JP2020096114A - 部品実装装置および実装基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下面電極部品を実装した実装基板の品質を向上することができる部品実装装置および実装基板の製造方法を提供する。【解決手段】部品搭載手段で基板３の実装位置Ｓ１に部品Ｄを搭載することによって、基板３に形成されたランドＬ１にはんだを介して部品Ｄの電極Ｅを接続させる部品実装装置は、実装位置Ｓ１に搭載される部品Ｄの外形に対する電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）に基づいて、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだを融解させた場合に、当該部品Ｄが隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）に干渉するか否かを判定する干渉判定手段を備えている。そして、部品搭載手段は、干渉判定手段によって当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判断された場合に、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載しない。【選択図】図８

Description

本発明は、基板に部品を実装する部品実装装置および部品を基板に実装した実装基板の製造方法に関する。

部品を基板に実装した実装基板に搭載される部品として、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）部品などの部品の下面に形成された電極をはんだを介して基板の表面に形成されたランドに接続する下面電極部品が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の部品実装装置では、基板に搭載する前にＢＧＡ部品の電極（ＢＧ接合部）に形成されたはんだバンプの欠落、ずれ、はんだ量不足などの良否を判定して、不良部品は廃棄して基板に搭載しないことで実装基板の品質を向上させている。

国際公開第９８／２６６４１号

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、下面電極部品の電極に不良がないと判定されて基板の実装位置に搭載した後に、リフローによる加熱で融解したはんだの表面張力によって下面電極部品の位置が移動して、隣接する部品に接触する不良が発生することがあるという問題点があった。

そこで本発明は、下面電極部品を実装した実装基板の品質を向上することができる部品実装装置および実装基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品搭載手段で基板の実装位置に部品を搭載することによって、前記基板に形成されたランドにはんだを介して前記部品の電極を接続させる部品実装装置であって、前記実装位置に搭載される部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量に基づいて、当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合に、当該部品が当該部品に隣接する隣接部品に干渉するか否かを判定する干渉判定手段を備え、前記部品搭載手段は、前記干渉判定手段によって当該部品が前記隣接部品に干渉すると判断された場合に、当該部品を前記実装位置に搭載しない。

本発明の実装基板の製造方法は、基板の実装位置に部品を搭載することによって、前記基板に形成されたランドにはんだを介して前記部品の電極を接続させる実装基板の製造方法であって、前記実装位置に搭載される部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量に基づいて、当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合に、当該部品が当該部品に隣接する隣接部品に干渉するか否かを判定する干渉判定工程と、前記干渉判定工程による判定結果に基づいて、当該部品を処理する判定後処理工程と、を含み、前記干渉判定工程において当該部品が前記隣接部品に干渉すると判断された場合に、前記判定後処理工程において当該部品が前記実装位置に搭載されない。

本発明によれば、下面電極部品を実装した実装基板の品質を向上することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置によって基板に搭載される下面に電極を有する部品の（ａ）側面図（ｂ）底面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える部品認識カメラによる部品撮像動作の説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態の部品実装装置によって基板に部品を搭載する工程説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装装置が備える部品認識カメラが撮像した部品認識画像の例を示す図 本発明の一実施の形態の部品実装装置によって部品が搭載される基板の実装位置付近の部分平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置によって部品が搭載された基板の（ａ）はんだ融解前の部分平面図（ｂ）はんだ融解後の部分平面図 本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法のフロー図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、部品実装装置１の構成を説明する。図１において、基台１ａの中央には、基板搬送機構２がＸ方向に設置されている。基板搬送機構２は、上流側から搬入された基板３をＸ方向へ搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構２は、部品搭載作業が完了した基板３を下流側に搬出する。基板搬送機構２の両側方には、それぞれ部品供給部４が設置されている。

