JPWO2016042660A1 - 電子部品実装システム - Google Patents

Abstract

経過時間取得部は、半田印刷装置（１０）による回路基板（２８）への印刷からの経過時間を取得する。昇降動作変更部は、前記経過時間取得部により取得された前記印刷からの経過時間に基づいて、部品保持具（２５０）の昇降動作（押付力や押付時間）を変更する。実装装置は、前記部品保持具が前記昇降動作変更部によって変更された昇降動作（押付力や押付時間）で昇降させられることにより、回路基板（２８）上に印刷された半田上に電子部品を実装する。これにより、回路基板上に印刷された半田の乾燥による電子部品の実装不良をより実用的に防止することができる。

Description

本発明は、電子部品を回路基板に実装して電子回路を製造する電子部品実装システムに関するものである。

一般に、電子部品実装システムにおいて、回路基板に設けられたランド上にクリーム状の半田が印刷装置にて印刷され、印刷された半田上に電子部品が実装装置にて搭載される。印刷された半田上に電子部品が搭載されることにより、電子部品に設けられた電極が回路基板に設けられたランドに仮止めされる。その後、その回路基板がリフロー装置にて加熱されることにより、電子部品が回路基板に半田付けされる。

半田が回路基板上に印刷された後、その回路基板上に電子部品が搭載される前に、何らかの事情で実装装置が停止する場合がある。実装装置が停止している間、印刷された回路基板は、実装装置の再作動を待機している。しかし、半田が回路基板に印刷されてから長い時間が経過した場合、印刷された半田が乾燥してしまうことがある。そのため、実装装置が再作動して、半田上に電子部品が搭載されても、半田の部品保持力が十分に働かず、半田上に搭載されたはずの電子部品が半田から剥がれることがある。あるいは、実装装置の部品吸着ノズルが半田上に電子部品を搭載しようとしても、半田の保持力が十分でないために、その電子部品が部品吸着ノズルから離脱せず、部品吸着ノズルがその電子部品を持ち帰ることがある。

下記の特許文献１では、半田を印刷された回路基板について、実装装置にてその回路基板上に電子部品が搭載される前に、半田の印刷終了からリフロー装置への搬入開始までに要すると推定される時間である推定時間があらかじめ定められた許容時間を超えるか否か、が判定される。推定時間が許容時間を超えると判定された回路基板は、リフロー装置への搬入までに半田が許容限度を超えて乾燥すると推定されるため、判定後の処理が禁止される。

特開２０１０−２５１５１１号公報

しかし、従来の電子部品実装システムでは、半田の乾燥による実装不良を低減させるためには、許容時間を短く設定することになる。許容時間を短く設定した場合、実装装置がわずかに停止しただけであっても、推定時間が許容時間を超えると判定されてしまう。そのため、判定後の処理を禁止される回路基板が大量に発生するおそれがあった。

また、例えばコンピュータサーバに使われる基板等、大型の回路基板に多数の電子部品を実装することにより電子回路が製造される場合、電子部品実装システム内のいずれの装置も途中で作動を停止させることなく、正常な作動を行ったとしても、回路基板に半田が印刷されてから、全ての部品実装が完了するまでの時間が、小型の回路基板の場合と比較して、相当に長く経過する。場合によっては、印刷装置で半田を印刷された回路基板が、途中で実装装置の作動停止に遭遇することなく、通常の処理時間で処理されたとしても、実装順序が遅い電子部品の実装時には、その回路基板上に印刷された半田がわずかに乾燥していることがある。

本発明は、以上の実情に鑑みて、半田の乾燥による電子部品の実装不良をより実用的に防止し得る電子部品実装システムを得ることを課題としてなされたものである。

上記の課題を解決するために、本願に記載の電子部品実装システムは、回路基板にクリーム状の半田を印刷する半田印刷装置と、（ａ）前記回路基板を保持する基板保持デバイスと、（ｂ）電子部品を供給する部品供給デバイスと、（ｃ）部品保持具を昇降させることによって、前記部品供給デバイスが供給する電子部品を取り出し、取り出された電子部品を、前記基板保持デバイスが保持する前記回路基板上に搭載する実装デバイスと、を含む実装装置と、前記半田印刷装置による前記回路基板への印刷からの経過時間を取得する経過時間取得部と、前記経過時間取得部により取得された前記印刷からの経過時間に基づいて前記部品保持具の昇降動作を変更する昇降動作変更部とを備え、前記実装装置は、前記部品保持具が前記昇降動作変更部によって変更された昇降動作で昇降させられることにより、前記印刷装置が前記回路基板上に印刷した半田上に電子部品を実装することを特徴とする。

上記構成の電子部品実装システムにおいては、回路基板への印刷からの経過時間に基づいて、部品保持具の昇降動作を変更することができるので、半田の乾燥による電子部品の実装不良をより実用的に防止することができる。

