JP2006286989A - Printing method and system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板等の基板に導電性の印刷剤を印刷する印刷方法及びそのシステムに関する。 The present invention relates to a printing method and a system for printing a conductive printing agent on a substrate such as a printed circuit board.
近年、小型、軽量化が著しい電子機器に用いる基板の実装方式として、樹脂で封止する前の裸の半導体チップであるベアチップ部品を基板に直接装着する方式が注目されている。従来、この種のベアチップ部品が実装された基板を製造する方法として、基板の所定の電極上に導電性の印刷剤であるクリーム半田を印刷し、そのクリーム半田が印刷された基板の所定位置に、ベアチップ部品及びそれ以外の表面実装部品である樹脂外装部品を位置決めして装着し、その後、基板を加熱するリフローを行う方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a method of directly mounting a bare chip component, which is a bare semiconductor chip before sealing with a resin, on a substrate as a mounting method of a substrate used in electronic devices that are significantly reduced in size and weight. Conventionally, as a method of manufacturing a substrate on which this kind of bare chip component is mounted, a cream solder which is a conductive printing agent is printed on a predetermined electrode of the substrate, and the cream solder is printed at a predetermined position on the substrate. A method of performing reflow for positioning and mounting a bare chip component and a resin exterior component which is other surface mount component and then heating the substrate is known (for example, see Patent Document 1).
従来の基板製造方法における印刷工程では、装置にセットされているクリーム半田を使い続けながら複数の基板に対して印刷が行われる。そして、所定の枚数の基板について印刷が終了したら、印刷用部材としての印刷用マスクを装置から取り外して洗浄し、その洗浄後の印刷用マスクと新しいクリーム半田とをセットするクリーニング工程が行われる。このクリーニング工程の後、セットした新しいクリーム半田で次の繰り返し印刷が行われる。
上記印刷工程と次工程である部品マウント工程との間における基板の待機量を減らすためには、基板に対する処理スタート時間間隔であるタクトタイム(処理間隔)を印刷工程と部品マウント工程との間でできるだけ一致させることが望ましい。ここで、基板1枚あたりの印刷処理時間が、部品マウント工程の基板1枚あたりのマウント処理時間よりも短い場合がある。この場合に上記タクトタイムを両工程間で一致させるという要請を達成するためには、印刷工程のタクトタイム中の上記印刷処理時間以外の待ち時間を、上記タクトタイムを両工程間で一致させるように設定する。ところが、この待ち時間の設定(これは印刷処理時間とマウント処理時間との差による)によっては、印刷不良が発生することがわかった。すなわち、上記印刷工程のタクトタイム中の待ち時間が長くなる程、その待ち時間の間にクリーム半田の乾燥が進行してしまう。クリーム半田が乾燥すると、例えば印刷用マスクの開口の目詰まりなどが発生し、クリーム半田の印刷不良が発生しやすくなる。このクリーム半田の乾燥は、印刷用マスクを取り外して洗浄しその洗浄後の印刷用マスクと新しいクリーム半田とをセットするクリーニング工程を行った後しばらくの間は問題にならない程度である。しかし、上記クリーニング工程を終了してからの経過時間が長くなると上記待ち時間におけるクリーム半田の乾燥が急激に進行しやすくなって印刷不良が発生しやすくなるという問題があることがわかった。
In the printing process in the conventional substrate manufacturing method, printing is performed on a plurality of substrates while continuing to use cream solder set in the apparatus. When printing is completed on a predetermined number of substrates, a printing mask as a printing member is removed from the apparatus and washed, and a cleaning process is performed in which the washed printing mask and new cream solder are set. After this cleaning process, the next repeated printing is performed with the set new cream solder.
In order to reduce the waiting amount of the substrate between the printing step and the component mounting step which is the next step, the tact time (processing interval) which is the processing start time interval for the substrate is set between the printing step and the component mounting step. It is desirable to match as much as possible. Here, the printing processing time per substrate may be shorter than the mounting processing time per substrate in the component mounting process. In this case, in order to achieve the request to match the tact time between the two processes, the waiting time other than the print processing time in the tact time of the printing process is set to match the tact time between the two processes. Set to. However, depending on the setting of this waiting time (this is due to the difference between the printing processing time and the mounting processing time), it has been found that printing failure occurs. That is, the longer the waiting time during the tact time of the printing step, the more the solder paste is dried during the waiting time. When the cream solder is dried, for example, clogging of the opening of the printing mask occurs, and printing failure of the cream solder is likely to occur. The drying of the cream solder is such that it does not become a problem for a while after the cleaning process is performed in which the printing mask is removed and washed, and the washed printing mask and new cream solder are set. However, it has been found that when the elapsed time from the completion of the cleaning process becomes longer, the drying of the cream solder during the waiting time tends to proceed rapidly and printing defects are likely to occur.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、印刷後の基板の一時保存量の増加を抑えるように印刷工程とその次工程との間でタクトタイムを調整できるとともに、印刷装置の印刷用部材のクリーニングからの経過時間が長くなったときの印刷不良を防止することができる印刷方法及びそのシステムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to adjust the tact time between the printing process and the next process so as to suppress an increase in the temporary storage amount of the substrate after printing, and to perform printing of the printing apparatus. It is an object of the present invention to provide a printing method and system capable of preventing a printing defect when the elapsed time from cleaning of a printing member becomes long.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面実装用の電子部品が実装される前の基板の所定の電極上に導電性の印刷剤を印刷する印刷工程と、該印刷後の基板を次工程に向けて搬出する基板搬出工程と、該印刷を複数の基板について繰り返し行った後に該印刷に用いていた印刷用部材をクリーニングするクリーニング工程とを有する印刷方法であって、該印刷工程では、該印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換えるようにし、該基板搬出工程では、該次工程における処理開始タイミングに合わせて該印刷後の基板を搬出することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の印刷方法において、上記印刷工程における印刷用部材のクリーニングの終了時から所定の切り換えタイミングが到来するまで、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、上記次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせるようにし、該所定の切り換えタイミングが経過した後、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、該次工程における基板1枚あたりの処理間隔よりも短くすることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の印刷方法において、上記印刷剤が印刷される基板は、ベアチップ用の印刷対象電極を有する基板であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、表面実装用の電子部品が実装される前の基板の所定の電極上に導電性の印刷剤を印刷する印刷装置と、該印刷後の基板を次工程に向けて搬出する基板搬出装置とを備えた印刷システムであって、該印刷装置は、印刷に用いる印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換え、該基板搬出装置は、次工程における処理開始タイミングに合わせて該印刷後の基板を搬出することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の印刷システムにおいて、上記印刷装置は、上記印刷用部材のクリーニングの終了時から所定の切り換えタイミングが到来するまで、基板1枚あたりの印刷処理間隔を、上記次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせるようにし、該所定の切り換えタイミングが経過した後、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、該次工程における基板1枚あたりの処理間隔よりも短くすることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4の印刷システムにおいて、上記印刷剤が印刷される基板は、ベアチップ部品用の印刷対象電極を有する基板であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the printing method of the first aspect, the printing process per one substrate in the printing process until the predetermined switching timing comes from the end of the cleaning of the printing member in the printing process. The interval is adjusted to the processing interval per substrate in the next step, and after the predetermined switching timing has elapsed, the printing processing interval per substrate in the printing step is set to one substrate in the next step. It is characterized by being shorter than the per-process interval.
