JP7343719B2 - Ncデータ生成方法、ncデータ生成装置及び部品実装システム - Google Patents
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Description
本発明は、基板上に複数のLED(Light Emitting Diode)チップが格子状に実装されたLED実装基板を生産する部品実装装置に適したNCデータを生成する方法、当該NCデータを生成するNCデータ生成装置、及び部品実装システムに関する。
基板上に複数のLEDチップが格子状に高密度で実装されたLED実装基板が各種照明装置で使用されている。LED実装基板は、部品実装装置による効率的な生産が可能である。部品実装装置では、LEDチップはテープフィーダによって供給される。このLEDチップを実装ヘッドが吸着して基板上に搬送し、実装する。
LEDチップは、同一種類であっても個々の輝度にばらつきがあり、同じ輝度のLEDチップが基板の特定エリアに集中的に実装されると、輝度むらの原因となり、照明装置の発光品質が低下する。従って、この点に注意が求められる。
例えば特許文献1には、この課題に鑑みたLEDチップの実装方法が開示されている。具体的には、特許文献1には、同一のテープフィーダ(同一リール)から供給されるLEDチップを、縦方向、横方向、斜め方向の何れにも隣接しないように実装することが開示されている。
この方法は、リールに巻回される部品供給テープ(以下、適宜テープと略す)には、通常、同一製造ロットのLEDチップが収容されている、すなわち、輝度がほぼ同じ(輝度ランクが同じ)LEDチップが収容されているというテープの製造事情に着目したものである。換言すれば、同一種類のLEDチップであっても、リール(テープ)が異なると輝度が異なる(輝度ランクが異なる)という点に着目したものである。
特許文献1の方法によれば、複数のテープフィーダによって同一種類のLEDチップを供給する場合、同じテープフィーダによって供給されるLEDチップが縦方向、横方向、斜め方向に隣接して実装されることがないため、特定エリアに同じ輝度のLEDチップが集中的に実装されることが抑制される。
特許文献1に開示される実装方法は、基板の輝度むらを抑制する上で有効である。しかし、縦方法、横方向、斜め方向に隣接するLEDチップが互いに異なるテープフィーダから供給される場合であっても、一部の複数のテープフィーダから供給されるLEDチップ同士の輝度が近いと、輝度の近いLEDチップが特定のエリアに集中的に実装された場合に、依然として輝度むらが生じるおそれがある。従って、この点に改善の余地がある。
本発明は、基板に複数のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を部品実装装置により生産する際に、LED実装基板に輝度むらが生じることをより高度に抑制すための技術を提供することを目的とする。
そして、本発明に係るNCデータ生成方法は、同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータの生成方法であって、基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定工程と、各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定工程と、LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算工程と、各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整工程と、を含み、前記LED配置設定工程では、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、前記配置調整工程では、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更するものである。
また、本発明に係るNCデータ生成装置は、同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータを生成する装置であって、基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定部と、各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定部と、LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算部と、各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整部と、を含み、前記LED配置設定部は、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、前記配置調整部は、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更するものである。
そして、本発明に係る部品実装システムは、上記NCデータ生成装置と、複数の同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を、前記NCデータ生成装置が生成したNCデータに基づき生産する部品実装装置と、を含むものである。
[部品実装システムの全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る部品実装システム(本発明のNCデータ生成方法及びNCデータ生成装置が適用される部品実装システム)を示す全体構成図である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る部品実装システム(本発明のNCデータ生成方法及びNCデータ生成装置が適用される部品実装システム)を示す全体構成図である。
部品実装システム1は、基板P(Printed Wired Board)を搬送しながら、当該基板Pに部品(SMD)が実装(搭載)された部品実装基板(Printed Circuid Board)を製造するシステムである。部品には、LSIなどの大型のパッケージ部品や、IC、トランジスタ、コンデンサ、LED及び抵抗器などの小片状のチップ部品が含まれる。
部品実装システム1は、製造ラインに沿って並ぶ複数台の部品実装装置2と管理装置4とを含む。当例では、2台の部品実装装置2(2A、2B)が連続して設けられており、図1では、一方側の部品実装装置2Aのみ、その構成を図示している。部品実装装置は、基板Pに部品を実装する装置である。
管理装置4は、部品実装装置2の作動状況や基板Pの生産状況など、部品実装装置2の動作を統括的に管理する装置であり、例えば製造ラインからは離れた場所に設置されている。管理装置4と部品実装装置2とは、通信回線6を介して接続されており、これにより、管理装置4と部品実装装置2との間で各種情報の送受信が可能に構成されている。
管理装置4は、基板Pに関する情報や、基板Pに実装される部品に関する情報などを含むデータベース4a(図2に示す)を備えている。管理装置4は、このデータベース4aの情報に基づき、後記テープフィーダ15の配置や部品の実装順序など、部品実装装置2において部品実装作業を実行するためのNCデータを生成して配信する機能を含む。部品実装装置2は、このNCデータに基づき基板Pに対して部品の実装動作を実行する。つまり、当例では、管理装置4が本発明の「NCデータ生成装置」に相当する。
[部品実装装置2の構成]
図1を用いて部品実装装置2(2A、2B)の構成について説明する。2台の部品実装装置2A、2Bの基本的な構成は同じである。よって、個々の部品実装装置2A、2Bを区別せず、「部品実装装置2」と称してその構成について説明する。図中には、方向関係の明確化のためX-Y指標を示している。X方向は水平面と平行な製造ラインに沿った方向であり、Y方向は水平面上でX方向と直交する方向である。
