is a program that realizes the quality evaluation process in the management device 10, and is stored in a predetermined storage area of the program management server 20, while being downloaded to the management device 10 as necessary, stored in the quality evaluation program storage unit 109, and executed in the management device. The program management server 20 may manage various programs that control the manufacturing devices X1 to X3 and the inspection devices Y1 to Y4, as well as the inspection program and the quality evaluation program.

本実施形態の管理装置10は、製造設備の管理者が設備のメンテナンス及び品質管理を効率的に行うための機能を実現するための機能部を有している。図2に、管理装置10が有する品質評価に関する各機能部のブロック図を示す。ここでは、管理装置10が本発明の品質評価装置に対応し、管理システム1が本発明の検査管理システムに対応する。 The management device 10 of this embodiment has functional units for implementing functions that allow the manager of the manufacturing equipment to efficiently perform equipment maintenance and quality control. Figure 2 shows a block diagram of each functional unit related to quality evaluation possessed by the management device 10. Here, the management device 10 corresponds to the quality evaluation device of the present invention, and the management system 1 corresponds to the inspection management system of the present invention.

図3に示すように、管理装置10は、検査画像・検査結果取得部101、検査画像・検査結果データベース(DB)、品質評価部103、評価結果蓄積部104、品質変化判定部105、品質評価情報生成部106、表示部107、入力部108、品質評価プログラム記憶部109の各部を有している。ここでは、品質評価部103、評価結果蓄積部104及び品質変化判定部105が本発明の品質変化評価部に対応する。また、品質評価部103、評価結果蓄積部104、品質変化判定部105は、それぞれ本発明の品質評価部、品質評価蓄積部、変化判定部に対応する。また、品質評価情報生成部106が本発明の品質評価情報生成部に対応する。 As shown in FIG. 3, the management device 10 has an inspection image/inspection result acquisition unit 101, an inspection image/inspection result database (DB), a quality evaluation unit 103, an evaluation result storage unit 104, a quality change determination unit 105, a quality evaluation information generation unit 106, a display unit 107, an input unit 108, and a quality evaluation program storage unit 109. Here, the quality evaluation unit 103, the evaluation result storage unit 104, and the quality change determination unit 105 correspond to the quality change evaluation unit of the present invention. Also, the quality evaluation unit 103, the evaluation result storage unit 104, and the quality change determination unit 105 correspond to the quality evaluation unit, quality evaluation storage unit, and change determination unit of the present invention, respectively. Also, the quality evaluation information generation unit 106 corresponds to the quality evaluation information generation unit of the present invention.

検査画像・検査結果取得部101は、検査装置Y1~Y4による検査画像と、これに関連付けられた検査結果とが検査装置Y1~Y4から取得する。検査画像・検査結果取得部101によって取得された検査画像及び検査結果は検査画像・検査結果DBに記憶される。ここでは、検査画像には、検査日時や線対称の品番等の情報も関連付けられており、これらの情報も併せて取得され、記憶される。 The inspection image and inspection result acquisition unit 101 acquires the inspection images and associated inspection results from the inspection devices Y1 to Y4. The inspection images and inspection results acquired by the inspection image and inspection result acquisition unit 101 are stored in an inspection image and inspection result DB. Here, the inspection images are also associated with information such as the inspection date and time and line-symmetrical product number, and this information is also acquired and stored.

品質評価部103は、オートエンコーダ等の、教師なし学習によって学習された学習済みの学習器に、検査画像を入力することによって得られた出力によってプリント基板の品質を評価する機能を有する。ここで、品質評価部103に入力されるのは、検査画像・検査結果DB102に記録された検査画像のうち、良品と判定されたプリント基板の検査画像である。なお、良品と判定された検査画像には、検査装置における検査プログラムによって不良と判定されたものの、後の目視工程により良品と判定されたプリント基板に対する検査画像も含まれる。ここで用いられる学習済み学習器は、1次元の数値を出力し、これを異常度と呼ぶ。品質の評価に用いる検査画像は、適宜サンプリングすることができる。例えば、1時間に1回のサンプリング結果を所定期間蓄積し、異常度を算出する。ここで、異常度は、本発明の品質評価指標に対応する。 The quality evaluation unit 103 has a function of evaluating the quality of the printed circuit board by the output obtained by inputting an inspection image to a trained learning device that has been trained by unsupervised learning, such as an autoencoder. Here, what is input to the quality evaluation unit 103 are inspection images of printed circuit boards that have been determined to be good products among the inspection images recorded in the inspection image/inspection result DB 102. Note that inspection images that have been determined to be good products also include inspection images of printed circuit boards that have been determined to be bad by the inspection program in the inspection device but that have been determined to be good products in a subsequent visual inspection process. The trained learning device used here outputs a one-dimensional numerical value, which is called the degree of abnormality. The inspection images used for evaluating the quality can be sampled as appropriate. For example, the results of sampling once an hour are accumulated for a predetermined period of time, and the degree of abnormality is calculated. Here, the degree of abnormality corresponds to the quality evaluation index of the present invention.

品質評価部103において算出された異常度は、評価結果蓄積部104に蓄積される。ここでは、評価結果蓄積部104は、本発明の品質評価指標蓄積部に対応する。 The degree of anomaly calculated by the quality evaluation unit 103 is stored in the evaluation result storage unit 104. Here, the evaluation result storage unit 104 corresponds to the quality evaluation index storage unit of the present invention.

品質変化判定部105では、評価結果蓄積部104に蓄積された異常度の経時的な変化を分析し、プリント基板の品質の変化を評価する。具体的には、異常度の変化と設定された閾値と比較して判断する。異常度は、上述のように、所定期間にわたって蓄積された異常度の平均値を当該期間の異常度とし、標準偏差を異常度のバラつきとする。ここでは、異常度の値に関する閾値(異常度)と、異常度のバラつきに関する閾値(バラつき)の2つの閾値が設定される。この閾値(異常度)と、閾値(バラつき)は、入力部108を介してユーザがあらかじめ入力する。閾値(異常度)及び閾値(バラつき)は、それぞれ本発明の第1閾値及び第2閾値に対応する。 The quality change determination unit 105 analyzes the change over time in the degree of abnormality accumulated in the evaluation result accumulation unit 104, and evaluates the change in the quality of the printed circuit board. Specifically, the change in the degree of abnormality is compared with a set threshold value to determine the degree of abnormality. As described above, the average value of the degrees of abnormality accumulated over a specified period is taken as the degree of abnormality for that period, and the standard deviation is taken as the variation in the degree of abnormality. Here, two threshold values are set: a threshold value (degree of abnormality) related to the value of the degree of abnormality, and a threshold value (variation) related to the variation in the degree of abnormality. The threshold value (degree of abnormality) and the threshold value (variation) are input in advance by the user via the input unit 108. The threshold value (degree of abnormality) and the threshold value (variation) correspond to the first threshold value and the second threshold value of the present invention, respectively.