According to a third aspect of the present invention, in the printing method of the second aspect, the substrate on which the printing agent is printed is a substrate having an electrode to be printed for a bare chip.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a printing apparatus that prints a conductive printing agent on a predetermined electrode of a substrate before a surface mounting electronic component is mounted, and the printed substrate is directed to the next process. And a substrate unloading device for unloading, and the printing device performs printing processing intervals per substrate according to the elapsed time after cleaning from the end of cleaning of the printing member used for printing. The substrate unloading apparatus unloads the printed substrate in accordance with the processing start timing in the next process.
The invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, in the printing system of the fourth aspect, the substrate on which the printing agent is printed is a substrate having a printing target electrode for a bare chip component.
請求項1乃至6の発明によれば、印刷に用いる印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、次のように基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換えることができる。
すなわち、印刷用部材のクリーニングの終了時から、導電性の印刷剤の乾燥が急激に進行しやすくなる所定の切り換えタイミングが到来するまでは、印刷剤が乾燥しにくいため、基板1枚あたりの印刷処理間隔を、次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせる。このように印刷処理間隔を次工程における処理間隔に合わせることにより印刷後の基板の一時保存量の増加を抑えつつ、次工程における処理開始タイミングに合わせて印刷後の基板を搬出することにより印刷工程とその次工程との間のタクトタイムを調整できる。
そして、上記所定の切り換えタイミングが経過した後は、印刷剤の乾燥が急激に進行しやすくため、基板1枚あたりの印刷処理間隔を次工程における基板1枚あたりの処理間隔よりも短くする。このように印刷処理間隔を次工程における処理間隔よりも短くすることにより印刷装置の印刷用部材のクリーニングからの経過時間が長くなったときの印刷不良を防止するとともに、次工程における処理開始タイミングに合わせて印刷後の基板を搬出することにより印刷工程とその次工程との間でタクトタイムを調整できる。
以上のように、印刷後の基板の一時保存量の増加を抑えるように印刷工程とその次工程との間でタクトタイムを調整できるとともに、印刷装置の印刷用部材のクリーニングからの経過時間が長くなったときの印刷不良を防止することができるという効果がある。
According to the first to sixth aspects of the present invention, the print processing interval per substrate can be switched as follows according to the elapsed time after cleaning from the end of cleaning of the printing member used for printing.
That is, since the printing agent is difficult to dry until the predetermined switching timing at which the drying of the conductive printing agent is likely to proceed rapidly from the end of cleaning of the printing member, printing per substrate is possible. The processing interval is adjusted to the processing interval per substrate in the next step. In this way, by adjusting the printing processing interval to the processing interval in the next step, while suppressing an increase in the temporary storage amount of the printed substrate, the printing step is carried out by carrying out the printed substrate in accordance with the processing start timing in the next step. And the tact time between the next process can be adjusted.
After the predetermined switching timing elapses, the printing agent is easily dried rapidly, so that the printing processing interval per substrate is shorter than the processing interval per substrate in the next step. Thus, by making the printing processing interval shorter than the processing interval in the next step, printing failure when the elapsed time from cleaning of the printing member of the printing apparatus becomes longer is prevented, and at the processing start timing in the next step. In addition, the tact time can be adjusted between the printing process and the next process by unloading the printed substrate.
As described above, the tact time can be adjusted between the printing process and the next process so as to suppress the increase in the temporary storage amount of the substrate after printing, and the elapsed time from cleaning of the printing member of the printing apparatus is long. There is an effect that it is possible to prevent a printing defect when it becomes.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る印刷方法を含む基板製造方法における各処理工程を示す工程図である。また、図2(a)及び(b)はそれぞれ、本実施形態の基板製造方法で製造する電子回路基板1の断面構造の説明図及び平面図である。
上記電子回路基板1は、図2(a)に示すように第1の電子部品としての表面実装用の樹脂外装部品(以下、「樹脂外装チップ」という。)1bと、第2の電子部品としての表面実装用のベアチップ部品(以下、単に「ベアチップ」という。)1cとが実装された基板である。樹脂外装チップ1bは、樹脂で封止された半導体IC、抵抗、コンデンサー等の部品であり、ベアチップ1cは、樹脂で封止する前の裸の半導体ICチップである。基板1とベアチップ1cとの間には、ベアチップ1cが基板1上に安定して固定されるように樹脂が充填されている。一方、基板1と樹脂外装チップ1bとの間には樹脂が充填されていない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a process diagram showing each processing process in a substrate manufacturing method including a printing method according to the present embodiment. 2A and 2B are respectively an explanatory view and a plan view of a cross-sectional structure of the
As shown in FIG. 2A, the
また、上記基板1は、図2(b)に示すように所定の機能を有する同じ形状及び回路の仕様を有する個別基板100を多数(例えば数10個〜数100個)並べて一括形成された基板である。この基板1は、上記樹脂外装チップ1bやベアチップ1cが実装され所定の機能検査が行われた後、各個別基板100に分離される。これらの分離された個別基板100の一つ一つが所定の機能を有する回路モジュール部品として用いられる。
Further, as shown in FIG. 2B, the
図1に示す基板製造方法においては、まず、樹脂外装チップ1bやベアチップ1cが実装される前の基板1に、導電性の印刷剤としてのクリーム半田を印刷する半田印刷工程(p1)を実行される。この半田印刷工程の後、同一の1台の部品装着装置により、上記樹脂外装チップ1bを基板1の所定位置に装着する第1のマウント工程(p2)と、上記ベアチップ1cを基板1の所定箇所に装着する第2のマウント工程(p3)とが実行される。なお、第1のマウント工程と第2のマウント工程の順序は逆でもよい。
次に、上記樹脂外装チップ1b及びベアチップ1cのマウント工程の後、リフロー工程(p4)を実行する。このように2つのマウント工程(p2,p3)を実行した後に、リフロー工程を実行することにより、基板1上の電子部品に対する加熱回数を低減することができる。
次に、上記リフロー工程の後、基板1とベアチップ1cとの隙間に、その隙間を埋める充填剤としての樹脂を充填する、アンダーフィル処理工程(p5)を実行する。
以上により、アンダーフィル処理を施さない外装チップ1bとアンダーフィル処理を施すベアチップ1cとを、同一の基板1上に混在実装することができる。
In the substrate manufacturing method shown in FIG. 1, first, a solder printing step (p1) for printing cream solder as a conductive printing agent on the
Next, a reflow process (p4) is performed after the mounting process of the resin exterior chip 1b and the
Next, after the reflow step, an underfill treatment step (p5) is performed in which the gap between the
As described above, the exterior chip 1b not subjected to the underfill process and the
以上、本実施形態の電子回路基板製造方法によれば、基板1上に実装した電子部品に対する加熱回数を低減するので、これら電子部品に与えるヒートショック回数を低減することができる。また、従来では個別に実施されていた樹脂外装部品1bのリフロー工程とベアチップ1cのリフロー工程とを同時に実施するので、処理工程数を低減して作業性を向上させることができる。
As mentioned above, according to the electronic circuit board manufacturing method of this embodiment, since the frequency | count of a heating with respect to the electronic component mounted on the board |
上記電子回路基板製造方法を実現することができる基板製造システムは、基板1の所定の電極上にクリーム半田を印刷する印刷装置と、基板1の所定位置に部品を位置決めして装着する部品装着装置としてのマウント装置と、ベアチップ1c及び樹脂外装チップ1bが装着された基板1を加熱するリフロー装置と、ベアチップ1cと基板1との隙間に樹脂を充填するアンダーフィル装置とを用いて構成することができる。
A substrate manufacturing system capable of realizing the electronic circuit board manufacturing method includes a printing apparatus that prints cream solder on predetermined electrodes of the
次に、上記基板製造方法の各工程について詳しく説明する。
〔半田印刷工程〕
図3は、本実施形態に係る半田印刷工程に用いられる印刷装置の概略構成図である。この印刷装置は、プラスチック材からなる孔版マスクである印刷マスク2を用いて、クリーム半田3を基板1に印刷するものである。この印刷装置は、枠材2bに装着された印刷マスク2が固定部材4で固定されている。基板1は、電極が形成されている電極形成面が上面になるようにステージ5上に保持されている。このステージ5の下面には、ステージ5を駆動する駆動手段が設けられている。この駆動手段は、正逆回転可能なステッピングモータ6と、ボールねじ及びモータ6で回転駆動される図示しないナット等からなる上下動機構7とを用いて構成されている。このステッピングモータ6を回転制御することにより、上記ステージ5を上下方向に駆動し、基板1を、印刷マスク2に接触する印刷位置に移動させたり、印刷マスク2から離間させたりすることができる。
Next, each process of the said board | substrate manufacturing method is demonstrated in detail.
