JP2009135369A - Substrate for mounting electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品が実装される電子部品実装用の基板に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting board on which electronic components are mounted.
電子機器に用いられる実装基板は、電子部品実装用に製作された基板に、電子部品実装装置によって電子部品を搭載して製造される。電子部品実装用の基板には、電子部品の端子や接続用のリードを半田接合するためのランドが複数設けられており、実装基板の製品種毎に専用の基板が製作される。電子部品実装用の基板には、このように実際の製品として用いられる専用の基板以外にも、電子部品実装装置の機能評価に用いられる評価用基板がある。この評価用基板は、電子部品を搭載ヘッドによって保持して基板に移送搭載する電子部品実装装置が正常に機能しているか、実装位置精度がどの程度確保されているかなど、装置機能を実証的に確認するために用いられる。例えば、装置メーカの工場において出荷時に行われる完成検査や、ユーザによって行われる調整や修理後の確認検査などに際し、実際の電子部品または検査用に製作された専用のダミー部品などを評価用基板に実際に搭載し、搭載位置や搭載姿勢を画像認識やレーザ光による変位検出などを用いた測定装置によって測定することにより、実装位置精度などの装置機能を評価する(特許文献1,2参照)。
A mounting substrate used for an electronic device is manufactured by mounting an electronic component on a substrate manufactured for mounting an electronic component by an electronic component mounting apparatus. The electronic component mounting board is provided with a plurality of lands for soldering the terminals of the electronic parts and the connection leads, and a dedicated board is manufactured for each product type of the mounting board. In addition to a dedicated board used as an actual product as described above, there is an evaluation board used for function evaluation of an electronic component mounting apparatus. This evaluation board demonstrates the device functions, such as whether the electronic component mounting device that holds the electronic components by the mounting head and transports them to the substrate is functioning normally, and how much mounting position accuracy is ensured. Used to confirm. For example, during the final inspection performed at the factory of the device manufacturer at the time of shipment, the adjustment performed by the user, the confirmation inspection after repair, etc., actual electronic components or dedicated dummy components manufactured for inspection are used as evaluation boards. The device functions such as mounting position accuracy are evaluated by actually mounting and measuring the mounting position and mounting posture with a measuring device using image recognition, displacement detection by laser light, and the like (see
特許文献1においては、予め基板側マークが設けられたガラス冶具基板に冶具ワークを部品実装機によって装着し、装着後に基板側マークと冶具ワークとをカメラで撮像することにより、X方向、Y方向やΘ方向のずれ量を測定する例が示されている。また特許文献2においては、測定対象項目として部品の3次元的な位置精度が含まれている場合に行われる高さ測定の例が示されている。
ところで近年部品実装作業に要求される実装精度はますます高度化し、従来実装精度測定の主体となっていた2次元位置測定に加えて、部品の3次元位置を精度よく測定する技術が求められるようになっている。このため、電子部品実装装置や実装検査装置として、実装精度を3次元的に測定するための3次元センサを備えたものが用いられるようになっている。これにより、基板に実装された状態の電子部品の形状を3次元的に検出することができ、部品姿勢の傾きなどを含めて実装位置精度をより精細に検出することが可能となっている。 By the way, in recent years, the mounting accuracy required for component mounting work has become increasingly sophisticated, and in addition to the two-dimensional position measurement that has been the main body of the conventional mounting accuracy measurement, there is a need for a technique for accurately measuring the three-dimensional position of a component. It has become. For this reason, an electronic component mounting apparatus or a mounting inspection apparatus that includes a three-dimensional sensor for measuring mounting accuracy three-dimensionally is used. Thereby, the shape of the electronic component mounted on the substrate can be detected three-dimensionally, and the mounting position accuracy including the inclination of the component posture can be detected more precisely.
しかしながら薄型の樹脂基板など撓みやすい特性を有する基板を対象とする場合には、実装状態の電子部品の外形を3次元的に検出するのみでは、基板上における部品実装精度を必ずしも正しく検出したことにはならない。すなわち、基板自体が撓んだ状態にあって実装面の平面度や高さが正しく保たれていない場合には、検出された電子部品の外形データは実装面における部品の3次元位置を表した正しい位置データとはならず、実装面の傾きや高さ誤差分だけ誤った情報を与える。 However, in the case of targeting a substrate having a flexible characteristic such as a thin resin substrate, the component mounting accuracy on the substrate is not necessarily detected correctly only by three-dimensionally detecting the outer shape of the mounted electronic component. Must not. That is, when the board itself is bent and the flatness and height of the mounting surface are not properly maintained, the detected external data of the electronic component represents the three-dimensional position of the component on the mounting surface. It does not become correct position data, but gives incorrect information for the mounting surface inclination and height error.
