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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronikbauelement-Montagesystem, bei
welchem Elektronikbauelemente auf einem Substrat angebracht werden,
und ein Verfahren zum Montieren von Elektronikbauelementen.
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Technischer Hintergrund
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Seit
einigen Jahren wird entsprechend der Verringerung der Abmessungen
von Elektronikbauelementen und der Erhöhung der Montagedicht eine hohe
Positionsgenauigkeit gefordert, wenn Elektronikbauelemente auf einem
Substrat angebracht werden. Wenn die Elektronikbauelemente durch
ein solches Verfahren montiert werden, bei welchem Elektronikbauelemente
auf Cremelot angebracht werden, das auf Elektroden eines Substrats
aufgedruckt ist, und die Elektronikbauelemente durch Reflow verlötet werden,
ist es wünschenswert,
die Elektronikbauelemente unter Berücksichtigung ihres Betriebs
in dem Reflow-Vorgang anzubringen, und die Positionsgenauigkeit
zu erzielen.
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Daher
wurde das folgende Verfahren vorgeschlagen. Die Positionen von Lot,
das auf ein Substrat aufgedruckt ist, werden vor einem Bauteilelement-Montagevorgang
gemessen, und Elektronikbauelemente werden an den Positionen des
lots angebracht, wenn die Elektronikbauelemente angebracht werden
(vgl. beispielsweise die
japanische Veröffentlichung
einer ungeprüften
Patentanmeldung Nr. 2002-84097 ). Bei diesem Verfahren wird
bei dem Reflow-Vorgang, bei welchem Elektronikbauelemente mit Elektroden
durch geschmolzenes Lot verbunden werden, ermöglicht, die Elektronikbauelemente auf
den Elektroden des Substrats anzubringen, ohne den Selbstausrichtungseffekt
des geschmolzenen Lots zu beeinträchtigen, und daher Defekte
beim Anbringen infolge einer Positionsabweichung des Lots zu verhindern.
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Bei
der Vorgehensweise, die in der
JP-A-2002-84097 beschrieben wird, ist allerdings
infolge der Tatsache, dass eine Vorgehensweise für Lotdruckpositionen in Bezug
auf eine Anzahl an Elektroden eingesetzt wird, die auf einem Substrat
vorgesehen sind, ein beträchtlicher
Zeitaufwand dafür
erforderlich, die Lotdruckpositionen vor einem Bauelement-Montagevorgang zu
messen. Dies führt
dazu, dass die für
den Montagevorgang erforderliche Taktzeit vergrößert wird, was es schwierig
macht, Defekte beim Anbringen infolge der Positionsabweichung des gedruckten
Lots zu verhindern, und eine hohe Produktivität zu erzielen.
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Beschreibung der Erfindung
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Daher
besteht ein Vorteil der Erfindung in der Bereitstellung einer Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
und eines Elektronikbauelement-Montageverfahrens, welche Fehler
beim Anbringen infolge der Positionsabweichung gedruckten Lots verhindern können, und
eine hohe Produktivität
erzielen können.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Elektronikbauelement-Montagesystem
zum Anbringen elektronischer Bauelemente auf einem Substrat mit
Hilfe von Löten
zur Herstellung eines Montagesubstrats zur Verfügung gestellt. Das Elektronikbauelement-Montagesystem
weist eine Siebdruckeinrichtung auf, welche Lot auf Elektronikbauelement-Verbindungselektroden
druckt, die auf dem Substrat vorgesehen sind, über Musterlöcher, die in einer Siebdruckmaske
vorgesehen sind, durch Versetzen der Siebdruckmaske in Kontakt mit
dem Substrat, durch Zuführen
einer Paste zur Siebdruckmaske, und durch Gleitbewegung einer Rakel
darauf; eine Elektronikbauelement-Montageeinrichtung, welche die
Elektronikbauteile von einer Bauteilzufuhreinheit aufnimmt, unter
Verwendung eines Montagekopfes, und sie auf dem Substrat anbringt,
auf welches das Lot aufgedruckt ist; eine Maskenöffnungs-Messeinheit, welche
die Positionen der Musterlöcher misst,
die in der Siebdruckmaske vorgesehen sind, und die gemessenen Positionen
als Maskenöffnungsdaten
ausgibt; und eine Koordinatenberechnungseinheit, welche Koordinaten
von Montagepositionen berechnet, wenn der Montagekopf die Elektronikbauelemente
anbringt, auf Grundlage der Maskenöffnungsdaten.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Elektronikbauelement-Montageverfahren
zur Verfügung
