JP2020043159A - Mounting system, and production management apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板に部品が半田により固着された回路基板を生産する実装ラインを備えた実装システム、および実装ラインを管理する生産管理装置に関する。 The present disclosure relates to a mounting system including a mounting line for producing a circuit board in which components are fixed to a board by soldering, and a production management device that manages the mounting line.
従来、電子部品などの部品を半田が塗布された基板に実装装置によって実装することにより実装基板が生産される。そしてこの実装基板を実装装置に対しインラインに配置されたリフロー炉にて半田が溶けるまで高温にした後、冷却して半田を固めることにより基板に部品を固着させて回路基板が生産されている。なお、「実装基板」「回路基板」の用語は一般的に明確ではないが、本明細書、および特許請求の範囲において「実装基板」は、基板に部品が装着されていて半田が固化していないもの、「回路基板」は、半田が固化しており部品が基板に固着しているものとして用いている。このように工業的生産過程において大量に回路基板を生産する場合、実装基板を生産する毎に部品の実装状況を検査して不具合を検出することが行われる。そして不具合が発生した場合は、次の実装基板の実装条件にフィードバックすることにより安定的な生産を可能にしている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mounting board is produced by mounting a component such as an electronic component on a board coated with solder by a mounting apparatus. A circuit board is produced by heating the mounted board in a reflow furnace arranged in-line with respect to the mounting apparatus until the solder is melted, and then cooling and solidifying the solder to fix components to the board. Although the terms “mounting board” and “circuit board” are not generally clear, in this specification and in the claims, the term “mounting board” means that components are mounted on a board and solder is solidified. No circuit board is used as the one in which the solder is solidified and the components are fixed to the board. When a large number of circuit boards are produced in the industrial production process as described above, each time a mounting board is produced, the mounting state of components is inspected to detect a defect. When a failure occurs, stable production is enabled by feeding back to the next mounting condition of the mounting board (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の技術は、リフロー前の検査で不具合がある場合に実装装置のパラメータを変更し、またリフロー後の検査で不具合がある場合はリフロー炉のパラメータを変更するものである。しかしながら、リフロー炉の内部の要因を具体的に検出し、これに基づいてパラメータを変更するものではないため、リフロー炉の内部の要因に基づき部品の固着に関連するパラメータを変更し、不具合を適正に修正することが困難であった。 The technique described in Patent Document 1 changes the parameters of the mounting apparatus when there is a defect in the inspection before reflow, and changes the parameters of the reflow furnace when there is a defect in the inspection after reflow. However, since the internal factors of the reflow furnace are not specifically detected and the parameters are not changed based on the specific factors, the parameters related to the fixing of the parts are changed based on the internal factors of the reflow furnace, and the failure is appropriately determined. It was difficult to fix.
そこで、本開示は、リフロー炉の内部の要因に基づいてフィードバックを実行しパラメータを適切に変更できる実装システム、および生産管理装置を提供する。 Thus, the present disclosure provides a mounting system and a production management device that can execute feedback based on factors inside a reflow furnace and appropriately change parameters.
本開示の一態様に係る実装システムは、基板の表面に付着した半田上に複数の部品を実装する実装基板を生産する実装装置と、生産された前記実装基板上の前記部品の状態を検査する実装基板検査装置と、前記実装基板における前記部品を前記基板に固着させて回路基板を生産するために前記実装基板を加熱するリフロー炉と、前記リフロー炉での加熱後の冷却により前記部品が前記基板に固着した前記回路基板の前記部品の状態を検査する回路基板検査装置とを備える実装ラインと、前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える生産管理装置とを備える。 A mounting system according to an embodiment of the present disclosure inspects a mounting apparatus that manufactures a mounting board for mounting a plurality of components on solder attached to a surface of a board, and a state of the component on the manufactured mounting board. A mounting board inspection apparatus, a reflow furnace that heats the mounting board in order to produce a circuit board by fixing the component on the mounting board to the board, and the component is cooled by heating after the reflow furnace. A mounting line including a circuit board inspection device for inspecting a state of the component on the circuit board fixed to the substrate; and an inspection result of the mounting board inspection device without any abnormal displacement of the component, and the circuit board inspection. A production management device including a value changing unit configured to change a parameter related to fixation of the component to the substrate when an inspection result of the device includes an abnormal displacement of the component.
また、本開示の一態様に係る生産管理装置は、基板の表面に付着した半田上に複数の部品を実装する実装基板を生産する実装装置と、生産された前記実装基板上の前記部品の状態を検査する実装基板検査装置と、前記実装基板における前記部品を前記基板に固着させて回路基板を生産するために前記実装基板を加熱するリフロー炉と、前記リフロー炉での加熱後の冷却により前記部品が前記基板に固着した前記回路基板の前記部品の状態を検査する回路基板検査装置とを備える実装ラインにおける実装作業を管理する生産管理装置において、前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える。 Further, a production management device according to an aspect of the present disclosure includes a mounting device that manufactures a mounting board for mounting a plurality of components on solder attached to a surface of the board, and a state of the component on the mounting board that has been produced. A mounting board inspection apparatus for inspecting the mounting board, a reflow furnace for heating the mounting board to produce a circuit board by fixing the components on the mounting board to the board, and cooling after heating in the reflow furnace. And a circuit board inspection device for inspecting a state of the component on the circuit board in which the component is fixed to the substrate. When there is no abnormal displacement of the component, and when there is an abnormal displacement of the component in the inspection result by the circuit board inspection device, a parameter related to the fixation of the component to the substrate It comprises a value changing section for changing.
