JP3391039B2 - 実装基板生産システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板に部品を実装
する実装基板生産システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９〜１０をもとに従来の実装基板生産
システムの構成および動作を説明する。図９は、従来の
実装基板生産システムの構成を示すブロック図である。
生産対象基板は図中の矢印方向に搬送され、１は基板を
実装生産システムに投入する基板投入工程、２は基板の
ランド上に半田を印刷する半田印刷工程、３は印刷され
た半田の所定位置に部品を装着する部品装着工程、４は
前記部品が装着された基板のランドと前記部品の端子を
半田接合する半田付け工程、５は部品が半田付けされた
実装済み基板を実装基板生産システムから排出する基板
排出工程であり、さらに各工程は図１０に示すような設
備により構成されている。

【０００３】半田印刷工程２において、クリーム半田印
刷機６は回路基板などの被印刷物のランド上にクリーム
半田を印刷する。クリーム半田印刷検査機７は、クリー
ム半田印刷機６の状態を検査するとともに、クリーム半
田印刷機６で印刷した基板上のクリーム半田の印刷状態
を検査する。このクリーム半田印刷検査機７に接続され
るデータ処理装置８は、クリーム半田印刷機６に接続さ
れ、クリーム半田印刷検査機７からの所定の出力データ
をデータ解析してクリーム半田印刷機６に対して、その
動作条件を変更するようフィードバック制御を行う。

【０００４】また、部品装着工程３において、装着機９
は、Ｘ−Ｙ駆動装置により電子部品などを供給する部品
供給部に吸着ノズルヘッドを移送し、吸着ノズルヘッド
で前記電子部品を吸着して回路基板の所定の装着位置ま
で移送して、ランド上に印刷されたクリーム半田上にリ
ードや電極が位置するように部品を装着する。なお、装
着機は電子部品の回路基板への装着作業の際、装着機に
設けられた部品認識カメラにより部品の吸着状況を撮影
して吸着ミスを管理しながら行う。部品装着後検査機１
０は、装着機９により回路基板上の所定位置に装着され
た部品や装着機設備の状態を検査する。この部品装着後
検査機１０に接続されたデータ処理装置１１は装着機９
に接続され、部品装着後検査機１０からの所定の出力デ
ータをデータ解析して装着機９に対してその動作条件を
変更するようフィードバック制御を行う。

【０００５】さらに、半田付け工程４において、リフロ
ー炉１２は、炉体内に被加熱物である回路基板を搬送す
るコンベアを有し、このコンベアの上下位置にヒータを
それぞれ配設し、さらにその上下位置にファンを配設し
てヒータを通して加熱された熱風ガスを回路基板に吹き
付ける構造を有している。また、リフロー炉１２の内部
は、予熱室，リフロー加熱室さらに除冷室に区画され、
各室にそれぞれ上記ヒータおよびファンが配設されてお
り、リフロー加熱室においては、回路基板を均一に加熱
することによってクリーム半田をリフローすることで部
品を半田付けが行われる。半田付け検査機１６は、回路
基板上の部品の半田付け状態およびリフロー炉設備の状
態を検査する。この半田付け検査機１６に接続されるデ
ータ処理装置１７は、リフロー炉１２に接続され、半田
付け検査機１６からの所定の出力データをデータ解析し
てリフロー炉１２に対してその動作条件を変更するフィ
ードバック制御を行う。

【０００６】次に上記構成による従来の実装基板生産シ
ステムに対して、以下にその動作を説明する。まず、回
路基板の所定のランド上にクリーム半田印刷機６でクリ
ーム半田を印刷する。そして、基板および設備の状態
や、ランド上に印刷したクリーム半田の印刷状態、例え
ば、印刷カスレ，印刷ズレおよび印刷の有無などをクリ
ーム半田印刷検査機７で検査する。このクリーム半田印
刷検査機７からの出力データをデータ処理装置８でデー
タ解析してクリーム半田印刷６に対して不良品の発生を
抑制するようにその動作条件をフィードバック制御す
る。

【０００７】次に装着機９は部品供給部から供給される
電子部品を吸着ノズルヘッドをＸ−Ｙ駆動装置で移送し
て吸着し、吸着された前記電子部品を回路基板の所定の
装着位置まで移送して所定の部品装着箇所に押しつけて
ランド上の印刷クリーム半田の粘性で装着する。装着機
９の設備状態や、装着機９により装着された部品装着状
況、例えば、部品欠品，部品立ち，部品装着位置ズレお
よび部品装着極性ミスなどを部品装着後検査機１０で検
査する。この部品装着後検査機１０からの出力データを
データ処理装置１１でデータ解析して装着機９に対して
不良品の発生を抑制するようにその動作条件を変更する
ようフィードバック制御する。

