<第1実施形態>
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態の対基板作業システムを示している。図1に示す対基板作業システム(以下、単に「システム」という場合がある)10は、回路基板に電子部品を装着する作業を行うものであり、互いに隣接して配設された4台の電子部品装着装置12から構成されている。電子部品装着装置12は、1つのシステムベース14と、そのシステムベース14の上に互いに隣接されて配設された2つの電子部品装着機16、又は電子部品装着装置12の配設方向における幅が電子部品装着機16の2倍である電子部品装着機17とを含んで構成されている。つまり、7台の電子部品装着機16,17が順に並んで配列されている。なお、以下の説明において、電子部品装着機16,17の並ぶ方向をX軸方向とし、その方向に直角な水平の方向をY軸方向と称する。
上記システム10を構成する4台の電子部品装着装置12のうち、2つの電子部品装着機16が配設された3台の電子部品装着装置12は互いに同様の構成であるため、そのうちの1台を図2に示し、その1台の電子部品装着装置12を代表して説明する。ちなみに、図2は、電子部品装着装置12の外装部品の一部を取り除いた斜視図である。電子部品装着装置12の備える電子部品装着機16の各々は、主に、フレーム部20とそのフレーム部20に上架されたビーム部22とを含んで構成された装着機本体24と、回路基板をX軸方向に搬送するとともに設定された位置に固定する搬送装置26と、その搬送装置26によって固定された回路基板に電子部品を装着する装着ヘッド28と、ビーム部22に配設されて装着ヘッド28をX軸方向及びY軸方向に移動させる移動装置30と、フレーム部20の前方に配設され装着ヘッド28に電子部品を供給する供給装置32とを備えている。
搬送装置26は、2つのコンベア装置40,42を備えており、それら2つのコンベア装置40,42は、互いに平行、かつ、X軸方向に延びるようにフレーム部20のY軸方向での中央部に配設されている。2つのコンベア装置40,42の各々は、電磁モータ(図示省略)によって各コンベア装置40,42に支持される回路基板をX軸方向に搬送する構造とされている。さらに、コンベア装置40,42の各々は、基板保持装置(図示省略)を有しており、所定の位置において回路基板を固定的に保持する構造とされている。
また、装着ヘッド28は、搬送装置26によって保持された回路基板に対して電子部品を装着するものであり、下面に電子部品を吸着する吸着ノズル50を有している。また、装着ヘッド28は、マークカメラ44(図3参照)が下方を向いた状態で固定されており、このマークカメラ44によって回路基板の基準位置マーク、回路基板を識別するIDマークや電子部品の実装状態等を撮像する。吸着ノズル50は、負圧エア,正圧エア通路を介して正負圧供給装置52(図5参照)に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する構造とされている。さらに、装着ヘッド28は、吸着ノズル50を昇降させるノズル昇降装置54(図5参照)及び吸着ノズル50をそれの軸心回りに自転させるノズル自転装置55(図5参照)を有しており、保持する電子部品の上下方向の位置及び電子部品の保持姿勢を変更することが可能とされている。なお、吸着ノズル50は、装着ヘッド28に着脱可能とされており、電子部品のサイズ、形状等に応じて変更することが可能とされている。
移動装置30は、装着ヘッド28をフレーム部20上の任意の位置に移動させるものであり、装着ヘッド28をX軸方向に移動させるためのX軸方向スライド機構(図示省略)と、装着ヘッド28をY軸方向に移動させるためのY軸方向スライド機構(図示省略)とを備えている。Y軸方向スライド機構は、Y軸方向に移動可能にビーム部22に設けられたY軸スライダ60(図3参照)と、駆動源としての電磁モータ57(図5参照)とを有しており、電磁モータ57によってY軸スライダ60がY軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、X軸方向スライド機構は、X軸方向に移動可能にY軸スライダに設けられたX軸スライダ66と、駆動源としての電磁モータ58(図5参照)とを有しており、電磁モータ58によってX軸スライダ66がX軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そして、そのX軸スライダ66に装着ヘッド28が取り付けられることで、装着ヘッド28は、移動装置30によって、フレーム部20上の任意の位置に移動可能とされている。なお、装着ヘッド28は、X軸スライダ66にワンタッチで着脱可能とされており、種類の異なる作業ヘッド、例えば、ディスペンサヘッド、検査ヘッド等に変更することが可能とされている。
また、ベースとしてのフレーム部20の上面には、搬送装置26と供給装置32とのY軸方向における間に、パーツカメラ46が設けられている。パーツカメラ46は、電子部品を吸着保持した装着ヘッド28が上部を通過する際に撮像し、撮像データによって吸着状態を確認するためのものである。
また、供給装置32は、フレーム部20の前方側の端部に配設されており、フィーダ型の供給装置とされている。供給装置32は、電子部品がテーピング化されたテープ化部品をリール72に巻回させた状態で収容する複数のテープフィーダ74と、それら複数のテープフィーダ74の各々に収容されているテープ化部品を送り出す複数の送出装置(図示省略)とを有しており、テープ化部品から電子部品を装着ヘッド28への供給位置に順次供給する構造とされている。テープフィーダ74は、フレーム部20の前方側の端部に取り付けられたデバイスパレット76に着脱可能とされており、電子部品の交換等に対応可能とされている。また、テープフィーダ74が着脱されるデバイスパレット76は、フレーム部20に設けられたクランプ機構(図示略)の作動によりフレーム部20に対して着脱可能とされている。従って、電子部品装着機16は、デバイスパレット76をフレーム部20から取り外して、フィーダ型の供給装置32とは異なる種類の供給装置をフレーム部20に取り付けることが可能とされている。
図3は、電子部品装着装置12が有する電子部品装着機17を上方からの視点において示す平面図である。電子部品装着機17を備える電子部品装着装置12は、電子部品装着機17のフレーム部20、搬送装置26、Y軸スライダ60等のX軸方向における幅が、電子部品装着機16に設けられたそれらの約2倍の幅を有する点を除き、電子部品装着機16を備える電子部品装着装置12と同様の構成である。以下の説明では、電子部品装着機17の構成要素であって電子部品装着機16と共通するものは同じ符号を使用し、その説明を適宜省略する。図3に示す電子部品装着機17は、幅が約2倍のデバイスパレット76をフレーム部20から取り外して、フィーダ型の供給装置32とは異なる種類の供給装置80をフレーム部20に取り付けた状態を示している。供給装置80は、テープ型供給装置81と、ウェハ型供給装置82とを備える混載型の供給装置である。以下の説明では、図3に示す混載型の供給装置80がフレーム部20に取り付けられた電子部品装着機17について説明する。
テープ型供給装置81は、上記した複数のテープフィーダ74やテープフィーダ74のテープ化された電子部品77を送り出す送出装置等を備える。ウェハ型供給装置82は、ウェハにダイシングシートを貼着したものをダイシングしてなるダイ集合体106(図4参照)からダイ108を供給するものである。供給装置80のテープ型供給装置81及びウェハ型供給装置82は、電子部品装着機17のフレーム部20の前面側に取り付けられている。
ウェハ型供給装置82は、載置プレート84上に載置されている。ウェハ型供給装置82は、載置プレート84の略中央に配設されてダイ集合体106を固定的に保持するダイ集合体保持装置86と、ダイ集合体保持装置86によって保持されたダイ集合体106からダイ108をピックアップするピックアップヘッド88と、ピックアップヘッド88を載置プレート84上の任意の位置に移動させるヘッド移動装置90と、ピックアップヘッド88にピックアップされたダイ108を供給位置まで運ぶシャトル機構92とを備えている。
