JP4906694B2 - 実装基板の生産方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に部品を実装して実装基板を生産する実装基板の生産方法に関する。

従来より、製造業においては、個々の製品履歴の追跡を可能とする所謂トレーサビリティの確保が求められている。そのため、例えば電子機器製造分野では、基板上に電子部品を実装して回路基板を生産する生産ラインや、基板上に半導体チップを実装してパッケージを生産する生産ラインや、液晶基板上にドライバＩＣ等を実装して液晶パネルを生産する生産ライン等の実装基板を生産する生産ラインにおいて、製造ロット番号等を基板に刻印することにより、個々の実装基板を識別・特定できるようにして、実装基板のトレーサビリティを確保している。

また近年、ＩＣタグの普及に伴い、ＩＣタグを基板に搭載して、生産ラインにおいて、実装基板に関する様々な情報をＩＣタグの記憶部に記憶させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、ＩＣタグはアンテナ部の面積が大きいため、ＩＣタグを基板に搭載すると部品を実装できない面積が増加する。そのため、電子機器製造分野では、ＩＣタグを用いて実装基板のトレーサビリティを確保する技術の実用化は進んでいない。

図１０に一般的なＩＣタグの回路構成を示す。図１０に示すように、ＩＣタグ５０は、変調復調部５１、ロジックメモリ５２、電力生成部５３およびアンテナ部５４から構成されている。変調復調部５１、ロジックメモリ５２および電力生成部５３はＩＣチップで形成されており、そのチップ角は１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度である。一方、アンテナ部５４のサイズは、５０ｍｍ×２０ｍｍ程度である。このようにＩＣタグは、変調復調部５１、ロジックメモリ５２および電力生成部５３についてはチップ化することで小型化できたが、アンテナ部５４についてはＩＣチップに比べて小型化できていない。
特開２００６−９３３４９号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、アンテナ部を持たないデータキャリアを基板上に搭載し、データキャリアと通信を行うときに、データキャリアに分離可能にアンテナ部を設け、データをデータキャリアに記憶させた後は、データキャリアからアンテナ部を分離させることにより、部品の実装面積を狭くすることなく、基板上に搭載したデータキャリアの記憶部に無線で当該実装基板に関する様々な情報を記憶させることができる実装基板の生産方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の実装基板の生産方法は、記憶部と、アンテナ部が電気的に接続される端子部と、前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して受信した情報を前記記憶部に記憶させる受信処理、および前記記憶部に記憶されている情報を前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して送信する送信処理を実行する通信部と、からなるデータキャリアを搭載した基板上に部品を実装して実装基板を生産する実装基板の生産方法であって、前記端子部にアンテナ部を接触させて前記端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる工程と、前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して前記記憶部に情報を記憶させる工程と、前記端子部からアンテナ部を分離させる工程と、を含み、前記基板は分割することにより得られる複数のサブ基板を含み、前記データキャリアは前記各サブ基板上に配置されており、前記基板上には前記データキャリア間を電気的に接続する配線が形成されており、前記記憶部に情報を記憶させるときに前記データキャリアのうちのいずれか１つの端子部にアンテナ部を接触させ、そのアンテナ部を介して、全ての前記データキャリアの記憶部に同一の情報を記憶させることを特徴とする。

本発明の好ましい形態によれば、部品の実装面積を狭くすることなく、基板上に搭載したデータキャリアの記憶部に無線で当該実装基板に関する様々な情報を記憶させることができる。

以下、本発明の実装基板の生産方法について、電子部品を基板に実装して回路基板を生産する生産ラインを例に、図面を交えて説明を行う。なお、本発明は回路基板の生産ラインに限定して実施されるものではなく、例えば実装基板として、基板に半導体チップを実装してパッケージを生産する生産ラインや、液晶基板にドライバＩＣやフレキ基板を実装して液晶パネルを生産する生産ラインにおいても同様に実施可能である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における回路基板の生産システムおよび生産方法について、図面を交えて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における回路基板の生産システムの概略を示す図である。

本生産システムは、基板１１上に電子部品を実装し、且つ基板１１上に搭載したデータキャリア１２に当該回路基板に関する様々な情報を記憶させるシステムであり、半田印刷ステーション１、電子部品実装ステーション２、リフローステーション３、第１ないし第３のアンテナ接続ステーション４ａ〜４ｃ、各ステーションにおける処理を制御する制御部５ａ〜５ｃおよび当該生産システム全体の処理を制御する上位制御部６ａを備える。

本実施の形態１では、基板製造メーカにおいてデータキャリア１２が搭載された基板１１が、図中の矢印の方向へ搬送されて順次処理が行われる。なお、回路基板製造メーカーにおいて基板１１上にデータキャリア１２を搭載してもよい。

