JP7352776B2 - 実装システムおよび実装方法 - Google Patents

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本発明は、複数の個片部を有する基板を搬入し、その複数の個片部それぞれに所定の作業を施したうえで基板を搬出する工程を繰り返し実行することにより、各個片部に部品が実装された複数の実装個片部を基板単位で生産する実装システムおよび実装方法に関する。
従来、複数の個片部を有する基板(いわゆる多面どり基板)を用い、基板が有する複数の個片部それぞれに部品を装着することで、部品が実装された複数の実装個片部(すなわち製品)を基板単位で同時に生産する実装システムが知られている。このような実装システムでは、各個片部に半田を供給した後、各個片部に部品を装着し、最後に基板全体を加熱して半田リフローを行うようになっているが、半田リフロー後の最終検査において不良と判断された個片部は不合格品として廃棄対象にされる。
実装システムでは生産の途中で上記のような不合格品が生じることは避けられず、目標生産個数の実装個片部を確実に生産するためには、不合格品と判断された個片部の個数と同数の実装個片部を追加で生産する必要がある。このため、不合格品が生じなかった場合に必要となる最少必要枚数の基板についてひと通り生産を行った後は、最終検査で不合格品と判断された個片部の個数を求めたうえで、その個数の実装個片部を新たに生産するようにしている。
また、実装システムの中には、生産途中で不良があることが発見された個片部には部品の装着を行わないようにするとともに、良品の個片部の総数が目標生産個数に達したときに基板の供給が停止されるようにしたものが知られている(下記の特許文献1参照)。このような実装システムによれば、個片部に不良が生じている場合でも作業者が行うべき作業は大きく軽減され、生産性を高めることが可能となる。
特許第4322556号公報
このような実装システムにおいて、最後に部品が装着される基板として供給された最終基板においては、その最終基板が有する複数の個片部のうち、初期不良がなく、かつ、半田検査の結果が良好であった個片部(装着可能個片部)のうちの一部のみが装着対象に設定されているケースがある。このようなケースでは、装着可能個片部でありながら部品が装着されていない個片部(未装着個片部)が最終基板上に存在していることになる。しかしながら、現状では、部品が装着された基板はそのままリフロー装置に送られてしまうため、最終基板において部品の装着不良が検出された場合であっても未実装個片部を利用することはできず、基板を新たに供給して半田供給からの一連の工程の作業を改めて行うしかなかった。
そこで本発明は、最終基板において部品の装着状態が不良な個片部が検出されて実装個片部の不足が生じた場合に、一定要件下で、新たに基板を供給することなく、不足分の実装個片部を追加生産することができる実装システムおよび実装方法を提供することを目的とする。
本発明の実装システムは、複数の個片部を有する基板を搬入し、前記複数の個片部それぞれに所定の作業を施したうえでその基板を搬出する工程を繰り返し実行することにより、各個片部に部品が実装された複数の実装個片部を基板単位で生産する実装システムであって、基板が有する各個片部の初期不良情報を取得する初期不良情報取得部と、前記初期不良情報取得部により前記初期不良情報を取得した基板の各個片部に半田を供給する半田供給部と、前記半田供給部によって半田が供給された個片部における半田の状態を検査する半田検査部と、前記初期不良情報取得部によって取得された前記初期不良情報と前記半田検査部が取得した半田の検査結果とに基づいて、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部を装着対象に設定する装着対象設定部と、前記装着対象設定部で装着対象に設定された個片部に部品を装着する部品装着部と、前記部品装着部により部品が装着された個片部における部品の装着状態を検査する装着状態検査部とを備え、前記部品装着部は、最後に部品が装着される基板として供給された最終基板において、前記装着状態検査部により部品の装着状態が不良であると判断された個片部があり、かつ、前記最終基板において前記半田検査部により半田の検査結果が良好であると判断されながら部品が装着されなかった未装着個片部がある場合に、前記未装着個片部に部品を装着する。
本発明の実装方法は、複数の個片部を有する基板を搬入し、前記複数の個片部それぞれに所定の作業を施したうえでその基板を搬出する工程を繰り返し実行することにより、各個片部に部品が実装された複数の実装個片部を基板単位で生産する実装方法であって、基板が有する各個片部の初期不良情報を取得する初期不良情報取得工程と、前記初期不良情報を取得した基板の各個片部に半田を供給する半田供給工程と、前記半田供給工程で半田を供給した個片部における半田の状態を検査する半田検査工程と、前記初期不良情報取得工程で取得した前記初期不良情報と前記半田検査工程で取得した前記各個片部の半田の検査結果とに基づいて、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部を装着対象に設定する装着対象設定工程と、前記装着対象設定工程で装着対象に設定した個片部に部品を装着する部品装着工程と、前記部品装着工程で部品を装着した個片部における部品の装着状態を検査する装着状態検査工程とを含み、前記部品装着工程は、最後に部品が装着される基板として供給された最終基板において、前記装着状態検査工程で部品の装着状態が不良であると判断した個片部があり、かつ、前記最終基板において前記半田検査工程で半田の検査結果が良好であると判断しながら部品を装着しなかった未装着個片部がある場合に、前記未装着個片部に部品を装着する。
本発明によれば、最終基板において部品の装着状態が不良な個片部が検出されて実装個片部の不足が生じた場合に、一定要件下で、新たに基板を供給することなく、不足分の実装個片部を追加生産することができる。
本発明の一実施の形態における実装システムの概略構成図 本発明の一実施の形態における実装システムの作業対象である基板の平面図 (a)(b)(c)(d)本発明の一実施の形態における実装システムが基板の各個片部に対して施した検査結果の一例を示す図 本発明の一実施の形態における実装システムの制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態における実装システムの管理装置が行う装着対象の設定処理の流れを示すフローチャート (a)(b)(c)本発明の一実施の形態における実装システムの管理装置が最終基板の複数の個片部のうちの一部を装着対象に設定する過程を示す図 本発明の一実施の形態における実装システムが備える管理装置の基板供給処理部が行う基板供給処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施の形態における実装システムが備える部品装着装置の制御系統を示すブロック図 本発明の一実施の形態における実装システムが備える部品装着装置が行う部品装着処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施の形態における実装システムにおいて変化する必要基板数、実基板供給数、不合格個片部数、不合格個片部累積数および最終基板装着対象個片部数の値の変化の一例を示す図 本発明の一実施の形態における実装システムが備える管理装置のリカバリー処理部が行うリカバリー処理の流れを示すフローチャート (a)(b)本発明の一実施の形態における実装システムが備えるリカバリー処理部が最終基板に装着対象を追加設定する経過を示す図 本発明の一実施の形態における実装システムが備える管理装置の必要基板数増加処理部が行う必要基板数増加処理の流れを示すフローチャート 本発明の一実施の形態における実装システムが作業対象とする最終基板における個片部状態情報の推移と追加基板における個片部状態情報の推移それぞれの一例を示す図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態における実装システム1を示している。実装システム1は、基板供給装置2、実装ライン3、基板回収装置4および管理装置5を備えている。
