JP6867467B1 - 電子部品実装システム及び電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板及び部品の廃棄を低減できる電子部品実装システム及び電子部品実装方法を提供する。【解決手段】 測定工程では、実装処理システムに備わっている光学測定機によりパレット１０に載置された第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々の載置位置を計算し、組を成す基板同士の位置関係を組毎に測定する。光学測定機は得られた各組の位置関係の測定結果を制御装置に送信する。制御装置は、送信されてきた測定結果に基づいて、フレキシブル基板の装着の可否を決定し、装着可否情報を生成する。具体的には、位置関係が仕様を満たす一組の基板２３ａ及び２３ｂの各々には、図４にて一点鎖線で示したズレ補正後の位置へのフレキシブル基板の装着を決定し、位置関係が仕様を満たさない一組の基板２３ｃには装着中止を決定する。【選択図】 図４

Description

この発明は電子部品実装システム及び電子部品実装方法に関し、特に一組の基板を、フレキシブル基板を介して接合するための電子部品実装システム及び電子部品実装方法に関するものである。

基板の組み付け方法として、特許文献１に示すものが存在している。

特許文献１に記載の基板の組み付け方法では、メイン基板に設けられた孔及び中継フレキシブル基板に設けられた長孔とを、位置決め部材に設けられた突起部に対して嵌合させ、メイン基板と中継フレキシブル基板とを位置決めして接合する。しかしこの基板の組み付け方法は位置決めの精度は向上するが多数の部材を必要としてコスト的に不利なものであった。

尚、基板載置工程、検出工程、実装処理工程、リフロー工程及び実装状態検査工程の各工程を実行し、基板に電子部品を実装する以下のような電子部品実装システムも提案されている。

図９は、従来の実装工程を実現する電子部品実装システムの概略構成を示すブロック図であり、図１０は、図９に示した従来の電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図であり、図１１は、図９に示した従来の電子部品実装システムにおける検出工程を示す模式図であり、図１２は、図９で示した従来の電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図である。

まず、図９及び図１０を参照して、電子部品実装システム６１は、基板載置機６２、実装処理システム６３及びリフロー炉６４を備える。

基板載置機６２は、パレット７０に第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとをそれぞれ載置する。

実装処理システム６３は、第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々に対しクリーム半田を印刷する印刷機６６と、印刷済の第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々にフレキシブル基板を装着する装着機６７とを備える。又、印刷機６６と装着機６７とには、パレット７０に形成された認識マーク７３ａ及び７３ｂの各々を検出する検出機６８ａ及び６８ｂが備わっている。

リフロー炉６４は、実装処理システム６３によってフレキシブル基板が装着された第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々を加熱し半田接合を行う。

次に、基板載置工程について説明する。基板載置工程では、基板載置機６２により、パレット７０に形成されたキャビティ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７２ａ、７２ｂ及び７２ｃの各々に第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々が載置されて固定される。尚、図１０における第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃの各々と第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃの各々とは、対向して載置されているもの同士が組を成して一組の基板８３ａ、８３ｂ及び８３ｃの各々を構成しており、後の工程においてフレキシブル基板を介して接合される。

ここで、第１基板８１ｃが、図１０にて一点鎖線で示した載置予定位置からずれた状態で載置されているが、この状態のままでパレット７０は基板載置機６２から実装処理システム６３に移送される。

次に、図９及び図１１を参照して、印刷機６６の検出工程について説明する。印刷機６６の検出工程では、実装処理システム６３の印刷機６６に備わっている検出機６８ａが、準備されたパレット７０をカメラ等により撮像し、撮像により得られた画像について画像認識処理を行うことによって認識マーク７３ａ及び７３ｂを検出する。印刷機６６は、検出機６８ａより得られた認識マーク７３ａ及び７３ｂの検出結果に基づいてＣＡＤデータ上の設計位置とのズレを計算して、図１１にて一点鎖線で示したズレ補正後の位置を基準に、半田の印刷位置を決定する。続く印刷工程（実装処理工程）では、決定した半田の印刷位置に基づいて、印刷機６６が第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々の上方からクリーム半田を印刷する。