【０００８】さらに、リフロー炉１２内の前工程にて部
品が装着された回路基板はコンベアにて搬送される。内
部においては、まず予熱室で回路基板にファンにより熱
風を吹き付けることで予熱し、次にリフロー加熱室で印
刷したランド上の印刷クリーム半田を溶融させ、さらに
溶融した印刷クリーム半田を除冷室で徐々に冷やして部
品のリードまたは電極と回路基板のランドとを半田接合
する。そして、リフロー炉１２の設備の状態や、回路基
板上の部品の半田付け状態、例えば、部品欠品，部品立
ち，部品装着位置ズレおよび部品装着極性ミスなどを半
田付け検査機１６で検査する。この半田付け検査機１６
からの出力データをデータ処理装置１７でデータ解析
し、リフロー炉１２に対して不良品の発生を抑制するよ
うにその動作条件を変更するようフィードバック制御す
る。ここで、半田印刷工程２，部品装着工程３および半
田付け工程４の各検査機７，１０，１６による検査の結
果、不良と判定された場合にはその不良回路基板を廃棄
するかまたは修正を行い、次工程には不良判定された基
板を搬送しないように構成されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の構成で
は、基板を搬送する経路が単一であり、多品種少量生産
を行う場合には、機種切替後の基板の生産に必要な各設
備の動作条件を、機種切替が発生する都度変更せざるを
得なかった。具体的には例えば、現在生産中の基板に必
要な部品と機種切替後の基板に必要な部品が異なること
による装着機における部品供給部の部品配列状態の変
更、さらには基板のランドの必要部分のみにクリーム半
田を印刷するための印刷版の配置状態の変更、生産基板
に応じた実装プログラムの転送，選択状態の変更などが
あげられ、これらの変更に対してはしばしば長時間を要
し、特に生産枚数が少ない場合などは、実際の生産に必
要な時間よりも、機種変更に伴う上記のような諸条件の
変更に擁する時間のほうが長くかかってしまい、生産効
率を低下させる大きな要因となっていた。

【００１０】また、生産ライン中のある設備がマシント
ラブルで停止などの状況に陥った場合、上記した従来の
構成では、基板を搬送する経路が単一であるために、ト
ラブルにて停止した設備よりも下流工程の設備に対して
基板を搬送することができず、その生産ラインでの生産
を継続することが不可能な状態に陥ってしまう。

【００１１】さらに、実際の実装基板生産システムにお
いては、全く同じ機種の装着機であっても吸着ノズルの
状態や部品供給部および電子部品の加工精度など様々な
要因により、特定の装着機，部品に対して部品の吸着
率，装着率などが低下するといった、いわゆる設備と部
品の相性による品質低下の現象を生じることがある。と
ころがこれらの場合に対して、たとえそれらを解決する
ために部品ごとの装着率などの情報を分析し、その結果
をもとにその設備では装着しないほうがよいと判断され
たとしても基板を搬送する経路が単一であるために、実
際の生産現場においては上記のような現象を回避するこ
とは不可能であった。

【００１２】本発明は上述のような従来の問題点を解決
し、生産ラインに投入された基板に対して、現在のすべ
ての設備の稼働状況（稼働中，停止中，トラブル停止
中，前工程からの基板待ち状態といった設備の動作状
態），部品供給部の部品配列状態，印刷版配置状態，実
装プログラム転送・選択状態などをもとに最終製品にな
るまでの時間を最小化し徹底的に効率生産を実現する実
装基板生産システムを提供することを目的とする。ま
た、設備と装着される部品の相性までの情報を分析し、
その部品をどの装着機で装着すれば最も装着ズレなどな
く良品を無駄なく生産することができるか、またそれと
ともに製品品質の堅固な信頼性を得ることができる実装
基板生産システムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の実装基板生産システムは、基板のランド上に
半田を印刷する半田印刷工程と、前記印刷された半田の
所定位置に部品を装着する部品装着工程と、前記部品が
装着された基板のランドと前記部品の端子を半田接合す
る半田付け工程とを有する実装基板生産システムであっ
て、少なくともいずれかの工程において複数台の設備が
備えられ、前記工程における前記複数台の設備の中でい
ずれかを選択して前工程から搬送された基板に対する生
産を行った後に次工程へ基板を搬送することが可能に構
成された基板搬送装置と、前記工程中の各設備または前
記工程に搬送する基板に対して所定の監視項目を検出す
る監視項目検出手段と、前記監視項目検出手段による検
出結果により、前記工程の複数台の設備の中で選択する
設備を変更し、あらかじめ設定された基板搬送経路を生
産稼働中に動的に変更するように前記基板搬送装置を制
御する制御手段と、を備えたものである。

