JP2001237516A - 実装基板、バッドマーク検出装置及びバッドマーク検出方法 - Google Patents

実装基板、バッドマーク検出装置及びバッドマーク検出方法

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JP2001237516A
JP2001237516A JP2000046244A JP2000046244A JP2001237516A JP 2001237516 A JP2001237516 A JP 2001237516A JP 2000046244 A JP2000046244 A JP 2000046244A JP 2000046244 A JP2000046244 A JP 2000046244A JP 2001237516 A JP2001237516 A JP 2001237516A
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Kazuyoshi Oyama
和義 大山
Kazunori Takada
一徳 高田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 割基板のバッドマーク検出作業の効率化を図る。 【解決手段】 バッドマーク検出装置及びバッドマーク
検出方法に適用される実装基板18は、電子部品が実装
される複数枚の割基板19の集合体である多面取り基板
であって、当該多面取り基板を構成する割基板19を複
数ブロック(例えば、ブロック1〜ブロック9)に分
け、当該ブロック毎にブロックバッドマークBM1が付
されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、実装基板、バッド
マーク検出装置及びバッドマーク検出方法に関し、更に
言えば、バッドマーク検出にかかる所要時間の短縮化を
可能にする実装基板を提供すると共に、そのような実装
基板に付されたバッドマークを検出する検出装置及びそ
の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の実装基板、バッドマーク検
出装置及びバッドマーク検出方法について説明する。
【0003】図8は従来の実装基板を示す平面図で、例
えば同一パターンから成る複数枚の割基板19A,19
B,19C,19D,19E,19Fの集合体から成
る、いわゆる多面取り基板18と呼ばれているものであ
る。
【0004】図8に示すように、その割基板19A,1
9B,19C,19D,19E,19F内の1つでも不
良品(例えば、断線等)となる割基板(図8では、割基
板19Fがそれに該当し、当該割基板19Fにはバッド
マークBMが付されている。)が存在していれば、この
多面取り基板18にはマスターバッドマークMBMが付
されることになる。逆にいえば、基板18内の全ての割
基板が良品であれば、マスターバッドマークMBMは付
されない。
【0005】従って、当該基板18に所定作業を施す前
に、この基板18の良品/不良品を検出するためのバッ
ドマーク検出作業において、上記マスターバッドマーク
MBMを検出すれば、この基板18内の割基板19A,
19B,19C,19D,19E,19Fに不良品があ
るか否か検出することができ、不良品があると検出され
た基板のみ、各割基板19A,19B,19C,19
D,19E,19F毎に良品/不良品を検出すれば良
く、当該バッドマークBMの検出にかかる所要時間の短
縮化を可能にしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のバッドマーク検出作業では、多面取り基板のバッ
ドマーク検出において、常に全ての割基板に対して不良
検出を行うことは、不良割基板が1枚もない基板の場合
には非常に作業性が悪いため、不良割基板が存在するか
否かを示すマスターバッドマークを、個々の割基板の良
否を示すマークとは別に準備し、これを先にチェック
し、このマスターバッドマークが付されている場合に限
り、その基板内に不良割基板が存在すると判断して、個
々の不良割基板のバッドマーク検出を行い、マスターバ
ッドマークが付されていない場合は、その基板内の割基
板全てを良品とみなして、割基板毎のバッドマーク検出
作業を割愛していた。
【0007】しかしながら、上記割基板の不良率が高い