gestellt, welches Elektronikbauelemente auf einem Substrat mit Hilfe
von Löten
anbringt, um ein Montagesubstrat herzustellen, unter Verwendung eines
Elektronikbauelement-Montagesystems, das mehrere Elektronikbauelement-Montageeinrichtungen
aufweist, die miteinander verbunden sind. Das Elektronikbauelement-Montageverfahren
umfasst: einen Siebdruckschritt, in welchem Lot auf Elektronikbauelement-Verbindungselektroden
gedruckt wird, die auf dem Substrat vorgesehen sind, über Musterlöcher, die
in einer Siebdruckmaske vorgesehen sind, durch Versetzen der Siebdruckmaske
in Kontakt mit dem Substrat, durch Zuführen einer Paste zur Siebdruckmaske,
und durch Gleitbewegung einer Rakel darauf; einen Elektronikbauelement-Montageschritt,
bei welchem die Elektronikbauelemente von einer Bauelement-Zufuhreinheit aufgenommen werden,
unter Verwendung eines Montagekopfes, um sie auf dem Substrat anzubringen,
auf welches das Lot aufgedruckt ist; einen Maskenöffnungs-Messschritt, bei
welchem die Positionen der Musterlöcher gemessen werden, die in
der Siebdruckmaske vorgesehen sind, und die gemessenen Positionen
als Maskenöffnungsdaten
ausgegeben werden; und einen Koordinaten-Berechnungsschritt, bei
welchem Koordinaten von Montagepositionen berechnet werden, wenn
der Montagekopf die Elektronikbauelemente montiert, auf Grundlage
der Maskenöffnungsdaten.
Bei diesem Verfahren werden der Maskenöffnungs-Messschritt und der
Koordinaten-Berechnungsschritt vor dem Siebdruckmusterdruckschritt
durchgeführt.
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Bei
der Erfindung werden vor einem Siebdruckvorgang die Positionen von
Musterlöchern
gemessen, die in einer Siebdruckmaske vorgesehen sind, um Maskenöffnungsdaten
zu erhalten, und werden die Koordinaten einer Montageposition, wenn
ein Montagekopf Elektronikbauelemente montiert, berechnet. Auf diese
Art und Weise wird ermöglicht,
die Positionsabweichung von Lot zu berechnen, ohne die Position
des gedruckten Lots zu messen, an welcher das Lot aufgedruckt ist,
wodurch ermöglicht wird,
Defekte bei der Montage infolge einer Positionsabweichung des Lots
zu verhindern, und eine Produktivität zu erreichen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Struktur eines Elektronikbauelement-Montagesystems
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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2 ist
eine Seitenansicht, die eine Siebdruckeinrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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3 ist
eine Ansicht von vorn, welche die Siebdruckeinrichtung gemäß der Ausführungsform der
Erfindung erläutert.
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4 ist
eine Aufsicht, welche die Siebdruckeinrichtung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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5 ist
eine Aufsicht, die eine Elektronikbauelement-Montageeinrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zur Erzeugung von Montagedaten
bei einem Verfahren zum Montieren elektronischer Bauelemente gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
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8A und 8B sind
Zeitablaufdiagramme, die das Verfahren zum Montieren von Elektronikbauelementen
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
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9A bis 9C sind
Zeitablaufdiagramme, welche das Verfahren zum Montieren von Elektronikbauelementen
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
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Beste Art und Weise zur Ausführung der
Erfindung
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Nachstehend
werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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Zuerst
wird unter Bezugnahme auf 1 das Elektronikbauelement-Montagesystem
beschrieben. Bei dem in 1 gezeigten Elektronikbauelement-Montagesystem
wird eine Elektronikbauelement-Montagestraße 1 dadurch gebildet,
dass eine Siebdruckeinrichtung M1 und eine Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
M2 verbunden werden, und ein Handhabungscomputer 3 an die
Elektronikbauelement-Montagestraße 1 über ein
Kommunikationsnetzwerk angeschlossen wird. Auf diese Weise steuert
der Handhabungscomputer 3 das gesamte System. Nachstehend
wird die Struktur jeder Einrichtung geschildert.