図1を用いて部品実装装置2(2A、2B)の構成について説明する。2台の部品実装装置2A、2Bの基本的な構成は同じである。よって、個々の部品実装装置2A、2Bを区別せず、「部品実装装置2」と称してその構成について説明する。図中には、方向関係の明確化のためX-Y指標を示している。X方向は水平面と平行な製造ラインに沿った方向であり、Y方向は水平面上でX方向と直交する方向である。
部品実装装置2は、平面視矩形の基台10と、この基台10上で、基板Pを搬送する基板搬送機構12と、部品供給部14とを備える。
基板搬送機構12は、各々ベルトコンベアからなる一対のコンベア12aを有する。基板搬送機構12は、図1の右側(-X側)から基板Pを受け入れて作業位置(同図に示す基板Pの位置)に搬送し、実装作業終了後、基板Pを作業位置から同図の左側(+X側)に搬出する。
部品供給部14は、基板搬送機構12の両側(-Y側及び+Y側)に各々設けられている。各部品供給部14には、チップ部品を各々供給する複数のテープフィーダ15が基板搬送機構12に沿って並列に配置されている。
図1中に吹き出しで示すように、テープフィーダ15は、一定間隔でチップ部品を収納、保持したテープが巻回されたリール15aを備え、このリール15aからテープ15bを繰り出しながら、後記実装ヘッド18による部品取出し位置にチップ部品を供給する。
ヘッドユニット16は、部品供給部14(テープフィーダ15)から部品を取り出して、基板Pの定められた実装ポイントに実装するものである。ヘッドユニット16は、ヘッドユニット駆動機構20によりX方向及びY方向に移動可能に設けられている。
ヘッドユニット駆動機構20は、モータを駆動源とする所謂X-Yロボットで構成されている。すなわち、ヘッドユニット駆動機構20は、高架フレームに各々固定された一対のレール21に沿ってY方向に移動するビーム22を備え、このビーム22に沿ってヘッドユニット16をX方向に移動させるように構成されている。
ヘッドユニット16には、上下方向に延びる軸状の複数の実装ヘッド18と、これら実装ヘッド18を駆動する実装ヘッド駆動機構とが備えられている。当例では、X方向に一定間隔で並ぶ5本の実装ヘッド18がヘッドユニット16に備えられている。実装ヘッド駆動機構は、モータを駆動源として各実装ヘッド18を昇降及び回転させるように構成されている。各実装ヘッド18は、切替弁を介して負圧発生装置に連通しており、当該負圧発生装置から負圧の供給を受けることにより部品を吸着、保持可能に構成されている。
なお、5本の実装ヘッド18の間隔と、部品供給部14に配置されるテープフィーダ15の間隔とは同等に設定されている。これにより、各実装ヘッド18は、部品供給部14の5つのテープフィーダ15から同時に部品を吸着して取り出すことが可能となっている。
図2は、部品実装システム1(部品実装装置2及び検査装置4)の制御系統を示すブロック図である。部品実装装置2は、同図に示すような制御装置30を備えている。制御装置30は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び周辺回路等を備えて構成されており、その機能構成として、主制御部34、駆動制御部36、データ記憶部38及び通信制御部32等を含む。主制御部34は、実装プログラム(NCデータ含む)及びデータ記憶部38に記憶さる各種データに基づき駆動制御部36を介して基板搬送機構12、ヘッドユニット16及び実装ヘッド18等の駆動を制御することにより、部品実装装置2における一連の部品実装動作を統括的に制御する。通信制御部32は、通信回線6に接続された通信用インターフェースであり、管理装置4及び他の部品実装装置2との間で各種情報の送受信を行う。
上記主制御部34の制御により、ヘッドユニット16が作業位置に配置された基板Pと部品供給部14との間を往復しながら、実装ヘッド18により部品供給部14(テープフィーダ15)から部品を取り出して、基板Pの所定の実装ポイントに実装する動作(部品実装動作)が実行される。
[管理装置4の構成]
管理装置4は、キーボード等の入力装置と液晶ディスプレイ等の表示装置を備えた、例えばパーソナルコンピュータをベースとしており、図2に示すような制御装置40を備えている。制御装置40は、CPU、ROM、RAM及び周辺回路等を備えて構成されており、その機能構成として、NCデータ生成部44、データ記憶部46及び通信制御部42を含む。
管理装置4は、キーボード等の入力装置と液晶ディスプレイ等の表示装置を備えた、例えばパーソナルコンピュータをベースとしており、図2に示すような制御装置40を備えている。制御装置40は、CPU、ROM、RAM及び周辺回路等を備えて構成されており、その機能構成として、NCデータ生成部44、データ記憶部46及び通信制御部42を含む。
管理装置4は、既述の通り、データベース4aの情報に基づき部品実装装置2が部品実装作業を実行するためのNCデータを作成する機能を有しており、NCデータ生成部44がその機能を担っている。「NCデータ」とは、当例では、部品を基板Pに実装する順番(ステップ)、実装順のステップ毎の実装位置座標(X、Y、Z、θの各データ)、及び実装する部品の部品番号などを定めたデータである。
NCデータ生成部44は、NCデータ作成機能の一つとして、同一種類の複数のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を生産するためのNCデータを作成する機能を有している。NCデータ生成部44は、所定のデータ作成プログラムに基づき当該NCデータを作成する。なお、以下の説明において、「NCデータ」と称する際には、特に言及する場合を除き、LED実装基板を生産するためのNCデータを指すものとする。
NCデータ生成部44は、より詳しくは、LED配置設定部44a、配置調整部44b及びフィーダ配置設定部44cを含む。
LED配置設定部44aは、データベース4aの情報に基づき、基板Pに格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、当該LEDチップを供給するリール15aに関連付けて設定する。すなわち、LED配置設定部44aは、基板Pに実装されるLEDチップの配置を設定する。なお、リール15aは、既述の通り、部品(ここではLEDチップ)を収納したテープ15bが巻回された部品供給用のパーツであり、テープフィーダ15に装填されるものである。
図4は、LEDチップ実装前の基板Pの一例を模式的に示している。なお、図4は、部品実装装置2の前記作業位置に基板Pが配置された状態を想定した図である(図6~図12、図14、図17、図19、図20について同じ)。
図4の例では、基板Pには、X方向に10行(座標X1~X10)、Y方向に4列(座標Y1~Y4)の合計40個の格子状に並ぶ実装ポイントMpが設けられている。LED配置設定部44aは、このような基板Pに対し、何れの実装ポイントMpに、何れのリール15aのLEDチップを実装するかを設定する。
配置調整部44bは、LED配置設定部44aが設定したLEDチップの配置を、必要に応じて調整するものである。具体的には、配置調整部44bは、予め設定された複数の単位領域の各々について、当該単位領域のLEDチップの平均輝度が既定範囲内に収まるように、必要に応じて一乃至複数の実装ポイントMpに設定されたLEDチップを変更し、LEDチップの最終的な配置を決定する。なお、当例では、配置調整部44bが、本発明の「配置調整部」、「領域設定部」及び「輝度演算部」を兼ね備えた構成を有している。
フィーダ配置設定部44cは、配置調整部44bが決定したLEDチップの最終的な配置(本発明の「最終情報」に相当する)に基づき、部品供給部14におけるリール15aの配置、すなわち、リール15aが装填されたテープフィーダ15の具体的な配置を設定するものである。
