JP4735613B2 - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装システムおよび電子部品実装方法に関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装システムにおいては、半田印刷装置や電子部品実装装置などの複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインに沿って基板を搬送し、上流側から搬入された基板に対して半田印刷や部品実装などの作業工程を順次実行することにより実装基板が製造される。電子部品実装ラインには検査装置が組み込まれており（例えば特許文献１参照）、各作業工程実行後の基板を対象として、所定の検査項目について作業結果の良否判定が行われる。これらの検査において不良判定がなされた基板は、電子部品実装ラインから取り出され、各基板の不良内容に応じて廃棄処分や不良修正作業などの不良処理の対象となる。

このような不良処理は一般にマシンオペレータによって行われ、オペレータが目視判定することによって修正可能と判断された基板については、マシンオペレータの手作業によって修正作業が実行される。そして修正作業後の基板は、マシンオペレータの目視による良否判定の後に電子部品実装ラインに投入される。
特開２００６−２１４８２０号公報

しかしながら上述の特許文献例を含め従来の電子部品実装システムにおいては、次に述べるような問題点があった。前述のように実装ラインから取り出された不良基板の処置については、修正作業の内容や作業結果の良否判定を含めて、専らマシンオペレータの判断に委ねられていた。このためマシンオペレータの判断に誤りがあった場合には、不完全な修正作業が行われた結果なお不良部分を含む基板がそのまま後工程に送られる結果となっていた。このように従来の電子部品実装システムにおいては、検査によって不良と判定され実装ラインから取り出された基板については、品質保証の観点を踏まえた明確な処理方法が確立されておらず、電子部品実装ラインに投入された修正作業後の基板の品質は必ずしも保証されないという課題があった。

そこで本発明は、電子部品実装ラインに投入された修正作業後の基板の品質を保証することができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装システムは、複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインに沿って基板を搬送し前記各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記複数の作業工程を実行するための複数の電子部品実装用装置および前記複数の作業工程のそれぞれについて作業結果を検査して不良修正作業の要否を判定する複数の検査装置と、前記検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段と、前記電子部品実装用装置および検査装置に設けられ上流側から搬送された基板に付与された前記識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段と、前記複数の検査装置の下流側に付設され前記基板を電子部品実装ラインから取り出すための基板取出ステーションと、前記複数の検査装置の上流側に付設され前記基板取出ステーションを経由し
て取り出された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入するための基板投入ステーションと、前記記憶手段から読み出された前記検査履歴および前記基板識別手段によって読み出された前記識別情報に基づいて当該基板が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する修正要否判定手段と、前記要修正基板に該当すると判定されて前記電子部品実装ラインから取り出され前記不良修正作業が実行された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入する際に経由すべき前記基板投入ステーションを前記検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の前記電子部品実装ラインへの投入を禁止する基板投入ステーション限定手段とを備えた。

本発明の電子部品実装方法は、複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインに沿って基板を搬送し前記各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより実装基板を製造する電子部品実装方法であって、前記電子部品実装ラインは、前記複数の作業工程を実行するための複数の電子部品実装用装置および前記複数の作業工程のそれぞれについて作業結果を検査して不良修正作業の要否を判定する複数の検査装置と、前記検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段と、前記電子部品実装用装置および検査装置に設けられ上流側から搬送された基板に付与された前記識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段と、前記複数の検査装置の下流側に付設され前記基板を電子部品実装ラインから取り出すための基板取出ステーションと、前記複数の検査装置の上流側に付設され前記基板取出ステーションを経由して取り出された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入するための基板投入ステーションとを備え、前記記憶手段から読み出された前記検査履歴および前記基板識別手段によって読み取られた前記識別情報に基づいて当該基板が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する修正要否判定工程と、前記判定手段によって要修正基板に該当すると判定された基板を前記基板取出ステーションを経由して取り出す基板取出し工程と、取り出された基板を対象として前記不良修正作業を実行する不良修正作業工程と、前記不良修正作業が実行された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入する基板投入工程とを含み、前記基板投入工程において当該基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを前記検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の前記電子部品実装ラインへの投入を禁止することにより、前記投入された基板を対象として前記不良修正作業の作業内容に応じた検査の再実行を確保する。

本発明によれば、検査により要修正と判定され電子部品実装ラインから取り出されて不良修正作業が行われた後の基板を電子部品実装ラインに投入する基板投入工程において、当該基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを検査履歴を参照して限定することにより、不良修正作業の作業内容に応じた検査が再実行されることを確保して、修正作業後の基板の品質を保証することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムに用いられる基板取出ステーション、基板投入ステーションの斜視図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムのホスト装置の記憶部および処理部の機能を示すブロック図、図５，図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムによる電子部品実装方法のフロー図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における基板のオフライン修正処理のフロー図である。

