JP2016025326A

JP2016025326A - 電子部品圧着システム

Info

Publication number: JP2016025326A
Application number: JP2014151035A
Authority: JP
Inventors: 岡田　康弘; Yasuhiro Okada; 康弘岡田; 暢也松尾; Nobuya Matsuo
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-02-08
Anticipated expiration: 2034-07-24
Also published as: JP6240897B2

Abstract

【課題】２枚処理型装置において適切な圧着処理の選択と圧着ヘッドの取り付け位置の決定を行うことが可能な電子部品圧着システムを提供する。
【解決手段】電子部品圧着システムが備える制御部は、１回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する一括圧着を２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第１の圧着処理、複数回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する分割圧着を２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第２の圧着処理、２個の保持部に保持された２枚の基板に対して一括圧着を順次実行する第３の圧着処理、２個の保持部に保持された２枚の基板に対して分割圧着を順次実行する第４の圧着処理を実行する。制御部は、電子部品の数と配列情報に基づいて圧着処理を選択し、圧着ヘッドの取り付け位置を求める。そして、制御部は求めた圧着ヘッドの位置を表示手段に表示する。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板に電子部品を圧着する電子部品圧着システムに関するものである。

液晶パネルやプラズマディスプレイといった基板の縁部に電子部品を圧着する装置として、圧着ヘッドを用いて基板に電子部品を圧着する電子部品圧着装置が知られている。このような電子部品圧着装置を用いて生産される基板種によっては、圧着対象となる電子部品が複数存在する場合がある。また、隣接する電子部品のピッチも基板種ごとに異なる。このような複数の基板種の生産に対応するため、複数の圧着ヘッドを備えた電子部品圧着装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、生産性向上の観点から、２枚の基板を同時並行的に処理する電子部品圧着装置が提案されている（例えば特許文献２を参照）。

特開２００３−２２４１６５号公報特開２００５−１２９７５３号公報

近年では、特許文献２の電子部品圧着装置（以下、「２枚処理型装置」と称する）においては、取り扱う基板の大型化に伴い縁部に複数個の電子部品を圧着する基板も対象にするようになってきた。このため、２枚処理型装置における圧着ヘッドの数は、電子部品の数に合わせて増加してきている。また、２枚処理型装置は２枚の基板に対する圧着作業を同時に行う圧着処理と、一枚ずつ行う圧着処理のいずれかで基板を処理することができるが、この圧着処理の選択と圧着ヘッドのレイアウトとを適切に行わないと生産性を損ねる恐れがある。

そこで本発明は、２枚処理型装置において適切な圧着処理の選択と圧着ヘッドの取り付け位置の決定を行うことが可能な電子部品圧着システムを提供することを目的とする。

本発明の電子部品圧着システムは、基板の少なくとも１辺の縁部に一列に並んで配置された複数の電子部品を基板に圧着する電子部品圧着システムであって、基板を保持する保持部を２個備えた基板位置決め部と、前記２個の保持部に保持された２枚の基板の縁部の下面を支持可能なバックアップ部と、前記バックアップ部の上方に一列に並んで配置された４個以上の圧着ヘッドと、前記圧着ヘッドをその並び方向の位置を変更可能な状態で取り付けたベース部と、前記基板位置決め部及び前記圧着ヘッドを制御し、（１）１回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する一括圧着を前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第１の圧着処理と、（２）複数回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する分割圧着を前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第２の圧着処理と、（３）前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して前記一括圧着を順次実行する第３の圧着処理と、（４）前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して前記分割圧着を順次実行する第４の圧着処理の４つの圧着処理を実行可能な制御部と、基板の縁部における電子部品の数と配列情報に基づいて圧着処理を選択する圧着処理選択手段と、基板の縁部における電子部品の配列情報と前記圧着処理選択手段で選択した圧着処理に基づいて前記ベース部に対する前記圧着ヘッドの取り付け位置を決定する取り付け位置決定手段と、前記取り付け位置決定手段で求めた圧着ヘッドの位置を表示する表示手段を備えた。

本発明によれば、圧着処理の選択と圧着ヘッドの取り付け位置の決定を適切に行うことができる。

本発明の一実施の形態における電子部品圧着システムの全体斜視図本発明の一実施の形態における電子部品圧着システムの正面図本発明の一実施の形態における電子部品圧着システムの制御系を示すブロック図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における第１の圧着処理の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における第２の圧着処理の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における第３の圧着処理の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における第４の圧着処理の説明図本発明の一実施の形態における圧着ヘッド配置計算処理のフロー図

