JP4014476B2 - Component mounting apparatus and 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、フレキシブルプリント基板(FPC基板)等の基板上に、クリーム半田等の粘性物を介して抵抗体やコンデンサを含むチップ部品等の部品を実装するための、部品実装装置及び部品実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の部品実装装置としては、例えば、複数の基板を連続的に一方向に搬送する基板搬送機構と、この基板搬送機構の所定位置で位置決めされた基板に対してクリーム半田を塗布する半田塗布装置と、半田塗布装置により半田を塗布済みの基板に対して半田を介して部品を装着する部品装着装置と、半田をリフローさせて基板上に部品を固定するリフロー装置とを備えるものがある。基板は基板搬送機構上を半田塗布装置、部品装着装置、リフロー装置の順で搬送され、これらの装置において前記処理が施される。(例えば、特許文献1参照。)
【0003】
【特許文献1】
特開2001−326453号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記半田塗布装置では、シリンジ内のクリーム半田の残量変化による吐出圧力の変化や、クリーム半田の粘性の変化等により、塗布量の過不足、いわゆる糸引き等の塗布不良が発生する場合がある。これらの不良を検出する方法としては、塗布された半田をカメラで撮像し、画像認識の技術を利用して塗布の良否を検査することが知られている。
【0005】
従来、前記半田塗布装置と前記部品実装装置の間に介設され、前記画像認識による塗布不良検出を実行するための検査装置が知られている。しかし、この種の検査装置を設けると、部品実装装置の長さが長くなりその設置空間を確保することが困難となる。また、専用の検査装置の導入によって設備投資が増大するので、部品実装基板の生産コスト低減を妨げる要因となる。
【0006】
前記専用の検査装置を使用しない検査方法としては、前記半田塗布装置が基板認識のために備えている基板認識カメラを使用することが考えられる。すなわち、塗布が完了した後、塗布され半田の上方に基板認識カメラを順次移動させて撮像し、画像認識結果から塗布の良否を検査することが可能である。しかし、一般に、半田塗布装置が基板の複数箇所に半田を塗布するのに要する時間は、半田を塗布済みの基板に対して部品装着装置が部品を装着するために要する時間よりも長い。従って、仮に半田塗布装置の基板認識カメラを使用してすべての塗布位置について検査を行うとすると、半田塗布装置のタクトが、部品実装装置のタクトと比較して大幅に長くなり、両者のタクトバランスに大きな不均衡が生じる。このタクトバランスの不均衡により、部品実装装置全体のタクトが延び、作業効率が低下する。
【0007】
図24に示す半田塗布装置と部品装着装置のタイミングチャートを例に、前記タクトバランスの不均衡について説明する。この図24の例では、半田塗布装置は基板上の4点に半田を塗布し、塗布後に4点について認識カメラにより半田塗布の良否を検査する。また、部品実装装置は2個の吸着ノズルを備え部品供給部から2個の部品を同時に吸着し、2個の部品を別々に基板上に装着する。
【0008】
1回の塗布に際して塗布ヘッドは移動と塗布を行い、移動には100ms、塗布には460msを要する。従って、1回の塗布に要する時間は560msである。また、1回の検査に際し塗布ヘッドは移動と検査を行い、移動には100ms、検査には350msを要する。従って、1回の検査に要する時間は450msである。4回の塗布と、4回の検査を合計した時間、すなわち半田塗布装置のタクトは4040msである。
【0009】
一方、部品装着装置は、部品供給部への移動(300msを要する。)、部品の吸着(120msを要する。)、部品認識カメラの上方への移動(100msを要する。)、部品認識カメラによる部品の認識(350msを要する。)、基板上への移動(100msを要する。)、及び部品の装着(250msを要する。)を行う。従って、部品塗布装置のタクトは1220msであり、前記半田塗布装置のタクト(4040ms)はこれと比較し3倍以上となり、両者のタクトバランスは著しく損なわれている。
【0010】
以上の問題は、基板に供給される粘性物の種類、すなわち半田、クリーム半田、導電性接着材等のうちのいずれを基板に対して供給するのか、及び実装される部品の種類、すなわち実装される部品が抵抗体やコンデンサを含むチップ部品、IC部品、機械部品、光学部品のうちのいずれであるのかを問わず、従来の部品実装装置において共通している。
【0011】
そこで、本発明は、部品実装装置において、例えば半田塗布装置である粘性物供給部と、部品装着部とのタクトバランスの均衡を維持しつつ、半田等の粘性物の基板に対する供給の良否を検査することを課題としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
従って、第1の発明は、基板上に粘性物を介して部品を実装する部品実装装置であって、前記基板を一方向に搬送する基板搬送機構と、前記基板搬送機構の第1の所定位置に位置決めされた前記基板に対して複数箇所に粘性物を供給する粘性物供給部と、前記基板搬送機構の第2の所定位置に位置決めされた前記基板に対して前記複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着する部品装着部とを備え、前記粘性物供給部は、少なくとも基板搬送方向及びこの基板搬送方向と直交する方向に移動可能であり、前記第1の所定位置に位置決めされた基板の複数箇所に粘性物を供給し、かつ第1の認識カメラを備える粘性物供給ヘッドと、前記粘性物供給ヘッドにより基板上に供給された複数の粘性物のうち、任意の箇所に供給された粘性物を、前記第1の認識カメラが撮像するように前記粘性供給ヘッドを制御する第1の制御部と、前記第1の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物の供給の良否を検査する第1の検査部とを備え、前記部品装着部は、少なくとも基板搬送方向及びこの基板搬送方向と直交する方向に移動可能であり、前記第2の所定位置に位置決めされた基板の複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着し、かつ第2の認識カメラを備える装着ヘッドと、前記粘性物供給ヘッドにより基板上に供給された複数の粘性物のうち、前記第1の認識カメラで撮像された箇所以外の箇所に供給された粘性物を、前記第2の認識カメラが撮像するように前記装着ヘッドを制御する第2の制御部と、前記第2の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物の供給の良否を検査する第2の検査部とを備える、部品実装装置を提供する。
【0013】
本発明の部品実装装置では、装着ヘッドの第2の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、第2の検査部が粘性物供給部による基板に対する粘性物の供給の良否を検査する。一般に、粘性物供給部が基板の複数箇所に粘性物を供給するのに要する時間よりも、粘性物供給済みの基板に対して部品装着部が部品を装着するために要する時間の方が短い。従って、換言すると、本発明では、タクトの長い粘性物供給部側ではなく、タクトの短い部品装着部側で粘性物の供給の良否を検査する。そのため、粘性物供給部と部品装着部のタクトバランスが均衡し、装置全体としてのタクトを向上しつつ、粘性物の基板に対する供給の良否を検査することができる。また、粘性物供給部と部品装着部のタクトバランスが均衡するので、粘性物供給の不良を検出して装置を停止した際に、装置内に有る粘性物供給不良を有する基板数を低減することができる。さらに、専用の検査装置を導入する必要がないので、部品実装装置の長さを低減することができると共に、生産コスト低減の妨げとなる設備投資の増大を回避することができる。
【0014】
第2の発明は、基板上に粘性物を介して部品を実装する部品実装装置における部品実装方法であって、前記部品実装装置は、前記基板を一方向に搬送する基板搬送機構の第1の所定位置に位置決めされた前記基板に対して複数箇所に粘性物を供給する粘性物供給部と、前記基板搬送機構の第2の所定位置に位置決めされた前記基板に対して前記複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着する部品装着部とを備え、前記粘性物供給部において、粘性物供給ヘッドにより基板上の複数箇所に粘性物を供給し、前記複数箇所に供給された粘性物のうち、任意の箇所に供給された粘性物を、前記粘性物供給ヘッドが備える第1認識カメラによって撮像し、前記第1の認識カメラによって撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物供給ヘッドによる粘性物の供給の良否を検査し、前記部品装着部において、前記複数箇所に供給された粘性物のうち、前記第1の認識カメラで撮像された箇所以外の箇所に供給された粘性物を、装着ヘッドが備える第2認識カメラによって撮像し、前記第2の認識カメラによって撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物供給ヘッドによる粘性物の供給の良否を検査し、前記装着ヘッドによって前記基板上に供給された粘性物を介して複数の部品を装着する、部品実装方法を提供する。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【0017】
以下、FPC基板1(図9(A)参照)にクリーム半田2(図9(B))を塗布し、半田2を介してチップ部品3(図9(C)参照)を装着し、さらに半田2をリフローする部品実装装置5を例として説明する。ただし、本発明において基板の種類、基板に部品を実装するための粘性物の種類、及び実装する部品の種類は限定されない。具体的には、基板は、FPC基板以外に、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス−エポキシ基板等の回路基板、単層基板若しくは多層基板等の回路基板、部品、筐体、又はフレーム等の回路が形成される対象物を含む。また、基板は複数の基板が連続的に配置されたテープ状ないしはフィルム状の基板であってもよい。粘性物は、クリーム半田以外に、半田や導電性接着材等であってもよい。部品は、チップ部品以外に、IC部品等の他の電子部品、機械部品、光学部品等であってもよい。
【0018】
(第1参考例)
図1及び図2を参照すると、部品実装装置5は、部品実装前のFPC基板を収納したマガジン式の基板供給装置6(図1にのみ図示する。)、半田の塗布と部品の実装を行う部品装着装置7、リフローによる半田付けを行うリフロー装置8、及び部品実装済みのFPC基板を収納したマガジン式の基板回収装置9(図1にのみ図示する。)を備えている。
【0019】
