KR20080018198A - 장착 조건 결정 방법 - Google Patents

Abstract

부품(A)을 보드(120) 상에 장착하는 마운터(100)의 장착 조건을 결정하는 방법으로서, 작동 상태 파라미터 획득 단계; 및 획득된 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 없는 경우, 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록 장착 조건을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

장착 조건 결정 방법{MOUNTING CONDITION DETERMINATION METHOD}

본 발명은 부품을 보드에 장착하는 마운터(mounter)의 장착 조건을 결정하는 방법에 관한 것으로서, 특히 개별 마운터에 순응적인 장착 조건을 결정하는 방법에 관한 것이다.

종래에는, 인쇄 회로 기판(print wiring board) 등에 전자부품을 장착하여 부품이 장착된 보드를 생산하는 마운터에서의 고 처리량을 달성하기 위해 하드웨어및 소프트웨어 솔루션이 모두 제공된다. 하드웨어 솔루션은 하기의 각 공정에서 고속으로 부품을 이동시키는 것을 목적으로 한다: 진공으로 부품을 집어 올리도록 보드에 공급되는 부품들을 흡입하여 유지하는 흡입 공정; 집어 올려진 부품을 부품 공급 유닛으로부터 보드로 이송하는 이송 공정; 및 부품을 배치하기 위해 이송된 부품을 낮추는 장착 공정. 소프트웨어 솔루션은, 마운터에 구비된 부품 공급을 위한 부품 공급기(feeder)들의 배열 순서, 및 부품들의 장착 순서와 같은 장착 조건을 최적화하는 것을 목적으로 한다(일본 공개특허공보 제 2002-50900호 참조).

하드웨어에 있어서는, 마운터의 제조시 크기에 대한 허용오차(tolerance)가 요구되며, 개별 마운터 간의 장치 정확도의 변화는, 비록 이 변화가 허용오차 범위 내에 있지만, 마운터의 변화된 제조 정확도로 인해 발생된다. 더욱이, 마운터를 구 성하는 부품의 마모와 같은 시간에 따른 열화(deterioration)로 인한 변화 및 전원이 들어와서 기계의 온도가 상승할 때까지의 시간 동안의 온도의 변화에 기인하는 변화와 같이 개별 마운터에 대해 고유한 정확도의 변화가 일어난다.

따라서, 소프트웨어에 관련해서는, 하드웨어와 관련된 변화를 완화시키고, 일정한 성능을 보장하는 장착 조건들이 정해진다.

더 정확히 말해서, 도 1의 (a)는 공급되는 전자부품(A)과 전자부품(A)을 흡입하여 유지하는 흡입 노즐(11) 사이의 이상적인 위치 관계를 도시한다. 그러나, 전술한 바와 같이 마운터 제조시의 다양한 변화로 인해 전자부품(A)은 도 1의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이 일부 경우에 이상적인 위치로 공급되어 정렬되지 않는다. 흡입 노즐(11)이 공급된 전자부품(A)을 흡입하여 유지하려고 하고, 전자부품의 공급시에 이러한 정렬불량(misalignment)이 발생하면, 흡입 노즐(11)의 엣지는 전자부품(A)의 엣지와 정렬되지 않는다.

도 1의 (b)에 도시된 상태에서와 같이 흡입 노즐(11)의 엣지가 전자부품(A)의 엣지와 정렬되지 않아 공기가 새는 종래의 경우에도, 흡입 노즐(11)이 전자부품(A)과 접촉한 후 일정 시간 동안 정적 상태가 유지되면, 전자부품(A)을 직접 이송하여 보드 상에 전자부품(A)을 장착하는 것이 가능하다. 따라서, 하드웨어와 관련된 변화는, 일정 시간 동안 지속하는 정적 상태를 항상 포함하는 장착 조건을 설정하는 소프트웨어 솔루션에 의해 완화된다.

그래서, 하드웨어와 관련된 많은 변화는 이렇게 장착 조건의 설정에 의해 완화되지만, 이것은 마운터의 처리량의 개선을 막는 요인이다.

공기의 누출에도 불구하고 정적 상태가 유지되는 조건에서 이송과 장착이 실현될 수 있는 것은, 흡입 노즐(11) 내의 압력으로 인해 진동이 발생하고, 누출 직후 흡입되어 유지되는 전자부품(A)에 떨림이 발생하지만, 일정 시간 동안 정적 상태가 유지되면, 압력으로 인한 진동이 진정되고 안정성이 회복되는 소정의 값 이상을 나타내는 흡입을 달성하는 것이 가능하기 때문임을 주목하라. 도 1의 (c)와 같은 상태에서는, 정적 상태가 유지되어도 소정의 값 이상을 나타내는 흡입량(suction rate)이 달성되지 못하므로, 소프트웨어 솔루션에 의한 문제의 해결이 불가능하다.

전술한 문제의 관점에서 본 발명을 고려하며, 본 발명의 목적은 하드웨어와 관련하여 개별 마운터의 상태에 따라 가장 적절한 장착 조건을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 부품을 보드에 장착하는 마운터의 장착 조건을 결정하는 장착 조건 결정 방법이다. 이 방법이 포함하는 단계는 다음과 같다: 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터를 획득하는 단계; 및 획득된 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록 장착 조건을 결정하는 단계.

