JP3767390B2 - Electronic component mounting method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する実装装置には、電子部品を収納するテープフィーダなどのパーツフィーダが多数並設された部品供給部が設けられており、これらのパーツフィーダから吸着ノズルを備えた移載ヘッドなどの移載手段によって電子部品をピックアップして基板上に移送搭載する実装動作が繰り返し行われる。この実装動作の効率向上を図るため、移載ヘッドとして複数個の電子部品を保持可能なマルチタイプの移載ヘッドが用いられる場合が多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述の実装動作の効率向上には、移載ヘッドが部品供給部と基板との間を往復する動作回数を減少させるとともに、往復移動距離の総計を最小にすることが求められる。このため、マルチタイプの移載ヘッドによって同時に複数個の電子部品をピックアップし、1往復動作で出来るだけ多数の電子部品を最短の移動経路で実装できるよう、実装動作のシーケンスを設定する必要がある。
【0004】
しかしながら、従来よりマルチタイプの移載ヘッドを用いる場合の実装動作シーケンスの最適化手法は確立されていなかった。このため実装動作における移載ヘッドの無駄な移動が排除できず、実装効率の向上が阻害されるという問題点があった。
【0005】
そこで本発明は、実装効率を向上させることができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装方法は、一体的に移動する複数の部品保持手段を備えた移載手段によって部品供給部から電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前記基板の実装エリアを複数に分割した区分実装エリアを設定しておき、前記移載手段が部品供給部と基板との間を往復移動することにより複数の電子部品を基板に実装する1実装ターンにおいて、予め決定された実装シーケンスによって指示される1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際には、部品供給部におけるピックアップ動作に関する条件に基づいて設定されるピックアップ優先度が同一ならば、前記基板における前記1つの電子部品の区分実装エリアと前記他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、同一実装ターンにおいて前記1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定するようにした。
【0007】
本発明によれば、1実装ターンにおいて予め決定された実装シーケンスによって指示される1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際に、基板における1つの電子部品の区分実装エリアと他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定することにより、基板上での移載ヘッドの無駄な移動を排除することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装対象基板の区分実装エリアを示す図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図5は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のデータテーブルを示す図、図6は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装シーケンス決定処理のフロー図である。
【0009】
まず図1を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図1において基台1の中央にはX方向に搬送路2が配設されている。搬送路2は基板3を搬送し電子部品の実装位置に位置決めする。搬送路2の両側方には、部品供給部4が配置されており、それぞれの部品供給部4には多数のテープフィーダ5が並設されている。テープフィーダ5はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【0010】
基台1上面の両端部上にはY軸テーブル6A,6Bが配設されており、Y軸テーブル6A,6B上には2台のX軸テーブル7A,7Bが架設されている。Y軸テーブル6Aを駆動することにより、X軸テーブル7AがY方向に水平移動し、Y軸テーブル6Bを駆動することにより、X軸テーブル7BがY方向に水平移動する。X軸テーブル7A,7Bには、それぞれ移載ヘッド8および移載ヘッド8と一体的に移動するカメラ9が装着されている。
【0011】
Y軸テーブル6A,X軸テーブル7A,Y軸テーブル6B,X軸テーブル7Bをそれぞれ組み合わせて駆動することにより移載ヘッド8は水平移動し、それぞれの部品供給部4から電子部品を吸着ノズル10(図2参照)によってピックアップし、搬送路2に位置決めされた基板3上に実装する。基板3上に移動したカメラ9は、基板3を撮像して認識する。また基板3上の部品供給部4から搬送路2に至る経路には、カメラ11が配設されている。カメラ11は、それぞれの移載ヘッド8に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。
【0012】
次に図2を参照して移載ヘッド8について説明する。図2に示すように、移載ヘッドはマルチタイプであり、部品保持手段としての単位移載ヘッド8aを8個備えた構成となっている。これらの単位移載ヘッド8aはそれぞれ下端部に電子部品を吸着して保持する吸着ノズル10を備え、個別に昇降動作が可能となっている。
【0013】