図1及び図3に示すように、部品装着装置7は、機台11上にFPC基板1を連続的に一方向に搬送するための基板搬送路(基板搬送機構)12と、FPC基板1の複数箇所に半田2を塗布する半田塗布部(粘性物供給部)13と、半田2を介してFPC基板1にチップ部品3を装着する部品装着部14とを備える。半田塗布部13と部品装着部14とは共通の機台11上に設けられているので、別体の半田塗布装置と部品装着装置とを設ける場合と比較して装置が小型化される。
【0020】
図4に示すように、FPC基板1は、パレット15を構成する上側プレート15aと下側プレート15bの間に挟み込まれている。上側プレート15a及び下側プレート15bには窓部15c,15dが設けられており、これらの窓部15c,15dでFPC基板1が露出している。FPC基板1はパレット15に保持された状態で基板供給装置6内に蓄積され、部品装着装置7及びリフロー装置8における工程を経て基板回収装置9に回収される。
【0021】
図5(A),(B)に示すように、基板搬送路12は、上側ガイドレール12a,12bと、昇降可能な一対の下側ガイドレール12c,12dとを備えている。各下側ガイドレール12c,12dにはFPC基板1を保持したパレット15を移動させるベルトコンベア式の搬送機構が設けられている。以下の説明では、特に言及しない限り、FPC基板1というときにはFPC基板1と、FPC基板1を保持しているパレット15の両方を意味する。
【0022】
図1及び図3に示すように、半田塗布部13は基板搬送路12上のFPC基板1の搬送方向(図においてX軸方向)及びこの搬送方向と直交する方向(図においてY軸方向)に移動可能なX−Yロボット21と、このX−Yロボット21に取り付けられた塗布ヘッド22とを備えている。
【0023】
図7に示すように、塗布ヘッド22はクリーム半田を収容した一対のシリンジ23a,23bを備えている。各シリンジ23a,23b内には、モータM1により回転駆動されるエクストルーダが収容されており、モータM1の回転数に応じた量の半田がシリンジ23a,23bの先端の吐出ノズル24から吐出される。モータM1の回転時間が長くなる程、各シリンダ23a,23bの吐出ノズル24からの半田2の吐出量が増加する。また、塗布ヘッド22は、FPC基板1の姿勢とFPC基板1上の半田の塗布位置を画像認識するための基板認識カメラ25を備えている。塗布ヘッド22は取付部22aをねじ止めすることによりX−Yロボット21の先端に固定される。
【0024】
半田塗布部13は、半田塗布時にFPC基板1を所定位置(第2の所定位置)に位置決めするためのバックアップステージ27を備えている。このバックアップステージ27は、図5(A)で示す上昇位置と図5(B)で示すように降下位置との間を昇降可能である。バックアップステージ27の上方には前記パレット15の窓部15c,15dと対応する形状のバックアップツール28が設けられている。図6に示すように、バックアップツール28の上面には複数の吸込孔28aが設けられている。これらの吸込孔28aは吸引ポンプP1に接続されている。バックアップステージ27が図5(B)に示す上昇位置となると、基板搬送路12の下側ガイドレール12c,12dが上側ガイドレール12a,12bに押し付けられ、これらの間にパレット15の両端が挟み込まれることによりFPC基板1の位置が固定される。また、バックアップツール28の吸引孔28aによりFPC基板1の下面が吸引されることにより、FPC基板1のずれが防止される。さらに、バックアップステージ27には上向に延びる位置決めピン29の下端が連結されている。バックアップステージ27が図5(B)の上昇位置となると、位置決めピン29の先端がパレット15の位置決め孔に挿入され、それによってFPC基板1は正確に所望の姿勢に保持される。
【0025】
また、図2に示すように、半田塗布部13は、X−Yロボット21、塗布ヘッド22、基板認識カメラ25、及びバックアップステージ27の動作を制御する制御部30Aを備えている。なお、図3において32は捨打ちカセットである。
【0026】
図1及び図3に示すように、部品装着部14は基板搬送路12上のFPC基板1の搬送方向及びこの搬送方向と直交する方向に移動可能なX−Yロボット33と、このX−Yロボット33に取り付けられた装着ヘッド34とを備えている。
【0027】
図8に示すように、装着ヘッド34は5本の吸着ノズル35を装着可能である。各吸着ノズル35は、矢印A1,A2で示すように、昇降及びそれ自体の軸線回りに回転可能である。また、装着ヘッド34は、FPC基板1の姿勢とFPC基板1上のチップ部品3の装着位置を画像認識するための基板認識カメラ37を備えている。後に詳述するように、この基板認識カメラ37をFPC基板1に塗布された半田の検査にも使用する。装着ヘッド34は取付部34aをねじ止めすることによりX−Yロボット33の先端に固定される。
【0028】
部品装着部14は、部品装着時にFPC基板1を所定位置(第1の所定位置)に位置決めするためのバックアップステージ38を備えている。このバックアップステージ38の構造は前述した半田塗布部13のバックアップステージ27と同一の構造である。
【0029】
部品装着部14はチップ部品3を供給する部品供給部39を備えている。本参考例では、部品供給部39はチップ部品3を収容した複数の部品カセット40からなる。
【0030】
また、図2に示すように、部品装着部14は、X−Yロボット33、装着ヘッド34、基板認識カメラ37、及びバックアップステージ38の動作を制御する制御部30Bを備えている。
【0031】
さらに、部品装着部14は、前記基板認識カメラ37により撮像された半田2の画像に基づいて半田塗布部13による半田塗布の良否を検査する検査部31Aを備えている。なお、図3において、41は装着ヘッド34に保持された部品を認識するための部品認識カメラであり、機台11上に固定されている。また、42は不良部品が廃棄される廃棄ボックスである。
【0032】
図2及び図10(B)に概略的に示すように、リフロー装置8は基板搬送路12から移載されたチップ部品3を装着済みのFPC基板1を水平面内で移動させるためのX−Yステージ45と、FPC基板1に塗布された半田2に局所的にレーザ光を照射してリフローさせるためのレーザ発生器46とを備えている。このレーザ発生器46はレーザ光源47、レーザ光源47から発射されたレーザ光の照射位置の調整とFPC基板1上へのレーザ光の集光を行う、レンズ48a、ガルバノミラー48b等を含む光学系48とを備えている。
【0033】
次に、図9及び図10と図11及び図12のフローチャートをさらに参照して、第1参考例の部品実装装置による部品実装方法を説明する。以下の説明では1枚のFPC基板1に着目するが、複数のFPC基板1が基板搬送路12上を連続的に搬送され、部品装着装置7の半田塗布部13及び部品装着部14と、リフロー装置8における作業とは同時進行している。
【0034】
図9(A)は基板供給装置6に収容されている処理前の基板1を示している。この図9(A)に示すように、基板1の半田2が塗布される箇所には電極1aが設けられている。基板供給装置6から基板搬送路12により部品装着装置7内に搬送された基板1は、半田塗布部13のバックアップステージ27により位置決めされる。位置決めが完了すると、図11のフローチャートに示す半田塗布部13における作業が開始される。
【0035】
図11のステップS11−1において、X−Yロボット21により駆動された塗布ヘッド22がFPC基板1上の半田2の塗布位置(電極1aがある位置)に移動する。次に、ステップS11−2において、塗布ヘッド22が前記FPC基板1の塗布位置に半田2を塗布する。具体的には、図9(B)に示すように、シリンジ23a,23bから電極1a上に半田2が吐出される。半田2の吐出量はシリンジ23a,23b内のエクストルーダを駆動するモータM1(図7参照)の回転時間により決まる。ステップS11−3においてすべての塗布位置に半田2が塗布されるまで、以上の動作が繰り返される。
【0036】
半田塗布部13での作業が終了すると、FPC基板1は基板搬送路12上を部品装着部14まで搬送される。バックアップステージ38によるFPC基板1の位置決めが完了すると、図12のフローチャートに示す部品装着部14における作業が開始される。
【0037】
まず、図12のステップS12−1において、X−Yロボット33により駆動された装着ヘッド34が、FPC基板1の半田2が塗布された位置のうちのいずれかに移動する。次に、ステップS12−2において装着ヘッド34が備える基板認識カメラ37がFPC基板1上の半田2を撮像する(図9(C)参照)。この基板認識カメラ37による画像認識結果は検査部31Aに送られる。ステップS12−3において、検査部31Aは基板認識カメラ37の画像認識結果から、塗布された半田2の形状、XY座標のずれ、塗布径、及び面積を算出する。次に、ステップS12−4において、検査部31Aは予め記憶している塗布径若しくは面積、又はその複合の閾値と、ステップS12−3で算出した塗布径や面積とを比較し、算出値が閾値内であればステップS12−5においてすべての塗布位置について検査が完了するまで、ステップS12−1からステップS12−4の動作が繰り返される。
【0038】
一方、ステップS12−4において、算出値が閾値内でなければ、ステップS12−8において設備が停止される。具体的には、検査部31Aから半田塗布部13、部品装着部14、及びリフロー装置8の制御部30A,30B,30Cに停止指令が送信され、この指令に基づいて部品装着装置7及びリフロー装置8の動作が停止される。
【0039】
ステップS12−5においてすべての塗布位置について検査が終了すると、ステップS12−6において装着ヘッド34によるチップ部品3の装着が開始される。具体的には、吸着ヘッド34はX−Yロボット33により駆動されて部品供給部39へ移動して吸着ノズル35により部品カセット40からチップ部品3を吸着保持する。次に、吸着ヘッド34は部品認識カメラ41の上方に移動し、分品認識カメラ41により吸着ノズル35に保持されたチップ部品3が画像認識される。次に、吸着ヘッド34は位置決めされているFPC基板1上の所定位置、すなわち半田2が塗布済みである個々のチップ部品3が装着されるべき位置の上方に移動する(図10(A)参照)。その後、吸着ノズル35が降下して半田2を介してFPC基板1上にチップ部品3が装着される。ステップS12−7で、全点について装着ヘッド34によりチップ部品3の装着が完了すると、部品装着部14における作業が完了する。
【0040】
チップ部品3の装着が完了したFPC基板1はリフロー装置8に搬送される。リフロー装置8ではリフローによって各チップ部品3が半田2により半田付けされる。半田付けが完了したFPC基板1は基板回収装置9に回収される。
【0041】
