专利名称：不合格原因的分析显示方法及不合格原因的分析显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种不合格原因的分析显示方法及不合格原因的分析显示装置。
背景技术：
在各种产品的生产エ序中，为了以较高的合格率生产出高质量的产品，要对生产エ序中的现象进行分析，并基于该分析来控制生产エ序，这一点十分重要。对于上述方法之一，有以下方法即，在各种产品的生产エ序中，对发生不合格时的不合格原因进行分析，并将其反馈至生产エ序。对于该不合格原因分析，有以下方法即，将从生产エ序中的制造エ艺能获取到的制造エ艺数据、以及从检查エ艺能获取到的检查数据保存至数据库，对这些数据运用统计上的方法，以提取出不合格原因。在进行这样的不合格原因分析的情况下，常将从生产エ艺获取到的数据按照产品単位或一定期间的批次单位进行划分而形成数据集，对这些数据集进行例如像平均值、最大值、最小值、中值那样的统计上的处理，使用作为各产品、或単位期间批次的数据集的代表值的数据。下面，将这样的数据集的代表值记为总计数据。另外，将生成总计数据前的原来的数据记为详细数据。例如，在专利文献I (日本专利特开2003 — 114713号公报)中的分析中，将以产品単位来进行累计的生产エ艺数据作为该产品的总计数据，对这些产品的总计数据进行主成分分析，从而进行不合格原因分析。利用该分析的结果，能获得所提取出的不合格原因项目名称的列表、以及总计数据的各种标图，利用该结果，来对提取项目是不合格原因的情况进行判断。另ー方面，近年来，随着各种传感器、进行数据采集的设备的性能的提高，能够以较短的采样间隔来对遍及整个生产エ艺的利用各种传感器所获得的測量值进行记录和保存，即，能够记录和保存详细数据。这些数据对于确认生产エ艺中的物理现象是有效的，但不适合直接将其用于专利文献I的不合格原因分析。其理由在于，成为总计数据之前的详细数据的数据量极多，全部使用这些详细数据的计算很庞大，从而无法在可实用的时间内结束分析计算，再有虽然能在不合格原因的分析中提取出详细数据的细微的变化，但难以掌握作为生产エ艺而要改进的项目。另外，关于对操作者显示详细数据，像专利文献2 (日本专利特开2004 — 102963号公报)那样，除了累计而得的数据之外，还显示将所获取到的数据按时间序列进行排列后所得的数据(趋势数据)，从而能详细地确认エ艺的现象。然而，需要进行不合格原因分析的产品的生产エ艺较为复杂，所管理的项目的数量也较多，除此以外，如前所述，正在通过完善获取详细数据的环境，来对更多的数据项目记录详细数据。在以上过程中，难以容易地选择需要操作者来确认的数据项目、产品。 另外，在专利文献I那样的生产エ序中的不合格原因分析単元中，在实施分析吋，通过使用总计数据，能提取出不合格原因。
然而，在实际的生产エ序中，负载进行不合格原因分析、改进エ序的负责人(以下记为操作者)需要对所提取出的成为不合格原因的项目判断最終所提取出的内容是否是不合格的原因，并判断是否需要制定改进措施，进而在设定该改进措施的具体内容时，确认详细数据，以确认生产エ艺中的现象。此时，详细数据的数据量较为庞大，操作者难以在其中筛选出想要确认的数据、显示这些数据、并确认数据的变化。在不合格原因分析中，虽然对数据项目进行选择，但作为不合格而被分类的产品的数量较多，即使同时显示出所有的数据，操作者也难以从中选择出所需要的数据。此外，在专利文献2中，关于所显示出的详细数据的选择步骤，从多个产品的数据中选择所显示产品的数据的步骤并不明确，无法解决上述问题。专利文献I :日本专利特开2003 — 114713号公报
专利文献2 :日本专利特开2004 — 102963号公报
发明内容