図4に示すように、ダイ集合体保持装置86は、Y軸方向に延びるように配設された1対のガイドレール(図では一方のみが示されている)100と、それら1対のガイドレール100によってY軸方向に移動可能に保持された保持フレーム102と、その保持フレーム102をY軸方向に移動させるフレーム移動機構104とを有している。ダイ集合体保持装置86は、ダイ集合体106が保持フレーム102上に保持されたダイ集合体106が、フレーム移動機構104によって、Y軸方向に移動させられるようになっている。
また、ピックアップヘッド88は、ダイ108を吸着するための吸着ノズル(図示省略)を下端部に保持する複数本の保持ロッド110を備えている。各保持ロッド110に保持された吸着ノズルは、エア通路を介して負圧供給装置(図示省略)に通じており、負圧にてダイ108を吸着保持する構造とされている。
また、ヘッド移動装置90は、XYロボット型の移動装置であり、ピックアップヘッド88をダイ集合体保持装置86上の任意の位置に移動可能とされている。詳しく言えば、ヘッド移動装置90は、ピックアップヘッド88をY軸方向に移動させるためのY軸方向スライド機構112と、ピックアップヘッド88をX軸方向に移動させるためのX軸方向スライド機構114とを備えている。Y軸方向スライド機構112は、Y軸方向に移動可能に設けられたY軸方向スライダ116と、駆動源としての電磁モータ(図示省略)とを有している。Y軸方向スライド機構112は、電磁モータが駆動されることによって、Y軸方向スライダ116がY軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、X軸方向スライド機構114は、X軸方向に移動可能にY軸方向スライダ116の側面に設けられたX軸方向スライダ118と、駆動源としての電磁モータ(図示省略)とを有している。X軸方向スライド機構114は、電磁モータが駆動されることによって、X軸方向スライダ118がX軸方向の任意の位置に移動可能とされている。そして、X軸方向スライダ118にピックアップヘッド88が取り付けられることで、ピックアップヘッド88は、ヘッド移動装置90によって、ダイ集合体保持装置86上の任意の位置に移動可能とされている。
ピックアップヘッド88が取り付けられるX軸方向スライダ118には、下方を向いた状態でダイカメラ120が設けられており、X軸方向スライダ118がヘッド移動装置90によって移動させられることで、ダイ集合体保持装置86に保持されたダイ集合体106を任意の位置において撮像することが可能となっている。これにより、ダイ集合体106の複数のダイ108の各々の位置情報等を取得することが可能となっている。
また、図3に示すように、シャトル機構92は、ダイ集合体保持装置86に対してX軸方向の一方側の載置プレート84上に固定されている。シャトル機構92は、概して長手形状のシャトル本体122と、そのシャトル本体122の上面に設けられたダイ搬送台124とから構成されている。ダイ搬送台124は、シャトル本体122の長手方向にスライド可能とされている。ダイ搬送台124は、ピックアップヘッド88からダイ108を受け取り、その受け取ったダイ108を供給位置まで搬送するものであり、ダイ108を受け取るためのシャトルノズル(図示省略)を有している。また、シャトル本体122は、Y軸方向に延びるようにして、それの基端側の部分において載置プレート84の上面に固定されており、先端側の部分が載置プレート84から延び出している。これにより、シャトル機構92の先端側の部分は、供給装置80が電子部品装着機17に取り付けられた状態で、フレーム部20上に延び出している。また、供給装置80は、載置プレート84の下面に電子部品装着機17のフレーム部20と電気的に接続されるコネクタ(図示略)が設けられている。なお、ダイ108は、種類によっては、ダイシングシートに上下反対に貼着されたダイ(例えば、フリップチップ等)が存在する。このため、ウェハ型供給装置82は、ピックアップヘッド88でピックアップされたダイ108を受け取って必要に応じて上下を反転させダイ搬送台124に供給する反転ユニットを備えてもよい。
図5に示すように、電子部品装着機17の制御装置130は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ132と、搬送装置26、移動装置30の電磁モータ57,58、正負圧供給装置52、ノズル昇降装置54、ノズル自転装置55、テープ型供給装置81、ウェハ型供給装置82の各々に対応する複数の駆動回路133とを備えている。コントローラ132は、各駆動回路133を介して搬送装置26、移動装置30等の動作を制御することが可能とされている。また、コントローラ132は、マークカメラ44及びパーツカメラ46が撮像した画像データを処理する。コントローラ132は、マークカメラ44によって得られた画像データを処理して回路基板に関する情報を検出する。また、コントローラ132は、パーツカメラ46によって得られた画像データの処理結果と、メモリ135に保存された位置情報データとに基づいて吸着ノズル50による部品(ダイ108や電子部品77)の保持位置の誤差等の検出、補正等を実施する。また、コントローラ132は、システム10の統括制御装置141に接続されており、統括制御装置141との間で検出結果や指令等が送受信される。統括制御装置141は、タッチパネル等の表示装置143を備えており、各種情報の入力を受け付けたり、各種情報を表示してユーザが確認することが可能とされている。
ウェハ型供給装置82は、制御装置130の制御に基づいて、ピックアップヘッド88によってダイ集合体106からダイ108をピックアップする。また、ウェハ型供給装置82は、ピックアップしたダイ108を、シャトル機構92によって供給位置まで搬送することで、ダイ108を装着ヘッド28に供給することが可能とされている。具体的には、まず、制御装置130は、ヘッド移動装置90を制御して、ダイ集合体保持装置86によって保持されたダイ集合体106の複数のダイ108のうちのピックアップすべきダイ108の上方にダイカメラ120を移動させる。制御装置130は、ダイカメラ120によってダイ108を撮像し、撮像データに基づいてダイ108の位置情報を取得する。
次に、制御装置130は、取得されたダイ108の位置情報に基づいてヘッド移動装置90を制御し、ピックアップすべきダイ108の上方にピックアップヘッド88を移動させる。制御装置130は、ピックアップヘッド88の保持ロッド110を下降させる。保持ロッド110の吸着ノズルは、ダイ108を吸着保持し、ダイ集合体106からダイ108をピックアップする。なお、ダイ集合体保持装置86の下方には、ダイ108を下方から突き上げる突上機構(図示省略)が設けられており、吸着ノズルによるダイ108の吸着時に、ダイ108が突上機構によって上方に突き上げられることで、ダイ108のピックアップがサポートされるようになっている。
次に、制御装置130は、ダイ108をピックアップしたピックアップヘッド88を、シャトル機構92のダイ搬送台124の上方に移動させる。また、ピックアップヘッド88によってダイ108がピックアップされる際には、ダイ搬送台124は、シャトル本体122の基端部側の位置(図3でダイ搬送台124が実線で示される位置)とされる。そして、制御装置130は、ピックアップヘッド88の保持ロッド110を下降させ、吸着ノズルへの負圧の供給を停止させることで、ピックアップされたダイ108をダイ搬送台124のシャトルノズルに受け渡す。
ダイ108を受け取ったダイ搬送台124は、制御装置130によって、シャトル本体122の基端部から先端部に向かってスライドされ、シャトル本体122の先端部側の位置(図3でダイ搬送台124が点線で示される位置)においてダイ108を供給する状態とされる。つまり、図3でダイ搬送台124が点線で示される位置が、ウェハ型供給装置82によるダイ108の供給位置であり、その位置において供給されるダイ108が、装着ヘッド28によって保持される。
