JP4045838B2 - 部品装着管理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の実装技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プリント配線基板(以下、「基板」という。)にペースト状のはんだを印刷技術を利用して塗布し、塗布されたはんだ上に電子部品を装着した後、リフロー(加熱および冷却)を行って電子部品を基板上に固着させるという手法が利用されている。
【0003】
基板上には、通常、多数の電子部品が装着されることから、はんだを用いて電子部品の実装を行うラインでは、電子部品の装着後、リフロー前に電子部品の装着状態(すなわち、所定の位置に電子部品が装着されているか否か)の検査が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の検査では装着後の電子部品の位置や電子部品の有無が確認されるのみであるため、電子部品が装着されていないと確認された場合には電子部品が実際にはんだ上まで搬送されたか否かを知ることができない。したがって、電子部品が装着されなかったというエラーに対しては作業者が様々な原因を推測しながら時間をかけて装置を調整し直す必要が生じ、この作業が生産性を低下させる原因の一つとなっている。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電子部品が存在しないと確認された装着エラーに対して、作業者による迅速な対処を実現することを主たる目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、電子部品の装着を管理する部品装着管理方法であって、基板に付与されたはんだ上に電子部品が存在するか否かを確認する部品確認工程と、前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだ上に前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、前記装着痕確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、を有する。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の部品装着管理方法であって、前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、どの装着部で前記電子部品の装着動作が実行されたかを特定する装着部特定工程と、装着部を特定した情報を前記制御部へと伝達する伝達工程と、をさらに有することを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、前記部品確認工程において電子部品が存在しないと確認された場合に、前記電子部品を前記装着部が保持した際に取得されている認識結果を呼び出す認識結果呼出工程と、前記認識結果に基づいて予め準備された情報群から情報の選択を行う情報選択工程と、をさらに有する。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、前記装着痕確認工程において装着痕の存在が確認された場合に、前記装着部による電子部品の保持位置の平均ずれ量と部品保持に成功する保持率との少なくともいずれかに基づいて予め準備された情報群から情報の選択を行う情報選択工程をさらに有することを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、前記装着痕確認工程において、電極が露出する電極露出領域を特定し、前記電極露出領域の面積を用いて装着痕の有無を確認することを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の部品装着管理方法であって、前記基板のはんだに電子部品が存在する否かを確認する部品確認工程と、前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだに前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、前記装着痕確認工程において装着痕が存在すると確認された場合に、隣り合う二つの前記はんだ上の装着痕の関係に基づいて電子部品の装着位置のずれを確認する装着位置確認工程と、前記装着位置確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、を有する。
【0012】
