JP2011018696A - Electronic component assembly and production system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一つの搬送ライン上で被配線基板に対する配線パターンのはんだ印刷、はんだ印刷により作成されたプリント配線基板に対する電子部品の自動実装、並びに自動実装によりプリント配線基板に対して実装された電子部品のはんだ付けを一連の工程で実施して電子部品を組み立て生産すると共に、各生産工程中に状態検査工程が導入された電子部品組立生産システムに関する。 The present invention relates to solder printing of a wiring pattern on a wiring board on one transport line, automatic mounting of electronic components on a printed wiring board created by solder printing, and electronic mounting on a printed wiring board by automatic mounting. The present invention relates to an electronic parts assembly and production system in which electronic parts are assembled and produced by performing soldering of parts in a series of processes, and a state inspection process is introduced during each production process.
従来、この種の電子部品組立生産システムでは、一つの搬送ライン上において、搬入された被配線基板にはんだペーストにより配線パターンをはんだ印刷してプリント配線基板を作成する印刷工程、印刷工程により作成されたプリント配線基板上の所定箇所に電子部品を自動搭載する実装工程、実装工程によりプリント配線基板に対して実装された電子部品についての配線パターンにおけるはんだペーストを加熱して溶かし、プリント配線基板と電子部品とをはんだ付けで接合するはんだ付け工程等を一連の構成で実施し、電子部品を組み立て生産するタイプのものが開発されている。 Conventionally, in this kind of electronic component assembly production system, it is created by a printing process and a printing process in which a printed wiring board is created by solder-printing a wiring pattern with a solder paste on a carried-in wiring board on one transport line. A mounting process for automatically mounting electronic components at predetermined locations on the printed wiring board, and heating and melting the solder paste in the wiring pattern for the electronic components mounted on the printed wiring board by the mounting process. A type has been developed in which electronic parts are assembled and produced by performing a soldering process for joining parts together by soldering in a series of configurations.
通常、印刷工程でははんだ印刷機、実装工程では部品搭載機、はんだ付け工程ではリフロー炉を用い、これらの各部がそれぞれコンベアにより接続されて表面実装ライン(単に実装ラインとも呼ばれる)として構成されている。また、これらの各生産工程中の状態検査として、はんだ印刷により配線パターンを形成した後のプリント配線基板に対するはんだ印刷検査、プリント配線基板上に電子部品を搭載した後の実装検査、はんだ付け後のはんだ付け検査を実施することも習わしとなっている。 Normally, a solder printing machine is used in the printing process, a component mounting machine is used in the mounting process, and a reflow furnace is used in the soldering process, and these parts are connected by a conveyor to form a surface mounting line (also simply called a mounting line). . In addition, as a state inspection during each of these production processes, solder printing inspection for a printed wiring board after forming a wiring pattern by solder printing, mounting inspection after mounting electronic components on the printed wiring board, It is also customary to conduct soldering inspections.
そこで、近年の電子部品組立生産システムでは、はんだ印刷検査用に作成されたプリント配線基板におけるはんだペーストの印刷状態を検査するためのはんだ印刷検査装置、実装検査用にプリント配線基板上に搭載された電子部品の搭載状態を検査する実装検査装置、はんだ付け外観検査用にリフロー炉を通って電子部品がはんだ接合されたプリント配線基板のはんだ付け状態を検査するはんだ検査装置を用い、これらの各種検査装置をそれぞれ表面実装ラインにおける各生産工程後に付設されるように組み込み、各種検査工程を含んだ各生産工程を一連で行う構成とされるものが多くなっている。例えば、こうした電子部品組立生産システムの一例としては、プロセス間を越えた相関関係を気にすることなく不良の発生を抑制させる自動品質管理を行うことを可能にしたプリント基板(プリント配線基板)の部品実装プロセスにおける自動品質管理方法およびその装置(特許文献1参照)が挙げられる。 Therefore, in recent electronic component assembly production systems, a solder printing inspection device for inspecting the printed state of solder paste in a printed wiring board created for solder printing inspection, mounted on the printed wiring board for mounting inspection Various inspections using a mounting inspection device that inspects the mounting state of electronic components, and a solder inspection device that inspects the soldering state of a printed wiring board on which electronic components are soldered through a reflow furnace for soldering appearance inspection. Many apparatuses are built in such a manner that they are attached after each production process in the surface mounting line, and a series of production processes including various inspection processes are performed. For example, as an example of such an electronic component assembly production system, a printed circuit board (printed wiring board) that can perform automatic quality control that suppresses the occurrence of defects without worrying about the correlation between processes. Examples include an automatic quality control method and apparatus (see Patent Document 1) in a component mounting process.
このような電子部品組立生産システムでは、一般に各種検査装置による検査の結果、即ち、はんだ印刷検査装置によるプリント配線基板におけるはんだペーストの印刷状態、実装検査装置によるプリント配線基板上における電子部品の搭載状態、はんだ検査装置による電子部品のプリント配線基板に対するはんだ付け状態をそれぞれ自動検査した結果、異常が認められたときに異常情報をオペレータに警告し、オペレータに異常を対策するための対応指示を出す機能が持たされるようになっており、更に、各種検査機能の高精度化を図るようにした技術も提案されている。 In such an electronic component assembly production system, generally, the result of inspection by various inspection devices, that is, the printed state of solder paste on the printed wiring board by the solder printing inspection device, the mounting state of the electronic component on the printed wiring substrate by the mounting inspection device A function to warn the operator of abnormality information when abnormalities are recognized as a result of automatically inspecting the soldering state of electronic components to the printed wiring board by the solder inspection device, and to give the operator instructions to take countermeasures In addition, a technique for improving the accuracy of various inspection functions has been proposed.