本発明の実施例である電子部品実装ラインを概略的に示す図である。 上記電子部品実装ラインにおいて電子部品が実装される回路基板を概略的に示す平面図である。 上記電子部品実装ラインを構成する実装装置を示す斜視図である。 上記電子部品実装ラインを構成する実装装置の実装ヘッドを概略的に示す正面図である。 上記実装装置のコントローラの制御に関するブロック図である。 相関データの一例を説明する図である。 実装制御ルーチンを示すフローチャートである。 実装パラメータ決定ルーチンを示すフローチャートである。 相関データの別の例を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に、本発明の電子部品実装システムの一実施例である電子部品実装ライン１を示す。電子部品実装ライン１は、作業装置として、半田印刷装置１０、印刷検査装置１２、複数の実装装置１４、１５、実装検査装置１６、リフロー装置１８および搬送デバイス２０を含む。各作業装置は互いに近接し、この記載の順に１列に並べられている。回路基板は搬送デバイス２０により、電子部品実装ライン１の上流側に設けられた半田印刷装置１０から下流側に設けられたリフロー装置１８へ搬送される。ただし、印刷検査装置１２や実装検査装置１６は本発明を実施するに不可欠な構成ではない。また、実装装置は１台だけ、または３台以上が含まれていてもよい。

搬送デバイス２０は、各作業装置に設けられた各搬送デバイスと、半田印刷装置１０と印刷検査装置１２との間、印刷検査装置１２と実装装置１４との間、実装装置１５と実装検査装置１６との間および実装検査装置１６とリフロー装置１８との間にそれぞれ設けられた搬送デバイスとを含む。実装装置１４と実装装置１５との間には、搬送デバイスは設けられず、回路基板は実装装置１４から実装装置１５へ直接搬送される。なお、各作業装置の間に設けられた搬送デバイスが省略され、各作業装置に設けられた搬送デバイス同士により、回路基板の受渡しが直接行われるようにしてもよい。また、実装装置１４と実装装置１５との間に搬送デバイスが設けられてもよい。搬送デバイス２０は、例えば、ベルトコンベヤにより構成されている。搬送デバイス２０は、回路基板２８を水平な姿勢で支持し、図１における左右方向に搬送する。以後、回路基板２８の搬送方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向として説明する。

半田印刷装置１０は、スクリーンを用いて回路基板にクリーム状の半田を印刷するスクリーン印刷装置である。半田印刷装置１０は、半田印刷装置１０に設けられた搬送デバイスとして、搬送デバイス３２を含む。さらに半田印刷装置１０は、例えばＣＣＤカメラ等から構成される撮像デバイスを含む。半田印刷装置１０に設けられた撮像デバイスは、回路基板に設けられた基準マーク５４と、スクリーンに設けられた基準マークとを撮像する。

回路基板２８には、図２に概略的に示すように、複数のランド５２が形成されている。半田印刷装置１０は、回路基板２８の複数のランド５２上に半田を印刷する。回路基板２８にはまた、複数、例えば、２個の基準マーク５４が対角線上に隔たった２箇所に設けられるとともに、二次元コード５６が設けられている。二次元コード５６には、個々の回路基板２８を識別し得るデータ（回路基板２８の種類、製造メーカ、製造ロット番号、個別番号等）を表す基板識別コードが記録されている。

半田印刷装置１０のコントローラ４２は、図１に概念的に示すように、コンピュータ１３４を主体として構成されている。コンピュータ１３４は、駆動回路（図示省略）を介して、搬送デバイス３２等の駆動源等を制御する。また、半田印刷装置の撮像デバイスの撮像により得られた撮像データは画像処理コンピュータ１３６によって処理される。画像処理コンピュータ１３６によって得られたデータは、コンピュータ１３４へ送られる。

半田印刷装置１０と印刷検査装置１２との間には、図１に概略的に示すように、搬送デバイス１３８が設けられている。半田の印刷の済んだ回路基板２８は、搬送デバイス３２から搬送デバイス１３８へ搬出され、搬送デバイス１３８から印刷検査装置１２へ搬入される。

印刷検査装置１２は、例えばＣＣＤカメラ等から構成される撮像デバイスを使って、回路基板２８上に印刷された半田の状態を検査する。印刷検査装置１２は、印刷検査装置１２に設けられた搬送デバイスとして、搬送デバイス１４０を含む。

印刷検査装置１２のコントローラ１４６は、図１に概念的に示すように、コンピュータ１５６を主体として構成されている。コンピュータ１５６は、駆動回路（図示省略）を介して、搬送デバイス１４０等の駆動源等を制御する。印刷検査装置１２の撮像デバイスの撮像により得られた撮像データは、画像処理コンピュータ１６０によって処理される。画像処理コンピュータ１６０によって得られたデータはコンピュータ１５６へ送られる。

印刷検査装置１２と実装装置１４との間には、図１に概略的に示すように、搬送デバイス２８０が設けられている。印刷検査の済んだ回路基板２８は、搬送デバイス１４０から搬送デバイス２８０へ搬出され、搬送デバイス２８０から実装装置１４へ搬入される。

