JP4896655B2 - Mounting fault cause identification method and mounting board manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、実装基板製造装置において発生する実装不良の原因特定方法および実装基板製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method for identifying the cause of a mounting failure that occurs in a mounting board manufacturing apparatus and a mounting board manufacturing apparatus.
従来から、プリント回路基板(PWB)を搬送しながら、まずスクリーン印刷機によりクリームはんだや導電ペースト等の各種ペーストを印刷し、その後、実装機によりその印刷位置に順次部品を搭載してプリント配線基板(PCB)を生産する実装ライン(実装基板製造装置)が一般に知られている。 Conventionally, while transporting a printed circuit board (PWB), various pastes such as cream solder and conductive paste are first printed by a screen printer, and then components are sequentially mounted at the printing position by a mounting machine. A mounting line (mounting board manufacturing apparatus) for producing (PCB) is generally known.
この種の実装ラインにおいては、生産されたプリント配線基板を検査し、部品の実装ずれや未実装等の不具合を検出した場合には、その不具合がどの工程で発生したかを特定して対策を打つことが品質の安定したプリント配線基板を製造する上で重要となる。 In this type of mounting line, when the printed circuit board produced is inspected and a defect such as a component mounting error or non-mounting is detected, the process in which the defect has occurred is identified and countermeasures are taken. Striking is important in manufacturing a printed wiring board with stable quality.
この点に鑑み、特許文献1には、各工程後に測定手段を設け、これらの測定手段による測定データを蓄積しておき、不具合が発生した場合には、各測定手段による測定データを読み出して表示することにより不具合工程の特定支援を行う実装ライン(方法)が提案されている。例えばこの実装ラインでは、はんだ印刷工程の後に、印刷されたはんだの外形寸法等を測定してそのデータを蓄積しておき、また、実装工程の後に、実装部品の外形寸法等を測定してそのデータを蓄積しておく。これにより不具合が発生した時には、これらのデータを比較可能な状態で表示させ、その原因を調べ得るようになっている。
ところが、上記特許文献1に開示される実装ライン(方法)では、プリント回路基板毎に、全工程の作業結果の測定を行うため、つまり印刷工程後は、はんだ印刷がされた全ての箇所を測定し、また、実装工程後は、全ての実装部品の外形寸法等を隈無く測定するため、当該測定に多くの時間が費やされる。そのため、プリント配線基板の円滑な生産が妨げられるという問題がある。また、プリント配線基板の生産性を犠牲にして莫大な測定データを取得しながらも、実際の不具合の発生頻度を考慮すると大部分のデータは使用されることがなく、そのため無駄が多く合理的とは言えない。
However, in the mounting line (method) disclosed in
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、実装ライン(実装基板製造装置)において、実装不良が発生した場合に、基板の生産性を極力損なうことなくその原因を効率的に特定できるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. When a mounting failure occurs in a mounting line (mounting board manufacturing apparatus), the cause can be efficiently solved without losing the productivity of the board as much as possible. The purpose is to enable identification.
上記のような課題を解決するために、本発明は、基板の搬送ラインに沿って上流側から順に、基板に部品を実装するための作業を行う複数の作業機と、実装済み基板を検査する検査機とが並ぶ実装基板製造装置における実装不良の原因特定方法であって、前記検査機において実装不良が検出された基板上の実装箇所を対象ポイントとするとともに、前記複数の作業機のうち当該対象ポイントに対して作業を行う作業機を対象機とし、前記実装不良の検出後、当該対象機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記対象機による作業を前記実装不良の原因として特定するようにしたものである(請求項1)。
In order to solve the above-described problems, the present invention inspects a plurality of working machines that perform work for mounting components on a board in order from the upstream side along the board transfer line, and a mounted board. A method for identifying the cause of a mounting failure in a mounting board manufacturing apparatus that is aligned with an inspection machine, the mounting point on the substrate where the mounting failure is detected by the inspection machine as a target point, and among the plurality of working machines, A working machine that performs work on the target point is a target machine, and after the mounting failure is detected, the target point of the subsequent board carried into the target machine is set to at least one of before and after the work on the target point. captured in time, when it is compared with the master data and corresponding the image data there is a difference between these data, the original work by the target machine of the mounting defect It is obtained so as to identify as (claim 1).
この方法では、実装不良が発生した基板上の対象ポイントの画像に基づいて実装不良の原因を特定するが、その画像の取得は、上記のように実際に実装不良が発生したときにだけ、当該ポイントに対して作業を行った作業機、つまり不良原因となった可能性が高い作業機(対象機)で行う。そのため、無駄に多くの画像を取得することがなく、不良原因の特定に繋がる可能性の高い画像を効率的に取得して当該不良原因を特定することができる。なお、請求項の記載において「ポイント」とは、基板上の位置(場所)を意味するものである。 In this method, the cause of the mounting failure is identified based on the image of the target point on the board where the mounting failure has occurred, but the acquisition of the image is performed only when the mounting failure actually occurs as described above. The work machine that performed the work on the point, that is, the work machine (target machine) that has a high possibility of causing the defect is performed. For this reason, it is possible to efficiently acquire an image that is likely to lead to the identification of the cause of the defect and to identify the cause of the defect without acquiring many images unnecessarily. In the description of the claims, the “point” means a position (place) on the substrate.
この方法においては、前記対象ポイントを含む基板上の一定の領域を着目領域として指定し、この着目領域に含まれる実装箇所のうち前記対象ポイント以外の実装箇所を着目ポイントとして指定するとともに、前記複数の作業機のうち当該着目ポイントに対して作業を行う作業機を着目機とし、前記実装不良の検出後、当該着目機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、前記着目ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記着目機による作業を前記実装不良の原因として特定するのが好適である(請求項2)。
In this way, together with the specified as the target area a predetermined region on the substrate including the target point is designated as the target point implementation places other than the target point of the mounting portion included in the target region, said plurality of a working machine for performing work on the focus point of the working machine and attention machine, after the detection of the mounting failure, the target point of the subsequent substrate to be carried into the focused machine, before working with respect to the point of interest and If the captured at least one time after the work, there is a difference between these data is compared with the master data and corresponding the image data, identify the operation by the noted motor as the cause of the mounting failure It is preferable to do this (claim 2).
すなわち、対象ポイントの近傍のポイント(着目ポイント)に作業が施されるような場合には、当該着目ポイントに施される作業が、対象ポイントにおける実装不良の原因となるケースが多々ある。そのため、上記のように前記着目ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に撮像した対象ポイントの画像を取得するようにすれば、不良原因を特定する上で有効となる。 That is, when work is performed on a point in the vicinity of the target point (a target point), the work performed on the target point often causes a mounting failure at the target point. For this reason, as described above, acquiring the image of the target point imaged at least one time before and after the work on the target point is effective in identifying the cause of the defect.
また、対象ポイントの画像だけでは原因の特定が難しい場合も考えられるため、上記の方法においては、前記ポイント(対象ポイントや着目ポイント)に対する作業に関わる各種パラメータの値を取得しておき、前記実装不良の原因となる作業を特定するために、前記画像データとそれに対応するマスタデータとの比較に加え、取得した前記パラメータ値の確認を行うのが好適である(請求項3)。
Further, only the image of the target point for also conceivable if the cause of a particular difficult, in the above methods, previously to obtain the value of function Waru various parameters on the work with respect to the point (target point or point of interest), the In order to identify the work that causes the mounting failure, it is preferable to check the acquired parameter value in addition to the comparison between the image data and the corresponding master data .
この方法によれば、対象ポイントの画像と各種パラメータ値という複数の判断材料に基づいて不良原因を特定することができるので、より効率良く、また詳細に不良原因を特定することが可能となる。なお、請求項の記載において「作業に関わる各種パラメータの値」とは、作業機が対象ポイントや着目ポイントに対して作業を行う際の圧力(正圧、負圧)、速度、加速度、角度等の値、あるいは部品サイズ、部品の押し込み量、押し込み速度、部品吸着圧力、実際に搭載した部品の座標(X軸、Y軸、Z軸、R軸座標)等を意味するものである。
According to this method, the cause of failure can be specified based on a plurality of judgment materials such as the image of the target point and various parameter values, so that the cause of failure can be specified more efficiently and in detail. Note that "the value of the function Waru various parameters in the work" in the description of claims, the pressure at which the working machine is performing work for the target point and focus point (positive pressure, negative pressure), speed, acceleration, angle Or a component size, a component push-in amount, a push-in speed, a component suction pressure, coordinates of the actually mounted component (X-axis, Y-axis, Z-axis, R-axis coordinate), and the like.
また、突発性の実装不良等、再現性の無い場合もあるので、上記の方法においては、前記検査機において実装不良が検出された後、所定数の後続基板の前記対象ポイントについて連続して実装不良が検出されない場合には、後続基板の前記対象ポイントの撮像を中止するようにするのが好適である(請求項4)。 In addition, since there may be a case where there is no reproducibility such as a sudden mounting failure, in the above method, after the mounting failure is detected by the inspection machine, the target points of a predetermined number of subsequent boards are mounted continuously. When no defect is detected, it is preferable to stop the imaging of the target point on the subsequent substrate.
