JP2015038970A - プリント回路基板の特定のサブ領域における計測された半田ペーストの塗布物に基づくプリント制御パラメータの変更 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための方法。【解決手段】（ａ）プリント回路基板の第１サブ領域を特定するステップであって、プリント回路基板上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第１繰返し精度を示す、ステップと、（ｂ）プリント回路基板の第２サブ領域を特定するステップであって、プリント回路基板上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第２繰返し精度を示し、第１繰返し精度は第２繰返し精度よりも低い、ステップと、（ｃ）少なくともプリント回路基板の第２サブ領域でのプリント回路基板上に半田ペーストを転写するステップと、（ｄ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測するステップと、（ｅ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの計測量に応じてプリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するステップとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント回路基板上に半田ペーストを転写する分野に関する。特に、本発明は、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための方法及び処理装置に関する。さらに、本発明はそのような処理装置を有するシステムに関するとともに、そのような方法を制御するための及び／又は実行するためのコンピュータプログラムに関する。

電子アセンブリの自動生産は、典型的には、プリント回路基板（以下「ＰＣＢ」という。）のプリント工程とともに始まり、そこでは適量の半田ペーストがＰＣＢ内の所定の位置に転写または適用される。これらの位置は、表面実装付与工程、例えば自動付与機によって実行される、いわゆるピックアンドプレイス工程によってＰＣＢに実装される電子部品の端子用の接続パッドを表す。その後、その電子部品は、例えばリフロー炉内で実行される半田付け手順によって固定される。

ＰＣＢプリントは、粘性のある半田ペーストがステンシル版の開口部の穴を通ってＰＣＢ上に塗布される工程である。ステンシル版の開口部の構成は、塗布物の基本的なレイアウトを決定する。プリント工程のために、ステンシル版はＰＣＢに対して整列させられるとともに、さらにＰＣＢの表面の近傍にまたはＰＣＢの表面に直接接触するように設置される。角度付きブレードは、スキージと呼ばれるが、そのとき、制御された速度および力でステンシル版の表面全体に半田ペーストを動かすために使用される。そのようなプリントストロークの結果、ステンシル版上の開口部には半田ペーストが充填される。ステンシル版がＰＣＢから解放されたとき、結果として生じた、充填された開口部の内容物はＰＣＢに転写され、それによって塗布物を形成する。一度のプリントストロークによって、多量の塗布物がＰＣＢの表面上に置かれてもよい。ＰＣＢプリントのあと、その工程は同じステンシル版によって、さらなるＰＣＢ上に対して多数回と繰り返されてもよく、それによって高スループット工程を生成する。

以前は、ＰＣＢ表面実装アセンブリラインにおける総欠陥の５０〜７０％がＰＣＢプリント工程に関係するものであるとともに、総製造コストのおよそ３０〜５０パーセントが検査および再加工費用に起因すると考えられてきた。このように、ステンシル版によるＰＣＢプリントのステップは、ＰＣＢ製造工程において最もクリティカル（ｃｒｉｔｉｃａｌ）な工程であると考えられている。さらに、電子アセンブリの生産の初期段階に発生する欠陥は伝播し、ＰＣＢが欠陥として検出されることなく通過する工程において、それぞれのステップで追加的な再加工費用を引き起こす。このことは、明白なプリントエラー（例えば、接続パッド上の半田ペースト塗布物の極端な不足や過剰）だけでなく、例えば半田ペーストの品質の低下や、作業粘度点（ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｐｏｉｎｔ）の損失や、またはＰＣＢプリント工程が実行される印刷機に関係する欠陥から生じる他の欠陥の考え得る原因の早期発見の重要性を強調する。このように、ＰＣＢ製造ラインの性能を向上させるいかなる試みも、多くの場合、ＰＣＢプリント工程から始められる。

ＰＣＢプリント工程の信頼性を改善する必要がある。

この必要性は、独立請求項に係る発明の要旨によって充足されてもよい。本発明の有利な態様は、従属請求項によって記載されている。

本発明の第一の態様によると、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための方法が提供される。提供される方法は、
（ａ）プリント回路基板の第１サブ領域を特定するステップであって、プリント回路基板上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第１繰返し精度（ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ）を示す、ステップと、
（ｂ）プリント回路基板（１５０，２５０）の第２サブ領域（２５２，２５４）を特定するステップであって、プリント回路基板（１５０，２５０）上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第２繰返し精度を示し、第１繰返し精度は第２繰返し精度よりも低い、ステップと、
（ｃ）プリント回路基板の第２サブ領域でのプリント回路基板上に半田ペーストを転写するステップと、
（ｄ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測するステップと、
（ｅ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの計測量に応じてプリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するステップと
を有する。