まず図１及び図２を参照して、本発明の一実施の形態における電子部品圧着システムの構成を説明する。電子部品圧着システム１は、液晶パネルやプラズマディスプレイなどの表示パネル２（以下、「基板」と称する）の少なくとも１辺の縁部に一列に並んで配置された複数の電子部品を基板２に圧着する機能を有する。電子部品圧着システム１には、電極にＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）を介して電子部品が搭載された基板２が搬入される。以後の説明では、水平な一方向をＸ方向、Ｘ方向と水平面内において直交する方向をＹ方向、ＸＹ平面に対して垂直な方向をＺ方向と定義する。

電子部品圧着システム１は基板位置決め部３と圧着部４を含んで構成される。基板位置決め部３は、基板位置決め機構５と、基板位置決め機構５によって水平方向に移動する移動部材６を備えている。基板位置決め機構５は、Ｘ軸テーブル５Ｘと、Ｘ軸テーブル５Ｘに対してＸ方向に移動自在なＹ軸テーブル５Ｙを有する。Ｙ軸テーブル５Ｙには移動部材６がＹ方向に移動自在に装着されている。

移動部材６には、基板２を保持可能な２個の保持部７がＸ方向に並んで設けられている。２個の保持部７はそれぞれ専用の昇降・回転機構８に接続されている。基板位置決め機構５は保持部７に保持された基板２をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。昇降・回転機構８は保持部７に保持された基板２をＺ方向に移動させ、また、水平回転（θ方向）させる。このように、基板位置決め部３は基板２を保持する保持部７を２個備えている。

基板位置決め部３と隣接する位置にはバックアップ部９が配置されている。バックアップ部９は矩形板状の部材であり、２個の保持部７に保持された２枚の基板２の縁部の下面を同時に支持することができる（図１を参照）。基板位置決め機構５と昇降・回転機構８を駆動して、保持部７に保持された基板２の縁部の下面をバックアップ部９によって支持することにより、基板２は電子部品が圧着される圧着作業位置に位置決めされる。

圧着部４は、圧着ユニットベース部１０に対してＸ軸方向にスライド自在な複数の圧着ユニット１１を含んで構成される。本実施の形態における圧着ユニット１１の数は６個である。圧着ユニットベース部１０にはＸ軸方向に伸びた一対のガイド部１２が設けられている。ガイド部１２には、垂直姿勢で配設された矩形平板状の複数の取り付け部材１３がＸ方向にスライド自在に装着されている。

圧着ユニット１１は加圧機構１４と圧着ヘッド１５から構成される。加圧機構１４は取り付け部材１３に取り付けられている。加圧機構１４は上下に突没自在なロッド１４ａ（図２）を有しており、ロッド１４ａの下端部に圧着ヘッド１５が固着している。複数の圧着ヘッド１５はバックアップ部９の上方に一列に並んで配置されており、それぞれ固有の識別情報が付与されている。オペレータは、圧着ユニット１１を所望の方向にスライドさせることで、圧着ヘッド１５の位置を変更することができる。圧着ユニットベース部１０は、圧着ヘッド１５をその並び方向の位置を変更可能な状態で取り付けたベース部となっている。

圧着ヘッド１５はヒータを内蔵しており、電子部品の圧着前にヒータによって所定温度まで加熱される。圧着ヘッド１５は加圧機構１４の駆動によって下降し、基板２の縁部に搭載された電子部品を加熱しながら押圧する。このとき、ＡＣＦは圧着ヘッド１５から生じる熱により硬化が促進される。本実施の形態における電子部品圧着システム１は、２個の保持部に保持された基板２を同時に圧着作業位置に位置決めし、圧着処理を並行して実行可能な２枚処理型装置となっている。

圧着ユニットベース部１０には目盛が施されたスケール１７がＸ方向に延伸して設けられている。また、取り付け部材１３の加圧機構１４が取り付けられている表面の上部には目印１３ａが施されている（図２）。目印１３ａはオペレータが圧着ヘッド１５をスライドさせて位置決めする際の目安として利用される。