なお、これらの包括的または具体的な態様は、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Note that these comprehensive or specific aspects may be realized by a method, an integrated circuit, a computer program or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM, and the method, the integrated circuit, the computer program, and the recording medium. Any combination may be implemented.
本開示の実装システム、および生産管理装置は、リフロー炉の内部の要因に基づき基板に対する部品の固着に関連するパラメータを変更させることにより、回路基板を安定的に生産することができる。 The mounting system and the production management device according to the present disclosure can stably produce a circuit board by changing a parameter related to attachment of components to a board based on factors inside a reflow furnace.
上記課題を解決するために、本開示の一形態に係る実装システムは、基板の表面に付着した半田上に複数の部品を実装する実装基板を生産する実装装置と、生産された前記実装基板上の前記部品の状態を検査する実装基板検査装置と、前記実装基板における前記部品を前記基板に固着させて回路基板を生産するために前記実装基板を加熱するリフロー炉と、前記リフロー炉での加熱後の冷却により前記部品が前記基板に固着した前記回路基板の前記部品の状態を検査する回路基板検査装置とを備える実装ラインと、前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える生産管理装置とを備える。 In order to solve the above-described problem, a mounting system according to an embodiment of the present disclosure includes a mounting apparatus that manufactures a mounting board that mounts a plurality of components on solder attached to a surface of a board, and a mounting apparatus that manufactures the mounting board. A mounting board inspection apparatus for inspecting a state of the component, a reflow furnace for heating the mounting board to fix the component on the mounting board to the board, and produce a circuit board, and heating in the reflow furnace. A mounting line including a circuit board inspection device for inspecting a state of the component of the circuit board in which the component adheres to the substrate by later cooling, and an abnormal deviation of the component in an inspection result by the mounting board inspection device. And a value change unit for changing a parameter related to the fixation of the component to the board when the inspection result of the circuit board inspection apparatus includes an abnormal displacement of the component. And a that production control apparatus.
また、本開示の一形態に係る生産管理装置は、基板の表面に付着した半田上に複数の部品を実装する実装基板を生産する実装装置と、生産された前記実装基板上の前記部品の状態を検査する実装基板検査装置と、前記実装基板における前記部品を前記基板に固着させて回路基板を生産するために前記実装基板を加熱するリフロー炉と、前記リフロー炉での加熱後の冷却により前記部品が前記基板に固着した前記回路基板の前記部品の状態を検査する回路基板検査装置とを備える実装ラインにおける実装作業を管理する生産管理装置において、前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える。 Further, a production management device according to an embodiment of the present disclosure includes a mounting device that manufactures a mounting board on which a plurality of components are mounted on solder attached to a surface of the board, and a state of the component on the mounting board that is produced. A mounting board inspection apparatus for inspecting the mounting board, a reflow furnace for heating the mounting board to produce a circuit board by fixing the components on the mounting board to the board, and cooling after heating in the reflow furnace. And a circuit board inspection device for inspecting a state of the component on the circuit board in which the component is fixed to the substrate. When there is no abnormal displacement of the component, and when there is an abnormal displacement of the component in the inspection result by the circuit board inspection device, a parameter related to the fixation of the component to the substrate It comprises a value changing section for changing.
この実装システム、および生産管理装置によれば、リフロー前の検査で問題がなかった基板がリフロー炉を通過したことで発生した不具合をリフロー炉内の要員として判定し、これに基づき固着に関するパラメータを変更することができる。これにより、回路基板を安定して生産することが可能となる。 According to the mounting system and the production management device, a defect that occurs when a substrate having no problem in the inspection before reflow has passed through the reflow furnace is determined as a person in the reflow furnace, and a parameter relating to adhesion is determined based on this. Can be changed. This makes it possible to stably produce the circuit board.
また前記パラメータは、前記回路基板検査装置により許容範囲を超えて部品の位置がずれる異常ずれが検出された前記部品に対応する部品における前記実装装置の実装条件を含んでもよい。特に、前記パラメータは、前記実装条件の内の少なくとも部品押込量を含んでもよい。 Further, the parameter may include a mounting condition of the mounting apparatus for a component corresponding to the component for which an abnormal displacement in which the position of the component is shifted beyond an allowable range by the circuit board inspection device is detected. In particular, the parameter may include at least a component pushing amount of the mounting conditions.
また、前記パラメータは、前記リフロー炉の加熱条件を含んでもよい。ここで、加熱条件とは、リフロー炉内の風量も含まれている。 Further, the parameter may include a heating condition of the reflow furnace. Here, the heating condition includes the air volume in the reflow furnace.
これらによれば、リフロー炉内部の要因に基づき、実装装置、およびリフロー炉の少なくとも一方にフィードバックをかけることにより、より適切に不具合を解消して回路基板を安定的に生産することが可能となる。 According to these, by applying feedback to at least one of the mounting apparatus and the reflow furnace based on the factors inside the reflow furnace, it becomes possible to more appropriately resolve the problem and stably produce the circuit board. .
以下、実施の形態の実装システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, a mounting system according to an embodiment will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present disclosure. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present disclosure. In addition, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claims indicating the highest concept are described as arbitrary components.
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、重複する説明は省略、または簡略化する場合がある。 Each drawing is a schematic diagram, and is not necessarily strictly illustrated. In addition, overlapping description may be omitted or simplified.
