WO2014030270A1

WO2014030270A1 - 実装基板の製造方法

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Publication number: WO2014030270A1
Application number: PCT/JP2013/001329
Authority: WO
Inventors: 倉田　浩明
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-02-27
Also published as: US9480195B2; US20140290055A1; JP5845416B2; JP2014041895A; CN103748981A; CN103748981B

Abstract

　部品実装過程において、電子部品がパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に実行されるエラー対処において、部品実装装置による生産動作を停止させ、部品セット履歴情報に基づいて異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定し、特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を、異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定し、下流側に配置され要管理基板を生産対象としている全ての装置による生産動作を停止させる。

Description

実装基板の製造方法

　本発明は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する実装基板の製造方法に関するものである。

　電子部品が実装された実装基板は、複数の部品実装装置を連結して構成された部品実装ラインによって製造され、基板が部品実装ラインを上流側から下流側に搬送されることにより、各部品実装装置によって複数の電子部品が基板に順次実装される。部品実装装置の部品供給部には、テープフィーダなどのパーツフィーダが部品種類毎に複数台並設される。複数種類の基板種を生産対象とする場合には、基板種に応じて必要とされる部品種類が異なるため、基板種切替の都度パーツフィーダの交換や追加などを伴うフィーダ配置替えが生産準備作業として実行される。このフィーダ配置替えは基板種に応じて予め作成された生産データに基づいて実行され、フィーダ配置替え終了後や生産実行中に部品補給を実行した後などには、実際にセットされた電子部品が生産データに規定された部品種に合致しているか否かを確認することが行われる（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す先行技術では、パーツフィーダに付された識別情報を読み取って生産データと照合することによりパーツフィーダの誤挿入を検出する。そして誤挿入が検出された場合にはその旨警告を発するとともに実装装置の運転を停止し、これにより正規部品と異なる異種部品が誤って実装される誤実装の発生を防止するようにしている。

日本国特開平１０－６５３９９号公報

　しかしながら上述の先行技術例を含め、従来技術においては作業者が作業ルールを遵守して不正常事態を極力防止するように努力することを前提として生産設備の機能設計が行われていた。このため、作業者が意図的にもしくは意図せずに作業ルールに反する怠業行為を行った場合には、上述のフィーダの誤装着防止機能は有効に機能せず、誤実装の発生を招く結果となる。そしてこのような誤実装に対する適正な処置がなされないまま生産が継続実行された場合には、不良基板が下流工程に送られることとなり、さらには不良製品が出荷されるという事態を招きかねない。すなわち、異種部品のセットが何らかの時点で発見されたとしても、どの時点から異種部品のセットという不正常事態が始まったのかを特定する手立てがないため、その影響が下流工程のどの範囲まで及んでいるかを明確にすることが難しい。このように、従来の部品実装ラインによる実装基板の製造においては、電子部品の誤セットが発見された場合の対処方法が明確に規定されていないことに起因して、誤実装による品質不良を防止することが困難であるという課題があった。

　そこで本発明は、電子部品の誤セットが発見された場合の対処方法を明確に規定して、誤実装による品質不良を防止することができる実装基板の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の実装基板の製造方法は、複数のパーツフィーダが装着された部品供給部から電子部品を取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結して構成された部品実装ラインによって、前記基板に複数の電子部品を順次実装して実装基板を製造する実装基板の製造方法であって、一の基板種を対象とする部品実装過程において前記部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、当該パーツフィーダによって供給される電子部品の識別情報、当該パーツフィーダの装着位置、当該パーツフィーダへ電子部品がセットされた部品セットタイミングを紐付けて部品セット履歴情報として記憶させる部品セット履歴情報記憶工程と、前記部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、前記部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、前記電子部品の識別情報を検出して生産データと照合することにより、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品であるか否かを判定し、正規の電子部品であると判定されたならば、前記電子部品の識別情報、装着位置、当該パーツフィーダを対象として前記照合を実行した照合タイミングを紐付けて照合履歴情報として記憶させる照合履歴情報記憶工程と、前記予め設定された所定タイミングにて、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に実行されるエラー対処工程とを含み、さらに前記エラー対処工程は、前記異種部品がセットされた前記パーツフィーダが装着された部品実装装置による生産動作を停止させる第１の装置停止ステップと、前記部品セット履歴情報に基づいて前記異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定するタイミング特定ステップと、前記特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を、異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定する基板特定ステップと、当該部品実装装置よりも下流側に配置され前記要管理基板を生産対象としている全ての部品実装装置による生産動作を停止させる第２の装置停止ステップと、を含む。

　本発明によれば、部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に実行されるエラー対処工程において、まず異種部品がセットされた前記パーツフィーダが装着された部品実装装置による生産動作を停止させ、次いで部品セット履歴情報に基づいて異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定し、さらに特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を、異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定し、当該部品実装装置よりも下流側に配置され要管理基板を生産対象としている全ての部品実装装置による生産動作を停止させることにより、電子部品の誤セットが発見された場合の対処方法を明確に規定して、誤実装による品質不良を防止することができる。