前記データ記憶部46は、NCデータ生成部44で作成されたNCデータを含む、各種データを記憶するものである。通信制御部42は、通信回線6に接続された通信用インターフェースであり、部品実装装置2との間で各種情報の送受信を行う。例えば、LED実装基板の生産時には、部品実装装置2からの要求に応じて、データ記憶部46に記憶されているNCデータを部品実装装置2に送信する。部品実装装置2は、このNCデータに基づき部品実装動作を実行する。
[NCデータ生成方法]
管理装置4(NCデータ生成部44)によるNCデータの作成プロセスについて、図4に示した基板Pを例に具体的に説明する。
管理装置4(NCデータ生成部44)によるNCデータの作成プロセスについて、図4に示した基板Pを例に具体的に説明する。
作成プロセスの説明に先立ち、まず、テープフィーダ15とLEDチップとの関係について説明する。テープフィーダ15には、LEDチップを収納したテープ15bが巻回されたリール15aが装填される。このリール15aからテープ15bが繰り出されることで、実装ヘッド18に対してLEDチップが供給される。
同一種類の複数のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を生産する場合には、生産効率の観点から、同一種類のLEDチップが収納されたリール15aが各々装填された複数のテープフィーダ15が部品供給部14に設置される。既述の通り、リール15aに巻回されるテープ15bには、同一製造ロットのLEDチップが収容されており、これは、1つのリール15a(1本のテープ15b)には、輝度(輝度ランク)が同一のLEDチップが収容されていることを意味する。換言すると、同一種類のLEDチップであっても、リール15aが異なると、厳密には輝度(輝度ランク)が異なる(バラツキがある)と言える。つまり、同一種類のLEDチップを複数のテープフィーダ15で供給する場合には、テープフィーダ15同士の間でLEDチップの輝度(輝度ランク)にバラツキがある。
以下に説明するNCデータの作成プロセスは、以上の知見に基づくものであり、各リール15aのLEDチップの輝度(輝度ランク)は互いに相違すると仮定して、各実装ポイントMpに対するLEDチップの配置、及び部品供給部14におけるテープフィーダ15の配置を設定したNCデータを作成するものである。
図3は、NCデータの作成プロセス(NCデータ生成方法)を示すフローチャートである。
まず、LED配置設定部44aが、データベース4aの情報に基づき、基板Pの各実装ポイントMpに実装するLEDチップをリール15aに関連付けて設定する。これにより、LEDチップの初期配置を設定する(ステップS1)。
データベース4aには、例えば、図5に示すようなリール情報J1(本発明の「LEDチップの輝度に関する既知情報」に相当する)が格納されている。リール情報J1は、リール15aのID(識別情報)と、各IDのリール15aに収納されたLEDチップの特性値、製造ロット及び収納数などの詳細データとを紐づけした情報である。図5の例では、5つのリール15aの情報が示されており、同図では、リール15aのIDと、前記詳細データの一つである輝度(輝度情報)との対応関係のみを示している。リール情報J1は、リール15aに付されるバーコード等の二次元コードを納品時などにオペレータがリーダで読み取ることでデータベース4aに格納される。なお、以下の説明では、IDが「R1」~「R5」のリール15aを、リールRe1~リールRe5と称する場合がある。
LED配置設定部44aは、上記のリール情報J1を参照し、LEDチップの初期配置を決定する。具体的には、同一リール15aのLEDチップが、縦方向(行方向)、横方向(列方向)、斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、格子状に設けられた複数の実装ポイントMpの各々に対して実装するLEDチップを、リールRe1~リールRe5のLEDチップの中から選定する。
図6は、LEDチップの初期配置の一例を示す基板Pの模式図である。図6中の各実装ポイントMpの数字は、リール15aのIDの数字を示している。すなわち、座標(X1、Y1)の実装ポイントMpの数字「1」は、リールRe1のLEDチップを実装することを示しており、また、座標(X5、Y3)の実装ポイントMpの数字「4」は、リールRe4のLEDチップを実装することを示している。
LED配置設定部44aは、図6に示すように、列毎にリールRe1~Re5のLEDチップが2回ずつX1からX10に向かって昇順で繰り返し並び、かつ、列間における各リールRe1~Re5のLEDチップの位置が実装ポイント2つ分ずつ規則的に列方向にオフセットされるように、各実装ポイントMpに実装するLEDチップを設定する。これにより、同一リール15aのLEDチップが、縦方向、横方向、斜め方向の何れの方向にも隣接しない、LEDチップの初期配置が設定される。
次に、配置調整部44bが、LEDチップの前記初期配置に対し、各々複数の実装ポイントMpを含む複数の単位領域Arを設定し、前記リール情報J1に基づき、各単位領域Arに属するLEDチップの平均輝度を演算する(ステップS3)。この場合、配置調整部44bは、基板Pの大きさや実装ポイントMpの数等に応じた既定の単位領域Arを設定する。
図7は、LEDチップの初期配置と単位領域Arとの関係の一例を示す基板Pの模式図である。当例では、図7に示すように、配置調整部44bは、隣接する8つの実装ポイントMpを各々含む合計5つの単位領域Ar1~Ar5を設定し、リール情報J1に基づき、単位領域Ar1~Ar5に各々属するLEDチップの平均輝度LAを演算する。例えば、座標(X1~X4、Y1~Y2)の8つの実装ポイントMpを含む単位領域Ar1の平均輝度LAは、LA=(2×L1+L2+2×L3+2×L4+L5)/8となる。また、座標(X5~X8、Y1~Y2)の8つの実装ポイントMpを含む単位領域Ar2の平均輝度LAは、LA=(L1+2×L2+2×L3+L4+2×L5)/8となる。配置調整部44bは、同様にして他の単位領域Ar3~Ar5の平均輝度LAを演算する。
次に、配置調整部44bは、各単位領域Ar1~Ar5のうち、前記平均輝度LAが既定の範囲内でない領域(既定範囲外領域という)が存在するか否かを判定する(ステップS5)。ここで、Yesの場合、配置調整部44bは、既定範囲外領域に設定された8つのLEDチップのうちの少なくとも一つを、当該既定範囲外領域の前記平均輝度LAが既定範囲内に収まるように(適宜「第1変更要件」と称する)変更する(ステップS7)。
この場合、配置調整部44bは、変更後のLEDチップと、当該LEDチップに対して縦方向、横方向、斜め方向に各々隣接するLEDチップとが、互いに異なるリール15aのLEDチップとなるように(適宜「第2変更要件」と称する)、既定範囲外領域のLEDチップの少なくとも一つを変更する。
図7において、単位領域Ar1が既定範囲外領域であると仮定した場合には、配置調整部44bは、座標(X1、Y1)に設定されたLEDチップ(リールRe1のLEDチップ)を、例えば図8に示すように、リールRe5のLEDチップに変更する。この場合、変更後のLEDチップ(リールRe5のLEDチップ)と、当該LEDチップに対して縦方向、横方向、斜め方向に各々隣接するLEDチップとは、互いに異なるリール15aのLEDチップである。従って、上記第2変更要件は充足される。