図2(b)に示すように、これらの単位移載ヘッドのフィーダ配列方向の配列ピッチpは、部品供給部4におけるテープフィーダ5の配列ピッチpに対応して設定されている。従って移載ヘッド8が部品供給部4に1回アクセスする1実装ターンにおいて、複数の単位移載ヘッド8aによって複数のテープフィーダ5から同一吸着動作で複数の電子部品を同時にピックアップできるようになっている。
【0014】
ここで図3を参照して、電子部品の実装対象となる基板3について説明する。図3(a)に示すように、基板3には電子部品が実装される実装エリアを複数のエリア(ここではA1〜A3,B1〜B3,C1〜C3の9エリア)に分割した区分実装エリア3aが設定されている。この区分は実装エリア内での距離的な遠近の度合いを表すものであるため、大きなサイズの基板では多数のエリアに、小さなサイズの基板では少数のエリアに分割される。
【0015】
このような区分実装エリア3aを設定することにより、基板3に実装される電子部品も同様に、図3(b)に示すように、これらの電子部品Pが属する区分実装エリア3a毎に区分される。これにより、基板3上の実装エリア内における電子部品相互の距離的な近接度合いの判定を、各部品の実装座標に基づいた距離演算を実行することなく、予め求められた区分実装エリア相互の遠近関係のみに基づいて簡便に行えるという利点がある。本実施の形態では、後述するように同一実装ターンで同時にピックアップすべき電子部品の組み合わせを決定する際の優先度の判断に、この区分実装エリアに基づく距離的な近接度合いを用いている。
【0016】
次に図4を参照して電子部品実装装置の制御系の構成を説明する。図4において、CPU20は全体制御部であり、プログラム記憶部21に記憶された各種プログラムに従って以下に説明する各部によって行われる動作・処理を制御する。プログラム記憶部21は各種の動作や処理のプログラムを記憶する。データ記憶部22は、基板3の実装座標データや電子部品種類データなどの実装データ、部品供給部4における部品配置を示すフィーダ配置データなどの各種データを記憶する。
【0017】
図5(a)のデータテーブルに示すように、実装データによって実装対象の基板3に実装される全ての電子部品の部品名、実装座標が示されるとともに、各電子部品が基板3上においてどの区分実装エリア3a(図3参照)に属するかが示される。また実装データの作成に際しては、後述する指定部品・随伴部品の区分が決定される。
【0018】
実装シーケンス記憶部23は、移載ヘッド8による電子部品のピックアップ、基板3への移送搭載などの実装動作順序を規定する実装シーケンスデータを記憶する。この実装シーケンスデータにおいては、図5(b)に示すように、電子部品は指定部品と随伴部品とに分類されている。指定部品(P(1,1)、P(2,1)、・・・P(n、1))は、前述のように実装データによって予め各実装ターンNO.に対応して実装対象として指定される電子部品である。すなわち、実装データに示される電子部品のうち、指定部品は必ず対応した実装ターンNO.の実装動作において実装される。
【0019】
これに対し、随伴部品は実装ターンとの対応関係が予め規定されておらず、任意の実装ターンにおいて実装することが許容される部品である。すなわち、各実装ターンにおいては、1つの指定部品が示されると、この指定部品と随伴して移送搭載される電子部品が個々の実装ターン毎に決定される。この随伴部品は先行する実装ターンでの実装動作の実行途中にリアルタイムで実行される演算によって決定される。
【0020】
シーケンス演算部24は、各実装ターンごとの随伴部品の選定処理および当該実装ターンにおける動作順序の設定処理を行う。これらの処理結果は、実装シーケンス記憶部23に記憶される。随伴部品の選定処理は、データ記憶部22に記憶された実装データに基づき、後述する随伴部品選定の優先度に従って行われる。
【0021】
機構駆動部25は、移載ヘッド8を移動させるY軸テーブル6A,6B、X軸テーブル7A,7Bや、搬送路2の搬送機構などの各機構を駆動する。これら各機構を機構駆動部25によって実装シーケンスに従って駆動することにより、所定の電子部品実装動作が実行される。
【0022】
ここで、随伴部品選定の優先度について説明する。本実施の形態に示す電子部品実装装置では、移載ヘッド8は1実装ターンにおいて最大8個の電子部品を基板に実装することができる。前述のように、各実装ターンでは1つの指定部品が予め決定されているのみであり、他の随伴部品(最大7個)については任意に選定することができる。
【0023】
この随伴部品の選定は、実装動作効率の最適化を目的として設定された優先度に従って行われる。すなわち当該実装ターンにおける移載ヘッド8の動作時間(移載ヘッド8が部品供給部4において各単位移載ヘッド8aによって電子部品をピックアップして保持し、基板3上に移送して各実装点にこれらの電子部品を順次搭載するのに要する時間)が最短となるような、指定部品と随伴部品との組み合わせを選定する。
【0024】
この優先度として、ここではピックアップ優先度と移送搭載優先度が設定されている。ピックアップ優先度は、移載ヘッド8が部品供給部4において電子部品をピックアップする動作に関する条件に基づいて設定される優先度であり、同時吸着性と、吸着移動距離とによって規定される。すなわち、フィーダ配置データを検索することにより、移載ヘッド8によって指定部品と同時吸着可能な電子部品が存在する場合にはこの電子部品が最も優先度が高く、次いで指定部品の吸着動作後に移載ヘッド8がわずかに移動するだけで吸着可能な電子部品が存在する場合には、この電子部品が第2順位の優先度を有する部品となる。以下同様に、吸着のために移載ヘッド8が必要とする移動距離が大きくなるに従って、優先度の順位が低下する。
【0025】
次に移送搭載優先度について説明する。移送搭載優先度は、複数の電子部品を保持した移載ヘッド8が、基板3上でこれらの電子部品を順次搭載する動作において、移載ヘッド8の動作距離をできるだけ少なくすることを目的として設定される優先度である。ここでは基板3における指定部品の区分実装エリア3aと、選定される随伴部品の属する区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて、移送搭載優先度が設定されている。
