JP7126036B2 - 部品実装システムおよび実装基板の製造方法ならびに補正値算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に部品を実装した実装基板を製造する部品実装システムおよび実装基板の製造方法ならびに基板に部品を実装する実装位置を補正する補正値の補正値算出方法に関する。

基板に部品を実装ヘッドで実装する部品実装装置では、実装ヘッドを移動させるビームなどの経時的な熱変形により部品を基板に実装する実装位置精度が悪化することが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の部品実装システムでは、所定枚数の基板への部品実装が終了する毎に経時変化測定を行い、実装位置を補正する補正値を算出して実装位置精度の悪化を防止している。

特開２０１６－５８６０３号公報

しかしながら、特許文献１の部品実装システムでは、一枚の基板に部品を実装している間に生じる実装位置精度の悪化は防止することができないという課題があった。

そこで本発明は、一枚の基板に部品を実装している間に生じる実装位置精度の悪化を防止することができる部品実装システムおよび実装基板の製造方法ならびに補正値算出方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装システムは、部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットと、前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出する補正値算出部と、を備え、前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に、前記検査ユニットによりその基板の検査が行われる。

本発明の実装基板の製造方法は、部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットとを備える部品実装システムにおいて、前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に、前記検査ユニットによりその基板に実装された部品の実装状態を検査し、前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出し、前記補正値に基づいて、前記実装位置を補正して前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する。

本発明の補正値算出方法は、部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットとを備える部品実装システムにおいて、前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に前記検査ユニットによりその基板に実装された部品の実装状態を検査し、前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出する。

本発明によれば、一枚の基板に部品を実装している間に生じる実装位置精度の悪化を防止することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける実装基板の製造方法のフロー図 本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける補正値算出方法のフロー図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける補正値算出方法の工程説明図 本発明の一実施の形態の他の部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装検査装置の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の他の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の他の部品実装システムにおける補正値算出方法のフロー図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態の他の部品実装システムにおける補正値算出方法の工程説明図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装装置、検査装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図２における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、基板に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、はんだ印刷装置Ｍ１、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３および検査装置Ｍ４を備えている。これらの装置は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。なお、部品実装システム１が備える部品実装装置Ｍ２，Ｍ３は２台に限定されることはなく、１台でも３台以上でも良い。

はんだ印刷装置Ｍ１は、実装対象の基板に部品接合用のクリームはんだをスクリーン印刷する。部品実装装置Ｍ２，Ｍ３は、部品実装機構１２（図２参照）によってクリームはんだが印刷された基板の実装位置に部品供給部から取り出した部品を実装する実装動作を行う。部品実装装置Ｍ２，Ｍ３は、この実装動作を反復して実行する過程で生じる部品実装機構１２の経時変化を測定する。

検査装置Ｍ４は、基板を隣接する装置から搬入し、内部に搬送し、隣接する装置に搬出する基板搬送機構と、検査用カメラを有して基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットを備えている。検査装置Ｍ４は、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３によって基板に実装された部品の正規位置からの位置ずれ量などを検査する。管理コンピュータ３は、ライン管理機能と併せて、検査装置Ｍ４によって取得された検査結果と各部品実装装置で測定された経時変化の計測結果に基づいて、実装位置精度を改善するために各部品実装装置にフィードバックすべき補正値を算出する機能を有している。

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の構成を説明する。基台４の上面の中央には、Ｘ方向に基板搬送機構５が配設されている。基板搬送機構５は、上流側装置から受け渡された基板６を搬送して、以下に説明する部品実装機構１２による実装作業位置に位置決め保持する。また、基板搬送機構５は、部品実装作業が完了した基板６を下流側装置に搬出する。基板搬送機構５の両側方には部品供給部７が配置されており、部品供給部７には複数のテープフィーダ８が並設されている。テープフィーダ８は実装対象の部品を保持したキャリヤテープをピッチ送りすることにより、部品実装機構１２による部品吸着位置に部品を供給する。

基台４の上面においてＸ方向の一方側の端部には、Ｙ方向にリニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム９が配設されている。Ｙ軸ビーム９には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム１０が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸ビーム１０には、それぞれ実装ヘッド１１がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１１は、複数の保持ヘッドを備えており、それぞれの保持ヘッドの下端部には、部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズルが装着されている。