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Als
nächstes
wird die Struktur der Siebdruckeinrichtung unter Bezugnahme auf
die 2 und 3 beschrieben. Bei der in 2 gezeigten
Siebdruckeinrichtung ist ein Siebdruckmechanismus oberhalb einer
Substratpositionierungseinheit 4 vorgesehen. Bei der Substratpositionierungseinheit 4 sind
ein Y-Achsentisch 5, ein X-Achsentisch 6, und ein θ-Achsentisch 7 in
dieser Reihe schichtweise angeordnet, und sind ein erster Z-Achsentisch 8 und
ein zweiter Z-Achsentisch 9 auf einer Basisplatte 7a angebracht,
die an der oberen Oberfläche
des θ-Achsentisches 7 vorgesehen
ist.
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Weiterhin
ist ein vertikales Gestell 8b auf einem Basistisch 8a des
ersten Z-Achsentisches 8 vorgesehen, und ist ein Substrattransportmechanismus 11 an
der Oberseite des vertikalen Gestells 8b gehaltert. Der
Substrattransportmechanismus 11 weist zwei Transportschienen 11a auf,
die parallel zu der Richtung vorgesehen sind, in welcher ein Substrat transportiert
wird (der Richtung X; Vertikalrichtung zur Ebene von 2).
Daher transportiert der Substrattransportmechanismus 11 ein
Substrat 13, auf welches gedruckt werden soll, während beide
Enden des Substrats 13 durch die Transportschienen 11a gehaltert
werden. Der Antrieb des ersten Z-Achsentisches 8 ermöglicht es,
die Transportschienen 11a und das Substrat 13 anzuheben
oder abzusenken, das durch die Transportschienen 11a gehaltert
wird, relativ zu einem Siebdruckmechanismus, der später beschrieben
wird.
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Wie
in 3 gezeigt, sind Substratzuführungs-Transportschienen 11b und Substratabführungs-Transportschienen 11c an
die stromaufwärtige Seite
(die linke Seite von 3) bzw. die stromabwärtige Seite
der Transportschienen 11a angeschlossen. Das Substrat 13 wird
von der stromaufwärtigen Seite über die
Substratzuführungs-Transportschienen 11b transportiert,
auf die Transportschienen 11a aufgesetzt, und dann durch
die Substratpositionierungseinheit 4 angeordnet. Dann führt ein
Siebdruckmechanismus, der nachstehend beschrieben wird, einen Druck
auf dem Substrat 13 durch, und wird das bedruckte Substrat 13 zur
stromabwärtigen
Seite durch die Substratabführungs-Transportschienen 11c heraustransportiert.
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Weiterhin
ist eine Basisplatte 9a des zweiten Z-Achsentisches 9 zwischen
dem Substrattransportmechanismus 11 und der Basisplatte 8a so
angeordnet, dass sie angehoben oder abgesenkt werden kann, und ist
eine Substrathebeeinheit 10 an der oberen Oberfläche der
Basisplatte 9a vorgesehen. Wenn der zweite Z-Achsentisch 9 angetrieben
wird, wird die Substrathebeeinheit 10 angehoben oder abgesenkt in
Bezug auf das Substrat 13, das durch die Transportschienen 11a gehaltert
wird, so dass sie das Substrat 13 so haltert, dass ihre
obere Oberfläche
in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Substrats 13 gelangt.
Zwei Klemmteile 12a sind jeweils auf den oberen Oberfläche der
Transportschienen 11a so vorgesehen, dass sie einander
entgegengesetzt in Horizontalrichtung angeordnet sind. Ein Antriebsmechanismus 12b bewegt
ein Klemmteil 12 nach vorn oder hinten, um das Substrat 13 durch
die beiden Klemmteile einzuklemmen und zu befestigen.
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Als
nächstes
wird der Siebdruckmechanismus beschrieben, der oberhalb der Substratpositionierungseinheit 4 vorgesehen
ist. In den 2 und 3 ist eine
Siebdruckmaske 15 in einem Maskengestell 14 angeordnet,
und sind Musterlöcher 15a in der
Siebdruckmaske 15 vorgesehen, entsprechend einem zu bedruckenden
Ziel. Ein Rakelkopf 16 ist oberhalb der Siebdruckmaske 15 angeordnet.