[Solder printing process]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a printing apparatus used in the solder printing process according to the present embodiment. This printing apparatus prints cream solder 3 on a
上記印刷位置に移動したステージ5の上方には、印刷マスク2の開口部9にクリーム半田3を充填する充填手段が設けられている。この充填手段は、図4に示すように、印刷マスク2の開口部9にクリーム半田3を刷り込むための充填部材としてのスキージ8、そのスキージ8を駆動ベルト等によって図中左右方向に駆動するための図示しないスキージ駆動機構等により構成されている。印刷用マスク2には、アンダーフィル処理を施す必要がない樹脂外装チップが実装される電極と、アンダーフィル処理を施す第2の電子部品が実装される電極とにそれぞれ対応する開口部9が設けられている。この開口部9は、例えば微小印刷パターンの場合、100〜200μm程度の四角形の開口や、同様な寸法の直径を有する円形の開口である。
Above the
ここで、上記印刷用マスク2の開口部9が四角形の開口の場合、その開口部9の基板表面(上面)に対してほぼ垂直な内壁面のうち、スキージ移動方向(図中A方向)における下流側に位置する下流側側面は、スキージ移動方向Aに対して傾斜する傾斜面9aにするのが好ましい。また、印刷用マスク2の開口部9の内壁面のうち、スキージ移動方向(図中A方向)における上流側に位置する上流側側面も、同様にスキージ移動方向(図中A方向)に対して傾斜する傾斜面9bにするのが好ましい。例えば図4に示すように、印刷用マスク2の傾斜面9a,9bはスキージ移動方向(図中A方向)に対してほぼ45度だけ傾斜させる。
Here, when the
上記微細パターンの印刷用マスク2を用いて印刷するときに用いるクリーム半田としては、例えば半田の平均粒径が10μm以下であり、フラックス成分の含有率が11質量%程度のものが好ましい。
The cream solder used when printing using the fine
上記構成の印刷装置において、まず、印刷マスク2を固定部材4で固定した後、上記モータ6を回転駆動して基板1を保持したステージ5を上昇させ、印刷マスク2に接触させる。そして、印刷マスク2の上面にクリーム半田3をセットし、スキージ8を矢印A方向に移動させることにより、印刷マスク2の開口部9にクリーム半田3を充填して刷り込む(図5(a)参照)。
次に、上記クリーム半田3を充填した印刷マスク2と基板1とを接触させたままの状態で、印刷条件に基づいて予め設定された待ち時間の計時を開始する。そして、所定の待ち時間が経過しクリーム半田3のタッキング力(粘着力)が高まった状態で、上記モータ6を回転駆動してステージ5を図3中の矢印B方向に下降させ、基板1と印刷マスク2とを離間させる(図5(b)参照)。この離間動作により、基板1のパッド電極1a上にクリーム半田3からなる電極が形成される。
In the printing apparatus having the above-described configuration, first, the
Next, in a state where the
また、本実施形態の印刷装置においては、印刷マスク2の開口部9のスキージ移動方向における下流側の内壁面を、そのキージ移動方向に対して傾斜させた傾斜面9aとしている。これにより、スキージ8によって移動してきたクリーム半田3は、傾斜面9aに案内され、開口部9のスキージ移動方向に対して下流側の内壁面が移動の抵抗となることがない。よって、クリーム半田3がスキージ移動方向における下流側の内壁面に必要以上に充填されることがない。
また、印刷マスク2の開口部9のスキージ移動方向における上流側の内壁面も同様にスキージ移動方向に対して傾斜させた傾斜面9bとしている。これにより、スキージ8によって移動してきたクリーム半田3が開口部9の内壁面近傍に落ち込まず、クリーム半田3が開口部9のスキージ移動方向に対して垂直となる内壁面側に半田クリーム3が十分に充填されないという不具合もない。
以上のように、傾斜面9a,9bを有する印刷マスク2を用いることにより、図5(a)に示すように、開口部9に充填される半田クリームの充填面(上面)3aをほぼ平坦な面にすることができる。特に、0.1mm以下の微小電極1a上に半田クリーム3を印刷する場合、上述のようにスキージ移動方向に対して垂直となる面をマスク開口部9の内壁面に形成しないようにすると有効である。微小電極の場合、微小電極上に印刷される半田クリーム量も少なくなる。このように半田クリーム量が少なくなる結果、微小電極上の半田クリーム量の僅かな誤差でも、電子部品との接合不良に繋がる場合がある。よって、上述のように印刷マスク開口部9の内壁面に、スキージ移動方向に対して直角となる面を形成しないことにより、微小電極上の半田クリーム量を均一にすることができるので、電子部品との接合不良を確実に防止することができる。
Further, in the printing apparatus of the present embodiment, the inner wall surface on the downstream side in the squeegee movement direction of the
Further, the inner wall surface on the upstream side in the squeegee moving direction of the
As described above, by using the
〔マウント工程〕
図6は、樹脂外装チップ1b及びベアチップ1cを基板1に装着するマウント工程で使用する部品装着装置としてのマウント装置10の概略構成の一例を示す斜視図である。このマウント装置10は、樹脂外装チップ1b及びベアチップ1cの両方の電子部品の部品保持部材としてリールカセット12を用いている。リールカセット12はカセット移動台3上に複数連立させて固定されている。このリールカセット12には、梱包容器たる巻軸にキャリアテープを巻き付けたリール15がセットされている。また、上記カセット移動台13は、図示しない駆動機構によって図中X方向に移動されるようになっている。
[Mounting process]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a schematic configuration of a mounting
カセット移動台13の図中前方側には、回転吊柱16を基軸にして回転する回転テーブル17が配設されている。この回転テーブル17の円軌道上に、樹脂外装チップ1bやベアチップ1c等の表面実装用の電子部品を吸着する部品吸着ユニット18が固定されている。この部品吸着ユニット18は、その下端側に電子部品を吸着するための吸着ノズル18aを備えている。吸着ノズル18aは、その底面にノズル孔を備えており、このノズル孔から気体を吸い込むことによって電子部品を吸着する。吸着ノズル18aは、回転テーブル17の回転によって図中Aの位置まで移動した状態で、その直下に位置するリールカセット12の部品供給部12a上に保持された電子部品を吸着する。これにより、吸着ノズル18aの先端に電子部品が吸着されて保持される。カセット移動台13は図中X方向に移動することで、複数のリールカセット12のうち、吸着対象の電子部品に対応するリールカセットを、吸着ノズル18aの吸着位置(図中Aの位置)まで移動させる。
On the front side of the cassette moving table 13 in the figure, a rotating table 17 that rotates around the
上記回転テーブル17の下方には、図示しない駆動機構によって図中X方向及びY方向に移動されるX−Yテーブル19が配設されており、その上面に基板1が固定されている。この基板1は、その表面に所定の電極パターンが形成されており、更にこの電極パターン上には個々のリードに対応する半田ペーストパターンが半田印刷工程によって予め印刷されている。上記吸着ノズル18aに吸着された樹脂外装チップ1bやベアチップ1c等の電子部品は、回転テーブル7の回転や、X−Yテーブル19の移動によって基板1上の所定位置に移動された後、そのリードが対応する半田ペーストパターン上に乗るように、吸着ノズル18aによって位置決めされてマウントされる。なお、プリント基板1、吸着ノズル18aの何れか一方だけを移動させてマウント位置を調整するタイプのマウント装置を用いることもできる。
Below the rotary table 17 is disposed an XY table 19 that is moved in the X and Y directions in the figure by a drive mechanism (not shown), and the
