JP2013258172A - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合にあっても、廃棄基板を有効に減少させて生産性を向上させることができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供する。
【解決手段】個片基板において変形による電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出し、電子部品をピックアップして個片基板に搭載する部品搭載に際して、各個片基板毎の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の特定部位への電子部品の搭載適否を判定し、搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止める。これにより、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合にあっても、廃棄基板を有効に減少させて生産性を向上させることができる。
【選択図】図９

Description

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電子部品実装システムおよび電子部品実装方法に関するものである。

電子部品を基板に半田接合により実装して実装基板を製造する電子部品実装システムは、基板の電極に部品接合用の半田ペーストをスクリーン印刷する印刷装置、半田ペーストが印刷された基板に電子部品を搭載する電子部品搭載装置、半田ペーストを溶融固化させるリフロー装置など複数の電子部品実装用装置を連結して構成されている。電子部品実装システムの作業対象には、電子部品が実装されるフレキシブルプリント基板など、単体では取り扱いが難しいフィルム状の薄い個片基板を板状のキャリアに複数保持させたいわゆる多面取り基板がある。このような多面取り基板を対象とする場合には、一般に作業者の人手によって個片基板をキャリアに装着保持させることから、印刷対象となる電極の位置精度を多面取り基板の全面について確保することが難しい。殊に個片基板が小型電子機器用のファインピッチの樹脂基板である場合にはその難度が顕著となり、位置精度に起因する印刷不良などの不具合が発生していた。

このため、従来よりこのような多面取り基板を対象とする場合の不具合を防止することを目的として、予め個片基板を対象として回路パターンや位置の良否を検出しておき、検出結果に基づいて印刷作業や部品搭載作業の実行・不実行を適宜決定する方法が知られている（例えば特許文献１，２参照）。特許文献１に示す先行技術例では、印刷前にキャリア（搬送ワーク）に対する各個片基板の位置を認識して算出された基板ずれ量が許容値よりも大きい位置ずれ基板の数が予め規定された所定数よりも大きい場合には、当該キャリアに保持された基板に対する印刷作業を停止するようにしている。また特許文献２に示す先行技術例では、複数の回路パターンが形成された多面取り基板を電子部品実装機に搬入する前の検査工程において回路パターンに不良が検出されたときには、当該多面取り基板および不良が検出された回路パターンに不良であることを示すバッドマークをマーキングしておき、電子部品実装機ではこのバッドマークを検出することによって不良回路パターンを識別するようにしている。

特開平１１−４０９９９号公報 特開２００８−３０７８３０号公報

近年電子部品実装に用いられる樹脂基板は薄膜化が進展するとともに、携帯端末機器の小型化に伴う配置エリアの制約に伴い平面形状が複雑化している。このため、従来のような矩形を基本とする本体部分から部分的に枝分かれして延出した分岐部分を有するものが多い。このような分岐部分は剛性がきわめて小さいため、これらの分岐部分を含む個片基板をキャリアに装着する際には、分岐部分の変形によってこの範囲に形成された電極の位置ずれが発生するのが避けがたい。

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、このような変形しやすい分岐部分を含む個片基板に部分的に生じる電極の位置ずれに対する対処法は確立されていなかった。すなわち、印刷に先立って実行される個片基板の位置認識においては、各個片基板に形成された認識マークの位置を認識することにより当該基板全体の位置が検出されることから、分岐部分のみが部分的に変形しているような場合には位置ずれが生じた不良基板としては判定されることなく、通常通りに印刷作業が実行される。このため変形した分岐部分に形成された電極には半田ペーストが正しく印刷されず、実装工程において実装不良となって実装後に廃棄対象となる個片基板の多発を招く結果となっていた。このように従来技術においては、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合に、実装不良などの不具合により実装後に廃棄される廃棄基板が生じて生産性を低下させるという問題があった。

そこで本発明は、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合にあっても、廃棄基板を有効に減少させて生産性を向上させることができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装システムは、複数の個片基板を有する多面取りの基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記個片基板に形成された電極に部品接合用のペーストを複数の前記個片基板を対象として一括してスクリーン印刷する印刷部と、前記スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の前記基板を光学的に認識することにより、前記個片基板において変形による前記電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出する変形状態検出部と、部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップし前記ペーストが印刷された個片基板に搭載する部品搭載部と、前記部品搭載部による部品搭載動作を制御する搭載制御部と、前記変形状態検出部による各個片基板毎の前記特定部位の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の前記特定部位への電子部品の搭載適否を判定する搭載適否判定部とを備え、前記搭載制御部は、前記搭載適否判定部によって電子部品の搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について、当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止めるよう前記部品搭載部を制御する。