Der Rakelkopf 16 ist so ausgebildet, dass ein Hebe/Absenkmechanismus 18 für die Rakel
vorgesehen ist, um eine Rakel 19 auf einer flachen Platte 17 anzuheben
oder abzusenken. Wie in 3 gezeigt, ist die Platte 17 durch
einen Führungsmechanismus
(nicht gezeigt) gehaltert, der in Richtung Y verläuft, so
dass sie in der Richtung Y gleiten kann. Die Platte 17 wird in
Horizontalrichtung in Richtung Y durch eine Rakelverschiebungseinheit
(nicht gezeigt) bewegt, und der Hebe/Absenkmechanismus 18 für die Rakel
hebt die Rakel 19 an oder senkt sie ab, damit sie in Kontakt mit
der oberen Oberfläche
der Siebdruckmaske 15 gelangt.
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Als
nächstes
wird ein Siebdruckvorgang beschrieben. Zuerst wird, wenn das Substrat 13 auf
den Transportschienen 11a transportiert wird, der zweite Z-Achsentisch 9 so
angetrieben, dass die Substrathebeeinheit 10 angehoben
wird, so dass die Substrathebeeinheit 10 in Kontakt mit
der unteren Oberfläche
des Substrats 13 gelangt. In diesem Zustand wird die Substratpositionierungseinheit 4 so
angetrieben, dass das Substrat 13 in Bezug auf die Siebdruckmaske 15 positioniert
wird. Dann wird der erste Z-Achsentisch 8 so angetrieben,
dass das Substrat 13 zusammen mit den Transportschienen 11a angehoben
wird, so dass das Substrat 13 in Kontakt mit der unteren
Oberfläche
der Siebdruckmaske 15 gelangt, und das Substrat 13 durch
die Klemmteile 12a eingeklemmt wird. Auf diese Weise wird
die horizontale Position des Substrats 13 festgelegt, wenn
ein Rakelvorgang durch den Rakelkopf 16 durchgeführt wird.
In diesem Zustand wird, wenn die Rakel 19 auf der Siebdruckmaske 15 gleitet,
auf welche Cremelot aufgebracht wurde, das Cremelot auf das Substrat 13 über die
Musterlöcher 15a aufgedruckt.
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Weiterhin
ist eine Kamera 20 oberhalb der Siebdruckmaske 15 so
vorgesehen, dass sie in Horizontalrichtung durch einen Kameraverschiebungsmechanismus 21 bewegt
werden kann, die einen X-Achsentisch 21X und einen Y-Achsentisch 21V (vgl. 4)
aufweist. Wie in 2 gezeigt, ermöglicht der
Substratpositionierungseinheit 4, das Substrat unmittelbar
unterhalb der Kamera anzuordnen. Dann wird, während die Kamera 20 ein
Bild des gedruckten Substrats 13 aufnimmt, eine Bildverarbeitung
bei Bilddaten durchgeführt,
die aus dem Bild des gedruckten Substrats 13 erhalten werden,
um den bedruckten Zustand des Substrats 13 zu untersuchen.
Weiterhin wird ermöglicht,
ein Bild der Musterlöcher 15a aufzunehmen,
durch Bewegung des X-Achsentisches 21X und des Y-Achsentisches 21V, um
die Kamera 20 oberhalb der Siebdruckmaske 15 zu
bewegen. Dann wird ein Vorgang zum Erkennen von Bilddaten durchgeführt, die
aus dem aufgenommenen Bild erhalten werden, wodurch ermöglicht wird,
Maskenöffnungsdaten
zu berechnen, welche die Positionen der Musterlöcher angeben, wie nachstehend
geschildert.
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Als
nächstes
wird die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung unter Bezugnahme
auf 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt,
sind Transportwege 32 auf einer Basis 31 vorhanden.
Die Transportwege 32 transportieren ein Substrat 33,
um die Montagepositionen von Elektronikbauelementen zu lokalisieren.
Eine Bauelement-Zufuhreinheit 34 ist an der Unterseite
des Transportweges 32 in 5 angeordnet,
und mehrere Band-Zufuhreinrichtungen 33 sind
parallel zueinander in der Bauelement-Zufuhreinheit 34 vorgesehen.
Jede Band-Zufuhreinrichtung 35 nimmt
ein Elektronikbauelement auf, das auf dem Band gehalten wird, und
transportiert das Band schrittweise, wodurch das Elektronikbauelement
zugeführt
wird.
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Weiterhin
sind Kopfantriebseinheiten, die jeweils einen Y-Achsentisch 36 und einen X-Achsentisch 37 aufweisen,
auf der Basis 31 vorgesehen, und sind ein Montagekopf 38 und
eine Substraterkennungskamera 39, die zusammen mit dem
Montagekopf 38 verschoben wird, auf jedem X-Achsentisch 37 vorgesehen.