そこで本発明は、電子部品実装後の実装位置精度測定において実装面の傾きや高さ誤差を補正することが可能な電子部品実装用の基板を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting board capable of correcting a mounting surface inclination and height error in mounting position accuracy measurement after mounting the electronic component.
本発明の電子部品実装用の基板は、電子部品を搭載ヘッドによって保持して基板に搭載する電子部品実装装置において用いられる電子部品実装用の基板であって、形状・サイズが異なる複数のランド群が形成されており、さらに前記ランド群の少なくとも一部には、前記ランド群を構成するランドの表面の高さと関連付けられた高さ基準面を有する高さ基準マークが付随して設けられている。 An electronic component mounting board according to the present invention is an electronic component mounting board used in an electronic component mounting apparatus in which an electronic component is held by a mounting head and mounted on the board, and a plurality of land groups having different shapes and sizes are used. Further, at least a part of the land group is provided with a height reference mark having a height reference plane associated with the height of the surface of the land constituting the land group. .
本発明によれば、電子部品を実装するための形状・サイズが異なるランド群が形成された電子部品実装用の基板において、ランド群の少なくとも一部にランドの表面の高さと関連付けられた高さ基準面を有する高さ基準マークを付随して設けることにより、電子部品実装後の実装位置精度測定において実装面の傾きや高さ誤差を補正することができる。 According to the present invention, in an electronic component mounting substrate in which lands having different shapes and sizes for mounting electronic components are formed, the height associated with the height of the land surface is at least part of the lands. By providing a height reference mark having a reference surface, the inclination and height error of the mounting surface can be corrected in mounting position accuracy measurement after mounting the electronic component.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の電子部品実装用の基板の全体構成を示す平面図、図2は本発明の実施の形態1の電子部品実装用の基板におけるパッケージ型部品用のランド配置および高さ基準マーク配置の説明図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of an electronic component mounting board according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a land layout for package type components on the electronic component mounting board according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of height reference mark arrangement | positioning.
まず図1を参照して、電子部品実装用の基板1の全体構成を説明する。基板1は、電子部品を搭載ヘッドによって保持して基板に搭載する電子部品実装装置において用いられる電子部品実装用の基板である。基板1には、実装される電子部品の種類に応じて形状・サイズが異なる複数のランド群が形成されている。
First, with reference to FIG. 1, the overall configuration of a
すなわち基板1には、異形部品ランド群3、多ピンQFPランド群4、狭隣接ランド群5、小型のチップ部品ランド群6、チップ部品ランド群7、バンプ付部品ランド群8およびQFP部品ランド群9が配置されている。
That is, the
異形部品ランド群3はそれぞれ対をなすランド31を複数対備えており、各対のランド31を対象として、コネクタなどの異形部品の評価用実装動作が行われる。各対のランド31を閉囲する矩形領域の対角位置には、高さ測定用の高さ基準マーク32が設けられており、異形部品ランド群3に実装された電子部品の3次元実装精度測定を行う際には、高さ基準マーク32を当該基板領域における基板上面の高さを示す基準高さ位置として用いる。
The odd-shaped
多ピンQFPランド群4は、多ピンタイプのQFPなど大型のパッケージ部品を対象としたものである。多ピンQFPランド群4は各リード列に対応して矩形状に配置されたランド列4aを備えており、各ランド列4aは複数のランド41を電子部品のリード配列ピッチに合わせて配置して構成される。さらに多ピンQFPランド群4は、対角位置に配置された位置認識用の認識マーク42を含んでいる。狭隣接ランド群5は、微小部品を対象とした微小部品用ランド51や狭隣接実装のための狭隣接ランド52である。
The multi-pin
チップ部品ランド群6、チップ部品ランド群7はそれぞれ対をなすランド61、71を複数対備えており、各対のランド61、71を対象として、コンデンサや抵抗などのチップ型の電子部品の評価用実装動作が行われる。バンプ付部品ランド群8は下面に接合用のバンプが設けられたバンプ付き部品(図2に示すバンプ付き部品84参照)を対象としたものであり、枠状配置で設けられたバンプ接合用の複数のランド81、位置認識用の認識マーク82および高さ測定用の高さ基準マーク83を備えた構成となっている。QFP部品ランド群9は、多ピンQFPランド群4と同様にQFPなど大型のパッケージ部品を対象としたものである。QFP部品ランド群9は各リード列に対応して矩形状に配置されたランド列9aを備えており、各ランド列9aは複数のランド91より構成される。
