JP7641544B2 - Mounting board manufacturing apparatus and mounting board manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、実装基板製造装置および実装基板製造方法に関する。The present invention relates to a mounting board manufacturing apparatus and a mounting board manufacturing method.
半田接合で基板に電子部品を実装することによって、電子部品実装基板を製造する電子部品実装方法が知られている(例えば特許文献1)。特許文献1の方法は、ソルダーペーストを印刷する工程と、ソルダーペースト上に電子部品を載置してリフロー半田付けを行う工程とを含む。しかしながら、このような方法では、高密度実装に対応できない場合がある。そのため、近年、電子部品が載置される基板のランドに、半田被膜を予め形成しておく方法(半田プリコート法)が再び脚光を浴びようとしている(例えば特許文献2)。形成される半田被膜は、「半田プリコート」と称される場合がある。There is a known electronic component mounting method for manufacturing an electronic component mounting board by mounting electronic components on a board by solder bonding (for example, Patent Document 1). The method of
電子部品実装基板を製造する事業者が、半田プリコート法で電子部品実装基板を製造しようとした場合は、半田プリコートをあらかじめ形成した基板を入手する必要がある。この入手方法には、半田プリコートを形成した基板を外部から調達するか、自前で準備するかの二つの方法がある。しかしながら、外部から調達すると電子部品実装基板の製造コストが高くなる。また、電子部品実装基板の設計変更に迅速に対応することが難しくなる。 When a manufacturer of electronic component mounted boards wants to manufacture electronic component mounted boards using the solder precoat method, they need to obtain boards that have already been precoated with solder. There are two ways to do this: either procure boards with precoated solder from an outside source, or prepare them in-house. However, procuring them from an outside source increases the manufacturing costs of electronic component mounted boards. It also makes it difficult to quickly respond to design changes to electronic component mounted boards.
一方、自前で準備する場合、電子部品実装基板を製造する実装ラインを半田プリコートの形成に流用することは不可能ではない。しかし、その場合には、半田プリコートを形成する場合と電子部品実装基板を製造する場合とで実装ラインの設定等を変更する必要があるため、運用が複雑化して現実的ではない。On the other hand, if you prepare your own equipment, it is not impossible to use the mounting line that manufactures electronic component mounted boards to form the solder precoat. However, in that case, it would be necessary to change the settings of the mounting line when forming the solder precoat and when manufacturing the electronic component mounted boards, which would make operation complicated and unrealistic.
また、電子部品を基板に実装する場合、歩留まりよく正確に電子部品を基板に実装することが求められる。一方、電子部品の小型化などのため、歩留まりよく正確に電子部品を基板に実装することは難しくなっている。In addition, when mounting electronic components on a circuit board, it is necessary to mount the electronic components on the board accurately and with a high yield. However, due to the miniaturization of electronic components, it is becoming more difficult to mount electronic components on a circuit board accurately and with a high yield.
このような状況において、本発明は、半田プリコートの形成から電子部品を基板に半田付けする工程まで連続して行うことができ、且つ、歩留まりよく正確に電子部品を基板に実装することができる実装基板製造装置および実装基板製造方法を提供することを目的の1つとする。In this situation, one of the objectives of the present invention is to provide a mounting board manufacturing apparatus and a mounting board manufacturing method that can perform the processes from forming the solder precoat to soldering electronic components to a substrate in a continuous manner, and that can mount electronic components on the substrate accurately with a high yield.
本発明の一局面は、実装基板製造装置に関する。当該製造装置は、ランドを有する基板と前記ランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための実装基板製造装置であって、前記ランドを有する前記基板を搬送する基板搬送ラインと、前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、前記基板搬送ラインによって前記半田プリコート形成部から搬送されてきた前記基板を保持する第1の基板保持部と、前記第1の基板保持部によって保持された前記基板において、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測部と、前記基板搬送ラインによって前記第1の基板保持部から搬送されてきた前記基板を保持する第2の基板保持部と、前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測部と、前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載部と、前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1と前記高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出部と、を含み、前記電子部品搭載部は、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載する。One aspect of the present invention relates to a mounting board manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus is a mounting board manufacturing apparatus for manufacturing a mounting board including a board having lands and electronic components soldered to the lands, and includes a board conveying line for conveying the board having the lands, a solder precoat forming section for forming a solder precoat on the lands, a first board holding section for holding the board conveyed from the solder precoat forming section by the board conveying line, a first height position measuring section for acquiring height position information PH1 relating to the height position of the upper surface of the solder precoat and height position information SH1 relating to the height position of the upper surface of the board by a first height position measurement, on the board held by the first board holding section, and a second height position measuring section for holding the board conveyed from the first board holding section by the board conveying line. a second height position measurement unit that acquires height position information SH2 relating to the height position of the upper surface of the substrate held by the second substrate holding unit by a second height position measurement; an electronic component mounting unit that uses a component holder to mount the electronic component on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding unit; and a calculation unit that uses the height position information PH1, the height position information SH1, and the height position information SH2 to calculate a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the substrate to mount the electronic component on the solder precoat, and the electronic component mounting unit controls the raising and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic component on the solder precoat.
本発明の他の一局面は、実装基板製造装置に関する。当該製造装置は、ランドを有する基板と前記ランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための実装基板製造装置であって、前記ランドを有する前記基板を搬送する基板搬送ラインと、前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、前記基板搬送ラインによって前記半田プリコート形成部から搬送されてきた前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板において、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載部と、前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH2を利用して算出する算出部と、を含み、前記電子部品搭載部は、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載する。Another aspect of the present invention relates to a mounting substrate manufacturing apparatus. the manufacturing apparatus is a mounted board manufacturing apparatus for manufacturing a mounted board including a board having lands and electronic components soldered to the lands, and includes: a board transport line that transports the board having the lands; a solder precoat forming unit that forms a solder precoat on the lands; a board holding unit that holds the board transported from the solder precoat forming unit by the board transport line; a height position measuring unit that acquires height position information PH2 relating to the height position of an upper surface of the solder precoat on the board held by the board holding unit by height position measurement; an electronic component mounting unit that mounts the electronic components on the solder precoat of the board held by the board holding unit using a component holder; and a calculation unit that uses the height position information PH2 to calculate a target height position when the component holder holding the electronic components descends toward the board to mount the electronic components on the solder precoat, and the electronic component mounting unit controls the lifting and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic components on the solder precoat.
本発明の他の一局面は、実装基板製造方法に関する。当該製造方法は、ランドを有する基板と前記ランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための実装基板製造方法であって、前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、前記半田プリコートが形成された前記基板を第1の基板保持部によって保持した状態で、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測工程と、前記第1の高さ位置計測工程を経た前記基板を第2の基板保持部によって保持した状態で、前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測工程と、前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、をこの順に含み、前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1と前記高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出工程を、前記第2の高さ位置計測工程と前記電子部品搭載工程との間にさらに含み、前記電子部品搭載工程において、前記算出工程で算出された前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して前記電子部品が前記半田プリコート上に搭載される。Another aspect of the present invention relates to a mounting board manufacturing method. The manufacturing method is a mounting board manufacturing method for manufacturing a mounting board including a board having lands and electronic components soldered to the lands, and includes a solder precoat forming process for forming a solder precoat on the lands, a first height position measurement process for obtaining height position information PH1 regarding the height position of an upper surface of the solder precoat and height position information SH1 regarding the height position of an upper surface of the board by a first height position measurement while the board on which the solder precoat has been formed is held by a first board holding part, and a second height position measurement process for obtaining height position information SH2 regarding the height position of the upper surface of the board by a second height position measurement while the board after the first height position measurement process is held by a second board holding part. The method includes, in this order, a position measurement step, and an electronic component mounting step of using a component holder to mount the electronic component on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding unit, and further includes, between the second height position measurement step and the electronic component mounting step, a calculation step of calculating a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the substrate to mount the electronic component on the solder precoat, using the height position information PH1, the height position information SH1, and the height position information SH2, and in the electronic component mounting step, the raising and lowering operation of the component holder is controlled based on the target height position calculated in the calculation step, so that the electronic component is mounted on the solder precoat.