場合や、割基板数が数十枚にも及ぶような場合には、バ
ッドマーク検出作業の所要時間が大きなウエイトを占め
てしまい、必ずしも効率の良い生産運転ができないとい
った問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では上記
課題に鑑み、バッドマーク検出装置及びバッドマーク検
出方法に適用される実装基板は、電子部品が実装される
複数枚の割基板の集合体である多面取り基板であって、
当該多面取り基板を構成する割基板を複数ブロックに分
け、当該ブロック毎にブロックバッドマークが付されて
いることを特徴とする。
【0009】また、本発明のバッドマーク検出装置は、
多面取り基板を構成する割基板に対し、複数ブロックに
分けた割基板群毎に付された第1のバッドマークを検出
する第1の検出手段と、当該第1の検出手段によりバッ
ドマークが検出された所望ブロック内の割基板に対し、
各割基板毎に付された第2のバッドマークを検出する第
2の検出手段とを具備することを特徴とする。
【0010】更に、本発明のバッドマーク検出装置は、
多面取り基板を構成する複数の割基板群を任意のブロッ
クに組分けするブロック設定データを記憶する記憶装置
と、当該記憶装置に記憶されたブロック設定データに対
応する各ブロック毎に付された第1のバッドマークを検
出する第1の検出手段と、当該第1の検出手段によりバ
ッドマークが検出された所望ブロック内の全ての割基板
に対し、各割基板毎に付された第2のバッドマークを検
出する第2の検出手段とを具備することを特徴とする。
【0011】また、本発明のバッドマーク検出方法は、
記憶装置に記憶させたブロック設定データに対応する複
数の割基板群を任意のブロックに組分けし、その任意の
ブロック毎に付された第1のバッドマークを第1の検出
手段により検出し、当該第1の検出手段によりバッドマ
ークが検出された複数ブロック内の割基板に対し、各割
基板毎に付された第2のバッドマークを第2の検出手段
により検出することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実装基板、バッド
マーク検出装置及びバッドマーク検出方法に係る一実施
形態について図面を参照しながら説明する。
【0013】図1は本発明が適用される部品実装装置を
示す平面図であり、本実施形態の説明では、本発明を当
該部品実装装置に適用した一例を紹介する。
【0014】図1において、部品実装装置1の基台2上
にAビーム3及びBビーム4のY方向への移動を案内す
る一対のレール5が配置されている。Aビーム3及びB
ビーム4はX方向に長く、この長手方向に沿って装着ヘ
ッド7,8がそれぞれ移動可能に配設されている。従っ
て、前記装着ヘッド7,8は、XY方向に移動可能にな
されている。
【0015】また、A側Y軸モータ10により回転され
るボールネジ軸11がAビーム3に固定された図示しな
いナットに螺合しており、このAビーム3はボールネジ
軸11の回転によりレール5に沿って移動可能である。
Bビーム4は同様な構造のボールネジ軸12がB側Y軸
モータ14により回転されることで、レール5に沿って
移動する。
【0016】更に、基台2の図1における上方及び下方
の位置には、それぞれ部品供給部が形成され、この部品
供給部では種々の電子部品を供給する部品供給装置16
が搭載されている。尚、部品供給装置16には、いわゆ
るテープ供給方式の部品供給装置やスティック供給方式
の部品供給装置やトレイ供給方式の部品供給装置等があ
る。
【0017】そして、前記装着ヘッド7,8は、各部品
供給装置16から真空吸着により取り出した電子部品を
実装基板18の所望の位置に搬送して実装するものであ
る。
【0018】また、前記実装基板18は、基台2上に設
置された搬送コンベア20により搬送され、複数の作業
ステージ位置で図示しない固定機構により位置決め固定
される。
【0019】更に、前記部品供給装置16から取り出さ
れた電子部品は部品認識カメラ21により、その装着ヘ
ッド7a,7b、8a,8bに対する吸着位置ずれ状
況、部品落下状況等が認識される。
【0020】また、前記基台2にはノズルストッカ22
が設置されており、前記装着ヘッド7a,7b、8a,
8bに自動交換可能に取り付けられる吸着ノズル(図示
せず)が用意されている。
【0021】ここで、本発明の第1の特徴は、図2に示