【００１４】また、本発明の実装基板生産システムは、
基板のランド上に半田を印刷する半田印刷工程と、前記
印刷された半田の所定位置に部品を装着する部品装着工
程と、前記部品が装着された基板のランドと前記部品の
端子を半田接合する半田付け工程とを有する実装基板生
産システムであって、 いずれかの工程において複数台の
設備が備えられ、 前記工程における前記複数台の設備の
中でいずれかを選択して前工程から搬送された基板に対
する生産を行った後に次工程へ基板を搬送することが可
能に構成された基板搬送装置と、 各工程の設備または基
板に対して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段
と、 前記監視項目検出手段による検出結果により、前記
監視項目検出手段よりも下流工程において選択した各設
備に対して、前記監視項目検出工程からの基板が到達す
る前に、動作条件を生産稼働中に動的に変更する制御手
段と、を備えたものである。また、本発明の実装基板生
産システムは、基板のランド上に半田を印刷する半田印
刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれ
かの工程において複数台の設備が備えられ、 前記工程に
おける前記複数台の設備の中でいずれかを選択して前工
程から搬送された基板に対する生産を行った後に次工程
へ基板を搬送することが可能に構成された基板搬送装置
と、 前記工程中の各設備または前記工程に搬送する基板
に対して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段
と、 前記監視項目検出手段によって検出される生産対象
基板または使用部品の種類と各設備ごとの部品装着率を
含む良品生産率に基づいて、生産対象基板または使用部
品の種類ごとに同一工程内の複数設備の中から特定の設
備を選択する制御手段と、を備えたものである。また、
本発明の実装基板生産システムは、基板のランド上に半
田を印刷する半田印刷工程と、前記印刷された半田の所
定位置に部品を装着する部品装着工程と、前記部品が装
着された基板のランドと前記部品の端子を半田接合する
半田付け工程とを有する実装基板生産システムであっ
て、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が
備えられ、 前記工程における前記複数台の設備の中でい
ずれかを選択して前工程から搬送された基板に対する生
産を行った後に次工程へ基板を搬送することが可能に構
成された基板搬送装置と、 前記工程中の各設備または前
記工程に搬送する基板に対して所定の監視項目を検出す
る監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段による検
出結果により、前記工程中の各設備において、あらかじ
め設定されている基板品種の生産順序を含む基板生産計
画を動的に変更する制御手段と、を備えたものである。

【００１５】

【作用】上記構成により、本発明の実装基板生産システ
ムにおいては、半田印刷工程，部品装着工程および半田
付け工程のうち少なくともいずれかの設備が並列に配設
されているので、並列に配設された設備のいずれかに機
種切替後に必要な部品や印刷版が存在する場合が生じ、
最も手間と時間を必要とする設備の部品交換，印刷機の
版交換を行うことなく、あるいはその交換箇所数を少な
くすることが可能となる。また、前記半田印刷工程，部
品装着工程および半田付け工程のうち少なくともいずれ
かの設備および基板の所定監視項目を検出する監視項目
検出手段と、前記監視項目検出手段の検出結果によりあ
らかじめ設定された基板搬送経路を動的に変えて効率生
産させるように各設備の動作条件を制御するので、前述
の設備の動作条件が生産基板の機種変更に対してリアル
タイムに追従することになり、生産基板の機種切替に伴
う設備の動作条件の変更を限りなく少なくすることが可
能となる。

【００１６】また、生産ライン中のある設備がマシント
ラブルで停止などの状況に陥った場合においても、上記
した本発明の構成では、基板を搬送する経路が複数存在
するので、その基板に装着すべき部品をマシントラブル
で停止している設備と並列に配設された設備にセットす
ることで、生産ライン全体としては生産可能となり、マ
シントラブルに対するライン稼働率の低下、ライン停止
時間の増大を未然に防止することができる。

【００１７】さらに、上記したようないわゆるその設備
と部品の相性などが原因と思われる設備における部品の
吸着率，装着率などの低下といった現象に対して、その
相性の悪い設備を避けて基板を搬送し部品を装着すると
いうことが可能となる。すなわち、装着する部品に対し
て、最も装着精度など部品と装着機との相性がよいもの
を選んで装着機で装着することが可能となり、良品を無
駄なく生産することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、従来例と同一の作用効果を奏
するものには、同一の符号を伏してその説明を省略す
る。

【００１９】図１は、本発明の実装基板生産システムの
構成を示すブロック図であり、Ａ１〜Ｄ３で示される半
田印刷，部品装着，半田付けの各工程を構成する設備群
が、基板搬送装置１５によって、前後の工程間の任意の
設備間において基板搬送を可能とするように各工程間が
接続され、実際には図２に示すような実装基板生産シス
テムを構築している（以後、本発明の設備構成形態をパ
ラレルライン方式と呼ぶ）。