本発明の他の一局面は、実装基板製造方法に関する。当該製造方法は、ランドを有する基板と前記ランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための実装基板製造方法であって、前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、前記半田プリコートが形成された前記基板を基板保持部によって保持した状態で、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測工程と、前記基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、をこの順に含み、前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH2を利用して算出する算出工程を、前記高さ位置計測工程と前記電子部品搭載工程との間にさらに含み、前記電子部品搭載工程において、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して前記電子部品が前記半田プリコート上に搭載される。Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a mounting substrate. The manufacturing method is a mounting board manufacturing method for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands, and includes, in this order, a solder precoat forming step of forming a solder precoat on the lands, a height position measuring step of acquiring height position information PH2 relating to the height position of an upper surface of the solder precoat by height position measurement while the substrate on which the solder precoat has been formed is held by a substrate holding unit, and an electronic component mounting step of mounting the electronic component on the solder precoat of the substrate held by the substrate holding unit using a component holder, and further includes, between the height position measuring step and the electronic component mounting step, a calculation step of calculating, using the height position information PH2, a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the substrate to mount the electronic component on the solder precoat, and in the electronic component mounting step, the lifting and lowering operation of the component holder is controlled based on the target height position so that the electronic component is mounted on the solder precoat.
本発明の実装基板製造装置および実装基板製造方法によれば、半田プリコートの形成から電子部品を基板に半田付けする工程までを連続して行うことができる。
本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
According to the mounting board manufacturing apparatus and mounting board manufacturing method of the present invention, the steps from forming the solder precoat to soldering the electronic components to the board can be carried out continuously.
The novel features of the present invention are set forth in the appended claims, but the present invention, both in terms of structure and content, together with other objects and features of the present invention, will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the drawings.
以下、本発明の実施形態について例を挙げて説明する。なお、本発明は以下で説明する例に限定されない。この明細書において「高さ位置」とは、鉛直方向を座標軸としたときの座標位置を意味する。「高さ位置」は、基準となる高さ位置に対する相対的な高さで示されてもよい。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to an example. Note that the present invention is not limited to the example described below. In this specification, "height position" means a coordinate position when the vertical direction is the coordinate axis. "Height position" may be indicated as a relative height to a reference height position.
(実装基板製造装置)
本実施形態の製造装置は、複数の電子部品が実装された実装基板を製造するための装置である。実装基板は、電子部品が実装された基板である。すなわち、本実施形態の製造装置は、電子部品実装基板製造装置である。以下では、本実施形態の製造装置の2つの例について説明する。それら2つの例を、「製造装置(D1)」および「製造装置(D2)」と称する場合がある。
(Mounting board manufacturing equipment)
The manufacturing apparatus of this embodiment is an apparatus for manufacturing a mounting board on which a plurality of electronic components are mounted. The mounting board is a board on which electronic components are mounted. That is, the manufacturing apparatus of this embodiment is an electronic component mounting board manufacturing apparatus. Two examples of the manufacturing apparatus of this embodiment will be described below. These two examples may be referred to as "manufacturing apparatus (D1)" and "manufacturing apparatus (D2)".
(製造装置(D1))
製造装置(D1)は、ランドを有する基板とランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための製造装置である。製造装置(D1)は、ランドを有する基板を搬送する基板搬送ラインと、ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、基板搬送ラインによって半田プリコート形成部から搬送されてきた基板を保持する第1の基板保持部と、第1の基板保持部によって保持された基板において、半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測部と、基板搬送ラインによって第1の基板保持部から搬送されてきた基板を保持する第2の基板保持部と、第2の基板保持部によって保持された基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測部と、第2の基板保持部によって保持された基板の半田プリコート上に、部品保持具を用いて電子部品を搭載する電子部品搭載部と、電子部品を保持した部品保持具が、電子部品を半田プリコート上に搭載するために基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1と高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出部と、を含む。電子部品搭載部は、目標高さ位置に基づいて部品保持具の昇降動作を制御して、電子部品を半田プリコート上に搭載する。
(Manufacturing equipment (D1))
The manufacturing device (D1) is a manufacturing device for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands. The manufacturing device (D1) includes a substrate conveying line for conveying a substrate having lands, a solder precoat forming section for forming a solder precoat on the lands, a first substrate holding section for holding the substrate conveyed from the solder precoat forming section by the substrate conveying line, a first height position measuring section for acquiring height position information PH1 relating to the height position of the upper surface of the solder precoat and height position information SH1 relating to the height position of the upper surface of the substrate by a first height position measurement, and a substrate conveying section for acquiring height position information PH1 relating to the height position of the upper surface of the substrate by a first height position measurement. the electronic component mounting unit includes a second substrate holding unit that holds an electronic component on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding unit, a second height position measurement unit that acquires height position information SH2 relating to the height position of the upper surface of the substrate held by the second substrate holding unit by a second height position measurement, an electronic component mounting unit that uses a component holder to mount an electronic component on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding unit, and a calculation unit that uses the height position information PH1, the height position information SH1, and the height position information SH2 to calculate a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the substrate to mount the electronic component on the solder precoat. The electronic component mounting unit controls the lifting and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic component on the solder precoat.
製造装置(D1)によれば、半田プリコートの形成から電子部品を基板に搭載する工程までを連続して行うことができるとともに、歩留まりよく正確に電子部品を基板に実装することができる。The manufacturing apparatus (D1) allows the processes from forming the solder precoat to mounting electronic components on a substrate to be carried out continuously, and enables electronic components to be mounted on the substrate accurately with a high yield.
以下では、基板が搬送される方向に従って「上流側」および「下流側」という用語を用いる場合がある。基板は、上流側から下流側に向かって搬送され、その過程において、半田プリコートの形成と、電子部品の実装とが行われる。半田ペースト供給部、加熱部、半田フラックス塗布部、電子部品搭載部、およびリフロー部は、上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。第1の基板保持部および第1の高さ位置計測部は、加熱部と半田フラックス塗布部(後述)との間に配置されていてもよいし、他の構成部に含まれてもよい。例えば、第1の基板保持部および第1の高さ位置計測部は、半田プリコート検査装置(後述)に組み込まれていてもよいし、半田フラックス塗布部に組み込まれていてもよい。In the following, the terms "upstream side" and "downstream side" may be used according to the direction in which the board is transported. The board is transported from the upstream side to the downstream side, during which the solder precoat is formed and the electronic components are mounted. The solder paste supply unit, heating unit, solder flux application unit, electronic component mounting unit, and reflow unit are arranged in this order from the upstream side to the downstream side. The first board holding unit and the first height position measurement unit may be arranged between the heating unit and the solder flux application unit (described later), or may be included in other components. For example, the first board holding unit and the first height position measurement unit may be incorporated in a solder precoat inspection device (described later) or in the solder flux application unit.
基板は、電子部品が実装される基板である。基板は、電子部品が半田付けされる配線部分を有する。例えば、基板は、電子部品が半田付けされるランドと呼ばれる部分を有してもよい。基板に特に限定はなく、電子部品が実装される公知の基板であってもよい。 The substrate is a board on which electronic components are mounted. The substrate has a wiring portion to which the electronic components are soldered. For example, the substrate may have a portion called a land to which the electronic components are soldered. There are no particular limitations on the substrate, and it may be any known substrate on which electronic components are mounted.
第1の基板保持部と第2の基板保持部とは同じ構成であることが好ましい。それらを同じ構成とすることによって、第1の基板保持部で計測された高さ位置情報を、第2の基板保持部で保持された基板の高さ位置情報として精度良く利用することが可能となる。It is preferable that the first substrate holding unit and the second substrate holding unit have the same configuration. By making them have the same configuration, it becomes possible to use height position information measured by the first substrate holding unit with high accuracy as height position information of the substrate held by the second substrate holding unit.
製造装置(D1)は、第1の高さ位置計測部によって得られた高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を記憶する高さ位置計測情報記憶部をさらに含んでもよい。この場合、算出部は、高さ位置計測情報記憶部から高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を読み取ってもよい。この構成によれば、第1の高さ位置計測部による計測で得られた高さ位置情報を算出部に確実に伝達することができる。The manufacturing device (D1) may further include a height position measurement information storage unit that stores the height position information PH1 and height position information SH1 obtained by the first height position measurement unit. In this case, the calculation unit may read the height position information PH1 and height position information SH1 from the height position measurement information storage unit. With this configuration, the height position information obtained by the measurement by the first height position measurement unit can be reliably transmitted to the calculation unit.
基板には、基板を個別に識別するための識別情報が付されていてもよい。そして、第1の高さ位置計測部は、第1の高さ位置計測によって得られた高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を、識別情報とともに高さ位置計測情報記憶部に記憶してもよい。さらに、算出部は、識別情報と高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1とを高さ位置計測情報記憶部から読み取ってもよい。この構成によれば、適切な高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を算出部に確実に伝達することができる。The substrate may be provided with identification information for individually identifying the substrate. The first height position measurement unit may then store the height position information PH1 and height position information SH1 obtained by the first height position measurement in the height position measurement information storage unit together with the identification information. Furthermore, the calculation unit may read the identification information, the height position information PH1, and the height position information SH1 from the height position measurement information storage unit. This configuration ensures that the appropriate height position information PH1 and height position information SH1 can be transmitted to the calculation unit.