작동 상태 파라미터의 획득시, 작동 상태 파라미터로서 다음과 같은 것들을 얻을 수 있다: 흡입 노즐에 의해 흡입되어 유지된 부품과 흡입 노즐 사이의 정렬불량의 정도에 기초한 흡입 정확도; 흡입 노즐에 의해 흡입되어 유지되는 부품의 수와 흡입 노즐이 흡입하여 유지하지 못한 부품의 수에 기초하여 얻어진 흡입량; 보드와 보드에 장착된 부품 사이의 정렬불량 정도에 기초하여 얻어진 장착 정확도; 마운터에 의해 장착되는 부품의 수와 마운터가 장착하지 못한 부품의 수에 기초하여 얻어진 장착률; 공급되는 부품의 위치와 소정의 흡입 위치 사이의 정렬불량 정도에 기초하여 얻어진 공급 정확도; 시간에 따른 변화, 온도 변화, 및 마운터 간의 변화 중 하나.

장착 조건의 결정시, 장착 조건은, 작동 상태 파라미터 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 마운터에 구비된 장착 헤드 이동 후 정지해 있는 휴지 시간(rest time)을 조정하거나 흡입 노즐이 낮추어져 정지해 있는 휴지 시간을 조정함으로써 결정할 수 있다. 특히 작동 상태 파라미터가 소정의 범위보다 더 좋은 경우에는, 작동 상태 파라미터가 소정의 범위 내에 들어오도록 휴지 시간을 감소시킴으로써 장착 조건을 결정할 수 있다. 작동 상태 파라미터가 소정의 범위보다 불량한 경우에는, 작동 상태 파라미터가 소정의 범위 내에 들어오도록 휴지 시간을 증가시킴으로써 장착 조건을 결정할 수 있다.

또한, 장착 조건의 결정시, 장착 조건은, 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 장착 헤드가 이동할 때 발생되는 가속도를 조정하거나 부품을 마운터에 공급하는 부품 공급 유닛에 의해 부품이 공급되는 속력을 조정함으로써 결정할 수 있다.

그래서, 파라미터가 소정의 범위 내에 없는 경우, 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터에 기초하여 장착 조건을 결정하는 것이 가능해진다. 따라서, 이것은, 개별 마운터가 갖는 오류에 따라 유연성 있게 결정되는 장착 조건을 장착 조건 결정 방법을 적용하는 마운터가 획득할 수 있게 한다. 특히, 작동 상태 파라미터가 소정의 범위보다 큰 경우에는, 마운터의 처리량을 향상시키는 장착 조건을 결정하는 것도 가능하다.

작동 상태 파라미터의 획득시에는, 작동 상태 파라미터가 획득되고, 장착 조건이 결정되는 한편, 마운터는 부품이 장착된 보드를 생산하는 것이 바람직하다.

그래서, 부품이 장착된 보드를 제조하는 작동 시퀀스에서 시시때때로 변하는 마운터의 상태에 따라 유연성 있게 결정되는 장착 조건을 연속으로 획득하는 것이 가능하다.

본 발명의 목적은 이러한 장착 조건 결정 방법뿐만 아니라, 장착 조건 결정 방법에 포함된 단계들을 실현하는 유닛이 구비된 장착 조건 결정 장치 및 심지어 컴퓨터가 이 단계들을 실행하게 하는 프로그램으로서도 달성될 수 있고, 이들을 이용하여 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마운터에 이러한 장착 조건 결정 장치가 구비된 경우에도 동일한 목적및 동일한 효과를 얻을 수 있다.

마운터의 작동 상태에 따라 장착 조건을 유연성 있게 결정하는 것이 가능하다. 특히, 부품 공급기 및 마운터의 흡입 노즐과 같은 하드웨어 부품들에서 나타나는 시간에 따른 열화로 인해 작동 상태가 악화되는 경우에도 장착 조건을 변경하여 이러한 열화를 막는 것이 가능하다. 더욱이, 마운터의 작동 상태가 양호한 경우에는, 마운터의 처리량이 향상될 수 있도록, 정규 범위 내에서 조건의 한계(margin)를 다소 감소시켜 장착 조건을 변경하는 것이 가능하다.

본 출원의 기술 배경에 대한 다른 정보를 위해, 명세서, 도면, 및 청구의 범위를 포함하여 2005년 7월 27일에 출원된 일본 특허출원 제 2005-187392호의 내용 전체를 여기에 참조로서 넣는다.

본 발명의 이러한 목적들과 다른 목적들, 장점, 및 특징들은 본 발명의 구체적인 실시예를 도시하는 첨부 도면과 연계한 하기의 설명으로부터 명백해진다.

도 1은 종래의 부품 공급 유닛에 의해 수행된 부품 공급시의 정렬불량의 예들을 도시하는 평면도이다.

도 2는 내부 부분을 도시하는 절단도(cutaway view)를 포함한 본 발명에 따른 마운터의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 3은 마운터의 주 내부 구조를 도시하는 평면도이다.

도 4는 다중 헤드부와 공급 유닛 간의 위치 관계를 도시하는 사시도이다.

도 5는 마운터 내에서 이동하는 다중 헤드부의 궤적을 도시하는 평면도이다.

도 6은 흡입 노즐이 전자부품을 흡입 및 유지할 때 일어나는 동작을 도시하는데, 상부 그래프에서의 선은 다중 헤드부가 수평 방향으로 이동하는 속력을 나타내고, 하부 차트의 선은 흡입 노즐의 높이를 나타낸다.

도 7은 장착 조건 결정 장치가 구비된 마운터(100)의 기능 구성을 도시하는 블록다이어그램이다.

도 8은 처리 데이터의 예를 도시한다.

도 9는 공급기 데이터의 예를 도시한다.

도 10은 속력 패턴의 예를 도시한다.

