JP2011049478A - プリント配線基板のトレーサビリティー管理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムは、基板識別認識のために、実装装置のプリント配線基板入出口二ヶ所にコードリーダ、またはRFIDリーダライタを設置している。そのため装置コストが高くなる。また、装置へ基板を投入した時間と搬出された時間を測るだけで、実装装置の稼働時間を正確に測っていないため、問題発生時の原因追及時の絞り込み範囲が広くなる。
【解決手段】実装装置の基板を固定さすためのクランプ機構の信号をトリガーにして、実装装置の稼働開始と、稼働終了を決めれば、正確に実装装置の稼働時間を計測することができる。基板識別ID認識のために、実装装置のプリント配線基板入出口二ヶ所にコードリーダ、またはRFIDリーダライタを設置する必要のない、低コストで、問題発生時の原因追及時の絞り込み範囲が狭いプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムを提供する。
【選択図】図1
【解決手段】実装装置の基板を固定さすためのクランプ機構の信号をトリガーにして、実装装置の稼働開始と、稼働終了を決めれば、正確に実装装置の稼働時間を計測することができる。基板識別ID認識のために、実装装置のプリント配線基板入出口二ヶ所にコードリーダ、またはRFIDリーダライタを設置する必要のない、低コストで、問題発生時の原因追及時の絞り込み範囲が狭いプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムを提供する。
【選択図】図1
Description
本発明は、プリント配線基板の実装工程における、製造時間、使用装置、製品名、基板名、基板ロット、シリアル番号、ソフトウェアバージョン、ハードウェアバージョン、使用した部品、材料、部品ロット、材料ロット、治工具、作業者名等の情報を記録し、プリント配線基板のトレーサビリティー管理を確立する技術に関する。
プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムは、レーザーマーカーを用い、プリント配線基板にバーコード、または二次元コード等を刻印し、コードリーダを各実装装置の基板入出口二ヶ所に設置し、刻印されたコードを読み取ることにより、プリント配線基板の実装工程の通過履歴をホストPCに記録し、プリント配線基板のトレーサビリティー管理を確立する方法が普及している。
また、RFIDタグを使用し、プリント配線基板の実装工程の履歴をRFIDタグとホストPCに記録する方法も試みられているが、まだ広く普及していない。しかしながら、レーザーマーカーでコードを刻印する方法に比べて、RFIDタグに書き込める情報量が大きく、RFIDにメモリーがあり、製品として出荷された市場でも情報の書き込ができるため、RFIDの優位性が知られている。
RFIDタグをプリント配線基板に実装し、プリント配線基板のトレーサビリティー管理をする場合、半田印刷工程より先にRFIDタグを実装すると、半田印刷工程で、RFIDタグがプリント配線基板のフラットな面より出っ張り半田印刷ができないため、プリント基板製造時にRFIDタグ用のフラットなアンテナを基板の金属層に事前形成し、半田印刷工程後に、RFIDチップを基板上のアンテナに実装する方法がとられている。このRFIDタグ実装方法は、インターメック社が特許を保有している。(特許文献1参照)
また、特許文献2に説明されているように、プリント配線基板製造時に、RFIDタグをプリント基板製造時に基板に内蔵(エンベデッド)する方法もとられている。
RFIDタグを実装し、プリント配線基板のトレーサビリティー管理をする場合、RFIDリーダライタを、各実装装置の基板入出口二ヶ所に設置し、プリント配線基板の入出時に、RFIDタグのUIDを読み、実装工程履歴情報を書き込んでいる。
また、特許文献3に説明されているように、多枚取り基板の個々の基板に識別IDを付すとともに、それ以外に代表識別IDを付して、代表識別IDを読み取ることにより、個々の基板の識別IDを読まなくてもよいように工夫されている。
プリント配線基板実装装置ライン10において、基板の時系列は、搬送時間、待機時間、実装装置稼働時間の合計が、ライン稼働時間となっている。プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムで、各実装装置へのプリント配線基板の入出情報をもって各装置の履歴情報を得る方式が採用されているが、履歴情報を正確に得るには、各実装装置の稼働時間を計測する必要がある。しかし、実装装置ライン10には、様々なメーカーの装置が混在し、個々の装置の稼働開始、終了の信号を簡単に取り出せる状況ではなく、また、装置メーカーからそれらの信号の取り出し方法を開示してもらうのが難しいという課題がある。
各装置の基板入出口二ヶ所に外付けで基板通過を認識できるセンサーを設け、そのセンサーにより基板の通過を認識し、各装置への基板入出信号とする特許文献4にあるような方式の場合、基板の通過時間を計測するだけで、その時間には、基板搬送時間、基板待機時間、装置の実稼働時間、故障などによる待機時間の合計が含まれているため、基板の各実装装置の入出通過をセンサーで検出する方式では、各実装装置の実稼働時間を正確に測れないという課題がある。