図３は、実装装置１４と実装装置１５の斜視図である。実装装置１４と１５は構成がほぼ同一であるので、ここでは、図３を参照して、実装装置１５について説明する。実装装置１５は、各実装装置に設けられた搬送デバイスとして、搬送デバイス１９２を含む。本実施例において、搬送デバイス１９２は、２つのコンベヤ２１０、２１２を備えているが、搬送デバイス１９２は、コンベヤを１つのみ備えたものであってもよい。搬送デバイス１９２は、コンベヤを３つ以上備えたものであってもよい。

さらに実装装置１５は、基板保持デバイス１９４、部品供給デバイス１９６、実装デバイス１９８、マーク撮像デバイス２００、部品撮像デバイス２０２、およびコントローラ２０４をそれぞれ備えている。

基板保持デバイス１９４は、回路基板２８をその電子部品が実装される実装面が水平となる姿勢で保持する。

部品供給デバイス１９６は、例えば、部品供給具の一種であるテープフィーダ２２０により電子部品を供給するものである。部品供給具は、トレイフィーダ、バルクフィーダ、スティックフィーダ、ウエハフィーダ等であってもよい。

実装デバイス１９８は、実装ヘッド２３０と、Ｘ−Ｙ移動デバイス２３２とを含む。実装ヘッド２３０は、Ｘ−Ｙ移動デバイス２３２により、Ｘ−Ｙ平面に沿って部品供給デバイス１９６の上方と、回路基板２８を保持する基板保持デバイス１９４の上方へと移動させられる。実装ヘッド２３０に設けられた部品吸着具としての吸着ノズル２５０は、後述するＺ軸移動デバイス２３４により、Ｘ−Ｙ平面に直角なＺ軸方向に昇降させられるので、実装ヘッド２３０は、吸着ノズル２５０によって、部品供給デバイス１９６から電子部品を吸着して取り出し、取り出された電子部品を回路基板２８上に搭載する。

図４に、実装ヘッド２３０の一例を示す。実装ヘッド２３０は、実装ヘッド本体２３６を備えている。実装ヘッド本体２３６は、回転昇降軸２３８、第１リニアモータ２４０、第２リニアモータ２４２、昇降駆動部材２４４、等から構成されるＺ軸移動デバイス２３４を備えている。回転昇降軸２３８は下端部に、吸着ノズル２５０を保持している。吸着ノズル２５０は、回転昇降軸２３８に対して、軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に保持されている。第１リニアモータ２４０は、第１昇降部材としての回転昇降軸２３８と第２昇降駆動装置としての第２リニアモータ２４２とを共に昇降させる第１昇降駆動装置として機能する。そのために、第１リニアモータ２４０には第２昇降部材としての昇降駆動部材２４４が取り付けられている。昇降駆動部材２４４は、回転昇降軸２３８に沿って上下方向に延びており、中間部に第１係合部２４６を有し、下端部に第２リニアモータ２４２を保持している。第２リニアモータ２４２は、第２係合部２４８を有している。第１係合部２４６は回転昇降軸２３８の上端近傍に設けられたフランジ２５２に、第２係合部２４８は吸着ノズル２５０のフランジ２５４に、それぞれ回転昇降軸２３８および吸着ノズル２５０の回転を許容する状態で係合している。

回転昇降軸２３８は、回転昇降軸２３８の上方に設けられた電動モータ２５６、ギヤにより、回転させられる。回転昇降軸２３８の回転は、図示しない機構により、吸着ノズル２５０に伝達される。

吸着ノズル２５０が下降させられる際、第１リニアモータ２４０が作動させられ、昇降駆動部材２４４が下降させられる。それにより、回転昇降軸２３８と第２リニアモータ２４２が下降させられる。それと並行して、第２リニアモータ２４２が作動させられ、吸着ノズル２５０を下降させる。

マーク撮像デバイス２００は、例えばＣＣＤカメラ等から構成される。マーク撮像デバイス２００は、実装ヘッド２３０と共に水平面内の任意の位置へ移動させられるように、Ｘ−Ｙ移動デバイス２３２の下端に設けられている。マーク撮像デバイス２００は、撮像方向が回路基板２８に対向する向きとなるように設けられているので、マーク撮像デバイス２００は、回路基板２８に設けられた基準マーク５４を上方から撮像する。