基板供給装置2は実装システム1において基板供給部として機能し、実装ライン3に基板KBを1枚ずつ順次供給する。実装ライン3は基板KBに対して所要の作業を施したうえで、基板回収装置4に搬出する。基板回収装置4は、実装ライン3から搬出された基板KBを受け取って回収する。管理装置5は、基板供給装置2、実装ライン3を構成する各装置および基板回収装置4とそれぞれの制御(動作管理)を行う。
図2は、実装システム1が作業対象とする基板KBを示している。基板KBはいわゆる多面取り基板であり、マトリクス状に配置された複数(ここでは9個)の個片部M(M1~M9)が相互に分離できるようになっている。ここでは個片部Mの個数は9個であるが、これは一例であり、必ずしも9個である必要はない。
図2において、各個片部Mの上面には同一形態の電極パターンPTが形成されており、基板KBの上面の一隅には識別コードKCが付されている。識別コードKCには、その基板KBに固有の識別情報が書き込まれている。
実装ライン3は、基板KBの流れの上流側(図1の左側)から順に、初期不良情報取得装置11、半田供給装置12、半田検査装置13、部品装着装置14、装着状態検査装置15、リフロー装置16およびリフロー後検査装置を備えている。
初期不良情報取得装置11は、基板供給装置2から供給された基板KBを受け取り、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取ったうえで、その基板KBに初期不良情報取得作業を施す(実装システム1による実装方法の初期不良情報取得工程)。初期不良情報取得作業は、複数の個片部Mそれぞれを検査対象として図示しないカメラで撮像し、予め付されたバッドマークの有無を検出することによって行う。
初期不良情報取得装置11は、バッドマークが付されている個片部M(「初期不良個片部」と称する)を検出したら、その検出した初期不良個片部の基板KB上における位置の情報を、初期不良情報取得時における「個片部状態情報」として取得する。そして、取得した個片部状態情報と、基板KBの実装システム1内における位置の情報(基板ロケーション情報)とを、管理装置5に送信する。
図3(a)は、初期不良情報取得時における個片部状態情報の一例を示している。図3(a)において「-」印が付された個片部M(符号がM1の個片部M)はバッドマークが付された初期不良個片部であり、「-」印が付されていない個片部Mはバッドマークが付されていない初期不良なしの個片部Mである。初期不良情報取得装置11は、初期不良情報取得作業が終了し、初期不良取得時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を管理装置5に送信したら、基板KBを下流側の半田供給装置12に搬出する。
このように本実施の形態において、初期不良情報取得装置11は、基板KBが有する各個片部Mの初期不良情報を基板KBごとに取得する初期不良情報取得部となっている。
管理装置5は、初期不良情報取得装置11から初期不良情報取得時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を受け取ったら、これらの情報を含む「基板・個片部状態データ」を作成し、記憶する。
半田供給装置12は、初期不良情報取得装置11から搬出された基板KBを受け取る。そして、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、管理装置5から基板・個片部状態データを受け取ったうえで、半田供給作業を施す(実装システム1による実装方法の半田供給工程)。
図1において、半田供給装置12はステンシル12Mとスキージ12Sを備えており、半田供給作業は、ステンシル12Mに基板KBを接触させ、ステンシル12M上でスキージ12Sを摺動させて半田を掻き寄せることによって行う。ステンシル12Mに基板KBを接触させるときは、基板KBとステンシル12Mの位置合わせ基準点(通常、それぞれのほぼ中央位置)同士が平面視において合致するようにする。このようなスクリーン印刷によって、複数の個片部Mのそれぞれの上面に半田が供給(塗布)される。半田供給装置12は、半田供給作業を行ったら、基板KBを下流側の半田検査装置13に搬出する。
このように本実施の形態において、半田供給装置12は、基板供給装置2から供給された基板KBが有する複数の個片部Mそれぞれに半田を供給する半田供給部となっている。
半田検査装置13は、半田供給装置12から搬出された基板KBを受け取る。そして、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、管理装置5から基板・個片部状態情報データを受け取ったうえで、半田検査作業を施す(実装システム1による実装方法の半田検査工程)。
半田検査装置13は、半田検査作業では、先ず、管理装置5から受け取った基板・個片部状態情報データに基づいて、基板KBが有する複数の個片部Mのうちのどれが初期不良個片部であるかを把握する。そして、把握した初期不良個片部を除く各個片部Mを検査対象として図示しないカメラで撮像し、半田の状態が不良な個片部Mを「半田不良個片部」として検出する。
半田検査装置13は、半田不良個片部を検出したら、その検出した半田不良個片部の基板KB上における位置の情報を、半田検査時における「個片部状態情報」として取得する。そして、取得した個片部状態情報と、基板KBの実装システム1内における位置の情報(基板ロケーション情報)とを、管理装置5に送信する。
図3(b)は、半田検査時における個片部状態情報の一例を示している。図3(b)において、「-」印は付された個片部M(符号がM1の個片部M)は初期不良個片部であり、「+」印が付された個片部M(符号がM3の個片部M)は半田不良個片部である。半田検査装置13は、半田検査作業が終了し、半田検査時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を管理装置5に送信したら、基板KBを下流側の部品装着装置14に搬出する。
このように本実施の形態において、半田検査装置13は、半田供給装置12によって各個片部Mに供給された半田の状態を基板KBごとに検査する半田検査部となっている。
管理装置5は、半田検査装置13から半田不良検査時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を受け取ったら、これらの情報を基板・個片部状態データ(詳細には個片部状態情報)に書き加えて内容を更新する。これにより基板・個片部状態データには、初期不良情報と半田不良情報が含まれることになり、基板・個片部状態データは「装着可否情報」を有するものとなる。
ここで、装着可否情報とは、各個片部Mについて部品を装着させることができるか否かの情報であって、部品を装着することができない個片部Mである「装着不可個片部」の情報と、部品を装着することができる個片部Mである「装着可能個片部」の情報とから成る。具体的には、装着不可個片部は、初期不良個片部と半田不良個片部から成り、装着可能個片部は、装着不可個片部に該当しない個片部M(初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部M)から成る。図3(b)では、初期不良個片部である符号がM1の個片部Mと、半田不良個片部である符号がM3の個片部Mは装着不可個片部に該当し、これら装着不可個片部以外の個片部である符号がM2,M4,M5,M6,M7,M8,M9の5個の個片部Mは、装着可能個片部に該当する。
部品装着装置14は、半田検査装置13から搬出された基板KBを受け取る。そして、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、管理装置5から基板・個片部状態情報データを受け取ったうえで、部品装着作業を施す(実装システム1による実装方法または部品装着装置14による部品装着方法の部品装着工程)。
