JP2008060250A - 基板処理方法および部品実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】多面取り基板を生産する際のタクトタイムを短縮する処理方法及び部品実装システムを提供する。
【解決手段】部品実装システムは、多面取り基板に塗布液を塗布するディスペンサ２およびその塗布後の基板に部品を実装する表面実装機３〜５を含む。このシステムでは、多面取り基板に含まれる各エリアのバッドマークの有無をディスペンサ２において予め画像認識するとともに、バッドマーク有無の認識結果情報（不良エリアの位置を示す情報）を基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録しておき、表面実装機３〜５において、この基板に記録された情報を一括的に読み取り、この情報に基づきバットマークが形成された不良エリア以外のエリアに対して部品の実装処理を施す。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面実装機等の処理装置を備えた部品実装システムにおいて、いわゆる多面取り基板の処理を合理的に行うための方法及び部品実装システムに関するものである。

従来から、回路パターンが形成された基板（ＰＷＢ）を搬送しながら、まず塗布装置において基板のはんだ、導電ペースト等の塗布液を被実装位置に塗布し、次いで表面実装機（以下、単に実装機という）によりその塗布位置に順次部品を搭載して基板（ＰＷＢ）を生産するようにした部品実装システムが知られている。

また、この種の部品実装システムにおいて、同一回路が形成された複数のエリアを含むいわゆる多面取り基板を生産する場合に、例えば、重度の欠陥をもつエリアについては当該エリアに事前にマーク（バッドマークという）を形成しておき、実装機でこのバッドマークを認識することにより当該エリアの実装処理を省略することも行われている（例えば特許文献１）。この特許文献１では、バッドマークの認識が、実装機に設けられる移動可能なカメラを順次バッドマークの座標位置に移動させながらその有無を認識することにより行われている。

なお、特許文献２には、当該システムの構成装置同士を通信手段により接続し、上流側の装置で特定した不良エリアに関する情報を下流側の装置に送信する技術が開示されている。
特開平１０−０９８２９７号公報 実用新案登録第２５３０６２５号

上記特許文献１に示されているような手法では、多面取り基板の各エリアのバッドマーク座標位置にカメラを移動させる必要があるため、例えば実装機において、多数のエリアを含む多面取り基板に対して部品を実装しようとすると、各エリアのバッドマークを含む多数のマーク座標位置にカメラを移動させることが求められる結果、タクトタイムを短縮することが難しくなるという問題が生じている。

また、上記特許文献２に示された手法は、システムの構成装置間に通信手段を有しない場合には適用できない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、システムの構成装置同士が通信手段等で接続されていない部品実装システムにおいても、多面取り基板を生産する際のタクトタイムを効果的に短縮することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の基板処理方法は、表面実装機等の処理装置を備えた部品実装システムを用いて、互いに独立する回路が形成された複数のエリアをもつ多面取り基板に対して所定の基板処理を行う方法であって、前記多面取り基板の各エリアのうち基板処理が不要な不良エリアを所定の処理装置への搬入前に予め調べるとともに、前記不良エリアの位置を示す情報を基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録しておき、この基板に記録された情報を一括的に読み取ることにより、当該情報に基づき、上記所定の処理装置において不良エリア以外のエリアに対して基板処理を施すようにしたものである（請求項１）。

このように基板（多面取り基板）の不良エリアを所定の処理装置への搬入前に事前に特定しておくようにすれば、上記所定の処理装置において不良エリアを特定する手間（時間）が省け、その分、基板処理を速やかに進めることが可能となる。

なお、この方法において、上記所定の処理装置は、基板に部品を実装する表面実装機であってもよい（請求項２）。

また、この方法において、前記部品実装システムが、基板に塗布液を塗布する塗布装置を含みその塗布後の基板に部品を前記表面実装機により実装するものであり、前記塗布装置において前記不良エリアの位置を示す情報を取得し、この情報を一義的に特定する図形を、塗布液を用いて前記基板の所定領域に形成することで前記情報を記録し、表面実装機では前記図形の撮像、認識に基づいて前記情報を読み取るようにするのが好適である（請求項３）。

すなわち、多面取り基板を被処理基板とする場合、通常、塗布装置のタクトタイムは表面実装機よりも短くなるため、上記のように塗布装置の作業負担を増やすことにより合理的に表面実装機の作業負担を軽減することが可能となる。また、塗布装置に常備されている塗布液を基板に塗布することで不良エリアの位置を示す情報を基板に記録することによって、塗布装置に特別な記録機構を別途設ける必要がないので、該塗布装置が複雑になるのを防ぐことができる。

また、この方法において、所定領域内に、多面取り基板の各エリアに対応した配列でマーキング位置と所定の基準位置とを設定し、不良エリアに対応するマーキング位置と基準位置とに、塗布液によるマーキングを施すようにするのが好ましい（請求項４）。これにより、表面実装機において不良エリアに関する情報の読取を正確に行うことができる。

