JP6010760B2 - Electronic component mounting system and electronic component mounting method - Google Patents

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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。   The present invention relates to an electronic component mounting system and an electronic component mounting method for mounting electronic components on a substrate.

電子部品を基板に半田接合により実装して実装基板を製造する電子部品実装システムは、半田印刷装置、電子部品搭載装置、リフロー装置など複数の電子部品実装用装置を連結して構成されている。このような電子部品実装システムにおいて、基板に半田接合用に形成された電極に対する半田の印刷位置ずれに起因して生じる実装不良を防止することを目的として、半田印刷位置を実際に計測して取得された半田位置情報を後工程に対してフィードフォワードする位置補正技術が知られている(例えば特許文献1参照)。   An electronic component mounting system that manufactures a mounting substrate by mounting electronic components on a substrate by solder bonding is configured by connecting a plurality of electronic component mounting devices such as a solder printing device, an electronic component mounting device, and a reflow device. In such an electronic component mounting system, the solder printing position is actually measured and acquired for the purpose of preventing mounting defects caused by the solder printing position shift with respect to the electrodes formed for solder bonding on the board. A position correction technique for feeding forward the solder position information to a subsequent process is known (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に示す例では、印刷装置と電子部品搭載装置との間に印刷検査装置を配置して印刷位置ずれを検出し、後工程の電子部品搭載装置に対して印刷位置ずれの影響を最小限にするための搭載位置の補正情報を伝達するようにしている。これにより、部品搭載後のリフロー過程において溶融半田の表面張力によって電子部品が電極に対して引き寄せられる、いわゆるセルフアライメント効果を利用して印刷位置ずれの影響を緩和することができ、実装基板製造過程における実装品質を確保することができる。   In the example shown in Patent Document 1, a print inspection apparatus is arranged between a printing apparatus and an electronic component mounting apparatus to detect a printing position deviation, and the influence of the printing position deviation is minimized with respect to an electronic component mounting apparatus in a subsequent process. The correction information of the mounting position for limiting is transmitted. This makes it possible to mitigate the effects of printing misalignment using the so-called self-alignment effect, in which electronic components are attracted to the electrodes by the surface tension of the molten solder during the reflow process after mounting the components. The mounting quality can be ensured.

特開2003−229699号公報JP 2003-229699 A

ところで、上述のセルフアライメント効果は、どの種類の電子部品に対しても一律に作用するものではなく、電極形状や部品のサイズ・質量さらには印刷位置ずれの程度などによって、作用の度合いが異なる。例えば質量の大きい大型部品や位置ずれ量が過大の場合には、半田位置に合わせて電子部品を搭載してもセルフアライメント効果が十分に機能せず、表面張力による吸引力では電子部品を正常な実装位置に移動させるには至らない。また電子部品の平面形状や配置が非対称であるような場合には、半田溶融時に電子部品を回転させるような非対称の吸引力が作用し、所期のアライメント効果を得ることが難しい。   By the way, the above-mentioned self-alignment effect does not act uniformly on any kind of electronic component, and the degree of operation varies depending on the electrode shape, the size / mass of the component, the degree of printing position deviation, and the like. For example, if the mass component is large or the amount of displacement is excessive, the self-alignment effect will not function sufficiently even if the electronic component is mounted in accordance with the solder position. It cannot be moved to the mounting position. Further, when the planar shape and arrangement of the electronic component are asymmetric, an asymmetric suction force that rotates the electronic component when the solder is melted acts and it is difficult to obtain the desired alignment effect.

しかしながら上述の特許文献例を含め従来技術においては、半田印刷位置を基準とする搭載位置補正を適用するに際し、印刷位置ずれ量の程度や態様を問わず位置ずれ量に応じて一律に適用することが行われていた。このため、印刷位置ずれの度合いによっては、位置補正を適用することによって却って半田接合過程における接合不良を招く場合があった。このように、従来技術の電子部品実装においては、半田印刷位置を基準とする搭載位置補正の適用方法が必ずしも適切でなく、所期の接合品質改善効果を得られない場合があるという課題があった。   However, in the prior art including the above-mentioned patent document examples, when applying the mounting position correction based on the solder printing position, it is applied uniformly according to the positional deviation amount regardless of the degree and manner of the printing positional deviation amount. Was done. For this reason, depending on the degree of printing position deviation, application of position correction sometimes causes a bonding failure in the solder bonding process. As described above, in the conventional electronic component mounting, there is a problem that the application method of the mounting position correction based on the solder printing position is not necessarily appropriate, and the intended effect of improving the bonding quality may not be obtained. It was.

そこで本発明は、半田印刷位置を基準とする搭載位置補正を適切に適用し、所期の接合品質改善効果を得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。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting system and an electronic component mounting method capable of appropriately applying mounting position correction based on a solder printing position and obtaining a desired effect of improving bonding quality. .

本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記基板に形成された電子部品接合用の電極に半田を印刷する印刷装置と、印刷された前記半田の位置を検出する半田位置検出部と、前記電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、実装ヘッドによって部品供給部から電子部品をピックアップし、前記半田が印刷された基板の実装位置に移送搭載する電子部品実装装置と、前記電子部品実装装置による実装動作の実行態様を規定する情報であって、算出された前記位置ずれ量に基づいて前記実装位置を補正する搭載位置補正において許容される補正量の上限を示す制限値を含む実装情報を記憶する実装情報記憶部とを備え、前記実装情報には、算出された前記位置ずれ量に対する前記補正量の割合を示す追従割合が含まれ、前記制限値および前記追従割合は、対象となる電子部品毎に前記位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能であり、前記電子部品実装装置は、予め設定された追従割合に従って補正された前記実装位置に電子部品を実装し、算出された前記位置ずれ量に基づく補正量が前記制限値を超えている場合は、前記制限値を補正量として補正された前記実装位置に電子部品を実装する。 An electronic component mounting system according to the present invention is an electronic component mounting system that is configured by connecting a plurality of electronic component mounting apparatuses, and mounting the electronic component on a substrate to manufacture a mounting substrate. The electronic component mounting system is formed on the substrate. A printing apparatus that prints solder on an electrode for joining electronic components, a solder position detection unit that detects the position of the printed solder, and a displacement amount between the position of the electrode and the printed solder position An electronic component mounting apparatus that picks up an electronic component from a component supply unit by a mounting head by a mounting head, transfers the electronic component to a mounting position on the board on which the solder is printed, and executes a mounting operation by the electronic component mounting apparatus Mounting information including a limit value indicating an upper limit of a correction amount allowed in mounting position correction for correcting the mounting position based on the calculated positional deviation amount And a mounting information storage unit for storing, in the mounting information, follow-up ratio indicating a ratio of the correction amount for the calculated said position shift amount is included, the limit value and the follow-up rate is subject electronic Each component can be set for each component of the positional deviation amount in the X direction, Y direction, and θ direction, and the electronic component mounting apparatus places the electronic component at the mounting position corrected according to a preset follow-up ratio. When the correction amount based on the calculated positional deviation amount exceeds the limit value, an electronic component is mounted at the mounting position corrected using the limit value as the correction amount.