本発明の電子部品実装方法は、複数の個片基板を有する多面取りの基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、前記個片基板に形成された電極に部品接合用のペーストを複数の前記個片基板を対象として印刷部によって一括してスクリーン印刷する印刷工程と、前記スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の前記基板を光学的に認識することにより、前記個片基板において変形による前記電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出する変形状態検出工程と、前記変形状態検出工程における各個片基板毎の前記特定部位の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の前記特定部位への電子部品の搭載適否を判定する搭載適否判定工程と、部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップし前記ペーストが印刷された個片基板に搭載する部品搭載工程とを含み、前記部品搭載工程において、前記搭載適否判定工程にて電子部品の搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について、当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止める。

本発明によれば、個片基板において変形による電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出し、電子部品をピックアップして個片基板に搭載する部品搭載に際して、各個片基板毎の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の特定部位への電子部品の搭載適否を判定し、搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止めることにより、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合にあっても、廃棄基板を有効に減少させて生産性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおけるスクリーン印刷装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおけるスクリーン印刷装置による基板認識およびマスク認識の説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの生産対象となる多面取り基板の構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの生産対象となる多面取り基板における個片基板の変形状態を示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける印刷検査装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける電子部品搭載装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける多面取り基板への電子部品実装処理のフロー図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける多面取り基板への電子部品実装処理の工程説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける多面取り基板への電子部品実装処理の工程説明図

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の全体構成を説明する。図１において電子部品実装システム１は、いずれも電子部品実装用装置であって電子部品実装ライン１ａを構成する印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４の各装置を通信ネットワーク２によって接続し、全体を管理コンピュータ３によって統括制御する構成となっている。この電子部品実装システム１は、これらの複数の電子部品実装用装置によって、複数の個片基板４２（図４参照）を有する多面取りの基板４に電子部品を半田接合により実装して、実装基板を製造する機能を有するものである。すなわち印刷装置Ｍ１は、基板の電極に電子部品接合用の半田ペーストをスクリーン印刷する。印刷検査装置Ｍ２は、印刷された半田ペーストの印刷状態を検査する。電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４は、半田ペーストが印刷された個片基板４２に電子部品を搭載する。

次に各装置の構成について説明する。まず図２を参照して、印刷装置Ｍ１の構成について説明する。印刷装置Ｍ１はスクリーン印刷を実行するための印刷部６を備えており、印刷部６は位置決めテーブル１０、基板保持部１１、スクリーンマスク１２、スキージ部１３より構成される。図２において、位置決めテーブル１０上には基板保持部１１が配設されており、基板保持部１１は基板４をクランパ１１ａによって両側から挟み込んで保持する。基板保持部１１の上方には、マスク枠１２ａにマスクプレート１２ｂを展張した構成のスクリーンマスク１２（図３（ｂ）参照）が配設されており、スクリーンマスク１２には個片基板４２の印刷部位に対応したパターン孔（図示省略）が設けられている。テーブル駆動部１４によって位置決めテーブル１０を駆動することにより、基板４はスクリーンマスク１２に対して水平方向および垂直方向に相対移動する。

スクリーンマスク１２の下面と基板保持部１１に保持された基板４の上面との間には、カメラユニット２０がカメラ移動機構（図示省略）によってＸ方向、Ｙ方向に水平移動自在に配設されている。図３（ａ）に示すように、カメラユニット２０は、基板４を上方から撮像するための基板認識カメラ２０ａと、スクリーンマスク１２を下面側から撮像するためのマスク認識カメラ２０ｂとを備えている。

マスクプレート１２ｂには、図３（ｂ）に示すように、基板４を対象とする印刷対象エリア１２ｄが設定されており、印刷対象エリア１２ｄの対角位置にはマスク認識マーク１２ｃが形成されている。図３（ｃ）に示すように、印刷対象の基板４は多面取り基板であり、板状のキャリア４０と押さえ部材４１との間に印刷対象の複数（ここでは３個）の個片基板４２を挟み込んで保持した構成となっている。押さえ部材４１にはスクリーン印刷用の開口部４１ａが形成されており、印刷時には開口部４１ａを介して個片基板４２に半田ペーストが転写される。

