JP4540863B2 - 電子部品実装方法及び電子部品実装装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板上の所定の位置に所定の電子部品を実装して電子回路を形成する電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムに関し、さらに詳しくは、実装する電子部品の部品特性に応じて、他の電子部品の特性を変更して実装する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装装置は、被実装基板（基板）上に形成された回路に対し、所定の実装位置には予め所定の特性の電子部品を実装し、これを基板ロット毎、基板毎、若しくは形成された回路毎に繰返し行うものであった。これには、例えば図１５に示すように、制御部１、電子部品供給部３、部品移載部５を備えた電子部品実装装置７が用いられる。この電子部品実装装置７では、基板９上に所定の電子部品を実装する図１６に示す実装位置データ、及び各実装位置に対応した部品供給位置データ１１を予め制御部１に記憶しておき、この実装位置データ、部品供給位置データ１１に基づき、制御部１が基板位置決め部１５、電子部品供給部３、部品移載部５を動作制御し、基板９上の所定の位置に電子部品を実装する。ここで供給される電子部品は、各部品供給位置毎に同一特性のもので供給されるのが一般的であった。その理由は、従来より、電子部品実装装置７には、同一品種回路を多量に作成したいといった基本的な要請があったためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の移動体通信等の電子回路においては、特定電子部品の個体間の特性ばらつきを、付加部品の特性を変えることで回路全体の特性を同一化させる必要性が発生している。これは図１７に示すように、実装する特定電子部品ＣＸの個体特性Ａ、Ｂ別に他の位置に実装する付加部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ２，Ｒ３）を変更して実装し、特性の異なる電子部品ＣＸでありながら同一の回路特性ＡＡの回路１７，１９を形成するものである。
また逆に、個々の実装回路において特性を変える必要性が要求される場合も発生している。これは、図１８に示すように実装する基板２１，２３毎、或いは基板２１，２３内の１回路毎に実装する電子部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ２，Ｒ３）を変更し、基板２１，２３或いは回路毎に異なる回路特性ＡＡ，ＡＢの形成を実現するものである。
これら２つの課題は、回路設計上は異なる課題であるが電子部品実装方法の観点から考えると、１基板毎、或いは１回路毎に異なる電子部品を実装するという点で同一の課題といえる。
また、個体特性の異なる電子部品は、図１９に示すように部品供給テープ２５に通常の電子部品と同様に収納されるのが一般的である。部品供給途中において、部品供給テープ２５の何個目まで使用されたかを判断するには、電子部品実装装置の制御部における部品使用数のデータのみが判断要素となる。そのため、個体特性の異なる特定電子部品を部品使用数のデータのみに依存して供給すれば、電子部品実装装置に動作不具合などが発生した場合、供給順番が予め与えられた順序と異なってしまい、誤実装を発生させることがあった。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、実装する特定電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品を変更して実装することが可能な電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムを提供し、電子部品の個体特性によって回路の全体特性が拘束されない電子部品実装を可能にすることを目的とする。
【０００５】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の電子部品実装方法は、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装方法において、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が予め記録された組合せデータを設け、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装することを特徴とする。
【０００６】
この電子部品実装方法では、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品を部品供給位置に順次供給し、この供給された異種特性電子部品の個体特性に応じて、異種特性電子部品以外の他の電子部品に対する実装データを変更することで、他の電子部品の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。これにより、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にして生産することが可能になる。
【０００８】
この電子部品実装方法では、異種特性電子部品に対する実装データに組合せフラグを付加することにより、この組合せフラグを有する実装データが存在する回路に対して、この回路に対する実装データの部品供給位置が組合せデータに基づいて変更される。これにより、回路毎に異なる特性の異種特性電子部品が実装されても、異種特性電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品を自動的に変更して実装することができる。
【００１０】
この電子部品実装方法では、部品供給テープに収容された異種特性電子部品が部品供給テープ端部より順次取り出す際に、異種特性電子部品の有無を検出して、設定された連続数及び空白数との一致を確認し、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に電子部品の実装が行われる。これにより、電子部品実装装置が所定の供給順序で電子部品を実装していることが確認可能になり、電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装が行われていることを電子部品実装中に確認でき、不良生産の未然防止が可能になる。
【００１２】
この電子部品実装方法では、実装データと部品割付けデータを外部制御装置に入力し、この外部制御装置によって、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装動作させるための実装プログラムを生成する。この実装プログラムを外部制御装置から電子部品実装装置に送出して、電子部品実装装置により実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の電子部品実装装置は、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装装置において、前記実装データと、前記部品割付けデータと、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が記録された組合せデータとを記憶すると共に、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装する制御部とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
この電子部品実装装置では、実装データと、部品割付けデータと、組合せデータとを記憶すると共に、異種特性電子部品が存在する回路に対して、この回路に対する実装データの部品供給位置を組合せデータに基づいて変更する。これにより、他の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。以て、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にすることが可能になる。
【００１６】
この電子部品実装装置では、電子部品供給部に備えられた部品供給テープから異種特性電子部品を取り出す際、制御部の照合手段によって異種特性電子部品の有無を検出して、設定された連続数及び空白数との一致を確認し、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に電子部品の実装を行う。これにより、電子部品実装装置が所定の供給順序で電子部品を実装していることが確認可能になり、電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装が行われていることを電子部品実装中に確認でき、不良生産の未然防止が可能になる。
【００１８】