図２に基板１１の一部を拡大して示す。本実施の形態１では、データキャリア１２は、ＩＣチップ１３と、ＩＣチップ１３の図示しない電極に接続する配線１４と、配線１４に接続する端子部１５とからなり、配線１４および端子部１５は基板上に形成されている。また、後述するように、端子部１５にはアンテナ部が電気的に接続される。また、ＩＣチップ１３は、一般的なＩＣタグと同様に、記憶部であるロジックメモリと、通信部である変調復調部と、電力生成部とを含む。

なお、ＩＣチップを基板上に搭載する方法としては、例えば接着剤により基板上に接着させる等すればよい。また、ラベル上にＩＣチップを搭載するとともに、ＩＣチップの電極に接続する配線と、その配線に接続する端子部とをラベル上に形成して、そのラベルを基板上に貼着させてもよい。

当該生産ラインに搬入された基板１１は、まず半田印刷ステーション１に搬送される。半田印刷ステーション１には、制御部５ａにより動作が制御される半田印刷機（図示せず）が設置されている。半田印刷機は、半田印刷ステーション１に搬送され位置決めされた基板１１上にクリーム半田を印刷して配線パターンを形成する。

半田印刷ステーション１における半田印刷工程が終了すると、基板１１は第１のアンテナ接続ステーション４ａに搬送される。第１のアンテナ接続ステーション４ａには、アンテナ搬送手段として、制御部５ａにより動作が制御されるロボットが設置されている。また、データ書き込み手段として、制御部５ａにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されている。

アンテナ搬送手段であるロボットは、第１のアンテナ接続ステーション４ａに搬送され位置決めされた基板１１上のデータキャリア１２の端子部にアンテナ部を接触させて、データキャリアの端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる。また、データ書き込み手段であるＩＣタグリーダ／ライタは、印刷されたクリーム半田に関する情報（半田情報）や半田印刷機に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。

半田情報は、例えば半田の組成、熱特性（耐熱温度、温度加速度など）、メーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等である。また、半田印刷機に関する情報は、例えば当該生産ラインにおける設備番号、半田印刷機のメーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等である。また他の情報として、半田印刷後に検査した情報（例えば、塗布された半田の印刷ズレの情報など）等を記憶させてもよい。

ここで、第１ないし第３のアンテナ接続ステーション４ａ〜４ｃにおける処理について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるデータキャリアの端子部にアンテナ部を電気的に接続させる方法を説明するための図である。

図３において、１６はアンテナ部、１７はデータキャリア１２の端子部１５にアンテナ部１６を接触させて端子部１５とアンテナ部１６とを電気的に接続させる動作、および端子部１５からアンテナ部１６を分離させる動作が可能なロボットの先端部である。

制御部により動作が制御されるロボット（アンテナ搬送手段）１７は、３軸動作あるいは昇降動作が可能であり、図３に示すように、本実施の形態１では、ロボット１７がアンテナ部１６を吸着保持して、データキャリア１２の端子部１５に押し付けて接触させることにより、端子部１５とアンテナ部１６との電気的接続を確保する。

なお、ロボットによりアンテナ部を予め設定された位置へ搬送してもよいが、例えば制御部が、画像認識カメラにより撮影した画像からデータキャリアの端子部を認識して、端子部の現在位置を検知することにより、その検知した位置へアンテナ部を搬送してもよい。また、ロボットをユーザがマニュアル操作してもよい。

このようにロボット１７がアンテナ部１６をデータキャリア１２の端子部１５に接触させて、端子部１５とアンテナ部１６との電気的接続を確保している間に、図示しないＩＣタグリーダ／ライタ（データ書き込み手段）が、制御部からの指令により、制御部から受信した情報を無線で送信する。データキャリア１２は、端子部１５に電気的に接続されたアンテナ部１６を介して受信した情報を記憶する。その後、ロボット１７が、端子部１５からアンテナ部１６を分離させる。なお、ＩＣタグリーダ／ライタは、データキャリアの周辺に位置するように予め配置しておいてもよいし、ロボットによりデータキャリアの周囲へ搬送してもよい。

このように第１ないし第３のアンテナ接続ステーション４ａ〜４ｃでは、基板１１上のデータキャリア１２の端子部１５にアンテナ部１６を接触させて端子部１５とアンテナ部１６とを電気的に接続させ、そのアンテナ部１６を介してデータキャリア１２の記憶部に情報を記憶させた後、端子部１５からアンテナ部１６を分離させる。