カメラ移動機構を駆動してカメラユニット２０を移動させることにより、スクリーンマスク１２に形成されたマスク認識マーク１２ｃおよび基板４に形成された位置基準マークとしての基板認識マーク４ａおよび各個片基板４２の電極４３（図４参照）を、それぞれマスク認識カメラ２０ｂ、基板認識カメラ２０ａによって撮像することができる。そしてこの撮像結果を認識処理部１９によって認識処理することにより、マスク認識マーク１２ｃおよび基板位置基準マーク（基板認識マーク４ａおよび個片基板４２の所定の電極４３）の位置が検出される。

スクリーンマスク１２の上方にはスキージ部１３が配置されている。スキージ部１３は、スキージ１３ｃをスクリーンマスク１２に対して昇降させるとともにスクリーンマスク１２に対して所定押圧力（印圧）で押し付ける昇降押圧機構１３ｂ、スキージ１３ｃを水平移動させるスキージ移動機構１３ａより成る。昇降押圧機構１３ｂ、スキージ移動機構１３ａは、スキージ駆動部１５により駆動される。

基板４をスクリーンマスク１２の下面に当接させた状態で、半田ペースト５が供給されたスクリーンマスク１２の表面に沿ってスキージ１３ｃを所定速度で水平移動させることにより、半田ペースト５は図示しないパターン孔および開口部４１ａを介して、キャリア４０の上面に保持された全ての個片基板４２の電極４３に印刷される。すなわち、本実施の形態においては、スキージ部１３は個片基板４２に形成された電極４３に部品接合用の半田ペースト５を複数の個片基板４２を対象として一括してスクリーン印刷するようになっている。

この印刷動作は、テーブル駆動部１４、スキージ駆動部１５を印刷制御部１７によって制御することにより行われる。この制御に際しては、印刷データ記憶部１６に記憶された印刷データに基づいて、スキージ１３ｃの動作や基板４とスクリーンマスク１２との位置合わせが制御される。通信部１８は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３や電子部品実装ライン１ａを構成する他装置との間でのデータ授受を行う。

ここで、図４，図５を参照して、電子部品実装システム１において作業対象となる個片基板４２および複数の個片基板４２を取り扱うための基板４の構成について説明する。個片基板４２はモバイル機器などに用いられる薄型の樹脂基板であり、機器内のスペースの有効利用のため、他部品との干渉を避ける目的で切り欠きや分岐部が設けられた複雑な平面形状となっている。ここでは、下方の端部に位置する矩形部４２ａ、細幅で矩形部４２ａから一方向へ延出した細幅部４２ｂ、矩形部４２ａから遠隔した端部位置にあって細幅部４２ｂと連結された端部４２ｃ、さらに細幅の連結部４２ｄを介して端部４２ｃと連結されて下方に分岐した屈曲部４２ｅより成る異形基板となっている。矩形部４２ａ、端部４２ｃおよび屈曲部４２ｅには、それぞれ複数の電極４３ａ，４３ｃ，４３ｅが形成されている。

このような薄型で変形しやすい複雑形状の個片基板４２を取り扱うため、本実施の形態では、図４に示すように、キャリア４０の載置面４０ａの所定位置に所定個数の個片基板４２を載置して、上面側から押さえ部材４１の押さえ面４１ｂによって部分的に押さえ込むことにより、個片基板４２の形状を保持するようにしている。この押さえ込みには、マグネットによる印磁力などが用いられる。ここで印刷、部品搭載の作業対象となる電極４３ａ、４３ｃ、４３ｅの作業部位を上方に露呈させるため、押さえ部材４１にはこれら作業部位に対応して開口部４１ａが形成されており、細幅部４２ｂがキャリア４０と押さえ部材４１によって挟み込まれることにより、各個片基板４２の位置が保持されている。なお、個片基板４２のキャリア４０への保持方法としては、上記例以外にもキャリア４０の載置面４０ａに粘着力を有する被膜を形成して、個片基板４２を直接キャリア４０に貼着保持させるようにしてもよい。