도 11은 실시예에 따른 장착 조건 결정 장치의 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

도 12는 장착 조건 결정 장치의 또 다른 구체적인 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

도 13은 장착 조건 결정 장치의 또 다른 구체적인 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

도 14는 장착 조건 결정 장치의 또 다른 구체적인 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 하기에 설명한다.

도 2는 내부 부분을 도시하는 절단도를 포함한, 본 발명에 따른 마운터의 외관을 도시하는 사시도이다.

도면에 도시된 마운터(100)는 장착 라인에 통합될 수 있는 것으로서, 장착 라인의 상부 스트림에서 받은 보드에 전자부품을 장착하고 전자부품이 이미 장착된 보드는 하부 스트림으로 보내는 장치이다. 이러한 마운터(100)는 진공 흡입에 의해 전자부품을 유지하는 흡입 노즐을 구비하고, 흡입 유지된 부품을 보드 위로 이송하는 장착 헤드가 구비된 다중 헤드부(110), 다중 헤드부(110)를 수평 방향으로 이동시키는 XY 로봇 유닛(113), 및 장착 헤드에 부품을 공급하는 부품 공급 유닛(115)을 포함한다.

더 정확하게는, 마운터(100)는 보드 상에 조그마한 부품과 커넥터를 포함한 다양한 전자부품을 장착할 수 있는 마운터이며, 10mm×10mm의 큰 전자부품과 스위치/커넥터, 및 쿼드 플랫 패키지(Quad Flat Package)(QFP)와 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array)(BGA)와 같은 IC 부품과 같이 이상한 모양의 부품들을 장착할 수 있는 마운터이다.

도 3은 마운터(100)의 주 내부 구조를 도시하는 평면도이다.

마운터(100)는 하기의 것들을 더 포함한다: 장착 헤드(112)(도 4 참조)에 부착되는 교환용 흡입 노즐이 보관되어, 다양한 유형과 형태의 부품들에 맞추어지도록 된 노즐 스테이션(119); 보드(120)를 이송하는 경로를 형성하는 레일(121); 전자부품을 이송된 보드(120) 상에 장착하기 위해 보드(120)가 놓이는 장착 테이블(122); 다중 헤드부(110)에 의해 흡입 유지된 전자부품에 결함이 있는 경우 부품을 수집하는 부품 수집 장치(123); 및 영상 분석을 통해 다중 헤드부(110)에 의해 유지된 전자부품의 상태를 인식하는 인식 장치(124).

인식 장치(124)는 다중 헤드부(110)의 흡입 노즐에 의해 유지된 전자부품을 촬영하고, 흡입 노즐의 위치와 촬영된 전자부품의 영상에 기초하여 X, Y, 및 θ 방향으로의 흡입 노즐에 대한 각 전자부품의 정렬불량을 획득한다. 본 실시예에 따른 마운터(100)는 CCD 카메라로 전자부품을 촬영하여 흡입 유지된 전자부품의 영상을 획득하는 CCD 카메라 체계에 기초한 인식 장치(124a)와, 전자부품상에 레이저 빔을 조사하고 반사된 빔을 통해 전자부품의 영상을 획득하는 라인 센서 체계에 기초한 인식 장치(124b)를 구비한다. 부품의 유형에 따라 인식 장치(124a, 124b) 중 하나를 선택하는 것이 가능하다. 영상은, 영상을 얻기 위해 사용된 체계에 관계없이 처 리되며, 인식 장치(124)는 전자부품의 유지시에 획득된 정렬불량 정도(amount)를 제공한다.

마운터(100)의 전후부에 설치된 부품 공급 유닛(115)은, 테이프에 놓인 전자부품을 공급하는 부품 공급기들로 구성된 부품 공급 유닛(115a)과, 부품의 크기에 따라 파티션이 적용되는 판에 놓인 전자부품을 공급하는 부품 공급 유닛(115b)를 포함한다.

도 4는 다중 헤드부(110)와 부품 공급기들로 구성된 공급 유닛(115a) 간의 위치 관계를 도시하는 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 다중 헤드부(110)는 복수의 장착 헤드(112)를 구비하고, 그 엣지 상에서는 흡입 노즐(111)이 자유롭게 교환된다.

도면에 도시된 부품 공급 유닛(115a)을 구성하는 부품 공급기들은 다음의 것들로 구성된다: 캐리어 테이프 상에 배열되는 전자부품들을 보관하는 부품 테이프(116); 감기는 부품 테이프를 유지하는 공급 릴(reel)(117); 및 필요하면 공급 릴(117)로부터 부품 테이프(116)를 내보내고, 부품 테이프(116)로부터 전자부품을 취하며, 전자부품이 피드 포켓(feed pocket)(118) 상에 노출되도록 하는 테이프 공급기(114).

본 실시예의 경우, 부품 공급 유닛(115a)은 Z-축 방향으로 배열된 부품 공급기를 유지하며, 부품 부족과 같이 필요 시 부품 공급기의 교환 및 부품 테이프(116)와 공급 릴(117) 간의 교환을 허용한다.

다음으로, 마운터(100)는 일반적으로 하기에 나타낸 도 5의 절차 <1> 내지 <5>에서와 같이 전자부품을 보드(120) 상에 장착한다.

도 6은 마운터(100) 내에서 이동하는 다중 헤드부(110)의 궤적을 도시하는 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 장착되는 전자부품(A)이 다중 헤드부(110)에 구비된 흡입 노즐(111)과 맞지 않는 경우, 마운터(100)는 하기의 절차 <1>에서 <5>와 같이 작동한다(도 5의 <1>, 및 동일한 것이 하기에 나타낸 <2> 내지 <5>에 적용된다).