【0026】
この距離的近接度合いは、各区分実装エリア毎に予め順位付けされており、例えば対象となる区分実装エリアの中心点と他の区分実装エリアの中心点との距離の大小に基づいて順位付けされる。図3(a)に示す例では、区分実装エリア(A1)についての距離的近接度合いは、B1−A2−B2−C1−A3・・・の順に小さくなる。このような区分実装エリアを設定することにより、前述のように距離的近接度合いの判定を簡便に行うことができる。
【0027】
そして上記2種類の優先度の間にも優先順位が設定されており、ピックアップ優先度は常に移送搭載優先度よりも優先順位が高い。すなわち、移送搭載優先度は、部品供給部4と比較して移動範囲が限定された基板3上の実装エリア内での距離的なばらつきを対象とするのに対し、ピックアップ優先度は移載ヘッド8の必要移動距離に大きく影響する同時吸着性や吸着移動距離を対象としたものだからである。従って、随伴部品の選定にはまずピックアップ優先度に従って選定を行い、ピックアップ優先度が同一であれば移送搭載優先度が判断される。
【0028】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装動作の過程で行われる実装シーケンス決定処理について、図6のフロー図を参照して説明する。ここでは、1つの実装ターンを終えて移載ヘッド8が部品供給部4に到達するまでにリアルタイムで行われる処理、すなわち図5(b)に示す実装ターンNO.nの実行中に、次回実装ターンNO.n+1において随伴部品として選定される電子部品を選定する処理を示している。
【0029】
図6において、まず実装データから当該実装ターンNO.n+1における指定部品を読み込む(ST1)。次いで、ピックアップ優先度の判定を行う(ST2)。すなわちこの指定部品と同時ピックアップ可能な電子部品、移載ヘッド8が移動することにより吸着可能な電子部品の有無を判定する。そして前述のようにこのピックアップ優先度に従って随伴部品を選定し、ここで随伴部品が全て決定されたならば(ST3)、決定された随伴部品を実装シーケンスデータ(図5(b)参照)に書き込む。
【0030】
そしてピックアップ優先度が同一な複数の電子部品が存在し、(ST3)において全ての随伴部品の決定ができなかった場合には、移送搭載優先度の判定を行う(ST4)。すなわち、基板3における指定部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、当該実装ターンにおける随伴部品を決定する。決定された随伴部品は同様に実装シーケンスデータに書き込まれる(ST5)。そして指定部品と随伴部品とを含めて、当該実装ターンにおける実装シーケンス、すなわち基板3上での移送搭載順序を決定する(ST6)。
【0031】
すなわち上記電子部品の実装方法においては、基板3の実装エリアを複数に分割した区分実装エリア3aを設定しておき、移載ヘッド8が部品供給部4と基板3との間を往復移動することにより複数の電子部品を基板3に実装する1実装ターンにおいて、予め決定された実装シーケンスによって指示される指定部品と共に実装対象となる随伴部品を決定する際には、部品供給部4におけるピックアップ動作に関する条件に基づいて設定されるピックアップ優先度が同一ならば、基板3における指定部品の属する区分実装エリアと随伴部品が属する区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、同一実装ターンにおいて指定部品と共に実装対象となる随伴部品を決定するものである。
【0032】
これにより、移載ヘッド8が基板3上に到達して各単位移載ヘッド8aの保持された電子部品を基板3の実装エリアに順次搭載する際には、距離的な近接度合いが高い区分実装エリアに属する電子部品が優先的に選択されることから、移載ヘッド8の基板3上での移動距離を短くすることができ、移載ヘッド8の無駄な移動を排して、効率のよい実装動作を実現することができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、1実装ターンにおいて予め決定された実装シーケンスによって指示される1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際に、基板における1つの電子部品の区分実装エリアと他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、1つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定するようにしたので、基板上での移載ヘッドの無駄な移動を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装対象基板の区分実装エリアを示す図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図5】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のデータテーブルを示す図
【図6】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装シーケンス決定処理のフロー図
【符号の説明】
3 基板
3a 区分実装エリア
4 部品供給部
5 テープフィーダ
8 移載ヘッド
8a 単位移載ヘッド
23 実装シーケンス記憶部
24 シーケンス演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting method for mounting an electronic component on a substrate.
[0002]
[Prior art]