品質評価情報生成部106では、品質変化判定部105による評価結果に基づいて、品質評価情報を生成し、表示部107に表示させる。
図4は、品質評価情報71の表示例を示す。品質評価情報71内の各情報を指示する枠線及び引き出し線は、品質評価情報71の要素と区別するために点線で表示している。
The quality evaluation information generating unit 106 generates quality evaluation information based on the evaluation result by the quality change determining unit 105 and causes the display unit 107 to display the information.
4 shows an example of display of the quality evaluation information 71. Frames and leader lines indicating each piece of information in the quality evaluation information 71 are displayed with dotted lines to distinguish them from the elements of the quality evaluation information 71.

品質評価情報71の中央には、管理図711が表示される。ここでは、品番Aの管理図が表示されている。管理図711は、検査画像が取得された期間を横軸にとり、異常度を縦軸にとっている。異常度は、対象期間の平均値をプロットして破線で示し、実線の縦棒で標準偏差を示している。また、縦軸には、異常度の閾値が実線で表示されている。 A control chart 711 is displayed in the center of the quality evaluation information 71. Here, a control chart for part number A is displayed. In the control chart 711, the horizontal axis represents the period during which the inspection images were acquired, and the vertical axis represents the degree of abnormality. The average value for the target period is plotted and shown as a dashed line for the degree of abnormality, and the solid vertical bar represents the standard deviation. In addition, the vertical axis displays the threshold value for the degree of abnormality as a solid line.

管理図711の下方には、閾値(異常度)の表示領域712が配置されており、現在設定されている「0.5」が表示されている。閾値(異常度)の表示領域712は入力フィールドになっており、数値を入力し、右横の設定ボタン713をクリック等により指定することにより、閾値(異常度)を変更することができる。閾値(異常度)の表示領域712の下方には、閾値(バラつき)の表示領域714が配置されており、現在設定されている「0.4」が表示されている。閾値(バラつき)の表示領域712は入力フィールドになっており、数値を入力し、右横の設定ボタン713をクリック等して押下することにより、閾値(バラつき)を変更することができる。 Below the control chart 711 is a threshold (degree of abnormality) display area 712, with the currently set value of "0.5" displayed. The threshold (degree of abnormality) display area 712 is an input field, and the threshold (degree of abnormality) can be changed by entering a numerical value and specifying the setting button 713 on the right side by clicking, etc. Below the threshold (degree of abnormality) display area 712 is a threshold (variation) display area 714, with the currently set value of "0.4" displayed. The threshold (variation) display area 712 is an input field, and the threshold (variation) can be changed by entering a numerical value and pressing the setting button 713 on the right side by clicking, etc.

上述のように、閾値(異常度)及び閾値(バラつき)をユーザが入力し設定できるよう
にしてもよいが、閾値(異常度)及び閾値(バラつき)の履歴を所定の記憶領域に記憶しておき、閾値(異常度)及び閾値(バラつき)の履歴と、評価結果蓄積部104に蓄積された評価結果の履歴等に基づき、機械学習等によって適切な閾値(異常度)及び閾値(バラつき)を品質変化判定部105によって設定したり、ユーザに推奨値を教示したりしてもよい。閾値(異常度)及び閾値(バラつき)のいずれか一方のみをユーザが入力し、他方を自動設定し、又は推奨値を教示するようにしてもよい。ここでは、品質変化判定部105が、本発明の設定部に対応する。
As described above, the threshold (degree of abnormality) and the threshold (variation) may be input and set by the user, but a history of the threshold (degree of abnormality) and the threshold (variation) may be stored in a predetermined storage area, and appropriate thresholds (degree of abnormality) and thresholds (variation) may be set by the quality change determination unit 105 using machine learning or the like based on the history of the threshold (degree of abnormality) and threshold (variation) and the history of the evaluation results accumulated in the evaluation result accumulation unit 104, or a recommended value may be taught to the user. It is also possible for the user to input only one of the threshold (degree of abnormality) and the threshold (variation), and for the other to be automatically set or a recommended value to be taught. Here, the quality change determination unit 105 corresponds to the setting unit of the present invention.

管理図711の上方には、総合評価表示領域716が配置されている。総合評価表示領域716には品質に関するに関するメッセージが表示される。この総合評価は、管理図711に表示された異常度の変化に基づいたものである。管理図711では、異常度が閾値(異常度)を超えるとともに、バラつきも閾値(バラつき)を超ええている。このため、総合評価表示領域716には、品質の総合評価として、「品質にばらつきがあり、変化もあります。工程の見直しとAIモデルの再学習をお勧めします。」とのメッセージが表示され、検査に用いられている検査プログラムの学習器を再学習させるべきタイミングであることをユーザに報知している。 An overall evaluation display area 716 is disposed above the control chart 711. A message regarding quality is displayed in the overall evaluation display area 716. This overall evaluation is based on the change in the degree of abnormality displayed in the control chart 711. In the control chart 711, the degree of abnormality exceeds the threshold (degree of abnormality), and the variation also exceeds the threshold (variation). For this reason, the overall evaluation display area 716 displays the message "There is variation and change in quality. We recommend that you review the process and retrain the AI model" as the overall evaluation of quality, informing the user that it is time to retrain the learning device of the inspection program used for the inspection.