半田プリコート形成部は、半田ペーストをランド上に供給する半田ペースト供給部と、半田ペーストを加熱することによって半田プリコートをランド上に形成する加熱部と、を含んでもよい。この構成によれば、半田ペーストを使用して半田プリコートを形成するので、実装基板の製造コストを安くできる。The solder precoat forming unit may include a solder paste supply unit that supplies solder paste onto the land, and a heating unit that forms a solder precoat on the land by heating the solder paste. With this configuration, the solder precoat is formed using solder paste, which reduces the manufacturing cost of the mounting board.
典型的な例では、半田プリコートは、半田ペーストの残渣を表面に有する。その場合、第1の高さ位置計測部は、残渣の上面の高さを計測してもよい。この構成では、残渣で覆われた半田プリコートを第1の高さ位置計測部で計測する。これによって半田プリコートの表面から残渣を除去するための設備を省略することができ、実装基板製造装置および実装基板製造工程を簡素化することができる。In a typical example, the solder precoat has solder paste residue on its surface. In that case, the first height position measurement unit may measure the height of the top surface of the residue. In this configuration, the solder precoat covered with residue is measured by the first height position measurement unit. This makes it possible to omit equipment for removing the residue from the surface of the solder precoat, simplifying the mounting board manufacturing device and the mounting board manufacturing process.
フラックスの残渣は、半田ペースト内のフラックスが加熱によって変性して硬化したものである。硬化前のフラックスとは異なり、残渣の光透過性は小さい。そのため、硬化前のフラックスに比べて、残渣の表面の高さ位置は、光学的により正確に測定できる。Flux residue occurs when the flux in the solder paste is denatured and hardened by heating. Unlike unhardened flux, the residue has low optical transparency. Therefore, the height position of the surface of the residue can be measured optically more accurately than that of unhardened flux.
電子部品の一般的な実装では、フラックスの残渣を洗浄などによって除去することが好ましいとされている。しかし、その場合には、洗浄装置による洗浄工程が必要になり、さらに乾燥装置による乾燥工程が必要になる場合がある。そのため、フラックスの残渣を洗浄する場合には、電子部品を実装する実装システムが長く複雑になる。また、電子部品の実装に要する時間が長くなる。本実施形態の製造装置および後述する本実施形態の製造方法(M)では、フラックスの残渣を除去することなく電子部品を実装することが可能である。そのため、フラックスの残渣の除去に要する装置および工程を省略できる。In general mounting of electronic components, it is considered preferable to remove flux residue by cleaning or the like. However, in that case, a cleaning process using a cleaning device is required, and a drying process using a drying device may also be required. Therefore, when cleaning the flux residue, the mounting system for mounting the electronic components becomes long and complicated. In addition, the time required for mounting the electronic components increases. With the manufacturing device of this embodiment and the manufacturing method (M) of this embodiment described later, it is possible to mount electronic components without removing flux residue. Therefore, the device and process required for removing the flux residue can be omitted.
製造装置(D1)は、第1の基板保持部と第2の基板保持部との間に配置された半田フラックス塗布部をさらに含んでもよい。当該半田フラックス塗布部は、基板の半田プリコート上に半田フラックスを塗布する。第2の高さ位置計測部は、基板のうち半田フラックスで覆われていない部分において第2の高さ位置計測を行うことによって高さ位置情報SH2を取得してもよい。この構成によれば、半田フラックスで覆われていない基板の表面を計測するので、正確な計測が可能である。The manufacturing device (D1) may further include a solder flux application unit disposed between the first substrate holding unit and the second substrate holding unit. The solder flux application unit applies solder flux onto the solder precoat of the substrate. The second height position measurement unit may acquire height position information SH2 by performing a second height position measurement on a portion of the substrate that is not covered with solder flux. With this configuration, accurate measurement is possible because the surface of the substrate that is not covered with solder flux is measured.
(製造装置(D2))
製造装置(D2)は、ランドを有する基板とランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための装置である。製造装置(D2)は、ランドを有する基板を搬送する基板搬送ラインと、ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、基板搬送ラインによって半田プリコート形成部から搬送されてきた基板を保持する基板保持部と、基板保持部によって保持された基板において、半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測部と、基板保持部によって保持された基板の半田プリコート上に、部品保持具を用いて電子部品を搭載する電子部品搭載部と、電子部品を保持した部品保持具が、電子部品を半田プリコート上に搭載するために基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、高さ位置情報PH2を利用して算出する算出部と、を含む。電子部品搭載部は、目標高さ位置に基づいて部品保持具の昇降動作を制御して、電子部品を半田プリコート上に搭載する。
(Manufacturing equipment (D2))
The manufacturing device (D2) is a device for manufacturing a mounting board including a board having lands and electronic components soldered to the lands. The manufacturing device (D2) includes a board conveying line for conveying a board having lands, a solder precoat forming section for forming a solder precoat on the lands, a board holding section for holding a board conveyed from the solder precoat forming section by the board conveying line, a height position measuring section for acquiring height position information PH2 relating to the height position of the upper surface of the solder precoat on the board held by the board holding section by measuring the height position, an electronic component mounting section for mounting electronic components on the solder precoat of the board held by the board holding section using a component holder, and a calculation section for calculating a target height position when the component holder holding the electronic components descends toward the board to mount the electronic components on the solder precoat using the height position information PH2. The electronic component mounting section controls the lifting and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic components on the solder precoat.
製造装置(D2)は、製造装置(D1)の構成の一部または全部を用いて実現できるため、重複する説明は省略する場合がある。製造装置(D2)によれば、製造装置(D1)と同様の効果が得られる。 The manufacturing apparatus (D2) can be realized using part or all of the configuration of the manufacturing apparatus (D1), so duplicated explanations may be omitted. The manufacturing apparatus (D2) can obtain the same effects as the manufacturing apparatus (D1).
製造装置(D2)は、半田プリコート形成部と基板保持部との間に配置された半田フラックス塗布部をさらに含んでもよい。半田フラックス塗布部は、基板の半田プリコート上に半田フラックスを塗布してもよい。高さ位置計測部は、半田フラックスで覆われた半田プリコートに対して高さ位置計測を行うことによって高さ位置情報PH2を取得してもよい。この場合、高さ位置計測部はレーザ光を利用して高さ位置計測を行ってもよい。The manufacturing apparatus (D2) may further include a solder flux application unit disposed between the solder precoat forming unit and the substrate holding unit. The solder flux application unit may apply solder flux onto the solder precoat of the substrate. The height position measurement unit may acquire the height position information PH2 by performing a height position measurement on the solder precoat covered with the solder flux. In this case, the height position measurement unit may perform the height position measurement using laser light.
(実装基板製造方法)
本実施形態の製造方法は、複数の電子部品が実装された実装基板を製造するための方法である。以下では、本実施形態の製造方法の2つの例について説明する。それら2つの例を、「製造方法(M1)」および「製造方法(M2)」と称する場合がある。製造方法(M1)および製造方法(M2)はそれぞれ、製造装置(D1)および製造装置(D2)に対応する方法であるため、重複する説明は省略する場合がある。製造方法(M1)および製造方法(M2)によれば、製造装置(D1)および製造装置(D2)と同様の効果が得られる。
(Mounting Board Manufacturing Method)
The manufacturing method of this embodiment is a method for manufacturing a mounting substrate on which a plurality of electronic components are mounted. Two examples of the manufacturing method of this embodiment will be described below. These two examples may be referred to as "manufacturing method (M1)" and "manufacturing method (M2)". Since the manufacturing method (M1) and the manufacturing method (M2) correspond to the manufacturing apparatus (D1) and the manufacturing apparatus (D2), respectively, overlapping descriptions may be omitted. According to the manufacturing method (M1) and the manufacturing method (M2), the same effects as those of the manufacturing apparatus (D1) and the manufacturing apparatus (D2) can be obtained.
