JP6439138B2 - Electronic component mounting system - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムに関するものである。   The present invention relates to an electronic component mounting system that is configured by connecting a plurality of electronic component mounting apparatuses and that mounts electronic components on a substrate to manufacture a mounting substrate.

実装分野においては、吸着ノズルによって電子部品を取り出し、基板に対して吸着ノズルを下降させて電子部品を実装する電子部品実装装置が広く用いられている。近年、このような電子部品実装装置によって製造された実装基板の品質保証上の要請から、個々の実装基板の生産履歴の遡及追跡を可能とするトレーサビリティの確保が求められている。例えば、実装基板の製造過程や出荷後に不具合が発見された場合、その原因を究明できるよう工程を遡って不具合が発見された基板や当該基板に実装された電子部品などを特定することが求められる。   In the mounting field, an electronic component mounting apparatus that takes out an electronic component with a suction nozzle and lowers the suction nozzle with respect to a substrate to mount the electronic component is widely used. In recent years, due to demands for quality assurance of mounting boards manufactured by such electronic component mounting apparatuses, it is required to ensure traceability that enables retrospective tracking of the production history of individual mounting boards. For example, if a defect is found after the manufacturing process of a mounting board or after shipment, it is required to identify the board on which the defect has been found or the electronic components mounted on the board so that the cause can be investigated. .

このような要請に応じるため、実装基板の製造過程で実行された所定の作業データを記憶する方法が提案されている(例えば特許文献1,2を参照)。特許文献1に示す例では、電子部品実装装置(作業機)において実行された実装作業の履歴データを作成し、これを記憶するようにしている。これによれば、不具合を発見した時点で履歴データを読み出すことで、その原因を究明して然るべき措置を講じることができる。また、特許文献2に示す例では、基板の三次元データに基づいて生成した基板の外観を表す近似曲面と、当該基板のID情報とを関連付けた作業データを記憶するようにしている。これによれば、経年的に基板に不具合が発生した場合に、基板のID情報に基づいて基板の近似曲面データを取得し、当該近似曲面データから実装過程における基板の反り状態を把握して有効な対策を講じることができる。   In order to respond to such a request, a method of storing predetermined work data executed in the manufacturing process of the mounting board has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In the example shown in Patent Document 1, history data of mounting work executed in an electronic component mounting apparatus (work machine) is created and stored. According to this, by reading the history data when a defect is found, the cause can be investigated and appropriate measures can be taken. In the example shown in Patent Document 2, work data in which an approximate curved surface representing the appearance of a substrate generated based on the three-dimensional data of the substrate and ID information of the substrate are associated with each other is stored. According to this, when a failure occurs in a board over time, the approximate curved surface data of the board is acquired based on the ID information of the board, and the warping state of the board in the mounting process is grasped from the approximate curved surface data and effective. Measures can be taken.

特開2000−124692号公報JP 2000-124692 A 特開2009−260101号公報JP 2009-260101 A

しかしながら、特許文献1,2を含む従来技術において作成される作業データでは、例えば基板に実装される電子部品の損傷や実装位置の位置ずれといった不具合の原因を究明することが困難であった。また、近年では、実装基板が組み込まれる製品の多様化に伴い、実装面が湾曲した基板に電子部品を実装した実装基板や、同一の実装点に複数の電子部品を積み重ねて実装するいわゆる三次元実装により製造された実装基板など、特殊な態様の実装基板を製造するケースが増えている。このような実装基板については、前述のような不具合の原因の究明がより困難であった。   However, in the work data created in the prior art including Patent Documents 1 and 2, it is difficult to find out the cause of a problem such as damage to an electronic component mounted on a substrate or a displacement of the mounting position. In recent years, with the diversification of products in which mounting substrates are incorporated, mounting substrates in which electronic components are mounted on a substrate with a curved mounting surface, or so-called three-dimensional mounting in which multiple electronic components are stacked and mounted at the same mounting point There are an increasing number of cases where a mounting board having a special aspect such as a mounting board manufactured by mounting is manufactured. With respect to such a mounting substrate, it has been more difficult to investigate the cause of the above-described problems.

そこで本発明は、電子部品が実装された実装基板の不具合の原因を容易に究明することができる電子部品実装システム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 capable of easily investigating the cause of a failure of a mounting board on which electronic components are mounted.

本発明の電子部品実装システムは、複数の実装用装置を連結して構成され、電子部品を基板に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、前記基板に対して昇降自在な吸着ノズルを有し、電子部品を保持した前記吸着ノズルを下降させることによって基板に電子部品を実装する実装ヘッドを備えた電子部品実装装置と、基板において電子部品が実装された実装点と、当該実装点に電子部品を実装した際の前記実装ヘッドの動作情報とを対応させた単位実装履歴を時系列順に並べた実装履歴データを作成する実装履歴データ作成部と、前記実装履歴データを実装対象となった基板と関連付けて記憶する記憶部を備え、前記実装ヘッドの動作情報には、前記吸着ノズルを下降させて基板に電子部品を実装した際の当該吸着ノズルの下降高さ位置に関する情報が含まれる。   An electronic component mounting system according to the present invention is an electronic component mounting system configured by connecting a plurality of mounting devices, and manufacturing a mounting substrate by mounting the electronic component on a substrate, and is movable up and down with respect to the substrate. An electronic component mounting apparatus having a mounting head for mounting the electronic component on the substrate by lowering the suction nozzle holding the electronic component, and a mounting point where the electronic component is mounted on the substrate; A mounting history data creation unit that creates mounting history data in which unit mounting history corresponding to the operation information of the mounting head when mounting an electronic component at a mounting point is arranged in chronological order, and the mounting history data is mounted A storage unit that stores the information in association with the substrate, and the operation information of the mounting head includes the suction nozzle when the electronic component is mounted on the substrate by lowering the suction nozzle. It includes information about the lowered height position.

本発明によれば、電子部品が実装された実装基板の不具合の原因を容易に究明することができる。   According to the present invention, it is possible to easily investigate the cause of a failure of a mounting board on which electronic components are mounted.

本発明の一実施の形態における電子部品実装システムの全体構成図1 is an overall configuration diagram of an electronic component mounting system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における基板の平面図The top view of the board in one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の平面図The top view of the electronic component mounting apparatus which comprises the electronic component mounting system in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の部分斜視図The partial perspective view of the electronic component mounting apparatus which comprises the electronic component mounting system in one embodiment of this invention (a)本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置に備えられた高さセンサの機能説明図(b)本発明の一実施の形態における基板上に設定されたサンプリング測点の説明図(A) Functional explanatory diagram of the height sensor provided in the electronic component mounting apparatus constituting the electronic component mounting system in one embodiment of the present invention (b) set on the substrate in one embodiment of the present invention Illustration of sampling station 本発明の一実施の形態における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 in one embodiment of this invention (a)本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置に備えられた吸着ノズルの下降高さ補正についての説明図(b)本発明の一実施の形態における基板上に設定されたサンプリング測点および実装点の説明図(A) Explanatory drawing about descent | fall height correction | amendment of the suction nozzle with which the electronic component mounting apparatus which comprises the electronic component mounting system in one embodiment of this invention was equipped. (B) On the board | substrate in one embodiment of this invention Illustration of sampling stations and mounting points set in 本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置に備えられた吸着ノズルの下降高さについての説明図Explanatory drawing about the descent | fall height of the suction nozzle with which the electronic component mounting apparatus which comprises the electronic component mounting system in one embodiment of this invention was equipped 本発明の一実施の形態における実装履歴データの説明図Explanatory drawing of the mounting history data in one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における実装履歴データに含まれる実装ヘッド動作データの説明図Explanatory drawing of mounting head operation data included in mounting history data in an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における電子部品実装方法のフローチャートThe flowchart of the electronic component mounting method in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における実施履歴データの登録処理のフローチャートFlowchart of execution history data registration processing in an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における三次元実装によって電子部品が実装された基板の構造説明図Structure explanatory drawing of the board | substrate with which the electronic component was mounted by three-dimensional mounting in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における実装履歴データに含まれる実装ヘッド動作データの変形例の説明図Explanatory drawing of the modification of the mounting head operation | movement data contained in the mounting history data in one embodiment of this invention

まず図1を参照して、本発明の一実施の形態における電子部品実装システムについて説明する。電子部品実装システム1は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する機能を有しており、LAN(Local Area Network)などの通信ネットワーク2を介して実装ライン3と管理部4を接続して構成される。以下、基板の搬送方向をX方向、X方向と水平面内において直交する方向をY方向、XY平面に対して垂直な方向をZ方向と定義する。   First, an electronic component mounting system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electronic component mounting system 1 has a function of manufacturing a mounting substrate by mounting electronic components on a substrate, and connects the mounting line 3 and the management unit 4 via a communication network 2 such as a LAN (Local Area Network). Configured. Hereinafter, the substrate transport direction is defined as the X direction, the direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane is defined as the Y direction, and the direction perpendicular to the XY plane is defined as the Z direction.