図7は、リール15がセットされた状態のリールカセット12の一例を示す斜視図である。図示のように、リールカセット12は扁平状に形成され、そのベース12b上には、部品供給ユニット12cが設けられている。また、ベース12bの後端側にはリールホルダ12dが設けられており、ここに巻軸とキャリアテープ11とからなるリール15がセットされる。また、部品供給ユニット12cの上方には巻取りリール12eが設けられており、電子部品の供給に伴ってリール15から送り出されるキャリアテープを巻き取るようになっている。なお、リールの巻軸は梱包容器としての性格を有している。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of the
なお、図7においては便宜上図示を省略しているが、施設内にある全てのリールカセット12には、それぞれを個別に識別するための搭載器識別情報たるカセットシリアル番号のバーコードを付したラベルが貼付されている。
Although not shown in FIG. 7 for the sake of convenience, all
上記キャリアテープ11は、図8に示すように、電子部品1b,1cを保持する凹部11aが等間隔に設けられており、初期状態で例えば2000個の電子部品を凹部11aに保持している。そして、巻取りリール12eの回転に伴って部品供給ユニット12c内を移動し、部品供給ユニット12cの先端付近に設けられた部品供給部12aに凹部11aが移動する。部品供給部12aに移動した凹部11a内の電子部品は、マウント装置の吸着ノズル18aに吸着される。
As shown in FIG. 8, the
図9は、キャリアテープ11の凹部11aに保持されている電子部品1b,1cを吸着ノズル18aが吸着している様子を示す模式図である。部品供給部12aに凹部11aが位置しているとき、キャリアテープ11の移動を停止する。そして、マウント装置10の吸着ノズル18aが図中下側に移動してキャリアテープ11の凹部周辺の表面11bに当接する。ここで、凹部11aの深さは、電子部品がキャリアテープの開口周辺の表面11bから突出しないように設定されている。また、吸着ノズル18aのノズル孔が設けられた底面をキャリアテープの開口周辺の表面11bに当接させる。これにより、電子部品と吸着ノズル18aとが当接しないようになり、吸着ノズル18aの下降時に吸着ノズル18aが電子部品1bに当接して電子部品が破損することを防止することができる。
上記吸着ノズル18aがキャリアテープ11の表面11bに当接すると、吸着ノズル18aで凹部11aに保持されている電子部品を吸い取り、吸着ノズル18aに吸着させる。吸着ノズル18aは、凹部11aの開口部を全て塞いでおらず、凹部11aとの間に空気孔18bを形成しているので、吸着ノズル18aの吸着動作中に凹部11a内が真空状態になることがない。そして、電子部品1b,1cが吸着ノズル18aに吸着したら、吸着ノズル18aを上昇させて、回転テーブル19上の基板1の所定位置に位置決めして装着する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the
When the
図10は、他の構成例に係るマウント装置20の概略構成を示す斜視図である。このマウント装置20は、樹脂外装チップ1b及びベアチップ1cそれぞれの部品保持部材としてトレイ22を用いている。トレイ22は、図10に示すようにゴムなどの緩衝材21を介してトレイ台23上に複数連立させて固定されている。トレイ22には、複数の凹部22aが等間隔に形成されており、この凹部22aには電子部品1b,1cがそれぞれ保持されている。このマウント装置20においても、上記第1のマウント装置10と同様に、基板1を保持するX−Yテーブル29、凹部22aに保持されている電子部品1b,1cを吸着して、基板1の所定位置に配置する吸着ノズル28a、吸着ノズル28aを保持する回転テーブル27などを備えている。そして、凹部22aに保持されている電子部品1b,1cを順番に吸着ノズル28aで吸着していき、基板1の所定位置に配置していく。トレイ22に電子部品1b,1cがなくなると、次のトレイに吸着ノズル28aが移動し、吸着ノズル28aに取り付けられている図示しないCCDカメラでトレイ22の一端部とこの端部と対角線上にある端部を検知して、トレイ台23上のトレイ22の位置を検知する。トレイ22の位置を検知したら、再び順番にトレイの凹部22aに保持されている電子部品1b,1cをノズルで吸着して、基板の所定位置に配置する。
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a mounting
このマウント装置20においても、トレイ22の凹部22aに保持されている電子部品1b,1cを吸着ノズル28aに吸着させる際、図10に示すように、トレイ22の開口面22bと吸着ノズル28aとを当接させて、電子部品1b,1cと吸着ノズル28aとを当接させないようにしている。これにより、このマウント装置20においても電子部品1b,1cが吸着ノズル28aとの当接により破損することが防止される。トレイ22の開口面22bに吸着ノズル28aが当接すると、当接時の衝撃により、トレイ22が振動する。凹部22aに保持されている電子部品1b,1cは、基板1上に所定の向きに配置されるように、向きが揃えられている。しかし、上記トレイ22の振動により凹部22aに保持されている電子部品1b,1cの向きが変わってしまうおそれがある。特に、サイズが小さいベアチップ1cの場合は向きが振動で変化しやすい。このように凹部22aに保持されている電子部品1b,1cの向きが変化すると、電子部品1b,1cを基板1上に正しい向きに配置することができなくなる。そこで、本構成例のマウント装置20は、トレイ22とトレイ台23との間に緩衝材21を備えている。これにより、吸着ノズル28aがトレイ22の表面に当接しても、緩衝材21が当接時の衝撃を吸収するので、トレイ22の振動が緩和される。よって、凹部22aに保持されている電子部品1b,1cの向きが変わることが抑制され、電子部品1b,1cを基板1上に正しい向きに配置されなくなることが抑制される。なお、本構成例においては、トレイ22とトレイ台23との間に緩衝材21を配置しているが、トレイ22の表面上に緩衝材を配置したり、吸着ノズル28aのトレイ当接面に緩衝材を設けたりしても良い。
Also in the mounting
図12は、更に他の構成例に係るマウント装置30の概略構成を示す斜視図である。このマウント装置30は、図11中の右側(奥側)にアンダーフィル処理を施さない樹脂外装チップ1bの部品保持部材としてリールカセット32が配置されている。そして、図11中の左側(手前側)には、アンダーフィル処理を施すベアチップ1cの部品保持部材としてトレイ42が配置されている。
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of a
回転テーブル37には、リールカセット32に保持されている樹脂外装チップ1bを吸着する第1の吸着ノズル38aと、トレイ42に保持されているベアチップ1cを吸着する第2の吸着ノズル48aが設けられている。ベアチップ1cは樹脂外装チップ1bよりも小さいので、ベアチップ1cを吸着するために設計された吸着ノズル48aで樹脂外装チップ1bを吸着しようとした場合、樹脂外装チップ1bを保持するような十分な吸着力を得ることができない場合がある。また、樹脂外装チップ1bを吸着するために設計された吸着ノズル38aでベアチップ1cを吸着しようとした場合、逆に吸着力が強すぎて吸着の際、ベアチップ1cが勢いをもってノズルに当接してしまいベアチップ1cが破損してしまう場合がある。このため、本構成例のマウント装置30においては、樹脂外装チップ用の第1の吸着ノズル38aと、ベアチップ用の第2の吸着ノズル48aをそれぞれ備えている。
ここで、樹脂外装チップ1bをX−Yテーブル39上の基板1に装着する場合は、回転テーブル37を回転させ、第1の吸着ノズル38aを第1の吸着位置(図中Aの位置)まで移動させる。第1の吸着ノズル38aが第1の吸着位置まで移動したら、そのノズルを下降させてキャリアテープ11の開口面に当接させて、第1の吸着ノズル38aの下降時に凹部に保持されている樹脂外装チップ1bと第1の吸着ノズル38aとが当接することがないようにしている。そして、凹部に保持された樹脂外装チップ1bをノズルに吸着させ、基板1の所定の位置に配設する。
一方、ベアチップ1cをX−Yテーブル39上の基板1に装着する場合は、回転テーブル37を回転させ、第2の吸着ノズル48aを第2の吸着位置(図中Bの位置)まで移動させる。そして、そのノズルを下降させてトレイ42の開口面に当接させて、第2の吸着ノズル48aの下降時に凹部に保持されているベアチップ1cと第2の吸着ノズル48aとが当接することがないようにしている。
The rotary table 37 is provided with a