【００２０】図２において、回路基板の移送ラインに沿
ってその上流側から基板投入工程１６，半田印刷工程１
７，部品装着工程１８，半田付け工程１９，基板排出工
程２０が順次構成されている。

【００２１】基板投入工程１６において、基板投入装置
２１により、マガジンなどの基板収納装置に収納された
基板が生産ラインに投入される。

【００２２】半田印刷工程１７は、クリーム半田印刷ブ
ロック２２とクリーム半田検査ブロック２３の２つのブ
ロックから構成され、クリーム半田印刷ブロック２２
は、クリーム半田印刷機２４，２５，２６が、またクリ
ーム半田検査ブロック２３は、クリーム半田印刷検査機
２７，２８がそれぞれ基板搬送方向に対して並列に配設
されている。

【００２３】また、基板投入工程１６とクリーム半田印
刷ブロック２２の間には、基板投入装置２１から基板を
受け取り、クリーム半田印刷ブロック２２内にある任意
のクリーム半田印刷機２４〜２６に基板を搬送すること
ができる基板搬送装置５５が配設されている。半田印刷
工程１７において、クリーム半田印刷機２４〜２６は回
路基板などの被印刷物のランド上にクリーム半田を印刷
する。クリーム半田印刷検査機２７，２８は、基板およ
び印刷設備の状態を検査するとともに、クリーム半田印
刷機２４〜２６で印刷したクリーム半田の印刷状態を検
査する。このクリーム半田印刷検査機２７，２８に接続
される印刷データ分析部２９は、クリーム半田印刷機２
４〜２６に接続され、クリーム半田印刷検査機２７，２
８からの出力データをデータ解析してクリーム半田印刷
機２４〜２６に対してフィードバック制御するととも
に、印刷データ分析部２９の分析結果を総合分析部３０
に出力する構成である。

【００２４】また、クリーム半田印刷ブロック２２とク
リーム半田検査ブロック２３の間には、クリーム半田印
刷ブロック２２内にある任意のクリーム半田印刷機２４
〜２６から排出される基板を受け取り、クリーム半田検
査ブロック２３内の任意のクリーム半田付け検査機２
７，２８に搬送可能な基板搬送装置３１が配設されてい
る。

【００２５】また、部品装着工程１８は、装着機ブロッ
ク３２と装着後検査ブロック３３の２つのブロックから
構成され、装着機ブロック３２は装着機３４，３５が、
装着後検査ブロック３３は部品装着後検査機３６，３７
がそれぞれ並列に配設されている。

【００２６】また、クリーム半田検査ブロック２３と装
着機ブロック３２の間には、クリーム半田検査ブロック
２３内の任意のクリーム半田印刷検査機から基板を受け
取り、装着機ブロック３２内にある任意の装着機３４，
３５に基板を搬送可能な基板搬送装置３８が配設されて
いる。部品装着工程１８において、装着機３４，３５は
Ｘ−Ｙ駆動装置などにより部品供給部により供給される
電子部品の吸着位置に吸着ノズルヘッドを移送し、前記
吸着ノズルヘッドで前記電子部品を吸着して回路基板の
所定の装着位置まで移送し、ランド上に印刷されたクリ
ーム半田上に電子部品を装着する。電子部品の回路基板
への装着時には、部品認識カメラにより吸着ノズルにお
ける部品の吸着状況を撮影し、吸着ミスを管理してい
る。部品装着後検査機３６，３７は、装着機３４，３５
により回路基板上の所定位置に装着された部品や設備の
状態を検査する。この部品装着後検査機３６，３７に接
続された装着データ分析部３９は装着機３４，３５に接
続され、部品装着後検査機３６，３７からの所定の出力
データをあらかじめ定められた手順にしたがってデータ
解析し、装着機３４，３５に対してその動作条件をフィ
ードバック制御するとともに、装着データ分析部３９の
分析結果を総合分析部３０に出力する構成である。

【００２７】また、装着機ブロック３２と装着後検査ブ
ロック３３の間には、装着機ブロック３２内にある任意
の装着機３４，３５から排出される基板を受け取り、部
品装着後検査ブロック３３内の任意の部品装着後検査機
３６，３７に搬送可能な基板搬送装置４０が配設されて
いる。

【００２８】同様に半田付け工程１９は、リフロー炉ブ
ロック４１と半田検査ブロック４２の２つのブロックか
ら構成され、リフロー炉ブロック４１はリフロー炉４
３，４４，４５が、半田検査ブロック４２は半田付け検
査機４６，４７，４８がそれぞれ並列に配設されてい
る。