本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法に用いられる電子部品実装システムの構成説明図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法に用いられる部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法に用いられる部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法に用いられるテープフィーダの構成説明図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法に用いられる部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図（ａ）～（ｃ）本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法において部品実装に用いられる生産データおよび履歴情報の構成説明図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法における電子部品実装作業実行処理を示すフロー図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法における部品照合処理を示すフロー図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法における異種部品検出時のエラー対処処理を示すフロー図

　次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は基板に電子部品を実装して実装基板を生産する機能を有している。電子部品実装システム１は、実装対象の基板をそれぞれ供給・受渡し・回収する機能を有する基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２と、基板回収装置Ｍ７との間に、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ３、同一構成の部品実装装置Ｍ４、Ｍ５、およびリフロー装置Ｍ６を直列に連結して構成された部品実装ライン１ａを主体としている。

　基板供給装置Ｍ１～基板回収装置Ｍ７の各装置は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータを有する上位システム３に接続されている。部品実装ライン１ａの各装置が備えた基板搬送機構は直列に連結されて同一のパスラインＰＬを有する基板搬送路を形成する。部品実装作業においては、この基板搬送路に沿って搬送される基板６（図２，図３参照）に対して、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５、およびリフロー装置Ｍ６によって電子部品を実装するための部品実装用作業が行われる。

　すなわち、基板供給装置Ｍ１によって供給された基板６は基板受渡装置Ｍ２を介して半田印刷装置Ｍ３に搬入され、ここで基板６に部品接合用の半田をスクリーン印刷する半田印刷作業が行われる。半田印刷後の基板６は部品実装装置Ｍ４、Ｍ５に順次受け渡され、ここで半田印刷後の基板６に対して電子部品を実装する部品実装作業が実行される。そして部品実装後の基板６はリフロー装置Ｍ６に搬入され、ここで所定の加熱プロファイルにしたがって加熱されることにより部品接合用の半田が溶融固化する。これにより電子部品が基板６に半田接合されて基板６に電子部品を実装した実装基板が完成し、基板回収装置Ｍ７に回収される。

　次に図２，図３を参照して、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の構造を説明する。なお図３は、図２におけるＡ－Ａ断面を示している。図２に示すように、基台４上にはＸ方向に基板搬送機構５が配設されている。基板搬送機構５は、電子部品が実装される基板６をコンベアにより搬送し、基板搬送機構５上に設けられ実装作業位置に基板６を位置決めする。

　基板搬送機構５の手前側には部品供給部７Ｆが、また基板搬送機構５の背後側には部品供給部７Ｒがそれぞれ設けられている。部品供給部７Ｆ，７Ｒには部品供給装置である複数のパーツフィーダが並設して装着される。部品供給部７Ｆ，７Ｒにはこれらのパーツフィーダの装着位置を特定するためのフィーダ番地「ｆ１，ｆ２，ｆ３・・」、「ｒ１，ｒ２，ｒ３・・」がそれぞれ設定されており、これらのフィーダ番地を指定することにより、当該部品実装装置に装着されたパーツフィーダを個別に特定することができるようになっている。

　ここでは、パーツフィーダとして実装対象の電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りする機能を有するテープフィーダ８が装着された例を示している。部品供給部７Ｆ，７Ｒは、テープフィーダ８を駆動することにより、以下に説明する実装ヘッド１２の吸着ノズル１２ａによる部品吸着位置に電子部品を供給する。

　基台４上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル１０が配設されている。Ｙ軸移動テーブル１０には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル１１が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル１１には、それぞれ実装ヘッド１２がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１２は、複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図３に示すように、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル１２ａが装着されている。

　Ｙ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１１を駆動することにより、実装ヘッド１２はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド１２は、それぞれ対応した部品供給部７Ｆ，７Ｒのテープフィーダ８の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル１２ａによって取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板６の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１１および実装ヘッド１２は、電子部品を保持した実装ヘッド１２を移動させることにより、電子部品を基板６に移送搭載する部品実装機構１３を構成する。

　部品供給部７Ｆ，７Ｒと基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ９が配設されている。部品供給部７Ｆ，７Ｒから電子部品を取り出した実装ヘッド１２が部品認識カメラ９の上方を移動する際に、部品認識カメラ９は実装ヘッド１２に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド１２にはＸ軸移動テーブル１１の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド１２と一体的に移動する基板認識カメラ１４が装着されている。実装ヘッド１２が移動することにより、基板認識カメラ１４は基板搬送機構５に位置決めされた基板６の上方に移動し、基板６を撮像して認識する。実装ヘッド１２による基板６への部品実装動作においては、部品認識カメラ９による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１４による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