一方で、制御装置130は、テープフィーダ74から電子部品77を供給する場合には、テープ型供給装置81を制御して、複数のテープフィーダ74の各々に収容されているテープ化部品から電子部品77を装着ヘッド28への供給位置(図3のテープフィーダ74の先端部分)に順次供給する制御を実行する。
ここで、ウェハ型供給装置82のようにダイ108を供給する供給装置では、ダイ集合体106の中に不良ダイ(バッドダイ)が存在する場合に、例えば、不良ダイの上面に付加された不良品であることを示すマークを、ダイカメラ120の撮像データに基づいて検出する必要がある。また、ウェハ型供給装置82は、検出した不良ダイに替えて正常なダイ108を検索する処理が必要となる。このため、ウェハ型供給装置82は、正常なダイ108を供給するまでの間に必要となる部品供給時間が、ダイシングシート上のダイ集合体106の中に含まれる不良ダイの数に応じて変動する。そこで、本実施形態のシステム10は、電子部品装着機16,17の各々のうち、ウェハ型供給装置82を備える電子部品装着機17に対して、ダイ集合体106の中から不良ダイが検出されるエラー発生率(以下、単に「エラー率」という)を決定し、そのエラー率に基づいて推定部品供給時間を補正する。さらに、システム10は、補正後の推定部品供給時間に基づいて、電子部品装着機16及び電子部品装着機17の各々で回路基板に部品を装着する装着順の最適化させる。システム10は、例えば、生産ジョブごとや所定の基板を生産するごとに装着順の最適化処理を実施する。
<部品の装着順の最適化処理>
図6に示すフローチャートは、部品の装着順の最適化処理の内容を示している。まず、システム10の統括制御装置141は、例えば生産ジョブに基づいて基板を生産する前に、ユーザからエラー率の指定があるか否かを判定する(ステップS1)。例えば、ユーザは、統括制御装置141の表示装置143の表示内容に従って、システム10の部品生産ラインに接続された電子部品装着機16,17のうち、ウェハ型供給装置82を備える電子部品装着機17のエラー率を表示装置143のタッチパネルを使って入力する。エラー率は、ダイ108(ウェハ)の種類などによって異なる。このため、ユーザは、システム10を稼働させる運用の中で、同一の種類のダイ108を使用した結果などに基づいて決定した任意のエラー率を設定することが可能となっている。
ステップS1においてユーザによりエラー率の指定があった場合には(ステップS1:「YES」)、統括制御装置141は、指定された値をエラー率として決定する(ステップS3)。また、ユーザからエラー率の指定がない場合には(ステップS1:「NO」)、統括制御装置141は、過去の基板の生産に使用したウェハのうち、同一の種類のウェハ(ダイ108)の不良ダイの発生率を平均化した値をエラー率として決定する(ステップS5)。
図7は、生産情報の一部を示しており、基板の生産順ごとに使用したウェハの不良ダイ数を示している。この生産情報は、例えば、統括制御装置141が一括して管理してもよく、電子部品装着機17の制御装置130がメモリ135に記憶して管理してもよい。図7に示すように、例えば1枚目の基板の生産には、「A」「B」「C」の3種類のウェハ種が使用されている。1枚目の基板を生産した時点では、ウェハ種「A」「B」「C」の各々は、1枚ずつ使用されている。また、2枚目の基板が生産された時点では、ウェハ種「A」「B」「C」の各々は、ウェハ種「A」が2つのウェハ(ウェハIDが「A−00001」と「A−00002」)が使用され、他のウェハ種「B」「C」の各々が1枚ずつ使用されている。例えば、ウェハ型供給装置82を備える電子部品装着機17は、基板を生産するごとに、各ウェハ種の正常ダイ数及び不良ダイ数を集計する。例えば、1枚目の基板の生産では、ウェハ種「A」(ウェハID「A−00001」)は、ウェハ型供給装置82がピックアップを試みたダイ108のうち、正常ダイが5000個、不良ダイが10個となっている。
例えば、ステップS5において、統括制御装置141がエラー率を決定する際に、図8に示す生産情報が集計されていたものとする。図8は、ウェハ種「A」の正常ダイ数及び不良ダイ数を示している。例えば、ウェハID「A−00001」は、正常ダイ数が9900個であり、不良ダイ数が100個であるため、エラー率が1%となる。また、ウェハID「A−00002」は、正常ダイ数が9999個であり、不良ダイ数が1個であるため、エラー率が0.01%となる。電子部品装着機17の制御装置130は、図8に示す生産情報に基づいて、ウェハ種が同一であるウェハID「A−00001」〜ウェハID「A−00006」までの正常ダイ数及び不良ダイ数を加算しエラー率を演算する。演算した結果、ウェハ種「A」のエラー率は、2%となる。制御装置130は、ウェハ種「A」のエラー率と同様に、他のウェハ「B」「C」についてもエラー率を演算し、統括制御装置141に送信する。なお、エラー率の演算は、統括制御装置141が実施してもよい。
<部品の供給順の最適化>
次に、図6に示すステップS6において、統括制御装置141は、ユーザの入力値又は生産情報によって決定したエラー率に基づいて、次に生産する基板の生産ジョブで使用するウェハ種のエラー率を決定する。統括制御装置141は、次の生産ジョブでウェハ型供給装置82を使用する電子部品装着機17に対して決定したエラー率を通知する。通知を受けた電子部品装着機17の制御装置130は、エラー率に基づいて推定部品供給時間を演算する。
次に、制御装置130は、演算した推定部品供給時間に基づいて、ウェハ型供給装置82が正常ダイをピックアップするまでの間、ウェハ型供給装置82や他の部品供給装置(テープ型供給装置81など)が部品を供給する動作に遅延が生じる「供給待ち」が発生したか否かを判定する(ステップS7)。制御装置130は、供給待ちが発生した場合には、供給待ち時間が短縮されるように、ウェハ型供給装置82や他の部品供給装置の供給の順番を変更する(ステップS9)。なお、推定部品供給時間の演算、供給待ちの有無、供給の順番の変更は、統括制御装置141が統括して実施してもよい。
上記したステップS6〜ステップS9で実施される部品の供給順の最適化について説明する。図9は、最適化前の電子部品装着機17の部品の供給順の一例を示している。図9に示す例では、電子部品装着機17は、部品の装着シーケンスとして、まずウェハ型供給装置82のダイ108の供給(図中の部品種の項目が「ウェハ部品」の行)を5回実施した後に、テープ型供給装置81の電子部品77の供給(図中の部品種の項目が「フィーダ部品」の行)を5回実施している。
図10は、電子部品装着機17の装着シーケンスを説明するための模式図である。また、図11は、制御装置130のメモリ135に記憶された推定部品供給時間に係わるデータであり、図9に示す装着シーケンスに対応するエラー率を考慮する前のデータを示している。図11に示すデータには、装着シーケンスの番号(Seq番号)、スロット番号、エラー率を考慮しない推定供給所要時間、吸着動作内容、吸着動作時間(動作時間)、供給待ち発生の有無、トータル所要時間の各項目に応じたデータが設定されている。なお、「エラー率を考慮しない推定供給所要時間」は、供給される電子部品77またはダイ108の種類、使用される吸着ノズル50の種類、吸着ノズル50が取り付けられた装着ヘッド28の種類、装着ヘッド28の移動距離などに基づいた公知の方法により、予め推定された時間である。また、電子部品装着機17には、ウェハ型供給装置82及びテープ型供給装置81が接続される複数のスロットが設けられているが、以下の説明では、一例として、ウェハ型供給装置82が接続されるスロット番号を「1」、テープ型供給装置81が接続されるスロット番号を「2」として説明する。また、複数の装着シーケンスSeqのうち、同様の処理内容のものについては、適宜説明を省略する。