前記の方法は、プリント回路基板（ＰＣＢ）への粘性のある半田ペーストの転写を制御するステップは、特に粘性のある半田ペーストがステンシル版の小さな開口部を通って塗布されなければいけないときに、非常にクリティカルであるという考えに基づいている。現実における多くのアプリケーションにおいては、ステンシル版の小さな開口部を通る半田ペーストの転写の制御をすることは不可能でさえある。結果として、ステンシル版の小さな開口部を通って転写された半田ペーストの量を考慮することは、間違えたまたは少なくとも信頼できない制御パラメータを導き出すことになり得る。これらの知見に基づいて、前記の方法の発明者らは、ＰＣＢ上へ転写される半田ペーストの量に関して比較的低い繰返し精度のために、クリティカルである第１サブ領域を除外することによって、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するための信頼性の高い制御パラメータが、半田ペーストの転写パラメータを適応または変更することによって決定され得ることを見出した。

この点において、ＰＣＢ上に転写される予定の半田ペーストの量に関する比較的低い繰返し精度は、１つの且つ同一のプリント構成（例えば、使用されるステンシル版の材料及び／又は厚み、プリント速度、半田ペーストがステンシル版の開口部を通ってプレスされる圧力、半田ペーストの粘性、温度、湿度等）によって異なる量の半田ペーストが転写されることを意味する。これは、特定された第１サブ領域に対して、転写された半田ペーストの量は精密に予測することができないことを意味する。

前記繰返し精度は、工程能力すなわちある仕様の制限内で出力（ここでは転写される半田ペーストの量）を生成する能力の統計的な尺度として知られている、いわゆる工程能力指数または工程能力比によって与えられてもよい。繰返し精度は、例えば、プリント工程の分散または標準偏差のための指標である、いわゆるＣｐ値によって与えられてもよい。好ましくは、繰返し精度は、目標値に対するプリント工程の分散または標準偏差のための指標である、いわゆるＣｐｋ値によって与えられる。

本明細書において、「プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するパラメータ」または簡潔な「プリントパラメータ」という用語は、プリント工程において半田ペーストの転写に影響を与えるいかなる物理的条件であってもよい。この点において、プリントは、その間にステンシル版内で形成された開口部を通って半田ペーストがＰＣＢに塗布される工程である。従って、スキージブレードは、粘性のある半田ペーストがステンシル版の開口部内に転写されるそのような方法において、ＰＣＢの上部に配置されているステンシル版の上で動かされる。その後、ＰＣＢはステンシル版から取り外されるとともに、半田ペーストとＰＣＢの間の付着力によって、半田ペーストはＰＣＢに付着したままである。プリントパラメータは、例えば、スキージブレードのスピードや、ステンシル版上のスキージブレードの移動長またはストロークや、ステンシル版からＰＣＢが取り外されるスピード等である。

本発明者らによって見出された（成功した）アプローチは、当業者によって通常選択されるはずの一連の処理とは完全に正反対なものであることが指摘される。具体的には、当業者は通常、半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更または最適化しようとするとき、転写される半田ペーストの量に関する比較的低い繰返し精度を示す、クリティカルな第１サブ領域に焦点を当てるはずである。それとは対照的に、本発明者らは、もしサブプロセス（すなわち、小さな開口部を通る半田ペーストの転写）が信頼性の高い方法で制御されることができなければ、半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更または最適化するための計算にこのサブプロセスを入れる意味がない、という正反対のアプローチをとった。これは、前記の方法において、適切なプリントパラメータを決定するときには第１サブ領域に転写された半田ペーストの量が除外されることを意味する。

本発明の態様によると、プリント回路基板の第１サブ領域を特定するステップは、
（ｉ）プリント回路基板のプリント回路基板設計データに基づいて、且つ
（ｉｉ）半田ペーストのプリント手順によってプリント回路基板上に半田ペーストを転写するために使用されるステンシル版のステンシル版設計データに基づいて実行される。

前記ステンシル版設計データ及び／又はＰＣＢ設計データは、特に、いわゆるＧｅｒｂｅｒデータであってもよく、Ｇｅｒｂｅｒデータは、ステンシル版およびＰＣＢの構造設計をそれぞれ標準化された仕様で特定するための電子装置の製造において広く使用される。それによって、「構造設計」という用語は、例えばＰＣＢ上の導体経路や、ＰＣＢ上の接続パッドや、ステンシル版の開口部等の空間的な位置及び／又は大きさを指す。

本発明のさらなる態様によると、前記の方法はさらに、第２サブ領域に転写された半田ペーストの少なくとも一つのさらなる特徴的な量を計測するステップを有し、さらなる特徴的な量は、プリント回路基板上の半田ペーストの容積、高さ、平面性、面積、位置または回転方向についての指標であって、半田ペーストは第２サブ領域に転写される。それによって、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するステップはさらに、計測された少なくとも一つのさらなる特徴的な量に基づく。

これは、第２サブ領域内の半田ペーストの転写の性能が特に高精度に評価されることができるという利点を提供する。これによって、信頼性の高い方法で、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更または最適化することができる。結果として、さらにＰＣＢ上への半田ペーストの転写工程の品質が向上する。

転写された半田ペーストの高さは、特に
（ａ）転写された半田ペーストの最大の高さレベルと、
（ｂ）ＰＣＢ上の接続パッド（接続パッド上に半田ペーストが転写される）の高さレベルとの差によって与えられても良い。