次に、図９、図１１及び図１２を参照して、装着機６７の検出工程について説明する。装着機６７の検出工程では、装着機６７に備わっている検出機６８ｂが、印刷機６６の検出機６８ａと同様に、準備されたパレット７０をカメラ等により撮像し、撮像により得られた画像について画像認識処理を行うことによって認識マーク７３ａ及び７３ｂを検出し、装着機６７が検出結果に基づいてフレキシブル基板の装着位置９１ａ〜９１ｆを決定する。

続いて、フレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの装着工程（実装処理工程）について説明する。装着工程では、装着機６７が装着位置９１ａ〜９１ｆの各々に、フレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの各々の装着を行う。フレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの各々が装着された第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃの各々を載置したパレット７０は、実装処理システム６３からリフロー炉６４に移送される。

最後に、リフロー工程について説明する。リフロー炉６４では、フレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの各々が装着された第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々を載置したパレット７０が加熱され半田により、第１基板８１ａと第２基板８２ａとがフレキシブル基板９２ａ及び９２ｂを介して、第１基板８１ｂと第２基板８２ｂとがフレキシブル基板９２ｃ及び９２ｄを介して、第１基板８１ｃと第２基板８２ｃとがフレキシブル基板９２ｅ及び９２ｆを介して、それぞれ接合が行われる。ただし、図１２を参照して、ずれた状態で載置されている第１基板８１ｃに対しては、フレキシブル基板９１ｅ及び９１ｆの各々が適切な位置に装着されていないため、接合状態が不良となっている。

特開２００４‐３０３８９３号公報

上述のような従来の電子部品実装システム６１は、第１基板８１ａ、８１ｂ及び８１ｃと、第２基板８２ａ、８２ｂ及び８２ｃとの各々が載置予定位置からずれてフレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの各々との接合状態が不良となる位置に載置されていても構わず、装着位置９１ａ〜９１ｆの各々に基づいてクリーム半田の印刷及びフレキシブル基板９２ａ〜９２ｆの各々の装着が行われるため、実装状態検査工程にて不良品が散見され、又、廃棄せざるを得ない基板及び部品が発生するものであった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、基板及び部品の廃棄を低減できる電子部品実装システム及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される少なくとも一組の基板を、中継基板を介して接合するための電子部品実装システムであって、中継基板の装着を処理する実装処理システムを備え、実装処理システムは、一組の基板の位置関係を測定する光学測定手段を備え、実装処理システムは、位置関係の測定結果に基づいて、一組の基板の位置関係が仕様を満たさない場合は、中継基板の装着を中止するものである。

このように構成すると、不良品となる実装を止められる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、パレットには、一組の基板が複数組固定され、光学測定手段は更に、一組の基板の位置関係を組毎に測定し、実装処理システムは、組毎の位置関係の測定結果に基づいて、位置関係が仕様を満たさない一組の基板にのみ中継基板の装着を中止するものである。

このように構成すると、不良品となる組み合わせへの実装のみを中止する。

請求項３記載の発明は、パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される一組の基板を複数組有し、一組の基板の各々を、中継基板を介して接合するための電子部品実装システムであって、中継基板の装着を処理する実装処理システムを備え、実装処理システムは、一組の基板の位置関係を組毎に測定する光学測定手段を備え、実装処理システムは、位置関係の測定結果に基づいて、一組の基板の各々の位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、装着位置にて中継基板の装着を実施するものである。

このように構成すると、各々の基板のズレを吸収した位置に装着できる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、実装処理システムの前方に配備され、キャビティの各々に一組の基板の各々を載置する基板載置機を更に備え、基板載置機は、位置関係に基づいて後続する基板の載置位置を調整するものである。

このように構成すると、基板の位置関係が基板載置機に反映される。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、光学測定手段は更に、一組の基板の各々に形成されるランドの位置関係を測定し、基板載置機は、位置関係の測定結果及びランドの位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整するものである。