また、通過センサーで基板の通過時間を計測する方式では、各実装装置の基板入出口二ヶ所にセンサーを設置する必要があり、センサーの数が多くなり、センサーコスト、信号配線施工コストが高くなり、センサーからの配線が複雑になるという課題がある。
また、レーザーマーカーを実装装置ライン10の先頭に設置し、バーコードまたは二次元コードを基板に刻印する方式の基板トレーサビリティー管理システムの場合、各実装装置の実装工程履歴情報は、レーザーマーカーで刻印された各基板のコードを読み取り、ホストPCに記録する方法が広く用いられている。各実装装置の実装工程履歴情報を記録するには、各実装装置の前後にコードリーダを設置して、基板の各装置への入出時間を、コードリーダでコードを読み取り、時間を記録する方法がとられている。そのため、各装置の前後に設置するコードリーダの装置コストが高くなるという課題がある。
さらに多枚取り基板のように小さな複数基板が集合体として、一つの基板を形成し、実装後は、基板を分割し、製品化している場合には、各小さな基板にコード刻印がされているため、すべてのコードを読む場合は、コードリーダをX−Y軸に移動させコードを読むX−Y軸ロボット位置決め装置か、基板をX−Y軸に移動させ固定式コードリーダでコードを読むX−Yステージ付きコンベアが、各実装装置の基板入出口二ヶ所に必要となり、装置コストが非常に高くなるという課題がある。
そのため、コードリーダをX−Y軸に移動させコードを読むX−Y軸ロボット位置決め装置か、基板をX−Y軸に移動させ固定式コードリーダでコードを読むX−Yステージ付きコンベアを使用しなくてもよいように、特許文献3にあるように代表基板識別IDを読み取るだけで、各小さな基板にコードを読まなくてもよいような工夫もされている。しかしながら、それでも各実装装置の前後にコードリーダを設置する必要があり、装置コストが高くなるという課題がある。
また、バーコードまたは二次元コードでは、データ情報量が少なく、必要な情報をすべてコードに刻印することができない。よってコードの主な目的は、基板のUIDを表示しているに過ぎず、そのUIDを読み込むことにより、ホストPCに記録された履歴情報を引き出す必要がある。そのため、基板トレーサビリティー管理システムは常にホストPCと繋げる環境でしか使用できないという課題がある。
プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムで、バーコードまたは二次元コードの代わりにデータ情報量の大きなRFIDを使用する場合、基板製造時に、基板に形成したアンテナにRFIDチップを実装装置で実装する方式は、特許文献1にあるようにインターメック社が特許を保有している。そのためインターメック社のライセンスを受けたRFIDチップしか使用できないという課題がある。
また、インターメック社の特許を実施し、RFIDを使用した基板トレーサビリティー管理システムを確立する場合でも、様々な課題がある。まず、RFIDチップのアンテナへの実装をどの工程でするのかという課題がある。半田印刷の前工程で実装すれば、RFIDチップ専用実装機が印刷機の前工程に必要であり装置コストが高くなるという課題がある。また、RFIDチップの基板上の出っ張りが邪魔となり、印刷ができないという課題もある。
また、RFIDチップを半田印刷の後工程で実装する場合も、RFIDチップが半導体チップであり、ウェハーで供給され、RFIDチップとアンテナの接合が、通常のプリント配線基板への電子部品実装工程とは異なるため、RFIDチップ専用実装装置が必要で、装置コストが高くなるという課題がある。
さらに、RFIDチップはリフロー温度(260℃)に絶えられないため、実装後、リフロー半田付け前に、耐熱封し材でカバーしなければならず、耐熱封し材塗布用の新たな装置が必要となる。
また、印刷機の工程の後にRFIDタグを実装する場合、RFIDタグのUIDをどこで読み込み、工程履歴情報をどこで書き込むのかという課題がある。
各実装装置の基板入出口にRFIDリーダライタを設置し、RFIDタグのUIDを読み取り、RFIDタグに工程履歴情報を書き込む場合、装置コストが高くなるという課題がある。
さらに、小さな集合基板の個々にRFIDタグを実装すれば、RFIDリーダライタをX−Y軸に移動させRFIDタグを読むX−Y軸ロボット位置決め装置か、基板をX−Y軸に移動させRFIDタグを読むX−Yステージ付きコンベアが、各実装装置の基板入出口に必要となり、装置コストが非常に高くなるという課題がある。
さらに、RFIDタグを実装する以前の工程で使用された実装装置の工程履歴情報を、RFIDタグにどこで書き込むのかという課題がある。
特許文献2に開示されているように、プリント配線基板を製造する過程で、RFIDタグを基板に内蔵する(エンベデッド)技術を用いた場合、基板に内蔵されたRFIDタグのUIDを読み取り、RFIDタグに工程履歴情報を書き込むためには、RFIDリーダライタを、各実装装置の基板入出口に設置し、RFIDタグのUIDを読み取り、工程履歴情報を書き込む必要がある。そのため、RFIDリーダライタの装置コストが高くなるという課題がある。