まず、本実施の形態に係る実装システム100の構成について説明する。図1は、実施の形態に係る実装システム100を示す図である。同図に示すように、実装システム100は、基板の表面に配線パターンに応じた半田を印刷し、半田が印刷された基板に部品を実装して実装基板を生産し、生産された基板を加熱して基板と部品とを半田を溶融することによって固着する生産ラインである。また、実装システム100には、各工程における生産品の状態を検査する検査装置、生産管理装置も含まれる。
First, the configuration of the
ここでいう実装とは、基板に印刷された半田上に部品を装着することを意味する。また、実装基板とは、基板に部品が実装され、半田による固着が成されていない状態の物を意味する。また、回路基板とは、実装基板を過熱して半田を溶融した後、冷却して半田を硬化させることにより基板に部品を固着して得られる物を意味する。また、ここでいう基板は、配線パターンが形成されたプリント基板である。部品とは、電子部品、プラグ、端子など基板に実装される物の総称である。 Mounting here means mounting components on the solder printed on the board. Further, the mounting board means a state where components are mounted on the board and not fixed by soldering. Further, the circuit board means a product obtained by fixing a component to a board by heating a mounting board to melt the solder and then cooling and curing the solder. The board referred to here is a printed board on which a wiring pattern is formed. Components are a general term for objects mounted on a substrate, such as electronic components, plugs, and terminals.
図2は、実施の形態に係る実装システムを示すブロック図である。同図に示すように、実装システム100は、実装ラインとして半田印刷装置10と、印刷検査装置20と、実装装置30と、実装基板検査装置40と、リフロー炉60と、回路基板検査装置70とを当該記載順で、インラインで備えている。また実装システム100は、生産管理装置80を備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a mounting system according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the
半田印刷装置10は、基板に形成された電極にマスクを介してペースト状のクリーム半田を印刷する装置である。なお、半田印刷装置10は、クリーム半田を基板に印刷するが、この方法に限定されず、公知の他の方法を用いて半田を基板に印刷してもよい。半田印刷装置10は、印刷作業部11と、印刷制御部12と、報知部14と、記憶部15と、通信部16とを備える。
The
印刷作業部11は、クリーム半田のパターンに対応した開口を有するマスクを基板に接触させ、マスク上にクリーム半田を供給したうえで、マスク上でスキージを摺動させることによって基板にクリーム半田のパターンを転写させるいわゆるスクリーン印刷を行う装置である。
The
印刷制御部12は、クリーム半田を印刷するためのパラメータに基づいて、基板およびマスクの保持、スキージを摺動させる動作を行う印刷作業部11を制御する。印刷制御部12は、基板へのクリーム半田の印刷速度を制御することもできる。印刷制御部12は、通信部16を介して、クリーム半田を印刷するためのパラメータを生産管理装置80に送信する。また、印刷制御部12は、通信部16を介して、クリーム半田を印刷するためのパラメータを印刷検査装置20にフィードフォワードする。
The
報知部14は、半田印刷装置10の異常の発生などを報知したりする。ここでいう報知は、音、光、映像等によって周囲に報知するという意味だけでなく、他の装置や作業者が所持する携帯端末にもこれらの情報を報知する意味を含む。
The
なお、報知部14は、このような報知を示す情報を、印刷検査装置20、実装装置30、実装基板検査装置40、リフロー炉60、回路基板検査装置70、および生産管理装置80等に出力してもよい。これにより、実装システム100は、動作を停止してもよい。
The
記憶部15は、半田情報、クリーム半田を印刷するためのパラメータ等を格納する。パラメータは、印刷検査装置20等からのフィードバックにより、新たに更新される場合がある。
The
通信部16は、生産管理装置80に対して、クリーム半田を印刷するためのパラメータ等の受信、半田印刷装置10の状態を示す状態情報を生産管理装置80へ送信を行う通信モジュールである。
The
印刷検査装置20は、基板に印刷された半田の外観状態を検査する装置である。印刷検査装置20は、印刷検査作業部21と、印刷検査制御部22と、報知部24と、記憶部25と、通信部26とを有する。
The
印刷検査作業部21は、検査用カメラによる撮像を介して取得した2次元画像または3次元画像の少なくともどちらかの撮像データを処理することで、基板に印刷された半田を認識する。
The print
印刷検査制御部22は、パラメータに基づいて基板に印刷された半田の外観状態を印刷検査作業部21に検査させ、基板に印刷された半田の外観状態を解析する。具体的には、印刷検査制御部22は、基板に印刷された半田における、基板の上から見た場合の半田のずれ量および半田の面積、半田の体積、半田の高さ、半田の形状等の有無を解析したり、2つの電極を接続するブリッジ不良、未充填不良、半田のカスレ不良、半田のえぐれ不良、半田の滲み不良、異物の付着等の有無を解析したりする。
The print inspection control unit 22 causes the print
印刷検査制御部22は、通信部26を介して、解析した基板に印刷された半田の検査結果を示すデータを、半田印刷装置10にフィードバックし、実装装置30にフィードフォワードし、また生産管理装置80に送信する。
The print inspection control unit 22 feeds back the data indicating the inspection result of the solder printed on the analyzed board to the
印刷検査制御部22は、半田印刷装置10のパラメータの当該不具合を解消するために、半田の検査結果に異常がある場合、異常に基づいた補正情報を作成し、半田印刷装置10にフィードバックする。例えば、印刷検査制御部22は、半田印刷装置10のパラメータに基づき、半田印刷のばらつきが所定の範囲内である場合に、半田印刷のばらつきから補正情報を作成し、半田印刷装置10にフィードバックする。これにより、半田印刷装置10は、補正情報に基づいて半田印刷装置10のパラメータを書き換える。半田印刷装置10は、実装基板が不良品となるような不具合に至る前に不具合の発生箇所を特定してフィードバック制御を適切に行うことができ、部品実装システムの歩留まりの向上を図る。