図２において、Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０を駆動することにより、実装ヘッド１１はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド１１は、それぞれ対応した部品供給部７に配設されたテープフィーダ８の部品吸着位置から部品を吸着ノズルによって吸着し、保持する。そして、実装ヘッド１１は、保持した部品を取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板６の実装点に実装する。すなわち、Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０および実装ヘッド１１は、部品を保持した実装ヘッド１１を移動させることにより、部品を基板６に移送して搭載する部品実装機構１２を構成する。

部品供給部７と基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ１３が配設されている。部品供給部７から部品を取り出した実装ヘッド１１が部品認識カメラ１３の上方を移動する際に、部品認識カメラ１３は実装ヘッド１１に保持された状態の部品を撮像して認識する。実装ヘッド１１にはＸ軸ビーム１０の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド１１と一体的に移動する基板認識カメラ１４が装着されている。実装ヘッド１１が移動することにより、基板認識カメラ１４は基板搬送機構５に位置決めされた基板６の上方に移動し、基板６に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板６の位置を認識する。実装ヘッド１１による基板６への実装動作においては、部品認識カメラ１３による部品の認識結果と、基板認識カメラ１４による基板認識結果とを加味して実装位置補正が行われる。

図２において、基台４の上面には、基板搬送機構５に位置決めされた状態の基板６を周囲から囲む配置で、経時変化を検出するための４つの位置基準ポスト１５が立設されている。位置基準ポスト１５には、時計回りに（１）～（４）の番号が付番されており、それぞれを個別に特定できるようになっている。すなわち、基板認識カメラ１４によって位置基準ポスト１５（１）～１５（４）の位置を認識することにより、Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０などの熱変形により実装ヘッド１１が正規状態から変位する経時変化を検出できるようになっている。

次に図３を参照して、部品実装システム１の制御系の構成を説明する。管理コンピュータ３、部品実装装置Ｍ２、Ｍ３および検査装置Ｍ４は、通信ネットワーク２を介して接続されている。部品実装装置Ｍ２、Ｍ３は、実装制御部２０、基板搬送機構５、テープフィーダ８、部品実装機構１２、部品認識カメラ１３、基板認識カメラ１４を備えている。実装制御部２０は、実装記憶部２１、認識処理部２５、実装動作処理部２６、経時変化算出部２７、補正動作処理部２８、通信部２９を備えている。通信部２９は、通信ネットワーク２を介して他の部品実装装置、検査装置Ｍ４、管理コンピュータ３との間でデータの送受信を行う。

実装記憶部２１は記憶装置であり、実装データ記憶部２２、測定結果記憶部２３、補正値記憶部２４を備えている。実装データ記憶部２２には、基板６に実装される部品の部品種、実装位置（ＸＹ座標）などのデータが製造する実装基板の種類ごとに記憶されている。

図３において、認識処理部２５は、部品認識カメラ１３、基板認識カメラ１４による撮像結果を認識処理する。これにより、位置決めされた基板６や、実装ヘッド１１に保持された状態の部品の位置認識が行われる。これとともに、基板認識カメラ１４による位置基準ポスト１５の撮像結果を認識処理することにより、部品実装機構１２の経時変化を測定するための位置基準ポスト１５の認識結果が取得される。

経時変化算出部２７は、前述の位置基準ポスト１５の認識結果に基づき、部品実装機構１２の経時変化の状態を示す経時変化情報を算出する。すなわち、位置基準ポスト１５、実装ヘッド１１と一体的に移動して位置基準ポスト１５を撮像する基板認識カメラ１４、認識処理部２５、経時変化算出部２７は、実装ヘッド１１を備える設備（部品実装装置Ｍ２，Ｍ３）の経時変化を測定する経時変化測定部を構成する。経時変化測定部による経時変化の測定結果は、測定結果記憶部２３に格納されるとともに、管理コンピュータ３に送信される。