部品撮像デバイス２０２は、例えばＣＣＤカメラ等から構成される。部品撮像デバイス２０２は、吸着ノズル２５０に保持された電子部品を下方から撮像する。

コントローラ２０４は、図５に概念的に示すように、コンピュータ２７０を主体として構成されている。コンピュータ２７０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）４００と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０４と、入出力インターフェイス４０６と、それらを互いに接続するバス４０８とを有している。搬送デバイス１９２、基板保持デバイス１９４、各テープフィーダ２２０、実装ヘッド２３０、Ｘ−Ｙ移動デバイス２３２等は、それぞれの駆動回路４１０、４１２、４１４、４１６、４１８を介して、コンピュータ２７０の入出力インターフェイス４０６に接続されている。また、マーク撮像デバイス２００、および部品撮像デバイス２０２が、制御回路４２０を介して、入出力インターフェイス４０６に接続されている。マーク撮像デバイス２００および部品撮像デバイス２０２の撮像により得られたデータは、画像処理コンピュータ２７４によって処理される。画像処理コンピュータ２７４により得られたデータは、入出力インターフェイス４０６を介してコンピュータ２７０へ入力される。入出力インターフェイス４０６には、通信回路４２２を介して、後述する統括コントローラ３３０が接続されている。

本実施例の実装ヘッド２３０は、吸着ノズル２５０に保持された電子部品を回路基板２８上に搭載するときの、吸着ノズル２５０が回路基板２８上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける力である押付力を、コンピュータ２７０からの指令に応じて変更することができる。具体的には、吸着ノズル２５０が電子部品を所望の押付力で押し付けるために必要な第２リニアモータ２４２の位置が、コンピュータ２７０から駆動回路４１６へ指令される。駆動回路４１６は、この指令された位置とエンコーダ４２４の示す位置とを一致させるために必要な電流を第２リニアモータ２４２に供給する。このようにして、吸着ノズル２５０は、コンピュータ２７０からの指令に応じた所望の押付力で、電子部品を回路基板２８上に搭載することができる。

実装装置１４での部品の実装の済んだ回路基板２８は、実装装置１５へ直接搬入される。

実装装置１５と実装検査装置１６との間には、図１に概略的に示すように、搬送デバイス２８２が設けられている。実装装置１５での部品の実装の済んだ回路基板２８は、実装装置１５の搬送デバイス１９２から搬送デバイス２８２へ搬出され、搬送デバイス２８２から実装検査装置１６へ搬入される。

実装検査装置１６は、前述の印刷検査装置１２と同様に構成されている。実装検査装置１６は、例えばＣＣＤカメラ等から構成される撮像デバイスを使って、回路基板２８上に実装された電子部品の状態を検査する。実装検査装置１６は、実装検査装置１６に設けられた搬送デバイスとして、搬送デバイス２９８を含む。

実装検査装置１６のコントローラ２９０は、図１に概念的に示すように、コンピュータ２９２を主体として構成されている。コンピュータ２９２は、駆動回路（図示省略）を介して、搬送デバイス２９８等の駆動源等を制御する。実装検査装置１６の撮像デバイスの撮像により得られた撮像データは、画像処理コンピュータ２９６によって処理される。画像処理コンピュータ２９６によって得られたデータはコンピュータ２９２へ送られる。

実装検査装置１６とリフロー装置１８との間には、図１に概略的に示すように、搬送デバイス３１２が設けられている。実装検査の済んだ回路基板２８は、実装検査装置１６の搬送デバイス２９８から搬送デバイス３１２へ搬出され、搬送デバイス３１２からリフロー装置１８へ搬入される。

前記リフロー装置１８は、リフロー装置１８に設けられた搬送デバイスとして、搬送デバイス３１６を含む。さらにリフロー装置１８は、加熱デバイス（図示省略）およびコントローラ３１０を備えている。コントローラ３１０は、コンピュータ３１４を主体として構成され、搬送デバイス３１６等の駆動源等を制御する。

電子部品実装ライン１を構成する半田印刷装置１０、印刷検査装置１２、実装装置１４、１５、実装検査装置１６、リフロー装置１８、および作業装置の間に設けられた搬送デバイス１３８、２８０、２８２、３１２は、図１に示す統括コントローラ３３０により統括して制御される。統括コントローラ３３０はホストコンピュータ３３２を主体として構成されている。統括コントローラ３３０は、通信回路４２２によってコントローラ４２、１４６、２０４、２９０、３１０に接続されており、データおよび指令等のやり取り等を行う。ホストコンピュータ３３２のＲＡＭには、印刷時刻記憶部としての印刷時刻メモリが設けられている。また、ホストコンピュータ３３２のＲＯＭには、相関データが記憶させられている。

本実施例において、印刷時刻メモリとは、基板識別コードと、その基板に半田が印刷された時刻である半田の印刷時刻とが対応付けられた情報を記憶するメモリである。基板識別コードと印刷時刻とが対応付けられた情報は、半田印刷装置１０のコンピュータ１３４から送られる。

本実施例において、相関データとは、半田の印刷からの経過時間と、印刷された半田上に電子部品を搭載するのに適した実装パラメータとの関係を表すデータである。実装パラメータは、吸着ノズル２５０の昇降動作に関する制御に使われるパラメータである。図６に、実装パラメータとして、吸着ノズル２５０が、回路基板２８上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける力である押付力を採用した例を示す。相関データは、予め実験等を行って得た値を利用して作成されている。時間の経過に伴う半田の乾燥の程度は、半田の種類によって異なるので、本実施例の相関データは、半田の種類ごとに異なるデータが用意されている。図６は半田Ａの相関データである。相関データは、電子部品実装ライン１における回路基板２８の生産開始に先立って、その生産で使用される半田の種類に対応する相関データが、ホストコンピュータ３３２のＲＯＭから読み出され、実装装置１４、１５の各コンピュータ２７０のＲＡＭ４０４に記憶させられる。