前述のように第1参考例では、装着ヘッド34の基板認識カメラ37により撮像された半田2の画像に基づいて、部品装着部14の検査部31Aが半田塗布部13によるFPC基板1に対する半田2の塗布の良否を検査する。半田塗布部13が基板1の複数箇所に半田2を塗布するのに要する時間よりも、半田塗布済みの基板に対して部品装着部13がチップ部品3を装着するために要する時間の方が短い。従って、換言すると、本参考例では、タクトの長い半田塗布部13側ではなく、タクトの短い部品装着部14側で半田塗布の良否を検査する。そのため、半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスが均衡し、装置全体としてのタクトを向上しつつ、半田2の基板に対する供給の良否を検査することができる。また、半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスが均衡するので、半田塗布の不良を検出して装置を停止した際に、装置内に有る塗布不良を有する基板数を低減することができる。
【0042】
前記半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスについて、図13のタイミングチャートを参照して説明する。このタイミングチャートでは、半田塗布部13の塗布ヘッド22は基板1上の4箇所に半田2を塗布する。また、部品装着部14の装着ヘッド34は部品供給部39から同時に2個のチップ部品3を吸着し、これら2個のチップ部品3の部品認識カメラ41による認識を同時に行った後、基板1に1個ずつチップ部品3を装着する。さらに、塗布ヘッド22が塗布位置に移動するのに要する時間は100ms、塗布ヘッド22が半田2を塗布するのに要する時間460msである。装着ヘッド34が基板1上の半田2が塗布された位置まで移動するのに要する時間は100ms、半田2を撮像して画像認識するのに要する時間は350msである。また、装着ヘッド34が、部品供給部39に移動するのに要する時間は300ms、部品供給部39からチップ部品3を吸着するのに要する時間は120ms、部品認識カメラ41の上方に移動するのに要する時間は100ms、部品認識カメラ41によりチップ部品3を撮像して画像認識するのに要する時間は350ms、装着位置に移動するのに要する時間は100ms、チップ部品3の装着に要する時間は250msである。半田塗布ヘッド22がFPC基板1の4箇所に順次半田2を塗布する点、装着ヘッド34が2個のチップ部品3の吸着、認識、装着を同時におこない1個ずつFPC基板1に装着する点、塗布ヘッド22が移動及び塗布に要する時間、並びに装着ヘッド34が移動、認識、吸着等に要する時間は、前述の図24並びに、後述する図17、図19、及び図20と同一である。
【0043】
塗布ヘッド22が4箇所に半田を塗布し、1回の塗布に560msを要するので、半田塗布部13のタクトは2240msである。一方、装着ヘッド34は4箇所で半田2の検査を行い、1回の検査には450msを要する。また、装着ヘッドが2個のチップ部品3の吸着から装着までに要する時間は1220msである。従って、部品装着部14のタクトは3020msである。図24を参照して説明した塗布ヘッド22の基板認識カメラ25で全点について半田2の検査を行う場合、半田塗布部13のタクトが部品装着部14のタクトよりも3倍以上となるのに対し、本参考例では半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスが大幅に向上する。
【0044】
また、本参考例では、装着ヘッド34が基板1を認識のために必然的に備えている基板認識カメラ37で半田2の撮像を行うので、専用の検査装置を導入する必要がなく、部品実装装置の長さを低減することができると共に、生産コスト低減の妨げとなる設備投資の増大を回避することができる。さらに、装着ヘッド34に基板認識カメラ37とは別に検査専用のカメラを設ける必要がなく、この点で部品装着装置7の構成が複雑化しない。ただし、基板認識カメラ37とは別に検査専用のカメラを装着ヘッド34に設けた場合でも、前述の田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスの向上、及び部品実装装置の長さを低減は達成することができる。
【0045】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る部品実装装置5では、図14に示すように、半田塗布部13は、基板認識カメラ25により撮像された半田2の画像に基づいて半田塗布の良否を検査する検査部31Bを備えている。第1参考例では基板1の複数箇所に塗布された半田2のすべてを部品装着部14で検査するのに対して、この第1実施形態では、半田塗布部13の塗布ヘッド22が1枚の基板1に対して最初に塗布した半田2と最後に塗布した半田2を半田塗布部13で検査し、残りの箇所の半田2を部品装着部14で検査する。
【0046】
図15及び図16のフローチャートを参照して、第1実施形態の部品実装装置5による部品実装方法について説明する。基板1がバックアップステージ27により位置決めされると、図15のフローチャートに示す半田塗布部13における作業が開始される。
【0047】
図15のステップS15−1において、塗布ヘッド22がFPC基板1上の半田2の塗布位置に移動する。次に、ステップS15−2において塗布ヘッド22がFPC基板1に半田2を塗布する。ステップS15−3においてすべての塗布位置に半田2が塗布されるまで、塗布ヘッド22の移動と、半田2の塗布とが繰り返される。
【0048】
次に、塗布ヘッド22は最初に塗布された半田2の塗布位置に移動する。例えば、ステップS15−1〜15−3の処理でFPC基板1上の4箇所に順次半田2を塗布した場合には、第1番目の塗布位置に塗布ヘッド22が移動する。次に、ステップS15−5において塗布ヘッド22が備える基板認識カメラ25が最初の塗布位置の半田2を撮像する。この基板認識カメラ25による画像認識結果は検査部31Bに送られる。ステップS15−6において、検査部31Bは最初に塗布された半田2の形状、位置ずれ、塗布径、及び面積を算出する。次に、ステップS5−7において、検査部31Bは予め記憶している塗布径若しくは面積又はその複合の閾値と、ステップS15−6で算出した塗布径や面積とを比較する。ステップS15−6において算出値が閾値内であれは゛、ステップS15−8に移行する。
【0049】
ステップS15−8において、塗布ヘッド22は最後に塗布された半田2の塗布位置に移動する。例えば、ステップS15−1〜15−3の処理でFPC基板1上の4箇所に順次半田2を塗布した場合には、第4番目の塗布位置に塗布ヘッド22が移動する。次に、ステップS15−9において塗布ヘッド22が備える基板認識カメラ25が最後の塗布位置の半田2を撮像する。ステップS15−10において基板認識カメラ25による画像認識結果から算出した半田2の塗布径や面積を、ステップS15−11において閾値と比較する。ステップS15−11において算出値が閾値内であれば、半田塗布部13での作業が終了する。
【0050】
一方、ステップS15−7,S15−11において、算出値が閾値内でなければ、ステップS15−12において、設備が停止される。具体的には、検査部31Bから半田塗布部13、部品装着部14、及びリフロー装置8の制御部30A〜30Cに停止指令が送信され、それによって部品装着装置7及びリフロー装置8の動作が停止される。
【0051】
基板搬送路12上を部品装着部14に搬送されたFPC基板1がバックアップステージ38により位置決めされると、図16のフローチャートに示す部品装着部14における作業が開始される。
【0052】
図16において、ステップS16−1〜S16−5は装着ヘッド34の基板認識カメラ35による半田2の検査である。この基板認識カメラ35による検査は、塗布ヘッド22の基板認識カメラ25により既に検査済みである最初の塗布位置と最後の塗布位置は検査しない点を除いて、第1参考例における装着ヘッド34の基板認識カメラ35による検査(図12のステップS12−1〜ステップS12−5)と同様である。
【0053】
ステップS16−4、S16−5において、最初及び最後の塗布位置を除くすべての塗布位置について、基板認識カメラ35による画像認識結果から算出した半田2の塗布径や面積の算出値が閾値内であれば、全点について装着ヘッド34によるチップ部品34の装着が実行される。
【0054】
一方、ステップS16−4において算出値が閾値内でなければ、ステップS16−8において、設備が停止される。具体的には、検査部31Aから半田塗布部13、部品装着部14、及びリフロー装置8の制御部30A〜30Cに停止指令が送信され、それによって部品装着装置7及びリフロー装置8の動作が停止される。
【0055】
第1実施形態における半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスについて、図17のタイミングチャートを参照して説明する。このタイミングチャートでは、半田塗布部12の塗布ヘッド22はFPC基板1上の4箇所に半田2を塗布し、かつ第1番目及び第4番目の塗布位置の半田2を基板認識カメラ25による画像認識結果に基づいて検査する。1回の塗布に要する時間は460ms、1回の検査に要する時間450msであるので、半田塗布部13のタクトは3140msである。一方、部品装着部14の装着ヘッド34は第2番目及び第3番目の塗布位置の半田2を基板認識カメラ37で検査し、2個のチップ部品3をFPC基板1装着する。1回の検査に要する時間は450ms、チップ品3の装着に要する時間は1220msであるので、部品装着部14のタクトは2120msである。図24を参照して説明した塗布ヘッド22の基板認識カメラ25で全点について半田2の検査を行う場合、半田塗布部13のタクトが部品装着部14のタクトの3倍以上となるのに対して、本実施形態では半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスが大幅に向上する。
【0056】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る部品実装装置では、個々のFPC基板1の半田塗布部13で半田2が塗布された箇所のうち、塗布ヘッド22で最初に半田2が塗布された塗布位置と、最後に半田2が塗布された塗布位置のみについて部品装着部14の基板認識カメラ37の画像認識により検査を行う。第2実施形態のその他の構成及び作用は、前述の第1参考例と同様である。
【0057】
最初及び最後の塗布位置では塗布ヘッド22の吐出ノズル24から吐出される半田2の状態が比較的不安定であり、かすれや塗布の過不足が特に生じやすい。一方、最初及び最後の塗布位置でかすれや塗布の過不足が生じていない場合には、それ以外の塗布位置でもかすれや塗布の過不足が生じていないことが多い。従って、最初及び最後の塗布位置のみについて検査を行っても、かすれや塗布の過不足をある程度の精度で検出することが可能である。
【0058】