<1> 다중 헤드부(110)를 노즐 스테이션(119)으로 이동시키고, 전자부품(A)과 맞는 것으로 흡입 노즐(111)을 교환한다.

<2> 다중 헤드부(110)를 부품 공급 유닛(115a) 위의 위치로 이동시킨다.

<3> 다중 헤드부(110)를 인식 장치(124) 근처로 이동시킨다.

<4> 다중 헤드부(110)를 인식 장치(124) 위로 넘긴다.

<5> 다중 헤드부(110)를 보드(120) 위의 위치로 이동시킨 다음, 부품을 흡입 노즐(111)에 끼워맞춤으로써 전자부품(A)을 장착한다.

하나의 보드에 필요한 전자부품(A)을 장착하기 위해, 절차 <1>에서 <5>가 반복되고, 각 공정은 양음 가속도 및 작동 정지 후의 휴지 시간과 관련한 조건을 포함한 장착 조건에 기초하여 작동된다.

흡입 노즐(111)의 동작을 상세히 설명한다.

도 6은 흡입 노즐(111)이 전자부품(A)을 흡입하여 유지할 때 이루어지는 동작을 도시하는데, 선(LV)은 (다중 헤드부(110)의) 흡입 노즐(11)이 수평 방향으로 이동하는 속력을 나타내고, 선(LH)은 흡입 노즐(111)의 높이를 나타낸다. 이 선들(LV, LH)이 타이밍 차트를 구성한다. 타이밍 차트 아래에 놓인 차트 (a) 내지 (c)는 흡입 노즐(111)의 동작을 도시한다.

다중 헤드부(110)는 시간이 경과함에 따라 수평 평면(타이밍 차트에서 V1)내에서 일정하게 속력을 감소시켜, 부품 공급 유닛(115) 위의 소정의 위치에서 정지한다. 즉, 속력이 0이 된다. 정지 작동은 급작스러워서, 다중 헤드부(110)는 정지한 후에도 진동한다. 이 진동의 진폭 및 감쇠 시간은 마운터에 따라 변하지만, 진동이 사라질 때까지 마운터가 정지해 있는 시간이 장착 조건(D1)으로서 정해진다. 다시 말해서, 속력이 0이 될 때부터 흡입 노즐(111)이 내려가기 시작할 때까지의 시간에 대해 시간 지연(time lag)이 정해진다. 소정의 시간(D1)이 지나면, 부품 공급 유닛(115)에 의해 공급된 전자부품(A)을 흡입하여 유지하기 위해 흡입 노즐(111)이 내려가기 시작한다. 장착 조건으로서, 흡입 노즐(111)이 흡입 노즐(111)의 행정(stroke)의 가장 낮은 지점(H2), 즉 전자부품(A)이 흡입 노즐(111)과 접촉하는(D2) 위치(이하 "하사점(bottom dead center)"이라고 부름)에서 정지하는 것이 정해진다. 흡입 노즐(111)은, 초기 접촉 때 발생하는 전자부품(A)의 흔들림(fluttering)이 사라지기를 기다리기 위해 하사점에 정지하여, 전자부품(A)과 흡입 노즐(111) 간의 정렬불량으로 인해 공기의 누출이 발생하는 경우에도 안정한 흡입이 획득될 수 있도록 한다. 이후, 흡입 노즐(111)은 전자부품(A)을 흡입하여 유지한 다음, 상승한다. 장착 조건으로서, 흡입 노즐(111)은 가장 높은 지점(H1)(이하, "상사점(top dead center)"이라고 부름)(D3)에 도달한 후, 한동안 정지하는 것 이 정해진다. 일정한 시간(D3)이 경과하면, 다중 헤드부(110)는 수평 평면 내에서, 전자부품(A)을 흡입하여 유지하는 흡입 노즐(111)과 함께 일정한 가속도(V3)로 이동하기 시작한다.

일부 경우에는 진동을 진정시키는 시간(D1, D2, D3)이 0일 수 있음을 주목하라. 다시 말해서, 작동이 정지하지 않고 다른 작동으로 진행하는 경우가 있다.

전자부품(A)의 장착을 위해 흡입 노즐(111)이 이동하는 상태는 전술한 경우와 거의 같다.

도 7은 마운터(100)의 각 부품을 도시하는 블록다이어그램이다.

도면에 도시된 바와 같이 마운터(100)는 기계 부분(131)과 장착 조건 결정 장치(200)를 포함한다.

기계 부분(131)은 구체적인 장착 처리를 수행하는 일반적인 기구를 도시하며, 장착 헤드(112), XY 로봇(113), 부품 공급 유닛(115), 보드(120)를 이송하는 레일(121) 등을 포함한다.

장착 조건 결정 장치(200)는 마운터(100)의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터에 기초하여 가장 적절한 장착 조건을 계산하는 컴퓨터 장치이며, 작동 상태 획득 유닛(201), 작동 상태 결정 유닛(202), 데이터 저장 유닛(203), 디스플레이 유닛(204), 입력 유닛(205), 및 기구 제어 유닛(206)을 포함한다. 본 실시예에서, 장착 조건 결정 장치(200)는 마운터(100)에 통합된다.

작동 상태 획득 유닛(201)은 전자부품(A) 장착 중에 작동 상태 파라미터를 획득할 수 있는 처리 유닛이다.