図４にＩＣタグリーダ／ライタの回路構成とデータキャリアの回路構成を示す。図４に示すように、アンテナ部１６が設けられたデータキャリア１２の回路構成は一般的なＩＣタグと同様であり、本実施の形態１ではデータ書き込み手段として一般的なＩＣタグリーダ／ライタ２１を使用する。

ＩＣタグリーダ／ライタ２１は、交流電源２２に接続された変調復調部２３と、制御部２４と、インタフェース部２５と、アンテナ部２６とを備える。変調復調部２３は、アンテナ部２６を介してデータキャリア１２と通信を行なう回路であり、データキャリア１２に書き込むべき情報を制御部２４から受信すると、その情報を変調してアンテナ部２６より送信する。また、データキャリア１２から送信されてきた情報を受信して復調する。

また、変調復調部２３は、データキャリア１２に対して電力搬送電波を送信する。すなわち、変調復調部２３は、制御部２４からの制御コードを受信している間、無線周波数の電力搬送信号を生成し、その信号を電力搬送電波に変換しアンテナ部２６より送信する。

制御部２４は、変調復調部２３による電力搬送電波の送信やその送信の停止を制御したり、インタフェース部２５を介して入力した情報を変調復調部２３へ送信したり、変調復調部２３により受信した情報をインタフェース部２５を介して外部に出力したりする。

データキャリア１２は、ロジックメモリ（記憶部）１８と、端子部（図示せず）に電気的に接続されたアンテナ部１６を介して受信した情報をロジックメモリ１８に記憶させる受信処理、およびロジックメモリ１８に記憶されている情報を端子部に電気的に接続されたアンテナ部１６を介して送信する送信処理を実行する変調復調部（通信部）１９と、電力生成部２０とを備える。

電力生成部２０は、アンテナ部１６を介して、ＩＣタグリーダ／ライタ２１から送信された電力搬送電波を電磁誘導方式または電磁結合方式によって受信し、高周波の誘起電力を生成する。電力生成部２０は、さらに、誘起電力を整流するとともに、整流された誘起電力の電圧を一定の値に平滑化したり、直流電力を蓄積したりし、アンテナ部１６が電力搬送電波を受信している間、変調復調部１９およびロジックメモリ１８に対し、生成した直流電力を供給し続ける。

通信部である変調復調部１９は、ＩＣタグリーダ／ライタ２１から送信された情報を復調して、ロジックメモリ１８に記憶させたり、ロジックメモリ１８に記憶されている情報を電波に変換し、アンテナ部１６を介して外部に出力する。なお、変調復調方式は、ＩＣタグリーダ／ライタ２１の変調復調部２３における変調復調方式と合致していればよい。

第１のアンテナ接続ステーション４ａにおけるデータ書き込み工程が終了すると、基板１１は電子部品実装ステーション２に搬送される。電子部品実装ステーション２には、制御部５ｂにより動作が制御される電子部品実装機（図示せず）が設置されている。電子部品実装機は、電子部品実装ステーション２に搬送され位置決めされた基板１１上に電子部品を実装する。

なお、前工程の半田印刷工程において印刷ズレを検査して、その印刷ズレ情報を上位制御部６ａに記憶しておき、電子部品を実装する前に、制御部５ｂが印刷ズレ情報を上位制御部６ａから受信して、その印刷ズレ情報を基に電子部品の実装位置を修正する構成としてもよい。

電子部品実装ステーション２における電子部品実装工程が終了すると、基板１１は第２のアンテナ接続ステーション４ｂに搬送される。第２のアンテナ接続ステーション４ｂには、アンテナ搬送手段として、制御部５ｂにより動作が制御されるロボットが設置されている。また、データ書き込み手段として、制御部５ｂにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されている。

アンテナ搬送手段であるロボットは、第２のアンテナ接続ステーション４ｂに搬送され位置決めされた基板１１上のデータキャリア１２の端子部にアンテナ部を接触させて、データキャリアの端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる。また、データ書き込み手段であるＩＣタグリーダ／ライタは、実装した電子部品に関する情報（部品情報）や電子部品実装機に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。なお、アンテナ部は、基板上１１に実装した電子部品に接触しないように載置する。例えば基板１１の外方へ突出するように載置してもよいし、基板１１の部品搭載面に直交する垂直方向に沿った姿勢にして載置してもよい。