両方の部品供給部４には、複数のテープフィーダ５がＸ方向に並列に装着されている。テープフィーダ５は、部品を格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが部品をピックアップする部品取出し位置に部品を供給する。また、一方の部品供給部４には、部品Ｄを整列して保持するトレイ６を部品取出し位置に供給するトレイフィーダ７が装着されている。

ここで図２（ａ）、図２（ｂ）を参照して、部品Ｄの構造について説明する。図２（ａ）に示す部品Ｄは、その下面Ｄｄに基板３のランドと接続される複数の電極Ｅ（ここでは４個）が形成された下面電極部品である。図２（ｂ）において、部品Ｄの下面Ｄｄには、４個の電極Ｅが上下左右に等間隔で形成されている。この例では、部品Ｄの４個の電極Ｅの中心（以下、単に「電極中心Ｃｅ」と称する。）が、部品Ｄの外形に基づく部品Ｄの中心（以下、単に「部品中心Ｃｄ」と称する。）と一致するように電極Ｅが形成されている。なお、図２に示す部品Ｄは下部電極部品の一例であり、電極Ｅの数は４個に限定されることはない。また、部品Ｄの外形は正方形に限定されることはなく、電極中心Ｃｅが部品中心Ｃｄに一致しない位置に電極Ｅが設定されていてもよい。

図１において、基台１ａの上面におけるＸ方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル８が配置されている。Ｙ軸テーブル８には、同様にリニア機構を備えたビーム９がＹ方向に移動自在に結合されている。ビーム９には、実装ヘッド１０がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１０は、部品Ｄを保持して昇降可能な複数の吸着ユニット（図示省略）を備える。吸着ユニットのそれぞれの下端部には、部品Ｄを吸着して保持する吸着ノズル１０ａ（図３参照）が装着されている。

Ｙ軸テーブル８およびビーム９は、実装ヘッド１０を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる実装ヘッド移動機構を構成する。実装ヘッド移動機構および実装ヘッド１０は、基板３の実装位置に部品Ｄを搭載する部品搭載手段１１を構成する。部品搭載手段１１は、部品供給部４に装着されているテープフィーダ５およびトレイフィーダ７の部品取出し位置から部品Ｄの上面Ｄｕ（図２（ａ）参照）を吸着ノズル１０ａによって真空吸着してピックアップし、基板搬送機構２に保持された基板３の実装位置に移送して搭載する部品搭載作業を実行する。

部品搭載作業において実装ヘッド１０は、部品供給部４の上方に移動し、各吸着ノズル１０ａで所定の部品Ｄをそれぞれピックアップし、基板３の上方に移動し、各吸着ノズル１０ａが保持する部品Ｄをそれぞれの実装位置に実装する一連のターンを繰り返す。

図１において、ビーム９には、ビーム９の下面側に位置して実装ヘッド１０とともに一体的に移動するヘッドカメラ１２が装着されている。実装ヘッド１０が移動することにより、ヘッドカメラ１２は基板搬送機構２の実装作業位置に位置決めされた基板３の上方に移動して、基板３に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板３の位置を認識する。

部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ１３および廃棄部１４が設置されている。部品認識カメラ１３は、部品供給部４から部品Ｄを取り出した実装ヘッド１０が部品認識カメラ１３の上方に位置した際に、吸着ノズル１０ａに保持された部品Ｄを下方から撮像する（図３参照）。実装ヘッド１０による部品Ｄの基板３への部品搭載作業では、ヘッドカメラ１２による基板３の認識結果と部品認識カメラ１３による部品Ｄの認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。

図１において、廃棄部１４には、実装ヘッド１０が保持した部品Ｄのうち、基板３に実装しない部品Ｄが廃棄される。部品実装装置１の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル１５が設置されている。タッチパネル１５は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置１の操作を行う。