ここで、第1、第2変更要件の双方を充足することが不可能な場合には、配置調整部44bは、第1変更要件のみが充足されるように、既定範囲外領域に設定されたLEDチップの少なくとも一つを変更する。具体的には、図7において単位領域Ar1が既定範囲外領域であり、かつ、座標(X3、Y1)に設定されたLEDチップ(リールRe3のLEDチップ)を、例えば図9に示すように、リールRe2のLEDチップに変更することによってのみ上記第1変更要件が充足される場合には、配置調整部44bは、単位領域Ar1に設定されたLEDチップをそのように変更する。この場合には、変更後のLEDチップ(リールRe2のLEDチップ)と、当該LEDチップに対して左横方向に隣接するLEDチップとが、同一のリール15aのLEDチップとなる。
なお、リール情報J1にリールRe1~Re5以外のリールRe(例えばリールReX)の情報が含まれている場合には、LED配置設定部44aは、既定範囲外領域に設定されたLEDチップの少なくとも一つを、当該リールReXのLEDチップに変更するようにしてもよい。すなわち、図7において単位領域Ar1が既定範囲外領域である場合には、例えば座標(X4、Y2)に設定されたLEDチップ(リールRe1のLEDチップ)を、図10に示すようにリールReXのLEDチップに変更するようにしてもよい。この場合には、前記第1、第2変更要件は充足される。
配置調整部44bは、ステップS3でLED配置設定部44aが設定したLEDチップの初期配置について、全ての単位領域Ar1~Ar5の平均輝度LAが既定範囲内にあると判定した場合(ステップS5でNo)には、当該初期配置を、基板Pの各実装ポイントMpに実装されるLEDチップの最終配置として決定する(ステップS9)。一方、ステップS7において、既定範囲外領域に設定されたLEDチップの何れかを変更した場合には、配置調整部44bは、変更後のLEDチップの配置を、基板Pの各実装ポイントMpに実装されるLEDチップの最終配置として決定する(ステップS9)。
次に、LEDチップの最終配置に基づき、フィーダ配置設定部44cがテープフィーダ15の配置を、リール15aに関連付けて設定する(ステップS11)。すなわち、各リールRe1~Re5をテープフィーダ15に装填して部品供給部14に配置する場合の当該部品供給部14におけるリールRe1~Re5の配置を設定する。
既述の通り、部品供給部14に配置されるテープフィーダ15同士の間隔と、ヘッドユニット16における実装ヘッド18同士の間隔とは同等である。よって、フィーダ配置設定部44cは、各リールRe1~Re5のLEDチップを同時吸着できるように、具体的には、リールRe1~Re5がX方向に連続して並ぶようにそれらの配置を設定する(適宜「第1配置要件」と称す)。
また、フィーダ配置設定部44cは、前記最終配置における列毎(座標Y1~Y4の各列)のLEDチップの配列を参照し、列方向に連続して並ぶ5つのLEDチップの組み合わせのうち、最も現れる頻度の高い組み合わせで各リールRe1~Re5の配置を設定する(適宜「第2配置要件」と称す)。具体的には以下の通りである。
図11は、LEDチップの最終配置の一例を示す基板Pの模式図である。図11に示す最終配置は、図7に示した初期配置において、座標(X3、Y1)のLEDチップ(リールRe3のLEDチップ)と、座標(X10、Y2)のLEDチップ(リールRe2のLEDチップ)とが変更されている。
図11に示すような最終配置の場合、列方向に連続して並ぶ5つのLEDチップの組合せは、「1,2,3,4,5」、「2,3,4,5,1」、「3,4,5,1,2」、「4,5,1,2,3」、「5,1,2,3,4」、「1,2,2,4,5」及び「3,4,5,1,3」の7通りである。そのうち、「5、1、2、3、4」の現れる頻度が5回で最も多く(図11中にハッチングで示す)、「1,2,2,4,5」及び「3,4,5,1,3」の頻度が各々1回で最も少ない。なお、「3,4,5,1,2」の頻度は、図12に示すように3回で、其れ以外の組合せが現れる頻度は、各々4回である。
従って、フィーダ配置設定部44cは、図13に示すように、リールRe1~Re5が「5、1、2、3、4」の順番で連続して並ぶ配置を、当該リールRe1~Re5の配置、すなわち当該リールRe1~Re5が各々装填されるテープフィーダ15の配置として決定する(図13中の丸付き数字はリール15aのIDの数字を示す)。なお、リールRe1~Re5が各々装填される一群のテープフィーダ15の部品供給部14中における配置は、例えば基板Pに実装される、LEDチップ以外の部品の数や位置等を加味し、タクトタイムが可及的に短縮される最適な位置に設定される。
以上の通りの作成プロセスに従い、NCデータ生成部44により、基板Pの各実装ポイントMpに実装するLEDチップの配置、及びリールRe1~Re5を各々装填したテープフィーダ15の配置を設定したNCデータが作成される。NCデータ生成部44により作成されたNCデータは、既述の通り、データ記憶部46に記憶され、例えば部品実装装置2からの読み出し要求に応じて、当該部品実装装置2に送信される。このNCデータに基づき、テープフィーダ15を部品供給部14に組み付ける所謂段取作業がオペレータにより実行される。そして、当該NCデータに基づく前記制御装置30による実装ヘッド18等の制御により、部品実装装置2におおいて部品(LEDチップ)の実装動作が実行される。
なお、当例では、図3のステップS1の処理が本発明の「LED配置設定工程」に相当し、ステップS3の処理が本発明の「領域設定工程」及び「輝度演算工程」に相当し、ステップS5~S9の処理が本発明の「配置調整工程」に相当し、ステップS11の処理が本発明の「フィーダ配置設定工程」に相当する。
[作用効果等]
上記の部品実装システム1によれば、複数のLEDチップが格子状に並ぶLED実装基板の生産の際には、管理装置4(NCデータ生成部44)により、基板Pの各実装ポイントMpに実装するLEDチップの配置、及びリールRe1~Re5(テープフィーダ15)の配置が設定されたNCデータが作成され、部品実装装置2の実装動作がこのNCデータに基づき制御される。
上記の部品実装システム1によれば、複数のLEDチップが格子状に並ぶLED実装基板の生産の際には、管理装置4(NCデータ生成部44)により、基板Pの各実装ポイントMpに実装するLEDチップの配置、及びリールRe1~Re5(テープフィーダ15)の配置が設定されたNCデータが作成され、部品実装装置2の実装動作がこのNCデータに基づき制御される。
この場合、同一リール15aのLEDチップが、縦方向、横方向、斜め方向の何れの方向にも隣接しないようにLEDチップの初期配置が設定された上で、さらに、各単位領域Ar1~Ar5のLEDチップの平均輝度LAが既定範囲内に収まるように、必要に応じて初期配置のうちの一部のLEDチップが変更される。これにより、基板Pに実装するLEDチップの最終的な配置が設定される。
このようなNCデータに基づき生産されるLED実装基板によれば、仮に一部の複数のリール15aのLEDチップ同士の輝度が近いような場合でも、単位領域毎のLEDチップの平均輝度LAが既定範囲内に収まるように、LEDチップの最終的な配置が設定されているため、LED実装基板に輝度むらが生じ難くなる。従って、従来のように、単に同一リールから供給されるLEDチップが縦方向、横方向、斜め方向に隣接しないように配置されるだけのLED実装基板に比べると、LED実装基板に輝度むらが生じることをより高度に抑制することが可能となる。
また、前記第1、第2設定要件を充足するように、部品供給部14における各リールRe1~Re5(テープフィーダ15)の配置が設定されているため、既述のような、輝度むらが生じ難いLED実装基板を効率良く生産することが可能となる。すなわち、上記NCデータによれば、5つの実装ヘッド18によるLEDチップの同時吸着(取出し)の回数が可及的に多くなり、また、各実装ヘッド18が吸着したLEDチップを基板Pに実装する際の基板上でのヘッドユニット16の移動量も比較的小さく抑えられる。そのため、タクトタイムの短縮化に寄与するものとなる。従って、輝度むらの生じ難いLED実装基板を効率良く生産することが可能になる。