작동 상태 파라미터로는 인식 장치(124)에 측정된 흡입 노즐(111)과 전자부품(A) 간의 정렬불량 정도, 및 흡입 노즐(111)에 의해 유지될 수 없거나 부품 수집 장치(123)에 의해 수집된 전자부품(A)의 수 등이 될 수 있다.

작동 상태 획득 유닛(201)은 작동 상태 파라미터로서, 마운터에 통합된 검사 장비 또는 별도의 장치로서 제공된 검사 장비에 의해 획득된 전자부품(A)의 장착 정렬불량을 나타내는 값, 장착 공정 시에 결함이 있는 것으로 판명된 전자부품(A)의 수, 부품 공급 유닛(115)을 구성하는 테이프 공급기(114)의 공급시의 정렬불량 정도, 즉 공급되는 전자부품(A)과 흡입 위치 간의 정렬불량 정도를 획득할 수 있다.

작동 상태 결정 유닛(202)은, 마운터(100)가 보드(120) 상에 전자부품(A)을 장착하는 조건, 특히 작동 상태 획득 유닛(201)에 의해 획득된 작동 상태 파라미터를 조정함으로써 장착 조건을 결정하는 처리 유닛이다.

구체적으로 말해서, 작동 상태 결정 유닛(202)은, 작동 상태 획득 유닛(201)에 의해 획득된 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위보다 큰(이것은 청구항에서 사용된 "더 좋은"이라는 표현에 해당한다) 경우에는, 파라미터의 값이 소정의 범위에 들어오도록 장착 조건을 조정하고, 마운터(100)의 처리량이 향상되도록 장착 조건을 결정하는 처리 유닛이다. 반면, 파라미터의 값이 소정의 범위보다 작은 경우에는, 파라미터의 값이 소정의 범위에 들어오도록, 작동 상태 획득 유닛(201)이 마운터(100)의 처리량을 감소시키는 장착 조건을 결정한다.

조건의 결정을 위해 작동 상태 결정 유닛(202)에 의해 조정되는 파라미터로 는, 공정 <1>에서 <5>의 각각에서 발생된, 양음 가속도 및 작동 정지 후의 휴지 시간이 있을 수 있다. 더 자세히 말해서, 이것들은, 다중 헤드부(110)가 수평한 곳에서 이동하고 정지할 때 발생되는 양음 가속도(도 6의 V1과 V3), 다중 헤드부(110) 또는 흡입 노즐(111)이 수평한 평면 내에서 정지한 후의 휴지 시간(도 6의 D1 내지 D3), 부품 공급 유닛(115)이 전자부품(A)을 공급하는 속력, 및 전자부품(A) 공급 후의 휴지 시간이다.

가장 적절한 장착 조건을 결정하는 것이 바람직함을 주목하라. 그러나, 장착 조건은 가장 적절한 것이 아니라, 장착 시간이 단축되는 것과 같이 향상을 획득할 수 있는 것일 수 있다.

데이터 저장 유닛(203)은, 조정을 통해 각 파라미터를 결정하는 정보가 저장되는 하드디스크와 같은 저장 장치이다. 이러한 데이터 저장 유닛(203)은 공정 데이터와 공급기 데이터를 저장한다. 공정 데이터에서는, 도 8에 도시된 바와 같이 소정의 위치에 도달한 후와 각 공정(도 5: <1>에서 <5>)에서의 기준 가속도, 속력 패턴, 및 기준 휴지 시간이 서로 연관된다. 공급기 데이터에서는, 도 9에 도시된 바와 같이 전자부품(A)의 공급시 공급 유닛(115)의 테이프 공급기(114)에 의해 발생된 기준 속력 및 휴지 시간이 각 테이프 공급기(114)와 연관된다.

공정 데이터에 포함된 가속도와 관련된 정보는, 레벨(예를 들어, 레벨 1에서 레벨 9)과 관련하여 결정된 가속도와 연관시킴으로써 형성되는데, 레벨이 낮을수록 가속도가 크다.

속력 패턴은, 다중 헤드부(110)를 이동시키기 위해 어느 속력 패턴을 사용해 야 할지를 결정하는 정보이다. 속력 패턴의 예들은 하기와 같다: 도 10A에 도시된 바와 같은 일정한 가속도; 도 10B에 도시된 바와 같이 초기에는 가파르지만, 목적지에 접근함에 따라 감소하는 가속도. 정보에 있어서, 수와 속력은 서로 연관된다.

디스플레이 유닛(204)은, CRT 또는 LCD이고, 입력 유닛은 키보드, 마우스, 터치 패널이다. 이들 유닛은 마운터(100)와 오퍼레이터 간의 다이알로그(dialog) 중에 마운터(100)를 제어하는 제어 데이터를 입력하기 위해 사용된다.

기구 제어 유닛(206)은 소정의 장착 조건에 기초하여 기계 부분(131)을 제어하는 처리 유닛이다.

다음으로, 전술한 구성을 가진 장착 조건 결정 장치(200)의 작동에 대한 개관이 이어진다.

도 11은 실시예의 장착 조건 결정 장치(200)의 작동을 도시하는 흐름도이다.

먼저, 작동 상태 획득 유닛(201)이, 마운터(100)와 다른 장치에 의해 제공된 작동 상태 파라미터나 이전에 마운터(100)에 의해 측정되었던 작동 상태 파라미터를 획득한다(S901).

다음으로, 데이터 저장 유닛(203)이, 획득된 작동 상태 파라미터의 값이 미리 설정된 소정의 범위 내에 있는지를 판단한다(S902). 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 있는 경우(S902의 Y)에는, 현재의 장착 조건이 장착 조건으로서 결정된다(S904).