係る周知技術としては、印刷検査装置で得られた半田位置データおよび搭載状態検査装置で得られた部品位置データに基づいて、印刷装置および電子部品搭載装置を制御する制御パラメータを更新するキャリブレーションをインラインで行うことにより、実装過程における品質管理をより精細に効率良く行うことができるようにした電子部品実装システムおよび電子部品実装方法(特許文献2参照)、電子部品の搭載状態の異常を未然に防ぐため、少なくともはんだ印刷機及び各表面実装機(部品搭載機)を含む実装システムの各装置に発生する恐れがある旨を示す警報情報に基づいて原因を切り分けて分析した結果に基づいて、異常を解消するための対応処理を行うようにした実装システム(特許文献3参照)等が挙げられる。 As a well-known technique, calibration for updating control parameters for controlling the printing apparatus and the electronic component mounting apparatus is performed based on the solder position data obtained by the printing inspection apparatus and the part position data obtained by the mounting state inspection apparatus. An electronic component mounting system and electronic component mounting method (see Patent Document 2) that can perform quality control in the mounting process more precisely and efficiently by performing in-line, and abnormalities in the mounting state of electronic components In order to prevent, abnormalities based on the results of analyzing and analyzing the cause based on alarm information indicating that there is a risk of occurring in each device of the mounting system including at least a solder printing machine and each surface mounting machine (component mounting machine) And a mounting system (see Patent Document 3) that performs a corresponding process for solving the problem.
上述した自動品質管理や各種検査機能の高精度化を図るようにした特許文献1〜特許文献3に係る電子部品組立生産システムによれば、異常が発生した際に即座に原因を掴んで対応できるだけでなく、異常の発生を有る程度抑制でき、異常が予想される際にも警告を促すために予防処置を講じることにより、異常発生を回避する事が可能になる。
According to the electronic parts assembly and production system according to Patent Document 1 to
しかしながら、係る技術は、基本的に異常の発生を抑制したり、或いは異常発生の警告をオペレータに促すことにあり、対応処理や予防処置を行うのはあくまでもオペレータ自身であるため、仮に異常がその内容を問わずに連続して発生した場合にはオペレータが処置に労力を注ぎ込まなくてはならず、オペレータが処置を取らなくても済むように自動的に異常を未然に防ぐことができないという不便さがある。 However, the technology is basically to suppress the occurrence of an abnormality or to prompt the operator to warn of the occurrence of an abnormality, and it is only the operator himself that performs the countermeasures and preventive measures. If it occurs continuously regardless of the content, the operator has to put effort into the treatment, and the inconvenience that the abnormality cannot be prevented automatically so that the operator does not have to take the treatment. There is.
例えば特許文献3に係る技術は、プロセス間を越えた相関関係を気にすることなく不良の発生を自動的に抑制できるものではあるが、ここでは不良処置が取られた場合の各工程での測定データを予めデータベース化しておき、不良が生じたときにデータベースを参照して対応する不良処置を判定した結果に基づいて自動処置するものであるため、異常を未然に防いで不良発生を充分に解消することができない機能となっている。
For example, the technology according to
こうした事情により、最近の電子部品組立生産システムでは、オペレータが処置を取らなくても済むように自動的に異常を未然に防ぐことができ、不良発生を充分に解消できる機能が望まれている。 Under such circumstances, in recent electronic component assembly production systems, there is a demand for a function that can automatically prevent abnormality so that an operator does not have to take any action, and can sufficiently eliminate the occurrence of defects.
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、オペレータが処置を取る必要が無く自動的に異常の発生を予防処置でき、不良発生を充分に解消できる電子部品組立生産システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the technical problem is that an operator can automatically prevent occurrence of an abnormality without having to take any action, and can sufficiently eliminate the occurrence of a defect. It is to provide an electronic component assembly production system.
上記技術的課題を解決するため、本発明の電子部品組立生産システムは、一つの搬送ライン上において、搬入された被配線基板にはんだペーストにより配線パターンをはんだ印刷してプリント配線基板を作成するはんだ印刷機と、はんだ印刷により配線パターンを形成した後のプリント配線基板に対するはんだ印刷検査を行うはんだ印刷検査装置と、印刷検査されたプリント配線基板上の所定箇所に電子部品を自動搭載する少なくとも1つの部品搭載機と、プリント配線基板上に電子部品を搭載した後の実装検査を行う実装検査装置と、実装検査されたプリント配線基板に対して実装された電子部品についての配線パターンにおけるはんだペーストを溶かすことにより、当該プリント配線基板と当該電子部品とをはんだ付けで接合するはんだ付け装置と、はんだ付け後の電子部品とプリント配線基板との接合状態の外観を検査した結果によりはんだ付け状態の外観検査を行うはんだ付け外観検査装置と、外観検査後の電子部品とプリント配線基板との接合状態が不可視な部分を透過可視化して検査した結果によりはんだ付け状態の透過検査を行うはんだ付け透過検査装置と、を表面実装ラインの構成として備え、はんだ印刷機、はんだ印刷検査装置、部品搭載機、実装検査装置、はんだ付け装置、はんだ付け外観検査装置、及びはんだ付け透過検査装置に接続され、当該はんだ印刷検査装置からのはんだ印刷検査、当該実装検査装置からの実装検査、当該はんだ付け外観検査装置からのはんだ付け状態の外観検査、及び当該はんだ付け透過検査装置からのはんだ付け状態の透過検査についての少なくとも一つの検査結果を蓄積して保存すると共に、予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ印刷工程履歴、実装工程履歴、及びはんだ付け工程履歴のデータである数値制御用の設定値を変更する設定値変更処理に供する当該設定値を保存した記憶手段を有し、当該少なくとも一つの検査結果に応じて異常が予測されたときに当該設定値変更処理を実行して当該はんだ印刷機、当該部品搭載機、及び当該はんだ付け装置の少なくとも一つの設備に対して変更された設定値による数値制御を行うライン制御サーバを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above technical problem, the electronic component assembling production system of the present invention is a solder for producing a printed wiring board by solder printing a wiring pattern on a carried wiring board with a solder paste on one transport line. A printing machine, a solder printing inspection apparatus that performs a solder printing inspection on a printed wiring board after a wiring pattern is formed by solder printing, and at least one electronic component that is automatically mounted at a predetermined location on the printed wiring board subjected to the printing inspection A component mounting machine, a mounting inspection device that performs mounting inspection after mounting electronic components on a printed wiring board, and a solder paste in a wiring pattern for electronic components mounted on a printed wiring board that has been mounted and inspected Solder for joining the printed wiring board and the electronic component by soldering Soldering device, soldering appearance inspection device for inspecting the appearance of the soldered state based on the result of inspecting the appearance of the joined state between the electronic component after soldering and the printed wiring board, and the electronic component and printed wiring board after the appearance inspection And a soldering transmission inspection device that performs a transmission inspection of the soldered state based on the result of visualizing and inspecting a portion where the joint state is invisible, and as a configuration of the surface mounting line, a solder printer, a solder printing inspection device, Connected to the component mounting machine, mounting inspection device, soldering device, soldering appearance inspection device, and soldering transmission inspection device, solder printing inspection from the solder printing inspection device, mounting inspection from the mounting inspection device, solder Soldering appearance inspection from the soldering appearance inspection device and soldering state transmission inspection from the soldering transmission inspection device For the numerical control that is data of the solder printing process history, mounting process history, and soldering process history for statistically dealing with the expected abnormal contents, while accumulating and storing at least one inspection result for A storage unit storing the set value for use in a set value change process for changing the set value, and executing the set value change process when an abnormality is predicted according to the at least one inspection result; The printer includes a line control server that performs numerical control based on a changed set value for at least one facility of the printing machine, the component mounting machine, and the soldering apparatus.