The print inspection control unit 22 creates correction information based on the abnormality when there is an abnormality in the inspection result of the solder and feeds it back to the
なお、印刷検査制御部22は、半田の外観不良がある場合、半田印刷装置10、印刷検査装置20、実装装置30、実装基板検査装置40、リフロー炉60、および回路基板検査装置70に、通信部26を介して作業禁止指令を送信してもよい。これにより、実装システム100は、動作を停止してもよい。
The print inspection control unit 22 communicates with the
報知部24は、半田の検査結果等に基づいて、印刷の不具合があることを示す情報を報知する。なお、この報知部24は、半田印刷装置10の報知部24と同様の構成であるため、同一の構成部分についての説明は省略する。
The notifying
記憶部25は、基板に印刷された半田を検査するためのパラメータを格納する。また、記憶部25は、基板に印刷された半田の検査結果を示すデータ、これに基づく補正情報等を格納する。
The
通信部26は、生産管理装置80に対して、基板に印刷された半田を検査するためのパラメータ、基板に印刷された半田の検査結果を示すデータ等を生産管理装置80との間で通信する通信モジュールである。
The
実装装置30は、基板に印刷された半田上に、部品を装着させる装置である。実装装置30は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、実装作業部31と、実装制御部32と、報知部34と、記憶部35と、通信部36とを有する。
The mounting
実装作業部31は、部品供給部に供給される部品をヘッドに備えられた吸着ノズルによって吸着保持し、ヘッドが基板の装着位置まで部品を搬送し、吸着ノズルを降下させて部品を基板上の半田に押しつけて装着する工程を、部品の数だけ繰り返す。
The mounting
実装制御部32は、部品を実装するためのパラメータに基づいて、吸着ノズルを制御する。具体的には、実装制御部32は、各々の部品が供給される部品供給部に吸着ノズルを備えるヘッドを移送させ、吸着ノズルに部品を吸着させ、基板の装着位置までヘッドを移送させ、部品を半田に押しつけさせて装着するように制御する。
The mounting
ここでいう部品供給部は、例えば複数のテープフィーダ等が着脱可能に備えられ、テープフィーダ等により種々の部品が供給される部分である。テープフィーダは、テープ状に並べて保持されている部品を順次、部品供給部に供給する装置である。 The component supply unit referred to here is, for example, a portion in which a plurality of tape feeders and the like are detachably provided, and various components are supplied by the tape feeders and the like. The tape feeder is a device that sequentially supplies components held in a tape shape to a component supply unit.
実装制御部32は、通信部36を介して、部品を基板に装着するためのパラメータを生産管理装置80から受信する。また、フィードバックされた補正値を生産管理装置80から受信する。また、実装制御部32は、通信部36を介して、部品を基板に装着するためのパラメータを実装基板検査装置40にフィードフォワードする。
The mounting
報知部34は、供給すべき部品が所定数以下になったことを示す情報を報知したりする。作業者は報知部34が報知した内容に基づき実装するための部品の補充などをする。また、報知部34は、印刷検査装置20、実装基板検査装置40、および回路基板検査装置70によるそれぞれの検査結果に基づいて、いずれかの検査結果に異常がある場合は異常に関する情報を報知する。なお、この報知部34は、半田印刷装置10の報知部34と同様の構成であるため、同一の構成部分についての説明は省略する。
The
記憶部35は、後述する部品情報、部品を基板に装着するためのパラメータ等を格納する。
The
通信部36は、生産管理装置80に対して、部品を基板に装着するためのパラメータ等の送信、生産管理装置80等からの補正値等の受信を行う通信モジュールである。
The
実装基板検査装置40は、基板に装着された部品の外観状態を検査する装置である。実装基板検査装置40の検査方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、AOI(Automated Optical Inspection)が採用されている。実装基板検査装置40は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、外観検査作業部41と、外観検査制御部42と、報知部44と、記憶部45と、通信部46とを有する。
The mounting
外観検査作業部41は、可視光に基づき撮像するカメラによる画像を介して取得した2次元画像または3次元画像の少なくともどちらかの撮像データを処理することで、基板に装着された部品を認識する。
The visual
外観検査制御部42は、パラメータに基づいて基板に装着された部品の外観状態を外観検査作業部に検査させ、基板に装着された部品の外観状態を解析する。具体的には、外観検査制御部42は、基板に装着された部品における、基板の上から見た場合の部品の位置ずれ量を解析したり、部品の表裏反転不良、2つの電極を接続するブリッジ不良、異物の付着、部品の誤実装、部品の重複実装、部品のリードの変形等の有無の解析をしたりする。なお、部品の欠品、および部品の立上がりなどは、部品の異常ずれに含まれる。例えば、所定のずれ閾値を超えている場合は、部品の欠品として異常ずれに含まれる。
The appearance
実装基板検査装置40は、解析した基板に装着された部品の検査結果を示すデータを、通信部46を介して、実装装置30にフィードバックする。また、実装基板検査装置40は、基板に装着された部品の検査結果を示すデータを、生産管理装置80に送信する。
The mounting
外観検査制御部42は、実装装置30のパラメータの当該不具合を解消するために、外観検査の検査結果に異常がある場合、異常に基づいた補正情報を作成し、実装装置30にフィードバックする。例えば、外観検査制御部42は、実装装置30のパラメータに基づき、部品の配置のばらつきが所定の範囲外である異常ずれの場合に、部品の配置のばらつきから補正情報を作成し、実装装置30にフィードバックする。これにより、実装装置30は、補正情報に基づいて実装装置30のパラメータを書き換える。実装装置30は、基板が不良品となるような不具合に至る前に、不具合の発生箇所を特定してフィードバック制御を適切に行うことができ、部品実装システムの歩留まりの向上を図る。