このように、検査対象の品質の変化をとらえて、品質評価情報71等が表示部107に表示され、ユーザに検査プログラムの学習器の再学習を勧めるメッセージが表示されて再学習が促されることで、信頼性の高い検査を実現することができる。 In this way, changes in the quality of the test object are captured, and quality evaluation information 71, etc. are displayed on the display unit 107, and a message is displayed to the user encouraging re-learning of the test program's learner, thereby enabling highly reliable testing to be achieved.

品質評価情報71の左側には、品番表示領域717が配置されている。検査プログラムは、部品種ごとにAIモデルを生成しており、1部品種の中には複数の品番が含まれる。ここでは、検査に用いられているQFP用AIモデルには、品番A、品番B、品番Cに対するものが含まれることが示されている。これらの品番の表示は、工程の見直しやAIモデルの再学習のアラームが出ている場合には、品番の表示が白色とは異なる赤色等の色で表示される。ここでは、品番Aの表示717aが異なる色で表示されている。このような表示により、ユーザは対応の必要な品番を明瞭に認識することができる。また、各品番表示717a等はボタンになっており、これらのボタンをクリック等して押下することにより、該当する品番の管理図に表示が切り替わる。また、QFP用AIモデルの表示717bをクリック等して押下することにより、全体の管理図を確認することができる。 On the left side of the quality evaluation information 71, a part number display area 717 is arranged. The inspection program generates an AI model for each part type, and one part type includes multiple part numbers. Here, it is shown that the QFP AI model used for the inspection includes those for part numbers A, B, and C. When an alarm for reviewing the process or relearning the AI model is issued, the part number display is displayed in a color other than white, such as red. Here, the display 717a of part number A is displayed in a different color. This display allows the user to clearly recognize the part number that needs to be addressed. In addition, each part number display 717a, etc. is a button, and by clicking or pressing these buttons, the display switches to the control chart of the corresponding part number. In addition, by clicking or pressing the display 717b of the QFP AI model, the entire control chart can be confirmed.

品質評価情報71の右側には、代表データの表示領域718が配置されている。ここでは、品質変化判定部105でサンプリングした検査画像のうち各期間の代表データを時系列で表示している。これによって、総合評価の妥当性を目視でも確認することができる。代表データの表示領域718の下方に配置された再選択ボタン719をクリック等して押下することにより、代表データが当該期間の他の検査画像に切り替えることできる。 A representative data display area 718 is located to the right of the quality evaluation information 71. Here, representative data for each period of the inspection images sampled by the quality change determination unit 105 is displayed in chronological order. This allows the validity of the overall evaluation to be visually confirmed. By clicking or otherwise pressing the reselect button 719 located below the representative data display area 718, the representative data can be switched to another inspection image for the relevant period.

図5は、他の品質評価情報72の表示例を示す。品質評価情報71と共通する情報については、説明を省略する。ここでは、管理図721と総合評価表示領域716が品質評価情報71とは異なっている。管理図721では、異常度は、閾値(異常度)を超えてはいないが、閾値(バラつき)を超えている。このため、総合評価表示領域726には、品質の総合評価として、「品質にばらつきがあります。工程の見直しをお勧めします。」とのメッセージが表示され、工程の見直しをすべきことをユーザに報知している。 Figure 5 shows an example of the display of other quality evaluation information 72. Explanation of information common to quality evaluation information 71 will be omitted. Here, the control chart 721 and overall evaluation display area 716 are different from the quality evaluation information 71. In the control chart 721, the degree of abnormality does not exceed the threshold (degree of abnormality), but it does exceed the threshold (variation). For this reason, the overall evaluation display area 726 displays the message "There is variation in quality. We recommend that you review the process" as the overall quality evaluation, informing the user that the process should be reviewed.

図6は、他の品質評価情報73の表示例を示す。品質評価情報71と共通する情報については、説明を省略する。ここでは、品質評価情報71と共通する情報については、説明を省略する。ここでは、管理図731と総合評価表示領域736が品質評価情報71とは異なっている。管理図731では、異常度は、閾値(異常度)を超えているが、閾値(バラつき)を超えていない。このため、総合評価表示領域736には、品質の総合評価とし
て、「品質に変化があります。AIモデルの再学習をお勧めします。」とのメッセージが表示され、検査プログラムの学習器を再学習させるべきタイミングであることをユーザに報知している。
FIG. 6 shows a display example of other quality evaluation information 73. Explanation of information common to the quality evaluation information 71 is omitted. Explanation of information common to the quality evaluation information 71 is omitted. Here, the control chart 731 and the overall evaluation display area 736 are different from the quality evaluation information 71. In the control chart 731, the degree of abnormality exceeds the threshold (degree of abnormality), but does not exceed the threshold (variation). Therefore, the overall evaluation display area 736 displays a message as the overall evaluation of quality, saying "There is a change in quality. We recommend retraining the AI model.", informing the user that it is time to retrain the learning device of the inspection program.

図7は、他の品質評価情報74の表示例を示す。品質評価情報71と共通する情報については、説明を省略する。ここでは、品質評価情報71と共通する情報については、説明を省略する。ここでは、管理図731と総合評価表示領域736と品番表示領域747が品質評価情報71とは異なっている。管理図741では、異常度は、閾値(異常度)も閾値(バラつき)を超えていない。このため、総合評価表示領域746には、品質の総合評価として、「品質は安定しています。」とのメッセージが表示される。また、品番表示領域747の品番Aの表示747aが白色で表示され、アラームが出ていないことを示している。 Figure 7 shows an example of the display of other quality evaluation information 74. Explanation of information common to quality evaluation information 71 will be omitted. Explanation of information common to quality evaluation information 71 will be omitted. Here, the control chart 731, overall evaluation display area 736, and product number display area 747 are different from the quality evaluation information 71. In control chart 741, the degree of abnormality does not exceed the threshold (degree of abnormality) or the threshold (variation). Therefore, the overall evaluation display area 746 displays the message "Quality is stable" as the overall evaluation of quality. In addition, the display 747a of product number A in the product number display area 747 is displayed in white, indicating that no alarm has been issued.

このように、管理装置10において、検査プログラムの学習器を再学習するタイミングをユーザに教示することができる。 In this way, the management device 10 can instruct the user when to re-learn the learning device of the inspection program.