すようにバッドマーク検出装置及びバッドマーク検出方
法に適用される実装基板18の構成であり、本発明の実
装基板18は同一パターンから成る複数枚(図2では、
63枚)の割基板19の集合体である多面取り基板であ
る。
【0022】そして、当該実装基板18(多面取り基板
18とも称す)を構成する上記割基板19を複数ブロッ
ク(本実施形態では、9ブロック)に分け、当該ブロッ
ク毎にブロックバッドマークBM1を付したものであ
る。尚、本実施形態では、ブロック1とブロック9にブ
ロックバッドマークBM1が付されており、図2に示す
ように当該ブロック1では1列目の割基板19にバッド
マークBM2が付され、当該ブロック9では4列目の割
基板19にバッドマークBM2が付されている。
【0023】また、第2の特徴は、上記電子部品が実装
される複数枚の割基板19の集合体である多面取り基板
18に付されたバッドマークBM1を検出するバッドマ
ーク検出装置及びバッドマーク検出方法は、前記多面取
り基板18を構成する割基板19に対し、複数ブロック
に分けた割基板群毎に付されたブロックバッドマークB
M1を検出する認識カメラ29を具備し、当該認識カメ
ラ29により各ブロック毎に付されたブロックバッドマ
ークBM1を検出するものである。尚、前記多面取り基
板18を構成する複数枚の割基板19は同一パターンか
ら成るものであっても、また異なるパターンから成るも
のであっても良い。
【0024】更に、第3の特徴は、上記電子部品が実装
される上記複数枚の割基板の集合体である多面取り基板
18に付されたバッドマークを検出するバッドマーク検
出装置及びバッドマーク検出方法は、前記多面取り基板
18を構成する割基板19に対し、複数ブロックに分け
た割基板群毎に付された第1のバッドマーク(ブロック
バッドマーク)BM1を検出する認識カメラ29を具備
し、当該認識カメラ29により第1のバッドマークBM
1が検出された所望ブロック内の割基板19全てに対
し、各割基板毎に付された第2のバッドマークBM2
を、再びこの認識カメラ29により検出するものであ
る。
【0025】以下、部品実装装置1による実装動作に係
る各種データの設定動作について説明する。
【0026】先ず、部品実装装置本体に搭載されたCR
T(図7参照)の画面上に取り付けられたタッチパネル
画面に「初期画面」を表示させる(図3参照)。
【0027】この「初期画面」には、「生産運転」、
「段取作業」、「データ編集」、「装置メンテナン
ス」、「環境設定」の各操作タッチキーが準備されてい
る。そして、この画面上で、例えば「生産運転」の操作
タッチキーをタッチすれば、生産運転が開始され、自動
実装作業が実行される。
【0028】また、この「初期画面」上の「データ編
集」の操作タッチキーをタッチし、当該「データ編集」
の画面を表示させる(図4参照)。
【0029】この「データ編集」の画面には、「パター
ンプログラム」、「装置設定データ」、「運転パラメー
タ」、「オフセットデータ」、「テスト運転データ」、
「部品ライブラリデータ」、「ノズル配置データ」、
「ノズルタイプデータ」、「ノズル手付け指定データ」
の各操作タッチキーが表示される。この画面上で、編集
するデータを選択する。
【0030】ここで、装着作業に係る各種データの設定
について説明すると、上記「データ編集」の画面上で
「パターンプログラム」の操作タッチキーをタッチする
ことで、「パターンプログラム」の画面が表示され(図
示せず)、この中に、図5に示すような「装着データ
(基本割基板データ)」の入力画面を表示させるタッチ
キーが存在する。図5では、既に実装作業に係る装着デ
ータ(基本割基板データ)が入力されている。
【0031】尚、この装着データ(基本割基板データ)
は、装着ステップ毎に、どういう種類(どのテープフィ
ーダ(FDR)内)の部品を各々の割基板19上のどこ
に(座標X,Y)、どういう方向(角度Z)で、実装す
るかを示すデータである。
【0032】従って、図5に示す装着データ(基本割基
板データ)では、ステップ番号(P−NO)の0001
が各々の割基板19内に対し、当該割基板19が不良品
である場合に付されるバッドマークBM2の位置を指定
し(コントロールコマンド位置にバッドマークスキャン
用指定座標であることを示す“B”が入力されてい
る。)、ステップ番号(P−NO)の0002〜000