上記電子部品組立生産システムにおいて、はんだ付け透過検査装置は、はんだ付け状態の透過検査として、電子部品とプリント配線基板との接合状態における不良欠陥をX線により検査するX線検査装置であるか、或いは同様な不良欠陥を超音波により検査する超音波検査装置であることは、それぞれ好ましい。 In the electronic component assembly production system, the soldering transmission inspection device is an X-ray inspection device that inspects for defective defects in the bonding state between the electronic component and the printed wiring board by X-rays as a soldering state transmission inspection, Or it is preferable that it is an ultrasonic inspection apparatus which inspects the same defective defect with an ultrasonic wave, respectively.
また、上記何れか1つの電子部品組立生産システムの一実施態様は、ライン制御サーバは、はんだ印刷検査装置からのはんだ印刷検査の結果に応じて異常発生がはんだ印刷機に起因すると予測したとき、当該はんだ印刷機を対象として設定値変更処理を実行することを特徴とするか、ライン制御サーバは、実装検査装置からの実装検査の結果に応じて異常発生が部品搭載機に起因すると予測したとき、当該部品搭載機を対象として設定値変更処理を実行することを特徴とするか、ライン制御サーバは、はんだ付け外観検査装置からのはんだ付け状態の外観検査の結果に応じて異常発生がはんだ付け装置に起因すると予測したとき、当該はんだ付け装置を対象として設定値変更処理を実行することを特徴とするか、或いはライン制御サーバは、はんだ付け透過検査装置からのはんだ付け状態の透過検査の結果に応じて異常発生を予測したとき、少なくとも一つの設備に対して設定値変更処理を実行することを特徴とするものである。 In one embodiment of the electronic component assembly production system, when the line control server predicts that the occurrence of an abnormality is caused by the solder printer according to the result of the solder print inspection from the solder print inspection apparatus, When the setting value changing process is executed for the solder printer, or the line control server predicts that the occurrence of an abnormality is caused by the component mounting machine according to the result of the mounting inspection from the mounting inspection apparatus The setting control process is executed for the component mounting machine, or the line control server performs soldering according to the result of the appearance inspection of the soldering state from the soldering appearance inspection device. When it is predicted to be caused by the apparatus, the setting value changing process is executed for the soldering apparatus, or the line control server When predicted abnormality according to the result of transmission inspection of soldered state from I I with transmission inspection device, it is characterized in performing a set value changing process for at least one facility.
更に、上記何れか1つの電子部品組立生産システムの他の実施態様は、ライン制御サーバは、少なくとも1つの検査結果で異常発生を予測したとき、或いは少なくとも一つの設備に対して設定値変更処理を実行したときの履歴を保存すると共に、当該保存内容のデータを必要なときに参照できる機能を持つことを特徴とする。 Furthermore, in another embodiment of any one of the above electronic component assembly and production systems, the line control server may perform a set value change process when at least one inspection result is predicted to be abnormal or at least one piece of equipment. It is characterized by having a function of saving a history of execution and referring to data of the saved contents when necessary.
加えて、上記何れか1つの電子部品組立生産システムの別の実施態様は、ライン制御サーバは、少なくとも一つの設備に対して設定値変更処理を実行したときの履歴を、以降に少なくとも1つの検査結果で異常発生を予測したとき、又は当該少なくとも一つの設備への当該設定値変更処理を行うときに反映させる機能を持つことを特徴とする。 In addition, in another embodiment of any one of the electronic component assembly production systems described above, the line control server records the history when the set value change process is executed for at least one piece of equipment, and thereafter at least one inspection. It is characterized by having a function of reflecting when an abnormality occurrence is predicted as a result, or when performing the set value changing process for the at least one facility.
本発明の電子部品組立生産システムによれば、各生産工程に係る各種検査装置の検査結果に応じて異常発生を予測したとき、ライン制御サーバが各生産工程に係る各設備に対して異常を統計的に対処するための設定値を変更する設定値変更処理を行って数値制御(NC)するため、オペレータが処置を取る必要が無く自動調整による品質保持のための作り込みが行われて異常の発生を予防処置することができ、不良発生を充分に解消して品質及び歩留まり良く電子部品組立品を製造することができる。 According to the electronic component assembly production system of the present invention, when the occurrence of an abnormality is predicted according to the inspection results of various inspection apparatuses related to each production process, the line control server statistically reports the abnormality for each equipment related to each production process. In order to perform numerical control (NC) by performing a set value change process for changing the set value to cope with the problem, there is no need for the operator to take any action, and there is a built-in for quality maintenance by automatic adjustment. Occurrence can be prevented, and the occurrence of defects can be sufficiently resolved to produce an electronic component assembly with good quality and yield.