次に図３を参照して、電子部品圧着システム１の制御系について説明する。電子部品圧着システム１が備える制御部２０は、パネル情報記憶部２１、設備情報記憶部２２、圧着ヘッド配置計算処理部２３および圧着ヘッド位置記憶部２４を含んで構成される。また制御部２０は、加圧機構１４、基板位置決め機構５、昇降・回転機構８、表示部２５および操作・入力部２６と接続されている。制御部２０は、基板位置決め部３及び圧着ヘッド１５を制御して、後述する圧着処理を実行する。また、圧着処理以外に、電子部品圧着システム１を機能させるための必要な処理を実行する。

パネル情報記憶部２１は、表示パネルである基板２に関する種々の情報を記憶する。この情報には、作業対象となる基板２の品種名や寸法をはじめ、基板２の１辺の縁部に搭載された電子部品の数、設計上の電子部品の個々の搭載位置を示す配列情報、搭載位置ごとに付与された固有の識別情報が含まれる。

設備情報記憶部２２は、電子部品圧着システム１を構成する各種の部材や機構に関する種々の情報を記憶する。この情報には、圧着ヘッド１５の個数、識別情報、隣接する圧着ヘッド１５の限界最小ピッチが含まれる。限界最小ピッチとは、隣接する圧着ヘッド１５を最も接近させたとき、双方の圧着ヘッド１５の対応する位置を水平方向に直線で結んだ際の長さを意味する。

圧着ヘッド配置計算処理部２３は、パネル情報記憶部２１と設備情報記憶部２２に記憶されている情報に基づいて、基板２の処理に適した圧着ヘッド１５の配置を計算する処理を行う。具体的には、圧着ヘッド配置計算処理部２３は、前述した圧着ヘッド１５の数、限界最小ピッチ、電子部品の数、配列情報などから、圧着処理の種類を選択し、選択した圧着処理を実現可能な圧着ヘッド１５の配置パターンの全てについて必要となる圧着回数を計算し、圧着回数の少ない配置パターンに基づいて圧着ヘッド１５の圧着ユニットベース部１０に対する取り付け位置を計算する。言い換えると、圧着ヘッド配置計算処理部２３は、基板２の縁部における電子部品の数と配列情報に基づいて圧着処理を選択する圧着処理選択手段となっている。さらに、圧着ヘッド配置計算処理部２３は、基板２の縁部における電子部品の配列情報と、圧着処理選択手段で選択した圧着処理に基づいてベース部に対する圧着ヘッド１５の取り付け位置を決定する取り付け位置決定手段となっている。

圧着ヘッド位置記憶部２４は、圧着ヘッド配置計算処理部２３によって決定された複数の圧着ヘッド１５の取り付け位置に関する情報や、複数の圧着ヘッド１５の現時点での取り付け位置に関する情報などを記憶する。

表示部２５はモニタなどの表示装置であり、操作・入力部２６による入力時の案内画面や、圧着ヘッド配置計算処理部２３で求めた圧着ヘッド１５の取り付け位置を表示する表示手段として機能する。操作・入力部２６は、例えばマウス、キーボード、タッチパネルなどであり、オペレータの操作・入力に基づいて各種の操作指示や入力操作を行う。

次に、図４〜図７を参照して電子部品圧着システム１を用いて実行可能な４つの圧着処理について説明する。図４〜図７では、便宜上、電子部品の符号を「Ｄ」とし、複数の電子部品を区別する必要がある場合は「Ｄｎ（ｎ＝１，２・・・）」とする。また、２個の保持部７に保持される一方の基板２の符号を「Ａ」とし、他方の基板２の符号を「Ｂ」とする。また、基板Ａ，Ｂは同一種であって、電子部品の数や配置も同一であることとする。さらに、６個の圧着ヘッド１５の符号を図４（ｂ）に示す紙面左側から順に「Ｈ１」，「Ｈ２」・・・「Ｈ６」とし、各々を区別する必要が無い場合は単に「Ｈ」と称する。

＜１＞第１の圧着処理（一括圧着２枚同時処理）
第１の圧着処理とは、１回の圧着作業で基板Ａ，Ｂの縁部の全ての電子部品Ｄを圧着する一括圧着を２個の保持部７に保持された２枚の基板Ａ，Ｂに対して並行して実行する「一括圧着２枚同時処理」をいう。当該処理は以下に示す（１），（２）の関係を満たす場合に実行可能である。
（１）隣接する電子部品Ｄの最小ピッチの数値を「Ｐｍｉｎ」、隣接する圧着ヘッドＨの限界最小ピッチの数値を「Ｈｍｉｎ」としたとき、次式
Ｐｍｉｎ≧Ｈｍｉｎ
の関係を満たす。
（２）単位基板（基板Ａ又は基板Ｂ）あたりの１辺の縁部に搭載された電子部品Ｄの数を「Ｄｎ」、圧着ヘッドＨの数を「Ｈｎ」としたとき、次式
Ｄ（ｎ）≦Ｈ（ｎ）／２
の関係を満たす。

