KR20110095124A

KR20110095124A - 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법

Info

Publication number: KR20110095124A
Application number: KR1020100137834A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 나카가와; 야스시 미야케
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-08-24
Also published as: JP4751948B1; CN102164473A; JP2011171343A; CN102164473B; KR101192729B1

Abstract

인쇄 편차량에 따라 부품의 실장 위치를 적절히 조정함으로써 땜납 불량의 발생을 방지하면서 부품을 기판에 양호하게 실장한다. 기판(1)에 형성된 기판 전극(1a)에 대해서 페이스트상의 땜납(2)이, 예를 들면 X축 방향으로 ΔX만큼 어긋나서 인쇄되어 있고, X축 방향의 인쇄 편차량(ΔX)이 비교적 크고, 보정 허용 범위(Xa)를 초과하고 있는 것으로 가정한다. 이 경우, 땜납(2)이 밀려나온 범위(ΔX)에 있어서 상기 보정 허용 범위(Xa)로 되는 기판 전극(1a) 부근의 소정의 위치에 부품(3)을 실장하면 리플로우 처리시에 땜납(2a)이 기판(3) 상을 젖어 넓어지는 것을 억제할 수 있는 한편, 인접하는 기판 전극(1a')과 브리지를 일으키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 부품 전극(3a)과 기판(1) 사이에 끼워진 땜납(2)은 용융되어 전극(3a)측으로 유동되므로 기판 전극(1a) 전체로 확대되어 셀프 얼라인먼트 효과가 얻어져 옳은 위치로의 납땜이 행해진다. X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 인쇄 어긋남이 발생될 경우, 또한 X축 방향 및 Y축 방향의 2차원면 내에서 인쇄 어긋남이 발생될 경우도 상기와 같다.

Description

부품 실장 장치 및 부품 실장 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MOUNTING COMPONENT}

본 발명은 전극에 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품을 실장하는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.

전자 부품을 실장한 기판(이하 「부품 실장 기판」이라고 함)을 제조하기 위해서 기판에 형성된 전극, 소위 기판 전극(또는, 랜드)에 땜납을 인쇄 장치에 의해 인쇄하는 인쇄 공정과, 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품 실장 장치에 의해 부품을 실장하는 실장 공정과, 부품이 실장된 기판을 리플로우 로(reflow furnace)에 통과시키는 리플로우 공정이 이 순서로 실행된다. 이들 공정 중 인쇄 공정에서는 기판 전극 패턴에 대응되는 개구부가 형성된 마스크와 기판이 정확하게 위치 맞춤된 상태에서 페이스트상의 땜납이 마스크의 개구부를 통해서 기판의 표면에 인쇄된다. 이와 같이, 인쇄 공정에서는 기판에 대한 마스크의 위치 맞춤이 행하여지고 있고, 기판 전극에 대한 땜납의 위치 어긋남, 즉 인쇄 편차량이 제로가 되도록 계획되어 있다. 그러나, 실제의 인쇄 공정에 있어서 인쇄 편차량을 제로로 하는 것은 대단히 곤란하다.

그런데, 리플로우 공정에 있어서는 기판의 기판 전극과 전자 부품의 외각(外殼)에 형성된 전극이나 리드 등의 소위 부품 전극에 끼워진 땜납이 용융되어 유동된다. 그 때에, 땜납 유동에 의해 전자 부품이 기판 전극의 중심 위치측으로 이동하는, 소위 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 전자 부품의 실장 위치가 보정되는 일이 있다. 그래서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는 인쇄 어긋남 상태로부터 셀프 얼라인먼트 효과의 대소를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 전자 부품의 실장 위치를 스위칭하고 있다. 보다 상세하게는, 셀프 얼라인먼트 효과가 클 때에는 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 전자 부품을 실장하는 한편, 셀프 얼라인먼트 효과가 작을 때에는 기판의 전극 위치를 기준으로 해서 전자 부품을 실장한다.

: 일본 특허 공개 제 2007-110170 호 공보(도 20, 도 21)

이 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는 셀프 얼라인먼트 효과가 작을 때, 예를 들면 기판에 형성된 전극으로부터 크게 밀려나와서 땜납이 인쇄되었을 경우에는 셀프 얼라인먼트 효과는 작다고 판정하고, 기판의 전극 위치를 기준으로 해서 전자 부품을 실장하고 있다. 이 때문에, 후술되는 바와 같이, 리플로우 처리에 의해 전극으로부터 밀려나온 땜납이 용융되어 전자 부품의 단면에 부착되고, 또한 상기 단면을 따라 크게 젖어서 땜납 불량이 발생되는 일이 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 인쇄 편차량에 따라 부품의 실장 위치를 적절히 조정함으로써 땜납 불량의 발생을 방지하면서 부품을 기판에 양호하게 실장할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 부품 실장 장치는 기판에 형성된 전극에 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품을 실장하는 부품 실장 장치로서, 상기 목적을 달성하기 위해서 부품을 기판에 실장하는 헤드 유닛과, 헤드 유닛의 동작을 제어해서 전극에 대한 땜납의 인쇄 편차량에 따라 부품을 실장하는 위치를 조정하는 제어부를 구비하고, 제어부는 인쇄 편차량이 땜납의 용융에 의해 발현되는 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 부품의 실장 위치를 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위 내일 경우에는 땜납이 밀려나온 기판 상의 위치를 기준으로 해서 부품을 실장하는 한편, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과할 경우에는 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 상기 보정 허용 범위가 되는 상기 전극 부근의 소정의 위치(보다 엄밀히는 땜납이 인쇄된 위치보다 전극에 가깝고, 또한 전극의 위치로부터 상기 보정 허용 범위 내에서 상기 땜납이 인쇄된 기판 상의 위치측으로 이간된 소정의 위치)를 기준으로 해서 부품을 실장하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 부품 실장 방법은 기판에 형성된 전극에 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서, 상기 목적을 달성하기 위해서 전극에 대한 땜납의 인쇄 편차량을 구하는 공정과, 인쇄 편차량을 땜납의 용융에 의해 발현되는 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 부품의 실장 위치를 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위와 대비하는 공정과, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위 내일 경우에는 땜납이 밀려나온 기판 상의 위치를 기준으로 해서 부품을 실장하는 한편, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과할 경우에는 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 상기 보정 허용 범위가 되는 상기 전극 부근의 소정의 위치를 기준으로 해서 부품을 실장하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 발명(부품 실장 장치 및 부품 실장 방법)에서는 기판에 형성된 전극에 대한 땜납의 인쇄 편차량에 따라 부품을 실장하는 위치가 조정된다. 보다 구체적으로는 인쇄 편차량이 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 부품의 실장 위치를 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위 내일 경우에는 땜납이 밀려나온 기판 상의 위치를 기준으로 해서 부품은 실장된다. 이와 같이, 셀프 얼라인먼트 효과를 이용함으로써 부품이 기판에 양호하게 실장된다. 한편, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과할 경우, 즉 얼라인먼트 효과가 기대될 수 없을 경우에는 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 보정 허용 범위가 되는 소정의 위치를 기준으로 해서 부품은 실장된다. 이에 따라, 리플로우 처리시에 기판 상을 인접하는 전극을 향해서 젖어 넓어지는 땜납의 양을 줄임으로써 땜납 불량의 발생을 방지하면서 기판의 전극의 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 부품을 실장하는 것이 가능해진다. 또한, 그 상세한 설명에 대해서는 후에 구체적인 예를 예시하면서 상세하게 설명한다.

<발명의 효과>

이상과 같이, 전극에 대한 땜납의 인쇄 편차량이 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 부품의 실장 위치를 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위 내인지의 여부에 의거해서 부품 실장을 행하는 위치 기준을 조정하고 있기 때문에 땜납 불량의 발생을 방지하면서 기판의 전극의 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 부품을 실장할 수 있다.

도 1은 기판에 부품을 실장한 부품 실장 기판의 생산 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 비교적 큰 인쇄 어긋남이 발생되고 있을 때의 부품 실장 처리에서의 위치 맞춤 형태와 리플로우 처리 후의 땜납 상태의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 부품의 일례를 나타내는 모식도(도 3A)와, 상기 부품에 관한 정보의 뷰 표(도 3B)를 나타내는 도면이다.
도 4는 인쇄 편차량에 따른 부품 실장의 형태를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 의한 실장기(부품 실장 장치)의 일실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 실장기의 주요한 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 5에 나타내는 실장기에 의한 제어 파라미터의 구성예를 나타내는 ER도이다.
도 8은 부품 실장 기판을 생산하기 전에 인쇄 장치에서 실행되는 설정 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 9는 부품 실장 기판을 생산하기 전에 제어 장치에서 실행되는 설정 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 10은 인쇄 장치에 의한 인쇄 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 11은 인쇄 장치에 의한 인쇄 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 12는 실장기에 의한 부품 실장 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 13은 실장기에 의한 부품 실장 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.

<인쇄 편차량과 셀프 얼라인먼트 효과의 관계>

본 발명에 의한 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법의 실시형태를 상세히 설명하기 전에 본 실시형태를 적용할 수 있는 부품 실장 기판의 생산 시스템이나, 이 생산 시스템에서 발생되는 인쇄 어긋남에 대해서 설명함과 아울러 그 인쇄 편차량과 셀프 얼라인먼트 효과의 관계에 대해서 본 발명자의 지견을 설명한다.

