JP7016846B2

JP7016846B2 - 部品実装装置

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Publication number: JP7016846B2
Application number: JP2019170268A
Authority: JP
Inventors: 茂人大山; 諭吉岡; 裕高平山; 智史牛居
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Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2022-02-07
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Description

本発明は、部品実装装置および部品実装システムに関する。

従来より、基板に部品を実装する部品実装装置において、基板に実装された部品の実装状態を検査するものが知られている。例えば、特許文献１の部品実装装置では、前工程で一部の部品が実装された基板が搬入されると、その基板を検査して、部品の実装状態が不良の場合には、後工程で修正可能か否かを判定する。そして、後工程で修正不能と判定すると基板に部品を実装せず、後工程で修正可能と判定すると基板に部品を実装する。これにより、部品の実装状態が修正不能なほどの不良が生じている場合には、さらに部品を実装するのを防止するから、部品が無駄に消費されるのを防止するものとしている。

特開２０１１－９６０５号公報

このような部品実装装置では、部品の種類によっては高価なものもあるため、部品の無駄を防止することは重要な課題とされている。上述した部品実装装置では、工程毎に不良の有無を判定し、修正不能な不良が生じていると、後工程で部品を実装しないことは記載されているものの、一の工程で複数の部品を実装する場合に、工程の途中で生じる不良にについては考慮されていない。このため、工程の途中で不良が生じると、それ以降に実装される部品が全て無駄になるおそれがある。

本発明は、部品の無駄を適切に防止することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の部品実装装置は、
部品を基板に実装する実装手段と、
前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査手段と、
を備え、
前記部品には、実装前に他の部品の実装状態の確認を必要としない確認不要部品と、実装前に他の部品の実装状態の確認を必要とする確認必要部品とがあり、
前記実装手段は、前記確認不要部品を前記基板に実装した後、前記検査手段の検査結果に基づいて前記確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、前記確認必要部品を前記基板に実装する
ことを要旨とする。

この本発明の部品実装装置は、確認不要部品を基板に実装した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板に実装する。これにより、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板に実装しないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。したがって、一つの実装工程の途中で部品の実装状態に不良が生じた場合に、部品が無駄になるのを適切に防止することができる。

また、本発明の部品実装装置において、前記基板に実装された部品を撮像可能な撮像手段を備え、前記検査手段は、前記撮像手段により撮像された画像に基づいて部品の実装状態を検査し、前記実装手段は、検査対象の確認不要部品の撮像が行われると、次の確認不要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、実装した確認不要部品の検査終了を待たずに、次の確認不要部品を基板に実装することができるから、実装効率が低下するのを抑制することができる。

この態様の本発明の部品実装装置において、前記撮像手段は、同一視野範囲に前記確認不要部品が複数含まれる場合には、前記複数の確認不要部品が基板に実装されてから、該複数の確認不要部品を撮像するものとすることもできる。こうすれば、確認不要部品の撮像に要する時間を短くすることができるから、実装効率が低下するのをさらに抑制することができる。

また、本発明の部品実装装置において、前記検査手段は、前記基板に実装された前記確認不要部品のうち一部の確認不要部品の検査を省略し、前記実装手段は、前記一部の確認不要部品を除いた残りの確認不要部品の実装状態が正常であることを確認すると、前記確認必要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、確認不要部品を全て検査しなくても、確認必要部品を実装することができるから、確認不要部品を全て検査する場合に比べて検査時間を短縮することができる。

また、本発明の部品実装装置において、前記実装手段は、前記確認必要部品を複数実装する場合には、前記検査結果に基づいて先に実装された前記確認必要部品の実装状態が正常であることを確認してから、後の前記確認必要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、確認必要部品を複数実装する場合、後から実装される確認必要部品が無駄になるのを適切に防止することができる。

本発明の部品実装システムは、
上述したいずれかの部品実装装置と、前記部品実装装置における前記部品の実装順を管理する管理装置とを備える部品実装システムであって、
前記管理装置は、
前記部品が、前記確認不要部品か前記確認必要部品のいずれであるかの設定を受け付ける設定受付手段と、
前記受け付けられた設定を各部品に関連付けて記憶する記憶手段と、
前記実装順として、前記確認不要部品を先に実装してから、前記確認必要部品を実装するよう設定する実装順設定手段と、
前記設定された実装順を前記部品実装装置に出力する出力手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の部品実装システムでは、管理装置は、部品が確認不要部品か確認必要部品のいずれであるかの設定を受け付け、部品の実装順として、確認不要部品を先に実装してから、確認必要部品を実装するよう設定し、その実装順を部品実装装置に出力する。また、部品実装装置は、実装順に基づいて、確認不要部品を基板に実装した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板に実装する。これにより、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板に実装しないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。また、確認不要部品か確認必要部品かを設定することができるから、無駄にしたくない対象部品を絞ることができる。したがって、一つの実装工程の途中で部品の実装状態に不良が生じた場合に、確認必要部品が無駄になるのを適切に防止することができる。