このように構成すると、ランドの位置関係も基板載置機に反映される。

請求項６記載の発明は、パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される少なくとも一組の基板を、中継基板を介して接合するための電子部品実装方法であって、一組の基板の位置関係を測定する測定工程と、位置関係の測定結果に基づいて、一組の基板の位置関係が仕様を満たさない場合は、中継基板の装着を中止する実装処理工程とを含むものである。

このように構成すると、不良品となる実装を止められる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の構成において、パレットには、一組の基板が複数組固定され、測定工程では更に、一組の基板の位置関係を組毎に測定し、実装処理工程では更に、組毎の位置関係の測定結果に基づいて、位置関係が仕様を満たさない一組の基板にのみ中継基板の装着を中止するものである。

このように構成すると、不良品となる組み合わせへの実装のみを中止する。

請求項８記載の発明は、パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される一組の基板を複数組有し、一組の基板の各々を、中継基板を介して接合するための電子部品実装方法であって、一組の基板の位置関係を組毎に測定する測定工程と、位置関係の測定結果に基づいて、一組の基板の各々の位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、装着位置にて中継基板の装着を実施する実装処理工程とを含むものである。

このように構成すると、各々の基板のズレを吸収した位置に装着できる。

請求項９記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の発明の構成において、実装処理工程前に、キャビティの各々に一組の基板の各々を載置し、位置関係に基づいて後続する基板の載置位置を調整する基板載置工程を更に含むものである。

このように構成すると、基板の位置関係が基板載置工程に反映される。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明の構成において、測定工程では更に、一組の基板の各々に形成されるランドの位置関係を測定し、基板載置工程では、位置関係の測定結果及びランドの位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整するものである。

このように構成すると、ランドの位置関係も基板載置工程に反映される。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、不良品となる実装を止められるので、基板及び部品の廃棄を低減できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、不良品となる組み合わせへの実装のみを中止するので、効率的な実装となる。

請求項３記載の発明は、各々の基板のズレを吸収した位置に装着できるので、全ての基板に実装ができ無駄がない。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、基板の位置関係が基板載置機に反映されるので、基板の載置状態が適切なものとなる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の効果に加えて、ランドの位置関係も基板載置機に反映されるので、基板の外形のばらつきに関わらず基板の載置状態が適切なものとなる。

請求項６記載の発明は、不良品となる実装を止められるので、基板及び部品の廃棄を低減できる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明の効果に加えて、不良品となる組み合わせへの実装のみを中止するので、効率的な実装となる。

請求項８記載の発明は、各々の基板のズレを吸収した位置に装着できるので、全ての基板に実装ができ無駄がない。

請求項９記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、基板の位置関係が基板載置工程に反映されるので、基板の載置状態が適切なものとなる。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明の効果に加えて、ランドの位置関係も基板載置工程に反映されるので、基板の外形のばらつきに関わらず基板の載置状態が適切なものとなる。

この発明の第１の実施の形態による実装工程を実現する電子部品実装システムの概略構成を示すブロック図である。 図１で示した実装処理システムのフローチャートである。 図１で示した電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図である。 図１で示した電子部品実装システムにおける測定工程を示す模式図である。 図１で示した電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図である。 この発明の第２の実施の形態による実装工程を実現する電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図であって、第１の実施の形態の図３に対応する図である。 図６で示した電子部品実装システムにおける検出工程を示す模式図であって、第１の実施の形態の図４に対応する図である。 図６で示した電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図であって、第１の実施の形態の図５に対応する図である。 従来の実装工程を実現する電子部品実装システムの概略構成を示すブロック図である。 図９に示した従来の電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図である。 図９に示した従来の電子部品実装システムにおける検出工程を示す模式図である。 図９で示した従来の電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図である。

図１は、この発明の第１の実施の形態による実装工程を実現する電子部品実装システムの概略構成を示すブロック図であり、図２は、図１で示した実装処理システムのフローチャートであり、図３は、図１で示した電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図であり、図４は、図１で示した電子部品実装システムにおける測定工程を示す模式図であり、図５は、図１で示した電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図である。