この方法によれば、再現性の無い実装不良が発生した場合に、後続基板(対象ポイント)の画像を継続的に撮像するといった無駄な作業を回避することができる。 According to this method, when a mounting defect without reproducibility occurs, it is possible to avoid useless work such as continuously capturing images of subsequent substrates (target points).
なお、具体的な方法として、例えば作業機として基板に部品を実装する実装機を含む場合には、前記対象機として前記実装機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対する部品の実装作業の前および後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記実装機による前記実装作業を前記実装不良の原因として特定し(請求項5)、また、前記作業機として基板にマスクスクリーンを用いて各種ペーストを印刷する印刷機を含む場合には、前記対象機として前記印刷機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対するペーストの印刷作業の前および後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記印刷機による前記印刷作業を前記実装不良の原因として特定するようにする(請求項6)。
As a specific method, for example, when a working machine includes a mounting apparatus for mounting components on a substrate, the target point of the subsequent substrate to be carried into the mounting machine as the target machine, parts for the target point At least one of the captured in time, if it is compared with the master data and corresponding the image data there is a difference between these data, the implementation of the mounting apparatus of the mounting operations before Oyo after beauty identify the work as the cause of the mounting failure (claim 5), also in the case of including a printer for printing various pastes using a mask screen substrate as the working machine, the printing machine as the target machine the target point of the subsequent substrate to be carried, and imaging at least one time after beauty Oyo previous printing operation of the paste with respect to the target point, the image data If the by comparing the master data corresponding thereto there is a difference between these data and the printing operation by the printing machine to identify the cause of the mounting failure (claim 6).
つまり、前者の方法では、部品の実装作業に不良原因がある場合に、後者の方法では、ペーストの印刷作業に不良原因がある場合に、その原因を特定することが可能となる。 That is, in the former method, when there is a cause of failure in the component mounting operation, in the latter method, if there is a cause of failure in the paste printing operation, the cause can be specified.
一方、本発明の実装基板製造装置は、基板の搬送ラインに沿って上流側から順に、基板に部品を実装するための作業を行う複数の作業機と実装済み基板を検査する検査機とが並ぶ実装基板製造装置において、前記各作業機に搭載され、基板を撮像してその画像データを送信する撮像手段と、前記撮像手段から送信される画像データを蓄積する蓄積手段と、前記検査機において実装不良が検出されたときに、基板上の当該不良箇所を対象ポイントとして当該ポイントを撮像するための撮像指令を作業機に与える指令手段と、前記蓄積手段に蓄積される画像データに基づき前記実装不良の原因を特定する原因特定手段と、を有し、前記各作業機のうち前記対象ポイントに対して作業を行う作業機は、前記指令手段からの撮像指令の送信後、前記対象ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に、前記撮像手段により基板上の当該対象ポイントを撮像し、前記原因特定手段は、前記対象ポイントの画像データとそれに対応するマスタデータとを比較し、これらのデータ間に相違点がある場合に、前記対象ポイントに対する前記作業機の作業を前記実装不良の原因として特定するものである(請求項7)。
On the other hand, in the mounting board manufacturing apparatus of the present invention, a plurality of working machines for performing work for mounting components on a board and an inspection machine for inspecting mounted boards are arranged in order from the upstream side along the board transfer line. in mounting substrate manufacturing apparatus, wherein mounted on each working machine, imaging means for transmitting the image data by imaging a substrate, means for storing the image data transmitted from the imaging unit, mounted in the inspection machine When a defect is detected, the mounting means based on image data stored in the storage means, command means for giving an imaging command for imaging the point with the defective portion on the substrate as a target point anda cause specifying means for specifying the cause of the working machine that performs work on the subject point of each working machine, after the transmission of the imaging command from the command means, said pair Working before and at least one time after work on point, imaged the target point on the substrate by the imaging means, the cause identifying unit compares the master data and the corresponding image data of the target point , if there is a difference between these data, also the in which that identifies the work of the working machine as the cause of the mounting failure with respect to the target point (claim 7).
この装置によると、検査機において実装不良が検出されると、後続基板において当該対象ポイントを撮像すべく指令手段から作業機に対して撮像指令が送信される。撮像指令が送信されると、各作業機のうち当該対象ポイントの作業を行う対象機において後続基板の前記対象ポイントの撮像動作が実施(追加)され、対象ポイントの画像データとマスタデータとが比較された上で、当該データ間に相違点がある場合には、当該対象機の作業が実装不良の原因として特定される。なお、撮像指令は、指令手段から全ての作業機に対して送信してもよいし、また、対象ポイントの作業を行う作業機に対してのみ送信するようにしてもよい。この場合、前者の場合には、対象ポイントの作業を自工程で行うか否かを各作業機が判断し、対象ポイントの作業を負担する作業機が当該ポイントの撮像を行うようにすればよい。
According to this apparatus, when a mounting failure is detected in the inspection machine, an imaging command is transmitted from the command means to the work machine in order to capture the target point on the subsequent substrate. When the imaging command is transmitted, the imaging operation of the target point on the subsequent board is performed (added) in the target machine that performs the work of the target point among the respective working machines, and the image data of the target point is compared with the master data on which is, if there is a difference between the data, the work of the target machine Ru is identified as the cause of poor implementation. Na us, imaging command may be transmitted to all of the working machine from the command means, also, it may be transmitted only to the working machine to perform the work of the target point. In this case, in the former case, each work machine determines whether or not the work of the target point is performed in its own process, and the work machine that bears the work of the target point may take an image of the point. .
この装置においては、前記検査機において実装不良が検出されたときに、前記対象ポイントを含む基板上の一定の領域を着目領域として当該領域に関する情報を作業機に与える領域指定手段をさらに備え、前記指令手段は、前記着目領域に含まれる実装箇所のうち前記対象ポイント以外の箇所である着目ポイントを撮像するための撮像指令を作業機に与え、前記各作業機のうち前記着目ポイントに対して作業を行う作業機は、前記指令手段からの撮像指令の送信後、前記着目ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に、前記撮像手段により基板上の前記対象ポイントを撮像し、前記原因特定手段は、前記着目ポイントの画像データとそれに対応するマスタデータとを比較し、これらのデータ間に相違点がある場合に、前記着目ポイントに対する前記作業機の作業を前記実装不良の原因として特定するのが好適である(請求項8)。
In this apparatus, when the mounting defect is detected in the inspection machine, further comprising area designation means for supplying the working machine information related to the area as the target area a predetermined region on the substrate including the target point, the The command means gives an imaging command for imaging a point of interest that is a location other than the target point among the mounting locations included in the region of interest, and works on the point of interest among the work devices. working machine to perform after the transmission of the imaging command from the command means, the work front and the at least one time after work on the interest point, imaging the target point on the substrate by the imaging unit, the attribution The means compares the image data of the point of interest with the corresponding master data, and if there is a difference between these data, It is preferred that that identifies the cause of the mounting failure of the work of the working machine for point of interest (Claim 8).
この装置によると、検査機において実装不良が検出されると、各作業機のうちさらに着目ポイントの作業を行うものにおいて後続基板の前記対象ポイントの撮像が開始(追加)されることとなる。つまり、対象ポイントの近傍のポイント(着目ポイント)に作業が施されるような場合には、当該着目ポイントに施される作業が、対象ポイントにおける実装不良の原因となるケースも多く、上記のように、対象ポイントに対して一定の領域内にある着目ポイントの作業前後の対象ポイントの画像を取得することで、より簡単に不良原因を特定することが可能となる。 According to this apparatus, when a mounting failure is detected in the inspection machine, imaging of the target point on the subsequent board is started (added) in the work machine that further performs the work of the point of interest. In other words, when work is performed on a point in the vicinity of the target point (target point), the work performed on the target point often causes mounting failure at the target point, as described above. In addition, the cause of the defect can be identified more easily by acquiring images of the target point before and after the operation of the point of interest within a certain area with respect to the target point.
ここで、上記の各装置において、撮像指令(着目ポイントに関する情報)は、指令手段から全ての作業機に対して送信してもよいし、また対象ポイント(着目ポイント)の作業を行う作業機に対してのみ送信するようにしてもよい。この場合、前者の場合には、対象ポイント(着目ポイント)の作業を自工程で行うか否かを各作業機が判断し、対象ポイント(着目ポイント)の作業を行う作業機が対象ポイントの撮像を行うようにすればよい。 Here, in each of the above devices, the imaging command (information on the point of interest) may be transmitted from the command means to all work machines, or the work machine that performs the work of the target point (point of interest). It is also possible to transmit only to this. In this case, in the former case, each work machine determines whether or not the work of the target point (target point) is performed in its own process, and the work machine that performs the work of the target point (target point) captures the target point. Should be done.
なお、上記装置において、前記原因特定手段は、前記ポイントに対して適正に作業が行われたときの画像データを前記マスタデータとして前記実装不良の原因を特定するのが好適である(請求項9)。
Note that the device smell Te, the cause identifying unit, it is preferable to determine the cause of the mounting failure as the master data image data when working properly is performed on the point (claim 9).