一方、本発明に係る部品実装システムは、互いに独立する回路が形成された複数のエリアをもつ多面取り基板を被処理基板として当該基板に塗布液を塗布する塗布装置およびその塗布後の基板に部品を実装する表面実装機を少なくとも備えた部品実装システムであって、前記塗布装置が、前記基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用のカメラと、このカメラにより撮像した基板の画像データに基づいて前記エリアのうち実装処理が不要な不良エリアを特定する特定手段と、この特定手段により特定された不良エリアの位置を示す情報を基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録するマーキング手段とを備える一方、前記表面実装機が、前記マーキング手段により基板に記録された情報を一括的に撮像する基板撮像用のカメラと、このカメラにより撮像した記録情報に基づき不良エリア以外のエリアに対して部品の実装処理を施すべく部品の実装動作を制御する制御手段とを備えているものである（請求項５）。

この部品実装システムによると、塗布装置に設けられたカメラにより基板（多面取り基板）が撮像され、その画像データに基づき不良エリアが特定される。そして、この不良エリアの位置を示す情報が塗布装置のマーキング手段により基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録される。一方、表面実装機の基板撮像用のカメラで基板の記録情報を一括的に撮像し、この撮像された記録情報に基づき部品の実装動作が制御手段により制御される。そのため、部品実装システムにおいて、請求項１〜４に係る基板処理方法が具現化される。

本発明の請求項１〜４に係る基板処理方法、および請求項５に係る部品実装システムによると、表面実装機等の処理装置において処理不要な不良エリアを特定する手間（時間）が省け、その分、多面取り基板を生産する際の上記処理装置のタクトタイムを効果的に短縮することができる。

本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係る部品実装システム（本発明に係る部品の基板処理方法が適用される部品実装システム）である実装ラインを概略的に示している。このラインは、その上流側からローダ１、ディスペンサ（塗布装置、処理装置）２、第１表面実装機（処理装置）３、第２表面実装機（処理装置）４、第３表面実装機（処理装置）５、リフロー炉６およびアンローダ７が直列に並んだ構成となっている。そして、ローダ１からプリント基板（以下、単に基板という）を順次繰り出しながら各種塗布液の塗布、部品の実装（搭載）および塗布液硬化の各処理を順次基板に施してアンローダ７に取り出すように構成されている。

各装置１〜７は、制御装置１Ａ〜７Ａを備えた自律型の装置であって、各装置１〜７が各自の制御装置１Ａ〜７Ａにより個別に駆動制御されるようになっている。

図２および図３は、ディスペンサ２を概略的に示しており、図２はカバーを取外した状態の平面図で、図３は同正面図でそれぞれディスペンサ２を示している。

これらの図に示すように、ディスペンサ２の基台１１上には一対のコンベア１２が配置されており、これらコンベア１２上を基板Ｐが搬送されて所定の作業位置で停止され、図外のプッシュアップピン、基板クランプ装置等の基板保持手段により位置決めされるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア１２による基板Ｐの搬送方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることにする。

前記一対のコンベア１２は、モータを駆動源とする間隔調整機構に連結されており、前記モータの作動により一方側のコンベア１２、具体的には装置後側（図２では上側）に位置するコンベア１２が前側のコンベア１２に対して接離し、これによって両コンベア１２の間隔が基板Ｐのサイズに応じて調整されるようになっている。

コンベア１２の上方には、接着剤やクリームはんだ等の各種塗布液を基板Ｐ上に塗布するためのディスペンスヘッドを搭載したヘッドユニット１４が装備され、このヘッドユニット１４がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に支持されている。

すなわち、上記基台１１上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール１５と、Ｙ軸サーボモータ１７により回転駆動されるボールねじ軸１６とが配設され、上記固定レール１５上にヘッド支持部材１８が配置されて、このヘッド支持部材１８に設けられたナット部分１９が上記ボールねじ軸１６に螺合している。また、上記ヘッド支持部材１８には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材２０と、Ｘ軸サーボモータ２２により駆動されるボールねじ軸２１とが配設され、上記ガイド部材２０にヘッドユニット１４が移動可能に保持され、このヘッドユニット１４に設けられたナット部分２３が上記ボールねじ軸２１に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ１７の作動によりボールねじ軸１６が回転して上記ヘッド支持部材１８がＹ軸方向に移動する一方で、Ｘ軸サーボモータ２２の作動によりボールねじ軸２１が回転して、ヘッドユニット１４がヘッド支持部材１８に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

