KR20120089305A

KR20120089305A - 부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법

Info

Publication number: KR20120089305A
Application number: KR1020127010802A
Authority: KR
Inventors: 히데키 스미; 요시아키 아와타
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-08-09
Also published as: WO2011052162A1; DE112010004141T5; JP2011091287A; CN102668739B; US8549735B2; CN102668739A; US20120206732A1; JP5152147B2

Abstract

본 발명의 과제는, 기판에 장착된 부품이 기판 반송로에 평행한 방향의 기판의 단부로부터 외측으로 돌출되는 경우에도, 기판을 작업 위치에 정확히 위치 결정하여 부품을 기판에 장착할 수 있게 하는 부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법을 제공하는 것이다.
기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 것을 검출하였을 때, 기판 반송로(13)의 작동이 즉시 정지된다. 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 것을 검출한 경우에는, 검사광(L)에 도달한 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 돌출 부분(H)의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로(13)를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시켜, 기판(Pb)을 위치 결정한다.

Description

부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법{COMPONENT-MOUNTING DEVICE, COMPONENT-MOUNTING SYSTEM, AND COMPONENT-MOUNTING METHOD}

본 발명은, 작업 위치에 위치 결정한 기판에 부품을 장착하는 부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.

작업 위치에 위치 결정한 기판에 전자 부품 등의 부품을 장착하는 부품 실장기는, 한쌍의 반송 벨트로 이루어지는 기판 반송로를 구비한다. 이 기판 반송로는 기판의 양단부를 밑에서부터 지지하여 기판의 반송 및 위치 결정을 행한다. 전술한 바와 같은 기판 반송로에 의한 기판의 위치 결정은, 반송되는 기판의 기판 반송로에 따른 방향의 단부가, 기판의 반송방향과 직교하는 방향으로 투광되는 검사광에, 도달한 상태를 검출한 때에, 기판 반송로에 의한 기판의 반송 동작을 정지시킴으로써 행해진다(예컨대, 특허문헌1).

일본 특허 공개 제2009-135265호

그러나, 기판에 장착되는 부품 중 일부는, 커넥터 부품과 같이, 기판의 단부로부터 외측으로 돌출되도록 마련되어 있다. 기판의 단부가 검사광에 도달하는 전에, 부품의 돌출 부분의 단부가 검사광에 도달한 경우, 기판을 타겟으로 하는 작업 위치에 정확히 위치 결정할 수 없다는 문제가 생긴다.

따라서, 본 발명은, 기판에 장착된 부품이 기판 반송로에 평행한 방향의 기판의 단부로부터 외측으로 돌출되도록 마련되어 있는 경우에도, 기판을 작업 위치에 정확히 위치 결정하여 부품을 장착할 수 있도록 하는 부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부품 실장기는, 기판을 밑에서부터 지지하여 기판을 반송하는 기판 반송로와, 기판 반송로에 의한 기판의 반송방향과 직교하는 방향으로 검사광을 투광하는 투광기 및 투광기에 의해 투광된 검사광을 수광하는 수광기와, 수광기에 의해 수광된 검사광의 수광량의 변화에 따라, 기판 반송로에 의해 반송되는 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부 또는 기판에 장착된 부품에 있어서 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부로부터 외측으로 돌출되어 있는 부분의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출하는 단부 검출 유닛과, 기판의 단부가 검사광에 도달한 것을 단부 검출 유닛이 검출한 경우에는, 기판 반송로의 작동을 즉시 정지시키고, 기판에 장착된 부품의 돌출 부분의 단부가 검사광에 도달한 것을 단부 검출 유닛이 검출한 경우에는, 검사광에 도달한 돌출 부분의 돌출 길이에 상당하는 거리만큼 기판이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시켜, 기판을 위치 결정하는 기판 위치 결정 제어 유닛, 그리고 기판 위치 결정 제어 유닛에 의해서 위치 결정된 기판에 부품을 장착하는 장착부를 포함하는 것이다.

전술한 구성에 있어서, 부품 실장기는, 기판에 장착되는 부품의 기판 상에서의 장착 위치 및 부품의 외형 치수를 포함하는 데이터로부터 각 부품의 돌출 길이에 관한 데이터를 산출하는 돌출 길이 데이터 산출부를 더 포함한다.

전술한 구성에 있어서, 부품 실장기는, 돌출 길이에 관한 데이터를 부품마다 입력하는 돌출 길이 데이터 입력 유닛을 더 포함한다.

본 발명의 부품 실장 시스템은, 상기한 구성을 갖는 복수의 부품 실장기가 나란히 배치되어 이루어진 것으로, 복수의 부품 실장기 사이에서 기판을 순차적으로 전달하고, 기판에 부품을 장착하는 작업을 각 부품 실장기에서 분담하는 것이다. 상류측 부품 실장기에 의해 부품이 장착된 기판에 관한 돌출 길이 데이터가 하류측 부품 실장기에 전달된다.

상기 구성에 있어서, 상류측 부품 실장기로부터 하류측 부품 실장기에 전달되는 돌출 길이 데이터는, 상류측 부품 실장기에 의해 기판에 장착된 부품 중 돌출 길이가 가장 큰 부품에만 관한 돌출 길이 데이터이다.

본 발명의 부품 실장 방법은, 기판 반송로에 의해 기판의 양단부를 밑에서부터 지지하여 기판을 반송하는 기판 반송 단계와, 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출한 경우에는, 기판 반송로의 작동을 즉시 정지시키고, 기판에 장착된 부품의 돌출 부분의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출한 경우에는, 검사광에 도달한 돌출 부분의 돌출 길이에 상당하는 거리만큼 기판이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시킴으로써, 기판을 위치 결정하는 기판 위치 결정 단계, 그리고 위치 결정한 기판에 부품을 장착하는 장착 단계를 포함하는 것이다.