The chip
次に図2を参照して、基板1におけるバンプ付部品ランド群8の構成および機能について説明する。図2において、バンプ付き部品を対象としたバンプ付部品ランド群8は、枠状配置で設けられたバンプ接合用の複数のランド81、バンプ付部品ランド群8の位置検出用の認識マーク82および認識マーク82とは別個に設けられた高さ測定用の高さ基準マーク83で構成されている。バンプ付部品ランド群8には、下面にバンプ84aが設けられたバンプ付き部品84がテスト実装される。
Next, the configuration and function of the bump-equipped
高さ基準マーク83は、バンプ付部品ランド群8の近傍における基板1の上面の高さ基準として用いられるものであり、基板1の上面に貼着された銅箔などの配線膜1aをエッチングしてランド81や認識マーク82を形成するパターニング工程において、これらのランドとともに配線膜1aを部分的に残置することにより形成されたものである。したがって高さ基準マーク83の上面はバンプが接合されるランド81の表面の高さと関連付けられた高さ基準面として用いることができる。すなわち、基板1におけるランド群の少なくとも一部には、ランド群を構成するランド81の表面の高さと関連付けられた高さ基準面を有する高さ基準マーク83が付随して設けられている。
The height reference mark 83 is used as a height reference for the upper surface of the
基板1に電子部品を実装した後に行われる実装状態検査においては、バンプ付部品ランド群8に実装されたバンプ付き部品84の3次元形状測定(矢印c)とともに、高さ基準マーク83の上面を対象とした高さ測定(矢印d)とを併せて行う。これにより、バンプ付き部品84の3次元形状を、基板1の高さ基準面としての高さ基準マーク83の上面に対しての相対高さhとして求めることができる。これにより、対象とする基板1が薄型の樹脂基板など撓みやすい特性のものであって、基板1に反り変形を生じている場合にあっても、実装面の傾きや高さ誤差を補正して3次元部品実装精度を高精度で測定することが可能となっている。なお、異形部品ランド群3における高さ基準マーク32も同様の機能を有している。
In the mounting state inspection performed after mounting the electronic component on the
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2の評価用基板の全体構成を示す平面図、図4は本発明の実施の形態2の評価用基板における評価用実装動作の説明図、図5は本発明の実施の形態2の評価用基板におけるランド配置の説明図、図6は本発明の実施の形態2の評価用基板におけるランドの隣接配置パターンの説明図、図7は本発明の実施の形態2の評価用基板における評価用部品実装動作の説明図、図8は本発明の実施の形態2の評価用基板におけるパッケージ型部品用のランド配置および高さ基準マーク配置の説明図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a plan view showing the overall configuration of the evaluation substrate according to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory view of the evaluation mounting operation on the evaluation substrate according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of land adjacent arrangement patterns on the evaluation substrate according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of the land layout and height reference mark layout for package type components on the evaluation board according to the second embodiment of the present invention.
本実施の形態2は、実施の形態1における電子部品実装用の基板1が、電子部品実装装置の機能評価用に行われるテスト実装に用いられる評価用基板1Aである場合の実施態様を示すものである。まず図3を参照して、評価用基板1Aの全体構成を説明する。評価用基板1Aは樹脂で形成されており、電子部品を搭載ヘッドによって保持して基板に搭載する電子部品実装装置において、当該装置の機能、例えば実装位置精度や実装動作タクトタイムなど、実際の搭載作業動作を実行することによって結果が得られる項目を評価するために用いられる専用基板である。
The second embodiment shows an embodiment in which the electronic
評価用基板1Aには、通常の実装基板製造過程において実装対象となる電子部品の種類をできるだけ広くカバーすることを目的として、形状・サイズが異なる複数の部品接合用のランド群が形成されている。本実施の形態においては、これらの部品種類のうち半田接合用の端子を備えたチップ型の電子部品および半田接合用のリードを備えたパッケージ型の電子部品など、汎用性の高いタイプを少なくとも含む複数種類の電子部品をそれぞれ対象として評価用実装動作を行うための複数のランド群が形成されている。 The evaluation substrate 1A is formed with a plurality of land groups for joining components having different shapes and sizes in order to cover as wide as possible the types of electronic components to be mounted in the normal mounting substrate manufacturing process. . The present embodiment includes at least a highly versatile type such as a chip-type electronic component having a solder bonding terminal and a package-type electronic component having a solder bonding lead among these component types. A plurality of land groups are formed for performing an evaluation mounting operation for each of a plurality of types of electronic components.