図３において、補正値記憶部２４には、後述する管理コンピュータ３において算出されて送信される、実装ヘッド１１が部品を基板６に実装する実装位置を補正する補正値が格納される。実装動作処理部２６は、実装データ記憶部２２に記憶された各種データ、補正値記憶部２４に記憶された補正値、認識処理部２５による実装ヘッド１１に保持された部品の認識結果に基づいて実装位置を補正し、基板搬送機構５、テープフィーダ８、部品実装機構１２を制御して実装動作を実行させる。また、実装動作処理部２６は、部品実装の作業時間、実装ヘッド１１が部品供給部７から部品を取り出して基板６に実装して再び部品供給部７まで戻る実装ターンの回数である実装ターン数を、随時、管理コンピュータ３に送信する。

補正動作処理部２８は、基板搬送機構５、部品実装機構１２、基板認識カメラ１４を制御して、補正値を算出する際の部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の補正動作を制御する。具体的には、補正動作処理部２８は基板搬送機構５を制御して、検査対象の基板６を検査装置Ｍ４に搬出し、検査装置Ｍ４から検査後の基板６を受け取って再び実装作業位置に位置決め保持させる。また、補正動作処理部２８は部品実装機構１２、基板認識カメラ１４を制御して、位置基準ポスト１５（１）～１５（４）を撮像させる。

また、補正動作処理部２８は部品実装機構１２を制御して、検査装置Ｍ４（検査ユニット）が基板６を検査している間に、実装ヘッド１１を継続して移動させる。これによって、検査装置Ｍ４による検査前後の部品実装機構１２の温度差を小さくし、新たに算出される補正値を使用する実装位置の補正精度を向上させることができる。なお、補正動作処理部２８は、管理コンピュータ３からの指令に従って、補正動作を実行させる。

図３において、検査装置Ｍ４は、検査制御部３０、基板搬送機構３６、検査ユニット３７を備えている。検査制御部３０は、検査記憶部３１、検査処理部３４、通信部３５を備えている。通信部３５は、通信ネットワーク２を介して部品実装装置Ｍ２，Ｍ３、管理コンピュータ３との間でデータの送受信を行う。検査記憶部３１は記憶装置であり、検査データ記憶部３２、検査結果記憶部３３を備えている。検査データ記憶部３２には、基板６に実装された部品の状態を検査するために必要な部品の正規位置などの情報が格納されている。

基板搬送機構３６は、隣接する装置から基板６を搬入して検査ユニット３７による検査作業位置に位置決め保持し、検査後の基板６を隣接する装置に搬出する。検査処理部３４は検査データ記憶部３２に記憶された各種データに基づいて検査ユニット３７を制御し、検査カメラ３７ａによって基板６に実装された部品を撮像して、基板６に実装された部品の実装状態を検査する。検査結果は、検査結果記憶部３３に格納されるとともに、管理コンピュータ３に送信される。

図３において、管理コンピュータ３は、管理処理部４０を備えている。管理処理部４０は、管理記憶部４１、作業量計測部４５、補正値算出部４６、通信部４７を備えている。通信部４７は、通信ネットワーク２を介して部品実装装置Ｍ２，Ｍ３、検査装置Ｍ４との間でデータの送受信を行う。管理記憶部４１は記憶装置であり、測定結果記憶部４２、検査結果記憶部４３、補正値記憶部４４を備えている。測定結果記憶部４２には、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の経時変化測定部による経時変化の測定結果が送信されて格納されている。検査結果記憶部４３には、検査装置Ｍ４の検査ユニットの検査結果が送信されて格納されている。

作業量計測部４５は、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３において、一枚の基板６に実装ヘッド１１が部品を基板６に実装する作業量である作業時間または実装ターン数を計測する。そして、作業量計測部４５は、一枚の基板６の作業量が所定（例えば、作業時間が１分以上、実装ターン数が１５０回以上）を経過すると、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３および検査装置Ｍ４に、補正値を算出するための指令を送信する。具体的には、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３では、補正動作処理部２８による補正動作と、経時変化測定部による経時変化の測定が実行されて、測定結果が管理コンピュータ３に送信される。検査装置Ｍ４では、所定の作業量が経過した基板６が搬送され、検査ユニット３７によりその基板６の検査が行われ、検査結果が管理コンピュータ３に送信される。