まず、図１及び図３を参照して、電子部品実装システム１は、パレット１０に形成されたキャビティ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの各々に、キャビティ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの各々の底面に備えられた図示しない粘着シートを介して固定される第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々よりなる一組の基板２３ａ，２３ｂ及び２３ｃの各々を、中継基板であるフレキシブル基板を介して接合するためのものであり、基板載置機２、実装処理システム３及びリフロー炉４を備える。

基板載置機２は、パレット１０に第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々を載置する。

実装処理システム３はフレキシブル基板の装着を処理するものであって、パレット１０に形成された認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出し一組の基板２３ａ，２３ｂ及び２３ｃの位置関係を測定する光学測定手段としての光学測定機５と、光学測定機５を経由したパレット１０に載置されている第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々に対しクリーム半田を印刷する印刷機６と、印刷機６を経由した第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々にフレキシブル基板を装着する装着機７と、光学測定機５、印刷機６、装着機７及び基板載置機２の各々とネットワーク接続され、各機を統合的に制御する制御装置９とを備える。印刷機６と装着機７とには、パレット１０に形成された認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出する検出機８ａ及び８ｂが備わっている。

このように構成すると、既存の実装処理システム６３をほぼ変更することなく、光学測定機５を加えた実装処理システム３に変えることができる。

リフロー炉４は、実装処理システム３によってフレキシブル基板が装着された基板を加熱し半田接合を行う。

電子部品実装システム１が備える基板載置機２、実装処理システム３、リフロー炉４によって、それぞれ、基板載置工程、測定工程、実装処理工程（印刷工程及び装着工程）及びリフロー工程が実現される。尚、以下では、フレキシブル基板の接合が開始される前に、基板載置機２及び実装処理システム３の間で、予め設計上の位置を表すＣＡＤデータ及び基板の位置関係の仕様データが共有されているものとする。

次に、基板載置工程について説明する。基板載置工程では、基板載置機２により、パレット１０に形成されたキャビティ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ及び１２ｃの各々に第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々が載置されて固定される。尚、図３における第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃの各々と第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの各々とは、対向して載置されているもの同士が組を成して一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃの各々を構成しており、後の工程においてフレキシブル基板を介して接合される。図３においては計３組の一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃの各々がパレット１０に固定されている。

ここで、第１基板２１ｃが、図３にて一点鎖線で示した載置予定位置からずれた状態で載置されているが、この状態のままで基板載置工程は終了し、パレット１０は基板載置機２から実装処理システム３に移送される。

次に、図１から図４を参照して、実装処理システム３による測定工程について説明する。測定工程では光学測定機５がまず、到着したパレット１０をカメラ等により撮像し、撮像により得られた画像について画像認識処理を行うことによって図３に示す認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出する。この画像認識処理は特に限定なく既存の技術を用いることができる。次に、光学測定機５は、認識マーク１３ａ及び１３ｂの各々に基づきＸ軸及びＹ軸を決定すると共に、認識マーク１３ａ及び１３ｂの各々から第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々の載置位置を計算し、一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃにおいて第１基板２１ａと第２基板２２ａとの、第１基板２１ｂと第２基板２２ｂとの、及び第１基板２１ｃと第２基板２２ｃとの、組を成す基板同士の位置関係を組毎に測定する（基板位置関係測定）。光学測定機５は、このようにして得られた各組の位置関係の測定結果を制御装置９に送信する。制御装置９は、送信されてきた測定結果に基づいて、フレキシブル基板の装着の可否を決定し、装着可否情報を生成する。具体的には、位置関係が仕様を満たす一組の基板２３ａ及び２３ｂの各々には装着を決定し、位置関係が仕様を満たさない一組の基板２３ｃには装着中止を決定する。即ち、図４にて一点鎖線で示したズレ補正後の位置に、フレキシブル基板の装着位置３１ａ〜３１ｄを決定する。装着可否情報は制御装置９から装着機７へと送信される。このように構成したこと及び測定結果を制御装置９へ送信するように構成したことによる他の効果は後述する。