また、本発明の部品実装システムにおいて、前記記憶手段は、前記確認必要部品として記憶される部品の重要度を記憶可能であり、前記実装順設定手段は、前記実装順のうち前記確認必要部品の実装順を、前記重要度の低いものから先に実装するよう設定するものとすることもできる。こうすれば、確認必要部品のうち、重要度の高いものが無駄になるのを防止することができるから、部品の無駄をより適切に防止することができる。部品の重要度は、例えば、部品価格や部品在庫数などとすることができ、部品価格の低いものや部品在庫数の多いものが重要度の低いものに該当する。

部品実装システム１の部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。部品実装装置１０の制御装置７０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。基板６０の構成の概略を示す構成図である。部品種設定画面の一例を示す説明図である。重要度設定画面の一例を示す説明図である。管理装置８０のＨＤＤ８３に記憶される部品情報の一例を示す説明図である。管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される実装順設定処理の一例を示すフローチャートである。管理装置８０のＨＤＤ８３に記憶される実装順の一例を示す説明図である。制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される実装中検査処理の一例を示すフローチャートである。変形例の実装中検査処理を示すフローチャートである。実装後の検査要否の設定画面の一例を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は、部品実装システム１の部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、部品実装装置１０の制御装置７０と管理装置８０との電気的な接続関係を示す説明図である。

部品実装システム１は、図１に示すように、部品を基板に実装する部品実装装置１０と、部品実装システム全体を管理する管理装置８０とを備える。部品実装装置１０は、比較的小型のチップ部品などを基板に実装する処理と、比較的大型の部品やダイ部品などを基板に実装する処理とを実行可能に構成されている。なお、図示は省略したが、部品実装システム１が、部品実装装置１０を複数台備えていてもよい。

部品実装装置１０は、図１に示すように、部品を供給する部品供給装置１４と、基板６０を図１のＸ軸方向の左から右へ搬送する基板搬送装置２０と、基板搬送装置２０により搬送された基板６０を裏面側からバックアップするバックアップ装置３０と、複数（例えば４個）の吸着ノズル５１を取り付け可能で吸着ノズル５１で部品をピックアップして基板６０上へ実装するためのヘッド５０と、ヘッド５０をＸＹ方向へ移動させるＸＹロボット４０と、基板６０の表面に付された各種マークを撮像可能なマークカメラ４６と、小径の吸着ノズル５１や大径の吸着ノズル５１などの各種ノズルをストックするノズルステーション４９と、部品実装装置１０の全体の制御を司る制御装置７０（図２参照）とを備える。部品供給装置１４は、比較的大型の板状部品など（ダイ部品を含む）が収容されたトレイにより部品を供給するトレイフィーダ１６と、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶように複数配置され比較的小型の部品が収容されたテープにより部品を供給するテープフィーダ１８とを備える。

図３は、基板６０の構成の概略を示す構成図である。基板６０は、本実施形態では、分割溝によって区切られた複数の子基板６５（作業領域）を有する集合基板である。部品実装システム１は、部品実装装置１０により各子基板６５に部品を実装した後、分割溝に沿って基板６０を分割することにより部品が実装された複数の子基板６５を作製することができる。なお、基板６０が複数の子基板６５を有するものに限られず、一基板として作製されるものとしても構わない。

基板６０は、対角をなす２つの隅部（図３の左上部と右下部）に基板位置基準マーク６２が付されている。また、複数の子基板６５は、対角をなす２つの隅部（図３の左上部と右下部）に子基板位置基準マーク６６がそれぞれ付されている。これらの基板位置基準マーク６２や子基板位置基準マーク６６は、バックアップ装置３０により基板６０が位置決めされた際に、マークカメラ４６で撮像されて、基板６０や子基板６５の位置情報を取得するために用いられる。また、本実施形態では、各子基板６５に、チップ部品ａ～ｃと、ダイ部品Ｘ，Ｙとを実装するものとして説明する。なお、チップ部品ａは複数（ａ１とａ２の２個）実装され、それ以外の部品は１個ずつ実装される。

制御装置７０は、図２に示すように、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に、ＲＯＭ７２とＨＤＤ７３とＲＡＭ７４と入出力インターフェース７５とを備え、これらはバス７６を介して電気的に接続されている。制御装置７０には、ＸＹロボット４０からのヘッド５０の位置信号やマークカメラ４６からの画像信号などが入出力インターフェース７５を介して入力されている。一方、制御装置７０からは、部品供給装置１４への制御信号や基板搬送装置２０への制御信号、バックアップ装置３０への制御信号、ＸＹロボット４０への駆動信号、ヘッド５０への駆動信号などが入出力インターフェース７５を介して出力されている。また、制御装置７０は、管理装置８０と通信ネットワーク９０を介して双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