図３において、補正値算出部４６は、検査結果記憶部４３に格納された検査ユニット３７の検査結果と、測定結果記憶部４２に格納された経時変化測定部の測定結果に基づいて、実装ヘッド１１が部品を基板６に実装する実装位置を補正する補正値を算出する。また、補正値算出部４６は、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３が経時変化測定部を備えていないなどの理由で測定結果がない場合は、検査ユニット３７の検査結果から補正値を算出する。算出された補正値は、補正値記憶部４４に格納されるとともに、その基板６に部品を実装している部品実装装置Ｍ２，Ｍ３に送信されて、実装記憶部２１の補正値記憶部２４に格納されている補正値が更新される。

次に図４のフローに沿って、部品実装システム１における実装基板の製造方法について説明する。ここでは、部品実装装置Ｍ２において所定の部品が実装された基板６に、更に部品実装装置Ｍ３において所定の部品を実装する工程について説明する。また、部品実装装置Ｍ３の補正値記憶部２４には、前に部品実装された基板６において算出された補正値（更新前の補正値）が格納されているとする。

図４において、まず、部品実装装置Ｍ２より部品実装装置Ｍ３に基板６が搬入されて実装作業位置に位置決め保持される（ＳＴ１：基板搬入工程）。次いで経時変化測定部によって位置基準ポスト１５の位置が測定される（ＳＴ２：初期ポスト測定工程）。これにより、部品実装作業前の部品実装装置Ｍ３における実装ヘッド１１の初期状態が測定される。測定結果は、部品実装装置Ｍ３の測定結果記憶部２３および管理コンピュータ３の測定結果記憶部４２にそれぞれ格納される。次いで実装動作処理部２６は、既に格納されている更新前の補正値に基づいて実装位置を補正して部品を基板６に実装させる（ＳＴ３：更新前部品実装工程）。

次いで作業量計測部４５は、基板６に対する部品実装が所定の作業量を経過したか否かを判断する（ＳＴ４：作業量判断工程）。所定の作業量を経過していない場合（ＳＴ４においてＮｏ）、更新前の補正値に基づく更新前部品実装工程（ＳＴ３）が繰り返し実行される。所定の作業量を経過すると（ＳＴ４においてＹｅｓ）、検査装置Ｍ４において部品の実装状態が検査されて補正値算出部４６によって補正値が算出される（ＳＴ５：補正値算出工程）。

すなわち、一枚の基板６に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に（ＳＴ４においてＹｅｓ）、検査ユニット３７によりその基板６に実装された部品の実装状態が検査されて、実装ヘッド１１が部品を基板６に実装する実装位置を補正する補正値が算出される（ＳＴ５）。算出された補正値は、管理コンピュータ３の補正値記憶部４４および部品実装装置Ｍ３の補正値記憶部２４に格納される。すなわち、補正値が更新される。

図４において、次いで実装動作処理部２６は、更新された補正値に基づいて、実装位置を補正して実装ヘッド１１によって部品を基板６に実装させる（ＳＴ６：更新後部品実装工程）。実装動作処理部２６は、予定する全ての部品が基板６に実装されるまで（ＳＴ７においてＮｏ）、更新後の補正値に基づく更新後部品実装工程（ＳＴ６）を繰り返し実行させる。全ての部品が実装されると（ＳＴ７においてＹｅｓ）、基板６が下流の装置に搬出される（ＳＴ８：基板搬出工程）。以降、基板搬入工程（ＳＴ１）に戻って、次に実装対象となる基板６に、部品が実装される。

次に図５のフローに沿って、図６を参照しながら、検査装置Ｍ４と管理コンピュータ３によって補正値を算出する補正値算出工程（ＳＴ５）（補正値算出方法）の詳細について説明する。所定の作業量が経過した基板６は、部品実装装置Ｍ３から検査装置Ｍ４に移送される（ＳＴ１１：基板移送工程）（図６（ａ）の矢印ａ）。次いで検査装置Ｍ４において、検査ユニット３７の検査カメラ３７ａにより、その基板６に部品実装装置Ｍ３において実装された部品Ｄの状態が検査される（ＳＴ１２：実装検査工程）（図６（ｂ）参照）。検査結果は、検査装置Ｍ４の検査結果記憶部３３および管理コンピュータ３の検査結果記憶部４３に格納される。

また、検査ユニット３７が基板６を検査している間に、補正動作処理部２８は、部品実装装置Ｍ３における部品実装を模擬して実装ヘッド１１を継続して移動させる（模擬部品実装工程）。これによって、検査装置Ｍ４による検査前後の部品実装機構１２の温度差を小さくして、新たに算出される補正値を使用した実装位置の補正精度を向上させることができる。