図６において、印刷からの経過時間がＴ１未満の場合は、押付力Ｆ１が設定されている。印刷からの経過時間がＴ１以上Ｔ２未満（Ｔ２＞Ｔ１）の場合は、押付力Ｆ２（Ｆ２＞Ｆ１）が設定されている。印刷からの経過時間がＴ２以上となると、半田の乾燥が著しく、押付力を増大しても、半田は部品を保持することができない。そのため、印刷からの経過時間がＴ２以上の場合の押付力は設定されていない。

以上のように構成された電子部品実装ライン１においては、図示を省略する基板供給装置によって半田印刷装置１０に、回路基板２８が供給される。回路基板２８は、搬送デバイス３２により搬送されて所定の印刷位置において停止させられる。そして、半田印刷装置１０の撮像デバイスが回路基板２８に設けられた基準マーク５４と、スクリーンに設けられた基準マークを撮像する。画像処理コンピュータ１３６が各基準マークの撮像データを適宜処理することにより、スクリーンと回路基板２８との相対位置ずれが算出される。コンピュータ１３４は、算出された相対位置ずれに基づいて、スクリーンと回路基板２８との相対位置ずれを修正するために適切な制御を行う。また、半田印刷装置１０の撮像デバイスは、回路基板２８に設けられた二次元コード５６を撮像する。画像処理コンピュータ１３６による処理により、基板識別コードが読み取られ、半田が印刷される回路基板２８が特定される。基板識別コードは、コンピュータ１３４へ送られる。

各基準マークが半田印刷装置１０の撮像デバイスによって撮像された後、回路基板２８に半田が印刷される。回路基板２８への半田の印刷が終了した後、印刷終了時刻が半田の印刷時刻として、取得された基板識別コードと対応付けられてコンピュータ１３４からホストコンピュータ３３２へ送られる。印刷時刻は、ホストコンピュータ３３２の印刷時刻メモリに記憶させられる。

回路基板２８は、半田印刷装置１０から搬送デバイス１３８へ搬出され、搬送デバイス１３８から印刷検査装置１２の搬送デバイス１４０へ渡される。印刷検査装置１２は、回路基板２８上に印刷された半田の状態を検査する。印刷検査後、回路基板２８が搬送デバイス２８０へ搬出され、搬送デバイス２８０から実装装置１４へ搬入される。

実装装置１４では、コンピュータ２７０により、図７に示す実装制御ルーチンが実行される。はじめに、Ｓ１の実行により、回路基板２８が実装装置１４に搬入される。回路基板２８は、所定の実装位置において停止させられる。回路基板２８は基板保持デバイス１９４によって保持される。この際、回路基板２８が停止させられた時刻である停止時刻が、回路基板２８が実装装置１４に到達した時刻である到達時刻として、コンピュータ２７０のＲＡＭ４０４において到達時刻記憶部としての到達時刻メモリに記憶させられる。そして、マーク撮像デバイス２００が、回路基板２８の基準マーク５４および二次元コード５６を撮像する。画像処理コンピュータ２７４が基準マーク５４の撮像データを処理することにより、回路基板２８の位置誤差が算出される。また、画像処理コンピュータ２７４が二次元コード５６の撮像データを処理することにより、基板識別コードが読み取られる。

次いでＳ２の実行により、実装パラメータの決定が行われる。この決定は、図８に示す実装パラメータ決定ルーチンに従って行われる。まず、Ｓ１１の実行により、二次元コード５６の撮像に基づいて読み取られた基板識別コードが画像処理コンピュータ２７４から実装装置１４のコンピュータ２７０へ読み込まれる。したがって、実装装置１４に到達した回路基板２８が特定される。

次いでＳ１２の実行により、基板識別コードに基づいて、ホストコンピュータ３３２の印刷時刻メモリから、基板識別コードと対応付けて記憶させられている印刷終了時刻が読み出される。次に、Ｓ１３の実行により、到達時刻、すなわち回路基板２８の搬入停止時に記憶させられた時刻である停止時刻が、到達時刻メモリから読み出される。そして、Ｓ１４の実行により、半田の印刷終了から回路基板２８の実装装置１４への到達までの経過時間ＴＡが演算される。経過時間ＴＡは、回路基板２８の停止時刻から印刷終了時刻を差し引くことにより取得される。