5が各々の割基板19内の各部品実装箇所を指定し、ス
テップ番号(P−NO)の0006が上記ステップ番号
(P−NO)の0001〜0005までの各作業を繰り
返させる(コントロールコマンド位置に繰り返し動作さ
せることを示す“P”が入力されている。)ように、設
定されている。
【0033】また、上記「パターンプログラム」の画面
中に、図6に示すような「装着データ(割基板オフセッ
トデータ)」の入力画面を表示させるタッチキーが存在
する。図6では、既に装着データ(割基板オフセットデ
ータ)に関するデータが入力されている。尚、この装着
データ(割基板オフセットデータ)は、各割基板19の
位置オフセットデータであり、図6に示すようにステッ
プ番号(O−NO)の0001が前記ブロック1内の各
割基板19に対し、不良品が混在している場合に付され
るブロックバッドマークBM1の位置を指定し(コント
ロールコマンド位置に当該ブロック1に対するバッドマ
ークスキャン用指定座標であることを示す“1”が入力
されている。)、ステップ番号(O−NO)の0002
〜0008が当該ブロック1内の各割基板19の位置オ
フセットを指定している。
【0034】また、ステップ番号(O−NO)の000
9が前記ブロック2内の各割基板19に対し、不良品が
混在している場合に付されるブロックバッドマークBM
1の位置を指定し(コントロールコマンド位置に当該ブ
ロック2に対するバッドマークスキャン用指定座標であ
ることを示す“2”が入力されている。)、ステップ番
号(O−NO)の0010〜0016が当該ブロック2
内の各割基板19の位置オフセットを指定している。
【0035】以下、同様にブロック9までの各割基板1
9の位置オフセットが指定され、ステップ番号(O−N
O)の0073で基板18の全ての割基板19への実装
が完了することになる。
【0036】そして、これらの各種データは、図7に示
す記憶手段としてのRAM30やROM31内に記憶さ
れている。尚、図7において、32は制御手段としての
CPUで、36はI/Oで、当該I/O36を介して認
識カメラ21,29、RAM30、ROM31、CPU
32、CRT33、駆動回路34、ブザー35等は接続
されている。
【0037】以下、このような実装基板18を用いたバ
ッドマーク検出装置及びバッドマーク検出方法につい
て、上記ブロック毎にブロックバッドマークBM1が付
された実装基板18に所定作業(本実施形態では、部品
実装作業)を施す場合を例にして説明する。
【0038】作業者による各種段取作業が終了した後、
装置側の「始動」ボタン(図示せず)を押して部品実装
装置1による自動実装作業を開始させる。即ち、装着デ
ータ内に入力されている装着ステップ順に、部品吸着
(吸着ノズルによる部品供給装置16内の部品の取り出
し)、部品認識(認識カメラ21による吸着ノズルに吸
着された部品の有無、姿勢等の認識)、部品位置補正
(認識結果を加味した装着方向(角度Z)への位置補
正)、そして部品実装(実装基板18上の指定座標
(X,Y)位置に角度Zで実装)が繰り返される。
【0039】このとき、作業テーブル位置に実装基板1
8が搬送コンベア20により搬送され、固定機構により
位置決め固定されると、認識カメラ29により当該基板
18内の各割基板に対するバッドマーク検出が行われ
る。
【0040】即ち、上記認識カメラ29は、図5及び図
6に示す装着データに基づいて、各ブロック1〜9にブ
ロック分けされ、その各ブロック内の割基板19の中に
不良品が混在している場合に付されたブロックバッドマ
ークBM1を検出する作業にかかる。
【0041】従って、当該認識カメラ29は、図示しな
い駆動系により基板18上を移動しながら、各ブロック
(1〜9)毎に付されたブロックバッドマークBM1を
検出していく。
【0042】そして、その検出結果を基づいてCPU3
2は、装置1に以下の指令を出す。即ち、検出結果から
バッドマークBM1が付されたブロック(本実施形態で
は、図2に示すようにブロック1とブロック9)に対
し、認識カメラ29により当該ブロック1とブロック9
内の全ての割基板19にバッドマークBM2が付されて
いるか否かを検出させる。そして、この認識の結果、当
該ブロック1内の1列目の割基板19と、当該ブロック
9内の4列目の割基板19にバッドマークBM2が付さ
れていることが検出される。
【0043】従って、CPU32は、これら2つの割基