Here, when mounting the resin-coated chip 1b on the
On the other hand, when mounting the
また、本構成例のマウント装置30の場合も、上述のマウント装置20と同様、トレイ42とトレイ台43との間に緩衝材21を設け、トレイ42の開口面に第2の吸着ノズル48aが当接する際の衝撃力を吸収している。そして、凹部に保持されたベアチップ1cを吸着ノズル48aに吸着させ、基板1の所定の位置に装着する。
Also, in the case of the mounting
なお、本構成例のマウント装置30は、樹脂外装チップ1bの部品保持部材としてリールカセット32を用い、ベアチップ1cの部品保持部材としてトレイ42を用いているが、これに限られない。例えば、樹脂外装チップ1bの部品保持部材としてトレイを用い、ベアチップ1cの部品保持部材としてリールカセットを用いてもよい。また、回転テーブル37を2つ設け、一方を第1の吸着ノズル38aを保持する第1の回転テーブルとし、他方を第2の吸着ノズル48aを保持する第2の回転テーブルとしてもよい。このように、回転テーブルを別々に設けることで、配設工程をスピードアップすることができる。
In addition, although the mounting
上記構成のマウント装置10、20、30によれば、樹脂外装チップ1b及びベアチップ1cの両方の電子部品を同一のマウント装置30によって行うことができるので、基板製造の製造時間や製造コスト等を下げることができる。
According to the mounting
なお、上記構成のマウント装置10,20,30において、上記吸着ノズル18a,28a,38a,48aが部品を吸着するときの吸着圧力を切り換えるのが好ましい。具体的に、吸着ノズルがベアチップ1cを吸着するときの吸着圧力を、吸着ノズルが樹脂外装チップ1bを吸着するときの吸着圧力よりも小さくするように、吸着圧力を切り換える。例えば、吸着ノズルがベアチップ1cを吸着するときの吸着圧力を、吸着ノズルが樹脂外装チップ1bを吸着するときの吸着圧力(標準圧力)の80%減(標準圧力の20%)にする。このように吸着圧力を切り換えることにより、吸着ノズルにベアチップ1cが吸い付くときの衝撃によるベアチップの損傷を防止しつつ、樹脂外装チップ1bについては吸着ノズルに吸着させて確実に保持することができる。特に、部品保持部材としてリールカセットを用いたときに効果的である。
上記吸着圧力を切り換える吸着圧力切換手段は、各マウント装置10,20,30のコントローラと、そのコントローラで制御される吸引ポンプなどの吸引装置とを用いて構成することができる。
In the mounting
The adsorption pressure switching means for switching the adsorption pressure can be configured using a controller of each
また、上記構成のマウント装置10,20,30において、吸着ノズルがベアチップ1c及び樹脂外装チップ1bの少なくとも一方を基板に装着するときに発生する衝撃力(動荷重)が一定になるように、各部品を基板に装着するときの吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方の設定を変更するのが好ましい。特に、ベアチップ1cは基板へ装着するときの衝撃で損傷するおそれが高いので、上記衝撃力(動荷重)が樹脂外装チップ1bの場合よりも低めになるように、ベアチップ1c装着時の吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方を設定する。ここで、「下死点」は、上記吸着ノズルを基板に一番近づくまで下降した最下点の位置である。
上記吸着ノズルの下死点及び移動速度の設定は、例えば次のように行うことができる。まず、マウント装置における基板がセットされる位置に、力検知手段としての圧力センサが取り付けられたロードセルを有する擬似基板部材をセットする。この擬似基板部材に対して、部品を吸着した吸着ノズルを下降させ、所定の位置で停止させる。この停止時の衝撃力(動荷重)を、上記ロードセルの圧力センサの出力に基づいて算出する。この測定及び算出を、上記吸着ノズルの下死点及び移動速度を変化させて行う。そして、衝撃力(動荷重)が一定の力以下になるように、吸着ノズルの下死点及び移動速度を設定する。ここで、吸着ノズルが下降するときの移動ステップ量の1単位が大きい場合は、吸着ノズルに保持されている部品が接触して上記ロードセルの圧力センサが出力し始めたときの吸着ノズルの位置を下死点としてもよい。
以上のように、上記部品が基板に装着するときに発生する衝撃力(動荷重)を所定の大きさ以下にすることにより、半田の過剰なつぶれを防止したり、部品の加わるストレスを低減して部品の損傷を防止したりすることができる。特に、装着対象の部品が損傷を受けやすいベアチップの場合に効果的である。
なお、上記吸着ノズルの下降時の移動速度が大きいと、吸着ノズルの停止位置のばらつきが大きくなって上記衝撃力(動荷重)のコントロールが難しくなる一方で、下降時の移動速度が遅すぎるとマウント処理時間が長くなってしまう。そこで、基板の近くまでは高めの速度で吸着ノズルを下降させ、そこから下死点までは低めの速度で下降させるように、吸着ノズルの移動を制御するのが好ましい。具体的には、吸着ノズルに保持された部品の底面と基板の表面との距離が予め設定した距離(例えば0.2〜0.4mm程度)になるまでは数10mm/sec程度の標準速度(例えば88mm/sec)で移動させ、その位置から下死点までは数mm/sec(例えば2mm/sec)程度の移動速度で移動させる。このように吸着ノズルの移動速度を2段階制御することにより、マウント処理時間の増加を抑制しつつ、部品が基板に装着するときに発生する衝撃力(動荷重)を所定の大きさ以下にすることが可能になる。ここで、装着対象の部品が損傷を受けにくい樹脂外装部品1bの場合には、マウント速度のほうを優先するように、上記移動速度の2段階制御を行わずに移動開始から下死点まで標準速度(例えば88mm/sec)で移動させるようにしてもよい。
上記吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方の設定を変更する設定変更手段は、各マウント装置10,20,30のコントローラを用いて構成することができる。
Further, in the mounting
The bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle can be set, for example, as follows. First, a pseudo substrate member having a load cell to which a pressure sensor as force detecting means is attached is set at a position where the substrate is set in the mounting apparatus. With respect to the pseudo substrate member, the suction nozzle that sucks the component is lowered and stopped at a predetermined position. The impact force (dynamic load) at the time of stop is calculated based on the output of the pressure sensor of the load cell. This measurement and calculation are performed by changing the bottom dead center and moving speed of the suction nozzle. Then, the bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle are set so that the impact force (dynamic load) is below a certain force. Here, when one unit of the moving step amount when the suction nozzle descends is large, the position of the suction nozzle when the component held by the suction nozzle comes into contact and the pressure sensor of the load cell starts to output is determined. It may be the bottom dead center.