次いで部品実装装置Ｍ３において、経時変化測定部によって位置基準ポスト１５の位置が測定される（ＳＴ１３：ポスト測定工程）（図６（ｂ）参照）。測定結果は、部品実装装置Ｍ３の測定結果記憶部２３および管理コンピュータ３の測定結果記憶部４２にそれぞれ格納される。次いで経時変化算出部２７は、測定結果に基づいて経時変化を算出する（ＳＴ１４：経時変化算出工程）。

その際、正規状態の位置基準ポスト１５（１）～１５（４）の位置、初期ポスト測定工程（ＳＴ２）において測定された部品実装作業前の位置基準ポスト１５（１）～１５（４）の位置に基づいて、経時変化が算出される。算出された経時変化は、部品実装装置Ｍ３の測定結果記憶部２３および管理コンピュータ３の測定結果記憶部４２にそれぞれ格納される。

なお、ポスト測定工程（ＳＴ１３）は、実装検査工程（ＳＴ１２）の間に実行するようにしてもよい。すなわち、検査ユニット３７が基板６を検査している間に、経時変化測定部が経時変化を測定するようにしてもよい。つまり、実装検査工程（ＳＴ１２）の間、模擬部品実装工程を実行し、実装検査が終了するタイミングを見計らってポスト測定工程（ＳＴ１３）を実行することにより、経時変化の測定による時間のロスをなくし、かつ、実装位置の補正精度を向上させることができる。

図５において、次いで補正値算出部４６は、検査ユニット３７の検査結果と経時変化測定部の測定結果に基づいて、補正値を算出する（ＳＴ１５：補正値算出実行工程）。なお、補正値算出部４６は、経時変化測定部の測定結果がない場合、検査ユニット３７の検査結果に基づいて補正値を算出する。算出された補正値は、管理コンピュータ３の補正値記憶部４４および部品実装装置Ｍ３の補正値記憶部２４に格納される。次いで検査後の基板６は、検査装置Ｍ４から部品実装装置Ｍ３に返送される（ＳＴ１６：基板返送工程）（図６（ｃ）の矢印ｂ）。部品実装装置Ｍ３に返送された基板６は、実装作業位置に位置決めされて、保持される。

なお、上述した実装基板の製造方法では、検査ユニット３７による基板６の検査は、一枚の基板６に部品Ｄを実装している間に一回だけ実行する例で説明したが、検査ユニット３７による検査は一回に限定されることはない。例えば、基板６に実装する部品数が多くて作業量が多い場合は、一枚の基板６に部品Ｄを実装している間に検査ユニット３７による検査を２回以上実行するようにしてもよい。その場合、検査ユニット３７は、前回の検査後に実装された部品Ｄの実装状態を検査する。また、実装基板の製造方法では、一枚の基板６の部品実装が完了した後にその基板６を検査ユニット３７で検査して補正値を算出し、この補正値を次の基板６に対する補正値として部品実装を実行するようにしてもよい。

上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム１は、部品供給部７から部品Ｄを取り出して基板６に実装する実装ヘッド１１と、基板６に実装された部品Ｄの実装状態を検査する検査ユニット３７と、検査ユニット３７の検査結果から、実装ヘッド１１が部品Ｄを基板６に実装する実装位置を補正する補正値を算出する補正値算出部４６と、を備えている。そして、一枚の基板６に部品Ｄを実装している間に所定の作業量が経過した場合に、検査ユニット３７によりその基板６の検査を実行している。これによって、一枚の基板６に部品Ｄを多数実装している間に生じる実装位置精度の悪化を防止することができる。

なお、部品実装システム１は、検査装置Ｍ４は部品実装装置Ｍ３の下流ではなく、部品実装装置Ｍ２と部品実装装置Ｍ３の間に配置する構成でも良い。これにより、部品実装装置Ｍ２において所定の作業量が経過した場合には基板６を下流に搬送して検査装置Ｍ４で検査し、部品実装装置Ｍ３において所定の作業量が経過した場合には基板６を上流に搬送して同じ検査装置Ｍ４で検査することができる。