品質変化判定部105によって、検査プログラムの学習器の再学習が勧められ、ユーザが検査プログラムの学習器の再学習を指示すると、管理するプログラム管理サーバ20が、検査プログラムの再学習を行う。このとき、プログラム管理サーバ20は、品質評価プログラムの学習器も再学習させる。このように、検査プログラムの再学習と併せて品質評価プログラムも再学習させることにより、品質変化に即応した検査と品質評価が可能となる。 When the quality change determination unit 105 recommends re-learning the learning device of the inspection program and the user instructs re-learning of the learning device of the inspection program, the program management server 20, which manages the program, re-learns the inspection program. At this time, the program management server 20 also re-learns the learning device of the quality evaluation program. In this way, by re-learning the quality evaluation program along with the inspection program, inspection and quality evaluation that responds promptly to quality changes become possible.

図8に、検査プログラムを学習させる学習装置21について説明する。この学習装置21は、プログラム管理サーバ20に構成される。学習装置21は、学習用検査画像取得部211、学習用検査結果取得部212、学習データ記憶部213、学習処理部214、学習器215を含む。再学習の場合には、学習データの対象が、再学習された時期に至るまでの直近の期間の検査画像及び検査結果となる。ここでは、学習器215が、本発明の第1学習器に対応する。学習装置21が、本発明の学習装置に対応する。 Figure 8 illustrates a learning device 21 that learns an inspection program. This learning device 21 is configured in the program management server 20. The learning device 21 includes a learning inspection image acquisition unit 211, a learning inspection result acquisition unit 212, a learning data storage unit 213, a learning processing unit 214, and a learning device 215. In the case of re-learning, the learning data is the inspection images and inspection results from the most recent period up to the time of re-learning. Here, the learning device 215 corresponds to the first learning device of the present invention. The learning device 21 corresponds to the learning device of the present invention.

学習用検査画像取得部211は、検査画像・検査結果DB102から、再学習させるための検査画像を取得する。学習用検査結果取得部212は、検査画像・検査結果DB102から、当該検査画像の検査結果を取得する。 The learning test image acquisition unit 211 acquires the test image for re-learning from the test image/test result DB 102. The learning test result acquisition unit 212 acquires the test results of the test image from the test image/test result DB 102.

学習用検査画像取得部211及び学習用検査結果取得部212を介して取得された、学習用検査画像と学習用検査結果は、プログラム管理サーバ20の補助記憶装置の所定領域である学習データ記憶部213に記憶される。 The learning test images and learning test results acquired via the learning test image acquisition unit 211 and the learning test result acquisition unit 212 are stored in the learning data storage unit 213, which is a specified area of the auxiliary storage device of the program management server 20.

学習処理部214は、学習データ記憶部に213に記憶された学習用検査画像を入力すると検査結果を出力するように、学習器の機械学習を行う。学習処理部214は、プログラム管理サーバ20のCPUが補助記憶装置の所定領域に記憶された学習モデル生成プログラムを読み出して実行することにより実現される。ここで、学習器は、学習用検査画像を学習データ、学習用検査結果を教師データとして、例えば、モデルをニューラルネットワークにより計算するプログラムであるが、これに限られない。 The learning processing unit 214 performs machine learning of the learning device so that when the learning test image stored in the learning data storage unit 213 is input, the learning processing unit 214 outputs a test result. The learning processing unit 214 is realized by the CPU of the program management server 20 reading and executing a learning model generation program stored in a specified area of the auxiliary storage device. Here, the learning device is, for example, a program that calculates a model using a neural network with the learning test image as learning data and the learning test result as teacher data, but is not limited to this.

学習処理部214における学習器の機械学習が、多数の学習データに対して繰り返されることにより、学習済みの学習器215が得られる。このようにして得られた学習器215は、補助記憶装置の所定領域である学習結果データ記憶部216に記憶される。学習結果データ記憶部216に記憶された学習済みの学習器215は、例えば、検査機Y3の検査プログラム記憶部324に送信され、記憶される。 The machine learning of the learning device in the learning processing unit 214 is repeated for a large amount of learning data to obtain a trained learning device 215. The learning device 215 thus obtained is stored in the learning result data storage unit 216, which is a predetermined area of the auxiliary storage device. The trained learning device 215 stored in the learning result data storage unit 216 is transmitted to and stored in, for example, the inspection program storage unit 324 of the inspection machine Y3.

図9に、品質評価プログラムを学習させる学習装置22について説明する。この学習装置22は、プログラム管理サーバ20に構成される。学習装置22は、学習用良品画像取得部221、学習データ記憶部222、学習処理部214、学習器224を含む。再学習の場合には、学習データの対象が、再学習される時期に至るまでの直近の期間の良品画像となる。ここでは、学習器224が、本発明の第2学習器に対応する。 Figure 9 illustrates a learning device 22 that learns a quality evaluation program. This learning device 22 is configured in the program management server 20. The learning device 22 includes a learning-use good product image acquisition unit 221, a learning data storage unit 222, a learning processing unit 214, and a learning device 224. In the case of re-learning, the learning data is made up of good product images from the most recent period up until the time of re-learning. Here, the learning device 224 corresponds to the second learning device of the present invention.

学習用良品画像取得部221は、検査画像・検査結果DB102から、良品と判断された検査画像を取得する。 The learning good product image acquisition unit 221 acquires inspection images that have been determined to be good products from the inspection image and inspection result DB 102.

学習用良品画像取得部221を介して取得された、学習用の良品画像は、プログラム管理サーバ20の補助記憶装置の所定領域である学習データ記憶部222に記憶される。 The good-quality images for learning acquired via the good-quality image acquisition unit for learning 221 are stored in the learning data storage unit 222, which is a specified area of the auxiliary storage device of the program management server 20.

学習処理部223は、学習データ記憶部222に記憶された学習用良品画像を入力すると異常度を出力するように、学習器の機械学習を行う。学習処理部223は、プログラム管理サーバ20のCPUが補助記憶装置の所定領域に記憶された学習モデル生成プログラムを読み出して実行することにより実現される。ここで、学習器は、学習用の良品画像を学習データとするVAE等の教師なしAIモデルである。 The learning processing unit 223 performs machine learning of the learning device so that it outputs the degree of abnormality when a learning image of a good product stored in the learning data storage unit 222 is input. The learning processing unit 223 is realized by the CPU of the program management server 20 reading and executing a learning model generation program stored in a specified area of the auxiliary storage device. Here, the learning device is an unsupervised AI model such as VAE that uses learning images of good products as learning data.