The appearance
なお、外観検査制御部42は、部品に外観不良がある場合、半田印刷装置10、印刷検査装置20、実装装置30、実装基板検査装置40、リフロー炉60、および回路基板検査装置70に、通信部46を介して情報を送信してもよい。これにより、実装システム100は、動作を停止してもよい。
The appearance
報知部44は、部品の検査結果等に基づいて、不具合があることを示す情報を報知する。なお、この報知部44は、半田印刷装置10の報知部44と同様の構成であるため、同一の構成部分についての説明は省略する。
The notifying
記憶部45は、基板に装着された部品を検査するためのパラメータを格納する。また、記憶部45は、基板に装着された部品の検査結果を示すデータ、これに基づく補正情報等を格納する。
The
通信部46は、生産管理装置80に対して、基板に装着した部品の解析結果を示すデータ等の送信を行う通信モジュールである。
The
リフロー炉60は、搬入された実装基板を加熱し、基板に印刷された半田を溶融して部品と基板の配線パターンとを半田によって接合する。リフロー炉60は、加熱作業部61と、加熱制御部62と、報知部64と、記憶部65と、通信部66とを有する。
The
加熱作業部61は、実装基板を熱風、赤外線などに曝すことより加熱することで、基板の表面上に印刷された半田を溶融する。本実施の形態の場合、加熱作業部61は、複数のファンを備え、各ファンが所定の方向に所定の風量で熱風を流すことができるものとなっている。
The
加熱制御部62は、実装基板を加熱する際に、半田が溶融する程度の適切な温度管理ができるように、パラメータに基づいて加熱作業部61を制御する。具体的に例えば、炉内に配置された複数のヒータのそれぞれの設定温度、複数のファンのそれぞれの回転速度などのパラメータを設定することにより加熱作業部61を制御する。加熱制御部62は、通信部66を介して、加熱に関するデータを生産管理装置80に送信する。加熱制御部62は、通信部66を介して生産管理装置80からフィードバックされるパラメータを受信する。
The
報知部64は、加熱作業部61に不具合があることを示す情報を報知する。なお、この報知部64は、半田印刷装置10の報知部64と同様の構成であるため、同一の構成部分についての説明は省略する。
The
記憶部65は、通信部66を介して受信した実装基板を加熱するためのパラメータ等を格納する。
The
通信部66は、生産管理装置80に対して加熱に関するパラメータ等の送受信を行う通信モジュールである。
The
回路基板検査装置70は、半田による部品と基板との固着状態を検査する。回路基板検査装置70の検査方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、AOIによる回路基板の外観検査の結果、および回路基板をX線により透過して得られる透過検査の結果を含む固着検査結果を取得する。例えば、回路基板検査装置70は、可視光により外観を検査するとともに、外観検査では得られない半田部分の不具合についても検査する。なお、X線像としては、X線透過画像を用いてもよく、CT(Computed Tomography)画像を用いてもよい。なお、回路基板検査装置70は、部品と基板との接合状態における不良欠陥を超音波により検査する検査方法を採用しても構わない。例えばAXI(Automatic X−Ray Inspection)と称される方法である。
The circuit
回路基板検査装置70は、固着検査作業部71と、固着検査制御部72と、報知部74と、記憶部75と、通信部76とを備える。
The circuit
固着検査作業部71は、部品と基板とを半田で固着した製品である回路基板にX線を照射して得られるX線像を処理し、部品と基板との半田の固着状態を検査する。また、部品の欠品を含む部品の位置ずれを可視光に基づく画像を処理して検査する。 The fixing inspection section 71 processes an X-ray image obtained by irradiating a circuit board, which is a product in which the component and the board are fixed with solder, with X-rays, and inspects the fixing state of the solder between the component and the board. In addition, the displacement of the part including the missing part is inspected by processing an image based on visible light.
固着検査制御部72は、半田の状態を固着検査作業部71に検査させる。また、基板に固着された部品の状態を解析する。具体的には、固着検査制御部72は、部品と基板との間の半田における、半田の量の解析を行ったり、ボイド不良、不濡れ不良等の有無の解析を行ったりする。さらに、基板の上から見た場合の部品の位置ずれ量を解析したり、部品の表裏反転不良、2つの電極を接続するブリッジ不良、異物の付着、部品の誤実装、部品の重複実装、部品のリードの変形等の有無の解析をしたりする。 The adhesion inspection control unit 72 causes the adhesion inspection work unit 71 to inspect the state of the solder. Also, the state of the component fixed to the substrate is analyzed. Specifically, the adhesion inspection control unit 72 analyzes the amount of solder in the solder between the component and the board, and analyzes the presence or absence of void defects, non-wetting defects, and the like. Furthermore, it analyzes the amount of component misalignment when viewed from the top of the board, faults inversion of components, bridge defects connecting two electrodes, adhesion of foreign matter, incorrect mounting of components, duplicate mounting of components, Or the presence or absence of lead deformation.