転写された半田ペーストの平面性は、その領域上（ＰＣＢの表面と平行である）の転写された半田ペーストの高さの起こり得る変動によって定義されても良い。それによって、これらの高さの変動が小さくなればなるほど、平面性はより良くなる。

転写された半田ペーストの面積は特に、その領域が転写された半田ペーストによって覆われている、ＰＣＢの面積（ＰＣＢの表面と平行である）であっても良い。それによって、一つの接続パッドに割り当てられる転写された半田ペーストはこの接続パッドの一部のみ覆ってもよいか、または接続パッドの側面境界上の側方に伸びていてもよいということが可能になる。

転写される半田ペーストの位置は、転写された半田ペーストと、半田ペーストの転写に割り当てられる接続パッドとの間の起こり得るオフセット（ＰＣＢの表面と平行である）によって与えられてもよい。そのようなオフセットは、例えば、誤って配置されたステンシル版から及び／又はステンシル版の不正確さから生じる可能性があり、開口部は正しい位置に形成されない。オフセットは特に、ＰＣＢのデカルトＸ−Ｙ座標系内のいわゆるＸ−Ｙオフセットであってもよい。

回転方向は、転写された半田ペーストと、前記半田ペーストの転写に割り当てられる接続パッドとの間で起こり得る角度の不整合によって与えられても良い。そのような角度の不整合は、例えばＰＣＢ及び／又はステンシル版の平面内のＰＣＢとステンシル版との間の不必要な相対回転があったときに生じ得る。

本発明のさらなる態様によると、特定された第１サブ領域は、ステンシル版における開口部が比較的小さな面積比であるステンシル版の表面領域に割り当てられるとともに、第２サブ領域は、開口部が比較的大きな面積比であるステンシル版の表面領域に割り当てられる。ステンシル版の開口部のための面積比は、
（ａ）開口部の側壁の面積と、
（ｂ）
（ｂ１）開口部の穴と、
（ｂ２）開口部が割り当てられるとともに半田ペーストが転写される予定の、ＰＣＢ上の対応するパッドと、の間の空間的重複領域と、
の比率によって定義される。

ＰＣＢのサブ領域がどれほどクリティカルであるかについて決定するために面積比を使用することは、比較的低い繰返し精度を示す比較的クリティカルな第１サブ領域と、比較的高い繰返し精度を示す比較的クリティカルでない第２サブ領域との間の差別化は、非常に信頼性の高い方法で実現されることができるという利点を提供する。この点において、面積比は開口部の境界効果を考慮した適切な値である（すなわち、開口部を通る半田ペーストの転写の経路において、半田ペーストの一部は開口部の側壁に付着したままになっていてもよい）。面積比は、一般に、設計された（または想定された）半田ペーストの量に対して、実際にどれくらい多くの半田ペーストがステンシル版の開口部を通ってＰＣＢの対応する接続パッド上に転写されたかを説明するために使用される用語である、いわゆる半田ペーストの転写効率に密接に関係している。

この点において、ステンシル版におけるいずれの開口部に割り当てられる面積比も専らステンシル版のＧｅｒｂｅｒデータに基づいて且つＰＣＢのＧｅｒｂｅｒデータに基づいて理論的に計算され得ることが言及される。これは、前記の方法の第１ステップが、実際のステンシル版がまだ生成されていない時点で実行されることができることを意味する。

本発明のさらなる態様によると、前記の方法はさらに、各クラスが特定の面積比の範囲に割り当てられる第２サブ領域の異なる各クラスを区別するステップを有する。それによって、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するステップは、第２サブ領域の各クラスに対して個々に実行される。

さらに説明すると、本発明の本態様によると、半田ペーストの転写工程は事実上異なるサブプロセスに細分化されてもよい。各サブプロセスは、特定の面積比の範囲に割り当てられるため、個々の障害は各サブプロセスに対して生じる。その結果、各サブプロセスについて、半田ペーストの転写を制御するための個々の制御パラメータは最適なものになり、本明細書に記載される態様によって、変更または最適化される。

さらに、ＰＣＢのＧｅｒｂｅｒデータとステンシル版のＧｅｒｂｅｒデータとの比較から得る面積比または設計パラメータは、開口部とパッドの特定のセットが、半田ペーストの塗布物の量、容積、高さまたは任意の他の特徴的な量における統計学的に制御可能な結果にはおそらくならないと思われるプリント工程になることを示す場合において、この開口部の特定のセットに割り当てられたサブ領域は、前記半田ペーストの転写制御パラメータの決定から除外されることが指摘される。

この点において、ＰＣＢの大量生産のために、特定の面積比の範囲にそれぞれ割り当てられる異なるサブプロセスから得られる各プリント工程の半田ペーストの転写を統合することはおそらく効果的でないことが言及される。効率的な大量生産のために、各ＰＣＢに対して、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータの共通のセットが使用されるべきではない。さらに、各サブプロセスのための最適な制御パラメータについて詳細な知識を持つことは、ＰＣＢ全体への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータが正確且つ信頼性の高い方法で決定されることができるという利点を提供する。