因此，本发明的问题在于，提供ー种不合格原因的分析显示方法及不合格原因的分析显示装置，所述不合格原因的分析显示方法及不合格原因的分析显示装置在使用了从生产エ艺和检查エ艺所获取到的数据的不合格原因分析中，对于通过分析而作为不合格原因来提取出的数据项目，来选择对判断分析结果的有效性和制定生产エ艺的改进措施所需要的、合适的详细数据。为了解决上述问题，本发明的不合格原因的分析显示方法的特征在于，包括从生产エ艺获取由该生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的生产数据、并从检查エ艺获取由所述生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的检查数据的エ序;基于所述生产数据和所述检查数据、来对每个所述产品计算所述生产数据和所述检查数据之中的至少ー个数据的代表值(以下记为总计数据)的エ序；基于所述所计算出的代表值、来分析所述产品发生不合格的不合格原因的エ序；以及对于作为不合格原因而通过所述不合格原因的分析所提取出的所述数据项目、来显示成为计算与该数据项目相关的代表值的基础的所述至少一个数据(以下记为详细数据)的エ序，在所述进行显示的エ序中，使用利用统计方法的计算，来从成为所述不合格原因的分析对象的多个代表值之中，选择所显示的所述至少ー个数据。根据本发明的不合格原因的分析显示方法，由于具有所述获取エ序、所述计算エ序、所述分析エ序、以及所述显示エ序，因此，在产品的生产エ序中对不合格原因进行分析，判断分析结果的有效性，进而基于分析结果来制定生产エ艺的改进措施，对于这样的生产エ序中的一系列工作，在分析不合格原因时，能通过使用总计数据(代表值)来从整个エ艺中提取出不合格原因，此外，在需要评价分析的有效性、确认制定改进措施这样的エ艺中的详细数据的步骤中，能对操作者呈现合适的详细数据(成为代表值计算的基础的至少ー个数据)。因此，对于高效地进行分析、以及在其后高效地进行确认、应对是有效的。
另外，在一个实施方式的不合格原因的分析显示方法中，所述利用统计方法的计算是如下计算即，对于成为所述不合格原因的分析对象的产品，将代表值投影至特征空间上，在所投影的特征空间中的合格品或不合格品之中，选择距离合格品或不合格品的分布的中心点最近的产品。根据该实施方式的不合格原因的分析显示方法，由于所述利用统计方法的计算是如下计算S卩，对于成为所述不合格原因的分析对象的产品，将代表值投影至特征空间上，在所投影的特征空间中的合格品或不合格品之中，选择距离合格品或不合格品的分布的中心点最近的产品，因此，能选择最显现出成为对象的产品组的特征的产品。另外，在一个实施方式的不合格原因的分析显示方法中，所述特征空间是在成为不合格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的特征空间。根据该实施方式的不合格原因的分析显示方法，由于所述特征空间是在成为不合 格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的特征空间，因此，通过设定以合格品的数据为基准的特征空间，从而投影至该特征空间的不合格品的数据多与合格品的分布范围不同。这是由于存在某种生产エ艺的异常，在该特征空间上，由于能较好地显现出不合格品相对于合格品的特征，从而能选择出代表该特征的不合格品，因此，能选择出合适的不合格品。另外，在一个实施方式的不合格原因的分析显示方法中，所述特征空间是在成为不合格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的主成分空间。根据该实施方式的不合格原因的分析显示方法，由于所述特征空间是在成为不合格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的主成分空间，因此，主成分空间是充满被称为主成分的变量的空间，所述变量由原来的数据项目所合成，且互相无关，通过使用该特征空间，能较好地表示出与多个项目有关的生产エ艺的特征，通过在该空间内对各基板的数据进行评价(确定分布状态和中心点)，能更明确地表示出生产エ艺的合格品与不合格品的不同。另外，由于主成分将原来的数据项目压缩成几个变量来进行处理，因此，特征空间上的坐标计算的计算量较少。另外，在一个实施方式的不合格原因的分析显示方法中，所述利用统计方法的计算是如下计算即，通过对成为分析对象的合格品或不合格品中的所述不合格原因进行分析来提取出所述数据项目，在与所述数据项目相关的代表值中，选择成为合格品或不合格品的中值的产品、或最接近合格品或不合格品的平均值的产品。根据该实施方式的不合格原因的分析显示方法，由于所述利用统计方法的计算是如下计算g卩，通过对成为分析对象的合格品或不合格品中的所述不合格原因进行分析来提取出所述数据项目，在与所述数据项目相关的代表值中，选择成为合格品或不合格品的中值的产品、或最接近合格品或不合格品的平均值的产品，因此，具有计算更为简单、处理时间较少就可完成的优点。