なお、上記実施形態では、LEDチップの前記最終配置における列毎(座標Y1~Y4の各列)のLEDチップの配列を参照し、列方向に連続して並ぶ5つのLEDチップの組み合わせのうち、最も現れる頻度の高い組み合わせで各リールRe1~Re5の配置が設定されている。しかし、実装ヘッド18の間隔と基板Pにおける隣接する実装ポイントMpとの間隔を考慮して、以下のように各リールRe1~Re5の配置を設定するようにしてもよい。
例えば、図14に示すように、実装ヘッド18同士の間隔Inhと、実装ポイントMp同士の間隔InMとが異なる場合(InM<Inh)には、各実装ヘッド18が吸着したLEDチップを基板Pに実装する際の基板上でのヘッドユニット16の移動量が可及的に小さくなる組み合わせであって(適宜「第3配置要件」という)、座標Y1~Y4の4つの列において、最も現れる頻度の高い組み合わせで各リールRe1~Re5の配置を設定する(適宜「第4配置要件」と称す)。つまり、フィーダ配置設定部44cが、既述の第1配置要件と、第3、第4配置要件とを充足するように、各リールRe1~Re5の配置を設定するようにしてもよい。
具体的には、例えば図14に示すように、実装ヘッド18の間隔Inhが、実装ポイントMpの間隔InMの略2倍に近いような場合には、1列に設定されたLEDチップのうち、ひとつおきに並ぶLEDチップの組み合わせによれば、第3配置要件は充足されると言える。ここで、4つの列Y1~Y4において、ひとつおきに並ぶLEDチップの組み合わせは、「1,3,5,2,4」、「2,4,1,3,5」、「3,5,2,4,1」、「4,1,3,5,2」及び「5,2,4,1,3」の5通りである。そのうち「1,3,5,2,4」、「2,4,1,3,5」及び「3,5,2,4,1」の現れる頻度は各々2回で、残りは各々1回であり、第4配置要件を充足するのは「1,3,5,2,4」、「2,4,1,3,5」及び「3,5,2,4,1」の3通りである。
従って、リールRe1~Re5が「1,3,5,2,4」、「2,4,1,3,5」及び「3,5,2,4,1」の何れかの順番で連続して並ぶ配置を、当該リールRe1~Re5の配置、すなわち当該リールRe1~Re5が各々装填されるテープフィーダ15の配置として設定する。例えば、図15に示すように、「1,3,5,2,4」の順番で連続して並ぶ配置を、Re1~Re5の配置として設定するようにしてもよい(図中の丸付き数字はリール15aのIDの数字を示す)。
このようなNCデータによれば、5つの実装ヘッド18によるLEDチップの同時吸着(取出し)の機会を確保でき、また、各実装ヘッド18が吸着したLEDチップを基板Pに実装する際の基板上でのヘッドユニット16の移動量も比較的小さく抑えられる。そのため、この場合もタクトタイムの短縮化に寄与すると言える。
[部品実装システム1の第2実施形態]
次に、部品実装システム1の第2実施形態について説明する。第2実施形態の部品実装システム1の基本的な構成は第1実施形態と同じである。従って、以下の説明では、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態との相違点について詳細に説明する。
次に、部品実装システム1の第2実施形態について説明する。第2実施形態の部品実装システム1の基本的な構成は第1実施形態と同じである。従って、以下の説明では、第1実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態との相違点について詳細に説明する。
図16は、第2実施形態に係る部品実装システム1に含まれる部品実装装置2を模式的に示している。部品実装装置2には、第1、第2の2つのヘッドユニット16A、16Bが備えられており、ヘッドユニット駆動機構20は、これら第1、第2のヘッドユニット16A、16BをX方向及びY方向に個別に移動させることが可能に構成されている。すなわち、ヘッドユニット駆動機構20は、一対のレール21に沿ってY方向に各々移動する第1、第2のビーム22A、22Bを備え、第1ビーム22Aに沿って第1ヘッドユニット16AをX方向に移動させるとともに、第2ビーム22Bに沿って第2ヘッドユニット16BをX方向に移動させるように構成されている。第1、第2のヘッドユニット16A、16Bの各々には、X方向に一定間隔で並ぶ5本の実装ヘッド18が備えられている。
この部品実装装置2では、主制御部34の制御により、第1ヘッドユニット16Aが作業位置の基板Pと一方側(+Y側)の部品供給部14(第1部品供給部14Aと称す)との間を往復しながら、実装ヘッド18により第1部品供給部14Aから部品を取り出して、基板Pに実装する動作が実行されるとともに、第2ヘッドユニット16Bが作業位置の基板Pと他方側(-Y側)の部品供給部14(第2部品供給部14B)との間を往復しながら、実装ヘッド18により第2部品供給部14Bから部品を取り出して、基板Pに実装する動作が実行される。つまり、一つの基板Pに対して第1、第2のヘッドユニット16A,16Bが協働して部品を実装する。
管理装置4(NCデータ生成部44)によるNCデータの作成プロセスは、基本的には、図3に示した第1実施形態の作成プロセス(ステップS1~S11)と同じである。しかし、第2実施形態の作成プロセスは、以下の点が第1実施形態と相違している。
NCデータ生成部44(LED配置設定部44a)は、ステップS1で、基板Pに対して、まず、第1ヘッドユニット16Aが作業を行う第1実装領域Mr1と、第2ヘッドユニット16Bが作業を行う第2実装領域Mr2とを設定する。第1実装領域Mr1と第2実装領域Mr2とは互いに独立した領域であって、基板Pの大きさや実装ポイントMpの数に応じて定められる既定領域である。
図17は、図4に示した基板Pに第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2を設定した例を示している。図17では、基板Pの左半分(+X側)が第1実装領域Mr1とされ、右半分(-X側)が第2実装領域Mr2とされている。
そして、LED配置設定部44a及び配置調整部44bは、第1実装領域Mr1について、ステップS2~S9の処理を実行するとともに、第2実装領域Mr2についてステップS2~S9の処理を実行する。これにより、LED配置設定部44a及び配置調整部44bは、第1実装領域Mr1の各実装ポイントMpに実装するLEDチップの最終配置と、第2実装領域Mr2の各実装ポイントMpに実装するLEDチップの最終配置とを各々設定する。
この場合、LED配置設定部44aは、第1実装領域Mr1については、例えば図5に示したリール情報J1(リールRe1~Re5)に基づきLEDチップの配置を設定し、第2実装領域Mr2については、例えば図18に示すようなリール情報J2(リールRe6~Re10)に基づきLEDチップの配置を各々設定する。すなわち、図5及び図18に示すように、リール情報J1のリールRe1~Re5と、リール情報J2のリールRe6~Re10は互いに異なるリールである。
図19は、ステップS9の処理で、配置調整部44bにより設定されたLEDチップの最終配置を示す基板Pの模式図である。なお、図19は、基板Pの左半分(+X側)を第1実装領域Mr1とし、右半分(-X側)を第2実装領域Mr2とした例であるが、例えば、図20に示すように、基板Pの下半分(+Y側)を第1実装領域Mr1とし、上半分(-Y側)を第2実装領域Mr2としてもよい。
ステップS11の処理において、フィーダ配置設定部44cは、第1実装領域Mr1に実装するLEDチップが収納されたリールRe1~Re5が第1部品供給部14Aに、第2実装領域Mr2に実装するLEDチップが収納されたリールRe6~Re10が第2部品供給部14Bに配置されるように、各リールRe1~Re10の配置を設定する。そしてさらに、フィーダ配置設定部44cは、前記第1配置条件及び前記第2配置条件を充足するように、第1部品供給部14AにおけるリールRe1~Re5の配置を設定するとともに、第2部品供給部14BにおけるリールRe6~Re10の配置を設定する。
