(57)【要約】【課題】初期設計条件や各工程の製造条件が及ぼす実装過程全体への影響度を事前解析し、各工程を連続してシミュレーションするコンピュータに実行させる実装工程シミュレーションプログラムを提供する。【解決手段】実装工程シミュレーション装置１の絞り込み部２１は、ＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ等から必要なデータを絞り込んで取得し、結果テーブル作成部２２は、当該データを用いて結果テーブルを作成して結果テーブル記憶部６１に格納する。条件設定部２３は、入力装置３から入力される処理条件データに基づいて、条件テーブルを作成し条件テーブル記憶部６２に格納する。抽出演算部２４は、結果テーブルおよび条件テーブルを用いて演算結果データを演算する。条件テーブル記憶部６２は、演算結果データも条件テーブルに記載し、前工程の演算結果データとして抽出演算部２４に出力する。【選択図】        図２
2004234382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、複数の工程によって構成される実装過程のシミュレーションを実行させるための実装工程シミュレーションプログラムであって、
第１の工程に対して選択された第１の条件に基づいてシミュレーションする第１のシミュレーション実行ステップと、
前記第１のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を、前記第１の工程の後に位置する第２の工程に対するシミュレーション条件として決定するシミュレーション条件決定ステップと、
前記第２の工程に対して、少なくとも前記シミュレーション条件を含んだ第２の条件に基づいてシミュレーションする第２のシミュレーション実行ステップとを、前記コンピュータに実行させる実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項２】
工程毎に予め複数の条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データが生成されており、
前記第２のシミュレーション実行ステップは、前記第２の条件に基づいてシミュレーションされた前記解析結果データを抽出することによって前記第２の工程に対するシミュレーションを実行する、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項３】
工程毎に予め複数の条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データが生成されており、
前記第２のシミュレーション実行ステップは、前記第２の条件に対する前後の条件に基づいてシミュレーションされた前記解析結果データを用いて補間演算することによって前記第２の工程に対するシミュレーションを実行する、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項４】
前記解析結果データは、前記コンピュータの外部に設けられた他の装置で生成されており、
前記第２のシミュレーション実行ステップは、前記他の装置で生成された前記解析結果データを所定のデータ書式に変換して前記第２の工程に対するシミュレーションを実行する、請求項２または３に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項５】
前記解析結果データは、工程毎にＣＡＥツールを用いて予めシミュレーションされたデータ、実装現場において工程毎に設置された実装装置の製造実績データ、および工程毎の動作を想定した実験によって得られた実験データのうちから少なくとも１つが選ばれることを特徴とする、請求項４に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項６】
予め格納されたアニメーション要素を工程別に動作順序が定義された定義ファイルに基づいて読み出すことによって、前記第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を示すためのアニメーションを表示装置に３次元表示するアニメーション表示ステップを、さらに前記コンピュータに実行させる、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項７】
前記第２のシミュレーション実行ステップは、複数の条件が組合わせで予め格納された条件データベースからの入力に対応して選択された条件を読み出し、さらに前記第２の条件に加える条件取得ステップを含む、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項８】
前記条件取得ステップは、さらにＣＡＤシステムからのデータを入力に対応して読み出し、さらに前記第２の条件に加える、請求項７に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項９】
前記第１のシミュレーション実行ステップは、前記第１の工程における製造ばらつきを含んだシミュレーションを実行し、
前記シミュレーション条件決定ステップは、前記製造ばらつきを含んだ前記第１のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を、前記シミュレーション条件として決定し、
前記第２のシミュレーション実行ステップは、少なくとも前記製造ばらつきを含んだ前記第２の条件に基づいて前記第２の工程に対するシミュレーションを実行する、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項１０】
前記第１のシミュレーション実行ステップは、前記第１の工程で設定される制御項目の変更を前記第１の条件としてシミュレーションを実行し、
前記シミュレーション条件決定ステップは、前記第１のシミュレーション実行ステップで前記制御項目の変更に基づいてシミュレーションされた結果を、前記シミュレーション条件として決定し、
前記第２のシミュレーション実行ステップは、少なくとも前記制御項目の変更に基づいてシミュレーションされた結果を含んだ前記第２の条件に基づいて前記第２の工程に対するシミュレーションを実行する、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項１１】
前記第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を用いて、前記実装過程で製造された製品の信頼性評価を行う信頼性評価ステップを、さらに前記コンピュータに実行させる、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項１２】
前記第１および第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を用いて、前記第１および第２の工程で製造される製品の不良率を演算する不良率演算ステップを、さらに前記コンピュータに実行させる、請求項１に記載の実装工程シミュレーションプログラム。
【請求項１３】
複数の工程によって構成される実装過程の当該工程に設けられ、当該実装過程のシミュレーションを実行する実装工程シミュレーション装置であって、
シミュレーションを実行する条件を入力する入力部と、
前記入力部から入力された条件に基づいてシミュレーションする実行部と、
前記実行部で実行されたシミュレーション結果を出力する出力部とを備え、
前記実行部は、
少なくとも第１の工程に対して選択された第１の条件に基づいてシミュレーションされたシミュレーション結果を用いて作成された当該第１の工程の後に位置する第２の工程に対するシミュレーション条件を記載した条件テーブルを作成する条件テーブル作成部と、
前記第２の工程に対して前記条件テーブルおよび前記入力部から入力された条件に基づいてシミュレーションし、その結果を前記出力部に出力するシミュレーション結果出力部とを含む、実装工程シミュレーション装置。
【請求項１４】
複数の工程によって構成される実装過程のシミュレーションを実行する実装工程シミュレーション方法であって、
第１の工程に対して選択された第１の条件に基づいてシミュレーションする第１のシミュレーション実行ステップと、
前記第１のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を、前記第１の工程の後に位置する第２の工程に対するシミュレーション条件として決定するシミュレーション条件決定ステップと、
前記第２の工程に対して、少なくとも前記シミュレーション条件を含んだ第２の条件に基づいてシミュレーションする第２のシミュレーション実行ステップとを含む、実装工程シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の工程によって構成される実装過程のシミュレーションを実行するコンピュータで実行される実装工程シミュレーションプログラムおよびその方法、並びにその装置に関し、より特定的には、複数の工程を連続的にシミュレーションするコンピュータで実行される実装工程シミュレーションプログラムおよびその方法、並びにその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、様々な電子部品を回路基板上へ実装する製造過程のシミュレーションは、各工程に対してＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ツールを用いた解析や、実験的に実際の製造を行うことによって個別に実施されている。例えば、上記実装は、リフロー半田付け処理によって行われることがある。このリフロー半田付け処理は、所定の回路パターンが形成された回路基板において実装する電子部品との電気的な接続をするための電極部に半田を印刷する半田印刷工程と、印刷された半田上に上記電子部品の電極が位置するように電子部品を配置する部品装着工程と、印刷された半田を溶融させ電子部品と基板とを固着させるリフロー工程とによって構成され、処理される回路基板は、一般的にそれぞれの工程が連続して行われる。このようなリフロー半田付け処理に対して上記シミュレーションを行う場合、それぞれの工程毎に行われる。