도 1은 기판에 부품을 실장한 부품 실장 기판의 생산 시스템을 나타내는 블록도이다. 이 생산 시스템에서는 기판에 형성된 전극, 소위 기판 전극에 땜납을 인쇄하는 인쇄 장치(10)와, 인쇄 장치(10)에 의해 인쇄된 기판을 검사해서 인쇄 편차량을 구하는 인쇄 검사 장치(20)와, 땜납이 인쇄된 기판에 부품을 실장하는 실장기(본 발명의 「부품 실장 장치」에 상당)(30)와, 부품이 실장된 기판에 대해서 리플로우 처리를 실시하는 리플로우 로(40)가 설치되어 있다. 이들 장치(10, 20, 30, 40)는 근거리 통신망(LAN)에 접속되어 있다. 또한, 이 LAN에는 생산 시스템 전체를 제어하는 제어 장치(서버 컴퓨터)(50)가 접속되어 있다. 그리고, 제어 장치(50)와 각 장치(10, 20, 30, 40) 사이에서 인쇄에 관한 정보, 기판이나 부품의 각종 마스터 정보나, 인쇄 편차량을 초기화하는 각종 트랜잭션(transaction) 정보가 LAN을 통해서 통신 가능하게 되어 있다. 또한, 이 생산 시스템에서는 유선 LAN에 의해 제어 장치(50)와 각 장치(10, 20, 30, 40) 사이에서의 통신을 행하고 있지만 통신 방식이나 형태는 이것에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 구성된 생산 시스템에서는 제어 장치(50)에서 설정된 제원에 따라서 인쇄 장치(10)에 의해 기판에 대해서 페이스트상의 땜납이 인쇄된다. 즉, 인쇄 장치(10)에서는 기판 반입부에 의해 반입된 기판이 기판 이동 스테이지에서 클램핑(clamping)되어 마스크의 바로 아래의 소정 위치에 위치 맞춤된 후, 이 기판에 대해서 땜납 인쇄가 실행된다. 이 땜납 인쇄시에 기판 전극에 대해서 땜납이 어긋나서 인쇄되는 일이 있다. 그래서, 도 1의 생산 시스템에서는 인쇄 처리 후에 또한 실장 처리 전에 인쇄 검사 장치(20)에 의해 검사를 행하여 부품 실장을 행하는 부위마다 인쇄 편차량을 구하고 있다.

인쇄 편차량이 비교적 작을 경우에는 특허 문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이, 셀프 얼라인먼트 효과를 사용함으로써 부품을 기판 전극에 대해서 양호하게 납땜할 수 있다. 이 경우, 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품을 기판에 실장하면 그 실장 처리 후에 행하여지는 리플로우 처리에 의해 기판 전극과 부품의 외각에 형성된 전극이나 리드 등의 소위 부품 전극에 끼워진 땜납이 용융되어 유동되고, 부품은 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 기판 전극 중심 위치로 이동한다. 이와 같이, 인쇄 편차량이 땜납의 용융에 의해 발현되는 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 부품의 실장 위치를 기판 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위 내에 있을 경우에는 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품을 기판에 실장하는 것이 바람직하다.

한편, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과할 경우에는 땜납 인쇄 위치를 기준으로 하거나 기판 전극 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행하면 다음과 같은 문제가 발생하게 된다. 이하, 인쇄 어긋남이 일정 방향(X)으로만 발생되고 있는 경우를 예시하면서 상기 기준으로 부품 실장 처리 및 리플로우 처리를 행했을 경우에 대해서 설명한다.

도 2는 비교적 큰 인쇄 어긋남이 발생되고 있을 때의 부품 실장 처리에서의 위치 맞춤 형태와 리플로우 처리 후의 땜납 상태의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 여기서는 도 2A에 나타내는 바와 같이, 기판(1)에 형성된 기판 전극(1a)에 대해서 페이스트상의 땜납(2)이 X축 방향으로 ΔX만큼 어긋나서 인쇄되어 있고[땜납(2)의 두께는 마스크 두께와 거의 같음(H0)], 인접하는 기판 전극(1a')에는 도달하지 않지만(ΔXb>0) X축 방향의 인쇄 편차량(ΔX)이 비교적 크고, 보정 허용 범위의 최대값(Xa)[후에 설명하는 부품 정보에 포함되는 보정 허용값(Xa)]을 초과하고 있다. 이 경우, 예를 들면 도 2A에 나타내는 바와 같이, 인쇄 편차량(ΔX)의 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품 전극(3a)을 일치시키도록 부품(3)의 위치 편차량(ΔX1)을 인쇄 편차량(ΔX)과 같게 하고, 위치를 어긋나게 해서 부품(3)을 기판(1)에 탑재한 후[부품(3)의 탑재시에 부품(3)에 작용시키는 정압이나 부품(3)의 자체 중량에 의해 부품(3)과 기판(1) 사이의 땜납(2)의 두께는 H0보다 작아짐] 리플로우 처리를 실시하면, 도 2B에 나타내는 바와 같이, 용융된 땜납(2)의 일부가 기판 전극(1a) 표면을 젖게 해서 도 2B의 좌측 방향으로 넓어지고, 이 넓어진 땜납(2)의 표면 장력으로 부품 전극(3a)을 도면 좌측 방향으로 끌어들이려고 하지만 인쇄 편차량(ΔX)이 크기 때문에 용융 땜납의 젖어 넓어짐이 기판 전극(1a)의 동 도면 좌단까지 도달하지 않고, 표면 장력이 작용해도 부품 전극(3a)이 기판 전극(1a)에 완전히 일치할 때까지 부품(3)을 동 도면 좌측 방향으로 이동시킬 수 없다. 한편, 부품(3)을 기판(1) 상에 탑재시 부품(3)과 기판(1) 사이의 땜납(2)의 두께가 H0보다 작아짐으로써 부품(3)으로부터 도면 우측 방향으로 밀려나오는 땜납(2a)은 리플로우 처리에 의해 용융되어 더욱 우측 방향으로 넓어지려고 하지만, 약간 도면 좌측 방향으로 이동하는 부품(3)에 끌어들여지므로 인접하는 기판 전극(1a')에는 도달하지 않는다[땜납(2a)으로부터 인접하는 기판 전극(1a')까지의 거리(ΔXb>0)]. 즉, 리플로우 처리 후에 있어서 땜납 브리지라는 땜납 불량을 발생하는 것은 아니지만 부품(3)을 기판의 전극 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 실장할 수 없다는 실장 위치 불량이 발생되어 버린다.

또한, 예를 들면 도 2C에 나타내는 바와 같이, 기판 전극 위치를 기준으로 해서 부품(3)의 부품 전극(3a)을 기판(1)에 탑재한 후에 리플로우 처리를 실시하면 부품(3)을 기판의 전극 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 실장할 수 없다는 실장 위치 불량이 발생되는 것은 아니지만 다음과 같은 문제가 발생되어 버린다. 즉, 기판 전극 위치를 기준으로 했을 경우 인쇄된 땜납(2) 중 기판 전극(1a)으로부터 밀려나온 땜납(2)에, 부품(3)을 기판(1) 상에 탑재했을 때 도 2D에 나타내는 바와 같이 부품(3)과 기판(1) 사이의 땜납(2)의 두께가 H0보다 작아지는 것에 기인해서 부품(3)으로부터 도 2D의 우측 방향으로 밀려나오는 땜납이 더해진다. 이와 같이 해서, 기판 전극(1a)으로부터 밀려나온 땜납(2a)은 부품 전극(3a)과 접촉하는 면적은 거의 제로 또는 극단적으로 작고, 기판 전극(1a)으로부터 밀려나온 땜납(2a)의 대부분이 자유인 상태로 유동 가능하게 되어 있다. 한편, 리플로우 처리를 실시해도 부품(3)은 이동하지 않으므로 유동 가능한 땜납(2a)은 도면 좌측 방향으로 이동하는 일이 없다. 이 때문에, 자유인 상태에서 유동 가능한 땜납(2a)이 인접하는 기판 전극(1a')에 도달해버린다. 즉, 땜납 브리지가 되어 땜납 불량이 발생되어 버린다.

이들에 대해서 도 2E에 나타내는 바와 같이, 땜납(2)이 인쇄된 인쇄 편차량(ΔX)의 위치보다 기판 전극(1a)에 가까이 또한 장착시에 부품(3)의 위치 편차량(ΔX1)을 보정 허용값(Xa)[=보정 허용 범위의 최대값(Xa)]으로 해서 부품(3)을 실장하면 기판 전극(1a)과 부품 전극(3a) 사이에 끼워져 있는 땜납(2)이 리플로우 처리에 있어서 용융되어 양쪽 전극(1a, 3a)에 대해서 젖어서 도면 좌측 방향으로 넓어지고, 이 넓어진 땜납(2)의 표면 장력으로 부품 전극(3a)을 도 2E의 좌측 방향으로 끌어들이고, 기판 전극(1a)에 대한 부품 전극(3a)의 위치 편차량이 도 2A보다 작은 보정 허용값(Xa)이므로 부품(3)의 부품 전극(3a)이 기판 전극(1a)에 완전히 일치할 때까지 부품(3)이 도 2E의 좌측 방향으로 이동하고, 도 2F에 나타내는 바와 같이, 리플로우 처리 후에 있어서 부품(3)을 기판(1)의 전극 위치와 겹치는 옳은 위치에 실장할 수 있다. 또한, 인쇄된 땜납(2) 중 부품(3)으로부터 밀려나온 땜납(2)에, 부품(3)을 기판(1) 상에 탑재시 부품(3)과 기판(1) 사이의 땜납(2)의 두께가 H0보다 작아지는 것에 기인해서 부품(3)으로부터 도 2E의 우측 방향으로 밀려나오는 땜납이 더해져서 형성되는 부품(3)으로부터 밀려나온 땜납(2a)은 리플로우 처리에 의해 용융되어 더욱 우측 방향으로 넓어지려고 하지만, 도 2F의 좌측 방향으로 이동하는 부품(3)에 끌어들여지므로 인접하는 기판 전극(1a')에는 도달하지 않으므로(ΔXb>0) 땜납 브리지 등의 땜납 불량이 발생될 일은 없다.