次に図４（ａ）〜図４（ｃ）を参照して、基板３に部品Ｄを搭載する部品搭載作業の工程につて説明する。図４（ａ）は、図２に示す部品Ｄが搭載される実装位置Ｓ１付近の基板３の部分平面図である。基板３には、部品Ｄに隣接して抵抗や容量などのチップ部品Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）が搭載される。図４（ａ）において、基板３の表面には、部品Ｄまたはチップ部品Ｐの電極Ｅが接続されるランドＬが形成されている。図４（ｂ）に示すように、部品搭載作業の前に、基板３のランドＬの表面には、図示省略するスクリーン印刷装置などでランドＬの形状に対応したはんだＱが印刷（堆積）される。次いではんだＱが印刷された基板３は部品実装装置１に搬入されて、実装作業位置に保持される。

次いで部品搭載手段１１は、トレイフィーダ７またはテープフィーダ５から供給された部品Ｄまたはチップ部品Ｐをピックアップし、部品認識カメラ１３によって撮像（図３）した後、基板３に設定された実装位置Ｓに部品Ｄまたはチップ部品Ｐを搭載する。図４の例では、部品Ｄの実装位置Ｓ１は４個のランドＬ１の中心に、チップ部品Ｐ１の実装位置Ｓ２は２個のランドＬ２の間に、チップ部品Ｐ２の実装位置Ｓ３は２個のランドＬ３の間に、それぞれ設定されている。部品搭載手段１１は、部品認識カメラ１３による認識結果を加味して、部品Ｄ、チップ部品Ｐ１，Ｐ２を実装位置Ｓ１〜Ｓ３に搭載する。図４（ｃ）に示すように、部品Ｄは、部品中心Ｃｄが実装位置Ｓ１に一致するように基板３に搭載される。

次いで部品Ｄおよびチップ部品Ｐ１，Ｐ２が搭載された基板３は、図示省略するリフロー装置に搬送される。リフロー装置は、基板３を搬送しながら加熱してはんだＱを融解させた後、はんだＱを固化させて部品Ｄおよびチップ部品Ｐ１，Ｐ２を基板３にはんだ付けする。このように、部品実装装置１は、部品搭載手段１１で基板３の実装位置Ｓに部品Ｄまたはチップ部品Ｐを搭載することによって、基板３に形成されたランドＬにはんだを介して部品Ｄまたはチップ部品Ｐの電極Ｅを接続させる。

次に図５を参照して、部品実装装置１の制御系の構成について説明する。部品実装装置１が備える制御部２０には、基板搬送機構２、部品供給部４、部品搭載手段１１、ヘッドカメラ１２、部品認識カメラ１３、タッチパネル１５が接続されている。制御部２０は、認識処理部２１、干渉判定処理部２２、搭載制御部２３、生産データ記憶部２４、部品情報記憶部２５、位置ずれ情報記憶部２６を備えている。

生産データ記憶部２４は記憶装置であり、部品Ｄ、チップ部品Ｐを基板３に実装する際に参照される部品Ｄ、チップ部品Ｐの部品名（種類）、実装位置Ｓ（ＸＹ座標）などを含む生産データを記憶する。部品情報記憶部２５は記憶装置であり、基板３に実装される部品Ｄ、チップ部品Ｐの部品名毎に、サイズ、外形に対する電極Ｅの規格位置、隣接部品との最小間隔などが記憶されている。

図５において、認識処理部２１は、部品認識カメラ１３が撮像した吸着ノズル１０ａに保持された部品Ｄの下面Ｄｄの画像を認識処理して、部品Ｄの外形および電極Ｅの位置を認識する。すなわち、部品認識カメラ１３は、部品搭載手段１１が保持する部品Ｄの外形と電極Ｅを撮像する撮像部である。また、認識処理部２１は、認識した部品Ｄの外形に基づいて、部品Ｄを真空吸着している吸着ノズル１０ａに対する部品Ｄの位置を算出する。