さらに、前記の方法はまた、複数のＰＣＢが半田ペーストとともに供給されるように、繰返し実行されてもよいことが言及される。この場合、最適のプリント制御パラメータに関して統計分析を行うことが可能になる。好ましくは、そのような統計分析は、平均測定値および測定値の標準偏差に基づいてもよい。半田ペーストの転写工程が事実上異なるサブプロセスに細分化されている場合、そのような統計分析は、各サブプロセスに対して実行されてもよい。これは、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのさらに最適化された制御パラメータさえも決定することを可能にする。

換言すれば、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を、サブプロセスのセットに分割することによって、半田ペーストの転写はより予測できるようになる。

標準的な統計は、工程の劣化または局部的な工程の問題を特定するために、論理ルールのセットとともに使用されてもよい。

本発明のさらなる態様によると、前記の方法はさらに、プリント回路基板の第１サブ領域でのプリント回路基板上に半田ペーストを転写するステップを有する。これは、制御パラメータを変更する本発明によると、第１サブ領域に転写された半田ペーストは考慮されないが、半田ペーストを転写するために、第１サブ領域を除外する必要がないという利点を提供する。結果として、通常の半田ペーストの転写手順またはプリント手順が使用されてもよい。前記の方法を実行するために、半田ペーストの転写手順を修正して実行する必要はない。

本発明のさらなる態様によると、前記の方法はさらに第１サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測するステップを有する。これは転写された半田ペーストの量を計測するステップのために、第１サブ領域を除外する、修正された計測工程または検査工程を定義する必要がないという利点を提供する。結果として、通常の半田ペーストの検査が使用されてもよい。前記の方法を実行するために、修正された半田ペーストの検査を実行する必要はない。

この点で、第１サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測するステップに加えて、少なくとも１以上の記載のさらなる特徴的な量もまた、第１サブ領域に転写された半田ペーストのために計測されてもよいことが言及される。

本発明のさらなる態様によると、第２サブ領域に及び／又は第１サブ領域に対する半田ペーストの転写は、半田ペースト印刷機によって実行される。これは、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを決定するステップのための前記の方法が、通常の半田ペースト印刷機（以下「ＳＰＰ」という。）によって実行されてもよいという利点を提供する。そのようなＳＰＰのハードウェアにいかなる変更も加える必要がない。前記の方法は、単純に、ソフトウェアの修正によって実行されてもよい。

本発明のさらなる態様によると、プリント回路基板の第２サブ領域に及び／又は第１サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測するステップは、半田ペースト検査機によって実行される。これは、前記の方法は通常の半田ペースト検査機（以下「ＳＰＩ」という。）によって実行されてもよいという利点を提供する。そのようなＳＰＩマシンのハードウェアにいかなる変更も加える必要はない。その結果、前記の方法は単純に、ソフトウェアの修正によって実行されてもよい。

前記ＳＰＩマシンは既知の方法において、転写された半田ペーストの量（且つ該当する場合はまた、少なくとも一つのさらなる特徴的な量）を自動光学検査（ＡＯＩ）手順によって計測してもよい。そのようなＡＯＩとしては、例えば既知の三次元レーザー計測またはモアレ縞干渉技術が使用されてもよい。

本発明のさらなる態様によると、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための処理装置が提供される。提供される処理装置は、
（ａ）第１処理部であって、プリント回路基板の第１サブ領域を特定し、プリント回路基板上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第１繰返し精度を示すとともに、プリント回路基板の第２サブ領域を特定し、プリント回路基板上に転写される予定の半田ペーストの量に関する第２繰返し精度を示し、第１繰返し精度は第２繰返し精度よりも低い、第１処理部と、
（ｂ）半田ペースト印刷機および半田ペースト検査機に接続可能なインタフェースを含むトリガー部であって、トリガー部は、半田ペースト印刷機に、プリント回路基板の第２サブ領域でのプリント回路基板上に半田ペーストの転写を行わせるように構成されるとともに、トリガー部はさらに、半田ペースト検査機に第２サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測させるように構成される、トリガー部と、
（ｃ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの計測量に応じてプリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための第２処理部と、
を有する。

前記の処理装置は、転写された半田ペーストの量に関する比較的貧弱な繰返し精度を示す、第１サブ領域への半田ペーストの転写の結果がそれぞれ除外され、プリント制御パラメータの最適化のために考慮されないとき、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するための適切なパラメータは、正確な且つ信頼性の高い方法で実現されるという考えに基づく。

前記半田ペースト検査機に第２サブ領域に転写された半田ペーストの量を計測させるステップは、処理装置から直接半田ペースト検査機に対して実行されてもよいし、半田ペースト印刷機を介して処理装置から間接的に半田ペースト検査機に対して実行されても良いということが言及される。

本発明のさらなる態様によると、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するためのシステムが提供される。提供されるシステムは、
（ａ）半田ペースト印刷機と
（ｂ）半田ペースト検査機と、
（ｃ）上記処理装置と
を有する。
それによって、処理装置が半田ペースト印刷機の動作を制御できるように、且つ半田ペースト検査機から得られる検査データを受信できるように、処理装置は半田ペースト印刷機および半田ペースト検査機の両方に接続される。