次いでＳ１５の実行により、推定所要時間ＴＲが読み出される。推定所要時間ＴＲは、回路基板２８が対象の実装装置へ到達した時点から、その実装装置で予定された作業が完了するまでに要すると推定される時間である。この場合は、実装装置１４に対して設定された推定所要時間ＴＲが読み出される。推定所要時間ＴＲは、回路基板２８を電子回路とするためのプログラムが作成されれば、そのプログラムに基づいて、電子部品実装ライン１内の実装装置ごとに設定することができる。具体的には、対象の実装装置が、どの電子部品をどのような順番で回路基板２８に実装するのか等、対象の実装装置が回路基板２８に対して実施されるべき作業の内容が決定されれば、推定所要時間ＴＲを設定することができる。なお、本実施例においては、１台の実装装置についてひとつの推定所要時間ＴＲが設定されているが、１台の実装装置で実施されるべき一連の作業をいくつかに区切り、区分ごとに推定所要時間を設定してもよい。したがって、本実施例においては、例えば実装装置１４で実施されるべき一連の作業全てを、実装装置１４で予定された作業とし、推定所要時間ＴＲは、実装装置１４で実施されるべき一連の作業のうちの最後に実施されるべき作業が完了するまでに要すると推定される時間として設定されている。

実装装置１４の推定所要時間ＴＲは、電子部品実装ライン１における回路基板２８の生産開始に先立って、ホストコンピュータ３３２のＲＯＭの推定所要時間メモリから読み出され、実装装置１４のコンピュータ２７０のＲＡＭ４０４に記憶させられている。電子部品実装ライン１において電子部品が実装される回路基板２８の種類は、ホストコンピュータ３３２によって把握されており、その種類に基づいて実装装置１４の推定所要時間ＴＲが推定所要時間メモリから読み出され、ホストコンピュータ３３２から実装装置１４に供給され、記憶される。Ｓ１５では、その記憶された推定所要時間ＴＲが読み出される。

次いでＳ１６の実行により、Ｓ１４で取得された経過時間ＴＡとＳ１５で読み出された推定所要時間ＴＲとの和に基づいて、推定経過時間ＴＳが演算される。推定経過時間ＴＳは、半田の印刷終了から、対象の実装装置、この場合は実装装置１４での予定された作業の完了までに要すると推定される時間である。推定経過時間ＴＳは、経過時間ＴＡと推定所要時間ＴＲの和自身でもよく、当該和と何らかの係数とでさらに演算して得られた値でもよい。

次いでＳ１７の実行により、コンピュータ２７０は、推定経過時間ＴＳが許容値未満であるか否かを判定する。推定経過時間ＴＳの許容値は、回路基板２８上に電子部品を適切に実装できないほどに半田が乾燥するのに要する時間に基づいて、予め設定されている。本実施例では、許容値はＴ２と設定されている。

Ｓ１７で推定経過時間ＴＳが許容値未満と判定された場合、吸着ノズル２５０の昇降動作を変更するため、Ｓ１８にて実装パラメータが決定される。

実装パラメータは、ＲＡＭ４０４に記憶された相関データを参照して決定される。コンピュータ２７０は、演算された推定経過時間ＴＳを、印刷からの経過時間とみなして、推定経過時間ＴＳに基づいて対応する実装パラメータを決定する。

例えば推定経過時間ＴＳがＴ１以上Ｔ２未満の場合、実装パラメータとして、押付力Ｆ２が決定される。したがって、印刷からＴ１以上Ｔ２未満の時間が経過したために、印刷からＴ１未満の時間しか経過していない場合と比較して、半田が乾燥したとしても、吸着ノズル２５０の昇降動作のひとつである押付力を変更して、電子部品を十分な押付力であるＦ２で押し付けることにより、半田に電子部品を確実に保持させることができる。

一方、Ｓ１７で推定経過時間ＴＳが許容値以上と判定された場合、Ｓ１９が実行され、コンピュータ２７０のＲＡＭ４０４に設けられた実装作業禁止フラグが１にセットされ、実装パラメータ決定ルーチンの実行が終了する。

実装制御ルーチンのＳ３では、実装作業禁止フラグがセットされているか否かに基づいて、実装作業が禁止されているか否かが判定される。すなわち、本実施例において、推定経過時間ＴＳがＴ２未満であれば、実装作業禁止フラグがセットされていないので、実装作業が禁止されていないと判定され、Ｓ４へ進む。推定経過時間ＴＳがＴ２以上であれば、実装作業禁止フラグがセットされているので、実装作業が禁止されていると判定され、Ｓ６へ進む。

Ｓ４では、回路基板２８への電子部品の実装作業が行われる。実装ヘッド２３０がＸ−Ｙ移動デバイス２３２により移動させられて、テープフィーダ２２０から電子部品を受け取った後、実装ヘッド２３０は基板保持デバイス１９４へ移動させられる。コンピュータ２７０は、決定された実装パラメータで、電子部品を回路基板２８に搭載するように、実装ヘッド２３０を制御する。すなわち、コンピュータ２７０は、吸着ノズル２５０の昇降動作を推定経過時間ＴＳに適したものに変更して、実装ヘッド２３０を制御する。