　図３に示すように、部品供給部７Ｆ，７Ｒにはフィーダベース１５ａに予め複数のテープフィーダ８が装着された状態の台車１５がセットされる。基台４に設けられた固定ベース４ａに対して、フィーダベース１５ａをクランプ機構１５ｂによってクランプすることにより、部品供給部７Ｆ，７Ｒにおいて台車１５の位置が固定される。台車１５には、電子部品を保持したキャリアテープ１７－１，１７－２をそれぞれ巻回状態で収納する供給リール１６－１，１６－２が保持されている。供給リール１６－１，１６－２から引き出されたキャリアテープ１７－１，１７－２は、テープフィーダ８によって吸着ノズル１２ａによるピックアップ位置までピッチ送りされる。

　供給リール１６－１，１６－２には、当該キャリアテープ１７－１，１７－２に保持された電子部品の部品種および生産ロット情報を示す部品ＩＤコードが印加されたバーコードラベル１６－１ａ、１６－２ａが貼付されている。バーコードラベル１６－１ａ、１６－２ａをバーコードリーダ３６（図５参照）によって読み取ることにより、当該テープフィーダ８によって供給される電子部品の部品種を識別することが可能となっている。

　次に、図４を参照してテープフィーダ８の構成および機能を説明する。図４に示すように、テープフィーダ８は本体部８ａおよび本体部８ａの下面から下方に凸設された装着部８ｂを備えた構成となっている。本体部８ａの下面をフィーダベース１５ａに沿わせてテープフィーダ８を装着した状態では、装着部８ｂに設けられたコネクタ部８ｃがフィーダベース１５ａに嵌合する。これにより、テープフィーダ８は部品供給部７Ｆ、７Ｒに固定装着されるとともに、テープフィーダ８は部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の制御部２４（図５参照）と電気的に接続される。

　本体部８ａの内部には、供給リール１６－１，１６－２から引き出されて本体部８ａ内に取り込まれたキャリアテープ１７－１，１７－２を導くテープ走行路８ｄが、本体部８ａの後端部から先端部まで連続して設けられている。本実施の形態に示す部品実装装置Ｍ４，Ｍ５においては、テープスプライシング方式を採用している。すなわち、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５において、テープフィーダ８に既装着の第１のキャリアテープ１７－１Ａ，１７－２Ａの末尾部と部品切れに際して新たに装着される第２のキャリアテープ１７－１Ｂ，１７－２Ｂの先頭部とを接合テープを用いた継目部Ｊによって継ぎ合わせている。これにより、供給リール１６－１，１６－２の交換による中断を生じることなく、テープフィーダ８には継続的にキャリアテープ１７－１，１７－２が供給される。

　すなわち本実施の形態に示す部品実装装置Ｍ４，Ｍ５では、まず、電子部品を保持したキャリアテープ１７－１，１７－２を部品供給部７Ｆ，７Ｒに配列されたテープフィーダ８に装着する。そして、テープフィーダ８において既装着の第１のキャリアテープ１７－１Ａ，１７－２Ａと新たに供給される第２のキャリアテープ１７－１Ｂ，１７－２Ｂとを接合テープによって継ぎ合わせるスプライシング作業を反復しながら、キャリアテープ１７－１，１７－２をピッチ送りする。この動作により、ピックアップ位置に供給された電子部品を実装ヘッド１２によって取り出して基板６に実装する形態となっている。

　本体部８ａには、キャリアテープ１７－１，１７－２をピッチ送りするためのテープ送り部１８が内蔵されている。テープ送り部１８は、テープ走行路８ｄの先端部に設けられたテープ送り用のスプロケット２１を回転駆動するテープ送りモータ２０およびテープ送りモータ２０を制御するフィーダ制御部１９を備えている。テープフィーダ８がフィーダベース１５ａに装着された状態では、フィーダ制御部１９は装置本体の制御部２４と接続される。フィーダ制御部１９に内蔵された記憶装置には、当該テープフィーダ８を他から識別して特定するためのフィーダＩＤコードが記憶されている。テープフィーダ８がフィーダベース１５ａに装着されることにより、制御部２４はそれぞれのテープフィーダ８を個別に識別することができるようになっている。

　フィーダ制御部１９によってテープ送りモータ２０を制御してスプロケット２１を間歇回転させることにより、キャリアテープ１７－１，１７－２は下流側へピッチ送りされる。スプロケット２１の手前側は、電子部品をキャリアテープ１７－１，１７－２から実装ヘッド１２の吸着ノズル１２ａによって真空吸着して取り出す部品吸着位置となっている。スプロケット２１近傍の本体部８ａの上面側には、キャリアテープ１７－１，１７－２を上面側から押さえつけてガイドする押さえ部材２２が配設されている。押さえ部材２２には、吸着ノズル１２ａによるピックアップ位置に対応して吸着開口部２３が設けられている。キャリアテープ１７－１，１７－２に保持された電子部品は吸着開口部２３において上方へ露呈され、実装ヘッド１２の吸着ノズル１２ａによる部品取り出しが可能な状態となる。

