KR20070103748A

KR20070103748A - 전자부품 실장 시스템 및 전자부품 실장 방법

Info

Publication number: KR20070103748A
Application number: KR1020077017750A
Authority: KR
Inventors: 유지 오타케; 토시츠구 오바
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-10-24
Also published as: KR101189685B1; DE112006000300T5; JP4379348B2; CN101112144A; WO2006088113A2; WO2006088113A3; US7676916B2; JP2006228774A; US20090007424A1; CN100548101C

Abstract

본 발명은 인쇄되는 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있는 전자부품 실장 시스템 및 전자부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 스크린 인쇄 장치와 전자부품 실장 장치를 연결하여 구성되는 전자부품 실장 시스템을 이용하여, 전자부품을 기판에 용접 접합에 의해 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 방법에 있어서, 스크린 인쇄 공정에 앞서, 스크린 마스크에 있어서 패턴 구멍의 개구 위치를 계측하여 마스크 개구부 데이터를 구하고, 이 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드에 의한 부품 실장 동작에서의 실장 위치 좌표를 연산한다. 이것에 의해, 인쇄 후의 솔더의 위치를 그때마다 계측하는 일이 없이 솔더의 위치 이탈 경향을 구할 수 있고, 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있다.

전자부품실장, 스크린 인쇄, 마스크, 패턴, 솔더, 위치, 탑재, 장착, 페이스트

Description

전자부품 실장 시스템 및 전자부품 실장 방법{ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING SYSTEM AND ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING METHOD}

본 발명은 전자부품을 기판에 실장하는 전자부품 실장 시스템 및 전자부품 실장 방법에 관한 것이다.

근래 전자부품의 소형화와 실장의 고밀도화에 수반하여, 기판에 전자부품을 실장하는 때의 위치 정밀도도 고도화하고 있다. 여기에서 전자부품의 실장 공법으로서, 기판의 전극에 인쇄되는 페이스트상의 솔더(cream solder, 이하 '크림 솔더'라 한다)상에 전자부품을 실장하고 리플로우(reflow)에 의하여 전자부품을 용접 접합(soldering)하는 방식을 채용하는 경우에는, 리플로우(reflow) 과정에 있어서 전자부품의 거동을 고려하여 전자부품을 실장하고 위치 정밀도를 관리하는 것이 바람직하다.

이 때문에 부품 실장 동작에 앞서 기판에 인쇄된 솔더(solder)의 위치를 계측해 두고, 전자부품 실장시에는 솔더의 위치에 전자부품을 실장하는 방법이 제안되어 왔다(예를 들면 일본공개특허공보 제2002-84097호). 이 방법에 의하면, 솔더를 용융시키고 전자부품을 전극에 용접 접합하는 리플로우(reflow) 과정에 있어서, 용융 솔더의 셀프 얼라인먼트(self alignment) 효과가 손상되지 않고 전자부품을 기판의 전극에 실장할 수 있으며, 따라서 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량을 방지할 수 있다.

그러나, 일본공개특허공보 제2002-84097호에 나타내는 기술에 있어서는, 기판에 형성되는 다수의 전극에 관해서 솔더 인쇄 위치의 설계를 행하게 하고 있기 때문에, 부품 실장 동작에 앞서 실행되는 솔더 인쇄 위치의 계측에 많은 시간이 걸린다. 이 때문에 실장 작업의 택트 타임(tact time)이 지연되는 결과가 초래되고, 인쇄되는 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성 향상의 양립이 곤란하였다.

거기에서 본 발명은, 인쇄되는 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있는 전자부품 실장 장치 및 전자부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 기판에 전자부품을 용접 접합에 의하여 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 시스템이 제공된다. 이러한 전자부품 실장 시스템은, 패턴 구멍(pattern holes)이 설치되는 스크린 마스크(screen mask)와 기판을 접합시키고, 스크린 마스크 상에 페이스트(paste)를 공급하고 스퀴지(squeegee)를 슬라이딩(sliding)시키는 것에 의해, 상기 패턴 구멍을 이용하여 상기 기판에 형성된 전자부품 접합용의 전극에 솔더를 인쇄하는 스크린 인쇄 장치와; 실장 헤드를 이용하여 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업(pick-up)하고 상기 솔더가 인쇄되는 기판에 실장하는 전자부품 실장 장치와; 상기 스크린 마스크에 형성된 패턴 구멍의 개구 위치를 계측하고 마스크 개구부 데이터로서 상기 계측된 위치를 출력하는 마스크 개구부 계측 수단과; 상기 마스크 개구부 데이터에 기초하여 상기 실장 헤드가 전자부품을 실장할 때 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 수단을 포함한다.