本発明のさらなる態様によると、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するためのコンピュータプログラムが提供される。提供されるコンピュータプログラムは、処理装置によって実行されたとき、プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための前記の方法を制御及び／又は実行するように動作する。

本明細書で使用される場合、コンピュータプログラムへの参照は、前記の方法の性能を調整するコンピュータシステムを制御するための命令を含む、プログラム要素への及び／又はコンピュータ可読媒体への参照と均等であることが意図されている。

前記コンピュータプログラムは、任意の適切なプログラム言語、例えば、ＪＡＶＡ（登録商標）やＣ＋＋等におけるコンピュータ可読命令コードとして実装されてもよいとともに、コンピュータ可読媒体（リムーバブルディスク、揮発性または不揮発性メモリ、組み込みメモリ／プロセッサ等）上に格納されてもよい。命令コードは、意図する関数を実行するようにコンピュータまたは任意の他のプログラム可能なデバイスをプログラムするように動作可能である。コンピュータプログラムは、Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂのような、コンピュータプログラムをダウンロードすることができるネットワークから利用してもよい。

本発明は、各ソフトウェアのコンピュータプログラムによって実行されてもよい。しかしながら、本発明はまた、各ハードウェアの１または２以上の特定の電子回路によって実行されてもよい。さらには、本発明はまた、ハイブリッド形態、すなわち、ソフトウェアモジュールとハードウェアモジュールの組み合わせにおいて実行されてもよい。

本発明の態様は異なる発明の要旨を参照して説明されていることが留意されるべきである。特に、いくつかの態様は、他の態様が装置タイプの請求項を参照して説明されたのに対し、方法タイプの請求項を参照して説明された。しかしながら、当業者が前述のおよび後述の説明から、他に明記されていなくても、一つのタイプの発明の要旨に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる発明の要旨に関係する特徴間、特に方法タイプの請求項の特徴および装置タイプの請求項の特徴間の任意の組み合わせもまた本明細書にて開示されているとみなされると推測する。

本発明の上述の定義された態様およびさらなる態様は、態様の例から、下記にて記載されるとともに態様の例を参照して説明されることは明白である。本発明は、下記にて、態様の例を参照してより詳細に説明されるが、本発明を限定するものではない。

プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するためのシステムを示している。 異なるサブ領域に細分化された表面領域を有し、下記のプリント工程のために、各サブ領域の接続パッドが一定の面積の定量範囲に割り当てられている、プリント回路基板を示している。 プリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更する方法を例証するフロー図を示している。

図面の図は概略的なものである。異なる図面において、類似または同一の要素または特徴に参照符号が付与され、最初の桁の範囲内のみで対応する参照符号とは異なることが留意される。既に説明された不必要な繰返し要素または特徴を回避するために、先に説明された図は後の説明の位置では、再びは説明されない。

図１は、プリント回路基板（ＰＣＢ）１５０上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するためのシステム１００を示す。システム１００は、半田ペースト印刷機（ＳＰＰ）１１０と、半田ペースト検査機（ＳＰＩ）１２０と、処理装置１３０とを有する。処理装置１３０は、第１処理部１３２と、トリガー部１３４と、第２処理部１３６とを有する。トリガー部１３４は、処理装置１３０がＳＰＰマシン１１０とＳＰＩマシン１２０の両方に接続されるためのインタフェース１３５を有する。後述において、本発明の好ましい実施形態に従って、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための方法がどのように実行されることができるか説明される。

はじめに、
（ｉ）ＰＣＢ１５０のＰＣＢ設計データと、
（ｉｉ）ＰＣＢ１５０上に半田ペーストを転写するために使用されるステンシル版（図示せず）のステンシル版設計データは、
第１処理装置１３２に入力される。ここで説明される実施形態によると、これらの設計データはいわゆるＧｅｒｂｅｒフォーマットで与えられる。従って、これらの設計データは、Ｇｅｒｂｅｒデータと呼ばれる。

前記Ｇｅｒｂｅｒデータに基づいて、第１処理装置１３２はＰＣＢ１５０の表面の第１サブ領域を特定し、第１サブ領域はＰＣＢ１５０上に転写される予定の半田ペーストの量に関して比較的クリティカルである。さらに、第１処理装置１３２はＰＣＢ１５０の表面の第２サブ領域を特定し、第２サブ領域はＰＣＢ１５０上に転写される予定の半田ペーストの量に関して比較的クリティカルではない。それにより、「クリティカルである」とは、転写された半田ペーストの量に関する半田ペースト転写工程の繰返し精度は比較的低いことを意味する。同様に、「クリティカルでない」とは、転写された半田ペーストの量に関する半田ペースト転写工程の繰返し精度は比較的高いことを意味する。本明細書に記載される実施形態によると、第１サブ領域は、接続パッドが配置されるサブ領域である。プリント工程において、各接続パッドは、半田ペーストの塗布物が設けられる予定であるとともに、他の第２サブ領域の接続パッドに割り当てられる面積比よりも小さい面積比に割り当てられる。これにより、面積比は
（ａ）ステンシル版内の対応する開口部の側壁の面積と、
（ｂ）
（ｂ１）開口部の穴と、
（ｂ２）ステンシル版の開口部が割り当てられるとともに半田ペーストが転写される予定であるＰＣＢ上の対応する接続パッドと、の間の空間的重複領域と、
の比率によって与えられる。
これは、第１サブ領域内の接続パッドが比較的小さく、且つ第２サブ領域内の接続パッドが比較的大きいことを意味する。