請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の部品装着管理方法であって、前記基板のはんだに電子部品が存在する否かを確認する部品確認工程と、前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだに前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、前記装着痕確認工程において装着痕が存在すると確認された場合に、隣り合う二つの前記はんだ上の装着痕の関係に基づいて装着時の電子部品の傾きを確認する装着傾き確認工程と、前記装着傾き確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、を有する。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一の実施の形態に係る実装システム1の構成を示す図である。実装システム1では、上流から印刷装置11、小型部品装着装置12、装着検査装置13、多機能装着装置14、リフロー装置15および外観検査装置16が順に配列される。
【0020】
印刷装置11はプリント配線基板にペースト状のはんだを印刷により付与し、小型部品装着装置12は基板上のはんだに小型の電子部品を装着する。装着検査装置13は小型の電子部品の装着状態を検査するとともに後続の多機能装着装置14にて電子部品が装着されるはんだの塗布状態も検査し、電子部品の装着の管理を行う。多機能装着装置14は、チップサイズパッケージ(CSP)やクワッドフラットパッケージ(QFP)等の比較的大型の電子部品や複雑な形状の電子部品の装着を行う。
【0021】
リフロー装置15ははんだ上に全ての電子部品が装着された基板を所定の温度プロファイルにて加熱および冷却することにより電子部品を基板上に固着させ、外観検査装置16は実装済みの基板の外観を検査する。
【0022】
図2は装着検査装置13の外観を示す図である。装着検査装置13は、基板9を搬送するガイドやベルト等により構成される搬送機構21を有し、搬送機構21の上方には搬送される基板9を撮像するカラーラインセンサ22が配置される。カラーラインセンサ22は、駆動機構23により基板9の搬送方向に沿って一定の速度にて移動する。また、下部の装置基台の内部には装着検査装置13の機械的動作を制御する制御回路やカラーラインセンサ22にて取得された画像を処理する画像処理回路等を有するコントローラ24が配置される。
【0023】
図3は、コントローラ24内の画像処理に係る構成を周辺構成とともに示すブロック図である。コントローラ24は全体の制御を司るためのCPU301やメモリ302を有し、CPU301はバスライン300を介して他の構成との間で信号の受け渡しを行う。
【0024】
カラーラインセンサ22からの出力は取込メモリ311に画像のデータとして記憶され、画像中の特定の領域が切り出されて切出メモリ312に記憶される。そして、切り出された領域が画像処理回路313にて処理されて各種検査処理回路314にてさらに処理されることにより検査結果が取得される。
【0025】
取込メモリ311には取込メモリアドレス発生回路315からの信号が入力され、画像の取込タイミングが制御される。また、切出メモリアドレス発生回路316からの信号により取込メモリ311内の画像データの一部が切り出されて切出メモリ312へと転送される。画像処理タイミング発生回路317からの信号は、切出メモリ312、画像処理回路313および検査処理回路314に入力され、画像処理および検査処理のタイミングが同期される。なお、以上の各種回路は検査用ボードとしてコントローラ24に設けられ、検査結果がバスライン300を介してメモリ302に記憶される。
【0026】
バスライン300にはさらに、カラーラインセンサ22を移動させる駆動機構23のモータ231を制御するモータコントロール回路321、および、カラーラインセンサ22の位置を検出するリニアスケール232からの信号を受信するリニアスケールカウント回路322が接続される。これにより、CPU301の制御の下、カラーラインセンサ22が基板9に対して一定の速度で相対的に移動する。また、リニアスケールカウント回路322からの出力は取込メモリアドレス発生回路315に入力され、カラーラインセンサ22により適切に2次元のカラー画像データの取得が行われる。なお、カラーラインセンサ22および駆動機構23に代えて2次元画像の撮像を行うカメラが設けられてもよい。
【0027】