板19に対する以下の実装作業を行わないように制御す
る。
【0044】以下、実際の実装作業について、図5及び
図6の装着データに基づきながら説明する。
【0045】先ず、前述したようにバッドマーク検出結
果からブロック1内の1列目の割基板19にはバッドマ
ークBM2が付されているため、実装作業を行わない。
【0046】次に、ブロック1内の2列目の割基板19
に対し実装作業を行う。即ち、図5に示す装着データ
(基本割基板データ)に、図6に示す装着データ(割基
板オフセットデータ)を加味した実装位置に電子部品を
実装する。
【0047】つまり、第1の実装位置は、ステップ番号
(P−NO)の0002の座標(X=2.50mm、Y
=3.50mm)に、ステップ番号(O−NO)の00
03の座標(X=4.00mm、Y=18.0)を加味
した実装位置に所望の電子部品(該当するフィーダ(F
DR)番号:101の部品)を、当該部品を吸着した吸
着ノズルを介して所定向き(角度Zで指定された90
度)に実装する。続いて、第2の実装位置は、ステップ
番号(P−NO)の0003の座標(X=6.00m
m、Y=2.50mm)に、ステップ番号(O−NO)
の0004の座標(X=4.00mm、Y=32.0)
を加味した実装位置、所定の向きに当該電子部品を実装
する。以下、同様にして、当該ブロック1内の全ての割
基板19に対して電子部品を実装する。
【0048】次に、ブロック2内の割基板19への実装
作業に移る。この場合には、前述したバッドマーク検出
結果から当該ブロック2に対するブロックバッドマーク
BM1は検出されていない。従って、当該ブロック2内
の全ての割基板19に対して実装作業を行う。
【0049】そこで、当該ブロック2の1列目の割基板
19に対し、上述したように図5に示す装着データ(基
本割基板データ)に、図6に示す装着データ(割基板オ
フセットデータ)を加味した実装位置、所定の向きに当
該電子部品を実装する。
【0050】つまり、第1の実装位置は、ステップ番号
(P−NO)の0002の座標(X=2.50mm、Y
=3.50mm)に、ステップ番号(O−NO)の00
10の座標(X=18.0mm、Y=4.00)を加味
した実装位置、所定の向きに当該電子部品を実装する。
続いて、第2の実装位置は、ステップ番号(P−NO)
の0003の座標(X=6.00mm、Y=2.50m
m)に、ステップ番号(O−NO)の0011の座標
(X=18.0mm、Y=18.0)を加味した実装位
置、所定の向きに当該電子部品を実装する。以下、同様
にして、当該ブロック2内の全ての割基板19に対して
電子部品を実装する。
【0051】以上説明した実装作業が繰り返され、コン
トロールコマンドCにE(終了)が入力されたステップ
番号(O−NO)の0073まで作業が進められて、ブ
ロック1〜ブロック9までの全ての割基板19(バッド
マークBM1の付されていない割基板19)に対して電
子部品の実装作業が完了する。
【0052】尚、上記実装作業の動作では説明を省略し
たが、吸着ノズルにより所望のテープフィーダ内から吸
着取出された部品は、当該吸着ノズルの移動に伴って認
識カメラ21上に移動され、そこで当該部品の有無、姿
勢等が認識される。そして、その認識結果に基づいて、
駆動回路34を介して吸着ノズルをX,Y,Z(回転)
に駆動させて、当該部品の姿勢が実装位置に合わせて補
正された後、実装基板18上の実装位置に、所定の向き
で実装される。
【0053】尚、本実施形態では、前記部品供給装置1
6として電子部品をテープ収納して成る、いわゆるテー
プカセットフィーダ方式の部品供給装置を一例として紹
介しているが、いわゆるトレイ上に電子部品を載置する
トレイフィーダ方式の部品供給装置や、スティック内に
電子部品を収納したスティックフィーダ方式の部品供給
装置であっても良い。
【0054】更に、本実施形態では、実装基板18上の
実装箇所に電子部品を吸着した装着ヘッド7,8がXY
移動する、いわゆるXYロボ式の部品実装装置について
説明したが、これに限らず、回転可能な回転盤の裏面に
放射状に複数個の装着ヘッドを設置して成る、いわゆる
ロータリーテーブル式の部品実装装置に適用しても良
い。
【0055】更に言えば、本実施形態では、本発明を部
品実装装置に適用した一例を紹介しているが、これに限
らず、本発明は実装基板上に所定作業を施す自動機に本