본 발명에서는, 기판 반송로에 의해 반송되는 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출한 경우에, 기판 반송로의 작동을 즉시 정지시킨다. 기판에 장착된 부품의 돌출 부분의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출한 경우에는, 검사광에 도달한 돌출 부분의 돌출 길이에 상당하는 거리만큼 기판이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시킨다. 기판에 장착된 부품이 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부로부터 외측으로 돌출되도록 마련되어 있는 경우에도, 기판을 작업 위치에 정확히 위치 결정하면서 부품을 장착할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 마련된 기판 반송로의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 마련된 기판 반송로의 부분 단면 측면도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 부품이 실장되어 있는 기판의 평면도이고, 도 6의 (b)는 그 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기의 제어 시스템의 블록 선도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 커넥터 부품이 실장되어 있는 기판의 부분 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 마련된 돌출 길이 데이터 기억부에 기억되는 돌출 길이의 리스트에 관한 데이터의 일례를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기가 따라 작업하는 기판 위치 결정 절차를 보여주는 플로우차트이다.
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 기판을 위치 결정하는 절차를 보여주는 도면이다.
도 12의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 기판을 위치 결정하는 절차를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 기판에 부품을 장착하는 절차를 보여주는 플로우차트이다.
도 14는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 부품이 실장되어 있는 기판의 평면도이다.
도 15의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에서 검사광을 통과시키는 방법의 예를 보여주는 평면도이고, 도 15의 (b)는 그 측면도이다.
도 16의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 기판을 위치 결정하는 절차를 보여주는 도면이다.
도 17의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장기에 의해 기판을 위치 결정하는 절차를 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시형태에 따른 2대의 부품 실장기의 부분 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 부품 실장 시스템(1)은, 기판(Pb)의 반송방향을 따라, 땜납 인쇄기(2), 2대의 부품 실장기(3); 즉, 상류측 부품 실장기(3)(도 1의 좌측에 위치) 및 하류측 부품 실장기(3)(도 1의 우측에 위치), 검사기(4) 및 리플로우 노(5)가 나란히 배치되어 있도록 구성되어 있다. 기판 반송기(6)가, 땜납 인쇄기(2)와 상류측 부품 실장기(3)의 사이에 개재되어 있고, 다른 기판 반송기(6)가 검사기(4)와 리플로우 노(5)의 사이에 개재되어 있다. 이들 장치와 호스트 컴퓨터(7)는 구내통신망(LAN : Local Area Network)의 LAN 케이블(8)에 의해 서로 연결되어 있어, 정보를 교환할 수 있다. 설명의 편의상, 부품 실장 시스템(1)에 있어서의 기판(Pb)의 반송방향에 따라 연장되는 수평 면내 방향을 X축 방향(전후방향)으로 하고, X축 방향에 직교하는 수평 면내 방향을 Y축 방향(좌우방향)으로 한다. 또한, 상하방향을 Z축 방향으로 한다.

도 1에 있어서, 땜납 인쇄기(2)는, 도면에 도시된 화살표 A의 방향으로 투입된 기판(Pb)을 한쌍의 반송 벨트로 이루어지는 기판 반송로(2a)에 의해 수취하고, 이렇게 수취한 기판을 X축 방향으로 반송한다. 그 후, 땜납 인쇄기는 기판을 소정의 작업 위치에 위치 결정한 뒤에, 기판(Pb)에 마련된 복수의 전극(DT) 상에 땜납을 인쇄한다. 땜납을 인쇄한 기판(Pb)을 하류측 장치인 기판 반송기(6)에 반출하고, 기판 반송기(6)는 기판(Pb)을 (상류측) 부품 실장기(3)에 반출한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 상류측 부품 실장기(3)와 하류측 부품 실장기(3) 각각에는, 커버 부재(11)에 의해 덮인 베이스(12) 상에, 기판 위치 결정부의 역할을 하는 기판 반송로(13), 부품 공급부로서의 역할을 하는 복수의 부품 공급기(14), XY 로봇으로 이루어지는 헤드 이동 기구(15), 및 헤드 이동 기구(15)를 통해 베이스(12)에 대하여 상호 독립적으로 이동 가능하게 마련되어 있으며 부품 장착부로서의 역할을 하는 2개의 장착 헤드(16)가 구비되어 있다. 기판 반송로(13)는 상류측의 장치[상류측 부품 실장기(3)의 경우에는 땜납 인쇄기(2), 그리고 하류측 부품 실장기(3)의 경우에는 상류측 부품 실장기(3)]로부터 수취한 기판(Pb)을 X축 방향으로 반송하고, 이와 같이 반송된 기판을 베이스(12)의 중앙에 있는 소정의 작업 위치(도 2 및 도 3에 도시된 위치)에 위치 결정한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 복수의 부품 공급기(14)는, 기판 반송로(13)를 사이에 두고 Y축 방향을 따라 서로 대향하는 베이스(12)의 각 단부 영역에 X축 방향을 따라 나란히 세팅되어 있다. 복수의 부품 공급기(14)는 오퍼레이터(도시 생략)에 의해 바닥면 상에서 운전 조작되는 각 대차(臺車)(CR)에 유지되어 있다. 오퍼레이터가 대차(CR)를 베이스(12)에 결합시키는 것에 의해, 복수의 부품 공급기(14)가 일괄적으로 베이스(12)에 장착된다. 베이스(12)에 장착된 각 부품 공급기(14)는, 베이스(12)의 중앙 영역[즉, 기판 반송로(13)의 영역]의 각 단부에 마련된 각 부품 공급 포트(14a)에, 기판(Pb)에 장착할 부품(Pt)을 연속적으로 공급한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 2개의 장착 헤드(16)는 각각 헤드 이동 기구(15)에 의해 수평면 내에서 이동 가능하다. 각 장착 헤드(16)에는, 아래쪽으로 연장된 복수의 흡착 노즐(16a)이, 승강 가능하게 그리고 상하축(Z축) 둘레로 회전 가능하게 마련되어 있다. 헤드 이동 기구(15)는, 베이스(12)의 상면에 양단부가 고정되어 있고, 기판 반송로(13)를 Y축 방향으로 가로지르도록 연장 설치된 빔형의 Y축 테이블(21); 일단부가 Y축 테이블(21)에 의해 지지되어 있고, X축 방향으로 연장되며, Y축 테이블(21)을 따라(즉, Y축 방향으로) 이동 가능하게 설치된 2개의 빔형의 X축 테이블(22); 및 X축 테이블(22)을 따라(즉, X축 방향으로) 이동 가능하게 각각 설치된 2개의 이동 스테이지(23)를 포함한다. 2개의 이동 스테이지(23) 각각에는 장착 헤드(16)가 하나씩 갖춰져 있다.

도 2 및 도 3에 있어서, 헤드 이동 기구(15)에 마련되는 2개의 이동 스테이지(23) 각각에는, 촬상 시야가 아래쪽으로 향해 있는 기판 카메라(24)가 마련되어 있다. 베이스(12) 상에 있어서 기판 반송로(13)를 사이에 두고 있는 영역에는, 촬상 시야가 각각 위쪽으로 향해 있는 부품 카메라(25)가 배치되어 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 반송로(13)는, X축 방향으로 연장되도록 베이스(12) 상에 놓인 한쌍의 프레임(31)(도 2와 도 3도 참조)과, 한쌍의 프레임(31)에 각각 장착된 복수의 풀리(32), 그리고 해당 프레임(31)에 장착된 복수의 풀리(32)의 둘레에 걸쳐 돌아가는 한쌍의 반송 벨트(33)(도 2와 도 3도 참조)를 구비한다. 그 둘레에 해당 반송 벨트(33)가 걸쳐져 돌아가는 복수의 풀리(32) 중의 하나에는, 해당 프레임(31)에 고정된 반송 구동 모터(34)의 회전축이 연결되어 있다. 반송 구동 모터(34)가 구동됨으로써, 한쌍의 반송 벨트(33)가 기판(Pb)을 도 4에 도시된 화살표 B의 방향(전진방향) 또는 화살표 B의 반대인 화살표 C의 방향(후퇴방향)으로 진행시킬 수 있다.