測定工程が終了したパレット１０は光学測定機５から印刷機６に移送される。

次に、実装処理工程の一つである印刷工程について説明する。印刷工程では印刷機６に備わっている検出機８ａがまず、到着したパレット１０をカメラ等により撮像し、撮像により得られた画像について画像認識処理を行うことによって図３に示す認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出する。この画像認識処理も特に限定なく既存の技術を用いることができる。印刷機６は、検出機８ａより得られた認識マーク１３ａ及び１３ｂの検出結果に基づいて、パレット１０上のＸ軸及びＹ軸と原点とを決定する。Ｘ軸及びＹ軸は、ＣＡＤデータ情報から決まる図３のＡ及びＢの比率に基づいて決定される。原点は認識マーク１３ａ又は１３ｂとしてもよいし、Ｘ軸及びＹ軸に基づいた任意の場所を原点としてもよい。半田の印刷位置は、ＣＡＤデータ上（印刷用ステンシル）のＸ軸、Ｙ軸及び原点と、パレット１０のＸ軸、Ｙ軸及び原点とが重なり合うようにパレット１０の位置、高さ及び軸を調整して決定する。続いて、決定した半田の印刷位置に基づいて、印刷機６が第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々の上方からクリーム半田を印刷する。尚、載置予定位置からずれた状態の第１基板２１ｃには、不適切な位置にクリーム半田が印刷されることとなる。

印刷工程が終了したパレット１０は印刷機６から装着機７に移送される。

次に、図１から図５を参照して、実装処理工程のもう一つである装着工程について説明する。装着工程では装着機７に備わっている検出機８ｂが、印刷機６の検出機８ａと同様に、準備されたパレット１０をカメラ等により撮像し、撮像により得られた画像について画像認識処理を行うことによって認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出する。続いて、認識マーク１３ａ及び１３ｂの検出結果及び制御装置９より送信された装着可否情報に基づいて、装着機７が装着位置３１ａ〜３１ｄの各々に、フレキシブル基板３２ａ〜３２ｄの各々の装着を行う。即ち、測定工程において位置関係が仕様を満たさないとされた一組の基板２３ｃに対してのみフレキシブル基板の装着が中止され、位置関係が仕様を満たす他の一組の基板２３ａ及び２３ｂの各々にはフレキシブル基板３２ａ〜３２ｄの各々が装着される。装着工程を終了して、フレキシブル基板３２ａ〜３２ｄの各々が装着された第１基板２１ａ及び２１ｂと第２基板２２ａ及び２２ｂの各々と、フレキシブル基板が装着されなかった第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃとを載置したパレット１０は、実装処理システム３からリフロー炉４に移送される。

次に、図５を参照してリフロー工程について説明する。リフロー炉４では、フレキシブル基板３２ａ〜３２ｄの各々が装着された第１基板２１ａ及び２１ｂと第２基板２２ａ及び２２ｂとの各々とフレキシブル基板が装着されていない第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃとを載置したパレット１０が加熱され半田により、第１基板２１ａと第２基板２２ａとがフレキシブル基板３２ａ及び３２ｂを介して、第１基板２１ｂと第２基板２２ｂとがフレキシブル基板３２ｃ及び３２ｄを介して、それぞれ接合される。尚、仕様を満たさない一組の基板２３ｃへのフレキシブル基板の実装は中止されているが、第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃに印刷された半田はこのリフロー工程にて溶けてランド上で固まり、第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃから取れなくなってしまう。そのため、第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃは再利用できなくなるので、リフロー工程後の実装状態検査工程にて回収され、廃棄される。一方で、第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃに装着予定であったフレキシブル基板はそのまま残るため、再利用が可能となっている。

このように構成すると、不良品となる仕様を満たさない組み合わせの一組の基板２３ｃへの実装のみを中止するため、効率的な実装となり歩留まりが向上する。又、不良品となる仕様を満たさない一組の基板２３ｃへの実装を止められるため、第１基板２１ｃ及び第２基板２２ｃに装着予定であったフレキシブル基板を含む基板や部品の廃棄を低減できる。更に、パレット１０において実装中止が複数回発生した場合にこれを取り出して不具合の原因追究ができるため、製品の品質向上が望めると共に、基板や部品の品質、メンテナンスの管理及び部品メーカー等へのフィードバックの質が向上する。更に、光学測定機５で得た測定結果が、後に経由する印刷機６及び装着機７に反映されるため、印刷機６及び装着機７にて基板の位置関係の測定を繰り返す必要がない。