従って、圧着部４の複数の圧着ヘッドＨを基板Ａと基板Ｂの全ての電子部品Ｄに対して一対一で対応させて配置することができる。図４（ｃ）の例では、圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ６が基板Ａの電子部品Ｄ１、Ｄ２及び基板Ｂの電子部品Ｄ１、Ｄ２に一対一の関係で配置されている。圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ６は同時に下降して、基板Ａ，Ｂにそれぞれ搭載された電子部品Ｄ１，Ｄ２を一括圧着する。一括圧着２枚同時処理は、１回の圧着作業で２枚の基板の処理が完了するので２枚処理型装置においては最も生産性に優れた圧着処理である。従って、基板Ａ，Ｂが上述した（１）、（２）の関係を満たす場合はこの基板Ａ，Ｂに対する圧着処理に一括圧着２枚同時処理を最優先で適用する。

＜２＞第２の圧着処理（分割圧着２枚同時処理）
第２の圧着処理とは、複数回の圧着作業で基板Ａ，Ｂの縁部の全ての電子部品Ｄを圧着する分割圧着を２個の保持部に保持された２枚の基板Ａ，Ｂに対して並行して実行する「分割圧着２枚同時処理」をいう。第２の圧着処理は隣接する電子部品Ｄの最小ピッチや１辺の縁部に搭載された電子部品Ｄの数の制約がなく、基板のサイズが許す範囲で全ての基板を対象とすることができる。しかしながら電子部品圧着システム１では、上述した（１）の関係を満たさないことで一括圧着２枚同時処理や後述する一括圧着２枚個別処理を適用することができない基板に対して適用する。

図５（ａ）に例示する基板Ａには、１辺の縁部に３個の電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が一列に並んで搭載されているが、電子部品Ｄ１，Ｄ２のピッチＰ１は圧着ヘッドＨの限界最小ピッチ（Ｈｍｉｎ）より小さいので２個の圧着ヘッドＨを電子部品Ｄ１，Ｄ２ピッチに合わせて配置することができない。このため、電子部品Ｄ１と電子部品Ｄ２の圧着作業は別々に行われる。

図５（ｂ）、（ｃ）の例では、圧着ヘッドＨ２，Ｈ３と圧着ヘッドＨ５，Ｈ６を基板Ａ、Ｂの電子部品Ｄ２，Ｄ３のピッチＰ２に合わせて配置しておく。そして最初の圧着作業で基板Ａ、Ｂの電子部品Ｄ２とＤ３を同時に圧着する。次に基板Ａ、Ｂの電子部品Ｄ１を圧着ヘッドＨ２と圧着ヘッドＨ５の下方に位置決めして２回目の圧着作業を行い基板Ａ、Ｂの電子部品Ｄ１を同時に圧着する。分割圧着２枚同時処理は複数回の圧着作業が必要になるが、圧着ヘッドＨの配置を最適化することで圧着作業の回数を少なくして生産性への影響を最小限に抑えることができる。

＜３＞第３の圧着処理（一括圧着２枚個別処理）
第３の圧着処理とは、２個の保持部７に保持された２枚の基板Ａ，Ｂに対して一括圧着を順次実行する「一括圧着２枚個別処理」をいう。当該処理は、上述した（２）の関係を満たさないことで一括圧着２枚同時処理を適用することができない基板に適用する。

図６（ａ）に例示する基板Ａには、１辺の縁部に４個の電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が一列に並んで搭載されており、これに一括圧着２枚同時処理を適用する場合は８個の圧着ヘッドＨが必要になる。これに対し圧着部４には６個の圧着ヘッドＨしか装備されていないため基板Ａと基板Ｂの一括圧着を同時に行うことは不可能である。そこでこのような場合には基板Ａに対する一括圧着と基板Ｂに対する一括圧着を別々の圧着作業で行う一括圧着２枚個別処理を適用する。

