用于监视和预测smt设备的故障的系统及其操作方法
用于监视和预测smt设备的故障的系统及其操作方法
【专利说明】用于监视和预测SMT设备的故障的系统及其操作方法
[0001]本申请要求于2013年11月27日在韩国知识产权局提交的第10_2013_0145361号韩国专利申请的权益，其公开通过引用全部合并于此。
技术领域
[0002]本发明的一个或更多个实施例涉及一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统和该系统的操作方法，该系统通过使用从SMT生产线收集的多个工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者和工人采取适当的行动。
【背景技术】
[0003]韩国专利公开N0.2003-0046607公开了一种用于半导体制造工艺中的报警装置。该报警装置包括具有用于向工人通知处理状态的不同颜色的多个发光二极管(LED)和蜂鸣器、以及在具有多个制造设备的工作区中发生了工艺错误的制造设备，并且向工人通知处理状态和/或错误的发生。但是，需要另外的硬件来提供通知。
[0004]SMT生产线对于另外的硬件的安装具有很多限制。虽然该报警装置提供用于解决工艺问题的指南，但是，由于工厂特定的工作环境之间的差异而导致在关于工艺的警告产生时工人采取不同的行动，并且，需要收集数据并检查对于警告是否采取了适当的行动。尽管在警告产生时有经验的工人可以采取适当的行动，但是在警告产生时没有经验的工人可能会不正确地作出判断并采取不当的行动。特别地，一个或两个工人(即，不是很多工人)处于每一条SMT生产线，并且，难以立即知道在警告产生时有经验的工人采取了哪种行动。
【发明内容】
[0005]本发明的一个或更多个实施例包括一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统和该系统的操作方法，该系统在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者采取适当的行动，从而可以实现生产率的增加和质量的改善。
[0006]另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且，部分地，根据该描述将是显而易见的，或者，可以通过对给出的实施例的实践而被得知。
[0007]根据本发明的一个或更多个实施例，一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统包括:至少一条SMT生产线，包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备；监视单元，通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来感测作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备；以及用户终端，显示由监视单元产生的信息。
[0008]监视单元可以产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0009]监视单元可以包括:用户界面(UI)提供模块，设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件；收集模块，获取从SMT生产线的多个设备收集的多条数据；处理模块，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来处理第一工艺错误的发生，并且通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来处理关于所述多条数据的第二工艺错误的发生；控制模块，根据工艺错误级别设置条件来设置关于第一或第二工艺错误的工艺错误级别，根据工艺错误级别来产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线中的相应的设备；以及存储模块，存储通过Π提供模块设置的信息和数据、以及由处理模块和控制模块产生的数据。
[0010]UI提供模块可以包括:监视单元，监视SMT生产线的操作状况；报告单元，处理关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息；缺陷管理单元，分析在SMT生产线中发生的缺陷并提供解决方案；以及工艺错误处理单元，处理第一或第二工艺错误的发生，以能够检查第一或第二工艺错误的发生。
[0011]Π提供模块可以被包括在用户终端中。
[0012]工艺错误处理单元可以被包括在SMT生产线中的多个设备中的每一个设备中。
[0013]收集模块还可以包括对所述多条数据进行标准化的标准化模块。
[0014]处理模块可以包括:第一处理单元，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，并且将第一工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块；第二处理单元，在所述多条数据是尚未设置的不规则数据时，确定事件的发生并将事件发生信号发送到存储模块；以及第三处理单元，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定关于所述多条数据的第二工艺错误的发生，并且将第二工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块。
[0015]所述系统还可以包括:转储处理单元，擦除在管理数据中未包括的所述多条数据。
[0016]所述系统还可以包括:存储器，累积从第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元输出的多条数据，并且在规则时段处被重置。
[0017]控制模块可以包括:工艺错误管理单元，通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
[0018]工艺错误管理单元可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
[0019]工艺错误管理单元能够根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
[0020]根据本发明的一个或更多个实施例，一种监视至少一条表面安装技术(SMT)生产线的SMT设备故障监视和预测系统的操作方法，所述至少一条SMT生产线包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备，所述操作方法包括如下操作:通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生；以及根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备。
[0021]所述操作方法还可以包括如下操作:产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0022]所述操作方法还可以包括如下操作:设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件。
[0023]产生和发送警告信号的操作可以包括如下操作:通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别；以及根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
[0024]产生和发送警告信号的操作可以包括如下操作:产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
[0025]所述操作方法还可以包括根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号的操作。
【附图说明】
[0026]从下面的结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显并且更加容易被认识到，其中:
[0027]图1是示出根据本发明的实施例的用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统的构造的框图；
[0028]图2是图1中示出的系统的详细的框图；
[0029]图3示出由图2中示出的用户界面(UI)提供模块产生的关于SMT生产线的多条特定时段工艺指数信息的示例；
[0030]图4示出具有工艺错误的SMT生产线的相应的设备根据图2中示出的控制模块的控制来输出警告信号的示例；以及
[0031]图5是根据本发明的实施例的用于监视和预测SMT设备的故障的系统的操作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]因为本发明的一个或更多个实施例允许各种改变，所以特定的实施例将在附图中被示出并在书面的描述中被详细地描述。但是，这不是旨在将本发明的一个或更多个实施例限制到特定的实践模式，并且，将要认识到，不脱离本发明的一个或更多个实施例的精神和技术范围的所有的改变、等同形式和替代形式都被涵盖在本发明中。在对本发明的一个或更多个实施例的描述中，当认为对【背景技术】的特定详细说明可能会不必要地模糊本发明的实质时省略该详细说明。
[0033]虽然诸如“第一”和“第二”的术语可以被用来描述各种元件，但是，这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个元件与另一个元件区分开。