学習処理部223における学習器の機械学習が、多数の学習データに対して繰り返されることにより、学習済みの学習器224が得られる。このようにして得られた学習器224は、補助記憶装置の所定領域である学習結果データ記憶部225に記憶される。学習結果データ記憶部225に記憶された学習済み学習器224は、品質評価プログラム記憶部109に送信され、記憶される。 The machine learning of the learner in the learning processing unit 223 is repeated for a large amount of learning data to obtain a trained learner 224. The learner 224 obtained in this manner is stored in the learning result data storage unit 225, which is a specified area of the auxiliary storage device. The trained learner 224 stored in the learning result data storage unit 225 is transmitted to the quality evaluation program storage unit 109 and stored therein.

〔実施例2〕
以下では、本発明の実施例2に係る管理システム2について説明する。実施例1と共通の構成については同様の符号を用いて詳細な説明は省略する。
Example 2
A management system 2 according to a second embodiment of the present invention will be described below. Configurations common to the first embodiment will be designated by the same reference numerals and detailed description will be omitted.

実施例2に係る管理システム2の全体構成並びに検査装置Y1~Y4及び学習装置21の機能構成は、実施例1と同様である。図10に実施例2に係る管理装置11が有する品質評価に関する各機能部のブロック図を示す。実施例2では、、品質評価プログラムが実施例1とは異なるのに伴い、管理装置11の品質評価部203、評価結果蓄積部204、品質変化判定部205及び品質評価情報生成部206の機能、品質評価情報の構成、学習装置23の構成が実施例1とは異なる。ここでは、管理装置11が本発明の品質評価装置に対応し、管理システム2が本発明の検査管理システムに対応する。 The overall configuration of the management system 2 according to the second embodiment and the functional configurations of the inspection devices Y1 to Y4 and the learning device 21 are the same as those of the first embodiment. FIG. 10 shows a block diagram of each functional unit related to quality evaluation possessed by the management device 11 according to the second embodiment. In the second embodiment, the quality evaluation program is different from that of the first embodiment, and therefore the functions of the quality evaluation unit 203, evaluation result storage unit 204, quality change determination unit 205, and quality evaluation information generation unit 206 of the management device 11, the configuration of the quality evaluation information, and the configuration of the learning device 23 are different from those of the first embodiment. Here, the management device 11 corresponds to the quality evaluation device of the present invention, and the management system 2 corresponds to the inspection management system of the present invention.

図11に実施例2に係る品質評価プログラムを機械学習させる学習装置23の概略機能構成を示す。学習装置23は、プログラム管理サーバ20に構成される。学習装置23は、学習用良品画像取得部231、学習データ記憶部232、学習処理部233、学習器234を含む。再学習の場合には、学習データの対象が、再学習される時期に至るまでの直近の期間の良品画像となる。ここでは、学習器234が、本発明の第3学習器に対応する。 Figure 11 shows a schematic functional configuration of a learning device 23 that performs machine learning of a quality evaluation program according to Example 2. The learning device 23 is configured in the program management server 20. The learning device 23 includes a learning-use good-product image acquisition unit 231, a learning data storage unit 232, a learning processing unit 233, and a learning device 234. In the case of re-learning, the subject of the learning data is good-product images from the most recent period up until the time of re-learning. Here, the learning device 234 corresponds to the third learning device of the present invention.

学習用良品画像取得部231は、検査画像・検査結果DB102から、良品と判断された検査画像を取得する。 The learning good product image acquisition unit 231 acquires inspection images that have been determined to be good products from the inspection image and inspection result DB 102.

学習用良品画像取得部231を介して取得された、学習用の良品画像は、プログラム管理サーバ20の補助記憶装置の所定領域である学習データ記憶部232に記憶される。 The good-quality images for learning acquired via the good-quality image acquisition unit for learning 231 are stored in the learning data storage unit 232, which is a specified area of the auxiliary storage device of the program management server 20.

学習処理部233は、学習データ記憶部232に記憶された学習用良品画像を入力すると良品画像の特徴量を次元圧縮することにより、2次元平面上にマッピングし、マッピングされた各良品画像をクラスタリングするように、学習器の機械学習を行う。学習処理部223は、プログラム管理サーバ20のCPUが補助記憶装置の所定領域に記憶された学習モデル生成プログラムを読み出して実行することにより実現される。ここで、学習器は、学習用の良品画像を学習データとする主成分分析(PCA)等の教師なしAIモデルである。 The learning processing unit 233 performs machine learning of the learning device by inputting the learning images of good products stored in the learning data storage unit 232, mapping the good product images onto a two-dimensional plane by dimensionally compressing the features of the good product images, and clustering each mapped good product image. The learning processing unit 223 is realized by the CPU of the program management server 20 reading and executing a learning model generation program stored in a specified area of the auxiliary storage device. Here, the learning device is an unsupervised AI model such as principal component analysis (PCA) that uses the learning images of good products as learning data.

学習処理部233における学習器の機械学習が、多数の学習データに対して繰り返されることにより、学習済みの学習器234が得られる。このようにして得られた学習器234は、補助記憶装置の所定領域である学習結果データ記憶部235に記憶される。学習結果データ記憶部235に記憶された学習済み学習器234は、品質評価プログラム記憶部109に送信され、記憶される。図12(A)に、学習済み学習器234の出力例を示す。2次元面S上に学習させた良品画像を表すポイントL1、ポイントL2等がマッピングされ、これらのポイントL1等を囲む円Cによってクラスタリングされている。 The machine learning of the learner in the learning processing unit 233 is repeated for a large amount of learning data to obtain a trained learner 234. The learner 234 obtained in this manner is stored in the learning result data storage unit 235, which is a predetermined area of the auxiliary storage device. The trained learner 234 stored in the learning result data storage unit 235 is transmitted to the quality evaluation program storage unit 109 and stored therein. Figure 12 (A) shows an example of the output of the trained learner 234. Points L1, L2, etc., which represent trained images of good products, are mapped onto a two-dimensional surface S, and are clustered by a circle C that surrounds these points L1, etc.