파라미터의 값이 소정의 범위 내에 없는 경우(S902의 N)에는, 현재의 장착 조건을 변경함으로써 장착 조건이 변경된다(S903). 장착 처리는 조정된 장착 조건 에 기초하여 수행되고, 처리는 작동 상태 파라미터를 획득하는 공정(S901)에서부터 다시 반복된다.

하기의 내용은 장착 조건 결정 장치(200)의 구체적인 처리 예의 설명이다.

도 12는 예로서, 장착 조건 결정 장치(200)의 또 다른 구체적인 작동을 도시하는 흐름도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 이 작동은 작동 상태 파라미터인 장착 정확도들로부터 흡입량을 획득하고, 획득된 파라미터에 기초하여 장착 조건을 결정하는 처리이다.

먼저, 작동 상태 획득 유닛(201)이 마운터(100)와 다른 장치로부터 제공된 흡입량 또는 이전에 마운터(100)에 의해 측정되었던 흡입량을 획득한다(S1001).

이 단계에서 획득되는 흡입량은, 작동 상태 획득 유닛(201)에 의해 실행된 통계적 작동을 통해, 흡입되지 못하는 부품의 수를 흡입되는 부품의 수로 나누어서 유도된 값이다. 흡입되지 못하는 부품의 수는, 인식 장치(124)를 통해 흡입 상태를 인식하여, 제대로 흡입되지 못하는 부품의 수를 세거나, 또는 흡입 노즐에 구비된 진공 압력 센서를 통해 흡입 압력이 정상이 아님을 감지하고 압력이 정상이 아닌 것으로 밝혀진 부품의 수를 셈으로써 획득될 수 있다.

그 다음, 획득된 장착 정확도들 사이에서 흡입량의 값이 소정의 범위보다 작은 경우(S1002의 Y)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)이 일시적으로 장착 조건을 결정하여, 처리량의 향상을 위해 흡입량이 더 엄격하게 조정되도록 한다. 흡입량의 값이 소정의 범위보다 큰 경우(S1002의 N)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)이 장착 조건을 일시적으로 결정하여, 흡입량이 덜 엄격하게 조정되도록 한다.

엄격한 방향으로의 장착 조건 조정의 구체적인 예로서, 부품 공급 유닛(115)에서, 흡입 노즐(111)이 전자부품(A)을 흡입하여 유지하기 위해 내려가서 전자부품(A)과 접촉하게 된 후 정지해 있는 휴지 시간이 감소하면, 전자부품(A)을 공급한 후 흡입 노즐(111)이 전자부품(A)과 접촉하게 될 때까지 테이프 공급기(114)가 정지해 있는 휴지 시간이 감소한다(S1003).

흡입량의 값이 소정의 범위보다 작은 경우(S1002의 N)에는, 휴지 시간이 증가한다(S1004).

시간을 조정하는 방법의 예에는 하기의 것들이 있을 수 있음을 주목하라: 공정 데이터에서 나타난 휴지 시간을 10% 만큼 연속적으로 더하거나 빼는 단계; 및 휴지 시간에 3msec를 더하거나 빼는 단계.

흡입량의 값이 소정의 범위 내에 있는 경우(S1111의 Y)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)은 현재의 흡입량을 장착 조건으로서 결정한다(S1112). 흡입량의 값이 소정의 범위 내에 있지 않은 경우(S1111의 N)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)은 장착 조건을 다시 결정한다.

하기의 내용은, 장착률을 획득하고 획득된 장착률에 기초하여 장착 조건을 결정하는 처리에 대한 설명이다.

도 13은 장착 조건 결정 장치(200)의 또 다른 구체적인 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

장착 조건 결정 유닛(203)이 장착률을 획득한다(S1113). 장착률이 소정의 범 위보다 좋은 경우(S1005의 Y)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)은, 다중 헤드부(110)가 보드(120) 위의 위치로 이동 후 정지해 있는 휴지 시간, 또는 흡입 노즐(111)이 흡입 유지된 전자부품(A)을 보드(120) 상에 장착하기 위해 내려간 후 정지하고, 전자부품(A)이 보드(120)와 접촉하게 되는 시간을 감소시킨다(S1006). 그 다음, 장착 조건 결정 유닛(203)은 감소된 휴지 시간에 기초하여 일시적으로 장착 조건을 결정한다. 장착률이 소정의 범위보다 불량한 경우(S1005의 N)에는, 휴지 시간이 증가(S1007)하고, 장착 조건 결정 유닛(203)은 증가한 휴지 시간에 기초하여 장착 조건을 결정한다.

장착률이 소정의 범위에 있는 경우(S1114의 Y)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)은 현재의 장착률을 장착 조건으로서 결정한다(S1115). 장착률이 소정의 범위 내에 없는 경우(S1114의 N)에는, 장착 조건 결정 유닛(203)은 장착 조건을 다시 결정한다.

하기의 내용은, 작동 상태 파라미터로서 흡입 노즐(111)과 전자부품(A) 사이의 정렬불량 정도를 획득하고 획득된 파라미터에 기초하여 장착 조건을 결정하는 처리에 대한 설명이다.

도 14는 장착 조건 결정 장치(200)의 또 다른 구체적인 작동 예를 도시하는 흐름도이다.

작동 상태 획득 유닛(201)은 인식 장치(124)로부터, 작동 상태 파라미터로서 흡입 노즐(111)과 전자부품(A) 간의 정렬불량 정도(흡입 정확도)를 획득하고(S1009), 부품 공급 유닛(115)에서 전자부품(A)을 흡입하여 유지하기 위해 흡입 노즐(111)이 내려가서 전자부품(A)과 접촉한 후 정지해 있는 시간을 조정하며, 조정된 시간에 기초하여 장착 조건을 결정한다(S1010).