発明を適用することで、その生産性の向上を図るもので
あり、例えば、この部品実装装置に搬送される前の接着
剤塗布装置等の自動機に適用しても良い。
【0056】また、本発明は、多面取り基板を構成する
複数枚の割基板が同一パターンのときのみではなく、複
数種類の異なるパターンがある場合でも同様である。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、割基板枚数が、数十枚
(数百枚)にも及ぶような、モジュール生産において、
生産性向上に支障となるバッドマーク検出処理時間の短
縮化が図れ、生産性を向上させることができる。
【0058】特に、今日の盛況な携帯電話に搭載される
ような、部品モジュール(TCXO,VCO,・・・)
等の生産は、割基板枚数が非常に多く、加えて歩止まり
も良くなく、従来のマスターバッドマ−クによる効果が
期待できなくなってきており、本発明の不良割基板所在
の絞込み技術を採用することで、不良割基板検出作業時
間の低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される部品実装装置を示す平面図
である。
【図2】本発明が適用される実装基板を示す平面図であ
る。
【図3】本発明が適用される部品実装装置のCRT画面
を示す図である。
【図4】本発明が適用される部品実装装置のCRT画面
を示す図である。
【図5】本発明が適用される部品実装装置のCRT画面
を示す図である。
【図6】本発明が適用される部品実装装置のCRT画面
を示す図である。
【図7】本発明が適用される部品実装装置に関する回路
構成図である。
【図8】従来の実装基板を示す平面図である。
【符号の説明】
1 部品実装装置 7 装着ヘッド 8 装着ヘッド 29 認識カメラ 30 RAM 31 ROM 32 CPU 33 CRT

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品が実装される複数枚の割基板の
    集合体である多面取り基板であって、当該多面取り基板
    を構成する割基板を複数ブロックに分け、当該ブロック
    毎にバッドマークが付されていることを特徴とする実装
    基板。
  2. 【請求項2】 電子部品が実装される複数枚の割基板の
    集合体である多面取り基板に付されたバッドマークを検
    出するバッドマーク検出装置において、 前記多面取り基板を構成する割基板に対し、複数ブロッ
    クに分けた割基板群毎に付された第1のバッドマークを
    検出する第1の検出手段と、 前記第1の検出手段によりバッドマークが検出された所
    望ブロック内の割基板に対し、各割基板毎に付された第
    2のバッドマークを検出する第2の検出手段とから成る
    ことを特徴とするバッドマーク検出装置。
  3. 【請求項3】 電子部品が実装される複数枚の割基板の
    集合体である多面取り基板に付されたバッドマークを検
    出するバッドマーク検出装置において、 前記多面取り基板を構成する複数の割基板群を任意のブ
    ロックに組分けするブロック設定データを記憶する記憶
    装置と、 前記記憶装置に記憶されたブロック設定データに対応す
    る各ブロック毎に付された第1のバッドマークを検出す
    る第1の検出手段と、 前記第1の検出手段によりバッドマークが検出された所
    望ブロック内の全ての割基板に対し、各割基板毎に付さ
    れた第2のバッドマークを検出する第2の検出手段とか
    ら成ることを特徴とするバッドマーク検出装置。
  4. 【請求項4】 電子部品が実装される複数枚の割基板の
    集合体である多面取り基板に付されたバッドマークを検
    出するバッドマーク検出方法において、 記憶装置に記憶させたブロック設定データに対応する複
    数の割基板群を組分けされた任意のブロック毎に付され
    た第1のバッドマークを第1の検出手段により検出し、 前記第1の検出手段によりバッドマークが検出された複
    数ブロック内の割基板に対し、各割基板毎に付された第
    2のバッドマークを第2の検出手段により検出すること
    を特徴とするバッドマーク検出方法。
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