도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 부품 실장기(3)에 의해 기판(Pb)에 장착되는 부품(Pt)에는, 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 따른 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]로부터 돌출되지 않도록 부착되는, 칩 부품 등의 전자 부품(Cp) 뿐만 아니라, 커넥터 부품(CN)과 같이, 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 따른 방향의 단부[전방 단부(PbT)]로부터 외측(전방)으로 돌출되도록 장착되는 부품이 포함된다. 커넥터 부품(CN)에서는, 전기 절연성 수지로 이루어지는 절연 영역(DS)이 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)에 형성된 노치(K) 내에 위치하도록 배치되어 있다. 절연 영역(DS)으로부터 연장되는 복수의 리드(Rd) 및 한쌍의 지지편(Sp)이 기판(Pb)의 표면에 마련된 전극(도시 생략)에 장착되어 있다. 커넥터 부품(CN)의 절연 영역(DS)의 전방 단부(즉, 도 6의 지면 우측)에는, 도시 생략된 다른 커넥터 부품에 감합하는 수용 개구(R)가 형성되어 있다.

도 4 및 도 5에 있어서, 기판 반송로(13)를 구성하는 한쌍의 프레임(31)에는, 한쌍의 반송 벨트(33)의 폭방향(Y축 방향)의 양단부를 포함하도록 상하방향으로 소정의 폭을 갖는 검사광(L)을 투광하는 투광기(41)와, 투광기(41)에 의해 투광된 검사광(L)을 수광하는 수광기(42)가 구비되어 있으며, 투광기(41)와 수광기(42)는, 한쌍의 반송 벨트(33)에 의해서 반송되는 기판(Pb)의 반송방향(X축 방향)에 직교하는 수평 면내 방향(즉, Y축 방향)에 배치되어 있다. 구체적으로, 도 5에 있어서, 검사광(L)의 상측 가장자리(La)는 각 반송 벨트(33)의 상면(33a)보다 위에 위치하고 있다. 검사광(L)의 하측 가장자리(Lb)는 각 반송 벨트(33)의 하면(33b)보다 아래에 위치하고 있다.

따라서, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 한쌍의 반송 벨트(33)에 의해 반송되는 기판(Pb)에 장착되는 부품(Pt)에, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 기판(Pb)의 전방(도 6의 지면 우측)으로 또는 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2)로부터 돌출되어 있는 돌출 부분(H)[도 6의 (a)에서 빗금으로 표시된 영역]을 갖는 부품[도 6에서는 커넥터 부품(CN)에 상당])이 있는 경우에는, 투광기(41)에 의해 투광되는 검사광(L)의 일부가 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)에 의해서 처음으로 가려지면, 수광기(42)에 의해 수광되는 검사광(L)의 양이 변화(저하)될 것이다. 이와 같은 수광기(42)에 의해 수광되는 검사광(L)의 양의 변화로부터, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 상태를 검출할 수 있게 된다.

한편, 한쌍의 반송 벨트(33)에 의해 반송되는 기판(Pb)에 부품(Pt)이 장착되어 있지 않은 경우, 또는 부품(Pt)이 부착되어 있더라도 돌출 부분(H)을 갖는 부품이 부품(Pt)에 포함되지 않는 경우에는, 투광기(41)에 의해 투광되는 검사광(L)의 일부가 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)에 의해서 처음으로 가려지면, 수광기(42)에 의해 수광되는 검사광(L)의 수광량이 변화(저하)될 것이다. 따라서, 이러한 수광량의 변화로부터, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 상태를 검출할 수 있다.

부품 실장기(3) 각각에 마련된 제어 장치50(도 7)의 작업 실행 제어부(50a)가 반송 구동 모터(34)의 작동을 제어함에 따라, 기판 반송로(13)를 따라 기판(Pb)을 반송하고 위치 결정하는 동작이 행해진다. 또한, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)가 도시 생략된 액추에이터 등으로 이루어지는 부품 공급기 구동부(51)(도 7)의 작동을 제어함에 따라, 각 부품 공급기(14)가 해당 부품 공급 포트(14a)에 부품(Pt)을 공급하는 동작을 수행한다.

제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)가 도시 생략된 액추에이터로 이루어지는 헤드 이동 기구 구동부(52)(도 7)의 작동을 제어함에 따라, 헤드 이동 기구(15)가 각 장착 헤드(16)를 수평면 내에서 이동시키고, 즉 각 X축 테이블(22)을 Y축 테이블(21)에 대하여 Y축 방향으로 이동시키며, 각 이동 스테이지(23)를 X축 테이블(22)에 대하여 X축 방향으로 이동시킨다. 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)가 도시 생략된 액추에이터로 이루어지는 노즐 구동부(53)(도 7)의 작동을 제어함에 따라, 흡착 노즐(16a)은 각 장착 헤드(16)에 대하여 승강하게 되거나 또는 상하축 둘레로 회전하게 된다. 또한, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)가 도시 생략된 액추에이터로 이루어지는 진공압 공급부(54)(도 7)의 작동을 제어함에 따라, 각 흡착 노즐(16a)이 부품(Pt)을 흡착하고 해제하는 동작을 수행한다.

제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)가 기판 카메라(24) 및 부품 카메라(25)의 촬상 동작을 제어함에 따라, 기판 카메라(24) 및 부품 카메라(25)가 촬상 동작(도 7)을 수행한다. 기판 카메라(24) 및 부품 카메라(25)의 촬상 동작에 의해서 취득된 화상 데이터는 화상 데이터 기억부(55a)(도 7)에 취득 및 기억되어, 제어 장치(50)의 화상 인식부(50b)에 의해 화상 인식 처리된다. 또한, 제어 장치(50)의 단부 검출부(50c)가 투광기(41)의 검사광(L) 투광 동작을 제어하고 수광기(42)에 의해 수광된 검사광(L)의 양의 변화를 검출함에 따라, 투광기(41) 및 수광기(42)는 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[즉, 전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2); 후방 단부(PbT2)에 관하여는 후술하는 도 17 참조] 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 단부[즉, 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부]로부터 외측(전방 혹은 후방)으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 단부[즉, 전방 단부(PtT) 또는 후방 단부(PtT2)]를 검출한다.