図18のフローチャートを参照して第2実施形態の部品装着部14の動作を説明する。まず、ステップS18−1において、装着ヘッド34は最初の塗布位置に移動する。ステップS18−2において基板認識カメラ37によりFPC基板1上の半田2が撮像され、その画像認識結果に基づいて検査部31Aが塗布された半田2の形状、XY座標のずれ、塗布径、及び面積を算出する。次に、ステップS18−4において、検査部31Aが面積等の算出値と予め記憶している閾値とを比較する。算出値が閾値内であれば、最後の塗布位置の半田2について同一の処理が繰り返される(ステップS18−5〜ステップS18−8)。ステップS18−8において、面積等の算出値が閾値内であれば、ステップS18−9,S18−10において全点についてチップ部品3の装着が実行される。
【0059】
一方、ステップS18−4又はステップS18−8において、面積等の算出値が閾値値内でなければ、ステップS18−11において、設備が停止される。具体的には、検査部31Aから制御部30A,30B,30Cに停止指令が送信され、この指令に基づいて部品装着装置7及びリフロー装置8の動作が停止される。
【0060】
第2実施形態における半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスについて、図19のタイミングチャートを参照して説明する。このタイミングチャートでは、半田塗布部12の塗布ヘッド22はFPC基板1上の4箇所に半田2を塗布する。1回の塗布に要する時間は560msであるので、半田塗布部13のタクトは2240msである。一方、部品装着部14の装着ヘッド34は第1番目及び第4番目の塗布位置の半田2を基板認識カメラ37で検査した後、2個のチップ部品3をFPC基板1に装着する。1回の検査に要する時間は450ms、チップ部品3の装着に要する時間は1220msであるので、部品装着部14のタクトは2120msである。図24を参照して説明した塗布ヘッド22の基板認識カメラ25で全点について半田2の検査を行う場合、半田塗布部13のタクトが部品装着部14のタクトの3倍以上となるのに対して、本実施形態では半田塗布部13と部品装着部14のタクトバランスが大幅に向上している。
【0061】
第1参考例、第1実施形態、及び第2実施形態では、塗布ヘッド22や装着ヘッド34の基板認識カメラ25,37により1回の撮像で1箇所の塗布位置の半田2を画像認識しているが、1回の撮像で基板認識カメラ25,37の視野内にある複数の塗布位置の半田2を同時に画像認識してもよい。例えば、図20に示すように、装着ヘッド34の基板認識カメラ37で、第1番目及び第2番目の塗布位置の半田2を同時に撮像して検査し、第3番目及び第4番目の塗布位置の半田2を同時に撮像して検査してもよい。
【0062】
(第2参考例)
本発明の第2参考例は、装着ヘッド34の基板認識カメラ37による画像認識結果から塗布ヘッド22のシリンジ23a,23bに収容されたエクストルーダ駆動用のモータM1の回転数を制御し、それによって吐出ノズル24からの半田の吐出量を調整する。第2参考例のその他の構成及び効果は、第1参考例と同様である。
【0063】
半田塗布部13ですべての塗布位置に半田2が塗布されたFPC基板1は部品装着部14に搬送される。図21のフローチャートを参照すると、部品装着部14では、ステップS22−1において装着ヘッド34が半田2の塗布位置のいずれかに移動し、ステップS22−2において基板認識カメラ37がその半田2を撮像する。また、ステップS22−3において、検査部31Aが基板認識カメラ37の画像認識結果から半田2の形状、XY座標のずれ、塗布径、及び面積を算出する。ステップS22−4において面積等の算出値が閾値外であれば、ステップS22−12において設備が停止される。一方、ステップS22−4において算出値が閾値内であれば、ステップS22−5において検査部31Aは基板認識カメラ37による画像認識結果から算出した半田2の面積を記憶する。ステップS22−6においてすべての塗布位置について検査が完了するまで、ステップS22−1からステップS22−6の処理が繰り返される。
【0064】
次に、ステップS22−7において、検査部31Aは各塗布位置における半田2の塗布面積の平均値を算出し、この塗布面積の平均値は塗布部13の制御部30Aに送信される。ステップS22−8において、塗布部13の制御部30Aは、検査部31Aが算出した塗布面積の平均値に基づいて、半田吐出用のモータM1の回転時間を調整する。例えば、制御部30Aは半田2の塗布面積の平均値の予め定められた基準面積に対する比を求め、この比と予めた係数とを現在のモータM1の回転時間に乗じすることにより、モータM1の回転時間の補正値を算出する。ステップS22−9において算出した補正値にモータM1の回転時間を設定した後、全点にチップ部品3を実装する(ステップS22−10,S22−11)。
【0065】
このように部品装着部14側における各塗布位置の半田2の画像認識結果を、半田塗布部13におけるシリンジ23a,23bからの半田2の吐出量にフィードバックすることにより、半田2の塗布不良の発生を抑制することができる。
【0066】
第2参考例において、塗布ヘッド22及び装着ヘッド34の基板認識カメラ25,37の画像認識結果から半田2の塗布面積の平均値を算出し、それに基づいてモータM1の回転数を制御してもよい。
【0067】
(第3参考例)
図22に概略的に示すように、本発明の第3参考例では、部品装着部14はバットマーク印加装置50を備えている。このバットマーク印加装置50は、例えば装着ヘッド34に取り付けられたエアシリンダ等からなる昇降機構と、この昇降機構の下端に設けられた塗料を塗布するための機構とを備える。昇降機構は、通常時は上昇位置にあるが、制御部30Bから指令に応じて降下位置となる。昇降機構が降下位置となると、塗料を塗布するための機構がFPC基板1の上面に当接し、それによってFPC基板1上にマークが印加される。ただし、バットマーク印加装置50の構成は特に限定されず、FPC基板1上に何らかの目印を印加できるものであればよい。
【0068】
また、後に詳述するように、第3参考例では、検査部31Aによる半田2の検査結果を、部品装着部13の制御部30Aではなく、リフロー装置8の制御部30Cに送信し、制御部30Cは受信した検査結果をリフロー装置8の制御に利用する。第3参考例のその他の構成及び作用は第1参考例と同様である。
【0069】
第3参考例の動作を説明すると、半田塗布部13ですべての塗布位置に半田2が塗布されたFPC基板1は部品装着部14に搬送される。部品装着部14では、図23のステップS23−1において装着ヘッド34がいずれかの半田2の塗布位置に移動し、ステップS23−2において基板認識カメラ37がその半田2を撮像する。また、ステップS23−3において、検査部31Aが基板認識カメラ37の画像認識結果から半田2の形状、XY座標のずれ、塗布径、及び面積を算出する。ステップS22−4において算出値が予め定めた閾値内でない場合、すなわち半田2の塗布不良である場合には、ステップS23−5において、その塗布位置を記憶する。また、ステップS23−6において、FPC基板1上の当該塗布位置付近にバッドマーク印加装置50によりマークを印加する。ステップS23−7においてすべての塗布位置について検査が完了するまで、ステップS23−1〜S23−6の処理が繰り返される。
【0070】
次に、ステップS23−8において装着ヘッド34によるチップ部品3の装着が開始される。部品装着の際には、ステップS23−9において塗布不良の検出された塗布位置でなければチップ部品3を装着するが(ステップS23−10)、塗布不良の検出された塗布位置であればチップ部品3の装着を行わない(ステップS23−11)。ステップS23−12において塗布不良が検出された位置以外のすべての塗布位置に対するチップ部品3の装着が完了すると、ステップS23−13において検査部31Aはリフロー装置8の制御部30Cに塗布不良が検出された塗布位置が通知し、部品装着部14における作業が終了する。
【0071】
リフロー装置8の制御部30Cは、塗布不良が検出されていない塗布位置についてはレーザ発生器46によるリフローを実行するが、塗布不良が検出された塗布位置についてはレーザ発生器47によるリフローを実行しない。
【0072】
第3参考例では、FPC基板1の塗布不良の発生箇所ではチップ部品3が装着されず、かつ半田2はリフロー処理がなされないままで残される。また、塗布不良の発生箇所の付近にはバットマーク印加装置50によりマークが付されている。従って、塗布不良箇所の手作業等による補修が容易であり、かつ塗布不良箇所を目視によって簡単に確認することができる。
【0073】
前記第1参考例から第3参考例、並びに第1及び第2実施形態では、リフロー装置8はビーム発生器46が発生するレーザ光により個々の塗布箇所の半田2を個別にリフローするが、塗布不良箇所についてはリフローを行わない場合、すなわち第5実施形態以外の場合には、リフロー装置8としてすべての塗布箇所の半田2を一括してリフローする方式のものを使用することができる。
【0074】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の装置及び方法では、装着ヘッドの第2の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、粘性物供給部による基板に対する粘性物の供給の良否を検査する。一般に、粘性物供給部が基板の複数箇所に粘性物を供給するのに要する時間よりも、粘性物供給済みの基板に対して部品装着部が部品を装着するために要する時間の方が短い。従って、換言すると、本発明では、タクトの長い粘性物供給部側ではなく、タクトの短い部品装着部側で粘性物の供給の良否を検査する。そのため、粘性物供給部と部品装着部のタクトバランスが均衡し、装置全体としてのタクトを向上しつつ、粘性物の基板に対する供給の良否を検査することができる。また、粘性物供給部と部品装着部のタクトバランスが均衡するので、粘性物供給の不良を検出して装置を停止した際に、装置内に有る粘性物供給不良を有する基板数を低減することができる。さらに、専用の検査装置を導入する必要がないので、部品実装装置の長さを低減することができると共に、生産コスト低減の妨げとなる設備投資の増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1参考例に係る部品実装装置を示す斜視図である。
【図2】 本発明の第1参考例に係る部品実装装置を示すブロック図である。
【図3】 本発明の第1参考例に係る部品実装装置を示す概略平面図である。
【図4】 基板搬送路を示す部分平面図である。
【図5】 図4のV-V線での断面図であり(A)はバックアップステージの降下位置を示し、(B)はバックアップステージの上昇位置を示す。
【図6】 バックアップステージを示す平面図である。
【図7】 塗布ヘッドを示す斜視図である。
【図8】 実装ヘッドを示す斜視図である。
【図9】 本発明の第1参考例に係る部品実装装置における工程を説明するための模式的な断面図であり、(A)は処理前のFPC基板を示し、(B)はクリーム半田の塗布工程を示し、(C)は装着ヘッドの基板認識カメラにより検査工程を示す。