[0034]本申请中使用的术语 被用来描述特定的实施例，并不限制本发明。单数形式的表述包括复数形式的表述，除非在上下文中它们明确地相互不同。在本申请中，诸如“包括”和“具有”的术语被用来指示这里提及的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，而不预先排除一个或更多个其它的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或者添加的可能性。
[0035]本发明的实施例可以被实现为功能块和各种处理步骤。功能块可以被实现为执行特定功能的多个硬件和/或软件元件。例如，本发明的实施例可以采用能够通过一个或更多个微处理器或其它控制设备的控制来执行各种功能的集成电路(1C)，诸如存储器、处理、逻辑、查找表等。与可以通过软件编程或软件元件执行的本发明的实施例的元件一样，本发明的实施例可以用编程或脚本语言(诸如C、C++、Java、汇编等)来实现，以包括被实现为数据结构、程序、例程或其它编程结构的组合的各种算法。功能方面可以通过使用由一个或更多个处理器执行的算法来实现。此外，本发明的实施例可以采用用于电子环境设置、信号处理、数据处理等的现有技术。诸如“机制”、“元件”、“装置”和“构造”的术语可以在其广泛的含义上被使用，并且可以不被限制为机械和物理构造。这些术语可以包括与处理器结合的一系列软件例程的含义，等等。
[0036]在下文中，将参照附图更加全面地描述各种实施例。在参照附图的描述中，附图中的相同的参考标号表不相同的兀件，并且，将省略其重复描述。
[0037]如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或更多个的任何和所有组合。
[0038]图1是示出根据本发明的实施例的用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统的构造的框图，图2是图1中示出的系统的详细的框图。
[0039]参照图1和图2，所述系统可以包括SMT生产线100、监视单元200和用户终端300。
[0040]SMT生产线100包括装载机110、焊膏检查机120、贴片机130 (包括一个或更多个贴片机131，132和133)、第一自动光学检查机140、多安装机(mult1-mounter) 150、回流炉160以及第二自动光学检查机170。
[0041]SMT工艺指示这样的技术，S卩，在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏，通过使用安装机设备在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)，然后，将结果得到的产品通过回流炉，以连接PCB和SMD的引线。这样，SMT工艺可以被称为用于制造通过多个设备的系统组合完成的PCB的技术。取决于工作环境，均包括多个设备的一条或更多条SMT生产线100可以被包括在内。
[0042]装载机110是自动地提供PCB的设备。
[0043]焊膏检查机120是将焊膏施加到通过装载机110输入的PCB上的部件安装位置的设备。
[0044]贴片机130是将各种部件和芯片布置并固定在被施加了焊膏的PCB上的焊接区部分(land port1n)处的设备，并且，根据其构成可以包括一个或更多个贴片机131、132和133。虽然未示出，但是贴片机131、132和133中的每一个都包括供料器(即，部件供应器)、头单元、吸嘴和相机。首先，头单元的吸嘴从部件供应器吸住部件。此后，头单元在相机的上方移动，以通过相机准确地检查部件的吸住状态和中心位置。在检查完成时，通过将部件旋转到准确的角度来校正部件的安装位置，然后，部件的安装位置被安装在PCB上。
[0045]第一自动光学检查机140将通过贴片机130安装了部件的图像与存储的参考图像进行比较，从而确定贴片机130是否正确地安装了部件。
[0046]多安装机150安装不能由贴片机130安装的特殊部件，或者涉及在PCB上的精细操作的部件。
[0047]回流炉160是通过对在安装在PCB上的部件下方的焊膏加热来融化焊膏并然后通过硬化处理将部件固定在PCB上的设备。
[0048]第二自动光学检查机170将硬化的PCB的图像与存储的参考图像进行比较，从而确定完成的PCB是否为有缺陷的产品。
[0049]在SMT生产线100中，大量的小部件被用于PCB生产，并且，在通过使用贴片机的头和吸嘴来将部件安装在供料器中并将供料器中的部件安装在PCB上并连接到PCB的工艺中产生各种缺陷。因为由于部件的小型化而导致缺陷校正和修改困难，所以需要尽可能地防止发生很多缺陷。此外，需要容易地找到从用于改善生产和质量的工艺得到的关于部件、供料器、头、吸嘴等的工艺信息。在下文中，在SMT生产线100中的各种设备中发生的各种缺陷被称为工艺错误。
[0050]监视单元200通过将从在至少一条SMT生产线100中包括的设备收集的数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将收集的数据与先前存储的特定时段的累积数据进行比较来感测作为收集的数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一或第二工艺错误的发生产生警告信号，然后将警告信号发送到SMT生产线100中的相应的设备。此外，监视单元200产生根据从在SMT生产线100中包括的设备收集的多条数据的关于SMT生产线100的操作状况信息、关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线100中的缺陷的发生的解决方案信息，并且，在用户终端300请求时将产生的信息发送到用户终端300。
[0051]监视单元200可以包括用户界面(UI)提供模块210、收集模块220、处理模块230、控制模块240和存储模块250。
[0052]在监视单元200中包括的模块210至250是信息技术(IT)解决方案，即，软件。只要存在用于软件安装的终端，模块210至250就可以被容易地安装在使用的任何地方，并且实时地向工人通知工艺问题。在监视单元200中包括的所有的模块210至250可以都被安装在一个终端中，模块210至250可以被安装在不同的终端中，或者，模块210至250中的两个或更多个可以被安装在不同的终端中，并且一起操作以监视SMT生产线100。这样，监视单元200被实现为软件，并且，不需要用于监视SMT生产线100的硬件，而是需要将要安装软件的终端。
[0053]参照图2，下面将详细地描述在监视单元200中包括的模块。
[0054]UI提供模块210包括设置单元211、监视单元212、报告单元213、缺陷管理单元214和工艺错误处理单元215。
[0055]设置单元211设置关于SMT生产线100的设备信息、模型信息和部件信息，并且将设置的信息存储在存储模块250中。此外，设置单元211设置包括用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件(例如，部件、头、吸嘴等)的管理数据的最低值和最高值的参考值，并且将设置的参考值存储在存储模块250中。此外，设置单元211设置工艺错误级别设置条件并将其存储在存储模块250中。这里，工艺错误级别设置条件可以包括由于工艺错误的发生而引起的默认级别设置条件、以及在在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生的情况下从默认级别调整的级别。此外，设置单元211可以产生用于访问由监视单元200产生的信息的用户信息，并且将产生的用户信息存储在存储模块250中。
[0056]监视单元212通过使用在存储模块250中存储的数据来监视SMT生产线100的操作状况。
[0057]报告单元213通过使用在存储模块250中存储的数据来处理关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息。图3示出关于SMT生产线100的多条特定时段工艺指数信息的示例。图3的(a)示出按照增加关于吸嘴的缺陷的数量的顺序处理的工艺指数信息。图3的(b)示出按照增加由包括一个或更多个贴片机131、132和133的贴片机130引起的缺陷的数量的顺序处理的工艺指数信息。图3的(c)示出以曲线图的形式处理的吸嘴的错误状态。这样，报告单元213可以处理在存储模块250中存储的数据，以产生各种工艺指数信息。
[0058]缺陷管理单元214通过使用在存储模块250中存储的数据来统计分析缺陷的发生，从而提供解决方案。
[0059]工艺错误处理单元215处理工艺错误的发生，以能够检查工艺错误的发生。
[0060]这里，Π提供模块210可以被安装在用户终端300中。因此，用户可以设置信息和数据，监视SMT生产线100的操作状况，检查关于SMT生产线100的期望的工艺指数信息，根据缺陷的发生检查解决方案，并且检查工艺错误的发生。此外，工艺错误处理单元215可以被安装在SMT生产线100的每一个设备中。因此，每一个设备可以通过工艺错误处理单元215根据工艺错误的发生来输出工艺错误级别和警告信号。
[0061]收集模块220获取从SMT生产线100的每一个设备收集的数据。收集模块220可以包括数据收集单元221和数据标准化单元222。
[0062]数据收集单元221从SMT生产线100的每一个设备收集数据。这里，由数据收集单元221收集的数据可以包括例如关于头、吸嘴和供料器中的每一个的位置信息、工作文件名、PCB顺序、拾取的部件的数量、视觉错误、拾取错误等以及从SMT生产线100产生的各种数据，诸如SMT生产线100的总PCB生产时间、每一个设备的处理时间、工作文件修改时间、SMT生产线100的整体温度/湿度、每一个设备的温度/湿度、关于视觉设备的照明信息等。
[0063]数据标准化单元222根据模型对以不同的方式收集的多条数据进行标准化。这里，数据标准化单元222可以被包 括在作为数据标准化模块的收集模块220中，或者被在收集模块220之外分开地准备。