以下、本発明の電子部品組立生産システムについて、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an electronic component assembly production system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る電子部品組立生産システム1の基本構成を示した概略ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a basic configuration of an electronic component assembly production system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
この電子部品組立生産システム1は、一つの搬送ライン上において、被配線基板を供給して搬入するローダ(基板供給機)2と、搬入された被配線基板にはんだペーストにより配線パターンをはんだ印刷してプリント配線基板を作成するはんだ印刷機3と、はんだ印刷により配線パターンを形成した後のプリント配線基板に対するはんだ印刷検査を行うはんだ印刷検査装置4と、印刷検査されたプリント配線基板上の所定箇所に電子部品を種別に段階別で自動搭載する3台の部品搭載機5a〜5cと、プリント配線基板上に電子部品を搭載した後の実装検査を行う実装検査装置6と、実装検査されたプリント配線基板に対して実装された電子部品についての配線パターンにおけるはんだペーストを加熱して溶かすことにより、プリント配線基板と電子部品とをはんだ付けで接合するはんだ付け装置としてのリフロー炉7と、はんだ付け後の電子部品とプリント配線基板との接合状態の外観を検査した結果によりはんだ付け状態の外観検査を行うはんだ付け外観検査装置8と、外観検査後の電子部品とプリント配線基板との接合状態の不可視な部分を透過可視化して検査した結果によりはんだ付け状態の透過検査を行うはんだ付け透過検査装置としてのX線検査装置9と、透過検査後に搬出された電子部品組立品を格納するアンローダ(基板格納機)10と、を表面実装ラインの構成として備える。即ち、ここでの各部はそれぞれコンベアで接続されて表面実装ラインを構成している。
This electronic component assembly production system 1 includes a loader (substrate supply machine) 2 for supplying and carrying a substrate to be wired on one transport line, and solder-printing a wiring pattern on the carried substrate by solder paste. A
なお、ここでのはんだ付け透過検査装置としてのX線検査装置9は、はんだ付け状態の透過検査として、電子部品とプリント配線基板との接合状態における不良欠陥をX線により検査するものであるが、同様な不良欠陥は超音波により検査する超音波検査装置によっても可能であるので、X線検査装置9に代えて超音波検査装置を使用しても良い。
Note that the
また、電子部品組立生産システム1は、はんだ印刷機3、はんだ印刷検査装置4、各部品搭載機5a〜5c、実装検査装置6、はんだ付け装置としてのリフロー炉7、はんだ付け外観検査装置8、及びはんだ付け透過検査装置としてのX線検査装置9の各部に通信回線11を介して接続され、はんだ印刷検査装置4からのはんだ印刷検査、実装検査装置6からの実装検査、はんだ付け外観検査装置8からのはんだ付け状態の外観検査、及びはんだ付け透過検査装置としてのX線検査装置9からのはんだ付け状態の透過検査についての少なくとも一つの検査結果を蓄積して保存すると共に、予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ印刷工程履歴、実装工程履歴、及びはんだ付け工程履歴のデータである数値制御(NC)用の設定値を変更する設定値変更処理に供する設定値(設定値データ)を保存した記憶手段を有し、少なくとも一つの検査結果に応じて異常が予測されたときに設定値変更処理を実行してはんだ印刷機3、各部品搭載機5a〜5c、及びはんだ付け装置としてのリフロー炉7の少なくとも一つの設備に対して変更された設定値による数値制御を行うライン制御サーバ12を含んでいる。
The electronic component assembly production system 1 includes a
図2は、この電子部品組立生産システム1全体の動作処理を示した簡易フローチャートである。 FIG. 2 is a simplified flowchart showing the operation process of the entire electronic component assembly production system 1.
電子部品組立生産システム1では、まずローダ2が表面実装ラインへプリント基板(被配線基板)を供給(搬入)するプリント基板搬入(ステップS101)の処理を行った後、表面実装ライン上に搬入されたプリント基板(被配線基板)がはんだ印刷機3へ搬送される。はんだ印刷機3では、搬入されたプリント基板(被配線基板)上にはんだペーストにより配線パターンをはんだ印刷(ステップS102)することにより、プリント配線基板を作成する。
In the electronic component assembly production system 1, first, the
次に、配線パターンが印刷されたプリント配線基板は、はんだ印刷検査装置4へ搬送され、はんだ印刷検査装置4では、搬入されたはんだ印刷により配線パターンを形成した後のプリント配線基板に対するはんだ印刷検査(ステップS103)の処理を行う。ここでは、配線パターンにおけるはんだペーストの形状を検査するものであるが、その検査結果のデータはライン制御サーバ12へ送信される。
Next, the printed wiring board on which the wiring pattern is printed is transported to the solder
そこで、ライン制御サーバ12は、検査結果のデータを蓄積して保存すると共に、はんだペーストの形状に異常が予測されるか否かを判断し、異常が予測されるときにははんだ印刷検査装置4に対して異常予想を警告通知してオペレータに異常発生の危険性を促し、且つ予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ印刷履歴についての数値制御(NC)用の設定値を変更する印刷工程の設定値変更処理(ステップS104)を行い、はんだ印刷機3に対して変更された設定値(過去の検査結果のデータに基づいて印刷工程履歴のデータである設定値から最適なものが選定される)による数値制御(NC)を行うようにする。このとき、設計値を変更した印刷工程履歴はライン制御サーバ12で保存され、随時履歴を参照することが可能である。
Therefore, the
印刷検査(ステップS103)の処理が済んだプリント配線基板は、各部品搭載機5a〜5cへ搬送される。
The printed wiring board that has undergone the printing inspection (step S103) is transported to the
各部品搭載機5a〜5cでは、プリント配線基板が搬入されると、電子部品を種別に応じて段階別にそれぞれプリント配線基板上に搭載する電子部品搭載1(ステップS105)、電子部品搭載2(ステップS106)、電子部品搭載3(ステップS107)を行うことによりプリント配線基板上に対する電子部品の実装を完了する。
In each of the
電子部品の実装が完了したプリント配線基板は、実装検査装置6へ搬送され、実装検査装置6では搬入されたプリント配線基板上に搭載されている電子部品の実装状態を検査する実装検査(ステップS108)を行う。この検査結果のデータもライン制御サーバ12へ送信される。
The printed wiring board on which the mounting of the electronic components is completed is transported to the mounting inspection apparatus 6, and the mounting inspection apparatus 6 inspects the mounting state of the electronic components mounted on the printed wiring board carried in (step S108). )I do. The inspection result data is also transmitted to the