次に図７を参照して、本発明の一実施の形態の他の部品実装システム５０の構成を説明する。他の部品実装システム５０は、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３および検査装置Ｍ４の替わりに部品実装検査装置Ｍ５をはんだ印刷装置Ｍ１の下流に備えているところが上記の部品実装システム１とは異なる。部品実装検査装置Ｍ５は、基板６に部品Ｄを実装する機能と、基板６に実装された部品Ｄの実装状態を検査する機能を併せて有している。以下、同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。

次に図８を参照して、部品実装検査装置Ｍ５の構成を説明する。部品実装検査装置Ｍ５は、２つの実装ヘッド１１の一方の代わりに検査カメラ５１がＸ軸ビーム１０に装着されているところが部品実装装置Ｍ２，Ｍ３とは異なる。検査カメラ５１は、Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０を駆動することによりＸ方向、Ｙ方向に移動する。そして、検査カメラ５１は、実装作業位置に位置決めされて、保持された基板６に実装された部品Ｄの実装状態を撮像して検査する。すなわち、Ｙ軸ビーム９、Ｘ軸ビーム１０および検査カメラ５１は、基板６に実装された部品Ｄの状態を検査する検査ユニット５２を構成する。

次に図９を参照して、他の部品実装システム５０の制御系の構成を説明する。部品実装検査装置Ｍ５は、基板搬送機構５、テープフィーダ８、部品実装機構１２、部品認識カメラ１３、基板認識カメラ１４の他、検査ユニット５２、実装制御部５３を備えている。実装制御部５３は、認識処理部２５、実装動作処理部２６、経時変化算出部２７、補正動作処理部２８、通信部２９の他、実装記憶部５４、検査処理部５７を備えている。実装記憶部５４は記憶装置であり、実装データ記憶部２２、測定結果記憶部２３、補正値記憶部２４の他、検査データ記憶部５５、検査結果記憶部５６を備えている。

検査データ記憶部５５には、基板６に実装された部品Ｄの状態を検査するために必要な部品Ｄの正規位置などの情報が格納されている。検査処理部５７は検査データ記憶部５５に記憶された各種データに基づいて検査ユニット５２を制御し、検査カメラ５１によって基板６に実装された部品Ｄを撮像して、基板６に実装された部品Ｄの実装状態を検査する。検査結果は、検査結果記憶部５６に格納されるとともに、管理コンピュータ３に送信される。管理コンピュータ３は、部品実装検査装置Ｍ５から送信される検査結果を検査結果記憶部４３に格納し、補正値算出部４６が算出した補正値を部品実装検査装置Ｍ５に送信する他は、部品実装システム１と同様である。

このように、部品実装システム１は、実装ヘッド１１を備える設備（部品実装装置Ｍ２，Ｍ３）とは異なる設備（検査装置Ｍ４）が検査ユニット３７を備えるのに対して、他の部品実装システム５０は、実装ヘッド１１を備える設備（部品実装検査装置Ｍ５）が検査ユニット５２を備えている。

次に図４のフローに沿って、他の部品実装システム５０における実装基板の製造方法について説明する。他の部品実装システム５０では、基板搬入工程（ＳＴ１）においてはんだ印刷装置Ｍ１より部品実装検査装置Ｍ５に基板６が搬入されること、補正値算出工程（ＳＴ５）において部品実装検査装置Ｍ５が部品Ｄの実装状態を検査すること、以外は部品実装システム１と同様であり説明を省略する。

次に図１０のフローに沿って、図１１を参照しながら、部品実装検査装置Ｍ５と管理コンピュータ３によって補正値を算出する補正値算出工程（ＳＴ５）（補正値算出方法）の詳細について説明する。所定の作業量が経過した基板６は、部品実装検査装置Ｍ５において実装作業位置に位置決め保持されている状態で（図１１（ａ）参照）、検査ユニット５２の検査カメラ５１により、その基板６に実装された部品Ｄの状態が検査される（ＳＴ２１：実装検査工程）（図１１（ｂ）参照）。検査結果は、部品実装検査装置Ｍ５の検査結果記憶部５６および管理コンピュータ３の検査結果記憶部４３に格納される。