　次に図５を参照して、制御系の構成を説明する。図５において、制御部２４は処理演算装置であり、記憶部３１に記憶された各種のプログラムを実行することにより、以下に説明する各部を制御して部品実装装置Ｍ４，Ｍ５による作業動作や各種処理を実行させる。記憶部３１には、部品実装作業に必要な実装動作プログラムや実装データなどのほか、生産データ４１、部品セット履歴情報４２、照合履歴情報４３が記憶される。制御部２４による各部の制御に際しては、記憶部３１に記憶された上述の各種プログラム、各種データが参照される。

　ここで、図６（ａ）～（ｃ）を参照して、生産データ４１、部品セット履歴情報４２、照合履歴情報４３について説明する。生産データ４１は、特定の基板種（ここでは基板種Ｂ１）を対象とする部品実装作業において、各フィーダ番地７Ａに装着されるパーツフィーダのフィーダ種およびシリアル番号を特定するフィーダＩＤコード４１Ｆと、当該パーツフィーダによって供給される電子部品の部品種および製品ロットを特定する部品ＩＤコード４１Ｐとを予め規定するデータである。

　図６（ａ）に示す例では、フィーダ番地７Ａの「ｆ１」に対応して、装着されるべきテープフィーダ８を示すフィーダＩＤコード４１Ｆとして「Ｆａａａａ」、セットされるべき部品ＩＤコード４１Ｐとして「Ｐｂｂｂｂ」が示されている。フィーダ番地７Ａの「ｆ２」，「ｆ３」以下についても同様にフィーダＩＤコード４１Ｆ、部品ＩＤコード４１Ｐが規定される。なお生産データ４１は、部品実装動作自体の動作効率の効率化と基板品種切替に伴うフィーダ配置換えなどの準備作業の効率化とを総合的に勘案して予め作成されるものであり、部品実装作業の開始に際しては、生産データ４１に基づいてフィーダ配列作業が実行される。

　図６（ｂ）に示すように、部品セット履歴情報４２は、部品実装装置にて実行される一の基板種を対象とする部品実装過程において、電子部品が補給のためにセットされた履歴を記憶する情報である。部品セット履歴情報４２は、部品供給部７Ｆ，７Ｒに装着されたパーツフィーダ毎に、当該パーツフィーダにセットされて部品実装機構１３に供給される電子部品の識別情報、および当該パーツフィーダの装着位置を示すフィーダ番地７Ａに加え、当該パーツフィーダへ電子部品がセットされた部品セットタイミングを紐付けたデータ構成となっている。

　すなわち図６（ｂ）に示すように、フィーダ番地７Ａの「ｆ１」には、生産データ４１に規定されたフィーダＩＤコード４１Ｆ、部品ＩＤコード４１Ｐと同様に、「Ｆａａａａ」、「Ｐｂｂｂｂ」がそれぞれフィーダＩＤコード４２Ｆ、部品ＩＤコード４２Ｐとして示されている。ここで、部品ＩＤコード４２Ｐが「Ｐｂｂｂｂ」である電子部品が、部品セットタイミング４２Ｔが「Ｔｓｓｓｓ」のタイミングにて、部品補給のためにセットされたことを示している。また、部品セット履歴情報４２には、当該タイミングにおいて部品実装作業の対象となっていた基板６を特定する対応基板ＩＤコード４２Ｂが併せて記憶される。

　図示例では、対応基板ＩＤコード４２Ｂとして、基板種が「Ｂ１」でシリアル番号が「ｎｎｎｎ」であることを示す「Ｂ１ｎｎｎｎ」が記載され、この基板ＩＤコードによって特定される基板６が、部品セットタイミング時に作業対象となっていたことを示している。そしてフィーダ番地７Ａの「ｆ２」，「ｆ３」以下についても同様に対応するフィーダＩＤコード４２Ｆ、部品ＩＤコード４２Ｐについて、部品セットタイミング４２Ｔ、対応基板ＩＤコード４２Ｂが記憶される。

　図６（ｃ）に示すように、照合履歴情報４３は、部品実装装置において、部品供給部７Ｆ，７Ｒの各フィーダ番地７Ａから供給される電子部品が、予め生産データ４１に規定された正規の部品種であるか否かをチェックすることを目的として実行される部品照合処理の結果を記憶した履歴情報である。この部品照合処理は、照合処理部３４により、部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、部品供給部７Ｆ，７Ｒに装着されたテープフィーダ８毎に、電子部品の識別情報である部品ＩＤコードを検出して生産データ４１と照合することにより行われる。

　制御部２４は、照合処理部３４の照合結果により、当該電子部品が当該フィーダ番地７Ａに装着されたテープフィーダ８から供給されるべき正規の電子部品であるか否かを判定し、正規の電子部品であると判定された場合、部品ＩＤコード、フィーダ番地７Ａとともに、当該テープフィーダ８を対象として照合を実行した照合タイミングを紐付けて、照合履歴情報として記憶させる。照合履歴情報４３には、当該照合タイミングにおいて部品実装作業の対象となっていた基板６を特定する対応基板ＩＤコード４３Ｂが併せて記憶される。