【０００３】
上記リフロー工程に対しては、半田を溶融させるために回路基板および電子部品を加熱する必要があり、その加熱における熱加熱方法や加熱条件演算方法を解析するシミュレーションが行われる（例えば特許文献１参照。）。このシミュレーションでは、加熱される回路基板および電子部品の物性値等の条件やリフロー炉の温度設定によって、加熱時の当該回路基板および電子部品の温度変化が解析される。その結果を用いて、上記回路基板および電子部品の温度変化と目標温度とを比較して、リフロー炉の温度設定を検証することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３２１３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述した実装におけるシミュレーションにおいては、最終工程の挙動解析や完成された回路基板の信頼性評価も要求され、最終的な回路基板に対する電子部品の位置解析も重要である。しかしながら、上述した加熱における熱加熱方法や加熱条件演算方法を解析するシミュレーションでは、リフロー炉の温度が解析されるため、リフロー工程による電子部品の位置解析はできない。
【０００６】
また、図１３に示すように、実装工程における各工程を個別にシミュレーションすることもできる。例えば、各工程の製造条件を格納した条件ＤＢ（データベース）１０２ａ〜１０２ｃに基づいて、それぞれＣＡＥツール１０１ａ〜１０１ｃを用いて各工程を解析した場合、それぞれシミュレーション結果１０３ａ〜１０３ｃが得られる。このような解析方法においては、各工程のシミュレーション結果１０３ａ〜１０３ｃがそれぞれ独立して解析され、前工程の製造条件等は、標準的なモデル（例えば、前工程の評価基準に対する中央値および上下限値）が使用される。つまり、最終的な回路基板に対する電子部品の位置解析を行う場合、一般的に、実装の途中工程（例えば、半田印刷工程や部品装着工程）における位置ばらつき等の前工程における製造条件が考慮されず標準的なモデルを用いて行われる。このため、各工程の連続したシミュレーションができず、各工程での製造ばらつきや製造条件の変更が複合的に作用した場合、結果として最終工程の挙動や完成された回路基板にどのような影響を及ぼすかを事前に予測することが困難であった。つまり、各工程における製造条件は、工程毎に部分最適的に求めることができるが、全実装過程を通した最適条件を求めることが困難であった。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、初期設計条件や実装過程を構成する各工程の製造条件が及ぼす実装過程全体への影響度を事前解析し、実装過程を構成する各工程を連続してシミュレーションするコンピュータに実行させる実装工程シミュレーションプログラムおよびその方法、並びにその装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
本発明の実装工程シミュレーションプログラムは、コンピュータに、複数の工程によって構成される実装過程のシミュレーションを実行させる。実装工程シミュレーションプログラムは、第１および第２のシミュレーション実行ステップとシミュレーション条件決定ステップとをコンピュータに実行させる。第１のシミュレーション実行ステップは、第１の工程に対して選択された第１の条件に基づいてシミュレーションする。シミュレーション条件決定ステップは、第１のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を、第１の工程の後に位置する第２の工程に対するシミュレーション条件として決定する。第２のシミュレーション実行ステップは、第２の工程に対して、少なくとも上記シミュレーション条件を含んだ第２の条件に基づいてシミュレーションする。
【０００９】
上記した本発明の構成によれば、前工程のシミュレーション結果を用いて後工程のシミュレーションを行うことによって、実装過程を構成する各工程を連続してシミュレーションした結果を得ることができるため、初期設計条件や各工程別の製造条件が実装過程全体にどのような影響を及ぼすか事前に確認することができ、適切な回路基板設計や工法開発が可能となる。
【００１０】
上記工程毎に予め複数の条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データが生成されていてもかまわない。この場合、一例として、第２のシミュレーション実行ステップは、第２の条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データを抽出することによって第２の工程に対するシミュレーションを実行する。これによって、予めシミュレーションされた解析結果データを用いて実装過程を構成する各工程を連続してシミュレーションした結果を得ることができる。他の例として、第２のシミュレーション実行ステップは、第２の条件に対する前後の条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データを用いて補間演算することによって第２の工程に対するシミュレーションを実行する。これによって、第２の条件と一致する条件に基づいてシミュレーションされた解析結果データがない場合も、予め解析された解析結果データを用いて適切なシミュレーションを行うことができる。
【００１１】
また、上記解析結果データは、コンピュータの外部に設けられた他の装置で生成されたものでもよい。この場合、第２のシミュレーション実行ステップは、他の装置で生成された解析結果データを所定のデータ書式に変換して第２の工程に対するシミュレーションを実行する。上記解析結果データは、第１の例として工程毎にＣＡＥツールを用いて予めシミュレーションされたデータである。上記解析結果データは、第２の例として実装現場において工程毎に設置された実装装置の製造実績データである。上記解析結果データは、第３の例として工程毎の動作を想定した実験によって得られた実験データである。他の装置でシミュレーションされた解析結果データがいずれの構成であっても、共通の書式に変換することによって、ＣＡＥツールによる詳細な解析結果、実際の実装設備の製造実績データ、および工程毎の動作を想定した実験によって得られた実験データ等、外部の装置による様々な解析結果を用いてシミュレーションすることができる。
【００１２】
また、アニメーション表示ステップをさらにコンピュータに実行させてもかまわない。アニメーション表示ステップは、予め格納されたアニメーション要素を工程別に動作順序が定義された定義ファイルに基づいて読み出すことによって、第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を示すためのアニメーションを表示装置に３次元表示する。これによって、ユーザは、アニメーションで表示された第２の工程に対するシミュレーション結果を視認することができるため、視覚によってシミュレーション結果を確認することができる。また、ユーザは、上記アニメーションが３次元表示されるため、より現実的なシミュレーション結果を視認することができる。さらに、アニメーション表示ステップは、容易に工程に対する動作を含めたアニメーションを表示することができ、新規の工程に対するアニメーション表現へも容易に対応できる。
【００１３】
また、第２のシミュレーション実行ステップは、条件取得ステップを含んでもかまわない。条件取得ステップは、複数の条件が組合わせで予め格納された条件データベースからの入力に対応して選択された条件を読み出し、さらに第２の条件に加える。さらに、条件取得ステップは、ＣＡＤシステムからのデータを入力に対応して読み出し、さらに第２の条件に加えてもかまわない。これらによって、入力に対応した指示によって第２の条件に新たな条件を加えることが可能であり、入力するシミュレーション条件多数の場合、条件データベースあるいはＣＡＤシステムのデータによって補充されるため、ユーザの入力作業負荷を大幅に軽減することができる。
【００１４】