部品情報は、例えば電子部品のメーカ名、製造年月日、製造場所、種類、サイズ、組成、熱特性（耐熱温度、温度加速度など）、品番、ロット番号、製造シリアル番号等である。また、電子部品実装機に関する情報は、例えば当該生産ラインにおける設備番号、電子部品実装機のメーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等である。なお、さらに、電子部品実装機の稼働率や部品吸着率、部品実装率、各種エラー率、使用吸着ノズル情報（ノズルのタイプや番号等）、使用カメラ情報、使用ヘッド情報（ヘッドのタイプや番号等）、使用カセット情報（カセットのタイプや番号等）などを記憶させてもよい。

また他の情報として、部品実装に関する設定値または目標値、具体的には、例えば部品搭載時の加圧力の目標値（圧力の時間変化）や、ヘッドの温度の時間変化等を記憶させてもよい。

さらに、部品実装時の実測値、具体的には、例えば使用したヘッドのヘッド位置や、部品搭載時の加圧力（圧力の時間変化）、ヘッドの温度の時間変化、部品実装位置のオフセット値等の実測値を記憶させてもよい。また、部品実装後、実装された電子部品の装着ズレを検査して、その装着ズレ情報を記憶させてもよい。

第２のアンテナ接続ステーション４ｂにおけるデータ書き込み工程が終了すると、基板１１はリフローステーション３に搬送される。リフローステーション３には、制御部５ｃにより温度等が制御されるリフロー炉（図示せず）が設置されている。リフロー炉は、半田印刷ステーション１で塗布された半田を一旦溶かして固め、電子部品を固定する。

以上のように電子部品を実装して回路基板を完成した後、基板１１を第３のアンテナ接続ステーション４ｃへ搬送する。第３のアンテナ接続ステーション４ｃには、アンテナ搬送手段として、制御部５ｃにより動作が制御されるロボットが設置されている。また、データ書き込み手段として、制御部５ｃにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されている。

アンテナ搬送手段であるロボットは、第３のアンテナ接続ステーション４ｃに搬送され位置決めされた基板１１上のデータキャリア１２の端子部にアンテナ部を接触させて、データキャリアの端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる。また、データ書き込み手段であるＩＣタグリーダ／ライタは、リフロー炉におけるプロセス情報（温度情報）やリフロー炉に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。なお、アンテナ部は、基板上１１に実装した電子部品に接触しないように載置する。例えば基板１１の外方へ突出するように載置してもよいし、基板１１の部品搭載面に直交する垂直方向に沿った姿勢にして配置してもよい。

リフロー炉に関する情報は、例えば当該生産ラインにおける設備番号、リフロー炉のメーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等である。また、他の情報として、半田印刷機においてクリーム半田を印刷してからリフロー炉において固化するまでにかかった時間等を記憶させてもよい。

さらに、この第３のアンテナ接続ステーション４ｃでは、当該回路基板の品種名、メーカ名、製造年月日、製造場所、製造ライン番号、サイズ、部品実装位置（どの位置にどのような種類の部品を実装したかという情報）、品番、ロット番号、製造シリアル番号等を記憶させる。また、当該回路基板が組み込まれる製品名の情報や、製造担当者や製造責任者の情報を記憶させてもよい。

以上ように、本実施の形態１によれば、アンテナ部を持たないデータキャリアを基板上に搭載し、データキャリアの記憶部に情報を記憶させるときにのみ、データキャリアの端子部にアンテナ部を電気的に接続させるので、部品の実装面積を削減することなく、基板に搭載したデータキャリアの記憶部に無線で当該回路基板に関する様々な情報を記憶させることができる。

また、完成した回路基板は、色々な電子機器（例えばエアコンやカーナビ、携帯電話機等の製品）に組み込まれて市場へ出て行くが、市場で使用された結果、基板不良等が発生し、その回路基板が市場から工場やサービス拠点等に返送されたときに、データキャリアの端子部にアンテナ部を接触させて、データ読み取り手段としてのＩＣタグリーダ／ライタを用いて、データキャリアに記憶されている情報を読み出し、トレーサビリティを追跡することができる。したがって、製造ロット番号等が刻印されていない場合や、市場に出て長い年月が経過し製造ロット番号等が消えてしまった場合でも、その基板の製造時の状況を容易に把握できる。

なお、本実施の形態１では、回路基板に関する様々な情報をデータキャリアに記憶させる場合について説明したが、基板製造メーカまたは回路基板製造メーカにおいて、基板に関する様々な情報（例えば基板の種類、素材の組成や特性、メーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等）を記憶させることもできる。また、電子機器製造メーカにおいて、製品に関する様々な情報（例えば商品名、型番、メーカ名、製造年月日、製造場所、品番、ロット番号、製造シリアル番号等）を記憶させることもできる。