まず、制御装置130は、図11に示す装着シーケンスの開始にともなって、装着シーケンスの1番(装着シーケンスSeq1)を実行し、スロット番号1に接続されたウェハ型供給装置82の供給位置(装着ヘッド28の吸着位置)に装着ヘッド28を移動させる。図10の装着シーケンスSeq1で示すように、装着ヘッド28は、作業前の待機していた位置からウェハ型供給装置82の供給位置、より具体的には図3のダイ搬送台124を破線で示す部分まで移動する。この装着ヘッド28が吸着位置まで移動するのに必要な吸着動作時間は、例えば2秒である(図11の項目「吸着動作時間)参照)。
一方で、ウェハ型供給装置82は、生産の開始にともなって、ダイ108を供給位置に供給するための処理を開始する。このウェハ型供給装置82が供給位置にダイ108を供給するのに必要な供給所要時間は、例えば2秒と推定される(図11の項目「供給所要時間)参照)。この場合には、吸着動作時間及び推定供給所要時間は同じであるため、装着シーケンスSeq1のトータル所要時間は、2秒となる。
次に、制御装置130は、装着シーケンスSeq2を実行し、ウェハ型供給装置82から装着ヘッド28に供給されたダイ108を、回路基板CBに装着する作業を実施する。制御装置130は、装着ヘッド28を制御して、吸着ノズル50によってウェハ型供給装置82の供給位置のダイ108を吸着する。図10の装着シーケンスSeq2に示すように、制御装置130は、装着ヘッド28を、ウェハ型供給装置82の供給位置からパーツカメラ46の上を通過させ、搬送装置26(図3参照)によって実装位置に固定された回路基板CBの装着位置まで移動させる。制御装置130は、装着ヘッド28がパーツカメラ46の上を通過する際、ダイ108を吸着した状態の吸着ノズル50を、パーツカメラ46によって撮像する。制御装置130は、パーツカメラ46の撮像データに基づいて、吸着ノズル50に吸着されるダイ108の保持位置や姿勢等の誤差を修正し、修正した後に装着ヘッド28に対してダイ108を回路基板CBに装着させる。また、制御装置130は、次の装着シーケンスSeq3においてもウェハ型供給装置82からダイ108が供給されるため、ウェハ型供給装置82の供給位置に装着ヘッド28を移動させる。この装着シーケンスSeq2の一連の動作に必要な吸着動作時間は、例えば2.5秒である。
一方で、ウェハ型供給装置82の推定供給所要時間は、装着シーケンスSeq1と同様に、2秒である。吸着動作時間及び供給所要時間の一方が長い場合には、処理時間の短い動作が終了したとしても次の装着シーケンスを実行することができない。このため、装着シーケンスSeq2のトータル所要時間は、処理時間が長い吸着動作時間に合わせた2.5秒となる。同様に、制御装置130は、ウェハ型供給装置82から供給されるダイ108を回路基板CBに装着する装着シーケンスSeq3〜Seq5を実行する。なお、装着シーケンスSeq2のように回路基板CBへの部品の装着をともなう動作は、回路基板CBの部品の装着位置がウェハ型供給装置82の部品の供給位置から近い又は遠いかによって吸着動作時間が変動してくる。従って、同様の処理を行う他の装着シーケンスSeq3〜Seq5は、吸着動作時間が互いに異なっている。
次に、制御装置130は、装着シーケンスSeq6において、回路基板CBへのダイ108の装着が終了した装着ヘッド28を、スロット番号2に接続されたテープ型供給装置81の供給位置に移動させる。次に、制御装置130は、装着シーケンスSeq7を実行し、テープ型供給装置81から装着ヘッド28に供給された電子部品77を回路基板CBに装着する作業を実施する。図10に示すように、装着ヘッド28は、テープ型供給装置81の供給位置からパーツカメラ46の上を通過し、回路基板CBの装着位置まで移動し電子部品77を装着する。同様に、制御装置130は、装着シーケンスSeq8〜Seq10においてテープ型供給装置81から供給される電子部品77の回路基板CBへの装着を繰り返し実行する。
上記した内容の図11に示す推定部品供給時間に係わるデータに対して、制御装置130は、図6に示すステップS6において、統括制御装置141から通知を受けたエラー率に基づいて、ウェハ型供給装置82の供給所要時間を演算する。制御装置130は、エラー率と予め設定された係数とを各装着シーケンスの推定供給所要時間に乗算等して演算する。図12は、エラー率に基づいて演算した後の補正された推定部品供給時間に係わるデータを示している。例えば、ウェハ型供給装置82の推定供給所要時間は、不良ダイが発生するエラー率に基づいて演算した結果、2秒から2.1秒に補正される。装着シーケンスSeq1は、吸着動作時間(2秒)に比べて補正後の推定供給所要時間(2.1秒)が長くなる。従って、装着シーケンスSeq1のトータル所要時間は、処理時間が長い補正後の推定供給所要時間を適用した2.1秒となる。
このように、ウェハ種ごとに集計し平均化したエラー率を用いて推定供給所要時間を補正すると、装着シーケンスSeq1の動作では、ヘッド移動装置90の移動が完了するまでの間に、ウェハ型供給装置82がピックアップしたダイ108を供給位置まで搬送させる供給動作が完了しないことが予想される。その結果、制御装置130は、次の装着シーケンスSeq2以降の動作を実施するタイミングに遅延が生じる。制御装置130は、エラー率に基づいた推定供給所要時間の補正を実行した結果、トータル所要時間が長くなった装着シーケンスを供給待ちが発生したと判定する。図12に示す例では、ウェハ型供給装置82に対応するSeq1〜Seq5のうち、装着シーケンスSeq1,Seq3が該当する。制御装置130は、トータル所要時間が長くなった装着シーケンスSeq1,Seq3を供給待ちが発生すると判定し、「供給待ちの発生の有無」の項目に「有り」を示すデータを設定する。
次に、制御装置130は、図6に示すステップS7において、供給待ちが発生したと判定したため、供給待ち時間が短縮されるように、ウェハ型供給装置82及びテープ型供給装置81の供給の順番を変更する(ステップS9)。図13は、図12に示す補正後の推定部品供給時間に係わるデータを最適化した後のデータを示している。なお、以下の説明では、変更前の装着シーケンスの番号を旧装着シーケンス、変更後の装着シーケンスを新装着シーケンスと称して説明する。
例えば、制御装置130は、供給待ちが発生した旧装着シーケンスSeq1の前にテープ型供給装置81(スロット2)から電子部品77を供給する旧装着シーケンスSeq6を新装着シーケンスSeq1として挿入する。旧装着シーケンスSeq1は、新装着シーケンスSeq2として繰り下がる。
変更後の装着シーケンスでは、制御装置130は、基板の生産の開始にともなって、新装着シーケンスSeq1を実行し、スロット番号2に接続されたテープ型供給装置81の供給位置へ装着ヘッド28を移動させる。この装着ヘッド28が吸着位置まで移動するのに必要な吸着動作時間は、2秒である。
一方で、ウェハ型供給装置82は、新装着シーケンスSeq1が実行される間、即ち、他の供給装置に対する動作が実施されている間に、ダイ108を供給位置に供給するための処理を開始することが可能となる。ウェハ型供給装置82が供給位置にダイ108を供給する補正後の推定供給所要時間は、上記した通り、エラー率を考慮するので2.1秒となる。しかしながら、ウェハ型供給装置82は、新装着シーケンスSeq1の開始と同時に、ダイ108のピックアップ動作を開始する。このため、ウェハ型供給装置82の補正後の推定供給所要時間は、実質的には、2.1秒から新装着シーケンスSeq1の2秒を引いた0.1秒となる。その結果、変更後の新装着シーケンスSeqでは、旧装着シーケンスSeq1のトータル所要時間は、最適化前の2.1秒から2秒に短縮されることとなる。なお、トータル所要時間が2秒となるのは、処理時間の長い装着ヘッド28の吸着動作時間を適用したためである。