図６（ｃ）の例では、圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５が基板Ａの電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に対して一対一の関係で配置されている。１回目の圧着作業で圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５は同時に下降して基板Ａに搭載された電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を一括圧着し、２回目の圧着作業で基板Ｂの電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を一括圧着する。

＜４＞第４の圧着処理（分割圧着２枚個別処理）
第４の圧着処理とは、２個の保持部７に保持された２枚の基板Ａ，Ｂに対して分割圧着を順次実行する「分割圧着２枚個別処理」をいう。当該処理は、第２の圧着処理と同様、上述の（１）の関係を満たさないことで一括圧着２枚同時処理や一括圧着２枚個別処理を適用することができない基板に対して適用する。第２の圧着処理と異なる点は、２枚の基板Ａ，Ｂに対する圧着作業を同時ではなく別々に行う点である。基板に搭載されている電子部品Ｄの数が圧着部４に装備されている圧着ヘッドＨの数よりも多くなると、第４の圧着処理の方が第２の圧着処理よりも圧着作業の回数が少なくて済む場合がある。よって、圧着作業の回数で第２の圧着処理よりも有利になる場合に第４の圧着処理が適用される。

図７（ｂ）に示す例では、圧着ヘッドＨ２，Ｈ４のピッチを電子部品Ｄ１，Ｄ３のピッチ（Ｐ１＋Ｐ２）に合わせ、また、圧着ヘッドＨ３，Ｈ５のピッチを電子部品Ｄ２，Ｄ４のピッチ（Ｐ２＋Ｐ３）に合わせた状態を示している。図７（ｂ）に示すように１回目の圧着作業は基板Ａの電子部品Ｄ１，Ｄ３を対象に圧着ヘッドＨ２，Ｈ４で行い、同図（ｃ）に示すように２回目の圧着作業は電子部品Ｄ２，Ｄ４を対象に圧着ヘッドＨ３，Ｈ５で行う。そして３回目の圧着作業は基板Ｂの電子部品Ｄ１，Ｄ３を対象に圧着ヘッドＨ２，Ｈ４で行い、４回目の圧着作業は電子部品Ｄ２，Ｄ４を対象に圧着ヘッドＨ３，Ｈ５で行う。図７に示す例では合計４回の圧着作業で基板Ａ、Ｂへの電子部品を圧着する。

次に、圧着処理の優先順位について説明する。圧着処理の選択で最優先される要素は圧着作業回数である。すなわち、少ない圧着回数で２枚の基板２の処理が済む圧着処理から選択される。上述の４つの圧着処理のうち、最も圧着回数が少ないのは第１の圧着処理（一括圧着２枚同時処理）であり、最小の圧着回数１回で２枚の基板２を同時に処理できる。次に圧着回数が少ないのは第３の圧着処理（一括圧着個別処理）であり、２回の圧着作業で２枚の基板２を処理できる。その次に圧着回数で有利なのは第２の圧着処理（分割圧着２枚同時処理）であり、電子部品の配置ピッチの条件次第では最小２回の圧着回数で済む場合がある。この場合、圧着回数では第３の圧着処理と同じになり、優劣がつかない。圧着回数で最も不利になのは第４の圧着処理（分割圧着２枚個別処理）であり、２枚の基板２を処理するのに少なくとも４回以上の圧着作業が発生する。

次に優先される要素は品質である。基本的には一括圧着の方が分割圧着よりも品質面で有利である。その理由を第２の熱圧着（分割圧着２枚同時処理）と第３の圧着処理（一括圧着２枚個別処理）とを比較して説明する。第２の圧着処理では、１回目の圧着作業時に圧着ヘッド１５の熱が２回目以降の圧着作業の対象である未圧着の電子部品と電極との間に介在するＡＣＦに伝わって硬化反応を促進させてしまう。そして、２回目以降の圧着作業において熱の影響を受けたＡＣＦ上の電子部品を熱圧着しても導通不良などの圧着不良を招くおそれがある。例えば、図５（ｂ）では、電子部品Ｄ２を押圧する際に圧着ヘッドＨ２から生じる熱が電子部品Ｄ１に付着するＡＣＦに伝わって硬化させるおそれがある。よって、２回目の圧着作業で電子部品Ｄ１を圧着してもＡＣＦが予定した硬化反応を起こさずに圧着不良となる可能性が高まる。