バスライン300には作業者へ各種情報の出力を行うディスプレイやスピーカ等の出力機器331、並びに、作業者からの操作入力を受け付けるボタン、マウス、タッチパネル等の入力機器332がマンマシンインターフェイス333を介して接続される。
【0028】
次に、装着検査装置13が行う検査内容について説明する。図4はカラーラインセンサ22にて取得される画像の一部を例示する図であり、領域91は切出メモリ312に記憶される領域を示している。領域91では、小型の電子部品(以下、「(小型の)チップ部品」という。)911が小型部品装着装置12により既に装着されており、大型の電子部品が多機能装着装置14により装着される予定の領域にはんだ921が塗布されている。装着検査装置13は、小型のチップ部品911に関しては適切な装着が行われているか否かを検査し、大型の電子部品に関しては装着前のはんだ921の塗布が適切に行われているか否かを検査する。大型の電子部品に対して装着前に検査が行われるのは、多くの大型の電子部品は装着後にはんだ921を部品の下に隠してしまうからである。
【0029】
図5(a)ないし(d)は、小型のチップ部品911に関する装着エラーの態様を例示する図である。図5(a)は電極922上にチップ部品911が存在せず、かつ、電極922に塗布されたはんだ921にチップ部品911が接触した痕跡も存在しない様子を示している。図5(b)は電極922上にチップ部品911が存在しないが、はんだ921に一度チップ部品911の装着が行われた痕跡(以下、「装着痕」という。)が残っている様子を示している。これに対し、図5(c)はチップ部品911が装着されているもののはんだ921からずれた位置に装着された様子を示しており、図5(d)はチップ部品911の中心が適切な位置に存在するが、チップ部品911が回転してはんだ921からずれて装着された様子を示している。
【0030】
図6(a)ないし(d)は、大型の電子部品用に塗布されたはんだ921に関する塗布エラーの態様を例示する図である。図6(a)は電極922上に塗布されたはんだ921がにじんで広がっている様子を示しており、図6(b)ははんだ921がかすれて塗布量が不十分となった様子を示している。図6(c)は電極922に対してはんだ921がずれて塗布された様子を示している。また、図6(d)は小型のチップ部品911が装着の際にノズルにはじかれたり落とされたりして、CSP等のために塗布された多数のはんだ921上に位置している様子を示している。
【0031】
上記の様々なエラーは、取得された画像から切り出された領域において基板9の色、はんだ921の色、チップ部品911の色等を有する領域を抽出することにより行われる。また、チップ部品911の装着位置やはんだ921の塗布領域は予め装着検査装置13に準備されており、検査処理回路314により各検査対象を含む領域が順番に処理される。以上のように、装着検査装置13は小型のチップ部品911の装着に関する様々な検査、および、大型の電子部品のためのはんだの塗布状態に関する様々な検査を行い、小型部品装着装置12および多機能装着装置14のための検査を1台で行う装置となっている。
【0032】
次に、装着検査装置13において検出される装着痕について説明した上で、小型のチップ部品911が装着されていないというエラーに関する検査動作について説明する。
【0033】
図7(a)および(b)は装着痕を例示する図である。装着痕としては、図7(a)の左側の電極922上のはんだ921のように、はんだ921の付着領域が複数の分裂している場合、図7(a)の右側の電極922上のはんだ921のように、はんだ921の付着領域内部において電極922の一部が露出する場合、図7(b)の両電極922上のはんだ921のように、はんだ921の付着領域の輪郭が大きく内側に回り込む形状となる場合等がある。いずれの装着痕もチップ部品911が装着されるべき領域911aにおいてはんだ921が電極922から部分的に剥がれているという点で共通する。
【0034】
図8はチップ部品911が装着されていない場合の動作を中心に装着検査装置13の動作の流れを示す図である。なお、図8は1つのチップ部品911に対応する基板9上の検査領域が特定された後の動作を示しており、図8に示す動作は複数の検査領域に対して繰り返される。
【0035】
装着検査装置13は、まず、検査領域中にチップ部品911が存在するか否かを確認する(ステップS11)。チップ部品911の存在の確認は、チップ部品911の色が存在するか否か、あるいは、エッジ抽出によりチップ部品911の輪郭が抽出されるか否かに基づいて行われる。
【0036】