본 발명의 또다른 양태에 따르면, 복수의 전자부품 실장 장치를 연결하여 구성되는 전자부품 실장 시스템을 이용하고, 기판에 전자부품을 용접 접합에 의하여 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 방법이 제공된다. 이러한 전자부품 실장 방법은, 패턴 구멍이 설치되는 스크린 마스크와 기판을 접합시키고, 스크린 마스크 상에 페이스트를 공급하고 스퀴지를 슬라이딩시키는 것에 의해, 상기 패턴 구멍을 이용하여 상기 기판에 형성되는 전자부품 접합용의 전극에 솔더를 인쇄하는 스크린 인쇄 공정과; 실장 헤드를 이용하여 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하고 상기 솔더가 인쇄되는 기판에 상기 전자부품을 실장하는 전자부품 실장 공정과; 상기 스크린 마스크에 형성된 패턴 구멍의 위치를 계측하고 마스크 개구부 데이터로서 상기 계측된 위치를 출력하는 마스크 개구부 계측 공정과; 상기 마스크 개구부 데이터에 기초하여 상기 실장 헤드가 상기 전자부품을 실장할 때 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 공정을 포함한다. 이 방법에 있어서, 상기 마스크 개구부 계측 공정과 좌표 연산 공정은 상기 스크린 인쇄 공정에 앞서서 실행된다.

본 발명에 의하면, 스크린 인쇄 공정에 앞서, 스크린 마스크에 형성된 패턴 구멍의 위치를 계측하여 마스크 개구부 데이터를 구하고, 이 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드에 의한 전자부품 실장시에 실장 위치 좌표를 연산한다. 이 방법에 의해, 인쇄 후의 솔더의 위치를 그때마다 계측하는 일없이 솔더의 위치 이탈 경향을 구할 수 있고, 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 시스템의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 측면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 정면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 장치의 평면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 장치의 평면도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 장치의 제어계의 블록도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 방법에 있어서 실장 데이터 작성 공정의 플로우도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 방법의 공정 설명도,

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자부품 실장 방법의 공정 설명도.

다음에 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 전자부품 실장 시스템에 관해서 설명한다. 도 1에 도시된 전자부품 실장 시스템에 있어서, 스크린 인쇄 장치(M1)와 전자부품 실장 장치(M2)를 연결하게 되는 전자부품 실장 라인(1)을 통신네트워크(2)에 의해 관리 컴퓨터(3)와 접속하고, 전체 시스템을 상기 관리 컴퓨터(3)에 의해 제어하는 구성으로 되어 있다.

이하, 각 장치의 구조를 설명한다.

다음에 도 2 및 도 3을 참조하여 스크린 인쇄 장치의 구조를 설명한다.

도 2에 있어서, 스크린 인쇄 장치는, 기판 위치 결정부(4)의 상방에 스크린 인쇄 기구가 구비되어 있다. 기판 위치 결정부(4)는, Y축 테이블(5), X축 테이블(6) 및 θ축 테이블(7)의 순서로 적층하고, θ축 테이블(7)의 상면에 설치되는 베이스 플레이트(7a) 상에 제1의 Z축 테이블(8) 및 제2의 Z축 테이블(9)이 장착되어 있다.

또한, 제1의 Z축 테이블(8)의 베이스 플레이트(8a)에는 수직 프레임(8b)이 구비되고, 수직 프레임(8b)의 상단부에는 기판 반송 기구(11)가 유지되어 있다. 기판 반송 기구(11)는 기판 반송 방향(X방향; 도 2의 지면에 수직 방향)과 평행하게 설치되는 2조의 반송 레일(11a)을 구비하고 있고, 이러한 반송 레일(11a)에 따라서 인쇄 대상의 기판(13)의 양단부를 지지하고 반송한다. 제1의 Z축 테이블(8)을 구동하는 것에 의해 반송 레일(11a)에 따라서 유지되는 상태의 기판(13)을 반송 레일(11a)과 동시에 후술하는 스크린 인쇄기구에 대하여 승강시킬 수 있다.