実施例2の品質評価部203では、このようにして生成された品質評価プログラムによって、検査画像・検査結果から取得した量産データの良品画像をマッピングする。図12(B)が、学習済み学習器234に量産データである良品画像を入力し、2次元面S上にマッピングされた2次元マップを示す。ここでは、学習データである良品画像を黒色のポイントで表示し、量産データである良品画像を灰色のポイントで表示している。図12(B)に示す状態では、量産データである良品画像を示すポイントP1、ポイントP2等が、2次元面S上にマッピングされているが、量産データである良品画像を示すポイントP1等は、いずれも円C1で示されるクラスタに含まれている。 In the quality evaluation unit 203 of the second embodiment, the quality evaluation program generated in this manner maps the good product images of the mass-produced data obtained from the inspection images and inspection results. FIG. 12(B) shows a two-dimensional map in which good product images, which are mass-produced data, are input to the trained learner 234 and mapped onto a two-dimensional surface S. Here, good product images, which are training data, are displayed as black points, and good product images, which are mass-produced data, are displayed as gray points. In the state shown in FIG. 12(B), points P1, P2, etc., which indicate good product images, which are mass-produced data, are mapped onto the two-dimensional surface S, but points P1, etc., which indicate good product images, which are mass-produced data, are all included in the cluster indicated by circle C1.

実施例2の品質評価部203では、上述のように、検査画像・検査結果DBから取得した量産データである良品画像をサンプリングしてマッピングし、2次元マップを出力する。2次元マップは評価結果蓄積部204に蓄積する。 In the quality evaluation unit 203 of the second embodiment, as described above, the non-defective product images, which are mass-produced data obtained from the inspection image/inspection result DB, are sampled and mapped, and a two-dimensional map is output. The two-dimensional map is stored in the evaluation result storage unit 204.

実施例2の品質変化判定部205では、品質評価部203によって生成された2次元マップにおいて、クラスタから外れる外れ値である良品画像を示すポイントの数をカウントする。図11(B)に示すように、量産データである良品画像が逐次マッピングされていくと、品質が変化した場合に、外れ値として、クラスタCから外れた位置にマッピングされるデータが現れる。図12(C)では、学習用良品画像を示すポイントL1等、量産データである良品画像L1等を含むクラスタCから外れた位置に、量産データである良品画像を示すポイントO1がマッピングされている。品質変化判定部205では、このような外れ値の個数をカウントし、外れ値の個数と閾値とを比較し、閾値を超えたか否かを判断する。 In the quality change determination unit 205 of the second embodiment, the number of points indicating good quality images that are outliers outside of the clusters is counted in the two-dimensional map generated by the quality evaluation unit 203. As shown in FIG. 11B, when the mass-produced data, which are good quality images, are sequentially mapped, if the quality changes, data that is mapped to a position outside of cluster C as an outlier appears. In FIG. 12C, point O1 indicating a good quality image that is mass-produced data is mapped to a position outside of cluster C that includes point L1 indicating a good quality image for learning, which is mass-produced data. The quality change determination unit 205 counts the number of such outliers, compares the number of outliers with a threshold value, and determines whether the threshold value is exceeded.

実施例2においても、品質評価情報生成部206は、品質変化判定部205による評価結果に基づいて、品質評価情報を生成し、表示部107に表示させる。
図13は、実施例2に係る品質評価情報75の表示例を示す。品質評価情報75内の各情報を指示する枠線及び引き出し線は、品質評価情報75の要素と区別するために点線で表示している。
In the second embodiment as well, the quality evaluation information generating unit 206 generates quality evaluation information based on the evaluation result by the quality change determining unit 205 and causes the display unit 107 to display the information.
13 shows an example of display of quality evaluation information 75 according to Example 2. Frames and leader lines indicating each piece of information in the quality evaluation information 75 are displayed with dotted lines to distinguish them from the elements of the quality evaluation information 75.

品質評価情報75の中央右側には、2Dマップ751が表示されている。2Dマップ751には、品質評価の対象となっている品番(ここでは「品番A」)と、いつの時点での評価データであるのかを示す日付(評価日)も表示される。表示される品質評価情報75の評価日はユーザが適宜指定することができる。2Dマップは上述のように、品質評価プログラムに量産データである良品画像を入力し、学習用の良品画像から生成された2Dマ
ップ上にマッピングしたものである。2Dマップ751のクラスタCには学習用の良品画像を示すポイントL1等と、量産データである良品画像を示すポイントP1等が含まれている。2Dマップ751には、さらに、外れ値として、クラスタCの外に、量産データである良品画像を示すポイントO1、O2、O3及びO4の4つのポイントが配置されている。外れ値である良品画像を示すポイントO4にカーソルを合わせると、当該ポイントに対応する良品画像データと、当該良品画像Im4が検査された検査日とともにポップアップ表示される。
A 2D map 751 is displayed on the right side of the center of the quality evaluation information 75. The 2D map 751 also displays the product number (here, "product number A") that is the subject of the quality evaluation and the date (evaluation date) indicating when the evaluation data is obtained. The user can appropriately specify the evaluation date of the displayed quality evaluation information 75. As described above, the 2D map is generated by inputting a non-defective image, which is mass-produced data, into the quality evaluation program and mapping the image on a 2D map generated from a non-defective image for learning. Cluster C of the 2D map 751 includes points L1 and the like indicating a non-defective image for learning, and points P1 and the like indicating a non-defective image, which is mass-produced data. In addition, four points O1, O2, O3, and O4 indicating non-defective images, which are mass-produced data, are arranged outside of cluster C as outliers in the 2D map 751. When the cursor is placed on point O4 indicating a non-defective image, which is an outlier, a pop-up is displayed with non-defective image data corresponding to the point and the inspection date on which the non-defective image Im4 was inspected.