第2実施形態の部品実装システム1では、上記の通り、部品実装装置2が、別個独立に作動する第1、第2のヘッドユニット16A、16Bを備え、第1、第2のヘッドユニット16A、16Bが協働して基板PにLEDチップを実装する。
そして、管理装置4(NCデータ生成部44)により、既述の通り、第1ヘッドユニット16Aが担当する第1実装領域Mr1、及び第2ヘッドユニット16Bが担当する第2実装領域Mr2の各々について、第1実施形態と同様の作成プロセスに基づいてNCプログラムが作成される。すなわち、第1実装領域Mr1の各実装ポイントMpに実装するLEDチップの配置、及びリールRe1~Re5の配置と、第2実装領域Mr2の各実装ポイントMpに実装するLEDチップの配置、及びリールRe6~Re10の配置とを設定したNCデータが作成される。
従って、第2実施形態の部品実装システム1によれば、2つのヘッドユニット16A、16Bを備えた部品実装装置2において、輝度むらの生じ難いLED実装基板を効率良く生産することが可能となる。
なお、LEDチップ実装基板として、例えば第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2の各々に、輝度調整用の抵抗器が備えら、当該抵抗器によりLEDチップに流れる電流を制限することで第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2の輝度バランスをとるように構成されたものが考えられる。この場合には、NCデータ生成部44に抵抗値設定機能(抵抗値設定部)を設け、第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2に各々実装する抵抗器の抵抗値を、上記作成プロセスで併せて設定するようにしてもよい。つまり、NCデータは、第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2に対応した抵抗器の抵抗値を含むものであってもよい。
具体的には、抵抗値設定部は、第1実装領域Mr1に実装するLEDチップの平均輝度LBをリール情報J1に基づき演算するとともに、第2実装領域Mr2に実装されるLEDチップの平均輝度LBをリール情報J2に基づき演算する。そして、抵抗値設定部は、図21に示すような、平均輝度LBと抵抗器の抵抗値とを紐づけした既定の抵抗値情報J3に基づき、第1実装領域Mr1に実装する抵抗器の抵抗値を設定するとともに、第2実装領域Mr2に実装する抵抗器の抵抗値を設定する。抵抗値情報J3は、LEDチップの平均輝度LBと、当該平均輝度LBを所定の目標輝度にするために必要な抵抗値との関係を定めた情報である。
このようなNCデータに基づき図19又は図20に示すようなLED実装基板の生産が実行される場合には、第1実装領域Mr1と第2実装領域Mr2との輝度バランスを高度に確保することが可能となる。そのため、より輝度むらが生じ難いLED実装基板を生産することが可能となる。
なお、上記のような抵抗値設定部よる抵抗値の設定処理は、図3に示したNCデータの作成プロセスのステップS9の処理以降に実行される。当例では、このような抵抗値設定部よる抵抗値の設定処理が、本発明の「抵抗値設定工程」に相当する。
[変形例等]
第1、第2実施形態の部品実装システム1は、本発明に係る部品実装システム(本発明のNCデータ生成方法及びNCデータ生成装置が適用される部品実装システム)の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成や具体的なNCデータ生成方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成や方法を採用することも可能である。
第1、第2実施形態の部品実装システム1は、本発明に係る部品実装システム(本発明のNCデータ生成方法及びNCデータ生成装置が適用される部品実装システム)の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成や具体的なNCデータ生成方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成や方法を採用することも可能である。
(1)図6に示す例では、LED配置設定部44aは、列毎にリールRe1~Re5のLEDチップが2回ずつX1からX10に向かって昇順で繰り返し並び、かつ、列間における各リールRe1~Re5のLEDチップの位置が実装ポイント2つ分ずつ規則的に列方向にオフセットされるように、各実装ポイントMpに実装するLEDチップを設定している。しかしこれは、LEDチップの初期配置の一例である。初期配置の仕方は、同一リール15aのLEDチップが、縦方向、横方向、斜め方向の何れの方向にも隣接しないようにLEDチップを配置することができれば、実施形態以外の方法でもよい。実装ポイントMpの数や、輝度で区別されるLEDチップの品種の数に応じて適宜な方法を選定することができる。
(2)第2実施形態では、第1実装領域Mr1に実装されるLEDチップと、第2実装領域Mr2の各実装ポイントMpに実装されるLEDチップとが互いに異なるが、同一のLEDチップであってもよい。すなわち、第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2の双方に実装されるLEDチップを、リール情報J1(又はリール情報J2)に基づき設定するようにしてもよい。この場合には、第1実装領域Mr1に実装されるLEDチップと第2実装領域Mr2に実装されるLEDチップとの間でも、同一リール15aのLEDチップが、縦方向、横方向、斜め方向の何れの方向にも隣接しないようにLEDチップの配置を設定する。
(3)第2実施形態では、第1実装領域Mr1及び第2実装領域Mr2の各々に、輝度調整用の抵抗器が備えられるLEDチップ実装基板を生産する際のNCデータの作成、つまり、抵抗値設定部よる抵抗値の設定処理について言及した。このような抵抗値設定部よる抵抗値の設定処理は、第1実施形態についても適用が可能である。すなわち、例えば図7に示した基板Pにおいて、各単位領域Ar1~Ar5の各々に対応して輝度調整用の抵抗器が備えられる場合には、第2実施形態と同様に、抵抗値設定部よる抵抗値の設定処理を実行することにより、単位領域Ar1~Ar5各々に属する抵抗器の抵抗値を設定するようにしてもよい。
以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。
本発明の一局面に係るNCデータ生成方法は、同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータの生成方法であって、基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定工程と、各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定工程と、LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算工程と、各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整工程と、を含み、前記LED配置設定工程では、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、前記配置調整工程では、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更するものである。