As described above, by reducing the impact force (dynamic load) generated when the above parts are mounted on the board to a predetermined level or less, excessive crushing of the solder can be prevented and stress applied to the parts can be reduced. Can prevent the parts from being damaged. In particular, this is effective when the component to be mounted is a bare chip that is easily damaged.
If the moving speed when the suction nozzle is lowered is large, variation in the stop position of the suction nozzle becomes large and it becomes difficult to control the impact force (dynamic load), while the moving speed when the suction nozzle is lowered is too slow. The mount processing time becomes long. Therefore, it is preferable to control the movement of the suction nozzle so that the suction nozzle is lowered at a higher speed to the vicinity of the substrate and lowered at a lower speed from there to the bottom dead center. Specifically, a standard speed of about several tens of mm / sec until the distance between the bottom surface of the component held by the suction nozzle and the surface of the substrate reaches a preset distance (for example, about 0.2 to 0.4 mm) ( For example, it is moved at a moving speed of about several mm / sec (for example, 2 mm / sec) from the position to the bottom dead center. Thus, by controlling the moving speed of the suction nozzle in two steps, the impact force (dynamic load) generated when the component is mounted on the substrate is suppressed to a predetermined magnitude or less while suppressing an increase in the mounting processing time. It becomes possible. Here, in the case of the resin exterior component 1b in which the component to be mounted is not easily damaged, the mounting speed is given priority, without performing the two-stage control of the moving speed, so that the mounting speed is given priority. You may make it move at a speed | rate (for example, 88 mm / sec).
The setting changing means for changing the setting of at least one of the bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle can be configured using the controller of each of the mounting
また、上記構成のマウント装置10,20,30において、吸着ノズルがベアチップ1c及び樹脂外装チップ1bの少なくとも一方をテープやトレイ等の部品保持部材からピックアップするときに発生する衝撃力(動荷重)が一定になるように、部品ピックアップ時の吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方の設定を変更するのが好ましい。特に、ベアチップ1cは、吸着ノズルがテープやトレイに接触するときの衝撃で損傷するおそれが高いので、ベアチップ1cをピックアップするときの衝撃力(動荷重)が樹脂外装チップ1bをピックアップするときの衝撃力よりも低めになるように、ベアチップ1cピックアップ時の吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方を設定する。ここで、「下死点」は、上記吸着ノズルをテープやトレイ等の部品保持部材に一番近づくまで下降させた最下点の位置である。
上記吸着ノズルの下死点及び移動速度の設定は、例えば次のように行うことができる。まず、マウント装置におけるテープやトレイ等の部品保持部材がセットされる位置に、力検知手段としての圧力センサが取り付けられたロードセルを有する力検知用部材をセットする。この力検知用部材に対して吸着ノズルを下降させ、所定の位置で停止させる。この停止時の衝撃力(動荷重)を、上記ロードセルの圧力センサの出力に基づいて算出する。この測定及び算出を、上記吸着ノズルの下死点及び移動速度を変化させて行う。そして、衝撃力(動荷重)が一定の力以下になるように、吸着ノズルの下死点及び移動速度を設定する。ここで、吸着ノズルが下降するときの移動ステップ量の1単位が大きい場合は、吸着ノズルが接触して上記ロードセルの圧力センサが出力し始めたときの吸着ノズルの位置を下死点としてもよい。
以上のように、上記部品をピックアップするときに発生する衝撃力(動荷重)を所定の大きさ以下にすることにより、部品の加わる衝撃を低減して部品の損傷を防止したりすることができる。特に、ピックアップ対象の部品が損傷を受けやすいベアチップの場合に効果的である。
なお、上記吸着ノズルの下降時の移動速度が大きいと、吸着ノズルの停止位置のばらつきが大きくなって上記衝撃力(動荷重)のコントロールが難しくなる一方で、下降時の移動速度が遅すぎると部品のピックアップ処理時間が長くなってしまう。そこで、テープやトレイ等の部品保持部材の近くまでは高めの速度で吸着ノズルを下降させ、そこから下死点までは低めの速度で下降させるように、吸着ノズルの移動を制御するのが好ましい。具体的には、吸着ノズルの先端とテープやトレイ等の部品保持部材の表面との距離が予め設定した距離(例えば0.2〜0.4mm程度)になるまでは数10mm/sec程度の標準速度(例えば88mm/sec)で移動させ、その位置から下死点までは数mm/sec(例えば2mm/sec)程度の移動速度で移動させる。このように吸着ノズルの移動速度を2段階制御することにより、部品ピックアップ処理時間の増加を抑制しつつ、部品をピックアップするときに発生する衝撃力(動荷重)を所定の大きさ以下にすることが可能になる。ここで、ピックアップ対象の部品が損傷を受けにくい樹脂外装部品1bの場合には、部品ピックアップ速度のほうを優先するように、上記移動速度の2段階制御を行わずに移動開始から下死点まで標準速度(例えば88mm/sec)で移動させるようにしてもよい。
上記部品を吸着してピックアップするときの吸着ノズルの下死点及び移動速度の少なくとも一方の設定を変更する設定変更手段も、各マウント装置10,20,30のコントローラを用いて構成することができる。
Further, in the mounting
The bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle can be set, for example, as follows. First, a force detection member having a load cell to which a pressure sensor as force detection means is attached is set at a position where a component holding member such as a tape or a tray is set in the mounting device. The suction nozzle is lowered with respect to the force detection member and stopped at a predetermined position. The impact force (dynamic load) at the time of stop is calculated based on the output of the pressure sensor of the load cell. This measurement and calculation are performed by changing the bottom dead center and moving speed of the suction nozzle. Then, the bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle are set so that the impact force (dynamic load) is below a certain force. Here, when one unit of the moving step amount when the suction nozzle descends is large, the position of the suction nozzle when the suction nozzle comes into contact and the pressure sensor of the load cell starts to output may be set as the bottom dead center. .
As described above, by making the impact force (dynamic load) generated when picking up the part below a predetermined magnitude, it is possible to reduce the impact applied to the part and prevent damage to the part. . This is particularly effective when the pickup target component is a bare chip that is easily damaged.