次いで部品実装検査装置Ｍ５において、経時変化測定部によって位置基準ポスト１５の位置が測定される（ＳＴ２２：ポスト測定工程）（図１１（ｃ）参照）。測定結果は、部品実装検査装置Ｍ５の測定結果記憶部２３および管理コンピュータ３の測定結果記憶部４２にそれぞれ格納される。次いで経時変化算出部２７は、測定結果に基づいて経時変化を算出する（ＳＴ２３：経時変化算出工程）。算出された経時変化は、部品実装検査装置Ｍ５の測定結果記憶部２３および管理コンピュータ３の測定結果記憶部４２にそれぞれ格納される。

次いで補正値算出部４６は、検査ユニット５２の検査結果と経時変化測定部の測定結果に基づいて、補正値を算出する（ＳＴ２４：補正値算出実行工程）。算出された補正値は、管理コンピュータ３の補正値記憶部４４および部品実装検査装置Ｍ５の補正値記憶部２４に格納される。その後、実装作業位置に位置決め保持されている基板６に対して、更新された補正値で部品Ｄが実装される（ＳＴ６）。

本発明の部品実装システムおよび実装基板の製造方法ならびに補正値算出方法は、一枚の基板に部品を実装している間に生じる実装位置精度の悪化を防止することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 部品実装システム
６ 基板
７ 部品供給部
１１ 実装ヘッド
１４ 基板認識カメラ（経時変化測定部）
１５ 位置基準ポスト（経時変化測定部）
５０ 他の部品実装システム（部品実装システム）
５２ 検査ユニット
Ｄ 部品

Claims (15)

1. 部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、
   前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットと、
   前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出する補正値算出部と、を備え、
   前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、
   一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に、前記検査ユニットによりその基板の検査が行われる、部品実装システム。
2. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する作業時間である、請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する実装ターン数である、請求項１に記載の部品実装システム。
4. 前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記実装ヘッドを継続して移動させる、請求項１から３のいずれかに記載の部品実装システム。
5. 前記実装ヘッドを備える設備の経時変化を測定する経時変化測定部をさらに備え、
   前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記経時変化測定部が前記経時変化を測定し、
   前記補正値算出部は、前記検査ユニットの検査結果と前記経時変化測定部の測定結果に基づいて、前記補正値を算出する、請求項１から４のいずれかに記載の部品実装システム。
6. 部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットとを備える部品実装システムにおいて、
   前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、
   一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に、前記検査ユニットによりその基板に実装された部品の実装状態を検査し、
   前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出し、
   前記補正値に基づいて、前記実装位置を補正して前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する、実装基板の製造方法。
7. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する作業時間である、請求項６に記載の実装基板の製造方法。
8. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する実装ターン数である、請求項６に記載の実装基板の製造方法。
9. 前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記実装ヘッドを継続して移動させる、請求項６から８のいずれかに記載の実装基板の製造方法。
10. 前記部品実装システムは、前記実装ヘッドを備える設備の経時変化を測定する経時変化測定部をさらに備え、
    前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記経時変化測定部が前記経時変化を測定し、
    前記検査ユニットの検査結果と前記経時変化測定部の測定結果に基づいて、前記補正値が算出される、請求項６から９のいずれかに記載の実装基板の製造方法。
11. 部品供給部から部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査ユニットとを備える部品実装システムにおいて、
    前記実装ヘッドを備える設備とは異なる設備が前記検査ユニットを備え、
    一枚の基板に部品を実装している間に所定の作業量が経過した場合に前記検査ユニットによりその基板に実装された部品の実装状態を検査し、
    前記検査ユニットの検査結果から、前記実装ヘッドが部品を前記その基板に実装する実装位置を補正する補正値を算出する、補正値算出方法。
12. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する作業時間である、請求項１１に記載の補正値算出方法。
13. 前記作業量は、前記実装ヘッドが部品を前記基板に実装する実装ターン数である、請求項１１に記載の補正値算出方法。
14. 前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記実装ヘッドを継続して移動させる、請求項１１から１３のいずれかに記載の補正値算出方法。
15. 前記部品実装システムは、前記実装ヘッドを備える設備の経時変化を測定する経時変化測定部をさらに備え、
    前記検査ユニットが前記基板を検査している間に、前記経時変化測定部が前記経時変化を測定し、
    前記検査ユニットの検査結果と前記経時変化測定部の測定結果に基づいて、前記補正値が算出される、請求項１１から１４のいずれかに記載の補正値算出方法。

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