(製造方法(M1))
製造方法(M1)は、ランドを有する基板とランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための実装基板製造方法である。製造方法(M1)は、ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、半田プリコートが形成された基板を第1の基板保持部によって保持した状態で、半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測工程と、第1の高さ位置計測工程を経た基板を第2の基板保持部によって保持した状態で、基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測工程と、第2の基板保持部によって保持された基板の半田プリコート上に部品保持具を用いて電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、をこの順に含む。電子部品を保持した部品保持具が、電子部品を半田プリコート上に搭載するために基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1と高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出工程を、第2の高さ位置計測工程と電子部品搭載工程との間にさらに含み、電子部品搭載工程において、算出工程で算出された目標高さ位置に基づいて部品保持具の昇降動作を制御して電子部品が半田プリコート上に搭載される。
(Manufacturing method (M1))
The manufacturing method (M1) is a mounting board manufacturing method for manufacturing a mounting board including a board having lands and electronic components soldered to the lands. The manufacturing method (M1) includes, in this order, a solder precoat forming step of forming a solder precoat on the lands, a first height position measuring step of acquiring height position information PH1 relating to the height position of an upper surface of the solder precoat and height position information SH1 relating to the height position of an upper surface of the board by a first height position measurement while the board on which the solder precoat has been formed is held by a first board holding part, a second height position measuring step of acquiring height position information SH2 relating to the height position of the upper surface of the board by a second height position measurement while the board that has been subjected to the first height position measuring step is held by a second board holding part, and an electronic component mounting step of mounting electronic components on the solder precoat of the board held by the second board holding part using a component holder. The method further includes, between the second height position measurement step and the electronic component mounting step, a calculation step for calculating a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the board to mount the electronic component on the solder precoat, using height position information PH1, height position information SH1, and height position information SH2, and in the electronic component mounting step, the raising and lowering operation of the component holder is controlled based on the target height position calculated in the calculation step, so that the electronic component is mounted on the solder precoat.
製造方法(M1)は、第1の高さ位置計測工程によって得られた高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を高さ位置計測情報記憶部に記憶する高さ位置情報記憶工程をさらに含んでもよい。その場合、算出工程において、高さ位置計測情報記憶部から高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を読み取ってもよい。The manufacturing method (M1) may further include a height position information storage step of storing the height position information PH1 and the height position information SH1 obtained by the first height position measurement step in a height position measurement information storage unit. In that case, in the calculation step, the height position information PH1 and the height position information SH1 may be read from the height position measurement information storage unit.
製造方法(M1)において、基板には基板を個別に識別するための識別情報が付されていてもよい。その場合、第1の高さ位置計測工程において、第1の高さ位置計測によって得られた高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1は、識別情報とともに高さ位置計測情報記憶部に記憶されてもよい。その場合、算出工程において、識別情報と高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1とが高さ位置計測情報記憶部から読み取られてもよい。In the manufacturing method (M1), the substrate may be provided with identification information for individually identifying the substrate. In that case, in the first height position measurement step, the height position information PH1 and height position information SH1 obtained by the first height position measurement may be stored in a height position measurement information storage unit together with the identification information. In that case, in the calculation step, the identification information, the height position information PH1, and the height position information SH1 may be read from the height position measurement information storage unit.
製造方法(M1)において、半田プリコート形成工程は、半田ペーストをランド上に供給する半田ペースト供給工程と、半田ペーストを加熱することによって半田プリコートをランド上に形成する加熱工程と、を含んでもよい。In the manufacturing method (M1), the solder precoat formation process may include a solder paste supplying process of supplying solder paste onto the land, and a heating process of forming a solder precoat on the land by heating the solder paste.
典型的な例では、半田プリコートは半田ペーストの残渣を表面に有する。製造方法(M1)では、第1の高さ位置計測工程において、残渣の上面の高さが計測されてもよい。In a typical example, the solder precoat has a solder paste residue on its surface. In the manufacturing method (M1), the height of the top surface of the residue may be measured in the first height position measurement step.
製造方法(M1)は、第1の高さ位置計測工程と第2の高さ位置計測工程との間に半田フラックス塗布工程をさらに含んでもよい。半田フラックス塗布工程は、基板の半田プリコート上に半田フラックスを塗布する工程である。第2の高さ位置計測工程では、基板のうち半田フラックスで覆われていない部分において第2の高さ位置計測を行うことによって高さ位置情報SH2が取得されてもよい。The manufacturing method (M1) may further include a solder flux application step between the first height position measurement step and the second height position measurement step. The solder flux application step is a step of applying solder flux onto the solder precoat of the substrate. In the second height position measurement step, height position information SH2 may be acquired by performing a second height position measurement on a portion of the substrate that is not covered with solder flux.
(製造方法(M2))
製造方法(M2)は、ランドを有する基板とランドに半田付けされた電子部品とを含む実装基板を製造するための製造方法である。製造方法(M2)は、ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、半田プリコートが形成された基板を基板保持部によって保持した状態で、半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測工程と、基板保持部によって保持された基板の半田プリコート上に、部品保持具を用いて電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、をこの順に含む。製造方法(M2)は、電子部品を保持した部品保持具が、電子部品を半田プリコート上に搭載するために基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、高さ位置情報PH2を利用して算出する算出工程を、高さ位置計測工程と電子部品搭載工程との間にさらに含む。そして、電子部品搭載工程において、目標高さ位置に基づいて部品保持具の昇降動作を制御して電子部品が半田プリコート上に搭載される。
(Manufacturing method (M2))
The manufacturing method (M2) is a manufacturing method for manufacturing a mounting board including a board having lands and electronic components soldered to the lands. The manufacturing method (M2) includes a solder precoat forming step of forming a solder precoat on the lands, a height position measuring step of acquiring height position information PH2 relating to the height position of the upper surface of the solder precoat by measuring the height position while the board on which the solder precoat is formed is held by a board holding part, and an electronic component mounting step of mounting an electronic component on the solder precoat of the board held by the board holding part using a component holder, in this order. The manufacturing method (M2) further includes, between the height position measuring step and the electronic component mounting step, a calculation step of calculating, using the height position information PH2, a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the board to mount the electronic component on the solder precoat. Then, in the electronic component mounting step, the lifting and lowering operation of the component holder is controlled based on the target height position, and the electronic component is mounted on the solder precoat.
製造方法(M2)は、半田プリコート形成工程と電子部品搭載工程との間に半田フラックス塗布工程をさらに含んでもよい。半田フラックス塗布工程は、基板の半田プリコート上に半田フラックスを塗布する工程である。高さ位置計測工程では、半田フラックスで覆われた半田プリコートに対して高さ位置計測を行うことによって高さ位置情報PH2が取得されてもよい。The manufacturing method (M2) may further include a solder flux application process between the solder precoat formation process and the electronic component mounting process. The solder flux application process is a process of applying solder flux onto the solder precoat of the substrate. In the height position measurement process, height position information PH2 may be acquired by performing a height position measurement on the solder precoat covered with the solder flux.
製造方法(M2)において、高さ位置計測工程では、レーザ光を利用して高さ位置計測が行われてもよい。In the manufacturing method (M2), in the height position measurement process, height position measurement may be performed using laser light.
以下では、本発明の製造装置および製造方法の例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する製造装置の構成要素および製造方法の工程には、上述した構成要素および工程を適用できる。また、以下で説明する製造装置の構成要素および製造方法の工程は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。また、以下で説明する実施形態において、本発明の製造装置および製造方法に必須ではない構成要素および工程は省略してもよい。なお、以下の図面では、理解を容易にするため、一部の部材や一部の符号の図示を省略する場合がある。 Below, examples of the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The above-mentioned components and steps can be applied to the components of the manufacturing apparatus and the steps of the manufacturing method described below. Furthermore, the components of the manufacturing apparatus and the steps of the manufacturing method described below can be modified based on the above description. Furthermore, the matters described below may be applied to the above-mentioned embodiments. Furthermore, in the embodiments described below, components and steps that are not essential to the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention may be omitted. Note that in the drawings below, some components and some symbols may be omitted to facilitate understanding.