If the moving speed when the suction nozzle is lowered is large, variation in the stop position of the suction nozzle becomes large and it becomes difficult to control the impact force (dynamic load), while the moving speed when the suction nozzle is lowered is too slow. The part pick-up processing time becomes longer. Therefore, it is preferable to control the movement of the suction nozzle so that the suction nozzle is lowered at a high speed to the vicinity of a component holding member such as a tape or a tray and then lowered to a bottom dead center at a lower speed. . Specifically, a standard of about several tens of mm / sec until the distance between the tip of the suction nozzle and the surface of a component holding member such as a tape or tray reaches a preset distance (for example, about 0.2 to 0.4 mm). It is moved at a speed (for example, 88 mm / sec) and moved from that position to the bottom dead center at a movement speed of about several mm / sec (for example, 2 mm / sec). In this way, by controlling the moving speed of the suction nozzle in two steps, the impact force (dynamic load) generated when picking up a component is kept below a predetermined magnitude while suppressing an increase in the component pickup processing time. Is possible. Here, in the case of the resin exterior part 1b in which the picked up part is not easily damaged, from the start of movement to the bottom dead center without performing the two-step control of the moving speed so as to give priority to the part picking up speed. You may make it move at a standard speed (for example, 88 mm / sec).
The setting change means for changing the setting of at least one of the bottom dead center and the moving speed of the suction nozzle when picking up and picking up the above components can also be configured using the controller of each
〔アンダーフィル工程〕
図13は、アンダーフィル処理工程の説明図である。このアンダーフィル処理工程では、バンプ1dが介在することによって生じた上記基板1とベアチップ1cとの隙間54に、その隙間54を埋める充填剤としての樹脂55が充填される。図13において、上記樹脂55は、まず、ディスペンサ56によって、上記基板1とベアチップ1cとの隙間54の、少なくとも一辺側の部位に供給(塗布)される。すると、基板1上に塗布された樹脂55は、基板1とベアチップ1cとの隙間54による毛管現象で隙間に浸透していく。これにより、ベアチップ1cと基板1との間に樹脂55が充填され、基板1上にベアチップ1cを確実に固定することができる。なお、アンダーフィル処理は、これに限定されず、種々変更可能である。例えば、超音波印加装置等を用いて、基板1に振動を与えて、基板1とベアチップ1cとの隙間54に樹脂55を充填するようにしてもよい。このように、基板1に振動を与えることで、樹脂55がベアチップ1cと基板1との間に充填するまでの時間を短縮することができる。
[Underfill process]
FIG. 13 is an explanatory diagram of the underfill processing step. In this underfill processing step, a
次に、本実施形態の基板製造方法の一部である半田印刷工程における印刷処理間隔の切り換え制御について説明する。
本実施形態の基板製造システムは、図14に示すように、印刷装置210と、基板保管機能付きの基板搬出装置としてのバッファコンベア220とを組み合わせた印刷システム200を備えている。このバッファコンベア220は、印刷装置210で印刷した後の基板1を一旦保管し、所定のタイミングで、印刷検査装置230を介して次工程のマウンタ装置240(10,20,30)に向けて印刷後の基板を搬出する。上記バッファコンベア220は、例えば複数の基板収容棚を有した上下動可能な基板保持部と、その基板保持部の基板収容棚のいずれかに保持されている基板を次工程に向けて押し出す基板押し出し機構とを用いて構成することができる。例えば、基板押し出し機構は、コントローラで制御されるエアーシリンダーと、そのエアーシリンダーの可動部に設けられた基板押し出し部材とを用いて構成することができる。
Next, switching control of the printing processing interval in the solder printing process which is a part of the substrate manufacturing method of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 14, the substrate manufacturing system according to the present embodiment includes a
前述のように、上記印刷装置210で基板1にクリーム半田3を印刷する場合、次のような問題があった。すなわち、基板1枚あたりの印刷処理時間が、後工程の部品を装着する基板1枚あたりのマウント処理時間よりも短いため、印刷工程とマウント工程との間における処理間隔(タクトタイム)を調整する必要がある。例えば、印刷工程における印刷処理間隔を、後工程のマウント工程における処理間隔に合わせるように上記基板1枚あたりの印刷処理時間よりも長めに設定することにより、タクトタイムを調整する。
ところが、上記印刷工程における印刷処理間隔を基板1枚あたりの印刷処理時間よりも長めに設定すると、印刷装置210で印刷を行っていない待ち時間が発生し、印刷不良が発生するおそれがあるという問題があることがわかった。このような待ち時間が発生すると、その待ち時間の間に、印刷装置210の印刷用マスク2上に供給されているクリーム半田3の乾燥が進行してしまう。この印刷用マスクに付着したクリーム半田が乾燥すると、印刷用マスクの開口の目詰まりなどが発生し、クリーム半田3の印刷不良が発生しやすくなる。この印刷用マスク2に付着しているクリーム半田3の乾燥は、印刷装置210の印刷用マスク2等の印刷用部材を取り外して洗浄し新しいクリーム半田3をセットするクリーニングを行った後しばらくの間は問題にならない程度であるが、上記クリーニングからの経過時間が長くなると上記待ち時間におけるクリーム半田の乾燥が急激に進行しやすくなって印刷不良が発生しやすくなる。
As described above, when the cream solder 3 is printed on the
However, if the printing process interval in the printing process is set to be longer than the printing process time per substrate, there is a possibility that a waiting time during which printing is not performed by the
図15は、上記クリーニングからの経過時間と印刷不良(基板1枚あたりの印刷不良ポイントの数)との関係の一例を示すグラフである。この1枚の基板1は、図2(b)に示したように所定の機能を有する同じ形状及び回路の仕様を有する個別基板100を多数(例えば数10個〜数100個)並べて一括形成された基板である。この基板1に含まれる1つ1つの個別基板100には数カ所の印刷ポイントがある。これらの印刷ポイントの印刷の良否は、前述の印刷検査装置230で検査することができる。
図15によれば、上記クリーニングからの経過時間が4時間までは、印刷不良は少なく、クリーニングからの経過時間が4時間を超えたあたりから、印刷不良が急激に増加していることがわかる。なお、この例では、クリーニングからの経過時間が6時間になったところで、次のクリーニングを行っている。
FIG. 15 is a graph showing an example of the relationship between the elapsed time from the cleaning and printing failure (number of printing failure points per substrate). As shown in FIG. 2B, the
According to FIG. 15, it can be seen that the printing failure is small until the elapsed time from the cleaning is up to 4 hours, and the printing failure is rapidly increased after the elapsed time from the cleaning exceeds 4 hours. In this example, the next cleaning is performed when the elapsed time from cleaning
図16は、上記クリーニングからの経過時間が互いに異なる場合における、印刷装置210における印刷処理間隔と、印刷不良(基板1枚あたりの印刷不良ポイントの数)との関係の一例を示すグラフである。なお、本例の印刷装置210の印刷処理間隔の最小時間(最小処理時間)は2分30秒程度である。
図16中の符号Aの線で示すように、上記クリーニングからの経過時間が4時間までは、印刷処理間隔の増加に伴って印刷不良が緩やかに増加している。ところが、図16中の符号Bの線で示すように、上記クリーニングからの経過時間が4時間を超えると、印刷処理間隔が2分30秒よりも大きくなったところで印刷不良が急激に増加している。
FIG. 16 is a graph showing an example of the relationship between the printing processing interval in the
As indicated by the line A in FIG. 16, the printing defects gradually increase with the increase of the printing processing interval until the elapsed time from the cleaning up to 4 hours. However, as indicated by the line B in FIG. 16, when the elapsed time from the cleaning exceeds 4 hours, the number of printing defects rapidly increases when the printing processing interval becomes longer than 2
一方、印刷工程における印刷処理間隔を基板1枚あたりの印刷処理時間と同じ程度まで短くすると、上記タクトタイムの調整のために待機させるように一時保存する印刷後の基板1の枚数が増えてしまう。
On the other hand, if the printing processing interval in the printing process is shortened to the same extent as the printing processing time per substrate, the number of printed