図1において、部品装着装置14は、基板搬送部14a、部品供給部14bおよび装着ヘッド14cを備えている。部品装着作業では、先ず、管理装置5から受け取った基板・個片部状態情報データに基づいて、基板KBが有する複数の個片部Mのうちのどれが装着可能個片部であるかを把握する。そして、把握した装着可能個片部の全部または一部を、部品を装着させる対象(「装着対象」と称する)に設定する。
図3(b)において、「-」印が付された個片部M(符号がM1の個片部M)は初期不良個片部であり、「+」印が付された個片部M(符号がM3の個片部M)は半田不良個片部である。「-」印も「+」印も付されていない5個の個片部M(符号がM2,M4,M5,M6,M7,M8,M9の個片部M)は装着可能個片部であり、最後に部品が装着される基板KB(「最終基板」と称する)以外の基板KBであれば、装着可能個片部の全部が装着対象に設定される。
部品装着装置14は、基板KBが備える複数(ここでは9個)の個片部Mの全部または一部を装着対象に設定したら、所定の装着プログラムを装着対象に設定された個片部に適用して部品を装着する作業(部品装着作業)を実行する。部品装着装置14は、装着対象に設定された個片部に部品を装着したら、基板KBを下流側の装着状態検査装置15に搬出する。
このように本実施の形態において、部品装着装置14は、半田供給部により半田が供給され、かつ、装着対象に設定された個片部に、所定の装着プログラムを適用して部品を装着する部品装着部となっている。
装着状態検査装置15は、部品装着装置14から搬出された基板KBを受け取る。そして、図示しない基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、管理装置5から基板・個片部状態情報データを受け取ったうえで、装着状態検査作業を行う(実装システム1による実装方法の装着状態検査工程)。
装着状態検査作業では、管理装置5から受け取った基板・個片部状態情報データに基づいて、初期不良情報取得装置11で取得された初期不良個片部と、半田検査装置13で検出された半田不良個片部を把握する。そして、初期不良個片部と半田不良個片部とを除く各個片部Mを検査対象として図示しないカメラで撮像し、部品の装着状態が良好な個片部Mを「装着良好個片部」として検出する一方、部品の装着状態が不良な個片部Mを「装着不良個片部」として検出する。
装着状態検査装置15は、装着良好個片部と装着不良個片部を検出したら、これら検出した装着良好個片部と装着不良個片部の情報を装着状態検査時における個片部状態情報とし、この個片部状態情報と、基板KBの実装システム1内における位置の情報(基板ロケーション情報)とを、管理装置5に送信する。
図3(c)は、装着状態検査時における個片部状態情報の一例を示している。図3(c)において、装着対象に設定され、かつ、部品が装着された5個の個片部(符号がM2,M4,M5,M6,M7,M8,M9の個片部M)のうち、「○」印が付された6個の個片部Mは装着良好個片部であり、「×」印が付された1個の個片部M(符号がM6の個片部M)は装着不良個片部である。装着状態検査装置15は装着状態検査作業を行い、個片部状態情報と基板ロケーション情報を管理装置5に送信したら、基板KBを下流側のリフロー装置16に搬出する。
このように本実施の形態において、装着状態検査装置15は、部品装着装置14により部品が装着された個片部Mにおける部品の装着状態を検査する装着状態検査部となっている。
管理装置5は、装着状態検査装置15から装着状態検査時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を受け取ったら、これらの情報を基板・個片部状態データに書き加えて内容を更新する。これにより基板・個片部状態データには、初期不良情報と半田不良情報(装着可否情報)に加えて、部品が装着された各個片部Mにおける部品の装着状態の良否の情報である「装着良否情報」が含まれることになる。
リフロー装置16は、装着状態検査装置15から搬出された基板KBを受け取り、半田リフローを行って下流側のリフロー後検査装置17に搬出する(実装システム1による実装方法のリフロー工程)。半田リフローでは基板KBが加熱されることによって、各個片部Mに部品が半田付けされる。
このように本実施の形態において、リフロー装置16は、部品が装着された基板KBを加熱して半田をリフローすることにより各個片部Mに部品を半田付けするリフロー部となっている。
リフロー後検査装置17は、リフロー装置16から搬出された基板KBを受け取り、図示しない識別情報読み取り装置によって基板KBの識別コードKCから基板KBの識別情報を読み取り、管理装置5から基板・個片部状態情報データを受け取ったうえで、その基板KBにリフロー後検査作業を施す(実装システム1による実装方法のリフロー後検査工程)。
リフロー後検査装置17は、リフロー後検査作業は、先ず、管理装置5から受け取った基板・個片部状態情報データに基づいて、基板KBが有する複数の個片部Mのうちのどれが装着良好個片部であるかを把握する。そして、把握した装着良好個片部を検査対象として図示しないカメラで撮像し、装着良好個片部のうち、リフロー後の部品の装着状態が良好な個片部Mを「合格個片部」として検出するとともに、装着良好個片部のうち、半田リフロー後の部品の装着状態が不良な個片部Mを「リフロー後不良個片部」として検出する。
リフロー後検査装置17は、合格個片部以外の個片部、すなわち、初期不良個片部、半田不良個片部、装着不良個片部およびリフロー後不良個片部をまとめて「不合格個片部」とし、合格個片部の個数の情報と不合格個片部の個数の情報をリフロー後検査時における個片部状態情報とし、この個片部状態情報と、基板KBの実装システム1内における位置の情報(基板ロケーション情報)とを、管理装置5に送信する。
図3(d)はリフロー後検査時における個片部状態情報の一例を示している。図3(d)において、「○」印が付された5個の個片部M(符号がM2,M5,M6,M7,M8の個片部M)は合格個片部であり、それ以外の個片部は不合格個片部である。なお、不合格個片部のうち、「-」印が付された個片部M(符号がM1の個片部M)は初期不良個片部、「+」印が付された個片部M(符号がM3の個片部M)は半田不良個片部、「×」印が付された個片部M(符号がM6の個片部M)は装着不良個片部、「*」印が付された個片部M(符号がM9の個片部M)はリフロー後不良個片部である。図3(d)中、符号M9の個片部Mは、部品の装着状態は良好であったが、その後のリフロー後検査でリフロー後不良と判定された個片部Mである。
このように本実施の形態において、リフロー後検査装置17は、リフロー装置16による半田リフローの後における部品の装着状態の良否を検査するリフロー後検査を行うリフロー後検査部となっている。
管理装置5は、リフロー後検査装置17からリフロー後検査時における個片部状態情報と基板ロケーション情報を受け取ったら、これらの情報を基板・個片部状態データに書き加えて内容を更新する。これにより基板・個片部状態データには、装着可否情報(初期不良情報および半田不良情報)、装着不良情報に加えて、部品が装着された各個片部におけるリフロー後の部品の装着状態の良否の情報が含まれることになる。
リフロー後検査装置17は、リフロー後検査作業を行い、個片部状態情報と基板ロケーション情報を管理装置5に送信したら、基板KBを下流側の基板回収装置4に搬出する。
次に、管理装置5による各装置に対する制御(動作管理)について説明する。図4において、管理装置5は、記憶部5a、基板・個片部状態データ生成更新部5b、装着対象設定部5c、個片部カウント部5d、基板カウント部5e、基板供給処理部5f、最終基板処理部5gを備えている。
図4において、管理装置5の記憶部5aには、生産データSDが記憶されている。また、記憶部5aには、図4に示すように、前述の基板・個片部状態データ(符号を「KKD」とする)のほか、合格個片部累積数GPN、不合格個片部累積数DPN、実基板供給数JKN、生産済基板数FKN、必要基板数NKNおよび最終基板装着対象個片部数Mdが記憶される(内容は更新される)。