さらに、小さな集合基板の個々にRFIDタグが内蔵されている場合は、RFIDリーダライタをX−Y軸に自動で移動可能な装置か、基板をX−Y軸に移動させRFIDタグを読むX−Yステージ付きコンベアが、各実装装置の基板入出口に必要となり、装置コストが非常に高くなるという課題がある。
上記課題を克服するため、本発明の、プリント配線基板の識別に、バーコード、二次元コードまたはRFIDタグ、ラベル等の識別IDを使用する方式のプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムであって、実装装置の稼働開始時間と、稼働終了時間を一ヶ所のI/Oポートから取り出せる手段と、それらの時間を記録し、実装装置の稼働時間を計測する手段と、稼働時間帯に使用した、部品、材料を記録する手段と、を有し、実装装置の稼働時間と、使用部品、材料を関連付けることにより、プリント配線基板の実装履歴を把握する手段と、特定のプリント配線基板が、何時に、どの実装装置で、実装されたかを把握する手段と、を有することを特徴としている。
さらに、前記実装装置の稼働時間を計測する手段は、各実装装置に搬送されたプリント配線基板を固定するための、基板クランプシグナル、または基板クランプエアーをトリガーにした信号を、各装置が特定のプリント配線基板に対する稼働開始時間とする手段と、基板アンクランプシグナル、または基板アンクランプエアーをトリガーにした信号を、各装置が特定のプリント配線基板に対する稼働終了時間とする手段と、を有することを特徴としている。
さらに、前記識別IDがRFIDタグであり、このRFIDタグは、アンテナを内蔵する手段と、部品実装機(マウンタ)で実装可能なテープアンドリールで供給する手段と、リフロー半田付け可能な耐熱手段と、を有し、RFIDタグをプリント配線基板に実装する工程において、通常のマウンタで他の電子部品実装と同じ工程で、プリント配線基板に実装する手段と、RFIDタグをプリント配線基板に実装する前に、RFIDタグのユニークID(UID)を読み取る手段と、プリント配線基板実装工程履歴情報を、RFIDタグに書き込む手段と、を有し、RFIDリーダライタアンテナを、RFIDをマウンタに供給するテープフィーダの近傍に取り付ける手段と、RFIDタグが、プリント配線基板に実装される前に、RFIDタグからUIDを読み取り、プリント配線基板実装工程履歴情報をRFIDタグに書き込むことを特徴としている。
本発明では、プリント配線基板の各実装装置への通過時間を読み取るのではなく、各実装装置の稼働時間を計測するため、より正確なトレーサビリティー管理ができる。
稼働時間計測のためのセンサーは、各実装装置の一ヶ所のI/Oポートに取り付けるため、基板の通過センサーのように各実装装置に二ヶ所のセンサーがいらない。センサーコストが安くなり、配線施工もシンプルになる。
コードリーダを、各実装装置の入出口二ヶ所に設置する必要がないので、読み取り装置コストが低くなる。
多枚取り基板のように小さな複数基板が集合体として、一つの基板を形成し、実装後は、基板を分割し、製品化している場合にも、コードリーダを使用しないの、コードリーダをX−Y軸に移動させコードを読むX−Y軸ロボット位置決め装置や、基板をX−Y軸に移動させ固定式コードリーダでコードを読むX−Yステージ付きコンベアが、不要で、装置コストが非常に低くなる。
RFIDタグをプリント配線基板に実装する場合にも、RFIDタグを実装するための特別な装置が不要で、通常実装装置ラインに使用されているマウンタで実装できるため、装置コストが安くなる。
RFIDタグのUIDを読み取り、また、RFIDタグ情報を書き込むリーダライタの設置は、実装装置ラインに一ヶ所の設置で済み、従来のように各実装装置の入出口二ヶ所設置する方式に比べ、装置コストが格段に安くなる。
特許文献1にあるインターメック社の特許を使用しなくとも、RFIDタグ実装が可能で、RFIDタグをプリント配線基板に実装しトレーサビリティー管理を行う方式では、非常にコストの安い方式を提供できる。
以下、添付の図面を参照して、本発明のプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムの実施形態を説明する。通常の実装装置ラインでは、はじめの工程で、プリント配線基板を、印刷機に投入し、半田ペーストをプリント配線基板のパッド上に印刷する。次の工程で、プリント配線基板を、マウンタに投入し、電子部品を、その電極が印刷された半田ペーストの上に来るように実装する。さらに次の工程で、プリント配線基板を、リフロー炉に投入し、半田ペーストを熱で溶かして、電子部品の電極と、プリント配線基板のパッドとを半田付けする。以上が典型的な実装工程である。上記以外の実装装置として、半田印刷後の印刷品質検査のための、半田印刷外観検査装置、マウント後外観検査装置、リフロー後外観検査装置、接着剤ディスペンサー等が使用される場合がある。また、マウンタは複数台連結するケースが多い。実装装置は二桁台数、装置ラインは総延長20mを超すケースもある。それらの実装工程において、基板に、コード、RFIDタグ、ラベルなどで識別IDを付加し、製造時間、使用装置、製品名、基板名、基板ロット情報、シリアル番号、ソフトウェアバージョン、ハードウェアバージョン、使用した部品、材料、部品・材料ロット情報、治工具、作業者名等の情報を記録し、識別IDと記録した情報を関連付け、プリント配線基板のトレーサビリティー管理を確立する