前記第１サブ領域が特定されたとき、処理装置１３０のトリガー部１３４は、ＳＰＰマシン１１０が少なくとも第２サブ領域内のＰＣＢ１５０上に半田ペーストを転写するように促す。本明細書に記載される実施形態によると、インタフェース１３５を介してＳＰＰマシン１１０を促すとき、対応するプリントデータ（いわゆる、Ｇｅｒｂｅｒデータ及び／又はプリント工程制御パラメータの値）はＳＰＰマシン１１０に転写される。上記の実施形態に従って、一般的なプリント工程は、第１サブ領域および第２サブ領域の両方に対して使用される。これは、半田ペーストはまた第１サブ領域内に配置される接続パッドに転写されることを意味する。

前記プリント工程終了後、ＰＣＢ１５０は、図示されていないコンベアを介して、ＳＰＩマシン１２０に移動させられる。さらに、ＳＰＩマシン１２０による計測はトリガー部１３４によってトリガーされる。しかしながら、ＳＰＩマシン１２０はまたＳＰＰマシン１１０によって間接的にトリガーされてもよいことが言及される。

トリガーされたまたは促されたＳＰＩマシン１２０によって、ＳＰＰマシン１１０によって第２サブ領域内に生成された半田ペーストの塗布物が、例えば既知の３Ｄレーザースキャニングまたはモアレ縞干渉システムを介して光学的に計測される。具体的には、各接続パッドに転写された半田ペーストの量が計測される。本明細書に記載される実施形態によると、ＳＰＰマシン１１０は第２サブ領域内の半田ペーストの転写だけでなく、第１サブ領域内の半田ペーストの転写も計測する。

前記ＰＣＢ１５０に転写された半田ペーストの量を計測し終えた後、対応する検査データはＳＰＩマシン１２０から処理装置１３０の第２処理部１３６に転送される。受信した検査データに基づいて、さらなるプリント回路基板上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータが、第２サブ領域に転写された半田ペーストの計測量に基づいて、第２処理部１３６によって決定される。

図２は、異なるサブ領域２５２，２５４，２５６，２５８に細分化された表面を持つプリント回路基板２５０を示す。後述のプリント工程のために、各サブ領域２５２，２５４，２５６，２５８の接続パッドが一定の面積比範囲に割り当てられる。

図２で示される例示的な実施形態からわかるように、サブ領域２５２内には、いわゆるＳｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＯ ＤＩＰ）コンポーネントのための比較的大きな接続パッド２５３が設けられている。

前記サブ領域２５４内には、コネクタ（例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コネクタ）を電気的且つ機械的に取り付けるための平坦で大きな接続パッド２５５が設けられている。さらに、サブ領域２５８内には、蓄電器や抵抗器のような全部で６つの受動素子用の比較的小さい接続パッド２５９が設けられている。さらに、サブ領域２５６内には、いわゆるＢａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ（ＢＧＡ）コンポーネント用の平坦で小さい接続パッド２５７が設けられている。本明細書に記載される実施形態によると、後述において、サブ領域２５２および２５４は、これらのサブ領域２５２，２５４に割り当てられた接続パッド２５３，２５５が比較的大きいために、第２サブ領域に割り当てられる。これに対応して、これらのサブ領域２５６，２５８に割り当てられる各接続パッド２５７，２５９が比較的小さいために、サブ領域２５６，２５８は第１サブ領域に割り当てられる。これにより、接続パッド２５３および２５５への半田ペーストの転写はクリティカルでなく、且つ転写される予定の半田ペーストの量に関する比較的高い繰返し精度を有するということが想定される。これと対照的に、プリントのために使用されるステンシル版内の対応する開口部の面積比が比較的大きいため、接続パッド２５７および２５９への半田ペーストの転写はクリティカルであり、転写される予定の半田ペーストの量に関する比較的貧弱な繰返し精度を有することが想定される。これは、半田ペーストの転写中に少なくともいくらかの半田ペーストは、対応する開口部の側壁に付着したままである可能性があることを意味する。

図３は、ＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを決定する好ましい方法を例証するフロー図を示している。

第一ステップ３７１では、特定されたＰＣＢの第１サブ領域があり、第１サブ領域はクリティカルであるか、または半田ペーストのプリント手順によってＰＣＢ上に転写される予定の半田ペーストの量に関して比較的貧弱な繰返し精度を示す。それによって、第１サブ領域の識別は
（ｉ）ＰＣＢ設計データおよび
（ｉｉ）ＰＣＢ上へ半田ペーストを転写するために使用されるステンシル版のステンシル版設計データ
に基づいて実行される。