同様に、制御装置130は、供給待ちが発生した旧装着シーケンスSeq3の前にテープ型供給装置81(スロット2)から電子部品77を供給する旧装着シーケンスSeq7を新装着シーケンスSeq4として挿入する。旧装着シーケンスSeq3は、新装着シーケンスSeq5として繰り下がる。これにより、変更後の新装着シーケンスSeq5(旧装着シーケンスSeq3)のトータル所要時間は、最適化前の2.1秒から2秒に短縮されることとなる。なお、図13に示す最適化後の装着シーケンスの順番は、一例であり、これに限定されない。また、装着シーケンスの順番は、最適化による順番の入れ替え処理を除いては、可能な限り元の順番を維持することが好ましい。このため、制御装置130は、図13に示す最適化後のデータのように、テープ型供給装置81(他の供給装置)に係わる装着シーケンスのうち、順番の早いもの(例えば、旧装着シーケンスSeq6,Seq7)から入れ替えの対象とすることが好ましい。
制御装置130は、新装着シーケンスSeq2,Seq5のトータル所要時間が、図11に示すエラー率を考慮しない装着シーケンスSeq1,Seq3と同一の2秒に最適化されたため、図13に示す「供給待ちの発生の有無」の項目を、すべて無しとする。これにより、制御装置130は、エラー率によるウェハ型供給装置82の供給所要時間の遅延を踏まえた上でより正確なトータル所要時間を用いて、回路基板CBに対する部品(ダイ108及び電子部品77)の装着順を最適化すること可能となる。
従来の電子部品装着機17では、エラー率を考慮せずに装着シーケンスが決定されていたために、実際の作業において、不良ダイが発見される度に実施中の装着シーケンスのトータル所要時間が長くなり、次の装着シーケンス以降の作業の開始時間が遅延する不具合が生じていた。そして、トータル所要時間の遅延が発生するごとに、未実施の装着シーケンスの開始時間が遅延するため、1枚当たりの基板の生産時間が長くなり生産効率の低下に繋がっていた。これに対し、本実施形態のシステム10では、電子部品装着機17の制御装置130が、エラー率を考慮してトータル所要時間を最適化させるため、実際の作業での不良ダイによるトータル所要時間の遅延を可能な限り低減することが可能となる。その結果、システム10は、基板の生産時間を短縮させ、生産効率の効用を図ることが可能となる。
<モジュールの最適化>
次に、システム10の統括制御装置141は、モジュールごとの最適化を実施する。図1に示すように、システム10は、互いに隣接して配列された4台の電子部品装着装置12の各々が2台の電子部品装着機16、又は1台の電子部品装着機17を備える。統括制御装置141は、例えば、この複数の電子部品装着機16,17の各々をモジュールとして管理する。そして、統括制御装置141は、各モジュール(電子部品装着機16,17)において回路基板CBに部品を装着する際に必要となる生産時間(タクトタイム)が短縮されるように最適化を行う。なお、統括制御装置141が生産時間を管理するために設定するモジュールの単位は、適宜変更可能であり、例えば、電子部品装着装置12をモジュールとして管理してもよい。以下の説明では、統括制御装置141が1台の電子部品装着機16又は電子部品装着機17を1つのモジュールとして管理及び最適化の処理を実行する場合について説明する。
統括制御装置141は、図6に示すステップS7又はステップS9に次いで、ステップS11を実行する。統括制御装置141は、各モジュール(電子部品装着機16,17)の生産時間を演算する。例えば、図13に示すエラー率に基づいて装着シーケンスを最適化した補正後の推定部品供給時間では、すべての部品(ダイ108及び電子部品77)を回路基板CBに装着するのに必要となる生産時間は、新装着シーケンスSeq1〜Seq10のトータル所要時間を合計した時間(この場合、21.5秒)となる。
次に、ステップS13において、統括制御装置141は、すべてのモジュールについて生産時間を取得し、生産時間が最大となるモジュールをボトルネックのモジュールとして判定する。図13に示す例では、すべてのトータル所要時間が、エラー率を考慮する前の図11ものと同一となっているため、生産時間(タクトタイム)の増減はない。しかしながら、ステップS9における最適化処理を実施してもエラー率を考慮する前に比べて生産時間が増加してしまう場合がある。この場合には、ウェハ型供給装置82を備える電子部品装着機17(モジュール)がボトルネックとなる可能性が生じる。なお、この生産時間の増加については、不良ダイが含まれていない理想的な生産時間(図11参照)に比べて増加することを意味しており、図12に示す装着シーケンスの順番を変更しないままの生産時間に比べれば、最適化後の生産時間が短縮されていることは言うまでもない。
詳述すると、図14は、システム10の部品実装ラインに沿って並ぶ電子部品装着機16M1〜M4,M6,M7、及び電子部品装着機17M5(以下、M1〜M7を「モジュール」という)を模式的に示したものである。ここで、システム10は、モジュールM1〜M7が並ぶ1つの部品実装ラインで基板を生産する場合に、ボトルネックのモジュールM1〜M7の各々の生産時間を小さくすることで、システム10全体の生産効率(スループット)を向上できる。例えば、図15は、モジュールM1〜M7の各々の生産時間を示している。例えば、モジュールM5は、ウェハ型供給装置82を備える電子部品装着機17である。図14に示すように、各モジュールM1〜M7は、部品実装ラインの上流から搬送されてくる回路基板CBに対して部品を回路基板に装着する所定の実装工程を実施し、下流のモジュールM1〜M7に搬送する作業を繰り返し実施する。システム10は、品質を維持するため
に、モジュールM1〜M7の中で最も生産時間が長いもの、即ち、ボトルネックのモジュールの生産時間に合わせて各モジュールM1〜M7の回路基板CBの搬送を制御する。つまり、システム10が生産した1枚の基板を搬出するのに必要な時間(図15中の「システムの生産時間」)は、ボトルネックのモジュールの生産時間となる。このため、システム10は、ボトルネックのモジュールM1〜M7の生産時間が短縮されることで、生産効率が向上することとなる。
図15に示すように、モジュールM5は、エラー率に基づいた最適化が実施されると、ウェハ型供給装置82(図中の「ウェハ部品」の項目)の生産時間が8秒から9秒に1秒だけ増加したとする。エラー率に基づいた最適化が実施された後のモジュールM1〜M7では、モジュールM5の生産時間が11秒で、他のモジュールM1〜M4,M6,M7の生産時間が10秒以下となっている。従って、モジュールM5は、単独でボトルネックのモジュールとなっている。
統括制御装置141は、ステップS11において生産時間を再演算した結果、モジュールM5がボトルネックとなったため(ステップS13:「YES」)、モジュールM5の実装条件を変更する(ステップS14)。例えば、統括制御装置141は、モジュールM5のテープ型供給装置81に装着された複数のテープフィーダ74のうち、他のモジュールM1〜M4,M6,M7で装着可能なテープフィーダ74の配置を変更する。統括制御装置141は、モジュールM5を除く他のモジュールM1〜M4,M6,M7の実装工程の内容や個々の生産時間に基づいてテープフィーダ74の配置先を判定する。例えば、統括制御装置141は、モジュールM5に装着された1つのテープフィーダ74を、生産時間が最も短いモジュールM2に移動させる指示をユーザに通知する。図15に示すように、テープフィーダ74の一部の配置を変更した(最適化)後のモジュールM5の生産時間は、11秒から10秒に短縮されている。また、モジュールM2の生産時間は、8秒から9秒に増加している。しかしながら、モジュールM1〜M7の生産時間は、最適化前に比べて平均化されており、システム10の生産時間が11秒から10秒に短縮されている。このように、統括制御装置141は、テープフィーダ74の配置を変更することによって生産効率の向上を図ることが可能となっている。