[0064]处理模块230针对收集的数据处理工艺错误的发生，存储收集的数据，并且将收集的数据输出到控制模块240。处理模块230可以包括输入接口单元231、转储处理单元232、第一处理单元233、第二处理单元234、第三处理单元235、存储器236和输出接口单元237。
[0065]输入接口单元231从存储模块250加载用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件的管理数据以及包括管理数据的最低值和最高值的参考值。此外，输入接口单元231从收集模块220接收收集的数据。
[0066]转储处理单元232擦除在加载到输入接口单元231上的管理数据中不包括的收集的数据。通过转储处理，从处理中排除不需要的数据，从而可以快速地执行数据处理。
[0067]第一处理单元233将经过转储处理的收集的数据与管理数据进行比较，并且当收集的数据超过在管理数据中设置的参考值时，确定发生了第一工艺错误。例如，当在经过转储处理的收集的数据中吸嘴10的拾取错误的数量是11，并且，在管理数据中为吸嘴10的拾取错误的数量设置的参考值是10时，第一处理单元233产生了第一工艺错误。
[0068]当经过转储处理的收集的数据是尚未设置的不规则数据时，第二处理单元234确定发生了事件。例如，在供料器改变时收集新的供料器信息，并且，当新的供料器信息不包括在管理数据中时，第二处理单元234产生了事件。
[0069]第三处理单元235通过将经过转储处理的收集的数据与在存储器236中存储的预设时段的累积数据进行比较来确定和处理第二工艺错误的发生，该第二工艺错误是关于获得的数据要发生的预测工艺错误。例如，当在特定的时间处在在任意第一时段内在存储器236中累积的头的多条拾取错误数据上发生了第一工艺错误时，第三处理单元235产生第二工艺错误，该第二工艺错误是指示在第二时段中在特定的时间处将发生第一工艺错误的预测工艺错误。
[0070]这里，假设第一处理单元233针对包括一个项目的收集的数据确定工艺错误的发生，则第三处理单元235可以针对包括两个或更多个项目的收集的数据来确定工艺错误的发生。此外，第三处理单元235可以通过参考累积的数据来确定工艺错误的发生。
[0071]例如，第三处理单元235可以从累积损失率确定工艺错误的发生。假设在与损失率(总错误数(拾取错误+视觉错误)/拾取部件的总数)有关的管理数据中，每PCB的损失率的参考值被设置为小于0.5%，并且，累积损失率被设置为小于0.2%。第一处理单元233计算每个PCB的损失率，确定计算出的损失率是否小于0.5%，并在存储器236中累积计算的结果，并且，当在存储器236中累积的损失率为0.2%或更大时，第三处理单元235可以确定工艺错误的发生。
[0072]又例如，第三处理单元235可以从累积温度确定工艺错误的发生。假设任意时间的平均温度的参考值小于5摄氏度。第一处理单元233接收每单位时间检查温度的结果并在存储器236中累积该结果，并且，当在存储器236中累积的温度的平均值是5摄氏度或更高时，第三处理单元235可以确定工艺错误的发生。
[0073]此外，第三处理单元235可以从包括两个项目(损失率和温度)的收集的数据确定工艺错误的发生。假设在与损失率有关的管理数据中，设置两个项目的参考值，即，在5摄氏度或更高的温度处，累积损失率被设置为小于0.3%。第一处理单元233计算每个PCB的损失率，在存储器236中累积计算的结果，并且接收每单位时间检查温度的结果并在存储器236中累积该结果。当在5摄氏度或更高的温度处累积损失率为0.3%或更大时，第三处理单元235可以通过使用在存储器236中累积的温度和损失率来确定工艺错误的发生。
[0074]存储器236累积从第一处理单元233、第二处理单元234和第三处理单元235输出的数据，并且在规则时段(regular per1d)处被重置。
[0075]输出接口单元237将从第一处理单元233、第二处理单元234和第三处理单元235输出的数据(即，第一工艺错误发生信号、事件发生信号和第二工艺错误发生信号)存储在存储模块250中，并且，将第一工艺错误发生信号和第二工艺错误发生信号发送到控制模块 240。
[0076]控制模块240整体地控制监视单元200，根据工艺错误级别调整条件设置关于第一或第二工艺错误级别的工艺错误级别，根据工艺错误级别产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线100中的相应的设备。控制模块240可以包括输入接口单元241、控制单元242、工艺错误管理单元243和输出接口单元244。
[0077]输入接口单元241加载由于工艺错误的发生而引起的默认级别设置条件、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时设置工艺级别的级别。此外，输入接口单元241从处理模块230接收第一工艺错误发生信号和/或第二工艺错误发生信号。
[0078]控制单元242控制UI提供模块210、收集模块220、处理模块230和存储模块250的操作。
[0079]工艺错误管理单元243通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。这里，工艺错误管理单元243可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号、导致输出警告声音的警告信号、导致显示警告光的警告信号、或者防止PCB进入SMT生产线100中的警告信号，或者，可以停止SMT生产线100的操作。此夕卜，工艺错误管理单元243可以根据工艺错误级别来同时产生至少两个警告信号。
[0080]例如，工艺错误管理单元243可以根据设置的工艺错误级别产生第一至第三警告信号。这里，第一警告信号可以被显示在SMT生产线100中的设备的监视器上，以通知工艺错误的发生。第二警告信号可以同时导致显示第一警告信号以及将警告光和/或警告声音输出到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备。第三警告信号可以导致将第一警告信号和第二警告信号输出到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备，并且同时可以防止PCB进入SMT生产线100。这里，当设置的工艺错误级别具有最高值时，工艺错误管理单元243可以产生第三警告信号，并且当设置的工艺错误级别具有最低值时，工艺错误管理单元243可以产生第一警告信号。
[0081]作为一个例子，假设工艺错误管理单元243产生第一至第三警告信号，并且，根据在吸住部件之后移动的同时吸嘴掉下部件的次数来设置工艺错误级别。在这一方面，假设作为工艺错误级别调整条件，工艺错误发生的时间段被设置为“I小时”，在该时间段期间工艺错误发生的次数被设置为“3”，并且，可调级别被设置为“第三级工艺错误级别”。这里，输入接口单元241已经加载了默认级别、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时在默认级别处调整的级别。
[0082]当吸嘴掉下部件的次数小于3时，工艺错误管理单元243不产生警告信号。但是，当吸嘴掉下部件的次数(即，工艺错误的发生的次数)在I小时内至少为3时，工艺错误管理单元243将工艺错误级别设置为第三级工艺错误级别并产生警告信号，该第三级工艺错误级别是可调级别。
[0083]输出接口单元244将警告信号存储在存储模块250中，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备。
[0084]图4示出发生了工艺错误的SMT生产线的贴片机132输出第一至第三警告信号当中的第二警告信号的示例。参照图4，工艺错误管理单元243在贴片机132的监视器上显示第二警告信号以通知吸嘴11中的工艺错误的发生，并且同时输出警告声音(即，蜂鸣声)。
[0085]存储模块250存储通过Π提供模块210设置的信息/数据、以及由处理模块230和控制模块240产生的数据，并且被实时地更新。
[0086]用户终端300响应请求显示由监视单元200产生的信息。用户终端300可以是移动终端(诸如膝上型计算机、手持装置、智能电话、平板个人计算机(PC)等)、桌上型计算机或者使用这种装置或者直接或间接地连接到该装置的任意合适的装置。此外，在用户终端300中，可以安装监视单元200的UI提供模块210。
[0087]图5是根据本发明的实施例的用于监视和预测SMT设备的故障的系统的操作方法的流程图。可以在如图1和图2所示的外围组件的帮助下由监视单元200执行所述系统的操作方法。在下文中，将省略参照图1至图4进行的描述。
[0088]参照图5，监视单元200执行如下操作:设置关于SMT生产线100的设备信息、模型信息和部件信息，设置包括用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件(例如，部件、头、吸嘴等)的管理数据的最低值和最高值的参考值，并且设置工艺错误级别设置条件(S100)。这里，工艺错误级别设置条件可以包括根据工艺错误的发生的默认级别设置条件、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时在默认级别处调整的级别。