도 7에 있어서, 기판(Pb)에 부품(Pt)이 장착될 때마다, 각 부품 실장기(3)에 마련된 돌출 길이 데이터 산출부(50d)는, 기판 데이터 기억부(55b)에 기억된 기판(Pb)의 형상에 관한 데이터로 형성되는 기판 데이터, 장착 데이터 기억부(55c)에 기억되어 있고 각 기판(Pb)에 장착되는 부품(Pt)의 종류와, 기판(Pb)의 기준 위치(S)(도 8)를 기준으로 한 기판(Pb) 상에서의 장착 위치 등에 관한 데이터로 형성되는 장착 데이터, 및 부품 데이터 기억부(55d)에 기억되어 있고 각 기판(Pb)에 장착되는 각종 부품(Pt)의 외형 치수에 관한 데이터로 형성되는 부품 데이터로부터, 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부로부터 돌출되어 있는 부품(Pt)의 돌출 길이 α(도 6의 (a), (b) 및 도 8 참조)를 산출한다. 그 결과 얻어진 돌출 길이 리스트 데이터(도 9)가 돌출 길이 데이터 기억부(55e)에 기억된다. 구체적으로, 본 실시형태에 있어서, 돌출 길이 데이터 산출부(50d)는, 기판(Pb)에 장착되는 각 부품(Pt)의 기판(Pb) 상에서의 장착 위치 및 외형 치수에 관한 데이터로부터, 각 부품(Pt)의 돌출 길이에 관한 데이터를 산출하는 돌출 길이 데이터 산출 유닛의 역할을 한다.

예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(Pb)의 기준 위치(S)를 기준으로 하여 X축 방향으로 X=X0, Y축 방향으로 Y=Y0의 위치에, X축 방향의 치수 "a", Y축 방향의 치수 "b"의 부품(Pt)[커넥터부품(CN)]이, 그 중심 O가 위치하여 장착 각도 θ=0도로 장착된 경우, 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α는, 연산에 의해서 α=0.5a+X0로 구해지며, 이렇게 산출된 값은 돌출 길이 리스트 데이터에 기록되고 돌출 길이 데이터 기억부(55e)에 기억된다.

이제 전방 단부(PbT)를 기준으로 하여 기판(Pb)을 작업 위치에 위치 결정하는 절차에 대해 설명한다. 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 우선 반송 구동 모터(34)의 작동을 제어하여, 상류측의 장치[즉, 상류측 부품 실장기(3)의 경우에는 땜납 인쇄기(2), 또는 하류측 부품 실장기(3)의 경우에는 상류측 부품 실장기(3)]로부터 수취한 기판(Pb)을 작업 위치를 향하여 반송한다[도 10에 도시된 단계 ST1, 도 11의 (a) 또는 도 12의 (a)에 도시된 화살표 B 참조). 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 수광기(42)에 의해 수광되는 검사광(L)의 양을 모니터링한다. 기판(Pb)의 전방 단부(PbT), 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)[커넥터 부품(CN)]의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가, 투광기(41)에 의해 투광되는 검사광(L)의 일부를 가림에 따라[도 11의 (b) 또는 도 12의 (b)], 수광량이 변화(이 경우에는 감소)되었을 때, 기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 반송방향의 전방 단부(PbT), 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가, 검사광(L)에 도달한 것으로 검출된다(도 10에 도시된 단계 ST2).

기판(Pb)의 전방 단부(PbT) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 것을, 제어 장치(50)의 단부 검출부(50c)가 검출한 경우, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 돌출 길이 데이터 기억부(55e)에 기억된 돌출 길이 리스트 데이터를 참조하여, 전방 돌출 부분(H)을 갖는(즉, 돌출 길이 α>0) 부품(Pt)이 기판(Pb)에 장착되어 있는가의 여부를 판단한다(도 10에 도시된 단계 ST3). 판단의 결과, 전방 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 기판(Pb)에 전혀 장착되어 있지 않은 것으로 나타난 경우[모든 부품(Pt)이 α=0라고 추정]에는, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 것으로 판단하고, 즉시 기판 반송로(13)의 작동[즉, 기판(Pb)의 반송]을 정지시켜, 기판(Pb)을 위치 결정한다(도 10에 도시된 단계 ST4). 한편, 전방 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 장착되어 있는 경우에는, 전방 돌출 길이 α가 가장 큰 부품(Pt)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 것으로 판단한다. 기판(Pb)은, 돌출 부분(H)이 돌출되는 방향[여기서는 기판(Pb)의 전진방향을 의미함]으로, 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 저속 반송된다[도 12의 (b)에 도시된 화살표 B1에 의해 표시됨]. 그 후, 기판(Pb)을 정지시키고 위치 결정한다[도 10에 도시된 단계 ST5, 도 12의 (c)].

기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 위치를 작업 위치로 하여 기판(Pb)이 위치 설정된 경우에, 그리고 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되어 있는 경우에도, 기판(Pb)은 작업 위치에 정확하게 위치 결정될 수 있다.

이러한 구성의 부품 실장기(3)에 의해 상류측의 장치로부터 반출된 기판(Pb)에 부품(Pt)을 부착하는 단계[즉, 부품(Pt) 부착 단계]에 관한 처리가 행해지는 경우, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는 기판 반송로(13)를 작동시켜, 상류측의 장치[상류측 부품 실장기(3)의 경우에는 땜납 인쇄기(2), 또는 하류측 부품 실장기(3)의 경우에는 상류측 부품 실장기(3)]로부터 기판(Pb)을 수취하고, 이렇게 수취한 기판을 X축 방향으로 반송(전달)하여, 기판을 전술한 방식으로 작업 위치에 위치 결정한다(도 13에 도시된 단계 ST11).

부품(Pt)이 장착되어 있지 않은 기판(Pb)이 땜납 인쇄기(2)로부터 보내어져 상류측 부품 실장기(3)에 반입된다. 따라서, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 것을 검출하였을 때, 기판(Pb)의 반송이 정지된다. 한편, 상류측 부품 실장기(3)가 부품(Pt)을 장착한 기판(Pb)이 하류측 부품 실장기(3)에 반입된다. 이 때문에, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt) 중에, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되는 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 없는 경우에는, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 것을 검출하였을 때, 기판(Pb)의 반송을 정지한다. 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt) 중에, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되는 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 있는 경우에는, 돌출 길이 α가 가장 큰 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 후, 검사광(L)이 도달한 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼, 기판을 저속으로 진행시키고[이에 따라 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한다], 기판(Pb)의 반송을 정지한다.

기판(Pb)을 위치 결정하는 과정에서, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 기판(Pb)에 마련된 기판 마크(도시 생략)의 상방의 위치로 기판 카메라(24)[장착 헤드(16)]를 이동시켜, 기판 마크를 촬상한다. 이렇게 취득한 화상을 화상 인식부(50b)에서 화상 인식 처리하여, 기판(Pb)의 위치 어긋남[기판(Pb)의 정규 작업 위치로부터의 위치 어긋남]을 산출한다.

기판(Pb)을 작업 위치에 위치 결정하고 기판(Pb)의 위치 어긋남을 산출하는 것이 완료된 후, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는 부품(Pt)을 기판(Pb) 상에 배치하는 동작(부품 장착 동작)을 반복한다. 부품 장착 동작 과정에서, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는 우선 장착 헤드(16)를 임의의 부품 공급기(14)의 상방의 위치로 이동시켜, 해당 흡착 노즐(16a)을 부품 공급기(14)의 해당 부품 공급 포트(14a)의 바로 상방의 위치에 위치시킨다. 흡착 노즐(16a)을 장착 헤드(16)에 대하여 하강시켜, 각 부품 공급 포트(14a)에 공급되어 있는 부품(Pt)에 접촉시킨다. 흡착 노즐(16a)이 부품(Pt)에 접촉하였을 때, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는 흡착 노즐(16a)에 진공압을 공급하여, 흡착 노즐(16a)에 부품(Pt)을 흡착시킨다. 그 후에, 흡착 노즐(16a)을 상승시킨다. 이에 따라 부품(Pt)은 해당 흡착 노즐(16a)에 의해 픽업된다(도 13에 도시된 단계 ST12).