まず図1で、本発明の、レーザーマーカーで二次元コードをプリント配線基板に刻印して、二次元コードを基板識別に使用した第1実施形態を説明する。図1は、プリント配線基板の必要最小限の実装装置ライン10のブロック平面図である。レーザーマーカー1で二次元コード2をプリント配線基板3に刻印し、基板識別番号とする。二次元コードを刻印されたプリント配線基板は、基板3−Aの位置に移動し、印刷機4で前の基板の印刷が完了するのを待機する。基板3−Bは、印刷機4で印刷中の基板である。基板3−Cは印刷完了後マウンタ5の基板待機位置に搬送されるのを待機中の基板である。基板3−Dは印刷完了後、マウンタ5の基板待機位置に搬送された基板である。基板3−Eはマウンタ5で部品実装中の基板である。基板3−Fは、マウンタ5で部品実装完了後次の実装装置の基板待機位置に搬送されるのを待機中の基板である。基板3−A、基板3−C、基板3−D、基板3−Fは搬送コンベア上に乗った状態で固定されていない。基板3−Bと基板3−Eはクランプ機構16で固定され、精度よく位置決めされている。基板3−Fは、マウント後外観検査装置を使用していないラインでは、リフロー炉6に投入され半田付けが完成する。
クランプ機構16は実装装置により様々であるが、クランプ機構16を駆動させるのは、ほとんどの場合エアーシリンダー駆動となっている。印刷機4からクランプ信号11が出され、電磁弁12がON状態になる。すると、クランプエアー17が印刷機4から電磁弁12を介してエアーシリンダー13に供給されて、エアーシリンダー13が駆動し、クランプ機構16が働き、基板3−Bを固定保持するのが通常実装装置に取り入れられている基板クランプ方式である。図1では、電磁弁12のアウトプットのエアーを分岐し、一方がエアーシリンダー13、もう片方が圧力センサー14につながれている。圧力センサー14はホストPC15につながれて、基板クランプ機構16がON状態であるか、OFF状態であるかをホストPC15に知らせることができる。マウンタ5のクランプ機構16も同様に、圧力センサー14を介して基板クランプ機構16がON状態であるか、OFF状態であるかをホストPC15に知らせることができる。
レーザーマーカー1で、工場名、使用実装装置ライン名、製品名、基板名、シリアル番号等を、プリント配線基板に二次元コード2で刻印する。刻印した時間は、ホストPC15に記録され、二次元コード2を刻印されたプリント配線基板は2工程後(基板3−Aの位置に移動→基板3−Bの位置に移動)にクランプされる。そのクランプ機構16のON、OFFの時間をホストPC15に記録することにより、レーザーマーキングした時間、印刷開始時間、印刷終了時間が割り出せる。また、印刷時間帯に使用した、半田ペースト、半田マスク、スキージ等を別途記録し、二次元コード識別IDと関連付けることにより、完成した基板がどの工場で、どの印刷機で、何時に、どの、半田ペースト、半田マスク、スキージを使用して実装されたか、履歴を取ることができる。
レーザーマーキングした時間から印刷開始時間までの時間は、基板搬送時間と、基板待機時間の合計になる。このように各実装装置の稼働時間と、基板搬送時間・基板待機時間
を別々に把握することができ、それらのデータを分析することにより、実装装置ライン10の稼働率を向上させることができる。
を別々に把握することができ、それらのデータを分析することにより、実装装置ライン10の稼働率を向上させることができる。
同様に、二次元コード2を刻印されたプリント配線基板は、印刷後、基板3−Eの位置に移動し、クランプされ、部品実装される。マウンタ5の稼働開始時間、稼働終了時間を、クランプ信号11をトリガーにして把握し、その稼働時間帯に使用した、部品を別途記録し、二次元コード識別IDと関連付けることにより、完成した基板がどの工場で、どの実装装置ラインで、どのマウンタで、何時に、どの部品を使用して実装されたか、履歴を取ることができる。
以上のように、レーザーマーカー1でプリント配線基板に二次元コードを刻印する方式の、プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムであっても、コードリーダを各実装装置の基板入出口二ヶ所に設置しなくとも基板の実装履歴を取ることが可能である。本発明では、コードリーダの装置コストが低減できるだけではなく、各実装装置の基板入出口二ヶ所に基板検出装置を設置し、基板通過の信号を取り出す方式に比べ、クランプ信号一ヶ所から信号を取り出すだけで済み、信号取り出しの配線施工コストも低減できる。さらに、基板の通過を見るのではなく、各実装装置の正確な稼働時間が把握でき、より正確にプリント配線基板のトレーサビリティー管理ができるシステムである。