【図10】 本発明の第1参考例に係る部品実装装置における工程を説明するための模式的な断面図であり、(A)はチップ部品の装着工程を示し、(B)はリフロー工程を示す。
【図11】 本発明の第1参考例における半田塗布部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】 本発明の第1参考例における部品装着部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図13】 本発明の第1参考例における半田塗布部と部品装着部のタクトバランスを説明するためのタイミングチャートである。
【図14】 本発明の第1実施形態の部品実装装置を示すブロック図である。
【図15】 本発明の第1実施形態における半田塗布部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図16】 本発明の第1実施形態における部品装着部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図17】 本発明の第1実施形態における半田塗布部と部品装着部のタクトバランスを説明するためのフローチャートである。
【図18】 本発明の第2実施形態における部品装着部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図19】 本発明の第2実施形態における半田塗布部と部品装着部のタクトバランスを説明するためのフローチャートである。
【図20】 複数箇所の塗布位置を一括検査する場合を説明するためのタイミングチャートである。
【図21】 本発明の第2参考例における部品装着部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図22】 本発明の第3参考例に係る部品実装装置を示すブロック図である。
【図23】 本発明の第3参考例における部品装着部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図24】 半田塗布ヘッドの基板認識カメラで塗布検査を行う場合の半田塗布装置と部品実装装置のタクトバランスを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 FPC基板
2 半田
3 チップ部品
5 部品実装装置
6 基板供給装置
7 部品装着装置
8 リフロー装置
9 基板回収装置
11 機台
12 基板搬送路
12a,12b 上側ガイドレール
12c,12d 下側ガイドレール
13 半田塗布部
14 部品装着部
15 パレット
15a 上側プレート
15b 下側プレート
15c,15d 窓部
21,33 X−Yロボット
22 塗布ヘッド
22a 取付部
23a,23b シリンジ
24 吐出ノズル
25,37 基板認識カメラ
27,38 バックアップステージ
28 バックアップツール
28a 吸込孔
29 位置決めピン
30A,30B,30C 制御部
31A,31B 検査部
32 捨打ちカセット
34 装着ヘッド
34a 取付部
35 吸着ノズル
39 部品供給部
40 部品カセット
41 部品認識カメラ
42 廃棄ボックス
45 X−Yステージ
46 レーザ光発生器
47 レーザ光源
48a レンズ
48b ガルバノミラー
50 バッドマーク印加装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for mounting a component such as a chip component including a resistor and a capacitor on a substrate such as a flexible printed circuit board (FPC substrate) via a viscous material such as cream solder. About.
[0002]
[Prior art]
As this type of component mounting apparatus, for example, a substrate transport mechanism that continuously transports a plurality of substrates in one direction, and solder coating that applies cream solder to a substrate positioned at a predetermined position of the substrate transport mechanism Some devices include a device, a component mounting device that mounts a component on a substrate on which solder has been applied by a solder coating device, and a reflow device that reflows the solder and fixes the component on the substrate. The substrate is transported on the substrate transport mechanism in the order of a solder coating device, a component mounting device, and a reflow device, and the processing is performed in these devices. (For example, refer to
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-326453 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the solder application device, there may be cases where the application amount is excessive or insufficient, such as so-called stringing, due to a change in the discharge pressure due to a change in the remaining amount of cream solder in the syringe or a change in the viscosity of the cream solder. . As a method for detecting these defects, it is known that the applied solder is imaged with a camera and the quality of the application is inspected using an image recognition technique.
[0005]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an inspection apparatus that is interposed between the solder application apparatus and the component mounting apparatus and performs application defect detection by the image recognition. However, when this type of inspection apparatus is provided, the length of the component mounting apparatus becomes long and it is difficult to secure the installation space. Moreover, since the capital investment increases due to the introduction of a dedicated inspection device, it becomes a factor that hinders the reduction of the production cost of the component mounting board.
[0006]
As an inspection method that does not use the dedicated inspection device, it is conceivable to use a substrate recognition camera provided in the solder coating device for substrate recognition. That is, after the application is completed, the substrate recognition camera can be sequentially moved above the applied solder and imaged, and the quality of the application can be inspected from the image recognition result. However, in general, the time required for the solder coating apparatus to apply solder to a plurality of locations on the substrate is longer than the time required for the component mounting apparatus to mount the component on the solder coated substrate. Therefore, if all the coating positions are inspected using the substrate recognition camera of the solder coating device, the takt time of the solder coating device is significantly longer than the takt time of the component mounting device. A large imbalance occurs. Due to this imbalance in tact balance, the tact of the entire component mounting apparatus is extended, and the work efficiency is lowered.
[0007]