제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 흡착 노즐(16a)에 부품(Pt)을 픽업시키는 동작을, 장착 헤드(16)에 마련된 각 흡착 노즐(16a)에 관하여 행한다. 그 후에, 작업 실행 제어부는, 장착 헤드(16)를 기판(Pb) 측으로 이동시키면서, 각 흡착 노즐(16a)에 의해 흡착된 부품(Pt)을 순차적으로 부품 카메라(25)의 위로 지나가게 한다. 그 후에, 작업 실행 제어부는, 부품 카메라(25)가 각 부품(Pt)을 촬상하게 하고, 부품 카메라(25)에 의해 촬상된 각 부품(Pt)에 관한 화상 데이터를 화상 데이터 기억부(55a)에서 받아들이게 하며, 화상 인식부(50b)는 화상 인식을 수행한다(도 13에 도시된 단계 ST13). 부품(Pt)의 화상을 인식하는 과정에서, 부품(Pt)의 이상(변형, 결함 등)의 유무에 관한 검사가 수행되고, 흡착 노즐(16a)에 대한 부품(Pt)의 위치 어긋남(흡착 어긋남)이 산출된다.

제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 장착 헤드(16)를 기판(Pb)의 상방의 위치로 이동시키고, 해당 흡착 노즐(16a)에 의해 흡착된 부품(Pt)을 기판(Pb) 상의 목표 장착 위치[목표 장착 위치에는 땜납 인쇄기(2)에 의해서 땜납이 인쇄되어 있다]의 바로 위에 배치하며, 흡착 노즐(16a)을 장착 헤드(16)에 대하여 하강시켜, 부품(Pt)을 해당 목표 장착 위치에 접촉시킨다. 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 부품(Pt)이 기판(Pb)의 상면에 접촉하였을 때, 각 흡착 노즐(16a)에의 진공압의 공급을 차단하여, 흡착 노즐(16a)로부터 각 부품(Pt)을 떼어내고, 흡착 노즐(16a)을 상승시킨다. 이에 따라, 부품(Pt)이 기판(Pb) 상에 장착된다(도 13에 도시된 단계 ST14). 부품(Pt)이 기판(Pb) 상에 장착된 경우, 단계 ST11에서 산출된 기판(Pb)의 위치 어긋남과 단계 ST13에서 산출된 각 부품(Pt)의 흡착 어긋남을 수정하도록, 기판(Pb)에 대한 흡착 노즐(16a)의 위치를 보정한다(위치 보정은 회전 보정을 포함한다).

제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 장착 헤드(16)에 마련된 각 흡착 노즐(16a)에 관하여, 흡착 노즐(16a)에 의해 흡착된 부품(Pt)을 기판(Pb) 상의 해당 목표 장착 위치에 장착하는 부품 장착 동작을 수행시킨다. 그 후, 현재 부품(Pt)이 장착되고 있는 기판(Pb) 상에 모든 부품의 장착이 완료되었는가의 여부를, 작업 실행 제어부(50a)가 판단한다(도 13의 단계 ST15). 모든 부품의 장착이 완료되지 않았을 때에는, 처리는 단계 ST12로 되돌아간다. 아직 기판(Pb)에 장착되지 않는 부품(Pt)에 관하여 부품 장착 동작이 수행된다. 모든 부품의 장착이 완료되었을 때에는, 기판 반송로(13)를 작동시켜, 기판(Pb)을 하류측의 장치[상류측 부품 실장기(3)의 경우에는 하류측 부품 실장기(3), 또는 하류측 부품 실장기(3)의 경우에는 검사기(4)]로 반송한다(도 13에 도시된 단계 ST16).

이와 같이 부품 실장기(3)로부터 반출된 기판(Pb)은, 이 부품 실장기에 대하여 하류에 위치하는 다른 부품 실장기(3) 또는 검사기(4)에 반입된다. 부품 실장기(3)의 경우에는, 기판(Pb)에 부품(Pt)을 장착한다. 검사기(4)의 경우에는, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)을 검사한다. 검사기(4)는 검사를 마친 기판(Pb)을 리플로우 노(5)에 반송한다. 리플로우 노(5)에 반입된 기판(Pb)에 대하여 땜납의 리플로우가 행해진다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장 시스템(1)은, 복수의 부품 실장기(3)(본 실시형태에서는 2개의 부품 실장기)를 나란히 배치함으로써 이루어지며, 복수의 부품 실장기(3) 사이에서 기판(Pb)을 순차적으로 주고받아, 기판(Pb)에 부품(Pt)을 장착하는 작업을 각 부품 실장기(3) 사이에서 분담하도록 구성되어 있다.

기판(Pb)을 외부로 반송하는 동안에, 상류측 부품 실장기(3)의 제어 장치(50)는, 통신부(56)(도 7)에 의해, 부품(Pt)을 장착하는 과정에서 작성된 돌출 길이 리스트 데이터를 하류측 부품 실장기(3)의 제어 장치(50)의 통신부(56)에 전달한다. 하류측의 통신부(56)는, 호스트 컴퓨터(7)를 통해 상류의 부품 실장기(3)로부터 전달된 돌출 길이 리스트 데이터에 따라 기판(Pb)을 위치 결정한다. 또한, 하류측의 통신부(56)는, 기판(Pb)에 부품(Pt)을 장착할 때마다 부품(Pt)의 돌출 길이 α를 돌출 길이 리스트 데이터에 기록한다.

예컨대, 도 14에 도시된 바와 같이, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)에 3개의 커넥터 부품(CN1, CN2 및 CN3)이 장착되어 있는 경우와, 이들 3개의 커넥터 부품(CN1, CN2 및 CN3)의 돌출 길이 α가 각각 돌출 길이 α1, α2, α3(α1<α2<α3)로서 정해진 경우에, 이들 3개의 커넥터 부품(CN1, CN2 및 CN3) 중 돌출 길이 α가 가장 큰 커넥터 부품(CN3)의 전방 단부[PtT(CN3)]가 최초로 검사광(L)에 도달하게 된다. 이 경우에는, 나중에 커넥터 부품(CN3)의 돌출 길이 α3에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 반송된 후에 위치 결정된다. 따라서, 기판(Pb)을 위치 결정하는 데 필요한 것은, 단지 커넥터 부품(CN3)의 돌출 길이 α3에 관한 데이터뿐이다. 커넥터 부품(CN1)의 돌출 길이 α1에 관한 데이터와 커넥터 부품(CN2)의 돌출 길이 α2에 관한 데이터는 실질적으로는 불필요해진다. 따라서, 상류측 부품 실장기(3)는, 돌출 길이가 가장 큰 부품(Pt)의 돌출 길이 α에 관한 데이터만을 하류측 부품 실장기(3)에 전달할 수도 있다.