도 3에 나타나듯이, 반송 레일(11a)의 상류측(도 3에 있어서 좌측) 및 하류측에는, 각각 기판 반입 레일(11b)과 기판 반출 레일(11c)이 연결되어 있다. 상류 측으로부터 기판 반입 레일(11b)을 통해 반입되는 기판(13)은, 반송 레일(11a)에 갈아탄 후 기판 위치 결정부(4)에 의해 위치 결정된다. 그런 후, 후술하는 스크린 인쇄 기구에 의해 기판(13)에 인쇄가 행해지고, 상기 인쇄된 기판(13)은 기판 반출 레일(11c)에 의해 하류측으로 반출된다.

기판 반송 기구(11)과 베이스 플레이트(8a)의 중간에는, 제2의 Z축 테이블(9)의 베이스 플레이트(9a)가 승강 자유롭게 설치되고 있고, 베이스 플레이트(9a)의 상면에는 기판 승강부(10)가 설치되어 있다. 제2의 Z축 테이블(9)을 구동할 때, 기판 승강부(10)는 반송 레일(11a)에 의해 유지된 기판(10)에 대하여 승강하며, 이것에 의해 기판 승강부(10)가 기판(13)의 하면에 접합되어 기판(13)을 지지한다. 반송 레일(11a)의 윗면에는 좌우 대향하여 배치되는 2개의 클램프 부재(12a)를 구비하고 있고, 한쪽의 클램프 부재(12a)를 구동 기구(12b)에 따라서 진퇴시키는 것에 의해 기판(13)을 양측으로부터 클램프하고 고정한다.

다음에 기판 위치 결정부(4)의 상방에 설치되는 스크린 인쇄 기구에 관해서 설명한다. 도 2 및 도 3에 있어서, 마스크 프레임(14)에는 스크린 마스크(15)가 전장되어 있고, 스크린 마스크(15)에는 인쇄 대상에 따르는 패턴 구멍(15a)이 마련되어 있다. 스크린 마스크(15)상에는 스퀴지 헤드(squeegee head; 16)가 설치되어 있다. 스퀴지 헤드(16)는 수평 플레이트(17)에 스퀴지(19)를 승강시키는 스퀴지 승강기구(18)를 설치한 구성이다. 도 3에 나타나듯이, 상기 플레이트(17)는 Y 방향에 배열되는 가이드 기구(도시 생략)에 의해 Y 방향에 슬라이드 자유롭게 지지된다. 상기 플레이트(17)는 스퀴지 이동 수단(도시 생략)에 의해 Y 방향으로 수평 이동하고, 또 스퀴지 승강기구(18)를 구동하는 것에 의해 스퀴지(19)는 승강하여 스크린 마스크(15)의 상면에 접합된다.

다음에 스크린 인쇄 동작에 관해서 설명한다. 우선 반송 레일(11a)에 기판(13)이 반입되면, 제2의 Z축 테이블(9)를 구동하여 기판승강부(10)를 상승시켜서 기판(13)의 하면에 접합시킨다. 이 상태에서 기판 위치 결정부(4)를 구동하여 기판(13)을 스크린 마스크(15)에 대하여 정렬시킨다. 이 뒤, 제1의 Z축 테이블(8)을 구동하여 기판(13)을 반송 레일(11a)과 동시에 상승시켜서 스크린 마스크(15)의 하면에 접합시키고, 뒤이어 기판(13)을 클램프 부재(12a)에 의해 클램프한다. 이것에 의해, 스퀴지 헤드(16)에 의한 스퀴징에 있어서, 기판(13)의 수평 위치가 고정된다. 그리고 이 상태로 크림 솔더가 공급되는 스크린 마스크(15)상에서 스퀴지(19)를 슬라이딩시키는 것에 의해, 패턴 구멍(15a)을 통해 기판(13)에 크림 솔더가 인쇄된다.

또한, 스크린 마스크(15)의 상방에는, 카메라(20)가 X축 테이블(21X) 및 Y축 테이블(21Y; 도 4 참조)을 포함하는 카메라 이동 기구(21)에 의해 수평 방향으로 이동 자유롭게 설치되어 있다. 도 2에 나타나듯이, 기판 위치 결정부(4)를 구동하는 것에 의해, 기판(13)을 카메라(20)의 직하(直下)에 위치시킬 수 있게 되고, 인쇄후의 기판(13)을 카메라(20)에 의해 촬상한 화상 데이터를 인식 처리하는 것에 의해 기판(13)의 인쇄 상태의 검사가 행해진다. 또한, X축 테이블(21X)과 Y축 테이블(21Y)을 구동하는 것에 의해, 카메라(20)를 스크린 마스크(15)의 상방에 이동시키고 패턴 구멍(15a)을 촬상할 수 있다. 그리고, 촬상한 화상 데이터를 인식 처 리하는 것에 의해, 후술하는 바와 같이 각 패턴 구멍의 개구 위치를 나타내는 마스크 개구부 데이터를 구할 수 있다.