また、半田印刷ステーション１と第１のアンテナ接続ステーション４ａ、電子部品実装ステーション２と第２のアンテナ接続ステーション４ｃおよびリフローステーション３と第３のアンテナ接続ステーション４ｃの３つの組に対してそれぞれ制御部を設けたが、例えば全てのステーションに対して制御部を設けてよい。また、第１と第２のアンテナ接続ステーションを設けずに、半田印刷機や電子部品実装機上でデータキャリアの端子部にアンテナ部を接触させる動作や、データキャリアへ情報を書き込む動作が可能なように構成してもよい。

また、生産ラインの各工程ごとに、それぞれの工程において生ずる様々な情報をデータキャリアへ記憶させたが、リフローステーションの後工程にのみアンテナ接続ステーションを設け、それぞれの工程において生ずる様々な情報を上位制御部６ａに記憶させておき、最後にまとめて記憶させる構成としてもよい。

また、ロボットがアンテナ部を吸着保持する場合について説明したが、これに限らず、例えばロボットがアンテナ部を把持する構成であってもよい。

また、１枚の基板に電子部品を実装する場合について説明したが、無論、分割することにより複数枚の基板（サブ基板）が得られる多面取り基板に電子部品を実装する生産ラインにおいても同様に実施可能である。

図５に、本発明の実施の形態１における多面取り基板を示す。図５（ａ）に示すように、多面取り基板３０は分割することにより得られる４枚のサブ基板を含み、各サブ基板上にデータキャリア１２ａないし１２ｄが配置されている。また、多面取り基板３０上にはデータキャリア１２ａないし１２ｄ間を電気的に接続する配線３１が形成されている。

なお、データキャリアを基板上に搭載する工程、およびデータキャリア間を接続する配線を形成する工程は、基板製造メーカで実施してもよいし、回路基板製造メーカで実施してもよい。また、無論、多面取り基板に含まれるサブ基板は４枚に限定されるものではない。

以上のように構成された多面取り基板３０上の各データキャリア１２ａないし１２ｄに情報を記憶するときには、データキャリア１２ａないし１２ｄのうちのいずれか１つの端子部にアンテナ部を接触させる。例えば図５（ｂ）に示すように、データキャリア１２ａの端子部にアンテナ部１６を接触させた後、データ書き込み手段であるＩＣタグリーダ／ライタから情報を無線で送信する。データキャリア１２ａは、アンテナ部１６を介して受信した電力搬送電波から直流電力を生成し、データキャリア１２ａの変調復調部およびロジックメモリに供給するとともに、他のデータキャリア１２ｂ〜１２ｄのロジックメモリにも直流電力を配線３１を介して供給する。またデータキャリア１２ａは、アンテナ部１６を介して受信した情報を復調して、データキャリア１２ａのロジックメモリに記憶させるとともに、他のデータキャリア１２ｂ〜１２ｄのロジックメモリにも同一の情報を配線３１を介して記憶させる。

以上のように、データキャリア１２ａないし１２ｄ間を電気的に接続する配線３１を形成することで、１本のアンテナ部１６を用いて、全てのデータキャリア１２ａないし１２ｄに同時に同一の情報を記憶させることができる。なお、データキャリア１２ａないし１２ｄ間を電気的に接続する配線３１は、例えばデータキャリア１２ａないし１２ｄの端子部が並列接続されるように形成してもよい。

ここでは、データキャリア間を電気的に接続する配線を形成して全てのデータキャリアに同時に同一の情報を記憶させたが、例えば、データキャリア間を電気的に接続する配線を形成せずに、複数本のアンテナ部を用意して、各データキャリアの端子部に同時にアンテナ部を接触させてもよい。また、全てのデータキャリアに同時に情報を記憶させることはできないが、各データキャリアの端子部に順次アンテナ部を接触させて情報を記憶させてもよい。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における回路基板の生産システムおよび生産方法について、図面を交えて説明する。但し、前述の実施の形態１で説明した部材およびステーションと同一の部材およびステーションには同一符号を付して、説明を省略する。また、データキャリアに記憶させる情報についても、前述の実施の形態１で説明したので説明を省略する。

図６に、本発明の実施の形態２における回路基板の生産システムの概略を示す。本生産システムは、基板１１上に電子部品を実装し、且つ基板１１上に搭載したデータキャリア１２に当該回路基板に関する様々な情報を記憶させるシステムであり、半田印刷ステーション１、電子部品実装ステーション２、リフローステーション３、アンテナ装着ステーション７、第１、第２のデータ書き込みステーション８ａ、８ｂ、データ書き込み／アンテナ分離ステーション９、各ステーションにおける処理を制御する制御部５ｄ〜５ｇおよび当該生産システム全体の処理を制御する上位制御部６ｂを備える。