そこで、ライン制御サーバ12は、検査結果のデータを蓄積して保存すると共に、実装状態に異常が予測されるか否かを判断し、実装状態に異常が予測されるときには、実装検査装置6に対して異常予想を警告通知してオペレータに異常発生の危険性を促し、且つ予想される異常内容を統計的に対処するための実装履歴についての数値制御(NC)用の設定値を変更する実装工程の設定値変更処理(ステップS109)を行い、各部品搭載機5a〜5cに対して変更された設定値(過去の検査結果のデータに基づいて各実装工程履歴のデータである設定値から最適なものが選定される)による数値制御(NC)を行うようにする。このとき、設計値を変更した各実装工程履歴についてもライン制御サーバ12で保存され、随時履歴を参照することが可能である。
Therefore, the
実装検査済みのプリント配線基板は、はんだ付け装置としてのリフロー炉7へ搬送され、リフロー炉7では搬入された実装検査済みのプリント配線基板に対して実装された電子部品についての配線パターンにおけるはんだペーストをリフロー(ステップS110)により加熱して溶かし、プリント配線基板と電子部品とをはんだ付けで接合することにより、電子部品組立品を作成する。
The printed wiring board that has undergone mounting inspection is transported to a
はんだ付けされた電子部品組立品は、はんだ付け外観検査装置8へ搬送され、はんだ付け外観検査装置8では搬入された電子部品組立品におけるはんだ付け後の電子部品とプリント配線基板との接合状態の外観を検査した結果によりはんだ付け外観検査(ステップS111)を行う。この検査結果のデータもライン制御サーバ12へ送信される。
The soldered electronic component assembly is transported to the soldering
そこで、ライン制御サーバ12は、検査結果のデータを蓄積して保存すると共に、はんだ付け状態に異常が予測されるか否かを判断し、はんだ付け状態に異常が予測されると判断したときには、はんだ付け外観検査装置8に対して異常予想を警告通知してオペレータに異常発生の危険性を促し、且つ予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ付け履歴についての数値制御(NC)用の設定値を変更するはんだ付け工程の設定値変更処理(ステップS112)を行い、リフロー炉7に対して変更された設定値(過去の検査結果のデータに基づいてはんだ付け工程履歴のデータである設定値から最適なものが選定される)による数値制御(NC)を行うようにする。このとき、設計値を変更したはんだ付け工程履歴についてもライン制御サーバ12で保存され、随時履歴を参照することが可能である。
Therefore, the
はんだ付け外観検査済みの電子部品組立品は、はんだ付け透過検査装置としてのX線検査装置9へ搬送され、X線検査装置9では搬入された電子部品組立品における電子部品とプリント配線基板との接合状態が不可視な部分をX線で検査した結果によりはんだ付け状態のX線検査(ステップS113)を行う。この検査結果のデータもライン制御サーバ12へ送信される。
The electronic component assembly that has undergone the soldering appearance inspection is transported to an
そこで、ライン制御サーバ12は、上述の場合と同様に検査結果のデータを蓄積して保存すると共に、はんだ付け状態に異常が予測されるか否かを判断し、はんだ付け状態に異常が予測されたときには、X線検査装置9に対して異常予想を警告通知してオペレータに異常発生の危険性を促し、且つ予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ付け履歴についての数値制御(NC)用の設定値を変更するはんだ付け工程の設定値変更処理(ステップS114)を行い、リフロー炉7に対して変更された設定値(過去の検査結果のデータに基づいてはんだ付け工程履歴のデータである設定値から最適なものが選定される)による数値制御(NC)を行うようにする。このとき、設計値を変更したはんだ付け工程履歴についてもライン制御サーバ12で保存され、随時履歴を参照することが可能である。
Therefore, the
なお、ライン制御サーバ12は、X線検査装置9による不可視部分のはんだ付け状態の検査結果で異常が予測されると判断したとき、リフロー炉7に対して変更された設定値による数値制御(NC)を行う他、はんだ印刷機3や各部品搭載機5a〜5cを対象にして変更された設定値による数値制御(NC)を選択的に行わせるようにしても良い。
When the
最後に、X線検査済みの電子部品組立品は、表面実装ラインの端部であるアンローダ10へ搬送され、このときにはプリント基板(プリント配線基板を含む電子部品組立品)搬出(ステップS115)となり、アンローダ10では搬出された電子部品組立品を格納する。この結果、一連の自動生産工程による電子部品組立品の作成(製造)が完了する。
Finally, the X-ray inspected electronic component assembly is transported to the
即ち、この電子部品組立生産システムでは、表面実装ラインにおける各生産工程中に各種検査工程を実施するためのはんだ印刷検査装置4、実装検査装置6、はんだ付け外観検査装置8、及びX線検査装置9で得られた検査結果のデータをライン制御サーバ12へ送信し、ライン制御サーバ12では検査結果のデータに応じて異常発生を予測したとき、各生産工程に係る各設備のはんだ印刷機3、各部品搭載機5a〜5c、リフロー炉7に対して異常を統計的に対処するための設定値を変更する設定値変更処理を行って数値制御(NC)するため、オペレータが処置を取る必要が無く自動調整による品質保持のための作り込みが行われて異常の発生を予防処置でき、不良発生を充分に解消して品質及び歩留まり良く電子部品組立品を製造することができる。
That is, in this electronic component assembly production system, a solder
図3は、ライン制御サーバ12の細部構成を示したブロック図である。ライン制御サーバ12は、大まかに云えば、各種検査装置から得られる検査結果のデータを保存して格納する検査結果格納部111と、各生産工程に係る各設備に対して異常発生が予測されるときに設定値を変更するための各生産工程履歴のデータを保存して格納する変更履歴格納部112とから構成される。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the
このうち、検査結果格納部111は、はんだ印刷検査装置4からの検査結果のデータを格納する印刷状態格納部113と、実装検査装置6からの検査結果のデータを格納する実装状態格納部114と、はんだ付け外観検査装置8並びにX線検査装置9からの検査結果のデータをそれぞれ識別できるように格納するはんだ付け状態格納部115と、を備えて成る。
Among these, the inspection
また、変更履歴格納部112は、印刷工程の実施時にはんだ印刷機3に対して設定値を変更した印刷工程履歴のデータを格納する印刷工程履歴格納部116と、実装工程の実施時に各部品搭載機5a〜5cに対して設定値を変更した実装工程履歴のデータを格納する実装工程履歴格納部117と、はんだ付け工程の実施時にリフロー炉7に対して設定値を変更したはんだ付け工程履歴のデータを格納するはんだ付け工程履歴格納部118と、を備えて成る。
In addition, the change
その他、ライン制御サーバ12は、各種検査装置からの検査結果のデータに基づいて異常発生を予測するためのプロセス、並びに各生産工程の各設備に対して異常を統計的に対処するための設定値変更処理(過去の検査結果のデータに基づいて各生産工程履歴のデータである設定値から最適なものを選定する)を行うプロセスをソフトウエア(プログラム)により実行するための図示されないCPU(中央演算処理装置)を備えている。
In addition, the
図4は、上記電子部品組立生産システム1で実施される印刷工程に係る設定値変更処理の細部動作処理を示したフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the detailed operation process of the setting value change process related to the printing process performed in the electronic component assembly production system 1.