다음에 도 5를 참조하여 전자부품 실장 장치에 관해서 설명한다. 도 5에 나타나듯이, 베이스(31)에는 반송로(32)가 설치되어 있다. 반송로(32)는 기판(33)을 반송하여 전자부품의 실장 위치에 위치시킨다. 도 5에 있어서, 반송로(32)의 하측에는 부품 공급부(34)가 배치되어 있고, 부품 공급부(34)에는 복수의 테이프 피더(tape feeder; 35)가 병설되어 있다. 각각의 테이프 피더(35)는, 테이프로 유지되는 전자부품을 수납하고, 이 테이프를 피치 이송하는 것에 따라 전자부품을 공급한다.

또한, 베이스(31)상에는 Y축 테이블(36) 및 X축 테이블(37)을 각각 포함하는 헤드 구동부가 설치되어 있고, 각 X축 테이블(37)에는 실장 헤드(38) 및 상기 실장 헤드(38)와 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라(39)가 장착되어 있다. 헤드 구동부가 구동할 때, 실장 헤드(38)는 수평 이동하여 부품 공급부(34)로부터 전자부품을 흡착 노즐(도시 생략)을 이용하여 픽업하고, 반송로(32)에 위치된 기판(33)상에 상기 전자부품을 실장한다. 기판(33)상에 이동한 제1의 카메라(39)는 기판(33)을 촬상하고 인식한다. 또한, 부품 공급부(34)로부터 반송로(32)에 이르는 경로에는 제2 카메라(40)가 설치되어 있다. 제2 카메라(40)는 실장 헤드(38)에 의해 유지된 전자부품을 하방으로부터 촬상한다.

다음에 도 6을 참조하여 전자부품 실장 시스템의 제어계의 구성에 관해서 설명한다. 도 6에 있어서, 전체 제어부(50)는 관리 컴퓨터(3)의 기능 중의 실장 동 작 제어 기능을 가지며, 통신부(51), 연산부(52) 및 기억부(53)를 구비하고 있다. 통신부(51)는 통신 네트워크를 이용하여 각 장치와 데이터를 송수신한다. 연산부(52)는 CPU이고,실장 작업 동작에 있어서 제어 패러미터 작성 등 각종의 연산 처리를 행한다.

본 실시예에서는 후술하는 바와 같이, 스크린 인쇄 장치(M1)에 있어서 계측되는 마스크 개구부 데이터에 기초하여, 전자부품 실장 장치(M2)의 부품 실장 위치 데이터, 즉 실장 헤드(38)에 의해 전자부품을 기판(33)에 실장하는 때의 실장 위치 좌표를 연산부(52)에 의해 연산하게 하고 있다. 기억부(53)는 연산부(52)에 의한 연산에 필요한 데이터나 연산 결과를 기억한다. 상기 구성에 있어서 연산부(52)는, 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드가 전자부품을 실장할 때 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 수단으로 되어 있다. 따라서 본 실시예에서는, 이 좌표 연산 수단을 전자부품 실장 장치(M2) 및 스크린 인쇄 장치(M1)을 제어하는 관리 컴퓨터(3)에 설치한 형태를 나타내고 있다.

스크린 인쇄 장치(M1)의 제어 장치는 통신부(54), 인쇄 데이터 기억부(55), 인쇄 제어부(56), 기구 구동부(57), 검사·계측 처리부(58)을 구비하고 있다. 통신부(54)는, 통신 네트워크(2)를 이용하여 타장치와의 데이터 송수신을 행한다. 인쇄 데이터 기억부(55)는 인쇄 동작에 필요한 제어 패러미터를 기억한다. 인쇄 제어부(56)는 기억되는 제어 패러미터 및 전체 제어부(50)로부터의 제어 지령에 기초하여 스크린 인쇄 장치의 인쇄 동작을 제어한다.