品質評価情報75の2Dマップ751の下方には、閾値(アラーム個数)の表示領域752が配置されており、現在設定されている「4」が表示されている。閾値(アラーム個数)の表示領域752は入力フィールドになっており、数値を入力し、右横の設定ボタン753をクリック等により指定することにより、閾値(アラーム個数)を変更することができる。この閾値(アラーム個数)は、2Dマップ上に配置される量産データの外れ値の個数が閾値(アラーム個数)以上となったときに、工程の見直し又は検査プログラムの学習器の再学習をユーザに勧めるアラームを出すためのものである。ここでは、閾値(アラーム個数)が、本発明の第3閾値に対応する。 Below the 2D map 751 of the quality evaluation information 75, a threshold (number of alarms) display area 752 is arranged, with the currently set value of "4" displayed. The threshold (number of alarms) display area 752 is an input field, and the threshold (number of alarms) can be changed by inputting a numerical value and specifying it by clicking or otherwise selecting the setting button 753 on the right side. This threshold (number of alarms) is intended to issue an alarm recommending the user to review the process or retrain the learning device of the inspection program when the number of outliers in the mass production data arranged on the 2D map exceeds the threshold (number of alarms). Here, the threshold (number of alarms) corresponds to the third threshold of the present invention.

上述のように、閾値(アラーム個数)をユーザが入力し設定できるようにしてもよいが、閾値(異常度)及び閾値(アラーム個数)の履歴を所定の記憶領域に記憶しておき、閾値(アラーム個数)の履歴と、評価結果蓄積部204に蓄積された評価結果の履歴等に基づき、機械学習等によって適切な閾値(アラーム個数)を品質変化判定部205によって設定したり、ユーザに推奨値を教示したりしてもよい。ここでは、品質変化判定部205が、本発明の閾値設定部に対応する。 As described above, the threshold (number of alarms) may be input and set by the user, but the history of the threshold (degree of abnormality) and threshold (number of alarms) may be stored in a specified storage area, and an appropriate threshold (number of alarms) may be set by the quality change determination unit 205 using machine learning or the like based on the history of the threshold (number of alarms) and the history of the evaluation results stored in the evaluation result storage unit 204, or a recommended value may be instructed to the user. Here, the quality change determination unit 205 corresponds to the threshold setting unit of the present invention.

品質評価情報75の上方には、総合評価表示領域754が配置されている。総合評価表示領域754には品質に関するメッセージが表示される。この総合評価は、2Dマップ751における外れ値の個数に基づいたものである。閾値(アラーム個数)の表示領域752に表示されているように、現在の閾値(アラーム個数)は4である。これに対して2Dマップ751には、外れ値としてポイントO1、O2、O3及びO4の4つのポイントがマッピングされているので、外れ値の個数は、閾値(アラーム個数)と等しくなっている。そのため、品質変化判定部105は、品質が変化したと評価し、総合評価表示領域754に、「品質が変化しました。工程の見直しもしくはAIモデルの再学習をお勧めします。」とのメッセージが表示され、工程を見直すか、検査に用いられている検査プログラムの学習器を再学習させるべきであることをユーザに報知している。 Above the quality evaluation information 75, an overall evaluation display area 754 is arranged. A message regarding quality is displayed in the overall evaluation display area 754. This overall evaluation is based on the number of outliers in the 2D map 751. As displayed in the threshold (number of alarms) display area 752, the current threshold (number of alarms) is 4. In contrast, four points O1, O2, O3, and O4 are mapped as outliers in the 2D map 751, so the number of outliers is equal to the threshold (number of alarms). Therefore, the quality change determination unit 105 evaluates that the quality has changed, and a message saying "The quality has changed. We recommend that you review the process or retrain the AI model" is displayed in the overall evaluation display area 754, informing the user that they should review the process or retrain the learning device of the inspection program used in the inspection.

このように、検査対象の品質の変化をとらえて、品質評価情報75が表示部107に表示され、ユーザに検査プログラムの学習器の再学習を勧めるメッセージが表示されて再学習が促されることで、信頼性の高い検査を実現することができる。 In this way, changes in the quality of the test object are captured, quality evaluation information 75 is displayed on the display unit 107, and a message is displayed to the user encouraging re-learning of the test program's learner, thereby enabling highly reliable testing to be achieved.

品質評価情報75の左側には、品番表示領域755が配置されている。検査プログラムは、部品種ごとにAIモデルを生成しており、1部品種の中には複数の品番が含まれる。ここでは、検査に用いられているQFP用AIモデルには、品番A、品番B、品番Cに対するものが含まれることが示されている。これらの品番の表示は、工程の見直しやAIモデルの再学習のアラームが出ている場合には、品番の表示が白色とは異なる赤色等の色で表示される。ここでは、品番Aの表示755aが異なる色で表示されている。このような表示により、ユーザは対応の必要な品番を明瞭に認識することができる。また、各品番表示755a等はボタンになっており、これらのボタンをクリック等して押下することにより、該当する品番の2Dマップに表示が切り替わる。また、QFP用AIモデルの表示755bをクリック等して押下することにより、全体の2Dマップを確認することができる。 On the left side of the quality evaluation information 75, a part number display area 755 is arranged. The inspection program generates an AI model for each part type, and one part type includes multiple part numbers. Here, it is shown that the QFP AI model used for the inspection includes those for part numbers A, B, and C. When an alarm for reviewing the process or relearning the AI model is issued, the part number display is displayed in a color different from white, such as red. Here, the display 755a of part number A is displayed in a different color. This display allows the user to clearly recognize the part number that needs to be addressed. In addition, each part number display 755a, etc. is a button, and by clicking or pressing these buttons, the display switches to a 2D map of the corresponding part number. In addition, by clicking or pressing the display 755b of the QFP AI model, the entire 2D map can be confirmed.