A mounting apparatus for mounting electronic components on a substrate is provided with a component supply unit in which a number of parts feeders such as tape feeders for storing electronic components are arranged in parallel, and transfer parts equipped with suction nozzles from these parts feeders. A mounting operation of picking up an electronic component by a transfer means such as a head and transferring and mounting it on a substrate is repeatedly performed. In order to improve the efficiency of the mounting operation, a multi-type transfer head capable of holding a plurality of electronic components is often used as the transfer head.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to improve the efficiency of the mounting operation described above, it is required to reduce the number of times the transfer head reciprocates between the component supply unit and the substrate and to minimize the total reciprocating distance. For this reason, it is necessary to set a sequence of mounting operations so that a plurality of electronic components can be picked up simultaneously by a multi-type transfer head, and as many electronic components as possible can be mounted in the shortest movement path by one reciprocating operation. .
[0004]
However, a method for optimizing the mounting operation sequence when using a multi-type transfer head has not been established. For this reason, useless movement of the transfer head in the mounting operation cannot be eliminated, and improvement in mounting efficiency is hindered.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting method capable of improving mounting efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The electronic component mounting method according to
[0007]
According to the present invention, when determining another electronic component to be mounted together with one electronic component designated by a predetermined mounting sequence in one mounting turn, the divided mounting area of one electronic component on the board By determining other electronic components to be mounted together with one electronic component according to the transfer mounting priority set based on the degree of proximity to the separate mounting area of other electronic components, the transfer on the board is performed. Unnecessary movement of the mounting head can be eliminated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing a section mounting area of a mounting target board of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment. The figure which shows the data table of the electronic component mounting apparatus of one Embodiment of this invention, FIG. 6 is a flowchart of the mounting sequence determination process in the electronic component mounting method of one Embodiment of this invention.