또한, 도 2C에 나타내는 바와 같이 리플로우 처리 전에 있어서 기판 전극(1a)으로부터 밀려나온 땜납(2a)이 리플로우 처리에 의해 유동되고, 도 2D에 나타내는 바와 같이 기판 전극(1a')에 도달해 기판 전극(1a')으로의 겹치는 길이가 ΔXc로 될 경우에 이 겹침 길이(ΔXc)가 비교적 작을 때는 부품(3)의 실장 위치를 보정 허용 범위 내에 있어서 기준이 되는 기판 전극 위치로부터 ΔXc를 초과하는 소정의 위치까지 이간시킴으로써 기판 전극(1a)에 대한 부품 전극(3a)의 위치 편차량이 작은 보정 허용 범위에 있으므로 리플로우 처리에 의해 부품(3)의 부품 전극(3a)이 기판 전극(1a)에 완전히 일치할 때까지 부품(3)이 도면 좌측 방향으로 이동하고, 부품(3)을 기판(1)의 전극 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 실장할 수 있다. 그리고, 이 부품(3)의 이동량이 ΔXc를 초과하므로 리플로우 처리 전에 있어서 부품(3)으로부터 밀려나온 땜납(2a)은 용융된 상태에 있어서 도면 좌측 방향으로 이동하는 부품(3)에 끌어들여져서 인접하는 기판 전극(1a')에는 도달하지 않고 땜납 브리지를 일으키지 않는다.

또한, 상기에 있어서는 X축 방향으로 인쇄 어긋남이 발생될 경우에 대해서 고찰했지만 X축 방향과 직교하는 Y축 방향(도 2의 지면에 대해서 수직인 방향)으로 인쇄 어긋남이 발생될 경우, 또한 X축 방향 및 Y축 방향의 2차원면 내에서 인쇄 어긋남이 발생될 경우도 상기와 같이 고찰될 수 있다. 즉, 부품의 방향[부품 전극(3a)이 2개 배열되게 되는 길이 방향(도 3A의 YA방향)이나 폭 방향(도 3A의 XA방향)]에 의해 영향을 받는다.

부품 전극(3a)이 2개 배열되게 되는 길이 방향(도 3A의 YA방향)에 있어서는 땜납(2)이 용융시에 기판 전극(3a) 상을 젖어 넓어지고, 기판 전극(3a)과 부품 전극 사이에서 작용되는 땜납(2)의 표면 장력이 2개소에서 작용되므로 셀프 얼라인먼트 효과가 얻어지기 쉽고, 보정 허용 범위는 폭 방향(도 3A의 XA방향)보다 넓다.

또한, 보정 허용 범위는 부품(3)의 크기에 의해서도 영향을 받는다. 예를 들면, 비교적 대형인 부품(3)에 대해서는 자체 중량도 커지므로 셀프 얼라인먼트 효과가 얻어지기 어렵다. 또한, 예를 들면 도 3B에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(50)에 기억되어 있는 부품 정보에 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행하는 것을 허가하거나 또는 금지하는 것을 나타내는 「땜납 기준 플래그」를 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 부품마다 보정 허용 범위로서 부품 방향(XA)에 있어서의 인쇄 어긋남의 얼라인먼트 한계값 「보정 허용값(Xa)」 및 부품 방향(YA)에 있어서의 인쇄 어긋남의 얼라인먼트 한계값 「보정 허용값(Ya)」을 부품 정보를 보존하는 부품 테이블에 기억해 두는 것이 바람직하다. 「땜납 기준 플래그」는, 예를 들면 불린(Boolean)형의 속성으로 구체화될 수 있다. 부품 실장 전에 부품 정보 중의 「땜납 기준 플래그」가 「1」[트루(true)]로 설정되어 있는 경우에 땜납 인쇄 위치 기준에서의 부품 실장이 허가되고, 또한 인쇄 편차량이 도 4A에 나타내는 바와 같이, 보정 허용 범위 내일[X축 방향의 인쇄 편차량(ΔX)이 보정 허용값(Xa) 이하이며, Y축 방향의 인쇄 편차량(ΔY)이 보정 허용값(Ya) 이하일] 때는 도 4B에 나타내는 바와 같이, 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 얼라인먼트 효과를 이용해서 부품 탑재 위치를 보정할 수 있다. 한편, 「땜납 기준 플래그」가 「1」로 설정되어서 땜납 인쇄 위치를 기준으로 하는 부품 실장이 허가되어 있지만 도 4C에 나타내는 바와 같이 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과하고 있을[도 4C에서는 Y축 방향의 인쇄 편차량(ΔY)이 보정 허용값(Ya)을 초과하고 있을] 경우에는 도 4D에 나타내는 바와 같이 보정 허용 범위의 위치, 즉 보정 허용값(Ya)의 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행함으로써 땜납 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 도 4E에 나타내는 바와 같이, 동일 부품(3)이면서 기판(1)으로의 장착 방향이 다른 경우에는 부품(3)의 좌표계(XA, YA)를 실장기(30)의 좌표계(X, Y)로 변환해서 인쇄 편차량이 보정 허용 범위 내인지의 여부를 판정하면 좋다. 예를 들면, 도 4E에 나타내는 바와 같이, 부품(3)을 90°회전시켜서 기판(1)에 실장할 경우 X축 방향의 인쇄 편차량(ΔX)이 부품(3)의 「보정 허용값(Ya)」(도 3B 참조) 이하인지의 여부, 또는 Y축 방향의 인쇄 편차량이 부품(3)의 「보정 허용값(Xa)」(도 3B 참조) 이하인지의 여부에 의거해서 얼라인먼트 효과가 얻어지는지의 여부를 판정할 수 있다.

이와 같이, 인쇄 편차량과 셀프 얼라인먼트 효과 사이에는 상기된 관계가 존재하기 때문에 인쇄 편차량이 보정 허용 범위 내인지의 여부를 판정한 후에 땜납 위치 또는 허용 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 보정 허용 범위는 부품(3)의 종류나 기판(1)으로의 실장 방향에 따라 적정화하는 것이 바람직하다.

그래서, 이어서 설명하는 실시형태에서는 상기 지견 내지 고찰에 의거해서 인쇄 편차량이 보정 허용 범위 내인지의 여부를 판정한 후에 땜납 위치 또는 허용 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행한다. 단, 다음 실시형태에서는 인쇄 검사 장치(20)에 의해 인쇄 편차량을 구하는 것은 아니고, 인쇄 장치(10)에서 검출되는 보정값에 의거해서 인쇄 편차량을 구하고 있다. 즉, 이어서 설명하는 실시형태에서는 인쇄 검사 장치(20)를 포함하지 않은 생산 시스템에 의해 부품 실장 기판을 생산한다.

<실시형태>

도 5는 본 발명에 의한 부품 실장 장치의 일실시형태인 실장기를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 6은 도 5에 나타내는 실장기의 주요한 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이 실장기(30)에서는 기대(311) 상에 기판 반송 기구(302)가 배치되어 있고, 인쇄 장치(10)에 의해 페이스트상의 땜납이 인쇄된 인쇄 완료 기판(1)을 소정의 반송 방향(＋X축 방향)으로 반송 가능하게 되어 있다. 보다 상세하게는, 기판 반송 기구(302)는 기대(311) 상에 있어서 기판(1)을 도 5의 우측으로부터 좌측으로 반송하는 한 쌍의 컨베이어(321, 321)를 갖고 있다. 그리고, 컨베이어(321, 321)는 기판(1)을 반입하고, 소정의 실장 작업 위치[동 도면에 나타내는 기판(1)의 위치]에 정지시켜 도시 생략된 유지 장치로 기판(1)을 고정하고 유지한다. 그리고, 부품 공급부(304)로부터 공급되는 전자 부품(3)(도 2 ~ 도 4 참조)이 헤드 유닛(306)에 탑재된 실장 헤드(361)에 의해 기판(1)에 이송된다. 이 때, 헤드 유닛(306)에 장착된 부품 인식 카메라(307)가 실장 헤드(361)에 의한 전자 부품(3)의 유지 상태를 화상 인식하고, 그 인식 결과가 실장기(30) 전체를 제어하는 컨트롤러(제어부)(340)에 출력된다. 한편, 컨트롤러(340)는 화상 인식 결과 및 기판에 관한 정보에 의거해서 이송 동작을 제어해서 후술되는 바와 같이, 인쇄 편차량에 따른 위치를 기준으로 해서 기판(1)으로의 전자 부품(3)의 실장을 행한다. 그리고, 기판(1)에 실장해야 될 부품 전부에 대해서 실장 처리가 완료되면 기판 반송 기구(302)는 기판(1)을 반출한다.

이와 같이 구성된 기판 반송 기구(302)의 전방측(＋Y축 방향측) 및 후방측(-Y축 방향측)에는 상기 부품 공급부(304)가 배치되어 있다. 이들 부품 공급부(304)는 다수의 테이프 피더(304a)를 구비하고 있다. 또한, 각 테이프 피더(304a)에는 전자 부품(3)을 수납·유지한 테이프를 권회한 릴(도시 생략)이 배치되어 있어 전자 부품(3)을 헤드 유닛(306)에 공급 가능하게 되어 있다. 즉, 각 테이프에는 집적 회로(IC), 트랜지스터, 콘덴서 등의 작은 조각 형상의 칩 전자 부품(3)이 소정 간격을 두고 수납, 유지되어 있다. 그리고, 테이프 피더(304a)가 릴로부터 테이프를 헤드 유닛(306)측으로 송출함으로써 상기 테이프 내의 전자 부품(3)이 간헐적으로 인출되고, 그 결과 헤드 유닛(306)의 실장 헤드(361)에 의한 전자 부품(3)의 픽업이 가능해진다.