부품 실장기(3)는, 기판(Pb)에 부품(Pt)이 장착될 때마다, 기판(Pb)으로부터의 부품(Pt)의 돌출 길이 α에 관한 데이터를 돌출 길이 리스트 데이터에 기록하도록 되어 있다. 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 돌출 길이 데이터 기억부(55e)에 기억된 돌출 길이 리스트 데이터를 참조하여, 부품(Pt)의 장착 공정의 실행 도중에, 실시간으로 현재 기판(Pb)에 장착되어 있는 부품(Pt)의 돌출 길이에 관한 정보를 파악할 수 있다. 따라서, 어떠한 이유로, 부품(Pt)의 장착 공정의 도중에, 오퍼레이터가 일단 기판(Pb)을 기판 반송로(13)로부터 인출하고 나서 기판을 반송로에 재투입한 경우에도, 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 기판(Pb)에 장착되어 있다면, 돌출 길이 α를 고려하여 기판을 정확하게 다시 위치 결정할 수 있다.

그런데, 전술한 설명에서는, 한쌍의 반송 벨트(33)에 의해서 반송되는 기판(Pb)의 반송방향(즉, X축 방향)에 직교하는 수평 면내 방향(즉, Y축 방향)에서 한쌍의 반송 벨트(33)의 폭방향(즉, Y축 방향)의 양단부를 포함하도록, 검사광(L)이 상하방향으로 소정의 폭을 갖는 것으로 기술되어 있다. 따라서, 반송 벨트(33)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 전방 단부(PbT) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)으로부터 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 경우와, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 먼저 검사광(L)에 도달한 경우에는, 그 시점에서 기판(Pb)의 반송을 정지시켜, 기판(Pb)을 작업 위치에 위치 결정할 수 있다. 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 먼저 검사광(L)에 도달한 경우에는, 나중에 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)을 더 진행시켜, 기판(Pb)을 작업 위치에 위치 결정할 수 있다. 그러나, 검사광(L)은 한쌍의 반송 벨트(33)의 폭방향의 양단부를 포함하도록 상하방향으로 소정의 폭을 가져야만 하는 것은 아니다. 도 15의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 필수 요건은, 적어도 검사광이 한쌍의 반송 벨트(33)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)의 최고점의 높은 위치를 Y축 방향으로 통과하는 것이다.

그러나, 이 경우에는, 검사광(L)이 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 하면(F)보다도 낮은 영역을 Y축 방향으로 통과할 때, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 돌출 부분(H)을 갖고 있더라도, 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달하지 않을 것이다. 따라서, 돌출 길이 α가 가장 큰 부품(Pt)의 돌출 부분(H)이 검사광(L)에 도달하지 않는 경우에, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT) 또는 다른 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달하면, 검사광(L)에 도달하지 않은 돌출 길이 α가 가장 큰 부품(Pt)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 진행하게 될 것이다. 오히려, 기판(Pb)을 정확하게 위치 결정할 수 없게 될 것이다.

이러한 이유로, 본 실시형태의 부품 실장기(3)는 도 7에 도시된 돌출 길이 데이터 입력부(57)를 갖는다. 돌출 길이 데이터 입력부(57)에 의해, 돌출 길이 리스트 데이터를 수동 입력할 수 있다. 예컨대, 돌출 길이 데이터 산출부(50d)에 의해 산출된 돌출 길이 리스트 데이터(도 9)와 관련하여, 산출된 돌출 길이의 값을 0로 입력(또는 수정)하거나, 산출된 α의 값을 무효로 하는 플래그를 세팅함으로써, 검사광(L)에 도달하지 않는 부품(Pt)에 관하여는, 그 돌출 길이 α에 관한 데이터를 무효화(무시)할 수 있다. 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되는 돌출 부분(H)을 포함하더라도, 검사광(L)에 도달하지 않는 부품(Pt)에 관하여는, 돌출 길이 α의 값을 0로 수정한다. 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)가 검사광(L)에 도달한 후에, 기판(Pb)의 반송을 정지시키고 기판(Pb)을 정확한 위치에 위치 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태에서, 돌출 길이 데이터 입력부(57)는, 돌출 길이 데이터를 부품마다 입력하는 돌출 길이 데이터 입력 유닛의 역할을 하는 것으로, 돌출 길이 데이터 입력부(57)로부터 각 부품(Pt)에 관하여 돌출 길이 데이터가 입력된다면, 돌출 길이 데이터 산출부(50d)가 각 부품(Pt)의 돌출 길이 α에 관한 데이터를 산출하는 공정은 불필요해질 것이다.

이상의 설명에서는, 기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)에 있어서 기판(Pb)의 반송방향(즉, X축 방향)의 전방 단부(PbT), 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)에 있어서 기판(Pb)의 반송방향의 전방 단부(PbT)로부터 전방으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가, 검사광(L)에 도달한 것을 검출함으로써, 기판(Pb)을 위치 결정한다. 이러한 구성 대신에, 기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)에 있어서 기판(Pb)의 반송방향의 후방 단부(PbT2), 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)에 있어서 기판(Pb)의 반송방향의 후방 단부(PbT2)로부터 후방으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 후방 단부(PtT2)가, 검사광(L)에 도달한 것을 검출함으로써, 기판(Pb)을 위치 결정할 수도 있다.

구체적으로, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 기판(Pb)을 위치 결정하는 동안에, 상류측의 장치[즉, 상류측 부품 실장기(3)의 경우에는 땜납 인쇄기(2), 또는 하류측 부품 실장기(3)의 경우에는 상류측 부품 실장기(3)]로부터 수취한 기판(Pb)을 작업 위치를 향하여 반송한다[도 16의 (a) 또는 도 17의 (a)에 도시된 화살표 B 참조). 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)[커넥터부품(CN)]으로부터 후방으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 후방 단부(PtT2)가, 투광기(41)에 의해 투광된 검사광(L)의 이제까지 가려져 있었던 상태로부터 해제되는 위치에 도달했을 때[도 16의 (b) 또는 도 17의 (b)], 제어 장치(50)의 단부 검출부(50c)는, 수광기(42)에 의해 수광되는 검사광(L)의 양이 변화(본 실시형태에서는 증대)한다는 점에 기초하여, 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)으로부터 후방으로 돌출되어 있는 돌출 부분의 후방 단부(PtT2)가 검사광(L)에 도달한 것을 검출한다.