下面電極部品である部品Ｄは、製造過程の製造誤差やばらつきに起因して、電極Ｅの位置が規格位置からずれることがある。認識処理部２１は、認識した部品Ｄの外形と電極Ｅの位置、および部品情報記憶部２５に記憶されている部品Ｄの外形に対する電極Ｅの規格位置に基づいて、電極Ｅの規格位置からの位置ずれ（ずれ方向とずれ量）を算出する。すなわち、認識処理部２１は、撮像部による撮像結果より部品Ｄの外形に対する電極Ｅの位置のずれ方向とずれ量を算出する処理部である。

ここで図６を参照して、部品認識カメラ１３によって撮像された吸着ノズル１０ａに吸着された部品Ｄの部品認識画像１３ａの一例における部品Ｄの位置（部品中心Ｃｄ）、電極Ｅの位置（電極中心Ｃｅ）について説明する。部品認識画像１３ａには、Ｘ方向の中心線１３ｘとＹ方向の中心線１３ｙが重ねて表示されている。Ｘ方向の中心線１３ｘとＹ方向の中心線１３ｙの交点が、部品認識画像１３ａの中心１３ｃである。

図６において、部品Ｄを保持した吸着ノズル１０ａは、部品認識画像１３ａの中心１３ｃと吸着ノズル１０ａの中心Ｃｎとが一致するように停止位置が調整されている。部品中心Ｃｄは、認識処理部２１によって部品Ｄの外形より認識されている。さらに認識処理部２１によって、部品Ｄの吸着位置ずれ（ΔＸｄ，ΔＹｄ）が部品認識画像１３ａの中心１３ｃに対する部品中心Ｃｄの位置から算出される。

電極中心Ｃｅは、認識処理部２１によって４個の電極Ｅの位置より認識されている。さらに認識処理部２１によって、電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）が部品中心Ｃｄ、電極中心Ｃｅ、部品情報記憶部２５に記憶されている電極Ｅの規格位置から算出される。この例では、電極Ｅの規格位置（電極中心Ｃｅ）は部品中心Ｃｄに一致しており、部品中心Ｃｄに対する電極中心Ｃｅの相対的な位置が電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）になる。認識処理部２１は、算出した部品Ｄの吸着位置ずれ（ΔＸｄ，ΔＹｄ）と電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）を、位置ずれ情報記憶部２６に記憶させる。

図５において、干渉判定処理部２２は、位置ずれ情報記憶部２６に記憶される電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）、生産データ記憶部２４に記憶される部品Ｄと部品Ｄに隣接する隣接部品の実装位置Ｓ、部品情報記憶部２５に記憶される部品Ｄと隣接部品のサイズ、部品Ｄと隣接部品の最小間隔に基づいて、部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだを融解させた場合に部品Ｄが隣接部品に干渉するか否かを判定する。

ここで図７を参照して、部品Ｄが搭載される実装位置Ｓ１が設定された基板３の例について説明する。実装位置Ｓ１は、部品Ｄの４個の電極Ｅが接続される基板３上に形成された４個のランドＬ１の中心の位置に設定されている。部品Ｄは、部品中心Ｃｄが実装位置Ｓ１に一致するように位置補正されて基板３上に搭載される。実装位置Ｓ１の上側（Ｙ方向）には、隣接部品であるチップ部品Ｐ１が搭載される実装位置Ｓ２が設定されている。実装位置Ｓ２は、実装位置Ｓ１からＹ方向に距離Ｙ０だけ離れて設定されている。実装位置Ｓ２は、チップ部品Ｐ１の２個の電極Ｅが接続される２個のランドＬ２の中心の位置に設定されている。チップ部品Ｐ１は、部品中心Ｃｐが実装位置Ｓ２に一致するように位置補正されて基板３上に搭載される。