なお、上記した実装条件の変更内容は、一例であり、適宜変更される。例えば、システム10は、電子部品装着機17が複数のウェハ型供給装置82を備える場合や他の種類(トレイ型の供給装置)を備える場合には、テープフィーダ74の代わりに、いずかの供給装置が供給する部品の配置を変更して最適化を図ってもよい。また、上記ステップS13における統括制御装置141のボトルネックのモジュールがあるか否かの判定条件は、システム10の構成などに応じて適宜設定できる。例えば、上記したように、統括制御装置141は、単独のボトルネックのモジュールM5が存在した場合を、「ボトルネックのモジュールあり」と判定してもよい。また、例えば、統括制御装置141は、モジュールM1〜M7のうち、ボトルネックのモジュールの台数が、予め設定された台数以下の場合を、「ボトルネックのモジュールあり」と判定してもよい。また、例えば、統括制御装置141は、ステップS11(生産時間の再演算)の処理の前後で、システム10の生産時間が増加した場合を、「ボトルネックのモジュールあり」と判定してもよい。また、例えば、統括制御装置141は、ボトルネックのモジュールM1〜M7の実装条件を変更して、システム10の生産時間が短縮可能な場合を「ボトルネックのモジュールあり」と判定してもよい。
以上、詳細に説明した第1実施形態によれば以下の効果を奏する。
<効果1>システム10が備える電子部品装着機17は、回路基板CBに装着する部品(電子部品77及びダイ108)を供給する複数の部品供給部として、テープ型供給装置81及びウェハ型供給装置82を備える(図3参照)。システム10の統括制御装置141は、ウェハ型供給装置82が備えるウェハ内に含まれる不良ダイの数を示すエラー率をユーザが入力した場合には、入力された値を処理に用いる(図6のステップS3参照)。また、統括制御装置141は、ユーザからの入力がない場合に、生産情報内の過去の生産に使用したウェハのうち、同一の種類のウェハ(ダイ108)の不良ダイの発生率を平均化した値をエラー率として決定する(ステップS5)。システム10は、決定されたエラー率に基づいてテープ型供給装置81やウェハ型供給装置82から供給される部品を回路基板CBに装着する装着順を予め決定、あるいは決定後の装着順を変更する。
ここで、上記した複数の部品供給装置を備える電子部品装着機17では、個々の部品供給装置の部品供給時間をより正確に推定できるので、例えば、各部品の回路基板CBへの装着順を最適化することで生産時間の短縮を図ることが可能となる。従って、本実施形態におけるシステム10によれば、ウェハ型供給装置82のより正確な推定部品供給時間を用いて最適な部品の装着順を決定するなどして、生産効率の向上を図ることが可能となる。
<効果2>電子部品装着機17の制御装置130は、エラー率に基づいてウェハ型供給装置82の推定供給所要時間を演算(ステップS6)した後に、ウェハ型供給装置82がダイ108を供給する装着シーケンス、例えば、図12の装着シーケンスSeq1において、ウェハ型供給装置82が正常なダイを供給するまでの間、次の装着シーケンスSeq2を開始する動作が遅延する供給待ち時間が発生することを検出する(ステップS7)。制御装置130は、この供給待ち時間が短縮されるように、ウェハ型供給装置82及びテープ型供給装置81から部品を供給する装着シーケンスSeq1〜Seq10の順番を決定、又は決定した順番を適宜変更する。
例えば、制御装置130は、図13に示すように、供給待ちが発生した旧装着シーケンスSeq1の前にテープ型供給装置81から電子部品77を供給する旧装着シーケンスSeq6を挿入する。変更後の装着シーケンスでは、制御装置130は、新装着シーケンスSeq1を実行しテープ型供給装置81の供給位置に装着ヘッド28を移動させる一方で、ウェハ型供給装置82を稼働させる。ウェハ型供給装置82は、新装着シーケンスSeq1が実行される間、即ち、他の供給装置に対する動作が実施されている間に、ダイ108を供給位置に供給するための処理を開始することが可能となる。その結果、変更後の新装着シーケンスでは、旧装着シーケンスSeq1のトータル所要時間が、最適化前の2.1秒から2秒に短縮されることとなる。これにより、電子部品装着機17は、トータル所要時間の合計、即ち、生産時間の短縮を図ることが可能となる。
<効果3>統括制御装置141は、複数の電子部品装着機16,17の各々をモジュールとして管理する。統括制御装置141は、生産する基板の種類に応じた各モジュールの生産時間をエラー率に基づいて補正する(ステップS11)。次いで、統括制御装置141は、補正後の生産時間に基づいて、複数のモジュールのうち、生産時間が最大となるボトルネックとなるモジュールを判定する(ステップS13)。そして、統括制御装置141は、ボトルネックとなったモジュール(例えば、モジュールM5)の実装条件を変更する(ステップS14)。統括制御装置141は、モジュールM5のテープ型供給装置81に装着された複数のテープフィーダ74のうち、他のモジュールM1〜M4,M6,M7で装着可能なテープフィーダ74の配置を変更する。モジュールM1〜M7の生産時間は、最適化前に比べて平均化され、システム10の生産時間が短縮される(図15参照)。これにより、システム10は、テープフィーダ74の配置の最適化によって生産効率の向上を図ることが可能となる。
<第2実施形態>
次に、本発明を具体化した第2実施形態について説明する。図16は、第2実施形態のおける最適化する処理のフローチャートである。上記した第1実施形態の図6に示すフローチャートとの相違点は、予めユーザにより指定された切り替え数までダイ108を使用する間は、ユーザによって指定された値をエラー率として設定し、切り替え数までダイ108を使用した後は、生産情報に基づいて算出されたエラー率を用いて処理する点が異なる。なお、以下の説明では、第1実施形態の図6のフローチャートで示した処理と同様の内容については、その説明を適宜省略する。
まず、統括制御装置141は、生産ジョブに基づいて基板を生産するに際し、生産情報から指定されたウェハ種のサンプル数を取得する(図16のステップS21)。例えば、ユーザは、システム10に基板の生産を開始させる前に、統括制御装置141を操作してウェハ種ごとのエラー率及び切り替え数を設定する。統括制御装置141は、ユーザの設定操作が完了すると、生産情報のサンプル数をリセットする。ここでいうサンプル数とは、ウェハ種ごとの使用した正常ダイ数及び使用を試みた不良ダイ数をいう。そして、統括制御装置141は、図16に示すフローチャートの処理を、例えばウェハ型供給装置82が1枚のウェハ(すべてのダイ108)を使用するごとに実行する。なお、統括制御装置141は、図16に示す処理を、基板を1枚生産するごと、あるいは基板を所定の枚数を生産するごとに実行してもよい。
図17は、生産情報の一部を示しており、過去に使用したウェハ種「A」のウェハIDごとの正常ダイ数及び不良ダイ数を示している。複数の電子部品装着機17を有するシステム10は、図17の上側から下側に向かってウェハID「A−00001」、「A−00002」・・・・「A−00007」の順にウェハ種「A」のウェハを使用する。図17に示す生産情報では、ウェハIDが「A−00001」のウェハを使用した時点では、正常ダイ数及び不良ダイ数を合計して10000個のダイ108を使用したこととなる。従って、この時点で生産情報から取得されるサンプル数は、10000個となる。
統括制御装置141は、ステップS23おいて、生産情報から取得したサンプル数とユーザにより指定された切り替え数とを比較する。例えば、ユーザによって設定された切り替え数を「50000」個とする。統括制御装置141は、5枚目のウェハ(ウェハIDが「A−00005」)のすべてのダイ108を使用するまでは、使用したダイ108の数、即ち、サンプル数が50000個に到達しない。なお、ここでいう「使用」は、正常ダイを回路基板CBに装着する場合と、検査済みの不良ダイとを含む。従って、統括制御装置141は、ウェハID「A−00005」のウェハのダイ108をすべて使用するまでは、サンプル数が切り替え数に比べて少ないため(ステップS23:「YES」)、ステップS25以降の処理を実行する。即ち、統括制御装置141は、サンプル数が切り替え数に比べて多くなるまで、ユーザによって指定された値をエラー率とし、そのエラー率に基づいて最適化の処理を行う。