実装ライン3は、基板に電子部品を実装するための各種作業を行う複数の実装用装置をX方向に連結して構成される。本実施の形態では、実装用装置として印刷装置M1、印刷状態検査装置M2,複数の電子部品実装装置M3,M4,M5を含む。印刷装置M1は、基板の電極にはんだペーストを印刷する。印刷状態検査装置M2は、基板に印刷されたはんだペーストの印刷状態を検査する。電子部品実装装置M3〜M5は、はんだペーストが印刷された基板に電子部品を実装する。管理部4は、これらの実装用装置から逐次送信される各種情報を収集し、また、実装用装置において必要な作業データなどを記憶することによって実装ライン3を管理する。   The mounting line 3 is configured by connecting a plurality of mounting apparatuses that perform various operations for mounting electronic components on a substrate in the X direction. In the present embodiment, the mounting apparatus includes a printing apparatus M1, a printing state inspection apparatus M2, and a plurality of electronic component mounting apparatuses M3, M4, and M5. The printing apparatus M1 prints a solder paste on the electrodes on the board. The printing state inspection device M2 inspects the printing state of the solder paste printed on the board. The electronic component mounting apparatuses M3 to M5 mount electronic components on a board on which a solder paste is printed. The management unit 4 manages the mounting line 3 by collecting various information sequentially transmitted from these mounting apparatuses and storing work data necessary for the mounting apparatus.

図2において、基板5の実装面5a(上面)には複数の実装点R(R1〜R5)が設定されている。それぞれの実装点Rには電子部品6が実装される。基板5の一側部には、基板5の個々の識別情報である基板ID(基板識別情報)を記録したバーコードラベル7が設けられている。また、基板5の対角線上の各位置には位置認識用の認識マーク8が設けられている。   In FIG. 2, a plurality of mounting points R (R1 to R5) are set on the mounting surface 5a (upper surface) of the substrate 5. An electronic component 6 is mounted on each mounting point R. On one side of the substrate 5, a barcode label 7 on which a substrate ID (substrate identification information) that is individual identification information of the substrate 5 is recorded is provided. In addition, a recognition mark 8 for position recognition is provided at each position on the diagonal line of the substrate 5.

次に図3、図4、図5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。基台9の上面には、X方向に延びた一対の搬送コンベアを備えた基板搬送機構10が設けられている。基板搬送機構10は、基板5を搬送して所定の実装作業位置(図3に示す基板5の位置)に位置決めする。基板搬送機構10によって搬送される基板5の上方であって、基板5の搬入側(図3において紙面左側)には基板ID読み取り部11が設けられている。基板ID読み取り部11は、基板搬送機構10によって搬送される基板5のバーコードラベル7から基板IDを読み取る。読み取った基板IDは管理部4に送信される。   Next, configurations of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 will be described with reference to FIGS. On the upper surface of the base 9, a substrate transport mechanism 10 having a pair of transport conveyors extending in the X direction is provided. The substrate transport mechanism 10 transports the substrate 5 and positions it at a predetermined mounting work position (the position of the substrate 5 shown in FIG. 3). A substrate ID reading unit 11 is provided above the substrate 5 transported by the substrate transport mechanism 10 and on the carry-in side of the substrate 5 (the left side in FIG. 3). The substrate ID reading unit 11 reads the substrate ID from the barcode label 7 of the substrate 5 transported by the substrate transport mechanism 10. The read board ID is transmitted to the management unit 4.

基板搬送機構10のY方向における両側の位置には、部品供給部12がそれぞれ設けられている。部品供給部12には複数のテープフィーダ13がX方向に並列して設けられている。テープフィーダ13は、長手方向に一定間隔で電子部品6を収納したキャリアテープ14(図4)を間欠送りして、後述する吸着ノズル19による部品取り出し位置13aまで電子部品6を供給する。キャリアテープ14は供給リール15に巻回収納されている。供給リール15は、図示しない台車に設けられたリール保持部材によって回転自在に保持されている。   Component supply units 12 are provided at positions on both sides of the substrate transport mechanism 10 in the Y direction. The component supply unit 12 is provided with a plurality of tape feeders 13 arranged in parallel in the X direction. The tape feeder 13 intermittently feeds the carrier tape 14 (FIG. 4) in which the electronic components 6 are stored at regular intervals in the longitudinal direction, and supplies the electronic components 6 to a component pick-up position 13a by a suction nozzle 19 described later. The carrier tape 14 is wound and stored on the supply reel 15. The supply reel 15 is rotatably held by a reel holding member provided on a cart (not shown).

基台9のX方向における端部にはY軸移動ビーム16Yが設けられており、Y軸移動ビーム16Yには2基のX軸移動ビーム16XがY方向に移動自在に設けられている。また、それぞれのX軸移動ビーム16Xには平板状のプレート部材17を介して実装ヘッド18がX方向に移動自在に装着されている。Y軸移動ビーム16YとX軸移動ビーム16Xを駆動することにより、実装ヘッド18は部品供給部12の上方と、実装作業位置に位置決めされた基板5の上方を含む所定の範囲を水平なXY方向に移動することができる。Y軸移動ビーム16YとX軸移動ビーム16Xは、実装ヘッド18を部品供給部12と基板5との間で移動させるヘッド移動機構16(図6)を構成する。   The end of the base 9 in the X direction is provided with a Y-axis moving beam 16Y, and the Y-axis moving beam 16Y is provided with two X-axis moving beams 16X that are movable in the Y direction. A mounting head 18 is mounted on each X-axis moving beam 16X via a flat plate member 17 so as to be movable in the X direction. By driving the Y-axis moving beam 16Y and the X-axis moving beam 16X, the mounting head 18 moves in a horizontal XY direction within a predetermined range including the upper part of the component supply unit 12 and the upper part of the substrate 5 positioned at the mounting work position. Can be moved to. The Y-axis moving beam 16Y and the X-axis moving beam 16X constitute a head moving mechanism 16 (FIG. 6) that moves the mounting head 18 between the component supply unit 12 and the substrate 5.

図4及び図5(a)において、実装ヘッド18は下方に電子部品6を吸着する吸着ノズル19を有している。吸着ノズル19は上方に設けられたノズル昇降機構20によって昇降し、また、図示しない回転機構によって水平回転する。吸着ノズル19は部品取り出し位置13aに対して下降し、この位置で真空吸引することによって部品取り出し位置13aへ供給された電子部品6を取り出す。また、吸着ノズル19は電子部品6を保持した状態で基板5上の任意の実装点Rに対して所定量だけ下降し、この位置で真空吸引を解除することによって基板5に電子部品6を実装する。このように、実装ヘッド18は基板5に対して昇降自在な吸着ノズル19を有し、電子部品6を保持した吸着ノズル19を下降させることによって基板5に電子部品6を実装する。   4 and 5A, the mounting head 18 has a suction nozzle 19 that sucks the electronic component 6 downward. The suction nozzle 19 is raised and lowered by a nozzle raising / lowering mechanism 20 provided above, and horizontally rotated by a rotation mechanism (not shown). The suction nozzle 19 descends with respect to the component take-out position 13a, and the electronic component 6 supplied to the component take-out position 13a is taken out by vacuum suction at this position. Further, the suction nozzle 19 is lowered by a predetermined amount with respect to an arbitrary mounting point R on the substrate 5 while holding the electronic component 6, and the electronic component 6 is mounted on the substrate 5 by releasing the vacuum suction at this position. To do. As described above, the mounting head 18 has the suction nozzle 19 that can move up and down with respect to the substrate 5, and the electronic component 6 is mounted on the substrate 5 by lowering the suction nozzle 19 that holds the electronic component 6.