Wenn die Kopfantriebseinheit angetrieben wird, wird der Montagekopf 38 in
Horizontalrichtung bewegt, um ein Elektronikbauelement von der Bauelement-Zufuhreinheit 34 durch
eine Ansaugdüse
(nicht gezeigt) aufzunehmen, und bringt das Elektronikbauelement
auf dem Substrat 33 an, das sich auf dem Transportweg 32 befindet.
Eine erste Kamera 39, die oberhalb des Substrats 33 angeordnet
ist, nimmt ein Bild des Substrats 33 auf, und erkennt dieses.
Weiterhin ist jede zweite Kamera 40 auf einem Weg von der
Bauelement- Zufuhreinheit 34 zu dem
Transportweg 32 vorgesehen. Die zweite Kamera 40 nimmt
ein Bild des Elektronikbauelements auf, das durch den Montagekopf 38 unterhalb
des Elektronikbauelements gehalten wird.
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Als
nächstes
erfolgt eine Beschreibung der Struktur eines Steuersystems für das Elektronikbauelement-Montagesystem
unter Bezugnahme auf 6. In 6 weist
eine gesamte Steuereinheit 50 die Aufgabe auf, einen Montagevorgang
zu steuern, unter den Funktionen des Handhabungscomputers 3,
und weist eine Kommunikationseinheit 51 auf, eine Berechnungseinheit 52,
und eine Speichereinheit 53. Die Kommunikationseinheit 51 dient
zum Senden und Empfangen von Daten zu jeder Einrichtung bzw. von
dieser über
das Kommunikationsnetzwerk. Die Berechnungseinheit 52 ist
eine CPU, und führt
verschiedene Vorgänge
durch, beispielsweise einen Vorgang zur Erzeugung von Steuerparametern
bei dem Montagevorgang.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
berechnet, wie nachstehend genauer erläutert wird, die Berechnungseinheit 52 Bauelement-Montagepositionsdaten
der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
M2, also Koordinaten einer Montageposition, wenn ein Elektronikbauelement
auf dem Substrat 33 durch den Montagekopf 38 angebracht
wird, auf Grundlage der Maskenöffnungsdaten,
die von der Siebdruckeinrichtung M1 gemessen werden. Die Speichereinheit 53 speichert
Daten, die zur Berechnung durch die Berechnungseinheit 52 benötigt werden,
und die Berechnungsergebnisse. Bei der voranstehend geschilderten
Konstruktion besteht die Berechnungseinheit 52 aus einer
Koordinatenberechnungseinheit zur Berechnung der Koordinaten der Montageposition,
wenn der Montagekopf ein Elektronikbauelement anbringt, auf Grundlage
der Maskenöffnungsdaten.
Daher ist bei dieser Ausführungsform die
Koordinatenberechnungseinheit in dem Handhabungscomputer 3 vorgesehen,
zum Steuern der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung M2 und der Siebdruckeinrichtung
M1.
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Eine
Steuervorrichtung für
die Siebdruckeinrichtung M1 weist eine Kommunikationseinheit 54 auf,
eine Druckdatenspeichereinheit 55, eine Drucksteuereinheit 56,
eine Mechanismusantriebseinheit 57, und eine Untersuchungs- und Messbearbeitungseinheit 58.
Die Kommunikationseinheit 54 sendet Daten an andere Einrichtungen,
oder empfängt
sie von diesen, über
das Kommunikationsnetzwerk 2. Die Druckdatenspeichereinheit 55 speichert
Steuerparameter, die für
einen Druckvorgang benötigt
werden. Die Drucksteuereinheit 56 steuert den Druckvorgang der
Siebdruckeinrichtung, auf Grundlage der gespeicherten Steuerparameter
und eines Steuerbefehls, der von der gesamte Steuereinheit 50 übertragen wird.
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Die
Mechanismusantriebseinheit 57 treibt verschiedene Einheiten
an, beispielsweise die Substratpositionierungseinheit und den Siebdrucksteuermechanismus.
Die Untersuchungs- und Messbearbeitungseinheit 58 untersucht
den gedruckten Zustand des Substrats nach dem Drucken von Lot, auf Grundlage
des Bildes, das von der Kamera 20 nach dem Drucken aufgenommen
wird. Weiterhin führt
die Untersuchungs- und Messbearbeitungseinheit 58 einen Öffnungspositionsmessvorgang
zur Erfassung der Position der Maskenöffnung durch, auf Grundlage
des Bildes des Maskensiebs, das von der Kamera 20 aufgenommen
wurde, und gibt die bearbeiteten Ergebnisse als die Maskenöffnungsdaten
aus.