この電子部品実装システムでは、実装データと部品割付けデータを外部制御装置に入力し、この外部制御装置によって、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装させるための実装プログラムを生成する。この実装プログラムを外部制御装置から電子部品実装装置に送出して、電子部品実装装置により実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムの好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子部品実装装置の第１の実施の形態の外観斜視図、図２は図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を示す平面図、図３は図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を一部断面で示す側面図、図４は部品実装機構の動作を説明するロータリーヘッドの概略平面図である。
【００２０】
電子部品実装装置３１は、図１、図２に示すように、主に、電子部品を連続的に供給する電子部品供給部３３と、電子部品供給部３３の所定の部品供給位置３３ａ（図３参照）で電子部品３５を保持してこの電子部品３５を基板３７に実装するロータリーヘッド３６と、基板３７を位置決めするＸＹテーブル３９とを有し、基板搬入部３８から供給された基板３７をＸＹテーブル３９上に載置して、ロータリーヘッド３６により電子部品供給部３３から電子部品３５を保持した後、適切な補正処理を行って基板３７上に実装し、部品実装を完了した基板３７をＸＹテーブル３９から基板搬出部４１に搬出するものである。
また、電子部品実装装置３１は、各種データや制御条件等を入力する入力部４３と、装置の状態やデータの内容等並びに画像データ等を表示する表示部４５と、これらの各部の動作を制御する制御部４７（図２参照）を備えている。
【００２１】
電子部品供給部３３は、図３に示すように多数の電子部品３５を収容した複数の部品供給ユニット４９が紙面垂直方向に並列して配置され、その並列方向に部品供給ユニット４９が移動することで所望の電子部品３５を部品供給位置３３ａに供給する。ＸＹテーブル３９は、基板搬入部３８と基板搬出部４１との間に移動可能に設けられ、基板搬入部３８の基板搬送路に接続される位置に移動して部品装着前の基板３７を受け取り、基板３７を固定してロータリーヘッド３６の部品実装位置に移動する。そして、各電子部品３５の実装位置に応じた基板３７の移動を繰り返し行い、部品装着を完了するとＸＹテーブル３９は基板搬出部４１に接続される位置まで移動し、基板３７を基板搬出部４１へ送り出す。
【００２２】
ロータリーヘッド３６は、電子部品３５を保持する複数の装着ヘッド５１と、装着ヘッド５１を上下動可能に周面で支持して回転駆動される回転枠体５３と、回転枠体５３をインデックス回転駆動するインデックス回転駆動装置５５を備えている。
【００２３】
装着ヘッド５１は、回転枠体５３の回転により電子部品供給部３３の部品供給位置３３ａからその反対側の部品装着位置を経て、元の部品供給位置３３ａまでを回転移動する。この動作の詳細について図４を用いて以下に説明する。
ロータリーヘッド３６は、図４に示すように回転枠体５３の外周に複数（本実施形態では合計１２個）の装着ヘッド５１が上下動可能に且つ自転可能に支持されており、各装着ヘッド５１には複数（本実施形態では合計５個）の異なるサイズの電子部品を吸着保持可能とする吸着ノズル５７がそれぞれ収容されている。そして、装着ヘッド５１の自転により電子部品に応じた吸着ノズル５７を最外径位置５９に配置させ、この最外径位置の吸着ノズル５７により電子部品の保持、実装動作が行われる。このロータリーヘッド３６は、装着ヘッド５１を時計回りにインデックス回転させることで、各ステーションで所定の処理を連続して行うことができる。
【００２４】
次に、各ステーションにおける処理を説明すると、まず、ステーションｌ（以降、ＳＴ１と略記する）は部品吸着位置であり、電子部品供給部３３の部品供給位置３３ａに一致して、電子部品供給部３３から電子部品３５を吸着ノズル５７に保持する。ＳＴ３は部品吸着確認位置であり、２次元のラインセンサにより吸着ノズル５７に保持されている電子部品３５を計測し、電子部品実装装置３１側に通知する。このとき電子部品実装装置３１は、電子部品３５の厚みが所定の一定値以下の場合、部品が保持されていない或いは適切でない部品が保持されていると判断して後段で所定の動作を行う。ＳＴ４は部品認識位置であり、２次元のＣＣＤカメラ（ずれ量計測手段）によって吸着ノズル５７に保持された電子部品３５を下方から撮像し、電子部品３５の寸法中心、傾き角度を計測して電子部品実装装置３１に通知する。ＳＴ６は吸着ノズル５７の自転位置であり、予め定義された電子部品３５の実装角度、部品認識位置で計測した傾き角度により、吸着ノズル５７自体を水平面内で回転させる。
【００２５】
ＳＴ７は部品装着位置であり、部品認識位置で計測した結果を基に、ＸＹテーブル３９の位置決めを行った後、装着ヘッド５１を下方に押し込み、最下点において電子部品３５を基板３７上の所定位置に実装する。ＳＴ９は部品廃棄位置であり、部品吸着確認位置及び部品認識位置において適切でない電子部品３５が保持されていると判断された場合に、本位置に取り付けられた部品廃棄ボックスの中にその電子部品３５を廃棄する。また、ＳＴ１１はノズル選択位置であり、吸着保持する電子部品の種類に応じて装着ヘッド５１を回転させ、適合する吸着ノズル５７を最外径位置５９に移動させる。
【００２６】
なお、電子部品の傾き角度の補正手段としては、装着ヘッド５１自体を回転させ、それにより生じた水平方向の変位をＸＹテーブル３９の移動により吸収させる方式であってもよい。
【００２７】
このような電子部品実装のための基本動作機能を備えた電子部品実装装置３１は、さらに、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品に対して、その個体特性に応じて、この異種特性電子部品以外の他の位置に実装される電子部品の特性を適宜変更して実装する機能を有している。図５〜図７を参照してその変更機能を説明する。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は、基板３７ａ（基板番号１），３７ｂ（基板番号２）上の実装位置１（１−１，２−１）に実装される異種特性電子部品の個体特性が供給順番毎に異なり、この異種特性電子部品の個体特性によって実装位置２（１−２，２−２），５（１−５，２−５），６（１−６，２−６）の電子部品を変更する必要がある例を模式的に示したものである。また、基板３７ａ，３７ｂ上の各電子部品の組合せは図５（ｃ）に示される内容となっている。
【００２９】
図６は電子部品実装装置３１の制御部４７に予め記憶される各種データを示したものであり、図６（ａ）は実装位置データ、部品供給位置データ、及び組合せデータ等の実装データを表形式で示した記憶テーブル６１、図６（ｂ）は基板の回路番号毎に変更先の実装位置データ及び部品供給位置データを設定した組合せデータを表形式で示した記憶テーブル６３、図６（ｃ）は記憶テーブル６１，６３で示されるデータに基づき基板３７ａ，３７ｂの実装を行う際の部品供給位置と電子部品名の部品割付けデータを表形式で示した記憶テーブル６５である。
【００３０】
次に、上記の電子部品実装装置３１を用いて、異種特性電子部品以外の他の実装位置に実装される電子部品に対して、実装データ中の部品供給位置データを、異種特性電子部品の個体特性に応じて変更する電子部品実装方法の手順を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
まず、予め電子部品実装装置３１の制御部４７に、生産予定基板数と記憶テーブル６１，６３に示した実装データと組合せデータを記憶させ、生産を開始する（ステップ１、以降はＳ１と略記する）。基板３７がＸＹテーブル３９に到着すると（Ｓ２）、制御部４７は生産基板数をカウントアップする（Ｓ３）。そして実装データを１ステップ読み込み（Ｓ４）、エンドステップでないことを確認する（Ｓ５）。
【００３２】
エンドステップでない場合は、読み込んだ実装データに組合せフラグが指定されていないか判定する（Ｓ６）。組合せフラグがあるステップの場合は、指定された組合せデータを読み込み、このときの生産基板数を基板番号として設定する（Ｓ７）。読み込んだ組合せデータにより制御部４７は、指定された実装データの部品供給位置データを組合せデータに指示された内容に書き換える（Ｓ８）。
【００３３】
そして書き換えた実装データに従い、電子部品供給部３３から電子部品をロータリーヘッド３６により取り出すと共に、基板３７をＸＹテーブル３９によって移動させ、基板３７上に電子部品の実装を行う（Ｓ９）。そして実装位置データの次のステップ（Ｓ４）に進む。読み込んだ実装位置データに組合せデータが指定されていない場合は、そのまま実装位置データ通りに電子部品の実装を行う（Ｓ９）。
【００３４】
また、実装位置データがエンドステップまで進んだ場合は、生産基板数が生産予定基板数に達したかを判定し（Ｓ１０）、生産予定基板数に達しない場合は基板を搬出し（Ｓ１１）、次の基板の到着を待つ。生産予定基板数に達した場合は、生産終了となる（Ｓ１２）。
【００３５】
以上に示した動作を、図６に示した実装データと組合せデータに基づいて行うことで、図５（ａ），（ｂ）に示したように、実装位置１における異種特性電子部品の供給順序（特性の順序）によって実装位置２，５，６の電子部品を変更して実装することができ、その結果、基板３７ａ，３７ｂの回路特性を同一にすることが可能となる。
【００３６】
なお、この実施の形態では実装データを１ステップ読み込む毎に組合せフラグの有無を判定することとしたが、本発明に係る電子部品実装方法は、基板３７が到着した際に、一括して組合せデータの読み込み、部品供給位置の書き換え処理を完了させ、以降エンドステップまでの電子部品実装動作を連続で行うものであってもよい。