まず図１を参照して、電子部品実装システムの構成について説明する。電子部品実装システムは、複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ライン１に沿って基板を
搬送し、各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより実装基板を製造する機能を有しており、電子部品実装ライン１を構成する各装置は、通信ネットワーク２を経由して相互に接続されるとともに、ホスト装置３によって統括して制御される。

電子部品実装ライン１の構成を説明する。電子部品実装ライン１は、複数の作業工程を実行するための複数の作業装置（電子部品実装用装置）としての半田印刷装置Ｍ１、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、リフロー装置Ｍ６およびこれらの各作業装置の下流側に隣接して配置された印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５および接合検査装置Ｍ７を備えている。印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５および接合検査装置Ｍ７は、複数の作業工程、すなわち半田印刷工程、電子部品実装工程およびリフロー工程のそれぞれについて作業結果を検査して不良修正作業の要否を判定する機能を有している。

半田印刷装置Ｍ１の上流側には基板搬入部４が付設されており、基板搬入部４は上流側から供給される実装対象の基板８（図２（ｂ）参照）を半田印刷装置Ｍ１に搬送する。印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７の上流側には、それぞれ基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃが、また下流側にはそれぞれ基板受渡装置６Ａ、６Ｂ、６Ｃが付設されている。基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、基板受渡装置６Ａ、６Ｂ、６Ｃはいずれも上流側と下流側に位置する各装置との間での基板８の受渡しを行う機能を有しており、後述するように、基板受渡装置６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、検査によって不良判定がなされた基板８をオフラインで修正するために電子部品実装ライン１から取り出す基板取り出しステーションとして用いられ、基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、修正後の基板８を電子部品実装ライン１に再投入するための基板投入ステーションとして用いられる。

すなわちこの電子部品実装システムは、複数の検査装置の下流側に付設され基板を電子部品実装ライン１から取り出すための基板取出ステーションと、複数の検査装置の上流側に付設され基板取出ステーションから取り出された後の基板を電子部品実装ライン１に投入するための基板投入ステーションとを備えた構成となっている。そして本実施の形態においては、基板取出ステーションおよび基板投入ステーションは、作業装置（電子部品実装用装置）と検査装置との間で基板の受け渡しを行う基板受渡装置に設けられている。

なお基板取出ステーションおよび基板投入ステーションを基板受渡装置に設ける替わりに、作業装置や検査装置自体のカバー扉を開放することにより、オペレータが手動操作によって基板の出し入れを容易に行うことができる場合には、作業装置や検査装置自体に、基板取出ステーションおよび基板投入ステーションを兼務させることができる。この場合にはこれらの装置が、カバー扉がホスト装置３から指示された特定タイミングにおいてのみ開放可能となるような扉開閉制御機能を備えていることが条件となる。

半田印刷装置Ｍ１は、基板搬入部４を経由して供給された基板８に電子部品接合用の半田を印刷する作業を行う。印刷検査装置Ｍ２は、半田印刷装置Ｍ１による印刷作業後の基板８をカメラによって撮像し、撮像データを画像認識処理することにより、印刷作業の良否を判定する。印刷検査方法としては、カメラによって取得した画像を認識処理する方法の他、印刷後の半田の形状を３次元測定して良否判定する方法など、画像認識以外の方法を用いてもよい。

電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、は、半田印刷装置Ｍ１によって半田が印刷され、印刷検査装置Ｍ２によって検査された後の基板８に電子部品を実装する作業を行う。実装検査装置Ｍ５は電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、による部品実装作業後の基板８をカメラによって撮像し、撮像データを画像認識処理することにより、部品実装作業の良否を判定する。リフロー装置Ｍ６は、実装検査装置Ｍ５によって部品実装が良好と判定された基板８を所定温度で加熱することにより、基板８に印刷された半田を溶融固化させて電子部品を基板８
に半田接合する。接合検査装置Ｍ７は半田接合後の基板８をカメラで撮像し、撮像データを画像認識処理することにより、半田接合状態の良否を判定する。

半田印刷装置Ｍ１〜接合検査装置Ｍ７および基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、基板受渡装置６Ａ、６Ｂ，６Ｃには、それぞれバーコードリーダ７が設けられている。電子部品実装ライン１による実装対象となる各基板８には、基板の識別情報である基板ＩＤが付与されたバーコードラベル９が貼付されており（図２（ｂ）参照）、上流から搬送された各基板８のバーコードラベル９をバーコードリーダ７によって読み取ることにより、各基板８を個別に識別することができるようになっている。すなわちバーコードリーダ７は、電子部品実装用装置および検査装置に設けられ、上流側から搬送された基板に付与された前記識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段となっている。