評価用基板1Aは、中心点を原点OとするXY座標によって第1象限[1]、第2象限[2]、第2象限[3]、第4象限[4]に区分されており、各象限には以下に説明するランド群が形成されている。第1象限[1]には、クロスマウントランド群2、異形部品ランド群3、多ピンQFPランド群4および狭隣接ランド群5が配置されている。狭隣接ランド群5は第4象限[4]との間にまたがって形成されている。
The evaluation substrate 1A is divided into a first quadrant [1], a second quadrant [2], a second quadrant [3], and a fourth quadrant [4] by XY coordinates with the center point as the origin O. A land group described below is formed in the quadrant. In the first quadrant [1], a cross
クロスマウントランド群2はパッケージ型の電子部品のリードに対応したランド列を矩形配列した部品別ランド群2aを、さらに複数隣接配置して十字形状とした構成となっている。各部品別ランド群2aのランド列は、複数のランド21を電子部品のリード配列ピッチに合わせて列状に配置して構成される。評価用実装動作においては、各部品別ランド群2aを対象として、1つのパッケージ型の電子部品がテスト実装される。
The cross mount
異形部品ランド群3、多ピンQFPランド群4については、実施の形態1に示す異形部品ランド群3、多ピンQFPランド群4と同一構成であるため、説明を省略する。狭隣接ランド群5は、微小部品を対象とした評価用実装動作のための微小部品用ランド51や狭隣接実装のための狭隣接ランド52を、相互に近接した配置として1つの領域内にまとめて配置して構成されている。本実施の形態2に示す例では、狭隣接ランド群5を評価用基板1Aの中心領域に配置するようにしている。
The odd-shaped
第2象限[2]には、チップ部品ランド群6、チップ部品ランド群7、バンプ付部品ランド群8およびQFP部品ランド群9が配置されている。チップ部品ランド群6、チップ部品ランド群7およびQFP部品ランド群9についても実施の形態1と同様の構成であり、ここでは説明を省略する。バンプ付部品ランド群8は実施の形態1に示す下面に接合用のバンプが設けられたバンプ付き部品を対象としたものであり、枠状配置で設けられたバンプ接合用の複数のランド81、位置認識用の認識マーク82および高さ測定用の高さ基準マーク83を備えた構成となっている。QFP部品ランド群9は、多ピンQFPランド群4と同様にQFPなど大型のパッケージ部品を対象としたものである。QFP部品ランド群9は各リード列に対応して矩形状に配置されたランド列9aを備えており、各ランド列9aは複数のランド91より構成される。
In the second quadrant [2], a chip
第3象限[3]、第4象限[4]には、それぞれ第1象限[1]、第2象限[2]と同様のランド群が形成されている。すなわち、第3象限[3]には、クロスマウントランド群2、異形部品ランド群3、多ピンQFPランド群4および狭隣接ランド群5が、原点Oについて第1象限[1]におけるこれらのランド群と点対称に配置されている。同様に第4象限[4]には、チップ部品ランド群6、チップ部品ランド群7、バンプ付部品ランド群8およびQFP部品ランド群9が、原点Oについて第2象限[2]におけるこれらのランド群と点対称に配置されている。
In the third quadrant [3] and the fourth quadrant [4], land groups similar to the first quadrant [1] and the second quadrant [2] are formed, respectively. That is, in the third quadrant [3], the
すなわち、評価用基板1Aには、同一構成・形状の複数のランド群が、原点Oについて点対称の配置で2つずつ形成されている。これにより、電子部品を吸着保持するノズルの回転動作を伴う部品実装機構の回転位置精度の評価を簡便容易に且つ高精度で行えるようになっている。例えば、本実施の形態に示す評価用基板1Aを用いて、同一種類の電子部品(例えば第1象限[1]、第3象限[3]の多ピンQFPランド群4に実装される電子部品)を対象として評価用にテスト実装する場合には、図2に示すような評価用実装動作を行う。
That is, a plurality of land groups having the same configuration and shape are formed on the evaluation substrate 1A by two in a point-symmetric arrangement with respect to the origin O. As a result, it is possible to easily and easily evaluate the rotational position accuracy of the component mounting mechanism that involves the rotational operation of the nozzle that sucks and holds the electronic component. For example, the same type of electronic component (for example, an electronic component mounted on the multi-pin
この場合には、第1象限[1]、第3象限[3]に点対称位置にある2つの実装点P1(x1,y1),P2(−x1,−y1)を対象として電子部品を実装する。まず実装点P1(x1,y1)を目標として電子部品を規定の実装方向(矢印a方向)で搭載する。次いで実装点P2(−x1,−y1)を目標として電子部品を規定の実装方向(矢印a方
向)で搭載する。
In this case, electronic components are mounted on two mounting points P1 (x1, y1) and P2 (-x1, -y1) that are point-symmetrical positions in the first quadrant [1] and the third quadrant [3]. To do. First, the electronic component is mounted in a specified mounting direction (arrow a direction) with the mounting point P1 (x1, y1) as a target. Next, the electronic component is mounted in a specified mounting direction (arrow a direction) with the mounting point P2 (-x1, -y1) as a target.