図4および図5(a)において、実装ヘッド18はロードセル21を内蔵している。ロードセル21は抵抗線歪み計を利用した荷重測定器である。吸着ノズル19が保持する電子部品6が基板5に接触したとき、吸着ノズル19が受けた反力をロードセル21の荷重検出面が検知すると、ロードセル21に内蔵された歪みゲージの抵抗値が変化する。これにより、図示しない計測アンプによって荷重の大きさに応じたアナログ信号が検出され、さらにAD変換されて制御部30に出力される。このように、ロードセル21は吸着ノズル19を下降させて基板5に電子部品6を実装する際の基板5に対する吸着ノズル19の荷重値を測定する荷重値測定手段となっている。   4 and 5A, the mounting head 18 includes a load cell 21 therein. The load cell 21 is a load measuring device using a resistance strain meter. When the electronic component 6 held by the suction nozzle 19 contacts the substrate 5 and the load detection surface of the load cell 21 detects the reaction force received by the suction nozzle 19, the resistance value of the strain gauge built in the load cell 21 changes. . As a result, an analog signal corresponding to the magnitude of the load is detected by a measurement amplifier (not shown), further AD-converted, and output to the control unit 30. As described above, the load cell 21 is a load value measuring unit that measures the load value of the suction nozzle 19 with respect to the substrate 5 when the suction nozzle 19 is lowered and the electronic component 6 is mounted on the substrate 5.

実装ヘッド18は高さセンサ22を備えている。高さセンサ22はレーザ変位計など計測軸方向の変位を非接触で検出可能な計測器であり、ヘッド移動機構16を駆動させることによって実装ヘッド18とともに移動する。図5(a)に示すように、高さセンサ22は基板5の実装面5aに光を走査させ、実装面5aで反射した光を受光した位置に応じてサンプリング測点Aの高さ(Z座標値)を計測する(矢印a)。図5(b)に示すように、サンプリング測点Aは基板5の実装面5aに適宜分布するように水平位置(XY座標値)が予め設定されている。高さセンサ22による計測結果は実装面5aの歪みの検出に用いられる。   The mounting head 18 includes a height sensor 22. The height sensor 22 is a measuring instrument that can detect displacement in the measurement axis direction without contact, such as a laser displacement meter, and moves together with the mounting head 18 by driving the head moving mechanism 16. As shown in FIG. 5A, the height sensor 22 scans the mounting surface 5a of the substrate 5 with light, and the height (Z) of the sampling point A according to the position where the light reflected by the mounting surface 5a is received. (Coordinate value) is measured (arrow a). As shown in FIG. 5B, the horizontal positions (XY coordinate values) are set in advance so that the sampling measurement points A are appropriately distributed on the mounting surface 5a of the substrate 5. The measurement result obtained by the height sensor 22 is used to detect distortion of the mounting surface 5a.

図3および図4において、実装ヘッド18は撮像視野を下方に向けた第1の認識カメラ23を備えている。第1の認識カメラ23は、基板5の認識マーク8や、テープフィーダ13の部品取り出し位置13aを撮像する。また、基台9上であって基板搬送機構10と部品供給部12との間には、撮像視野を上方に向けた第2の認識カメラ24が設けられている。第2の認識カメラ24は、部品供給部12から取り出されて吸着ノズル19に保持された電子部品6を下方から撮像する。第1の認識カメラ23、第2の認識カメラ24によって取得した撮像データは認識処理部35(図6)で認識処理され、これにより基板5、電子部品6の位置が検出される。基板5に電子部品6を実装する際の吸着ノズル19のXY平面における位置は、基板5および電子部品6の検出結果に基づいて算出された位置ずれ量を加味したうえで補正される。   3 and 4, the mounting head 18 includes a first recognition camera 23 whose imaging field of view is directed downward. The first recognition camera 23 images the recognition mark 8 on the substrate 5 and the component removal position 13 a of the tape feeder 13. A second recognition camera 24 is provided on the base 9 and between the board transport mechanism 10 and the component supply unit 12 with the imaging field of view facing upward. The second recognition camera 24 images the electronic component 6 taken out from the component supply unit 12 and held by the suction nozzle 19 from below. The imaging data acquired by the first recognition camera 23 and the second recognition camera 24 is subjected to recognition processing by the recognition processing unit 35 (FIG. 6), and thereby the positions of the substrate 5 and the electronic component 6 are detected. The position of the suction nozzle 19 on the XY plane when the electronic component 6 is mounted on the substrate 5 is corrected in consideration of the amount of displacement calculated based on the detection results of the substrate 5 and the electronic component 6.

図3,図4および図5において、基台9の上方には投光器25およびラインセンサカメラユニット26が、基板5と部品供給部12との間を実装ヘッド18が実装作業のために往復する移動経路を挟んで対向させて配置されている。なお、投光器25とラインセンサカメラユニット26は、いずれも実装ヘッド18のX方向への移動ストロークS(図3)の範囲外に配置されており、実装ヘッド18の移動の妨げにならないようになっている。   3, 4, and 5, the projector 25 and the line sensor camera unit 26 move above the base 9 so that the mounting head 18 reciprocates between the substrate 5 and the component supply unit 12 for mounting work. It is arranged to face each other across the route. Note that both the projector 25 and the line sensor camera unit 26 are disposed outside the range of the movement stroke S (FIG. 3) of the mounting head 18 in the X direction, so that the movement of the mounting head 18 is not hindered. ing.

投光器25はレーザ光など指向性の強い帯状の検査光25aを照射する機能を有する。ラインセンサカメラユニット26は投光器25から投光された帯状の検査光25aを受光して、吸着ノズル19の下端部の状態を示す画像データ(一次元画像)を出力する機能を有する。実装作業時において、吸着ノズル19の下端部が検査光25aを横切るように実装ヘッド18を移動させることで、ラインセンサカメラユニット26は吸着ノズル19の下端部の状態を示す画像データ(一次元画像)を制御部30に出力する。この画像データは吸着ノズル19に保持された電子部品6の姿勢の良否判定に用いられる。   The projector 25 has a function of irradiating a strip-shaped inspection light 25a having a strong directivity such as a laser beam. The line sensor camera unit 26 has a function of receiving the strip-shaped inspection light 25 a projected from the projector 25 and outputting image data (one-dimensional image) indicating the state of the lower end portion of the suction nozzle 19. During the mounting operation, the line sensor camera unit 26 moves the mounting head 18 so that the lower end portion of the suction nozzle 19 crosses the inspection light 25a, so that the line sensor camera unit 26 displays image data indicating the state of the lower end portion of the suction nozzle 19 (one-dimensional image). ) To the control unit 30. This image data is used to determine the quality of the electronic component 6 held by the suction nozzle 19.