図５は、このような構成の基板４において、保持された個片基板４２に部分的に撓み変形などが生じ、この結果印刷、部品搭載の作業対象部位の平面位置に位置ずれが生じた状態を示している。すなわち、連結部４２ｄは幅が局部的に狭くしかも押さえ部材４１による押さえ込み効果が及ばない部位にあるため、取り扱い時の外力によって容易に変形する。ここでは、中央に位置する個片基板４２＊において連結部４２ｄが変形した例を示しており、この変形により図５（ｂ）に示すように、連結部４２ｄと連結された屈曲部４２ｅにある電極４３ｅは、平面内で位置ずれを生じる。ここでは、最端部に位置する電極４３ｅ＊が、変形により位置ずれ量ｄだけ位置ずれした状態を示している。

複数の個片基板４２を対象として一括して印刷を実行する多面取り基板の作業形態において電極４３に位置ずれが生じた場合には、印刷時の基板４のスクリーンマスク１２に対する位置合わせでは局部的な電極４３の位置ずれには対処できず、位置ずれ状態のまま印刷が実行され、半田ペースト５は電極４３からずれた位置に印刷される。そしてこのような状態のまま、基板４が電子部品搭載装置Ｍ３に送られて部品搭載が実行され，さらに半田接合のためのリフロー工程に送られると、印刷位置の位置ずれのため正常な半田接合が行われずに不良基板を生じ、廃棄処分の対象となる。

このような不良基板の発生を防止するため、本実施の形態では、個片基板４２において変形による電極の位置ずれを生じやすい部位、すなわち図５において楕円で囲まれた部位（連結部４２ｄ、屈曲部４２ｅを包含する範囲）を、予め定められた特定部位Ａとみなし、スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の基板４を光学的に認識することにより、各個片基板４２の特定部位Ａの変形状態を検出するようにしている。この変形状態の検出は、印刷装置Ｍ１の印刷部６に備えられた基板認識カメラ２０ａによって、スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の個片基板４２を撮像することによって行ってもよく、また印刷検査装置Ｍ２が備えた検査機能を用いて個片基板４２を光学的に認識することによって行ってもよい。

そして特定部位Ａの変形状態が、予め定められた基準状態を超えている場合、例えば図５（ｂ）に示す位置ずれ量ｄがしきい値よりも大きい場合には、当該特定部位Ａに対応する個片基板４２＊への部品搭載実行を取りやめるようにしている。なお、特定部位Ａは対象となる個片基板４２の材質や形状など変形挙動を決定する因子や、電極配置などを勘案して経験的に選定される。また位置ずれ判定の基準として、ここでは特定部位Ａに属する屈曲部４２ｅにおいて最端部に位置する電極４３ｅ＊の位置ずれ量ｄを用いた例を示したが、特定部位Ａに属するコーナ点など、光学的に認識可能で位置検出の容易な部位であれば、位置ずれ判定用の基準点として任意に選定することができる。

次に、図６を参照して、印刷検査装置Ｍ２について説明する。図６において、印刷検査装置Ｍ２は、印刷検査を実行するための印刷検査部２１を備えている。印刷検査部２１は、搬送レール２２によって搬送され基板搬送位置決め部２４によって検査位置に搬送位置決めされた基板４をカメラ２３によって撮像することにより、所定の印刷検査を行う。すなわち搬送レール２２に保持された基板４の上方には、カメラ２３が配設されている。カメラ２３による撮像結果を認識処理部２８によって認識処理することにより、半田ペースト５の印刷状態の検査、すなわち印刷対象の電極４３に半田ペースト５が位置ずれなく規定の半田量で正しく印刷されているか否かの良否判定が，各個片基板４２について行われる。

カメラ２３はカメラ移動手段（図示省略）によって水平面内で移動可能となっており、基板４の任意位置を個片基板４２ごとに検査することができる。認識処理部２８による認識結果は、検査処理部２７によって検査データ記憶部２６に記憶された判定データを用いて良否判定され、半田検査結果データとして個片基板４２ごとに出力される。出力されたデータは通信部２９、通信ネットワーク２を介して、管理コンピュータ３や他装置に転送される。検査制御部２５は、基板搬送位置決め部２４，カメラ２３を制御することにより、検査動作を制御する。