この2回の評価用実装動作においては、平面位置制御用には2つのデータx1,y1を用いて搭載ヘッド移動機構を制御し、実装点P1における実装方向(矢印a)を、実装点P2における実装方向(矢印b)に反転させるために、ノズル回転機構に対して180°回転の指令を行う。これにより、ノズル回転動作において最も大きな回転誤差の生じやすい180°回転の場合の実装位置精度評価の結果が得られる。すなわちこの場合には、実装後の電子部品の実装方向が直交軸(XY軸)に対してどれだけ角度誤差を生じているかを観察することのみで、回転位置精度の評価を簡便容易に行うことが可能となっている。 In these two mounting operations for evaluation, the mounting head moving mechanism is controlled using two data x1 and y1 for plane position control, and the mounting direction (arrow a) at the mounting point P1 is changed to the mounting point P2. In order to reverse the mounting direction (arrow b), the nozzle rotation mechanism is commanded to rotate 180 °. As a result, a mounting position accuracy evaluation result in the case of 180 ° rotation in which the largest rotation error is likely to occur in the nozzle rotation operation can be obtained. That is, in this case, the rotational position accuracy can be easily and easily evaluated only by observing how much the angle error occurs with respect to the orthogonal axis (XY axis) in the mounting direction of the electronic component after mounting. Is possible.
次に図3を参照して、評価用基板1Aにおける狭隣接ランド群5の配置形態について説明する。図5(a)に示すように、狭隣接ランド群5は、評価用基板1Aの中心点を含んで設定された中央領域R内に配置されている。本実施の形態においては、クロスマウントランド群2、多ピンQFPランド群4、バンプ付部品ランド群8、QFP部品ランド群9など、パッケージ型の電子部品を対象として評価用実装動作を行うためのランド群を、評価用基板1Aにおける中央部近傍を避けて配置するようにしている。すなわち、中央領域Rはこのようなパッケージ型の電子部品を対象として評価用実装動作を行うためのランド群によって挟まれる位置に対応しており、このようにして設定された中央領域Rには、微小部品を狭ピッチで配列して実装する狭隣接実装パターンを対象として評価用実装動作を行うための狭隣接ランド群が配置される。
Next, with reference to FIG. 3, the arrangement | positioning form of the narrow
微小部品を狭ピッチで配列して実装する狭隣接実装パターンでは、実装後の位置精度評価のための観察作業などの難度が高いことから、このような評価作業が実行しやすい部位を選定する必要があるが、本実施の形態に示すように、評価用基板1Aの中央近傍の中央領域Rをこのような狭隣接ランド群5の配置領域として選定することにより、実装後の評価作業の作業性を向上させることが可能となっている。なおこのような目的のために適正とされる評価用基板1における中央領域Rの範囲の目安としては、図3(b)に示す矩形状の評価用基板1の長辺寸法A,短辺寸法Bに対する矩形の中央領域Rのa、bの割合を、a/Aについては0.1以上0.9以下の範囲に設定するのが望ましく、0.7以上0.85以下に設定すると更に良い。また、b/Bについては0.05以上0.5以下に設定するのが望ましく、0.1以上0.2以下の範囲に設定すると更に良い。なお、これらの数値範囲は好適な範囲の目安であって、必ずしもこれらの数値範囲に限定されるものではない。
Narrow adjacent mounting patterns in which minute parts are arranged with a narrow pitch are mounted, so it is difficult to perform observation work for evaluating positional accuracy after mounting. However, as shown in the present embodiment, by selecting the central region R in the vicinity of the center of the evaluation substrate 1A as the arrangement region of such narrow
次に図6,図7を参照して、評価用基板1Aにおけるクロスマウントランド群2の構成およびクロスマウントランド群2を対象として実行される評価用実装動作について説明する。クロスマウントランド群2は、平面視して矩形の外形を有する樹脂モールドの各辺から、所定の配列ピッチで外側に延出した接続用のリードを有するQFP型部品などのパッケージ型の電子部品を対象とする実装評価動作用に専用に準備されたランド群である。
Next, the configuration of the cross