また、上記装置においては、各作業機における前記ポイントに対する作業に関わる各種パラメータの値を取得する手段をさらに備え、前記原因特定手段は、前記実装不良の原因となる作業を特定するために、前記画像データとそれに対応するマスタデータとの比較に加え、取得した前記パラメータ値の確認を行うものであるのが好適である(請求項10)。
Further, in order in the apparatus, further comprising means for acquiring a value of about Waru various parameters to work for the points in each working machine, the cause identifying unit, identifying the tasks that cause the mounting failure, in addition to the comparison of the master data and corresponding said image data, it is preferred that the Ru der performs confirmation of the acquired parameter value (claim 10).
この構成によれば、対象ポイントの画像と各種パラメータ値とに基づいて多面的に実装不良の原因を特定することが可能となるため、不良原因を詳細に特定でき、また特定される不良原因の信頼性も向上する。 According to this configuration, it becomes possible to specify the cause of mounting failure in a multifaceted manner based on the image of the target point and various parameter values. Therefore, the cause of the failure can be specified in detail, and the cause of the specified failure cause can be specified. Reliability is also improved.
また、上記の装置において、前記指令手段は、前記検査機において実装不良が検出された後、所定数の後続基板の前記対象ポイントについて連続して実装不良が検出されない場合に、撮像中止指令を各作業機に与え、各作業機は、前記撮像中止指令の送信に基づき前記対象ポイントの撮像を中止するように構成されるのが好適である(請求項11)。 Further, in the above-described apparatus, the command unit may issue an imaging stop command when a mounting failure is not detected continuously for the target points of a predetermined number of subsequent boards after the mounting failure is detected by the inspection machine. It is preferable that each work machine is configured to stop imaging of the target point based on transmission of the imaging stop command.
この装置によると、再現性の無い実装不良が発生した場合に、後続基板(対象ポイント)の撮像動作が無駄に継続されるのを回避することができる。 According to this apparatus, it is possible to avoid that the imaging operation of the subsequent substrate (target point) is continued in vain when a mounting failure without reproducibility occurs.
なお、上記の装置においては、前記各作業機および前記検査機とは別に、前記蓄積手段および前記原因特定手段を備えた実装不良の解析装置を有するのが好適である(請求項12)。
In the above device, said each working machine and the test machine separately, it is preferred to have a mounting failure analysis apparatus provided with the storage means and the attribution hand stage (claim 12).
この装置によると、各作業機による画像データや、不良原因を特定するための各種プログラム等を統括的に管理することが可能となる。 According to this apparatus, it is possible to comprehensively manage image data from each working machine, various programs for identifying the cause of failure, and the like.
本発明に係る実装不良の原因特定方法、および実装基板製造装置によれば、実際に実装不良が発生したときにだけ、当該ポイントに対して作業を行った作業機(対象機)、つまり不良原因となった可能性が高い作業機で後続基板の画像を取得し、その画像に基づいて不良原因を特定するようにしたため、不良原因の特定に繋がる可能性の高い画像を効率的に取得して当該不良原因の特定に当たることができる。従って、基板の生産性を極力損なうことなく不良原因を効率的に特定できるようになる。 According to the mounting failure cause identification method and the mounting board manufacturing apparatus according to the present invention, a working machine (target machine) that has worked on the point only when a mounting failure actually occurs, that is, the cause of the failure. Since the image of the succeeding board is acquired with a work machine that is likely to become, and the cause of the defect is specified based on the image, it is possible to efficiently acquire an image that is likely to lead to the determination of the cause of the defect. The cause of the defect can be identified. Therefore, the cause of the defect can be efficiently identified without losing the productivity of the substrate as much as possible.
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る実装基板製造装置である実装ライン(本発明に係る実装不良の原因特定方法が適用される実装ライン)の概略正面図である。同図に示すように、この実装ラインは、その上流側から順に、ローダ1、スクリーン印刷機2,第1実装機3、第2実装機4、第3実装機5、検査機6、リフロー炉7およびアンローダ8が並んだ構成となっており、ローダ1から繰り出されるプリント基板(以下、単に基板という)を順次搬送しながらペーストの印刷、部品の実装(搭載)およびペースト硬化の各処理を順次基板に施し、アンローダ8に搬出するように構成されている。なお、この実装ラインにおいては、スクリーン印刷機2および実装機3〜5が本発明に係る作業機に相当する。
FIG. 1 is a schematic front view of a mounting line (mounting line to which the cause of mounting failure according to the present invention is applied) which is a mounting board manufacturing apparatus according to the present invention. As shown in the figure, this mounting line includes a
実装ラインを構成する上記各装置1〜8は、パーソナルコンピュータ等によって構成される制御装置1A〜8Aをそれぞれ備えた自律型の装置であって、各装置1〜8の駆動が各自の制御装置1A〜8Aにより個別に制御されるようになっている。さらに各制御装置1A〜8Aは、通信手段を介して互いに接続されており、各制御装置1A〜8Aの間で各種信号の送受信を行うことにより、実装ライン全体として後に詳述するような動作が行われるように構成されている。
Each of the
なお、同図中、符号9は、通信手段を介して各制御装置1A〜8Aに接続され、実装ライン全体の動作を統括的に監視する統括制御装置であってパーソナルコンピュータ等によって構成されている。また、符号2B〜6B,9Bは、スクリーン印刷機2、実装機3〜5、検査機6および統括制御装置9にそれぞれ搭載されるモニタであって、それぞれ動作状況や各種設定が表示されるようになっている。
In the figure,
図2および図3は、この実装ラインに適用されるスクリーン印刷機2(以下、印刷機2と略す)を概略的に示している。図2はカバーを取外した状態の要部側面図で、図3は正面図でそれぞれ印刷機2を示している。
2 and 3 schematically show a screen printing machine 2 (hereinafter abbreviated as a printing machine 2) applied to this mounting line. FIG. 2 is a side view of the main part with the cover removed, and FIG. 3 shows the
これらの図に示すように印刷機2の基台11上には印刷ステージ13が設けられている。実装ラインに沿ってこの印刷ステージ13の両側(図3で左右両側)には、プリント基板P(以下、基板Pと略す)を印刷ステージ13上に搬入および搬出するための上流側コンベア12Aおよび下流側コンベア12Cが配置されている。なお、以下の説明では、これらコンベア12A、12Cによる基板Pの搬送方向(すなわち各装置1〜8の並び方向に同じ)をX軸方向、これと水平面上で直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸方向の双方に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることにする。
As shown in these drawings, a
印刷ステージ13は、基板Pを保持してこれを後記マスクシート35に対してその下側から位置決めするもので、主に後述するメインコンベア12B、昇降テーブル28およびクランプ機構14等により構成されている。
The
この印刷ステージ13は、4軸ユニット20に支持されており、同ユニット20の作動によりX軸、Y軸、Z軸およびR軸(Z軸回りの回転)に移動するようになっている。
The
詳しく説明すると、基台11上には、水平面内においてY軸方向に沿ってレール21が配設されるとともに、このレール21にY軸テーブル22がスライド自在に取り付けられている。そして、基台11上に設けられたボールねじ機構(図示省略)がY軸テーブル22に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりY軸テーブル22が基台11に対しY軸方向に移動するように構成されている。
More specifically, a
Y軸テーブル22上には、X軸方向に沿ってレール23が配設されるとともに、このレール23にX軸テーブル24がスライド自在に取り付けられる。そして、Y軸テーブル22上に設けられたボールねじ機構(図示省略)がX軸テーブル24に連結され、このボールねじ機構が駆動されることによりX軸テーブル24がY軸テーブル22に対しX軸方向に移動するように構成されている。
A
X軸テーブル24には、R軸テーブル26がZ軸方向の軸線回りに回転自在に設けられており、このR軸テーブル26が図外の駆動手段によりX軸テーブル24に対してZ軸回りに回転駆動されるようになっている。 The X-axis table 24 is provided with an R-axis table 26 so as to be rotatable about an axis in the Z-axis direction. The R-axis table 26 is rotated around the Z-axis with respect to the X-axis table 24 by driving means (not shown). It is designed to rotate.