一方で、統括制御装置141は、ウェハID「A−00005」のウェハのダイ108をすべて使用しサンプル数が切り替え数に比べて多くなると(ステップS23:「NO」)、ステップS27以降の処理を実行する。即ち、統括制御装置141は、サンプル数が切り替え数に比べて多くなると、生産情報に基づいて算出される値をエラー率とし、そのエラー率に基づいて最適化の処理を行う。なお、図16に示すステップS23以降のステップS25〜ステップS39の処理内容は、図6に示すステップS3〜ステップS14までの処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
以上、詳細に説明した第2実施形態によれば以下の効果を奏する。
<効果>統括制御装置141は、ユーザによって設定された切り替え数に比べてサンプル数が多くなるまで、ユーザによって指定された値をエラー率とし、そのエラー率に基づいて最適化の処理を行う。また、統括制御装置141は、サンプル数が切り替え数に比べて多くなると、生産情報に基づいて算出される値をエラー率とし、そのエラー率に基づいて最適化の処理を行う。これにより、当該統括制御装置141によれば、ユーザが運用状況などに基づいて判断した所望の切り替え数(サンプル数)まで生産情報を蓄積した上で、適切なタイミングでエラー率を変更することが可能となる。
<第3実施形態>
次に、本発明を具体化した第3実施形態について説明する。図18は、第3実施形態のおける最適化する処理のフローチャートである。上記した第1実施形態の図6に示すフローチャートとの相違点は、1点目として、ウェハマップを用いた処理が追加されている点が異なる。また、2点目の相違点は、ウェハのどの位置からダイ108をピックアップするかによってダイ108を供給するために必要となる推定時間を決定する点である。なお、以下の説明では、第1実施形態の図6のフローチャートで示した処理と同様の内容については、その説明を適宜省略する。
まず、統括制御装置141は、生産ジョブに基づいて基板を生産するに際し、生産計画の生産ジョブにおいて使用するウェハを特定する(図18のステップS41)。統括制御装置141は、例えば、生産ジョブの内容に基づいて、基板を生産する際にダイ108を回路基板CBに装着する電子部品装着機17を特定する。そして、統括制御装置141は、特定した電子部品装着機17が保有するウェハの中から基板の生産で使用する予定のウェハのIDを検索する。統括制御装置141は、検索結果のウェハIDに対応するウェハマップがあるか否かを判定する(ステップS43)。なお、ここでいうウェハマップとは、例えば、ウェハの製造過程において、ダイ集合体106内の各ダイ108について良品及び不良品の検査を実施した結果を、ダイ108の配列通りに示したデータである。即ち、ダイ集合体106のどの位置に不良ダイが配置されているかを示すデータである。また、統括制御装置141は、電子部品装着機17が保有するウェハIDを一括で管理せずに、電子部品装着機17に使用予定のウェハのIDを適宜問い合わせる処理を実施してもよい。
統括制御装置141は、ステップS43において、使用するウェハIDに対応するウェハマップがある場合には(ステップS43:「YES」)、そのウェハマップのデータに基づいてエラー率を演算する(ステップS45)。統括制御装置141は、ウェハマップを解析して正常ダイ数及び不良ダイ数を検出し、検出結果からエラー率を演算する。統括制御装置141は、演算結果のエラー率を電子部品装着機17に通知する。通知を受けた電子部品装着機17の制御装置130は、エラー率に基づいて推定部品供給時間を演算する(ステップS53)。
また、生産計画で使用する予定のウェハの中に対応するウェハマップがないものについては、統括制御装置141は、ユーザによるエラー率(ステップS49)、又は生産情報に基づいたエラー率(ステップS51)を用いた処理を行う。なお、図18に示すステップS47〜ステップS53の処理内容は、図6に示すステップS1〜ステップS6までの処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、制御装置130は、演算した推定部品供給時間に基づいて供給待ちが発生したか否かの判定(ステップS59)を処理する前処理として、ウェハのどの位置からダイ108をピックアップするかによってダイ108を供給するために必要となる推定時間を再演算する(ステップS55,ステップS57)。ここで、ウェハ型供給装置82は、ダイ108をピックアップする動作において、ピックアップヘッド88(図4参照)の吸着ノズルで吸着したダイ108をシャトル機構92(図3参照)で受け取って所定の供給位置まで移送する。この際に、ピックアップヘッド88が移動するのに必要となる推定時間は、ピックアップすべきダイ108の位置がダイシングシート上のダイ集合体106におけるどの位置にあるかによって増減する。これは、ウェハ型供給装置82のダイ108は、テープ型供給装置81のテープフィーダ74の電子部品77とは異なり、ピックアップする部品の位置がその時々で変化するためである。これに対し、本実施形態の制御装置130は、ステップS55において、例えば、生産計画で使用予定のダイ108の数と、使用予定のウェハ(ウェハID)とに基づいて、ウェハのどの位置からダイ108をピックアップするかを判定する。制御装置130は、ダイシングシート上のダイ108の配列、ダイ集合体106の中からダイ108をピックアップする順番、及び使用を開始するダイ108の位置などに基づいてピックアップする位置を判定する。
制御装置130は、ステップS55において判定したピックアップの位置に基づいて吸着時の動作時間を補正する(ステップS57)。例えば、制御装置130は、ピックアップの位置ごとにピックアップヘッド88の移動に生じる遅延時間を設定しておき、図12に示す各装着シーケンスSeq1〜Seq10の「エラー率を考慮した供給所要時間」の推定時間を補正する。なお、ステップS55,S57における処理内容では、ピックアップの位置を個々に特定し、その位置に応じたピックアップヘッド88の移動時間で推定供給所要時間を補正したが、これに限らない。例えば、ダイシングシート上のダイ集合体106の中心をすべてのピックアップの位置として移動に係る遅延時間の平均値を設定し、その平均値を用いてウェハごとに推定供給所要時間を補正する処理を実行してもよい。また、上記各実施形態では、ピックアップヘッド88によってダイ108をピックアップする構成であるが、例えば、ダイシングシート上のダイ108を装着ヘッド28の吸着ノズル50で直接吸着する構成でもよい。この場合には、例えば装着ヘッド28がダイ108をピックアップするために移動する時間を、ピックアップの位置に応じて補正する。また、このような吸着する部品の位置に応じた補正処理は、ウェハ型供給装置82に限らず、部品を吸着する位置が変位する他の供給装置、例えば、トレイ上に規則正しく配列された電子部品を供給するトレイ型供給装置に適用してもよい。
そして、制御装置130は、ピックアップの位置に応じて補正した推定供給所要時間を用いて供給待ちを判定する(ステップS59)。なお、図18に示すステップS59〜ステップS67の処理内容は、図6に示すステップS7〜ステップS14までの処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
以上、詳細に説明した第3実施形態によれば以下の効果を奏する。
<効果1>本実施形態の統括制御装置141は、基板の生産に使用するウェハのIDに対応するウェハマップがある場合には(ステップS43:「YES」)、そのウェハマップのデータに基づいてエラー率を演算する。これにより、統括制御装置141は、予めウェハマップが入手可能なウェハに対して、より正確なエラー率を用いた処理が可能となる。
<効果2>制御装置130は、ウェハのどの位置からダイ108をピックアップするかによってダイ108を供給するために必要となる推定時間を再演算する(ステップS55,ステップS57)。制御装置130は、ピックアップの位置ごとにピックアップヘッド88の移動に生じる遅延時間を設定しておき、図12に示す各装着シーケンスSeq1〜Seq10の「エラー率を考慮した供給所要時間」の推定時間を補正する。これにより、制御装置130は、実際にピックアップヘッド88がダイ108をピックアップする動作の態様に適応させた装着順の最適化が実施可能となる。