【００２９】また、装着後検査ブロック３３とリフロー
炉ブロック４１の間には、装着後検査ブロック３３内の
任意の部品装着後検査機３６，３７から基板を受け取
り、リフロー炉ブロック４１内にある任意のリフロー炉
４３〜４５に基板を搬送可能な基板搬送装置４９が配設
されている。半田付け工程１９において、リフロー炉４
３〜４５は、炉体内に被加熱物である回路基板を搬送す
るコンベアを配設し、このコンベアの上下位置にヒータ
をそれぞれ配設し、さらにその上下位置にファンを配設
してヒータを通して加熱された熱風ガスを回路基板に吹
き付ける構造を有している。また、リフロー炉４３〜４
５の内部は、予熱室，リフロー加熱室さらに除冷室に区
画され、各室にそれぞれ上記ヒータおよびファンが配設
されており、リフロー加熱室においては、回路基板を均
一に加熱することによってクリーム半田を溶融し、部品
の半田付けが行われる。半田付け検査機４６〜４８は、
回路基板上の部品の半田付け状態および前記リフロー炉
の設備の状態を検査する。この半田付け検査機４６〜４
８に接続される半田付けデータ分析部５０は、リフロー
炉４３〜４５に接続され、半田付け検査機４６〜４８か
らの所定の出力データを、あらかじめ定められた手順に
したがってデータ解析を行い、リフロー炉４３〜４５の
動作条件に対してフィードバック制御するとともに、半
田付けデータ分析部５０の分析結果を総合分析部３０に
出力する構成である。

【００３０】また、リフロー炉ブロック４１と半田検査
ブロック４２の間には、リフロー炉ブロック４１内にあ
る任意のリフロー炉４３〜４５から排出される基板を受
け取り、半田検査ブロック４２内の任意の半田付け検査
機４６〜４８に搬送可能な基板搬送装置５１が配設され
ている。

【００３１】基板排出工程２０は、ＯＫストッカ５２と
ＮＧストッカ５３から構成されている。半田検査ブロッ
ク４２と基板搬出工程２０の間には、半田検査ブロック
４２内にある任意の半田付け検査機４６，４５から排出
される基板を受け取り、基板排出工程２０内のＯＫスト
ッカ５２またはＮＧストッカ５３に基板を搬送する基板
搬送装置５４が配設されている。

【００３２】また、図２に示すすべての設備の動作情報
（設備の稼働情報，部品配列情報，印刷版保持情報，部
品吸着ノズルヘッド情報，部品との相性の情報など）
は、総合分析部３０にリアルタイムに収集分析されてい
る。具体的な基板搬送経路の決定には、各設備および基
板の所定監視項目、例えば設備においては、設備の稼働
情報，部品配列情報，印刷版保持情報，部品吸着ノズル
ヘッド情報，部品との相性の情報などのデータを収集し
て保持し、また基板に対する監視項目、例えば、部品実
装データ，未実装部分の部品実装データなどのデータを
収集して保持し、それら２つの収集されたデータをもと
に総合的に分析して、次にどの設備に投入するかその搬
送経路を決定するとともに、必要ならば各設備の動作条
件を変更するよう各設備に対して指示を与える。

【００３３】以上のように構成された実装基板生産シス
テムにおいて、以下にその動作を説明する。

【００３４】図２において、まず基板投入装置２１によ
って生産ラインに基板が投入されると、総合分析部３０
が、その基板の印刷に使用されるべき印刷版が搭載され
ているクリーム半田印刷機２４〜２６または印刷版の交
換に手間や時間のかからないクリーム半田印刷機２４〜
２６の情報や印刷設備の稼働情報（稼働中，生産待ち状
態，トラブル停止状態など）などを総合分析部３０で分
析し、基板搬送装置５５に対して動作制御指示を出力
し、動作条件を動的に変えて効率生産をさせるように基
板搬送路を決定し、基板を搬送する。

【００３５】また、クリーム半田印刷検査機２７，２８
に接続される印刷データ分析部２９は、ランド上に印刷
したクリーム半田の印刷状態の監視項目、例えば印刷カ
スレ，印刷ズレおよび印刷半田の有無などのデータを収
集して保持，分析し、総合分析部３０にその情報を伝送
する。また、基板および印刷設備に対する監視項目、例
えば使用中の印刷版の種類を示す番号や基板マークズレ
量や版マークズレ量などのデータを収集して保持，分析
し、総合分析部３０にその情報を伝送する。

【００３６】クリーム半田印刷ブロック２２内の任意の
クリーム半田印刷機２４〜２６にて印刷が終了すると、
総合分析部３０は次のクリーム半田検査ブロック２３内
のクリーム半田印刷検査機２７，２８の稼働情報などを
分析し、基板搬送装置３１に対してその動作条件を動的
に変えて効率生産をさせるように基板搬送路を決定す
る。