(実施形態1)
実施形態1では、製造装置(D1)の一例および製造方法(M1)の一例について説明する。実施形態1の実装基板製造装置10の構成を図1に模式的に示す。製造装置10は、上述した製造装置(D1)の一例である。製造装置10は、基板搬送ライン11、情報処理装置20、ローダー50、半田プリコート形成部90、半田プリコート検査装置300、フラックス塗布装置(フラックス塗布部)400、電子部品搭載装置(電子部品搭載部)501および502、搭載状態検査装置600、リフロー装置700、基板検査装置800、およびアンローダー900を含む。これらは、この順序で上流側から下流側に配置されている。本発明に特有の構成以外の構成には、公知の構成を適用してもよい。以下では、電子部品搭載装置501および502をまとめて、「電子部品搭載装置500」と称する場合がある。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, an example of a manufacturing apparatus (D1) and an example of a manufacturing method (M1) will be described. The configuration of a mounting
基板搬送ライン11は、半田プリコート形成部90から基板検査装置800にわたって基板1(後述)を搬送する。基板搬送ライン11は、連続した1つのラインでなくてともよく、複数の搬送ラインによって構成されていてもよい。基板搬送ライン11には、公知の基板搬送ラインを用いることができる。The
製造装置10において、各部(各装置)の動作と情報の処理とを行う構成を、図2に模式的に示す。情報処理装置20は、各部(各装置)に接続されている。情報処理装置20は、演算処理装置20aと記憶装置20bとを含む。半田プリコート検査装置300は、制御部を構成する、演算処理装置302aと記憶装置302bとを含む。電子部品搭載装置501は、制御部を構成する、演算処理装置501aと記憶装置501bとを含む。演算処理装置20a、記憶装置20b、演算処理装置302a、記憶装置302b、演算処理装置501a、および記憶装置501bは、図2に示す各部を含むか、図2に示す各部として機能する。なお、電子部品搭載装置502も、電子部品搭載装置501と同様に、演算処理装置と記憶装置とを含む。
The configuration of the
上記の演算処理装置はCPU(中央演算処理装置)等により構成される。上記の記憶装置は、1つ以上のRAM(ランダムアクセスメモリ)やハードディスク等により構成される。これらは、個別の回路やLSI(大規模集積回路)で構成されてもよいし、一体に構成されてもよい。情報処理装置20は、実装基板製造装置10に含まれる他の装置(半田プリコート形成部90、半田プリコート検査装置300、フラックス塗布装置400、電子部品搭載装置500、リフロー装置700を含む)に有線または無線などのローカルエリアネットワーク20Nによって通信可能に接続されている。情報処理装置20は、これらの装置との間でデータのやりとりを行う。それによって、情報処理装置20は、実装基板製造装置10で行われる工程を管理する。The above-mentioned arithmetic processing device is composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like. The above-mentioned storage device is composed of one or more RAMs (Random Access Memory), hard disks, and the like. These may be composed of individual circuits or LSIs (Large Scale Integrated Circuits), or may be integrally composed. The
情報処理装置20の記憶装置には、実装基板製造装置10の各装置に必要なプログラムやそれに必要なデータが格納されている。例えば、電子部品搭載装置501,502に必要なデータとしては、装着プログラム、制御パラメータ、ワーク情報などがある。装着プログラムは、基板1における実装点の座標(電子部品4の装着座標)、実装点に装着する電子部品4の情報、電子部品4の供給位置、基板1への装着順序等を含んだプログラムである。制御パラメータは、電子部品搭載装置501,502の動作制御に必要な情報(例えば、速度や加速度等)である。ワークデータは、少なくとも部品の情報と基板の情報が含まれる。電子部品の情報には電子部品の形状や寸法(幅、長さ、厚さ)に関するデータ、が含まれる。また、基板の情報には基板のサイズや厚さに関するデータの他、基準マークの座標等を含む。半田プリコート検査装置300に必要なデータには、基板1における測定箇所の座標を含む計測プログラムが含まれる。搭載状態検査装置600に必要なデータとしては、基板1における検査対象(電子部品)の座標や検査で使用する判定基準や画像処理パラメータ等を含む検査データが該当する。リフロー装置700に必要なデータとしては、基板を加熱するための加熱装置の設定温度や基板1の搬送速度などのデータが含まれる。情報処理装置20は、これらのプログラムやデータを、運転開始前に実装基板製造装置10を構成する各装置へ送信(ダウンロード)する。各装置は情報処理装置20からプログラムやデータをダウンロードして各装置が備える制御部に格納する。なお、各装置の制御部は、CPUにより構成された演算処理装置と、1つ以上のRAM(ランダムアクセスメモリ)やハードディスク等で構成された記憶装置を備えており、ダウンロードしたプログラムやデータに基づいて所定の処理や作業を各装置で実行する。The storage device of the
ローダー50は、ラック(図示せず)に収納された基板を半田プリコート形成部90へ供給する。アンローダー900は、完成した実装基板をラックに回収する。半田プリコート形成部90から基板検査装置800までの各装置は基板を搬送するコンベア(基板搬送ライン11)を含む。各コンベアは、上流側(ローダー50側)の装置から基板を受け取って下流側(アンローダー900側)の装置へ受け渡すことができるように配置されている。The
次に、実装基板製造装置10を構成する各部(各装置)のうち、半田プリコート形成部90、半田プリコート検査装置300、電子部品搭載装置500について以下に説明する。Next, of the various parts (devices) that make up the mounting
(半田プリコート形成部)
実施形態1の半田プリコート形成部90の構成を、図3に模式的に示す。なお、本明細書では基板1が搬送される方向に沿った方向をX軸とし、垂直方向をZ軸とし、X軸およびZ軸に垂直な方向をY軸とする。またそれぞれの軸に沿った方向をX方向、Y方向、Z方向とする。
(Solder precoat forming section)
The configuration of the solder
半田プリコート形成部90は、基板1に半田プリコート部を形成する装置である。図3に示すように、半田プリコート形成部90は、制御部95、半田ペースト供給部100、加熱部210、冷却部220を含む。これらは基台101上にX軸方向に一列に並べて配置されている。これらの内部には、X軸方向に沿って基板を搬送する基板搬送部230が配置されている。搬送部230は、基板搬送ライン11の一部を構成する。The solder
半田ペースト供給部100は、基板1に半田ペーストを供給する。加熱部210は基板1に供給された半田ペーストを加熱して半田ペーストに含まれる半田粒子を溶融する。冷却部220は溶融した半田粒子(以下、「溶融半田」と称する場合がある)を冷却して固化する。基板搬送部230は基板1を半田ペースト供給部100、加熱部210、冷却部220の順で搬送する。基台101の内部には、半田プリコート形成部90を制御するための制御部95が配置されている。制御部95は、半田ペースト供給部100、加熱部210、冷却部220並びに基板搬送部230を制御して基板1に半田プリコート部を形成する作業を半田プリコート形成部90に実行させる。このように、本発明の半田プリコート形成部90は、半田プリコート形成に必要な半田ペースト供給部100と加熱部210とを一体的に備えた装置となっている。The solder
(半田ペースト供給部)
実施形態1で示す半田ペースト供給部100は、スクリーン印刷によって半田ペーストを基板1上に供給する。半田ペーストは、半田(半田合金)の粒子とフラックスとを含む。なお、スクリーン印刷以外の方法によって半田ペーストを供給してもよい。理解を容易にするために、図3では、半田ペースト供給部100、加熱部210、および冷却部220のそれぞれに基板1が配置されている一例を示す。
(Solder paste supply section)
The solder
半田ペースト供給部100は、移動テーブル102、昇降機構103、印刷ステージ104、印刷ヘッド113、カメラ部115、およびマスクプレート(マスク)116、印刷ステージコンベア(第1の基板搬送部)231、基板搬入コンベア234、基板中継コンベア(第2の基板搬送部)232を含む。The solder
基板搬入コンベア234側から印刷ステージ104および印刷ヘッド113の周辺部を見たときの模式図を、図4、図5に示す。
Figures 4 and 5 show schematic diagrams of the
基台101には一対の支持フレーム91がX方向に間隔をあけて立設されている。支持フレーム91に挟まれた基台101上には移動テーブル102が配置されている。移動テーブル102には印刷ステージ104を昇降させる昇降機構103が配置されている。移動テーブル102は、昇降機構103を水平方向(X軸およびY軸に沿った方向並びにZ軸を回転軸とする水平面内での回転方向。以下、同様である。)に移動させることによって、印刷ステージ104を水平方向に移動させる。昇降機構103は、印刷ステージ104をZ軸に沿って移動、すなわち昇降させる。A pair of support frames 91 are erected on the base 101 with a gap between them in the X direction. A movable table 102 is arranged on the base 101 sandwiched between the support frames 91. A