ヘッドユニット１４には、塗布液を基板Ｐ上に塗布するための２つのディスペンスヘッド２５Ａ，２５Ｂ（以下、ヘッド２５Ａ，２５Ｂと略す）が搭載されるとともに、基板認識カメラ２８（図６参照）が搭載されている。

各ヘッド２５Ａ，２５Ｂは、互いにＸ軸方向に並んだ状態でヘッドユニット１４に搭載されている。そして、ヘッドユニット１４のフレームに対しＺ方向（上下方向）の移動およびＲ軸（鉛直軸）回りの回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ２６、およびＲ軸サーボモータ２７によりそれぞれ駆動されるようになっている。

各ヘッド２５Ａ，２５Ｂは、塗布液を収容したシリンジ３４と、このシリンジ３４に収容された塗布液を塗布するためのノズル３０とをそれぞれ備えており、図外のエア圧供給手段により前記シリンジ３４内にエア圧が供給されることにより、そのエア圧に応じた量の塗布液がノズル３０先端に押し出されつつ基板Ｐ上に塗布されるように構成されている。

シリンジ３４は、例えば半透明な軸状のカートリッジ容器で、ヘッド２５Ａ，２５Ｂに設けられる筒状の装着部３２（図３に示す）に差し込まれ、この状態で図外のクランプ手段によりクランプされることによりヘッド２５Ａ，２５Ｂに対して着脱可能に装着されている。

基板認識カメラ２８については、詳しく図示していないが、例えばＣＣＤエリアカメラからなり、基板Ｐに付される各種マーク、例えば位置認識用のフィデューシャルマークや基板Ｐを識別（特定）するための識別マーク、あるいはエリア毎のバッドマークを撮像すべくヘッドユニット１４に対して下向き、つまり撮像方向が下向きになる状態で固定されている。

以上の構成により、ディスペンサ２では、基台１１上に搬入される基板Ｐを所定の作業位置に固定し、この状態でヘッドユニット１４を駆動することにより基板Ｐに塗布液を塗布した後、基板Ｐを装置外へ搬出するようになっている。なお、詳しい塗布動作等については後に詳述する。

図４および図５は、第１表面実装機３を概略的に示しており、図４はカバーを取外した状態の平面図で、図５は同正面図でそれぞれ第１表面実装機３を示している。

同図に示すように第１表面実装機３の基台５１上には、Ｘ軸方向に延びるコンベア５２が配置され、基板Ｐがこのコンベア５２に搬送されて所定の実装作業位置（図示の位置）で停止されるようになっている。実装作業位置には、図示を省略するが基板Ｐの位置決め機構が設けられており、基板Ｐがコンベア５２に沿って搬入されると、この位置決め機構が作動して基板Ｐを前記実装作業位置に位置決め固定するように構成されている。

コンベア５２の両側には、部品供給部５４が配置されており、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を供給可能な多数列のテープフィーダ５４ａがこれら部品供給部５４に配置されている。

また、上記基台５１の上方には、部品装着用のヘッドユニット５６が装備されている。このヘッドユニット５６は、部品供給部５４と実装作業位置の基板Ｐとにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動することができるようになっている。

すなわち、基台５１上には、Ｙ軸方向の固定レール５７と、Ｙ軸サーボモータ５９により回転駆動されるボールねじ軸５８とが配設され、上記固定レール５７上にヘッドユニット５６の支持部材６１が配置され、この支持部材６１に設けられたナット部分６２がボールねじ軸５８に螺合している。また、上記支持部材６１には、Ｘ軸方向のガイド部材６３と、Ｘ軸サーボモータ６５により駆動されるボールねじ軸６４とが配設され、上記ガイド部材６３にヘッドユニット５６が移動可能に保持され、このヘッドユニット５６に設けられたナット部分（図示せず）がボールねじ軸６４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ５９の作動により上記支持部材６１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ６５の作動によりヘッドユニット５６が支持部材６１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

ヘッドユニット５６には部品装着用の複数の実装用ヘッド６６が搭載されており、当実施形態では６本の実装用ヘッド６６がＸ軸方向に等間隔で一列に並んだ状態で搭載されている。各実装用ヘッド６６は、ヘッドユニット５６のフレームに対してＺ軸方向の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、図外の昇降駆動機構および回転駆動機構により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド６６には、その先端（下端）にノズル６６ａが装着されており、図外の負圧供給手段からノズル６６ａ先端に負圧が供給されることにより部品を吸着保持するようになっている。

ヘッドユニット５６には、さらに基板認識用カメラ６７が搭載されている。この基板認識用カメラ６７は、照明装置を備えたＣＣＤカメラ等から構成されており、ヘッドユニット５６の移動に伴い実装作業位置に位置決めされた基板Ｐ上の各種マークを撮像するようになっている。