実装位置Ｓ１の左側（Ｘ方向）には、隣接部品であるチップ部品Ｐ２が搭載される実装位置Ｓ３が設定されている。実装位置Ｓ３は、実装位置Ｓ１からＸ方向に距離Ｘ０だけ離れて設定されている。実装位置Ｓ３は、チップ部品Ｐ２の２個の電極Ｅが接続される２個のランドＬ３の中心の位置に設定されている。チップ部品Ｐ２は、部品中心Ｃｐが実装位置Ｓ３に一致するように位置補正されて基板３上に搭載される。

図７において、部品ＤのサイズはＸ方向がＤｘ、Ｙ方向がＤｙである。また、チップ部品Ｐ１のＹ方向のサイズはＰｙ、チップ部品Ｐ２のＸ方向のサイズはＰｘである。部品Ｄとチップ部品Ｐ２がずれなく基板３に搭載されると、部品Ｄとチップ部品Ｐ２との間のＸ方向の間隔Ｇｘは、Ｘ０−Ｄｘ／２−Ｐｘ／２となる。同様に、部品Ｄとチップ部品Ｐ１がずれなく基板３に搭載されると、部品Ｄとチップ部品Ｐ１との間のＹ方向の間隔Ｇｙは、Ｙ０−Ｄｙ／２−Ｐｙ／２となる。

次に図８（ａ）、図８（ｂ）を参照して、電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）がある部品Ｄを基板３の搭載した例について説明する。図８（ａ）はランドＬにはんだＱが印刷された基板３に部品Ｄが搭載された直後の状態を示し、図８（ｂ）は部品Ｄを搭載した後にはんだＱを融解させて固化させた状態を示している。図８（ａ）において、部品Ｄの部品中心Ｃｄを実装位置Ｓ１に一致させて基板３に搭載すると、部品Ｄの電極Ｅは基板３の実装位置Ｓ１から電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）だけずれた状態となる。すなわち、電極Ｅの位置がランドＬ１に対してＸ方向はΔＸｅだけチップ部品Ｐ２から遠い側にあり、Ｙ方向はチップ部品Ｐ１からΔＹｅだけ遠い側にある。

はんだＱを融解させると、図８（ｂ）に示すように融解された液状のはんだＱの表面張力により部品Ｄの電極ＥがランドＬ１に一致するように部品Ｄの位置が移動する。すなわち、はんだＱを融解させると、電極中心Ｃｅが実装位置Ｓ１に一致する位置まで部品Ｄが移動する。そして、電極Ｅのずれ方向が隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）から遠い位置にあり、かつ、ずれ量が大きい部品Ｄでは、はんだＱを融解させた際の移動で隣接部品に接触（衝突）したり近づき過ぎる干渉が発生する場合がある。

干渉判定処理部２２は、部品Ｄが隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）に干渉するか否かを判定する。具体的には、干渉判定処理部２２は、はんだＱを融解させた後に部品Ｄとチップ部品Ｐ２とのＸ方向の間隔Ｇｘ（Ｘ０−Ｄｘ／２−Ｐｘ／２−ΔＸｅ）が最小間隔Ｇｘｍより小さくなる（負となる場合を含む）場合に、部品Ｄが隣接するチップ部品Ｐ２と干渉すると判定する。または、干渉判定処理部２２は、はんだを融解させた後に部品Ｄとチップ部品Ｐ１とのＹ方向の間隔Ｇｙ（Ｙ０−Ｄｙ／２−Ｐｙ／２−ΔＹｅ）が最小間隔Ｇｙｍより小さくなる（負となる場合を含む）場合に、部品Ｄが隣接するチップ部品Ｐ１と干渉すると判定する。

すなわち、干渉判定処理部２２は、部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだＱを融解させた場合の当該部品Ｄの外形と隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）の外形との間隔（Ｇｘ，Ｇｙ）が所定値（Ｇｘｍ，Ｇｙｍ）以下の場合に、当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判定する。このように、部品認識カメラ１３（撮像部）、認識処理部２１（処理部）、干渉判定処理部２２は、実装位置Ｓ１に搭載される部品Ｄの外形に対する電極Ｅの位置のずれ方向とずれ量（電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ））に基づいて、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだＱを融解させた場合に、当該部品Ｄが当該部品Ｄに隣接する隣接部品に干渉するか否かを判定する干渉判定手段２７（図５参照）を構成する。