[0089]当设置完成时，监视单元200执行如下操作:通过将从在SMT生产线100中包括的多个设备收集的数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，或者，通过将收集的数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为收集的数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生(S200)。除了确定 第一或第二工艺错误的发生以外，监视单元200还可以产生根据从在SMT生产线100中包括的多个设备收集的数据的关于SMT生产线100的操作状况信息、关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线100中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0090]当监视单元200确定第一或第二工艺错误的发生时，监视单元200执行如下操作:根据第一或第二工艺错误的发生来产生警告信号，然后，将警告信号发送到SMT生产线100中的相应的设备(S300)。这里，监视单元200通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。监视单元200可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，可以产生导致输出警告声音的警告信号，可以产生导致显示警告光的警告信号，可以产生防止PCB进入SMT生产线100中的警告信号，或者可以停止SMT生产线100的操作。此外，监视单元200可以根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
[0091]然后，监视单元200在用户的请求下执行将由监视单元200产生的多条信息和数据发送到用户终端300的操作(S400)。
[0092]如上所述，根据本发明的上述实施例中的一个或更多个，在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，从而可以容易地实时地找到SMT生产线中的工艺问题，并且，可以在工人之间共享解决工艺问题的诀窍。因此，本发明的实施例可以有助于提高生产率并改善质量。
[0093]本发明的实施例还可以被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储装置，其中，该数据可以其后由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、⑶-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等。计算机可读记录介质还可以被分布在通过网络连接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布式的方式被存储和执行。此外，本发明所属领域的编程技术人员可以容易地解释用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。
[0094]应该理解，这里描述的示例性实施例应该被视为仅仅在描述性的意义上而不是为了限制的目的。对每一个实施例中的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其它实施例中的其它相似特征或方面。
[0095]虽然已经参照附图描述了本发明的一个或更多个实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
【主权项】
1.一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统，所述系统包括: 至少一条SMT生产线，包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备； 监视单元，通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来感测作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备；以及 用户终端，显示由监视单元产生的信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，监视单元产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，监视单元包括: 用户界面(UI)提供模块，设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件； 收集模块，获取从SMT生产线的多个设备收集的多条数据； 处理模块，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来处理第一工艺错误的发生，并且通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来处理关于所述多条数据的第二工艺错误的发生； 控制模块，根据工艺错误级别设置条件来设置关于第一或第二工艺错误的工艺错误级另O，根据工艺错误级别来产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线中的相应的设备；以及 存储模块，存储通过UI提供模块设置的信息和数据、以及由处理模块和控制模块产生的数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，Π提供模块包括: 监视单元，监视SMT生产线的操作状况； 报告单元，处理关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息； 缺陷管理单元，分析在SMT生产线中发生的缺陷并提供解决方案；以及工艺错误处理单元，处理第一或第二工艺错误的发生，以能够检查第一或第二工艺错误的发生。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，Π提供模块能够被包括在用户终端中。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，工艺错误处理单元能够被包括在SMT生产线中的多个设备中的每一个设备中。
7.根据权利要求3所述的系统，其中，收集模块还包括对所述多条数据进行标准化的标准化模块。
8.根据权利要求3所述的系统，其中，处理模块包括: 第一处理单元，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，并且将第一工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块； 第二处理单元，在所述多条数据是尚未设置的不规则数据时，确定事件的发生并将事件发生信号发送到存储模块；以及 第三处理单元，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定关于所述多条数据的第二工艺错误的发生，并且将第二工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括:转储处理单元，擦除在管理数据中未包括的所述多条数据。
10.根据权利要求8所述的系统，还包括:存储器，累积从第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元输出的多条数据，并且在规则时段处被重置。
11.根据权利要求3所述的系统，其中，控制模块包括: 工艺错误管理单元，通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，工艺错误管理单元产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，工艺错误管理单元能够根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
14.一种监视至少一条表面安装技术(SMT)生产线的SMT设备故障监视和预测系统的操作方法，所述至少一条表面安装技术生产线包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备，所述操作方法包括； 通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生； 通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生；以及 根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备。
15.根据权利要求14所述的操作方法，还包括:产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
16.根据权利要求14所述的操作方法，还包括:设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件。
17.根据权利要求14所述的操作方法，其中，产生和发送警告信号的操作包括:通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
18.根据权利要求17所述的操作方法，其中，产生和发送警告信号的操作包括:产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
19.根据权利要求18所述的操作方法，还包括:根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
【专利摘要】提供一种用于监视和预测SMT设备的故障的系统及其操作方法，该系统在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者采取适当的行动，从而可以实现生产率的增加和质量的改善。
【IPC分类】H05K3-34, G08B21-00
【公开号】CN104684270
【申请号】CN201410092513
【发明人】辛承勇, 赵哲亨, 朴锡廷, 徐正弼
【申请人】三星泰科威株式会社
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年3月13日
【专利说明】用于监视和预测SMT设备的故障的系统及其操作方法
[0001]本申请要求于2013年11月27日在韩国知识产权局提交的第10_2013_0145361号韩国专利申请的权益，其公开通过引用全部合并于此。