次に図6を参照して、電子部品実装システム1の制御系の構成について説明する。ここでは、電子部品実装装置M3〜M5と管理部4の構成についてのみ言及する。電子部品実装装置M3〜M5が備える制御部30は、通信部31、記憶部32、機構駆動部33、カメラ制御部34、認識処理部35、判定部36、歪み検出部37、補正量算出部38を含んで構成される。また、制御部30は基板搬送機構10、基板ID読み取り部11、ヘッド移動機構16、実装ヘッド18、ノズル昇降機構20、ロードセル21、高さセンサ22、第1の認識カメラ23、第2の認識カメラ24、投光器25、ラインセンサカメラユニット26接続されている。管理部4が備える制御部50は、通信部51、記憶部52、実装履歴データ作成部53を含んで構成される。 Next, the configuration of the control system of the electronic component mounting system 1 will be described with reference to FIG. Here, only the configurations of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 and the management unit 4 will be described. The control unit 30 included in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5 includes a communication unit 31, a storage unit 32, a mechanism drive unit 33, a camera control unit 34, a recognition processing unit 35, a determination unit 36, a distortion detection unit 37, and a correction amount calculation unit. 38 is comprised. The control unit 30 also includes a substrate transport mechanism 10, a substrate ID reading unit 11, a head moving mechanism 16, a mounting head 18, a nozzle lifting mechanism 20, a load cell 21, a height sensor 22, a first recognition camera 23, and a second recognition. The camera 24, the projector 25, and the line sensor camera unit 26 are connected. The control unit 50 included in the management unit 4 includes a communication unit 51, a storage unit 52, and a mounting history data creation unit 53.

通信部31,51はLAN2を介して接続されており、これにより電子部品実装装置M3〜M5と管理部4との間で制御信号や各種データの送受信が行われる。記憶部32は実装データ39、部品データ40などを記憶する。これらのデータは、管理部4から読み込んだものである。実装データ39は基板5に電子部品6を実装するためのデータであり、基板5に設定された実装点RのXY座標、電子部品6の実装角度、テープフィーダ13の位置情報などを含む。   The communication units 31 and 51 are connected via the LAN 2, whereby control signals and various data are transmitted and received between the electronic component mounting apparatuses M <b> 3 to M <b> 5 and the management unit 4. The storage unit 32 stores mounting data 39, component data 40, and the like. These data are read from the management unit 4. The mounting data 39 is data for mounting the electronic component 6 on the substrate 5 and includes XY coordinates of the mounting point R set on the substrate 5, the mounting angle of the electronic component 6, the position information of the tape feeder 13, and the like.

部品データ40は、電子部品6に関する各種の情報を含むデータであり、個々の電子部品6の「部品ID」ごとに「制御パラメータ」を組み合わせて構成される。「制御パラメータ」には、電子部品6のサイズ、キャリアテープ14の送りピッチ、部品取り出し位置のXY座標に加え、吸着ノズル19の動作を規定する加速度、実装時における吸着ノズル19の下降高さ位置などの情報が含まれる。   The component data 40 is data including various types of information regarding the electronic component 6, and is configured by combining “control parameters” for each “component ID” of each electronic component 6. The “control parameter” includes the size of the electronic component 6, the feed pitch of the carrier tape 14, the XY coordinates of the component removal position, the acceleration that defines the operation of the suction nozzle 19, and the lowering position of the suction nozzle 19 during mounting Such information is included.

機構駆動部33は制御部30によって制御されて、基板搬送機構10、ヘッド移動機構16、実装ヘッド18、ノズル昇降機構20を駆動する。これにより、基板5の搬送・位置決め作業、電子部品6の実装作業が実行される。   The mechanism driving unit 33 is controlled by the control unit 30 to drive the substrate transport mechanism 10, the head moving mechanism 16, the mounting head 18, and the nozzle lifting mechanism 20. Thereby, the conveyance / positioning operation of the substrate 5 and the mounting operation of the electronic component 6 are executed.

カメラ制御部34は第1の認識カメラ23、第2の認識カメラ24による撮像を制御する。また、カメラ制御部34は、投光器25による投光と、ラインセンサカメラユニット26による画像データの出力を制御する。   The camera control unit 34 controls imaging by the first recognition camera 23 and the second recognition camera 24. Further, the camera control unit 34 controls light projection by the projector 25 and output of image data by the line sensor camera unit 26.

認識処理部35は、第1の認識カメラ23、第2の認識カメラ24によって取得された画像データを認識処理する。これにより、基板5における実装点Rの位置検出や、実装ヘッド18に保持された状態の電子部品6の位置ずれが検出される。また、認識処理部35はラインセンサカメラユニット26から出力される一次元画像を組み合わせることにより、実装ヘッド18の複数の吸着ノズル19の下端部の状態を示す二次元の画像データを取得する。判定部36は、ラインセンサカメラユニット26から出力された画像データに基づき、吸着ノズル19の下端部における電子部品6の姿勢の良否判定を行う。   The recognition processing unit 35 performs recognition processing on the image data acquired by the first recognition camera 23 and the second recognition camera 24. Thereby, the position detection of the mounting point R on the substrate 5 and the positional deviation of the electronic component 6 held by the mounting head 18 are detected. In addition, the recognition processing unit 35 acquires two-dimensional image data indicating the state of the lower ends of the plurality of suction nozzles 19 of the mounting head 18 by combining the one-dimensional images output from the line sensor camera unit 26. The determination unit 36 determines whether the posture of the electronic component 6 at the lower end portion of the suction nozzle 19 is acceptable based on the image data output from the line sensor camera unit 26.

歪み検出部37は、高さセンサ22によって取得した複数のサンプリング測点Aの計測結果である三次元データを用いて、実装対象となる基板5の外観を示す近似曲面データを生成する。これにより、基板5の実装面5aの歪み、言い換えれば反り変形状態が検出される。近似曲面データとは、基板5の実装面5aの曲面形状を複数の3次元曲面データの重ね合わせによって構成したものである。実際に計測していない箇所については、周囲のサンプリング測点Aの複数の3次元データから解析して算出する。このように、歪み検出部37は実装対象となる基板5の実装面5aの三次元データに基づいて実装面5aの歪みを検出する。生成された近似曲面データは記憶部32に記憶される。   The distortion detection unit 37 generates approximate curved surface data indicating the appearance of the substrate 5 to be mounted, using the three-dimensional data that is the measurement result of the plurality of sampling measurement points A acquired by the height sensor 22. Thereby, the distortion of the mounting surface 5a of the substrate 5, in other words, the warped deformation state is detected. The approximate curved surface data is formed by superposing the curved surface shape of the mounting surface 5a of the substrate 5 by superimposing a plurality of three-dimensional curved surface data. About the location which is not actually measured, it analyzes and calculates from several 3D data of the surrounding sampling station A. As described above, the distortion detection unit 37 detects the distortion of the mounting surface 5a based on the three-dimensional data of the mounting surface 5a of the substrate 5 to be mounted. The generated approximate curved surface data is stored in the storage unit 32.

補正量算出部38は、第1の認識カメラ23、第2の認識カメラ24によって取得された画像データを認識処理部35が認識処理した結果に基づいて、電子部品6のX方向、Y方向、θ方向における実装位置の補正量を算出する。また、補正量算出部38は、歪み検出部37による検出結果に基づいて吸着ノズル19の下降高さの補正量を算出する。   The correction amount calculation unit 38, based on the result of the recognition processing unit 35 recognizing the image data acquired by the first recognition camera 23 and the second recognition camera 24, the X direction, Y direction, A correction amount of the mounting position in the θ direction is calculated. The correction amount calculation unit 38 calculates a correction amount for the descending height of the suction nozzle 19 based on the detection result by the distortion detection unit 37.