なお基板８に貼着されたバーコードラベル９をバーコードリーダ７によって読み取る構成に替えて、各基板８にＩＣタグなど電磁的手段によって情報を書き込み・読み出しが可能な記憶媒体を装着し、各装置にバーコードリーダ７に替えてタグリーダ・ライタを装着するようにしてもよい。この場合には、各装置に配置されたタグリーダ・ライタが、基板に付与された識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段となる。

次に図２を参照して、基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ，６Ｃの構造および機能について説明する。図２に示すように、基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、６Ａ、６Ｂ，６Ｃはいずれも同構造であり、支持ブラケット１０によって支持された搬送フレーム１１に、基板８をガイドして搬送するための搬送レール１２を水平に配設した構成となっている。これらの装置が、電子部品実装ライン１を構成する各装置の間に介在した状態では、搬送レール１２は各装置に設けられた基板搬送機構の搬送コンベアと連結された状態となり、搬送レール１２を経由して上流側装置から下流側装置へ基板８が搬送され受け渡される。

基板８には、図２（ｂ）に示すように、各基板８を個別に識別するためのバーコードラベル９が設けられており、基板８が電子部品実装ライン１に沿って下流に搬送される過程において、各装置に設けられたバーコードリーダ７によってバーコードラベル９が読み取られ、これにより基板８は個別に識別されながら各装置の作業対象となる。この識別結果によって、当該基板８が検査によって不良と判定された不良基板など、電子部品実装ライン１から取り出される基板であると判明した場合には、ストッパ１７を作動させることにより、基板８はその位置に停止し、取出しが可能となる。

図２（ａ）に示すように、搬送レール１２はカバー部材１３によって覆われており、カバー部材１３には基板８の出し入れを可能とする大きさの扉部材１４が開閉自在に設けられている。扉部材１４には係止部１５が設けられており、カバー部材１３には係止部１５に対応する位置にロック機構１６が設けられている。扉部材１４が閉じられた状態では、係止部１５は遠隔制御可能なロック機構１６によって機械的に係止または電磁力によって固定されており、扉部材１４はロックされて開放が禁止された状態にある。扉部材１４を開放して基板８を出し入れする必要がある場合には、ホスト装置３から通信ネットワーク２を経由してロック機構１６に扉開放許可指令を送信することにより、扉部材１４の開放が可能な状態となる。

次に図３を参照して、電子部品実装システムの制御系の構成を説明する。図３において、ホスト装置３は記憶部３１、処理部３２を備えており、処理部３２は通信部３３を経由して、半田印刷装置Ｍ１、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、リフロー装置Ｍ６など基板８を対象として電子部品実装のための作業を実行する作業装置や、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７などの検査装置、さらに基板投入ステーションとしての基
板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃや基板取出ステーションとしての基板受渡装置６Ａ、６Ｂ、６Ｃと接続されている。

作業装置（半田印刷装置Ｍ１、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、リフロー装置Ｍ６）は、作業部２０、基板搬送部２１、読取部２２、記憶部２３、制御部２４および通信部２５を備えている。作業部２０はそれぞれの装置種類に応じて、基板８を対象とした電子部品実装のための各種作業を実行する。すなわち半田印刷装置Ｍ１の作業部２０は基板８に半田を印刷するためのスクリーン印刷作業を実行し、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４の作業部２０は半田印刷後の基板８に電子部品を実装する部品実装作業を実行する。そしてリフロー装置Ｍ６の作業部２０は、電子部品実装後の基板８を加熱して、電子部品を基板に半田接合するためのリフロー作業を実行する。

基板搬送部２１は、各作業装置において基板８を上流から下流へ搬送する基板搬送動作を行う。読取部２２は、各作業装置に搬入された基板８に貼付されたバーコードラベル９をバーコードリーダ７によって読み取る処理を行う。記憶部２３は各作業装置において作業動作を行うために必要な各種プログラムやデータを記憶する。制御部２４は、記憶部２３に記憶されたプログラムやデータに基づいて作業部２０、基板搬送部２１、読取部２２の各部を制御する。通信部２５は、ホスト装置３の通信部３３と通信ネットワーク２を経由して接続されており、処理部３２と制御部２４との制御信号の授受を行う。