기판(Pb)의 후방 단부(PbT2) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 후방 돌출 부분(H)의 후방 단부(PtT2)가 검사광(L)에 도달한 것을, 단부 검출부(50c)가 검출한 경우, 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)는, 돌출 길이 데이터 기억부(55e)에 기억된 돌출 길이 리스트 데이터를 참조하여, 기판(Pb)으로부터 후방으로 돌출되어 있는 돌출 부분(H)을 갖는(즉, 돌출 길이 α>0) 부품(Pt)이 기판(Pb)에 장착되어 있는가의 여부를 판단한다(도 10에 도시된 단계 ST3에 상당). 그 결과, 후방 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 기판(Pb)에 전혀 장착되어 있지 않은 경우[모든 부품(Pt)이 α=0인 경우]에는, 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2)가 검사광(L)에 도달한 것으로 판단함에 따라, 즉시 기판 반송로(13)의 작동[즉, 기판(Pb)의 반송]을 정지시켜, 기판(Pb)을 위치 결정한다(도 10에 도시된 단계 ST4에 상당). 한편, 후방 돌출 부분(H)을 갖는 부품(Pt)이 장착되어 있는 경우에는, 후방 돌출 길이 α가 가장 큰 부품(Pt)의 후방 단부(PtT2)가 검사광(L)에 도달한 것으로 상정한다. 기판(Pb)은, 돌출 부분(H)이 돌출되는 방향[기판(Pb)의 후퇴방향]으로, 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 저속 반송된다[도 17의 (b)에 도시된 화살표 C에 의해 표시됨]. 그 후, 기판(Pb)의 반송을 정지시키고, 기판(Pb)을 위치 결정한다[도 10에 도시된 단계 ST5에 상당, 도 17의 (c)].

기판(Pb)의 후방 단부(PbT2)가 검사광(L)에 도달한 위치를 작업 위치로 하여 기판(Pb)이 위치 설정된 경우에, 그리고 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2)로부터 후방으로 돌출되어 있는 경우에도, 기판(Pb)은 작업 위치에 정확하게 위치 결정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 후방 돌출 부분(H)의 후방 단부(PtT2)가 검사광(L)에 도달한 상태를 검출함으로써, 기판(Pb)의 위치 결정을 하는 전술한 구성이 채택된다. 기판(Pb)의 전방 단부(PbT) 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 전방 돌출 부분(H)의 전방 단부(PtT)가 검사광(L)에 도달한 상태를 검출함으로써, 기판(Pb)의 위치 결정을 하는 구성도 추가적으로 채택된다. 따라서, 도 18에 도시된 바와 같이, 후술하는 작업을 행할 수 있게 된다. 구체적으로, 기판(Pb)의 반송방향(X축 방향)에서의 사이즈가 큰 기판(Pb)에 대하여, 부품(Pt)이 장착되는 기판(Pb) 상의 장착 영역을 전후의 두 영역으로 분할한다. 2개의 부품 실장기(3), 즉 상류측(지면 좌측)에 있는 하나의 부품 실장기와 하류측(지면 우측)에 있는 다른 하나의 부품 실장기가, 각 장착 영역[전방 영역(Z1)과 후방 영역(Z2)]에 부품(Pt)을 분담하여 장착하는 작업을 행한다. 도 18은, 상류측 부품 실장기(3)가, 기판(Pb)의 전방 단부(PbT)를 기준으로 기판(Pb)을 위치 결정한 후에 기판(Pb)의 전방 영역(Z1)에 부품(Pt)을 장착하는 단계에 관한 처리를 수행하고, 하류측 부품 실장기(3)가, 기판(Pb)의 후방 단부(PbT2)를 기준으로 기판(Pb)을 위치 결정한 후에 기판(Pb)의 후방 영역(Z2)에 부품(Pt)을 장착하는 단계에 관한 처리를 수행하는 실시형태를 보여준다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장기(3)는, 기판(Pb)을 밑에서부터 지지하여 기판을 반송하는 기판 반송로(13); 기판 반송로(13)에 의한 기판(Pb)의 반송방향(X축 방향)과 직교하는 방향으로 검사광을 투광하는 투광기(41); 투광기(41)에 의해 투광된 검사광(L)을 수광하는 수광기(42); 수광기(42)에 의해 수광된 검사광(L)의 수광량의 변화에 따라, 기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)] 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)에 있어서 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]로부터 외측으로(전방 또는 후방으로) 돌출되어 있는 부분(H)의 단부[전방 단부(PtT) 또는 후방 단부(PtT2)]가 검사광(L)에 도달한 것을 검출하는 단부 검출 유닛의 역할을 하는 제어 장치(50)의 단부 검출부(50c); 기판(Pb)의 단부가 검사광(L)에 도달한 것을 제어 장치(50)의 단부 검출부(50c)가 검출한 경우에는, 기판 반송로(13)의 작동을 즉시 정지시키고, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 단부가 검사광(L)에 도달한 것을 단부 검출부가 검출한 경우에는, 검사광(L)에 도달한 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로(13)를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시켜, 기판(Pb)을 위치 결정하는 기판 위치 결정 제어 유닛의 역할을 하는 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a); 및 제어 장치(50)의 작업 실행 제어부(50a)에 의해 위치 결정된 기판(Pb)에 부품(Pt)을 장착하는 장착부의 역할을 하는 장착 헤드(16)를 포함한다.

본 실시형태의 부품 실장 방법은, 기판 반송로(13)에 의해 기판(Pb)의 양단부를 밑에서부터 지지하여 기판(Pb)을 반송하는 기판 반송 단계와; 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]가, 기판(Pb)의 반송방향(X축 방향)으로 직교하는 방향으로 투광되는 검사광(L)에 도달한 것을 검출한 경우에는, 기판 반송로(13)의 작동을 즉시 정지시키고, 또는 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)에 있어서 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]로부터 외측으로(전방 또는 후방으로) 돌출되어 있는 돌출 부분(H)의 단부[전방 단부(PtT) 또는 후방 단부(PtT2)]가 검사광(L)에 도달한 것을 검출한 경우에는, 검사광(L)에 도달한 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 돌출 부분(H)의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로(13)를 작동시킨 후에, 기판 반송로(13)를 정지시켜, 기판(Pb)을 위치 결정하는 기판 위치 결정 단계(단계 ST2~단계 ST5); 및 이렇게 위치 결정한 기판(Pb)에 부품(Pt)을 장착하는 장착 단계(단계 ST14)를 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장기(3)에서는(부품 실장 방법 하에서는), 기판 반송로(13)에 의해 반송되는 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향(X축 방향)의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]가 검사광(L)에 도달한 것을 검출한 경우에, 기판 반송로(13)의 작동을 즉시 정지시킨다. 그러나, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)의 돌출 부분(H)의 단부[전방 단부(PtT) 또는 후방 단부(PtT2)]가 검사광(L)에 도달한 것을 검출한 경우에는, 검사광(L)에 도달한 돌출 부분(H)의 돌출 길이 α에 상당하는 거리만큼 기판(Pb)이 돌출 부분(H)의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로(13)를 작동시킨 후, 기판 반송로를 정지시킨다. 따라서, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 기판(Pb)의 기판 반송로(13)에 평행한 방향의 단부[전방 단부(PbT) 또는 후방 단부(PbT2)]로부터 외측으로 돌출되도록 장착되어 있는 경우에도, 기판(Pb)을 목표 위치에 위치 결정하면서 부품(Pt)을 장착할 수 있다.