이 헤드 유닛(306)은 전자 부품(3)을 실장 헤드(361)에 의해 흡착 유지한 채 기판(1)에 반송함과 아울러 유저로부터 지시된 위치에 이송하는 것이다. 그리고, 전방측에서 X축 방향으로 일렬로 배열된 6개의 실장 헤드(361F)와, 후방측에서 X축 방향으로 일렬로 배열된 6개의 실장 헤드(361R)의 합계 12개의 실장 헤드(361)를 갖고 있다.

헤드 유닛(306)에서는 연직 방향(Z)으로 연장된 실장 헤드(361F)가 6개, X축 방향[기판 반송 기구(302)에 의한 기판(1)의 반송 방향]으로 등피치로 열상(列狀)으로 설치되어 있다. 또한, 실장 헤드(361F)에 대해서 후방측(-Y축 방향측)에도 전열과 같이 구성된 후열이 설치되어 있다. 즉, 연직 방향(Z)으로 연장된 실장 헤드(361R)가 6개, X축 방향으로 등피치로 열상으로 설치되어 있다.

또한, 각 실장 헤드(361)의 선단부에는 부품 흡착 노즐(도시 생략)이 장착됨과 아울러 각 부품 흡착 노즐에 대해서는 도시 생략된 전동 스위칭 밸브를 통해서 동부압(同負壓) 발생 장치, 동정압(同正壓) 발생 장치, 및 대기 중 어느 하나에 연통 가능하게 되어 있고, 컨트롤러(340)에 의해 부압 발생 장치로부터의 부압 흡착력을 부품 흡착 노즐에 부여함으로써 상기 부품 흡착 노즐의 하방 단부(선단부)가 전자 부품(3)의 상면을 흡착해서 부품 유지가 가능하게 되어 있다. 반대로, 컨트롤러(340)에 의해 부품 흡착 노즐로 정압 발생 장치로부터의 정압을 공급하면 실장 헤드(361)에 의한 전자 부품(3)의 흡착 유지가 해제됨과 아울러 정압에 의해 전자 부품(3)을 순식간에 기판(1)에 실장한다. 그리고, 전자 부품(3)의 실장 후 부품 흡착 노즐은 대기 개방으로 된다. 이와 같이, 헤드 유닛(306)에서는 컨트롤러(340)에 의한 부압 흡착력 및 정압 공급의 제어에 의해 전자 부품(3)의 착탈이 가능하게 되어 있다.

또한, 각 실장 헤드(361)는 헤드 유닛(306)에 대해서 Z축 모터(381)를 구동원으로 하는 노즐 승강 구동 기구에 의해 승강(Z축 방향의 이동) 가능하고, 또한 Z축 주위의 R축 모터(382)를 구동원으로 하는 노즐 회전 구동 기구에 의해 노즐 중심축 주위에 회전 가능하게 되어 있다. 이들 구동 기구 중 노즐 승강 구동 기구는 흡착 또는 장착을 행할 때의 하강 위치와 반송이나 촬상을 행할 때의 상승 위치 사이에서 실장 헤드(361)를 승강시키는 것이다. 한편, 노즐 회전 구동 기구는 부품 흡착 노즐을 전자 부품(3)의 실장 방향으로의 합치를 위해서나 R축 방향의 흡착시 어긋남의 보정을 위해서 등 필요에 따라 회전시키기 위한 기구이며, 회전 구동에 의해 전자 부품(3)을 실장시에 있어서의 소정의 R축 방향에 위치시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 헤드 유닛(306)은 이들 실장 헤드(361)에 의해 흡착된 전자 부품(3)을 부품 공급부(304)와 기판(1) 사이에 반송해서 기판(1)에 실장하기 때문에 기대(311)의 소정 범위에 걸쳐 X축 방향 및 Y축 방향(X축 및 Z축 방향과 직교하는 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 헤드 유닛(306)은 X축 방향으로 연장되는 실장 헤드 지지 부재(363)에 대해서 X축을 따라 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 실장 헤드 지지 부재(363)는 양단부가 Y축 방향의 고정 레일(364)에 지지되고, 이 고정 레일(364)을 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 헤드 유닛(306)은 X축 모터(365)에 의해 볼 나사(366)를 통해서 X축 방향으로 구동되고, 실장 헤드 지지 부재(363)는 Y축 모터(367)에 의해 볼 나사(368)를 통해서 Y축 방향으로 구동된다.

이와 같이, 헤드 유닛(306)은 실장 헤드(361)에 흡착된 전자 부품(3)을 부품 공급부(304)로부터 목적 위치까지 반송 가능하게 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 부품 반송 중에 실장 헤드(361)에 있어서의 전자 부품(3)의 흡착 유지 상태를 순차 촬상해서 화상 인식하기 위해서 부품 인식 카메라(307)가 헤드 유닛(306)에 장착되어 있다. 또한, 헤드 유닛(306)에는 부품 인식 카메라(307) 이외에 기판 인식 카메라(308)가 장착되어 있다. 이 기판 인식 카메라(308)는 실장 작업 위치 상에 있는 기판(1)에 부착된 복수개의 피듀셜 마크(fiducial mark)를 촬영해서 기판 위치, 기판 방향을 화상 인식하는 기능을 갖고 있다. 또한, 헤드 유닛(306)을 피더(304a)의 부품 공급 위치 상방으로 이동시킴으로써 기판 인식 카메라(308)에 의해 피더(304a)에 의해 송급되어 오는 부품이나 테이프의 부품 수납부 등을 상방으로부터 촬상 가능하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 실장기(30)에는 실장기 전체를 제어하는 컨트롤러(340)가 설치되어 있다. 이 컨트롤러(340)는 연산 처리부(341)와, 하드디스크 드라이브 등의 기억부(342)와, 모터 제어부(343)와, 화상 처리부(344)와, 서버 통신 제어부(345)를 구비하고 있다. 이 연산 처리부(341)는 CPU 등에 의해 구성되어 있고, 기억부(342)에 미리 기억되어 있는 실장 프로그램에 따라서 실장기 각 부를 제어해서 인쇄 편차량에 따른 위치를 기준으로 해서 부품 실장을 행한다. 또한, 기억부(342)에는 실장기(30)가 실장 작업에 필요한 각종의 마스터 정보 및 트랜잭션 정보를 기억 가능하게 되어 있다. 또한, 이들 마스터 정보 및 트랜잭션 정보는 제어 장치(50)의 컨트롤러(510)나 다른 컴퓨터로 처리된 것이다.

모터 제어부(343)에는 X축 모터(365), Y축 모터(367), Z축 모터(381), 및 R축 모터(382)가 전기적으로 접속되어 있어 각 모터를 구동 제어한다. 또한, 이들 모터(365, 367, 381, 382)에는 모터의 회전 상황에 따른 펄스 신호를 출력하는 인코더(도시 생략)가 각각 설치되어 있다. 각 인코더로부터 출력되는 펄스 신호는 컨트롤러(340)에 입력되는 구성으로 되어 있고, 이들 신호를 받은 연산 처리부(341)가 각 축 모터(365, 367, 381, 382)의 회전량에 관한 정보를 취득하고, 모터 제어부(343)와 함께 각 축 모터(365, 367, 381, 382)를 제어해서 부품 흡착 노즐을 기대(311) 상의 임의의 위치로 이동시킬 수 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 화상 처리부(344)에는 부품 인식 카메라(307) 및 기판 인식 카메라(308)가 전기적으로 접속되어 있고, 이들 각 카메라(307, 308)로부터 출력되는 촬상 신호가 각각 화상 처리부(344)에 입력된다. 그리고, 화상 처리부(344)에서는 입력된 촬상 신호에 의거해서 부품 화상의 해석 및 기판 화상의 해석이 각각 행하여진다. 이에 따라, 부품 흡착 노즐에 대한 전자 부품(3)의 종별, 흡착 상황, 흡착 위치, 흡착 방향을 화상 인식하고, 흡착 노즐에 대한 전자 부품(3)의 적부(適否), 흡착 양부(良否), 흡착시 어긋남을 검출하고, 또한 기판 위치, 기판 방향을 화상 인식한다. 또한, 부품이나 부품 수납부와 부품 공급 위치의 위치 관계를 인식 가능하게 되어 있고, 이에 따라 부품 공급 위치에 대한 부품 등의 위치 어긋남을 검출하거나 부품 공급 위치에 부품이 송급되는 것을 검출할 수 있다.

이 실장기(30)에서는 표시/조작 유닛(350)이 설치되어 마스터 정보나 트랜잭션 정보 등을 표시한다. 또한, 표시/조작 유닛(350)은 작업자가 컨트롤러(340)에 대해서 각종 데이터나 지령 등의 정보를 입력하기 위해서도 사용된다. 또한, 실장기(30)에는 제어 장치(50)와의 사이에서 마스터 정보나 트랜잭션 정보 등의 각종 데이터의 송수신을 행하기 위해서 서버 통신 제어부(345)가 설치되어 있다.