【００３７】また、半田印刷工程１７から排出された基
板は、その基板に装着されるべき部品が搭載されている
装着機３４，３５または部品の交換に手間や時間のかか
らない装着機３４，３５の情報や装着設備の稼働情報
（稼働中，生産待ち状態，トラブル停止状態など）など
が総合分析部３０で分析され、分析結果に基づく総合分
析部からの指示により基板搬送装置３８の基板搬送条件
が動的に変更され、次の部品装着工程１８に搬送され
る。

【００３８】また、部品装着後検査機３６，３７に接続
される装着データ分析部３９は、装着機３４，３５によ
って検出された部品装着状況の監視項目、例えば部品欠
品，部品立ち，部品装着位置ズレおよび部品装着極性ミ
スなどのデータを収集して保持，分析し、総合分析部３
０にその情報を伝送する。また、基板および装着設備に
対する監視項目、例えば、現在装着機に搭載されている
部品配列情報，部品残数情報，吸着ノズル情報および部
品装着動作における部品吸着動作の失敗をあらわす吸着
エラー，カメラなどを用いた認識技術による部品の位置
決め動作の失敗をあらわす認識エラーなどのデータを収
集して保持，分析し、総合分析部３０にその情報を伝送
する。装着機ブロック３２内の任意の装着機３４，３５
にて装着が終了した基板は、次の装着後検査ブロック３
３内の部品装着後検査機３６，３７の稼働情報などを総
合分析部３０で分析し、基板搬送装置４０に対して動作
指示を与え基板搬送路を決定する。

【００３９】また、部品装着工程１８から排出された基
板は、リフロー炉内をその基板に最も適切な環境条件
（温度勾配や酸素雰囲気など）に設定済または変更しや
すいリフロー炉４３〜４５やリフロー設備の稼働情報
（稼働中，生産待ち状態，トラブル停止状態など）など
が総合分析部３０で分析され、前記総合分析部３０から
の動作指示により搬送経路を制御された基板搬送装置４
９を介して、次の半田付け工程１９に搬送される。

【００４０】また、半田付け検査機４６，４７，４８に
接続される半田付けデータ分析部５０は、回路基板上の
部品の半田付け状態の監視項目、例えば、部品欠品，部
品立ち，部品装着位置ズレおよび部品装着極性ミスなど
のデータを収集して保持，分析し、総合分析部３０にそ
の情報を伝送する。また、リフロー設備に対する監視項
目、例えば、ヒータ温度，コンベア速度および酸素濃度
などのデータを収集して保持，分析し、総合分析部３０
にその情報を伝送する。

【００４１】リフロー炉ブロック４１内のリフロー炉４
３〜４５にて半田付けが終了した基板は、次の半田検査
ブロック４２内の半田付け検査機４５，４６の稼働情報
などを総合分析部３０での分析結果に基づき搬送経路を
決定された基板搬送装置５１を介して、次の半田検査ブ
ロック内の半田付け検査機４６〜４８のいずれかに搬送
される。

【００４２】最後に、半田付け工程１９から排出された
基板は、半田付け検査機４６〜４８での合否判定情報を
もとに良品判定の基板のみを収納するＯＫストッカ５
２、または不良判定のなされた基板のみを収納するＮＧ
ストッカ５３に、各々基板搬送装置５４を介して収納さ
れる。

【００４３】以上のような基板搬送動作をまとめると図
３のようになり、総合分析部３０は常に現在の基板に対
して、その基板が最も短時間のうちに適切な動作条件を
有する次工程の設備に対して搬送されるように各基板搬
送装置に対して動作指示を出力するとともに、次工程の
設備および上流工程の設備に対してそれらの動作条件を
変更する動作指示を出力する。

【００４４】なお、半田印刷工程，部品装着工程および
半田付け工程のうち少なくともいずれかの設備が並列に
配置される本発明の実装基板の生産システムにおける生
産実績は、図２に示す各ブロック（クリーム半田印刷ブ
ロック２２，クリーム半田検査ブロック２３，装着機ブ
ロック３２，装着後検査ブロック３３，リフロー炉ブロ
ック４１，半田検査ブロック４２）ごとのそれぞれの集
計結果のどの値を採用してもよい。しかしながら、途中
で生産中の基板を抜き取るなどの実運用にも耐えるため
には、図４に示すように半田検査ブロック４２の集計結
果（半田付け検査機４６の検査枚数＋半田付け検査機４
７の検査枚数＋半田付け検査機４８の検査枚数）をこの
実装基板生産システムの生産実績とすればよい。

【００４５】また、本発明の実装基板生産システムは生
産ライン中のある設備がマシントラブルで停止などの状
況に陥った場合においては、図５に示すように生産計画
の変更、例えばその基板に装着すべき部品をマシントラ
ブルで停止している設備（図５中の５６）と並列に配設
された別の設備（図５中の５７または５８）にセットす
ることで、その生産ラインでの生産を継続することがで
きる。