固着検査制御部72は、通信部76を介して、基板と部品とを接合させた半田の接合状態の検査結果、および位置ずれを含む外観検査の結果を示すデータを通信部76を介して生産管理装置80に送信する。
The adhesion inspection control unit 72 produces, via the
報知部74は、製品に対する検査結果を示す情報を報知する。なお、この報知部74は、半田印刷装置10の報知部14と同様の構成であるため、同一の構成部分についての説明は省略する。
The notification unit 74 notifies information indicating the inspection result of the product. Since the notification unit 74 has the same configuration as the
記憶部75は、製品を検査するためのパラメータを格納する。また、記憶部75は、半田の接合状態の検査結果を示すデータ、これに基づく補正情報等を格納する。
The
通信部76は、生産管理装置80に対して、半田の接合状態の検査結果を示すデータ等の送受信を行う通信モジュールである。
The
生産管理装置80は、実装基板の生産、実装基板の検査、回路基板の生産、回路基板の検査などに関する情報を実装ラインとの間で授受して実装ラインを統括的に制御し、回路基板の円滑な生産を実施する装置であり、情報取得部81と、判定部82と、値変更部83と、記憶部85と、通信部86とを備える。
The
情報取得部81は、実装基板検査装置40による実装基板の部品の位置ずれに関する検査結果を示す実装基板情報、および回路基板検査装置70による回路基板の部品の位置ずれに関する検査結果を示す回路基板情報を取得する。情報取得部81はさらに、基板に付されているバーコードなどから基板を識別する基板情報を取得し、対応する実装基板情報、および回路基板情報とを関連付けて記憶部85に記録させる。
The
判定部82は、実装基板情報に含まれる部品の位置ずれを示す情報が正常範囲に含まれている場合、異常ずれはないとして正常判定を行う。さらに、基板情報に基づき同一基板を識別し、同一基板における回路基板情報に含まれる部品の位置ずれを示す情報が正常か異常かを判定する。具体的に例えば、基板に印刷された半田に装着された部品は、リフロー時にセルフアライメントにより、基板のランド側に引き寄せえられる。このため、リフロー後の部品の位置は、リフロー前の部品の位置、つまり実装基板検査装置40から取得したデータに対して変化していることがある。このため、固着検査制御部72は、リフロー後の部品の位置がリフロー前の部品の位置からずれているとしても、所定範囲内のずれであればこの製品を不良としない。一方、判定部82は、部品の位置が所定範囲外にずれている異常ずれの場合、異常判定を行う。そして、実装基板情報に基づく部品の位置ずれが正常判定、かつ、回路基板情報に基づく部品の位置ずれが異常判定の場合、その旨を値変更部83に通知する。さらに、回路基板情報に基づく部品の位置ずれが異常であると判定を行った場合、1つの回路基板内において複数部品が同じ方向にずれているか、特定部品のみにずれが発生しているかなどの不具合情報を値変更部83に通知してもよい。
When the information indicating the component displacement included in the mounting board information is included in the normal range, the
値変更部83は、判定部82から実装基板情報に基づき、部品の位置に異常ずれが存在せず、かつ、回路基板情報に基づき部品の位置に異常ずれが存在するとの通知を受けた場合、実装ラインに対し、後続の基板に対する部品の固着に関連するパラメータを変更させる。具体的に例えば、値変更部83が変更させるパラメータは、回路基板検査装置により異常ずれが検出された部品に対応する部品、例えば基板に対する位置が同じである同種の部品の位置の補正値を含む実装条件を実装装置30に送信することによりパラメータを変更させる。特に、特定種類の部品に同様な位置ずれが発生していると値変更部83が判断した場合、変更させるパラメータとして実装条件の内の少なくとも部品押込量を前よりも増加するように実装装置30に送信する。また、基板内の或る領域に含まれる部品に同一方向に位置ずれが発生していると値変更部83が判断した場合、変更させるパラメータとしてリフロー炉60の風量を前よりも低減するようにリフロー炉60に送信する。
The
記憶部85は、実装ラインから情報取得部81が取得した基板情報、部品情報、半田情報、実装基板情報、回路基板情報などを格納している。
The
通信部86は、半田印刷装置10、印刷検査装置20、実装装置30、実装基板検査装置40、リフロー炉60、および回路基板検査装置70との間で情報の送受信を行う通信モジュールである。
The
次に、本実施の形態における実装システム100の動作について説明する。図3は、実装システムの動作の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、まず、半田印刷装置10は、実装ライン上に搬入されたn番目(nは自然数)の基板である基板(n)上に半田を印刷し(S101)、半田が印刷された基板を作成する。この基板は、コンベアによって印刷検査装置20に搬送される。
Next, an operation of the mounting
次に、印刷検査装置20は、基板に印刷された半田の外観状態を検査する(S102)。印刷検査装置20は、半田の外観状態を検査した検査結果を示すデータを、半田印刷装置10にフィードバックするために生産管理装置80に送信する。この半田の外観状態を検査して異常が検出されなかった基板(n)は、コンベアによって実装装置30に搬送される。
Next, the
次に、実装装置30は、基板(n)に印刷された半田上に、吸着ノズル等を用いて部品を装着する(S103)。ここで、基板(n)に対する実装条件は、基板(n−1)、およびそれより以前にリフロー炉60を通過して生産された回路基板の回路基板情報に基づきパラメータが変更されている場合がある。実装装置30は、基板(n)に装着した部品に関するデータを実装基板検査装置40、および生産管理装置80に送信する。実装基板は、コンベアによって実装基板検査装置40に搬送される。
Next, the mounting
次に、実装基板検査装置40は、基板に装着された部品の外観状態を検査する(S104)。実装基板検査装置40は、基板に装着された部品の検査結果を示すデータを、実装装置30にフィードバックするために生産管理装置80に送信する。また、部品の異常ずれ、部品の表裏反転不良、2つの電極を接続するブリッジ不良、異物の付着、部品の誤実装、部品の重複実装、部品のリードの変形等の有無を解析し、異常がある場合は作業者に報知する(S106)。実装基板検査装置40において異常がないと判断された基板(n)は、コンベアによってリフロー炉60に搬送される。
Next, the mounting