また、基台５１上には、部品認識用カメラ６８が配設されている。この部品認識用カメラ６８も基板認識用カメラ６７と同様に、照明装置を備えたＣＣＤカメラ等から構成されており、ヘッドユニット５６の各実装用ヘッド６６に吸着された部品をその下側から撮像するようになっている。

以上のような構成により、この第１表面実装機３では、ヘッドユニット５６が部品供給部５４と実装作業位置に位置決めされた基板Ｐとの間を移動しながら、各実装用ヘッド６６により部品供給部５４から部品を吸着し、この吸着部品を基板Ｐ上に搬送して実装するようになっている。なお、詳しい実装動作については後述することにする。

以上は、第１表面実装機３の構成であるが、第２表面実装機４および第３表面実装機５もこの第１表面実装機３とほぼ同様に構成されている。

一方、リフロー炉６については図示を省略するが、例えば、基板搬送用のコンベアおよび熱風機等を有しており、部品実装後の基板Ｐに対して熱処理を施すことによりはんだ等の塗布液を硬化させて部品を基板Ｐ上に固定するように構成されている。

次に、ディスペンサ２および表面実装機３〜５の制御系について図６を用いて説明する。

この図はディスペンサ２および表面実装機３〜５の各制御装置２Ａ〜５Ａの機能構成のうち本発明に関連する機能構成部分だけをブロック図で示している。なお、各制御装置２Ａ〜５Ａの機能構成は基本的に共通しており、従って、以下の説明では重複した説明を避けるために同一図面を用いて両者の機能構成を説明するものとし、特に区別する必要がある場合には、表面実装機３〜５の機能構成にダッシュ（ ′）を付した符号を用いることにより区別することとする。

同図に示す各制御装置２Ａ〜５Ａは、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ、塗布動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ、各種データやソフトを記憶するＨＤＤ等から構成されており、その機能構成として、主制御手段７１、プログラム記憶手段７２、各種データ記憶手段７３、画像処理手段７４およびアクチュエータ制御手段７５を含んでいる。

主制御手段７１は、プログラム記憶手段７２に記憶されているプログラムに従って一連の作業（塗布作業、あるいは部品の実装作業）を進めるべく各装置の駆動を統括的に制御するとともに、その作業に伴う各種演算処理を行うものである。

なお、ディスペンサ２の主制御手段７１は、基板認識カメラ２８の画像データに基づいて多面取り基板に形成されるバッドマークの有無や、当該マークが形成されるエリア（不良エリア）等を認識（特定）するものであり、当実施形態では、この主制御手段７１が本発明に係る「特定手段」として機能する。

プログラム記憶手段７２は、上記の通り塗布作業、あるいは実装作業に関する各種プログラムを記憶するものである。

各種データ記憶手段７３は、ディスペンサ２や表面実装機３〜５での作業に必要な各種データを記憶するものである。例えば、ディスペンサ２の各種データ記憶手段７３には、基板関連データ（基板の種類、塗布液の塗布位置データ、塗布エリアデータ、基板に形成される各種マークの座標位置データ、同形状データ等）が記憶される一方、表面実装機３〜５の各種データ記憶手段７３′には、部品関連データ（部品の種類、形状、寸法等のデータ）および基板関連データ（基板の種類、部品の搭載位置データ、搭載エリアデータ、基板に形成される各種マークの座標位置データ、同形状データ等）が記憶されている。

画像処理手段７４は、各カメラから出力される画像データに所定の画像処理を施すもので、主制御手段７１は、この画像データに基づいて対象物である基板に形成されるフィデューシャルマークや識別マーク、バッドマーク等の認識、およびその認識に基づく各種の判別および演算等を行う。

アクチュエータ制御手段７５は、コンベア１２、ヘッドユニット１４および各ヘッド２５Ａ，２５Ｂ等を駆動するサーボモータ等のアクチュエータを駆動制御するものである。

特に、ディスペンサ２のアクチュエータ制御手段７５は、被処理基板Ｐが多面取り基板である場合に、主制御手段７１での不良エリアの認識結果に基づいて、基板Ｐのエリア占有領域外（いわゆる、捨て基板）の所定領域ａに上記認識結果を集約した情報を記録（塗布）すべく各モータのアクチュエータを駆動制御するものであり、当実施形態では、このアクチュエータ制御手段７５が本発明に係る「マーキング手段」として機能する。