上記第１および／または第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を用いた実施例は、以下に述べるような種々のものが考えられる。第１の例では、第１のシミュレーション実行ステップは、第１の工程における製造ばらつきを含んだシミュレーションを実行する。この場合、シミュレーション条件決定ステップは、上記製造ばらつきを含んだ第１のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を、シミュレーション条件として決定する。そして、第２のシミュレーション実行ステップは、少なくとも上記製造ばらつきを含んだ第２の条件に基づいて第２の工程に対するシミュレーションを実行する。これによって、第１の工程の製造ばらつきを反映して後工程の第２の工程をシミュレーションすることが可能であり、より現実的なシミュレーションができる。第２の例では、第１のシミュレーション実行ステップは、第１の工程で設定される制御項目の変更を第１の条件としてシミュレーションを実行する。この場合、シミュレーション条件決定ステップは、第１のシミュレーション実行ステップで上記制御項目の変更に基づいてシミュレーションされた結果を、シミュレーション条件として決定する。そして、第２のシミュレーション実行ステップは、少なくとも上記制御項目の変更に基づいてシミュレーションされた結果を含んだ第２の条件に基づいて第２の工程に対するシミュレーションを実行する。これによって、第１の工程に設定されている制御項目を変更した場合、後工程の第２の工程への影響度を評価することができる。第３の例では、さらに信頼性評価ステップをコンピュータに実行させる。信頼性評価ステップは、第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションされた結果を用いて、実装過程で製造された製品の信頼性評価を行う。これによって、初期設計条件や各工程別の製造条件による製品の信頼性評価へ与える影響を推測することができる。第４の例では、さらに不良率演算ステップをコンピュータに実行させる。不良率演算ステップは、第１および第２のシミュレーション実行ステップでシミュレーションした結果を用いて、第１および第２の工程で製造される製品の不良率を演算する。これによって、最終的な評価基準に対する各工程の評価基準を実製造に応じて適切に評価することができるため、歩留まりの低減や不良率の低減を容易に行うことができる。
【００１５】
なお、本発明は、上述した実装工程シミュレーションプログラムがコンピュータに実行させるそれぞれのステップを実行する機能を有する実装工程シミュレーション装置としても実現することができる。また、本発明は、上述した実装工程シミュレーションプログラムがコンピュータに実行させるそれぞれのステップを実行する実装工程シミュレーション方法としても実現することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る実装工程シミュレーション装置について説明する。なお、本実施形態では、シミュレーションする実装工程としてリフロー半田付け処理を一例として説明する。このリフロー半田付け処理は、所定の回路パターンが形成された回路基板において実装する電子部品との電気的な接続をするための電極部に半田を印刷する半田印刷工程と、印刷された半田上に上記電子部品の電極が位置するように電子部品を配置する部品装着工程と、印刷された半田を溶融させ電子部品と基板とを固着させるリフロー工程とによって構成され、処理される回路基板は、一般的にそれぞれの工程が連続して行われる。
【００１７】
図１において、実装工程シミュレーション装置１は、一般的なコンピュータシステムで構成され、中央演算装置（ＣＰＵ）２、入力装置３、表示装置４、外部記憶装置５、および内部記憶装置６を備えている。ＣＰＵ２は、後述する外部から取得するデータ、ユーザが入力装置３を用いて入力するデータ、外部記憶装置５に格納されたデータ、および内部記憶装置６に格納されたデータを用いて所定の処理を行い、その処理結果を表示装置４に出力する。入力装置３は、キーボードやマウス等で構成され、実装工程シミュレーション装置１のユーザからの指示が入力される。表示装置４は、液晶ディスプレイあるいはＣＲＴ等のディスプレイや印刷装置等で構成され、典型的にはＣＰＵ２の処理結果が表示あるいは印刷される。外部記憶装置５は、サーバ等の大容量記憶媒体等で構成され、記憶する容量に応じて上記コンピュータシステムのハードディスクやＤＶＤ等の再生装置で構成されることもあり得る。内部記憶装置６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置で構成され、外部記憶装置５の構成に応じて上記ハードディスク等で構成されてもかまわない。
【００１８】
実装工程シミュレーション装置１のＣＰＵ２には、外部からのデータが入力される。それらのデータは、シミュレーションする工程毎のＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）ツール１１ａ〜１１ｎでそれぞれ解析されたＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、その工程に設置されているそれぞれの実装設備１２における不良率や製造実績等の実績データ記憶部１５に格納された実装実績データＭＤ、最終工程等に設置された外観、導通、性能検査等を行う検査設備１３における不良率や製造実績等の実績データ記憶部１６に格納された検査実績データＩＤ、あるいはシミュレーションする工程をそれぞれ実験設備１４によって実験的に行った実験データ記憶部１７に格納された実験データＥＤである。ＣＡＥツール１１ａ〜１１ｎは、それぞれシミュレーションする工程毎に設定されている設計データ、工程毎の製造条件等が格納された条件データベース（ＤＢ）１０ａ〜１０ｎを用いて解析する。そして、条件ＤＢ１０ａ〜１０ｎは、それぞれ前工程に設定されている評価基準（例えば、中央値および上下限値）も格納されている。なお、これらのデータは、実装工程シミュレーション装置１内部でＣＡＥ解析やデータの格納等が可能である場合、実装工程シミュレーション装置１によってＣＡＥ解析を行い、ＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、および実験データＥＤを外部記憶装置５や内部記憶装置６に格納してもかまわない。
【００１９】
次に、図２を参照して、実装工程シミュレーション装置１の構成について説明する。なお、図２は、実装工程シミュレーション装置１の構成を示す機能ブロック図である。
【００２０】
図２において、実装工程シミュレーション装置１が有するＣＰＵ２は、絞り込み部２１、結果テーブル作成部２２、条件設定部２３、抽出演算部２４、およびアニメーション変換処理部２５を有している。外部記憶装置５は、共通条件ＤＢ５１、基本表示処理ライブラリ５２、および工程別アニメーション定義ファイル５３を有している。内部記憶装置６は、結果テーブル記憶部６１および条件テーブル記憶部６２を有している。
【００２１】
絞り込み部２１は、実装工程シミュレーション装置１の外部に設けられたＣＡＥツール１１ａ〜１１ｎによってそれぞれ解析されたＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎや、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤ等のデータから、処理に必要なデータを絞り込んでシミュレーションを実行し、結果テーブル作成部２２に出力する。具体的には、絞り込み部２１は、処理対象の工程に関するデータを取得する。例えば、絞り込み部２１は、半田印刷工程を対象に処理を行う場合、半田印刷工程を対象にＣＡＥ解析を行ったＣＡＥツールからのデータを取得し、半田印刷を行う実装設備における実績データや半田印刷を対象にした実験設備における実験データを取得する。なお、取得するＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤのデータ書式が、後述する処理に用いる書式と異なる場合は、その処理に用いる書式（共通書式）に変換して出力する。この共通書式は、ＸＭＬ等の階層化データで表現されてもかまわない。このように、共通書式に変換することによって、実装工程シミュレーション装置１は、外部装置による様々な解析結果を用いてシミュレーションすることができる。
【００２２】
結果テーブル作成部２２は、絞り込み部２１が取得した各種データを用いて、処理対象の工程における結果テーブルを作成して、結果テーブル記憶部６１に格納する。結果テーブルは、絞り込み部２１が取得したデータをそれぞれ項目別に関連つけてマトリックスで表される離散的なデータであり、条件データおよび結果データが記載される。例えば、半田印刷工程をＣＡＥ解析したデータの場合、結果テーブル作成部２２は、そのＣＡＥ解析に用いた条件データ（半田条件、印刷マスク条件等）に対してＣＡＥ解析の結果データ（半田サイズ等の印刷結果）がそれぞれ関連付けて結果テーブルを作成する。なお、この結果テーブルの具体例については、後述する。
【００２３】
一方、条件設定部２３は、入力装置３を用いてユーザから入力される処理条件データに基づいて、実装工程シミュレーション装置１でシミュレーション処理する条件を設定し条件テーブルを作成する。例えば半田印刷工程の条件の場合、ユーザは、シミュレーションしたい設備の製造条件（半田条件、印刷マスク条件、印刷装置条件等）等を上記処理条件データとして入力する。ここで、処理するシミュレーションを詳細に実施する場合、ユーザは、多数の処理条件データを入力する必要がある。このような入力作業を簡単にするために、共通する処理条件データや他のデータと連動して決定される処理条件データを予め共通条件ＤＢ５１に格納し、条件設定部２３がユーザからの入力に応じて共通条件ＤＢ５１に格納された処理条件データを補充して条件テーブルを作成する。なお、上述した共通する処理条件データや他のデータと連動して決定される処理条件データは、共通条件ＤＢ５１に格納されたデータに加えて、外部に設けられたＣＡＤシステム（図示せず）が部品の配置データや基板サイズ等のデータを処理条件データの一部として生成してもかまわない。また、条件設定部２３は、ユーザが全ての処理条件データを示す識別子を入力することによって、その識別子に対応する処理条件データを共通条件ＤＢ５１あるいは上記ＣＡＤシステムから読み出してもかまわない。そして、条件設定部２３で作成された条件テーブルは、条件テーブル記憶部６２に格納される。なお、この条件テーブルの具体例についても、後述する。