<付記1>
検査対象を撮像して生成した検査画像を学習データとし、検査結果を教師データとして機械学習させて生成した学習済み第1学習器(215)を用いた検査処理において良品と判定された該検査画像である良品画像を取得する良品画像取得部(101)と、
前記検査対象の品質の変化を評価する品質変化評価部(103、104、105と、
前記評価の結果を含む品質評価情報を生成する品質評価情報生成部(106)と、
を備えた品質評価装置(10)。
<Appendix 1>
a good-quality image acquisition unit (101) for acquiring a good-quality image, which is an inspection image determined to be a good-quality image in an inspection process using a trained first learning device (215) generated by machine learning using an inspection image generated by capturing an image of an inspection object as learning data and an inspection result as teacher data;
A quality change evaluation unit (103, 104, 105) for evaluating changes in the quality of the inspection object;
a quality evaluation information generating unit (106) for generating quality evaluation information including a result of the evaluation;
A quality evaluation device (10) comprising:

10、11 :管理装置
103 :品質評価部
104 :評価結果蓄積部
105 :品質変化評価部
106 :品質評価情報生成部
215 :学習器
10, 11: Management device 103: Quality evaluation unit 104: Evaluation result storage unit 105: Quality change evaluation unit 106: Quality evaluation information generation unit 215: Learning device

Claims (10)

検査対象を撮像して生成した検査画像を学習データとし、検査結果を教師データとして機械学習させて生成した学習済み第1学習器を用いた検査処理において良品と判定された該検査画像である良品画像を取得する良品画像取得部と、
前記検査対象の品質の変化を評価する品質変化評価部と、
前記評価の結果を含む品質評価情報を生成する品質評価情報生成部と、
を備え
前記品質変化評価部は、
前記良品画像に基づいて、前記品質を評価する品質評価指標を出力する品質評価部と、
前記品質評価指標を蓄積する品質評価指標蓄積部と、
前記品質評価指標蓄積部に蓄積された前記品質評価指標の所定期間にわたる変化に基づいて、前記品質の変化を判定する変化判定部と、
を有することを特徴とする品質評価装置。
a good-quality image acquiring unit that acquires a good-quality image, which is an inspection image determined to be a good-quality image in an inspection process using a trained first learning device generated by machine learning the inspection results as teacher data, using an inspection image generated by imaging an inspection object as learning data;
a quality change evaluation unit for evaluating a change in the quality of the inspection object;
a quality evaluation information generating unit that generates quality evaluation information including a result of the evaluation;
Equipped with
The quality change evaluation unit
a quality evaluation unit that outputs a quality evaluation index for evaluating the quality based on the non-defective product image;
a quality evaluation index storage unit that stores the quality evaluation index;
a change determination unit that determines a change in the quality based on a change over a predetermined period of time of the quality evaluation index stored in the quality evaluation index storage unit;
A quality evaluation device comprising :
前記品質評価指標は、前記良品画像を学習データとして教師なし学習によって機械学習させて生成した学習済み第2学習器により出力される異常度であり、
前記変化判定部は、所定期間にわたる前記異常度の平均値及び標準偏差を算出し、該平均値及び該標準偏差を、それぞれ第1閾値及び第2閾値と比較して前記品質の変化を判定することを特徴とする請求項に記載の品質評価装置。
the quality evaluation index is an anomaly degree output by a trained second learning device generated by machine learning through unsupervised learning using the non-defective product image as training data;
The quality evaluation device according to claim 1, wherein the change determination unit calculates an average value and a standard deviation of the degree of anomaly over a predetermined period of time, and compares the average value and the standard deviation with a first threshold value and a second threshold value, respectively, to determine the change in the quality.
前記第1閾値及び前記第2閾値の少なくともいずれかを自動で設定する設定部を備えたことを特徴とする請求項に記載の品質評価装置。 3. The quality evaluation device according to claim 2 , further comprising a setting unit that automatically sets at least one of the first threshold value and the second threshold value. 検査対象を撮像して生成した検査画像を学習データとし、検査結果を教師データとして機械学習させて生成した学習済み第1学習器を用いた検査処理において良品と判定された該検査画像である良品画像を取得する良品画像取得部と、
前記検査対象の品質の変化を評価する品質変化評価部と、
前記評価の結果を含む品質評価情報を生成する品質評価情報生成部と、
を備え、
前記品質変化評価部は、
前記良品画像を学習データとして教師なし学習によって機械学習させて生成した学習済み第3学習器により、クラスタリングを行い、外れ値の個数と、第3閾値とを比較して前記品質の変化を評価することを特徴とする品質評価装置。
a good-quality image acquiring unit that acquires a good-quality image, which is an inspection image determined to be a good-quality image in an inspection process using a trained first learning device generated by machine learning the inspection results as teacher data, using an inspection image generated by imaging an inspection object as learning data;
a quality change evaluation unit for evaluating a change in the quality of the inspection object;
a quality evaluation information generating unit that generates quality evaluation information including a result of the evaluation;
Equipped with
The quality change evaluation unit
A quality evaluation device characterized by performing clustering using a trained third learning device generated by unsupervised machine learning using the good product images as learning data, and evaluating the change in quality by comparing the number of outliers with a third threshold.
前記第3閾値を自動で設定する閾値設定部を備えたことを特徴とする請求項に記載の品質評価装置。 5. The quality evaluation device according to claim 4 , further comprising a threshold setting unit that automatically sets the third threshold. 前記品質評価情報は、前記第1学習器の再学習を勧める情報を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の品質評価装置。 The quality evaluation device according to claim 1 , wherein the quality evaluation information includes information recommending relearning of the first learning device. 前記品質評価情報は、前記検査対象に関する前工程の改善を勧める情報を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の品質評価装置。 7. The quality evaluation device according to claim 1 , wherein the quality evaluation information includes information recommending an improvement of a pre-process related to the inspection target. 前記品質評価情報を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の品質評価装置。 8. The quality evaluation device according to claim 1 , further comprising a display unit for displaying the quality evaluation information. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の品質評価装置と、
前記検査対象に対して前記学習済み第1学習器を用いた検査処理を実施する検査処理部と、該検査処理に供される前記検査画像と該検査処理による結果である前記検査結果を記憶する記憶部とを、備えた検査装置と
を含む検査管理システム。
A quality evaluation device according to any one of claims 1 to 8 ;
An inspection management system including an inspection device having an inspection processing unit that performs inspection processing on the inspection object using the trained first learning device, and a memory unit that stores the inspection image provided to the inspection processing and the inspection result that is the result of the inspection processing.
前記第1学習器を再学習させる学習装置を含むことを特徴とする請求項に記載の検査管理システム。 The inspection management system according to claim 9 , further comprising a learning device for re-training the first learning device.
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