生産データSDには、「目標生産個数PN」と「基板情報KJ」が含まれている(図4)。目標生産個数PNは、実装システム1によって生産しようとしている実装個片部の目標数のデータである。
基板情報KJは、実装ライン3において作業対象としている基板KBに関する情報であり、「基板個片部数SR」、「個片部配置データKHD」および「第1の装着プログラムPG1」が含まれている(図4)。基板個片部数SRは、基板KBのひとつ当たりの個片部Mの個数の情報であり、本実施の形態ではSR=9(個)である。個片部配置データKHDは、基板KBにおける各個片部Mの配置を示すデータである。第1の装着プログラムPG1は、基板KBに対して個片部単位で部品を装着する装着プログラムであり、基板KBが有する複数(基板個片部数SR)の個片部Mの全てに対して部品装着するときには装着タクトが最短となる装着プログラムである。
図4において、管理装置5の記憶部5aに記憶される基板・個片部状態データKKDは、前述の個片部状態情報(符号を「KJJ」とする)、基板ロケーション情報(符号を「KLJ」とする)および装着対象情報STJを含んでいる。個片部状態情報KJJは前述したように、基板KBが実装ライン3を上流側から下流側へ流れていく過程で、初期不良情報取得の結果の情報、半田検査の結果の情報、装着状態検査の結果の情報、リフロー後検査の結果の情報が順次書き加えられて(更新されて)いく性質の情報である。また、前述したように、装着可否情報もこの個片部状態情報KJJに含まれている。
基板ロケーション情報KLJは、基板KBが実装ライン3を上流側から下流側へ流れていく過程でどの装置に位置しているかを示す情報であり、基板KBが搬出および搬入されるたびに内容が切り替わっていく性質の情報である。装着対象情報STJは、部品装着装置14が搬入した基板KBにおける、装着対象として設定された個片部の情報である。この装着対象情報STJは、後述するように、装着対象設定部5cによって設定される。
合格個片部累積数GPNは、リフロー後検査で合格個片部と判断された個片部Mの基板KBごとの個数(「合格個片部数Rn」と称する)の累積数のデータである。この合格個片部累積数GPNは、後述するように、個片部カウント部5dによってカウントされる。
不合格個片部累積数DPNは、リフロー後検査で不合格個片部と判断された個片部Mの基板KBごとの個数(「不合格個片部数Dn」と称する)の累積数のデータである。この不合格個片部累積数DPNも、後述するように、個片部カウント部5dによってカウントされる。
実基板供給数JKNは、リフロー後検査を終えた基板KBの枚数(「生産済基板数FKN」と称する)である。生産済基板数FKNは、後述するように、基板カウント部5eによってカウントされる。
必要基板数NKNは、目標生産個数PNの実装個片部が生産されるのに要する基板KBの枚数であり、目標生産個数PNの実装個片部が合格個片部として生産される場合に最終的に必要となる基板数である。従って、通常(後述する追加基板が供給されない場合)は、NKN枚目の基板KBが最終基板となる)。必要基板数NKNは、生産途中で不良が生じた個片部Mの個数が増えるに従って増大する可能性がある値であり、不合格個片部累積数DPNの値を用いて、
NKN=(PN+DPN)/SR(小数点以下は切り上げ)
として求めることができる。
ここで、必要基板数NKNの初期値である最少必要基板数NKN0は、上記式において、不合格個片部累積数DPNをDPN=0として、
NKN0=PN/SR(小数点以下は切り上げ)
により求められる。実装ライン3に供給された全ての基板KBの全部の個片部Mが「合格個片部」と判断されるような理想のケースでは、基板供給装置2は最少必要基板数NKN0の基板KBを供給するだけで足りることになる。例えば、目標生産個数PNがPN=200(個)である場合には、基板個片部数SRはSR=9(個)であるから、最少必要基板数NKN0は、PN/SR=200/9=22.222・・・より、NKN0=23(枚)となる。
最終基板装着対象個片部数Mdは、最終基板に部品を装着すべき個片部Mの個数である。最終基板装着対象個片部数Mdも必要基板数NKNと同様に、生産途中で不良が生じた個片部Mの個数が増えるに従って増大する可能性がある値である。最終基板装着対象個片部数Mdは、目標生産個数PN、不合格個片部累積数DPNおよび基板個片部数SRを用いて、後述の基板数・個片部数算出部5hが式
Md=(PN+DPN)/SRの余り
によって求める。最終基板装着対象個片部数Mdの初期値Md0については、上記式において、DPN=0とした式
Md0=PN/SRの余り
によって求める。
管理装置5の基板・個片部状態データ生成更新部5bは、実装ライン3を構成する各装置(初期不良情報取得装置11、半田供給装置12、半田検査装置13、複数の部品装着装置14から成る部品装着装置14、装着状態検査装置15、リフロー装置16およびリフロー後検査装置17)から送られてくる個片部状態情報KJJと基板ロケーション情報KLJに基づいて、これらの情報を含むデータである前述の基板・個片部状態データKKDを作成・更新し、記憶部5aに記憶させる。
本実施の形態では、基板・個片部状態データKKDに含まれる個片部状態情報KJJは、管理装置5において、前述の図3(a),(b),(c),(d)で説明した要領により、各個片部Mに「○」印、「-」印、「+」印、「×」印、「*」印を付して管理される。ここで、「-」印は初期不良個片部、「+」印は半田不良個片部、「×」印は装着不良個片部、「*」印はリフロー後不良個片部である。最終基板においては、「○」印、「-」印、「+」印、「×」印、「*」印のいずれも付されない個片部Mが生じ得るが、このような個片部Mは、装着可能個片部でありながら(すなわち最終基板において半田検査装置13により半田の検査結果が良好であると判断されながら)装着対象に設定されなかった個片部M(「未装着個片部」と称する)に該当し、後述する「追加装着対象」の候補になり得る。なお、各検査において不良と判定される個片部については、その不良の原因ごとに「-」印、「+」印、「×」印、「*」印と区別することなく、不良を表すひとつの印(例えば「×」印)を付して管理するようにしてもよい。
装着対象設定部5cは、部品装着装置14が搬入した(半田検査装置13が半田検査作業を終えた)基板KBが有する複数(基板個片部数SR)の個片部Mの全部または一部(但し、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部M)を装着対象に設定する装着対象設定作業を実行する。
装着対象設定作業では、先ず、装着対象設定部5cは、管理装置5から、部品装着装置14が搬入した基板KBにおける装着可能個片部を把握する。この装着可能個片部の情報は、管理装置5が半田検査装置13から受け取った基板・個片部状態データKKDに含まれている。装着対象設定部5cは、部品装着装置14が搬入した基板KBが最終基板でない場合には、把握した装着可能個片部の全部(図3(b)中に暗色で示した個片部M参照)を装着対象に設定する。
一方、搬入した基板KBが最終基板である場合には、把握した装着可能個片部の全部を装着対象に設定するまでもなく目標生産個数PN分の実装個片部が生産されるのであれば、その(装着可能個片部の)一部のみを装着対象に設定する(詳細は後述)。装着対象設定部5cが装着対象に設定した個片部Mの情報(前述の装着対象情報STJ)は、基板・個片部状態データKKDの一部として記憶部5aに記憶される。