チップ部品911が存在する場合は、チップ部品911の位置ずれや姿勢の良否等を確認する他の検査が行われる(ステップS12,S20)。一方、チップ部品911が存在しないと確認された場合には、チップ部品911の装着痕が存在するか否かが確認される(ステップS12〜S18)。装着痕とは、既述のようにチップ部品911がペースト状のはんだ921上に装着された痕跡をいい、装着痕が発生する場合としては、小型部品装着装置12の装着ノズルが装着後にチップ部品911を離さずにそのまま持ち帰ってしまう場合と、装着の際に装着ノズルがチップ部品911を基板9に強く押しつけてはじき飛ばしてしまう場合とが考えられる。
【0037】
装着痕の検出に際して、まず、検査領域においてチップ部品911が装着されるべき領域911a(図7(a)および(b)参照)が特定される。そして、予め検査用に準備された電極922の領域を示すデータに基づいて電極922上であってはんだ921が存在する領域(以下、「はんだ存在領域」という。)の面積が求められる(ステップS13)。なお、はんだ存在領域は、はんだの色に基づいて領域抽出を行うことにより特定される。
【0038】
次に、チップ部品911が装着されるべき領域911aにおいて、電極922が露出する領域の面積(以下、「電極露出領域」という。)が求められる(ステップS14)。電極露出領域も、予め設定されている電極の色に基づいて領域抽出を行うことにより特定される。はんだ存在領域および電極露出領域が特定されると、これらの面積比が求められ(ステップS15)、面積比が所定のしきい値以上の場合、すなわち、電極露出領域が十分に小さい場合には電極922上にチップ部品911の装着痕が存在しないと判定され、面積比が所定のしきい値を下回る場合、すなわち、電極露出領域が大きい場合には電極922上に装着痕が存在すると判定される(ステップS16〜S18)。
【0039】
以上の装着痕の確認動作では、チップ部品911の装着の際に電極922上のはんだ921がチップ部品911に付着して持ち去られる、あるいは、はんだ921の塗布状態が乱れることにより装着痕が発生する点に着目し、電極露出領域の面積が利用されるが、装着痕の有無の判定はさらに高度な手法が採用されてもよい。
【0040】
例えば、はんだ921の付着が塗布すべき領域からどれだけはみ出しているかが考慮されてもよい。これにより、はんだ921がチップ部品911に付着して剥がれてしまうという現象が生じない場合であっても装着痕を検出することができる。また、チップ部品911の吸着ずれを考慮して領域911aをずらしながら面積比を複数回求め、いずれかの面積比がしきい値を下回る場合に装着痕が存在すると判定されてもよい。
【0041】
また、装着痕の確認動作は、図3に示す画像処理回路313が各種領域を抽出した後の処理結果に基づいて検査処理回路314が面積比較を行うことより実現されるが、これらの処理は部分的にCPU301にるソフトウェア的な処理に置き換えられてもよく、全ての処理がソフトウェア的に実現されてもよい。
【0042】
装着に関する基板9上の全ての検査領域について検査が完了し、検査結果に装着エラーが含まれる場合、実装システム1では検査結果に応じた動作が行われる。以下、検査結果として小型のチップ部品911が装着されていないという欠品エラーが検出された場合の動作について説明を行う。なお、図1では小型部品装着装置12を1つのみ図示しているが、複数の小型部品装着装置12が実装システム1に配列されているものとして説明を行う。
【0043】
図9は、欠品エラーが発生した際の装着検査装置13および小型部品装着装置12の動作に係るの構成を示すブロック図である。装着検査装置13のコントローラ24と小型部品装着装置12のコントローラ41とは送信回路25および受信回路42により情報の伝達が可能とされており、欠品エラーが発生した際には装着検査装置13と小型部品装着装置12との間にて通信が行われる。
【0044】
装着検査装置13のコントローラ24は既述のように検査を行うための各種回路が設けられた検査用ボード241および情報を記憶する固定ディスク26を有し、検査用ボード241はカラーラインセンサ22に接続される。また、コントローラ24には小型部品装着装置12に関するデータベース261から情報を取得する機能(図9においてノズル特定部242として図示)が、CPU等によるソフトウェア的な機能として設けられる。
【0045】