【００３７】
また、この実施の形態では、部品供給位置データを変更する必要のある実装データに、変更先の実装位置データ及び部品供給位置データを設定する組合せフラグが付加され、実装を行うに際し、組合せフラグが参照されて変更先の実装データにおける部品供給位置データが変更される。ここでは、組合せフラグを持った実装データが１個の場合を例に説明したが、他の実装データに組合せフラグがあっても良い。その場合、組合せフラグは複数種用意された組合せデータの番号で示される。
具体的には、フラグは、“なし”（変更不要）又は“１”（組合せデータのフラグ番号１による変更要）の他に、例えば“２”（組合せデータのフラグ番号２による変更要）のように基板毎に設定する基板番号としてもよい。これにより、基板に実装される異種特性電子部品の特性毎に異なる電子部品が実装できることとなり、基板（若しくは回路）毎に、特定電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品の種類を変更して実装できる。また、逆に供給される電子部品の個体特性が同一であっても、基板（回路）毎に特性の異なる電子回路を形成する電子部品実装も可能になる。
【００３８】
さらに、この実施の形態では生産基板毎に１つの回路（回路パターンの数）を有する例を示しているが、１つの基板上に複数の回路が形成される基板においても、回路単位で組合せデータを記憶することで同様に本発明を適用することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態による電子部品実装方法によれば、所定の実装位置に実装される異種特性電子部品が部品特性毎に予め把握され、既知の部品特性順序で供給される。そして、他の実装位置に実装される電子部品に対する実装データの部品供給位置データが、異種特性電子部品の部品特性に応じて変更され、異種特性電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品の種類が変更されて実装される。これにより、個体特性の異なる異種特性電子部品が供給されても基板毎、回路毎に特性の同一な電子回路を形成することができる。
【００４０】
次に、本発明に係る電子部品実装方法の第２の実施の形態を説明する。
図８は本発明の第２の実施の形態に用いられる部品供給テープの例とその部品供給データとを示した説明図、図９は第２の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。なお、以下の各実施の形態において、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００４１】
この実施の形態では、部品特性の異なる異種特性電子部品３５を所定の連続数毎に所定の空白数を空けて並べて収容する部品供給テープ７１が用いられる。この部品供給テープ７１は複数の部品収容ますが一列に形成されており、所定のますに異種特性電子部品３５が収容される。また、制御部４７は所定の連続数と所定の空白数とを予め記憶しており、部品供給テープ７１に保持された異種特性電子部品３５を部品供給テープ端部より順次供給するに際し、記憶された連続数及び空白数と、実際の連続数及び空白数とを照合する照合手段を有している。この照合手段としては、前述のロータリーヘッド３６の部品吸着確認位置（ＳＴ３）における２次元ラインセンサを用いることができる。本実施の形態では、この電子部品３５の供給順序を判定するため、電子部品３５の連続数を例えば８、空白数を例えば１としている。
【００４２】
本実施の形態の電子部品実装方法では、組合せデータ（即ち、実装データの組合せフラグ）を持つ実装データでないと判断された場合には、通常の実装データによる実装動作（Ｓ２３）を行った後、次のステップの実装データの実装動作に移行する。一方、組合せデータをもつ実装データであると判断すると（異種特性電子部品の実装時）、実装データの示す部品供給位置から部品実装に使用された部品使用数（一般的に部品供給位置毎に部品使用数は計測されている）を読み出し、図８（ｂ）の部品供給データ７３で示されている部品の連続数で除算した余り（図９ではこの剰余計算をＭＯＤと表現している）を計算し、結果が０であるか判定する（Ｓ２４）。
【００４３】
余りが０である場合は、次の部品供給順序が空き数の位置であるとして空白数の確認・検査動作（Ｓ２５〜Ｓ３０）に移行する。余りが０でない場合は、連続数で示される電子部品の供給途中であるとして、部品使用数を１加算し（Ｓ３１）、次の実装位置データの実装動作に移行する。
【００４４】
空白数の確認・検査動作は、まず、予め部品供給データ７３で示される空白数をダミー移載回数として設定する（Ｓ２５）。次に本供給位置から移載動作を１回行う（Ｓ２６）。ここでいう移載動作は空白数確認用であるため、電子部品を電子部品供給部から取り出す動作となる。移載動作の後、ロータリーヘッド３６が電子部品を保持しているかを判定する（Ｓ２７）。
【００４５】
電子部品を保持していると判定した場合は、電子部品の供給順序が所定の順序からズレているとして、電子部品実装装置はエラー停止し、電子部品の使用状況を確認する内容の表示を行う（Ｓ３０）。電子部品を保持していないと判定した場合は、ダミー移載回数を１減算する（Ｓ２８）。次いでダミー移載回数が０であるかを判定する（Ｓ２９）。ダミー移載回数が０でない場合は、Ｓ２６に戻り空白数の確認動作を継続する。ダミー移載回数が０である場合は、電子部品の供給順序が所定の順序であるとして、次の実装位置データの実装動作に進む。
【００４６】
このように、本実施の形態による電子部品実装方法によれば、部品供給テープ７１に保持された異種特性電子部品が部品供給テープ端部より順次供給するに際し、記憶された連続数及び空白数と、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に異種特性電子部品の実装が行われる。従って、電子部品実装装置が所定の供給順序で異種特性電子部品を実装していることが確認可能になる。これにより、供給される異種特性電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装の行われていることが電子部品実装中に確認でき、誤った実装動作を早期に発見でき、不良品の生産・流出、及び電子部品の無駄な消費を抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明に係る電子部品実装システムの実施の形態を説明する。
図１０は本発明に係る電子部品実装システムの概略構成を示す平面図である。図１０において、８１は電子部品実装装置の制御部、８３は制御部８１に実装データ、部品組合せデータ、部品割付けデータ等を送る外部制御装置、８５は制御部８１と外部制御装置８３との間の各種データを送受信する通信手段である。
【００４８】
図１１は第３の実施の形態の動作手順を説明するフローチャート、図１２は外部制御装置に予め記憶されるデータを示したものであり、図１２（ａ）は供給順序が指定される異種特性電子部品に対する他の実装位置に実装される電子部品を示した供給順序毎部品組合せデータを表形式で示した記憶テーブル８７、図１２（ｂ）は各電子部品の実装位置と部品供給位置の基本状態を示す実装データを表形式で示した記憶テーブル８９、図１２（ｃ）は記憶テーブル８９の実装データに含まれた部品供給位置と電子部品の割付けデータを表形式で示した記憶テーブル９１を示す図である。ここでは理解し易いように上記各データを表形式で表現したが、データの関連性が同様に示されれば、表形式に限定されるものではない。
【００４９】
この実施の形態による電子部品実装システム９３は、電子部品実装装置９４と、外部制御装置８３とに大別される。電子部品実装装置９４は、複数の電子部品を収容する電子部品供給部３３と、電子部品を脱着自在に吸着保持する複数の装着ヘッドを備えたロータリーヘッド３６と、基板３７を水平面内で移動させるＸＹテーブル３９と、これら装置各部の動作を制御する制御部８１からなる。従って、本実施の形態による電子部品実装装置９４の制御部８１は、上述した制御部４７の構成とは異なり、記憶テーブル６１，６３，６５等が格納されていない。
【００５０】
一方、この電子部品実装装置９４には、通信手段８５を介して外部制御装置８３が接続されている。外部制御装置８３は、所定の位置に実装される異種特性電子部品の部品供給順に応じて設定される基板上の各電子部品の供給順部品組合せデータと、実装位置データや部品割付けデータ等の実装データと、部品割付データとが入力されると共に、これら入力された各データに基づいて、基板毎、又は基板ロット毎、或いは回路毎に実装プログラムを作成可能にしている。また、外部制御装置８３は、この実装プログラムを電子部品実装装置９４の制御部８１に送出して、電子部品実装装置９４による電子部品の実装を行わせる。
【００５１】
このように構成される電子部品実装システム９３による電子部品実装方法の手順を図１１のフローチャートを参照して説明する。
まず、予め外部制御装置８３に供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータを入力しておく（Ｓ４１）。さらに、外部制御装置８３に実装する基板の生産予定枚数を入力し、生産基板番号の初期値として０を設定する（Ｓ４２）。