전술한 공정은 각 작업에 대해 수행되고, 장착 조건은, 곧바로 진행하는 작업을 위해, 획득된 작동 상태 파라미터에 기초하여 다음 작업에 대해 결정된다.

여기에서, 한 작업은, 일련의 다중 헤드부(110)에 의해 수행된 작동, 부품의 흡입, 이동, 및 장착을 반복하는 반복에 해당한다. 하나의 작업은 도 5에 도시된 절차 <1>에서 <5>에 대응한다.

전자부품(A)은 각 작업(도 5의 <3> 및 <4>)에서 인식 장치(124)에 의해 인식되고, 각 작업에서 작동 상태 파라미터로서 흡입 노즐(111)과 전자부품(A) 간의 정렬불량 정도를 획득하는 것이 가능하다.

전술한 처리를 이용하면, 장착 조건 결정 장치(200)는 마운터(100)에 대해 고유한 작동 상태 파라미터들을 획득할 수 있고, 각 작동 상태 파라미터에 따른 각 장착 조건을 조정하여 개별 마운터에 대한 가장 적절한 장착 조건을 결정할 수 있다. 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 값보다 큰 특별한 경우에는, 마운터(100)의 처리량의 향상을 위해 이것을 활용할 수 있다.

또한, 하루 동안 또는 수년에 걸쳐 마운터가 변화하는 경우에도 환경이 요구하는 가장 적절한 장착 조건을 생성하여, 변화에 유연성 있게 적응할 수 있다.

예를 들어, 시간에 따른 열화에 의해 발생하는 흡입 노즐(111)의 헤드의 마모로 인해 공기가 다소 새는 경우, 이는 흡입량 또는 장착률의 감소를 초래한다. 다시 말해서, 장착 조건 결정 장치(200)는 흡입량에 기초한 마운터(100) 간의 변 화, 시간에 따른 열화, 온도의 변화와 장착률 및 장착 정렬을 감지(감시)할 수 있고, 시간에 따른 열화에 순응할 수 있는 장착 조건을 결정할 수 있다.

상기의 설명에 따라 각 작동 상태 파라미터 유형은 임의의 시간에 획득되지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않음을 주목하다. 보드의 각 제조에 대해 복수의 작동 상태 파라미터가 한번에 획득될 수도 있다. 또한, 획득된 작동 상태 파라미터 및 조정될 파라미터에 기초하여 장착 조건을 결정하는 시기는 임의로 설정될 수 있다.

수평 평면 내에서의 다중 헤드부의 가속도, 다중 헤드부가 동작을 정지한 후의 휴지 시간, 흡입 노즐(111)의 행정의 상단과 하단에서의 휴지 시간, 및 전자부품을 공급하는 속력이 장착 조건의 결정을 위해 조정되는 조건들의 예로 여겨진다. 그러나 본 발명은 여기에 한정되지 않으며, 장착 조건으로, 예를 들어 회전식 마운터에서, 전체 부품 공급 유닛이 이동하는 가속도와 동작 후 휴지 시간을 있을 수 있다.

장착 조건 결정 장치가 구비된 마운터가 본 발명의 예로서 도시되어 있지만, 장착 조건 결정 장치와 마운터가 별개의 장치로서 작동할 수도 있다.

작동 상태 파라미터로는, 마운터(100)에 구비된 테이프 공급기(114)에 대하여 검사 도구를 이용하여 사전에 측정된 공급 위치의 정렬불량 정도, 전술한 일련의 공정에서 이미 제조된 마운터에 대하여 또 다른 검사 도구에 의해 측정된, 보드(120)와 전자부품(A) 간의 장착 정렬불량 정도, 인식 장치(124)에 의해 이미 측정된 전자부품(A)과 흡입 노즐(111) 간의 흡입 정렬불량 정도, 흡입 공정에서 결함 이 있는 것을 판명된 부품의 수, 또는 흡입되는 부품의 수가 될 수 있다. 또한, 작동 상태 파라미터는, 작동 상태 획득 유닛(201)에 의해 실행된 통계 작동을 통해 계산된 하기의 파라미터들을 포함한다: 공급 위치의 정렬불량 정도에 기초한 공급 정확도; 장착 정렬불량 정도에 기초한 장착 정확도; 흡입 정렬불량 정도에 기초한 흡입 정확도, 흡입되지 못하는 부품의 수를 흡입되는 부품의 수로 나누어 유도된 흡입량.

또한, 작동 상태 파라미터는 하기의 파라미터들을 포함한다: 전자부품이 인식 장치(124)에 의해 인식되지 못하는 확률인 인식 오류율, 전자부품을 보드(120) 상에 장착하는 작동 중에 어떤 이유로 전자부품이 흡입 노즐(111)로부터 분리되지 않아서 전자부품이 복귀하는 확률인 부품 복귀율, 어떤 이유로 전자부품이 보드(120) 상에 장착되지 않는 확률인 결함률들도 작동 상태 파라미터이다.

장착 조건의 결정시 장착 조건의 조정은, 획득된 작동 상태 파라미터와 밀접하게 관련된 장착 조건에 우선 순위를 두고 수행된다.