印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７は、計測部４０、基板搬送部４１、読取部４２、記憶部４３、制御部４４および通信部４５を備えている。計測部４０はそれぞれの装置種類に応じて、基板８を対象とした検査のための計測処理を実行する。すなわち印刷検査装置Ｍ２の計測部４０は半田印刷後の基板８を対象とした半田印刷検査のための計測処理を実行し、実装検査装置Ｍ５の計測部４０は部品実装後の基板８を対象とした実装状態検査のための計測処理を実行する。そして接合検査装置Ｍ７の作業部２０はリフロー作業後の基板８を対象とした半田接合状態検査のための計測処理を実行する。

基板搬送部４１は、各装置において基板８を上流から下流へ搬送する基板搬送動作を行う。読取部４２は、各検査装置に搬入された基板８に貼付されたバーコードラベル９をバーコードリーダ７によって読み取る処理を行う。記憶部４３は各検査装置において作業動作を行うために必要な各種プログラムやデータを記憶する。制御部４４は、記憶部４３に記憶されたプログラムやデータに基づいて計測部４０、基板搬送部４１、読取部４２の各部を制御する。通信部４５は、ホスト装置３の通信部３３と通信ネットワーク２を経由して接続されており、処理部３２と制御部４４との制御信号に授受を行う。

基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、扉開閉部５０、基板搬送部５１、読取部５２、制御部５４および通信部５５を備えている。扉開閉部５０はそれぞれの基板受渡装置に備えられた扉部材１４の開閉許可のための動作を行う。基板搬送部５１は、各基板受渡装置において基板８を上流から下流へ搬送する基板搬送動作を行う。読取部５２は、各基板受渡装置に搬入された基板８に貼付されたバーコードラベル９をバーコードリーダ７によって読み取る処理を行う。制御部５４は扉開閉部５０、基板搬送部５１、読取部５２の各部を制御する。通信部５５は、ホスト装置３の通信部３３と通信ネットワーク２を経由して接続されており、処理部３２と制御部５４との制御信号に授受を行う。

基板受渡装置６Ａ、６Ｂ，６Ｃは、扉開閉部６０、基板搬送部６１、読取部６２、制御部６４および通信部６５を備えている。扉開閉部６０、基板搬送部６１、読取部６２、制御部６４および通信部６５は、基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃの扉開閉部５０、基板搬送部５１、読取部５２、制御部５４および通信部５５と同様の機能を有している。

次に図４を参照して、ホスト装置３に備えられた記憶部３１、処理部３２の機能を説明する。記憶部３１には、図４（ａ）に示すように、検査プロセス記憶部３１ａ、検査履歴記憶部３１ｂが設けられている。検査プロセス記憶部３１ａは、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７において実行される検査作業のプロセス、すなわち良否判定の対象となる検査項目と検査の対象となる作業項目との実行順序を示すデータを記憶する。検査履歴記憶部３１ｂは、各検査装置によって実行された検査の結果を各基板８の識別情報とリンクさせて検査履歴として記憶する。すなわち検査履歴記憶部３１ｂは、検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段となっている。

なお、ホスト装置３の記憶部３１に個別の基板ごとの検査履歴を記憶させる替わりに、基板８に予めＩＣタグなどデータの書き込み・読み出しが可能な記憶媒体を装着しておき、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７に備えられたＩＣタグリーダ・ライタによって、検査実行時に直接書き込むようにしてもよい。この場合には、各基板に装着されたＩＣタグが、検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段として機能する。

図４（ｂ）に示すように、処理部３２は、修正要否判定処理部３２ａ、基板取出投入処理部３２ｂ、基板搬送制御処理部３２ｃを備えている。修正要否判定処理部３２ａは、バーコードリーダ７によって読み取られたバーコードラベル９の基板ＩＤと検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴とに基づいて、各基板８が不良の修正作業を必要とする要修正基板に該当するか否かを判定する処理を行う。すなわち、修正要否判定処理部３２ａは、記憶手段から読み出された検査履歴および基板識別手段によって読み出された識別情報に基づいて当該基板が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する修正要否判定手段となっている。

基板取出投入処理部３２ｂは、要修正基板と判断された基板を基板受渡装置６Ａ、６Ｂ，６Ｃのうちのいずれの基板取出ステーションを経由して電子部品実装ライン１から取り出し、基板受渡装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃのうちのいずれの基板投入ステーションを経由して電子部品実装ライン１に再投入するかを特定する処理を行う。この処理は、検査プロセス記憶部３１ａに記憶された検査プロセスデータおよび検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴とに基づいて実行される。

このように基板取出ステーションおよび基板投入ステーションが特定されることにより、特定された基板取出ステーションおよび基板投入ステーション以外では扉部材１４がロックされたままとなって基板取出・基板投入が禁止される。したがって、基板取出投入処理部３２ｂは、要修正基板に該当するとして電子部品実装ライン１から取り出され、不良修正作業が実行された後の基板を電子部品実装ライン１に投入する際に経由すべき基板投入ステーションを、検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の電子部品実装ライン１への投入を禁止する基板投入ステーション限定手段となっている。