図5のフローチャートは、管理装置5の装着対象設定部5cが行う装着対象の設定処理(装着対象設定工程)の流れを示している。このフローチャートに示すように、装着対象設定部5cは、半田検査装置13から基板KB(半田検査が終了した基板KB)を搬入したら、その基板KBについての基板・個片部状態データKKD等、関連する必要な情報を受け取ることによって(ステップST1)、搬入した基板KBが最終基板であるかどうかを判断する(ステップST2)。その結果、基板KBが最終基板でなかった場合には、管理装置5から取得した基板・個片部状態データKKDに基づいてその基板KBについての装着可否情報を取得したうえで(ステップST3)、装着不可個片部を除く個片部M(初期不良がなく、かつ、半田の結果が良好な個片部M)の全部を装着対象に設定する(ステップST4)。
一方、装着対象設定部5cは、ステップST2において、搬入した基板KBが最終基板であったと判断した場合には、最終基板装着対象個片部数Mdと基板個片部数SRの各情報を管理装置5から取得し(ステップST5)、ステップST1で取得した基板・個片部状態データKKDに基づいて、その基板KBにおける装着不可個片部の個数(「装着不可個片部数Fn」と称する)を取得する(ステップST6)。そして、基板個片部数SRから装着不可個片部数Fnを除いた数(すなわち装着可能個片部の個数)が最終基板装着対象個片部数Mdを上回っているか否か、すなわち、式SR-Fn>Mdが満たされるか否かを判断する(ステップST7)。その結果、式SR-Fn>が満たされない場合(装着可能個片部の個数が、最終基板装着対象個片部数Mdと同じである場合)には、装着不可個片部を除く個片部M(すなわち装着可能個片部)の全部を装着対象に設定する(ステップST8)。
これに対し、装着対象設定部5cは、ステップST7で、式SR-Fn>Mdが満たされると判断した場合(最終基板装着対象個片部数Mdが装着可能個片部の個数を下回っている場合)には、先ず、その最終基板が有する全ての装着可能個片部について、半田の状態の良好度の判定(ランク付け)を行う(ステップST9)。そして、半田の状態の良好度が高い(ランクが上位の)個片部Mから優先して装着対象に設定する(ステップST10)。
ステップST9では、例えば、図6(a)に示すように、最終基板が有する9個の個片部Mのうち、7個の個片部M(図中、「×」印が付されていない個片部M)が装着可能個片部である場合には、その7個の装着可能個片部について、半田の状態が良好なものから順に、「1」から「7」までの順位をつける(図6(b))。この順位は、例えば、半田供給装置12がクリーン印刷で使用するステンシル12Mと基板KBの位置合わせ基準点に近いほど半田の状態が良好である(ランクが上位である)とすることができる。そして、ステップST10では、ランク付けを行った7個の装着可能個片部の中から、半田の状態の良好度(ランク)が上位のものを優先して(ステンシル12Mと基板KBの位置合わせ基準点に近い方の個片部Mを優先して)、3個の個片部M(符号がM4,M5,M6)を装着対象に設定する。
図6(c)はこのようにして最終基板において装着対象に設定された3個の個片部M(符号がM4,M5,M6の個片部M)を暗色で示したものである。なお、図6(b)において、ランクが「4」、「5」、「6」、「7」である個片部M(符号がM1,M3,M7,M9の個片部M)は、装着可能個片部でありながら(最終基板において半田検査装置13により半田の検査結果が良好であると判断されながら)装着対象に設定されなかった個片部Mに該当し、後述する「追加装着対象」の候補になり得る。
このように、本実施の形態において、装着対象設定部5cは、最後に部品が装着される基板KBとして供給された最終基板が有する複数(基板個片部数SR)の個片部Mのうちの一部のみを装着対象に設定する場合には、半田検査装置13によって検査された半田の状態の良好度を判定し、良好度が上位の個片部Mから優先して(簡略的には、半田供給装置12がスクリーン印刷で使用するステンシル12Mと基板KBの位置合わせ基準点に近い方の個片部から優先して)装着対象に設定するようになっている。
個片部カウント部5dは、リフロー後検査で合格個片部と判断された個片部Mの個数(合格個片部数Rn)を、基板KBごとにカウントする。そして、各基板KBについてカウントした合格個片部数Rnの累積数(前述の合格個片部累積数GPN)を、記憶部5aに記憶させる(図4)。なお、図3(d)の例では、合格個片部数RnはRn=4となる。
また、個片部カウント部5dは、リフロー後検査で不合格と判断された個片部Mの個数(前述の不合格個片部数Dn)を、基板KBごとにカウントする。そして、各基板KBについてカウントした不合格個片部数Dnの累積数(不合格個片部累積数DPN」)を、記憶部5aに記憶させる(図4)。なお、図3(d)の例では、不合格個片部数DnはDn=5となる。
図4において、基板カウント部5eは、基板供給装置2が実装ライン3に供給した(すなわち供給済みの)基板KBの枚数をカウントする。そして、得られた基板KBの枚数(前述の実基板供給数JKN)を記憶部5aに記憶させる。
基板供給処理部5fは、基板供給装置2に基板KBの供給を指令する基板供給指令を出力する。基板供給装置2は、管理装置5から基板供給指令が出力されるごとに、1枚ずつ基板KBを実装ライン3に供給するようになっており、基板供給処理部5fは、最終基板が基板供給装置2から供給されるまで、基板供給装置2に基板供給指令を出力する。
図4において、最終基板処理部5gは、最終基板に対する処理を行う。最終基板処理部5gは基板数・個片部数算出部5h、リカバリー処理部5mおよび必要基板数増加処理部5nを備えている。基板数・個片部数算出部5hは、目標生産個数PNの実装個片部が生産されるのに要する基板KBの枚数(前述の必要基板数NKN)と、最終基板に部品を装着すべき個片部Mの個数(前述の最終基板装着対象個片部数Md)を算出し、それぞれ記憶部5aに記憶させる。
リカバリー処理部5mは、最終基板についての装着状態検査が終了した時点で、その最終基板に少なくともひとつの装着不良個片部が検出されていた場合に、一定要件下で、リカバリー処理を行う。リカバリー処理は、最終基板に少なくともひとつの装着不良個片部が検出された場合に、その最終基板を部品装着装置14の先頭部に送り戻すことによって、その最終基板に部品を改めて装着させる処理である。
必要基板数増加処理部5nは、リフロー後検査において、最終基板にリフロー後不良個片部が含まれていたことが検出された場合に、必要基板数NKNを増加させる処理を行う。これにより基板供給装置2による基板KBの供給が継続され、最終基板において生じた実装個片部の不足を補うことができる。
図7は、管理装置5の基板供給処理部5fが行う基板供給処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、基板供給処理部5fは、基板KBの供給要求がなされているかどうかを判断する(ステップST11)。ここで、半田供給装置12は、自身が基板KBに対する半田の供給作業(すなわちスクリーン印刷作業)を行っているとき以外は基板KBを要求するようになっており、基板供給処理部5fは、半田供給装置12が基板KBを要求しているかどうかに基づいて、基板KBの供給要求がなされているかどうかを判断する。
基板供給処理部5fは、ステップST11において、基板KBの供給要求がなされていると判断した場合には、必要基板数NKNと実基板供給数JKNを記憶部5aから読み出して取得したうえで(ステップST12)、最終基板が供給されたか否かを、式NKN-JKN=0が満たされるか否かによって判断する(ステップST13)。その結果、最終基板がまだ供給されていなかった場合(NKN-JKN≠0)には、次いで、最終基板のひとつ前の基板KBが供給されたか否かを、式NKN-JKN=1が満たされるか否かによって判断する(ステップST14)。
基板供給処理部5fは、ステップST14において、最終基板のひとつ前の基板KBがまだ供給されていないと判断した場合(NKN-JKN≠0)には、基板供給装置2に基板供給指令を出力する(ステップST15)。一方、ステップST14において、最終基板のひとつ前の基板KBが供給されたと判断した場合(NKN-JKN=0)には、最終基板のひとつ前の基板KBについて全ての処理(リフロー後検査までの処理)が完了しているか否かを判断する(ステップST16)。その結果、最終基板のひとつ前の基板KBについて全ての処理が完了していなかった場合には、最終基板のひとつ前の基板についてリフロー後検査までの処理が完了するまで待機し、最終基板のひとつ前の基板KBについて全ての処理が完了していた場合には、基板供給装置2に基板供給指令を出力する(ステップST15)。