この方法によれば、輝度むらの発生をより高度に抑えることができるLED実装基板を生産可能なNCデータを生成することが可能となる。すなわち、上記の方法では、同一のリールから供給されるLEDチップが行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないようにLEDチップの配置が設定される。その上で、単位領域毎に、LEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かが判別され、既定範囲外領域がある場合には、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように、当該既定範囲外領域に実装されるLEDチップの少なくとも一つが、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更される。これにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップが最終的に決定される。つまり、仮に一部の複数のリールのLEDチップ同士の輝度が近いような場合でも、単位領域毎のLEDチップの平均輝度が既定範囲内に収まるように、LEDチップの最終的な配置が設定されるため、LED実装基板により輝度むらが生じ難くなる。
そのため、この方法により生成されたNCデータに基づき生産されるLED実装基板によれば、単に同一リールにより供給されるLEDチップが行方向(縦方向)、列方向(横方向)及び斜め方向に隣接しないように配置されるだけのLED実装基板に比べて、輝度むらの発生がより高度に抑制される。
この場合、前記配置調整工程では、変更後のLEDチップと、当該LEDチップに対して行方向、列方向及び斜め方向に各々隣接するLEDチップとが、互いに異なるリールにより供給されるLEDチップとなるように、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを変更するのが好適である。
この方法により作成されたNCデータによれば、変更後のLEDチップとその周囲に隣接するLEDチップとの輝度が同じになり難い。そのため、LED実装基板の輝度むらの発生をより高度に抑制することが可能となる。
上記の各方法において、前記部品実装装置が、前記実装ヘッドを各々備えかつ個別に移動する第1ヘットユニット及び第2ヘッドユニットを備え、基板のうち既定の第1実装領域に対して第1ヘッドユニットにより部品を実装するとともに、前記第1実装領域と重複しない第2実装領域に対して第2ヘッドユニットにより部品を実装するものである場合には、前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々について、前記LED配置設定工程、前記領域設定工程、前記輝度演算工程及び前記配置調整工程の各処理を実行することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定するのが好適である。
この方法によれば、2つのヘッドユニットが協働して基板に部品を実装するタイプの部品実装装置のNCデータであって、輝度むらの発生をより高度に抑えることができるLED実装基板を生産可能なNCデータを生成することが可能となる。
この場合、前記第1実装領域に属する実装ポイントに実装するLEDチップと、前記第2実装領域に属する実装ポイントに実装するLEDチップとが、互いに異なるリールにより供給されるLEDチップとなるように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定するようにしてもよい。
この方法によれば、輝度むらの発生を効果的に抑制できるLED実装基板を生産可能なNCデータを生成することが可能となる。
この場合、前記LED実装基板が、前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々に輝度調整用の抵抗器が備えられるものである場合には、当該NCデータ生成方法は、LEDチップの輝度に関する前記既知情報と、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定した情報であって前記配置調整工程を経て最終的に設定された最終情報とに基づき、前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々に対応する抵抗器の抵抗値を設定する、抵抗値設定工程をさらに含むものであるのが好適である。
この方法によれば、第1実装領域と第2実装領域との輝度のばらつきが少ないLED実装基板を生産可能なNCデータを生成することが可能となる。
上記の各方法において、前記部品実装装置は、一定間隔で一列に並ぶ複数の前記実装ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットと、前記複数の実装ヘッドの配列方向に沿って前記一定間隔で配置される複数のテープフィーダとを備えるものであって、当該NCデータ生成方法は、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定した情報であって前記配置調整工程を経て最終的に決定した最終情報に基づき、前記複数のテープフィーダの配置を、前記リールと関連付けて設定するフィーダ配置設定工程をさらに含み、当該フィーダ配置設定工程では、前記最終情報において、列方向に並ぶ複数のLEDチップの組合せであって前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせに対応した配置で前記複数のテープフィーダの配置を設定するものであってもよい。
この方法によれば、複数のテープフィーダ(リール)から供給されるLEDチップを複数の実装ヘッドにより同時に取出しながら効率的に基板に実装することが可能なNCデータを生成することが可能となる。
この場合、前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせは、列方向に連続して並ぶLEDチップの組合せであって前記最終情報において最も現れる頻度の高い組み合わせであってもよい。また、前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせは、前記複数の実装ヘッドが同時に取り出したLEDチップを基板に実装する際の当該基板に対する列方向のヘッドユニットの移動量が可及的に小さくなる組み合わせであってもよい。
これらの方法によれば、複数の実装ヘッドが同時に取り出したLEDチップを効率良く基板の実装ポイントに実装することが可能なNCデータを生成することが可能となる。
一方、本発明の一局面に係るNCデータ生成装置は、同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータを生成する装置であって、基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定部と、各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定部と、LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算部と、各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整部と、を含み、前記LED配置設定部は、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、前記配置調整部は、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更するものである。
この構成によれば、上述したNCデータ生成方法のプロセスに従って、輝度むらの発生をより高度に抑えることができるLED実装基板を生産可能なNCデータを生成することが可能となる。