ここで、アクチュエータ制御手段７５による情報記録方法の概要について多面取り基板の構成と共に説明することにする。

図７は、いわゆる多面取り基板Ｐの一例を概略的に示している。

多面取り基板Ｐは、例えば同一回路が形成された複数のエリア（図示の例では１２個のエリアＥ１〜Ｅ１２）を含むもので、一枚の基板として塗布液の塗布処理および部品の実装処理を施した後、各エリアＥ１〜Ｅ１２をそれぞれ切り離して個別に使用される構造となっている。この基板Ｐには、その位置を認識するための一対のフィデューシャルマークＭ１（ＦＩＤマークＭ１という）が形成され、また、各エリアＥ１〜Ｅ１２には、ディスペンサ２および表面実装機３〜５による実装精度を高めるためのフィデューシャルマークＭ２（ＦＩＤマークＭ２という）が個別に形成されている。さらに、回路に損傷がある等、実装処理を行えない重度の欠陥がある不良エリアについては、表面実装機３〜５において当該不良エリアを判別して実装処理を省略するためのバッドマークＭ３が各エリアの特定の位置に形成される。なお、このバッドマークＭ３は、エリアＥ１〜Ｅ１２のうち欠陥がある不良エリアについてのみ形成されるものであり、同図では、エリアＥ６，Ｅ８およびＥ９にバッドマークＭ３が形成されたものを一例として示している。

そして、このディスペンサ２では、後に詳述するように、基板認識カメラ２８で撮像した画像を画像処理手段７４において処理し、主制御手段７１でバッドマークＭ３が形成されたエリアを認識（特定）する。そして、主制御部７１において認識されたエリア（不良エリア）の認識結果情報を基板Ｐのエリア占有領域外の所定領域ａに記録する。

図８は、図７中の領域ａ部分を拡大して示したものである。

すなわち、この実施形態では、所定領域ａ内に、多面取り基板Ｐの各エリアＥ１〜Ｅ１２に略相似形で対応したマトリクス配列でマーキング位置を設定し、不良エリアＥ６，Ｅ８，Ｅ９に対応するマーキング位置に、塗布液によるマークＭ１１をそれぞれ施すことにより、不良エリアＥ６，Ｅ８，Ｅ９の認識結果情報を基板Ｐ上に集約して記録している。また、所定領域ａ内には、ディスペンサ２および表面実装機３〜５によるマークＭ１１の認識（確認）精度を高めるための基準マークＭ１２が同じく塗布液の塗布により形成されている。このような不良エリアの認識結果情報が記録された領域ａは、表面実装機３〜５の各基板認識カメラで一括して認識可能な程度の大きさとなっている。

次に、制御装置２Ａによるディスペンサ２の塗布動作制御、および制御装置３Ａ〜５Ａによる表面実装機３〜５の実装動作制御についてフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では多面取り基板Ｐを処理するものとしてそれぞれ説明する。

図９は、制御装置２Ａによるディスペンサ２の塗布動作制御をフローチャートで示している。このディスペンサ２において生産が開始されると、まず、プログラム記憶手段７２に格納されている生産プログラムから被処理基板Ｐ（塗布処理の対象となる基板Ｐ）に対応するプログラムを選択するとともに基板関連データを参照して塗布処理の準備、すなわち段取りを開始する。例えば基板Ｐのサイズデータに基づき、コンベア１２の間隔調整用のモータを作動させ、これによりコンベア１２の間隔を調整する。その後、コンベア１２を駆動して基板Ｐをローダ１から基台１１上に搬入して所定の作業位置で固定する（ステップＳ１）。

次いで、ヘッドユニット１４を塗布作業領域外の所定のホームポジションから基板Ｐ上方に移動させ、基板Ｐの各マークＭ１，Ｍ３の座標位置を基板認識カメラ２８により順次撮像して画像処理手段７４で画像処理することにより、主制御手段７１でＦＩＤマークＭ１およびバッドマークＭ３の認識を行う（ステップＳ２）。

そして、主制御手段７１でのバッドマークＭ３の認識結果、具体的には各エリアＥ１〜Ｅ１２におけるバッドマークＭ３有無の認識結果に基づき、アクチュエータ制御手段７５により各モータのアクチュエータを駆動制御して基板Ｐ上の所定領域ａに上記認識結果情報の記録、すなわち塗布液によるマークＭ１１および基準マークＭ１２の塗布を行う（ステップＳ３）。なお、この実施形態では、バッドマークＭ３が有るエリアＥ６，Ｅ８，Ｅ９が本発明に係る不良エリアに相当し、上記バッドマーク有無の認識結果情報が本発明に係る不良エリアの位置を示す情報に相当する。

次いで、基板Ｐ上の領域ａを基板認識カメラ２８により撮像し画像処理手段７４で画像処理することにより、主制御手段７１において、全エリアＥ１〜Ｅ１２に対するバッドマーク有無を領域ａ内の上記認識結果情報を基に認識し、この認識結果とステップＳ２で最初に取得した各エリアのバッドマーク有無の認識結果とが一致することを確認する（ステップＳ４）。