その一方で、第３の圧着処理では、１辺の縁部に搭載された全ての電子部品を一括して同時に圧着するため前述のような問題が生じない。したがって、第１の圧着処理は採用できないが第２の圧着処理と第３の圧着処理はいずれも採用可能で圧着回数で優劣がつかない基板２に対しては、圧着処理選択手段は第３の圧着処理を選択する。これにより、品質の低下を防止することができる。

本実施の形態における電子部品圧着システム１は以上のように構成され、次に図８を参照して圧着ヘッド配置計算処理のフローについて説明する。まず、制御部２０はパネル情報記憶部２１と設備情報記憶部２２から各種情報を読み取る（ＳＴ１：パネル情報・設備情報読取り工程）。制御部２０は（ＳＴ１）で少なくとも基板２の１辺の縁部に搭載された電子部品の数と配列情報を読み取る。次いで、制御部２０は読み取った配列情報より隣接する電子部品の最小ピッチ（Ｐｍｉｎ）を求め、この数値が圧着ヘッド１５の限界最小ピッチ（Ｈｍｉｎ）の数値以上であるかを判定する（ＳＴ２：ピッチ判定工程）。すなわち、制御部２０は電子部品の最小ピッチ（Ｐｍｉｎ）に着目して一括圧着の可能性、言い換えれば一括圧着を行い得る圧着ヘッド１５の配置が可能であるかを判断する。

（ＳＴ２）で「Ｙｅｓ」である場合、制御部２０は単位基板あたりの１辺の縁部に搭載された電子部品の数（Ｄｎ）が、圧着ヘッド１５の数（Ｈｎ）から２を除算した数よりも大きいかを判定する（Ｄ（ｎ）＞Ｈ（ｎ）／２）（ＳＴ３：電子部品搭載数判定工程）。すなわち、制御部２０は圧着ヘッド１５の数が一括圧着２枚同時処理に必要な個数揃っているかを１辺の縁部に搭載された電子部品の数に基づいて判断する。（ＳＴ３）で「Ｎｏ」の場合、制御部２０は圧着作業回数が１回で済む第１の圧着処理（一括圧着２枚同時処理）を選択する。そして、制御部２０は当該処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置を計算する（ＳＴ４：第１の圧着ヘッド取付位置決定工程）。

図４は、第１の圧着処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置の一例を示している。（ＳＴ４）において制御部２０は、圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ５，Ｈ６の配置位置を、基板Ａ，Ｂの縁部における電子部品の配列情報、すなわち電子部品Ｄ１，Ｄ２のピッチＰ１に基づいて決定する。さらに、基板Ａ，Ｂに対して並行して電子部品Ｄ１，Ｄ２の圧着が行えるようにするため、制御部２０は電子部品Ｄ１を圧着する圧着ヘッドＨ２，Ｈ５が２個の保持部７の間隔Ｌだけ離れるようにその位置を決定する。電子部品Ｄ２を圧着する圧着ヘッドＨ３，Ｈ６についても同様である。

（ＳＴ３）で「Ｙｅｓ」の場合、制御部２０は第２の圧着処理（分割圧着２枚同時処理）、第３の圧着処理（一括圧着２枚個別処理）の何れかをオペレータに選ばせるための確認画面を表示部２５に表示する（ＳＴ５：確認画面表示工程）。このとき、制御部２０は表示部２５を通じて品質に有利な第３の圧着処理をオペレータに勧める。

次いで、制御部２０はオペレータが第３の圧着処理を選択したかを判断する（ＳＴ６：判断工程）。ここでの判断は、例えば表示部２５に表示された第３の圧着処理を選択する旨の入力スイッチをオペレータが操作したか否かに基づいて行う。（ＳＴ６）で「Ｙｅｓ」の場合、制御部２０は第３の圧着処理を選択し、当該処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置を決定する（ＳＴ７：第２の圧着ヘッド取付位置決定工程）。図６は第３の圧着処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置の一例を示している。例示する基板Ａ（Ｂ）には、１辺の縁部に４個の電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が一列に並んで搭載されている。（ＳＴ７）において制御部２０は、圧着ヘッドＨ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５の配置位置を、基板Ａ（Ｂ）の縁部における電子部品の配列情報、すなわち電子部品Ｄ１，Ｄ２のピッチＰ１、電子部品Ｄ２，Ｄ３のピッチＰ２、電子部品Ｄ３，Ｄ４のピッチＰ３に基づいて決定する。なお、第３の圧着処理では基板Ａ，Ｂを１枚ずつ処理するので、図６（ｂ）に示すように、使用する圧着ヘッドＨ２〜Ｈ５は圧着ユニットベース部１０の中央部に寄せて配置可能である。