このように、ステップST16において、最終基板のひとつ前の基板KBについて全ての処理が終了するまで最終基板を実装ライン3へ供給しない(待機する)のは、最終基板のひとつ前の基板KBについてのリフロー後検査の結果が判明しなければ最終基板装着対象個片部数Mdが確定せず、最終基板において装着対象に設定すべき個片部Mの個数を決定することができないからである。
基板供給処理部5fは、ステップST15で基板供給装置2に基板供給指令を出力したら、記憶部5aに記憶されている目標生産個数PNと合格個片部累積数GPNとを取得し(ステップST17)、式PN-GPN=0が満たされるか否かによって、目標生産個数PNの実装個片部を生産したか否か(合格個片部累積数GPNが目標生産個数PNに到達したか否か)を判断する(ステップST18)。また、ステップST11において、半田供給装置12が基板KBを要求していないと判断した場合にも、ステップST17からステップST18に進む。ステップST18の判断の結果、式PN-GPN=0が満たされていなければ(PN-GPN≠0)、ステップST11に戻って再び基板KBの供給要求がなされているかどうかを判断し、式PN-GPN=0が満たされていれば、一連の処理を終了する。
ここで、部品装着装置14の制御について説明する。図8において、部品装着装置14は装着装置制御部14dを備えており、装着装置制御部14dは、装着可否情報取得部21、第1の作業時間算出部22、第2の装着プログラム作成部23、第2の作業時間算出部24及び部品装着制御部25を備えている。
装着可否情報取得部21は、基板KBを搬入したときに、管理装置5に問い合わせて記憶部5aに記憶されている基板・個片部状態データKKDを受け取ることによって、装着可否情報を取得する。
第1の作業時間算出部22は、管理装置5から第1の装着プログラムPG1を取得するとともに、管理装置5に問い合わせて装着対象情報STJを取得する。そして、取得した第1の装着プログラムPG1を装着対象情報STJに基づいて得られる装着対象に設定された個片部M(「装着対象個片部」と称する)に適用した場合の数値シミュレーションを行い、これにより得られる作業時間(すなわち推定の作業時間)を「第1の作業時間」として算出する。
第2の装着プログラム作成部23は、複数の個片部Mを1つの集合基板とみなして各個片部Mに部品を装着させる装着プログラム(「第2の装着プログラム」と称する)を作成する。第2の装着プログラム作成部23は、第1の装着プログラムPG1と装着対象情報STJを使用して第2の装着プログラムを作成する。
第2の作業時間算出部24は、第2の装着プログラム作成部23で作成された第2の装着プログラムを装着対象情報STJに基づいて得られる装着対象個片部に適用した場合の数値シミュレーションを行い、これにより得られる作業時間(すなわち推定の作業時間)を「第2の作業時間」として算出する。
部品装着制御部25は、第1の作業時間算出部22により算出された第1の作業時間と第2の作業時間算出部24により算出された第2の作業時間とを比較する。そして、第1の作業時間の方が短い場合は第1の装着プログラムPG1を適用して装着対象個片部に部品を装着させ、第2の作業時間の方が短い場合は第2の装着プログラムを適用して装着対象個片部に部品を装着させる部品装着作業を実行する。すなわち、第1の装着プログラムPG1と第2の装着プログラムのうち作業時間が短くなる(装着タクトが小さくなる)方の装着プログラムを適用して装着対象個片部(装着対象に設定された個片部M)に部品を装着する部品装着作業を実行する。
図9のフローチャートは、部品装着装置14の動作(部品装着工程)の流れを示している。図9に示すように、部品装着装置14は、上流側の半田検査装置13から基板KBを搬入したら(ステップST21)、装着装置制御部14dにおいて、管理装置5の記憶部5aから必要な情報を取得する(ステップST22)。ここで、必要な情報としては、基板個片部数SR、第1の装着プログラムPG1、基板・個片部状態データKKD等のデータである。
部品装着装置14は、ステップST22で必要な情報を取得したら、管理装置5の装着対象設定部5cが前述の装着対象の設定処理(図5)を実行するのを待つ。そして、装着対象設定部5cが行う装着対象の設定処理が終了してその結果である装着対象情報STJ(装着対象に設定された個片部Mのデータ)が記憶部5aに記憶されたら、装着装置制御部14dは、管理装置5に問い合わせて、記憶部5aに記憶された装着対象個片部の情報(装着対象情報STJ)を取得する(ステップST23)。
部品装着装置14は、ステップST23において、装着対象情報STJを取得したら、第1の作業時間算出部22において、第1の装着プログラムPG1を装着対象個片部(装着対象に設定された個片部M)に適用して第1の作業時間T1を算出する(ステップST24。第1の作業時間算出工程)。そして、第2の装着プログラム作成部23において第2の装着プログラムを作成したうえで(ステップST25)、第2の作業時間算出部24において、第2の装着プログラムを装着対象個片部に適用して第2の作業時間T2を算出する(ステップST26。第2の作業時間算出工程)。
部品装着装置14は、上記のようにして第1の作業時間T1と第2の作業時間T2を算出したら、第1の作業時間T1と第2の作業時間T2を比較する(ステップST27)。そして、第1の作業時間T1の方が第2の作業時間よりも短かった場合には第1のプログラムを適用して装着対象に設定された個片部M(装着対象個片部)に部品を装着する(ステップST28)。一方、第2の作業時間T2の方が第1の作業時間よりも短かった場合には、第2の装着プログラムを適用して装着対象に設定された個片部M(装着対象個片部)に部品を装着する(ステップST29)。
部品装着装置14は、装着対象に設定された個片部Mに部品を装着させるときには、部品装着制御部25から部品供給部14bと装着ヘッド14cを作動させ、部品供給部14bに部品を供給させるとともに装着ヘッド14cを部品供給部14bの上方に移動させる。そして、部品供給部14bが供給する部品を装着ヘッド14cにピックアップさせた後、装着ヘッド14cを基板KBの上方に移動させて、部品を基板KB上の装着対象個片部に装着させる。部品装着装置14は、ステップST28あるいはステップST29で装着対象個片部に部品を装着させたら、基板KBを下流側の装着状態検査装置15に搬出する(ステップST30)。
このように本実施の形態における実装システム1(実装システム1による実装方法)では、個片部単位で各個片部に順次部品を装着させる第1の装着プログラムを適用して推定の作業時間(第1の作業時間T1)を算出するとともに(ステップST24)、複数の個片部を1つの集合基板とみなして各個片部に部品を装着させる第2の装着プログラムを適用して推定の作業時間(第2の作業時間T2)を算出するようになっている(ステップST26)。そして、第1の作業時間T1と第2の作業時間T2とを比較し(ステップST27)、第1の作業時間T1の方が短い場合は第1の装着プログラムPG1を適用して装着対象に設定された個片部Mに部品を装着させ(ステップST28)、第2の作業時間T2の方が短い場合は第2の装着プログラムを適用して装着対象に設定された個片部に部品を装着させるようになっている(ステップST29)。このため、装着対象として設定される個片部Mの数や配置等に応じた最適の装着プログラムで部品を装着することができる。
ここで、上記の部品装着工程では、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部M(すなわち、初期不良情報取得装置11によって初期不良でないと判断され、かつ半田検査装置13で半田の状態が良好であると判断された個片部Mであり、装着対象個片部)にのみ部品が装着されるようになっている。このため、最終的に不合格と判断されることが分かっている装着不可個片部(初期不良がある個片部Mもしくは半田の検査結果が不良であった個片部M)にははじめから部品が装着されず、部品の無駄を生じにくい。