次に、リフロー炉60は、これら部品が装着された基板(n)を、リフローにより加熱して半田を溶融させた後に冷却し半田付けを行う(S107)。これにより、部品と基板(n)とが半田によって固着した回路基板を得る。基板(n)に関する回路基板は、コンベアによって回路基板検査装置70に搬送される。
Next, the
次に、回路基板検査装置70は、部品と基板(n)との固着状態における不良欠陥をX線により検査し、部品のずれなどを検査し、生産管理装置80に送信する(S108)。生産管理装置80は、部品に異常ずれが発生していると判断した場合、(S109:Yes)、パラメータのへんこうを実施する(S110)。一方、異常がない場合は、基板(n)についての生産は完了する。
Next, the circuit
次に、生産管理装置80によるリフロー炉60の半田付けに関連するパラメータの変更動作について説明する。図4は、生産管理装置のパラメータの変更の動作の流れを示すフローチャートである。
Next, an operation of changing parameters related to soldering of the
まず、リフロー後の基板(n)に対し部品の異常ずれがある場合、生産管理装置80の値変更部83は、基板(n+1)などの後続の基板に対する同種の部品の固着に関連するパラメータの1つである押込量を増加させる(S201)。なお、判定部82が異常ずれの発生している部品が同じ吸着ノズルで装着されているか否かを判断し、同じ吸着ノズルで異常ずれが発生している場合に値変更部83が押込量を増加させてもかまわない。
First, when there is an abnormal displacement of the component with respect to the board (n) after the reflow, the
次に、異常ずれの発生している部品が基板(n)上で複数あり、これらが同じ方向にずれているか否かを判断し(S202)、複数の部品が同一方向にずれていると判断した場合(S202:Yes)、基板(n+1)およびそれ以降の基板に対する同種の部品の固着に関連するパラメータの1つであるリフロー炉60内の風量を低減させる(S203)。
Next, it is determined whether there is a plurality of parts on the board (n) in which an abnormal shift has occurred, and whether or not they are shifted in the same direction (S202), and it is determined that the plurality of parts are shifted in the same direction. If this is done (S202: Yes), the air volume in the
次に、所定のルールに則り加熱プロファイルを変更する(S204)。リフロー炉60の実際のプロファイルは変更されたパラメータに対しゆっくりと近づくため、リフロー炉60の加熱プロファイルを逐次モニターし、加熱プロファイルの変更が完了したか否かを判断する(S205)。加熱プロファイルの変更が完了し(S206:Yes)、新しく生産された基板(n+m)(mは自然数)に異常ずれがない場合(S206:Yes)パラメータの変更を終了する。一方、基板(n+m)に異常ずれが存在する場合(S206:No)は、部品の押込量を増加させるステップ(S201)から再びフローが繰り返される。
Next, the heating profile is changed according to a predetermined rule (S204). Since the actual profile of the
次に、本実施の形態おける実装システム100、および生産管理装置80の作用効果について説明する。
Next, the operation and effect of the mounting
上述したように、本実施の形態に係る実装システム100では、リフロー前後の基板に対する部品の位置ずれを解析し、リフロー炉60の内部の要因に基づきフィードバックを行い基板に対する部品の固着に関連するパラメータを変更させる。これにより、例えば、リフロー炉60を通過して生産された回路基板に部品の異常ずれが発生した場合、実装システム100は、後続の基板を生産する際の部品の固着に関連するパラメータを変更して異常ずれの発生を抑制し、回路基板の安定生産を実現することができる。
As described above, in the mounting
以上、本開示について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実装システム、および生産管理装置に限定されるものではない。 As described above, the present disclosure has been described based on the embodiments, but the present disclosure is not limited to the above-described mounting system and the production management device.
例えば、異常の有無などを生産管理装置80が判断する場合を説明したが、異常の有無は実装基板検査装置40、回路基板検査装置70が判断し、判断結果を生産管理装置80が受信するものとしても構わない。
For example, the case where the
また、複数の部品が同一方向にずれた場合、リフロー炉60内の風量を低減する場合を説明したが、リフロー炉60内の加熱プロファイルによっても複数の部品が同一方向にずれる場合があるため、温度プロファイルを変更してもよく、また風量低減と共に温度プロファイルを変更しても構わない。
Further, when a plurality of parts are shifted in the same direction, the case where the air volume in the
また、各基板に対する部品の位置ずれ量を統計的に処理し、異常な位置ずれ量が正常に戻りつつあることを判断し、基板に対する部品の固着に関連するパラメータを徐々に変更させても構わない。 Further, the positional shift amount of the component with respect to each substrate may be statistically processed, it may be determined that the abnormal positional shift amount is returning to normal, and the parameter relating to the attachment of the component to the substrate may be gradually changed. Absent.