最後に、図１及び図３を参照して、再度基板載置工程について説明する。基板載置機２は、上述の光学測定機８ａ及び８ｂにより得られた一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃの各々の位置関係の測定結果を、制御装置９を介して受信し、各組の位置関係に基づいて測定結果の受信以後に載置する基板の載置位置を調節する。具体的には図３を参照して、第１基板２１ｃが一点鎖線で示した載置予定位置からずれた状態で載置されている旨の測定結果を受信した基板載置機２は、以後、ズレを打ち消すオフセットを先の第１基板２１ｃの載置位置に加えることにより、キャビティに載置する第１基板の載置位置を先の第１基板２１ｃの載置位置から補正した位置に調節する。

このように構成すると、先に載置した第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々の位置関係が基板載置機２に反映されるため、後に載置する第１基板及び第２基板の載置状態が適切なものとなる。

図６は、この発明の第２の実施の形態による実装工程を実現する電子部品実装システムにおける基板載置状態を示す模式図であって、第１の実施の形態の図３に対応する図であり、図７は、図６で示した電子部品実装システムにおける検出工程を示す模式図であって、第１の実施の形態の図４に対応する図であり、図８は、図６で示した電子部品実装システムにおけるフレキシブル基板の実装処理工程を示す模式図であって、第１の実施の形態の図５に対応する図である。

まず、図１及び図６を参照して、基板載置工程について説明する。基板載置工程では、基板載置機２によりパレット１０に載置される第２基板２２ａ、第１基板２１ｂ及び第１基板２１ｃの各々の載置位置が、図の一点鎖線で示した載置予定位の各々からずれた状態で載置されている。尚、他の構成要素は第１の実施の形態による電子部品実装システム１及びパレット１０と同一であるため、ここでの説明は繰り返さない。

次に、図１、図６及び図７を参照して、測定工程について説明する。測定工程では第１の実施の形態による光学測定機５と同様の処理にて、一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃにおいて第１基板２１ａと第２基板２２ａとの、第１基板２１ｂと第２基板２２ｂとの、及び第１基板２１ｃと第２基板２２ｃとの組を成す基板同士の位置関係が組毎に測定され、各組の位置関係の測定結果が制御装置９に送信される。制御装置９は、得られた各組の位置関係の測定結果に基づいてＣＡＤデータ上の設計位置とのズレを計算して、一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃの各々の位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、フレキシブル基板の装着を決定し、装着位置情報を生成する。具体的には、図７にて一点鎖線で示したズレ補正後の位置に、フレキシブル基板の装着位置４１ａ〜４１ｆを決定する。装着位置情報は制御装置９から装着機７へと送信される。このように構成したことによる効果は後述する。

測定工程が終了したパレット１０は光学測定機５から印刷機６に移送される。

次に、図１、図６及び図７を参照して、印刷機６の印刷工程について説明する。印刷機６の印刷工程では、第１の実施の形態による検出機８ａと同様の処理にて、図７にて一点鎖線で示した位置を基準に、半田の印刷位置を決定する。続いて、決定した半田の印刷位置に基づいて、印刷機６が第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々の上方からクリーム半田を印刷する。

次に、図１、図７及び図８を参照して、装着機７の装着工程について説明する。装着機７の装着工程でも、第１の実施の形態による検出機８ｂと同様の処理にて、認識マーク１３ａ及び１３ｂを検出する。続いて、認識マーク１３ａ及び１３ｂの検出結果及び制御装置９より送信された装着位置情報に基づいて、装着機７が装着位置４１ａ〜４１ｆの各々に、フレキシブル基板４２ａ〜４２ｆの各々の装着を行う。フレキシブル基板４２ａ〜４２ｆの各々が装着された第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々を載置したパレット１０は、実装処理システム３からリフロー炉４に移送される。尚、リフロー工程及び基板載置工程における基板の載置位置の調整は第１の実施の形態によるものと同一であるため、ここでの説明は繰り返さない。最後に、リフロー工程後の実装状態検査工程にて、一組の基板２３ａ、２３ｂ及び２３ｃの各々の全てが不具合なく接合されていることを確認する。