【００４６】さらに同一工程内の同じ設備において、そ
の設備とその設備で装着する部品の組合わせ（相性）な
どにより部品の吸着率，装着率などが低下するといった
現象に対しても、例えば、図６に示すような各設備ごと
に各部品ごとの吸着不良，装着不良の発生頻度を総合分
析部３０で分析し、その結果をもとに図７に示す手順に
より、装着部品に対してその装着率などの相性の悪い設
備を避けて基板を搬送し、部品の装着を行うことが可能
とする。そして、図８に示す手順により、現状または現
状までの本発明の形態の生産システム（パラレルライン
と呼ぶ）上のどの設備でどの品種の基板を生産している
かといった基板生産状況をもとに現時点以降にスケジュ
ーリングされている生産ラインに投入する基板品種の順
序などの生産計画を変更し、再スケジューリングを行う
ことも可能である。

【００４７】なお、上記説明において、クリーム半田印
刷ブロック，クリーム半田検査ブロック，装着機ブロッ
クといった各工程を構成する各ブロック内の設備は、基
板搬送方向に対してはすべて１台となっているが、直列
に連結された複数台の設備群を基板搬送方向に対して並
列に連結する構成が可能であることはいうまでもない。
また、上記説明では各々すべての分析，判定を総合分析
部３０で実施したが、任意の分析部を設けて集中分析，
判定を行っても、また、任意の分析部を複数個設けてそ
れらで分散処理を行わせても上記と同様の効果は得られ
るのはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、実装基板
生産システムにおいて、半田印刷工程，部品装着工程お
よび半田付け工程のうち少なくともいずれかの工程の設
備が基板搬送方向に対して並列に配設されているので、
並列に配設された設備のいずれかに機種切替後に必要な
部品や印刷版が存在する場合が生じ、機種切替時に最も
手間と時間を必要とする装着機設備の部品交換，クリー
ム半田印刷機の版交換を行うことなく、あるいはその交
換箇所数を少なくすることが可能となる。これにより、
多品種少量生産を効率よく実現する場合にネックとなる
設備の動作条件の変更を少なくすることができる。

【００４９】また、前記半田印刷工程，部品装着工程お
よび半田付け工程のうち少なくともいずれかの設備およ
び基板の所定監視項目を検出する監視項目検出手段と、
前記監視項目検出手段の検出結果により、あらかじめ設
定された基板搬送経路を動的に変えて生産させるように
制御するので、前述の設備の動作条件の変更をリアルタ
イムに動的に制御することができるようになり、設備の
動作条件の変更を限りなく少なくすることが可能とな
る。

【００５０】また、生産ライン中のある設備がマシント
ラブルで停止などの状況に陥った場合においても上記本
発明の構成では、その基板に装着すべき部品をマシント
ラブルで停止している設備と並列に配設された別の設備
にセットし、複数ある基板搬送経路を用いて基板を前記
別の設備に搬送することでその生産ラインでの生産を継
続させ、マシントラブルに対するライン稼働率の低下、
ライン停止時間の増加を未然に防止することができる。

【００５１】さらに、ある設備とその設備で装着する部
品の組合わせ（相性）による吸着率や装着率などの低下
といった現象に対して、それらの解決をすべく情報の分
析結果により、その相性の悪い設備を避けて基板を搬送
し部品を装着するということが可能となる。すなわち、
装着する部品に対して、最も装着精度など部品と装着機
との相性がよいものを選択して装着することが可能とな
り良品を無駄なく生産することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における実装基板生産システ
ムの構成ブロック図