R軸テーブル26にはスライド支柱27が上下方向(Z軸方向)に沿ってスライド自在に取り付けられるとともに、このスライド支柱27の上部に昇降テーブル28が取り付けられている。そして、昇降テーブル28とR軸テーブル26との間にボールねじ機構29が設けられ、このボールねじ機構29が駆動されることにより昇降テーブル28がスライド支柱27によりガイドされながらR軸テーブル26に対しZ軸方向(上下方向)に移動するよう構成されている。
A
このように4軸ユニット20は、上記各テーブル22,24,26,28を個別に駆動することにより印刷ステージ13をX軸、Y軸、Z軸およびR軸(Z軸回りの回転)に移動させるように構成されている。
Thus, the 4-
昇降テーブル28上には、X軸方向に沿って一対のメインコンベア12Bが設けられるとともに、クランプ機構14および載置テーブル30等が設けられている。そして、上記の通り昇降テーブル28、メインコンベア12B等により、基板Pを保持するための上記印刷ステージ13が構成されている。
On the lifting table 28, a pair of
メインコンベア12Bは、昇降テーブル28の昇降に伴いこれと一体に移動し、昇降テーブル28が所定のホームポジション(下降端位置であってX軸、Y軸およびR軸方向の予め定められた位置)にセットされた状態で、上流側コンベア12Aおよび下流側コンベア12Cに対してX軸方向に並ぶように構成されている。そして、このように昇降テーブル28がホームポジションにセットされることにより上流側コンベア12Aから印刷ステージ13(メインコンベア12B)への基板Pの搬入、および印刷ステージ13から下流側コンベア12Cへの基板Pの搬出が行われるようになっている。
The
クランプ機構14は、作業中、基板Pを固定的に保持するもので、Y軸方向に接離可能な一対のクランプ片14aを有し、これらクランプ片14aにより基板PをY軸方向両側から挟み込むことにより固定するように構成されている。
The
載置テーブル30は、メインコンベア12B上の基板Pをその下側から持上げることにより基板Pを支持するもので、スライド支柱31により昇降テーブル28上に昇降可能に支持され、図外の駆動機構により昇降テーブル28に対してZ軸方向(上下方向)に移動するよう構成されている。
The mounting table 30 supports the substrate P by lifting the substrate P on the
一方、印刷ステージ13等の上方には、マスク保持ユニット16、スキージユニット17および撮像ユニット18等が配置されている。
On the other hand, a
マスク保持ユニット16は、印刷用のマスクシート35を着脱可能に保持するものである。このマスク保持ユニット16は、図外のマスククランプによってマスクシート35を印刷ステージ13の上方において水平に張り渡した状態で保持するように構成されている。
The
スキージユニット17は、マスクシート35上に供給されるクリームはんだ、導電ペースト等の各種ペーストをマスクシート35上でローリング(混練)させながら拡張するものである。このスキージユニット17は、一対のスキージ33,33と、これらスキージ33,33を個別に昇降させる昇降機構とを備えており、図外の駆動機構によりY軸方向に一体に移動可能に構成されている。そして、印刷時には、Y軸方向に往復移動しながらこれらスキージ33,33を交互にマスクシート35の表面に沿って摺動させることにより、マスクシート35上でペーストを拡張するように構成されている。
The
撮像ユニット18は、基板Pおよびマスクシート35を撮像するためのもので、マスク保持ユニット16の下側に設けられている。この撮像ユニット18は、マスクシート35を撮像すべく上向きに設けられるマスク認識カメラ36および基板Pを撮像するために下向きに設けられる基板認識カメラ37(本発明に係る撮像手段に相当する)を一体的に備えたカメラヘッド38と、このカメラヘッド38を移動させる駆動機構とを有しており、前記カメラヘッド38をX軸方向およびY軸方向に平面的に移動させることによりマスクシート35および基板Pを撮像するように構成されている。
The
以上の構成により、この印刷機2では前記制御装置2Aによる制御に基づき、予め記憶されプログラムに従って以下のようにしてペーストの印刷作業が進められる。
With the above configuration, the
まず、印刷ステージ13が予めホームポジションにセットされた状態で、当該ステージ13上に基板Pが搬入されてクランプ機構14により位置決めされる。この位置決めが完了すると、カメラヘッド38が駆動されてマスクシート35と基板Pの間に入り込み、マスク認識カメラ36によりマスクシート35の図外のマークが撮像されるとともに、基板認識カメラ37により基板P上の図外のマークが撮像される。つまり、マスクシート35と基板Pとの位置関係が調べられる。そして、この位置関係に基づき4軸ユニット20が駆動制御されることにより基板Pがマスクシート35に対してその下側から重装される。
First, in a state where the
マスクシート35への基板Pの重装が完了すると、スキージユニット17が駆動され、前記スキージ33によりマスクシート35上に供給されたペーストが拡張される。これにより印刷用開口(図示省略)を介して基板P上にペーストが印刷されることとなる。
When the loading of the substrate P onto the
印刷後は、4軸ユニット20の作動により印刷ステージ13がホームポジションにリセットされ、このリセット動作に伴い基板Pがマスクシート35から引き離される(離版動作という)。そして、クランプ機構14による位置決めが解除された後、コンベア12B,12Cが駆動されることにより第1実装機3へと基板Pが搬出されることとなる。
After printing, the
図4および図5は、上記実装ラインに適用される第1実装機3を概略的に示している。図4はカバーを取外した状態の平面図で、図5は正面図でそれぞれ第1実装機3を示している。
4 and 5 schematically show the first mounting
同図に示すように第1実装機3の基台51上には、X軸方向に延びるコンベア52が配置され、基板Pがこのコンベア52に搬送されて所定の実装作業位置(図示の位置)で停止され、図外の位置決め機構により位置決めされるようになっている。
As shown in the figure, a
コンベア52の両側には、部品供給部54が配置されており、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を供給可能な多数列のテープフィーダ54aがこれら部品供給部54に配置されている。
また、上記基台51の上方には、部品装着用のヘッドユニット56が装備されている。このヘッドユニット56は、部品供給部54と実装作業位置の基板Pとにわたって移動可能とされ、X軸方向およびY軸方向に移動することができるようになっている。
Above the
詳しくは、基台51上に、Y軸方向の固定レール57と、Y軸サーボモータ59により回転駆動されるボールねじ軸58とが配設されている。そして、上記固定レール57上にヘッドユニット56の支持部材61が配置され、この支持部材61に設けられたナット部分62に前記ボールねじ軸58が螺合挿入されている。また、上記支持部材61に、X軸方向のガイド部材63と、X軸サーボモータ65により駆動されるボールねじ軸64とが配設されている。そして、上記ガイド部材63にヘッドユニット56が移動可能に保持され、このヘッドユニット56に設けられたナット部分(図示せず)に前記ボールねじ軸64が螺合挿入されている。つまり、Y軸サーボモータ59が作動すると上記支持部材61がY軸方向に移動し、X軸サーボモータ65が作動するとヘッドユニット56が支持部材61に対してX軸方向に移動するようになっている。
Specifically, a fixed
前記ヘッドユニット56には部品装着用の複数の実装用ヘッド66が搭載されており、図示の例では6本の実装用ヘッド66がX軸方向に等間隔で一列に並んだ状態で搭載されている。各実装用ヘッド66は、ヘッドユニット56のフレームに対してZ軸方向の移動及びR軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能とされ、図外の昇降駆動機構および回転駆動機構により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド66には、その先端(下端)にノズル66aが装着されており、図外の負圧供給手段からノズル66a先端に負圧が供給されることにより部品を吸着保持するようになっている。
A plurality of mounting
ヘッドユニット56には、さらに基板認識用カメラ67(本発明に係る撮像手段)が搭載されている。この基板認識用カメラ67は、照明装置を備えたCCDカメラ等から構成されており、ヘッドユニット56の移動に伴い実装作業位置に位置決めされた基板P上の各種マークを撮像するとともに、後に詳述するように基板P上の所定の実装箇所(ポイント)を撮像するようになっている。
The
また、基台51上には、部品認識用カメラ68が配設されている。この部品認識用カメラ68も基板認識用カメラ67と同様に、照明装置を備えたCCDカメラ等から構成されており、ヘッドユニット56の各実装用ヘッド66に吸着された部品をその下側から撮像するようになっている。
A
以上の構成により、第1実装機3では、前記制御装置3Aによる制御に基づき予め記憶されたプログラムに従って以下のようにして部品の実装作業が進められる。
With the above configuration, in the first mounting
まず、コンベア52の駆動により基板Pが上記実装作業位置に搬入されて位置決めされる。この位置決めが完了すると、ヘッドユニット56が基板P上に配置され、基板認識用カメラ67により基板P上の図外のマークが撮像される。つまりヘッドユニット56(各実装用ヘッド66)と基板Pとの位置関係が調べられる。
First, by driving the
次いで、ヘッドユニット56による部品の取り出し(吸着)が行われる。具体的には、ヘッドユニット56が部品供給部54の上方に配置され、部品を吸着すべき所定の実装用ヘッド66が昇降駆動されることによりテープフィーダ54aから部品が取り出される。そして、全ての実装用ヘッド66による部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット56が部品認識用カメラ68の上方に配置されて吸着部品の画像認識が行われ、その後、ヘッドユニット56が基板P上に配置され各部品が基板P上に実装される。具体的には、被実装位置に順次ヘッドユニット56が配置されつつ実装用ヘッド66が昇降駆動されることにより部品が基板P上に実装される。
Next, the components are picked up (sucked) by the
こうしてヘッドユニット56が部品供給部54と基板Pの間を往復移動しながら所定数の部品が基板Pに実装されると、基板Pの位置決めが解除された後、コンベア52が駆動されることにより第2実装機4へと基板Pが搬出されることとなる。
Thus, when a predetermined number of components are mounted on the substrate P while the
なお、第2実装機4および第3実装機5の構成、および制御装置4A,5Aの制御に基づくこれら実装機4,5の実装動作については説明を省略するが、これら実装機4,5の構成および実装動作も、基本的には第1実装機3の構成および実装動作と共通している。
In addition, although description is abbreviate | omitted about the structure of the 2nd mounting
検査機6およびリフロー炉7については詳細図を示していないが、例えば次のように構成されている。
Although the detailed view is not shown about the inspection machine 6 and the
まず、検査機6は、実装機3〜5と類似した構成を有している。すなわち、基板Pを搬送するとともに所定の検査作業位置に位置決めするコンベアと、このコンベアの上方に配置される移動可能なヘッドと、このヘッドに搭載される基板認識用カメラとを備えており、第3実装機5から搬送されてくる基板Pの各部品の実装箇所(実装ポイント)を基板認識カメラにより撮像し、その画像に基づき実装状態の良否、例えば部品の有無、部品の実装ズレ、実装部品の損傷等を検査する。
First, the inspection machine 6 has a configuration similar to the mounting
一方、リフロー炉7は、例えば、基板搬送用のコンベアおよび熱風機等を有しており、部品実装後の基板Pに対して熱処理を施すことによりはんだ等を硬化させて部品を基板P上に固定するように構成されている。
On the other hand, the