印刷ステージ104は、昇降機構103に結合された基部104aを含む。基部104aの上面には支柱104bが設けられている。支柱104bの上端部には、X軸に沿って延びる基板ガイド104cが結合されている。基板ガイド104cの内側には、基板1を搬送するためのベルトを含む印刷ステージコンベア231が配置されている。The
印刷ステージコンベア231は、一方の支持フレーム91の開口部を貫通して配設された基板搬入コンベア234と、他方の支持フレーム91の開口部を貫通して配設された基板中継コンベア232との間で基板1を受け渡すことが可能となっている。基板搬入コンベア234によって搬入された基板1は、印刷ステージコンベア231に受け渡されて半田ペースト供給領域PAに搬送され、印刷ステージ104によって保持される。印刷ステージ104において半田ペーストが供給された基板1は、印刷ステージコンベア231の半田ペースト供給領域PAから搬出され、基板中継コンベア232に受け渡される。The
基部104aの上面には、バックアップ昇降機構104eが配置されている。バックアップ昇降機構104eは、基板1を下から支持するバックアップ部104fを昇降させる。印刷ステージコンベア231の半田ペースト供給領域PAに基板1が搬入された状態で、バックアップ部104fを上昇させることによって、基板1の下面をバックアップ部104fで支持する。A
1対の基板ガイド104cの上面のそれぞれには、X軸に沿って延びるサイドクランパ104dが設けられている。サイドクランパ104dは、駆動機構(図示せず)によって開閉される。バックアップ部104fは基板1の下面を支持すると同時に基板1の上面とサイドクランパ104dの上面がそろう高さまで基板1を上昇させる。基板1とサイドクランパ104dの高さがそろった状態でサイドクランパ104dが閉じることにより、基板1の両側面がサイドクランパ104dで挟まれ、基板1が固定される。このようにして印刷ステージ104は基板1を保持する。
A
1対の支持フレーム91の上端には、印刷ヘッド113を支持する支持ビーム113aが直動ガイド機構11aを介してY方向に移動自在に配置されている。支持ビーム113aの一端部は、送りねじとこれを回転させるモータ等で構成された周知の印刷ヘッド移動機構91bに結合した構成となっている。印刷ヘッド移動機構91bが駆動することによって、印刷ヘッド113は、スキージング方向であるY方向に往復移動する。A
図4に示すように、印刷ヘッド113は支持ビーム113aから下方に延出して設けられた後スキージ113b、前スキージ113cを備えている。支持ビーム113aの上面に設けられたスキージ駆動部113dを駆動することにより、スキージング方向に応じて後スキージ113b、前スキージ113cのいずれかが下降する。As shown in Figure 4, the
印刷ヘッド113の下方にはマスクプレート116が水平な状態で配置されている。マスクプレート116には厚さ方向に貫通した開口部116a(図6参照)が形成されている。半田ペースト供給部100は、マスクプレート116の上面に供給された半田ペーストP(後述)を後スキージ113bまたは前スキージ113cのいずれかで移動させることで半田ペーストPを所定の印刷パターンで基板1上に供給するスクリーン印刷を実行する。半田ペーストPは、半田合金とフラックスとを含む。A
マスクプレート116の下方にはカメラ部115が配置されている(図3参照)。カメラ部115は支持フレーム91に固定された周知のカメラ移動機構(図示省略)によってX方向とY方向へ移動できるようになっている。カメラ部115は、印刷ステージ104に保持された基板1とマスクプレート116を撮影するカメラを内蔵している。基板1の表面には基板1の位置を認識させるための基板基準マーク(図示せず)が形成されている。一方、マスクプレート116にも同様な目的のマスク基準マークまたは孔が形成されている。制御部95は、カメラ部115によって基板基準マークとマスク基準マークとを撮影して画像を取得し、取得した画像の画像認識を行って基板1とマスクプレート116の相対的な位置ずれを計算する。そして移動テーブル102を駆動して両者の位置ずれがゼロまたは最小になるように印刷ステージ104の位置を調節して基板1とマスクプレート116の位置合わせを行う。A
(加熱部)
次に加熱部210の構成について説明する。加熱部210は、半田ペースト供給部100から延びた基板中継コンベア232の下流側を覆う筐体213と、筐体213の内部に配置された基板加熱装置211と局所加熱装置212(加熱装置)を含む。筐体213には、加熱によって発生した半田ペーストからの揮発成分を排気するための通気孔215が形成されている。
(Heating section)
Next, a description will be given of the configuration of the
局所加熱装置212は、基板中継コンベア232の上方に配置されおり、筐体213に配置された移動機構216によって水平方向へ移動可能になっている。局所加熱装置212としては、マイクロ波による加熱または誘導加熱等、基板1を局所的にあるいは半田ペーストPを局所的に加熱するものであればよい。基板中継コンベア232上には加熱領域HAが設けてあり、局所加熱装置212は、加熱領域HAに位置する基板1の半田ペーストPの一部を局所的に加熱して当該一部の半田ペーストPに含まれる半田を溶融させる。基板加熱装置211は基板中継コンベア232の下方に配置され、加熱領域HAに位置する基板1の全体を下方から加熱する。基板加熱装置211による加熱は、局所加熱装置212による半田の溶融を容易にするために補助的に基板1を加熱する。なお、基板加熱装置211がなくても半田ペーストP内の半田を溶融することができる場合には、基板加熱装置211を省略してもよい。The
基板中継コンベア232上は、半田ペースト供給部100で半田ペーストPが供給された基板1を受け取って加熱領域HAへ搬送する。そして、局所加熱装置212による半田の溶融が終わると、加熱領域HAから基板1を搬出して後述する冷却部220へ送る。本実施の形態では、基板中継コンベア232が、加熱装置による加熱が行われる加熱領域HAにおいて基板1を搬送する第2の基板搬送部となっている。基板中継コンベア232は、半田ペースト供給部100から加熱部210まで延びており、両者で共用されている。これにより、基板1の半田ペースト供給部100から加熱部210への搬送をスムーズに行うことができ、半田プリコート製造装置の簡略化および小型化を実現できる。なお、基板中継コンベア232を、加熱領域HAを通る区間とそれ以外の区間に区切られた複数の基板搬送コンベアで構成してもよい。The
(冷却部)
次に冷却部220の構成について説明する。冷却部220は、基板搬出コンベア233を覆う筐体224と、筐体224の内部に配置された冷却ファン(冷却装置)221とを含む。筐体224には、冷却用の空気を導入および排出するための通気孔220aおよび220bが形成されている。冷却ファン221を作動させることによって基板搬出コンベア233上の基板1を冷却する。これにより、加熱部210で溶融した半田を冷却して固化させる。本実施の形態において、基板搬出コンベア233は基板搬送部230の一部を構成する。
(Cooling section)
Next, the configuration of the
図6を参照して、半田プリコートの形成工程について説明する。図6に示すように、基板1は、板状部1aと、板状部1a上に形成された複数のランド1bとを含む。ランド1bは、配線パターンの一部であり、半田プリコートが形成される部分である。The process of forming the solder precoat will be described with reference to Figure 6. As shown in Figure 6, the
半田プリコートの形成では、まず、図6Aに示すように、基板1上にマスクプレート116を配置する。図6Aに示すように、マスクプレート116には、複数の開口部116aが形成されている。開口部116aの位置は、ランド1bの位置に対応している。ただし、実施形態1で示す一例では、開口部116aは、対応するランド1bよりも大きい。すなわち、開口部116aの面積は、対応するランド1bの面積よりも大きい。従って、マスクプレート116に基板1を理想的な状態で完璧に位置合わせすると、ランド1bは開口部116aの内側に位置する。
In forming the solder precoat, first, a
ランド1bのサイズが小さい場合に、ランド1bと同じ形状(すなわち同じ面積)を有する開口部116aを採用すると、スクリーン印刷によって開口部116aに充填される半田粒子が足りなくなる場合がある。これを回避するために半田粒子の粒径を非常に小さくした半田ペーストを用いることも考えられるが、その場合には高価な半田ペーストを用いる必要がある。従って、本実施の形態のように対応するランド1bの面積よりも大きい開口部116aを採用することによって、半田が不足するという課題とコストの課題を解決することが可能となる。なお、開口部116aの大きさを、ランド1bの大きさ以下としてもよい。
When the size of the
次に、マスクプレート116の上面の半田ペーストPを、後スキージ113bまたは前スキージ113cを用いてマスクプレート116上を移動させる。これによって、図6Bに示すように、開口部116aを通過した半田ペーストPの一部が開口部116aに充填される。Next, the solder paste P on the upper surface of the
次に、昇降機構103を駆動することによって基板1をマスクプレート116から引き離す。図6Cは、マスクプレート116が引き離された後の基板1を示す。ランド1b上には、半田ペーストPが配置されている。Next, the