その一方、（ＳＴ６）で「Ｎｏ」の場合、制御部２０は第２の圧着処理を選択し、当該処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置を決定する（ＳＴ８：第３の圧着ヘッド取付位置決定工程）。図５は第２の圧着処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置の一例を示している。図５（ａ）に例示する基板Ａには、１辺の縁部に３個の電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が一列に並んで搭載されている。電子部品Ｄ１，Ｄ２のピッチＰ１は電子部品Ｄ２，Ｄ３のピッチＰ２よりも小さく、圧着ヘッドＨの限界最小ピッチ（Ｈｍｉｎ）よりも小さい。このため、制御部２０は１回目の圧着作業で電子部品Ｄ２とＤ３を圧着し２回目で電子部品Ｄ１を圧着する分割圧着を基板Ａ、Ｂ同時に行う分割圧着２枚同時処理に対応する圧着ヘッドＨの取り付け位置を、電子部品Ｄ１，Ｄ２のピッチＰ１、電子部品Ｄ２，Ｄ３のピッチＰ２に基づいて決定する。制御部２０は１回目の圧着作業の対象となる電子部品Ｄ２，Ｄ３のピッチＰ２に基づいて圧着ヘッドＨ２，Ｈ３と圧着ヘッドＨ５，Ｈ６の配置を決定する。この際、制御部２０は、基板Ａ，Ｂに対して並行して電子部品Ｄ２，Ｄ３の圧着を行えるようにするため、２個の保持部７の間隔Ｌを加味して圧着ヘッドＨ２，Ｈ５及び圧着ヘッドＨ３，Ｈ６のピッチを間隔Ｌに合わせる。なお、第３の圧着処理に比べて品質面で不利な第２の圧着処理をオペレータが選択する場合としては、一部の圧着ヘッド１５が故障して第３の圧着処理を実行できないような場合が挙げられる。

また、前述した（ＳＴ２）で「Ｎｏ」の場合、制御部２０は分割圧着を用いた第２の圧着処理（分割圧着２枚同時処理）又は第４の圧着処理（分割圧着２枚個別処理）の何れかを選択し、選択した圧着処理に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置を決定する（ＳＴ９：第４の圧着ヘッド取付位置決定工程）。どちらの圧着処理を選択するかは、圧着作業回数の少なさで決定する。図７は第４の圧着処理（分割圧着２枚個別処理）に対応した圧着ヘッド１５の取り付け位置の一例を示している。基板Ａ（Ｂ）には、１辺の縁部に４個の電子部品Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が一列に並んで搭載されており、電子部品Ｄ３，Ｄ４のピッチＰ３は圧着ヘッドＨの限界最小ピッチ（Ｈｍｉｎ）よりも小さい。このため、制御部２０は１回目の圧着作業で電子部品Ｄ１とＤ３を圧着し２回目で電子部品Ｄ２とＤ４を圧着する分割圧着を基板Ａ、Ｂの順で行う分割圧着２枚個別処理に対応する圧着ヘッドＨの取り付け位置を、ピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３に基づいて決定する。制御部２０は１回目の圧着作業の対象となる電子部品Ｄ１，Ｄ３のピッチ（Ｐ１＋Ｐ２）に基づいて圧着ヘッドＨ２，Ｈ４の配置を決定し、電子部品Ｄ２，Ｄ４のピッチ（Ｐ２＋Ｐ３）に基づいて圧着ヘッドＨ３，Ｈ５の配置を決定する。この際、制御部２０は圧着ヘッドＨ２〜Ｈ５が互いに干渉しない位置で、且つ、バックアップ部９の中央寄りにこれ等の位置を決定する。

前述した（ＳＴ４），（ＳＴ７），（ＳＴ８），（ＳＴ９）の何れかにおいて、圧着ヘッド１５の取り付け位置が決定したならば、制御部２０は圧着ヘッド１５の取り付け位置に関する情報を表示部２５に表示する（ＳＴ１０：圧着ヘッド取付位置表示工程）。以上の工程を経て、圧着ヘッド配置計算処理は終了する。

その後、オペレータは表示部２５に表示された情報に基づいて、個々の圧着ヘッド１５を所定の方向にスライドさせて位置合わせする。そして、制御部２０は基板位置決め部３と圧着ヘッド１５を制御して、決定した所定の圧着処理に基づいて圧着作業を実行する。