기구 구동부(57)는, 기판 위치 결정부나 스크린 인쇄 제어 기구 등의 다양한 기구부를 구동한다. 검사·계측 처리부(58)는, 인쇄후의 기판을 카메라(20)에 의해 촬상한 화상(image)에 기초하여 솔더 인쇄후의 기판의 인쇄 상태의 검사를 행한다. 또한, 스크린 마스크를 카메라(20)에 의해 촬상한 화상에 기초하여, 마스크 개구부의 위치를 검출하는 개구 위치 계측 처리를 행하고, 처리 결과를 마스크 개구부 데이터로서 출력한다.

카메라(20) 및 검사·계측 처리부(58)는, 스크린 마스크에 있어서 패턴 구멍의 개구 위치를 측정하고, 측정 결과를 마스크 개구부 데이터로서 출력하는 마스크 개구부 계측 수단으로 되어 있다. 따라서 본 실시예에서는, 스크린 인쇄 장치(M1)에 갖춰지고, 인쇄후의 솔더의 인쇄 상태를 검사하는 솔더 검사 기능이, 마스크 개구부 계측 수단을 겸무(兼務)하는 형태로 되어 있다.

전자부품 실장 장치(M2)의 제어 장치는, 통신부(59), 실장 데이터 기억부(60),실장 제어부(61), 기구 구동부(62) 및 인식 처리부(63)를 구비하고 있다. 통신부(59)는, 통신 네트워크(2)를 이용하여 타장치와의 데이터 송수신을 행한다. 실장 데이터 기억부(60)는 부품 실장 동작에 필요한 제어 패러미터를 기억한다. 실장 제어부(61)는 기억되는 제어 패러미터 및 전체 제어부(50)로부터의 제어 지령에 기초하여, 전자부품 실장 장치의 실장 동작을 제어한다. 기구 구동부(62)는, 기판 반송계나 부품 실장 기구 등의 각 기구부를 구동한다. 인식 처리부(63)는, 제1 카메라(39)의 촬상 결과에 기초하여 기판의 위치를 인식하고, 제2 카메라(40)의 촬상 결과에 기초하여 실장 헤드로 유지된 전자부품을 인식한다.

또한, 관리 컴퓨터(3)의 연산부(52)에 부품 실장 위치 데이터 작성을 위한 연산 기능을 가지지 않은 경우에는, 전자부품 실장 장치가 전술의 솔더 인쇄 위치 데이터를 수신하고, 실장 제어부(61)에 의해 부품 실장 위치 데이터를 작성한다. 이 경우에는,실장 제어부(61)가, 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드에 의한 부품 실장 동작에 있어서 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 수단으로 제공된다. 따라서, 이 경우에 좌표 연산 수단은 전자부품 실장 장치(M1)의 제어 장치에 설치된다.

다음에 상술한 구조의 전자부품 실장 시스템에 의한 부품 실장에 있어서 행해지는 부품 실장 위치 데이터의 작성 처리에 관해서, 도 7의 플로우도에 따라 각 도면을 참조하면서 설명한다. 우선 새로운 기판 형태를 대상으로 부품 실장을 개시하는 때에는, 해당 기판 형태에 대응하는 새로운 스크린 마스크(15)가 스크린 인쇄 장치(M1)에 장착된다. 그리고 마스크 장착후에는, 스크린 인쇄 장치(M1)의 카메라(20)에 의하여 스크린 마스크(15)의 전 개구부를 검사한다.

즉 도 8a 및 도 8b에 나타나듯이, X축 테이블(21X) 및 Y축 테이블(21Y)을 구동하여 카메라(20)를 스크린 마스크(15) 상에 이동시키고, 카메라(20)를 이용하여 도 9a에 나타내는 각 패턴 구멍(15a)을 순차적으로 촬상한다. 그 후, 검사·계측 처리부(58)로 촬상 결과를 처리하는 것에 의해 각 패턴 구멍(15a)의 위치를 계측하고, 마스크 개구부 데이터로서 계측 결과를 출력한다(ST1).

뒤이어, 출력되는 마스크 개구부 데이터에 의하여 솔더 인쇄 위치 데이터를 산출한다(ST2). 즉, 스크린 마스크(15)에 있어서 각 패턴 구멍(15a)의 위치를 기판 13에서의 솔더의 인쇄 위치로 보고, 마스크 개구부 데이터의 각 패턴 구멍의 위 치 좌표를 솔더가 인쇄되는 위치 좌표로 고려한다. 그 후, 이 솔더 인쇄 위치 데이터를 전자부품 실장 장치 또는 관리 컴퓨터에 전송한다(ST3).