　図示例では、対応基板ＩＤコード４３Ｂとして、基板種が「Ｂ１」でシリアル番号が「ｍｍｍｍ」であることを示す「Ｂ１ｍｍｍｍ」が記載され、この基板ＩＤコードによって特定される基板６が、照合タイミング時に作業対象となっていたことを示している。そしてフィーダ番地７Ａのｆ２，ｆ３以下についても同様に対応するフィーダＩＤコード４３Ｆ、部品ＩＤコード４３Ｐについて、照合タイミング４３Ｔ、対応基板ＩＤコード４３Ｂが記憶される。

　機構駆動部３２は、制御部２４によって制御されて、部品供給部７Ｆ，７Ｒ、基板搬送機構５、部品実装機構１３を駆動する。これにより部品実装装置Ｍ４における部品実装作業が実行される。画像認識部３３は、部品認識カメラ９、基板認識カメラ１４の撮像結果を認識処理する。これにより、実装ヘッド１２に保持された状態の電子部品の識別や位置認識、基板６における部品実装位置が認識される。照合処理部３４は、部品供給部７Ｆ，７Ｒに装着されたテープフィーダ８のフィーダ種、当該テープフィーダ８によって供給される電子部品の部品種が、生産データ４１に規定する正規のフィーダ種、部品種に合致しているか否かを照合する部品照合処理を行う。

　この部品照合処理は、以下に説明するように、テープフィーダ８または当該テープフィーダ８によって供給される電子部品のいずれかまたは双方を併用することによって行われる。すなわち、照合処理部３４は、フィーダ検出部３５によるテープフィーダ８の識別結果、またはバーコードリーダ３６による供給リール１６－１，１６－２の識別結果（言い換えれば部品種の識別結果）に基づいて、前述の部品照合処理を以下のように行う。

　まずフィーダ検出部３５は、部品供給部７Ｆ，７Ｒにテープフィーダ８が装着されたことの検出および装着されたテープフィーダ８の識別を行う。すなわち図４に示すフィーダベース１５ａに装着されることにより、当該テープフィーダ８のフィーダ制御部１９が制御部２４と接続され、フィーダ制御部１９に記憶されたフィーダＩＤコードが読み取られる。これにより当該テープフィーダ８が識別され、識別結果は照合処理部３４に伝達される。そして照合処理部３４が、この識別結果を生産データ４１と照合することにより、識別対象となっているテープフィーダ８が照合対象のフィーダ番地７Ａに装着されるべき正規のテープフィーダ８であるか否かが判定される。

　またバーコードリーダ３６を作業者が操作して、識別対象となっているテープフィーダ８にセットされた供給リール１６－１，１６－２のバーコードラベル１６－１ａ，１６－２ａを読み取り、読み取り結果を照合処理部３４に伝達する。そして照合処理部３４が、この読み取り結果を生産データ４１と照合することにより、識別対象となっているテープフィーダ８にセットされた電子部品が照合対象のテープフィーダ８に装着されるべき正規の電子部品であるか否かが判定される。

　なお上述の部品照合処理において、テープフィーダ８または当該テープフィーダ８によって供給される電子部品のいずれを識別対象とするか、または双方を併用するかの選択は、生産ラインの実情に応じて適宜選択する。すなわち、テープフィーダ８において供給リール１６－１，１６－２を交換する際の作業態様やチェック方法に応じて、識別対象を適宜選択すればよい。例えば、リール交換方式、あるいはテープスプライシング方式など、個別の方式例に応じて照合処理実施による効果が最も有効に得られる選択をすればよい。ここで、リール交換方式は、部品切れによる供給リール１６－１，１６－２の交換に際して、一旦テープフィーダ８をフィーダベース１５ａから取り外して新たな供給リール１６－１，１６－２を装着する方式である。テープスプライシング方式は、テープフィーダ８を取り外すことなく装置稼働を継続しながら、キャリアテープ１７－１，１７－２を継ぎ合わせて新旧の供給リール１６－１，１６－２を入れ替える方式である。

　履歴情報作成処理部３７は、上述の部品セット履歴情報４２、照合履歴情報４３を作成する処理を行う。すなわち、制御部２４が各部を制御して取得される動作情報を、履歴情報作成処理部３７が所定のデータ処理フォーマットにしたがって編集することにより、前述内容の部品セット履歴情報４２、照合履歴情報４３が作成されて記憶部３１に記憶され、逐次更新される。

　エラー対処処理部３８は、部品実装作業を継続実行する過程において予め設定された所定タイミングにて、エラーが生じた場合に必要とされるエラー対処処理を行う。例えば、当該電子部品が当該装着位置に装着されたテープフィーダ８から供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に、エラー対処処理部３８は、エラー対処処理として、表示部４０による表示などの方法によって指示する。