上記のような実装ラインにおいては、ローダ1から繰り出された基板Pに対して印刷機2によりペーストの印刷が行われた後、第1〜第3の各実装機3〜5により部品の実装(搭載)が行われ、その後、検査機6により部品の実装状態が検査されるが、この検査において部品の実装不良が検出された場合には、上流機、つまり印刷機2および各実装機3〜5において不良原因を特定するためのデータの取得が行われ、当該データに基づき上記統括制御装置9において不良原因の特定が行われるようになっている。
In the mounting line as described above, after the paste is printed by the
図6は、この実装ラインにおける不良原因特定のための処理の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、実装ラインの稼動中は、検査機6の検査結果に基づき実装不良(NG部品)の有無が調べられ(ステップS1)、実装不良が検出されると、検査機6(の制御装置6A)から印刷機2および実装機3〜5(の各制御装置2A〜5A)にデータ取得指令信号が送信される(ステップS3)。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing for identifying the cause of failure in this mounting line. As shown in the figure, during the operation of the mounting line, the presence or absence of mounting defects (NG parts) is checked based on the inspection result of the inspection machine 6 (step S1). The data acquisition command signal is transmitted from the
このデータ取得指令信号は、基板Pを撮像してその画像データを統括制御装置9に送信させるための信号(すなわち本発明にかかる撮像指令に相当する)で、この指令信号には基板Pの部品実装ポイントのうち実装不良が発生したポイント(以下、対象ポイントという)、および当該対象ポイントを中心とする一定の領域(以下、着目領域という)を指定する情報が含まれている。すなわち、この実装ラインでは、検査機6(の制御装置6A)が本発明に係る指令手段に相当する。なお、着目領域は、当実施形態では、予め設定された半径をもつ円領域であって対象ポイントを中心として設定されるものであるが(図9(b)符号E参照)、この着目領域は、円領域以外に矩形、楕円等の領域であってもよい。
The data acquisition command signal is a signal for imaging the board P and transmitting the image data to the overall control device 9 (that is, corresponding to the imaging command according to the present invention). Among the mounting points, information specifying a point where mounting failure has occurred (hereinafter referred to as a target point) and a certain area centered on the target point (hereinafter referred to as a target area) is included. That is, in this mounting line, the inspection machine 6 (the
データ取得指令信号が送信されると、印刷機2および実装機3〜5において必要なプログラムの変更が行われる(ステップS5)、そしてこのプログラム変更により、不良原因を特定するための基板Pの撮像動作が実行され、その画像データが統括制御装置9に送信、蓄積される。このプログラム変更の具体的な内容については、後に詳述する。
When the data acquisition command signal is transmitted, the necessary program is changed in the
統括制御装置9は、こうして取得される画像データに基づき、例えば画像データ毎に、当該データとマスタデータ、つまり印刷機2によりペーストが適正に塗布された状態の画像データ、又は実装機3〜5により部品が適正に実装された状態の画像データとを比較しその相違点を検出し、当該相違点に基づき不良原因を特定する(ステップS7)。すなわち、この実装ラインでは、統括制御装置9が本発明に係る蓄積手段および原因特定手段を具備した解析装置に相当する。
Based on the image data acquired in this way, the
そして、統括制御装置9により不良原因が特定されると(ステップS9でYES)、不良原因がモニタ9Bに表示されてオペレータに報知されるとともに、統括制御装置9から不良原因となった印刷機2又は実装機3〜5にエラー停止信号が送信され、これによって当該装置がエラー停止される(ステップS11)。
When the cause of failure is specified by the overall control device 9 (YES in step S9), the cause of failure is displayed on the
ステップS9でNOと判断されると、同一品種の後続基板PについてステップS1で発生した実装不良に再現性があるか、つまり対象ポイントについて継続的に実装不良が発生しているかが調べられる。具体的には、予め設定された指定数以上の基板Pについて実装不良が未発生か否かが判断され、ここでYESと判断されると、検査機6から印刷機2および実装機3〜5にデータ取得中止指令信号(本発明にかかる撮像中止指令に相当する)が送信される。
If NO is determined in step S9, it is checked whether the mounting failure generated in step S1 is reproducible for the subsequent substrate P of the same product type, that is, whether the mounting failure is continuously generated for the target point. Specifically, it is determined whether or not a mounting defect has not occurred for a predetermined number or more of the preset number of boards P. If YES is determined here, the inspection machine 6 to the
データ取得中止指令信号が送信されると、印刷機2および実装機3〜5においてプログラムが元に戻され(ステップS15)、不良原因特定のための画像データの取得動作が中止される。つまり、突発的に発生する実装不良もあるため、指定数以上の基板Pについて同じ実装不良が発生しなかった場合には、画像データの取得動作を中止するようになっている。
When the data acquisition stop command signal is transmitted, the program is returned to the original in the
図7、図8は、図6に示したフローチャートのサブルーチンであり、図7は印刷機2のステップS5の処理を、図8は実装機3〜5の同ステップS5の処理を示している。
FIGS. 7 and 8 are subroutines of the flowchart shown in FIG. 6. FIG. 7 shows the process of step S5 of the
検査機6から印刷機2にデータ取得指令信号が送信されると、図7に示すように、印刷機2(の制御装置2A)は、印刷動作の直前、直後に基板P上の前記対象ポイントを撮像する動作を追加すべくプログラムを変更する(ステップS21)。具体的には、印刷機2は、基板Pをマスクシート35に重装する直前と印刷動作直後(基板Pをマスクシート35から離版した直後)に、それぞれ上記カメラヘッド38を駆動して基板P上の対象ポイントを基板認識カメラ37により撮像するようにプログラムを変更する。
When a data acquisition command signal is transmitted from the inspection machine 6 to the
一方、検査機6から各実装機3〜5(の制御装置3A〜5A)にデータ取得指令信号が送信されると、図8に示すように、実装機3〜5は、まず対象ポイントの部品(NG部品)が上流機(上工程)で実装済みか否かを自機(自工程)のプログラムに基づき判断し(ステップS31)、実装済みであると判断した場合には、基板Pの搬入直後に前記対象ポイントを撮像するための動作を追加すべくプログラムを変更する(ステップS37)。具体的には、実装機3〜5は、実装作業位置へ基板Pを位置決めした直後に、ヘッドユニット56を駆動して基板認識用カメラ67を基板Pの対象ポイント上方に配置し、当該対象ポイントを撮像するようにプログラムの変更を行う。なお、第1実装機3は、最上流の実装機であるため、ここでの判断は常にNOとなる。
On the other hand, when the data acquisition command signal is transmitted from the inspection machine 6 to each of the mounting
ステップS31でNOと判断した場合、又はステップS37を経由した後には、各実装機3〜5は、対象ポイントの部品を自機(自工程)で実装するか否かをさらに判断し(ステップS33)、自機で実装すると判断した場合には、対象ポイントへの部品の実装前後に、当該対象ポイントを撮像するための動作を追加すべくプログラムを変更する(ステップS39)。つまり、実装機3〜5は、当該対象ポイントへの実装直前、直後に、それぞれヘッドユニット56を駆動して対象ポイントを基板認識用カメラ67により撮像するようにプログラムの変更を行う。
If NO is determined in step S31 or after passing through step S37, each of the mounting
ステップS33でNOと判断した場合、又はステップS39を経由した後には、各実装機3〜5は、さらに対象ポイントへの部品実装後に、自機(自工程)において前記着目領域内に部品を実装するか否かを判断し(ステップS35)、当該着目領域内に実装を行うと判断した場合にはその実装ポイント(以下、着目ポイントという)への実装前後に、前記対象ポイントを撮像するための動作を追加すべくプログラムを変更する(ステップS41)。つまり、実装機3〜5は、当該着目ポイントへの実装直前、直後に、それぞれヘッドユニット56を駆動して対象ポイントを基板認識用カメラ67により撮像するようにプログラムの変更を行う。
When NO is determined in step S33 or after passing through step S39, each mounting machine 3-5 further mounts a component in the target area in its own machine (own process) after mounting the component at the target point. (Step S35). When it is determined that the mounting is performed in the target area, the target point is imaged before and after mounting on the mounting point (hereinafter referred to as the target point). The program is changed to add an operation (step S41). That is, the mounting
なお、ステップS31,33,35の全てでNOと判断した場合には、実装機3〜5は、プログラムの変更を行うことなく当該サブルーチンの処理を終了する。
If it is determined NO in all of steps S31, 33, and 35, the mounting
ここで、図8のフローチャートに基づく各実装機3〜5のプログラム変更について、図9を用いて具体的に説明する。 Here, the program change of each mounting machine 3-5 based on the flowchart of FIG. 8 will be specifically described with reference to FIG.