The tact balance imbalance will be described with reference to a timing chart of the solder application device and the component mounting device shown in FIG. In the example of FIG. 24, the solder application device applies solder to four points on the substrate, and checks the quality of the solder application with a recognition camera for the four points after application. Further, the component mounting apparatus includes two suction nozzles, and simultaneously sucks two components from the component supply unit, and mounts the two components separately on the substrate.
[0008]
The application head moves and applies during one application, and the movement takes 100 ms and application takes 460 ms. Accordingly, the time required for one application is 560 ms. In addition, the coating head moves and inspects during one inspection, and the movement requires 100 ms and the inspection requires 350 ms. Therefore, the time required for one inspection is 450 ms. The total time of four times of coating and four times of inspection, that is, the takt time of the solder coating device is 4040 ms.
[0009]
On the other hand, the component mounting apparatus moves to the component supply unit (requires 300 ms), adsorbs components (requires 120 ms), moves upward of the component recognition camera (requires 100 ms), and components by the component recognition camera. Recognition (requires 350 ms), movement onto the board (requires 100 ms), and mounting of components (requires 250 ms). Therefore, the tact time of the component coating apparatus is 1220 ms, and the tact time (4040 ms) of the solder coating apparatus is more than three times that of this, and the tact balance of both is significantly impaired.
[0010]
The above problems are the type of viscous material supplied to the substrate, that is, which of solder, cream solder, conductive adhesive, etc., to be supplied to the substrate, and the type of component to be mounted, that is, mounted. Regardless of whether the component is a chip component including a resistor or a capacitor, an IC component, a mechanical component, or an optical component, it is common in conventional component mounting apparatuses.
[0011]
Therefore, the present invention inspects the quality of the supply of viscous materials such as solder to the substrate while maintaining the balance of the tact balance between the viscous material supply unit, which is, for example, a solder application device, and the component mounting unit in the component mounting apparatus. The challenge is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the first invention is a component mounting apparatus for mounting a component on a substrate via a viscous material, the substrate transport mechanism transporting the substrate in one direction, and a first predetermined position of the substrate transport mechanism. A viscous material supply unit that supplies the viscous material to a plurality of locations with respect to the substrate positioned on the substrate; A component mounting unit that mounts a component on the substrate positioned at the second predetermined position of the substrate transport mechanism via the viscous material supplied to the plurality of locations, and the viscous material supply unit includes at least Viscous material supply that is movable in a substrate conveyance direction and a direction orthogonal to the substrate conveyance direction, supplies viscous material to a plurality of locations of the substrate positioned at the first predetermined position, and includes a first recognition camera The viscous supply head is controlled so that the first recognition camera images a viscous material supplied to an arbitrary position among a plurality of viscous materials supplied onto the substrate by the head and the viscous material supply head. And a first inspection unit that inspects the supply of the viscous material based on the image of the viscous material imaged by the first recognition camera, and the component mounting unit includes: , It can move at least in the substrate transport direction and in the direction perpendicular to this substrate transport direction. Yes, the second predetermined position Was positioned on Substrate Mounting parts via viscous material supplied to multiple locations, and Second recognition camera A mounting head comprising: Of the plurality of viscous materials supplied onto the substrate by the viscous material supply head, the second recognition camera images a viscous material supplied to a location other than the location imaged by the first recognition camera. A second control unit for controlling the mounting head, , Said second recognition camera Imaged by Viscous image To check the supply of the viscous material Second inspection department A component mounting apparatus is provided.