本発明の電子部品実装方法は、複数の電子部品実装用装置を連結して構成された電子部品実装システムによって、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、前記基板に形成された電子部品接合用の電極に半田を印刷する印刷工程と、印刷された前記半田の位置を検出する半田位置検出工程と、前記電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、実装ヘッドによって部品供給部から電子部品をピックアップし、前記半田が印刷された基板の実装位置に移送搭載する電子部品実装工程とを含み、前記電子部品実装工程に先立って実行され算出された前記位置ずれ量に基づいて前記実装位置を補正する搭載位置補正において許容される補正量の上限を示す制限値と算出された前記位置ずれ量に対する前記補正量の割合を示す追従割合とを含む実装情報を実装情報記憶部から読み出し、前記制限値および前記追従割合は、対象となる電子部品毎に前記位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能であり、前記電子部品実装工程において、予め設定された追従割合に従って補正された前記実装位置に電子部品を実装し、算出された前記位置ずれ量に基づく補正量が前記制限値を超えている場合は、前記制限値を補正量として補正された前記実装位置に電子部品を実装する。 The electronic component mounting method of the present invention is an electronic component mounting method for manufacturing a mounting substrate by mounting an electronic component on a substrate by an electronic component mounting system configured by connecting a plurality of electronic component mounting apparatuses. A printing process for printing solder on an electrode for joining electronic components formed on the substrate, a solder position detection process for detecting the position of the printed solder, and the position of the electrode and the position of the printed solder A positional deviation amount calculating step for calculating a positional deviation amount, and an electronic component mounting step for picking up an electronic component from a component supply unit by a mounting head, and transporting and mounting the electronic component on a mounting position on the printed board. Calculated as a limit value indicating the upper limit of the correction amount allowed in the mounting position correction for correcting the mounting position based on the positional deviation amount executed and calculated prior to the component mounting process. Reads mounting information including the following proportions indicating a ratio of the correction amount for the serial positional displacement amount from the mounting information storage unit, the limit value and the follow-up ratio, X direction of the positional deviation amount for each electronic component of interest , Y direction and θ direction can be set for each component, and in the electronic component mounting step, the electronic component is mounted at the mounting position corrected according to a preset follow-up ratio, and the calculated displacement amount If the correction amount based on the value exceeds the limit value, an electronic component is mounted at the mounting position corrected using the limit value as the correction amount.

本発明によれば、制限値および追従割合は、対象となる電子部品毎に位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能であり、印刷された半田の位置を検出して電極の位置との位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量に基づいて実装位置を補正する搭載位置補正において、予め設定された算出された位置ずれ量に対する補正量の割合を示す追従割合に従って補正された実装位置に電子部品を実装し、算出された位置ずれ量に基づく補正量が実装情報に規定され許容される補正量の上限を示す制限値を超えている場合は、この制限値を補正量として補正された実装位置に電子部品を実装することにより、半田印刷位置を基準とする実装位置補正を印刷位置ずれの度合いに応じて適切に適用することができ、所期の接合品質改善効果を得ることができる。 According to the present invention, the limit value and the follow-up ratio can be set for each component in the X direction, Y direction, and θ direction of the positional deviation amount for each target electronic component, and the position of the printed solder is detected. In the mounting position correction in which the positional deviation amount with respect to the electrode position is calculated and the mounting position is corrected based on the calculated positional deviation amount, the ratio of the correction amount to the preset positional deviation amount is shown. If an electronic component is mounted at the mounting position corrected according to the tracking ratio, and the correction amount based on the calculated displacement amount exceeds the limit value that is specified in the mounting information and indicates the upper limit of the allowable correction amount, this By mounting the electronic component at the mounting position corrected using the limit value as the correction amount, the mounting position correction based on the solder printing position can be appropriately applied according to the degree of the printing position deviation. Contact It is possible to obtain the quality improvement.

本発明の実施の形態1の電子部品実装システムの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the electronic component mounting system of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1のスクリーン印刷装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a screen printing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の印刷検査装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a print inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置における実装情報の構成説明図Structure explanatory drawing of the mounting information in the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置における実装モード情報の構成説明図Structure explanatory drawing of the mounting mode information in the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置における第1の実装モードの説明図Explanatory drawing of the 1st mounting mode in the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置における第2の実装モードの説明図Explanatory drawing of the 2nd mounting mode in the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の電子部品実装装置における第1の実装モードの適用選択情報の説明図Explanatory drawing of the application selection information of the 1st mounting mode in the electronic component mounting apparatus of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1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The block diagram which shows the structure of the control system of the electronic component mounting system of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の電子部品実装システムによる電子部品実装処理のフロー図Flowchart of electronic component mounting processing by electronic component mounting system of Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2の電子部品実装システムの構成および実装モード情報の説明図Explanatory drawing of a structure and mounting mode information of the electronic component mounting system of Embodiment 2 of this invention

(実施の形態1)
まず図1を参照して実施の形態1における電子部品実装システムについて説明する。図1において電子部品実装システム1は、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する機能を有するものであり、複数の電子部品実装用装置である印刷装置M1、印刷検査装置M2、電子部品実装装置M3〜M5の各装置を連結して成る電子部品実装システムを通信ネットワーク2によって接続し、全体を管理コンピュータ3によって制御する構成となっている。
(Embodiment 1)
First, the electronic component mounting system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an electronic component mounting system 1 has a function of manufacturing a mounting substrate by mounting electronic components on a substrate, and includes a printing device M1, a printing inspection device M2, and electronic components that are a plurality of electronic component mounting devices. An electronic component mounting system formed by connecting the mounting devices M3 to M5 is connected by a communication network 2, and the whole is controlled by a management computer 3.

印刷装置M1は、基板に形成された電子部品接合用の電極にペースト状の半田をスクリーン印刷する。印刷検査装置M2は、印刷後の基板を撮像することにより、印刷された半田の印刷状態の良否を判定する印刷検査を行うとともに、印刷された半田の位置を検出し、さらに電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する処理を行う。すなわち印刷検査装置M2は、印刷された半田の位置を検出する半田位置検出部と電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部の機能を併せ有している。   The printing apparatus M1 screen-prints paste-like solder on the electrodes for joining electronic components formed on the substrate. The print inspection apparatus M2 performs a print inspection to determine the quality of the printed solder by imaging the printed circuit board, detects the position of the printed solder, and further detects the position of the electrode and the printing. A process of calculating the amount of positional deviation from the solder position is performed. That is, the print inspection apparatus M2 has a function of a solder position detection unit that detects the position of the printed solder, and a position shift amount calculation unit that calculates a position shift amount between the electrode position and the printed solder position. ing.

電子部品実装装置M3〜M5は、実装ヘッドによって部品供給部から電子部品をピックアップし、半田が印刷された基板の実装位置に移送搭載する。この後、部品実装後の基板はリフロー工程に送られ、基板に実装された電子部品を基板に半田接合することにより実装基板が製造される。   The electronic component mounting apparatuses M3 to M5 pick up the electronic component from the component supply unit by the mounting head, and transfer and mount it on the mounting position of the substrate on which the solder is printed. Thereafter, the substrate after component mounting is sent to a reflow process, and a mounting substrate is manufactured by soldering an electronic component mounted on the substrate to the substrate.

次に各装置の構成について説明する。まず図2を参照して、印刷装置M1の構成について説明する。図2において、位置決めテーブル10上には基板保持部11が配設されている。基板保持部11は基板4をクランパ11aによって両側から挟み込んで保持する。基板保持部11の上方には、マスクプレート12が配設されており、マスクプレート12には基板4の印刷部位に対応したパターン孔(図示省略)が設けられている。テーブル駆動部14によって位置決めテーブル10を駆動することにより、基板4はマスクプレート12に対して水平方向および垂直方向に相対移動する。   Next, the configuration of each device will be described. First, the configuration of the printing apparatus M1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a substrate holder 11 is disposed on the positioning table 10. The substrate holding unit 11 holds the substrate 4 sandwiched from both sides by the clamper 11a. A mask plate 12 is disposed above the substrate holding portion 11, and a pattern hole (not shown) corresponding to a printing portion of the substrate 4 is provided in the mask plate 12. By driving the positioning table 10 by the table driving unit 14, the substrate 4 moves relative to the mask plate 12 in the horizontal direction and the vertical direction.