図9(a)は、この実装ラインで製造される基板P(完成品)の一例を示している。同図に示す基板P上には、符号1・1〜1・3,2・1,2・2,3・1で示す5つの部品が実装される。部品の符号はそれぞれ、前半の番号がその部品が実装される実装機(第1〜第3)を、後半の番号が部品の実装順序をそれぞれ示している。つまり、図示の基板Pについては、第1実装機3において部品1・1〜1・3が、第2実装機4において部品2・1,2・2が、第3実装機5において部品3・1がそれぞれその順番で実装される。
FIG. 9A shows an example of a substrate P (finished product) manufactured by this mounting line. On the board P shown in the figure, five parts indicated by
このような基板Pを前提に、例えば図9(b)に示すように部品2・1に実装不良(実装ズレ)が発生した場合を想定して、各実装機3〜5のプログラム変更について説明する。なお、同図中符号Eは、前記着目領域を示している。
On the premise of such a board P, for example, assuming that a mounting failure (mounting misalignment) has occurred in the
〈 第1実装機3 〉
部品2・1は、上記の通り第1実装機3の下流側に配置される第2実装機4において実装される部品であるため、第1実装機3(の制御装置3A)は、ステップS31,33,35のいずれもNOと判断する。つまり、第1実装機3は、プログラムを変更することなく実装動作を継続する。
<
Since the
〈 第2実装機4 〉
第2実装機4(の制御装置4A)は、自機(自工程)で部品2・1の実装を行うため、ステップS31でNOと判断し、ステップS33でYESと判断する。これにより第2実装機4は、部品2・1の実装直前、直後に、基板Pの当該部品2・1の実装ポイント(つまり対象ポイント)を基板認識用カメラ67で撮像するようにプログラムの変更を行う(ステップS39)。
<
Since the second mounting machine 4 (the
また、第2実装機では、部品2・1の後に部品2・2の実装を行うが、当該部品2・2は、着目領域Eに属するため、第2実装機4は、ステップS35でYESと判断する。これにより第2実装機4は、当該部品2・2の実装直後に対象ポイントを基板認識用カメラ67で撮像するようにプログラムの変更を行う(ステップS41)。なお、本来のステップS41の処理に従えば、部品2・2の実装直前、直後に対象ポイントを撮像するようにプログラム変更を行うが、部品2・1と部品2・2とは上記の通り連続して実装される部品であって、部品2・1の実装直後の対象ポイントの画像と、部品2・2の実装直前の対象ポイントの画像とは同一画像となるため、第2実装機4は、重複した画像の取得を回避するために、ステップS41では、部品2・2の実装直後の対象ポイントを撮像するようにプログラムの変更を行う。
In the second mounting machine, the
〈 第3実装機5 〉
部品2・1は、上記の通り第3実装機5の上流側に配置される第2実装機4において実装される部品であるため、第3実装機5(の制御装置5A)は、ステップS31でYESと判断する。これにより第3実装機5は、実装作業位置へ基板Pを位置決めした直後に、基板認識用カメラ67により対象ポイントを撮像するようにプログラムの変更を行う(ステップS37)。なお、ステップS33ではNOと判断する。
<Third mounting machine 5>
Since the
また、第3実装機5は、部品3・1の実装を行うが、当該部品3・1は、図9(b)に示すように着目領域Eに属するため、第3実装機5は、ステップS35でYESと判断する。これにより第2実装機4は、当該部品3・1の実装直後に対象ポイントを基板認識用カメラ67で撮像するようにプログラムの変更を行う(ステップS41)。なお、本来のステップS41の処理に従えば、部品3・1の実装直前、直後に対象ポイントを撮像するようにプログラム変更を行うが、この場合も、第2実装機4における部品2・2の実装に伴うプログラム変更と同様の理由により、部品3・1の実装直後に対象ポイントを撮像するようにプログラム変更を行う。
Further, the third mounting machine 5 mounts the
次に、この実装ライン(統括制御装置9)における実装不良原因の特定動作について、図9(a)(b)に示した基板Pを例に、図10及び図11をさらに用いて説明する。 Next, the specific operation of the cause of mounting failure in the mounting line (overall control device 9) will be described with reference to FIGS. 10 and 11 by taking the substrate P shown in FIGS. 9A and 9B as an example.
検査機6において、図9(b)に示すような実装不良が検出されると、データ取得指令信号の送信により印刷機2および実装機3〜5においてプログラムの変更が行われる。各装置のプログラムの具体的な変更内容は上述した通りであり、これによって印刷機2において印刷動作の直前、直後に対象ポイントが撮像されてその画像データが統括制御装置9に送信されるとともに、各実装機4,5においてそれぞれ上述したタイミングで対象ポイントが撮像されてその画像データが統括制御装置9に送信されることとなる。
When the inspection machine 6 detects a mounting defect as shown in FIG. 9B, the program is changed in the
統括制御装置9は、例えば印刷機2および実装機3〜5から送信される画像データとそのマスタデータとを工程順に(上工程の画像から順に)比較し、その相違点に基づき実装不良の原因を特定する。
The
まず、統括制御装置9は、印刷直前の画像における異物等の有無を調べ、異物等が有る場合にはその旨を表示する。次に、印刷直後の画像データとそのマスタデータとを比較する。例えば統括制御装置9は、基板Pの印刷直後のマスタデータとして図10(a)に示すようなデータを有しており、従って、実際に撮像された印刷直後の画像が図10(b)のようなものである場合、つまり対象ポイント(符号(2・1)で示す位置;破線で囲んだ位置)にペーストが塗布されていないような場合には、この相違点の検知に基づき、印刷作業に不良原因があると特定してその旨をモニタ9Bに表示する。
First, the
なお、印刷機2および実装機3〜5により取得される画像は対象ポイントの部分だけであるが、便宜上、図10では基板全体を示している(後述する図11についても同じである)。また、図10中では、各部品の符号に括弧を付して実装位置を示しており、また、ペーストの印刷箇所を斜線で示している。
Note that the images acquired by the
次いで統括制御装置9は、実装機4,5で取得される画像データとそのマスタデータとを比較する。
Next, the
図11は、第2実装機4および第3実装機5で取得される対象ポイントの画像を示している。具体的に、(a)は、第2実装機4において部品2・1が実装される直前の画像、
(b),(b′)は、第2実装機4において部品2・1が実装された直後の画像、(c),(c′)は、同実装機4において部品2・2が実装された直後の画像、(d),(d′)は、第3実装機5に基板Pが搬入されて実装作業位置に位置決めされた直後の画像、(e)は、同実装機5に部品3・1が実装された直後の画像をそれぞれ示している。
FIG. 11 shows images of target points acquired by the second mounting
(B) and (b ′) are images immediately after the
部品2・1を実装した直後の画像が同図(b)である場合には、部品2・2の実装時に実装ズレが生じていることとなる。そのため、統括制御装置9は、当該部品2・1の実装作業、つまり当該部品2・1の吸着から実装の過程に不良原因があると特定してその旨をモニタ9Bに表示する。この場合、統括制御装置9は、部品2・1の実装直前の画像(同図(a))に異物等の有無を調べ、異物等が有る場合にはその旨を表示する。
When the image immediately after mounting the
これに対して、部品2・1を実装した直後の画像が同図(b′)である場合には、部品2・1は適正に実装されているため、統括制御装置9は、次に、部品2・2実装直後の画像データとマスタデータとを比較する。ここで、部品2・2を実装した直後の画像が同図(c)である場合には、部品2・2の実装時に部品2・1にズレが生じたこととなる。そのため、統括制御装置9は、当該部品2・2の実装動作に不良原因があると特定してその旨をモニタ9Bに表示する。例えば実装時の部品2・2、又はそれを吸着したノズル66aと部品2・1との干渉等が不良原因の一つと考えられる。
On the other hand, when the image immediately after the mounting of the
部品2・2を実装した直後の画像が同図(c′)である場合には、部品2・2の実装動作は部品2・1の実装不良とは無関係であるため、統括制御装置9は、次に、第3実装機5への基板Pの位置決め直後の画像データとマスタデータとを比較する。ここで、基板Pの位置決め直後の画像が同図(d)である場合には、第3実装機5への基板Pの搬入時に部品2・1にズレが生じたこととなる。そのため、統括制御装置9は、当該搬入動作に不良原因があると特定してその旨をモニタ9Bに表示する。例えば第2実装機4から第3実装機5への基板搬送中の振動、あるいは図外に位置決め機構による基板Pの位置決め時の振動や衝撃等が不良原因の一つと考えられる。
If the image immediately after the mounting of the
これに対して、第3実装機5への基板Pの位置決め直後の画像が同図(d′)である場合には、第3実装機5への基板Pの搬入動作は部品2・1の実装不良とは無関係であるため、統括制御装置9は、次に、部品3・1実装直後の画像データとマスタデータとを比較する。そして、ここで部品3・1を実装した直後の画像が同図(e)である場合には、部品3・1の実装時に部品2・1にズレが生じたこととなる。そのため、統括制御装置9は、当該部品3・1の実装動作に不良原因があると特定してその旨をモニタ9Bに表示する。例えば実装時の部品3・1、又はそれを吸着したノズル66aと部品2・1との干渉等が不良原因の一つと考えられる。
On the other hand, when the image immediately after the positioning of the board P to the third mounting machine 5 is the same figure (d ′), the operation of loading the board P into the third mounting machine 5 is performed by the
なお、部品3・1を実装した直後の画像とマスタデータとに差異が無い場合には、例えば原因が特定できない旨をモニタ9Bに表示することとなる。
If there is no difference between the image immediately after mounting the
以上の実装ラインによると、実装不良が発生した場合には、統括制御装置9において基板Pの画像とそのマスタデータとを比較して不良原因を特定するが、上述したように、この実装ラインでは、検査機6において実際に実装不良が検出されたとき、それ以降に上記画像を取得するようにしている。しかも、実装機3〜5については、実装不良の原因となった可能性の高いものを図8に示したフローチャートに従って選定し、基板Pの実装ポイントのうち実装不良が発生したポイント(対象ポイント)だけを撮像するようにしているので、全ての基板につき全工程で全ての印刷箇所や実装箇所について隈無く測定を行いそのデータを蓄積し、実装不良が発生した場合にそのデータを使って不良原因を特定する従来のこの種の実装ラインと比べると、不良原因特定のためのデータ(画像)の取得に要する時間を大幅に削減でき、これにより不良原因の特定に繋がる可能性の高いデータ(画像)を効率的に取得することができる。従って、この実装ラインによると、不良原因を効率良く特定することができる一方で、高い生産性を確保することができるようになる。