図10は、必要基板数NKN、実基板供給数JKN、不合格個片部数Dn、不合格個片部累積数DPNおよび最終基板装着対象個片部数Mdの値の変化の一例を示している。図10に示す例では、目標生産個数PNをPN=200(個)、基板個片部数SRをSR=9(個)としている。このため、最少必要基板数NKN0はNKN0=23(枚)、最終基板装着対象個片部数Mdの初期値Md0はMd0=2(個)となっている。この例では、実基板供給数JKNが最少必要基板数NKN0がNKN0=23(枚)に達した時点で不合格個片部累積数DPNがDPN=12(個)であり、前述の式を用いて
(PN+DPN)/SR=(200+12)/9=23余り5
より、必要基板数NKNはNKN=24(枚)、最終基板装着対象個片部数MdはMd=5(個)となっている。
図11のフローチャートは、リカバリー処理部5mによる最終基板に対するリカバリー処理の手順を示している。このフローチャートに示すように、リカバリー処理部5mは先ず、装着状態検査が終了した最終基板について装着不良個片部が検出されているかどうかを判断する(ステップST31)。そして、基板KBに装着不良個片部が検出されていなかった場合には、その最終基板がリフロー装置16へ搬出されるのを許容する(ステップST32)。これにより最終基板はリフロー装置16において半田リフローがなされ、その後の半田リフロー後検査においてリフロー後不良個片部が検出されなければ生産終了となる。
一方、リカバリー処理部5mは、ステップST31で、基板KBに装着不良個片部が検出されていたと判断した場合には、その最終基板について不足分となる実装個片部の個数を、その最終基板において検出された装着不良個片部の個数によって算出したうえで(ステップST33)、リカバリーが可能であるかどうかを判断する(ステップST34)。ステップST34の判断は、その基板KBが有する未装着個片部の個数が、最終基板に生じた装着不良個片部の個数以上であるかどうかによって行う。具体的には、未装着個片部の個数が装着不良個片部の個数以上であった場合にはリカバリーが可能であると判断し、未装着個片部の個数が装着不良個片部の個数よりも少ない場合にはリカバリーが不能であると判断する。
リカバリー処理部5mは、ステップST34において、リカバリーが可能でないと判断した場合には、最終基板の後に新たな基板KBを基板供給装置2から供給させるため、必要基板数NKNを1つ増大させてNKN=NKN+1としたうえで(ステップST35)、基板KBをリフロー装置16へ搬出する(ステップST32)。これにより最終基板はリフロー装置16において半田リフローがなされるが、最終基板に続く新たな基板KBが追加基板(リカバリー不能時における追加基板)として基板供給装置2から供給され、その新たな基板KBに、不足する実装個片部の個数分の部品の装着がなされる。
ここで、リカバリー不能時における追加基板に部品を装着させるべき個片部Mの個数は、最終基板に対するリフロー後検査が終了した時点で個片部カウント部5dによってカウントされた合格個片部の累積数(合格個片部累積数GPN)と、予め設定された目標生産個数PNとに基づいて(目標生産個数PNと合格個片部累積数GPNとの差であるPN-GPN)に基づいて求めることができる。あるいは、最終基板において装着対象に設定された個片部Mの個数(すなわち最終基板装着対象個片部数Md)と最終基板において個片部カウント部5dによってカウントされた合格個片部の個数(合格個片部数Rn)との差として求めることもできる。
一方、リカバリー処理部5mは、ステップST34において、リカバリーが可能であると判断した場合には、未装着個片部に装着対象を追加設定する(ステップST36)。このとき未装着個片部に設定する装着対象の個数は、不足する実装個片部の個数である。リカバリー処理部5mは、未装着個片部に装着対象を追加設定したら、最終基板を部品装着装置14の先頭部へ送り戻す(ステップST37)。ステップST37における基板KBの送り戻しは、装着状態検査装置15が備える基板KBの搬送装置(図示せず)と、部品装着装置14が備える基板搬送部14aをそれぞれ逆方向に(基板KBが下流側から上流側に走行するように)作動させることによって行う。
リカバリー処理部5mが、ステップST37で、最終基板を部品装着装置14の先頭部へ送り戻したら、部品装着装置14は、装着対象に追加設定された個片部Mに部品を装着する。これにより、最終基板に装着対象として追加設定された個片部Mに、不足分の実装個片部を補う個数分の部品が装着される。
部品装着装置14は、装着対象に追加設定された個片部Mに部品を装着したら最終基板を装着状態検査装置15に搬出する。装着状態検査装置15は、部品装着装置14によって部品が装着された個片部Mについて部品の装着状態を検査し、搬出する。リカバリー処理部5mは、ここで装着状態検査装置15から搬出された基板KBについても、必要があればリカバリーを行う。
図12(a)はリフロー後検査が終了した時点における最終基板を示している。図12(a)では、暗色で示す7個の装着可能個片部のうち、4個の個片部M(符号がM1,M3,M4,M5の個片部M)に部品が装着され、そのうち2つの個片部(符号がM1,M5)はリフロー後の部品の装着状態が良好と判断されたが(「○」印)、残りの2つの個片部M(符号がM3,M4)はリフロー後の部品の装着状態が不良と判断された(「×」印)状況となっている。
最終基板がこのような状況である場合に、リフロー後不良個片部は2個(符号がM3,M4の個片部M)であるのに対し、未装着個片部は3個(符号がM6,M7,M9の個片部M)であるので、リカバリーが可能である。よって、例えば、符号がM6,M7,M9の3個の未実装個片部のうち、符号がM6,M7の2個の未実装個片部を追加の装着対象(追加装着対象)として設定することができる。図12(b)において「◎」印が付された2つの未実装個片部(符号がM6,M7の個片部M)は、追加装着対象として設定した個片部Mを示している。
このように、本実施の形態における実装システム1において、部品装着装置14は、最後に部品が装着される最終基板において、装着状態検査装置15により装着状態が不良であると判断された個片部M(装着不良個片部)があり、かつ、最終基板において半田検査装置13により半田の検査結果が良好であると判断されながら部品が装着されなかった個片部M(未装着個片部)が存在している場合であって、未装着個片部の個数が装着不良個片部の個数以上である場合にはリカバリーが可能であると判断する(ステップST34)。そして、リカバリーが可能でると判断した場合には、最終基板を装着状態検査装置15から部品装着装置14に送り戻すことによって(ステップST37)、未装着個片部に部品を装着するようになっている。
図13のフローチャートは、管理装置5の必要基板数増加処理部5nが行う必要基板数増加処理の流れを示している。このフローチャートに示すように、必要基板数増加処理部5nは、リフロー後検査装置17が処理した基板KBが最終基板であるかどうかを判断する(ステップST41)。その結果、リフロー後検査装置17が処理した基板KBが最終基板でなかった場合にはそのまま終了する(その結果、生産が継続される)が、リフロー後検査装置が処理した基板KBが最終基板であった場合には、その最終基板にリフロー後不良個片部が含まれているか否かを判断する(ステップST42)。
必要基板数増加処理部5nは、ステップST42で、最終基板にリフロー後不良個片部が含まれていなかった場合には、最終基板において、合格個片部数Rnが目標生産個数PNに達したことになる(Rn=PN)ので、そのまま終了する(その結果、生産が終了する)。一方、ステップST42で、最終基板にリフロー後不良個片部が含まれていた場合には、最終基板において、合格個片部数Rnが目標生産個数PNに達しなかったことになる(Rn<PN)。よって、基板供給装置2から新たな基板KBを供給させて不足分の実装個片部が追加で生産されるようにするべく、必要基板数NKNを1つ増大させる(NKN=NKN+1)処理を行う(ステップST43)。