第二ステップ３７２では、特定されたＰＣＢの第２サブ領域があり、第２サブ領域はクリティカルでないか、または半田ペーストのプリント手順によってＰＣＢ上に転写される予定の半田ペーストの量に関して比較的高い繰返し精度を示す。本明細書に記載される実施形態によるとまた、第２サブ領域の識別は
（ｉ）ＰＣＢ設計データおよび
（ｉｉ）ＰＣＢ上へ半田ペーストを転写するために使用されるステンシル版のステンシル版設計データ
に基づいて実行される。

本明細書に記載される実施形態によると、特定された第１サブ領域は、ステンシル版における開口部が比較的小さい面積比を有する、ステンシル版の表面領域に割り当てられるとともに、第２サブ領域は開口部が比較的大きな面積比を有するステンシル版の表面領域に割り当てられる。それによって、ステンシル版の開口部のための面積比は
（ａ）開口部の側壁の面積と、
（ｂ）
（ｂ１）開口部の穴と、
（ｂ２）開口部が割り当てられるとともに半田ペーストが転写される予定の、ＰＣＢ上の対応する接続パッドと、の間の空間的重複領域と、
の比率によって定義される。

ＳＰＰマシン内で行われる第３ステップ３７３では、半田ペーストは少なくともＰＣＢの第２サブ領域でのプリント回路基板上に転写される。本明細書に記載される実施形態によると、一般的なプリント工程は第１サブ領域および第２サブ領域の両方に使用される。これは、半田ペーストはまた第２サブ領域内に配置される接続パッドに転写されることを意味する。その後は、ＰＣＢはコンベアを介してＳＰＩマシンに移動させられる。

前記ＳＰＩマシン内で行われる第４ステップ３７４では、第２サブ領域内でＳＰＰマシンによって生成された半田ペーストの塗布物が光学的に計測される。それによって、それぞれの接続パッドに転写された半田ペーストの量が計測される。

本明細書に記載される実施形態によると、ＳＰＩマシンは第２サブ領域内の半田ペーストの転写だけでなく、第１サブ領域内の半田ペーストの転写も計測する。これは前記の方法を実行するために、既知の自動光学検査（ＡＯＩ）手順が使用されてもよいという利点を有する。

第５ステップ３７５では、第２サブ領域に転写された半田ペーストの少なくとも一つのさらなる特徴的な量が計測される。それにより、さらなる特徴的な量は、半田ペーストの塗布物がＰＣＢの第２サブ領域に転写される、ＰＣＢ上の半田ペーストの塗布物の容積、高さ、平面性、面積または位置についての指標であってもよい。また、第２サブ領域内の半田ペーストの転写だけでなく、第１サブ領域内の半田ペーストの転写も計測される。

第６ステップ３７６では、さらなるＰＣＢ上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータは
（ｉ）第２サブ領域に転写された半田ペーストの計測量と、さらに
（ｉｉ）第２サブ領域内の半田ペーストの塗布物の計測された少なくとも一つのさらなる特徴的な量と
に基づいて変更される。

なお、「有する」という用語は他の要素またはステップを除外するものではないことは留意されるべきである。また、異なる実施形態に関連して説明された要素は組み合わされてもよい。請求項における参照符号は特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきでないこともまた留意されるべきである。

１００ システム
１１０ 半田ペースト印刷機
１２０ 半田ペースト検査機
１３０ 処理装置
１３２ 第１処理部
１３４ トリガー部
１３５ インタフェース
１３６ 第２処理部
１５０ プリント回路基板
２５０ プリント回路基板
２５２ 第２サブ領域
２５３ ＳＯ ＤＩＰコンポーネント用接続パッド
２５４ さらなる第２サブ領域
２５５ 接続端子用接続パッド
２５６ 第１サブ領域
２５７ ＢＧＡコンポーネント用接続パッド
２５８ さらなる第１サブ領域
２５９ 接続パッド受動素子
３７１ 第１ステップ
３７２ 第２ステップ
３７３ 第３ステップ
３７４ 第４ステップ
３７５ 第５ステップ
３７６ 第６ステップ

Claims (12)