次に図７を参照して電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４の構成について説明する。電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４は同一構造であり、２台で１枚の基板４の各個片基板４２への部品実装作業を分担して実行する。電子部品搭載装置Ｍ３はこの部品実装作業を実行する部品搭載部３０を備えており、部品搭載部３０は部品供給部（図示省略）から電子部品をピックアップし半田ペースト５が印刷された個片基板４２に搭載する。

基板４は搬送レール３１に保持されて基板搬送位置決め部３４によって位置決めされる。搬送レール３１に保持された基板４の上方には、搭載ヘッド駆動部３３によって移動する搭載ヘッド３２が配設されている。搭載ヘッド３２は電子部品を吸着するノズル３２ａを備えており、搭載ヘッド３２は部品供給部から電子部品をノズル３２ａによってピックアップして取り出す。そして搭載ヘッド３２を基板４上に移動させて、基板４に対して下降させることにより、ノズル３２ａに保持した電子部品を印刷後の各個片基板４２に搭載する。搭載ヘッド３２には、一体的に移動する基板認識カメラ３５が撮像方向を下向きにして配設されており、搭載ヘッド３２を移動させて基板認識カメラ３５を基板４の上方へ位置させることにより、基板認識カメラ３５は基板４の任意位置を撮像する。そして撮像結果を認識処理部３６によって認識処理することにより、基板４の基板認識マーク４ａや各個片基板４２を対象とした変形状態検出用の基準点の検出が可能となっている。

上述の搭載動作において、搭載データ記憶部３８に記憶された搭載データ、すなわち基板４に保持された各個片基板４２上での電子部品の実装座標に基づいて、搭載制御部３７によって部品搭載部３０を制御することにより、搭載ヘッド３２による基板４への部品搭載位置を制御することができる。通信部３９は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３や電子部品実装ライン１ａを構成する他装置との間でデータ授受を行う。

上記構成において、印刷装置Ｍ１の印刷部６に備えられた基板認識カメラ２０ａおよび認識処理部１９は、各個片基板４２の特定部位Ａの変形状態を検出する変形状態検出部としての機能を有しており、後述の動作説明では、スクリーン印刷後の個片基板４２を対象として特定部位Ａの変形状態を検出する例を示している。また印刷検査装置Ｍ２が備えた検査機能を用いて個片基板４２を光学的に認識することによっても、各個片基板４２の特定部位Ａの変形状態を検出することができるが、電子部品実装ライン１ａの構成によって印刷検査装置Ｍ２を配置しない場合には、印刷装置Ｍ１の基板認識機能によって変形状態検出を行うこととなる。

次に図８を参照して電子部品実装システムの制御系の構成について説明する。図８において、管理コンピュータ３は通信ネットワーク２を介して電子部品実装ライン１ａを構成する各装置から転送されるデータを受信し、指令データを予め定められた処理アルゴリズムに基づいて各装置に通信ネットワーク２を介して出力する。管理コンピュータ３には、搭載適否判定部３ａが設けられており、搭載適否判定部３ａは上述の変形状態検出部による各個片基板４２毎の特定部位Ａの変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板への電子部品の搭載適否を判定する。もちろん、搭載適否判定部３ａの機能を電子部品実装ライン１ａを構成する個別装置に持たせるようにしてもよい。

図２に示す印刷装置Ｍ１に備えられた印刷データ記憶部１６、印刷制御部１７、認識処理部１９は、通信部１８を介して通信ネットワーク２に接続されている。図６に示す印刷検査装置Ｍ２に備えられた検査制御部２５、検査データ記憶部２６、検査処理部２７、認識処理部２８は、通信部２９を介して通信ネットワーク２に接続されている。また図７に示す電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４に備えられた搭載制御部３７、搭載データ記憶部３８、認識処理部３６は、それぞれ通信部３９を介して通信ネットワーク２と接続されている。

これにより、印刷装置Ｍ１の認識処理部１９（または印刷検査装置Ｍ２の検査処理部２７）から出力された変形状態検出結果は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３の搭載適否判定部３ａに伝達される。そして搭載適否判定部３ａによる判定結果は、通信ネットワーク２を介して電子部品搭載装置Ｍ３，Ｍ４の搭載制御部３７に伝達される。そして搭載制御部３７は、搭載適否判定部３ａによって搭載不適と判定された特定部位Ａを有する個片基板４２については、当該個片基板４２への全ての電子部品の搭載動作を取り止めるよう、部品搭載部３０を制御する。