因而，在进行分析的产品数量极多的情况下是有效的。另外，在一个实施方式的不合格原因的分析显示方法中，在成为所述不合格原因的分析对象的产品之中，进ー步对使用者所选择的范围之中所存在的合格品或不合格品执行所述利用统计方法的计算。根据该实施方式的不合格原因的分析显示方法，由于在成为所述不合格原因的分析对象的产品之中，进ー步对使用者所选择的范围之中所存在的合格品或不合格品执行所述利用统计方法的计算，因此，能对使用者所关注的数据组进行数据选择。特别是由于考虑到使用者大多具有生产エ艺中的经验和知识，因此能基于该经验和知识来选择数据，从而能更准确地选择详细数据。另外，本发明的不合格原因的分析显示装置的特征在于，包括获取部，该获取部从生产エ艺获取由该生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的生产数据，并从检查エ艺获取由所述生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的检查数据；代表值计算部，该代表值计算部基于所述生产数据和所述检查数据，来对每个所述产品计算所述生产数据和所述检查数据之中的至少ー个数据的代表值； 分析部，该分析部基于所述所计算出的代表值，来分析所述产品发生不合格的不合格原因；以及显示部，该显示部对于作为不合格原因而通过所述不合格原因的分析所提取出的所述数据项目，来显示成为计算与该数据项目相关的代表值的基础的所述至少ー个数据，所述显示部使用利用统计方法的计算，来从成为所述不合格原因的分析对象的多个代表值之中，选择所显示的所述至少ー个数据。根据本发明的不合格原因的分析显示装置，由于具有所述获取部、所述代表值计算部、所述分析部、以及所述显示部，因此，在产品的生产エ序中对不合格原因进行分析，判断分析结果的有效性，进而基于分析结果来制定生产エ艺的改进措施，对于这样的生产エ序中的一系列工作，在分析不合格原因时，能通过使用总计数据(代表值)来从整个エ艺中提取出不合格原因，此外，在需要评价分析的有效性、确认制定改进措施这样的エ艺中的详细数据的步骤中，能对操作者呈现合适的详细数据(成为代表值计算的基础的至少ー个数据)。因此，对于高效地进行分析、以及在其后高效地进行确认、应对是有效的。根据本发明的不合格原因的分析显示方法，由于具有所述获取エ序、所述计算エ序、所述分析エ序、以及所述显示エ序，因此，对于高效地进行分析、以及在其后高效地进行确认、应对是有效的。根据本发明的不合格原因的分析显示装置，由于具有所述获取部、所述代表值计算部、所述分析部、以及所述显示部，因此，对于高效地进行分析、以及在其后高效地进行确认、应对是有效的。
图I是表示本发明的不合格原因的分析显示方法的一个实施方式的结构图。图2是示出显示数据的选择步骤的流程图。图3是示出操作者的操作步骤的流程图。图4是不出不合格原因的项目的候选列表的表格。图5是不出不合格原因的项目的候选的合格品和不合格品的分布的图形。图6是示出主成分得分的标图的图形。
图7A是所选择的不合格品的详细数据。图7B是所选择的合格品的详细数据。
具体实施例方式下面，利用图示的实施方式，对本发明进行详细说明。(实施方式I)图I表示作为本发明的不合格原因的分析显示装置的一个实施方式的纵向剖视图。如图I所示，该不合格原因的分析显示装置14适用于像电子器件那样的以产品为单位 来执行生产エ艺的产品的生产エ序11。生产エ序11包括生产エ艺12和检查エ艺13。生产エ艺12是对每个产品执行规定的エ艺的方式，检查エ艺13是对每个产品进行规定的检查的エ艺。上述分析显示装置14包括作为获取部的数据库15、计算装置16、作为显示部的显示装置17、以及输入装置18。上述数据库15从生产エ艺12获取由该生产エ艺12所制造的产品的生产数据，并从检查エ艺13获取由生产エ艺12所制造的产品的检查数据。生产数据和检查数据分别包括多个数据项目。上述计算装置16利用保存于上述数据库15的数据，来进行用于分析不合格原因和显示数据的计算。计算装置16包括代表值计算部和分析部。代表值计算部基于生产数据和检查数据，来对每个产品计算生产数据和检查数据之中的至少ー个数据的代表值(以下记为总计数据)。