또한, 제어 장치(50)는 상기된 바와 같이, 마스터 정보나 트랜잭션 정보를 처리할 수 있는 컨트롤러(510)를 갖고 있다. 이 컨트롤러(510)에는 CPU 등에 의해 구성되는 연산 처리부(511)와, 하드디스크 드라이브 등의 기억부(512)와, 통신 제어부(513)가 설치되어 있고, 마스터 정보나 트랜잭션 정보를 처리해서 인쇄 장치(10)나 실장기(30)가 작동될 때의 설정 파일을 생성/편집할 수 있고, 또한 생산 시스템 전체를 제어할 수 있다. 또한, 기억부(512)에는 인쇄 처리나 실장 처리에 필요한 각종 정보를 보존하는 테이블이 기억되어 있다. 여기서, 테이블이란 2차원 매트릭스로 정보를 보존하는 1개 또는 복수개의 데이터의 집합이다. 이하의 설명에서는 E. F. Codd의 정의와 같이, 테이블의 열(데이터의 항목)을 속성(Attribute)이라 부르고, 테이블의 행(1세트의 정보)을 튜플(Tuple)이라고 한다. 또한, 속성과 튜플의 임의의 조합을 데이터 세트라고 한다.

도 7을 참조해서 기억부(512)에는 인쇄 테이블(T10~T14), 기판 테이블(T20~T23), 및 부품 테이블(T30) 등이 기억되어 있다. 그리고, 이어서 설명한 바와 같이, 이들 인쇄 테이블, 기판 테이블, 및 부품 테이블에 보존된 마스터 정보나 트랜잭션 정보에 따라서 부품 실장 기판의 생산이 실행된다.

인쇄 테이블은 마스크 마스터(T10)와, 마스크 개구부(T11)와, 인쇄 데이터(T12)와, 개구부 데이터(T14)를 포함하고 있다. 테이블(T10, T11)은 인쇄에 필요한 마스크의 마스터 정보를 포함하고 있다.

마스크 마스터(T10)는 마스크마다 피듀셜 마크의 좌표(X, Y)를 포함하고 있고, 이들 좌표 데이터에 의거해서 인쇄시에 마스크를 고정했을 때에 생기는 마스크 고정시 편차량(ΔX1, ΔY1, ΔR1)을 연산하는 것이 가능하게 된다. 본 실시형태에서는 마스크 마스터(T10)에 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)과, 위치 맞춤시 편차 보정값(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 등록할 수 있게 되어 있다. 인쇄 위치 맞춤시 위치 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)은 마스크에 대해서 기판을 보정하기 위한 편차량을 마스크마다 갱신하는 트랜젝션 데이터이며, 초기값은 0으로 설정되는 값이다. 또한, 위치 맞춤시 편차 보정값(ΔX3, ΔY3, ΔR3)은 기판을 인쇄할 때마다 갱신되는 값이다. 기판(1)을 이동해서 마스크의 위치 맞춤을 하므로 위치 맞춤시 편차 보정값은 플러스인 값(ΔX3, ΔY3, ΔR3)이 된다.

또한, 마스크 개구부(T11)는 마스크에 형성된 인쇄용 개구부에 관한 마스터 데이터를 상기 개구부마다 보존하는 것이다.

인쇄 데이터(T12)는 인쇄시의 각종 트랜젝션 데이터를 생산되는 기판마다 보존하는 것이다. 인쇄 데이터(T12)는 상기 마스크 고정시 편차량(ΔX1, ΔY1, ΔR1)과, 기판을 인쇄 스테이션에 고정했을 때에 생기는 기판 고정시 편차량(ΔX2, ΔY2, ΔR2)과, 기판과 마스크를 위치 맞춤했을 때의 위치 맞춤시 편차량(ΔX2, ΔY2, ΔR2)과, 이들 각 편차량에 대응되는 보정값을 보존할 수 있게 되어 있다.

개구부 데이터(T14)는 생산되는 기판의 개구부마다 트랜젝션 데이터를 보존하는 것이다. 도시된 실시형태에서는 마스크 마스터(T10)의 피듀셜 마크의 좌표에 의거해서 마스크 개구 오프셋(offset)을 마스크의 개구부마다 보존할 수 있게 되어 있다.

기판 테이블은 기판 마스터(T20)와, 부품 실장 마스터(T21)와, 실장 데이터(T22)와, 실장 명세 데이터(T23)를 포함하고 있다. 기판 마스터(T20)는 기판의 각종 마스터 데이터(품번, 치수, 피듀셜 마크의 좌표 등)를 보존하는 것이다. 부품 실장 마스터(T21)는 기판마다 실장되는 부품의 정보를 보존하는 것이다. 이 부품 실장 마스터(T21)는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)를 보존하는 것도 있다. 실장기(30)의 제어부(340)는 이들 기판 마스터(T20)와 부품 실장 마스터(T21)를 참조함으로써 기판에 탑재되는 부품마다 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)를 참조하는 것이 가능하게 된다.

실장 데이터(T22)는 생산되는 기판마다 트랜잭션 정보를 보존하는 것이다. 이 실장 데이터에는 기판을 실장 위치에 고정할 때에 생기는 기판 고정시 편차량(ΔX4, ΔY4, ΔR4)과, 그 보정값(ΔX4, ΔY4, ΔR4)을 보존할 수 있게 되어 있다. 실장 명세 데이터는 생산되는 기판의 부품마다 트랜젝션 데이터를 보존하는 것이다. 도시된 예에서는 부품을 부품 흡착 노즐에 흡착했을 때에 생기는 부품 흡착시 편차량(ΔX5, ΔY5, ΔR5)과, 그 보정값(ΔX5, ΔY5, ΔR5)을 보존할 수 있게 되어 있다. 또한, 실장 명세 데이터(T23)는 상세하게는 후술되는 땜납 인쇄 위치 기준 좌표(Xq, Yq, Rq)를 보존할 수 있게 되어 있다. 또한, 도시된 실시형태에서는 동일한 부품의 방향을 특정하기 위해서 방향 플래그가 속성에 포함되어 있다.

부품 테이블은 부품 마스터(T30)를 포함하고 있다. 도 3B에 나타낸 바와 같이, 부품 마스터(T30)는 부품을 특정하는 품번 외에 땜납 기준 플래그나 Xa 보정 허용값, Ya 보정 허용값을 포함하고 있다.

도 7에 있어서, 각 테이블(T10~T30)은 각각 튜플을 하나로 특정하는 주 키(PK)와, 주 키를 참조하는 외부 키(FK)를 포함하고 있다. 따라서, 외부 키에 주 키의 값을 추가함으로써 데이터의 관련시킴을 행할 수 있다. 이에 따라, 도 7의 화살표로 나타낸 바와 같이, 예를 들면 생산되는 기판의 부품마다 부품 탑재 좌표를 관련시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 7의 화살표는 테이블끼리의 관련(relationship)을 나타내고 있다. 또한, *로 나타내는 각 보정값은 연산에 의해 편차량으로부터 값을 산출할 수 있는 도출 속성이므로 반드시 해당되는 테이블에 등록될 필요는 없다. 본 실시형태에 있어서 각 보정값의 초기값은 모두가 0이다.

또한, 도 7에 나타내는 테이블은 논리적인 구성이며 반드시 물리적으로 동일 개소에 존재할 필요는 없다. 따라서, 본 실시형태와 같이, 제어 장치(50)의 기억부(512)에 모든 데이터를 격납할뿐만 아니라 각 데이터를 물리적으로 분산해도 좋다. 어느 경우에 있어서도 도 7에 나타내는 테이블에 보존되어 있는 데이터는 인쇄 장치(10), 실장기(30), 및 제어 장치(50)에 의해 논리적으로는 마치 단일의 데이터베이스로서 참조, 갱신이 가능하게 되어 있다. 구체적인 데이터의 참조 방법으로서는 필요한 데이터 세트를 설정 파일에 편집해서 장치 사이에서 송수신하도록 하면 좋다. 예를 들면, 이 실시형태에서는 각 마스크 개구부의 오프셋(ΔX0, ΔY0)과 인쇄 위치 맞춤시의 위치 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 설정 파일에 편집해서 인쇄 장치(10)로부터 실장기(30)에 직접 전송하고 있지만 제어 장치(50)의 기억부를 경유해서 전송하도록 구성해도 좋고, 이 경우 제어 장치(50)의 기억부가 각 마스크 개구부의 오프셋(ΔX0, ΔY0)과 인쇄 위치 맞춤시의 위치 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)의 버퍼로서 기능하고, 인쇄 장치(10) 및 실장기(30)는 적절한 타이밍에서 각 마스크 개구부의 오프셋(ΔX0, ΔY0)과 인쇄 위치 맞춤시의 위치 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 설정 파일에 편집해서 송수신할 수 있다. 또는, 각 장치에 데이터베이스 매니지먼트 시스템(DBMS)을 구축하고, 도 7의 테이블을 각 장치(10, 30, 50)가 참조, 갱신할 수 있도록 해도 좋다. 그 경우, 인쇄 장치(10), 실장기(30), 및 제어 장치(50)가 데이터를 참조, 갱신할 때에 DBMS는 데이터의 직렬 가능성(Serializable)을 확보한다. 따라서, 인쇄 장치(10)가 갱신되기 전의 데이터를 실장기(30)가 참조한다는 부정합을 방지할 수 있게 되어 있다. 데이터의 참조나 갱신은 각 장치에 이벤트 프로시저나 SQL을 프로그래밍해서 구체화할 수 있다.

또한, 도 6의 부호 520은 도 7에 나타낸 테이블에 보존되는 데이터의 뷰 표 등을 나타내거나 작업자가 컨트롤러(510)에 대해서 도 7에 나타낸 테이블에 보존되는 각종 데이터나 지령 등의 정보를 입력하기 위한 표시/조작 유닛이다.