以下、電子部品実装システム１における多面取り基板への電子部品実装フローについて、図９，図１０，図１１を参照して説明する。ここでは、複数の個片基板４２を有する多面取りの基板４に電子部品を実装して実装基板を製造するための過程を示している。図９において、印刷作業の開始に先立って、まず複数の個片基板４２をキャリア４０にセットする（ＳＴ１）。すなわち、図１０（ａ）に示すように、キャリア４０上に複数（ここでは３枚）の個片基板４２を載置し、上側から押さえ部材４１によって押さえ込む。

これにより個片基板４２がキャリア４０上で位置保持されるとともに、個片基板４２の各部のうち、部品接合用の電極４３が形成された範囲（図４参照）が、押さえ部材４１に形成された開口部４１ａを介して上方に露呈された状態となる。このとき、中央に位置する個片基板４２＊には、特定部位Ａに含まれる連結部４２ｄ、屈曲部４２ｅが変形した状態となっている。

次に、個片基板４２を保持した基板４は印刷装置Ｍ１に搬入され、複数の個片基板４２を対象として、各個片基板４２に形成された電極に一括して部品接合用の半田ペースト５を印刷する（ＳＴ２）（印刷工程）。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、各個片基板４２の電極４３ａ、４３ｃ、４３ｅには、半田ペースト５が印刷される。このとき、中央に位置する個片基板４２＊の電極４３ｅは、連結部４２ｄ、屈曲部４２ｅの変形によって正規位置から位置ずれしており、印刷された半田ペースト５は実際の電極４３ｅから外れた位置にある。

次いで、印刷後の各個片基板４２を認識して特定部位Ａの変形状態を各個片基板４２毎に検出する（ＳＴ３）（変形状態検出工程）。すなわち、基板４において個片基板４２の特定部位Ａ、すなわち変形による電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位Ａを、印刷部６に備えられた基板認識カメラ２０ａによって撮像することにより、特定部位Ａの変形状態を各個片基板毎に検出する。

ここでは、図１１（ａ）に示すように、各個片基板４２の特定部位Ａを順次対象として変形状態検出を行うことにより、中央に位置する個片基板４２＊の特定部位Ａにおいて変形状態が検出され、電極４３ｅから位置ずれの基準量を超えて半田ペースト５が印刷されていることが検出されている。なお、この変形状態の検出は印刷装置Ｍ１によってスクリーン印刷を実行する前でも、またはスクリーン印刷を実行した後でも、いずれのタイミングで行ってもよい。さらに、印刷工程後に印刷検査装置Ｍ２による印刷検査を実行する場合には、印刷検査部２１の検査機能を用いて基板４を光学的に認識することによって行ってもよい。

そしてこの変形状態の検出結果は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３の搭載適否判定部３ａに送られる。ここで搭載適否判定部３ａは、各個片基板４２毎の特定部位Ａの変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板４２の特定部位Ａへの電子部品の搭載適否を判定する（ＳＴ４）（搭載適否判定工程）。この後、部品供給部から搭載ヘッド３２によって電子部品をピックアップし、半田ペースト５が印刷された個片基板４２に搭載する（部品搭載工程）。

この部品搭載工程においては、搭載適否判定工程の判定結果に基づいて、部品搭載実行の有無が各個片基板４２単位で決定される。すなわち、（ＳＴ４）の搭載適否判断にて適、換言すれば特定部位Ａにおいて電極４３ｅ、半田ペースト５いずれも基準範囲を超えた位置ずれが無い場合には、個片基板４２において半田ペースト５が印刷された電極を対象として、図１１（ｂ）に示すように、そのまま電子部品Ｐを搭載する（ＳＴ５）。

これに対し、（ＳＴ４）の搭載適否判定にて不適、換言すれば電極４３ｅと半田ペースト５とが位置ずれを生じていて搭載不適と判定された特定部位Ａを有する場合には、図１１（ｂ）における中央の個片基板４２＊のように、当該個片基板４２＊への全ての電子部品Ｐの搭載を取り止める（ＳＴ６）。これにより、半田ペースト５が位置ずれ状態で印刷された不良部位を含む個片基板４２に対して電子部品を搭載し、リフローを経ることによる不良基板の発生を防止するととができるとともに、不良基板とともに廃棄される無駄部品を減少させることができる。