印刷工程に係る設定値変更処理の細部動作は、はんだ印刷検査装置4から印刷されたはんだペースト形状の検査結果のデータを通信回線11経由でライン制御サーバ12へ送信すること、即ち、はんだ印刷検査装置4がライン制御サーバ12へ検査結果のデータを送信(ステップS201)する処理の実行により開始される。
The detailed operation of the setting value changing process related to the printing process is to send the inspection result data of the solder paste shape printed from the solder
これにより、ライン制御サーバ12では、はんだ印刷検査装置4から検査結果のデータを受信(ステップS202)する処理が行われると、検査結果格納部111の印刷状態格納部113に検査結果のデータを格納(ステップS203)する。
Thereby, in the
そこで、ライン制御サーバ12は、送信された検査結果のデータが異常値に近づいているか、或いは既に異常値であるか否かを判断することにより、異常判定はあるか否かの判定(ステップS204)を行う。
Accordingly, the
この判定の結果、異常判定があれば、変更履歴格納部112の印刷工程履歴格納部116から適切な印刷はんだ状態となる設定値を選択(ステップS207)する処理へ移行するが、異常判定がなければ、検査結果のデータから現在の危険度を計算(ステップS205)する。危険度の計算は、理想的なはんだペースト形状を0%、はんだ印刷検査装置4の閾値を100%としたときの割合により、70を超えると異常値に近付いていると予測判断するものである。そこで、危険度が0以上で70以下であるか否か(0≦危険度≦70であるか否か)を判定(ステップS206)し、危険度が0以上で70以下の範囲にあれば、設定値を変更せずに動作処理を終了するが、危険度が70を超えていれば、異常値に近付いていると予測判断して変更履歴格納部112の印刷工程履歴格納部116から設定値選択(ステップS207)する処理へ移行する。
If there is an abnormality determination as a result of this determination, the process proceeds to the process of selecting a setting value for an appropriate printed solder state from the printing process
印刷工程履歴格納部116には適切な印刷はんだ状態となる設定値についての過去の実績データ(印刷工程履歴のデータ)が格納されているため、その設定値を選択して数値制御(NC)データに書き込み(ステップS208)する処理(設定値変更処理)を行った後、はんだ印刷機3へ通信回線11経由でその数値制御(NC)データを送信(ステップS209)する。例えば、印刷されたはんだ量が多くなる傾向にある場合を想定すれば、その対処としてはんだ印刷機3のはんだ印刷する圧力の設定値を高めたり、或いははんだペーストを印刷するスピードの設定値を上げるようにする場合が挙げられる。
The printing process
この後、ライン制御サーバ12では、設定値を変更した数値制御(NC)データに利用した設定値、即ち、選択した設定値を印刷工程履歴格納部116へ保存(ステップS212)して次回以降の検索に活用(なお、検査結果のデータについても検査結果格納部111の印刷状態格納部113へ保存する)するようにしてから動作処理を終了する。
Thereafter, the
一方、はんだ印刷機3では、ライン制御サーバ12から設定値を変更した数値制御(NC)データを受信(ステップS210)すると、保持している数値制御(NC)データに受信した数値制御(NC)データを上書きすることにより、送信された数値制御(NC)データを保持している数値制御(NC)データに上書き(ステップS211)する処理を行う。これにより、はんだ印刷機3のはんだ印刷に伴う異常発生が未然に防止され、予防処置できるため、印刷工程での不良発生が充分に解消される。
On the other hand, when receiving the numerical control (NC) data in which the set value is changed from the line control server 12 (step S210), the
図5は、上記電子部品組立生産システム1で実施される実装工程に係る設定値変更処理の細部動作処理を示したフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the detailed operation process of the set value change process related to the mounting process performed in the electronic component assembly production system 1.
実装工程の設定値変更処理の細部動作は、実装検査装置6からプリント配線基板上に搭載された電子部品の実装状態の検査結果のデータを通信回線11経由でライン制御サーバ12へ送信すること、即ち、実装検査装置6がライン制御サーバ12へ検査結果のデータを送信(ステップS301)する処理の実行により開始される。
The detailed operation of the setting value changing process of the mounting process is that the mounting inspection device 6 transmits data of the inspection result of the mounting state of the electronic component mounted on the printed wiring board to the
これにより、ライン制御サーバ12では、実装検査装置6から検査結果のデータを受信(ステップS302)する処理が行われると、検査結果格納部111の実装状態格納部114に検査結果のデータを格納(ステップS303)する。
Thereby, in the
そこで、ライン制御サーバ12は、送信された検査結果のデータから電子部品の位置ずれを示す部品ずれは無いか否かの判定(ステップS304)を行う。
Therefore, the
この判定の結果、部品ずれが無ければ、動作処理を終了するが、部品ずれがあれば、検査結果格納部111の実装状態格納部114から一つ過去の検査結果のデータを検索(ステップS305)し、検索した検査結果に部品ずれは無いか否かの判定(ステップS306)を行う。因みに、ここでのライン制御サーバ12は、実装検査装置6の検査結果のデータからずれ異常の可能性があると予測したとき、該当箇所に異常予備フラグを立てるようにして検査結果格納部111の実装状態格納部114に検査結果のデータを保存(格納)しておくものである。これにより、異常予備フラグが立てられてずれ異常の可能性があると予測した箇所を検索する場合、実装状態格納部114から最近同じ箇所に異常予備フラグが立ったものが存在するか否かを検索する動作が行われるものである。
If there is no component deviation as a result of this determination, the operation processing is terminated. If there is a component deviation, one past inspection result data is retrieved from the mounting
上述した部品ずれは無いか否かの判定(ステップS306)の結果、部品ずれが無ければ、動作処理を終了するが、部品ずれがあれば、送信された現在の検査結果のデータと検索された過去の検査結果のデータのずれ量の平均値を算出(ステップS307)した後、その算出した平均値をずれ補正値として数値制御(NC)データに書き込む(ステップS308)処理(設定値変更処理)を行う。 As a result of the determination as to whether or not there is any component deviation (step S306), if there is no component deviation, the operation process is terminated. If there is a component deviation, the current inspection result data transmitted is searched. After calculating the average deviation amount of past inspection result data (step S307), the calculated average value is written in the numerical control (NC) data as a deviation correction value (step S308) processing (setting value change processing) I do.