[0013]
In the component mounting apparatus of the present invention, the mounting head first 2 Based on the image of the viscous material captured by the
[0014]
2nd invention is the component mounting method in the component mounting apparatus which mounts components via a viscous material on a board | substrate, Comprising: The said component mounting apparatus is the said Transport the substrate in one direction A viscous material supply unit that supplies viscous material to a plurality of locations with respect to the substrate positioned at the first predetermined position of the substrate transport mechanism, and the substrate positioned at a second predetermined position of the substrate transport mechanism A component mounting portion for mounting components via the viscous material supplied to the plurality of locations, wherein the viscous material supply unit supplies the viscous material to the plurality of locations on the substrate by the viscous material supply head, Among the viscous materials supplied to the location, the viscous material supplied to an arbitrary location is imaged by a first recognition camera included in the viscous material supply head, and the viscous material imaged by the first recognition camera Based on the above, the quality of the viscous material supplied by the viscous material supply head is inspected, and in the component mounting portion, the viscous material supplied to the plurality of locations other than the location imaged by the first recognition camera The viscous material supplied to the location is imaged by a second recognition camera included in the mounting head, and the viscous material is supplied by the viscous material supply head based on the viscous material image captured by the second recognition camera. Provided is a component mounting method for inspecting pass / fail and mounting a plurality of components via a viscous material supplied onto the substrate by the mounting head.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
[0017]
Thereafter, the cream solder 2 (FIG. 9B) is applied to the FPC board 1 (see FIG. 9A), the chip component 3 (see FIG. 9C) is mounted through the
[0018]
(First Reference example )
Referring to FIGS. 1 and 2, the component mounting apparatus 5 is a magazine-type substrate supply device 6 (only shown in FIG. 1) that stores an FPC board before component mounting, and applies solder and mounts components. A
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0020]
As shown in FIG. 4, the
[0021]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0023]
As shown in FIG. 7, the
[0024]
The
[0025]
As shown in FIG. 2, the
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0027]
As shown in FIG. 8, the mounting
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
Further, the
[0032]
As schematically shown in FIGS. 2 and 10B, the
[0033]
Next, referring to the flowcharts of FIGS. 9 and 10 and FIGS. Reference example A component mounting method using the component mounting apparatus will be described. In the following description, attention is focused on one
[0034]
FIG. 9A shows the
[0035]
In step S11-1 of FIG. 11, the
[0036]
When the work in the
[0037]
First, in step S12-1 of FIG. 12, the mounting
[0038]
On the other hand, if the calculated value is not within the threshold value in step S12-4, the equipment is stopped in step S12-8. Specifically, a stop command is transmitted from the
[0039]
When the inspection is completed for all the application positions in step S12-5, the mounting of the
[0040]
The
[0041]
As mentioned above, the first Reference example Then, based on the image of the
[0042]
The tact balance between the
[0043]
Since the
[0044]
Also book Reference example Then, since the mounting
[0045]
(No. 1 Embodiment)
First of the
[0046]
Referring to the flowcharts of FIGS. 1 A component mounting method by the component mounting apparatus 5 of the embodiment will be described. When the
[0047]
In step S15-1 in FIG. 15, the
[0048]
Next, the
[0049]
In step S15-8, the
[0050]
On the other hand, if the calculated value is not within the threshold value in steps S15-7 and S15-11, the equipment is stopped in step S15-12. Specifically, a stop command is transmitted from the
[0051]
When the
[0052]
In FIG. 16, steps S <b> 16-1 to S <b> 16-5 are inspections of the
[0053]
In steps S16-4 and S16-5, for all application positions except the first and last application positions, the calculated values of the
[0054]
On the other hand, if the calculated value is not within the threshold value in step S16-4, the equipment is stopped in step S16-8. Specifically, a stop command is transmitted from the
[0055]
First 1 The tact balance between the
[0056]
(No. 2 Embodiment)
First of the
[0057]
At the first and last application positions, the state of the
[0058]
Referring to the flowchart of FIG. 2 The operation of the
[0059]
On the other hand, in step S18-4 or step S18-8, the calculated value such as the area is a threshold value. If not within In step S18-11, the equipment is stopped. Specifically, a stop command is transmitted from the
[0060]
First 2 The tact balance between the
[0061]
First reference example, First embodiment , And the second 2 In the embodiment, the
[0062]
(No. 2 Reference examples )
First of the
[0063]
The
[0064]
Next, in step S22-7, the
[0065]
As described above, the result of image recognition of the
[0066]
Second Reference example The average value of the application area of the
[0067]
(No. 3 Reference examples )
As schematically shown in FIG. 3 Reference examples Then
[0068]
Also, as detailed later, 3 Reference examples Then, the inspection result of the
[0069]
First 3 Reference examples The
[0070]
Next, mounting of the
[0071]
The
[0072]
First 3 Reference examples Then, the
[0073]
The first From Reference Example to Third Reference Example, and
[0074]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the apparatus and method of the present invention, the first of the mounting heads. 2 On the basis of the image of the viscous material imaged by the recognition camera, whether or not the viscous material is supplied to the substrate by the viscous material supply unit is inspected. In general, the time required for the component mounting unit to mount the component on the substrate to which the viscous material has been supplied is shorter than the time required for the viscous material supply unit to supply the viscous material to a plurality of locations on the substrate. Therefore, in other words, in the present invention, the quality of the viscous material supply is inspected not on the viscous material supply unit side with a long tact but on the component mounting unit side with a short tact. Therefore, the tact balance of the viscous material supply unit and the component mounting unit is balanced, and the quality of the supply of the viscous material to the substrate can be inspected while improving the tact as the whole apparatus. In addition, since the tact balance of the viscous material supply unit and the component mounting unit is balanced, the number of substrates having viscous material supply defects in the apparatus can be reduced when the apparatus is stopped by detecting defective supply of viscous materials. Can do. Furthermore, since it is not necessary to introduce a dedicated inspection device, the length of the component mounting device can be reduced, and an increase in capital investment that hinders production cost reduction can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the first of the present invention. Reference example It is a perspective view which shows the component mounting apparatus which concerns on.
FIG. 2 shows the first of the present invention. Reference example It is a block diagram which shows the component mounting apparatus which concerns on.
FIG. 3 shows the first of the present invention. Reference example It is a schematic plan view which shows the component mounting apparatus which concerns on.
FIG. 4 is a partial plan view showing a substrate transfer path.
5A and 5B are cross-sectional views taken along line VV in FIG. 4, where FIG. 5A shows the lowered position of the backup stage, and FIG. 5B shows the raised position of the backup stage.
FIG. 6 is a plan view showing a backup stage.
FIG. 7 is a perspective view showing a coating head.
FIG. 8 is a perspective view showing a mounting head.
FIG. 9 shows the first of the present invention. Reference example It is typical sectional drawing for demonstrating the process in the component mounting apparatus which concerns on this, (A) shows the FPC board before a process, (B) shows the application | coating process of cream solder, (C) is a mounting head. The inspection process is shown by the substrate recognition camera.
FIG. 10 shows the first of the present invention. Reference example It is typical sectional drawing for demonstrating the process in the component mounting apparatus which concerns on this, (A) shows the mounting process of a chip component, (B) shows the reflow process.
FIG. 11 shows the first of the present invention. Reference example It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the solder application part in FIG.
FIG. 12 shows the first of the present invention. Reference example It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the components mounting part in.
FIG. 13 shows the first of the present invention. Reference example 5 is a timing chart for explaining the tact balance between the solder application part and the component mounting part in FIG.
FIG. 14 shows the first of the present invention. 1 It is a block diagram which shows the component mounting apparatus of embodiment.
FIG. 15 shows the first of the present invention. 1 It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the solder application part in embodiment.
FIG. 16 shows the first of the present invention. 1 It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the component mounting part in embodiment.
FIG. 17 shows the first of the present invention. 1 It is a flowchart for demonstrating the tact balance of the solder application part and component mounting part in embodiment.