分析部基于所计算出的代表值，来分析上述产品发生不合格的不合格原因。上述显示装置17对操作者19显示分析结果、エ艺数据。显示装置17对于作为不合格原因而通过上述不合格原因的分析所提取出的上述数据项目，来显示成为计算与该数据项目相关的代表值的基础的上述至少ー个数据(以下记为详细数据)。上述显示装置17使用利用统计方法的计算，来从成为上述不合格原因的分析对象的多个总计数据之中，选择所显示的详细数据。操作者19为了操作该分析显示装置14而对上述输入装置18进行操作。从上述生产エ艺12连续获取像エ艺中的温度和压力、提供给加热器的输入功率、及材料气体的流量那样的エ艺项目的測量值。对每个产品，将所获取到的エ艺数据作为详细数据而记录于数据库15。另外，对于各エ艺项目的エ艺数据，计算统计值，将该所计算出的值作为上述产品中的各エ艺项目的代表值(总计数据)而记录于数据库15。另外，对每个产品获取由检查エ艺13所获取到的检查数据，并将其记录于数据库15。在用上述计算装置16所进行的不合格原因分析中，利用总计数据来进行分析。在检查エ艺13中，根据所设定的基准，将成为分析对象的产品分为合格品或不合格品。另外，在检查エ艺中，对于未判定合格/不合格的数据项目，预先设定基准，在执行分析之前，来判别合格/不合格。对完成该合格/不合格的判别的数据进行不合格原因分析，以提取出成为不合格品的产生原因的候选的数据项目。作为不合格原因提取的方法，只要采用由判定树所得的数据分类、主成分分析和部分最小二乗法那样的使用了降维模型的贡献率的方法等即可，没有特别的限制，但在本实施方式中，采用主成分分析来进行不合格原因分析。作为不合格原因分析的結果，将作为不合格原因而提取出的エ艺项目的列表、以及所提取出的エ艺项目的总计数据的图形显示于显示装置17。所显示的图形的形式有将横轴设为总计数据的值而将纵轴设为其频度即产品数量的柱状图、或对不合格进行判别而得的检查数据项目和所提取出的エ艺项目的分布图，但并不局限于此。如上所述，对操作者19显示分析结果，但为了判断分析结果的有效性并制定エ艺改进措施，对于所提取出的原因项目，显示不合格品的详细数据。因此，以如下的步骤从多个不合格品的产品之中选择将数据显示于显示装置17的产品。 在本实施方式中的显示详细数据的数据显示项目的选择方法中，使用利用总计数据的主成分分析。其原因在干，由于在不合格原因分析中进行主成分分析，因此，通过使用与之相同的方法，能使分析结果与数据选择的基准相同，使分析与显示数据选择具有ー贯性，能使操作者更容易理解，井能再次利用不合格原因分析时的计算結果，从而缩短计算装置上的处理时间。这样，在不合格原因分析中，在将分析数据投影至特征空间来进行分析的情况下，优选为使本方法中的用于进行数据选择的特征空间的设定也与不合格原因分析相同。下面，对于主成分分析，对本方法中的相关部分进行说明。对于主成分分析，使用成为分析对象的产品的总计数据，将成为分析对象的产品的生产エ艺中所能获取到的数据项目的总计数据形成数据集。对于数据集，由于各エ艺项目的単位及其获取值的范围各不相同，因此，作为对数据集的预处理，进行归ー化，使得各エ艺项目的平均成为O、方差成为I。以NXM的数据矩阵X来表示进行预处理之后的数据集。这里，N表示作为分析对象的产品的个数，M表示生产エ艺项目的个数。X的分量表示产品i中的エ艺项目j的值。在主成分分析中，如下所述那样将X进行分解。X=TVT+E …式 I这里，T表示被称为得分矩阵的NXR的正交矩阵，V表示被称为负载量矩阵的MXR的归一正交矩阵，“Τ”表示转置矩阵。R是所提取的主成分的数量，等于作为得分矩阵T的分量的得分变量的个数，R <M。E被称为残差矩阵，是NXM的矩阵。主成分数的决定方法有使用主成分的累积贡献、主成分模型的平方误差、及交叉验证等方法，无论使用哪种方法都可以，但在本实施方式中，采用主成分的累积贡献成为一定以上的最小的主成分数。将以主成分为轴而被充满的空间称为主成分空间，用得分矩阵来表现该主成分空间上的各产品的位置。即，得分矩阵的要素tkl成为与产品k的主成分I的轴相对的值。以上是主成分分析的说明。利用该主成分分析来对显示于显示装置的详细数据的选择方法的步骤如图2所示，下面，对其详细情况进行说明。首先，将分析对象数据X分割成合格品的部分矩阵Xg和不合格品的部分矩阵Xb (步骤 S21)。然后，如下式所示将合格品数据Xg进行分解，以获得负载量矩阵Vk(步骤S22)。Tg是关于合格品的得分矩阵，Ve是到V的R列为止的部分矩阵。T8=X8Ve…式 2