管理装置８０は、例えば、汎用のコンピュータであり、図２に示すように、ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＨＤＤ８３とＲＡＭ８４と入出力インターフェース８５などを備え、これらはバス８６を介して電気的に接続されている。この管理装置８０には、マウスやキーボード等の入力デバイス８７から入力信号が入出力インターフェース８５を介して入力され、管理装置８０からは、ディスプレイ８８への画像信号が入出力インターフェース８５を介して出力されている。ＨＤＤ８３は、基板６０への部品の実装処理に関する各種情報を記憶している。各種情報には、実装処理に使用する吸着ノズル５１の種類に関するノズル情報や、実装位置に関する位置情報などの各部品に関する部品情報、実装する部品の実装順などが含まれている。ここで、本実施形態で実装される部品には、先に実装された他の部品の実装状態が正常であるか否かを確認することなく実装可能な確認不要部品（事前確認不要部品）と、先に実装された部品の実装状態が正常であることを確認してから実装可能な確認必要部品（事前確認必要部品）とがある。

本実施形態の管理装置８０は、実装対象の各部品が確認不要部品か確認必要部品のいずれの部品種であるかを、作業者が設定可能となっている。この設定は、ディスプレイ８８に表示される設定画面を用いて行われる。図４は、部品種設定画面の一例を示す説明図である。図示するように、部品種設定画面では、実装対象の部品であるチップ部品ａ～ｃとダイ部品Ｘ，Ｙの各部品毎に、確認が必要な「ＹＥＳ」か確認が不要な「ＮＯ」のいずれかを設定することができる。作業者は、入力デバイス８７の上下方向の操作により、部品種設定画面上の選択カーソル８８ａを上下方向に移動させて設定対象部品を選択し、入力デバイス８７の左右方向の操作により、設定対象部品について「ＹＥＳ」か「ＮＯ」を選択する。また、作業者は、選択カーソル８８ａを「決定」ボタン上に移動させてから、入力デバイス８７の決定操作を行うことで、部品種設定画面上の設定を決定させることができる。図４では、チップ部品ａ～ｃが確認不要部品に設定され、ダイ部品Ｘ，Ｙが確認必要部品に設定される様子を示す。なお、チップ部品を確認必要部品に設定したり、ダイ部品を確認不要部品に設定したりしてもよい。

また、管理装置８０は、部品種設定画面で確認必要部品に設定された部品を対象として、重要度を設定可能となっている。図５は、重要度設定画面の一例を示す説明図である。図示するように、重要度設定画面では、確認必要部品に設定されたダイ部品Ｘ，Ｙの各部品毎に、「高」、「低」の二段階の重要度のいずれかを設定することができる。なお、重要度設定画面の操作方法（設定方法）は、部品種設定画面と同様であるため、説明を省略する。ここで、作業者は、例えば、部品価格が高いなど比較的重要な部品を確認必要部品に設定することができるが、その中でも、特に価格の高い部品の重要度を「高」に設定し、価格の低い部品の重要度を「低」に設定することができる。図５では、ダイ部品Ｘの重要度が「高」に、ダイ部品Ｙの重要度が「低」に設定される様子を示す。

管理装置８０は、部品種設定画面や重要度設定画面で設定された内容を含む部品情報をＨＤＤ８３に記憶する。図６は、管理装置８０のＨＤＤ８３に記憶される部品情報の一例を示す説明図である。ＨＤＤ８３は、各部品の確認要否や確認必要部品の重要度を記憶する他、子基板６５内における部品の実装位置に関する位置情報を記憶する。

次に、こうして構成された部品実装システム１の動作について説明する。まず、管理装置８０で部品の実装順を設定する処理を説明する。図７は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される実装順設定処理の一例を示すフローチャートである。この実装順設定処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、ＨＤＤ８３に記憶されている部品情報を読み出して（Ｓ１００）、確認不要部品（チップ部品ａ～ｃ）の部品情報を抽出する（Ｓ１１０）。次に、ＣＰＵ８１は、抽出した確認不要部品の部品情報のうち位置情報に基づいて、確認不要部品の実装順を設定する（Ｓ１２０）。ＣＰＵ８１は、各部品の位置情報に基づいて、ヘッド５０の移動距離が短くなるような実装順を設定する。本実施形態では、ＣＰＵ８１は、確認不要部品の実装順を、左上のチップ部品ａ（ａ１）、チップ部品ｃ、チップ部品ｂ、右下のチップ部品ａ（ａ２）の順に設定する。