ここで図7(a),(b)を参照して、実装点R1に電子部品6を実装する場合における吸着ノズル19の下降高さの補正量を算出する方法について説明する。まず、補正量算出部38は近似曲面データを参照して、実装点R1の近傍に設定された複数のサンプリング測点A1,A2,A3,A4の高さを特定する。次いで、補正量算出部38は特定したサンプリング測点A1〜A4の高さに基づいて実装点R1の高さを解析して算出する。そして、補正量算出部38は解析した実装点R1の高さと、正規高さ(基板5が平坦であると仮定した場合の実装点R1の高さ)との差分Δh1を求める。この差分Δh1が補正量となり、吸着ノズル19は当該補正量を加味した高さ位置まで下降して電子部品6を実装する。ここでは、図8に示すように吸着ノズル19は正規の下降高さからΔh1だけ上昇した高さ位置H3まで下降して電子部品6を実装する(矢印b)。これにより、電子部品6が基板5に押し付けられて損傷する事態を防止することができる。また、基板5が下に凸の状態で反り変形している場合においては、基板5と電子部品6との間に隙間を有した状態で吸着ノズル19が吸着を解除することによって電子部品6の実装位置がずれる事態を防止することができる。このように、補正量算出部38は、歪み検出部37による検出結果に基づいて吸着ノズル19の下降高さの補正量を算出する。なお、図7,8では便宜上、基板5の歪みを大きく表現しているが、実際にはこのような基板5は検査段階で不良判定を受けて実装ライン3から除外される。   Here, with reference to FIGS. 7A and 7B, a method of calculating the correction amount of the descending height of the suction nozzle 19 when the electronic component 6 is mounted at the mounting point R1 will be described. First, the correction amount calculation unit 38 refers to the approximate curved surface data and specifies the heights of the plurality of sampling measurement points A1, A2, A3, A4 set near the mounting point R1. Next, the correction amount calculation unit 38 analyzes and calculates the height of the mounting point R1 based on the heights of the specified sampling measurement points A1 to A4. Then, the correction amount calculation unit 38 obtains a difference Δh1 between the analyzed height of the mounting point R1 and the normal height (the height of the mounting point R1 when the substrate 5 is assumed to be flat). This difference Δh1 becomes a correction amount, and the suction nozzle 19 descends to a height position that takes the correction amount into consideration and mounts the electronic component 6. Here, as shown in FIG. 8, the suction nozzle 19 is lowered to the height position H <b> 3 raised by Δh <b> 1 from the normal lowering height to mount the electronic component 6 (arrow b). Thereby, the electronic component 6 can be prevented from being pressed against the substrate 5 and damaged. Further, in the case where the substrate 5 is warped and deformed in a downwardly convex state, the suction nozzle 19 releases the suction in a state where there is a gap between the substrate 5 and the electronic component 6. It is possible to prevent the mounting position from shifting. In this way, the correction amount calculation unit 38 calculates the correction amount for the descending height of the suction nozzle 19 based on the detection result by the distortion detection unit 37. 7 and 8, for the sake of convenience, the distortion of the substrate 5 is greatly expressed, but actually, such a substrate 5 is excluded from the mounting line 3 upon receiving a defect determination at the inspection stage.

管理部4の記憶部52は前述した実装データ39、部品データ40に加え、実装履歴データ54を記憶する。実装履歴データ54は電子部品6の実装履歴を基板5単位で示したデータであり、実装対象となった基板5と関連付けられて記憶される。実装履歴データ作成部53は、実装履歴データ54を基板5単位で作成する。   The storage unit 52 of the management unit 4 stores mounting history data 54 in addition to the mounting data 39 and the component data 40 described above. The mounting history data 54 is data indicating the mounting history of the electronic component 6 in units of the board 5 and is stored in association with the board 5 to be mounted. The mounting history data creation unit 53 creates the mounting history data 54 for each board 5.

次に図9を参照して、実装履歴データ54について説明する。実装履歴データ54は、基板ID55、歪み検出データ56、吸着姿勢データ57、実装ヘッド動作データ58を関連付けて構成される。基板ID55は、実装履歴データ54の作成対象となる基板5の識別情報である。歪み検出データ56は、歪み検出部37による検出結果を示したデータであり、例えば基板5の実装面5aの近似曲面データが含まれる。吸着姿勢データ57は、吸着ノズル19に吸着保持された電子部品6の吸着姿勢に関するデータである。この吸着姿勢データ57は、電子部品6の部品IDごとに、ラインセンサカメラユニット26から出力された画像データと、判定部36による電子部品6の吸着姿勢の判定結果を関連付けて構成される。   Next, the mounting history data 54 will be described with reference to FIG. The mounting history data 54 is configured by associating the board ID 55, the distortion detection data 56, the suction posture data 57, and the mounting head operation data 58. The board ID 55 is identification information of the board 5 for which the mounting history data 54 is to be created. The distortion detection data 56 is data indicating a detection result by the distortion detector 37, and includes, for example, approximate curved surface data of the mounting surface 5a of the substrate 5. The suction posture data 57 is data relating to the suction posture of the electronic component 6 held by the suction nozzle 19. The suction posture data 57 is configured by associating the image data output from the line sensor camera unit 26 with the determination result of the suction posture of the electronic component 6 by the determination unit 36 for each component ID of the electronic component 6.

実装ヘッド動作データ58は、基板5に電子部品6を実装する際の実装ヘッド18(より正確には実装ヘッド18が有する吸着ノズル19)の動作情報を示したデータである。図10に示すように、実装ヘッド動作データ58は、基板ID59と単位実装履歴60を含んで構成される。基板ID59は、実装ヘッド18の作業対象となった基板5の基板IDを示す。   The mounting head operation data 58 is data indicating operation information of the mounting head 18 (more precisely, the suction nozzle 19 included in the mounting head 18) when the electronic component 6 is mounted on the substrate 5. As shown in FIG. 10, the mounting head operation data 58 includes a board ID 59 and a unit mounting history 60. The board ID 59 indicates the board ID of the board 5 that is the work target of the mounting head 18.

単位実装履歴60は、「実装点」61、「年月日」62、「装置番号」63、「ノズルID」64、「ノズル下降高さ」65、「下降高さ補正量」66、「歪み量」67、「荷重値」68の項目を含む。「実装点」61は、基板5上の個々の実装点Rを識別する情報である。「年月日」62は、実装点Rに電子部品6が実装された年月日を示す。「装置番号」63は、実装作業を行った電子部品実装装置M3〜M5を識別するための固有の番号である。「ノズルID」64は、電子部品6の実装に使用された吸着ノズル19を識別する情報である。「ノズル下降高さ」65は、実装点Rに電子部品6を実装する際に吸着ノズル19が下降した高さ位置を示す。「下降高さ補正量」66は、補正量算出部38によって算出された吸着ノズル19の下降高さの補正量を示す。「歪み量」67は、対象となる実装点Rが存在する所定の領域であって、吸着ノズル19の下降高さを補正する際に用いられた実装面5aの歪み量を示す。「荷重値」68は、実装点Rに電子部品6を実装した際にロードセル21(荷重値測定手段)によって測定した荷重値を示す。これらの項目を含む単位実装履歴60は、基板5上に設定された全ての実装点R(R1,R2・・・Rn)に対して作成され、時系列順に並べられる。また、「ノズル下降高さ」65、「下降高さ補正量」66、「荷重値」68の各項目は、実装ヘッド18の動作情報として位置づけられる。なお、実装ヘッド18の動作情報には吸着ノズル19の下降高さを特定することが可能な情報、すなわち下降高さに関する情報が含まれていればよい。例えば当該情報として、実装作業位置に位置決めされた基板5の実装面5aから吸着ノズル19の下端部までの距離を用いてもよく、また、吸着ノズル19の下降量を用いてもよい。   The unit mounting history 60 includes “mounting point” 61, “year / month / day” 62, “device number” 63, “nozzle ID” 64, “nozzle lowering height” 65, “lowering height correction amount” 66, “distortion”. The items of “amount” 67 and “load value” 68 are included. “Mounting point” 61 is information for identifying individual mounting points R on the substrate 5. “Date” 62 indicates the date on which the electronic component 6 was mounted on the mounting point R. The “device number” 63 is a unique number for identifying the electronic component mounting devices M3 to M5 that have performed the mounting operation. The “nozzle ID” 64 is information for identifying the suction nozzle 19 used for mounting the electronic component 6. The “nozzle lowering height” 65 indicates a height position where the suction nozzle 19 is lowered when the electronic component 6 is mounted at the mounting point R. “Descent height correction amount” 66 indicates the correction amount of the descending height of the suction nozzle 19 calculated by the correction amount calculation unit 38. The “distortion amount” 67 is a predetermined region where the target mounting point R exists, and indicates the distortion amount of the mounting surface 5 a used when correcting the descending height of the suction nozzle 19. The “load value” 68 indicates a load value measured by the load cell 21 (load value measuring means) when the electronic component 6 is mounted at the mounting point R. The unit mounting history 60 including these items is created for all mounting points R (R1, R2,... Rn) set on the substrate 5 and arranged in time series. Further, each item of “nozzle lowering height” 65, “lowering height correction amount” 66, and “load value” 68 is positioned as operation information of the mounting head 18. The operation information of the mounting head 18 only needs to include information that can specify the descending height of the suction nozzle 19, that is, information related to the descending height. For example, as the information, the distance from the mounting surface 5a of the substrate 5 positioned at the mounting work position to the lower end of the suction nozzle 19 may be used, or the descending amount of the suction nozzle 19 may be used.