次に、本発明のRFIDタグを使用した第2実施形態を、図2で説明する。図2は、プリント配線基板の必要最小限の実装装置ライン10のブロック平面図である。実装装置ライン10には、図1と同じように、基板3−Aが印刷機4で、印刷中の基板3−Bの印刷が完了するのを待機する。基板3−Cは印刷完了後マウンタ5の基板待機位置に搬送されるのを待機中の基板である。基板3−Dは印刷完了後、マウンタ5の基板待機位置に搬送された基板である。基板3−Eはマウンタ5で部品実装中の基板である。基板3−Fは、マウンタ5で部品実装完了後次の実装装置の基板待機位置に搬送されるのを待機中の基板である。基板3−A、基板3−C、基板3−D、基板3−Fは搬送コンベア上に乗った状態で固定されていない。基板3−Bと基板3−Eはクランプ機構16(クランプ機構は図示していない。図1参照)で固定され、精度よく位置決めされている。基板3−Fは、マウント後外観検査装置を使用していないラインでは、リフロー炉6に投入され半田付けが完成する。図1と異なるのは、レーザーマーカー1がなく、マウンタ5にテープフィーダ41が搭載されており、テーピングされたRFIDタグ40(図示せず)をマウンタ5の装着ヘッド(図示せず)で、吸着し、基板3−Eに実装できるようになっている。
テープフィーダ41の側面にはRFIDリーダライタアンテナ42が、マウンタ5−Cの装着ヘッドと干渉しない位置に設置されており、RFIDリーダライタ44を通じてホストPC15とつながっている。マウンタ5−Cの装着ヘッドでRFIDタグ40を吸着する前に、このRFIDリーダライタアンテナ42を介して、吸着位置にあるRFIDタグ40のUIDを読み取り、プリント配線基板実装工程履歴情報を書き込む。
第1実施形態で説明したように、印刷機4の印刷時間、及びマウンタ5の部品実装時間は、各実装装置のクランプ信号11のON、OFFで計測する(詳細は第一実施形態を参照)。それらの稼働時間と、RFIDタグ40のUIDを関連付ければ、基板が製造された日時と、実装装置がわかる。さらに各実装装置での実装時間帯に、使用された部品、材料、治工具、作業者名等をホストPC15に記録し、特定の基板のUIDと関連付けることにより、実装工程履歴情報をより詳細に把握できる。RFIDタグ40のメモリー容量により、使用装置、製品名、基板名、シリアル番号、ソフトウェアバージョン、ハードウェアバージョン等をRFIDタグ40に書き込んでもよいし、ホストPC15に書き込んでおいて、特定の基板のUIDと関連付けてもよい。
次に、図3で、上述のRFIDタグ供給装置の詳細を説明する。図3は、マウンタにRFIDタグ40を供給するテープフィーダ41の平面拡大詳細図である。RFIDタグ40は、テーピングされテープフィーダ41のセットされている。図4では、他の電子部品テープフィーダは図示されていないが、他の電子部品も同じようにテーピングされ、テープフィーダを介して、マウンタに供給される。マウンタ5には多くのテープフィーダを搭載することができ、様々な種類の電子部品を混載供給できる。RFIDタグ40を供給するテープフィーダ41は、他の電子部品テープフィーダと同じくマウンタに搭載し、混載供給する。
RFIDタグ40は、エンボステーピング45のポケット46に収納されており、吸着位置にあるRFIDタグ40は、部品がポケットから飛び出すのを防止するカバーテープ47が取り外され、いつでも吸着できる状態にある。RFIDリーダライタアンテナ42は、マウンタの装着ヘッドと干渉しない位置に設置されている。吸着可能状態にある先端のRFIDタグ40のUIDを、テープフィーダ41の側面に設置したRFIDリーダライタアンテナ42で読み取り、RFIDリーダライタ44を通じてホストPC15に転送する。図4では、RFIDリーダライタアンテナ42と、RFIDリーダライタ44は離れた状態で図示しているが、マウンタまたは隣のテープフィーダと干渉しなければ、アンテナとリーダライタは一体型のものでもよい。また、ホストPC15に記録されている実装工程履歴情報で、RFIDタグ40に書き込む必要のあるものは、吸着可能状態にある先端のRFIDタグ40に、実装ヘッドで吸着される前に書き込まれる。実装ヘッドで吸着されたRFIDタグ40は、プリント配線基板3の実装位置に実装され、先頭から2番目のRFIDタグ40は、テープフィーダ41のインデックスホイール(図示せず)が回転することにより、エンボステーピング45のスプロケットホール48を介して先頭の位置に送られ、同時にカバーテープ47が取り外され、次の吸着が可能な状態になる。
このようにRFIDリーダライタ44をテープフィーダ41の側面に設置することにより、実装装置ライン10に一つのRFIDリーダライタ44を設置するだけですみ、従来のように各実装装置の基板入出口二ヶ所にRFIDリーダライタ44を設置する方式に比べ、大幅な装置コストダウンが図れる。
最後に、本発明のRFIDタグを使用した第2実施形態の全体像を、図4で説明する。
図4は、プリント配線基板の平均的な実装装置ライン10のブロック平面図である。実装装置ライン10には、先頭から、印刷機4、印刷後外観検査装置7、接着剤ディスペンサー8、マウンタ5−A、マウンタ5−B、マウンタ5−Cおよびリフロー炉6の実装装置が連結されている。リフロー炉6を除く各実装装置には、プリント配線基板を精度よく位置決めするためのクランプ機構がついている。リフロー炉は定められた一定の速度でプリント配線基板を入り口から出口までコンベアで搬送し、リフロー半田付けを行う。