[0009]
First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a
[0010]
Y-axis tables 6A and 6B are disposed on both ends of the upper surface of the
[0011]
When the Y-axis table 6A, the X-axis table 7A, the Y-axis table 6B, and the X-axis table 7B are driven in combination, the
[0012]
Next, the
[0013]
As shown in FIG. 2B, the arrangement pitch p of these unit transfer heads in the feeder arrangement direction is set corresponding to the arrangement pitch p of the
[0014]
Here, with reference to FIG. 3, the board |
[0015]
By setting such a divided
[0016]
Next, the configuration of the control system of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 4, a
[0017]
As shown in the data table of FIG. 5A, the component data shows the component names and mounting coordinates of all the electronic components mounted on the
[0018]
The mounting
[0019]
On the other hand, the companion part is a part that is not preliminarily defined in correspondence with the mounting turn and is allowed to be mounted in an arbitrary mounting turn. That is, in each mounting turn, when one specified component is shown, an electronic component to be transported and mounted in association with this specified component is determined for each mounting turn. This accompanying component is determined by a calculation executed in real time during the execution of the mounting operation in the preceding mounting turn.
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Here, the priority of the accompanying component selection will be described. In the electronic component mounting apparatus shown in the present embodiment, the
[0023]
The selection of the accompanying component is performed according to the priority set for the purpose of optimizing the mounting operation efficiency. That is, the operation time of the
[0024]
As this priority, here, a pickup priority and a transfer mounting priority are set. The pick-up priority is a priority set based on conditions relating to an operation in which the
[0025]
Next, the transfer loading priority will be described. The transfer loading priority is set for the purpose of minimizing the operating distance of the
[0026]
This degree of distance proximity is ranked in advance for each section mounting area, for example, based on the distance between the center point of the target section mounting area and the center point of another section mounting area. The In the example shown in FIG. 3A, the distance proximity degree for the divided mounting area (A1) decreases in the order of B1-A2-B2-C1-A3. By setting such a division mounting area, it is possible to easily determine the distance proximity degree as described above.
[0027]
A priority order is also set between the two types of priorities, and the pickup priority is always higher than the transport mounting priority. In other words, the transfer mounting priority is targeted for distance variations in the mounting area on the
[0028]
This electronic component mounting apparatus is configured as described above. Hereinafter, a mounting sequence determination process performed in the course of the electronic component mounting operation will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, processing that is performed in real time from the end of one mounting turn until the
[0029]
In FIG. 6, the mounting turn NO. The designated part at n + 1 is read (ST1). Next, the pickup priority is determined (ST2). That is, the presence / absence of an electronic component that can be picked up simultaneously with the designated component and the electronic component that can be picked up by moving the
[0030]
When there are a plurality of electronic components having the same pickup priority and all the accompanying components cannot be determined in (ST3), the transfer mounting priority is determined (ST4). That is, the accompanying component in the mounting turn is determined according to the transfer mounting priority set based on the distance proximity of the specified component on the
[0031]
That is, in the electronic component mounting method described above, the divided mounting
[0032]
As a result, when the
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, when determining another electronic component to be mounted together with one electronic component designated by a predetermined mounting sequence in one mounting turn, the divided mounting area of one electronic component on the board Since other electronic components to be mounted are determined together with one electronic component according to the transfer mounting priority set based on the degree of distance proximity to the separate mounting area of other electronic components. It is possible to eliminate unnecessary movement of the transfer head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a transfer head of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. The figure which shows the division | segmentation mounting area of the board | substrate to be mounted of the electronic component mounting apparatus of one Embodiment of FIG. 4 is a block diagram which shows the structure of the control system of the electronic component mounting apparatus of one Embodiment of this invention. The figure which shows the data table of the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention. FIG. 6 is the flowchart of the mounting sequence determination process in the electronic component mounting method of one embodiment of this invention.
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