当該生産ラインに搬入された基板１１は、まずアンテナ装着ステーション７に搬送される。アンテナ装着ステーション７には、第１のアンテナ搬送手段として、制御部５ｄにより動作が制御されるロボットが設置されている。

第１のアンテナ搬送手段であるロボットは、アンテナ装着ステーション７に搬送され位置決めされた基板１１上のデータキャリア１２の端子部にアンテナ部を装着させて、データキャリアの端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる。

アンテナ装着ステーション７における処理について、図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態２におけるデータキャリアの端子部にアンテナ部を電気的に接続させる方法を説明するための図である。

図７において、１５ａはデータキャリア１２の端子部１５に形成された接続孔、４０はデータキャリア１２の端子部１５にアンテナ部１６を接触させて端子部１５とアンテナ部１６とを電気的に接続させる動作が可能なロボットの先端部である。また、図示しないが、基板１１の接続孔１５ａに対応する位置には、内周壁や底部が絶縁された接続孔が形成されている。なお、データキャリア１２の端子部１５および基板１１に接続孔を形成する工程は、基板製造メーカで実施してもよいし、回路基板製造メーカで実施してもよい。

本実施の形態２では、データキャリア１２の端子部１５に接続孔１５ａが形成されており、また基板１１の接続孔１５ａに対応する位置にも接続孔が形成されており、それらの接続孔にアンテナ部１６を嵌合させることで、端子部１５とアンテナ部１６を接触させ、端子部１５とアンテナ部１６との電気的な接続を確保している。

具体的には、制御部５ｄにより動作が制御されるロボット（第１のアンテナ搬送手段）４０は、３軸動作あるいは昇降動作が可能であり、図７に示すように、アンテナ部１６を吸着保持して、データキャリア１２の端子部１５に形成された接続孔および基板１１に形成された接続孔（図示せず）に嵌合させることで、端子部１５にアンテナ部１６を分離可能に装着して、端子部１５とアンテナ部１６とを接触させ、それらの間の電気的接続を確保する。またロボット４０は、アンテナ部１６を装着した後、アンテナ部１６の吸着を解除して退避する。

なお、ロボット４０によりアンテナ部１６を予め設定された位置へ搬送してもよいが、例えば制御部５ｄが、画像認識カメラにより撮影した画像から接続孔１５ａを認識して、接続孔１５ａの現在位置を検知することにより、その検知した位置へアンテナ部１６を搬送してもよい。また、ロボット４０をユーザがマニュアル操作してもよい。

また、アンテナ部１６は、半田印刷工程や電子部品実装工程における処理の障害とならないように装着する。例えば基板１１の外方へ突出するように装着してもよいし、基板１１の部品搭載面に直交する垂直方向に沿った姿勢にして装着してもよい。

このようにアンテナ部１６が装着された基板１１は、次に、半田印刷ステーション１に搬送される。半田印刷ステーション１には、制御部５ｅにより動作が制御される半田印刷機（図示せず）が設置されており、半田印刷機は、半田印刷ステーション１に搬送され位置決めされた基板１１上にクリーム半田を印刷して配線パターンを形成する。

半田印刷ステーション１における半田印刷工程が終了すると、基板１１は第１のデータ書き込みステーション８ａに搬送される。第１のデータ書き込みステーション８ａには、データ書き込み手段として、制御部５ｅにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されている。ＩＣタグリーダ／ライタは、印刷されたクリーム半田に関する情報（半田情報）や半田印刷機に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。

ここで、第１、第２のデータ書き込みステーション８ａ、８ｂおよびデータ書き込み／アンテナ分離ステーション９におけるデータ書き込み処理について説明する。各ステーションにはＩＣタグリーダ／ライタが設置されており、ＩＣタグリーダ／ライタは、制御部からの指令により、制御部から受信した情報を無線で送信する。データキャリア１２は、端子部１５に電気的に接続されたアンテナ部１６を介して受信した情報を記憶する。なお、ＩＣタグリーダ／ライタは、データキャリアの周辺に位置するように予め配置しておいてもよいし、ロボットによりデータキャリアの周囲へ搬送してもよい。

第１のデータ書き込みステーション８ａにおけるデータ書き込み工程が終了すると、基板１１は電子部品実装ステーション２に搬送される。電子部品実装ステーション２には、制御部５ｆにより動作が制御される電子部品実装機（図示せず）が設置されている。電子部品実装機は、電子部品実装ステーション２に搬送され位置決めされた基板１１上に電子部品を実装する。