<第4実施形態>
次に、本発明を具体化した第4実施形態について説明する。図19は、第4実施形態のおける部品残数を決定するための処理のフローチャートである。統括制御装置141や電子部品装着装置12は、ウェハ型供給装置82の各々に供されるウェハのダイ108の残数が少なくなってくると、ユーザに補給を要請する旨の通知などを行うのが一般的である。この処理に必要となるダイ108の残数は、ダイシングシート上に残されたダイ集合体106のうち、不良ダイを除いた残りの正常ダイ数がより適切な値となる。そこで、本実施形態のシステム10は、エラー率を用いてより正確なダイ108の残数を演算し、ユーザに補給を通知するタイミングを変更する。以下の説明では、一例として、電子部品装着機17の制御装置130が、補給のタイミングを決定する場合について説明する。なお、制御装置130の他の装置(統括制御装置141など)が実施する場合については、同様の処理となるため、ここでの説明は省略する。
まず、図19に示すステップS71において、制御装置130は、不良ダイの数考慮せずに、部品残数を演算する。制御装置130は、例えば、ウェハがウェハ型供給装置82に補給されたタイミングで、補給されたウェハのIDに対応する残数のデータを統括制御装置141に問い合わせて、統括制御装置141から受信した部品残数のデータとウェハIDとを関連付ける。あるいは、制御装置130は、メモリ135(図5参照)内に対応する部品残数のデータが記憶されていないかを検索する。次に、制御装置130は、部品残数を設定したウェハについてウェハマップがあるか否かを判定する(ステップS73)。制御装置130は、例えば、対応するウェハマップのデータについて統括制御装置141に問い合わせる処理を実行する。
制御装置130は、対応するウェハマップがない場合には(ステップS73:「NO」)、部品残数を設定したウェハについてユーザによるエラー率の指定があるか否かを判定する(ステップS75)。制御装置130は、ユーザによるエラー率の指定がある場合には(ステップS75:「YES」)、指定された値をエラー率とする(ステップS79)。また、制御装置130は、ユーザによるエラー率の指定がない場合には(ステップS75:「NO」)、生産情報の同一種のウェハ種のデータに基づいて演算した値をエラー率とする(ステップS81)。そして、制御装置130は、ステップS79又はステップS81において決定されたエラー率を用いて部品残数を補正する(ステップS83)。
例えば、補正後の部品残数は、次式で表される。
補正後の部品残数=設定済みの部品残数*(100−エラー率)
設定済みの部品残数が1000個、エラー率を5%とすると、補正後の部品残数は950個となる。これにより、制御装置130は、エラー率を考慮した正確な部品残数を設定することが可能となる。
また、制御装置130は、対応するウェハマップがある場合には(ステップS73:「YES」)、ウェハマップを解析して正常ダイを検出し、検出した正常ダイ数を補正後の部品残数として設定する(ステップS77)。そして、制御装置130は、例えば、基板の生産中に、ウェハ型供給装置82からダイ108が装着ヘッド28に供給される度に、設定した補正後の部品残数を1つ減算し、減算した後の値が予め設定された閾値となった時に、ユーザに対してウェハの補給を通知する。
以上、詳細に説明した第4実施形態によれば以下の効果を奏する。
<効果1>制御装置130は、エラー率に基づいて、ウェハ型供給装置82に供されるウェハのダイ108の部品残数を補正する(ステップS83)。そして、制御装置130は、補正した部品残数を用いてウェハをウェハ型供給装置82に補給するタイミングを決定する。これにより、制御装置130は、エラー率を用いて部品残数を補正するため、予め設定された部品残数の中から不良ダイの数を除いたより正確な部品残数を処理に用いることができる。従って、制御装置130は、より正確な値を用いて部品残数を判定するため、ユーザに対してより適切なタイミングでウェハ型供給装置82に対するウェハの補給を通知することが可能となる。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施形態におけるエラー率を演算するタイミングは、一例であり、適宜変更できる。例えば、上記第2実施形態において、統括制御装置141は、生産に使用した部品数(サンプル数)と、ユーザによって予め設定された切り替え数と比較して、生産情報からエラー率を算出するタイミングを判定したが、これに限定されない。例えば、統括制御装置141は、ユーザによって予め生産する基板の枚数が切り替え数として設定され、その基板の枚数だけ生産が完了した時点でエラー率を算出してもよい。あるいは、統括制御装置141は、基板の生産の開始から所定の時間経過したタイミングを、エラー率の算出のタイミングとして設定する構成でもよい。
また、上記各実施形態では、特に言及していないが、例えば、制御装置130は、装着ヘッド28の吸着ノズル50によるダイ108の吸着動作において、吸着位置が大きくずれた場合にパーツカメラ46の画像データから装着不能なダイ108であると判定して吸着したダイ108を破棄する設定とされることがある。この場合に、仮に正常ダイであっても吸着位置の良否によって破棄される場合があり、装着ヘッド28は、再度、ダイ108をピックアップする必要が生じる。このような吸着位置のずれが、任意の装着シーケンスで起きる場合には、不良ダイと同様に、次の装着シーケンスの開始に遅延が生じる。これ対し、装着位置のずれによる部品(ダイ108や電子部品77など)の破棄が生じ、再度、同種の部品をピックアップしにいく動作が生じた場合に、装着シーケンスを入れ替えて最適化する構成としてもよい。このようなシステム10によれば、破棄動作によって供給待ちが生じる場合にも最適化を処理して対応することが可能となる。
また、上記各実施形態では、電子部品装着機16よりもX方向における幅が2倍である電子部品装着機17が、ウェハ型供給装置82及びテープ型供給装置81を備えたが、電子部品装着機16がウェハ型供給装置82及びテープ型供給装置81を備えてもよい。また、上記各実施形態において、電子部品装着装置12及び電子部品装着機16,17は、テープ型供給装置81及びウェハ型供給装置82の他の種類の供給装置、例えば、トレイ型の供給装置を備えてもよい。この場合、システム10は、トレイ型の供給装置を含めて装着順の最適化を実施することが好ましい。また、上記各実施形態において、電子部品装着機17は、複数のウェハ型供給装置82を備える構成として、複数のウェハ型供給装置82における装着順の最適化を実施してもよい。
また、上記各実施形態では、ダイ108をピックアップする動作において、ウェハ型供給装置82のピックアップヘッド88の吸着ノズルで吸着したダイ108をシャトル機構92で受け取って所定の供給位置まで移送し、この供給位置で、装着ヘッド28の吸着ノズル50に受け渡すように構成したが、この構成に限定されない。例えば、ウェハ型供給装置82のピックアップヘッド88の吸着ヘッドが上下反転してダイ108を上向きにして、装着ヘッド28の吸着ノズル50に受け渡すように構成してもよい。また、例えば、ダイシングシート上のダイ108を装着ヘッド28の吸着ノズル50で直接吸着する構成としてもよい。この場合、装着ヘッド28は、本願におけるダイ供給部の一部として機能する。
ちなみに、統括制御装置141及び電子部品装着機17の制御装置130は、制御部の一例である。ウェハ型供給装置82は、ダイ供給部の一例である。ダイ108及び電子部品77は、部品の一例である。テープ型供給装置81は、部品供給部の一例である。第1実施形態における過去の生産情報を蓄積する時間、又は第2実施形態における切り替え数による生産情報の蓄積時間は、回路基板の生産中の所定期間の一例である。ユーザが入力する値は、ウェハに含まれる不良ダイに係るデータの一例である。