【図２】本発明の実装基板生産システムの設備を含んだ
構成ブロック図

【図３】本発明における基板の効率生産方法を示すフロ
ーチャート

【図４】本発明における生産実績収集方法を示すフロー
チャート

【図５】本発明における生産計画変更方法を示すブロッ
ク図

【図６】検査計測値による良否判定領域の設定方法を示
す説明図

【図７】本発明における基板の良品生産方法を示すフロ
ーチャート

【図８】本発明における生産計画変更方法を示すフロー
チャート

【図９】従来の実装基板生産システムの構成ブロック図

【図１０】従来の実装基板生産システムにおける設備を
含んだ構成ブロック図

【符号の説明】

１，１６ 基板投入工程 ２，１７ 半田印刷工程 ３，１８ 部品装着工程 ４，１９ 半田付け工程 ５，２０ 基板排出工程 ６，２４，２５，２６ クリーム半田印刷機 ７，２７，２８ クリーム半田印刷検査機 ８，１１，１４ データ処理装置 ９，３４，３５ 装着機 １０，３６，３７ 部品装着後検査機 １２，４３，４４，４５ リフロー炉 １３，４６，４７，４８ 半田付け検査機 １５，３１，３８，４０，４９，５１，５４，５５ 基
板搬送装置 ２１ 基板投入装置 ２２ クリーム半田印刷ブロック ２３ クリーム半田検査ブロック ２９ 印刷データ分析機 ３０ 総合分析部 ３２ 装着機ブロック ３３ 装着後検査ブロック ３９ 装着データ分析部 ４１ リフロー炉ブロック ４２ 半田検査ブロック ５０ 半田付けデータ分析部 ５２ ＯＫストッカ ５３ ＮＧストッカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/34 H05K 13/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板のランド上に半田を印刷する半田印
   刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
   する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
   ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
   する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が備え
   られ、 前記工程における前記複数台の設備の中でいずれかを選
   択して前工程から搬送された基板に対する生産を行った
   後に次工程へ基板を搬送することが可能に構成された基
   板搬送装置と、 前記工程中の各設備または前記工程に搬送する基板に対
   して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段による検出結果により、前記工程
   の複数台の設備の中で選択する設備を変更し、あらかじ
   め設定された基板搬送経路を生産稼働中に動的に変更す
   るように前記基板搬送装置を制御する制御手段と、を備
   えた実装基板生産システム。
2. 【請求項２】 基板のランド上に半田を印刷する半田印
   刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
   する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
   ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
   する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が備え
   られ、 前記工程における前記複数台の設備の中でいずれかを選
   択して前工程から搬送された基板に対する生産を行った
   後に次工程へ基板を搬送することが可能に構成された基
   板搬送装置と、 各工程の設備または基板に対して所定の監視項目を検出
   する監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段による検出結果により、前記監視
   項目検出手段よりも下流工程において選択した各設備に
   対して、前記監視項目検出工程からの基板が到達する前
   に、動作条件を生産稼働中に動的に変更する制御手段
   と、を備えた実装基板生産システム。
3. 【請求項３】 制御手段は、監視項目検出手段による検
   出結果により、前記監視項目検出手段よりも上流工程の
   各設備に対して、それらの動作条件を生産稼働中に動的
   に変更する請求項２に記載の実装基板生産システム。
4. 【請求項４】 基板のランド上に半田を印刷する半田印
   刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
   する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
   ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
   する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が備え
   られ、 前記工程における前記複数台の設備の中でいずれかを選
   択して前工程から搬送された基板に対する生産を行った
   後に次工程へ基板を搬送することが可能に構成された基
   板搬送装置と、 前記工程中の各設備または前記工程に搬送する基板に対
   して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段によって検出される生産対象基板
   または使用部品の種類と各設備ごとの部品装着率を含む
   良品生産率に基づいて、生産対象基板または使用部品の
   種類ごとに同一工程内の複数設備の中から特定の設備を
   選択する制御手段と、を備えた実装基板生産システム。
5. 【請求項５】 基板のランド上に半田を印刷する半田印
   刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
   する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
   ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
   する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が備え
   られ、 前記工程における前記複数台の設備の中でいずれかを選
   択して前工程から搬送された基板に対する生産を行った
   後に次工程へ基板を搬送することが可能に構成された基
   板搬送装置と、 前記工程中の各設備または前記工程に搬送する基板に対
   して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段による検出結果により、前記工程
   中の各設備において、あらかじめ設定されている基板品
   種の生産順序を含む基板生産計画を動的に変更する制御
   手段と、を備えた実装基板生産システム。
6. 【請求項６】 基板のランド上に半田を印刷する半田印
   刷工程と、前記印刷された半田の所定位置に部品を装着
   する部品装着工程と、前記部品が装着された基板のラン
   ドと前記部品の端子を半田接合する半田付け工程とを有
   する実装基板生産システムであって、 少なくともいずれかの工程において複数台の設備が備え
   られ、 前記工程における前記複数台の設備の中でいずれかを選
   択して前工程から搬送された基板に対する生産を行った
   後に次工程へ基板を搬送することが可能に構成された基
   板搬送装置と、 前記工程中の各設備または前記工程に搬送する基板に対
   して所定の監視項目を検出する監視項目検出手段と、 前記監視項目検出手段による検出結果により、前記工程
   において選択した設備に対して、基板がその設備に到達
   する前に、動作条件を生産稼働中に動的に変更する制御
   手段と、を備えた実装基板生産システム。
7. 【請求項７】 監視項目検出手段は、監視項目として、
   工程中の各設備の稼働状況、または、対象となる生産基
   板のための工程中の各設備の生産準備状況を検出し、制
   御手段は、工程の中で対象となる生産基板の生産条件に
   最も早く達する設備を選択する請求項１に記載の実装基
   板生産システム。