電子部品実装ステーション２における電子部品実装工程が終了すると、基板１１は第２のデータ書き込みステーション８ｂに搬送される。第２のデータ書き込みステーション８ｂには、データ書き込み手段として、制御部５ｆにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されており、ＩＣタグリーダ／ライタは、実装した電子部品に関する情報（部品情報）や電子部品実装機に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。

第２のデータ書き込みステーション８ｂにおけるデータ書き込み工程が終了すると、基板１１はリフローステーション３に搬送される。リフローステーション３には、制御部５ｇにより温度等が制御されるリフロー炉（図示せず）が設置されている。リフロー炉は、半田印刷ステーション１で塗布された半田を一旦溶かして固め、電子部品を固定する。

以上のように電子部品を実装して回路基板を完成した後、基板１１をデータ書き込み／アンテナ分離ステーション９へ搬送する。データ書き込み／アンテナ分離ステーション９には、データ書き込み手段として、制御部５ｇにより動作が制御されるＩＣタグリーダ／ライタが設置されている。また、第２のアンテナ搬送手段として、制御部５ｇにより動作が制御されるロボットが設置されている。

データ書き込み手段であるＩＣタグリーダ／ライタは、リフロー炉におけるプロセス情報（温度情報）やリフロー炉に関する情報等を無線で送信し、データキャリア１２の端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して、それらの情報をデータキャリア１２の記憶部に記憶させる。

また、第２のアンテナ搬送手段であるロボットは、データキャリアの端子部からアンテナ部を分離させる。図８に、本発明の実施の形態２におけるデータキャリアの端子部からアンテナ部を分離させる方法を説明するための図を示す。図８において、４１はデータキャリア１２の端子部１５からアンテナ部１６を分離させる動作が可能なロボット（第２のアンテナ搬送手段）の先端部である。

制御部５ｇにより動作が制御されるロボット４１は、３軸動作あるいは昇降動作が可能であり、図８に示すように、データキャリア１２の端子部１５に形成された接続孔および基板１１に形成された接続孔（図示せず）に嵌合しているアンテナ部１６を吸着保持して、端子部１５から分離させる。

なお、ロボット４１を予め設定された位置へ移動させてもよいが、例えば制御部５ｇが、画像認識カメラにより撮影した画像からアンテナ部１６を認識して、アンテナ部１６の現在位置を検知することにより、その検知した位置へロボット４１を移動させてもよい。また、ロボット４１をユーザがマニュアル操作してもよい。

以上のように、本実施の形態２によれば、アンテナ部を持たないデータキャリアを基板上に搭載し、当該回路基板の生産ラインにおいて情報を記憶させる前に、データキャリアの端子部にアンテナ部を分離可能に装着して端子部にアンテナ部を接触させ、当該回路基板の生産ラインにおいて記憶させる全ての情報をデータキャリアの記憶部に記憶させた後に、データキャリアの端子部からアンテナ部を分離させるので、前述した実施の形態１と同様に、部品の実装面積を削減することなく、基板に搭載したデータキャリアの記憶部に無線で当該回路基板に関する様々な情報を記憶させることができる。よって、前述した実施の形態１と同様に、回路基板のトレーサビリティ性を向上させることができる。

なお、本実施の形態２では、半田印刷ステーション１と第１のデータ書き込みステーション８ａ、電子部品実装ステーション２と第２のデータ書き込み接続ステーション８ｃおよびリフローステーション３とデータ書き込み／アンテナ分離ステーション９の３つの組に対してそれぞれ制御部を設けたが、例えば全てのステーションに対して制御部を設けてよい。また、第１と第２のデータ書き込みステーションを設けずに、半田印刷機や電子部品実装機上でデータキャリアへ情報を書き込む動作が可能なように構成してもよい。また、アンテナ装着ステーションを設けずに、半田印刷機上でアンテナ部を装着する動作が可能なように構成してもよい。

また、生産ラインの各工程ごとに、それぞれの工程において生ずる様々な情報をデータキャリアへ記憶させたが、それぞれの工程において生ずる様々な情報を上位制御部６ｂに記憶させておき、リフローステーションの後工程において、最後にまとめてデータキャリアへ記憶させる構成としてもよい。また、リフローステーションの後工程においてアンテナ部を装着させて、最後にまとめて記憶させる構成としてもよい。

また、当該回路基板の生産ラインにおいて情報を記憶させる前にアンテナ部を装着して、最後にアンテナ部を分離させたが、例えば前述の実施の形態１と同様に、データキャリアに情報を記憶させるごとに、アンテナ部の装着作業と分離作業を実行してもよい。