そこで、本実施形態の印刷工程では、印刷に用いる印刷用マスク2などの印刷用部材を取り外して洗浄し新しいクリーム半田をセットするクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を次のように切り換えている。
具体的には、図17に示すように、印刷用部材のクリーニングの終了時から所定の切り換えタイミング(上記図15及び16の例では、クリーニングの終了時から4時間が経過するタイミング)が到来するまで、印刷に用いるクリーム半田3が乾燥しにくいため、基板1枚あたりの印刷処理間隔を、次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせた標準の印刷処理間隔に設定する(ステップ1,2)。このように印刷処理間隔を次工程における処理間隔に合わせることにより印刷後の基板1の一時保存量の増加を抑えることができる。しかも、マウント工程における処理開始タイミングに合わせて印刷後の基板1をバッファコンベア220で搬出することにより印刷工程とその次工程との間のタクトタイムを調整できる。
一方、上記所定の切り換えタイミングが経過した後は、クリーム半田3の乾燥が急激に進行しやすくため、基板1枚あたりの印刷処理間隔を、マウント工程における基板1枚あたりの処理間隔(上記標準の印刷処理間隔)よりも短くなるように設定する(ステップ1,3)。このように印刷処理間隔を次工程における処理間隔よりも短くすることにより印刷装置210の印刷用部材のクリーニングからの経過時間が長くなったときの印刷不良を防止する。しかも、マウント工程における処理開始タイミングに合わせて印刷後の基板1を搬出することにより印刷工程とマウント工程との間のタクトタイムを調整できる。
Therefore, in the printing process of the present embodiment, one substrate is printed according to the elapsed time after cleaning from the end of cleaning in which a printing member such as the
Specifically, as shown in FIG. 17, a predetermined switching timing (in the example of FIGS. 15 and 16 described above, timing when 4 hours elapses) comes from the end of cleaning of the printing member. Until the cream solder 3 used for printing is difficult to dry, the printing processing interval per substrate is set to a standard printing processing interval that matches the processing interval per substrate in the next process (
On the other hand, after the predetermined switching timing has elapsed, the drying of the cream solder 3 is likely to proceed rapidly, so the printing processing interval per substrate is set to the processing interval per substrate in the mounting process (the above standard). It is set so as to be shorter than (print processing interval) (
以上、本実施形態によれば、印刷後の基板1の一時保存量の増加を抑えるように印刷工程とその次マウント工程との間でタクトタイムを調整できるとともに、印刷装置210の印刷用マスク2等の印刷用部材のクリーニングからの経過時間が長くなったときの印刷不良を防止することができる。特に、前述のベアチップ1c用の電極上に印刷する印刷パターンは、例えば寸法が100〜200μm程度微細パターンであり、印刷用マスク2上のクリーム半田3が乾燥してくると印刷不良が発生しやすい。そのため、本実施形態のような印刷用マスク2等の印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換える印刷制御がより効果的である。
As described above, according to the present embodiment, the tact time can be adjusted between the printing process and the subsequent mounting process so as to suppress an increase in the temporary storage amount of the
1 基板
1b 樹脂外装チップ
1c ベアチップ
2 印刷マスク
3 クリーム半田
9 開口部
10,20,30 マウント装置
12 リールカセット
18,28,38,48 部品吸着ユニット
18a,28a,38a,48a 吸着ノズル
22 トレイ
55 樹脂
56 ディスペンサ
100 個別基板
200 印刷システム
210 印刷装置
220 バッファコンベア
230 印刷検査装置
240 マウント装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該印刷工程では、該印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換えるようにし、
該基板搬出工程では、該次工程における処理開始タイミングに合わせて該印刷後の基板を搬出することを特徴とする印刷方法。 A printing step of printing a conductive printing agent on a predetermined electrode of the substrate before the electronic component for surface mounting is mounted; a substrate unloading step of unloading the printed substrate for the next step; and A cleaning method for cleaning a printing member used for printing after repeatedly performing printing on a plurality of substrates,
In the printing process, according to the elapsed time after cleaning from the end of cleaning of the printing member, the printing processing interval per substrate is switched,
In the substrate unloading step, the printed substrate is unloaded in accordance with the processing start timing in the next step.
上記印刷工程における印刷用部材のクリーニングの終了時から所定の切り換えタイミングが到来するまで、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、上記次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせるようにし、
該所定の切り換えタイミングが経過した後、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、該次工程における基板1枚あたりの処理間隔よりも短くすることを特徴とする印刷方法。 In the printing method of Claim 1,
The printing process interval per substrate in the printing process is matched with the processing interval per substrate in the next process until a predetermined switching timing comes from the end of cleaning of the printing member in the printing process. West,
A printing method characterized in that after the predetermined switching timing has elapsed, a printing processing interval per substrate in the printing step is made shorter than a processing interval per substrate in the next step.
上記印刷剤が印刷される基板は、ベアチップ用の印刷対象電極を有する基板であることを特徴とする印刷方法。 In the printing method of Claim 2,
The printing method, wherein the substrate on which the printing agent is printed is a substrate having a bare chip printing target electrode.
該印刷装置は、印刷に用いる印刷用部材のクリーニングの終了時からのクリーニング後経過時間に応じて、基板1枚あたりの印刷処理間隔を切り換え、
該基板搬出装置は、次工程における処理開始タイミングに合わせて該印刷後の基板を搬出することを特徴とする印刷システム。 A printing apparatus that prints a conductive printing agent on predetermined electrodes of a substrate before mounting electronic components for surface mounting, and a substrate unloading apparatus that unloads the printed substrate for the next process. Printing system,
The printing apparatus switches a printing processing interval per substrate in accordance with an elapsed time after cleaning from the end of cleaning of a printing member used for printing,
The substrate unloading apparatus unloads the printed substrate in accordance with a processing start timing in a next process.
上記印刷装置は、上記印刷用部材のクリーニングの終了時から所定の切り換えタイミングが到来するまで、基板1枚あたりの印刷処理間隔を、上記次工程における基板1枚あたりの処理間隔に合わせるようにし、
該所定の切り換えタイミングが経過した後、該印刷工程における基板1枚あたりの印刷処理間隔を、該次工程における基板1枚あたりの処理間隔よりも短くすることを特徴とする印刷システム。 The printing system according to claim 4.
The printing apparatus adjusts the printing processing interval per substrate until the predetermined switching timing comes from the end of cleaning of the printing member, to the processing interval per substrate in the next step,
A printing system characterized in that after the predetermined switching timing elapses, a printing processing interval per substrate in the printing step is made shorter than a processing interval per substrate in the next step.
上記印刷剤が印刷される基板は、ベアチップ部品用の印刷対象電極を有する基板であることを特徴とする印刷システム。 The printing system according to claim 4.
The printing system, wherein the substrate on which the printing agent is printed is a substrate having an electrode to be printed for a bare chip component.
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