また、本発明の一局面に係る部品実装システムは、上記のNCデータ生成装置と、複数の同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を、前記NCデータ生成装置が生成したNCデータに基づき生産する部品実装装置と、を含むものである。
この構成によれば、一つの部品実装システムにより、上述したようなNCデータの生成、及び当該NCデータを用いたLED実装基板の生産、すなわち、輝度むらの発生をより高度に抑えることができるLED実装基板の生産を行うことが可能となる。
Claims (10)
- 同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータの生成方法であって、
基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定工程と、
各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定工程と、
LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算工程と、
各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整工程と、を含み、
前記LED配置設定工程では、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、
前記配置調整工程では、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更する、NCデータ生成方法。 - 請求項1に記載のNCデータ生成方法において、
前記配置調整工程では、変更後のLEDチップと、当該LEDチップに対して行方向、列方向及び斜め方向に各々隣接するLEDチップとが、互いに異なるリールにより供給されるLEDチップとなるように、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを変更する、NCデータ生成方法。 - 請求項1又は2に記載のNCデータ生成方法において、
前記部品実装装置は、前記実装ヘッドを各々備えかつ個別に移動する第1ヘットユニット及び第2ヘッドユニットを備え、基板のうち既定の第1実装領域に対して第1ヘッドユニットにより部品を実装するとともに、前記第1実装領域と重複しない第2実装領域に対して第2ヘッドユニットにより部品を実装するものであって、
前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々について、前記LED配置設定工程、前記領域設定工程、前記輝度演算工程及び前記配置調整工程の各処理を実行することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定する、NCデータ生成方法。 - 請求項3に記載のNCデータ生成方法において、
前記第1実装領域に属する実装ポイントに実装するLEDチップと、前記第2実装領域に属する実装ポイントに実装するLEDチップとが、互いに異なるリールにより供給されるLEDチップとなるように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定する、NCデータ生成方法。 - 請求項3又は4に記載のNCデータ生成方法において、
前記LED実装基板には、前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々に輝度調整用の抵抗器が備えられるものであって、
当該NCデータ生成方法は、LEDチップの輝度に関する前記既知情報と、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定した情報であって前記配置調整工程を経て最終的に設定された最終情報とに基づき、前記第1実装領域及び前記第2実装領域の各々に対応する抵抗器の抵抗値を設定する、抵抗値設定工程をさらに含む、NCデータ生成方法。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載のNCデータ生成方法において、
前記部品実装装置は、一定間隔で一列に並ぶ複数の前記実装ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットと、前記複数の実装ヘッドの配列方向に沿って前記一定間隔で配置される複数のテープフィーダとを備えるものであって、
当該NCデータ生成方法は、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定した情報であって前記配置調整工程を経て最終的に決定した最終情報に基づき、前記複数のテープフィーダの配置を、前記リールと関連付けて設定するフィーダ配置設定工程をさらに含み、
当該フィーダ配置設定工程では、前記最終情報において、列方向に並ぶ複数のLEDチップの組合せであって前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせに対応した配置で前記複数のテープフィーダの配置を設定する、NCデータ生成方法。 - 請求項6に記載のNCデータ生成方法において、
前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせは、列方向に連続して並ぶLEDチップの組合せであって前記最終情報において最も現れる頻度の高い組み合わせである、NCデータ生成方法。 - 請求項6に記載のNCデータ生成方法において、
前記複数の実装ヘッドにより同時に取出し可能な組み合わせは、前記複数の実装ヘッドが同時に取り出したLEDチップを基板に実装する際の当該基板に対する列方向のヘッドユニットの移動量が可及的に小さくなる組み合わせである、NCデータ生成方法。 - 同一種類のLEDチップを各々供給する複数のテープフィーダと、当該複数のテープフィーダからLEDチップを取り出して基板に実装する、少なくとも一つの実装ヘッドとを備えた部品実装装置により、複数の前記同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を製造するためのNCデータを生成する装置であって、
基板に格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを、前記テープフィーダに装填されるリールに関連付けて設定するLED配置設定部と、
各々複数の実装ポイントを含む複数の単位領域を基板に設定する領域設定部と、
LEDチップの輝度に関する既知情報に基づき、前記複数の単位領域の各々について、当該単位領域に実装されるLEDチップの平均輝度を求める輝度演算部と、
各単位領域におけるLEDチップの平均輝度が既定範囲内にあるか否かを判別し、既定範囲外の単位領域がある場合には、当該既定範囲外領域に実装するLEDチップの少なくとも一つを、前記平均輝度が既定範囲内に収まるように変更することにより、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを最終的に決定する配置調整部と、を含み、
前記LED配置設定部は、同一リールから供給されるLEDチップが、行方向、列方向及び斜め方向の何れの方向にも隣接しないように、前記格子状に設けられた複数の実装ポイントの各々に実装するLEDチップを設定し、
前記配置調整部は、前記既定範囲外領域に実装する複数のLEDチップの少なくとも一つを、当該LEDチップを供給するリールとは異なるリールにより供給されるLEDチップに変更する、NCデータ生成装置。 - 請求項9に記載のNCデータ生成装置と、
複数の同一種類のLEDチップが格子状に実装されたLED実装基板を、前記NCデータ生成装置が生成したNCデータに基づき生産する部品実装装置と、を含む部品実装システム。
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