このように構成すると、第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃとの各々のズレを吸収した位置にフレキシブル基板４２ａ〜４２ｆの各々を装着できるので、第１基板２１ａ、２１ｂ及び２１ｃと、第２基板２２ａ、２２ｂ及び２２ｃの全てに実装ができ無駄がない。

尚、上記の各実施の形態では、光学測定機は、一組の基板同士の位置関係を組毎に測定するものであったが、更に一組の基板の各々に形成され、フレキシブル基板と接合するランドの位置関係を測定するものであってもよい。この場合、基板載置機は、位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整するものであったが、位置関係の測定結果及びランドの位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整するものであってもよい。このように構成すると、ランドの位置関係も基板載置機に反映されるので、基板の外形のばらつきに関わらず基板の載置状態が適切なものとなる。

又、上記の各実施の形態では、電子部品実装システム及び電子部品実装方法は基板載置機を備えるものであったが、無くてもよく、人の手により基板をパレットに載置及び固定して基板載置工程を実現してもよい。

更に、上記の各実施の形態では、制御装置を備えるものであったが、制御装置に代わる制御機能を、印刷機又は装着機等、実装処理システム内の他の機器が備えるものであってもよい。

更に、上記の各実施の形態では、制御装置は基板載置機に測定結果を送信するものであったが、送信しなくてもよい。

更に、上記の第１の実施の形態では、測定工程の後、直ちに印刷工程に移り、ズレの有無に関わらず全ての基板に半田が印刷されていたが、測定工程と印刷工程との間に粘着テープを貼る工程を加えてもよい。粘着テープを貼る工程では、ズレ量が大きい箇所のみ印刷前に基板に粘着テープを貼る。すると、ズレ量が大きい箇所については印刷工程にて粘着テープの上に半田が印刷されるので、印刷工程終了後に粘着テープを剥がすことにより基板の再利用が可能となる。

更に、上記の第１の実施の形態では、測定工程の後、直ちに印刷工程に移り、ズレの有無に関わらず全ての基板に半田が印刷されていたが、測定工程と印刷工程との間にズレ量の手直し工程を加えてもよい。ズレ量の手直し工程では、ズレ量が大きい基板を人の手により置き直し、置き直し後のパレットを測定工程に戻す。すると、ズレ発生によって製造が小停止するが、基板及び部品の廃棄が低減できる。

更に、上記の各実施の形態では、制御装置は装着機及び基板載置機に測定結果等の情報を送信するものであったが、更に印刷機に何らかの情報を送信するものであってもよい。

更に、上記の第２の実施の形態では、実装処理システムは一組の基板の各々の位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、算出した装着位置にてフレキシブル基板の装着を実施するものであったが、装着位置が算出できなかった場合には全ての一組の基板への装着を実施しなくてもよく、又、第１の実施の形態による実装処理システムと同様に、仕様を満たす一組の基板にのみ装着を実施するものであってもよい。

更に、上記の各実施の形態では、実装処理システムは印刷機と装着機を備えるものであったが、基板同士の位置関係を測定する光学測定機を備え、位置関係の測定結果に基づいて装着を中止又は実施するものであれば機械の構成が異なってもよく、又、一つの機械にて印刷及び装着を行うものであってもよい。

更に、上記の第１の実施の形態では、パレットには一組の基板が複数組固定されていたが、少なくとも一組の基板が固定されていればよい。

更に、上記の各実施の形態では、光学測定機は平面方向であるＸ軸及びＹ軸を基準とした基板同士の位置関係を測定するものであったが、更に高さ方向（浮き量）における位置関係を測定するものであってもよい。このように構成すると、より高い精度で不良品となる実装を止められるので、基板及び部品の廃棄を更に低減できる。

更に、上記の各実施の形態では、電子部品実装システムはリフロー炉を備えるものであったが、無くてもよい。

更に、上記の各実施の形態では、キャビティの底面に備えられた粘着シートを介して第１基板又は第２基板が固定されていたが、キャビティの側面に板バネを備え、板バネの弾性力により第１基板又は第２基板を対向するキャビティの側面に押し付けるようにして、第１基板又は第２基板を固定してもよい。