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Die
Kamera 20 und die Untersuchungs- und Messbearbeitungseinheit 58 dienen
als eine Maskenöffnungs-Messeinheit zur Messung
der Öffnungsposition
der Musterlöcher,
die in dem Maskensieb vorgesehen sind, und zur Ausgabe der gemessenen Ergebnisse
als die Maskenöffnungsdaten.
Daher weist bei dieser Ausführungsform
die Maskenöffnungs-Messeinheit,
die in der Siebdruckeinrichtung M1 vorgesehen ist, zusätzlich die
Funktion einer Untersuchung des Lots auf, zum Untersuchen des Zustands
des Lots nach dem Drucken.
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Eine
Steuervorrichtung für
die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
M2 weist eine Kommunikationseinheit 59 auf, eine Montagedatenspeichereinheit 60,
eine Montagesteuereinheit 61, eine Mechanismusantriebseinheit 62,
und eine Erkennungsbearbeitungseinheit 63. Die Kommunikationseinheit 59 sendet
oder empfängt
Daten zu oder von anderen Einrichtungen über das Kommunikationsnetzwerk 2. Die
Montagedatenspeichereinheit 60 speichert Steuerparameter,
die für
einen Bauelement-Montagevorgang benötigt werden. Die Montagesteuereinheit 61 steuert
den Montagevorgang der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung auf
Grundlage der gespeicherten Steuerparameter und eines Steuerbefehls, der
von der gesamten Steuereinheit 50 übertragen wird. Die Mechanismusantriebseinheit 62 treibt
verschiedene Einheiten an, beispielsweise ein Substrattransportsystem
und einen Bauelement-Montagemechanismus. Die Erkennungsbearbeitungseinheit 63 erkennt
die Position eines Substrats auf Grundlage eines von der ersten
Kamera 39 aufgenommenen Bildes, und erkennt ein Elektronikbauelement,
das von dem Montagekopf gehalten wird, auf Grundlage eines von der
zweiten Kamera 40 aufgenommenen Bilds.
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Weiterhin
empfängt,
wenn die Berechnungseinheit 52 des Handhabungscomputers 3 keine
Berechnungsfunktion zur Erzeugung von Bauelement-Montagepositionsdaten
aufweist, die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung die Lotdruckpositionsdaten,
und erzeugt die Bauelement-Montagepositionsdaten
durch Einsatz der Montagesteuereinheit 61. In diesem Fall
dient die Montagesteuereinheit 61 als eine Koordinatenberechnungseinheit
zur Berechnung der Koordinaten einer Montageposition in dem Bauelement-Montagevorgang,
der von dem Montagekopf durchgeführt
wird, auf Grundlage der Maskenöffnungsdaten.
Daher ist in diesem Fall die Koordinatenberechnungseinheit in der
Steuervorrichtung der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung M1
vorgesehen.
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Als
nächstes
erfolgt eine Beschreibung eines Vorgangs zur Erzeugung der Bauelement-Montagepositionsdaten
entsprechend einem in 7 gezeigten Flussdiagramm, welches
abgearbeitet wird, wenn das Elektronikbauelement-Montagesystem mit
der voranstehend geschilderten Konstruktion Elektronikbauelemente
anbringt, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Zuerst wird, wenn
eine neue Art eines Substrats angebracht wird, eine neue Siebdruckmaske 15 entsprechend
dem Substrat auf der Siebdruckeinrichtung M1 angebracht. Nach Anbringung
der Maske werden sämtliche Öffnungen,
die in der Siebdruckmaske 15 vorgesehen sind, mit Hilfe
der Kamera 20 der Siebdruckeinrichtung M1 untersucht.
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Daher
werden, wie in den 8A und 8B gezeigt,
der X-Achsentisch 21X und der Y-Achsentisch 21Y so
angetrieben, dass die Kamera 20 oberhalb der Siebdruckmaske 15 bewegt
wird, um aufeinanderfolgend Bilder von Lochmustern 15a aufzunehmen,
die in 9A gezeigt sind. Dann bearbeitet
die Untersuchungs- und Messbearbeitungseinheit 58 die aufgenommenen
Bilder, um die Positionen der Musterlöcher 15a zu messen,
und gibt die Messergebnisse als Maskenöffnungsdaten aus (ST1).