本実施の形態においては、クロスマウントランド群2のランド配置パターンは、上述の電子部品を5つ十字型に配列した形態で隣接させる実装パターンを用いて実装評価動作を行うことが可能なランド配置となっている。ここで示す実装パターンは、中心に位置する1つの電子部品とこの電子部品の各辺に隣接する4つの電子部品とを相隣接させた実装パターンである。そしてクロスマウントランド群2におけるランドの配置パターンは、このような実装パターンに対応して、個別部品のランド群を隣接させた隣接配置パターンとなっている。
In the present embodiment, the land layout pattern of the
クロスマウントランド群2の構成を説明する。図6においてクロスマウントランド群2を構成する部品別ランド群2aは、1つの電子部品に対応して設けられるランド群を示し
ており、部品別ランド群2aは、電子部品の各辺から延出するリードに対応して列状に設けられたランド列2bを矩形に配列した構成となっている。クロスマウントランド群2において、十字配列の中央に位置する部品別ランド群2a*のランド列2b*には、隣接する部品別ランド群2aのランド列2bが同一エリアに重複して設けられている。ランド列2b*とランド列2bが同一エリアに重なることにより、2つのランド列が重なって配置された重複配置ランド列2cが形成される。重複配置ランド列2cにおいては、部品別ランド群2a*に属するランド21*は、隣接する部品別ランド群2aに属するランド21の配列ピッチpの中間、すなわち中点p/2に位置する。
The configuration of the cross
すなわち、クロスマウントランド群2に電子部品をテスト実装した状態では、図7に示すように、中央に位置する部品別ランド群2a*に実装された電子部品22*と対をなして、電子部品22が隣接した部品別ランド群2aに実装される。そしてこれら対をなす電子部品22*、電子部品22の相対向する2辺から所定の配列ピッチpでそれぞれ延出する複数のリード23*、23に対応する2つのランド列2b*、ランド列2bは、上述のように同一エリアに重なった重複配置ランド列2cを形成する。そして重複配置ランド列2cにおいては、一方の電子部品22*のリード23*が他方の電子部品22のリード23の配列ピッチの中間に位置する配置で、同一エリア内に重複して位置している。
That is, in the state where the electronic component is test-mounted on the cross
すなわち、本実施の形態におけるクロスマウントランド群2で示される隣接配置パターンは、図7に示すように、対をなす電子部品の相対向する2辺から所定の配列ピッチでそれぞれ延出する複数のリードに対応して列状に設けられた2つのランド列が、一方の電子部品のリードに対応するランドが他方の電子部品のリードに対応するランドの配列ピッチの中間に位置する配置で、同一エリア内に重複して設けられた重複配置ランド列を有する形態となっている。
That is, as shown in FIG. 7, the adjacent arrangement pattern shown by the cross
そして重複配置ランド列2cは、中央に位置する部品別ランド群2a*の4辺、すなわち十字配列の中央に位置する一の電子部品22*とそれぞれ4方向に相隣接する4つの他の電子部品22についてそれぞれ設けられた形態となっている。そしてこれらの4つの重複配置ランド列2cのうち、隣接する2つの重複配置ランド列2cは、図6に示すように、相互に直交する配列となっている。
The overlap-arranged land row 2c includes four other electronic components adjacent to each other in four directions with the four sides of the component-
次に図7を参照して、クロスマウントランド群2を対象として実行される評価用実装動作について説明する。この評価用実装動作においては、まず図6に示す中央に位置する部品別ランド群2a*に、実装点MP*を目標位置として電子部品22*をテスト実装する。次いで、部品別ランド群2a*の右側に隣接する部品別ランド群2aに、実装点MP1を目標位置として電子部品22(1)をテスト実装する。このとき、実装点MP1は実装点MP*に対してリード23の配列ピッチpのp/2に等しいΔyだけY方向にオフセットして設定されており、テスト実装における実装位置精度が良好な場合には、電子部品22(1)のリード23は、電子部品22*のリード23*の中間に正しく位置する。これに対し、何らかの原因により実装位置精度が不良であれば、電子部品22(1)のリード23は、電子部品22*のリード23*の中間に正しく位置せず、目視観察によって不良状態を容易に確認することができる。
Next, with reference to FIG. 7, the evaluation mounting operation executed for the cross
この後、部品別ランド群2a*の上方に隣接する部品別ランド群2aに、実装点MP2を目標位置として、電子部品22(2)をテスト実装する。ここでは、電子部品22(2)を保持する吸着ノズルを90°回転させるノズルΘ軸回転動作が実行される。このとき、実装点MP2は実装点MP*に対してリード23の配列ピッチpのp/2に等しいΔxだけX方向にオフセットして設定されており、テスト実装における実装位置精度がノズルΘ軸の回転位置決め精度を含めて良好な場合には、電子部品22(2)のリード23は、電子部品22*のリード23*の中間に正しく位置する。これに対し、何らかの原因によ
り実装位置精度が不良であれば、電子部品22(2)のリード23は、電子部品22*のリード23*の中間に正しく位置せず、目視観察によって不良状態を容易に確認することができる。
Thereafter, the electronic component 22 (2) is test-mounted on the component-