図５において、搭載制御部２３は、部品搭載手段１１を制御して、吸着ノズル１０ａによってトレイ６に収納された部品Ｄの上面Ｄｕを真空吸着してピックアップし、吸着ノズル１０ａが保持する部品Ｄを基板３の実装位置Ｓ１に搭載させる部品搭載作業を実行させる。その際、搭載制御部２３は、部品Ｄの吸着位置ずれ（ΔＸｄ，ΔＹｄ）に基づいて、部品Ｄの部品中心Ｃｐが実装位置Ｓ１に一致するように補正して基板３に搭載させる。また、搭載制御部２３は、干渉判定処理部２２が、吸着ノズル１０ａが保持する部品Ｄが隣接部品に干渉すると判断すると、その部品Ｄを廃棄部１４に廃棄させる。

すなわち、部品搭載手段１１は、干渉判定手段２７によって当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判定された場合に、当該部品Ｄを廃棄部１４に廃棄して、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載しない。これによって、基板３に搭載した部品ＤがはんだＱを融解させた後に隣接部品に干渉することを防止することができ、下面電極部品（部品Ｄ）を実装した実装基板の品質を向上することができる。

また、干渉判定処理部２２は、吸着ノズル１０ａが保持する部品Ｄを当初予定の実装位置Ｓ１に搭載すると隣接部品に干渉すると判定した場合、同一の基板３上に隣接部品と干渉することなくその部品Ｄを搭載することができる代替の実装位置Ｓがないかを探索する。基板３上に部品Ｄと同じ種類の部品が複数実装される場合で、当初予定の実装位置Ｓ１より隣接部品が離れていたり、隣接部品との相対的な位置関係が干渉しない方向であったりする場合に、代替の実装位置Ｓが見つかる場合がある。

干渉判定処理部２２が、吸着ノズル１０ａが保持する部品Ｄを搭載可能な実装位置Ｓを見つけると、搭載制御部２３は、部品搭載手段１１を制御して、その部品Ｄを実装位置Ｓに搭載させる。すなわち、部品搭載手段１１は、当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判定された場合に、当該部品Ｄを他の実装位置Ｓに搭載する。これによって、部品Ｄを廃棄する損失の発生を回避することができる。

次に図９のフローに沿って、部品実装装置１においてトレイ６に収納された部品Ｄを吸着ノズル１０ａでピックアップして基板３の実装位置Ｓ１に搭載することによって、基板３に形成されたランドＬ１にはんだＱを介して部品Ｄの電極Ｅを接続させる実装基板の製造方法の１ターン分について説明する。部品実装装置１の実装作業位置には、ランドＬにはんだＱが印刷された基板３が位置決めして保持されているとする。まず、部品搭載手段１１は、トレイ６から部品Ｄを取り出す（ＳＴ１：部品取出し工程）。次いで部品Ｄを保持する部品搭載手段１１が上方を移動する際に、部品認識カメラ１３（撮像部）は、部品搭載手段１１が保持する部品Ｄの外形と電極Ｅを撮像する（ＳＴ２：撮像工程）。

次いで認識処理部２１は、撮像工程（ＳＴ２）による撮像結果より部品Ｄの外形に対する電極Ｅの位置のずれ方向とずれ量（電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ））を算出する（ＳＴ３：処理工程）。この際、認識処理部２１は部品Ｄの吸着位置ずれ（ΔＸｄ，ΔＹｄ）も算出し、電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）と伴に位置ずれ情報記憶部２６に記憶させる。次いで干渉判定処理部２２は、実装位置Ｓ１に搭載される部品Ｄの電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）に基づいて、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだＱを融解させた場合に、当該部品Ｄが当該部品Ｄに隣接する隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）に干渉するか否かを判定する（ＳＴ４：干渉判定工程）。