以上説明したように、本実施の形態における電子部品圧着システム１によれば、圧着処理の選択と圧着ヘッド１５の取り付け位置の決定を適切に行うことができる。また、オペレータは最適な圧着処理の選択や圧着ヘッド１５の取り付け位置について熟考する必要がないため作業負担が軽減される。

本実施の形態で説明した４つの圧着処理を実行するためには、２枚の基板２を同時に処理する際、１枚の基板２について２個以上の圧着ヘッド１５を用意する必要がある。したがって、電子部品圧着システム１は少なくとも４個以上の圧着ヘッド１５を備えておく必要がある。

本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、２枚の基板２を同時に処理する際、一方の基板２に搭載された電子部品を圧着する圧着ヘッド１５の下降タイミングと、他方の基板２に搭載された電子部品を圧着する圧着ヘッド１５の下降タイミングを若干異ならせたいわゆる「疑似同時圧着」を用いてもよい。

さらに、本実施の形態において制御部２０は、（ＳＴ３）が「Ｙｅｓ」の場合（ＳＴ５）の確認画面表示工程から（ＳＴ６）の判断工程を経て第２の圧着処理（分割圧着２枚同時処理）を選択するようになっているが、（ＳＴ５），（ＳＴ６），（ＳＴ８）を削除し、（ＳＴ３）が「Ｙｅｓ」であれば（ＳＴ７）の処理、すなわち第３の圧着処理（一括圧着２枚個別処理）を選択するようにしても良い。すなわち（ＳＴ３）が「Ｙｅｓ」の場合は分割圧着２枚同時処理よりも品質面で有利な一括圧着２枚個別処理を選択するようにしても良い。

なお本実施の形態では、制御部２０（ＳＴ２）から（ＳＴ３）の処理が、基板の縁部における電子部品の数と配列情報に基づいて圧着処理を選択する圧着処理選択手段に対応し、（ＳＴ４），（ＳＴ７），（ＳＴ８），（ＳＴ９）が基板の縁部における電子部品の配列情報と圧着処理選択手段で選択した圧着処理に基づいてベース部に対する圧着ヘッドの取り付け位置を決定する取り付け位置決定手段に対応する。

本実施の形態によれば、圧着処理の選択と圧着ヘッドの取り付け位置の決定を適切に行うことができ、電子部品実装分野において有用である。

１電子部品圧着システム
２，Ａ，Ｂ基板
３基板位置決め部
７保持部
９バックアップ部
１０圧着ユニットベース部
１５，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６圧着ヘッド
２０制御部
２３圧着ヘッド配置計算処理部
２５表示部

Claims

基板の少なくとも１辺の縁部に一列に並んで配置された複数の電子部品を基板に圧着する電子部品圧着システムであって、
基板を保持する保持部を２個備えた基板位置決め部と、
前記２個の保持部に保持された２枚の基板の縁部の下面を支持可能なバックアップ部と、
前記バックアップ部の上方に一列に並んで配置された４個以上の圧着ヘッドと、
前記圧着ヘッドをその並び方向の位置を変更可能な状態で取り付けたベース部と、
前記基板位置決め部及び前記圧着ヘッドを制御し、（１）１回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する一括圧着を前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第１の圧着処理と、（２）複数回の圧着作業で基板の縁部の全ての電子部品を圧着する分割圧着を前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して並行して実行する第２の圧着処理と、（３）前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して前記一括圧着を順次実行する第３の圧着処理と、（４）前記２個の保持部に保持された２枚の基板に対して前記分割圧着を順次実行する第４の圧着処理の４つの圧着処理を実行可能な制御部と、
基板の縁部における電子部品の数と配列情報に基づいて圧着処理を選択する圧着処理選択手段と、
基板の縁部における電子部品の配列情報と前記圧着処理選択手段で選択した圧着処理に基づいて前記ベース部に対する前記圧着ヘッドの取り付け位置を決定する取り付け位置決定手段と、
前記取り付け位置決定手段で求めた圧着ヘッドの位置を表示する表示手段を備えたことを特徴とする電子部品圧着システム。
前記第１の圧着処理は採用できないが前記第２の圧着処理と前記第３の圧着処理はいずれも採用可能な基板に対しては、前記圧着処理選択手段は前記第３の圧着処理を選択することを特徴とする請求項１記載の電子部品圧着システム。