FIG. 18 shows the first of the present invention. 2 It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the component mounting part in embodiment.
FIG. 19 shows the first of the present invention. 2 It is a flowchart for demonstrating the tact balance of the solder application part and component mounting part in embodiment.
FIG. 20 is a timing chart for explaining a case where a plurality of application positions are collectively inspected.
FIG. 21 shows the first of the present invention. 2 Reference examples It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the components mounting part in.
FIG. 22 shows the first of the present invention. 3 Reference examples It is a block diagram which shows the component mounting apparatus which concerns on.
FIG. 23 shows the first of the present invention. 3 Reference examples It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the components mounting part in.
FIG. 24 is a flowchart for explaining tact balance between a solder coating apparatus and a component mounting apparatus when performing a coating inspection with a board recognition camera of a solder coating head.
[Explanation of symbols]
1 FPC board
2 Solder
3 Chip parts
5 Component mounting equipment
6 Substrate supply device
7 Component mounting device
8 Reflow device
9 Substrate recovery device
11 units
12 Substrate transport path
12a, 12b Upper guide rail
12c, 12d Lower guide rail
13 Solder application part
14 Parts mounting part
15 palettes
15a Upper plate
15b Lower plate
15c, 15d window
21,33 XY robot
22 Application head
22a Mounting part
23a, 23b Syringe
24 Discharge nozzle
25, 37 Board recognition camera
27,38 Backup stage
28 Backup tool
28a Suction hole
29 Positioning pin
30A, 30B, 30C control unit
31A, 31B Inspection Department
32 Discard cassette
34 Mounting head
34a Mounting part
35 Suction nozzle
39 Parts supply department
40 parts cassette
41 Parts recognition camera
42 Waste box
45 XY stage
46 Laser light generator
47 Laser light source
48a lens
48b Galvano mirror
50 Bad mark application device
Claims (6)
前記基板を一方向に搬送する基板搬送機構と、
前記基板搬送機構の第1の所定位置に位置決めされた前記基板に対して複数箇所に粘性物を供給する粘性物供給部と、
前記基板搬送機構の第2の所定位置に位置決めされた前記基板に対して前記複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着する部品装着部とを備え、
前記粘性物供給部は、
少なくとも基板搬送方向及びこの基板搬送方向と直交する方向に移動可能であり、前記第1の所定位置に位置決めされた基板の複数箇所に粘性物を供給し、かつ第1の認識カメラを備える粘性物供給ヘッドと、
前記粘性物供給ヘッドにより基板上に供給された複数の粘性物のうち、任意の箇所に供給された粘性物を、前記第1の認識カメラが撮像するように前記粘性供給ヘッドを制御する第1の制御部と、
前記第1の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物の供給の良否を検査する第1の検査部とを備え、
前記部品装着部は、
少なくとも基板搬送方向及びこの基板搬送方向と直交する方向に移動可能であり、前記第2の所定位置に位置決めされた基板の複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着し、かつ第2の認識カメラを備える装着ヘッドと、
前記粘性物供給ヘッドにより基板上に供給された複数の粘性物のうち、前記第1の認識カメラで撮像された箇所以外の箇所に供給された粘性物を、前記第2の認識カメラが撮像するように前記装着ヘッドを制御する第2の制御部と、
前記第2の認識カメラにより撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物の供給の良否を検査する第2の検査部とを備える、部品実装装置。A component mounting apparatus for mounting a component on a substrate via a viscous material,
A substrate transport mechanism for transporting the substrate in one direction;
A viscous material supply unit for supplying viscous material to a plurality of locations with respect to the substrate positioned at a first predetermined position of the substrate transport mechanism;
A component mounting portion that mounts a component on the substrate positioned at the second predetermined position of the substrate transport mechanism via the viscous material supplied to the plurality of locations;
The viscous material supply unit includes:
A viscous material that is movable in at least the substrate conveyance direction and a direction orthogonal to the substrate conveyance direction, supplies viscous material to a plurality of locations of the substrate positioned at the first predetermined position, and includes a first recognition camera. A feeding head;
A first control unit that controls the viscosity supply head so that the first recognition camera captures an image of a viscous material supplied to an arbitrary position among a plurality of viscous materials supplied onto the substrate by the viscous material supply head. A control unit of
A first inspection unit that inspects the supply of the viscous material based on the image of the viscous material imaged by the first recognition camera;
The component mounting part is
It is possible to move at least in the substrate transport direction and in a direction orthogonal to the substrate transport direction, mount the component via the viscous material supplied to the plurality of locations of the substrate positioned at the second predetermined position, and the second A mounting head equipped with a recognition camera of
Of the plurality of viscous materials supplied onto the substrate by the viscous material supply head, the second recognition camera images a viscous material supplied to a location other than the location imaged by the first recognition camera. A second control unit for controlling the mounting head,
A component mounting apparatus comprising: a second inspection unit that inspects the supply of the viscous material based on an image of the viscous material imaged by the second recognition camera.
前記第2の制御部は、前記粘性物供給ヘッドにより基板上に供給された複数の粘性物のうち、前記第1の認識カメラによって撮像された粘性物以外の粘性物を第2の認識カメラが撮像するように前記装着ヘッドを制御する請求項1に記載の部品実装装置。The first control unit includes a viscous material supply head so that the first recognition camera captures an image of the first and last viscous materials supplied from the viscous material supply head onto the substrate. Control
The second control unit is configured such that the second recognition camera detects a viscous material other than the viscous material imaged by the first recognition camera among the plurality of viscous materials supplied onto the substrate by the viscous material supply head. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the mounting head is controlled to take an image.
前記部品実装装置は、
前記基板を一方向に搬送する基板搬送機構の第1の所定位置に位置決めされた前記基板に対して複数箇所に粘性物を供給する粘性物供給部と、
前記基板搬送機構の第2の所定位置に位置決めされた前記基板に対して前記複数箇所に供給された粘性物を介して部品を装着する部品装着部とを備え、
前記粘性物供給部において、
粘性物供給ヘッドにより基板上の複数箇所に粘性物を供給し、
前記複数箇所に供給された粘性物のうち、任意の箇所に供給された粘性物を、前記粘性物供給ヘッドが備える第1の認識カメラによって撮像し、
前記第1の認識カメラによって撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物供給ヘッドによる粘性物の供給の良否を検査し、
前記部品装着部において、
前記複数箇所に供給された粘性物のうち、前記第1の認識カメラで撮像された箇所以外の箇所に供給された粘性物を、装着ヘッドが備える第2の認識カメラによって撮像し、
前記第2の認識カメラによって撮像された粘性物の画像に基づいて、前記粘性物供給ヘッドによる粘性物の供給の良否を検査し、
前記装着ヘッドによって前記基板上に供給された粘性物を介して複数の部品を装着する、
部品実装方法。A component mounting method in a component mounting apparatus for mounting a component on a substrate via a viscous material,
The component mounting apparatus includes:
A viscous material supply unit that supplies viscous material to a plurality of locations with respect to the substrate positioned at a first predetermined position of a substrate transport mechanism that transports the substrate in one direction;
A component mounting portion that mounts a component on the substrate positioned at the second predetermined position of the substrate transport mechanism via the viscous material supplied to the plurality of locations;
In the viscous material supply unit,
The viscous material supply head supplies viscous material to multiple locations on the substrate,
Among the viscous materials supplied to the plurality of locations, the viscous material supplied to any location is imaged by a first recognition camera provided in the viscous material supply head,
Based on the image of the viscous material imaged by the first recognition camera, the quality of the viscous material supplied by the viscous material supply head is checked.
In the component mounting part,
Among the viscous materials supplied to the plurality of locations, the viscous material supplied to a location other than the location imaged by the first recognition camera is imaged by a second recognition camera included in the mounting head,
Based on the image of the viscous material imaged by the second recognition camera, the quality of the viscous material supplied by the viscous material supply head is checked.
A plurality of components are mounted via the viscous material supplied onto the substrate by the mounting head.
Component mounting method.
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