　操作・入力部３９は、操作盤に設けられたキーボードや表示パネルに設定されたタッチパネルスイッチなどの入力装置であり、装置稼働のために必要な操作コマンドの入力やデータ入力などを行う。表示部４０は、操作パネルに設けられた液晶パネルなどの表示装置である。表示部４０は、通常の装置稼働時に必要とされる各種警報を表示するとともに、照合処理部３４による照合処理結果、またはエラー対処処理部３８によるエラー対処の実行に必要な指示事項の表示などを行う。

　次に電子部品実装システム１において実行される電子部品実装作業処理について、図７のフローに則して説明する。まず実装作業開始に先立つ準備作業として、制御部２４は、生産データ読み込みおよび部品セットを行う（ＳＴ１）。すなわち、制御部２４は、生産対象となる基板６についての生産データ４１を記憶部３１から読み込み、表示部４０に生産データ４１を表示する。作業者は、表示部４０に表示された生産データ４１にしたがって、部品供給部７Ｆ，７Ｒのフィーダ番地７Ａに所定部品種の電子部品がセットされたテープフィーダ８を装着する。

　部品供給部７Ｆ，７Ｒにおける電子部品がセットが完了したならば、制御部２４は、部品セット履歴情報を記憶する（ＳＴ２）。すなわち、制御部２４は、各テープフィーダ８についてフィーダ検出部３５によってフィーダ装着を検出し、その検出結果に基づいて履歴情報作成処理部３７にてデータ処理を実行することにより部品セット履歴情報を作成し、記憶部３１に記憶させる。次いで、制御部２４は、作業準備完了時の部品照合処理を実行させる（ＳＴ３）。

　この部品照合処理において、作業者が各テープフィーダ８について装着された供給リール１６－１，１６－２のバーコードラベル１６－１ａ，１６－２ａ（図３参照）をバーコードリーダ３６にかざす。この際、図８に示すように、バーコードリーダ３６によってバーコードラベル１６－１ａ，１６－２ａに示される部品ＩＤコードを読み取る（ＳＴ２１）。そして読み取り結果を照合処理部３４によって生産データ４１と照合する（ＳＴ２２）。制御部２４は、照合結果により対象の部品が生産データ４１に規定される正規部品であるか否かを判定する（ＳＴ２３）。

　ここで正規部品であると判定されたならば、制御部２４は、当該時刻を照合タイミングとして照合履歴情報４３に書き込み、記憶部３１に記憶させる（ＳＴ２４）。また照合結果により正規部品でなく異種部品であると判定された場合には、制御部２４は、当該異種部品と判定された供給リール１６－１，１６－２を交換させることにより正規部品をセットする（ＳＴ２５）。そして制御部２４は、再度（ＳＴ２１）に戻って以下の処理を反復し、（ＳＴ２３）にて正規部品であることを確認した後、同様に照合履歴情報として記憶する（ＳＴ２４）。

　この後、制御部２４は、図７のフローに戻り、部品実装の生産を実行する（ＳＴ４）。そして部品実装作業を継続する過程において、いずれかのテープフィーダ８において部品切れまたは部品切れ予告が発生すると（ＳＴ５）、制御部２４は、当該テープフィーダ８を対象として部品を補給する部品セット作業を実行させる（ＳＴ６）。すなわち、制御部２４は、既装着の供給リール１６－１，１６－２における残部品数が規定量よりも減少した場合に、表示部４０への表示などによって部品切れ予告を発生する。作業者は部品切れ予告を承けて、既装着のキャリアテープに新たな供給リール１６－１，１６－２のキャリアテープをつなぎ合わせるテープスプライシング作業を実行するとともに、既装着の供給リール１６－１，１６－２に換えて新たな供給リール１６－１，１６－２を装着する。次いで制御部２４は、この部品セット作業の内容および実行タイミングを示す部品セット履歴情報を履歴情報作成処理部３７によって作成し、記憶部３１に記憶させて部品セット履歴情報４２を更新する（ＳＴ７）。

　次いで、制御部２４は、部品補給実行時の部品照合処理を実行させる（ＳＴ８）。この部品照合処理は、前述の（ＳＴ３）にて実行される部品照合処理に準じて行う。ただし、部品補給実行時は、既装着の供給リール１６－１，１６－２とともに新たな供給リール１６－１，１６－２を対象として部品ＩＤコードの読み取りを行う。すなわち、バーコードリーダ３６および照合処理部３４により、既装着の供給リール１６－１，１６－２のバーコードラベル１６－１ａ，１６－２ａを読み取って生産データ４１と照合し、次いで新たな供給リール１６－１，１６－２のバーコードラベル１６－１ａ，１６－２ａを読み取って生産データ４１と照合する。そして制御部２４は、何れの供給リール１６－１，１６－２についても正規部品であることが確認されたならば、部品実装の生産を再開する（ＳＴ９）。