基板搬送制御処理部３２ｃは、オフラインで不良修正作業が実行された後に電子部品実装ライン１に再投入された基板８を下流に搬送するに際し、検査プロセス記憶部３１ａに記憶された検査プロセスデータおよび検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴とに基づいて、当該基板がオフラインで実行された不良修正作業に応じた再検査を経たものであるか否かを判定した上で、下流側への搬送を許可する処理を行う。すなわち、基板搬送制御処理部３２ｃは、要修正基板に該当すると判定されて電子部品実装ラインから取り出され不良修正作業が実行された後に電子部品実装ラインに投入された基板につき、当該基板が不良修正作業の作業内容に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履
歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定する搬送許否判定手段となっている。

次に、この電子部品実装システムによって実行される電子部品実装方法、すなわち電子部品実装ライン１に沿って基板を搬送し各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより、実装基板を製造する電子部品実装方法について、図５，図６のフローに沿って説明する。まず上流側から基板搬入部４を経由して搬送された基板８は、半田印刷装置Ｍ１に投入される（ＳＴ１）。次いで、バーコードリーダ７によって基板８に付されたバーコードラベル９を読み取ることにより、各基板の識別情報である基板ＩＤが読み取られる（ＳＴ２）。そして半田印刷装置Ｍ１によって基板８にはんだ印刷が実行される（ＳＴ３）。印刷後の基板８は基板受渡装置５Ａを経由して印刷検査装置Ｍ２に搬入され、ここで同様に基板ＩＤが読み取られる（ＳＴ４）。

次いで印刷検査装置Ｍ２によってはんだ印刷が行われた後の基板８を対象として、はんだ印刷状態検査が実行され（ＳＴ５）、「はんだ正常」すなわち半田印刷状態が正常であるか否かが判定される（ＳＴ６）。ここで、正常でない場合には、後述するオフライン修正処理が実行され（ＳＴ７）、修正後の基板８は電子部品実装ライン１に再投入されて再度はんだ印刷状態検査が実行される。ここで再度「はんだ正常」でないと判定された場合には、オフライン修正処理が再度実行される。このようにして印刷検査装置Ｍ２によって実行された検査結果は上述の再検査の検査結果を含め、全て基板８の基板ＩＤ情報と関連付けられた検査履歴データとして、ホスト装置３の検査履歴記憶部３１ｂに記憶される。

（ＳＴ６）にて「はんだ正常」であると判断された基板８は、検査履歴チェックの対象となる。基板受渡装置６Ｂに搬入された基板８はここで基板ＩＤが読み取られ、この基板ＩＤ情報を検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴情報と照合することにより、「はんだ正常」の履歴があるか否かがチェックされる（ＳＴ９）。すなわち、検査履歴記憶部３１ｂに当該基板ＩＤの基板８について検査結果として「はんだ正常」が記録されているか否かが確認され、「はんだ正常」の履歴が確認できない場合には、不良修正後の再検査が実行されないなど何らかの不正常事態が発生したと判断してエラー報知する（ＳＴ１０）。

すなわち、ここでは電子部品実装ライン１に再投入された基板につき、不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定するようにしている。（ＳＴ９）にて「はんだ正常」の履歴ありが確認された場合には、当該基板８の下流への搬送が許可されて基板受渡装置６Ａを経由して電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４に順次搬入され、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４によって基板８に部品実装作業が実行される（ＳＴ１１）。部品実装作業後の基板８は、基板受渡装置５Ｂを経由して実装検査装置Ｍ５に搬入され、ここで同様に基板ＩＤが読み取られる（ＳＴ１２）。

次いで電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４によって部品実装作業が行われた後の基板８を対象として、部品実装状態検査が実行され（ＳＴ１３）、「実装正常」すなわち部品実装状態が正常であるか否かが判定される（ＳＴ１４）。ここで、正常でない場合には、後述するオフライン修正処理が実行され（ＳＴ１５）、修正後の基板８は電子部品実装ライン１に再投入されて、再度実装状態検査が実行される。ここで再度「実装正常」でないと判定された場合には、再度オフライン修正処理が実行され、このようにして実装検査装置Ｍ５によって実行された検査結果は、前述と同様に全て基板８の基板ＩＤ情報と関連付けられた検査履歴データとして、ホスト装置３の検査履歴記憶部３１ｂに記憶される。