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Dann
werden Lotdruckpositionsdaten auf Grundlage der ausgegebenen Maskenöffnungsdaten berechnet.
Hierbei werden die Positionen der Musterlöcher 15a, die in der
Siebdruckmaske 15 vorgesehen sind, als die Positionen des
Lots angesehen, das auf das Substrat 13 aufgedruckt ist,
und werden die Positionskoordinaten jedes Musterlochs bei den Maskenöffnungsdaten
als die Positionskoordinaten des gedruckten Lots angesehen. Dann
werden die Lotdruckpositionsdaten an die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
oder den Handhabungscomputer übertragen
(ST3).
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Dann
vergleicht die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung M2 oder der
Handhabungscomputer 3 die Lotdruckpositionsdaten mit Montagepositionsdaten,
die einen Konstruktionswert darstellen, um das Ausmaß der Abweichung
zwischen diesen zu berechnen (ST4). Dann erzeugt die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
M2 oder der Handhabungscomputer 3 Bauelement-Montagepositionsdaten
unter Berücksichtigung
des Ausmaßes
der Abweichung (ST5). Die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung oder der Handhabungscomputer
führt daher
einen Koordinatenberechnungsvorgang durch. Danach werden die erzeugten Bauelement-Montagepositionsdaten
in der Montagedatenspeichereinheit 60 der Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
M2 gespeichert.
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Danach
wird ein Vorgang zum Montieren von Elektronikbauelementen auf dem
Substrat 13 durchgeführt.
Das Substrat 13 wird daher in der Siebdruckeinrichtung
M1 transportiert, und Cremelot S wird auf Elektroden 13a aufgedruckt,
die auf dem Substrat 13 vorgesehen sind, über die
Musterlöcher 15a der Siebdruckmaske 15.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Cremelot S nicht notwendigerweise an
vorbestimmten Positionen der Elektroden 13a aufgedruckt,
infolge einer relativen Positionsverschiebung zwischen den Musterlöchern 15a,
die in der Siebdruckmaske 15 vorgesehen sind, und den Elektroden 13a des Substrats 13.
So kann beispielsweise, wie in 9B gezeigt,
das Cremelot S so aufgedruckt sein, dass es von den Elektroden 13a abweicht.
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Dann
wird das Substrat 13, auf welches das Lot aufgedruckt wurde,
in die Elektronikbauelement-Montageeinrichtung transportiert, und
wird der Vorgang zum Montieren von Elektronikbauelementen auf dem
Substrat 13 durchgeführt.
Bei dem Bauelement-Montagevorgang wird der Montagekopf 38 bewegt,
auf Grundlage der im Schritt ST5 erzeugten Bauteilelementpositionsdaten,
und werden Elektronikbauelemente P an vorbestimmten Montagepositionen
angebracht. Da die für
diesen Vorgang verwendeten Bauteilelementpositionsdaten aktualisiert
werden, unter Berücksichtigung
der voranstehend geschilderten Positionsabweichung des Cremelots
S, werden die Elektronikbauelemente P exakt an den Positionen des
Lots S angebracht, das auf die Elektroden 13a aufgedruckt
ist, wie in 9C gezeigt ist. Auf diese Weise
werden, wenn das Lot S in einem nachfolgenden Reflow-Vorgang geschmolzen
wird, die Elektronikbauelemente P exakt mit den Elektroden 13a durch
den Selbstausrichtungseffekt des geschmolzenen Lots verbunden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Elektronikbauelement-Montageverfahren
zum Anbringen von Elektronikbauelementen auf einem Substrat mit
Hilfe von Löten
zur Verfügung
gestellt, durch Verwendung eines Elektronikbauelement-Montagesystems,
das eine Siebdruckeinrichtung und eine Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
aufweist, die miteinander verbunden sind, um ein Montagesubstrat
herzustellen. Das Elektronikbauelement-Montageverfahren umfasst:
einen Siebdruckvorgang zum Aufdrucken von Lot auf die Elektronikbauelement-Verbindungselektroden 13a,
die auf dem Substrat 13 vorgesehen sind, durch die Musterlöcher 15a,
durch Versetzen der Siebdruckmaske 15, in welcher die Musterlöcher 15a vorgesehen
sind, in Kontakt mit dem Substrat 13, durch Aufbringen
einer Paste auf die Siebdruckmaske 15, und durch Gleitbewegung
einer Rakel darauf; und einen Elektronikbauelement-Montagevorgang zum
Aufnehmen von Elektronikbauelementen von der Bauelement-Zufuhreinheit
unter Verwendung des Montagekopfes 38, und zum Anbringen
der Elektronikbauelemente auf dem Substrat 13, auf welches das
Lot aufgedruckt ist.