マスクプレート12の上方にはスキージ部13が配置されている。スキージ部13は、スキージ13cをマスクプレート12に対して昇降させるとともにマスクプレート12に対して所定押圧力で押し付ける昇降押圧機構13b、スキージ13cを水平移動させるスキージ移動機構13aより成る。昇降押圧機構13b、スキージ移動機構13aは、スキージ駆動部15により駆動される。基板4をマスクプレート12の下面に当接させた状態で、半田5が供給されたマスクプレート12の表面に沿ってスキージ13cを所定速度で水平移動させることにより、半田5はパターン孔を介して基板4の上面に形成されたで接合用の電極6(図7、図8参照)に印刷される。   A squeegee unit 13 is disposed above the mask plate 12. The squeegee unit 13 includes an elevating and pressing mechanism 13b that elevates and lowers the squeegee 13c with respect to the mask plate 12 and presses the mask plate 12 with a predetermined pressing force, and a squeegee moving mechanism 13a that horizontally moves the squeegee 13c. The elevation pressing mechanism 13 b and the squeegee moving mechanism 13 a are driven by the squeegee driving unit 15. With the substrate 4 in contact with the lower surface of the mask plate 12, the solder 5 is moved through the pattern hole by moving the squeegee 13c horizontally at a predetermined speed along the surface of the mask plate 12 to which the solder 5 is supplied. Printed on the bonding electrode 6 (see FIGS. 7 and 8) formed on the upper surface of the substrate 4.

この印刷動作は、テーブル駆動部14、スキージ駆動部15を印刷制御部17によって制御することによって行われる。この制御に際しては、印刷データ記憶部16に記憶された印刷データに基づいて、スキージ13cの動作や基板4とマスクプレート12との位置合わせが制御される。通信部18は通信ネットワーク2を介して管理コンピュータ3や電子部品実装システム1を構成する他装置との間でのデータ授受を行う。   This printing operation is performed by controlling the table driving unit 14 and the squeegee driving unit 15 by the printing control unit 17. In this control, the operation of the squeegee 13 c and the alignment between the substrate 4 and the mask plate 12 are controlled based on the print data stored in the print data storage unit 16. The communication unit 18 exchanges data with the management computer 3 and other devices constituting the electronic component mounting system 1 via the communication network 2.

次に図3を参照して、印刷検査装置M2について説明する。図3において、位置決めテーブル20上には基板保持部21が配置されており、基板保持部21には基板4が保持されている。基板保持部21の上方には検査カメラ23が撮像方向を下向きにして配設されており、検査カメラ23は印刷装置M1によって半田が印刷された状態の基板4を撮像する。検査制御部25は、テーブル駆動部24、検査カメラ23を制御することにより、検査動作を制御する。検査制御部25によってテーブル駆動部24を制御して位置決めテーブル20を駆動することにより、基板4の任意位置を検査カメラ23の直下に位置させて撮像することができる。   Next, the print inspection apparatus M2 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a substrate holder 21 is disposed on the positioning table 20, and the substrate 4 is held on the substrate holder 21. An inspection camera 23 is disposed above the substrate holding unit 21 with the imaging direction facing downward, and the inspection camera 23 images the substrate 4 on which solder is printed by the printing apparatus M1. The inspection control unit 25 controls the inspection operation by controlling the table driving unit 24 and the inspection camera 23. By controlling the table driving unit 24 by the inspection control unit 25 and driving the positioning table 20, an arbitrary position of the substrate 4 can be positioned immediately below the inspection camera 23 and imaged.

撮像によって取得した画像データは認識処理部27によって認識処理され、この認識結果は印刷検査処理部26に送られる。印刷検査処理部26は半田位置検出部26a、位置ずれ量算出部26bを備えており、半田位置検出部26aは印刷装置M1によって基板4に印刷された半田の位置を検出して半田位置データとして出力する。位置ずれ量算出部26bは、半田位置データに基づき電極6の位置と印刷された半田5の位置との位置ずれ量を算出する。そしてこれらの検査結果に基づき、印刷検査処理部26は半田印刷状態の合否判定を行う。また半田位置データや位置ずれ量はフィードフォワードデータとして出力され、通信部28、通信ネットワーク2を介して、管理コンピュータ3や他装置(本実施の形態においては、電子部品実装装置M3〜M5)に送信される。   Image data acquired by imaging is recognized by the recognition processing unit 27, and the recognition result is sent to the print inspection processing unit 26. The print inspection processing unit 26 includes a solder position detection unit 26a and a positional deviation amount calculation unit 26b. The solder position detection unit 26a detects the position of the solder printed on the substrate 4 by the printing apparatus M1 and uses it as solder position data. Output. The positional deviation amount calculation unit 26b calculates the positional deviation amount between the position of the electrode 6 and the position of the printed solder 5 based on the solder position data. Based on these inspection results, the print inspection processing unit 26 determines whether the solder printing state is acceptable. Also, the solder position data and displacement amount are output as feedforward data, and are sent to the management computer 3 and other devices (in this embodiment, the electronic component mounting devices M3 to M5) via the communication unit 28 and the communication network 2. Sent.

次に図4を参照して、電子部品実装装置M3〜M5の構成について説明する。図4において位置決めテーブル30上には基板保持部30aが配設されており、基板保持部30aは印刷検査装置M2または上流側の電子部品実装装置から搬送された基板4を保持する。基板保持部30aの上方には、ヘッド駆動機構33によって移動する実装ヘッド32が配設されている。実装ヘッド32は電子部品を吸着するノズル32aを備えており、実装ヘッド32は部品供給部(図示省略)から電子部品をノズル32aによって吸着保持して取り出す。そして実装ヘッド32を基板4上に移動させて、基板4に対して下降させることにより、ノズル32aに保持した電子部品7を基板4に移送搭載する。   Next, the configuration of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 will be described with reference to FIG. 4, a substrate holding unit 30a is disposed on the positioning table 30, and the substrate holding unit 30a holds the substrate 4 conveyed from the print inspection apparatus M2 or the electronic component mounting apparatus on the upstream side. A mounting head 32 that is moved by a head driving mechanism 33 is disposed above the substrate holding unit 30a. The mounting head 32 includes a nozzle 32a that sucks an electronic component, and the mounting head 32 picks up and holds the electronic component from the component supply unit (not shown) by the nozzle 32a. Then, the mounting head 32 is moved onto the substrate 4 and lowered with respect to the substrate 4, whereby the electronic component 7 held by the nozzle 32 a is transferred and mounted on the substrate 4.

ヘッド駆動機構33には、実装ヘッド32と一体に移動する基板認識カメラ31が撮像面を下向きにして配設されており、基板認識カメラ31を基板4上に移動させることにより、基板4を撮像する。そして撮像結果を認識処理部37によって認識処理することにより、基板4上の基板認識マークや実装点の位置認識が行われる。   The head drive mechanism 33 is provided with a substrate recognition camera 31 that moves integrally with the mounting head 32 with the imaging surface facing downward, and the substrate recognition camera 31 is moved onto the substrate 4 to image the substrate 4. To do. Then, the recognition processing unit 37 performs recognition processing on the imaging result, thereby recognizing the position of the substrate recognition mark and the mounting point on the substrate 4.

ヘッド駆動機構33、位置決めテーブル30はそれぞれ実装ヘッド駆動部35、テーブル駆動部34によって駆動され、実装ヘッド駆動部35、テーブル駆動部34は、実装制御部39によって制御される。実装制御部39は内部処理機能として実装位置補正部39aを有しており、印刷検査装置M2において位置ずれ量算出部26bによって算出されて電子部品実装装置M3にフィードフォワードされた位置ずれ量に基づいて実装位置を補正する処理を、部品実装の実行に先立って実行する。実装制御部39による制御処理においては、実装情報記憶部36に記憶された実装情報40(図5,図6参照)が参照される。実装情報40は、当該電子部品実装装置による実装動作の実行態様を規定する情報である。   The head driving mechanism 33 and the positioning table 30 are driven by a mounting head driving unit 35 and a table driving unit 34, respectively. The mounting head driving unit 35 and the table driving unit 34 are controlled by a mounting control unit 39. The mounting control unit 39 has a mounting position correction unit 39a as an internal processing function, and is based on the positional shift amount calculated by the positional shift amount calculation unit 26b in the print inspection apparatus M2 and fed forward to the electronic component mounting apparatus M3. The process of correcting the mounting position is executed prior to the execution of component mounting. In the control process by the mounting control unit 39, the mounting information 40 (see FIGS. 5 and 6) stored in the mounting information storage unit 36 is referred to. The mounting information 40 is information that defines the execution mode of the mounting operation by the electronic component mounting apparatus.