　そして制御部２４は、部品実装作業を継続する過程において、照合実行の時期として予め設定された所定タイミングが到達すると、照合処理部３４により各テープフィーダ８を対象として図８に示す部品照合処理を実行し、必要に応じてエラー対処処理部３８によりエラー対処処理を実行する（ＳＴ１０）。ここでは部品照合処理を実行すべき所定タイミングとして、予め定められたインターバル経過時を採用しており、このインターバル経過毎に定期的に部品照合処理を実行する例を示している。

　なお、この所定タイミングとして、テープフィーダ８においてキャリアテープ１７－１，１７－２を巻回収納した供給リール１６－１，１６－２を交換するリール交換時または既存のキャリアテープ１７－１Ａ，１７－２Ａに新たなキャリアテープ１７－１Ｂ，１７－２Ｂを継ぎ合わせるテープスプライシング実行時を用いてもよい。図７に示す例では、テープスプライシング実行時およびインターバル経過時のいずれにも部品照合処理を行うようにしている。そして上述の設定された所定タイミングにて実行される部品照合処理において、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合には、制御部２４は、以下に説明するエラー対処処理を実行させる。

　図９は、部品照合処理にて異種部品が検出されたときのエラー対処処理を示している。すなわち、制御部２４は、生産データ４１に規定する正規部品と異なる異種部品が検出されると、まず誤実装の発生を即座に絶つために、異種部品がセットされたパーツフィーダが装着された部品実装装置による生産動作を停止させる（第１の装置停止ステップ）（ＳＴ３１）。エラー発生時には、エラー対処処理部３８によって表示部４０にエラー対処処理の表示を行う。なお、エラー対処処理部３８が制御部２４に代わってエラー対処処理を主体的に実行してもよい。次いで制御部２４は、記憶部３１に記憶された部品セット履歴情報４２に基づいて、当該異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定する（タイミング特定ステップ）（ＳＴ３２）。

　そして制御部２４は、特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を、異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定する（基板特定ステップ）（ＳＴ３３）。この要管理基板の特定は、（ＳＴ３２）にて特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった基板６の基板ＩＤを、部品セット履歴情報４２を参照して特定することによりなされる。

　すなわち部品照合において異種部品が検出されたフィーダ番地７Ａについて、部品セット履歴を遡及することにより当該部品の部品セットタイミング４２Ｔが取得され、その部品セットタイミング４２Ｔに対応する対応基板ＩＤコード４２Ｂが判明する。そしてこの対応基板ＩＤコード４２Ｂ以降のＩＤコードを有する基板が要管理基板として特定される。この場合では、要管理基板は、特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった基板の基板ＩＤによって特定される。

　なお要管理基板の特定において、基板ＩＤコードを用いて特定する代わりに、当該装置によって当該基板種を対象とする場合の基準的な生産タクトタイムに基づいて推測される基板の枚数によって要管理基板を特定してもよい。すなわち、当該部品について取得された部品セットタイミング４２Ｔから経過した時間を基準的な生産タクトタイムで除することにより、異種部品が実装された可能性がある要管理基板の枚数を推定算出することができる。この場合では、要管理基板は、特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった基板の枚数によって特定される。

　このようにして要管理基板が特定されたならば、制御部２４は、当該部品実装装置よりも下流側に配置され要管理基板を生産対象としている全ての部品実装装置による生産動作を停止させる（第２の装置停止ステップ）（ＳＴ３４）。また制御部２４は、要管理基板に関する情報を下流側工程に対して通知する（ＳＴ３５）。

　そして通知を受けた下流側では、ライン管理者など予めこのような事態に対しての決定権限を有する所定権原保持者によって対処指示がなされる（ＳＴ３６）。例えば、要管理基板を全て部品実装ライン１ａから取り出してリペアエリアに送るなど、事態に応じて適切な処置を選択実行する。次いで部品照合により検出された異種部品に替えて正規部品がセットされると、制御部２４は通常生産動作に復帰する（ＳＴ３７）。

　なお本実施の形態では、作業者による積極的な意図の有無を問わず結果的に不正作業となるような怠業行為を排除することが困難な作業状況を前提としている。したがって異種部品が実際にセットされたタイミングを厳密な意味で特定することは事実上不可能であることから、（ＳＴ３２）における部品セットタイミングとして、照合履歴情報４３において当該フィーダ番地７Ａにて照合ＯＫとなった直近の照合タイミング４３Ｔを用いるようにしてもよい。このようにすれば、異種部品が実装された可能性がある要管理基板をもれなくカバーすることが可能となり、管理信頼性が向上する。

　図７に示す電子部品実装作業実行フローにおいて、（ＳＴ２）、（ＳＴ７）は、一の基板種を対象とする部品実装過程において部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、当該パーツフィーダによって供給される電子部品の識別情報、当該パーツフィーダの装着位置、当該パーツフィーダへ電子部品がセットされた部品セットタイミングを紐付けて部品セット履歴情報として記憶させる部品セット履歴情報記憶工程を構成する。