【００２４】
抽出演算部２４は、結果テーブル記憶部６１に格納された結果テーブルの条件および結果データと、条件テーブル記憶部６２に格納された条件テーブルに記載された処理条件データを用いて対象となっている工程に対する演算結果データを抽出する。抽出演算部２４は、上記条件テーブルに記載された処理条件データに基づいて、その処理条件データに相当する上記結果テーブルに記載された結果データを演算結果データとして抽出するが、一致するデータがない場合、補間演算等を行うことによって結果テーブルに記載された上記結果データの近傍のデータを演算結果データとして演算する。そして、抽出演算部２４は、抽出あるいは演算した演算結果データを条件テーブル記憶部６２、アニメーション変換処理部２５、および表示装置４に出力する。
【００２５】
条件テーブル記憶部６２は、条件設定部２３から出力される条件テーブルを記憶するが、さらに、上述した抽出演算部２４から出力される演算結果データも、条件テーブルに記載する。そして、抽出演算部２４によって記載された演算結果データは、次工程のシミュレーション処理まで記憶され、その処理時に抽出演算部２４に前工程の演算結果データとして出力する。つまり、抽出演算部２４は、処理対象工程における結果テーブルに記載された条件データおよび結果データとユーザの入力によって設定された処理条件データとに加えて、当該処理対象工程に対する前工程の演算結果データも用いて演算をすることになる。
【００２６】
アニメーション変換処理部２５は、抽出演算部２４から出力される演算結果データに基づいて３次元のアニメーションを構成し表示装置４に出力する。アニメーション変換処理部２５は、抽出演算部２４から出力されるデータに基づいて、工程別動作順序が定義された工程別アニメーション定義ファイル５３を用いて処理対象の工程の動作をアニメーションで出力する。上記３次元のアニメーションを構成する物体の移動や変形等の個々のアニメーション要素は、予め基本表示処理ライブラリ５２に格納されており、アニメーション変換処理部２５は、適時工程別アニメーション定義ファイル５３に基づいて基本表示処理ライブラリ５２に格納されたアニメーション要素を呼び出すことによって、上記演算結果データに対応したアニメーションを構成する。ここで、具体的には、基本表示処理ライブラリ５２に格納されるアニメーション要素は、電子部品、基板、および設備ユニット等の基本形状や、固体、流体、および粘性流体に対する移動、変形、および重ね合わせ等の基本表示動作である。また、アニメーション変換処理部２５が呼び出す条件としてのパラメータは、対象物体、物体の移動距離、変形量、あるいは変形前後の形状等であり、これらのパラメータに基づいて基本表示処理ライブラリ５２からアニメーション要素が呼び出される。このように、アニメーション変換処理部２５は、容易に工程に対する動作を含めたアニメーションを表示することができ、基本表示処理ライブラリ５２および工程別アニメーション定義ファイル５３を更新することによって新規の工程に対するアニメーション表現へも容易に対応できる。
【００２７】
表示装置４は、アニメーション変換処理部２５から出力された演算結果データを示すアニメーションを表示あるいは印刷することによって、そのアニメーションをユーザに掲示する。また、抽出演算部２４から直接演算結果データが出力された場合、表示装置４は、その演算結果データをそのまま数値等の文字画像として表示あるいは印刷してもかまわない。
【００２８】
次に、図３を参照して、実装工程シミュレーション装置１の動作について説明する。なお、図３は、実装工程シミュレーション装置１の動作を示すフローチャートである。後述する実装工程シミュレーション装置１の動作は、当該装置が実装工程シミュレーションプログラムを実行することによって行われる。この実装工程シミュレーションプログラムは、外部記憶装置５および内部記憶装置６に格納され、ＣＰＵ２内で実行される。なお、上記実装工程シミュレーションプログラムは、ＣＰＵ２がそれを読み出して実行可能である限りにおいて、外部記憶装置５および内部記憶装置６以外の他の記憶媒体に格納されていてもかまわない。
【００２９】
図３において、ＣＰＵ２は、当該フローチャートに基づく処理動作の一時変数Ｐを１に設定する（ステップＳ１）。そして、処理を次のステップに進める。
【００３０】
次に、ＣＰＵ２は、ＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤ等のデータから、絞り込み部２１によって処理に必要な工程Ｐに関するデータを絞り込んで取得する（ステップＳ２）。例えば、絞り込み部２１は、リフロー半田付け処理をシミュレーションする場合、半田印刷工程、部品装着工程、およびリフロー工程等の内、工程Ｐに相当する工程に対してその工程に関連するデータを取得する。ここで、ＣＡＥツール１１ａ〜１１ｎ、実装設備１２、および実験設備１４は、それぞれ上記工程毎に解析を行っているため、絞り込み部２１は、工程Ｐが指定されることによってその工程Ｐを解析した装置を対象にしてデータを取得することにもなる。なお、上述したように、取得するＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤのデータ書式が、処理に用いる書式と異なる場合は、上記共通書式に変換して取得する。
【００３１】
次に、ＣＰＵ２の結果テーブル作成部２２は、上記ステップＳ２で絞り込み部２１が取得したデータを用いて、結果テーブルを作成する（ステップＳ３）。このステップＳ３で作成される結果テーブルについて、図４を参照して上記半田印刷工程を対象にした一例を説明する。
【００３２】
上記結果テーブルは、ＣＡＥツール１１の解析に用いられた解析条件や実験設備１４の実験条件等を示す条件データと、それらの解析や実験等の結果を示す結果データとに分類されて作成される。上記半田印刷工程を対象とする場合、上記条件データとしては、半田条件（粘度、粒径、フラックス、材質等）、印刷マスク条件（開口部サイズ、厚み等）、印刷装置条件（印刷圧力、スキージ角度、スキージ速度等）、および対象基板（パットサイズ、印刷マスクとの隙間等）等の項目がある。また、上記結果データは、それらの条件データを基に半田印刷された結果であり、印刷結果（半田サイズ、厚み、位置ばらつき等）等の項目がある。
【００３３】
上記結果テーブルは、それぞれ項目別に関連つけてマトリックスで表される離散的なデータであり、図４の一例は、半田条件における粘度のみを粘度２０Ｐａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓの範囲で２０Ｐａ・ｓ毎に変えることによって表される結果テーブルの一部を示している。例えば、条件データが半田条件（粘度６０Ｐａ・ｓ、粒径３０μｍ、フラックス１０％、材質ＳｎＡｇＣｕ）、印刷マスク条件（開口部サイズ０．５ｍｍ＊０．５ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ）印刷装置条件（印刷圧力２５０００Ｐａ、スキージ角度７０°、スキージ速度４０ｍｍ／ｓ）、および対象基板（パットサイズ０．６ｍｍ＊０．６ｍｍ、印刷マスクとの隙間４０μｍ）の場合、結果データが半田印刷結果（半田サイズ０．６ｍｍ＊０．６ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）で互いに関連付けられて表される。また、上述した条件データの内、条件データの半田条件を粘度８０Ｐａ・ｓに変え、他の条件データを共通にした場合、結果データが半田印刷結果（半田サイズ０．５ｍｍ＊０．５ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）で互いに関連付けられて表される。このように作成された結果テーブルは、ＣＰＵ２から内部記憶装置６に出力され、結果テーブル記憶部６１に格納される（ステップＳ４）。
【００３４】
一方、ユーザは、入力装置３を用いて、現在処理対象となっている工程Ｐに対して処理したい条件を処理条件データとして入力する（ステップＳ５）。この処理条件データは、上記結果テーブルに設定されている条件データと同様の項目を有している。そして、入力装置３から入力された処理条件データは、ＣＰＵ２の条件設定部２３によって条件テーブルに書き込まれて内部記憶装置６の条件テーブル記憶部６２に格納される（ステップＳ６）。
【００３５】
このステップＳ６で作成される条件テーブルについて、図５を参照して上記半田印刷工程を対象にした一例を説明する。上記条件テーブルには、上記ステップＳ５で入力された処理条件データと前工程（つまり工程Ｐ−１）の演算結果データとに分類されて作成される。上記半田印刷工程を対象とする場合、上記処理条件データとしては、半田条件（粘度、粒径、フラックス、材質等）、印刷マスク条件（開口部サイズ、厚み等）、印刷装置条件（印刷圧力、スキージ角度、スキージ速度等）、および対象基板（パットサイズ、印刷マスクとの隙間等）等の項目がある。例えば、処理条件データとして、半田条件（粘度７０Ｐａ・ｓ、粒径３０μｍ、フラックス１０％、材質ＳｎＡｇＣｕ）、印刷マスク条件（開口部サイズ０．５ｍｍ＊０．５ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ）印刷装置条件（印刷圧力２５０００Ｐａ、スキージ角度７０°、スキージ速度４０ｍｍ／ｓ）、および対象基板（パットサイズ０．６ｍｍ＊０．６ｍｍ、印刷マスクとの隙間４０μｍ）が書き込まれる。