（ＳＴ１４）にて「実装正常」であると判断された基板８は、同様に検査履歴チェック
の対象となる。基板受渡装置６Ｂに搬入された基板８はここで基板ＩＤが読み取られ（ＳＴ１６）、この基板ＩＤ情報を検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴情報と照合することにより、「実装正常」の履歴があるか否かがチェックされる（ＳＴ１７）。すなわち、検査履歴記憶部３１ｂに当該基板ＩＤの基板８について検査結果として「実装正常」が記録されているか否かが確認され、「実装正常」の履歴が確認できない場合には、何らかの不正常事態が発生したと判断してエラー報知する（ＳＴ１８）。

すなわち、ここでも同様に、電子部品実装ライン１に再投入された基板につき、不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定するようにしている。（ＳＴ１７）にて「実装正常」の履歴ありが確認された場合には、基板８は「６Ｂ」を経由してリフロー装置Ｍ６に搬入され、リフロー装置Ｍ６によってリフロー作業が実行される（ＳＴ１９）。部品実装作業後の基板８は基板受渡装置５Ｃを経由して接合検査装置Ｍ７に搬入され、ここで同様に基板ＩＤが読み取られる（ＳＴ２０）。

次いでリフロー装置Ｍ６によってリフロー作業が行われた後の基板８を対象として、部接合状態検査が実行され（ＳＴ２１）、「接合正常」すなわちリフローによる半田接合状態が正常であるか否かが判定される（ＳＴ２２）。ここで、正常でない場合には、後述するオフライン修正処理が実行され（ＳＴ２３）、修正後の基板８は電子部品実装ライン１に再投入されて再度リフロー装置Ｍ６による接合状態検査が実行される。ここで再度「接合正常」でないと判定された場合には、再度オフライン修正処理が実行され、このようにして接合検査装置Ｍ７によって実行された検査結果は、前述と同様に全て基板８の基板ＩＤ情報と関連付けられた検査履歴データとしてホスト装置３の検査履歴記憶部３１ｂに記憶される。

（ＳＴ２２）にて「接合正常」であると判断された基板８は、同様に検査履歴チェックの対象となる。基板受渡装置６Ｃに搬入された基板８は、ここで基板ＩＤが読み取られ（ＳＴ２４）、この基板ＩＤ情報を検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴情報と照合することにより、「接合正常」の履歴があるか否かがチェックされる（ＳＴ１５）。すなわち、検査履歴記憶部３１ｂに当該基板ＩＤの基板８について検査結果として「接合正常」が記録されているか否かが確認され、「接合正常」の履歴が確認できない場合には、何らかの不正常事態が発生したと判断してエラー報知する（ＳＴ２６）。

すなわち、ここでも同様に、電子部品実装ライン１に再投入された基板につき、不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定するようにしている。そして（ＳＴ２５）にて「接合正常」の履歴があると確認された基板８は、基板受渡装置６Ｃを経由して下流側の後工程へ搬出される（ＳＴ２７）。

次に、図７を参照して、上述の（ＳＴ７）、（ＳＴ１５）、（ＳＴ２３）で実行されるオフライン修正処理について、図７を参照して説明する。このオフライン修正処理は、作業装置である半田印刷装置Ｍ１、電子部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、リフロー装置Ｍ６によって電子部品実装用の作業が実行された基板８を、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７によって検査した結果、修正が必要な要修正基板にであると判定された基板８を電子部品実装ライン１から取り出し、必要な修正作業を行った後に電子部品実装ライン１に再投入する際の処理を示すものである。

印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ５、接合検査装置Ｍ７によって所定項目について検査が実行されると、これらの検査装置による検査結果は、検査履歴としてホスト装置３の検査履歴記憶部３１ｂに記憶される。そして基板８が各検査装置の下流側に隣接して配置
された基板受渡装置（基板取出ステーション）に搬入されると、修正要否判定処理部３２ａは当該基板受渡装置のバーコードリーダ７による当該基板８の識別情報と検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴とを照合することにより、当該基板８が不良修正作業の対象となるか否かを判定する。すなわち、記憶手段である検査履歴記憶部３１ｂから読み出された検査履歴および基板識別手段であるバーコードリーダ７によって読み取られた識別情報に基づいて、当該基板８が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する（修正要否判定工程）。

この判定において、当該基板８が要修正基板に該当すると判定された場合には、基板取出投入処理部３２ｂは、当該基板８を電子部品実装ライン１から取り出す際に経由すべき基板取出ステーションおよび修正作業後の基板８を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを検査プロセス記憶部３１ａに記憶された検査プロセスデータを参照して特定し、該当する基板受渡装置に指令を送出する。すなわち、不良を検出した検査装置の下流の基板受渡装置を基板取出ステーションとして特定し、当該検査装置の上流の基板受渡装置を基板投入ステーションとして特定する。