　また（ＳＴ３）、（ＳＴ８）は、部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、電子部品の識別情報を検出して生産データと照合することにより、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品であるか否かを判定し、正規の電子部品であると判定されたならば、電子部品の識別情報、装着位置、当該パーツフィーダを対象として、照合を実行した照合タイミングを紐付けて照合履歴情報として記憶させる照合履歴情報記憶工程を構成する。

　そして予め設定された所定タイミングにて、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合には、図９にて説明するエラー対処処理が実行される。

　上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装システム１による実装基板の製造方法においては、部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に実行されるエラー対処工程において、まず異種部品がセットされたパーツフィーダが装着された部品実装装置による生産動作を停止させ、次いで部品セット履歴情報に基づいて異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定し、さらに特定された異種部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定し、当該部品実装装置よりも下流側に配置され要管理基板を生産対象としている全ての部品実装装置による生産動作を停止させるようにしている。これにより、電子部品の誤セットが発見された場合の対処方法を明確に規定して、誤実装による品質不良を防止することができる。

　なお本実施の形態では部品実装装置における電子部品の誤セットを対象とする適用例を示したが、実装基板製造ラインにおける他装置、例えばスクリーン印刷装置におけるスクリーンマスク、スキージ部品、半田ペーストなどの材料供給についても、本実施の形態に示す方法の適用が可能である。

　なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

　本出願は、２０１２年８月２２日出願の日本特許出願（特願2012-182918）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明の実装基板の製造方法は、電子部品の誤セットが発見された場合の対処方法を明確に規定して、誤実装による品質不良を防止することができるという効果を有し、基板に電子部品を実装した実装基板を製造する分野に利用可能である。

　１　電子部品実装システム
　６　基板
　７Ａ　フィーダ番地
　７Ｆ、７Ｒ　部品供給部
　８　テープフィーダ
　１２　実装ヘッド
　１３　部品実装機構
　１６－１、１６－２　供給リール
　１６－１ａ，１６－２ａ　バーコードラベル
　１７－１、１７－２　キャリアテープ
　Ｍ１　基板供給装置
　Ｍ２　基板受渡装置
　Ｍ３　半田印刷装置
　Ｍ４，Ｍ５　部品実装装置
　Ｍ６　リフロー装置
　Ｍ７　基板回収装置

Claims

　複数のパーツフィーダが装着された部品供給部から電子部品を取り出して基板に実装する部品実装装置を複数連結して構成された部品実装ラインによって、前記基板に複数の電子部品を順次実装して実装基板を製造する実装基板の製造方法であって、
　一の基板種を対象とする部品実装過程において前記部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、当該パーツフィーダによって供給される電子部品の識別情報、当該パーツフィーダの装着位置、当該パーツフィーダへ電子部品がセットされた部品セットタイミングを紐付けて部品セット履歴情報として記憶させる部品セット履歴情報記憶工程と、
　前記部品実装過程において予め設定された所定タイミングにて、前記部品供給部に装着されたパーツフィーダ毎に、前記電子部品の識別情報を検出して生産データと照合することにより、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品であるか否かを判定し、正規の電子部品であると判定されたならば、前記電子部品の識別情報、装着位置、当該パーツフィーダを対象として前記照合を実行した照合タイミングを紐付けて照合履歴情報として記憶させる照合履歴情報記憶工程と、
　前記予め設定された所定タイミングにて、当該電子部品が当該装着位置に装着されたパーツフィーダから供給されるべき正規の電子部品ではない異種部品であると判定された場合に実行されるエラー対処工程とを含み、
　さらに前記エラー対処工程は、
　前記異種部品がセットされた前記パーツフィーダが装着された部品実装装置による生産動作を停止させる第１の装置停止ステップと、
　前記部品セット履歴情報に基づいて前記異種部品がセットされた部品セットタイミングを特定するタイミング特定ステップと、
　前記特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった全ての基板を、異種部品が実装された可能性がある要管理基板として特定する基板特定ステップと、
　当該部品実装装置よりも下流側に配置され前記要管理基板を生産対象としている全ての部品実装装置による生産動作を停止させる第２の装置停止ステップと、を含むことを特徴とする実装基板の製造方法。
　さらに前記エラー対処工程において、前記要管理基板に関する情報を下流側工程に対して通知することを特徴とする請求項１記載の実装基板の製造方法。
　前記所定タイミングは、予め定められたインターバルによって規定されることを特徴とする請求項１または２記載の実装基板の製造方法。
　前記パーツフィーダは、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給するテープフィーダであり、
　前記所定タイミングは、前記テープフィーダにおいてキャリアテープを巻回収納した供給リールを交換するリール交換時または既存のキャリアテープに新たなキャリアテープを継ぎ合わせるテープスプライシング実行時であることを特徴とする請求項１または２記載の実装基板の製造方法。
　前記要管理基板は、前記特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった基板の基板ＩＤによって特定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の実装基板の製造方法。
　前記要管理基板は、前記特定された部品セットタイミング以降に当該部品実装装置による生産対象となった基板の枚数によって特定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の実装基板の製造方法。