According to the above mounting line, when a mounting failure occurs, the
特に、この実装ラインでは、実装不良が発生した基板P上の対象ポイントを中心とする一定領域を着目領域E(図9(b)参照)とし、対象ポイントへの部品の実装後、当該領域内に部品が実装される場合には、当該部品の実装前後に対象ポイントを撮像するようにしているので(図8のステップS41)、着目領域E内に実装される後続部品、又は当該部品を吸着したノズル66aと対象部品(実装不良が発生した部品)との干渉といった不良原因を速やかに特定することができる。
In particular, in this mounting line, a fixed area centered on the target point on the substrate P where a mounting failure has occurred is defined as a focused area E (see FIG. 9B), and after mounting the component on the target point, When a component is mounted on the device, the target point is imaged before and after the component is mounted (step S41 in FIG. 8), so that the subsequent component mounted in the region of interest E or the component is picked up. The cause of failure such as interference between the
また、実装不良が発生した場合には、上記のように印刷機2や実装機3〜5のプログラムを変更して基板P(対象ポイント)の撮像動作を追加するが、この実装ラインでは、検査機6において同じ実装不良が所定の基板数だけ検出されない場合には、印刷機2等のプログラムを元に戻して撮像動作を中止させるようにしているので、突発性の実装不良等、再現性に乏しい不良が発生した場合に、印刷機2等による撮像動作や統括制御装置9による原因特定のための処理が長期間無駄に継続されるといった不都合を有効に回避することができるという利点もある。
In addition, when a mounting failure occurs, as described above, the program of the
なお、上述した実装ラインは、本発明に係る実装基板製造装置(本発明に係る実装不良の原因特定方法が使用される実装基板製造装置)の一例であって、その具体的な構成、あるいは原因特定方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下の構成、あるいは方法を採用することもできる。 The mounting line described above is an example of a mounting board manufacturing apparatus according to the present invention (a mounting board manufacturing apparatus in which the mounting failure cause identifying method according to the present invention is used), and its specific configuration or cause The identification method can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, the following configuration or method may be employed.
(1)実装不良発生時には、対象ポイントの画像取得動作に加え、実装動作中の各種パラメータ値を取得するようにしてもよい。具体的には、例えば実装機3〜5のプログラム変更処理を図12のサブルーチンに従って行うようにする。このフローチャートは、図8のステップS39,S41の後に、部品実装時のパラメータ値の取得処理を追加するステップを設けたものである。具体的なパラメータ値としては、実装機3〜5の場合には、例えば部品実装時のノズル66aの負圧値(部品の吸着力)・正圧値(部品離脱時のブロー圧)、ノズル66a(実装用ヘッド66)の昇降、旋回の各速度、加速度、部品サイズ、ノズル66a(実装用ヘッド66)による部品の押し込み量、押し込み速度、実際に搭載した部品の座標(X軸、Y軸、Z軸、R軸座標)等を取得することが考えられる。また、印刷機2の場合には、マスクシート35に対するスキージ33の押圧力値等を取得することが考えられる。
(1) When a mounting failure occurs, various parameter values during the mounting operation may be acquired in addition to the target point image acquisition operation. Specifically, for example, the program change processing of the mounting
このようにすれば、統括制御装置9において、対象ポイントの画像データと各種パラメータ値という複数の判断材料に基づいて不良原因を特定することが可能となるので、より詳細に不良原因を特定することが可能になるという利点がある。
In this way, the
(2)統括制御装置9による原因特定処理の機能を印刷機2(の制御装置2A)および実装機3〜5(の制御装置3A〜5A)にそれぞれ持たせるようにしてもよい。つまり、印刷機2や実装機3〜5で撮像した画像を、その画像を取得した装置でマスタデータと比較することにより不良原因を当該装置において特定するようにしてもよい。具体的には、第1実装機3において対象ポイントを撮像した場合には、撮像後、直ちに第1実装機3においてマスタデータと比較し、不良原因を特定できた場合にはその内容等をモニタ3Bに表示するようにしてもよい。この構成によれば、統括制御装置9に一端画像データを送信、蓄積する上記実施形態の場合に比べてより速やかに不良原因を特定できるようになる。
(2) You may make it give the function of the cause specific process by the
なお、この場合には、検査機6で撮像した基板Pの画像データをマスタデータとして記憶させておき、これをデータ取得指令信号の送信と共に印刷機2等に送信するようにしてもよいし、当該マスタデータを事前に印刷機2等に送信して記憶させておくようにしてもよい。
In this case, the image data of the substrate P imaged by the inspection machine 6 may be stored as master data and transmitted to the
(3)実施形態のように、不良原因を統括制御装置9において自動的に特定してモニタ表示する代わりに、印刷機2および実装機3〜5から統括制御装置9に送信される画像データに基づきオペレータがマニュアル作業で不良原因を特定するようにしてもよい。具体的には、オペレータが上記画像データを手動でモニタ9Bに表示させながら、その画像を見ながら不良原因を特定するようにしてもよい。この構成によれば画像処理等では判断の難しい些細な不良原因を比較的簡単に検知できる場合もあり、手間は多少かかるが不良原因を特定する上で信頼性が向上する。
(3) Instead of automatically specifying the cause of failure in the
(4)実施形態の実装ラインでは、検査機6から全ての上流機(印刷機2および実装機3〜5)にそれぞれデータ取得指令信号を送信し、印刷機2等においてそれぞれプログラム変更の要否を判断するようにしているが、上流機のうちプログラム変更の必要なもの(つまり、基板Pの撮像動作を追加する必要があるもの)を検査機6で特定し、その上流機に対してのみデータ取得指令信号を送信するようにしてもよい。
(4) In the mounting line of the embodiment, the data acquisition command signal is transmitted from the inspection machine 6 to all the upstream machines (printing
(5)実施形態の実装ラインは、本発明の作業機としてスクリーン印刷機2および実装機3〜5を含むものであるが、印刷機2の代わりに、あるいは印刷機2に加え、接着剤等を基板P上に塗布する塗布装置(ディスペンサ)を含むものであってもよい。
(5) The mounting line of the embodiment includes the
1 ローダ
1A〜9A 制御装置
1B〜9B モニタ
2 スクリーン印刷機
3 第1実装機
4 第2実装機
5 第3実装機
6 検査機
7 リフロー炉
8 アンローダ
9 統括制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記検査機において実装不良が検出された基板上の実装箇所を対象ポイントとするとともに、前記複数の作業機のうち当該対象ポイントに対して作業を行う作業機を対象機とし、前記実装不良の検出後、当該対象機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記対象機による作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装不良の原因特定方法。 Identifying the cause of mounting failure in a mounting board manufacturing system, where multiple working machines that perform work to mount components on the board and inspection machines that inspect mounted boards are arranged in order from the upstream side along the board transfer line A method,
The mounting point on the substrate where a mounting failure is detected in the inspection machine is a target point, and a working machine that performs work on the target point among the plurality of working machines is a target machine, and the mounting failure is detected. after, the target point of the subsequent substrate to be carried into the target machine, and imaging at least one of timing before and after the work operation for the target point, is compared with the master data and corresponding the image data thereof If there is a difference between the data, the work by the target machine is specified as the cause of the mounting failure.