技术领域
[0002]本发明的一个或更多个实施例涉及一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统和该系统的操作方法，该系统通过使用从SMT生产线收集的多个工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者和工人采取适当的行动。
【背景技术】
[0003]韩国专利公开N0.2003-0046607公开了一种用于半导体制造工艺中的报警装置。该报警装置包括具有用于向工人通知处理状态的不同颜色的多个发光二极管(LED)和蜂鸣器、以及在具有多个制造设备的工作区中发生了工艺错误的制造设备，并且向工人通知处理状态和/或错误的发生。但是，需要另外的硬件来提供通知。
[0004]SMT生产线对于另外的硬件的安装具有很多限制。虽然该报警装置提供用于解决工艺问题的指南，但是，由于工厂特定的工作环境之间的差异而导致在关于工艺的警告产生时工人采取不同的行动，并且，需要收集数据并检查对于警告是否采取了适当的行动。尽管在警告产生时有经验的工人可以采取适当的行动，但是在警告产生时没有经验的工人可能会不正确地作出判断并采取不当的行动。特别地，一个或两个工人(即，不是很多工人)处于每一条SMT生产线，并且，难以立即知道在警告产生时有经验的工人采取了哪种行动。
【发明内容】
[0005]本发明的一个或更多个实施例包括一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统和该系统的操作方法，该系统在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者采取适当的行动，从而可以实现生产率的增加和质量的改善。
[0006]另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且，部分地，根据该描述将是显而易见的，或者，可以通过对给出的实施例的实践而被得知。
[0007]根据本发明的一个或更多个实施例，一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统包括:至少一条SMT生产线，包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备；监视单元，通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来感测作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备；以及用户终端，显示由监视单元产生的信息。
[0008]监视单元可以产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0009]监视单元可以包括:用户界面(UI)提供模块，设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件；收集模块，获取从SMT生产线的多个设备收集的多条数据；处理模块，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来处理第一工艺错误的发生，并且通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来处理关于所述多条数据的第二工艺错误的发生；控制模块，根据工艺错误级别设置条件来设置关于第一或第二工艺错误的工艺错误级别，根据工艺错误级别来产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线中的相应的设备；以及存储模块，存储通过Π提供模块设置的信息和数据、以及由处理模块和控制模块产生的数据。
[0010]UI提供模块可以包括:监视单元，监视SMT生产线的操作状况；报告单元，处理关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息；缺陷管理单元，分析在SMT生产线中发生的缺陷并提供解决方案；以及工艺错误处理单元，处理第一或第二工艺错误的发生，以能够检查第一或第二工艺错误的发生。
[0011]Π提供模块可以被包括在用户终端中。
[0012]工艺错误处理单元可以被包括在SMT生产线中的多个设备中的每一个设备中。
[0013]收集模块还可以包括对所述多条数据进行标准化的标准化模块。
[0014]处理模块可以包括:第一处理单元，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，并且将第一工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块；第二处理单元，在所述多条数据是尚未设置的不规则数据时，确定事件的发生并将事件发生信号发送到存储模块；以及第三处理单元，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定关于所述多条数据的第二工艺错误的发生，并且将第二工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块。
[0015]所述系统还可以包括:转储处理单元，擦除在管理数据中未包括的所述多条数据。
[0016]所述系统还可以包括:存储器，累积从第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元输出的多条数据，并且在规则时段处被重置。
[0017]控制模块可以包括:工艺错误管理单元，通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
[0018]工艺错误管理单元可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
[0019]工艺错误管理单元能够根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
[0020]根据本发明的一个或更多个实施例，一种监视至少一条表面安装技术(SMT)生产线的SMT设备故障监视和预测系统的操作方法，所述至少一条SMT生产线包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备，所述操作方法包括如下操作:通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生；以及根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备。
[0021]所述操作方法还可以包括如下操作:产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0022]所述操作方法还可以包括如下操作:设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件。
[0023]产生和发送警告信号的操作可以包括如下操作:通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别；以及根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
[0024]产生和发送警告信号的操作可以包括如下操作:产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
[0025]所述操作方法还可以包括根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号的操作。
【附图说明】
[0026]从下面的结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显并且更加容易被认识到，其中:
[0027]图1是示出根据本发明的实施例的用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统的构造的框图；
[0028]图2是图1中示出的系统的详细的框图；
[0029]图3示出由图2中示出的用户界面(UI)提供模块产生的关于SMT生产线的多条特定时段工艺指数信息的示例；
[0030]图4示出具有工艺错误的SMT生产线的相应的设备根据图2中示出的控制模块的控制来输出警告信号的示例；以及
[0031]图5是根据本发明的实施例的用于监视和预测SMT设备的故障的系统的操作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]因为本发明的一个或更多个实施例允许各种改变，所以特定的实施例将在附图中被示出并在书面的描述中被详细地描述。但是，这不是旨在将本发明的一个或更多个实施例限制到特定的实践模式，并且，将要认识到，不脱离本发明的一个或更多个实施例的精神和技术范围的所有的改变、等同形式和替代形式都被涵盖在本发明中。在对本发明的一个或更多个实施例的描述中，当认为对【背景技术】的特定详细说明可能会不必要地模糊本发明的实质时省略该详细说明。
[0033]虽然诸如“第一”和“第二”的术语可以被用来描述各种元件，但是，这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个元件与另一个元件区分开。
[0034]本申请中使用的术语 被用来描述特定的实施例，并不限制本发明。单数形式的表述包括复数形式的表述，除非在上下文中它们明确地相互不同。在本申请中，诸如“包括”和“具有”的术语被用来指示这里提及的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，而不预先排除一个或更多个其它的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或者添加的可能性。