このようにして基板取出投入処理部３２ｂによって基板取出ステーションおよび基板投入ステーションを特定する処理が終わると、まず、ホスト装置３は特定された基板取出ステーションに対応する基板受渡装置に、扉開指令を送出する。これにより指令を受けた基板受渡装置においては、ロック機構１６によるロックが解除されて（ＳＴ３１）、扉部材１４を開放して基板８を取り出すことが可能な状態となる。これとともに、信号灯などの報知手段によって要修正基板の取出しを促す旨の報知が行われる。

この報知を承けて、マシンオペレータは要修正基板に該当すると判定された基板を、特定された基板取出ステーションを経由して取出す（基板取出し工程）（ＳＴ３２）。次いで、取り出された基板８を対象として、オフラインにて必要な不良修正作業をオフラインにて実行する（不良修正作業工程）（ＳＴ３３）。例えばはんだ印刷状態が不良であると判定された基板を対象とする場合には、ディスペンサなどで半田を追加して塗布したり、正規位置よりはみ出して印刷された半田を除去する修正作業が実行される。

不良修正作業を実行した後マシンオペレータは、基板８を再び電子部品実装ラインに投入する（基板投入工程）。このとき、基板取出投入処理部３２ｂによって特定され扉開指令が送出された基板投入ステーションのロック機構１６によるロックが解除され（ＳＴ３４）、基板投入ステーションの扉部材１４が開状態となるとともに、信号灯などの報知手段によってこの基板投入ステーションを経由して当該基板を投入すべき旨が報知される。これにより、マシンオペレータは、基板取出投入処理部３２ｂによって特定された基板投入ステーションを経由して、基板８を電子部品実装ライン１に再投入する（ＳＴ３５）。再投入後の基板８は実行された修正作業の内容に応じた検査装置による検査工程を経て、下流側へ搬送される。このとき、特定された基板投入ステーション以外の基板受渡装置では扉部材１４はロック状態のままであり、基板の投入が行えないようになっている。

すなわち、基板投入工程において不良修正作業後の基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを、検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の電子部品実装ラインへ１の投入を禁止する。これにより、投入された基板は必ず不良修正の作業内容に応じた検査装置を通過することとなり、作業内容に応じた検査の再実行が確保される。これとともに、基板搬送制御処理部３２ｃは、電子部品実装ライン１に投入された基板につき、当該基板が不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定する（搬送許否判定工程）。これにより不良修正作業後に電子部品実装ライン１に再投入された基板８が
再検査を経ないまま下流へ搬送される不具合を確実に防止することができる。

なお検査によって判定された不良の種類や、対象となる基板の種類によっては、基板投入工程において当該基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを、常に電子部品実装ライン１の最上流に位置する基板投入ステーション５Ａに限定し、不良修正作業が実行された基板が必ず印刷検査装置Ｍ２を通過するようにしてもよい。すなわちはんだ印刷状態検査によって印刷の不良が検出され、はんだ印刷状態を改善するための修正作業が行われた基板のみならず、実装状態検査によって不良と判定され、電子部品の搭載位置や姿勢などの手直しを内容とする不良修正作業が実行された場合においても、修正作業後の基板が必ず印刷検査装置Ｍ２を通過するようにする。この場合には、検査履歴記憶部３１ｂに記憶された検査履歴を参照して不良修正箇所を特定し、修正により未実装状態となった箇所のみについて検査を行うようにしてもよい。

これにより、不良修正作業において新たな不良を誘発したような場合、すなわち基板に実装された電子部品の搭載位置や姿勢などの手直しにおいて、マシンオペレータの不注意な取り扱いなどにより既に印刷された半田に部分的な型崩れなどの不良を生じた場合においても、新たに誘発された不良を印刷検査装置Ｍ２によって検出することができる。したがって、不良修正作業によって新たに生じた不良を有する基板がそのまま後工程に送られる不具合を有効に防止することができる。

上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装システムにおいては、検査により要修正と判定され電子部品実装ラインから取り出されて不良修正作業が行われた後の基板を電子部品実装ラインに投入する基板投入工程において、当該基板を再投入する際に経由すべき基板投入ステーションを検査履歴を参照して限定し、さらに電子部品実装ラインに再投入された基板につき、不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴に基づいて判断して、当該基板の下流への搬送の許否を判定することにより、不良修正作業の作業内容に応じた検査の再実行を確保して、修正作業後の基板の品質を保証することができる。