前記対象ポイントを含む基板上の一定の領域を着目領域として指定し、この着目領域に含まれる実装箇所のうち前記対象ポイント以外の実装箇所を着目ポイントとして指定するとともに、前記複数の作業機のうち当該着目ポイントに対して作業を行う作業機を着目機とし、前記実装不良の検出後、当該着目機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、前記着目ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記着目機による作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装不良の原因特定方法。 In the method for identifying the cause of mounting failure according to claim 1,
A certain area on the substrate including the target point is designated as a target area, and a mounting location other than the target point is specified as a target point among the mounting locations included in the target area, and among the plurality of working machines A working machine that performs work on the target point is the target machine, and after the mounting failure is detected, at least one of the target point of the subsequent board carried into the target machine is before and after the work on the target point. It captured the time of, and characterized in that when by comparing the master data and corresponding the image data there is a difference between these data, identifying the work by the noted motor as the cause of the mounting failure How to identify the cause of mounting failure.
前記ポイントに対する作業に関わる各種パラメータの値を取得しておき、前記実装不良の原因となる作業を特定するために、前記画像データとそれに対応するマスタデータとの比較に加え、取得した前記パラメータ値の確認を行うことを特徴とする実装不良の原因特定方法。 In the mounting failure cause identification method according to claim 1 or 2,
Leave obtain the value of function Waru various parameters to work for the points, to identify the tasks that cause the mounting failure, in addition to the comparison of the image data and the master data corresponding thereto, the parameters obtained A method for identifying the cause of mounting failure, characterized by checking the value .
前記検査機において実装不良が検出された後、所定数の後続基板の前記対象ポイントについて連続して実装不良が検出されない場合には、後続基板の前記対象ポイントの撮像を中止することを特徴とする実装不良の原因特定方法。 In the method for identifying the cause of mounting failure according to any one of claims 1 to 3,
After the mounting failure is detected in the inspection machine, if mounting failure is not detected continuously for the target points of a predetermined number of subsequent boards, imaging of the target points on the subsequent boards is stopped. How to identify the cause of mounting failure.
前記作業機として基板に部品を実装する実装機を含むものであり、前記対象機として前記実装機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対する部品の実装作業の前および後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記実装機による前記実装作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装不良の原因特定方法。 In the mounting failure cause identifying method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein those containing a mounter for mounting components on a substrate as a working machine, the target point of the subsequent substrate to be carried into the mounting machine as the target machine, Oyo before mounting work of components with respect to the target point beauty imaging at least one time after, by comparing the master data and corresponding the image data if there is a difference between these data, the mounting operation by the mounting machine as a cause of the mounting failure A method for identifying the cause of mounting failure, characterized by identifying.
前記作業機として基板にマスクスクリーンを用いて各種ペーストを印刷する印刷機を含むものであり、前記対象機として前記印刷機に搬入される後続基板の前記対象ポイントを、当該対象ポイントに対するペーストの印刷作業の前および後の少なくとも一方の時期に撮像し、当該画像データとそれに対応するマスタデータとを比較してこれらのデータ間に相違点がある場合に、前記印刷機による前記印刷作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装不良の原因特定方法。 In the mounting failure cause identifying method according to any one of claims 1 to 4,
Using said mask screen to the substrate as a working machine is intended to include a printing press for printing various pastes, the target point of the subsequent substrate to be carried into the printing press, as the target machine, the printing of the paste with respect to the target point If the captured at least one time prior Oyo after beauty work, there is a difference between these data is compared with the master data and corresponding the image data, the printing operation by the printing press A method for identifying the cause of mounting failure, characterized in that the cause is specified as the cause of the mounting failure.
前記各作業機に搭載され、基板を撮像してその画像データを送信する撮像手段と、
前記撮像手段から送信される画像データを蓄積する蓄積手段と、
前記検査機において実装不良が検出されたときに、基板上の当該不良箇所を対象ポイントとして当該ポイントを撮像するための撮像指令を作業機に与える指令手段と、
前記蓄積手段に蓄積される画像データに基づき前記実装不良の原因を特定する原因特定手段と、を有し、
前記各作業機のうち前記対象ポイントに対して作業を行う作業機は、前記指令手段からの撮像指令の送信後、前記対象ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に、前記撮像手段により基板上の当該対象ポイントを撮像し、
前記原因特定手段は、前記対象ポイントの画像データとそれに対応するマスタデータとを比較し、これらのデータ間に相違点がある場合に、前記対象ポイントに対する前記作業機の作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装基板製造装置。 In the mounting board manufacturing apparatus in which a plurality of working machines performing work for mounting components on the board and an inspection machine for inspecting the mounted board are arranged in order from the upstream side along the board transfer line,
An imaging means mounted on each of the work machines, for imaging the substrate and transmitting the image data ;
Storage means for storing image data transmitted from the imaging means;
When a mounting failure is detected in the inspection machine, command means for giving an imaging command to the work machine for imaging the point with the defective portion on the substrate as a target point ;
A cause specifying means for specifying the cause of the mounting failure based on the image data stored in the storage means ,
Working machine to perform the operation on the target point of each working machine, after the transmission of the imaging command from the command means, the work front and the at least one time after the work with respect to the target point, by the image pickup means Image the target point on the board ,
The cause identifying means compares the image data of the target point with the corresponding master data, and if there is a difference between these data, the work of the work machine for the target point is caused by the mounting failure. A mounting board manufacturing apparatus characterized by specifying as follows.
前記検査機において実装不良が検出されたときに、前記対象ポイントを含む基板上の一定の領域を着目領域として当該領域に関する情報を作業機に与える領域指定手段をさらに備え、
前記指令手段は、前記着目領域に含まれる実装箇所のうち前記対象ポイント以外の箇所である着目ポイントを撮像するための撮像指令を作業機に与え、
前記各作業機のうち前記着目ポイントに対して作業を行う作業機は、前記指令手段からの撮像指令の送信後、前記着目ポイントに対する作業前および作業後の少なくとも一方の時期に、前記撮像手段により基板上の前記対象ポイントを撮像し、
前記原因特定手段は、前記着目ポイントの画像データとそれに対応するマスタデータとを比較し、これらのデータ間に相違点がある場合に、前記着目ポイントに対する前記作業機の作業を前記実装不良の原因として特定することを特徴とする実装基板製造装置。 The mounting board manufacturing apparatus according to claim 7,
When a mounting failure is detected in the inspection machine, the apparatus further includes an area designating unit that gives a work machine information about the area as a target area of a certain area on the substrate including the target point,
The command means gives a work machine an imaging command for imaging a point of interest that is a location other than the target point among mounting locations included in the region of interest ,
Working machine that performs work on the interest points of the respective working machine, after the transmission of the imaging command from the command means, the work front and the at least one time after work on the interest point, by the image pickup means Image the target point on the substrate ,
The cause identifying means compares the image data of the point of interest with the corresponding master data, and if there is a difference between the data, the cause of the mounting failure A mounting board manufacturing apparatus characterized by specifying as follows.
前記原因特定手段は、前記ポイントに対して適正に作業が行われたときの画像データを前記マスタデータとして前記実装不良の原因を特定することを特徴とする実装基板製造装置。 In the mounting substrate manufacturing apparatus according to claim 7 or 8,
The cause identifying unit, mounting substrate manufacturing apparatus according to claim and Turkey to identify the cause of the mounting failure as the master data image data when working properly to the point were made.
前記各作業機における前記ポイントに対する作業に関わる各種パラメータの値を取得する手段をさらに備え、
前記原因特定手段は、前記実装不良の原因となる作業を特定するために、前記画像データとそれに対応するマスタデータとの比較に加え、取得した前記パラメータ値の確認を行うことを特徴とする実装基板製造装置。 The mounting board manufacturing apparatus according to claim 9,
Further comprising means for acquiring a value of about Waru various parameters to work for the points in each of the working machines,
The cause identifying means checks the acquired parameter value in addition to comparing the image data with the corresponding master data in order to identify the work causing the mounting failure. Board manufacturing equipment.
前記指令手段は、前記検査機において実装不良が検出された後、所定数の後続基板の前記対象ポイントについて連続して実装不良が検出されない場合に、撮像中止指令を各作業機に与え、
前記各作業機は、前記撮像中止指令の送信に基づき前記対象ポイントの撮像を中止することを特徴とする実装基板製造装置。 The mounting board manufacturing apparatus according to any one of claims 7 to 10,
The command means gives an imaging stop command to each work machine when a mounting failure is not detected continuously for the target points of a predetermined number of subsequent boards after the mounting failure is detected in the inspection machine,
Each said working machine stops imaging of the said target point based on transmission of the said imaging stop command, The mounting board manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記各作業機および前記検査機とは別に、前記蓄積手段および前記原因特定手段を備えた実装不良の解析装置を有することを特徴とする実装基板製造装置。
The mounting board manufacturing apparatus according to any one of claims 7 to 11 ,
The separately from each working machine and the test machine, the mounting substrate manufacturing apparatus characterized by having a mounting failure analysis apparatus provided with the storage means and the attribution hand stage.
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