뒤이어, 전자부품 실장 장치(M2) 또는 관리 컴퓨터(3)로 설계치인 실장 위치 데이터와 솔더 인쇄 위치 데이터를 비교하여 이들 사이의 편차량을 산출한다(ST4). 이 후, 전자부품 실장 장치(M2) 또는 관리 컴퓨터(3)로 상기 편차량을 감안한 부품 실장 위치 데이터를 작성한다(ST5). 즉, 여기서는 좌표 연산 공정을 전자부품 실장 장치 또는 관리 컴퓨터로써 실행하게 하고 있다. 그 후, 작성된 부품 실장 위치 데이터는 전자부품 실장 장치(M2)의 실장 데이터 기억부(60)에 기억된다.

이 뒤, 전자부품을 기판(13)상에 실장하는 동작이 실행된다. 즉 ,기판(13)은 스크린 인쇄 장치(M1)에 반입되고, 기판(13)상에 형성되는 각 전극(13a)에는 스크린 마스크(15)의 각 패턴 구멍(15a)을 통해 크림 솔더(S)가 인쇄된다. 이 때, 스크린 마스크(15)에 형성된 패턴 구멍(15a)과 기판(13)에서의 전극(13a) 사이의 상대 위치 오차에 의해, 크림 솔더(S)가 반드시 전극(13a) 상의 정규 위치에 인쇄되는 것은 아니다. 예를 들면 도 9b에 나타나듯이, 크림 솔더(S)가 전극(13a)에 대하여 위치 이탈한 상태가 되는 경우가 있다.

이 뒤, 솔더 인쇄후의 기판(13)은 전자부품 실장 장치에 반입되고, 기판(13)상에 전자부품을 실장하는 동작이 실행된다. 이 부품 실장 동작에 있어서는, 실장 헤드(38)를, 단계(ST5)에서 작성한 부품 실장 위치 데이터에 기초하여 이동시키고, 전자부품(P)을 정규의 실장 위치에 탑재한다. 여기서 사용되는 부품 실장 위치 데이터는, 전술한 크림 솔더(S)의 위치 이탈을 가미하여 갱신되어 있는 것으로, 전자 부품(P)은 도 9c에 나타나듯이, 전극(13a)에 인쇄되는 크림 솔더(S)의 위치에 정확히 실장된다. 이것에 의해, 후처리 공정의 리플로우 과정에 있어서, 크림 솔더(S)가 용융하는 때에는 전자부품(P)은 용융 솔더의 셀프 얼라인먼트(self alignment) 효과에 의해 정확하게 전극(13a)에 접합된다.

즉 본 발명의 일 양태에 따르면, 스크린 인쇄장치와 전자부품 실장용 장치를 연결하여 구성되는 전자부품 실장 시스템를 이용하여, 기판에 전자부품을 용접 접합에 의해 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 방법이 제공된다. 이 전자부품 실장 방법은, 패턴 구멍(15a)이 설치되는 스크린 마스크(15)를 기판(13)에 접합시키고, 스크린 마스크(15)상에 페이스트를 공급하고 스퀴지를 슬라이딩시키는 것에 의해, 패턴 구멍(15a)을 이용하여 기판(13)에 형성되는 전자부품 접합용의 전극(13a)에 솔더를 인쇄하는 스크린 인쇄 공정과; 실장 헤드(38)에 의해 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하여, 솔더가 인쇄되는 기판(13)에 실장하는 전자부품 실장 공정을 포함한다.

그리고 스크린 인쇄 공정에 앞서서, 스크린 마스크(15)에 있어서 패턴 구멍(15a)의 개구 위치를 계측하여 마스크 개구부 데이터로서 계측된 위치를 출력하는 마스크 개구부 계측 공정과; 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드(38)에 의한 부품 실장 동작에서 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 공정이 실행된다. 또한, 스크린 인쇄 장치(M1)에 갖춰진 용접 검사 기능에 의해 마스크 개구부 계측 공정이 실행된다.