小型部品装着装置12のコントローラ41には、検査結果に応じた動作を行うために、欠品エラーに対応する装着ノズル452による部品の保持を確認する機能、および、固定ディスク43内のデータベース431から情報を取得する機能(図9において保持確認部411および情報取得部412としてそれぞれ図示)が、CPU等によるソフトウェア的な機能として設けられる。また、コントローラ41には作業者に各種情報を表示するディスプレイ451、各装着ノズル452の吸着動作を制御する吸着制御部453、装着ノズル452を洗浄するノズル洗浄機構454、装着ノズル452を移動させるノズル移動機構455、装着ノズル452の先端を撮影するカメラ456等が接続され、コントローラ41により各種構成の制御が行われる。
【0046】
図10および図11は欠品エラーが発生した場合の装着検査装置13および小型部品装着装置12の動作の流れを示す図である。なお、詳細については省略するが、欠品エラー以外の装着エラーが発生した場合もエラーの種類に応じた動作が実装システム1において実行される(ステップS21,S22)。
【0047】
検査用ボード241にて検出された装着エラーが欠品エラーの場合、装着検査装置13ではノズル特定部242が固定ディスク26内の情報群であるデータベース261を参照して欠品となったチップ部品の装着動作がいずれの小型部品装着装置12のいずれの装着ノズル452により実行されたかを特定する。すなわち、装着を行った小型部品装着装置12の番号および装着ノズル452の番号を特定する(ステップS23)。そして、特定された小型部品装着装置12にエラーの種類を示すエラー番号および装着ノズル452を特定する情報が送信回路25からコントローラ41へと送信される(ステップS24)。なお、エラー番号には装着痕の有無を示す情報が含められる。
【0048】
小型部品装着装置12のコントローラ41が受信回路42を介して装着検査装置13からの情報を受け取ると、コントローラ41はエラー番号を参照して装着痕が存在する欠品エラーと装着痕が存在しない欠品エラーのいずれが発生したのかを確認する(ステップS31)。装着痕が存在しない場合、コントローラ41の保持確認部411により、装着ノズル452がチップ部品を保持する際の動作が確認される。具体的には、まず、保持確認部411がノズル移動機構455を制御して欠品エラーに対応する装着ノズル452をカメラ456の撮像位置へと移動する。このとき、吸着制御部453が非能動化され、装着ノズル452はチップ部品を吸着保持しない状態で移動される。そして、カメラ456により装着ノズル452の先端の撮像が行われ、チップ部品の認識処理が行われる(ステップS32)。
【0049】
ステップS32においてチップ部品が存在すると認識された場合、装着ノズル先端の汚れがチップ部品と誤認識されたことにより、チップ部品が未吸着状態であったにも関わらず装着動作が行われた可能性が高い。そこで、小型部品装着装置12ではコントローラ41によりノズル洗浄機構454による装着ノズルの洗浄が自動的に行われる(ステップS33,S34)。
【0050】
一方、ステップS32においてチップ部品が存在すると認識されなかった場合は、吸着のための真空経路のフィルタの汚れにより装着ノズル452の吸着力が低下し、チップ部品の認識から装着までの間にチップ部品が装着ノズル452から脱落した可能性が高い。そこで、コントローラ41はディスプレイ451にフィルタ交換が必要である旨を表示して作業者に通知を行う(ステップS33,S35)。
【0051】
なお、ステップS34およびステップS35における動作は、エラー番号およびステップS33の部品認識の結果に基づいてコントローラ41の情報取得部412が予め準備された対処情報群であるデータベース431から対処情報を選択して取得することにより実行される(ステップS34a,S35a)。
【0052】
ステップS31において装着痕が存在する欠品エラーであると確認された場合においても、まず、コントローラ41の保持確認部411がノズル移動機構455を制御して欠品エラーに対応する装着ノズル452を部品未吸着状態にてカメラ456の撮像位置へと移動し、カメラ456により装着ノズル452の先端の撮像が行われてチップ部品の認識処理が行われる(図11:ステップS41)。
【0053】
ここで、チップ部品が装着ノズル452の先端に存在すると認識された場合、装着ノズル452の先端の吸引口にチップ部品が嵌り込んで外れない状態になっている、あるいは、粘着性のゴミ等によりチップ部品が装着ノズル452の先端に貼り付いている可能性が高いため、情報取得部412がデータベース431から選択取得した対処情報に基づいて装着ノズル452の先端を確認する指示がディスプレイ451に表示される(ステップS42,S43a,S43)。
【0054】