そこで、ライン制御サーバ12は、各部品搭載機5a〜5cに割り付けられたパソコン(PC)からずれ異常の可能性がある電気部品を搭載した各部品搭載機5a〜5c(そのうちの1つ)を探索(ステップS309)して割り出し、ずれ補正を行う設定値が書き込まれた数値制御(NC)データを通信回線11経由で部品搭載機5a〜5cの何れかに送信(ステップS310)する。
Therefore, the
この後、ライン制御サーバ12では、設定値を変更した数値制御(NC)データに利用した設定値、即ち、選択した設定値を変更履歴格納部112の実装工程履歴格納部117へ保存(ステップS313)して次回以降の検索に活用(検査結果のデータについても検査結果格納部111の実装状態格納部114へ保存する)するようにしてから動作処理を終了する。
Thereafter, the
一方、各部品搭載機5a〜5cの何れかは、ライン制御サーバ12から設定値を変更した数値制御(NC)データを受信(ステップS311)すると、保持している数値制御(NC)データに受信した数値制御(NC)データを上書きすることにより、送信された数値制御(NC)データを保持している数値制御(NC)データに上書き(ステップS312)する処理を行う。これにより、各部品搭載機5a〜5cの電子部品の搭載に伴うずれ異常の発生が未然に防止され、予防処置できるため、実装工程での不良発生が充分に解消される。
On the other hand, when any of the
図6は、上記電子部品組立生産システム1で実施されるはんだ付け工程に係る設定値変更処理の細部動作処理を示したフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a detailed operation process of the set value change process related to the soldering process performed in the electronic component assembly production system 1.
このはんだ付け工程の設定値変更処理の細部動作は、はんだ付け外観検査装置8、もしくはX線検査装置9からはんだ付け状態の検査結果のデータを通信回線11経由でライン制御サーバ12に送信すること、即ち、はんだ付け外観検査装置8がライン制御サーバ12へ検査結果を送信(ステップS401)する処理、或いはX線検査装置9がライン制御サーバ12へ検査結果を送信(ステップS402)する処理の実行により開始される。
The detailed operation of the setting value changing process of the soldering process is to transmit the soldering inspection result data from the soldering
これにより、ライン制御サーバ12では、はんだ付け外観検査装置8またはX線検査装置9から検査結果のデータを受信(ステップS403)する処理が行われると、検査結果格納部111のはんだ付け状態格納部115に検査結果のデータをそれぞれ格納(ステップS404)する。但し、はんだ付け状態格納部115に保存(格納)されるはんだ付け状態の検査結果のデータは、はんだ付け外観検査装置8が外観検査であるのに対し、X線検査装置9は透過検査であるため、これらのデータは識別されて保存される。
Thereby, in the
そこで、ライン制御サーバ12は、送信された検査結果のデータからはんだ付け状態の検査結果に異常は無いか否かの判定(ステップ405)を行う。
Therefore, the
この判定の結果、はんだ付け状態の検査結果に異常が無ければ、動作処理を終了するが、はんだ付け状態の検査結果に異常があると予想されれば、異常があると予想した箇所の検査結果を検索し、検索された箇所と同じプリント配線基板上の同一箇所(異常箇所の同一箇所)のはんだ印刷状態(印刷されたはんだペースト形状の検査結果)を検査結果格納部111の印刷状態格納部113から検索(ステップS406)し、検索したはんだペースト形状の検査結果のデータに異常がないか否かを確認することにより、印刷状態に異常は無いか否かの判定(ステップS407)を行う。 As a result of this determination, if there is no abnormality in the soldering state inspection result, the operation process is terminated, but if it is expected that the soldering state inspection result is abnormal, the inspection result of the portion that is expected to be abnormal And the solder printing state (inspection result of the printed solder paste shape) at the same location (the same location of the abnormal location) on the same printed circuit board as the searched location is printed in the print status storage unit of the inspection result storage unit 111 A search is performed from 113 (step S406), and it is determined whether or not there is any abnormality in the printing state by checking whether or not the data of the inspection result of the solder paste shape thus searched is abnormal (step S407).