이어서, 상기된 바와 같이 구성된 실장기(30)를 포함하는 생산 시스템[인쇄 장치(10)＋실장기(30)＋리플로우 로(40)＋제어 장치(50)]에 의해 부품 실장 기판을 생산하는 동작에 대해서 도 8 내지 도 13을 참조하면서 설명한다.

도 8은 부품 실장 기판을 생산하기 전에 인쇄 장치에서 실행되는 설정 처리를 나타내는 플로우 챠트이다. 또한, 도 9는 부품 실장 기판을 생산하기 전에 제어 장치에서 실행되는 설정 처리를 나타내는 플로우 챠트이다. 또한, 도 10은 인쇄 장치에 의한 인쇄 처리를 나타내는 플로우 챠트이다. 또한, 도 11 내지 도 13은 실장기에 의한 부품 실장 처리를 나타내는 플로우 챠트이다.

상기 생산 시스템에 의해 부품 실장 기판을 생산할 경우, 그 생산 전에 인쇄 장치(10) 및 제어 장치(50)에 의해 상기 부품 실장 기판의 생산에 적합하게 하기 위한 설정 처리가 실행된다. 우선, 인쇄 장치(10)에 설치된 컨트롤러(도시 생략)가 도 8에 나타내는 설정 처리를 실행한다. 즉, 이 컨트롤러는 인쇄 장치(10)의 각 부를 이하와 같이 제어해서 인쇄 테이블을 편집한다. 우선, 스텝 S10에서 도 7의 테이블 중 상기 부품 실장 기판에 대응되는 데이터 세트를 판독하고, 컨트롤러 내에 설치된 기억부(도시 생략)에 기입한다.

인쇄 장치(10)에서는 기판(1)에 형성된 전극 패턴에 대응되는 개구부를 갖는 마스크가 마스크 유지부에 고정되어 있지만 그 고정 위치가 미리 설정된 위치로부터 어긋나서 고정되는 일이 있다. 그래서, 다음의 스텝 S11에서 마스크 인식 카메라에 의해 마스크 하면에 부착된 피듀셜 마크를 촬상하고, 그 촬상 화상에 의거해서 실장기(30)의 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 각각 대응되는 인쇄 장치(10)의 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 있어서의 마스크 고정시 편차량(ΔX1, ΔY1, ΔR1)을 산출한다(스텝 S12). 고정된 마스크에 대해서 기판(1)을 이동시켜 위치 맞춤해서 인쇄하는 인쇄 장치(10)에 있어서는 이 위치 맞춤에 있어서의 마스크의 고정 어긋남을 보상하는 기판(1)의 이동량, 즉 「마스크 고정시 편차 보정값」은 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향의 각 방향에 대해서 마스크의 고정 편차량과 같은 ΔX1, ΔY1, ΔR1이 된다(스텝 S14).

그리고, 마스크 전체를 마스크 인식 카메라에 의해 촬상한다(스텝 S15). 이렇게 해서 얻어진 마스크 촬상 결과, 즉 마스크 전체 화상에는 피듀셜 마크와 마스크 개구부가 포함되어 있기 때문에 상기 마스크 촬상 결과로부터 피듀셜 마크를 기준으로 한 각 마스크 개구부의 중심 위치 및 사이즈 등의 정보를 산출하고, 이들 데이터를 인쇄 테이블의 인쇄 데이터(T12)에 보존한다(스텝 S16).

제어 장치(50)에서는 컨트롤러(510)가 도 9에 나타내는 설정 처리를 실행한다. 즉, 인쇄 장치(10)에 의한 편집 후의 인쇄 테이블에 관련되는 데이터 세트를 기억부(512)로부터 작업용 메모리 영역에 기입함과 아울러 기억부(512)에 기억되어 있는 기판 테이블 중 상기 부품 실장 기판에 대응되는 튜플을 판독하고 작업용 메모리 영역에 기입한다(스텝 S20). 그리고, 카운트용 변수(i)를 1로 초기화해서(스텝 S21) 기판 테이블의 부품 실장 마스터(T21)에 설정되어 있는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)를 판독한다(스텝 S22). 이어서, 판독된 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 대응되는 마스크 개구부의 마스크의 피듀셜 마크를 기준으로 한 중심 좌표 및 사이즈 정보를 인쇄 테이블의 개구부 데이터(T14)로부터 판독한다(스텝 S23). 그것에 이어서, 기판의 피듀셜 마크를 기준으로 한 부품의 탑재 좌표와 마스크의 피듀셜 마크를 기준으로 한 마스크 개구부의 위치로부터 부품의 탑재 좌표에 대한 마스크 개구부의 오프셋(ΔX0, ΔY0)을 산출한다. 이 마스크에 대한 개구 가공의 오차에 기인하는 오프셋(ΔX0, ΔY0)을 실장기(30)의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 마스크 개구 오프셋(ΔX0, ΔY0)으로서 탑재 좌표에 관련시켜서 보존한다(스텝 S24). 그 후에, 변수(i)를 인크리먼트하고(스텝 S25) 모든 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S26). 이와 같이 해서, 스텝 S22~S24의 오프셋(X0, Y0)의 연산 처리를 전체 탑재 좌표에 대해서 행한다. 스텝 S26에서 모든 처리가 종료되었다고 판정되면 처리를 종료한다. 도 9의 처리에 의해 기판 테이블에 등록되어 있는 기판의 부품 실장 정보마다 인쇄 테이블의 개구부 데이터(T14)에 등록되는 오프셋(X0, Y0)이 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)와 관련해서 등록되게 된다.

도 9의 처리가 완료되면 인쇄 장치(10)의 컨트롤러가 인쇄 테이블에 갱신된 정보에 따라서 인쇄 장치(10)의 각 부를 제어해서 도 10에 나타내는 인쇄 처리를 실행한다. 이 인쇄 처리에서는 인쇄 장치(10)가 기억부(512)에 기억되어 있는 각 테이블로부터 인쇄 처리에 필요한 데이터 세트를 참조하면서 실행된다(스텝 S30).

전극 패턴이 형성된 기판(1)이 소정의 기판 고정 위치에 반입되어서 고정되면 기판 고정 위치에 기판(1)을 고정했을 때에 기판(1)의 위치 어긋남이 발생되는 일이 있기 때문에 인쇄 장치(10)는 기판 인식 카메라에 의해 기판(1)의 피듀셜 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 의거해서 인쇄 장치(10)의 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 있어서의 기판 고정시 편차량(ΔX2, ΔY2, ΔR2)을 구한다(스텝 S31). 산출된 기판 고정시 편차량(ΔX2, ΔY2, ΔR2)은 처리 대상의 기판에 대응되는 인쇄 데이터(T12)의 튜플에 등록된다. 고정된 마스크에 대해서 기판(1)을 이동시켜 위치 맞춤해서 인쇄하는 인쇄기에 있어서는 기판(1)의 고정 어긋남을 보상하는 위치 맞춤에 있어서의 기판(1)의 이동량, 즉 「기판 고정시 편차 보정값」은 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향의 각 방향에 대해서 기판 고정시 편차량(ΔX2, ΔY2, ΔR2)을 정부 반전시킨 값(-ΔX2, -ΔY2, -ΔR2)으로서 산출할 수 있다(스텝 S32).

그리고, 인쇄 테이블의 인쇄 데이터(T12)에 설정되어 있는 인쇄 장치(10)의 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 있어서의 마스크 고정시 편차 보정값(ΔX1, ΔY1, ΔR1) 및 기판 고정시 편차 보정값(-ΔX2, -ΔY2, -ΔR2)을 가산하고, 마스크 마스터(T10)에 기억되어 있는 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 적산(갱신)한다(스텝 S33). 인쇄 장치(10)는 갱신된 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)에 의거해서 기판(1)을 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향으로 이동시켜서 마스크 하면의 피듀셜 마크와 기판의 피듀셜 마크가 일치하도록 기판(1)을 마스크에 대해서 위치 결정한다. 또한, 마스크에 대한 기판(1)의 위치 결정 개시와 동시에 기판(1)을 마스크를 향해서 상승시키고, 마스크에 대한 기판(1)의 위치 결정이 완료된 상태에서 기판(1)을 마스크 하면에 밀착시킨다. 그 후에, 마스크 상면에 페이스트상의 땜납을 공급하고 인쇄 하중, 이동 속도를 제어하면서 스퀴지(squeegee)를 Y축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 마스크의 개구부를 통해서 기판(1)에 형성된 전극 상에 땜납을 인쇄한다(스텝 S34).

또한, 본 실시형태에서는 마스크에 위치 맞춤 확인용 개구를 형성하고 있고, 인쇄 후의 기판(1)을 기판 인식 카메라(1)로 촬상하고, 기판(1) 상의 위치 맞춤 확인용 개구에 의한 인쇄 땜납의 위치로부터 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 산출하고(스텝 S35), 이것을 위치 맞춤시 편차 보정값(ΔX3, ΔY3, ΔR3)으로서 갱신한다(스텝 S36). 이 갱신 작업시에 갱신된 데이터는 제어 장치(50)의 데이터베이스와 정합되는 설정 파일의 형태로 실장기에 제공된다.

기판(1)에 대한 인쇄 처리가 완료되면 기판(1)을 하강 이동시킴과 아울러 마스크에 대한 기판(1)의 위치 결정을 위해서 이동시킨만큼 리턴해서 원래의 위치로 리턴한다. 그리고, 기판(1)의 고정을 해제한 후 컨베이어 등의 기판 반송 기구에 의해 인쇄 완료된 기판(1)을 실장기(30)를 향해서 반출한다(스텝 S37).