具体的には、干渉判定工程（ＳＴ４）において干渉判定処理部２２は、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだＱを融解させた場合の当該部品Ｄの外形と隣接部品の外形との間隔（Ｇｘ，Ｇｙ）が所定値（Ｇｘｍ，Ｇｙｍ）以下の場合に、当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判定する。干渉判定工程（ＳＴ４）において干渉しないと判定された場合（Ｎｏ）、部品搭載手段１１は、部品Ｄの吸着位置ずれ（ΔＸｄ，ΔＹｄ）に基づいて位置補正して、部品Ｄの部品中心Ｃｄが実装位置Ｓ１に一致するように基板３に搭載させる（ＳＴ５）。

図９において、干渉判定工程（ＳＴ４）において干渉すると判定された場合（Ｙｅｓ）、干渉判定処理部２２は、当初予定の実装位置Ｓ１の代わりに当該部品Ｄを搭載可能な他の実装位置Ｓを探索する（ＳＴ６：代替実装位置探索工程）。他の実装位置Ｓに搭載可能な場合（ＳＴ６においてＹｅｓ）、部品搭載手段１１は、当該部品Ｄを他の実装位置Ｓに搭載させる（ＳＴ７）。他に搭載可能な実装位置Ｓがない場合（ＳＴ６においてＮｏ）、部品搭載手段１１は、当該部品Ｄを廃棄部１４に破棄し（ＳＴ８：部品廃棄工程）、部品取出し工程（ＳＴ１）に戻って次の部品Ｄを取り出す。

このように、図９に示すフローのＳＴ５からＳＴ８は、干渉判定工程（ＳＴ４）による判定結果に基づいて、当該部品Ｄを処理する判定後処理工程となる。判定後処理工程では、当該部品Ｄが隣接部品に干渉しないと判定された場合（ＳＴ４においてＮｏ）、当該部品Ｄが実装位置Ｓ１に搭載される。また、判定後処理工程では、干渉判定工程（ＳＴ４）において当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判定された場合（Ｙｅｓ）、他の実装位置Ｓに搭載可能と判定されると（ＳＴ６においてＹｅｓ）当該部品Ｄが他の実装位置Ｓに搭載され（ＳＴ７）、他に搭載可能な実装位置Ｓがない場合は（ＳＴ６においてＮｏ）当該部品Ｄが廃棄部１４に廃棄される（ＳＴ８）。

すなわち、干渉判定工程（ＳＴ４）において当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判断された場合（Ｙｅｓ）、判定後処理工程において当該部品Ｄが当初予定の実装位置Ｓ１に搭載されない（ＳＴ７、ＳＴ８）。これによって、基板３に搭載した部品ＤがはんだＱを融解させた後に隣接部品に干渉することを防止することができ、下面電極部品（部品Ｄ）を実装した実装基板の品質を向上することができる。

上記説明したように、本実施の形態の部品実装装置１は、実装位置Ｓ１に搭載される部品Ｄの外形に対する電極Ｅの位置のずれ方向とずれ量（電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ））に基づいて、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載してはんだＱを融解させた場合に、当該部品Ｄが隣接部品（チップ部品Ｐ１，Ｐ２）に干渉するか否かを判定する干渉判定手段２７（部品認識カメラ１３、認識処理部２１、干渉判定処理部２２）を備えている。そして、部品搭載手段１１は、干渉判定手段２７によって当該部品Ｄが隣接部品に干渉すると判断された場合に、当該部品Ｄを実装位置Ｓ１に搭載しない。これによって、基板３に搭載した部品ＤがはんだＱを融解させた後に隣接部品に干渉することを防止することができ、下面電極部品（部品Ｄ）を実装した実装基板の品質を向上することができる。