次いで、ヘッドユニット１４を移動させつつ各ヘッド２５Ａ，２５Ｂを基板Ｐ上の各塗布位置に移動させ、所定量の塗布液を対応する各塗布位置に塗布する（ステップＳ５）。この際、ステップＳ２におけるバッドマークＭ３の認識結果に基づき、バッドマークＭ３が認識されていないエリアに対してのみ塗布作業を行うようにしてもよい。これは、バッドマークＭ３が認識されたエリアについては部品の実装が行われないため塗布作業の必要がないためである。

そして、基板Ｐの全ての塗布位置に対して塗布液の塗布が完了すると、基台１１上の基板Ｐの固定状態を解除するとともにコンベア１２を駆動し、これにより基板Ｐをディスペンサ２から搬出することによって一連の基板Ｐに対する塗布処理を終了する（ステップＳ６）。

なお、上記ステップＳ５の塗布処理後に以下のような塗布検査を行ってもよい。

すなわち、基板Ｐ上の各塗布位置を対象として画像認識による塗布検査を実施する。具体的には、ヘッドユニット１４を駆動し、基板ＰのエリアＥ１〜Ｅ１２毎に基板認識カメラ２８を順次各塗布位置に移動させながら当該各塗布位置を撮像する。この際、ステップＳ２におけるバッドマークＭ３の認識結果に基づき、バッドマークＭ３が認識されていないエリアに属する塗布位置のみ撮像を行う。

こうしてバッドマークＭ３が認識されたエリア以外の各エリアに属する塗布位置の撮像が終了すると、その画像データに基づき、主制御手段７１によりエリアＥ１〜Ｅ１２毎に塗布状態の検査を行い、主制御手段７１での検査結果情報を、基板Ｐの領域ａに追加記録、すなわち塗布不良があるエリアに対応するマーキング位置に、塗布液によるマークＭ１１の塗布を行う。この場合、塗布不良エリアが本発明に係る不良エリアに相当し、上記検査結果情報が本発明に係る不良エリアの位置を示す情報に相当する。

図１０は、制御装置３Ａによる第１表面実装機３の実装動作制御をフローチャートで示している。この第１表面実装機３において生産が開始されると、コンベア５２を駆動し、ディスペンサ２により塗布処理が施された基板Ｐを装置内に搬入するとともに上記実装作業位置に位置決めする。そして、ヘッドユニット５６を駆動し、基板認識用カメラ６７により基板Ｐ上のＦＩＤマークＭ１，Ｍ２上を撮像、認識することにより、基板Ｐの位置ずれを求めるとともにその補正データを主制御手段７１′により演算する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。なお、この際、バッドマークＭ３の撮像、認識は行わない。

ＦＩＤマークＭ１，Ｍ２の認識が終了すると、ヘッドユニット５６を駆動し、基板認識用カメラ６７により基板Ｐ上の領域ａに記録（塗布）されたバッドマーク認識結果情報を一括して撮像することにより、主制御手段７１′で当該基板Ｐに関するバッドマークＭ３の有無を認識する（ステップＳ２３）。そして、この認識結果に基づいて以下のステップＳ２４〜ステップＳ２８の処理に従って部品の実装処理を実行する。すなわち、基板Ｐの各エリアＥ１〜Ｅ１２のうちバッドマークＭ３が認識されていないエリア（有効エリアという）についてのみ部品を搭載すべく主制御手段７１′によりヘッドユニット５６等を駆動制御する。

まず、ヘッドユニット５６を部品供給部５４に移動させて各実装用ヘッド６６により部品の取り出しを行わせる（ステップＳ２４）。具体的には、ヘッドユニット５６を部品供給部５４の上方に移動させ、部品を吸着すべき所定の実装用ヘッド６６を昇降させることによりテープフィーダ５４ａから部品を吸着した状態でピックアップさせる。この際、可能な場合には、複数の実装用ヘッド６６により同時に部品吸着を行わせる。

全ての実装用ヘッド６６による部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット５６を部品認識用カメラ６８の上方に移動させて各実装用ヘッド６６による吸着部品の撮像を行い、その撮像結果に基づき各部品の吸着状態を認識する（ステップＳ２５）。

そして、ヘッドユニット５６を基板Ｐ上に移動させて最初の部品搭載位置の上方に配置した後、実装用ヘッド６６を昇降させることにより吸着部品を基板Ｐ上に実装する（ステップＳ２６）。こうして最初の部品を実装したら、次の搭載位置にヘッドユニット５６を移動させることにより各吸着部品を順次基板Ｐ上に実装する。この際、ステップＳ２５での認識結果に基づいてヘッドユニット５６の目標移動位置を補正することにより各搭載位置に対して部品を正確に実装する。