【００３６】
このように、ユーザは、多数の処理条件データを入力する必要がある。このような入力作業を簡単にするために、共通する処理条件データや他のデータと連動して決定される処理条件データを予め共通条件ＤＢ５１に格納し、条件設定部２３がユーザからの入力に応じて共通条件ＤＢ５１に格納された処理条件データを補充して条件テーブルを作成してもかまわない。また、条件設定部２３は、ユーザが全ての処理条件データを示す識別子を入力することによって、その識別子に対応する処理条件データを読み出してもかまわない。なお、上記半田印刷工程がリフロー半田付け処理の先頭工程である場合、上記前工程の演算結果データにはデータが書き込まれていない。
【００３７】
次に、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、結果テーブル記憶部６１に格納された結果テーブルおよび条件テーブル記憶部６２に格納された条件テーブルを用いてシミュレーション演算を行い、演算結果データとして出力する（ステップＳ７）。抽出演算部２４は、上記条件テーブルに記載された処理条件データに基づいて、その処理条件データに相当する上記結果テーブルに記載された結果データを演算結果データとして抽出するが、一致するデータがない場合、補間演算等を行うことによって結果テーブルに記載された上記結果データの近傍のデータを演算結果データとして演算する。以下、抽出演算部２４が補間演算を行うことによって演算結果データを演算する一例を説明する。
【００３８】
例えば、抽出演算部２４は、上述した半田印刷工程に対する結果テーブル（図４参照）および条件テーブル（図５参照）を用いて、演算結果データを演算する場合、上記条件テーブルにおける処理条件データに対して上記結果テーブルにおける一致する条件データがないため、補間演算によって演算結果データを演算する。ここで、上記処理条件データおよび上記条件データを比較すると、不一致の項目は半田条件における粘度である。抽出演算部２４は、上記粘度以外の条件データが共通する結果データを抽出し、それぞれの上記粘度に対する結果データをスプライン関数（区分多項式）等を用いて離散的な結果を補間する。例えば、図４で示した結果テーブルを用いて、図５で示した条件テーブルの処理条件データに対する半田印刷結果として半田厚みを求める場合、抽出演算部２４は、図６に示すように、当該結果テーブルから上記粘度以外の条件データが共通する半田厚みデータを抽出し、半田粘度Ｘ１〜Ｘ６に対する半田厚みＹ１〜Ｙ６をスプライン関数等で近似する。そして、抽出演算部２４は、半田粘度Ｘｎに対する半田厚みＹｎの補間式を生成し、その補間式に処理条件データで示される半田粘度ａを代入して半田粘度ａに対する半田厚みｂを演算する。抽出演算部２４は、他の結果データについても同様の補間演算を行うことによって処理条件データに対する演算結果データを演算し、具体的には、半田印刷結果（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）が演算結果データとして演算される。
【００３９】
また、抽出演算部２４が補間演算を行うことによって演算結果データを演算する他の例を説明する。まず、抽出演算部２４は、不一致の項目における処理条件データ（つまり、半田条件における粘度７０Ｐａ・ｓ）に対して、近傍の条件データ（つまり、半田条件における粘度６０Ｐａ・ｓおよび粘度８０Ｐａ・ｓで他の条件データは共通）を抽出する。そして、抽出演算部２４は、上記不一致の項目におけるそれぞれの処理条件データおよび条件データに基づいて、不一致項目に対して予め設定された補間式を用いて補間演算を行う。抽出演算部２４は、図４および図５で示されたデータの場合、上記条件データで示された半田条件における粘度６０Ｐａ・ｓおよび粘度８０Ｐａ・ｓに対して、上記処理条件データで示された半田条件における粘度７０Ｐａ・ｓを予め設定された補間式による補間演算を行って半田印刷結果を演算結果データとして演算する。具体的には、図７に示すように、結果テーブルの半田条件における粘度６０Ｐａ・ｓと関連付けられた半田印刷結果（半田サイズ０．６ｍｍ＊０．６ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）と、結果テーブルの半田条件における粘度８０Ｐａ・ｓと関連付けられた半田印刷結果（半田サイズ０．５ｍｍ＊０．５ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）との間がそれぞれ上記粘度によって補間演算され、半田印刷結果（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ）が演算結果データとして演算される。つまり、この演算例では、予め上記補間式を設定しておくことによって補間演算の処理工数が少なくなる。このように、実装工程シミュレーション装置１は、予め解析のために用いられた条件に対して、異なった処理条件によるシミュレーションをする場合も、予め解析された結果を用いて適切なシミュレーションを行うことができる。
【００４０】
さらに、抽出演算部２４は、補間演算せずに抽出する次工程の演算に必要な所定の項目（例えば、半田条件における粘度および材質）も演算結果データとして抽出する。
【００４１】
次に、ＣＰＵ２は、現在演算している工程Ｐが最終工程か否かを判断する（ステップＳ８）。例えば、ＣＰＵ２は、上述したリフロー半田付け処理をシミュレーションしている場合、工程Ｐが最終工程のリフロー工程であるか否かを判断する。そして、ＣＰＵ２は、工程Ｐが最終工程である場合、処理を次のステップＳ１４に進め、工程Ｐが最終工程でない場合、処理を次のステップＳ９に進める。
【００４２】
ステップＳ９において、ＣＰＵ２は、現在演算している工程Ｐにおける演算結果データを表示装置４に表示するか否かを判断する。そして、ＣＰＵ２は、上記演算結果データを表示装置４に表示する場合、処理を次のステップＳ１０に進め、上記演算結果データを表示装置４に表示しない場合、処理を次のステップＳ１１に進める。
【００４３】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ２は、現在行っているシミュレーション処理を終了するか否かを判断する。そして、ＣＰＵ２は、シミュレーション処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了し、シミュレーション処理を継続する場合、処理を次のステップＳ１２に進める。
【００４４】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、上記ステップＳ７で演算した演算結果データを条件テーブル記憶部６２の条件テーブルに書き込む。この演算結果データは、条件テーブルにおける前工程演算結果データとして書き込まれる。例えば、抽出演算部２４は、図７で示した演算結果データを条件テーブル記憶部６２が記憶している図５で示した条件テーブルの前工程演算結果データに書き込む。そして、処理を次のステップに進める。
【００４５】
次に、ＣＰＵ２は、当該フローチャートに基づく処理動作の上記一時変数Ｐを＋１して新たな一時変数Ｐを設定する（ステップＳ１３）。そして、上記ステップＳ２に戻って処理を継続する。
【００４６】
ＣＰＵ２は、上記ステップＳ１３で新たな一時変数Ｐを設定した後、上述したステップＳ２〜Ｓ７と同様の処理によって、新たな工程Ｐにおけるシミュレーションを行う。この新たな工程Ｐは、典型的には既にシミュレーションした工程に対する次工程であり、上述したようにリフロー半田付け処理をシミュレーションし既に半田印刷工程をシミュレーションした場合、次工程の部品装着工程が新たな工程Ｐとしてシミュレーションされる。以下、図８および図９を参照して、ＣＰＵ２が、上記次工程の部品装着工程を新たな工程Ｐとしてシミュレーションする際のデータ例について説明する。なお、図８は上記部品装着工程に対して作成される結果テーブルの一例であり、図９は上記部品装着工程に対して作成される条件テーブルの一例である。
【００４７】
図８において、ＣＰＵ２の結果テーブル作成部２２は、上記ステップＳ２で絞り込み部２１が取得した部品装着工程に関するデータを用いて、結果テーブルを作成する。上記ステップＳ２では、絞り込み部２１が同様に部品装着工程に関するデータを、ＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤ等から取得するが、同様の処理であるため詳細な説明を省略する。
【００４８】
上記部品装着工程に関する結果テーブルも、ＣＡＥツール１１の解析に用いられた解析条件や実験設備１４の実験条件等を示す条件データと、それらの解析や実験等の結果を示す結果データとに分類されて作成される。上記部品装着工程を対象とする場合、上記条件データとしては、部品条件（部品サイズ、部品重量等）、装着装置条件（部品吸着位置、ノズル種別、吸着高さ、装着速度等）、半田印刷条件（半田サイズ、厚み、位置ばらつき、粘度、材質等）等の項目がある。また、上記結果データは、それらの条件データを基に部品装着された結果であり、装着結果（位置ばらつき等）等の項目がある。
【００４９】