このように、実装履歴データ作成部53は、基板5において電子部品6が実装された実装点Rと、当該実装点Rに電子部品6を実装した際の実装ヘッド18の動作情報とを対応させた単位実装履歴60を時系列順に並べた情報を含む実装履歴データ54を作成する。また、実装ヘッド18の動作情報には、吸着ノズル19を下降させて基板5に電子部品6を実装した際の当該吸着ノズル19の下降高さ位置に関する情報が含まれる。なお、実装ヘッド動作データ58のみを実装履歴データ54として作成し、これを実装対象となった基板5と関連付けて記憶部52に記憶させてもよい。   As described above, the mounting history data creation unit 53 associates the mounting point R where the electronic component 6 is mounted on the board 5 with the operation information of the mounting head 18 when the electronic component 6 is mounted on the mounting point R. The mounting history data 54 including information in which the unit mounting history 60 is arranged in time series is created. In addition, the operation information of the mounting head 18 includes information regarding the lowered height position of the suction nozzle 19 when the suction nozzle 19 is lowered and the electronic component 6 is mounted on the substrate 5. Note that only the mounting head operation data 58 may be created as the mounting history data 54 and may be stored in the storage unit 52 in association with the board 5 to be mounted.

上述のとおり、電子部品実装装置M3〜M5で製造された全ての基板5については、実装ヘッド動作データ58を含む実装履歴データ54が作成・記憶される。したがって、ある基板5を最終的に搭載した製品に不具合が発生した場合に、基板IDから記憶部52に記憶された実装履歴データ54をトレースバックすることができる。特に、実装履歴データ54には電子部品実装時における吸着ノズル19の下降高さについての情報が記録されているので、吸着ノズル19の下降高さと製品の不具合との因果関係を基板5の製造過程に沿って解析することができる。   As described above, the mounting history data 54 including the mounting head operation data 58 is created and stored for all the boards 5 manufactured by the electronic component mounting apparatuses M3 to M5. Therefore, when a problem occurs in a product that finally has a certain substrate 5 mounted thereon, the mounting history data 54 stored in the storage unit 52 can be traced back from the substrate ID. In particular, since the mounting history data 54 records information about the lowering height of the suction nozzle 19 when the electronic component is mounted, the causal relationship between the lowering height of the suction nozzle 19 and a product defect is shown in the manufacturing process of the substrate 5. Can be analyzed along.

具体的には、基板5上のある実装点Rに実装された電子部品6が損傷していた場合、当該電子部品6を実装した際の吸着ノズル19の下降高さなどを参照することになる。この結果、例えば吸着ノズル19が正規の下降高さ位置からさらに所定量だけ下降して電子部品6を実装していた場合には、吸着ノズル19が電子部品6を必要以上に基板5に押し付けたことによって損傷を招いたと仮定することができる。また、実装ヘッド動作データ58で示される吸着ノズル19の下降高さの補正量や荷重値は、当該仮定を裏付けるための有効な判断材料として用いることができる。この場合、吸着ノズル19の下降高さ位置の設定を見直すという対策を講じることができる。さらに、近年では実装面5aが湾曲した基板5に電子部品6が実装された実装基板や、一つの実装点Rに複数の電子部品6が積み重ねて実装された実装基板などを製造するケースが増えている。このような実装基板は、実装時における吸着ノズル19の下降高さ位置が実装品質に大きな影響を与え得る。このような実装基板を搭載した製品に不具合が発生した場合であっても、吸着ノズル19の高さに関する情報(すなわち三次元データ)を含む実装履歴データをトレースバックして参照することによって、実装基板側の不具合の原因究明を支援することができる。   Specifically, when the electronic component 6 mounted at a certain mounting point R on the substrate 5 is damaged, the descending height of the suction nozzle 19 when the electronic component 6 is mounted is referred to. . As a result, for example, when the suction nozzle 19 is further lowered by a predetermined amount from the normal descending height position and the electronic component 6 is mounted, the suction nozzle 19 presses the electronic component 6 against the substrate 5 more than necessary. Can be assumed to have caused damage. Further, the correction amount and the load value of the lowering height of the suction nozzle 19 indicated by the mounting head operation data 58 can be used as effective judgment materials for supporting the assumption. In this case, it is possible to take a measure to review the setting of the descending height position of the suction nozzle 19. Further, in recent years, there are increasing cases of manufacturing a mounting board in which the electronic component 6 is mounted on the board 5 having a curved mounting surface 5a, or a mounting board in which a plurality of electronic components 6 are stacked and mounted on one mounting point R. ing. In such a mounting substrate, the lowered height position of the suction nozzle 19 at the time of mounting can greatly affect the mounting quality. Even when a product having such a mounting board has a problem, it is possible to trace back mounting history data including information on the height of the suction nozzle 19 (that is, three-dimensional data) and refer to it. It is possible to support the investigation of the cause of defects on the board side.

本実施の形態における電子部品実装システム1は以上のように構成される。次に図11のフローチャートを参照して、電子部品実装方法について説明する。まず、基板搬送機構10は基板5を搬送して実装作業位置に位置決めする(ST1:基板位置決め工程)。次いで、高さセンサ22は基板5に設定された複数のサンプリング測点Aを順次計測する(ST2:サンプリング測定計測工程)。次いで、歪み検出部37は前述の工程(ST2)で取得した計測結果から近似曲面データを生成し、実装面5aの歪みを検出する(ST3:歪み検出工程)。   The electronic component mounting system 1 in the present embodiment is configured as described above. Next, an electronic component mounting method will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the substrate transport mechanism 10 transports the substrate 5 and positions it at the mounting work position (ST1: substrate positioning step). Next, the height sensor 22 sequentially measures a plurality of sampling measurement points A set on the substrate 5 (ST2: sampling measurement measurement process). Next, the distortion detection unit 37 generates approximate curved surface data from the measurement result acquired in the above-described step (ST2), and detects the distortion of the mounting surface 5a (ST3: distortion detection step).

次いで、実装ヘッド18によって基板5に電子部品6を実装する(ST4:実装工程)。すなわち、実装ヘッド18はテープフィーダ13から供給された電子部品6を吸着ノズル19によって取り出して基板5の実装点Rに実装する。このとき、実装ヘッド18はX方向、Y方向、θ方向の位置が補正されたうえで基板5に対して位置合わせされる。また、吸着ノズル19は実装面5aの歪みに基づいて算出された補正後の高さ位置まで下降する。そして、搬送先の電子部品実装装置M3〜M4が担当する全ての実装点Rに電子部品6が実装されたならば、基板搬送機構10は基板5を下流へ搬送し、その後、基板5は下流の設備に搬出される(ST5:搬出工程)。   Next, the electronic component 6 is mounted on the substrate 5 by the mounting head 18 (ST4: mounting process). That is, the mounting head 18 takes out the electronic component 6 supplied from the tape feeder 13 by the suction nozzle 19 and mounts it on the mounting point R of the substrate 5. At this time, the mounting head 18 is aligned with the substrate 5 after correcting the positions in the X, Y, and θ directions. Further, the suction nozzle 19 descends to the corrected height position calculated based on the distortion of the mounting surface 5a. When the electronic components 6 are mounted at all the mounting points R in charge of the electronic component mounting apparatuses M3 to M4 that are the transfer destinations, the substrate transfer mechanism 10 transfers the substrate 5 downstream, and then the substrate 5 is downstream. (ST5: Unloading process).