なお上記実施の形態においては5つの電子部品を十字型に配列して、中心に位置する電子部品23*と、電子部品23*の各辺に隣接する4つの電子部品23とで形成される4対の相隣関係を有する実装パターンを有し、これらの相隣関係に対応したランドの隣接配置パターンを備えた例を示しているが、本発明はこのような実装パターンには限定されない。すなわち狭い配列ピッチpで隔てられたリード23を互い違いに位置合わせする評価用実装動作を実行可能な実装パターンであれば、電子部品を1対のみ組み合わせる実装パターンでもよく、または本実施の形態に示す十字配列以外の形態で電子部品を複数対で相隣接させる実装パターンであってもよい。このとき複数の重複配置ランド列2cのうち、隣接する2つの重複配置ランド列2cが相互に直交する配列となる実装パターンとすることにより、前述のようにノズルΘ軸の回転位置決め精度の評価を容易に行うことができる。
In the above embodiment, five electronic components are arranged in a cross shape, and are formed by an
次に図8を参照して、評価用基板1Aにおけるバンプ付部品ランド群8の構成および機能について説明する。図8において、バンプ付き部品を対象としたバンプ付部品ランド群8は、枠状配置で設けられたバンプ接合用の複数のランド81、バンプ付部品ランド群8の位置検出用の認識マーク82および認識マーク82とは別個に設けられた高さ測定用の高さ基準マーク83で構成されている。バンプ付部品ランド群8には、下面にバンプ84aが設けられたバンプ付き部品84がテスト実装される。
Next, the configuration and function of the bump-equipped
正しい位置に実装された状態におけるバンプ付き部品84の外形線から所定寸法だけ外側にオフセットした位置には、参照基準線85が設けられている。参照基準線85は、バンプ付部品ランド群8にバンプ付部品84がテスト実装されてランド81の上方が覆われた状態において、当該バンプ付部品84が正しい位置にあるか否かを目視観察する際の参照用として設けられるものである。テスト実装されたバンプ付部品84が参照基準線85に対して均一な間隔を保って位置している場合には、当該部品は正しい位置に実装されていると判定される。
A
高さ基準マーク83は、バンプ付部品ランド群8の近傍における評価用基板1Aの上面の高さ基準として用いられるものであり、評価用基板1Aの上面に貼着された銅箔などの配線膜1aをエッチングしてランド81や認識マーク82を形成するパターニング工程において、これらのランドとともに配線膜1aを部分的に残置することにより形成されたものである。したがって高さ基準マーク83の上面はバンプが接合されるランド81の表面の高さと関連付けられた高さ基準面として用いることができる。すなわち、評価用基板1Aにおけるランド群の少なくとも一部には、ランド群を構成するランド81の表面の高さと関連付けられた高さ基準面を有する高さ基準マーク83が付随して設けられている。
The height reference mark 83 is used as a height reference of the upper surface of the evaluation substrate 1A in the vicinity of the bump-equipped
バンプ付部品ランド群8にバンプ付き部品84をテスト実装する評価用実装動作においては、バンプ付き部品84の3次元形状測定(矢印c)とともに、高さ基準マーク83の上面を対象とした高さ測定(矢印d)とを併せて行う。これにより、バンプ付き部品84の3次元形状を、評価用基板1Aの高さ基準面としての高さ基準マーク83の上面に対しての相対高さhとして求めることができる。これにより、対象とする評価用基板1Aが薄型の樹脂基板など撓みやすい特性のものであって、評価用基板1Aに反り変形を生じている場合にあっても、実装面の傾きや高さ誤差を補正して3次元部品実装精度を高精度で測定することが可能となっている。なお、異形部品ランド群3における高さ基準マーク32も同様の機能を有している。
In the evaluation mounting operation in which the bump-equipped
上記説明したように本実施の形態2においては、評価用基板にチップ型の電子部品およびパッケージ型の電子部品を少なくとも含む複数種類の電子部品をそれぞれ対象として評価用実装動作を行うための形状・サイズが異なる複数のランド群を形成することにより、多品種対応性に優れた評価用基板を実現することができる。 As described above, in the second embodiment, a shape for performing an evaluation mounting operation for each of a plurality of types of electronic components including at least a chip-type electronic component and a package-type electronic component on the evaluation substrate. By forming a plurality of land groups having different sizes, it is possible to realize an evaluation substrate excellent in multi-product compatibility.