次に、ＣＰＵ８１は、確認必要部品（ダイ部品Ｘ，Ｙ）の部品情報を抽出し（Ｓ１３０）、抽出した確認必要部品の部品情報のうち重要度に基づいて、重要度の低い部品から重要度の高い部品の順となるよう確認必要部品の実装順を設定する（Ｓ１４０）。本実施形態では、ダイ部品Ｘの重要度が「高」でダイ部品Ｙの重要度が「低」であるから、ＣＰＵ８１は、確認必要部品の実装順を、ダイ部品Ｙ、ダイ部品Ｘの順に設定する。なお、同じ重要度の部品が複数ある場合、ＣＰＵ８１は、同じ重要度の複数の部品の中でヘッド５０の移動距離が短くなるような実装順を設定する。

ＣＰＵ８１は、確認不要部品の実装順と、確認必要部品の実装順とを設定すると、確認不要部品を先に実装して後から確認必要部品を実装するように実装順を設定してＨＤＤ８３に記憶する（Ｓ１５０）。図８は、子基板６５内での実装順の一例を示す説明図である。図示するように、実装順は、確認不要部品から確認必要部品の順となり、確認不要部品の中ではヘッド５０の移動効率のよい順となり、確認必要部品の中では重要度の低い順となる。ＣＰＵ８１は、設定した実装順を含む実装情報を通信ネットワーク９０を介して部品実装装置１０に出力して（Ｓ１６０）、実装順設定処理を終了する。なお、実装情報は、実装順以外に、ノズル情報や部品情報（部品の位置情報）などを含む。また、基板６０は、複数の子基板６５を有するから、本実施形態の部品実装装置１０は、各子基板６５に確認不要部品をそれぞれ実装してから、確認必要部品の実装を行うものとする。

次に、設定された実装順に基づき部品実装装置１０で部品を実装する処理を説明する。図９は、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。この部品実装処理が実行されると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、まず、管理装置８０から通信ネットワーク９０を介して出力された実装情報を取得して（Ｓ２００）、基板６０を搬入する（Ｓ２１０）。Ｓ２１０では、ＣＰＵ７１は、基板搬送装置２０を制御してバックアップ装置３０上の所定位置まで基板６０を搬送し、バックアップ装置３０を制御して所定位置で基板６０を固定する。次に、ＣＰＵ７１は、基板６０の位置情報を取得する（Ｓ２２０）。Ｓ２２０では、ＣＰＵ７１は、ＸＹロボット４０とマークカメラ４６とを制御して基板６０に付された基板位置基準マーク６２や子基板６５に付された子基板位置基準マーク６６を撮像し、得られた画像を処理することにより、位置情報を取得する。続いて、ＣＰＵ７１は、吸着ノズル５１に吸着させる今回の実装対象の部品が確認必要部品であるか否かを判定する（Ｓ２３０）。前述したように、部品の実装順は、先に確認不要部品を実装するよう設定されている。このため、ＣＰＵ７１は、確認不要部品の実装が終了するまで、Ｓ２３０で確認必要部品ではないと判定し、他の部品の実装状態を確認することなく、吸着ノズル５１に部品を吸着させる（Ｓ２４０）。Ｓ２４０では、ＣＰＵ７１は、部品供給装置１４を制御して供給位置に部品を供給させると共に、ＸＹロボット４０とヘッド５０とを制御して供給位置に供給された部品を吸着ノズル５１に吸着させる。なお、ＣＰＵ７１は、ヘッド５０に装着されている吸着ノズル５１を交換する必要がある場合には、部品の吸着前に、ノズルステーション４９で必要なノズル種の吸着ノズル５１に交換する。例えば、実装対象の部品がチップ部品から大型部品やダイ部品に切り替わる場合、小径の吸着ノズル５１から大径の吸着ノズル５１やダイ部品用吸着ノズル５１に交換する。

吸着ノズル５１で部品を吸着すると、ＣＰＵ７１は、部品を基板６０に実装し（Ｓ２５０）、実装した部品の撮像待ち状態であるか否かを判定する（Ｓ２６０）。Ｓ２５０では、ＣＰＵ７１は、ＸＹロボット４０とヘッド５０とを制御して位置情報に基づく位置に部品を実装する。ここで、本実施形態では、ＣＰＵ７１は、部品実装処理の実行中に、実装した部品の実装状態を検査する実装中検査処理を並行して行うものとしている。このため、ＣＰＵ７１は、実装中検査処理において、検査に必要な撮像が行われるまでは、Ｓ２６０で部品の撮像待ち状態であると判定する。以下、実装中検査処理について説明する。図１０は、実装中検査処理の一例を示すフローチャートである。