上記結果テーブルは、それぞれ項目別に関連つけてマトリックスで表される離散的なデータであり、図８の一例は、部品条件における部品サイズのみをそれぞれ変えることによって表される結果テーブルの一部を示している。例えば、条件データが部品条件（部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．４ｍｍ、部品重量０．１ｇ）、装着装置条件（部品吸着位置（０ｍｍ、０ｍｍ）、ノズル種別Ａ、吸着高さ５０ｍｍ、装着速度（種別）ａ）、半田印刷条件（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ、粘度７０Ｐａ・ｓ、材質ＳｎＡｇＣｕ）の場合、結果データが装着結果（位置ばらつき（標準偏差０．１ｍｍ）で互いに関連つけられて表される。また、上述した条件データの内、条件データの部品条件を部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．８ｍｍに変え、他の条件データを共通にした場合、結果データが装着結果（位置ばらつき（標準偏差０．０８ｍｍ）で互いに関連つけられて表される。このように作成された結果テーブルは、上記ステップＳ４において、ＣＰＵ２から内部記憶装置６に出力され、結果テーブル記憶部６１に格納される。なお、結果テーブル記憶部６１には、前工程（つまり、半田印刷工程）の結果テーブルが格納されているが、前工程の結果テーブルはこのステップＳ４で全て消去してもかまわない。
【００５０】
一方、図９において、上記ステップＳ５でユーザが部品装着工程に関する処理条件データを入力することによって、条件テーブルが作成される。この処理条件データは、上記結果テーブルに設定されている条件データと同様の項目を有している。そして、上記ステップＳ６によって処理条件データが、条件設定部２３によって条件テーブルに書き込まれて内部記憶装置６の条件テーブル記憶部６２に格納される。
【００５１】
上記部品装着工程に関する条件テーブルには、上記ステップＳ５で入力された処理条件データと前工程（つまり工程Ｐ−１）の演算結果データとが書き込まれる。上述したように部品装着工程の前工程である半田印刷工程のシミュレーション処理では、上記ステップＳ１２において、既に半田印刷工程における半田印刷結果（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ、粘度７０Ｐａ・ｓ、材質ＳｎＡｇＣｕ）が前工程演算結果データとして条件テーブルに書き込まれている。そして、上記処理条件データとしては、部品条件（部品サイズ、部品重量等）、装着装置条件（部品吸着位置、ノズル種別、吸着高さ、装着速度等）等の項目がある。例えば、処理条件データとして、部品条件（部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．４ｍｍ、部品重量０．１ｇ）、装着装置条件（部品吸着位置（０ｍｍ、０ｍｍ）、ノズル種別Ａ、吸着高さ５０ｍｍ、装着速度（種別）ａ）が新たに書き込まれる。なお、条件テーブル記憶部６２には、前工程（つまり、半田印刷工程）の処理条件データが記述されており、このステップＳ４で全て消去してもかまわないが、後述する表示処理においてシミュレーションに用いた条件を表示するために継続して記憶するのが好ましい。
【００５２】
次に、上記ステップＳ７において、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、上述した部品装着工程に対する結果テーブル（図８参照）および条件テーブル（図９参照）を用いてシミュレーション演算を行い、演算結果データとして出力する。抽出演算部２４は、上記条件テーブルに記載された処理条件データおよび前工程演算結果データに基づいて、それらのデータに相当する上記結果テーブルに記載された結果データを演算結果データとして抽出する。図８に示した結果テーブルには、図９に示した条件テーブルに記載されたデータに相当する条件データが存在するため、抽出演算部２４は、その条件データに関連付けられた結果データを部品装着工程の演算結果データとして抽出する。つまり、抽出演算部２４は、前工程におけるシミュレーション処理結果を含めて部品装着工程のシミュレーションを行うことになり、装着結果（位置ばらつき０．１ｍｍ）を演算結果データとして抽出する。さらに、抽出演算部２４は、次工程の演算に必要な所定の項目（例えば、部品条件における部品サイズおよび部品重量）も演算結果データとして抽出する。なお、抽出演算部２４は、部品装着工程においても上記条件テーブルと一致するデータが結果テーブルの条件データにない場合、補間演算等を行うことによって結果テーブルに記載された上記結果データの近傍のデータを演算結果データとして演算することは言うまでもない。
【００５３】
上記ステップＳ１２において、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、上記ステップＳ７で演算した部品装着工程に関する演算結果データを条件テーブル記憶部６２の条件テーブルに書き込む。この演算結果データも、条件テーブルにおける前工程演算結果データとして書き込まれる。例えば、抽出演算部２４は、部品装着工程に関する演算結果データを条件テーブル記憶部６２が記憶している図９で示した条件テーブルの前工程演算結果データに書き込む。つまり、条件テーブルの前工程演算結果データには、半田印刷工程および部品装着工程に関する演算結果データが書き込まれることになる。
【００５４】
さらに、上記ステップＳ１３において、ＣＰＵ２が当該フローチャートに基づく処理動作の上記一時変数Ｐを＋１して新たな一時変数Ｐを設定した場合、上述したステップＳ２〜Ｓ７と同様の処理によって、新たな工程Ｐにおけるシミュレーションを行う。この新たな工程Ｐは、典型的には既にシミュレーションした工程に対する次工程であり、上述したようにリフロー半田付け処理をシミュレーションし既に部品装着工程をシミュレーションした場合、次工程のリフロー工程が新たな工程Ｐとしてシミュレーションされる。以下、図１０および図１１を参照して、ＣＰＵ２が、上記次工程のリフロー工程を新たな工程Ｐとしてシミュレーションする際のデータ例について説明する。なお、図１０は上記リフロー工程に対して作成される結果テーブルの一例であり、図１１は上記リフロー工程に対して作成される条件テーブルの一例である。
【００５５】
図１０において、ＣＰＵ２の結果テーブル作成部２２は、上記ステップＳ２で絞り込み部２１が取得したリフロー工程に関するデータを用いて、結果テーブルを作成する。上記ステップＳ２では、絞り込み部２１が同様にリフロー工程に関するデータを、ＣＡＥデータＣＡＥａ〜ＣＡＥｎ、実装実績データＭＤ、検査実績データＩＤ、あるいは実験データＥＤ等から取得するが、同様の処理であるため詳細な説明を省略する。
【００５６】
上記リフロー工程に関する結果テーブルも、ＣＡＥツール１１の解析に用いられた解析条件や実験設備１４の実験条件等を示す条件データと、それらの解析や実験等の結果を示す結果データとに分類されて作成される。上記リフロー工程を対象とする場合、上記条件データとしては、リフロー炉条件（ゾーン温度、搬送速度等）、半田印刷条件（半田サイズ、厚み、位置ばらつき、粘度、材質等）、部品条件（部品サイズ、部品重量、位置ばらつき等）等の項目がある。また、上記結果データは、それらの条件データを基にリフローされた結果であり、リフロー結果（位置ばらつき、プロファイル種別等）等の項目がある。
【００５７】
上記結果テーブルも、それぞれ項目別に関連つけてマトリックスで表される離散的なデータであり、図１０の一例は、リフロー炉条件におけるゾーン温度のみをそれぞれ変えることによって表される結果テーブルの一部を示している。例えば、条件データがリフロー炉条件（ゾーン１上部温度１８０℃、ゾーン１下部温度１６５℃、ゾーン２上部温度１６５℃、ゾーン２下部温度１６５℃、ゾーン３上部温度１７０℃、ゾーン３下部温度１７０℃、ゾーン４上部温度２０５℃、ゾーン４下部温度２１５℃、ゾーン５上部温度２５５℃、ゾーン５下部温度２６５℃、搬送速度１．３ｍ／ｍｉｎ）、半田印刷条件（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ、粘度７０Ｐａ・ｓ、材質ＳｎＡｇＣｕ）、部品条件（部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．４ｍｍ、部品重量０．１ｇ、位置ばらつき（標準偏差）０．１ｍｍ）の場合、結果データがリフロー結果（位置ばらつき（標準偏差）０．０４ｍｍ、温度プロファイルγ）で互いに関連つけられて表される。また、上述した条件データの内、条件データのリフロー炉条件をゾーン１上部温度１８５℃、ゾーン１下部温度１７０℃、ゾーン２上部温度１７０℃、ゾーン２下部温度１７０℃、ゾーン３上部温度１７５℃、ゾーン３下部温度１７５℃、ゾーン４上部温度２１０℃、ゾーン４下部温度２２０℃、ゾーン５上部温度２６０℃、ゾーン５下部温度２７０℃に変え、他の条件データを共通にした場合、結果データがリフロー結果（位置ばらつき（標準偏差）０．０３ｍｍ、温度プロファイルβ）で互いに関連つけられて表される。なお、上記温度プロファイルについては、各温度プロファイルの種別（βあるいはγ等）に対応した時間経過に伴う温度変化データが結果テーブル内に格納されている。このように作成された結果テーブルは、上記ステップＳ４において、ＣＰＵ２から内部記憶装置６に出力され、結果テーブル記憶部６１に格納される。なお、結果テーブル記憶部６１には、前工程（つまり、部品装着工程）の結果テーブルが格納されており、このステップＳ４で全て消去してもかまわない。
【００５８】