次いで図12を参照して、実装履歴データ54の登録処理について説明する。実装履歴データ54は、前述した電子部品実装方法に基づいた実装作業と並行して行われる。まず、基板搬送機構10によって基板5が実装作業位置に向けて搬送される過程で、基板ID読み取り部11はバーコードラベル7から基板IDを読み取る。読み取った基板IDは管理部4に送信され、制御部50(実装履歴データ作成部53)は受信した基板IDを実装履歴データ54に登録する(ST11:第1の登録工程)。   Next, the registration process of the mounting history data 54 will be described with reference to FIG. The mounting history data 54 is performed in parallel with the mounting work based on the electronic component mounting method described above. First, the substrate ID reading unit 11 reads the substrate ID from the barcode label 7 in the process in which the substrate 5 is transported toward the mounting work position by the substrate transport mechanism 10. The read board ID is transmitted to the management section 4, and the control section 50 (mounting history data creating section 53) registers the received board ID in the mounting history data 54 (ST11: first registration step).

次いで、制御部50は基板5の実装面5aの歪みの検出結果を対象となる電子部品実装装置M3〜M5から受信し、実装履歴データ54に登録する(ST12:第2の登録工程)。次いで、実装ヘッド18による実装動作が行われる過程で、1つの電子部品6が実装されると、制御部50はその都度実装ヘッド18の動作情報を含む各種情報を対象となる電子部品実装装置M3〜M5から受信する。そして、制御部50は受信した各種情報に基づいて、実装点Rに電子部品6が実装された際の実装ヘッド18の動作情報を実装履歴データ54に登録する(ST13:第3の登録工程)。すなわち、制御部50は電子部品6が実装された実装点R、実装した年月日、装置番号、使用されたノズルID、実装時における吸着ノズル19の下降高さ、下降高さの補正量、下降高さの補正時に使用した実装面5aの歪み量、実装時の荷重値を実装ヘッド動作データ58に書き込む。   Next, the control unit 50 receives the detection result of the distortion of the mounting surface 5a of the substrate 5 from the target electronic component mounting apparatuses M3 to M5 and registers it in the mounting history data 54 (ST12: second registration step). Next, when one electronic component 6 is mounted in the process of performing the mounting operation by the mounting head 18, the control unit 50 each time the electronic component mounting apparatus M3 targeted for various information including the operation information of the mounting head 18 is mounted. Receive from ~ M5. Then, based on the received various information, the control unit 50 registers the operation information of the mounting head 18 when the electronic component 6 is mounted at the mounting point R in the mounting history data 54 (ST13: third registration step). . That is, the control unit 50 has a mounting point R on which the electronic component 6 is mounted, a mounting date, a device number, a used nozzle ID, a lowering height of the suction nozzle 19 at the time of mounting, a correction amount for the lowering height, The distortion amount of the mounting surface 5a used when correcting the descending height and the load value at the time of mounting are written in the mounting head operation data 58.

次いで、制御部50は1枚の基板5の全ての実装点Rに電子部品6が実装されたかを判断し(ST14:判断工程)、未実装箇所がある場合には(ST13)に戻る。また、(ST14)で全ての実装点Rに対して電子部品6が実装されたと判断したならば、制御部50は実装履歴データ54を基板IDと関連付けた状態で記憶部52に記憶する(ST15:記憶工程)。以上の工程を経て、基板5単位あたりの実装履歴データ54が作成される。   Next, the control unit 50 determines whether or not the electronic component 6 is mounted on all the mounting points R of one board 5 (ST14: determination process), and if there is an unmounted part, the process returns to (ST13). If it is determined in (ST14) that the electronic components 6 are mounted on all mounting points R, the control unit 50 stores the mounting history data 54 in the storage unit 52 in a state associated with the board ID (ST15). : Memory step). Through the above steps, mounting history data 54 per unit of 5 substrates is created.

次に図13および図14を参照して、実装基板の構造に応じて作成される実装履歴データの変形例について説明する。図13は、一つの実装点RAに複数の電子部品6(第1の電子部品6A、第2の電子部品6B、第3の電子部品6C)を積み重ねて実装するいわゆる三次元実装によって製造された基板5Aの側面図を示している。三次元実装を簡潔に説明すると、まず、実装ヘッド18の吸着ノズル19は高さ位置H4まで下降して実装点R1に第1の電子部品6Aを搭載し、次いで高さ位置H5まで下降して第1の電子部品6Aの上面に第2の電子部品6Bを搭載し、最後に高さ位置H6まで下降して第2の電子部品6Bの上面に第3の電子部品6Cを搭載する。これらの電子部品6A〜6Bの下面には、接続部としてのはんだバンプ70が複数形成されており、はんだバンプ70を介して下方にある対象物に搭載される。   Next, a modified example of the mounting history data created according to the structure of the mounting board will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is manufactured by so-called three-dimensional mounting in which a plurality of electronic components 6 (first electronic component 6A, second electronic component 6B, and third electronic component 6C) are stacked and mounted on one mounting point RA. A side view of the substrate 5A is shown. Briefly explaining the three-dimensional mounting, first, the suction nozzle 19 of the mounting head 18 is lowered to the height position H4, the first electronic component 6A is mounted at the mounting point R1, and then lowered to the height position H5. The second electronic component 6B is mounted on the upper surface of the first electronic component 6A. Finally, the second electronic component 6B is lowered to the height position H6 and the third electronic component 6C is mounted on the upper surface of the second electronic component 6B. A plurality of solder bumps 70 as connection portions are formed on the lower surfaces of these electronic components 6 </ b> A to 6 </ b> B, and are mounted on an object below through the solder bumps 70.

図14は、前述した三次元実装によって製造された基板5Aに対応した実装履歴データ54内の実装ヘッド動作データ58Aを示したものである。なお、既に説明した実装ヘッド動作データ58と同一の構成については同符号を付し、説明を省略する。図14に示すように、実装ヘッド動作データ58Aを構成する単位実装履歴60には「部品ID」69の項目が新たに含まれている。「部品ID」69は個々の電子部品6を識別する識別情報である。   FIG. 14 shows mounting head operation data 58A in the mounting history data 54 corresponding to the substrate 5A manufactured by the above-described three-dimensional mounting. Note that the same components as those of the mounting head operation data 58 already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 14, the unit mounting history 60 constituting the mounting head operation data 58A newly includes an item “component ID” 69. “Component ID” 69 is identification information for identifying each electronic component 6.

三次元実装によって製造された基板5Aは、一つの実装点Rに複数の電子部品6が積み重ねられるので、「実装点」61には共通した複数の実装点Rn(n=1,2,3・・・)が一部で示される。図14では、実装点R1と実装点R4がこれに該当する。このように、単位実装履歴60に部品IDを含めることで、一つの実装点Rに積み重ねられた個々の電子部品6を実装した際の実装ヘッド18の動作情報を容易且つ詳細に把握することができる。   Since a plurality of electronic components 6 are stacked on one mounting point R, the substrate 5A manufactured by three-dimensional mounting has a plurality of common mounting points Rn (n = 1, 2, 3,.・ ・) Is shown in part. In FIG. 14, the mounting point R1 and the mounting point R4 correspond to this. In this way, by including the component ID in the unit mounting history 60, it is possible to easily and in detail understand the operation information of the mounting head 18 when mounting the individual electronic components 6 stacked at one mounting point R. it can.