ここで図5、図6を参照して、実装情報40について説明する。まず図5を参照して、実装情報40(1)について説明する。実装情報40(1)は、電子部品実装装置M3〜M5において実装対象となる電子部品の種類および基板4における実装座標を示すものである。すなわち、ここでは、当該基板における実装動作を個々に特定する「実装No」40aのそれぞれに、対象部品の部品コードなどを示す「部品情報」40b(A,B,C・・)および当該部品が実装される実装点のX,Yおよびθの座標値を示す「実装座標」40c(X1,Y1,θ1・・・)が、電子部品実装装置M3〜M5の各装置について規定されている。実装情報40(1)を読み込むことにより、作業対象の基板における実装シーケンスが決定される。   Here, the mounting information 40 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. First, the mounting information 40 (1) will be described with reference to FIG. The mounting information 40 (1) indicates the type of electronic component to be mounted in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 and the mounting coordinates on the board 4. That is, here, “component information” 40b (A, B, C,...) Indicating the component code of the target component and the component are included in each “mounting No.” 40a that individually specifies the mounting operation on the substrate. “Mounting coordinates” 40c (X1, Y1, θ1,...) Indicating the coordinate values of X, Y, and θ of the mounting points to be mounted are defined for each of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5. By reading the mounting information 40 (1), the mounting sequence on the work target board is determined.

次に、図6を参照して、実装情報40(2)、実装情報40(3)について説明する。図6(a)に示す実装情報40(2)は実装モード情報であり、電子部品実装装置M3〜M5において実装対象となる基板について実装位置の補正態様を規定する実装モードを各電子部品毎に予め設定した情報である。すなわち、当該基板における実装動作を個々に特定する「実装No」40aのそれぞれに、「部品情報」40bおよび対象部品のX,Y,Z各方向の大きさを示す「サイズ」40d(XA,YA,ZA・・・)および当該部品に適用される実行用の実装モードが、第1の実装モード、第2の実装モードのいずれであるかを、「1」または「2」のフラグによって示す「実装モード」40が対応して規定されている。 Next, the mounting information 40 (2) and the mounting information 40 (3) will be described with reference to FIG. The mounting information 40 (2) shown in FIG. 6 (a) is mounting mode information, and a mounting mode that defines the correction mode of the mounting position for a substrate to be mounted in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 is set for each electronic component. This is information set in advance. That is, “mounting information” 40b and “size” 40d (XA, YA) indicating the size of each of the target components in the X, Y, and Z directions are included in each “mounting No” 40a that individually specifies the mounting operation on the board. , ZA,..., And the execution mode applied to the component is the first mounting mode or the second mounting mode, which is indicated by a flag “1” or “2”. “ Mounting mode ” 40 e is defined correspondingly.

ここで第1の実装モードとは、位置ずれ量算出部26bによって算出された位置ずれ量に基づいて実装位置補正部39aによって補正された実装位置に、電子部品を移送搭載するモードである。図7(a)に示すように、実装情報40(1)の「実装座標」40cにて示される設計データ上の位置,すなわち1対の電極6の重心位置6*と、印刷された半田5の重心位置5*とが位置ずれしている場合において、電子部品7が実際に搭載される実装位置PMを、図7(b)に示す補正方法で求める。   Here, the first mounting mode is a mode in which the electronic component is transferred and mounted on the mounting position corrected by the mounting position correcting unit 39a based on the positional shift amount calculated by the positional shift amount calculating unit 26b. As shown in FIG. 7A, the position on the design data indicated by the “mounting coordinates” 40c of the mounting information 40 (1), that is, the barycentric position 6 * of the pair of electrodes 6 and the printed solder 5 When the center of gravity position 5 * is displaced, the mounting position PM where the electronic component 7 is actually mounted is obtained by the correction method shown in FIG.

ここに示す例では、補正後の実装位置PMを重心位置6*と重心位置5*とを結ぶ位置ずれ線L上に設定する例を示している。すなわち位置ずれ線L上において重心位置6*から補正量ΔDだけ隔てた点を実装位置PMとする。ここで補正量ΔDは、全体の位置ずれ量Dに予め設定された追従割合R(%)(図6(b)参照)を乗じて算出される。追従割合Rは、経験値や試行結果に基づいて電子部品の種類毎に予め適正値として設定される。ここでは追従割合Rが50%で位置ずれ線Lの中点に実装位置PMが設定された例を示している。そして電極6を対象とする部品実装動作においては、図7(c)に示すように、このようにして演算された実装位置PMを目標として、実装ヘッド32の位置制御を行う。   The example shown here shows an example in which the corrected mounting position PM is set on a position shift line L connecting the gravity center position 6 * and the gravity center position 5 *. That is, a point that is separated from the barycentric position 6 * by the correction amount ΔD on the misalignment line L is set as the mounting position PM. Here, the correction amount ΔD is calculated by multiplying the total positional deviation amount D by a preset follow-up ratio R (%) (see FIG. 6B). The follow-up ratio R is set in advance as an appropriate value for each type of electronic component based on experience values and trial results. Here, an example is shown in which the mounting position PM is set at the midpoint of the displacement line L with a follow-up ratio R of 50%. In the component mounting operation for the electrode 6, as shown in FIG. 7C, the position control of the mounting head 32 is performed with the mounting position PM calculated in this way as a target.

実装位置PMを上記のような補正方法で設定することにより、半田5の印刷位置が電極6と一致せずに位置ずれ生じている場合にあっても、部品搭載後のリフロー過程において半田5が溶融する際に電子部品7に作用する溶融半田の表面張力によって、電子部品7が溶融半田とともに電極6に引き寄せられるセルフアライメント効果により、印刷位置ずれの影響を低減して実装不良の発生率を低く抑えることが可能となる。このようなセルフアライメント効果は、微小サイズのチップ部品など溶融半田の表面張力によって部品移動を生じやすい小型部品に対して特に有効である。このため、本実施の形態においては、対象とする電子部品7が小型部品に該当する場合に第1の実装モードを適用するようにしている。   By setting the mounting position PM by the correction method as described above, even when the printing position of the solder 5 does not coincide with the electrode 6 and the position is shifted, the solder 5 can be removed in the reflow process after mounting the component. Due to the self-alignment effect in which the electronic component 7 is attracted to the electrode 6 together with the molten solder due to the surface tension of the molten solder that acts on the electronic component 7 when it is melted, the influence of printing misalignment is reduced and the incidence of mounting defects is reduced. It becomes possible to suppress. Such a self-alignment effect is particularly effective for small components that are likely to cause component movement due to the surface tension of the molten solder, such as micro-sized chip components. For this reason, in the present embodiment, the first mounting mode is applied when the target electronic component 7 corresponds to a small component.

これに対し第2の実装モードとは、半田位置ずれ量を考慮せず電極6の位置のみを基準とした実装位置に電子部品を移送搭載するモードである。すなわち、図8(a)に示すように、1対の電極6の重心位置6*と印刷された半田5の重心位置5*とが位置ずれしており、重心位置6*と重心位置5*とが位置ずれ量Dだけ隔てられている場合にあっても、電極6の位置のみを基準として重心位置6*を実装位置PMとして設定する。そして図8(c)に示すように、このようにして設定された実装位置PMを目標として、実装ヘッド32の位置制御を行う。本実施の形態では、第2の実装モードは上述のセルフアライメント効果の有効性が期待できないような、コネクタ部品などの大型の電子部品に対して適用される。   On the other hand, the second mounting mode is a mode in which the electronic component is transferred and mounted at a mounting position based on only the position of the electrode 6 without considering the amount of solder position deviation. That is, as shown in FIG. 8A, the centroid position 6 * of the pair of electrodes 6 and the centroid position 5 * of the printed solder 5 are displaced from each other. Even when they are separated by a positional deviation amount D, the center of gravity position 6 * is set as the mounting position PM based only on the position of the electrode 6. Then, as shown in FIG. 8C, the position control of the mounting head 32 is performed with the mounting position PM set in this way as a target. In the present embodiment, the second mounting mode is applied to a large electronic component such as a connector component for which the effectiveness of the self-alignment effect cannot be expected.