実装中検査処理では、ＣＰＵ７１は、まず、基板６０に部品が実装されたか否かを判定し（Ｓ４００）、基板６０に部品が実装されてないと判定すると、そのまま実装中検査処理を終了する。一方、基板６０に部品が実装されたと判定すると、実装された部品を撮像する（Ｓ４１０）。Ｓ４１０では、ＣＰＵ７１は、マークカメラ４６を制御して、基板６０に実装された部品を撮像する。このように、実装中検査処理での部品の撮像は、基板６０の位置情報を取得するためのマークカメラ４６を用いて、部品が実装された直後のヘッド５０が停止している間に行うのである。ＣＰＵ７１は、Ｓ４１０で部品を撮像すると、前述したＳ２６０で撮像待ち状態ではないと判定する。こうして画像を撮像すると、ＣＰＵ７１は、撮像した画像に基づいて部品の実装状態を検査し（Ｓ４２０）、検査結果をＲＡＭ７４に記憶して（Ｓ４３０）、実装中検査処理を終了する。Ｓ４２０では、ＣＰＵ７１は、得られた画像を処理して部品の位置ズレ量などを検出し、それらが許容範囲内であるか否かなどを判定することにより、部品の実装状態が正常であるか否かを検査する。また、ＲＡＭ７４に記憶される検査結果は、子基板６５の識別情報と、部品の識別情報とに関連付けて、正常であるか否かが記憶される。このように、本実施形態では、マークカメラ４６で撮像した画像を用いて、部品の実装状態の検査を行うのである。なお、実装された部品が子基板６５内の最後の部品である場合、即ち、実装された部品が子基板６５内の実装順が最後のダイ部品Ｘの場合には、ＣＰＵ７１は、部品の画像を撮像せずに、部品の実装状態の検査を省略してもよい。これは、同一子基板６５内でその後に確認必要部品が実装されることがなく、検査の必要がないためである。

図９の部品実装処理の説明に戻って、ＣＰＵ７１は、Ｓ２６０で撮像待ち状態でないと判定すると、吸着ノズル５１に吸着済みの部品があるか否かを判定し（Ｓ２７０）、吸着済みの部品があればＳ２５０に戻って処理を行う。また、ＣＰＵ７１は、Ｓ２７０で吸着済みの部品がないと判定すると、基板６０に未実装の部品があるか否かを判定し（Ｓ２８０）、未実装の部品があると判定すると、Ｓ２３０に戻って処理を行う。実装処理を繰り返すうちに各子基板６５内の確認不要部品（チップ部品ａ～ｃ）の実装が完了すると、ＣＰＵ７１は、Ｓ２３０で実装対象の部品が確認必要部品（ダイ部品Ｙ）であると判定し、実装対象の子基板６５内における実装済み部品の検査結果をＲＡＭ７４から取得して（Ｓ２９０）、検査結果に基づいて全ての部品の実装状態が正常であるか否かを判定する（Ｓ３００）。なお、ＣＰＵ７１は、検査結果を取得できていない部品が存在する場合には、その部品の判定結果が取得されるまで待機する。そして、ＣＰＵ７１は、実装対象の子基板６５内の全ての部品の実装状態が正常であると判定すると、Ｓ２４０，Ｓ２５０で確認必要部品を吸着ノズル５１に吸着して基板６０に実装する。なお、例えば部品の吸着不良などが生じると、その部品を廃棄した後に、再度吸着した部品を実装するリカバリ処理が実行される場合がある。本実施形態では、確認必要部品を吸着ノズル５１に吸着する前に検査結果に基づく判定を行うため、リカバリ処理対象の部品の実装が完了したこと（リカバリ処理対象の部品の検査結果）を確認してから、確認必要部品を吸着ノズル５１に吸着して実装することができる。

このように、子基板６５内にチップ部品ａ～ｃなどの確認不要部品を先に実装し、それらの部品の検査結果に基づき各部品の実装状態が正常であることを確認してから、ダイ部品Ｙなどの確認必要部品を吸着ノズル５１に吸着して子基板６５内に実装するのである。このため、実装状態が正常でない部品があるために、後工程の検査処理で廃棄される可能性の高い子基板６５に対し、新たにダイ部品Ｙなどの確認必要部品を実装することがないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。また、重要度の低いダイ部品Ｙを実装すると、実装中検査処理でダイ部品Ｙの実装状態も検査される。そして、各子基板６５にダイ部品Ｙを実装すると、重要度の高いダイ部品Ｘを実装していくことになる。このため、ダイ部品Ｘを実装する際には、ダイ部品Ｙの検査結果に基づき、Ｓ２９０，Ｓ３００で実装対象の子基板６５内のダイ部品Ｙが正常に実装されたことを確認してから、ダイ部品Ｘを実装することができる。したがって、重要度の低いダイ部品Ｙの実装状態が正常でない場合には、重要度の高いダイ部品Ｘを実装することがないから、重要度の高いダイ部品Ｘを無駄にすることがない。なお、ダイ部品Ｙを実装する際に、既に確認不要部品（チップ部品ａ～ｃ）の実装状態が正常であることを確認しているから、ダイ部品Ｘを実装する際のＳ２９０，Ｓ３００では、未確認の他部品のみ（ダイ部品Ｙのみ）を対象として実装状態が正常であるか否かを判定すればよい。