【００５２】
これら設定を行った後、外部制御装置８３から生産スタートを実行する（Ｓ４３）。生産スタートすると、外部制御装置８３は生産基板番号を１加算する（Ｓ４４）。そして生産基板番号により示される供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータから、実装プログラムを作成し、電子部品実装装置９４の制御部８１へ送信する（Ｓ４５）。
【００５３】
次に、外部制御装置８３は、電子部品実装装置９４の制御部８１へ基板１枚生産での実装開始を指令する（Ｓ４６）。電子部品実装装置９４は送信された実装プログラムにより基板への電子部品実装を行う。なお、電子部品供給部へは予め部品割付けデータ通りに電子部品が設置・供給されているものとする。電子部品実装装置９４が指示通り電子部品実装を完了し、基板を搬出したことを外部制御装置８３が受信すると（Ｓ４７）、外部制御装置８３は生産基板番号が生産予定枚数未満であるかを判定する（Ｓ４８）。
【００５４】
生産基板番号が生産予定枚数未満である場合はＳ４４に戻る。生産基板番号が生産予定枚数未満でない場合は、予定の生産基板枚数を生産したとして生産完了となる（Ｓ４９）。
【００５５】
以上の処理によって、電子部品実装システム９３が図１２の供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータに基づき、実装プログラムを生成した結果を図１３に示す。即ち、図１２に示す位置１に実装される特定電子部品（ＣＸ−Ａ，ＣＸ−Ｂ）の個体特性別に、他の位置（位置２、位置５、位置６）に実装する部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ１０２，Ｒ１０３）が変更されている。
【００５６】
この電子部品実装システム９３による電子部品実装方法によれば、他の実装位置に実装される電子部品の種類を示した供給順組合せデータが外部制御装置８３に入力され、この外部制御装置８３から電子部品実装装置９４に実装プログラムが送出されて、電子部品実装装置９４によって電子部品の実装が行われる。即ち、電子部品実装装置９４側は従来同様に生産基板ロット毎、生産基板毎、或いは生産基板の回路毎に外部制御装置８３から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよい。これにより、電子部品実装装置９４は、従来通りの電子部品実装を行う機能のままで、異種特性電子部品の個体特性別に他の位置に実装する部品を変更する電子部品実装が可能になる。
【００５７】
なお、この電子部品実装システム９３では、基板毎に実装される電子部品の組合せが変更される例を示したが、基板内に構成される回路毎に電子部品の組合せが変更される場合もある。その場合には、本実施の形態の説明における組合せデータでの「基板番号」は「回路番号」と読み替え、「生産基板番号」は「生産回路番号」と読み替え、「生産予定枚数」を「生産予定回路数」と読み替え、図１１における実装完了基板の搬出（Ｓ４７）を基板上の全回路実装完了後の基板搬出とすればよい。
【００５８】
また、この場合は、一つの基板内に存在する各回路に対し、外部制御装置８３がその回路に対する実装プログラムを作成し、これら回路の実装プログラムを基板全体の実装プログラムとして一つの基板実装プログラムに統合してから電子部品実装装置９４の制御部８１に送信する方法とすることができる。なお、通信手段８５はデータを送受信できるものであれば、有線、無線、或いは光通信等のいずれの通信媒体を用いても良い。
【００５９】
なお、上記した各実施の形態では、ロータリーヘッド３６を備えた電子部品実装装置９４を用いて電子部品を実装する例を示したが、本発明に係る電子部品実装方法はこれに限らず、例えば図１４に示すように、複数の電子部品を収容するパーツフィーダ９５ａや９５ｂからなる電子部品供給部９５と、電子部品を脱着自在に吸着保持する装着ヘッド９６と、装着ヘッド９６を水平面内で移動させるＸＹロボット９８と、これら各部を制御する制御部９７とを有し、基板３７上の所定の位置に装着ヘッド９６がＸＹ移動することで電子部品を実装する電子部品実装装置１００においても同様に本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る電子部品実装方法によれば、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する際に、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品を部品供給位置に順次供給し、この供給された異種特性電子部品の個体特性に応じて、異種特性電子部品以外の他の電子部品に対する実装データを変更することで、他の電子部品の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。これにより、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にして生産することが可能になる。
【００６１】
本発明に係る電子部品実装装置によれば、実装データ、部品割付けデータ、及び組合せデータを記憶すると共に、異種特性電子部品を実装する基板に対して、この基板に対する実装データの部品供給位置を組合せデータに基づいて変更する。これにより、他の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。以て、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にすることが可能になる。
【００６２】
本発明に係る電子部品実装システムによれば、実装データと部品割付けデータが入力され電子部品実装装置に接続される外部制御装置が、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装させるための実装プログラムを生成し、この実装プログラムを電子部品実装装置に送出することで、電子部品実装装置が実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品実装装置の第１の実施の形態の外観斜視図である。
【図２】図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を一部断面で示す側面図である。
【図４】部品実装機構の動作を説明するロータリーヘッドの概略平面図である。
【図５】電子部品変更の必要がある基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ）を示した説明図である。
【図６】制御部に記憶される各種データ（ａ），（ｂ），（ｃ）を示した説明図である。
【図７】第１の実施の形態による電子部品実装方法の手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に用いられる部品供給テープの例とその部品供給データとを示した説明図である。
【図９】第２の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明に係る電子部品実装システムの概略構成を示す平面図である。
【図１１】第３の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１２】外部制御装置に予め記憶される各種データ（ａ），（ｂ），（ｃ）を示した説明図である。
【図１３】外部制御装置によって生成された実装プログラムを示した説明図である。
【図１４】装着ヘッドがＸＹ移動する方式の電子部品実装装置の概略構成図である。
【図１５】従来の電子部品実装装置の概略構成図である。
【図１６】従来の電子部品実装装置における制御部に記憶される実装位置データの説明図である。
【図１７】同一の回路特性の基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ），（ｄ）を示した説明図である。
【図１８】異なる回路特性の基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ），（ｄ）を示した説明図である。
【図１９】個体特性の異なる電子部品が保持される従来の部品供給テープの平面図である。
【符号の説明】
３１，９４，１００ 電子部品実装装置
３３，９５ 電子部品供給部
３５ 電子部品
３６ ロータリーヘッド
３７ 基板
３９ ＸＹテーブル
４７，８１，９７ 制御部
５７ 吸着ノズル
７１ 部品供給テープ
８３ 外部制御装置
９３ 電子部品実装システム