흡입 정확도에 대응하는 장착 조건의 예로는, 하사점에서 흡입 노즐이 정지해 있는 시간, 테이프 공급기(114)가 전자부품(A)을 공급하는 속력, 흡입 노즐(111)이 전자부품(A)을 공급하고 전자부품(A)과 접촉하게 되는 시기, 수평 평면 내에서의 다중 헤드부(110)의 가속도, 및 다중 헤드부(110)가 동작을 멈춘 후의 휴지 시간이 있을 수 있다.

인식 오류율에 대응하는 장착 조건의 예로는, 인식 장치(124)로 전자부품(A)을 인식할 때 전자부품(A)에 조사하는 조명의 세기가 있을 수 있다. 부품 복귀율과 결함률에 대응하는 장착 조건의 예로는, 흡입 노즐(111)에 의해 전자부품(A)을 흡입하는 흡입 압력(진공 압력), 개방 노즐이 직경 및 전자부품(A)과 접촉하게 되는 흡입 노즐(111)의 직경이 있을 수 있다.

장착 조건을 조정하는 방법의 예로는, 인식 오류율이 소정의 범위보다 크면 휘도의 강도를 1레벨 더 밝게 하고, 흡입 노즐(111)의 직경을 한 치수 더 크게 하고, 부품 복귀율 또는 결함률이 소정의 범위보다 크면 흡입 압력을 높이는 것이 있을 수 있다.

또한, 장착 정확도에 대응하는 장착 조건의 예로는, 수평 평면 내에서 다중 헤드부(110)가 이동한 후 정지해 있는 시간, 다중 헤드부(110)의 가속도, 및 하사점에서의 흡입 노즐(111)의 휴지 시간이 있을 수 있다.

비록 본 발명의 한 실시예만 상기에 상세히 설명되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 우수한 가르침과 장점을 크게 벗어나지 않고 여러 수정이 실시예에서 가능함을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정이 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도되어 있다.

본 발명의 마운터로서 유용한데, 특히 전자부품을 인쇄 기판에 장착하는 마운터로서 유용하다.

Claims (17)

1. 부품을 보드 상에 장착하는 마운터의 장착 조건을 결정하는 장착 조건 결정 방법으로서, 상기 방법은

   상기 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터를 획득하는 단계; 및

   획득된 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 흡입 노즐에 의해 흡입되어 유지된 부품과 흡입 노즐 간의 정렬불량 정도에 기초한 흡입 정확도를 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 흡입 노즐에 의해 흡입되어 유지되는 부품의 수와 흡입 노즐이 흡입하여 유지하지 못한 부품의 수에 기초하여 획득된 흡입량을 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 보드와 보드에 장착된 부품 간의 정렬불량 정도에 기초하여 획득되는 장착 정확도를 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 마운터에 의해 장착되는 부품의 수와 마운터가 장착하지 못한 부품의 수에 기초하여 획득되는 장착률을 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 공급되는 부품의 위치와 소정의 흡입 위치 간의 정렬불량 정도에 기초하여 획득되는 공급 정확도를 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 획득 단계는

   상기 작동 상태 파라미터로서, 시간에 따른 변화, 온도 변화, 및 마운터들 간의 변화 중 하나를 획득하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 결정 단계는

   상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 상기 마운터에 구비된 장착 헤드가 이동한 후 정지해 있는 휴지 시간을 조정함으로써 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 결정 단계는

   상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 흡입 노즐이 하강한 후 정지해 있는 휴지 시간을 조정함으로써 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 결정 단계는

    상기 작동 상태 파라미터가 소정의 범위보다 좋은 경우, 상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록 상기 휴지 시간을 감소시킴으로써 장 착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
11. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,

    상기 결정 단계는 상기 작동 상태 파라미터가 소정의 범위보다 불량한 경우, 상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록 상기 휴지 시간을 증가시킴으로써 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 결정 단계는

    상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 장착 헤드가 이동할 때 발생되는 가속도를 조정함으로써 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
13. 청구항 1에 있어서,

    상기 결정 단계는

    상기 작동 상태 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 부품을 상기 마운터에 공급하는 부품 공급 유닛에 의해 부품이 공급되는 속력을 조정함으로써 장착 조건을 결정하는 단계를 포함하는, 장착 조건 결정 방법.
14. 청구항 1에 있어서,

    상기 획득 단계는

    상기 작동 상태 파라미터를 획득하는 단계를 포함하는 한편, 상기 마운터는 부품이 장착된 보드를 생산하고,

    상기 결정 단계는,

    상기 장착 조건을 결정하는 한편, 상기 마운터는 부품이 장착된 보드를 생산하는, 장착 조건 결정 방법.
15. 부품을 보드 상에 장착하는 마운터의 장착 조건을 결정하는 프로그램으로서, 컴퓨터가,

    상기 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터를 획득하는 단계; 및

    상기 획득된 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 장착 조건을 결정하는 단계를 실행하게 하는 프로그램.
16. 부품을 보드 상에 장착하는 마운터의 장착 조건을 결정하는 장착 조건 결정장치로서,

    상기 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터를 획득하기 위해 작동가능한, 작동 상태 파라미터 획득 유닛; 및

    상기 획득된 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 장착 조건을 결정하기 위해 작동가능한 장착 조건 결정 유닛을 포함하는 장치.
17. 부품을 보드 상에 장착하는 마운터로서,

    상기 마운터의 작동 상태를 나타내는 작동 상태 파라미터를 획득하기 위해 작동가능한, 작동 상태 파라미터 획득 유닛; 및

    상기 획득된 파라미터의 값이 소정의 범위 내에 들어오도록, 장착 조건을 결정하기 위해 작동가능한 장착 조건 결정 유닛을 포함하는 마운터.

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