상기 설명했듯이 본 실시예서는, 종래 방법에서 행해지던 솔더 인쇄후의 솔 더 위치 계측의 대신에, 스크린 마스크의 각 패턴 구멍의 위치를 계측하여 산출된 위치를 실제로 기판에 인쇄되는 솔더 위치로 간주하고 있다. 즉, 스크린 인쇄 공정에 앞서, 스크린 마스크에서 패턴 구멍의 개구 위치를 계측하여 마스크 개구부 데이터를 구하고, 이 마스크 개구부 데이터에 기초하여 실장 헤드에 의한 부품 실장 동작에 있어서의 실장 위치 좌표를 연산하게 된다.

이 방법에 의하여, 인쇄후의 솔더의 위치를 그때마다 계측하는 일없이 솔더의 위치 이탈 경향을 구할 수 있고, 부품 실장 동작에 있어서는 이 솔더의 위치 이탈 경향을 고려하여 전자부품을 탑재할 수 있다. 이것에 의해, 전자부품은 기판에 인쇄되는 솔더에 올바르게 정렬되는 상태로 실장되고, 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있다.

본 발명의 전자부품 실장 시스템은, 솔더의 위치 이탈에 기인하는 실장 불량의 방지와 생산성의 향상을 양립시킬 수 있다는 효과를 가진다. 따라서, 기판에 인쇄되는 솔더상에 전자부품을 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 라인에 이용이 가능하다.

Claims

기판에 전자부품을 용접 접합에 의하여 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 시스템으로서,

패턴 구멍이 설치되는 스크린 마스크와 기판을 접합시키고, 스크린 마스크 상에 페이스트를 공급하고 스퀴지를 슬라이딩시키는 것에 의해, 상기 패턴 구멍을 이용하여 상기 기판에 형성된 전자부품 접합용의 전극에 솔더를 인쇄하는 스크린 인쇄 장치;

실장 헤드를 이용하여 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하고 상기 솔더가 인쇄되는 기판에 실장하는 전자부품 실장 장치;

상기 스크린 마스크에 형성된 패턴 구멍의 개구 위치를 계측하고 마스크 개구부 데이터로서 상기 계측된 위치를 출력하는 마스크 개구부 계측 수단; 및

상기 마스크 개구부 데이터에 기초하여 상기 실장 헤드가 전자부품을 실장할 때 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 스크린 인쇄 장치에 구비된 마스크 개구부 계측 수단은, 인쇄후의 솔더의 상태를 검사하는 솔더 검사 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 좌표 연산 수단은, 상기 전자부품 실장 장치의 제어 장치에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 좌표 연산 수단은, 상기 전자부품 실장 장치 및 스크린 인쇄 장치를 제어하는 관리 컴퓨터에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 시스템.
기판에 전자부품을 용접 접합에 의하여 실장하고 실장 기판을 제조하는 전자부품 실장 방법으로서,

패턴 구멍이 설치되는 스크린 마스크와 기판을 접합시키고, 스크린 마스크 상에 페이스트를 공급하고 스퀴지를 슬라이딩시키는 것에 의해, 상기 패턴 구멍을 이용하여 상기 기판에 형성되는 전자부품 접합용의 전극에 솔더를 인쇄하는 스크린 인쇄 공정;

실장 헤드를 이용하여 부품 공급부로부터 전자부품을 픽업하고 상기 솔더가 인쇄되는 기판에 상기 전자부품을 실장하는 전자부품 실장 공정;

상기 스크린 마스크에 형성된 패턴 구멍의 위치를 계측하고 마스크 개구부 데이터로서 상기 계측된 위치를 출력하는 마스크 개구부 계측 공정; 및

상기 마스크 개구부 데이터에 기초하여 상기 실장 헤드가 상기 전자부품을 실장할 때 실장 위치 좌표를 연산하는 좌표 연산 공정을 포함하고,

상기 마스크 개구부 계측 공정과 좌표 연산 공정은 상기 스크린 인쇄 공정에 앞서 실행되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 방법.
제 5항에 있어서,

상기 마스크 개구부 계측 공정은, 상기 스크린 인쇄장치에 갖춰지고 인쇄후의 솔더의 상태를 검사하는 솔더 검사 기능에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 방법.
제 5항에 있어서,

상기 좌표 연산 공정은, 상기 전자부품 실장 장치의 제어 장치에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 방법.
제 5항에 있어서,

상기 좌표 연산 공정은, 상기 전자부품 실장 장치 및 스크린 인쇄 장치를 제어하는 관리 컴퓨터에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 방법.