次に図6(b)に示す実装情報40()について、図9を参照して説明する。実装情報40()は実装モードの適用を選択するためのモード適用選択情報であり、第1の実装モードが適用される場合において、第1の実装モードを適用する範囲、また適用する場合における追従割合Rおよび補正量の制限値を予め規定するデータである。すなわち、当該基板における実装動作を個々に特定する「実装No」40aのそれぞれに、実装情報40()と同様の「実装モード」40eおよび「実装モードの有効性」40f、「追従割合R」40g、「制限値」40hが規定されている。 Next, the mounting information 40 ( 3 ) shown in FIG. 6B will be described with reference to FIG. The mounting information 40 ( 3 ) is mode application selection information for selecting the application of the mounting mode. When the first mounting mode is applied, the range in which the first mounting mode is applied and the case where the first mounting mode is applied. This is data that prescribes the tracking ratio R and the limit value of the correction amount. That is, the “mounting mode” 40e, the “mounting mode effectiveness” 40f, and the “follow-up ratio R” that are the same as the mounting information 40 ( 2 ) are respectively included in the “mounting No” 40a that individually specifies the mounting operation on the board. 40 g and “limit value” 40 h are defined.

1対の電極6に対する半田5の半田位置ずれ状態は、図9(a)に示すように、位置ずれ量および方向を示す位置ずれ線Lの水平2方向の成分x、yおよび印刷された1対の半田5が示す方向線Aの、基準方向(電極6の配列方向)に対するずれ角度θによって表される。なお、ここでは図示容易化のため位置ずれ状態を誇張して描いており、実際にはこのような大きな位置ずれは対象としていない。   The solder misalignment state of the solder 5 with respect to the pair of electrodes 6 is, as shown in FIG. 9A, the components x and y in the two horizontal directions of the misalignment line L indicating the misalignment amount and direction, and the printed 1 This is represented by a deviation angle θ of the direction line A indicated by the pair of solders 5 with respect to the reference direction (the arrangement direction of the electrodes 6). Here, for easy illustration, the misalignment state is drawn exaggerated, and such a large misalignment is not actually considered.

この半田位置ずれ状態を対象とする実装位置補正において、「実装モードの有効性」40fは、半田位置ずれ量に基づく補正方式の適用の有無を、半田位置ずれ量のX,Y,θの3方向について個別に規定する。すなわち、「実装モードの有効性」40fにおいてX,Y,θの3方向のうち、○印が付された方向についてのみ、実装位置補正が適用される。そして「追従割合R」40gは、「実装モードの有効性」40fにおいて○印が付された各方向について、補正量を求める際の追従割合R(%)を規定する。すなわち、図9(b)に示すように、補正された実装位置PMの演算に際しては、図9(a)に示す位置ずれの成分x、y、θに、それぞれの方向毎に規定された追従割合R(%)を乗じて各方向の補正量を求める。   In the mounting position correction for the solder position misalignment state, “effectiveness of mounting mode” 40f indicates whether or not the correction method based on the solder position misalignment amount is applied, and the solder position misalignment amounts of X, Y, and θ. Specify the direction individually. That is, the mounting position correction is applied only to the direction marked with ◯ among the three directions X, Y, and θ in “Effectiveness of mounting mode” 40f. The “follow-up ratio R” 40g defines the follow-up ratio R (%) for obtaining the correction amount for each direction marked with a circle in the “mounting mode effectiveness” 40f. That is, as shown in FIG. 9B, in calculating the corrected mounting position PM, the components of the positional deviations x, y, and θ shown in FIG. The correction amount in each direction is obtained by multiplying by the ratio R (%).

すなわち実装情報40には、位置ずれ量算出部26bによって算出された半田5の位置ずれ量に対する補正量の割合を示す追従割合R(%)が含まれており、電子部品実装装置M3〜M5は、予め設定された追従割合R(%)に従って補正された実装位置PMに電子部品7を実装するようにしている。実装情報40(2)に含まれる「追従割合R」40gは、位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能となっている。   That is, the mounting information 40 includes a follow-up ratio R (%) indicating the ratio of the correction amount to the positional deviation amount of the solder 5 calculated by the positional deviation amount calculation unit 26b. The electronic component mounting apparatuses M3 to M5 are The electronic component 7 is mounted at the mounting position PM corrected in accordance with a preset follow-up ratio R (%). The “following ratio R” 40g included in the mounting information 40 (2) can be set for each component of the positional deviation amount in the X direction, the Y direction, and the θ direction.

さらに「制限値」40hは、位置補正が適用される各方向に毎に補正量を定める際の上限値を予め規定するための情報である。実装位置補正では、部品種によっては補正量を過大に設定すると却って接合品質に悪影響を及ぼす場合があることから、このような特性を有する電子部品については、半田位置ずれ量に無関係に、許容される補正量の上限を制限値として予め設定するようにしている。   Further, the “limit value” 40h is information for preliminarily defining an upper limit value for determining a correction amount for each direction in which position correction is applied. In mounting position correction, depending on the component type, if the correction amount is set too large, it may adversely affect the joint quality.Therefore, electronic components with such characteristics are allowed regardless of the amount of solder position deviation. The upper limit of the correction amount to be set is set in advance as a limit value.

すなわち本実施の形態において、電子部品実装装置M3〜M5による実装動作の実行態様を規定し、実装情報記憶部36に記憶される実装情報40は、印刷検査装置M2の位置ずれ量算出部26bによって算出された半田5の位置ずれ量に基づいて実装位置を補正する実装位置補正において許容される補正量の上限を示す制限値を含む構成となっている。そして、実装位置補正部39aによって半田5の位置ずれ量に基づいて算出された補正量が「制限値」40hに規定する制限値を超えている場合には、この制限値を補正量として補正された実装位置PMに電子部品7を実装する。   In other words, in the present embodiment, the implementation mode of the mounting operation by the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 is defined, and the mounting information 40 stored in the mounting information storage unit 36 is transmitted by the misregistration amount calculation unit 26b of the print inspection apparatus M2. A limit value indicating the upper limit of the correction amount allowed in the mounting position correction for correcting the mounting position based on the calculated positional deviation amount of the solder 5 is included. When the correction amount calculated based on the positional deviation amount of the solder 5 by the mounting position correction unit 39a exceeds the limit value defined in the “limit value” 40h, the limit value is corrected as the correction amount. The electronic component 7 is mounted at the mounting position PM.

このように電子部品毎に、「実装モードの有効性」40f、「追従割合R」40g、「制限値」40hを予め規定することにより、半田印刷位置を基準とする実装位置補正を電子部品の特性に応じてより精緻に適用することが可能となっている。すなわち、電極6の形状や電子部品7のサイズ・形状、半田5の粘度などの組み合わせによって、個別の実装不良の発生態様や発生度数分布は種々異なることから、実装位置PMを小刻みにずらして実装を試行し、実装位置PMと実装不良の発生度合いとの関連を示すデータを予め実験的に求めておく。そしてこれらのデータを実装情報40として記憶させ、対象とする電子部品7に応じてこれらのデータを適用することにより、微細部品をファインピッチの回路基板に実装する場合など、実装難度が高い適用例についても良好な半田接合品質を確保することが可能となっている。   As described above, by predefining “Effectiveness of mounting mode” 40f, “Following rate R” 40g, and “Limit value” 40h for each electronic component, mounting position correction based on the solder printing position is performed. It can be applied more precisely according to the characteristics. That is, since the manner of occurrence and frequency distribution of individual mounting defects vary depending on the combination of the shape of the electrode 6, the size and shape of the electronic component 7, and the viscosity of the solder 5, the mounting position PM is shifted in small increments. The data indicating the relationship between the mounting position PM and the degree of occurrence of mounting failure is experimentally obtained in advance. Then, by storing these data as mounting information 40 and applying these data according to the target electronic component 7, an application example having a high mounting difficulty such as when mounting a fine component on a fine pitch circuit board. It is possible to ensure good solder joint quality.