図4は、プリント配線基板の平均的な実装装置ライン10のブロック平面図である。実装装置ライン10には、先頭から、印刷機4、印刷後外観検査装置7、接着剤ディスペンサー8、マウンタ5−A、マウンタ5−B、マウンタ5−Cおよびリフロー炉6の実装装置が連結されている。リフロー炉6を除く各実装装置には、プリント配線基板を精度よく位置決めするためのクランプ機構がついている。リフロー炉は定められた一定の速度でプリント配線基板を入り口から出口までコンベアで搬送し、リフロー半田付けを行う。
各実装装置の稼働時間は、第1実施形態で説明したように、各実装装置のクランプ信号11のON、OFFで計測し、圧力センサー14を介してホストPC15につながっている(クランプ機構は図示していない。図1参照)。マウンタ5−Cには、テープフィーダ41が搭載されており、テーピングされたRFIDタグ40をマウンタ5−Cの装着ヘッドで、吸着し、基板Qに実装できるようになっている。テープフィーダ41の側面にはRFIDリーダライタアンテナ42が、マウンタ5−Cの装着ヘッドと干渉しない位置に設置されており、RFIDリーダライタ44を通じてホストPC15とつながっている。マウンタ5−Cの装着ヘッドでRFIDタグ40を吸着する前に、このRFIDリーダライタアンテナ42を介して、吸着位置にあるRFIDタグ40のUIDを読み取り、プリント配線基板実装工程履歴情報を書き込む。基板Pは上流の装置(印刷機4、印刷後外観検査装置7、接着剤ディスペンサー8、マウンタ5−A、マウンタ5−B)での実装工程を経て、マウンタ5−Cで部品実装する状態になっている。上流の装置で基板Pに実装した装置稼働時間は、各実装装置のクランプ信号のON、OFFで計測し、ホストPC15に記録されている。RFIDタグ40のUIDを読み取り、UIDと、上流の装置の基板Pへの装置稼働時間情報と関連付けることにより、特定の基板の各実装装置での実装時間が把握できる。マウンタ5−Cの装着ヘッドで、プリント配線基板に実装されるRFIDタグ40は、通常の電子部品と同じく、基板のランド上に印刷された半田ペーストの上に実装され、リフロー炉6で半田付けされる。
リフロー炉6のように、基板をクランプ機構で固定せずに、コンベアで炉内を搬送途中
にリフロー半田付けするような装置は、基板入出を検出することで、リフロー炉の特定の基板への稼働時間とする。この場合リフロー炉6の基板入出口に光学式センサー9を設置し、基板通過信号を検出し、リフロー炉の稼働時間を算出する。
にリフロー半田付けするような装置は、基板入出を検出することで、リフロー炉の特定の基板への稼働時間とする。この場合リフロー炉6の基板入出口に光学式センサー9を設置し、基板通過信号を検出し、リフロー炉の稼働時間を算出する。
上記特定の基板の各実装装置での実装時間帯に、各実装装置で使用された部品、材料、治工具、作業者名等をホストPC15に記録し、特定の基板のUIDと関連付けることにより、実装工程履歴情報を把握できる。RFIDタグ40のメモリー容量により、使用装置、製品名、基板名、シリアル番号、ソフトウェアバージョン、ハードウェアバージョン等をRFIDタグ40に書き込んでもよいし、ホストPC15に書き込んでおいて、特定の基板のUIDと関連付けてもよい。
以上のように、RFIDタグをプリント配線基板に実装する方式の、プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムであっても、RFIDリーダライタを各実装装置の基板入出口に設置しなくとも基板の実装履歴を取ることが可能である。図2の実装装置ライン10で、特許文献2に開示されているような、基板製造時にRFIDタグを基板に内蔵した基板を実装し、実装履歴情報を取る場合、各実装装置の基板入出口にRFIDリーダライタを設置する必要がある。特許文献2の図1にあるような、基板が多枚取り基板で、小さな基板の集合体が一つの基板を形成し、実装後小さな基板を切り離して製品とする場合は、個々の小さな基板にRFIDタグを内蔵する必要がある。この場合は、RFIDリーダライタをX−Yロボットに搭載し、各小さな基板に内蔵されたRFIDタグの位置に移動しながら読み書きするか、プリント配線基板をX−Y軸に移動できるX−Yステージ付きコンベアで、固定的に設置されたRFIDリーダライタの下に各小さな基板に内蔵されたRFIDタグの位置が来るようしなければならない。RFIDリーダライタをX−Yロボットに搭載した装置でも、X−Yステージ付きコンベアでも1台数百万円の投資が必要となり、図2のような実装装置ライン10では、14台のRFIDリーダライタをX−Yロボットに搭載した装置か、X−Yステージ付きコンベアが必要となり膨大な装置投資となる。そのため、現状では、各実装装置の基板入出口二ヶ所にRFIDリーダライタをX−Yロボットに搭載した装置か、X−Yステージ付きコンベアを設置するのではなく、実装装置ライン10の入り口と、出口の二ヶ所のみに設置するケースが多い。この場合、各実装装置の実装履歴情報は取れずに、実装装置ライン10単位での履歴を取っている。トレーサビリティーの絞り込み範囲が広くなり、リコール問題が発生した時の問題解決に時間がかかる。
本発明では、RFIDリーダライタの装置コストが低減できるだけではなく、各実装装置の基板入出口二ヶ所に基板検出装置を設置し、基板通過の信号を取り出す方式に比べ、クランプ信号1ヶ所から信号を取り出すだけで済み、信号取り出しの配線施工コストも低減できる。さらに、基板の通過を見るのではなく、各実装装置の正確な稼働時間が把握でき、より正確にプリント配線基板のトレーサビリティー管理ができるシステムである。