実装装置１４で実施されるべき作業が完了すると、Ｓ５が実行され、回路基板２８は実装装置１４から搬出され、実装装置１５へ搬入される。

一方、実装制御ルーチンのＳ３にて、実装作業が禁止されていると判定された場合、Ｓ６へ進む。Ｓ６において、コンピュータ２７０は、回路基板２８への電子部品の実装作業を禁止し、図示しない視覚的な手段や、聴覚的な手段によって、オペレータに報知する。

実装装置１５においても、実装装置１４と同様に、図７に示す実装制御ルーチン、図８に示す実装パラメータ決定ルーチンが実行される。実装装置１５で実施されるべき作業が完了すると、回路基板２８は実装装置１５から搬出され、実装検査装置１６、リフロー装置１８を経て、電子部品実装ライン１での処理が完了する。

以上の説明から明らかなように、上記実施例において、推定経過時間ＴＳは印刷からの経過時間の一例である。コンピュータ２７０においてＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６の少なくとも一部を実行する部分は経過時間取得部の一例である。コンピュータ２７０においてＳ１８を実行する部分は昇降動作変更部の一例である。コンピュータ２７０においてＳ１８を実行する部分は実装パラメータ決定部の一例である。ホストコンピュータ３３２の推定所要時間メモリ、コンピュータ２７０のＲＡＭ４０４の少なくとも一方は推定所要時間記憶部の一例である。ホストコンピュータ３３２のＲＯＭ、コンピュータ２７０のＲＡＭ４０４の少なくとも一方は相関データ記憶部の一例である。

なお、上記実施例において、実装パラメータとして、吸着ノズル２５０が、回路基板２８上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける力である押付力が採用されたが、それ以外の実装パラメータが採用されてもよい。例えば、図９に、相関データの別の例を示す。

図９においては、実装パラメータとして、吸着ノズルが、回路基板上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける時間の長さである押付時間が採用されている。図６の例と同様に、図９に示される相関データも、予め実験等により得られた値を利用して作成されている。図９に示される相関データも、半田の種類ごとに異なるデータが用意されている。図９は半田ａの相関データである。

図９において、印刷からの経過時間がｔ１未満の場合は、押付時間Ｌ１が設定されている。印刷からの経過時間がｔ１以上ｔ２未満（ｔ２＞ｔ１）の場合は、押付時間Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）が設定されている。印刷からの経過時間がｔ２以上となると、半田の乾燥が著しく、押付時間を長くしても、半田は部品を保持することができない。そのため、印刷からの経過時間がｔ２以上の場合の押付時間は設定されていない。

実装パラメータとして、吸着ノズルが、回路基板上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける際の押付時間が採用される場合には、実装装置のコンピュータからの指令に応じて、押付時間を変更することが可能な実装ヘッドが用意される。具体的には、上記実装パラメータ決定ルーチンによって決定された押付時間で、回路基板上に印刷された半田上に電子部品を押し付けるため、上記実装制御ルーチンのＳ４において、実装装置のコンピュータは、電流を供給するのに必要な時間を実装ヘッドの駆動回路へ指令し、実装ヘッドの駆動回路は、必要な時間、吸着ノズルを昇降させる昇降駆動装置に電流を供給する。このようにして、吸着ノズルは、実装パラメータとして決定された押付時間で、回路基板上に印刷された半田上に、電子部品を押し付けることができる。

図６および図９に示された相関データの例は、半田の印刷からの経過時間と、実装パラメータとの関係を表すデータが、半田の種類ごとに用意されたが、相関データを半田の種類ごとに用意することは本発明を実施するに不可欠な構成ではない。半田の種類の代わりに、あるいは半田の種類に加え、回路基板実装時の温度、ランドの面積、電子部品の重量、電子部品の形状等を考慮したデータを用意してもよい。

図６および図９に示された相関データの例は、半田の印刷からの経過時間を段階的に区切り、各段階に対応する実装パラメータが設定されているが、相関データは、実験等で得られた既知の値に基づいて作成された近似関数であってもよい。相関データが近似関数として用意されれば、半田の印刷からの経過時間に対する適切な実装パラメータをより細やかに決定することができる。

上記実施例において、実装パラメータ決定ルーチンは、１台の実装装置についてひとつの推定経過時間ＴＳを演算し、その推定経過時間ＴＳに基づくひとつの実装パラメータを決定していた。しかし、１台の実装装置で実施されるべき一連の実装作業をいくつかに区切り、区分ごとに推定経過時間を演算し、区分ごとに実装パラメータを決定してもよい。１台の実装装置で実施されるべき一連の実装作業にかかる時間が長い場合であっても、吸着ノズル２５０の適切な昇降動作をより細やかに変更することができる。

上記実施例において、経過時間ＴＡに基づいて演算された推定経過時間ＴＳが、印刷からの経過時間とみなされて、推定経過時間ＴＳに基づいて実装パラメータが決定されていた。しかし、半田の印刷が終了した時点から回路基板が実装装置へ到達した時点までに経過した時間である経過時間ＴＡが、印刷からの経過時間とみなされて、経過時間ＴＡのみに基づいて吸着ノズル２５０の昇降動作が変更されてもよい。