본 실시형태의 부품 실장 시스템(1)은, 복수의 부품 실장기(3)를 나란히 배치함으로써 이루어지며, 복수의 부품 실장기(3) 사이에서 기판(Pb)을 순차적으로 주고받는다. 각 부품 실장기(3)는 기판(Pb)에 부품(Pt)을 분담하여 장착한다. 상류측 부품 실장기(3)가 부품(Pt)을 장착한 기판(Pb)에 관한 돌출 길이 데이터는 하류측 부품 실장기(3)에 전달된다. 따라서, 하류측의 부품 실장기(3)의 필수 요건은, 상류측 부품 실장기(3)로부터 전달된 데이터에 따라 기판(Pb)의 위치 결정을 제어하는 것이다. 기판(Pb)을 정확하게 위치 결정하여 복수의 부품 실장기(3)가 부품(Pt)을 분담 장착할 수 있으므로, 실장 기판의 양품율이 향상될 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시형태를 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 전술한 실시형태에서, 검사광(L)은 한쌍의 반송 벨트(33)에 의한 기판(Pb)의 반송 방향(X축 방향)에 직교하는 수평 면내 방향(즉, Y축 방향)으로 투광되는 것으로 기술되어 있지만, 검사광(L)에 대한 필수 요건은, 기판 반송로(13)에 의한 기판(Pb)의 반송 방향에 직교하는 방향으로 투광되는 것이다. 검사광(L)은 상기 수평 면내 방향으로 투광되어야만 하는 것은 아니다. 따라서, 검사광(L)은, 예컨대 반송되는 기판(Pb)에 대하여 수직방향으로 투광되는 광일 수 있다. 그러나, 이러한 경우에는, 기판(Pb)에 장착된 부품(Pt)이 기판(Pb)의 반송 방향에서의 단부로부터 돌출되는 돌출 부분(H)을 포함하는 경우에도, 돌출 부분(H)의 단부가 반드시 검사광(L)에 도달하는 것은 아니다. 그러나, 전술한 바와 같이, 이러한 상황은, 돌출 길이 데이터 입력부(57)에서 돌출 길이 α에 관한 데이터를 무효화하는 입력을 행하는 것에 의해 대응할 수 있어, 전술한 경우에서 얻어지는 것과 유사한 이점이 얻어질 수 있다.

특정 실시형태를 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하였지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이나 수정을 실시할 수 있다는 것을 당업자라면 명백히 알 것이다.

본 특허 출원은 2009년 10월 26일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-245135호에 기초한 것으로, 이 특허 출원의 전체 내용은 본원에 참조로 인용되어 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 기판에 장착된 부품이 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부로부터 외측으로 돌출되도록 배치되어 있는 경우에도, 기판을 작업 위치에 정확히 위치 결정하는 것이 가능한 부품 실장기, 부품 실장 시스템 및 부품 실장 방법을 제공한다.

1: 부품 실장 시스템
3: 부품 실장 시스템
13: 기판 반송로
16: 장착 헤드(장착부)
41: 투광기
42: 수광기
50a: 작업 실행 제어부(기판 위치 결정 제어 유닛)
50d: 돌출 길이 데이터 산출부(돌출 길이 산출 유닛)
57: 돌출 길이 데이터 입력부(돌출 길이 데이터 입력 유닛)
L: 검사광
Pb: 기판
Pt: 부품
H: 돌출 부분

Claims

기판을 밑에서부터 지지하여 기판을 반송하는 기판 반송로와,
기판 반송로에 의한 기판의 반송방향과 직교하는 방향으로 검사광을 투광하는 투광기 및 투광기에 의해 투광된 검사광을 수광하는 수광기와,
수광기에 의해 수광된 검사광의 수광량의 변화에 따라, 기판 반송로에 의해 반송되는 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부 또는 기판에 장착된 부품에 있어서 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부로부터 외측으로 돌출되어 있는 부분의 단부가 검사광에 도달한 것을 검출하는 단부 검출 유닛과,
기판의 단부가 검사광에 도달한 것을 단부 검출 유닛이 검출한 경우에는, 기판 반송로의 작동을 즉시 정지시키고, 기판에 장착된 부품의 단부가 검사광에 도달한 것을 단부 검출 유닛이 검출한 경우에는, 검사광에 도달한 돌출 부분의 돌출 길이에 상당하는 거리만큼 기판이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로를 작동시킨 후, 기판 반송로의 작동을 정지시켜, 기판을 위치 결정하는 기판 위치 결정 제어 유닛, 그리고
기판 위치 결정 제어 유닛에 의해서 위치 결정된 기판에 부품을 장착하는 장착부를 포함하는 부품 실장기.
제1항에 있어서, 기판에 장착되는 부품의 기판 상에서의 장착 위치 및 부품의 외형 치수를 포함하는 데이터로부터 각 부품의 돌출 길이에 관한 데이터를 산출하는 돌출 길이 데이터 산출 유닛을 더 포함하는 부품 실장기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 돌출 길이에 관한 데이터를 부품마다 입력하는 돌출 길이 데이터 입력 유닛을 더 포함하는 부품 실장기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 부품 실장기 복수대가 나란히 배치되어 이루어지며, 복수대의 부품 실장기 사이에서 기판을 순차적으로 전달하고, 기판에 부품을 장착하는 작업을 각 부품 실장기에서 분담하여 행하는 것인 부품 실장 시스템으로서,
상류측 부품 실장기에 의해 부품이 장착된 기판에 관한 돌출 길이 데이터가 하류측 부품 실장기에 전달되는 것인 부품 실장 시스템.
제4항에 있어서, 상류측 부품 실장기로부터 하류측 부품 실장기에 전달되는 돌출 길이 데이터는, 상류측 부품 실장기에 의해 기판에 장착된 부품 중 돌출 길이가 가장 큰 부품에만 관한 돌출 길이 데이터인 것인 부품 실장 시스템.
기판 반송로에 의해 기판의 양단부를 밑에서부터 지지하여 기판을 반송하는 기판 반송 단계와,
기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부가 기판의 반송 방향에 직교하는 방향으로 투광되는 검사광에 도달한 것을 검출한 경우에는, 기판 반송로의 작동을 즉시 정지시키고, 기판 상의 부품에 있어서 기판의 기판 반송로에 평행한 방향의 단부로부터 외측으로 돌출되는 돌출 부분의 단부가 검사광에 도달한 경우에는, 검사광에 도달한 돌출 부분의 돌출 길이에 상당하는 거리만큼 기판이 돌출 부분의 돌출 방향으로 이동하도록 기판 반송로를 작동시킨 후, 기판 반송로의 작동을 정지시켜, 기판을 위치 결정하는 기판 위치 결정 단계, 그리고
위치 결정한 기판에 부품을 장착하는 장착 단계
를 포함하는 부품 실장 방법.