この判定の結果、印刷状態に異常があれば、ここでの対処外とみなして動作処理を終了するが、印刷状態に異常が無ければ、はんだ付け状態の検査結果からはんだ量が多いか少ないかを確認する処理として、はんだ付け状態のはんだ量は多いか、少ないかを判定(ステップS408)し、はんだ量が少ないと判定された場合にはフロー炉7の搬送速度値を下げる(ステップS409)処理を行い、搬送速度を減少した値を用意するが、逆にはんだ量が多いと判定された場合にはリフロー炉7の搬送速度値を上げる(ステップS410)処理を行い、搬送速度を増加した値を用意し、何れの場合にもその後は変更された搬送速度値(設定値)を数値制御(NC)データに書き込む(ステップS411)処理(設定値変更処理)を行う。
As a result of this determination, if there is an abnormality in the printing state, it is regarded as out of treatment here, and the operation process is terminated. If there is no abnormality in the printing state, whether the amount of solder is large or small from the inspection result of the soldering state As a process for confirming, it is determined whether the amount of solder in the soldered state is large or small (step S408), and if it is determined that the amount of solder is small, the conveyance speed value of the
そこで、ライン制御サーバ12は、変更された搬送速度値の設定値が書き込まれた数値制御(NC)データを通信回線11経由でリフロー炉7に送信(ステップS412)した後、搬送速度値を変更した数値制御(NC)データに利用した設定値、即ち、選択した設定値を変更履歴格納部112のはんだ付け工程履歴格納部118へ保存(ステップS415)して次回以降の検索に活用(検査結果のデータについても検査結果格納部111のはんだ付け状態格納部115へ保存する)するようにしてから動作処理を終了する。
Therefore, the
一方、リフロー炉7は、ライン制御サーバ12から設定値(搬送速度値)を変更した数値制御(NC)データを受信(ステップS413)すると、保持している数値制御(NC)データに受信した数値制御(NC)データを上書きすることにより、送信された数値制御(NC)データを保持している数値制御(NC)データに上書き(ステップS414)する処理を行う。これにより、リフロー炉7のはんだ付け状態の異常発生が未然に防止され、予防処置できるため、はんだ付け工程での不良発生が充分に解消される。
On the other hand, when the
なお、以上の図4で説明した印刷工程の設定値変更処理、図5で説明した実装工程の設定値変更処理、及び図6で説明したはんだ付け工程の設定値変更処理は、それぞれ各生産工程で独立して動作機能するものとして説明したが、電子部品組立生産システム1の機能上では、これらを任意に組み合わせて選択的に実行させたり、或いは相互に相関性を持たせて実行させることも可能である。例えば図6で説明したX線検査装置9からの検査結果のデータについては不可視な部分のデータを扱うため、これの異常を予備処置する手法は、必ずしもはんだ付け状態に寄与するリフロー炉7に対する数値制御(NC)の設定値を変更することが最適であると限らず、その他の各設備のはんだ印刷機3や各部品搭載機5a〜5cの何れかに対する数値制御(NC)の設定値を変更しても有効に対処できる場合がある。こうした場合に各生産工程に係る各設備の異常発生が予測されるとき、可能な限り相関性を持たせて適確に予備処置するためには、例えば回帰処理に代表される周知の統計処理手法(そのプロセスを有するプログラム)をCPUの演算機能に適用させれば、精度良い成果が得られる。
The above-described setting value changing process for the printing process described with reference to FIG. 4, the setting value changing process for the mounting process described with reference to FIG. 5, and the setting value changing process for the soldering process described with reference to FIG. However, on the function of the electronic component assembly production system 1, these may be selectively executed by arbitrarily combining them or may be executed with correlation with each other. Is possible. For example, since the data of the invisible part is handled for the data of the inspection result from the
1 電子部品組立生産システム
2 ローダ(基板供給機)
3 はんだ印刷機
4 はんだ印刷検査装置
5a、5b、5c 部品搭載機
6 実装検査装置
7 リフロー炉
8 はんだ付け外観検査装置
9 X線検査装置
10 アンローダ(電子部品組立品格納機)
11 通信回線
12 ライン制御サーバ
111 検査結果格納部
112 変更履歴格納部
113 印刷状態格納部
114 実装状態格納部
115 はんだ付け状態格納部
116 印刷工程履歴格納部
117 実装工程履歴格納部
118 はんだ付け工程履歴格納部
1 Electronic component
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記はんだ印刷機、前記はんだ印刷検査装置、前記部品搭載機、前記実装検査装置、前記はんだ付け装置、前記はんだ付け外観検査装置、及び前記はんだ付け透過検査装置に接続され、当該はんだ印刷検査装置からの前記はんだ印刷検査、当該実装検査装置からの前記実装検査、当該はんだ付け外観検査装置からの前記はんだ付け状態の外観検査、及び当該はんだ付け透過検査装置からの前記はんだ付け状態の透過検査についての少なくとも一つの検査結果を蓄積して保存すると共に、予想される異常内容を統計的に対処するためのはんだ印刷工程履歴、実装工程履歴、及びはんだ付け工程履歴のデータである数値制御用の設定値を変更する設定値変更処理に供する当該設定値を保存した記憶手段を有し、当該少なくとも一つの検査結果に応じて異常が予測されたときに当該設定値変更処理を実行して当該はんだ印刷機、当該部品搭載機、及び当該はんだ付け装置の少なくとも一つの設備に対して変更された設定値による数値制御を行うライン制御サーバを備えたことを特徴とする電子部品組立生産システム。 A solder printing machine for creating a printed wiring board by solder printing a wiring pattern on a carried wiring board using a solder paste on a carried wiring board, and the printed wiring after the wiring pattern is formed by the solder printing A solder printing inspection apparatus for performing a solder printing inspection on a substrate; at least one component mounting machine for automatically mounting an electronic component at a predetermined location on the printed wiring substrate subjected to the printing inspection; and the electronic component on the printed wiring substrate. A mounting inspection apparatus that performs mounting inspection after mounting, and the printed wiring board by melting the solder paste in the wiring pattern of the electronic component mounted on the printed wiring board that has been mounted and inspected A soldering device for joining the electronic component and the electronic component by soldering, Soldering appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of the soldered state based on the result of inspecting the appearance of the joined state between the electronic component after soldering and the printed wiring board, and the electronic component and the printed wiring after the appearance inspection A soldering transmission inspection device that performs a transmission inspection of a soldering state based on a result of inspection by visualizing and inspecting a portion where the bonding state with the substrate is invisible is provided as a configuration of the surface mounting line,
Connected to the solder printing machine, the solder printing inspection apparatus, the component mounting machine, the mounting inspection apparatus, the soldering apparatus, the soldering appearance inspection apparatus, and the soldering transmission inspection apparatus, from the solder printing inspection apparatus The solder printing inspection, the mounting inspection from the mounting inspection device, the soldering appearance inspection from the soldering appearance inspection device, and the soldering state transmission inspection from the soldering inspection device. At least one inspection result is accumulated and stored, and the setting value for numerical control that is data of solder printing process history, mounting process history, and soldering process history for statistically dealing with expected abnormal contents Storage means for storing the set value for use in a set value change process for changing the set value, and responding to the at least one test result. When the abnormality is predicted, the setting value changing process is executed to perform numerical control with the changed setting value for at least one facility of the solder printing machine, the component mounting machine, and the soldering apparatus. An electronic component assembly production system comprising a line control server.
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