なお、上記の説明では、部品Ｄをトレイ６から取り出した後に部品Ｄの電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）を部品認識カメラ１３（撮像部）と認識処理部２１（処理部）で算出しているが、実施の形態はこれに限定されることはない。例えば、部品Ｄをトレイ６やキャリアテープに格納する前に部品Ｄの電極Ｅの位置ずれ（ΔＸｅ，ΔＹｅ）を計測して、各部品Ｄに関連付けて位置ずれ情報記憶部２６に記憶させ、トレイ６から取り出した部品Ｄを基板３に搭載する前に位置ずれ情報記憶部２６から読み出して干渉判定を実行するようにしてもよい。

本発明の部品実装装置および実装基板の製造方法は、下面電極部品を実装した実装基板の品質を向上することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 部品実装装置
３ 基板
１１ 部品搭載手段
１３ 部品認識カメラ（撮像部）
Ｄ 部品
Ｅ 電極
Ｇｘ、Ｇｙ 間隔
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ ランド
Ｑ はんだ
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 実装位置

Claims (10)

1. 部品搭載手段で基板の実装位置に部品を搭載することによって、前記基板に形成されたランドにはんだを介して前記部品の電極を接続させる部品実装装置であって、
   前記実装位置に搭載される部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量に基づいて、当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合に、当該部品が当該部品に隣接する隣接部品に干渉するか否かを判定する干渉判定手段を備え、
   前記部品搭載手段は、
   前記干渉判定手段によって当該部品が前記隣接部品に干渉すると判断された場合に、当該部品を前記実装位置に搭載しない、部品実装装置。
2. 前記干渉判定手段は、
   当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合の当該部品の外形と前記隣接部品の外形との間隔が所定値以下の場合に、当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定する、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記部品搭載手段は、
   当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定された場合に、当該部品を廃棄する、請求項１または２に記載の部品実装装置。
4. 前記部品搭載手段は、
   当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定された場合に、当該部品を他の実装位置に搭載する、請求項１または２に記載の部品実装装置。
5. 前記干渉判定手段は、
   前記部品搭載手段が保持する部品の外形と電極を撮像する撮像部と、
   前記撮像部による撮像結果より前記部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量を算出する処理部と、を有する、請求項１から４のいずれかに記載の部品実装装置。
6. 基板の実装位置に部品を搭載することによって、前記基板に形成されたランドにはんだを介して前記部品の電極を接続させる実装基板の製造方法であって、
   前記実装位置に搭載される部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量に基づいて、当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合に、当該部品が当該部品に隣接する隣接部品に干渉するか否かを判定する干渉判定工程と、
   前記干渉判定工程による判定結果に基づいて、当該部品を処理する判定後処理工程と、を含み、
   前記干渉判定工程において当該部品が前記隣接部品に干渉すると判断された場合に、前記判定後処理工程において当該部品が前記実装位置に搭載されない、実装基板の製造方法。
7. 前記干渉判定工程は、当該部品を前記実装位置に搭載して前記はんだを融解させた場合の当該部品の外形と前記隣接部品の外形との間隔が所定値以下の場合に、当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定する、請求項６に記載の実装基板の製造方法。
8. 前記干渉判定工程において当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定された場合に、前記判定後処理工程において当該部品が廃棄される、請求項６または７に記載の実装基板の製造方法。
9. 前記干渉判定工程において当該部品が前記隣接部品に干渉すると判定された場合に、前記判定後処理工程において当該部品が他の実装位置に搭載される、請求項６または７に記載の実装基板の製造方法。
10. 前記部品搭載手段が保持する部品の外形と電極を撮像する撮像工程と、
    前記撮像工程による撮像結果より前記部品の外形に対する前記電極の位置のずれ方向とずれ量を算出する処理工程と、をさらに含む、請求項６から９のいずれかに記載の実装基板の製造方法。

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