ＣＰＵ７１は、実装対象の子基板６５内の実装済み部品のうち、一つでも実装状態が正常でないと判定すると、エラー処理を行ってから（Ｓ３１０）、Ｓ２８０に進む。ＣＰＵ７１は、エラー処理として、例えば、今回の実装対象の子基板６５を、部品の実装を行わないスキップボードに設定する処理などを行う。

そして、ＣＰＵ７１は、Ｓ２８０で未実装部品がないと判定すると、基板６０を搬出して（Ｓ３２０）、部品実装処理を終了する。Ｓ３２０では、ＣＰＵ７１は、バックアップ装置３０を制御して基板６０の固定を解除してから、基板搬送装置２０を制御して基板６０を装置外に搬出する。なお、部品実装システム１が、部品実装装置１０での実装処理後の後工程において、各部品の実装状態を検査する検査専用装置を備えることがある。本実施形態の部品実装装置１０では子基板６５内の部品の検査を行っているが、検査専用装置は、全ての部品の実装状態を検査してもよい。あるいは、検査専用装置は、部品実装装置１０で未検査の部品があれば（例えば、子基板６５内の最後の部品）、その部品のみを検査し、部品実装装置１０で検査済みの部品の検査を省略してもよい。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の図９の部品実装処理を実行する部品実装装置１０の制御装置７０のＣＰＵ７１とＸＹロボット４０とヘッド５０とが本発明の実装手段に相当し、図１０の実装中検査処理のＳ４２０の処理を実行する制御装置７０のＣＰＵ７１が検査手段に相当する。また、マークカメラ４６と実装中検査処理のＳ４００，Ｓ４１０の処理を実行する制御装置７０のＣＰＵ７１とが撮像手段に相当する。また、図４の部品種設定画面を表示するディスプレイ８８と入力デバイス８７と管理装置８０のＣＰＵ８１とが設定受付手段に相当し、管理装置８０のＨＤＤ８３が記憶手段に相当し、図７の実装順設定処理のＳ１００～Ｓ１５０の処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１が実装順設定手段に相当し、実装順設定処理のＳ１６０の処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１と通信ネットワーク９０とが出力手段に相当する。

以上説明した本実施形態の部品実装装置１０は、実装前に他部品の実装状態の確認が不要な確認不要部品（チップ部品ａ～ｃ）と、実装前に他部品の実装状態の確認が必要な確認必要部品（ダイ部品Ｘ，Ｙ）とを基板６０に実装する際、まず、確認不要部品を基板６０に実装して各部品の実装状態を検査した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板６０に実装するから、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板６０に実装せずに無駄に消費されるのを防止することができる。

また、部品実装装置１０は、基板６０に部品を実装するとマークカメラ４６で部品を撮像し、得られた画像に基づき部品の実装状態を検査する一方、部品を撮像すると、次の部品を基板６０に実装していくから、検査処理と実装処理とを並行して行うことができる。

また、部品実装装置１０は、検査結果に基づいて実装順が先の確認必要部品（ダイ部品Ｙ）の実装状態が正常であることを確認してから、実装順が後の確認必要部品（ダイ部品Ｘ）を基板６０に実装するから、確認必要部品を複数実装する場合、後から実装される部品が無駄になるのを防止することができる。また、管理装置８０は、確認必要部品として設定された部品の重要度を記憶しておき、重要度の低い部品から先に実装するよう実装順を設定するから、重要度の高い部品が無駄になるのを防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、実装された部品の撮像は、ヘッド５０が停止している間に行うものとしたが、これに限らず、ヘッド５０が移動している間に行うものとしてもよい。例えば、実装された部品と識別情報（子基板基準マーク６６など）とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれれば、ヘッド５０が移動している間にマークカメラ４６で部品を撮像しても、画像内の識別情報（子基板基準マーク６６）の位置に基づいて、部品の実装位置および位置ズレ量を把握して実装状態を検査することは可能である。これにより、撮像待ち状態の時間を短縮して実装効率が低下するのを抑制することができる。

上述した実施形態では、実装された部品の撮像は、部品を実装した直後に行うものとしたが、これに限られず、次の部品を実装している間に行うものとしてもよい。例えば、チップ部品ｂとチップ部品ｃのように、隣接した位置に実装され、後の部品（チップ部品ｂ）を実装するときに先に実装された部品（チップ部品ｃ）がマークカメラ４６の視野範囲に含まれる場合には、後の部品の実装中に、先に実装された部品を撮像してもよい。これにより、撮像待ち状態の時間を短縮して実装効率が低下するのを抑制することができる。