９６ 装着ヘッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板上の所定の位置に所定の電子部品を実装して電子回路を形成する電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムに関し、さらに詳しくは、実装する電子部品の部品特性に応じて、他の電子部品の特性を変更して実装する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装装置は、被実装基板（基板）上に形成された回路に対し、所定の実装位置には予め所定の特性の電子部品を実装し、これを基板ロット毎、基板毎、若しくは形成された回路毎に繰返し行うものであった。これには、例えば図１５に示すように、制御部１、電子部品供給部３、部品移載部５を備えた電子部品実装装置７が用いられる。この電子部品実装装置７では、基板９上に所定の電子部品を実装する図１６に示す実装位置データ、及び各実装位置に対応した部品供給位置データ１１を予め制御部１に記憶しておき、この実装位置データ、部品供給位置データ１１に基づき、制御部１が基板位置決め部１５、電子部品供給部３、部品移載部５を動作制御し、基板９上の所定の位置に電子部品を実装する。ここで供給される電子部品は、各部品供給位置毎に同一特性のもので供給されるのが一般的であった。その理由は、従来より、電子部品実装装置７には、同一品種回路を多量に作成したいといった基本的な要請があったためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の移動体通信等の電子回路においては、特定電子部品の個体間の特性ばらつきを、付加部品の特性を変えることで回路全体の特性を同一化させる必要性が発生している。これは図１７に示すように、実装する特定電子部品ＣＸの個体特性Ａ、Ｂ別に他の位置に実装する付加部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ２，Ｒ３）を変更して実装し、特性の異なる電子部品ＣＸでありながら同一の回路特性ＡＡの回路１７，１９を形成するものである。
また逆に、個々の実装回路において特性を変える必要性が要求される場合も発生している。これは、図１８に示すように実装する基板２１，２３毎、或いは基板２１，２３内の１回路毎に実装する電子部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ２，Ｒ３）を変更し、基板２１，２３或いは回路毎に異なる回路特性ＡＡ，ＡＢの形成を実現するものである。
これら２つの課題は、回路設計上は異なる課題であるが電子部品実装方法の観点から考えると、１基板毎、或いは１回路毎に異なる電子部品を実装するという点で同一の課題といえる。
また、個体特性の異なる電子部品は、図１９に示すように部品供給テープ２５に通常の電子部品と同様に収納されるのが一般的である。部品供給途中において、部品供給テープ２５の何個目まで使用されたかを判断するには、電子部品実装装置の制御部における部品使用数のデータのみが判断要素となる。そのため、個体特性の異なる特定電子部品を部品使用数のデータのみに依存して供給すれば、電子部品実装装置に動作不具合などが発生した場合、供給順番が予め与えられた順序と異なってしまい、誤実装を発生させることがあった。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、実装する特定電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品を変更して実装することが可能な電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムを提供し、電子部品の個体特性によって回路の全体特性が拘束されない電子部品実装を可能にすることを目的とする。
【０００５】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の電子部品実装方法は、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装方法において、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が予め記録された組合せデータを設け、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装することを特徴とする。
【０００６】
この電子部品実装方法では、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品を部品供給位置に順次供給し、この供給された異種特性電子部品の個体特性に応じて、異種特性電子部品以外の他の電子部品に対する実装データを変更することで、他の電子部品の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。これにより、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にして生産することが可能になる。
【０００８】
この電子部品実装方法では、異種特性電子部品に対する実装データに組合せフラグを付加することにより、この組合せフラグを有する実装データが存在する回路に対して、この回路に対する実装データの部品供給位置が組合せデータに基づいて変更される。これにより、回路毎に異なる特性の異種特性電子部品が実装されても、異種特性電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品を自動的に変更して実装することができる。
【００１０】
この電子部品実装方法では、部品供給テープに収容された異種特性電子部品が部品供給テープ端部より順次取り出す際に、異種特性電子部品の有無を検出して、設定された連続数及び空白数との一致を確認し、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に電子部品の実装が行われる。これにより、電子部品実装装置が所定の供給順序で電子部品を実装していることが確認可能になり、電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装が行われていることを電子部品実装中に確認でき、不良生産の未然防止が可能になる。
【００１２】
この電子部品実装方法では、実装データと部品割付けデータを外部制御装置に入力し、この外部制御装置によって、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装動作させるための実装プログラムを生成する。この実装プログラムを外部制御装置から電子部品実装装置に送出して、電子部品実装装置により実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【００１３】
請求項２記載の電子部品実装装置は、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装装置において、前記実装データと、前記部品割付けデータと、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が記録された組合せデータとを記憶すると共に、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装する制御部とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
この電子部品実装装置では、実装データと、部品割付けデータと、組合せデータとを記憶すると共に、異種特性電子部品が存在する回路に対して、この回路に対する実装データの部品供給位置を組合せデータに基づいて変更する。これにより、他の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。以て、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にすることが可能になる。
【００１６】
この電子部品実装装置では、電子部品供給部に備えられた部品供給テープから異種特性電子部品を取り出す際、制御部の照合手段によって異種特性電子部品の有無を検出して、設定された連続数及び空白数との一致を確認し、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に電子部品の実装を行う。これにより、電子部品実装装置が所定の供給順序で電子部品を実装していることが確認可能になり、電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装が行われていることを電子部品実装中に確認でき、不良生産の未然防止が可能になる。
【００１８】
この電子部品実装システムでは、実装データと部品割付けデータを外部制御装置に入力し、この外部制御装置によって、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装させるための実装プログラムを生成する。この実装プログラムを外部制御装置から電子部品実装装置に送出して、電子部品実装装置により実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品実装方法及び電子部品実装装置並びに電子部品実装システムの好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子部品実装装置の第１の実施の形態の外観斜視図、図２は図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を示す平面図、図３は図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を一部断面で示す側面図、図４は部品実装機構の動作を説明するロータリーヘッドの概略平面図である。
【００２０】