上記実施例において、半田の印刷終了から回路基板が実装装置へ到達するまでに経過した時間である経過時間ＴＡは、実際の時刻、すなわち、半田印刷装置１０が回路基板２８に半田を印刷した時刻である印刷時刻および、回路基板２８が実装装置１４に到達した時刻である到達時刻に基づいて演算することにより取得された。しかし、印刷からの経過時間は計時により取得されてもよい。

具体的には、半田印刷装置にて回路基板への半田の印刷が終了した後、半田印刷装置のコンピュータは、印刷された回路基板の基板識別コードと対応付けて、その回路基板の印刷が終了した旨を、ホストコンピュータへ通知する。ホストコンピュータにはカウンタが設けられている。ホストコンピュータは、印刷終了の通知を受けると、カウンタを使った計時を開始する。回路基板が実装装置に到達すると、実装装置のコンピュータは、到達した回路基板の基板識別コードと対応付けて、その回路基板が実装装置に到達した旨を、ホストコンピュータへ通知する。そして、基板識別コードに対応するカウンタのカウンタ値が、ホストコンピュータから読み出される。このカウンタ値は、半田の印刷終了から回路基板が実装装置へ到達するまでに経過した時間を表す。このようにして、印刷からの経過時間を取得してもよい。

上記実施例においては、印刷からの経過時間として、半田印刷装置１０が回路基板２８への半田の印刷を終了した時点を始点とする経過時間ＴＡが取得された。印刷からの経過時間の始点は印刷終了時点以外でもよい。例えば、回路基板が半田印刷装置へ搬入された時点を始点としてもよい。

１０：半田印刷装置 １４，１５：実装装置 ２８：回路基板 １９４：基板保持デバイス １９６：部品供給デバイス １９８：実装デバイス ２５０：吸着ノズル ２７０：コンピュータ

Claims (7)

1. 回路基板にクリーム状の半田を印刷する半田印刷装置と、
   前記回路基板を保持する基板保持デバイスと、電子部品を供給する部品供給デバイスと、部品保持具を昇降させることによって、前記部品供給デバイスが供給する電子部品を取り出し、取り出された電子部品を、前記基板保持デバイスが保持する前記回路基板上に搭載する実装デバイスと、を含む実装装置と、
   前記半田印刷装置による前記回路基板への印刷からの経過時間を取得する経過時間取得部と、
   前記経過時間取得部により取得された前記印刷からの経過時間に基づいて前記部品保持具の昇降動作を変更する昇降動作変更部とを備え、
   前記実装装置は、前記部品保持具が前記昇降動作変更部によって変更された昇降動作で昇降させられることにより、前記印刷装置が前記回路基板上に印刷した半田上に電子部品を実装する電子部品実装システム。
2. 前記昇降動作変更部が、前記部品保持具の昇降動作に関する制御に使われるパラメータである実装パラメータを、前記印刷からの経過時間に基づいて決定する実装パラメータ決定部を含み、
   前記実装装置は、前記実装パラメータ決定部によって決定された実装パラメータで、前記回路基板上の半田上に電子部品を実装する請求項１に記載の電子部品実装システム。
3. 前記実装パラメータは、前記部品保持具が、前記回路基板上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける力である押付力である請求項２に記載の電子部品実装システム。
4. 前記実装パラメータは、前記部品保持具が、前記回路基板上に印刷された半田に対して電子部品を押し付ける時間の長さである押付時間である請求項２に記載の電子部品実装システム。
5. 前記経過時間取得部は、印刷からの経過時間として、前記半田印刷装置による前記回路基板への印刷が終了した時点から、前記回路基板が前記実装装置へ到達した時点までに経過した時間を取得し、
   前記電子部品実装システムがさらに、
   前記回路基板が前記実装装置へ到達した時点から、前記実装装置で予定された作業が完了するまでに要すると推定される時間である推定所用時間を記憶する推定所要時間記憶部とを備え、
   前記昇降動作変更部は、前記経過時間取得部により取得された前記印刷からの経過時間と、前記推定所要時間記憶部に記憶された推定所要時間とに基づいて、前記部品保持具の昇降動作を変更する請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品実装システム。
6. 前記推定所要時間が、前記回路基板が前記実装装置に到達した時点から、前記実装装置で実施されるべき一連の作業のうちの最後に実施されるべき作業が完了するまでに要すると推定される時間である請求項５に記載の電子部品実装システム。
7. 前記電子部品実装システムがさらに、
   前記印刷からの経過時間と、印刷された半田上に電子部品を搭載するのに適した実装パラメータとの関係を表すデータである相関データを記憶する相関データ記憶部を備え、
   前記相関データ記憶部は、半田の種類に応じて異なる相関データを記憶する請求項２ないし６に記載の電子部品実装システム。

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