１…電子部品実装システム
２…基板載置機
３…実装処理システム
５…光学測定機
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…第１基板
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…第２基板
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ…一組の基板
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ…装着位置
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ…フレキシブル基板
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ…装着位置
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ…フレキシブル基板
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (10)

1. パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される少なくとも一組の基板を、中継基板を介して接合するための電子部品実装システムであって、
   前記中継基板の装着を処理する実装処理システムを備え、
   前記実装処理システムは、前記一組の基板の位置関係を測定する光学測定手段を備え、
   前記実装処理システムは、前記位置関係の測定結果に基づいて、前記一組の基板の前記位置関係が仕様を満たさない場合は、前記中継基板の装着を中止する、電子部品実装システム。
2. 前記パレットには、前記一組の基板が複数組固定され、
   前記光学測定手段は更に、前記一組の基板の位置関係を前記組毎に測定し、
   前記実装処理システムは、前記組毎の位置関係の測定結果に基づいて、前記位置関係が仕様を満たさない前記一組の基板にのみ前記中継基板の装着を中止する、請求項１記載の電子部品実装システム。
3. パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される一組の基板を複数組有し、前記一組の基板の各々を、中継基板を介して接合するための電子部品実装システムであって、
   前記中継基板の装着を処理する実装処理システムを備え、
   前記実装処理システムは、前記一組の基板の位置関係を前記組毎に測定する光学測定手段を備え、
   前記実装処理システムは、前記位置関係の測定結果に基づいて、前記一組の基板の各々の前記位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、前記装着位置にて前記中継基板の装着を実施する、電子部品実装システム。
4. 前記実装処理システムの前方に配備され、前記キャビティの各々に前記一組の基板の各々を載置する基板載置機を更に備え、
   前記基板載置機は、前記位置関係に基づいて後続する基板の載置位置を調整する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子部品実装システム。
5. 前記光学測定手段は更に、前記一組の基板の各々に形成されるランドの位置関係を測定し、
   前記基板載置機は、前記位置関係の測定結果及び前記ランドの位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整する、請求項４記載の電子部品実装システム。
6. パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される少なくとも一組の基板を、中継基板を介して接合するための電子部品実装方法であって、
   前記一組の基板の位置関係を測定する測定工程と、
   前記位置関係の測定結果に基づいて、前記一組の基板の前記位置関係が仕様を満たさない場合は、前記中継基板の装着を中止する実装処理工程とを含む、電子部品実装方法。
7. 前記パレットには、前記一組の基板が複数組固定され、
   前記測定工程では更に、前記一組の基板の位置関係を前記組毎に測定し、
   前記実装処理工程では更に、前記組毎の位置関係の測定結果に基づいて、前記位置関係が仕様を満たさない前記一組の基板にのみ前記中継基板の装着を中止する、請求項６記載の電子部品実装方法。
8. パレットに形成されたキャビティにそれぞれ固定される一組の基板を複数組有し、前記一組の基板の各々を、中継基板を介して接合するための電子部品実装方法であって、
   前記一組の基板の位置関係を前記組毎に測定する測定工程と、
   前記位置関係の測定結果に基づいて、前記一組の基板の各々の前記位置関係の全てが仕様を満たせる装着位置が算出できる場合には、前記装着位置にて前記中継基板の装着を実施する実装処理工程とを含む、電子部品実装方法。
9. 前記実装処理工程前に、前記キャビティの各々に前記一組の基板の各々を載置し、前記位置関係に基づいて後続する基板の載置位置を調整する基板載置工程を更に含む、請求項６から請求項８のいずれかに記載の電子部品実装方法。
10. 前記測定工程では更に、前記一組の基板の各々に形成されるランドの位置関係を測定し、
    前記基板載置工程では、前記位置関係の測定結果及び前記ランドの位置関係の測定結果に基づいて後続する基板の載置位置を調整する、請求項９記載の電子部品実装方法。
    

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