電子部品実装装置３１は、図１、図２に示すように、主に、電子部品を連続的に供給する電子部品供給部３３と、電子部品供給部３３の所定の部品供給位置３３ａ（図３参照）で電子部品３５を保持してこの電子部品３５を基板３７に実装するロータリーヘッド３６と、基板３７を位置決めするＸＹテーブル３９とを有し、基板搬入部３８から供給された基板３７をＸＹテーブル３９上に載置して、ロータリーヘッド３６により電子部品供給部３３から電子部品３５を保持した後、適切な補正処理を行って基板３７上に実装し、部品実装を完了した基板３７をＸＹテーブル３９から基板搬出部４１に搬出するものである。
また、電子部品実装装置３１は、各種データや制御条件等を入力する入力部４３と、装置の状態やデータの内容等並びに画像データ等を表示する表示部４５と、これらの各部の動作を制御する制御部４７（図２参照）を備えている。
【００２１】
電子部品供給部３３は、図３に示すように多数の電子部品３５を収容した複数の部品供給ユニット４９が紙面垂直方向に並列して配置され、その並列方向に部品供給ユニット４９が移動することで所望の電子部品３５を部品供給位置３３ａに供給する。ＸＹテーブル３９は、基板搬入部３８と基板搬出部４１との間に移動可能に設けられ、基板搬入部３８の基板搬送路に接続される位置に移動して部品装着前の基板３７を受け取り、基板３７を固定してロータリーヘッド３６の部品実装位置に移動する。そして、各電子部品３５の実装位置に応じた基板３７の移動を繰り返し行い、部品装着を完了するとＸＹテーブル３９は基板搬出部４１に接続される位置まで移動し、基板３７を基板搬出部４１へ送り出す。
【００２２】
ロータリーヘッド３６は、電子部品３５を保持する複数の装着ヘッド５１と、装着ヘッド５１を上下動可能に周面で支持して回転駆動される回転枠体５３と、回転枠体５３をインデックス回転駆動するインデックス回転駆動装置５５を備えている。
【００２３】
装着ヘッド５１は、回転枠体５３の回転により電子部品供給部３３の部品供給位置３３ａからその反対側の部品装着位置を経て、元の部品供給位置３３ａまでを回転移動する。この動作の詳細について図４を用いて以下に説明する。
ロータリーヘッド３６は、図４に示すように回転枠体５３の外周に複数（本実施形態では合計１２個）の装着ヘッド５１が上下動可能に且つ自転可能に支持されており、各装着ヘッド５１には複数（本実施形態では合計５個）の異なるサイズの電子部品を吸着保持可能とする吸着ノズル５７がそれぞれ収容されている。そして、装着ヘッド５１の自転により電子部品に応じた吸着ノズル５７を最外径位置５９に配置させ、この最外径位置の吸着ノズル５７により電子部品の保持、実装動作が行われる。このロータリーヘッド３６は、装着ヘッド５１を時計回りにインデックス回転させることで、各ステーションで所定の処理を連続して行うことができる。
【００２４】
次に、各ステーションにおける処理を説明すると、まず、ステーションｌ（以降、ＳＴ１と略記する）は部品吸着位置であり、電子部品供給部３３の部品供給位置３３ａに一致して、電子部品供給部３３から電子部品３５を吸着ノズル５７に保持する。ＳＴ３は部品吸着確認位置であり、２次元のラインセンサにより吸着ノズル５７に保持されている電子部品３５を計測し、電子部品実装装置３１側に通知する。このとき電子部品実装装置３１は、電子部品３５の厚みが所定の一定値以下の場合、部品が保持されていない或いは適切でない部品が保持されていると判断して後段で所定の動作を行う。ＳＴ４は部品認識位置であり、２次元のＣＣＤカメラ（ずれ量計測手段）によって吸着ノズル５７に保持された電子部品３５を下方から撮像し、電子部品３５の寸法中心、傾き角度を計測して電子部品実装装置３１に通知する。ＳＴ６は吸着ノズル５７の自転位置であり、予め定義された電子部品３５の実装角度、部品認識位置で計測した傾き角度により、吸着ノズル５７自体を水平面内で回転させる。
【００２５】
ＳＴ７は部品装着位置であり、部品認識位置で計測した結果を基に、ＸＹテーブル３９の位置決めを行った後、装着ヘッド５１を下方に押し込み、最下点において電子部品３５を基板３７上の所定位置に実装する。ＳＴ９は部品廃棄位置であり、部品吸着確認位置及び部品認識位置において適切でない電子部品３５が保持されていると判断された場合に、本位置に取り付けられた部品廃棄ボックスの中にその電子部品３５を廃棄する。また、ＳＴ１１はノズル選択位置であり、吸着保持する電子部品の種類に応じて装着ヘッド５１を回転させ、適合する吸着ノズル５７を最外径位置５９に移動させる。
【００２６】
なお、電子部品の傾き角度の補正手段としては、装着ヘッド５１自体を回転させ、それにより生じた水平方向の変位をＸＹテーブル３９の移動により吸収させる方式であってもよい。
【００２７】
このような電子部品実装のための基本動作機能を備えた電子部品実装装置３１は、さらに、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品に対して、その個体特性に応じて、この異種特性電子部品以外の他の位置に実装される電子部品の特性を適宜変更して実装する機能を有している。図５〜図７を参照してその変更機能を説明する。
【００２８】
図５（ａ），（ｂ）は、基板３７ａ（基板番号１），３７ｂ（基板番号２）上の実装位置１（１−１，２−１）に実装される異種特性電子部品の個体特性が供給順番毎に異なり、この異種特性電子部品の個体特性によって実装位置２（１−２，２−２），５（１−５，２−５），６（１−６，２−６）の電子部品を変更する必要がある例を模式的に示したものである。また、基板３７ａ，３７ｂ上の各電子部品の組合せは図５（ｃ）に示される内容となっている。
【００２９】
図６は電子部品実装装置３１の制御部４７に予め記憶される各種データを示したものであり、図６（ａ）は実装位置データ、部品供給位置データ、及び組合せデータ等の実装データを表形式で示した記憶テーブル６１、図６（ｂ）は基板の回路番号毎に変更先の実装位置データ及び部品供給位置データを設定した組合せデータを表形式で示した記憶テーブル６３、図６（ｃ）は記憶テーブル６１，６３で示されるデータに基づき基板３７ａ，３７ｂの実装を行う際の部品供給位置と電子部品名の部品割付けデータを表形式で示した記憶テーブル６５である。
【００３０】
次に、上記の電子部品実装装置３１を用いて、異種特性電子部品以外の他の実装位置に実装される電子部品に対して、実装データ中の部品供給位置データを、異種特性電子部品の個体特性に応じて変更する電子部品実装方法の手順を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
まず、予め電子部品実装装置３１の制御部４７に、生産予定基板数と記憶テーブル６１，６３に示した実装データと組合せデータを記憶させ、生産を開始する（ステップ１、以降はＳ１と略記する）。基板３７がＸＹテーブル３９に到着すると（Ｓ２）、制御部４７は生産基板数をカウントアップする（Ｓ３）。そして実装データを１ステップ読み込み（Ｓ４）、エンドステップでないことを確認する（Ｓ５）。
【００３２】
エンドステップでない場合は、読み込んだ実装データに組合せフラグが指定されていないか判定する（Ｓ６）。組合せフラグがあるステップの場合は、指定された組合せデータを読み込み、このときの生産基板数を基板番号として設定する（Ｓ７）。読み込んだ組合せデータにより制御部４７は、指定された実装データの部品供給位置データを組合せデータに指示された内容に書き換える（Ｓ８）。
【００３３】
そして書き換えた実装データに従い、電子部品供給部３３から電子部品をロータリーヘッド３６により取り出すと共に、基板３７をＸＹテーブル３９によって移動させ、基板３７上に電子部品の実装を行う（Ｓ９）。そして実装位置データの次のステップ（Ｓ４）に進む。読み込んだ実装位置データに組合せデータが指定されていない場合は、そのまま実装位置データ通りに電子部品の実装を行う（Ｓ９）。
【００３４】
また、実装位置データがエンドステップまで進んだ場合は、生産基板数が生産予定基板数に達したかを判定し（Ｓ１０）、生産予定基板数に達しない場合は基板を搬出し（Ｓ１１）、次の基板の到着を待つ。生産予定基板数に達した場合は、生産終了となる（Ｓ１２）。
【００３５】
以上に示した動作を、図６に示した実装データと組合せデータに基づいて行うことで、図５（ａ），（ｂ）に示したように、実装位置１における異種特性電子部品の供給順序（特性の順序）によって実装位置２，５，６の電子部品を変更して実装することができ、その結果、基板３７ａ，３７ｂの回路特性を同一にすることが可能となる。
【００３６】
なお、この実施の形態では実装データを１ステップ読み込む毎に組合せフラグの有無を判定することとしたが、本発明に係る電子部品実装方法は、基板３７が到着した際に、一括して組合せデータの読み込み、部品供給位置の書き換え処理を完了させ、以降エンドステップまでの電子部品実装動作を連続で行うものであってもよい。
【００３７】
また、この実施の形態では、部品供給位置データを変更する必要のある実装データに、変更先の実装位置データ及び部品供給位置データを設定する組合せフラグが付加され、実装を行うに際し、組合せフラグが参照されて変更先の実装データにおける部品供給位置データが変更される。ここでは、組合せフラグを持った実装データが１個の場合を例に説明したが、他の実装データに組合せフラグがあっても良い。その場合、組合せフラグは複数種用意された組合せデータの番号で示される。