[0035]本发明的实施例可以被实现为功能块和各种处理步骤。功能块可以被实现为执行特定功能的多个硬件和/或软件元件。例如，本发明的实施例可以采用能够通过一个或更多个微处理器或其它控制设备的控制来执行各种功能的集成电路(1C)，诸如存储器、处理、逻辑、查找表等。与可以通过软件编程或软件元件执行的本发明的实施例的元件一样，本发明的实施例可以用编程或脚本语言(诸如C、C++、Java、汇编等)来实现，以包括被实现为数据结构、程序、例程或其它编程结构的组合的各种算法。功能方面可以通过使用由一个或更多个处理器执行的算法来实现。此外，本发明的实施例可以采用用于电子环境设置、信号处理、数据处理等的现有技术。诸如“机制”、“元件”、“装置”和“构造”的术语可以在其广泛的含义上被使用，并且可以不被限制为机械和物理构造。这些术语可以包括与处理器结合的一系列软件例程的含义，等等。
[0036]在下文中，将参照附图更加全面地描述各种实施例。在参照附图的描述中，附图中的相同的参考标号表不相同的兀件，并且，将省略其重复描述。
[0037]如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或更多个的任何和所有组合。
[0038]图1是示出根据本发明的实施例的用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统的构造的框图，图2是图1中示出的系统的详细的框图。
[0039]参照图1和图2，所述系统可以包括SMT生产线100、监视单元200和用户终端300。
[0040]SMT生产线100包括装载机110、焊膏检查机120、贴片机130 (包括一个或更多个贴片机131，132和133)、第一自动光学检查机140、多安装机(mult1-mounter) 150、回流炉160以及第二自动光学检查机170。
[0041]SMT工艺指示这样的技术，S卩，在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏，通过使用安装机设备在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)，然后，将结果得到的产品通过回流炉，以连接PCB和SMD的引线。这样，SMT工艺可以被称为用于制造通过多个设备的系统组合完成的PCB的技术。取决于工作环境，均包括多个设备的一条或更多条SMT生产线100可以被包括在内。
[0042]装载机110是自动地提供PCB的设备。
[0043]焊膏检查机120是将焊膏施加到通过装载机110输入的PCB上的部件安装位置的设备。
[0044]贴片机130是将各种部件和芯片布置并固定在被施加了焊膏的PCB上的焊接区部分(land port1n)处的设备，并且，根据其构成可以包括一个或更多个贴片机131、132和133。虽然未示出，但是贴片机131、132和133中的每一个都包括供料器(即，部件供应器)、头单元、吸嘴和相机。首先，头单元的吸嘴从部件供应器吸住部件。此后，头单元在相机的上方移动，以通过相机准确地检查部件的吸住状态和中心位置。在检查完成时，通过将部件旋转到准确的角度来校正部件的安装位置，然后，部件的安装位置被安装在PCB上。
[0045]第一自动光学检查机140将通过贴片机130安装了部件的图像与存储的参考图像进行比较，从而确定贴片机130是否正确地安装了部件。
[0046]多安装机150安装不能由贴片机130安装的特殊部件，或者涉及在PCB上的精细操作的部件。
[0047]回流炉160是通过对在安装在PCB上的部件下方的焊膏加热来融化焊膏并然后通过硬化处理将部件固定在PCB上的设备。
[0048]第二自动光学检查机170将硬化的PCB的图像与存储的参考图像进行比较，从而确定完成的PCB是否为有缺陷的产品。
[0049]在SMT生产线100中，大量的小部件被用于PCB生产，并且，在通过使用贴片机的头和吸嘴来将部件安装在供料器中并将供料器中的部件安装在PCB上并连接到PCB的工艺中产生各种缺陷。因为由于部件的小型化而导致缺陷校正和修改困难，所以需要尽可能地防止发生很多缺陷。此外，需要容易地找到从用于改善生产和质量的工艺得到的关于部件、供料器、头、吸嘴等的工艺信息。在下文中，在SMT生产线100中的各种设备中发生的各种缺陷被称为工艺错误。
[0050]监视单元200通过将从在至少一条SMT生产线100中包括的设备收集的数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将收集的数据与先前存储的特定时段的累积数据进行比较来感测作为收集的数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一或第二工艺错误的发生产生警告信号，然后将警告信号发送到SMT生产线100中的相应的设备。此外，监视单元200产生根据从在SMT生产线100中包括的设备收集的多条数据的关于SMT生产线100的操作状况信息、关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线100中的缺陷的发生的解决方案信息，并且，在用户终端300请求时将产生的信息发送到用户终端300。
[0051]监视单元200可以包括用户界面(UI)提供模块210、收集模块220、处理模块230、控制模块240和存储模块250。
[0052]在监视单元200中包括的模块210至250是信息技术(IT)解决方案，即，软件。只要存在用于软件安装的终端，模块210至250就可以被容易地安装在使用的任何地方，并且实时地向工人通知工艺问题。在监视单元200中包括的所有的模块210至250可以都被安装在一个终端中，模块210至250可以被安装在不同的终端中，或者，模块210至250中的两个或更多个可以被安装在不同的终端中，并且一起操作以监视SMT生产线100。这样，监视单元200被实现为软件，并且，不需要用于监视SMT生产线100的硬件，而是需要将要安装软件的终端。
[0053]参照图2，下面将详细地描述在监视单元200中包括的模块。
[0054]UI提供模块210包括设置单元211、监视单元212、报告单元213、缺陷管理单元214和工艺错误处理单元215。
[0055]设置单元211设置关于SMT生产线100的设备信息、模型信息和部件信息，并且将设置的信息存储在存储模块250中。此外，设置单元211设置包括用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件(例如，部件、头、吸嘴等)的管理数据的最低值和最高值的参考值，并且将设置的参考值存储在存储模块250中。此外，设置单元211设置工艺错误级别设置条件并将其存储在存储模块250中。这里，工艺错误级别设置条件可以包括由于工艺错误的发生而引起的默认级别设置条件、以及在在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生的情况下从默认级别调整的级别。此外，设置单元211可以产生用于访问由监视单元200产生的信息的用户信息，并且将产生的用户信息存储在存储模块250中。
[0056]监视单元212通过使用在存储模块250中存储的数据来监视SMT生产线100的操作状况。
[0057]报告单元213通过使用在存储模块250中存储的数据来处理关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息。图3示出关于SMT生产线100的多条特定时段工艺指数信息的示例。图3的(a)示出按照增加关于吸嘴的缺陷的数量的顺序处理的工艺指数信息。图3的(b)示出按照增加由包括一个或更多个贴片机131、132和133的贴片机130引起的缺陷的数量的顺序处理的工艺指数信息。图3的(c)示出以曲线图的形式处理的吸嘴的错误状态。这样，报告单元213可以处理在存储模块250中存储的数据，以产生各种工艺指数信息。
[0058]缺陷管理单元214通过使用在存储模块250中存储的数据来统计分析缺陷的发生，从而提供解决方案。
[0059]工艺错误处理单元215处理工艺错误的发生，以能够检查工艺错误的发生。
[0060]这里，Π提供模块210可以被安装在用户终端300中。因此，用户可以设置信息和数据，监视SMT生产线100的操作状况，检查关于SMT生产线100的期望的工艺指数信息，根据缺陷的发生检查解决方案，并且检查工艺错误的发生。此外，工艺错误处理单元215可以被安装在SMT生产线100的每一个设备中。因此，每一个设备可以通过工艺错误处理单元215根据工艺错误的发生来输出工艺错误级别和警告信号。
[0061]收集模块220获取从SMT生产线100的每一个设备收集的数据。收集模块220可以包括数据收集单元221和数据标准化单元222。
[0062]数据收集单元221从SMT生产线100的每一个设备收集数据。这里，由数据收集单元221收集的数据可以包括例如关于头、吸嘴和供料器中的每一个的位置信息、工作文件名、PCB顺序、拾取的部件的数量、视觉错误、拾取错误等以及从SMT生产线100产生的各种数据，诸如SMT生产线100的总PCB生产时间、每一个设备的处理时间、工作文件修改时间、SMT生产线100的整体温度/湿度、每一个设备的温度/湿度、关于视觉设备的照明信息等。
[0063]数据标准化单元222根据模型对以不同的方式收集的多条数据进行标准化。这里，数据标准化单元222可以被包 括在作为数据标准化模块的收集模块220中，或者被在收集模块220之外分开地准备。
[0064]处理模块230针对收集的数据处理工艺错误的发生，存储收集的数据，并且将收集的数据输出到控制模块240。处理模块230可以包括输入接口单元231、转储处理单元232、第一处理单元233、第二处理单元234、第三处理单元235、存储器236和输出接口单元237。
[0065]输入接口单元231从存储模块250加载用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件的管理数据以及包括管理数据的最低值和最高值的参考值。此外，输入接口单元231从收集模块220接收收集的数据。