인쇄 완료된 기판(1)이 보내져 온 실장기(30)에서는 컨트롤러(340)가 기억부(342)에 기억되어 있는 실장 프로그램에 따라서 실장기(30)의 각 부를 제어해서 도 11 내지 도 13에 나타내는 부품 실장 처리를 실행한다.

이 실장 프로그램에서는, 우선 제어 장치(50)와 통신을 확립하고 실장 처리에 필요한 데이터 세트를 참조한다(스텝 S40). 이 때, 데이터 세트를 로트(lot) 단위로 한번에 수신해서 기억부(342)에 보존하고 통신을 종료하도록 해도 좋고, 또는 기판마다 갱신되는 데이터를 수신하도록 해도 좋다. 또한, 이 타이밍에서 각 마스크 개구부의 오프셋(ΔX0, ΔY0)과 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 참조한다.

컨트롤러(340)는 참조된 데이터 세트에 의거해서 인쇄 장치(10)로부터 반송되어 온 기판(1)을 반입하고 고정한다(스텝 S41). 구체적으로는 기판(1)을 미리 결정된 대기 위치에 대기시켜 두고, 실장기(30)에서의 부품 실장 처리가 가능해지면 기판 반송 기구(302)에 의해 대기하고 있던 부품이 미실장된 기판(1)을 반입하고, 소정의 실장 작업 위치[도 5에 나타내는 기판(1)의 위치]에 정지시켜 도시 생략된 유지 장치로 기판(1)을 고정하고 유지한다. 이 기판 고정시에 기판(1)의 위치 어긋남이 발생되는 일이 있기 때문에 컨트롤러(340)는 기판 인식 카메라(308)에 의해 기판(1)의 피듀셜 마크를 촬상하고, 촬상된 화상에 의거해서 실장기(30)의 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 있어서의 기판(1)의 고정 편차량(ΔX4, ΔY4, ΔR4)을 「기판 고정시 편차 보정값」으로서 산출하고 실장 데이터(T22)에 보존한다(스텝 S42).

다음 스텝 S44에서는 변수(G)를 1로 초기화한다. 이 변수(G)는 부품 흡착 노즐이 1회에 흡착하는 부품의 그룹(부품군)을 나타낸다. 이어서, 각 그룹의 부품에 관한 정보를 처리하기 위해서 스텝 S45에서는 변수(P)를 1로 초기화한다. 변수(P)는 G번째의 그룹 내에서의 부품의 처리 횟수를 나타낸다.

이렇게 해서 부품 실장의 준비가 완료되면 기판(1)에 실장해야 될 부품군 중 G번째의 장착 그룹에 속하는 부품에 관한 정보 등을 인쇄 장치(10)로부터 제공된 설정 파일을 판독한다(스텝 S46). 이 부품 정보란 기판(1)에 실장하기 위한 각종 정보이며, 도 3B나 도 7에 나타내는 바와 같이, 부품 치수 등 이외에 땜납 기준 플래그, 또한 부품 방향(XA)의 보정 허용값(Xa), 및 부품 방향(YA)의 YA 보정 허용값(Ya) 등의 속성이 포함되어 있다. 또한, 이 단계에서 이미 실장기(30)에 부품 정보 등이 기억부(342)에 기억되어 있을 경우에는 데이터의 직렬 가능성이 유지되고 있는 한에 있어서 그들의 정보를 사용한다.

다음 스텝 S46에서는 변수(P)를 인크리먼트하고, 스텝 S48에 있어서 G번째의 그룹 내에 있어서의 모든 부품의 정보를 취득할 때까지 스텝 S46, S47을 반복한다.

도 12를 참조해서 모든 부품 정보를 취득하면 실장기(30)는 헤드 유닛(306)을 부품 공급부(304)로 이동시키고, 실장 헤드(361)의 선단부에 장착된 부품 흡착 노즐에 의해 전자 부품(3)을 흡착한다(스텝 S50). 이어서, 실장기(30)는 변수(P)를 재차 1로 초기화하고(스텝 S51), P번째의 부품에 해당되는 방향 플래그를 부품 정보로부터 참조한다(스텝 S52). 만약, 플래그의 값이 1(True)일 경우 실장기(30)는 이하의 처리에서 보정 허용값(Xa, Ya)의 좌표를 90°변환해서 처리를 실행한다(스텝 S53).

이어서, 실장 헤드(361)는 부품 인식 카메라(307)에 의해 부품 흡착 노즐에 의한 부품(3)의 흡착 상태를 촬상하고, 그 촬상 결과에 의거해서 X축 방향, Y축 방향, 및 R축 방향에 있어서의 흡착시 편차량(ΔX5, ΔY5, ΔR5)을 산출하고, 도 7의 실장 명세 데이터(T23)에 보존한다(스텝 S54). 또한, 이것을 정부 반전시킨 -ΔX5, -ΔY5, -ΔR5를 「흡착시 편차 보정값」으로서 산출하고, 도 7의 실장 명세 데이터(T23)에 보존한다(스텝 S55).

여기서, 기판 테이블의 부품 실장 마스터(T21)에 설정된 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 따라서 헤드 유닛(306)을 그대로 구동 제어해서 기판(1)에 탑재하면 상기된 기판 고정시의 어긋남 및 부품 흡착시의 어긋남의 영향에 의해 부품 흡착 노즐에 흡착되어 있는 전자 부품(3)을 기판(1)에 형성된 전극과 다른 위치에 탑재해 버리게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는 스텝 S56에 있어서, 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 대해서 스텝 S43에서 산출된 고정 어긋남 보정값(ΔX4, ΔY4, ΔR4)과, 스텝 S55에서 산출된 흡착시 편차 보정값(-ΔX5, -ΔY5, -ΔR5)을 각각 가산해서 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)를 보정한다(이 보정 계산을 「좌표 계산A」라고 함). 이와 같이 보정된 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 부품(3)을 탑재함으로써 전자 부품(3)의 리드(3a)를 기판(1)에 형성된 기판 전극(1a)에 위치 맞춤할 수 있다. 즉, 좌표 계산A에 의해 얻어지는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 부품(3)을 탑재하는 것은 전극 위치를 기준으로 해서 부품(3)을 기판(1)에 실장하는 것을 의미하고 있다.

여기서, 기판 전극(1a)에 대해서 땜납(2)이 정확하게 인쇄되어서 인쇄 편차량이 제로인 경우에는 좌표 계산A에 의해 얻어지는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 부품(3)을 탑재하는 것이 바람직하다. 그러나, 인쇄 어긋남을 전혀 생기게 하지 않고 인쇄 처리를 행하는 것은 어렵다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는 부품 정보에 포함되어 있는 「땜납 기준 플래그」에 「1」이 세팅되어서 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품 실장이 허가되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S50). 이 판정 결과가 「True」, 즉 땜납 기준 플래그가 1로 되어 있을 경우에는 이어서, 설명하는 일련의 처리(스텝 S58~S66)를 실행해서 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)를 추가로 보정한 후에 부품 탑재를 실행한다(스텝 S69). 한편, 이 판정 결과가 「False」, 즉 땜납 기준 플래그가 0 또는 널(null)로 되어 있을 경우에는 스텝 S49의 좌표 계산A에 의해 얻어지는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)에 부품(3)을 탑재하는, 즉 전극 위치 기준으로 부품(3)을 기판(1)에 탑재한다(스텝 S69).

상기 일련의 처리 중 스텝 S58에서는 스텝 S56의 좌표 계산A에 의해 구해진 산출 좌표[실장기(30)의 기대(311)에 설정된 좌표계에 있어서의 부품 탑재 위치](Xp, Yp, Rp)에 대해서 마스크 개구 오프셋(ΔX0, ΔY0)과, 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)을 고려해서 좌표[실장기(30)의 기대(311)에 설정된 좌표계에 있어서의 상기 부품의 납땜에 관계되는 인쇄된 땜납 패턴의 중심 위치](Xq, Yq, Rq)를 산출한다. 즉, 다음식(1)

에 따라서 좌표(Xq, Yq, Rq)를 구한다.

도 13을 참조해서 스텝 S60에서는 스텝 S58에서 구한 산출 좌표의 X축 좌표(Xq)와, 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 X축 좌표(Xp)의 차분(=ΔX0＋ΔX3)을 구하고, 이 차분의 절대값이 부품 정보에 설정된 보정 허용값(Xa) 이상인지의 여부를 판정한다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 X축 좌표(Xq)와 X축 좌표(Xp)의 차분을 구함으로써 인쇄 편차량을 구하고, 이것이 보정 허용값(Xa)을 초과하는, 즉 인쇄 어긋남이 비교적 커서 얼라인먼트 효과가 기대될 수 없는 경우(도 2 참조)에는 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 X축 좌표(Xp)에 보정 허용값(Xa)을 가산(차분값이 마이너스일 경우에는 감산)해서 부품 탑재 좌표를 보정한다(스텝 S61). 이 경우, 후술되는 스텝 S69를 실행함으로써 부품(3)은 도 2E에 나타내는 바와 같이, X축 방향에 있어서 허용 위치를 기준으로 해서 기판(1)에 실장된다.

한편, 인쇄 편차량이 보정 허용값(Xa) 이하인, 즉 셀프 얼라인먼트 효과가 얻어질 경우에는 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 X축 좌표(Xp)의 값을 스텝 S58에서 산출된 X축 좌표(Xq)의 값으로 고쳐 기입한다(스텝 S62). 이 경우, 후술되는 스텝 S69를 실행함으로써 부품(3)은 X축 방향에 있어서 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 기판(1)에 실장된다.