こうして各実装用ヘッド６６による吸着部品の実装が終わると、全部品の搭載が完了したか、つまり有効エリアに対して全ての部品を実装したか否かを判断する（ステップＳ２７）。ここでＮＯと判断した場合には、ステップＳ２４にリターンし、ヘッドユニット５６を部品供給部５４に移動させて部品吸着、部品認識、部品実装の各処理を繰り返し実行する。

これに対して、ステップＳ２７でＹＥＳと判断した場合には、コンベア５２を駆動して基板Ｐを装置外に搬出し（ステップＳ２８）、これにより基板Ｐに対する一連の実装処理を終了する。

以上は、制御装置３Ａによる第１表面実装機３の実装動作制御の例であるが、制御装置４Ａ，５Ａによる第２表面実装機４および第３表面実装機５の実装動作制御も同様にして行われる。

以上説明したように、この部品実装システムでは、多面取り基板Ｐを搬送しながら、まずディスペンサ２において基板Ｐに塗布液を塗布する塗布処理を施した後、その下流側に配置される表面実装機３〜５により部品の実装処理を施すが、上記の通り、この部品実装システムでは、基板ＰのバッドマークＭ３の有無をディスペンサ２において事前に画像認識しておき、その結果情報を基板Ｐの所定領域ａに集約して記録することにより、表面実装機３〜５では全エリアＥ１〜Ｅ１２について基板認識用カメラ６７によるバッドマークＭ３有無の撮像、認識を行わず、基板Ｐ上の所定領域ａに集約して記録された情報を基板認識用カメラ６７で一括的に読み取ることによって実装作業を進め得るようにしているので、表面実装機３〜５においてバッドマークＭ３の認識処理を短縮でき、その分、各表面実装機３〜５のタクトタイムを短縮することができる。

以下、上記効果をより具体的に説明する。図１１は、本発明に係る部品実装システムのタクトタイムと従来の部品実装システムのタクトタイムとの比較図である。すなわち、図１１に示すように、この部品実装システム（実施例）では、ディスペンサ２において、基板ＰのバッドマークＭ３の有無を画像認識した後、その認識結果情報を基板Ｐ上に集約して記録するとともに、その記録情報の有効性を確認すべく該記録情報を試験的に認識するようにしたので、ディスペンサ２の作業時間Ｔ１は従来の部品実装システム（比較例）におけるディスペンサの作業時間Ｔ２に比べて長くなるものの、実施例の部品実装システムでは、表面実装機３〜５において基板Ｐ上に記録された情報を一括的に読み取ることによって実装作業を行うようにしているので、各表面実装機３〜５の作業時間Ｔ３は比較例の部品実装システムにおける各表面実装機の作業時間Ｔ４に比べて大幅に短くなっている。従って、部品実装システムの一連の作業に要するトータル時間を短縮することができるのである。

特に、部品供給部５４と基板Ｐとの間を何度も往復しながら多数の部品を基板Ｐ上に実装する表面実装機３〜５のタクトタイムに比べると、基板Ｐに塗布液の塗布処理を施すディスペンサ２のタクトタイムは通常短くなるため、上記のようにバッドマークＭ３の画像認識処理をディスペンサ２に負担させて表面実装機３〜５の作業負担を軽減することにより合理的に各表面実装機３〜５のタクトタイムを短縮することができる。そしてその結果、各装置２〜６のタクトタイムを良好にバランスさせることが可能となり、部品実装システムとしてのスループットを向上させることが可能となる。

また、ディスペンサ２に常備されている塗布液を基板Ｐに塗布することで不良エリアの位置を示す情報を基板Ｐに記録するため、ディスペンサ２に特別な記録機構を別途設ける必要がなく、ディスペンサ２が複雑になるのを防ぐことができる。

なお、以上説明した部品実装システムは、本発明に係る部品実装システム（本発明に係る基板処理方法が適用される部品実装システム）の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成、例えば各ディスペンサ２や表面実装機３〜５の具体的な構成等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明の部品実装システムに含まれる「処理装置」をディスペンサ２の下流側に設置される表面実装機３〜５に適用した例について示したが、これに限らず、ディスペンサ２と表面実装機３との間に検査装置が設けられている部品実装システムにおいては、「処理装置」を該検査装置にも適用することができる。また、部品実装システムが、不良エリアの位置情報を基板に記録するマーキング装置を別途備える場合には、「処理装置」をディスペンサ２にも適用可能である。

また、実施形態のディスペンサ２では、所定領域ａ内に、多面取り基板Ｐの各エリアＥ１〜Ｅ１２に略相似形で対応したマトリクス配列でマーキング位置を設定し、不良エリアＥ６，Ｅ８，Ｅ９に対応するマーキング位置に、塗布液によるマークＭ１１をそれぞれ施すことにより、不良エリアＥ６，Ｅ８，Ｅ９の認識結果情報を基板Ｐ上に集約して記録したが、これに限らず、図１２および図１３に示すように、基板Ｐの各エリアＥ１〜Ｅ１２のエリア番号（１〜１２）を一義的に特定可能なマーキング位置を設定し、不良エリアに対応するマーキング位置に、塗布液によるマークＭ１１を施すようにしてもよい。すなわち、図１２に示すように、各不良エリアのエリア番号を、左上を「１」とする例えば５×５の行列中に表すようにしてもよいし、図１３に示すように、各エリア番号を２進数で表し、各々を縦方向（横方向でもよい）に列挙するようにしてもよい。