チップ部品が装着ノズル452の先端に存在しないと認識された場合、コントローラ41の情報取得部412が欠品となったチップ部品を装着ノズル452が保持した際に(すなわち、過去の装着動作時に)取得されている吸着位置確認用の部品認識結果をデータベース431から呼び出す(ステップS42,S44)。そして、認識結果に基づいてコントローラ41が以下の動作を行う。
【0055】
コントローラ41は、まず、認識結果に含まれるチップ部品の中心位置と装着ノズル452の中心位置とのずれ量が所定のしきい値を超えるか否かを確認する(ステップS44)。
【0056】
ずれ量がしきい値を超える場合は、装着ノズル452がチップ部品を取りに行くカセットの不具合により装着ノズル452がチップ部品を大きくずれた状態で吸着し、装着の際にチップ部品の端を装着ノズル452が押すことでチップ部品がはじき飛ばされた可能性が高い。そこで、情報取得部412がデータベース431から選択取得した対処情報に基づいてカセットの位置や状態に問題がないか作業者に確認する指示がディスプレイ451に表示される(ステップS45,S46a,S46)。
【0057】
ずれ量がしきい値以下の場合には、真空経路のフィルタの汚れにより吸着を十分に解除することができずに装着ノズル452が装着動作後にチップ部品を持ち帰っている可能性が高いため、情報取得部412がデータベース431から選択取得した対処情報に基づいてコントローラ41がディスプレイ451にフィルタ交換が必要である旨を表示して作業者に通知する(ステップS45,S47a,S47)。
【0058】
以上のように、実装システム1では装着検査装置13にて欠品エラーが検出された場合に装着痕の有無が確認されることから、電子部品の装着の管理をより適切に行うことができる。また、小型部品装着装置12にて装着ノズル452に対するチップ部品の認識動作も自動的に行われ、さらに、部品認識動作の確認結果および装着痕の有無に応じてメンテナンスの自動実行あるいは対処方法の作業者への通知が行われる。これにより、欠品エラーに対する対処を迅速に行うことが実現される。
【0059】
図12および図13は装着検査装置13および小型部品装着装置12の他の動作例を示す図である。図12および図13に示す動作では、欠品エラーの発生が確認されると装着痕が存在するか否かがまず確認される(ステップS51,S53)。欠品エラー以外の場合には装着エラーの種類に応じた動作が行われる(ステップS52)。
【0060】
欠品エラーにおいて装着痕が存在しない場合には、装着検査装置13においてデータベース261を参照して欠品となったチップ部品の装着を担当した小型部品装着装置12の番号および装着ノズル452の番号が特定され(ステップS54)、特定された小型部品装着装置12にエラー番号および装着ノズル452を特定する情報が送信回路25から送信される(ステップS55)。その後、図10のステップS32以降と同様の対応動作が小型部品装着装置12にて実行される。
【0061】
装着痕が存在する場合は、装着検査装置13においてデータベース261を参照して装着を担当した小型部品装着装置12の番号および装着ノズル452の番号の他に、欠品となったチップ部品を装着ノズル452に供給するカセットの番号も特定される(ステップS56)。そして、エラー番号、装着ノズル452を特定する情報およびカセットを特定する情報が、該当する小型部品装着装置12へと送信される(ステップS57)。
【0062】
小型部品装着装置12のコントローラ41が受信回路42を介して各種情報を取得すると、コントローラ41の情報取得部412が固定ディスク43のデータベース431を参照して欠品に対応するカセットから装着ノズル452がチップ部品の吸着に成功する吸着率、および、装着ノズル452上の吸着位置の平均ずれ量を取得する(ステップS61)。コントローラ41ではさらに、吸着率および平均ずれ量がそれぞれ個別のしきい値と比較される。
【0063】
吸着率がしきい値を下回る、または、平均ずれ量がしきい値を上回る場合には、カセットの不具合により装着ノズル452がチップ部品を大きくずれた状態で吸着し、装着の際にチップ部品の端を装着ノズル452が押すことでチップ部品がはじき飛ばされた可能性が高い。そこで、情報取得部412がデータベース431から選択取得した対処情報に基づいてカセットの位置や状態に問題がないかを作業者に確認する指示がディスプレイ451に表示される(ステップS62,S63a,S63)。
【0064】
吸着率がしきい値以上であり、かつ、平均ずれ量がしきい値以下の場合には、装着ノズル452の先端が汚れている、あるいは、フィルタの汚れにより吸着の解除が不十分となっている等の原因により装着動作後にチップ部品を装着ノズル452が持ち帰っている可能性があるため、選択取得された対処情報に基づいて作業者に装着ノズル452の先端の確認およびフィルタ交換の確認を指示する旨がディスプレイ451に表示される(ステップS62,S64a,S64)。