より具体的に説明すると、一つの実装点RAに積み重ねられた複数の電子部品6A〜6Cは、同一のXY座標値としてあらわされる。したがって、三次元実装によって製造された実装基板の製造過程を解析するために、例えば電子部品6A〜6Bが実装されたXY座標値のみの二次元データをトレースバックしても、それぞれの電子部品6A〜6Cに特化した固有の情報を把握することができない。したがって、実装基板を搭載した製品に不具合が発生した際、原因の究明が困難になるといった問題が生じ得る。   More specifically, a plurality of electronic components 6A to 6C stacked on one mounting point RA are represented as the same XY coordinate value. Therefore, in order to analyze the manufacturing process of the mounting board manufactured by the three-dimensional mounting, for example, even if the two-dimensional data of only the XY coordinate values on which the electronic components 6A to 6B are mounted is traced back, each electronic component 6A Specific information specific to ˜6C cannot be grasped. Therefore, when a problem occurs in a product on which a mounting board is mounted, there may be a problem that it is difficult to investigate the cause.

しかしながら、本実施の形態における電子部品実装システム1によれば、三次元実装によって生産された基板5Aを最終的に搭載した製品に不具合が発生した場合、実装ヘッド動作データ58Aを含む実装履歴データ54をトレースバックし、それぞれの電子部品6A〜6Bを積み重ねて実装した際の吸着ノズル19の下降高さを参照することによって、それぞれの電子部品6A〜6Cに特化した固有の情報を把握し、吸着ノズル19の下降高さと製品の不具合との因果関係を容易に解析することができる。すなわち、本実施の形態における電子部品実装システム1によれば、様々な態様で電子部品が実装された実装基板の不具合の原因を容易に究明することができる。   However, according to the electronic component mounting system 1 in the present embodiment, when a failure occurs in a product finally mounted with the board 5A produced by three-dimensional mounting, the mounting history data 54 including the mounting head operation data 58A. By tracing back and referring to the descending height of the suction nozzle 19 when the electronic components 6A to 6B are stacked and mounted, specific information specific to the electronic components 6A to 6C is grasped. The causal relationship between the descending height of the suction nozzle 19 and the product defect can be easily analyzed. That is, according to the electronic component mounting system 1 in the present embodiment, it is possible to easily investigate the cause of the problem of the mounting board on which the electronic component is mounted in various aspects.

本発明の電子部品実装システムはこれまで説明した実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、実装履歴データ54の作成機能を電子部品実装装置M3〜M5に設け、それぞれの電子部品実装装置M3〜M5で実装履歴データ54を作成するようにしてもよい。また、本実施の形態における実装履歴データ54は一例であり、例えば電子部品実装時における吸着ノズル19のX方向、Y方向、θ方向の補正量を示す情報など、その他の情報を加えてもよい。   The electronic component mounting system of the present invention is not limited to the embodiments described so far, and can be modified without departing from the spirit of the invention. For example, a function for creating the mounting history data 54 may be provided in the electronic component mounting apparatuses M3 to M5, and the mounting history data 54 may be generated by each of the electronic component mounting apparatuses M3 to M5. Further, the mounting history data 54 in the present embodiment is an example, and other information such as information indicating correction amounts of the suction nozzle 19 in the X direction, the Y direction, and the θ direction when the electronic component is mounted may be added. .

また、基板5の実装面5aの歪みの検出を電子部品実装装置M3〜M5以外の他の実装用装置で行い、そこでの検出結果を実装履歴データ54に登録してもよい。例えば、基板5の実装面5aの歪みの検出は印刷状態検査装置M2でも行われるので、ここでの検出結果を管理部4に送信して実装履歴データ54に登録するようにしてもよい。   Alternatively, the distortion of the mounting surface 5a of the substrate 5 may be detected by a mounting apparatus other than the electronic component mounting apparatuses M3 to M5, and the detection result may be registered in the mounting history data 54. For example, since the detection of the distortion of the mounting surface 5a of the substrate 5 is also performed by the printing state inspection apparatus M2, the detection result here may be transmitted to the management unit 4 and registered in the mounting history data 54.

本発明によれば、電子部品が実装された実装基板の不具合の原因を容易に究明することができ、電子部品実装分野において有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cause of the malfunction of the mounting substrate in which the electronic component was mounted can be investigated easily, and it is useful in the electronic component mounting field.

1 電子部品実装システム
5,5A 基板
5a 実装面
6,6A,6B,6C 電子部品
18 実装ヘッド
19 吸着ノズル
21 ロードセル
37 歪み検出部
38 補正量算出部
52 記憶部
54 実装履歴データ
60 単位実装履歴
M3,M4,M5 電子部品実装装置
R,RA,R1,R2,R3,R4,R5 実装点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component mounting system 5,5A Board | substrate 5a Mounting surface 6,6A, 6B, 6C Electronic component 18 Mounting head 19 Adsorption nozzle 21 Load cell 37 Distortion detection part 38 Correction amount calculation part 52 Storage part 54 Mounting history data 60 Unit mounting history M3 , M4, M5 Electronic component mounting equipment R, RA, R1, R2, R3, R4, R5 Mounting point

Claims (3)

複数の実装用装置を連結して構成され、電子部品を基板に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、
前記基板に対して昇降自在な吸着ノズルを有し、電子部品を保持した前記吸着ノズルを下降させることによって基板に電子部品を実装する実装ヘッドを備えた電子部品実装装置と、
基板において電子部品が実装された実装点と、当該実装点に電子部品を実装した際の前記実装ヘッドの動作情報とを対応させた単位実装履歴を時系列順に並べた実装履歴データを作成する実装履歴データ作成部と、
前記実装履歴データを実装対象となった基板と関連付けて記憶する記憶部を備え、
前記実装ヘッドの動作情報には、前記吸着ノズルを下降させて前記実装点に電子部品を実装した際の当該吸着ノズルの下降高さ位置に関する情報が含まれ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 mounting devices and manufacturing a mounting substrate by mounting electronic components on the substrate,
An electronic component mounting apparatus having a suction nozzle that can be raised and lowered relative to the substrate, and a mounting head that mounts the electronic component on the substrate by lowering the suction nozzle holding the electronic component;
Implementation that creates mounting history data in which unit mounting histories are arranged in chronological order by associating mounting points where electronic components are mounted on a board and operation information of the mounting head when electronic components are mounted on the mounting points. A history data creation unit;
A storage unit for storing the mounting history data in association with the board to be mounted;
Wherein the operation information of the mounting head, an electronic component mounting system, characterized in that it contains information about the lowered height position of the suction nozzle at the time of mounting electronic components on the mounting point is lowered the suction nozzle.
実装対象となる基板の実装面の三次元データに基づいて前記実装面の歪みを検出する歪み検出部と、
前記歪み検出部による検出結果に基づいて前記吸着ノズルの下降高さの補正量を算出する補正量算出部をさらに備え、
前記実装履歴データ作成部は、前記歪み検出部による検出結果と、前記補正量算出部によって算出された補正量をさらに含めた前記実装履歴データを作成することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装システム。
A strain detector that detects strain of the mounting surface based on three-dimensional data of the mounting surface of the substrate to be mounted;
A correction amount calculation unit that calculates a correction amount of the lowering height of the suction nozzle based on a detection result by the distortion detection unit;
2. The mounting history data creation unit creates the mounting history data further including a detection result by the distortion detection unit and a correction amount calculated by the correction amount calculation unit. Electronic component mounting system.
前記吸着ノズルを下降させて前記基板に電子部品を実装する際の当該基板に対する前記吸着ノズルの加重値を測定する加重値測定手段をさらに備え、
前記実装履歴データ作成部は、前記加重値測定手段によって測定した加重値をさらに含めた前記実装履歴データを作成することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品実装システム。
A weight value measuring means for measuring a weight value of the suction nozzle with respect to the substrate when the suction nozzle is lowered to mount an electronic component on the substrate;
The electronic component mounting system according to claim 1, wherein the mounting history data creating unit creates the mounting history data further including a weight value measured by the weight value measuring unit.
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