次に図10を参照して、電子部品実装システム1の制御系の構成を説明する。図10において、管理コンピュータ3は全体制御部41、記憶部42、演算処理部43を備えており、通信部44を介して通信ネットワーク2と接続されている。全体制御部41は電子部品実装システム1を構成する各装置における制御を統括する機能を有している。記憶部42は、電子部品実装システム1によって実行される作業を管理する生産管理データのほか、印刷検査装置M2から送信される半田位置データ42a、実装情報42bを記憶する。実装情報42bは、電子部品実装装置M3〜M5において実装情報記憶部36に記憶される実装情報40と同様のデータである。   Next, the configuration of the control system of the electronic component mounting system 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the management computer 3 includes an overall control unit 41, a storage unit 42, and an arithmetic processing unit 43, and is connected to the communication network 2 via a communication unit 44. The overall control unit 41 has a function of supervising control in each device constituting the electronic component mounting system 1. The storage unit 42 stores, in addition to production management data for managing work executed by the electronic component mounting system 1, solder position data 42a and mounting information 42b transmitted from the print inspection apparatus M2. The mounting information 42b is the same data as the mounting information 40 stored in the mounting information storage unit 36 in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5.

演算処理部43は、部品実装作業を実行するために必要な各種の演算処理を実行する。これらの演算処理には、位置ずれ量算出部43a、位置補正演算部43bの機能が含まれる。位置ずれ量算出部43aは、半田位置データ42aに基づいて、半田位置ずれ量を算出する演算を行う。位置補正演算部43bは、算出された半田位置ずれ量に基づき実装情報42bを参照して、実装位置補正のための演算を行う。本実施の形態では、半田位置ずれ量の演算は印刷検査装置M2の位置ずれ量算出部26bによって、実装位置補正の演算は電子部品実装装置M3〜M5の実装位置補正部39aによって実行するようにしているが、管理コンピュータ3の上述の演算機能によってこれらの演算処理を実行するようにしてもよい。   The arithmetic processing unit 43 executes various arithmetic processes necessary for executing the component mounting work. These calculation processes include the functions of the positional deviation amount calculation unit 43a and the position correction calculation unit 43b. The positional deviation amount calculation unit 43a performs an operation for calculating the solder positional deviation amount based on the solder position data 42a. The position correction calculation unit 43b refers to the mounting information 42b based on the calculated solder position deviation amount, and performs a calculation for mounting position correction. In the present embodiment, the calculation of the solder misregistration amount is executed by the misregistration amount calculation unit 26b of the printing inspection apparatus M2, and the calculation of the mounting position correction is executed by the mounting position correction unit 39a of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5. However, these calculation processes may be executed by the above-described calculation function of the management computer 3.

印刷装置M1の印刷データ記憶部16、印刷制御部17は、通信部18を介して通信ネットワーク2と接続され、印刷検査装置M2の印刷検査処理部26は、通信部28を介して通信ネットワーク2と接続されている。これにより、印刷検査処理部26によって取得された半田位置データが管理コンピュータ3に送信され、記憶部42に記憶される。電子部品実装装置M3〜M5は通信部38を介して通信ネットワーク2と接続されている。これにより、記憶部42に記憶された実装情報42bが各実装装置に送信され、実装情報記憶部36に実装情報40として記憶される。   The print data storage unit 16 and the print control unit 17 of the printing apparatus M1 are connected to the communication network 2 via the communication unit 18, and the print inspection processing unit 26 of the print inspection apparatus M2 is connected to the communication network 2 via the communication unit 28. Connected with. As a result, the solder position data acquired by the print inspection processing unit 26 is transmitted to the management computer 3 and stored in the storage unit 42. The electronic component mounting apparatuses M3 to M5 are connected to the communication network 2 through the communication unit 38. As a result, the mounting information 42 b stored in the storage unit 42 is transmitted to each mounting apparatus and stored as mounting information 40 in the mounting information storage unit 36.

上記電子部品実装システム1の構成においては、印刷装置M1と電子部品実装装置M3との間に独立して設けられた印刷検査装置M2を挟んだ構成となっているが、印刷検査装置M2の機能を印刷装置M1もしくは電子部品実装装置M3に付属させるようにしてもよい。すなわち印刷装置M1において印刷後の基板4を対象として撮像が可能なように検査カメラ23を配設し、検査制御部25、印刷検査処理部26、認識処理部27の機能を印刷検査装置M2の制御機能に付加する。これにより、印刷後の基板4を対象として印刷装置M1内部で同様の検査および半田位置ずれ検出を行うことができる。   The configuration of the electronic component mounting system 1 has a configuration in which a print inspection device M2 provided independently between the printing device M1 and the electronic component mounting device M3 is sandwiched. May be attached to the printing apparatus M1 or the electronic component mounting apparatus M3. In other words, the inspection camera 23 is disposed so that the printing apparatus M1 can capture an image of the printed substrate 4, and the functions of the inspection control unit 25, the print inspection processing unit 26, and the recognition processing unit 27 are provided in the printing inspection apparatus M2. Add to the control function. As a result, the same inspection and solder position deviation detection can be performed inside the printing apparatus M1 for the printed circuit board 4.

また電子部品実装装置M3にこれらの機能を付属させる場合においても同様であり、この場合には電子部品実装装置M3の内部において、印刷装置M1から直接搬入された基板4に対して同様の検査が部品実装動作に先だって実行される。例えば、別途配設した検査カメラ23によって半田印刷後の基板4を撮像し、印刷検査処理部26(図3参照)によって認識処理することにより、同様の処理が実行される。   The same applies to the case where these functions are attached to the electronic component mounting apparatus M3. In this case, the same inspection is performed on the board 4 directly carried from the printing apparatus M1 inside the electronic component mounting apparatus M3. It is executed prior to the component mounting operation. For example, a similar process is executed by imaging the board 4 after solder printing with a separately provided inspection camera 23 and performing a recognition process with the print inspection processing unit 26 (see FIG. 3).

この電子部品実装システムは上記の様に構成されており、以下電子部品実装システム1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電子部品実装方法について、図11のフローに沿って、各図を参照して説明する。まず生産開始に先立って実装情報の読み込みが行われる(ST1)。すなわち、電子部品実装装置M3〜M5において、実装情報記憶部36に記憶された実装情報40が読み込まれ、これにより部品実装作業に必要な情報が取り込まれる。   This electronic component mounting system is configured as described above. Hereinafter, an electronic component mounting method for manufacturing a mounting substrate by mounting an electronic component on a substrate by the electronic component mounting system 1 will be described along the flow of FIG. This will be described with reference to the drawings. First, mounting information is read prior to the start of production (ST1). That is, in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5, the mounting information 40 stored in the mounting information storage unit 36 is read, and thereby information necessary for the component mounting work is captured.

次いで上流側から印刷検査装置M2に搬入された基板を対象として半田印刷が実行される(ST2)。すなわち基板4に形成された電子部品接合用の電極6に半田5を印刷する(印刷工程)。半田印刷後の基板4は印刷検査装置M2に搬入され、ここで半田検査が実行される(ST3)。ここでは、半田印刷後の基板4を撮像して、印刷の良否を判定するとともに、印刷された半田5の位置を検出する(半田位置検出工程)(ST4)。この後、電極6の位置と印刷された半田5の位置との位置ずれ量を算出する(位置ずれ量算出工程)(ST5)。   Next, solder printing is performed on the board carried into the print inspection apparatus M2 from the upstream side (ST2). That is, the solder 5 is printed on the electrodes 6 for joining the electronic components formed on the substrate 4 (printing process). The board 4 after the solder printing is carried into the printing inspection apparatus M2, where the solder inspection is executed (ST3). Here, the board 4 after solder printing is imaged to determine whether printing is good or not, and the position of the printed solder 5 is detected (solder position detection step) (ST4). Thereafter, the amount of positional deviation between the position of the electrode 6 and the position of the printed solder 5 is calculated (positional deviation amount calculating step) (ST5).