具体的には、フラグは、“なし”（変更不要）又は“１”（組合せデータのフラグ番号１による変更要）の他に、例えば“２”（組合せデータのフラグ番号２による変更要）のように基板毎に設定する基板番号としてもよい。これにより、基板に実装される異種特性電子部品の特性毎に異なる電子部品が実装できることとなり、基板（若しくは回路）毎に、特定電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品の種類を変更して実装できる。また、逆に供給される電子部品の個体特性が同一であっても、基板（回路）毎に特性の異なる電子回路を形成する電子部品実装も可能になる。
【００３８】
さらに、この実施の形態では生産基板毎に１つの回路（回路パターンの数）を有する例を示しているが、１つの基板上に複数の回路が形成される基板においても、回路単位で組合せデータを記憶することで同様に本発明を適用することができる。
【００３９】
このように、本実施の形態による電子部品実装方法によれば、所定の実装位置に実装される異種特性電子部品が部品特性毎に予め把握され、既知の部品特性順序で供給される。そして、他の実装位置に実装される電子部品に対する実装データの部品供給位置データが、異種特性電子部品の部品特性に応じて変更され、異種特性電子部品の個体特性別に、他の位置に実装する電子部品の種類が変更されて実装される。これにより、個体特性の異なる異種特性電子部品が供給されても基板毎、回路毎に特性の同一な電子回路を形成することができる。
【００４０】
次に、本発明に係る電子部品実装方法の第２の実施の形態を説明する。
図８は本発明の第２の実施の形態に用いられる部品供給テープの例とその部品供給データとを示した説明図、図９は第２の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。なお、以下の各実施の形態において、図１〜図４に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。
【００４１】
この実施の形態では、部品特性の異なる異種特性電子部品３５を所定の連続数毎に所定の空白数を空けて並べて収容する部品供給テープ７１が用いられる。この部品供給テープ７１は複数の部品収容ますが一列に形成されており、所定のますに異種特性電子部品３５が収容される。また、制御部４７は所定の連続数と所定の空白数とを予め記憶しており、部品供給テープ７１に保持された異種特性電子部品３５を部品供給テープ端部より順次供給するに際し、記憶された連続数及び空白数と、実際の連続数及び空白数とを照合する照合手段を有している。この照合手段としては、前述のロータリーヘッド３６の部品吸着確認位置（ＳＴ３）における２次元ラインセンサを用いることができる。本実施の形態では、この電子部品３５の供給順序を判定するため、電子部品３５の連続数を例えば８、空白数を例えば１としている。
【００４２】
本実施の形態の電子部品実装方法では、組合せデータ（即ち、実装データの組合せフラグ）を持つ実装データでないと判断された場合には、通常の実装データによる実装動作（Ｓ２３）を行った後、次のステップの実装データの実装動作に移行する。一方、組合せデータをもつ実装データであると判断すると（異種特性電子部品の実装時）、実装データの示す部品供給位置から部品実装に使用された部品使用数（一般的に部品供給位置毎に部品使用数は計測されている）を読み出し、図８（ｂ）の部品供給データ７３で示されている部品の連続数で除算した余り（図９ではこの剰余計算をＭＯＤと表現している）を計算し、結果が０であるか判定する（Ｓ２４）。
【００４３】
余りが０である場合は、次の部品供給順序が空き数の位置であるとして空白数の確認・検査動作（Ｓ２５〜Ｓ３０）に移行する。余りが０でない場合は、連続数で示される電子部品の供給途中であるとして、部品使用数を１加算し（Ｓ３１）、次の実装位置データの実装動作に移行する。
【００４４】
空白数の確認・検査動作は、まず、予め部品供給データ７３で示される空白数をダミー移載回数として設定する（Ｓ２５）。次に本供給位置から移載動作を１回行う（Ｓ２６）。ここでいう移載動作は空白数確認用であるため、電子部品を電子部品供給部から取り出す動作となる。移載動作の後、ロータリーヘッド３６が電子部品を保持しているかを判定する（Ｓ２７）。
【００４５】
電子部品を保持していると判定した場合は、電子部品の供給順序が所定の順序からズレているとして、電子部品実装装置はエラー停止し、電子部品の使用状況を確認する内容の表示を行う（Ｓ３０）。電子部品を保持していないと判定した場合は、ダミー移載回数を１減算する（Ｓ２８）。次いでダミー移載回数が０であるかを判定する（Ｓ２９）。ダミー移載回数が０でない場合は、Ｓ２６に戻り空白数の確認動作を継続する。ダミー移載回数が０である場合は、電子部品の供給順序が所定の順序であるとして、次の実装位置データの実装動作に進む。
【００４６】
このように、本実施の形態による電子部品実装方法によれば、部品供給テープ７１に保持された異種特性電子部品が部品供給テープ端部より順次供給するに際し、記憶された連続数及び空白数と、実際の連続数及び空白数とが一致することを条件に異種特性電子部品の実装が行われる。従って、電子部品実装装置が所定の供給順序で異種特性電子部品を実装していることが確認可能になる。これにより、供給される異種特性電子部品の供給順序に一致した正しい電子部品実装の行われていることが電子部品実装中に確認でき、誤った実装動作を早期に発見でき、不良品の生産・流出、及び電子部品の無駄な消費を抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明に係る電子部品実装システムの実施の形態を説明する。
図１０は本発明に係る電子部品実装システムの概略構成を示す平面図である。図１０において、８１は電子部品実装装置の制御部、８３は制御部８１に実装データ、部品組合せデータ、部品割付けデータ等を送る外部制御装置、８５は制御部８１と外部制御装置８３との間の各種データを送受信する通信手段である。
【００４８】
図１１は第３の実施の形態の動作手順を説明するフローチャート、図１２は外部制御装置に予め記憶されるデータを示したものであり、図１２（ａ）は供給順序が指定される異種特性電子部品に対する他の実装位置に実装される電子部品を示した供給順序毎部品組合せデータを表形式で示した記憶テーブル８７、図１２（ｂ）は各電子部品の実装位置と部品供給位置の基本状態を示す実装データを表形式で示した記憶テーブル８９、図１２（ｃ）は記憶テーブル８９の実装データに含まれた部品供給位置と電子部品の割付けデータを表形式で示した記憶テーブル９１を示す図である。ここでは理解し易いように上記各データを表形式で表現したが、データの関連性が同様に示されれば、表形式に限定されるものではない。
【００４９】
この実施の形態による電子部品実装システム９３は、電子部品実装装置９４と、外部制御装置８３とに大別される。電子部品実装装置９４は、複数の電子部品を収容する電子部品供給部３３と、電子部品を脱着自在に吸着保持する複数の装着ヘッドを備えたロータリーヘッド３６と、基板３７を水平面内で移動させるＸＹテーブル３９と、これら装置各部の動作を制御する制御部８１からなる。従って、本実施の形態による電子部品実装装置９４の制御部８１は、上述した制御部４７の構成とは異なり、記憶テーブル６１，６３，６５等が格納されていない。
【００５０】
一方、この電子部品実装装置９４には、通信手段８５を介して外部制御装置８３が接続されている。外部制御装置８３は、所定の位置に実装される異種特性電子部品の部品供給順に応じて設定される基板上の各電子部品の供給順部品組合せデータと、実装位置データや部品割付けデータ等の実装データと、部品割付データとが入力されると共に、これら入力された各データに基づいて、基板毎、又は基板ロット毎、或いは回路毎に実装プログラムを作成可能にしている。また、外部制御装置８３は、この実装プログラムを電子部品実装装置９４の制御部８１に送出して、電子部品実装装置９４による電子部品の実装を行わせる。
【００５１】
このように構成される電子部品実装システム９３による電子部品実装方法の手順を図１１のフローチャートを参照して説明する。
まず、予め外部制御装置８３に供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータを入力しておく（Ｓ４１）。さらに、外部制御装置８３に実装する基板の生産予定枚数を入力し、生産基板番号の初期値として０を設定する（Ｓ４２）。
【００５２】
これら設定を行った後、外部制御装置８３から生産スタートを実行する（Ｓ４３）。生産スタートすると、外部制御装置８３は生産基板番号を１加算する（Ｓ４４）。そして生産基板番号により示される供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータから、実装プログラムを作成し、電子部品実装装置９４の制御部８１へ送信する（Ｓ４５）。
【００５３】
次に、外部制御装置８３は、電子部品実装装置９４の制御部８１へ基板１枚生産での実装開始を指令する（Ｓ４６）。電子部品実装装置９４は送信された実装プログラムにより基板への電子部品実装を行う。なお、電子部品供給部へは予め部品割付けデータ通りに電子部品が設置・供給されているものとする。電子部品実装装置９４が指示通り電子部品実装を完了し、基板を搬出したことを外部制御装置８３が受信すると（Ｓ４７）、外部制御装置８３は生産基板番号が生産予定枚数未満であるかを判定する（Ｓ４８）。