なお上記実施の形態においては、不良修正作業後の基板を再投入する際に経由すべき基板投入ステーションの限定と、不良修正作業に対応する検査装置による再検査が実行されたか否かを検査履歴に基づいて判断して行われる当該基板の下流への搬送許否判定とを併せて実行する例を示しているが、いずれか一方のみを行うことによっても、修正作業後の基板の品質を保証することが可能である。但し、品質保証の万全を期すためには、上述の２つを併せて実行することが望ましい。

本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、不良修正作業の作業内容に応じた検査の再実行を確保して、修正作業後の基板の品質を保証することができるという効果を有し、複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインによって基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野において有用である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムに用いられる基板取出ステーション、基板投入ステーションの斜視図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムのホスト装置の記憶部および処理部の機能を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムによる電子部品実装方法のフロー図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムによる電子部品実装方法のフロー図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における基板のオフライン修正処理のフロー図

符号の説明

１ 電子部品実装ライン
２ 通信ネットワーク
３ ホスト装置
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 基板受渡装置（基板投入ステーション）
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 基板受渡装置（基板取出ステーション）
７ バーコードリーダ
８ 基板
９ バーコードラベル
Ｍ１ 半田印刷装置
Ｍ２ 印刷検査装置
Ｍ３，Ｍ４ 電子部品実装装置
Ｍ５ 実装検査装置
Ｍ６ リフロー装置
Ｍ７ 接合検査装置

Claims (4)

1. 複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインに沿って基板を搬送し前記各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
   前記複数の作業工程を実行するための複数の電子部品実装用装置および前記複数の作業工程のそれぞれについて作業結果を検査して不良修正作業の要否を判定する複数の検査装置と、
   前記検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段と、
   前記電子部品実装用装置および検査装置に設けられ上流側から搬送された基板に付与された前記識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段と、
   前記複数の検査装置の下流側に付設され前記基板を電子部品実装ラインから取り出すための基板取出ステーションと、
   前記複数の検査装置の上流側に付設され前記基板取出ステーションを経由して取り出された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入するための基板投入ステーションと、
   前記記憶手段から読み出された前記検査履歴および前記基板識別手段によって読み出された前記識別情報に基づいて当該基板が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する修正要否判定手段と、
   前記要修正基板に該当すると判定されて前記電子部品実装ラインから取り出され前記不良修正作業が実行された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入する際に経由すべき前記基板投入ステーションを前記検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の前記電子部品実装ラインへの投入を禁止する基板投入ステーション限定手段とを備えたことを確保することを特徴とする電子部品実装システム。
2. 前記基板取出ステーションおよび基板投入ステーションは、前記電子部品実装用装置と前記検査装置との間で基板の受け渡しを行う基板受渡装置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装システム。
3. 複数の装置を直列に連結して構成された電子部品実装ラインに沿って基板を搬送し前記各装置によって複数の作業工程を順次実行することにより実装基板を製造する電子部品実装方法であって、
   前記電子部品実装ラインは、前記複数の作業工程を実行するための複数の電子部品実装用装置および前記複数の作業工程のそれぞれについて作業結果を検査して不良修正作業の要否を判定する複数の検査装置と、前記検査装置による判定結果を各基板の識別情報と関連付けて個別の基板ごとの検査履歴として記憶する記憶手段と、前記電子部品実装用装置および検査装置に設けられ上流側から搬送された基板に付与された前記識別情報を読み取って各基板を個別に識別する基板識別手段と、前記複数の検査装置の下流側に付設され前記基板を電子部品実装ラインから取り出すための基板取出ステーションと、前記複数の検査装置の上流側に付設され前記基板取出ステーションを経由して取り出された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入するための基板投入ステーションとを備え、
   前記記憶手段から読み出された前記検査履歴および前記基板識別手段によって読み取られた前記識別情報に基づいて当該基板が不良修正作業の対象となる要修正基板に該当するか否かを判定する修正要否判定工程と、
   前記判定手段によって要修正基板に該当すると判定された基板を前記基板取出ステーションを経由して取り出す基板取出し工程と、
   取り出された基板を対象として前記不良修正作業を実行する不良修正作業工程と、
   前記不良修正作業が実行された後の基板を前記電子部品実装ラインに投入する基板投入工程とを含み、
   前記基板投入工程において当該基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを
   前記検査履歴を参照して限定し、他の基板投入ステーションを経由しての当該基板の前記電子部品実装ラインへの投入を禁止することにより、前記投入された基板を対象として前記不良修正作業の作業内容に応じた検査の再実行を確保することを特徴とする電子部品実装方法。
4. 前記基板投入工程において、当該基板を投入する際に経由すべき基板投入ステーションを前記電子部品実装ラインの最上流に位置する基板投入ステーションに限定することを特徴とする請求項３記載の電子部品実装方法。

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