[0066]转储处理单元232擦除在加载到输入接口单元231上的管理数据中不包括的收集的数据。通过转储处理，从处理中排除不需要的数据，从而可以快速地执行数据处理。
[0067]第一处理单元233将经过转储处理的收集的数据与管理数据进行比较，并且当收集的数据超过在管理数据中设置的参考值时，确定发生了第一工艺错误。例如，当在经过转储处理的收集的数据中吸嘴10的拾取错误的数量是11，并且，在管理数据中为吸嘴10的拾取错误的数量设置的参考值是10时，第一处理单元233产生了第一工艺错误。
[0068]当经过转储处理的收集的数据是尚未设置的不规则数据时，第二处理单元234确定发生了事件。例如，在供料器改变时收集新的供料器信息，并且，当新的供料器信息不包括在管理数据中时，第二处理单元234产生了事件。
[0069]第三处理单元235通过将经过转储处理的收集的数据与在存储器236中存储的预设时段的累积数据进行比较来确定和处理第二工艺错误的发生，该第二工艺错误是关于获得的数据要发生的预测工艺错误。例如，当在特定的时间处在在任意第一时段内在存储器236中累积的头的多条拾取错误数据上发生了第一工艺错误时，第三处理单元235产生第二工艺错误，该第二工艺错误是指示在第二时段中在特定的时间处将发生第一工艺错误的预测工艺错误。
[0070]这里，假设第一处理单元233针对包括一个项目的收集的数据确定工艺错误的发生，则第三处理单元235可以针对包括两个或更多个项目的收集的数据来确定工艺错误的发生。此外，第三处理单元235可以通过参考累积的数据来确定工艺错误的发生。
[0071]例如，第三处理单元235可以从累积损失率确定工艺错误的发生。假设在与损失率(总错误数(拾取错误+视觉错误)/拾取部件的总数)有关的管理数据中，每PCB的损失率的参考值被设置为小于0.5%，并且，累积损失率被设置为小于0.2%。第一处理单元233计算每个PCB的损失率，确定计算出的损失率是否小于0.5%，并在存储器236中累积计算的结果，并且，当在存储器236中累积的损失率为0.2%或更大时，第三处理单元235可以确定工艺错误的发生。
[0072]又例如，第三处理单元235可以从累积温度确定工艺错误的发生。假设任意时间的平均温度的参考值小于5摄氏度。第一处理单元233接收每单位时间检查温度的结果并在存储器236中累积该结果，并且，当在存储器236中累积的温度的平均值是5摄氏度或更高时，第三处理单元235可以确定工艺错误的发生。
[0073]此外，第三处理单元235可以从包括两个项目(损失率和温度)的收集的数据确定工艺错误的发生。假设在与损失率有关的管理数据中，设置两个项目的参考值，即，在5摄氏度或更高的温度处，累积损失率被设置为小于0.3%。第一处理单元233计算每个PCB的损失率，在存储器236中累积计算的结果，并且接收每单位时间检查温度的结果并在存储器236中累积该结果。当在5摄氏度或更高的温度处累积损失率为0.3%或更大时，第三处理单元235可以通过使用在存储器236中累积的温度和损失率来确定工艺错误的发生。
[0074]存储器236累积从第一处理单元233、第二处理单元234和第三处理单元235输出的数据，并且在规则时段(regular per1d)处被重置。
[0075]输出接口单元237将从第一处理单元233、第二处理单元234和第三处理单元235输出的数据(即，第一工艺错误发生信号、事件发生信号和第二工艺错误发生信号)存储在存储模块250中，并且，将第一工艺错误发生信号和第二工艺错误发生信号发送到控制模块 240。
[0076]控制模块240整体地控制监视单元200，根据工艺错误级别调整条件设置关于第一或第二工艺错误级别的工艺错误级别，根据工艺错误级别产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线100中的相应的设备。控制模块240可以包括输入接口单元241、控制单元242、工艺错误管理单元243和输出接口单元244。
[0077]输入接口单元241加载由于工艺错误的发生而引起的默认级别设置条件、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时设置工艺级别的级别。此外，输入接口单元241从处理模块230接收第一工艺错误发生信号和/或第二工艺错误发生信号。
[0078]控制单元242控制UI提供模块210、收集模块220、处理模块230和存储模块250的操作。
[0079]工艺错误管理单元243通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。这里，工艺错误管理单元243可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号、导致输出警告声音的警告信号、导致显示警告光的警告信号、或者防止PCB进入SMT生产线100中的警告信号，或者，可以停止SMT生产线100的操作。此夕卜，工艺错误管理单元243可以根据工艺错误级别来同时产生至少两个警告信号。
[0080]例如，工艺错误管理单元243可以根据设置的工艺错误级别产生第一至第三警告信号。这里，第一警告信号可以被显示在SMT生产线100中的设备的监视器上，以通知工艺错误的发生。第二警告信号可以同时导致显示第一警告信号以及将警告光和/或警告声音输出到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备。第三警告信号可以导致将第一警告信号和第二警告信号输出到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备，并且同时可以防止PCB进入SMT生产线100。这里，当设置的工艺错误级别具有最高值时，工艺错误管理单元243可以产生第三警告信号，并且当设置的工艺错误级别具有最低值时，工艺错误管理单元243可以产生第一警告信号。
[0081]作为一个例子，假设工艺错误管理单元243产生第一至第三警告信号，并且，根据在吸住部件之后移动的同时吸嘴掉下部件的次数来设置工艺错误级别。在这一方面，假设作为工艺错误级别调整条件，工艺错误发生的时间段被设置为“I小时”，在该时间段期间工艺错误发生的次数被设置为“3”，并且，可调级别被设置为“第三级工艺错误级别”。这里，输入接口单元241已经加载了默认级别、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时在默认级别处调整的级别。
[0082]当吸嘴掉下部件的次数小于3时，工艺错误管理单元243不产生警告信号。但是，当吸嘴掉下部件的次数(即，工艺错误的发生的次数)在I小时内至少为3时，工艺错误管理单元243将工艺错误级别设置为第三级工艺错误级别并产生警告信号，该第三级工艺错误级别是可调级别。
[0083]输出接口单元244将警告信号存储在存储模块250中，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备。
[0084]图4示出发生了工艺错误的SMT生产线的贴片机132输出第一至第三警告信号当中的第二警告信号的示例。参照图4，工艺错误管理单元243在贴片机132的监视器上显示第二警告信号以通知吸嘴11中的工艺错误的发生，并且同时输出警告声音(即，蜂鸣声)。
[0085]存储模块250存储通过Π提供模块210设置的信息/数据、以及由处理模块230和控制模块240产生的数据，并且被实时地更新。
[0086]用户终端300响应请求显示由监视单元200产生的信息。用户终端300可以是移动终端(诸如膝上型计算机、手持装置、智能电话、平板个人计算机(PC)等)、桌上型计算机或者使用这种装置或者直接或间接地连接到该装置的任意合适的装置。此外，在用户终端300中，可以安装监视单元200的UI提供模块210。
[0087]图5是根据本发明的实施例的用于监视和预测SMT设备的故障的系统的操作方法的流程图。可以在如图1和图2所示的外围组件的帮助下由监视单元200执行所述系统的操作方法。在下文中，将省略参照图1至图4进行的描述。
[0088]参照图5，监视单元200执行如下操作:设置关于SMT生产线100的设备信息、模型信息和部件信息，设置包括用于管理影响SMT生产线100中的生产和质量的元件(例如，部件、头、吸嘴等)的管理数据的最低值和最高值的参考值，并且设置工艺错误级别设置条件(S100)。这里，工艺错误级别设置条件可以包括根据工艺错误的发生的默认级别设置条件、以及当在预定的时间段期间相同的工艺错误重复发生时在默认级别处调整的级别。
[0089]当设置完成时，监视单元200执行如下操作:通过将从在SMT生产线100中包括的多个设备收集的数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，或者，通过将收集的数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为收集的数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生(S200)。除了确定 第一或第二工艺错误的发生以外，监视单元200还可以产生根据从在SMT生产线100中包括的多个设备收集的数据的关于SMT生产线100的操作状况信息、关于SMT生产线100的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线100中的缺陷的发生的解决方案信息。