次いで、実装ヘッド32によって部品供給部から電子部品7をピックアップし、予め設定された実装モードに従い、半田5が印刷された基板4の実装位置に移送搭載する(電子部品実装工程)。この電子部品実装工程においては、まず算出された位置ずれ量に基づいて実装位置を補正する実装位置補正処理が実行され(ST6)、次いで部品実装作業が実行され(ST7)、図7または図8に示す補正された実装位置PMに電子部品7を実装する。   Next, the electronic component 7 is picked up from the component supply unit by the mounting head 32 and transferred and mounted on the mounting position of the substrate 4 on which the solder 5 is printed according to a preset mounting mode (electronic component mounting step). In this electronic component mounting process, first, a mounting position correction process for correcting the mounting position based on the calculated positional deviation amount is executed (ST6), and then a component mounting operation is executed (ST7), and FIG. 7 or FIG. The electronic component 7 is mounted at the corrected mounting position PM shown in FIG.

この電子部品実装工程では、各電子部品実装装置は、図6(a)に示す実装情報40(2)を参照して各電子部品毎に予め設定された実行用の実装モードに従って、電子部品7を基板4に実装する。ここでは実行用の実装モードとして、算出された位置ずれ量に基づいて補正された実装位置PMに電子部品7を移送搭載する第1の実装モードおよび位置ずれ量を考慮せず電極6の位置のみを基準とした実装位置PMに電子部品7を移送搭載する第2の実装モードのうちいずれか一方が、各電子部品毎に予め設定されている。   In this electronic component mounting process, each electronic component mounting apparatus refers to the mounting information 40 (2) shown in FIG. 6A, in accordance with the mounting mode for execution set in advance for each electronic component. Is mounted on the substrate 4. Here, as the mounting mode for execution, only the position of the electrode 6 without considering the first mounting mode in which the electronic component 7 is transported and mounted on the mounting position PM corrected based on the calculated positional deviation amount, and the positional deviation amount are not taken into consideration. One of the second mounting modes in which the electronic component 7 is transported and mounted at the mounting position PM with reference to is preset for each electronic component.

そして図6(b)に示す実装情報40(3)を参照して、「実装モードの有効性」40f、「追従割合R」40g、「制限値」40hを読み込むことにより、第1の実装モードが実行用の実装モードとして設定された場合において、位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について第1の実装モードを適用するか否かが判断される。さらに第1の実装モードの適用対象となる方向の位置ずれ量について、「追従割合R」40gに規定する追従割合R(%)にしたがって補正された実装位置PMに電子部品7を実装する。ここで、算出された位置ずれ量に基づく補正量が「制限値」40hに規定する制限値を超えている場合は、この制限値を補正量として補正された実装位置PMに電子部品7を実装する。   Then, by referring to the mounting information 40 (3) shown in FIG. 6B, the first mounting mode is read by reading “effectiveness of mounting mode” 40f, “following ratio R” 40g, and “limit value” 40h. Is set as the execution mode for execution, it is determined whether or not the first mounting mode is applied to each component of the positional deviation amount in the X direction, Y direction, and θ direction. Further, the electronic component 7 is mounted at the mounting position PM corrected in accordance with the tracking ratio R (%) defined in the “tracking ratio R” 40 g with respect to the positional deviation amount in the direction to which the first mounting mode is applied. Here, when the correction amount based on the calculated positional deviation amount exceeds the limit value defined in the “limit value” 40h, the electronic component 7 is mounted at the mounting position PM corrected using this limit value as the correction amount. To do.

そしてこのようにして電子部品7が実装された基板4は、下流のリフロー工程に送られ、ここで所定の温度プロファイルに従って基板4を加熱することにより、半田5中の半田成分が溶融し、電子部品7は電極6に半田接合される。前述のように電子部品搭載工程において半田印刷位置を基準とする実装位置補正が、電子部品の特性に応じて適切に適用されていることから、この半田接合において半田位置ずれを軽減するセルフアライメント効果を有効に作用させることができ、所期の接合品質改善効果を得る。   Then, the substrate 4 on which the electronic component 7 is mounted in this manner is sent to a downstream reflow process, where the substrate 4 is heated according to a predetermined temperature profile, whereby the solder component in the solder 5 is melted, and the electronic The component 7 is soldered to the electrode 6. As described above, the mounting position correction based on the solder printing position in the electronic component mounting process is appropriately applied according to the characteristics of the electronic component. Can be effectively acted, and the expected effect of improving the bonding quality can be obtained.

(実施の形態2)
本実施の形態2は、実施の形態1においては実装情報40にて予め電子部品毎に設定されていた実装モードを、電子部品実装システム1を構成する各電子部品実装装置毎に固定的に設定するようにしたものである。図12(a)に示す電子部品実装システム1は、実施の形態1における電子部品実装システム1と同様の装置構成を有しており、上流側から順に複数の電子部品実装装置M3、M4,M5が配列されている。電子部品実装装置M3、M4,M5は実施の形態1における図4と同様の構成を有しており、これらの電子部品実装装置の実装情報記憶部36には、図6(a)に示す実装情報40(2)に替えて、図12(b)に示す実装情報40(4)が記憶されている。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, the mounting mode previously set for each electronic component in the mounting information 40 in the first embodiment is fixedly set for each electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting system 1. It is what you do. The electronic component mounting system 1 shown in FIG. 12A has the same device configuration as that of the electronic component mounting system 1 in the first embodiment, and a plurality of electronic component mounting devices M3, M4, and M5 in order from the upstream side. Are arranged. The electronic component mounting apparatuses M3, M4, and M5 have the same configuration as that in FIG. 4 in the first embodiment, and the mounting information storage unit 36 of these electronic component mounting apparatuses has the mounting shown in FIG. Instead of the information 40 (2), the mounting information 40 (4) shown in FIG. 12B is stored.

実装情報40(4)は、「装置番号」40iにて特定される電子部品実装装置に、「適用実装モード」40jに示すフラグ「1」、「2」にて規定される第1の実装モード、第2の実装モードを対応させたものである。ここでは、電子部品実装装置M3,M4に第1の実装モードを対応させ、電子部品実装装置M5に第2の実装モードを対応させた形態となっている。そして電子部品実装装置M3、M4,M5による部品実装作業においては、実装情報40(4)を参照して当該電子部品実装装置に対応した実行用の実装モードに従って電子部品を基板に実装する。   The mounting information 40 (4) is the first mounting mode defined by the flags “1” and “2” shown in the “applied mounting mode” 40j for the electronic component mounting apparatus specified by the “device number” 40i. , Corresponding to the second mounting mode. Here, the first mounting mode is associated with the electronic component mounting apparatuses M3 and M4, and the second mounting mode is associated with the electronic component mounting apparatus M5. In the component mounting work by the electronic component mounting apparatuses M3, M4, and M5, the electronic component is mounted on the board according to the mounting mode for execution corresponding to the electronic component mounting apparatus with reference to the mounting information 40 (4).