上述した実施形態では、部品を実装する度に部品を撮像したが、これに限られず、複数の部品をまとめて撮像してもよい。図１１は、変形例の実装中検査処理を示すフローチャートである。なお、変形例のフローチャートは、実施形態と同じ処理には同じステップ番号を付して詳細な説明は省略する。変形例の実装中検査処理では、ＣＰＵ７１は、Ｓ４００で部品が実装されたと判定すると、まとめて撮像されるために待機している待機部品があるか否か（Ｓ４４０）、次回の実装対象の部品（次回部品）があるか否か（Ｓ４５０，Ｓ４８０）、をそれぞれ判定する。ＣＰＵ７１は、待機部品がなく次回部品があると判定すると、今回実装した部品（今回部品）の位置情報と次回部品の位置情報とに基づいて今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれるか否かを判定する（Ｓ４６０）。ＣＰＵ７１は、今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれないと判定するか、Ｓ４４０，Ｓ４５０で待機部品がなく次回部品もないと判定すると、今回部品をマークカメラ４６で撮像して実装状態を検査し、その検査結果をＲＡＭ７４に記憶して（Ｓ４１０～Ｓ４３０）、実装中検査処理を終了する。一方、ＣＰＵ７１は、Ｓ４６０で今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれると判定すると、今回部品を待機部品に設定して（Ｓ４７０）、実装中検査処理を終了する。なお、今回部品を待機部品に設定すると、図１０の部品実装処理のＳ２６０で撮像待ち状態ではないと判定する。ここで、例えば、ＣＰＵ７１は、子基板６５内の左上のチップ部品ａ１を最初に実装した場合、待機部品がないと判定し、左上のチップ部品ａ１とチップ部品ｃとがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれないと判定すると、チップ部品ａ１の撮像及び検査を実行する。一方、ＣＰＵ７１は、子基板６５内のチップ部品ｃを実装した場合、待機部品がないと判定し、チップ部品ｃとチップ部品ｂとがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれると判定すると、チップ部品ｃを待機部品に設定する。

ＣＰＵ７１は、Ｓ４７０で待機部品を設定した後に実装中検査処理を実行すると、Ｓ４４０で待機部品があると判定し、Ｓ４８０で次回部品があると判定すると、待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれるか否かを判定する（Ｓ４９０）。ＣＰＵ７１は、待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれると判定すると、今回部品を新たに待機部品に設定して（Ｓ４７０）、実装中検査処理を終了する。一方、ＣＰＵ７１は、Ｓ４９０で待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれないと判定するか、Ｓ４８０で次回部品がないと判定すると、マークカメラ４６で待機部品と今回部品をまとめて撮像して（Ｓ４１０ａ）、得られた画像に基づき待機部品と今回部品の実装状態をそれぞれ検査し（Ｓ４２０ａ）、検査結果をＲＡＭ７４に記憶して（Ｓ４３０ａ）、実装中検査処理を終了する。例えば、ＣＰＵ７１は、チップ部品ｃが待機部品に設定されている状態でチップ部品ｂを実装した場合、待機部品であるチップ部品ｃと今回部品であるチップ部品ｂと次回部品である右下のチップ部品ａ２とがマークカメラ４６の同一視野範囲に含まれないと判定すると、待機部品であるチップ部品ｃと今回部品であるチップ部品ｂとをまとめて撮像して検査する。このように、マークカメラ４６の同一視野範囲に含まれる部品を、まとめて撮像して検査することで、撮像待ち状態の時間を短縮することができる。このため、実装中の検査により、実装効率が低下するのを抑制することができる。

上述した実施形態では、全ての確認不要部品の実装状態を検査したが、これに限られず、一部の確認不要部品の実装状態の検査を省略してもよい。検査を省略する場合、管理装置８０は、検査するか否かの設定を受け付けるものとしてもよい。図１２は、実装後の検査要否の設定画面の一例を示す説明図である。図１２（ａ）に示すように、部品種毎に検査するか否かを設定可能とし、例えば、チップ部品ａ，ｃは検査し、チップ部品ｂは検査を省略してもよい。あるいは、図１２（ｂ）に示すように、実装順に基づいて検査するか否かを設定可能とし、実装順が１番目と２番目のチップ部品（チップ部品ａ１とチップ部品ｃ）は検査し、実装順が３番目と４番目のチップ部品（チップ部品ｂとチップ部品ａ２）は検査を省略してもよい。なお、部品種と実装順とを組み合わせて検査するか否かを設定可能としてもよく、例えば、子基板６５に実装されるチップ部品ａのうち２番目のチップ部品ａ２は検査を省略してもよい。管理装置８０は、検査要否の設定画面を介して受け付けた検査するか否かの設定を、ＨＤＤ８３に記憶して、実装情報に含めて部品実装装置１０に送信する。一部の部品の検査を省略した場合、図１０の実装中検査処理では、ＣＰＵ７１は、Ｓ４００で部品が実装されたと判定されると、その部品が検査省略対象であれば、そのまま実装中検査処理を終了して、図９のＳ２６０で撮像待ち状態でないと判定すればよい。また、図１１の変形例の実装中検査処理では、ＣＰＵ７１は、次回部品として、検査省略対象でない（検査を行う）次回部品を用いればよい。そして、図９の部品実装処理のＳ３００では、ＣＰＵ７１は、検査した部品の実装状態が正常であれば、検査が省略された部品も含めて実装対象の子基板６５内の全部品の実装状態が正常であると判定する。こうすれば、確認不要部品（チップ部品ａ～ｃ）を全て検査する場合に比べて検査時間を短縮することができる。また、同一種の部品を複数個実装したり、比較的実装不良が発生し難い部品を実装したりするなど、全ての部品の実装状態を検査しなくてもよい場合に、過剰な検査を抑制しつつ、確認必要部品が無駄になるのを防止することができる。