[0090]当监视单元200确定第一或第二工艺错误的发生时，监视单元200执行如下操作:根据第一或第二工艺错误的发生来产生警告信号，然后，将警告信号发送到SMT生产线100中的相应的设备(S300)。这里，监视单元200通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。监视单元200可以产生使得发生了工艺错误的SMT生产线100中的设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，可以产生导致输出警告声音的警告信号，可以产生导致显示警告光的警告信号，可以产生防止PCB进入SMT生产线100中的警告信号，或者可以停止SMT生产线100的操作。此外，监视单元200可以根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
[0091]然后，监视单元200在用户的请求下执行将由监视单元200产生的多条信息和数据发送到用户终端300的操作(S400)。
[0092]如上所述，根据本发明的上述实施例中的一个或更多个，在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，从而可以容易地实时地找到SMT生产线中的工艺问题，并且，可以在工人之间共享解决工艺问题的诀窍。因此，本发明的实施例可以有助于提高生产率并改善质量。
[0093]本发明的实施例还可以被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储装置，其中，该数据可以其后由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、⑶-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等。计算机可读记录介质还可以被分布在通过网络连接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布式的方式被存储和执行。此外，本发明所属领域的编程技术人员可以容易地解释用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。
[0094]应该理解，这里描述的示例性实施例应该被视为仅仅在描述性的意义上而不是为了限制的目的。对每一个实施例中的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其它实施例中的其它相似特征或方面。
[0095]虽然已经参照附图描述了本发明的一个或更多个实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
【主权项】
1.一种用于监视和预测表面安装技术(SMT)设备的故障的系统，所述系统包括: 至少一条SMT生产线，包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备； 监视单元，通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来感测第一工艺错误的发生，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来感测作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生，根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备；以及 用户终端，显示由监视单元产生的信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，监视单元产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，监视单元包括: 用户界面(UI)提供模块，设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件； 收集模块，获取从SMT生产线的多个设备收集的多条数据； 处理模块，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来处理第一工艺错误的发生，并且通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来处理关于所述多条数据的第二工艺错误的发生； 控制模块，根据工艺错误级别设置条件来设置关于第一或第二工艺错误的工艺错误级另O，根据工艺错误级别来产生警告信号，并且将警告信号发送到发生了工艺错误的SMT生产线中的相应的设备；以及 存储模块，存储通过UI提供模块设置的信息和数据、以及由处理模块和控制模块产生的数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，Π提供模块包括: 监视单元，监视SMT生产线的操作状况； 报告单元，处理关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息； 缺陷管理单元，分析在SMT生产线中发生的缺陷并提供解决方案；以及工艺错误处理单元，处理第一或第二工艺错误的发生，以能够检查第一或第二工艺错误的发生。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，Π提供模块能够被包括在用户终端中。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，工艺错误处理单元能够被包括在SMT生产线中的多个设备中的每一个设备中。
7.根据权利要求3所述的系统，其中，收集模块还包括对所述多条数据进行标准化的标准化模块。
8.根据权利要求3所述的系统，其中，处理模块包括: 第一处理单元，通过将所述多条数据与管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生，并且将第一工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块； 第二处理单元，在所述多条数据是尚未设置的不规则数据时，确定事件的发生并将事件发生信号发送到存储模块；以及 第三处理单元，通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定关于所述多条数据的第二工艺错误的发生，并且将第二工艺错误发生信号发送到控制模块和存储模块。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括:转储处理单元，擦除在管理数据中未包括的所述多条数据。
10.根据权利要求8所述的系统，还包括:存储器，累积从第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元输出的多条数据，并且在规则时段处被重置。
11.根据权利要求3所述的系统，其中，控制模块包括: 工艺错误管理单元，通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并且根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，工艺错误管理单元产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，工艺错误管理单元能够根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
14.一种监视至少一条表面安装技术(SMT)生产线的SMT设备故障监视和预测系统的操作方法，所述至少一条表面安装技术生产线包括用于在印刷电路板(PCB)上印刷焊膏、在PCB上安装各种表面安装装置(SMD)并硬化焊膏的多个设备，所述操作方法包括； 通过将从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据与先前设置的管理数据进行比较来确定第一工艺错误的发生； 通过将所述多条数据与先前存储的预定时段的累积数据进行比较来确定作为关于所述多条数据的预测工艺错误的第二工艺错误的发生；以及 根据第一工艺错误或第二工艺错误的发生来产生警告信号，并且将警告信号发送到SMT生产线中的相应的设备。
15.根据权利要求14所述的操作方法，还包括:产生根据从在SMT生产线中包括的多个设备收集的多条数据的关于SMT生产线的操作状况信息、关于SMT生产线的特定时段工艺指数信息、以及根据SMT生产线中的缺陷的发生的解决方案信息。
16.根据权利要求14所述的操作方法，还包括:设置关于SMT生产线的设备信息、模型信息和部件信息，设置用于管理影响SMT生产线中的生产和质量的因素的管理数据，并且设置工艺错误级别设置条件。
17.根据权利要求14所述的操作方法，其中，产生和发送警告信号的操作包括:通过将工艺错误级别设置条件与第一或第二工艺错误进行比较来设置工艺错误级别，并根据工艺错误级别来产生不同的警告信号。
18.根据权利要求17所述的操作方法，其中，产生和发送警告信号的操作包括:产生使得发生了工艺错误的SMT生产线中的相应设备的监视器显示工艺错误的发生的警告信号，产生导致输出警告声音的警告信号，产生导致显示警告光的警告信号，产生防止PCB进入SMT生产线中的警告信号，或者停止SMT生产线的操作。
19.根据权利要求18所述的操作方法，还包括:根据工艺错误级别同时产生至少两个警告信号。
【专利摘要】提供一种用于监视和预测SMT设备的故障的系统及其操作方法，该系统在不必安装另外的硬件的情况下通过使用从SMT生产线收集的多条工艺数据来产生对工艺问题的实时通知和预测通知，以便使得管理者采取适当的行动，从而可以实现生产率的增加和质量的改善。
【IPC分类】H05K3-34, G08B21-00
【公开号】CN104684270
【申请号】CN201410092513
【发明人】辛承勇, 赵哲亨, 朴锡廷, 徐正弼
【申请人】三星泰科威株式会社
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年3月13日
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