また、実施形態のディスペンサ２では、その塗布動作制御において基板Ｐを基台１１上へ搬入、固定した後、直ちにバッドマークＭ３の認識およびその認識結果情報の基板Ｐへの記録を行うようにしているが（図９のステップＳ２，Ｓ３）、基板Ｐの各エリアＥ１〜Ｅ１２への塗布処理が終了した直後にこれらの動作を実施するようにしてもよい。具体的には、基板Ｐを搬入、固定した後、ＦＩＤマークＭ１だけを画像認識してから塗布動作を実行し、塗布終了後、バッドマークＭ３の認識およびその認識結果情報の記録を行うようにする。要は、ディスペンサ２の具体的な構成および塗布動作との関係で、タクトタイム的にみて有利なタイミングでバッドマークＭ３の認識を行うようにすればよい。

本発明に係る部品実装システム（本発明に係る基板処理方法が適用される部品実装システム）の一例を示す正面略図である。 ディスペンサを示す平面略図である。 ディスペンサを示す正面略図である。 部品実装システムを構成する第１表面実装機を示す平面図である。 第１表面実装機を示す正面図である。 ディスペンサおよび表面実装機の制御系を示すブロック図である。 多面取り基板の構成の一例を示す平面図である。 図７の領域ａを示す部分拡大図である。 ディスペンサにおける塗布動作制御の一例を示すフローチャート図である。 第１表面実装機における実装動作制御の一例を示すフローチャート図である。 本発明に係る部品実装システムのタクトタイムと従来の部品実装システムのタクトタイムとの比較図である。 図７の領域ａに形成される不良エリアの認識結果情報の変形例を示した部分拡大図である。 図７の領域ａに形成される不良エリアの認識結果情報の変形例を示した部分拡大図である。

符号の説明

１ ローダ
２ ディスペンサ（塗布装置、処理装置）
３ 第１表面実装機（処理装置）
４ 第２表面実装機（処理装置）
５ 第３表面実装機（処理装置）
６ リフロー炉
７ アンローダ

Claims (5)

1. 表面実装機等の処理装置を備えた部品実装システムを用いて、互いに独立する回路が形成された複数のエリアをもつ多面取り基板に対して所定の基板処理を行う方法であって、
   前記多面取り基板の各エリアのうち基板処理が不要な不良エリアを所定の処理装置への搬入前に予め調べるとともに、前記不良エリアの位置を示す情報を基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録しておき、この基板に記録された情報を一括的に読み取ることにより、当該情報に基づき、上記所定の処理装置において不良エリア以外のエリアに対して基板処理を施すことを特徴とする基板処理方法。
2. 上記所定の処理装置は、基板に部品を実装する表面実装機であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記部品実装システムが、基板に塗布液を塗布する塗布装置を含みその塗布後の基板に部品を前記表面実装機により実装するものであり、前記塗布装置において前記不良エリアの位置を示す情報を取得し、この情報を一義的に特定する図形を、塗布液を用いて前記基板の所定領域に形成することで前記情報を記録し、表面実装機では前記図形の撮像、認識に基づいて前記情報を読み取ることを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
4. 所定領域内に、多面取り基板の各エリアに対応した配列でマーキング位置と所定の基準位置とを設定し、不良エリアに対応するマーキング位置と基準位置とに、塗布液によるマーキングを施すことを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
5. 互いに独立する回路が形成された複数のエリアをもつ多面取り基板を被処理基板として当該基板に塗布液を塗布する塗布装置およびその塗布後の基板に部品を実装する表面実装機を少なくとも備えた部品実装システムであって、
   前記塗布装置は、前記基板に対して相対的に移動可能な基板撮像用のカメラと、このカメラにより撮像した基板の画像データに基づいて前記エリアのうち実装処理が不要な不良エリアを特定する特定手段と、この特定手段により特定された不良エリアの位置を示す情報を基板のエリア占有領域外の所定領域に集約した状態で記録するマーキング手段とを備える一方、
   前記表面実装機は、前記マーキング手段により基板に記録された情報を一括的に撮像する基板撮像用のカメラと、このカメラにより撮像された記録情報に基づき不良エリア以外のエリアに対して部品の実装処理を施すべく部品の実装動作を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする部品実装システム。

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