【0065】
以上のように、図12および図13に示す動作例では、装着痕が存在する場合にデータベース431からカセットに関する吸着率および吸着の平均ずれ量を読み出して参照することにより迅速な対処を実現している。
【0066】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0067】
例えば、装着痕の有無の確認が行われる電子部品は小型のチップ部品に限定されず、CSP、QFP等のある程度大きな電子部品であってもよい。さらに、表面実装ではなく基板に挿入装着される電子部品に対して装着痕の確認が行われてもよい。
【0068】
上記実施の形態ではチップ部品を基板に実装するためにペースト状のはんだが基板に付与されるが、導電性樹脂等の他のペースト状の接着材料が基板に付与されてもよい。さらに、装着痕の確認が行われる接着材料は導電性を有するものには限定されず、例えば、チップ部品の装着を補助する非導電性の接着材料に対して装着痕の確認が行われてもよい。
【0069】
上記実施の形態ではチップ部品の有無を確認する際に画像処理が利用されるが、いわゆる3次元計測によりチップ部品の有無が確認されてもよい。
【0070】
上記実施の形態では装着ノズル452がチップ部品を吸着保持する動作を確認する動作の1つ(あるいは、一部)として、チップ部品を保持しない状態の装着ノズル452の先端をカメラ456にて撮像し、チップ部品を保持していると誤認識されるか否かが確認されるが、チップ部品の保持の確認は他の手法にて行われてもよい。例えば、チップ部品を吸着していないにもかかわらず装着ノズル452の真空経路の圧が低いことを検出することにより、真空経路のフィルタの汚れによる保持異常が検出されてもよい。さらに、チップ部品を実際に保持する動作を行い、適切な保持が行われてるかが画像解析により確認されてもよい。
【0071】
図13のステップS62では、吸着率および平均ずれ量に基づいてデータベース431からの情報選択が行われるが、吸着率および平均ずれ量のいずれか一方が利用されるのみであってもよい。
【0072】
電子部品の基板への装着を行う部位は、吸引により電子部品を保持する装着ノズル452に限定されず、機械的に、あるいは、静電気力の作用により保持する装着部であってもよい。
【0073】
上記実施の形態では、装着検査装置13からの信号に基づいてノズル洗浄や作業者への表示が行われるが、自動メンテナンスとしてはノズル交換、動作制御の修正等の他の種類のものが行われてもよく、作業者への通知として音声やランプにより作業内容の指示が出力されてもよい。作業者に通知される作業の内容も上記実施の形態にて説明したものに限定されず、想定される原因に応じて適宜、データベース431から選択されてよい。例えば、存在しないチップ部品の誤認識が行われていないにも関わらず欠品エラーが生じる場合には装着ノズル452のブロータイミングに異常がないかを確認する指示が作業者に通知されてもよい。
【0074】
また、上記実施の形態における装着検査装置13は多機能装着装置14にて電子部品が装着される前のはんだの塗布状態も検査するが、この機能は省略されてもよい。すなわち、装着痕の有無を確認する装着検査装置は様々なタイプの実装システムにおいて部品装着装置の下流に配置することができ、部品装着装置と装着検査装置とが装着システムとしての役割を果たす。
【0075】
【発明の効果】
本発明によれば、装着痕の有無の確認により、接着材料上に電子部品が存在しない場合の対処を迅速に行うことが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実装システムの構成を示す図
【図2】装着検査装置の外観を示す図
【図3】コントローラ内の画像処理に係る構成を周辺構成とともに示すブロック図
【図4】カラーラインセンサにて取得される画像の一部を例示する図
【図5】(a)ないし(d)は、小型のチップ部品に関する装着エラーの態様を例示する図
【図6】(a)ないし(d)は、大型の電子部品用に塗布されたはんだに関する塗布エラーの態様を例示する図
【図7】(a)および(b)は装着痕を例示する図
【図8】装着検査装置の動作の流れを示す図
【図9】欠品エラーが発生した際の装着検査装置および小型部品装着装置の動作に係るの構成を示すブロック図
【図10】欠品エラーが発生した場合の装着検査装置および小型部品装着装置の動作の流れを示す図