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および電子部品実装方法においては、薄くて変形しやすい異形形状の個片基板４２において変形による電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位Ａの変形状態を各個片基板４２毎に検出し、電子部品Ｐをピックアップして個片基板４２に搭載する部品搭載に際して、各個片基板４２毎の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板４２の特定部位Ａへの電子部品Ｐの搭載適否を判定し、搭載不適と判定された特定部位Ａを有する個片基板４２について当該個片基板４２への全ての電子部品Ｐの搭載動作を取り止めるようにしている。これにより、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板４２を多面取り基板の状態で作業対象とする場合にあっても、不良基板として廃棄される基板や無駄部品を有効に減少させて生産性を向上させることができる。

本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、変形しやすい分岐部分を有する複数の個片基板を対象とする場合にあっても、廃棄基板を有効に減少させて生産性を向上させることができるという効果を有し、複数の個片基板を有する多面取りの基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野において有用である。

１ 電子部品実装システム
１ａ 電子部品実装ライン
２ 通信ネットワーク
３ 管理コンピュータ
４ 基板
５ 半田ペースト
６ 印刷部
１２ スクリーンマスク
１３ スキージ部
２０ カメラユニット
２０ａ 基板認識カメラ
２１ 印刷検査部
２３ カメラ
３０ 部品搭載部
３２ 搭載ヘッド
４０ キャリア
４１ 押さえ部材
４２ 個片基板
４３、４３ａ、４３ｃ，４３ｅ 電極
Ａ 特定部位

Claims (6)

1. 複数の個片基板を有する多面取りの基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
   前記個片基板に形成された電極に部品接合用のペーストを複数の前記個片基板を対象として一括してスクリーン印刷する印刷部と、
   前記スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の前記基板を光学的に認識することにより、前記個片基板において変形による前記電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出する変形状態検出部と、
   部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップし前記ペーストが印刷された個片基板に搭載する部品搭載部と、
   前記部品搭載部による部品搭載動作を制御する搭載制御部と、
   前記変形状態検出部による各個片基板毎の前記特定部位の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の前記特定部位への電子部品の搭載適否を判定する搭載適否判定部とを備え、
   前記搭載制御部は、前記搭載適否判定部によって電子部品の搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について、当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止めるよう前記部品搭載部を制御することを特徴とする電子部品実装システム。
2. 前記変形状態検出部は、前記印刷部に備えられた基板認識カメラによって前記基板を光学的に認識することを特徴とする請求項１記載の電子部品実装システム。
3. 前記スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する印刷検査部をさらに備え、
   前記変形状態検出部は、前記印刷検査部の検査機能を用いて前記基板を光学的に認識することを特徴とする請求項１記載の電子部品実装システム。
4. 複数の個片基板を有する多面取りの基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、
   前記個片基板に形成された電極に部品接合用のペーストを複数の前記個片基板を対象として印刷部によって一括してスクリーン印刷する印刷工程と、
   前記スクリーン印刷前もしくはスクリーン印刷後の前記基板を光学的に認識することにより、前記個片基板において変形による前記電極の位置ずれを生じやすい部位として予め定められた特定部位の変形状態を各個片基板毎に検出する変形状態検出工程と、
   前記変形状態検出工程における各個片基板毎の前記特定部位の変形状態の検出結果に基づき、当該個片基板の前記特定部位への電子部品の搭載適否を判定する搭載適否判定工程と、
   部品供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップし前記ペーストが印刷された個片基板に搭載する部品搭載工程とを含み、
   前記部品搭載工程において、前記搭載適否判定工程にて電子部品の搭載不適と判定された特定部位を有する個片基板について、当該個片基板への全ての電子部品の搭載動作を取り止めることを特徴とする電子部品実装方法。
5. 前記変形状態検出工程において、前記印刷部に備えられた基板認識カメラによって撮像することにより前記基板を光学的に認識することを特徴とする請求項４記載の電子部品実装方法。
6. 前記変形状態検出工程において、前記スクリーン印刷後の基板におけるペーストの印刷状態を検査する印刷検査部の検査機能を用いて前記基板を光学的に認識することを特徴とする請求項４記載の電子部品実装方法。

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