一方、図１１において、上記ステップＳ５でユーザがリフロー工程に関する処理条件データを入力することによって、条件テーブルが作成される。この処理条件データは、上記結果テーブルに設定されている条件データと同様の項目を有している。そして、上記ステップＳ６によって処理条件データが、条件設定部２３によって条件テーブルに書き込まれて内部記憶装置６の条件テーブル記憶部６２に格納される。
【００５９】
上記部品装着工程に関する条件テーブルには、上記ステップＳ５で入力された処理条件データと前工程（つまり工程Ｐ−２およびＰ−１）の演算結果データとが書き込まれる。上述したようにリフロー工程の前工程である半田印刷工程および部品装着工程のシミュレーション処理では、上記ステップＳ１２において、既に半田印刷工程における半田印刷結果（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ、粘度７０Ｐａ・ｓ、材質ＳｎＡｇＣｕ）と、部品装着工程における部品条件（部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．４ｍｍ、部品重量０．１ｇ、位置ばらつき（標準偏差）０．１ｍｍ）が前工程演算結果データとして条件テーブルに書き込まれている。そして、上記処理条件データとしては、リフロー炉条件（ゾーン温度、搬送速度等）等の項目がある。例えば、処理条件データとして、リフロー炉条件（ゾーン１上部温度１８５℃、ゾーン１下部温度１７０℃、ゾーン２上部温度１７０℃、ゾーン２下部温度１７０℃、ゾーン３上部温度１７５℃、ゾーン３下部温度１７５℃、ゾーン４上部温度２１０℃、ゾーン４下部温度２２０℃、ゾーン５上部温度２６０℃、ゾーン５下部温度２７０℃、搬送速度１．３ｍ／ｍｉｎ）が新たに書き込まれる。なお、条件テーブル記憶部６２には、前工程（つまり、部品装着工程）の処理条件データが記述されており、このステップＳ４で全て消去してもかまわないが、後述する表示処理においてシミュレーションに用いた条件を表示するために継続して記憶するのが好ましい。
【００６０】
次に、上記ステップＳ７において、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、上述したリフロー工程に対する結果テーブル（図１０参照）および条件テーブル（図１１参照）を用いてシミュレーション演算を行い、演算結果データとして出力する。抽出演算部２４は、上記条件テーブルに記載された処理条件データおよび前工程演算結果データに基づいて、それらのデータに相当する上記結果テーブルに記載された結果データを演算結果データとして抽出する。図１０に示した結果テーブルには、図１１に示した条件テーブルに記載されたデータに相当する条件データが存在するため、抽出演算部２４は、その条件データに関連付けられた結果データをリフロー工程の演算結果データとして抽出する。つまり、抽出演算部２４は、前工程におけるシミュレーション処理結果を含めてリフロー工程のシミュレーションを行うことになり、リフロー結果（位置ばらつき（標準偏差）０．０３ｍｍ、温度プロファイルβ）を演算結果データとして抽出する。さらに、抽出演算部２４は、後述する表示処理に必要な所定の項目（例えば、対象部品の最高温度２５０℃、最高温度持続時間４ｓｅｃ等）も演算結果データとして演算する。なお、抽出演算部２４は、リフロー工程においても上記条件テーブルと一致するデータが結果テーブルの条件データにない場合、補間演算等を行うことによって結果テーブルに記載された上記結果データの近傍のデータを演算結果データとして演算することは言うまでもない。
【００６１】
このように、実装工程シミュレーション装置１は、前工程のシミュレーション結果を用いることによって、実装の製造過程を構成する各工程を連続してシミュレーションできるので、初期設計条件および各工程の製造条件や製造ばらつきの当該製造過程全体への影響度を事前に評価することができる。例えば、最終的な基板に対する部品の位置精度は、半田印刷の位置ばらつきやリフロー工程の製造条件によって半田の表面張力等の影響によって、部品装着工程における部品の位置ばらつきが軽減されることもある。また、上記最終的な位置精度は、バンプの大きさや半田印刷厚みによっても影響される。つまり、部品位置等の設計条件およびメタルマスクの厚みや開口部の大きさ等の工程毎の制御項目が、リフロー後の半田付け不良にどの程度影響しているのか影響度を評価する必要がある。実装工程シミュレーション装置１は、このような各工程毎の影響を評価項目毎にそれぞれ事前に総合的に評価できるため、より実製造に応じた最終的な結果を事前に評価することができる。これは、各工程の評価基準と最終的な評価基準とを実製造に応じて適切に評価できることになり、各工程毎の不良率および最終工程後の不良率の低減につながる。
【００６２】
図３に戻り、上述したようにＣＰＵ２は、上記ステップＳ８で現在演算している工程Ｐが最終工程である場合、あるいは、上記ステップＳ９で現在演算している工程Ｐにおける演算結果データを表示装置４に表示する場合、それぞれステップＳ１４あるいはＳ１０に処理を進めて表示処理を行う。以下、これらステップＳ１０およびＳ１４における表示処理について説明する。
【００６３】
上記ステップＳ１０およびＳ１４において、ＣＰＵ２の抽出演算部２４は、演算した演算結果データ、条件テーブル記憶部６２に格納されている前工程演算結果データ、およびそれらの演算に用いた処理条件データを、アニメーション変換処理部２５を介して、あるいは直接表示装置４に出力することによって、それらのデータを表示装置４に表示あるいは印刷する表示処理を行う。アニメーション変換処理部２５は、抽出演算部２４から出力される上記データと、工程別アニメーション定義ファイル５３で定義された処理対象の工程の動作記述とに基づいて、３次元のアニメーションを構成して表示装置４に出力する。上記３次元のアニメーションを構成する物体の移動や変形等の個々のアニメーション要素は、予め基本表示処理ライブラリ５２に格納されており、アニメーション変換処理部２５は、適時基本表示処理ライブラリ５２に格納されたアニメーション要素を呼び出すことによって上記データに対応したアニメーションを構成する。そして、表示装置４は、アニメーション変換処理部２５から出力された上記データを示すアニメーションを表示あるいは印刷することによって、そのアニメーションをユーザに掲示する。また、抽出演算部２４から直接上記データが出力された場合、表示装置４は、その演算結果データをそのまま数値等の文字画像として表示あるいは印刷する。
【００６４】
図１２は、上述したリフロー工程において、表示装置４がアニメーション変換処理部２５から出力された上記データを示すアニメーションを表示した一例である。図１２において、表示装置４に表示されるデータは、表示するデータの種別に応じて各表示領域４１〜４４に表示される。
【００６５】
例えば、表示領域４１には、ＣＰＵ２で処理対象の工程に対するシミュレーション処理に用いた条件テーブルの処理条件データおよび前工程演算結果データがシミュレーション条件の文字データとして表示される。上述したリフロー工程を対象として表示領域４１に表示する場合、リフロー工程のシミュレーション処理に用いた条件テーブル（図１１参照）に記載されたデータが表示される。つまり、上記条件テーブルの前工程演算結果データである半田印刷工程における半田印刷結果（半田サイズ０．５５ｍｍ＊０．５５ｍｍ、厚み０．１２５ｍｍ、位置ばらつき（標準偏差）０．０５ｍｍ、粘度７０Ｐａ・ｓ、材質ＳｎＡｇＣｕ）と、部品装着工程における部品条件（部品サイズ１．０ｍｍ＊０．５ｍｍ＊０．４ｍｍ、部品重量０．１ｇ、位置ばらつき（標準偏差）０．１ｍｍ）とが表示される。また、上記条件テーブルの処理条件データであるリフロー炉条件（ゾーン１上部温度１８５℃、ゾーン１下部温度１７０℃、ゾーン２上部温度１７０℃、ゾーン２下部温度１７０℃、ゾーン３上部温度１７５℃、ゾーン３下部温度１７５℃、ゾーン４上部温度２１０℃、ゾーン４下部温度２２０℃、ゾーン５上部温度２６０℃、ゾーン５下部温度２７０℃、搬送速度１．３ｍ／ｍｉｎ）が表示される。さらに、半田印刷工程の演算に用いられた基板条件（パットサイズ０．６ｍｍ＊０．６ｍｍ）がシミュレーション処理条件として表示される。なお、表示領域４１に表示されるこれらのデータは、任意に設定すればよい。
【００６６】
表示領域４２には、処理対象工程の動作記述とに基づいて、３次元のアニメーションを構成して表示される。上述したように、アニメーション変換処理部２５は、抽出演算部２４から出力されるデータに基づいて、工程別動作順序が定義された工程別アニメーション定義ファイル５３を用いて処理対象の工程の動作をアニメーションで出力する。上記３次元のアニメーションを構成する物体の移動や変形等の個々のアニメーション要素は、予め基本表示処理ライブラリ５２に格納されており、アニメーション変換処理部２５は、適時工程別アニメーション定義ファイル５３に基づいて基本表示処理ライブラリ５２に格納されたアニメーション要素を呼び出すことによって、上記演算結果データに対応したアニメーションを構成する。例えば、上述したシミュレーション処理の結果として、半田付け結果がアニメーション表示される。このアニメーション表示では、シミュレーション処理の対象となった部品および基板（パット）に対してその半田付け結果が示され、部品４２ａ、パット４２ｂ、および半田４２ｃが表示される。半田４２ｃの形状は、上記シミュレーションによって演算されるフィレット形状の各主要部の寸法に基づいてアニメーション表示される。各主要部の寸法は、部品４２ａの下面から半田４２ｃの最上部までの高さＨ、部品４２ａの下面からパット４２ｂの上面までの高さｈ、パット４２ｂ上面に形成される半田４２ｃのサイズＷおよびＤ、部品４２ａの一方端に対するパット４２ｂ上面に形成される半田４２ｃのサイズｄ等である。これらの主要部の寸法は、ＣＡＥツール１１、実装設備１２、検査設備１３、あるいは実験設備１４によって予め解析し、上記結果テーブル作成時に上記主要部の寸法を含めて結果テーブルに取り込んでもかまわないし、ＣＰＵ２がＣＡＥ機能を有している場合、リフロー工程におけるシミュレーション処理時に条件テーブルに記載された各データを用いてＣＰＵ２が演算してもかまわない。アニメーション変換処理部２５では、これらの主要部の寸法と、シミュレーション処理の対象となった部品および基板（パット）のサイズや位置ばらつきとに基づいて、アニメーション表示を行う。このように、実装工程シミュレーション装置１は、各工程の挙動をアニメーションで表現する場合、共通要素を抽出して標準ライブラリ化することで、アニメーション表現に容易に対応できる。