【図11】欠品エラーが発生した場合の装着検査装置および小型部品装着装置の動作の流れを示す図
【図12】装着検査装置および小型部品装着装置の他の動作例を示す図
【図13】装着検査装置および小型部品装着装置の他の動作例を示す図
【符号の説明】
1 実装システム
9 基板
12 小型部品装着装置
13 装着検査装置
22 カラーラインセンサ
25 送信回路
41 コントローラ
313 画像処理回路
314 検査処理回路
431 データベース
452 装着ノズル
911 チップ部品
911a 領域
921 はんだ
S11,S12,S14,S16〜S18,S23,S24,S32,S34,S35,S43〜S47,S55〜S57,S62〜S64,S34a,S35a,S43a,S46a,S47a,S63a,S64a ステップ
Claims (7)
- 基板に付与されたはんだ上に電子部品が存在するか否かを確認する部品確認工程と、
前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだ上に前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、
前記装着痕確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、
を有することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1に記載の部品装着管理方法であって、
前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、どの装着部で前記電子部品の装着動作が実行されたかを特定する装着部特定工程と、
装着部を特定した情報を前記制御部へと伝達する伝達工程と、をさらに有することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、
前記部品確認工程において電子部品が存在しないと確認された場合に、前記電子部品を前記装着部が保持した際に取得されている認識結果を呼び出す認識結果呼出工程と、
前記認識結果に基づいて予め準備された情報群から情報の選択を行う情報選択工程と、
をさらに有することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、
前記装着痕確認工程において装着痕の存在が確認された場合に、前記装着部による電子部品の保持位置の平均ずれ量と部品保持に成功する保持率との少なくともいずれかに基づいて予め準備された情報群から情報の選択を行う情報選択工程をさらに有することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1または2に記載の部品装着管理方法であって、
前記装着痕確認工程において、電極が露出する電極露出領域を特定し、前記電極露出領域の面積を用いて装着痕の有無を確認することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1に記載の部品装着管理方法であって、
前記基板のはんだに電子部品が存在する否かを確認する部品確認工程と、
前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだに前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、
前記装着痕確認工程において装着痕が存在すると確認された場合に、隣り合う二つの前記はんだ上の装着痕の関係に基づいて電子部品の装着位置のずれを確認する装着位置確認工程と、
前記装着位置確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、
を有することを特徴とする部品装着管理方法。 - 請求項1に記載の部品装着管理方法であって、
前記基板のはんだに電子部品が存在する否かを確認する部品確認工程と、
前記部品確認工程において前記電子部品が存在しないと確認された場合に、前記はんだに前記電子部品の装着痕が存在するか否かを確認する装着痕確認工程と、
前記装着痕確認工程において装着痕が存在すると確認された場合に、隣り合う二つの前記はんだ上の装着痕の関係に基づいて装着時の電子部品の傾きを確認する装着傾き確認工程と、
前記装着傾き確認工程による確認結果を、装着部による前記所定位置への電子部品の装着動作を制御する制御部へ伝達する伝達工程と、
を有することを特徴とする部品装着管理方法。
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