その後、基板1は、加熱部210内の加熱領域HAに搬送される。加熱領域HAに搬送された基板1は、基板加熱装置211によって加熱される。基板加熱装置211による加熱は、局所加熱装置212による半田の溶融を容易にするための補助的な加熱である。制御部95は、加熱領域HAに位置する基板1の半田ペーストPを局所加熱装置212によって加熱して、半田ペーストPに含まれている半田を溶融する。基板加熱装置211による加熱が所定時間経過すると、制御部95は、移動機構216を作動させて、基板1に供給された半田ペーストPに局所加熱装置212を順次対峙させていく。これにより、半田ペーストP内の半田が溶融してランド1bの表面に塗れ広がる。なお、隣接するランド1b間で半田ペーストPがつながった状態になった場合でも、局所加熱装置212でランド1b上の半田を先に溶融させるのでランド1b間の半田は溶融した半田に引き寄せられる。そのため、ランド1b間で溶融した半田が連結されるいわゆる半田ブリッジは発生しない。Then, the
局所加熱装置212による半田の溶融作業が終わると、制御部95は、基板中継コンベア232と基板搬出コンベア233を作動させて基板1を冷却部220へ搬送する。冷却部220は、冷却ファン221を作動させて通気孔220aおよび/または通気孔220bから取り込んだ空気を基板1に吹き付けて冷却する。なお、基板1を特別に冷却する必要がない場合には、冷却部220による冷却を省略してもよい。
When the solder melting operation by the
冷却された基板1は、基板搬出コンベア233を駆動することによって冷却部220から排出される。このようにして、基板1上のランド1bに半田プリコート2が形成される(図6D)。半田プリコート2が形成された基板1は、基板搬送ライン11によって半田プリコート検査装置300に搬送される。The cooled
(半田プリコート検査装置)
半田プリコート検査装置300の構成を、図7に模式的に示す。検査装置300は、半田プリコート2が適正に形成されているかどうかを検査する装置である。検査装置300は、検査ヘッド310、第1の基板保持部320、基板搬送コンベア330を含む。検査ヘッド310は、高さ位置を計測する計測器(第1の高さ位置計測部)と、カメラ部とを含む。検査ヘッド310は、周知のXY移動装置(図示省略)によって水平方向に移動可能である。第1の高さ位置計測部は、距離センサーや変位センサーを含み、非接触で高さ位置を計測する。
(Solder pre-coat inspection device)
The configuration of the solder
基板搬送コンベア330は、X方向に平行に延びた一対の基板ガイド331に設けられている。基板搬送コンベア330は、基板搬送ライン11の一部を構成する。The
第1の基板保持部320は、昇降台321と、昇降台321から上方に向かって垂直に延びる複数のバックアップピン322と、上面押さえ323とを含む。昇降台321は、昇降機構324によって、上下に昇降する。The
なお、第1の基板保持部320は、基板1を保持できる限り、図示した構造以外の構造であってもよいし、図示した構造に加えて別の構造を含んでもよい。
In addition, the first
半田プリコート検査装置300における基板1の処理について、図8~図10を参照して説明する。まず、基板1を検査装置300に搬入して保持する(ステップS301)。基板1は、基板搬送コンベア330によって装置内部の作業エリアW1(第1の作業位置)へ搬送され、そこで第1の基板保持部320によって保持される。基板1を固定する前の状態を図9Aに示し、基板1が固定された状態を図9Bに示す。図9Bに示すように、基板1を固定する際には、バックアップピン322を上昇させる。上昇したバックアップピン322は、基板1の下面に当接して基板1を上昇させる。上面押さえ323は、バックアップピン322によって上昇された基板1の上面を押さえる。バックアップピン322を上昇させることによって、バックアップピン322と上面押さえ323との間で基板1が固定される。
The processing of the
なお、基板1の処理に必要なデータ(基板1に関する基板情報等)については、検査装置300の記憶装置302bに予め記憶しておいてもよいし、情報処理装置20の記憶装置20bからダウンロードして記憶装置302bに記憶してもよい。In addition, data necessary for processing the substrate 1 (such as substrate information related to the substrate 1) may be stored in advance in the
次に、演算処理装置302aの制御によって、基板1の基準マーク1rを認識する(ステップS302)。具体的には、カメラ部によって基板1を撮影し、撮影した画像に対して認識処理を行って基準マーク1rを認識する。基板1の一例の上面図を図10に示す。基板1には、複数の基準マーク1rが形成されている。認識処理によって求めた複数の基準マーク1rの位置から、第1の基板保持部320に保持された基板1の水平位置の情報、すなわち基板1に設定された測定箇所の位置が得られる。検査ヘッド310は、所定の水平位置に設定された測定箇所の高さ位置を測定するが、その際に、基板1の水平位置の情報に基づいて検査ヘッド310の水平位置を調整する。Next, the
次に、演算処理装置302aの高さ位置計測処理部は、半田プリコート検査装置300の第1の高さ位置計測部(検査ヘッド310)を制御して、第1の基板保持部によって保持された基板1において、半田プリコート2の上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と基板1の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する(ステップS303)。取得された高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1とは、記憶装置302bに記憶される。その際、高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1は、基板1を個別に識別する識別情報とともに記憶される。Next, the height position measurement processing unit of the
半田プリコート2の上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1の測定箇所ph1を図10において黒丸で示す。測定箇所ph1の位置は、例えば、半田プリコート2の中央近傍(例えば中央)の位置から選択される。高さ位置情報PH1は、第1の高さ位置計測で得られた複数の測定箇所ph1の高さ位置Hpの集合である。また、基板1の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1の測定箇所sh1を図10において×印で示す。測定箇所sh1の位置は、例えば、半田プリコート2が形成されるランド1bから離れた位置であって複数個所設定されている。高さ位置情報SH1は、第1の高さ位置計測で得られた複数の測定箇所sh1の高さ位置H1の集合である。図10において、電子部品の実装位置の中央を+印で示す。なお、基板1上にはソルダーレジストが形成されているが、図10では、ソルダーレジストの図示を省略する。
The measurement point ph1 of the height position information PH1 regarding the height position of the upper surface of the
一例の検査ヘッド310は、発光素子と受光素子とを含む。発光素子は例えばレーザ素子であり、受光素子は例えばイメージセンサやフォトダイオード(位置検出素子)である。発光素子から出射され測定対象物で反射された光(例えばレーザ光)は、受光素子で受光される。受光素子は、光の受光位置に応じた信号を出力する。受光素子の出力信号から、測定された箇所の高さ位置が得られる。正確な高さ位置を得るために、半田プリコート検査装置300には、高さ計測の基準となる基準高さ位置が設定されており、基準高さ位置に対応する受光素子の出力信号を対応付けておくことで正確な高さ位置を得られるようになっている。高さ基準位置としては基板ガイド331の上面等、検査装置300に配置されている部材の面が利用可能である。そして、測定箇所の高さ位置は、基準高さ位置を基準とする相対的な高さであってもよい。これらの構成については公知であり、公知の技術を適用できる。また、ここで説明した検査ヘッド310に限らず、本発明に必要な測定を実施できる限り、任意の高さ測定器を用いることができる。
The
次に、演算処理装置302aの合否判定部は、測定された値から、半田プリコートの厚さを計算する(ステップS304)。高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1の取得と半田プリコートの厚さの計算とについて、図11を参照して説明する。Next, the pass/fail determination unit of the
検査装置300では、基準高さH0から半田プリコート2の上面までの高さ位置Hpが、第1の高さ位置計測によって取得される。半田プリコート2の表面には残渣2aが存在するため、個々の高さ位置Hpは残渣2aの上面の高さ位置を示す値となっている可能性がある。しかしながら、半田プリコート2の上面の残渣2aは数マイクロメートル程度の非常に薄い膜であることや材質によっては光を透過して高さ位置として検出されない可能性があることに鑑みれば、高さ位置Hpを半田プリコート2の高さ位置を示す値として取り扱っても何ら問題はない。In the
また、基準高さH0から基板1上のソルダーレジスト1sの上面までの高さ位置H1も、第1の高さ位置計測によって取得される。基板1には、基板1を個別に識別するための識別情報が付されている。検査装置300の記憶装置302bの高さ位置計測情報記憶部は、第1の高さ位置計測部によって得られた複数個の高さ位置Hp(高さ位置情報PH1)および複数個の高さ位置Hs(高さ位置情報SH1)と、基板1の識別情報とを記憶する(高さ位置情報記憶工程)。なお、基板1の上面の高さ位置を測定できればよいので、ソルダーレジスト1sの上面の高さ位置ではなく、ソルダーレジスト1sが形成されていない部分の基板1の上面の高さ位置を測定してもよい(電子部品搭載装置501における高さ位置計測においても同様である)。