또한, Y축 방향에 대해서도 X축 방향과 같게 해서 부품 탑재 좌표의 Y축 좌표(Yp)를 보정한다(스텝 S63~S65). 즉, 스텝 S58에서 구한 산출 좌표의 Y축 좌표(Yq)와 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 Y축 좌표(Yp)의 차분의 절대값, 즉 Y축 방향에 있어서의 인쇄 편차량이 보정 허용값(Ya) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S63). 그리고, Y축 방향에 있어서의 인쇄 편차량이 보정 허용값(Ya)을 초과하는, 즉 인쇄 어긋남이 비교적 커서 얼라인먼트 효과가 기대될 수 없는 경우에는 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 Y축 좌표(Yp)에 보정 허용값(Ya)을 가산(차분값이 마이너스일 경우에는 감산)해서 부품 탑재 좌표를 보정한다(스텝 S64). 한편, 동 인쇄 편차량이 보정 허용값(Ya) 이하인, 즉 셀프 얼라인먼트 효과가 얻어질 경우에는 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 Y축 좌표(Yp)의 값을 스텝 S58에서 산출된 Y축 좌표(Yq)의 값으로 고쳐 기입한다(스텝 S65).

또한, R축 방향에 대해서는 인쇄 편차량의 대소에 관계없이 스텝 S56에서 구한 부품 탑재 좌표의 R축 좌표(Rp)의 값을 스텝 S58에서 산출된 R축 좌표(Rq)의 값으로 고쳐 기입한다(스텝 S66).

실장기(30)는 변수(P)를 인크리먼트하고(스텝 S67), G번째의 그룹에 있는 모든 부품에 대해서 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)의 보정 처리가 종료되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S68). 만약, 미처리된 부품이 있을 경우에는 스텝 S52 이하의 처리를 반복한다. 한편, G번째의 그룹에 있는 모든 부품에 대해서 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)의 보정 처리가 종료되었을 경우에는, 실장기(30)는 부품 흡착 노즐을 이동시킨 후 부품 흡착 노즐에 흡착 유지되는 부품을 기판(1)에 장착한다(스텝 S69). 이 실장시에 있어서 땜납 기준 플래그가 「1」로 설정되어서 땜납 인쇄 위치를 기준으로 하는 부품 실장이 허가되어 있을 경우에는 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)는 인쇄 편차량에 따라 보정된다. 또는, 땜납 기준 플래그가 0 또는 널로 설정되어 있는 경우에는 스텝 S56에서 산출된 부품 탑재 좌표(Xp, Yp, Rp)가 그대로 사용된다.

G번째의 그룹의 부품의 실장이 종료되면 실장기(30)는 변수(G)를 인크리먼트하고(스텝 S70), 모든 그룹의 실장 처리가 완료되었는지의 여부를 판정한다(스텝 S71). 만약, 이러한 부품 장착이 모든 부품에 대해서 완료되지 않고 스텝 S71에서 「NO」로 판정되었을 경우 도 11의 스텝 S45 이후의 처리를 반복해서 행한다.

그리고, 기판(1)으로의 모든 부품의 장착이 완료되면 부품 실장 완료된 기판(1)을 기판 반송 기구(302)에 의해 실장기(30)로부터 반출하고(스텝 S72), 다음 리플로우 로(40)에 의해 리플로우 처리를 실시한다.

이상과 같이, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위 내[X축 방향으로 보정 허용값(Xa)보다 작고, Y축 축방향으로 보정 허용값(Ya)보다 작음]일 경우에는 땜납 인쇄 위치를 기준으로 해서 부품(3)을 실장해 두고, 부품 실장 처리 후에 리플로우 처리를 행함으로써 셀프 얼라인먼트 효과가 효과적으로 발현되어서 부품(3)을 기판에 양호하게 실장할 수 있다. 또한, 인쇄 편차량이 보정 허용 범위를 초과해서[X축 방향으로 보정 허용값(Xa)보다 크고, Y축 방향으로 보정 허용값(Ya)보다 큼] 얼라인먼트 효과가 기대될 수 없는 경우에는 허용 한계 위치[X축 방향에서는 보정 허용값(Xa)의 위치, Y축 축방향으로는 보정 허용값(Ya)의 위치]를 기준으로 해서 부품(3)을 기판(1)에 탑재하고 있기 때문에 상기된 바와 같이, 땜납 불량의 발생을 방지하면서 부품(3)을 기판(1)에 양호하게 실장할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기된 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상술된 것 이외에 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 위치 맞춤시 편차량(ΔX3, ΔY3, ΔR3)에 추가로, 마스크 화상에 의거해서 구한 마스크 개구 오프셋(ΔX0, ΔY0)을 고려해서 인쇄 편차량을 구하고 있지만 어느 한쪽만을 고려해서 인쇄 편차량을 구해도 좋다. 또한, 생산 시스템에 인쇄 검사 장치(20)를 조립하고 인쇄 검사 장치(20)에 의해 검출되는 인쇄 편차량을 이용해도 좋다. 또한, 마스크 화상에 의거해서 구한 마스크 개구 오프셋(ΔX0, ΔY0)만을 고려해서 인쇄 편차량을 구할 경우에는 도 10에 있어서의 스텝 S35를 생략하고 카메라 촬상의 시간 등을 절약할 수 있다.

또한, 상기한 실시형태와 같이, 인쇄 어긋남이 보정 허용 범위 이상일 경우 부품 실장되는 부품(3)의 위치를 보정 허용값으로 하거나 또는 보정 허용 범위 내에 있어서 기준이 되는 기판 전극 위치로부터 소정의 위치까지 이간시킴[즉, 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 보정 허용 범위가 되는 기판 전극(1a) 부근의 소정의 위치로 이간시켜 도 2E와 같이 ΔX1을 확보함]으로써 기판 전극(1a)과 부품 전극(3a) 사이에 끼워져 있는 땜납(2)이 리플로우 처리에 있어서, 용융되어 양쪽 전극(1a, 3a)에 대해 젖어서 도 2E의 좌측 방향으로 넓어지고, 이 넓어진 땜납(2)의 표면 장력으로 부품 전극(3a)을 도 2E의 좌측 방향으로 끌어들이고, 도 2F에 나타내는 바와 같이, 부품(3)의 부품 전극(3a)이 기판 전극(1a)에 일치할 때까지 부품(3)이 도면 좌측 방향으로 이동하고, 리플로우 처리 후에 있어서 부품(3)을 기판(1)의 전극 위치를 기준으로 한 옳은 위치에 실장할 수 있다. 또한, 리플로우 전에 있어서 부품(3)으로부터 밀려나온 땜납(2a)은 리플로우 처리에 의해 용융되어 더욱 우측 방향으로 넓어지려고 하지만, 도면 좌측 방향으로 이동하는 부품(3)에 끌어들여지므로 인접하는 기판 전극(1a')에는 도달하지 않게 되어 땜납 브리지 등의 땜납 불량이 발생될 일은 없다.

또한, 본 발명의 적용 대상은 상기 구성의 실장기에 한정되는 것은 아니고 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 장치 전반에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명을 적용 가능한 부품 실장 장치는 생산 시스템에 조립되는 것에 한정되는 것은 아니고 단독으로 작동되는 실장기에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims

기판에 형성된 전극에 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품을 실장하는 부품 실장 장치로서:
상기 부품을 상기 기판에 실장하는 헤드 유닛과,
상기 헤드 유닛의 동작을 제어해서 상기 전극에 대한 상기 땜납의 인쇄 편차량에 따라 상기 부품을 실장하는 위치를 조정하는 제어부를 구비하고;
상기 제어부는,
상기 인쇄 편차량이 상기 땜납의 용융에 의해 발현되는 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 상기 부품의 실장 위치를 상기 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위 내일 경우에는 상기 땜납이 밀려나온 기판 상의 위치를 기준으로 해서 상기 부품을 실장하는 한편,
상기 인쇄 편차량이 상기 보정 허용 범위를 초과할 경우에는 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 상기 보정 허용 범위가 되는 상기 전극 부근의 소정의 위치를 기준으로 해서 상기 부품을 실장하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 소정의 위치로서 상기 보정 허용 범위의 최대값인 보정 허용값의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 부품의 종류에 따라 상기 보정 허용 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 부품에 있어서의 방향에 따라 상기 보정 허용 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 부품이 실장되는 기판을 고정할 때에 생기는 기판 고정시 편차량을 가미해서 상기 헤드 유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 기판에 실장되는 부품을 흡착했을 때에 생기는 부품 흡착시 편차량을 가미해서 상기 헤드 유닛의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
기판에 형성된 전극에 땜납이 인쇄된 기판에 대해서 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서:
상기 전극에 대한 상기 땜납의 인쇄 편차량을 구하는 공정;
상기 인쇄 편차량을 상기 땜납의 용융에 의해 발현되는 셀프 얼라인먼트 효과에 의해 상기 부품의 실장 위치를 상기 전극측으로 보정 가능한 보정 허용 범위와 대비하는 공정; 및
상기 인쇄 편차량이 상기 보정 허용 범위 내일 경우에는 상기 땜납이 밀려나온 기판 상의 위치를 기준으로 해서 상기 부품을 실장하는 한편, 상기 인쇄 편차량이 상기 보정 허용 범위를 초과할 경우에는 땜납이 밀려나온 범위에 있어서 상기 보정 허용 범위가 되는 상기 전극 부근의 소정의 위치를 기준으로 해서 상기 부품을 실장하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 부품 실장 방법.