之后，利用下式，对不合格品数据Xb，利用负载量矩阵\，来获得关于不合格品的得分矩阵Tb (步骤S23)。Tb=XbVE…式 3然后，根据不合格品的得分矩阵Tb，利用下式来计算出不合格品的主成分空间上的中心点Cb (步骤S24)。这里，Nb是不合格品的个数，tbkl是关于不合格品的得分矩阵Tb的要素。
权利要求
1.ー种不合格原因的分析显示方法，其特征在于，包括 从生产エ艺获取由该生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的生产数据、并从检查エ艺获取由所述生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的检查数据的エ序； 基于所述生产数据和所述检查数据、来对每个所述产品计算所述生产数据和所述检查数据之中的至少ー个数据的代表值的エ序； 基于所述所计算出的代表值、来分析所述产品发生不合格的不合格原因的エ序；以及 对于作为不合格原因而通过所述不合格原因的分析所提取出的所述数据项目、来显示成为计算与该数据项目相关的代表值的基础的所述至少ー个数据的エ序， 在所述进行显示的エ序中，使用利用统计方法的计算，来从成为所述不合格原因的分析对象的多个代表值之中，选择所显示的所述至少ー个数据。
2.如权利要求I所述的不合格原因的分析显示方法，其特征在干， 所述利用统计方法的计算是如下计算即，对于成为所述不合格原因的分析对象的产品，将代表值投影至特征空间上，在所投影的特征空间中的合格品或不合格品之中，选择距离合格品或不合格品的分布的中心点最近的产品。
3.如权利要求2所述的不合格原因的分析显示方法，其特征在干， 所述特征空间是在成为不合格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的特征空间。
4.如权利要求2所述的不合格原因的分析显示方法，其特征在干， 所述特征空间是在成为不合格原因的分析对象的产品之中、利用所述检查エ艺或预先设定的设定值、根据判定为合格品的产品的数据而求出的主成分空间。
5.如权利要求I所述的不合格原因的分析显示方法，其特征在干， 所述利用统计方法的计算是如下计算即，通过对成为分析对象的合格品或不合格品中的所述不合格原因进行分析来提取出所述数据项目，在与所述数据项目相关的代表值中，选择成为合格品或不合格品的中值的产品、或最接近合格品或不合格品的平均值的产品O
6.如权利要求I至5的任一项所述的不合格原因的分析显示方法，其特征在干， 在成为所述不合格原因的分析对象的产品之中，进ー步对使用者所选择的范围之中所存在的合格品或不合格品执行所述利用统计方法的计算。
7.ー种不合格原因的分析显示装置，其特征在于，包括 获取部，该获取部从生产エ艺获取由该生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的生产数据，并从检查エ艺获取由所述生产エ艺所制造的产品中的具有多个数据项目的检查数据； 代表值计算部，该代表值计算部基于所述生产数据和所述检查数据，来对每个所述产品计算所述生产数据和所述检查数据之中的至少ー个数据的代表值； 分析部，该分析部基于所述所计算出的代表值，来分析所述产品发生不合格的不合格原因；以及 显示部，该显示部对于作为不合格原因而通过所述不合格原因的分析所提取出的所述数据项目，来显示成为计算与该数据项目相关的代表值的基础的所述至少ー个数据， 所述显示部使用利用统计方法的计算，来从成为所述不合格原因的分析对象的多个代表值之中，选择所显示的所述至少ー 个数据。
全文摘要
计算装置16基于对每个产品累计产品的生产数据和检查数据而得的代表值来对发生不合格的不合格原因进行分析。显示装置17对从分析结果提取出的数据项目，使用利用统计方法的计算，来从成为分析对象的多个代表值之中，选择成为代表值的基础的生产数据和检查数据，并加以显示。
文档编号G06Q10/00GK102667831SQ20108005332
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者清水 一寿 申请人:夏普株式会社