【００５４】
生産基板番号が生産予定枚数未満である場合はＳ４４に戻る。生産基板番号が生産予定枚数未満でない場合は、予定の生産基板枚数を生産したとして生産完了となる（Ｓ４９）。
【００５５】
以上の処理によって、電子部品実装システム９３が図１２の供給順部品組合せデータ、実装データ、部品割付けデータに基づき、実装プログラムを生成した結果を図１３に示す。即ち、図１２に示す位置１に実装される特定電子部品（ＣＸ−Ａ，ＣＸ−Ｂ）の個体特性別に、他の位置（位置２、位置５、位置６）に実装する部品（Ｃ１００，Ｃ１０３，Ｒ１０２，Ｒ１０３）が変更されている。
【００５６】
この電子部品実装システム９３による電子部品実装方法によれば、他の実装位置に実装される電子部品の種類を示した供給順組合せデータが外部制御装置８３に入力され、この外部制御装置８３から電子部品実装装置９４に実装プログラムが送出されて、電子部品実装装置９４によって電子部品の実装が行われる。即ち、電子部品実装装置９４側は従来同様に生産基板ロット毎、生産基板毎、或いは生産基板の回路毎に外部制御装置８３から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよい。これにより、電子部品実装装置９４は、従来通りの電子部品実装を行う機能のままで、異種特性電子部品の個体特性別に他の位置に実装する部品を変更する電子部品実装が可能になる。
【００５７】
なお、この電子部品実装システム９３では、基板毎に実装される電子部品の組合せが変更される例を示したが、基板内に構成される回路毎に電子部品の組合せが変更される場合もある。その場合には、本実施の形態の説明における組合せデータでの「基板番号」は「回路番号」と読み替え、「生産基板番号」は「生産回路番号」と読み替え、「生産予定枚数」を「生産予定回路数」と読み替え、図１１における実装完了基板の搬出（Ｓ４７）を基板上の全回路実装完了後の基板搬出とすればよい。
【００５８】
また、この場合は、一つの基板内に存在する各回路に対し、外部制御装置８３がその回路に対する実装プログラムを作成し、これら回路の実装プログラムを基板全体の実装プログラムとして一つの基板実装プログラムに統合してから電子部品実装装置９４の制御部８１に送信する方法とすることができる。なお、通信手段８５はデータを送受信できるものであれば、有線、無線、或いは光通信等のいずれの通信媒体を用いても良い。
【００５９】
なお、上記した各実施の形態では、ロータリーヘッド３６を備えた電子部品実装装置９４を用いて電子部品を実装する例を示したが、本発明に係る電子部品実装方法はこれに限らず、例えば図１４に示すように、複数の電子部品を収容するパーツフィーダ９５ａや９５ｂからなる電子部品供給部９５と、電子部品を脱着自在に吸着保持する装着ヘッド９６と、装着ヘッド９６を水平面内で移動させるＸＹロボット９８と、これら各部を制御する制御部９７とを有し、基板３７上の所定の位置に装着ヘッド９６がＸＹ移動することで電子部品を実装する電子部品実装装置１００においても同様に本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る電子部品実装方法によれば、電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する際に、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品を部品供給位置に順次供給し、この供給された異種特性電子部品の個体特性に応じて、異種特性電子部品以外の他の電子部品に対する実装データを変更することで、他の電子部品の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。これにより、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にして生産することが可能になる。
【００６１】
本発明に係る電子部品実装装置によれば、実装データ、部品割付けデータ、及び組合せデータを記憶すると共に、異種特性電子部品を実装する基板に対して、この基板に対する実装データの部品供給位置を組合せデータに基づいて変更する。これにより、他の実装位置に異なる種類の電子部品が実装され、回路全体としての特性を変更することができる。以て、異種特性電子部品の特性により回路の全体特性が拘束されない電子部品実装が行え、例えば異種特性電子部品の個体特性によらずに回路毎の特性を同一にすることが可能になる。
【００６２】
本発明に係る電子部品実装システムによれば、実装データと部品割付けデータが入力され電子部品実装装置に接続される外部制御装置が、実装データと部品供給データに基づいて電子部品を実装させるための実装プログラムを生成し、この実装プログラムを電子部品実装装置に送出することで、電子部品実装装置が実装プログラムを実行する。このため、電子部品実装装置側は外部制御装置から送られる実装プログラムに従って実装動作を行う機能を持つだけでよく、電子部品実装装置の構成を変更することなく、異種特性電子部品の個体特性に応じて他の位置に実装される電子部品の変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子部品実装装置の第１の実施の形態の外観斜視図である。
【図２】図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１の電子部品実装装置における部品実装機構の概略構成を一部断面で示す側面図である。
【図４】部品実装機構の動作を説明するロータリーヘッドの概略平面図である。
【図５】電子部品変更の必要がある基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ）を示した説明図である。
【図６】制御部に記憶される各種データ（ａ），（ｂ），（ｃ）を示した説明図である。
【図７】第１の実施の形態による電子部品実装方法の手順を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に用いられる部品供給テープの例とその部品供給データとを示した説明図である。
【図９】第２の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明に係る電子部品実装システムの概略構成を示す平面図である。
【図１１】第３の実施の形態の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１２】外部制御装置に予め記憶される各種データ（ａ），（ｂ），（ｃ）を示した説明図である。
【図１３】外部制御装置によって生成された実装プログラムを示した説明図である。
【図１４】装着ヘッドがＸＹ移動する方式の電子部品実装装置の概略構成図である。
【図１５】従来の電子部品実装装置の概略構成図である。
【図１６】従来の電子部品実装装置における制御部に記憶される実装位置データの説明図である。
【図１７】同一の回路特性の基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ），（ｄ）を示した説明図である。
【図１８】異なる回路特性の基板（ａ），（ｂ）と、基板上の各電子部品の組合せ（ｃ），（ｄ）を示した説明図である。
【図１９】個体特性の異なる電子部品が保持される従来の部品供給テープの平面図である。
【符号の説明】
３１，９４，１００ 電子部品実装装置
３３，９５ 電子部品供給部
３５ 電子部品
３６ ロータリーヘッド
３７ 基板
３９ ＸＹテーブル
４７，８１，９７ 制御部
５７ 吸着ノズル
７１ 部品供給テープ
８３ 外部制御装置
９３ 電子部品実装システム
９６ 装着ヘッド
Claims (2)
- 電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装方法において、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が予め記録された組合せデータを設け、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装することを特徴とする電子部品実装方法。
- 電子部品の実装位置、及び複数の電子部品を収容する電子部品供給部における前記電子部品の部品供給位置が実装順に記録された実装データと、前記部品供給位置に対応する電子部品の種類が記録された部品割付けデータとに基づいて、前記電子部品供給部から所望の電子部品を取り出して基板上の所定の位置に実装する電子部品実装装置において、前記実装データと、前記部品割付けデータと、個体特性が複数種存在する異種特性電子部品以外の他の電子部品の部品供給位置を他の部品供給位置に変更する変換情報が記録された組合せデータとを記憶すると共に、前記異種特性電子部品に対する前記実装データに組合せフラグを付加し、前記異種特性電子部品を前記部品供給位置に順次供給し、この供給された前記異種特性電子部品の個体特性に応じて、前記組合せフラグが付加された実装データを有する回路に対して、この回路に実装される前記他の電子部品の部品供給位置を前記組合せデータを用いて変更し、前記他の電子部品の実装位置に異なる電子部品を実装する制御部とを具備したことを特徴とする電子部品実装装置。
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