図4では、実装装置ライン10にはAからSまでの19枚のプリント配線基板が投入され、基板B、E、H、K、N、Q、Sが実装中の基板で、それ以外の基板は待機中の基板である。本発明のプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムは、基板の履歴を管理するだけでなく、基板製造時に起こりえる様々な基板実装工程履歴も把握し、実装装置ライン10の稼働率を向上させる目的も持っている。上記19枚の基板の待機時間・搬送時間、実装時間の詳細な情報が必要である。それらの情報を分析し、トータル的にライン生産性を向上させるためにも役立つシステムを提供する。
本発明の実装装置ライン10では、AからSまでの19枚のプリント配線基板の順番が変わらないことが前提になっているので、作業者が、何らかの理由で、基板の順番を入れ替えたり、途中で基板を取り出したりする場合には、システムに基板順番の変更を簡単に入力できるようにシステムは構成されている。
プリント配線基板のトレーサビリティー管理は、電子機器のプリント配線基板のリコール問題が起きた時に、短時間で、正確に、問題原因の把握を行うことで、対応が迅速にできる。具体的には、問題が起きた時に、何時、どの工場で、どの実装ラインで製造されたプリント配線基板であるのかを把握し、その問題の原因は、基板であるのか、部品、材料であるのか、製造装置であるのか、を短時間で原因追及ができるシステムである。また、問題の原因が、部品であるのであれば、どの部品メーカーの、どのロットが不良で、その部品を使用している他の基板は何かを把握すれば、リコール問題に対する対応も後手に回ることはない。特に自動車関連車載エレクトロニクスメ、ディカルエレクトロニクス等、人命にかかわるエレクトロニクス製品の基板トレーサビリティー管理の必要性が大きく取り上げられている。しかしながら、プリント配線基板のトレーサビリティー管理システムのコストが高く、あまり普及していない。普及を促進させる、低コストシステムを提供することにより、全てのプリント配線基板のトレーサビリティー管理が可能となる。
1 レーザーマーカー
2 二次元コード
3 プリント配線基板
3−A、3−B、3−C、3−D、3−E、3−F、3−G プリント配線基板
4 印刷機
5 マウンタ
5−A、5−B、5−C、 マウンタ
6 リフロー炉
7 印刷後外観検査装置
8 接着剤ディスペンサー
9 光学センサー
10 実装装置ライン10
11 クランプ信号
12 電磁弁
13 エアーシリンダー
14 圧力センサー
15 ホストPC
16 クランプ機構
17 クランプエアー
40 RFIDタグ
42 RFIDリーダライタアンテナ
44 RFIDリーダライタ
45 エンボステーピング
46 ポケット
47 カバーテープ
48 スプロケットホール
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R
プリント配線基板
2 二次元コード
3 プリント配線基板
3−A、3−B、3−C、3−D、3−E、3−F、3−G プリント配線基板
4 印刷機
5 マウンタ
5−A、5−B、5−C、 マウンタ
6 リフロー炉
7 印刷後外観検査装置
8 接着剤ディスペンサー
9 光学センサー
10 実装装置ライン10
11 クランプ信号
12 電磁弁
13 エアーシリンダー
14 圧力センサー
15 ホストPC
16 クランプ機構
17 クランプエアー
40 RFIDタグ
42 RFIDリーダライタアンテナ
44 RFIDリーダライタ
45 エンボステーピング
46 ポケット
47 カバーテープ
48 スプロケットホール
A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R
プリント配線基板
Claims (3)
- プリント配線基板の識別に、バーコード、二次元コードまたはRFIDタグ、ラベル等の識別IDを使用する方式のプリント配線基板のトレーサビリティー管理システムであって、実装装置の稼働開始時間と、稼働終了時間を一ヶ所のI/Oポートから取り出せる手段と、それらの時間を記録し、実装装置の稼働時間を計測する手段と、稼働時間帯に使用した、部品、材料を記録する手段と、を有し、実装装置の稼働時間と、使用部品、材料を関連付けることにより、プリント配線基板の実装履歴を把握する手段と、特定のプリント配線基板が、何時に、どの実装装置で、実装されたかを把握する手段と、を有することを特徴とするプリント配線基板トレーサビリティー管理システム。
- 前記実装装置の稼働時間を計測する手段は、各実装装置に搬送されたプリント配線基板を固定するための、基板クランプシグナル、または基板クランプエアーをトリガーにした信号を、各装置が特定のプリント配線基板に対する稼働開始時間とする手段と、基板アンクランプシグナル、または基板アンクランプエアーをトリガーにした信号を、各装置が特定のプリント配線基板に対する稼働終了時間とする手段と、を有することを特徴とする請求項1記載のプリント配線基板トレーサビリティー管理システム。