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Bei
dem Elektronikbauelement-Montageverfahren werden daher die folgenden
Vorgänge
vor einem Siebdruckvorgang durchgeführt: ein Maskenöffnungs-Messvorgang
zum Messen der Positionen der Musterlöcher 15a, die in der
Siebdruckmaske vorgesehen sind, und zur Ausgabe der gemessenen Positionen
als Maskenöffnungsdaten;
und ein Koordinatenberechnungsvorgang zur Berechnung der Koordinaten
einer Montageposition bei dem Bauelement-Montagevorgang des Montagekopfes 38 auf Grundlage
der Maskenöffnungsdaten.
Weiterhin wird ein Maskenöffnungs-Messvorgang
durch eine Lotuntersuchungsfunktion durchgeführt, die in der Siebdruckeinrichtung
M1 vorhanden ist.
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Wie
voranstehend geschildert werden bei der vorliegenden Ausführungsform,
anders als bei dem herkömmlichen
Verfahren zur Messung der Position von Lot, nachdem das Lot aufgedruckt
wurde, als herkömmlichem
Verfahren, Positionen, die durch Messung der Positionen der Musterlöcher berechnet werden,
die in der Siebdruckmaske vorgesehen sind, als die Positionen des
Lots angesehen, das tatsächlich
auf das Substrat aufgedruckt ist. Daher werden bei der vorliegenden
Ausführungsform
vor dem Siebdruckvorgang die Positionen der Musterlöcher, die
in der Siebdruckmaske vorgesehen sind, gemessen, um Maskenöffnungsdaten
zu berechnen, und werden die Koordinaten einer Montageposition in
dem Bauelement-Montagevorgang des Montagekopfes auf Grundlage der
Maskenöffnungsdaten
berechnet.
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Auf
diese Weise wird ermöglicht,
die Positionsabweichung von Lot zu berechnen, ohne die Position
des Lots nach dem Drucken zu messen, immer wenn das Lot aufgedruckt
wird, und Elektronikbauelemente in dem Bauelement-Montagevorgang
anzubringen, unter Berücksichtigung
der Positionsabweichung des Lots. Dies führt dazu, dass ermöglicht wird,
exakt Elektronikbauelemente auf dem auf das Substrat aufgedrucktem
Lot anzubringen, und daher Fehler bei der Montage infolge der Positionsabweichung
von Lot zu verhindern, was zu einer hohen Produktivität führt.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-037154 ,
eingereicht am 15. Februar 2005, und beansprucht deren Priorität, wobei
deren Inhalt insgesamt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
eingeschlossen wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Ein
Elektronikbauelement-Montagesystem gemäß der Erfindung kann Fehler
bei der Montage infolge der Positionsabweichung von Lot verhindern, und
eine hohe Produktivität
erzielen. Daher kann das Elektronikbauelement-Montagesystem bei
einer Elektronikbauelement-Montagestraße zum Anbringen von Elektronikbauelementen
auf Lot eingesetzt werden, das auf ein Substrat aufgedruckt ist,
um ein Montagesubstrat herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei
einem Elektronikbauelement-Montageverfahren zum Montieren von Elektronikbauelementen
auf einem Substrat mit Hilfe von Löten unter Verwendung eines
Elektronikbauelement-Montagesystems,
das eine Siebdruckeinrichtung und eine Elektronikbauelement-Montageeinrichtung
aufweist, die miteinander verbunden sind, zur Herstellung eines Montagesubstrats,
werden vor einem Siebdruckvorgang die Positionen von Musterlöchern, die
in einer Siebdruckmaske vorhanden sind, gemessen, um Maskenöffnungsdaten
zu berechnen, und werden die Koordinaten einer Montageposition,
wenn ein Bauelement-Montagevorgang durch einen Montagekopf durchgeführt wird,
berechnet, auf Grundlage der Maskenöffnungsdaten. Auf diese Weise
wird ermöglicht,
die Positionsabweichung von Lot zu berechnen, ohne die Position
des Lots nach dem Druck zu messen, immer wenn ein Druck von Lot
erfolgt, und Fehler bei der Montage infolge der Positionsabweichung von
Lot zu verhindern, was zu einer hohen Produktivität führt.