1. プリント回路基板（１５０，２５０）上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための方法であって、
   前記プリント回路基板（１５０，２５０）の第１サブ領域（２５６，２５８）を特定するステップであって、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に転写される予定の前記半田ペーストの量に関する第１繰返し精度を示す、ステップと、
   前記プリント回路基板（１５０，２５０）の第２サブ領域（２５２，２５４）を特定するステップであって、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に転写される予定の前記半田ペーストの量に関する第２繰返し精度を示し、前記第１繰返し精度は前記第２繰返し精度よりも低い、ステップと、
   少なくとも前記プリント回路基板（１５０，２５０）の前記第２サブ領域（２５２，２５４）での前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に前記半田ペーストを転写するステップと、
   前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写された前記半田ペーストの量を計測するステップと、
   前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写された前記半田ペーストの計測量に応じて前記プリント回路基板（１５０，２５０）上への前記半田ペーストの転写を制御するための前記パラメータを変更するステップと
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記プリント回路基板（１５０，２５０）の前記第１サブ領域（２５６，２５８）を特定するステップは、
   （ｉ）前記プリント回路基板（１５０，２５０）のプリント回路基板設計データに基づいて、且つ
   （ｉｉ）前記半田ペーストのプリント手順によって前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に前記半田ペーストを転写するために使用されるステンシル版のステンシル版設計データに基づいて
   実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写された前記半田ペーストの少なくとも一つのさらなる特徴的な量を計測するステップを有し、
   前記さらなる特徴的な量は、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上の前記半田ペーストの容積、高さ、平面性、面積、位置、または回転方向についての指標であり、
   前記半田ペーストは前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写され、
   前記プリント回路基板（１５０，２５０）上への前記半田ペーストの転写を制御するための前記パラメータを変更するステップはさらに、計測された少なくとも一つのさらなる特徴的な量に基づく、ステップを有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 特定された前記第１サブ領域（２５６，２５８）は、ステンシル版における開口部が比較的小さな面積比である前記ステンシル版の表面領域に割り当てられるとともに、前記第２サブ領域（２５２，２５４）は、前記開口部が比較的大きな面積比である前記ステンシル版の表面領域に割り当てられ、前記ステンシル版の前記開口部のための面積比は、
   （ａ）前記開口部の側壁の面積と、
   （ｂ）
   （ｂ１）前記開口部の穴と、
   （ｂ２）前記開口部が割り当てられるとともに前記半田ペーストが転写される予定の、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上の対応するパッド（２５３，２５５，２５７，２５９）と、の間の空間的重複領域と、
   の比率によって定義されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 各クラスが特定の面積比の範囲に割り当てられる前記第２サブ領域（２５２，２５４）の異なる各クラスを区別するステップを有し、前記プリント回路基板（１５０，２５０）への前記半田ペーストの転写を制御するための前記パラメータを変更するステップは、前記第２サブ領域（２５２，２５４）の各クラスに対して個々に実行される、ステップをさらに有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記プリント回路基板（１５０，２５０）の前記第１サブ領域（２５６，２５８）での前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に前記半田ペーストを転写するステップをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第１サブ領域（２５６，２５８）に転写された前記半田ペーストの量を計測するステップをさらに有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記第２サブ領域（２５２，２５４）及び／又は前記第１サブ領域（２５６，２５８）への前記半田ペーストの転写は、半田ペースト印刷機（１１０）によって実行されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記プリント回路基板（１５０，２５０）の前記第２サブ領域（２５２，２５４）及び／又は前記第１サブ領域（２５６，２５８）に転写された前記半田ペーストの量を計測するステップは、半田ペースト検査機（１２０）によって実行されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. プリント回路基板（１５０，２５０）上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するための処理装置であって、
    第１処理部（１３２）と、
    半田ペースト印刷機（１１０）および半田ペースト検査機（１２０）に接続可能なインタフェース（１３５）を含むトリガー部（１３４）と、
    第２処理部（１３６）と、を有し、
    前記第１処理部（１３２）は、
    前記プリント回路基板（１５０，２５０）の第１サブ領域（２５６，２５８）を特定し、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に転写される予定の前記半田ペーストの量に関する第１繰返し精度を示すとともに、
    前記プリント回路基板（１５０，２５０）の第２サブ領域（２５２，２５４）を特定し、前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に転写される予定の前記半田ペーストの量に関する第２繰返し精度を示し、前記第１繰返し精度は前記第２繰返し精度よりも低く、
    前記トリガー部は、前記半田ペースト印刷機（１１０）に、少なくとも前記プリント回路基板（１５０，２５０）の前記第２サブ領域（２５２，２５４）での前記プリント回路基板（１５０，２５０）上に前記半田ペーストの転写を行わせるように構成されるとともに、前記トリガー部（１３４）はさらに、前記半田ペースト検査機（１２０）に前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写された前記半田ペーストの量を計測させるように構成され、
    前記第２処理部（１３６）は、前記第２サブ領域（２５２，２５４）に転写された前記半田ペーストの計測量に応じて前記プリント回路基板（１５０，２５０）上への前記半田ペーストの転写を制御するための前記パラメータを変更することを特徴とする処理装置。
11. プリント回路基板（１５０，２５０）上への半田ペーストの転写を制御するためのパラメータを変更するためのシステムであって、前記システム（１００）は、
    半田ペースト印刷機（１１０）と、
    半田ペースト検査機（１２０）と、
    請求項１０に記載された処理装置（１３０）と、を有し、
    前記処理装置（１３０）が前記半田ペースト印刷機（１１０）の動作を制御できるように、且つ前記半田ペースト検査機（１２０）から得られる検査データを受信できるように、前記処理装置（１３０）は前記半田ペースト印刷機（１１０）および前記半田ペースト検査機（１２０）の両方に接続されることを特徴とするシステム。
12. 前記プリント回路基板（１５０，２５０）上への前記半田ペーストの転写を制御するための前記パラメータを変更するためのコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータプログラムは、処理装置によって実行されたとき、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を制御及び／又は実行するように動作することを特徴とするコンピュータプログラム。

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