これにより、図7のフローチャートのステップST13において、最終基板が供給されてNKN-JKN=0となり、それ以後の基板KBの供給が停止されていた状況であっても、図13のフローチャートのステップST43で必要基板数NKNが1つ増大される(NKN=NKN+1)ことでNKN-JKN=1となり、ステップST14からステップST15に進んで、基板KBが追加で供給(追加基板が供給)されるようになる。このため、最終基板において不足することとなる実装個片部を補うための追加の生産を、新たな基板KB(追加基板)の供給によって行うことが可能である。
図14は、最終基板における個片部状態情報の推移と追加基板における個片部状態情報の推移それぞれの一例を示している。この例において、最終基板にはリフロー後検査においてリフロー後不良個片部が生じており、追加基板が必要な状態となっている(図13のフローチャートのステップST42で「Y」)。一方、追加基板には装着不良個片部もリフロー後不良個片部も生じておらず(図13のフローチャートのステップST42で「N」)、リフロー後検査の後、そのまま生産終了となる。
このように、本実施の形態における実装システム1では、管理装置5が、最後に部品が装着される基板KBとして基板供給装置2から供給された最終基板において、リフロー後検査によって、半田リフローの後の部品の装着状態が不良な個片部Mであるリフロー後不良個片部が検出されたならば、新たな基板KBを追加基板として基板供給装置2から実装ライン3に追加で供給させるようになっている。このため、リフロー後検査において不良と判断された個片部(リフロー後不良個片部)がある場合には、その不足分を補充する実装個片部が自動で生産される。
以上説明したように、本実施の形態における実装システム1(または実装方法)では、最後に部品が装着される最終基板において、装着状態が不良であると判断された個片部M(装着不良個片部)があり、かつ、最終基板において半田の検査結果が良好であると判断されながら部品が装着されなかった未装着個片部が存在している場合には、その未装着個片部に部品を装着するようになっている。このため、最終基板において部品の装着状態が不良な個片部M(装着不良個片部)が検出されて実装個片部の不足が生じた場合に、一定要件下で、新たに基板KBを供給することなく、不足分の実装個片部を追加生産することができる。
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、部品装着装置14と装着状態検査装置15は別個の装置であったが、部品装着装置14が装着状態検査装置15の機能をも有しており、基板KBに対する部品装着作業を行った位置でそのまま装着状態検査も行うことができる構成であるのであれば、必ずしも、基板KBを上流側に送り戻す必要はなく、装着状態検査の後、改めて部品装着動作を行えば足りる。
また、上述の実施の形態では、部品装着装置14が装着対象に設定された個片部Mに第1の装着プログラムおよび第2の装着プログラムをそれぞれ適用するのに必要な情報を、部品装着装置14から見た外部の装置である管理装置5から取得するようになっていたが、必要な情報を部品装着装置14自身が記憶し、あるいは生成することで、外部の装置から情報を取り入れることなく、第2の装着プログラムの作成を含めた装着プログラムの選択作業を部品装着装置14が単体で行うことができるようになっていてもよい。この場合、部品装着装置14は、管理装置5が備えていた装着対象設定部5cのほか、第1の装着プログラムPG1および装着対象設定部5cで装着対象に設定された個片部Mのデータ等を記憶する記憶部5aの機能部を備えた構成となる。
最終基板において部品の装着状態が不良な個片部が検出されて実装個片部の不足が生じた場合に、一定要件下で、新たに基板を供給することなく、不足分の実装個片部を追加生産することができる実装システムおよび実装方法を提供する。
1 実装システム
5c 装着対象設定部
11 初期不良情報取得装置(初期不良情報取得部)
12 半田供給装置(半田供給部)
13 半田検査装置(半田検査部)
14 部品装着装置(部品装着部)
15 装着状態検査装置(装着状態検査部)
PN 目標生産個数
KB 基板
M 個片部

Claims (5)

  1. 複数の個片部を有する基板を搬入し、前記複数の個片部それぞれに所定の作業を施したうえでその基板を搬出する工程を繰り返し実行することにより、各個片部に部品が実装された複数の実装個片部を基板単位で生産する実装システムであって、
    基板が有する各個片部の初期不良情報を取得する初期不良情報取得部と、
    前記初期不良情報取得部により前記初期不良情報を取得した基板の各個片部に半田を供給する半田供給部と、
    前記半田供給部によって半田が供給された個片部における半田の状態を検査する半田検査部と、
    前記初期不良情報取得部によって取得された前記初期不良情報と前記半田検査部が取得した半田の検査結果とに基づいて、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部を装着対象に設定する装着対象設定部と、
    前記装着対象設定部で装着対象に設定された個片部に部品を装着する部品装着部と、
    前記部品装着部により部品が装着された個片部における部品の装着状態を検査する装着状態検査部とを備え、
    前記部品装着部は、最後に部品が装着される基板として供給された最終基板において、前記装着状態検査部により部品の装着状態が不良であると判断された個片部があり、かつ、前記最終基板において前記半田検査部により半田の検査結果が良好であると判断されながら部品が装着されなかった未装着個片部がある場合に、前記未装着個片部に部品を装着する実装システム。
  2. 前記未装着個片部の個数が、前記装着状態が不良であると判断された個片部の個数以上である場合に、前記最終基板を前記装着状態検査部から前記部品装着部に送り戻すことによって前記未装着個片部に部品を装着する請求項1に記載の実装システム。
  3. 前記最終基板は、目標生産個数の前記実装個片部を生産し終わる基板として供給される基板である請求項1または2に記載の実装システム。
  4. 複数の個片部を有する基板を搬入し、前記複数の個片部それぞれに所定の作業を施したうえでその基板を搬出する工程を繰り返し実行することにより、各個片部に部品が実装された複数の実装個片部を基板単位で生産する実装方法であって、
    基板が有する各個片部の初期不良情報を取得する初期不良情報取得工程と、
    前記初期不良情報を取得した基板の各個片部に半田を供給する半田供給工程と、
    前記半田供給工程で半田を供給した個片部における半田の状態を検査する半田検査工程と、
    前記初期不良情報取得工程で取得した前記初期不良情報と前記半田検査工程で取得した前記各個片部の半田の検査結果とに基づいて、初期不良がなく、かつ、半田の検査結果が良好な個片部を装着対象に設定する装着対象設定工程と、
    前記装着対象設定工程で装着対象に設定した個片部に部品を装着する部品装着工程と、
    前記部品装着工程で部品を装着した個片部における部品の装着状態を検査する装着状態検査工程とを含み、
    前記部品装着工程は、最後に部品が装着される基板として供給された最終基板において、前記装着状態検査工程で部品の装着状態が不良であると判断した個片部があり、かつ、前記最終基板において前記半田検査工程で半田の検査結果が良好であると判断しながら部品を装着しなかった未装着個片部がある場合に、前記未装着個片部に部品を装着する実装方法。
  5. 前記最終基板は、目標生産個数の前記実装個片部を生産し終わる基板として供給される基板である請求項4に記載の実装方法。
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