またパッケージ型の電子部品を実装するためのランド配置パターンとして、相隣接する電子部品の相対向する辺に設けられたリードに対応するランドを同一エリアに重複させた重複配置ランド列を設けることにより、実装位置精度を目視によって確認することが可能となり、さらにランド群のうち、微小部品を狭ピッチで配列した狭隣接ランド群を、複数のパッケージ型の電子部品を対象として評価用実装動作を行うためのランド群で挟まれる中央領域に配置することにより、高い測定精度を要する微小部品を測定作業を行いやすい基板の中央に実装することができ、使い勝手に優れた評価用基板が実現される。 Also, as a land arrangement pattern for mounting package-type electronic components, by providing overlapping arrangement land rows in which lands corresponding to leads provided on opposite sides of adjacent electronic components are overlapped in the same area In addition, it is possible to visually confirm the mounting position accuracy, and among the land groups, a narrow adjacent land group in which minute parts are arranged at a narrow pitch is subjected to an evaluation mounting operation for a plurality of package type electronic components. By disposing in the center region sandwiched between the lands for the purpose, it is possible to mount a micro component requiring high measurement accuracy on the center of the substrate that is easy to perform measurement work, and to realize an evaluation substrate with excellent usability.
本発明の電子部品実装用の基板は、電子部品実装後の実装位置精度測定において、さらには電子部品実装装置の機能評価を目的とする評価用実装動作において、実装面の傾きや高さ誤差を補正することができるという利点を有し、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野に利用可能である。 The substrate for mounting electronic components of the present invention has a mounting surface inclination and height error in the mounting position accuracy measurement after mounting the electronic components, and further in the evaluation mounting operation for the purpose of evaluating the function of the electronic component mounting apparatus. It has the advantage that it can be corrected, and can be used in the field of manufacturing a mounting board by mounting electronic components on the board.
1 基板
1A 評価用基板
2 クロスマウントランド群
2a 部品別ランド群
2b ランド列
2c 重複配置ランド列
3 異形部品ランド群
4 多ピンQFPランド群
5 狭隣接ランド群
6、7 チップ部品ランド群
8 バンプ付部品ランド群
9 QFP部品ランド群
21、31、41、51、61、71、81、91 ランド
22、22* 電子部品
23、23* リード
32、83 高さ基準マーク
42、82 認識マーク
84 バンプ付き部品
1 Board
Claims (3)
形状・サイズが異なる複数のランド群が形成されており、さらに前記ランド群の少なくとも一部には、前記ランド群を構成するランドの表面の高さと関連付けられた高さ基準面を有する高さ基準マークが付随して設けられていることを特徴とする電子部品実装用の基板。 An electronic component mounting substrate used in an electronic component mounting apparatus that holds an electronic component by a mounting head and mounts the electronic component on the substrate,
A plurality of land groups having different shapes and sizes are formed, and at least a part of the land groups has a height reference surface having a height reference surface associated with the height of the surface of the land constituting the land group. A board for mounting an electronic component, wherein a mark is provided along with the mark.
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