上述した実施形態では、重要度として「高」、「低」の２段階のレベルを設定したが、これに限られず、３段階以上の複数のレベルを設定してもよい。あるいは、重要度として、より具体的な数値を設定してもよく、例えば、部品の価格を設定可能としてもよい。部品の価格を設定する場合、管理装置８０は、各部品の価格と、基準価格（閾値）とを受け付け可能として、価格が基準価格未満の部品は重要度の低い部品に設定し、価格が基準価格以上の部品は重要度の高い部品に設定するものとしてもよい。あるいは、各部品の在庫数に基づいて重要度を設定可能としてもよく、部品の在庫数が閾値以上で在庫に余裕のある部品は重要度の低い部品に設定し、部品の在庫数が閾値未満で在庫に余裕のない部品は重要度の高い部品に設定するものとしてもよい。なお、これらの価格や在庫数などは、重要度の設定に限られず、確認不要部品か確認必要部品かの設定に用いてもよい。即ち、管理装置８０は、価格の低い部品は確認不要部品に設定し、価格の高い部品は確認必要部品に設定してもよいし、在庫数の多い部品は確認不要部品に設定し、在庫数の少ない部品は確認必要部品に設定してもよい。

上述した実施形態では、実装後の部品を撮像するためのカメラを、基板に付された各種マークを撮像するためのマークカメラ４６と兼用したが、これに限られず、実装後の部品を撮像するための専用のカメラ（撮像手段）を設けてもよい。

本発明は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。

１部品実装システム、１０部品実装装置、１２本体枠、１４部品供給装置、１６トレイフィーダ、１８テープフィーダ、２０基板搬送装置、３０バックアップ装置、４０ＸＹロボット、４６マークカメラ、４９ノズルステーション、５０ヘッド、５１吸着ノズル、６０基板、６２基板位置基準マーク、６５子基板、６６子基板位置基準マーク、７０制御装置、７１ＣＰＵ、７２ＲＯＭ、７３ＨＤＤ、７４ＲＡＭ、７５入出力インターフェース、７６バス、８０管理装置、８１ＣＰＵ、８２ＲＯＭ、８３ＨＤＤ、８４ＲＡＭ、８５入出力インターフェース、８６バス、８７入力デバイス、８８ディスプレイ、９０通信ネットワーク。

Claims

部品を基板に実装する前に、該部品とは重ならない位置にすでに実装された他の部品の実装状態の確認を必要とする確認必要部品か、あるいは、前記確認必要部品とは重ならない位置に実装され前記確認を必要としない確認不要部品かを設定する設定受付手段と、
前記設定受付手段による設定を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶に基づいて、前記確認不要部品が前記基板に実装された後、実装された該確認不要部品を撮像し、該撮像により取得した画像に基づいて該確認不要部品の実装状態を検査する検査手段と、
前記確認不要部品を前記基板に実装した後に他の確認不要部品を実装する場合は、前記撮像が終了すると、前記検査手段が前記部品の実装状態を検査するのと並行して次の確認不要部品を前記基板に実装し、前記確認必要部品を実装する場合は、前記撮像が終了した後に前記検査手段の検査結果に基づいて前記確認不要部品の実装状態が正常であることを確認したことを条件として、前記確認必要部品を前記基板に実装する実装手段と、
を備える部品実装装置。
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記設定受付手段は、部品毎もしくは実装位置毎に、前記実装手段による実装後に前記検査手段により検査を行うか否かを設定可能とし、
前記実装手段は、前記設定受付手段により検査を行うとされた部品の実装状態が正常であれば、前記設定受付手段により前記実装手段による実装後に前記検査手段により検査を行わないとされて検査を省略した部品も含めて全部品の実装状態が正常であると判断する
部品実装装置。
請求項１または２に記載の部品実装装置であって、
前記設定受付手段は、前記確認必要部品に設定された部品を対象として、重要度を設定可能とするとともに、前記記憶手段は該重要度を記憶し、
さらに、前記重要度に基づいて、前記重要度の低い部品から前記重要度の高い部品の順となるよう前記確認必要部品の実装順を設定する部品実装順設定手段を備える
部品実装装置。