- 前記識別IDがRFIDタグであり、このRFIDタグは、アンテナを内蔵する手段と、部品実装機(マウンタ)で実装可能なテープアンドリールで供給する手段と、リフロー半田付け可能な耐熱手段と、を有し、RFIDタグをプリント配線基板に実装する工程において、通常のマウンタで他の電子部品実装と同じ工程で、プリント配線基板に実装する手段と、RFIDタグをプリント配線基板に実装する前に、RFIDタグのユニークID(UID)を読み取る手段と、プリント配線基板実装工程履歴情報を、RFIDタグに書き込む手段と、を有し、RFIDリーダライタアンテナを、RFIDをマウンタに供給するテープフィーダの近傍に取り付ける手段と、RFIDタグが、プリント配線基板に実装される前に、RFIDタグからUIDを読み取り、プリント配線基板実装工程履歴情報をRFIDタグに書き込むことを特徴とする請求項1記載のプリント配線基板トレーサビリティー管理システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009198554A JP2011049478A (ja) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | プリント配線基板のトレーサビリティー管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009198554A JP2011049478A (ja) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | プリント配線基板のトレーサビリティー管理システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011049478A true JP2011049478A (ja) | 2011-03-10 |
Family
ID=43835494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009198554A Withdrawn JP2011049478A (ja) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | プリント配線基板のトレーサビリティー管理システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011049478A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012255823A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 液晶モジュール |
JP2014197650A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ付け装置の履歴情報管理システムおよびはんだ付け装置の履歴情報管理方法、並びにはんだ付け装置 |
US9668395B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-05-30 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Component mounting line traceability information management system and traceability information management method |
CN108298147A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-20 | 江西景旺精密电路有限公司 | 一种pcb自动包装方法及*** |
-
2009
- 2009-08-28 JP JP2009198554A patent/JP2011049478A/ja not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012255823A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 液晶モジュール |
JP2014197650A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ付け装置の履歴情報管理システムおよびはんだ付け装置の履歴情報管理方法、並びにはんだ付け装置 |
US9668395B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-05-30 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Component mounting line traceability information management system and traceability information management method |
CN108298147A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-20 | 江西景旺精密电路有限公司 | 一种pcb自动包装方法及*** |
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