前述のように、電子部品搭載工程において半田印刷位置を基準とする実装位置補正を行う第1の実装モードは、主に微小サイズのチップ部品など溶融半田の表面張力によって部品移動を生じやすい小型部品に対して適用される。そして電子部品実装システムの装置構成では、一般にチップ部品などの小型部品を実装対象とする電子部品実装装置を上流側に配置し、コネクタ部品などの大型部品を実装対象とする電子部品実装装置は下流側に配置される傾向が強い。   As described above, in the electronic component mounting process, the first mounting mode for performing mounting position correction based on the solder printing position is a small component that is likely to cause component movement due to the surface tension of molten solder, such as a micro-sized chip component. Applies to In the device configuration of the electronic component mounting system, generally, an electronic component mounting device for mounting a small component such as a chip component is disposed upstream, and an electronic component mounting device for mounting a large component such as a connector component is downstream. There is a strong tendency to be placed on the side.

換言すれば、第1の実装モードが適用される小型部品を実装対象とする電子部品実装装置は電子部品実装システムの上流側に配置され、半田印刷位置を基準とする実装位置補正を行わない第2の実装モードが適用される大型部品を実装対象とする電子部品実装装置は電子部品実装システムの下流側に配置される。したがって、複数の電子部品実装装置より構成される電子部品実装システムの対象となる電子部品を小型部品・大型部品の2区分に大別し、小型部品を実装する電子部品実装装置には第1の実装モードを、また大型部品を実装する電子部品実装装置には第の実装モードをそれぞれ実行用の実装モードとして固定的に設定しておけば、1つの電子部品実装装置において電子部品毎に実装モードを使い分ける必要なく、実施の形態1とほぼ同様の効果を得る。 In other words, the electronic component mounting apparatus for mounting a small component to which the first mounting mode is applied is arranged on the upstream side of the electronic component mounting system and does not perform mounting position correction based on the solder printing position. An electronic component mounting apparatus that mounts a large component to which the second mounting mode is applied is disposed on the downstream side of the electronic component mounting system. Therefore, the electronic component which is the target of the electronic component mounting system composed of a plurality of electronic component mounting apparatuses is roughly divided into two categories, small components and large components, and the electronic component mounting apparatus for mounting small components is the first. If the mounting mode and the second mounting mode are fixedly set as the mounting modes for execution on the electronic component mounting device for mounting large components, each electronic component can be mounted on one electronic component mounting device. The effect similar to that of the first embodiment is obtained without using different modes.

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、半田印刷位置を基準とする実装位置補正を適切に適用し、所期の接合品質改善効果を得ることができるという効果を有し、複数の電子部品実装用装置によって基板に電子部品を半田接合により実装して実装基板を製造する分野に有用である。   The electronic component mounting system and the electronic component mounting method of the present invention have the effect that a desired bonding quality improvement effect can be obtained by appropriately applying mounting position correction based on the solder printing position, and a plurality of The present invention is useful in the field of manufacturing a mounting substrate by mounting electronic components on a substrate by solder bonding using an electronic component mounting apparatus.

1 電子部品実装システム
2 通信ネットワーク
3 管理コンピュータ
4 基板
5 半田
6 電極
7 電子部品
23 検査カメラ
32 実装ヘッド
M1 印刷装置
M2 印刷検査装置
M3〜M5 電子部品実装装置
PM 実装位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component mounting system 2 Communication network 3 Management computer 4 Board | substrate 5 Solder 6 Electrode 7 Electronic component 23 Inspection camera 32 Mounting head M1 Printing apparatus M2 Printing inspection apparatus M3-M5 Electronic component mounting apparatus PM Mounting position

Claims (2)

複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
前記基板に形成された電子部品接合用の電極に半田を印刷する印刷装置と、
印刷された前記半田の位置を検出する半田位置検出部と、
前記電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
実装ヘッドによって部品供給部から電子部品をピックアップし、前記半田が印刷された基板の実装位置に移送搭載する電子部品実装装置と、
前記電子部品実装装置による実装動作の実行態様を規定する情報であって、算出された前記位置ずれ量に基づいて前記実装位置を補正する搭載位置補正において許容される補正量の上限を示す制限値を含む実装情報を記憶する実装情報記憶部とを備え、
前記実装情報には、算出された前記位置ずれ量に対する前記補正量の割合を示す追従割合が含まれ、
前記制限値および前記追従割合は、対象となる電子部品毎に前記位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能であり、
前記電子部品実装装置は、予め設定された追従割合に従って補正された前記実装位置に電子部品を実装し、算出された前記位置ずれ量に基づく補正量が前記制限値を超えている場合は、前記制限値を補正量として補正された前記実装位置に電子部品を実装することを特徴とする電子部品実装システム。
An electronic component mounting system configured by connecting a plurality of electronic component mounting apparatuses, and manufacturing a mounting substrate by mounting electronic components on a substrate,
A printing apparatus for printing solder on the electrodes for joining electronic components formed on the substrate;
A solder position detector for detecting the position of the printed solder;
A misregistration amount calculation unit for calculating a misregistration amount between the position of the electrode and the position of the printed solder;
An electronic component mounting apparatus that picks up an electronic component from a component supply unit by a mounting head, and transfers and mounts the electronic component on a mounting position of the printed board;
Limit value indicating the upper limit of the correction amount allowed in the mounting position correction for correcting the mounting position based on the calculated amount of positional deviation, which is information defining the execution mode of the mounting operation by the electronic component mounting apparatus A mounting information storage unit that stores mounting information including
The mounting information includes a follow-up ratio indicating a ratio of the correction amount with respect to the calculated displacement amount,
The limit value and the follow-up ratio can be set for each component in the X direction, Y direction, and θ direction of the positional deviation amount for each target electronic component.
The electronic component mounting apparatus mounts an electronic component at the mounting position corrected according to a preset follow-up ratio, and when a correction amount based on the calculated displacement amount exceeds the limit value, An electronic component mounting system, wherein an electronic component is mounted at the mounting position corrected using a limit value as a correction amount.
複数の電子部品実装用装置を連結して構成された電子部品実装システムによって、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、
前記基板に形成された電子部品接合用の電極に半田を印刷する印刷工程と、
印刷された前記半田の位置を検出する半田位置検出工程と、
前記電極の位置と印刷された半田の位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、
実装ヘッドによって部品供給部から電子部品をピックアップし、前記半田が印刷された基板の実装位置に移送搭載する電子部品実装工程とを含み、
前記電子部品実装工程に先立って実行され算出された前記位置ずれ量に基づいて前記実装位置を補正する搭載位置補正において許容される補正量の上限を示す制限値と算出された前記位置ずれ量に対する前記補正量の割合を示す追従割合とを含む実装情報を実装情報記憶部から読み出し、
前記制限値および前記追従割合は、対象となる電子部品毎に前記位置ずれ量のX方向、Y方向、θ方向のそれぞれの成分について設定可能であり、
前記電子部品実装工程において、予め設定された追従割合に従って補正された前記実装位置に電子部品を実装し、算出された前記位置ずれ量に基づく補正量が前記制限値を超えている場合は、前記制限値を補正量として補正された前記実装位置に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。
An electronic component mounting method for manufacturing a mounting substrate by mounting an electronic component on a substrate by an electronic component mounting system configured by connecting a plurality of electronic component mounting devices,
A printing step of printing solder on an electrode for joining electronic components formed on the substrate;
A solder position detecting step for detecting the position of the printed solder;
A displacement amount calculating step of calculating a displacement amount between the position of the electrode and the position of the printed solder;
An electronic component mounting step of picking up an electronic component from a component supply unit by a mounting head, and transferring and mounting the electronic component to a mounting position of the printed board;
The limit value indicating the upper limit of the correction amount allowed in the mounting position correction for correcting the mounting position based on the position shift amount executed and calculated prior to the electronic component mounting step, and the calculated position shift amount Read mounting information including a tracking ratio indicating the correction amount ratio from the mounting information storage unit,
The limit value and the follow-up ratio can be set for each component in the X direction, Y direction, and θ direction of the positional deviation amount for each target electronic component.
In the electronic component mounting step, when an electronic component is mounted at the mounting position corrected according to a preset follow-up ratio, and a correction amount based on the calculated displacement amount exceeds the limit value, An electronic component mounting method comprising mounting an electronic component at the mounting position corrected using a limit value as a correction amount.
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