また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Further, in each of the above embodiments, each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。 The division of functional blocks in the block diagram is merely an example, and a plurality of functional blocks can be implemented as one functional block, one functional block can be divided into a plurality of functional blocks, and some functions can be transferred to other functional blocks. You may. Also, the functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed by a single piece of hardware or software in parallel or time division.
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。例えば、パラメータの変更において、まず吸着ノズルによる部品の押込量を増加させるものとしたが、これに限定されるものではなく、最初に温度プロファイルを変更しても構わない。 Also, the order in which the steps in the flowchart are performed is merely an example for specifically describing the present disclosure, and may be an order other than the above. Also, some of the above steps may be performed simultaneously (in parallel) with other steps. For example, in changing the parameters, first, the pressing amount of the component by the suction nozzle is increased. However, the present invention is not limited to this, and the temperature profile may be changed first.
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, a form obtained by performing various modifications that can be conceived by those skilled in the art to the embodiment, and a form realized by arbitrarily combining the components and functions in the embodiment without departing from the spirit of the present disclosure are also described. Included in disclosure.
本開示は、実装装置により基板に部品を実装し、リフロー炉により半田付けを行う実装システムに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is applicable to a mounting system in which components are mounted on a board by a mounting apparatus and soldering is performed by a reflow furnace.
10 半田印刷装置
11 印刷作業部
12 印刷制御部
14 報知部
15 記憶部
16 通信部
20 印刷検査装置
21 印刷検査作業部
22 印刷検査制御部
24 報知部
25 記憶部
26 通信部
30 実装装置
31 実装作業部
32 実装制御部
34 報知部
35 記憶部
36 通信部
40 実装基板検査装置
41 外観検査作業部
42 外観検査制御部
44 報知部
45 記憶部
46 通信部
60 リフロー炉
61 加熱作業部
62 加熱制御部
64 報知部
65 記憶部
66 通信部
70 回路基板検査装置
71 固着検査作業部
72 固着検査制御部
74 報知部
75 記憶部
76 通信部
80 生産管理装置
81 情報取得部
82 判定部
83 値変更部
85 記憶部
86 通信部
100 実装システム
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
生産された前記実装基板上の前記部品の状態を検査する実装基板検査装置と、
前記実装基板における前記部品を前記基板に固着させて回路基板を生産するために前記実装基板を加熱するリフロー炉と、
前記リフロー炉での加熱後の冷却により前記部品が前記基板に固着した前記回路基板の前記部品の状態を検査する回路基板検査装置とを備える実装ラインと、
前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える生産管理装置と
を備える実装システム。 A mounting apparatus for producing a mounting board for mounting a plurality of components on solder attached to a surface of the board,
A mounting board inspection device for inspecting the state of the component on the produced mounting board,
A reflow furnace that heats the mounting board to produce the circuit board by fixing the components on the mounting board to the board,
A mounting line comprising: a circuit board inspection device that inspects a state of the component of the circuit board in which the component is fixed to the substrate by cooling after heating in the reflow furnace;
When there is no abnormal displacement of the component in the inspection result of the mounting board inspection device, and when there is an abnormal displacement of the component in the inspection result of the circuit board inspection device, a parameter related to fixation of the component to the board. And a production management device including a value change unit that changes the value.
請求項1に記載の実装システム。 2. The mounting system according to claim 1, wherein the parameter includes a mounting condition of the mounting apparatus on a component corresponding to the component for which an abnormal displacement has been detected by the circuit board inspection device. 3.
請求項2に記載の実装システム。 The mounting system according to claim 2, wherein the parameter includes at least a component pushing amount of the mounting conditions.
請求項1から3のいずれか一項に記載の実装システム。 The mounting system according to claim 1, wherein the parameter includes a heating condition of the reflow furnace.
前記実装基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがなく、かつ、前記回路基板検査装置での検査結果に前記部品の異常ずれがある場合、前記基板に対する前記部品の固着に関連するパラメータを変更させる値変更部を備える
生産管理装置。 A mounting apparatus for producing a mounting board for mounting a plurality of components on the solder attached to the surface of the board, a mounting board inspection apparatus for inspecting a state of the component on the produced mounting board, A reflow furnace that heats the mounting board to produce a circuit board by fixing a component to the board, and a cooling of the component after the heating in the reflow furnace, the component of the circuit board having the component fixed to the board. In a production management device that manages a mounting operation in a mounting line including a circuit board inspection device that inspects a state,
When there is no abnormal displacement of the component in the inspection result of the mounting board inspection device, and when there is an abnormal displacement of the component in the inspection result of the circuit board inspection device, a parameter related to fixation of the component to the board. Production management device provided with a value changing unit for changing the value.
請求項5に記載の生産管理装置。 The production management device according to claim 5, wherein the parameter includes a mounting condition of the mounting device in a component corresponding to the component for which an abnormal displacement has been detected by the circuit board inspection device.
請求項6に記載の生産管理装置。 The production management device according to claim 6, wherein the parameter includes at least a component pushing amount of the mounting conditions.
請求項5から7のいずれか一項に記載の生産管理装置。 The production management device according to claim 5, wherein the parameter includes a heating condition of the reflow furnace.
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