また、ロボットがアンテナ部を吸着保持する場合について説明したが、これに限らず、例えばロボットがアンテナ部を把持する構成であってもよい。

また、１枚の基板に電子部品を実装する場合について説明したが、無論、前述の実施の形態１で説明したように、分割することにより複数枚の基板（サブ基板）が得られる多面取り基板に電子部品を実装する生産ラインにおいても同様に実施可能である。

また、本実施の形態２ではアンテナ装着ステーションを設けたが、例えば基板製造メーカーにおいてアンテナ部が予め分離可能に装着されている場合には、アンテナ装着ステーションを省くことができる。

アンテナ部を予め分離可能に装着した基板について、多面取り基板を例に説明する。図９（ａ）に、アンテナ部を予め分離可能に装着した多面取り基板の一例を示す。この例では、多面取り基板３０の外形を構成する４辺のうちの１辺に、アンテナ部１６が配置されるアンテナ基板３２が連結されている。アンテナ基板３２上に配置されるアンテナ部１６は、その一部が多面取り基板３０上にも配置されて、多面取り基板３０上のデータキャリア１２ａの端子部に接続している。アンテナ基板３２は、データ書き込み／アンテナ分離ステーション９において、データの書き込みが完了した後、図９（ｂ）に示すように多面取り基板３０から分割する。

本発明にかかる実装基板の生産方法は、部品の実装面積を削減することなく、基板上に搭載したデータキャリアに無線で当該実装基板に関する情報を記憶させることができ、電子部品を実装した回路基板や、半導体チップを実装したパッケージ、液晶パネル等のトレーサビリティの確保に有用である。

本発明の実施の形態１における回路基板の生産システムの概略を示す図 本発明の実施の形態１における回路基板の生産システムで使用する基板の一部拡大図 本発明の実施の形態１におけるデータキャリアの端子部にアンテナ部を電気的に接続させる方法を説明するための図 本発明の実施の形態１および２におけるＩＣタグリーダ／ライタの回路構成とデータキャリアの回路構成を示す図 本発明の実施の形態１における多面取り基板を示す平面図 本発明の実施の形態２における回路基板の生産システムの概略を示す図 本発明の実施の形態２におけるデータキャリアの端子部にアンテナ部を電気的に接続させる方法を説明するための図 本発明の実施の形態２におけるデータキャリアの端子部からアンテナ部を分離させる方法を説明するための図 本発明の実施の形態２におけるデータキャリアの端子部に電気的に接続するアンテナ部を予め分離可能に装着した多面取り基板の一例を示す図 一般的なＩＣタグの回路構成を示す図

符号の説明

１ 半田印刷ステーション
２ 電子部品実装ステーション
３ リフローステーション
４ａ〜４ｃ アンテナ接続ステーション
５ａ〜５ｇ 制御部
６ａ、６ｂ 上位制御部
７ アンテナ装着ステーション
８ａ、８ｂ データ書き込みステーション
９ データ書き込み／アンテナ分離ステーション
１１ 基板
１２、１２ａ〜１２ｄ データキャリア
１３ ＩＣチップ
１４ 配線
１５ 端子部
１５ａ 接続孔
１６ アンテナ部
１７、４０、４１ ロボット
１８、５２ ロジックメモリ
１９、５１ 変調復調部
２０、５３ 電力生成部
２１ ＩＣタグリーダ／ライタ
２２ 交流電源
２３ 変調復調部
２４ 制御部
２５ インタフェース部
２６ アンテナ部
３０ 多面取り基板
３１ 配線
３２ アンテナ基板
５０ ＩＣタグ
５４ アンテナ部

Claims (1)

1. 記憶部と、アンテナ部が電気的に接続される端子部と、前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して受信した情報を前記記憶部に記憶させる受信処理、および前記記憶部に記憶されている情報を前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して送信する送信処理を実行する通信部と、からなるデータキャリアを搭載した基板上に部品を実装して実装基板を生産する実装基板の生産方法であって、
   前記端子部にアンテナ部を接触させて前記端子部とアンテナ部とを電気的に接続させる工程と、
   前記端子部に電気的に接続されたアンテナ部を介して前記記憶部に情報を記憶させる工程と、
   前記端子部からアンテナ部を分離させる工程と、
   を含み、
   前記基板は分割することにより得られる複数のサブ基板を含み、前記データキャリアは前記各サブ基板上に配置されており、
   前記基板上には前記データキャリア間を電気的に接続する配線が形成されており、前記記憶部に情報を記憶させるときに前記データキャリアのうちのいずれか１つの端子部にアンテナ部を接触させ、そのアンテナ部を介して、全ての前記データキャリアの記憶部に同一の情報を記憶させる
   ことを特徴とする実装基板の生産方法。

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