【００６７】
なお、これらのアニメーションは、他のシミュレーション結果を表示したり、３次元視点移動や断面図、あるいは透視図で表示してもかまわない。例えば、リフロー工程後の基板の変形（反り）をリフロー炉内熱解析によってアニメーション表示してもかまわない。半田印刷工程や部品装着工程等の途中工程をアニメーション表示する場合、それぞれのシミュレーション結果を３次元表示することによって、ユーザは、半田印刷形状や部品の干渉がより視認しやすくなる。また、基本表示処理ライブラリ５２に格納された設備ユニットのアニメーション要素を用いて、対象部品や基板等と共に部品装着装置の吸着ノズル等の設備ユニットの動作も含めてアニメーション表示してもかまわない。
【００６８】
表示領域４３には、処理対象となっている工程に対して演算された演算結果データがシミュレーション結果の文字データとして表示される。上述したリフロー工程を対象として表示領域４３に表示する場合、リフロー工程のシミュレーション処理で演算された演算結果データが表示される。つまり、リフロー結果（位置ばらつき（標準偏差）０．０３ｍｍ、温度プロファイルβ、最高温度２５０℃、最高温度持続時間４ｓｅｃ）が表示される。さらに、上述したフィレット形状についてもその主要部の寸法が表示される。例えば、高さＨ：０．３ｍｍ、高さｈ：０．１ｍｍ、サイズＷ：０．６ｍｍ、サイズＤ：０．４ｍｍ、サイズｄ：０．１ｍｍ等である。
【００６９】
表示領域４４には、リフロー工程のシミュレーション処理で演算されたプロファイル種別に基づいて、その温度プロファイルが図示される。この温度プロファイルは、対象部品に対する温度推移が、横軸：時間（ｓｅｃ）、縦軸：温度（℃）のグラフで示される。
【００７０】
ＣＰＵ２は、上述したような表示処理を上記ステップＳ１０で行った場合、上記ステップＳ１１に処理を進め、上記ステップＳ１４で行った場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
【００７１】
このように、実装工程シミュレーション装置１では、実装の各工程を連続してシミュレーションするため、初期設計条件や各工程別の製造条件が実装過程全体にどのような影響を及ぼすか事前に確認することができ、適切な回路基板設計や工法開発が可能となる。また、製造現場での重要な管理項目とその適正値とを抽出することが容易になる。また、上記シミュレーション結果は、３次元アニメーションで仮想表示することができるため、現実的な視認が容易である。
【００７２】
なお、上述ではリフロー半田付け処理を一例に実装工程シミュレーション装置を説明したが、本発明の実装工程シミュレーション装置は、他の製造工程についてもシミュレーション処理が可能である。例えば、上述したリフロー半田付け処理の工程途中に接着剤塗布工程を追加しても適用が可能であるし、バンプ形成工程、接着剤転写／ＩＣマウント工程、および封止工程等によって構成される半導体製造工程等の様々な製造工程におけるシミュレーション処理に適用が可能である。
【００７３】
また、上述したシミュレーション結果は、シミュレーションされた回路基板に対して寿命予測等の信頼性評価にも利用することができる。例えば、上記シミュレーション結果に含まれる半田組成、半田接合部形状、および半田量等に基づいて、各種実験や解析によるデータベースを参照して回路基板の信頼性や高周波特性等の性能を評価することによって、事前に信頼性評価のシミュレーションが可能となる。
【００７４】
また、上述したシミュレーション結果は、各工程で演算された演算結果データを用いてそれぞれその工程に設定された評価基準で評価することによって、それぞれの工程の不良率を事前に算出することができる。さらに、最終完成品等の最終的な評価基準に対する各工程の評価基準を実製造に応じて適切に評価することができるため、歩留まりの低減や不良率の低減を容易に行うことができる。また、これらのシミュレーション結果や不良率の評価結果は、基板設計にフィードバックすることができるため、容易に回路基板の設計修正につなげることができる。
【００７５】
また、上述したシミュレーション結果は、実装製造過程に設けられる検査工程に対してその検査性の検証に用いることができる。例えば、回路基板に狭隣接状態で装着される複数の部品の位置や多層基板における部品の位置に対して、その間隔や位置の検査をどのように（例えば、レーザ測定やＸ線検査）行うかを事前に検証することができる。
【００７６】
また、上述では、実装工程シミュレーション装置１が単一のコンピュータシステムで構成される例を説明したが、実装工程シミュレーション装置１は、シミュレーションする各工程毎に対応して設けられている実装設備に付属させて、それぞれ別に設けてもかまわない。この場合、上述した外部記憶装置５のみを共通に設置し、ＣＰＵ２、入力装置３、表示装置４、および内部記憶装置６を一組にして、それぞれ実装装置に付属させる。そして、それぞれのＣＰＵ２は、前工程および次工程に設置されたＣＰＵ２と所定の通信機器を介してデータ送受信可能に接続し、それぞれ自工程に対して演算した演算結果データを含んだ上記条件テーブルを次工程のＣＰＵ２に出力するようにする。これによって、各工程の実装設備に設けられた実装工程シミュレーション装置は、前工程の条件テーブルを用いて上述と同様のシミュレーションが可能となる。そして、上記実装設備毎に設けられた実装工程シミュレーション装置は、製造中でも容易に利用することができ、例えば、製造条件を変更することによって自工程の製造精度および後工程への影響を容易に検証することができる。また、自工程の不良率が悪化した場合等、シミュレーション結果と異なった傾向が認められたとき、直ちに実装設備の実績データを用いて再シミュレーションすることが可能であり、要因の検証を行うことができる。
【００７７】
【発明の効果】
このように、実装の各工程を連続してシミュレーションすることによって、初期設計条件や各工程別の製造条件が実装過程全体にどのような影響を及ぼすか事前に確認することができ、適切な回路基板設計や工法開発が可能となる。また、製造現場での重要な管理項目とその適正値とを抽出することが容易になる。また、上記シミュレーション結果は、３次元アニメーションで仮想表示することができるため、現実的な視認が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装工程シミュレーション装置１および周辺機器のハード構成を示す図である。
【図２】図１の実装工程シミュレーション装置１の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図１の実装工程シミュレーション装置１の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３で半田印刷工程を対象に作成される結果テーブルの一例である。
【図５】図３のステップＳ６で半田印刷工程を対象に作成される条件テーブルの一例である。
【図６】図３のステップＳ７で行われる補正処理の一例を説明するためのグラフである。
【図７】図３のステップＳ７で半田印刷工程を対象に演算される演算結果データの一例である。
【図８】図３のステップＳ３で部品装着工程を対象に作成される結果テーブルの一例である。
【図９】図３のステップＳ６で部品装着工程を対象に作成される条件テーブルの一例である。
【図１０】図３のステップＳ３でリフロー工程を対象に作成される結果テーブルの一例である。
【図１１】図３のステップＳ６でリフロー工程を対象に作成される条件テーブルの一例である。
【図１２】図１の表示装置４がアニメーション表示する一例である。
【図１３】従来の実装工程における各工程を個別にシミュレーションする方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…実装工程シミュレーション装置
２…ＣＰＵ
２１…絞り込み部
２２…結果テーブル作成部
２３…条件設定部
２４…抽出演算部
２５…アニメーション変換処理部
３…入力装置
４…表示装置
４１〜４４…表示領域
５…外部記憶装置
５１…共通条件ＤＢ
５２…基本表示処理ライブラリ
５３…工程別アニメーション定義ファイル
６…内部記憶装置
６１…結果テーブル記憶部
６２…条件テーブル記憶部
１０…条件ＤＢ
１１…ＣＡＥツール
１２…実装設備
１３…検査設備
１４…実験設備
１５、１６…実績データ記憶部
１７…実験データ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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