The height position H1 from the reference height H0 to the upper surface of the solder resist 1s on the
高さ位置H1は、基板1の上面の高さ位置であって半田プリコート2が形成されている部分の高さ位置を推測するために測定される。そのため、測定箇所sh1は、半田プリコート2の近傍から選択されることが好ましい。また、測定結果から基板1の上面の形状を推定する場合には、当該形状を適切に推定できるように測定箇所sh1の数および位置が選択される。The height position H1 is the height position of the top surface of the
検査装置300の演算処理装置302aの算出部は、高さ位置計測情報記憶部から高さ位置情報PH1および高さ位置情報SH1を読み取る。また、演算処理装置302aの算出部は、読み取った値を利用して、半田プリコート2の厚さTPを算出する。具体的には、半田プリコートの厚さTPは、以下の式(1)で求められる。
TP=Hp(ph1)-Hs(ph1)-HL・・・(1)
ここで、高さ位置Hp(ph1)は、測定箇所ph1における基準高さH0から半田プリコート2の上面(残渣2aの上面)までの高さである。高さ位置Hs(ph1)は、測定箇所ph1における基準高さH0から基板1の上面までの高さである。また、HLは、ランド1bの厚さである。ランド1bの厚さおよびソルダーレジスト1sの厚さDsは、基板1の情報として予め取得されている。
The calculation unit of the
TP=Hp(ph1)-Hs(ph1)-HL...(1)
Here, the height position Hp (ph1) is the height from the reference height H0 at the measurement point ph1 to the upper surface of the solder precoat 2 (the upper surface of the
測定箇所ph1には半田プリコート2が存在するので、検査ヘッド310で測定箇所ph1の高さ位置Hs(ph1)を直接計測することは不可能である。しかし、高さ位置Hs(ph1)は、測定箇所ph1の近傍の一つの測定箇所sh1における基板1の上面の高さ位置Hs(sh1)で近似できる。測定箇所sh1にソルダーレジスト1sが存在する場合、半田プリコートの厚さTPは式(2)で求められる。
TP=Hp(ph1)-[H1(sh1)-Ds]-HL・・・(2)
ここでH1(sh1)は測定箇所sh1における基板上面の高さ位置なので、H1(sh1)からソルダーレジスト1sの厚さDsを減じればHs(sh1)を求めることができる。すなわち、Hs(sh1)をHs(ph1)とみなせば、第1の高さ位置計測によって取得した高さ位置情報SH1と高さ位置情報PH1と基板1の情報(ランド1bの厚さHLおよびソルダーレジスト1sの厚さDs)から半田プリコートの厚さTPを求めることができる。あるいは、Hs(ph1)は、測定箇所ph1の近傍の複数の測定箇所sh1における基板1の上面の高さ位置Hs(sh1)の平均で近似してもよい。この場合の計算式は、式(2)の“H1(sh1)”を複数の測定箇所sh1の高さ位置の平均値に置き換えればよい。あるいは、複数の測定箇所sh1におけるHs(sh1)から基板1の上面の形状を推定し、推定された形状(仮想平面)に基づいてHs(ph1)を算出してもよい。そのような仮想平面の推定は、公知の方法で行うことができる。この場合の計算式は、式(1)の“Hs(ph1)”を仮想平面に基づいて推定されたHs(ph1)に置き換えればよい。
Since the
TP=Hp(ph1)-[H1(sh1)-Ds]-HL...(2)
Here, H1(sh1) is the height position of the upper surface of the board at the measurement point sh1, so Hs(sh1) can be obtained by subtracting the thickness Ds of the solder resist 1s from H1(sh1). In other words, if Hs(sh1) is regarded as Hs(ph1), the thickness TP of the solder precoat can be obtained from the height position information SH1 and height position information PH1 obtained by the first height position measurement and the information of the board 1 (the thickness HL of the
次に、演算処理装置302aの合否判定部は、算出された半田プリコート2の厚さTPに基づいて、半田プリコート2の合否を判定する(ステップS305)。半田プリコート2の厚さTPが予め設定された適正範囲内にある場合には合格と判定され、そうでない場合には不合格と判定される。半田プリコート2が不合格と判定された基板1は、不合格とされた半田プリコート2を修正するために製造装置(D1)から取り出され、修正が終わったら半田プリコート検査装置300に再投入されて残りの工程へ送られる。半田プリコート2が合格と判定された基板1は、その後の工程が実施される。Next, the pass/fail determination unit of the
次に、演算処理装置302aは、高さ位置情報PH1およびSH1と、半田プリコート2の合否判定結果と、算出された半田プリコート2の厚さTPと、検査を受けた基板1の識別情報とを含んだ検査結果情報を、情報処理装置20の記憶装置20bにアップロードする(ステップS306)。半田プリコート2の検査が終了した後、基板1の保持が解除されて基板1が搬出される(ステップS307)。Next, the
(フラックス塗布装置)
検査装置300で検査された基板1は、基板搬送ライン11によってフラックス塗布装置400に搬入される。フラックス塗布装置400では、リフローによる半田付けのためのフラックスが、半田プリコート2上に塗布される。フラックスの塗布方法に特に限定はなく、公知の方法(例えばスクリーン印刷法)で塗布してもよい。フラックスが塗布された基板1は、基板搬送ライン11によって電子部品搭載装置501に搬送される。
(Flux application device)
The
(電子部品搭載装置)
電子部品搭載装置501の構成を図12に模式的に示す。なお、電子部品搭載装置502は、電子部品搭載装置501と同様の構成および同様の機能を有するため、重複する説明を省略する。
(Electronic component mounting device)
12 is a schematic diagram showing the configuration of electronic
電子部品搭載装置501は、フラックス(図示せず)で覆われた半田プリコート2に電子部品4を搭載する。電子部品搭載装置501は、基板1を搬送する基板搬送コンベア521と、基板搬送コンベア521の側方に配置された複数の部品供給ユニット580と、搭載ヘッド542と、第2の基板保持部550とを備える。基板搬送コンベア521は、X方向に平行に延びた一対の基板ガイド520に設けられている。基板搬送コンベア521は、基板搬送ライン11の一部を構成する。The electronic
基板搬送コンベア521は基板1のY方向の両端部を下方から支持し、図示しない駆動源によって駆動されて基板1をX方向へ搬送する。基板搬送コンベア521のX方向における中間部分は、基板1に電子部品4を搭載する作業エリアW2(第2の作業位置)となっている。この作業エリアW2の下方には、基板1を下から支持する部材(基板保持部550の一部)が配置されている。The
基板保持部550は、基板1の下面を支持する複数のバックアップピン552と、バックアップピン552が配置された昇降台551と、昇降台551を昇降させる昇降部553と、上面押さえ554とを含む。基板搬送コンベア521によって基板1が作業エリアW2へ搬入された状態でバックアップピン昇降部553が駆動すると、バックアップピン552は基板1を押し上げるとともに、そのY方向の両端部の上面を上面押さえ554に押し付ける。これにより、基板1は複数のバックアップピン552と一対の上面押さえ554によって上下から挟まれた状態で作業エリアW2に一時的に固定される。電子部品搭載装置501の基板搬送コンベア521は、上流から受け取った基板1を装置内の作業エリアW2へ搬入し、電子部品4の搭載を終えた基板1を下流の装置へ搬出する。The
電子部品搭載装置501は、搭載ヘッド542と、搭載ヘッド542をX方向とY方向へ移動させる移動機構(図示せず)と、高さ位置計測ユニット543と、公知の基板カメラ(図示せず)とを含む。高さ位置計測ユニット543と基板カメラは搭載ヘッド542に装着されており、搭載ヘッド542を移動させる移動機構によってX方向とY方向へ移動する。搭載ヘッド542は、電子部品4を吸引して保持する複数の吸着ノズル541と、吸着ノズル541に昇降動作並びにZ軸を中心に回転させるノズル駆動機構(図示せず)とを内蔵している。搭載ヘッド542は、部品供給ユニット580によって供給された電子部品4を吸着ノズル541で保持し、フラックスが塗布された半田プリコート2上へ搭載する作業を実行する。高さ位置計測ユニット543(第2の高さ位置計測部)は、第2の基板保持部(基板保持部550)によって保持された基板1の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する。高さ位置計測ユニット543は、第1の高さ位置計測部で説明した構成を適用できる。The electronic
電子部品搭載装置501の動作について、図13を参照して説明する。図13は1枚の基板1に電子部品を搭載する作業のフローを示している。まず、電子部品搭載装置501の演算処理装置501aは、情報処理装置20の記憶装置20bから、必要なデータをダウンロードし、記憶装置501bの記憶部を更新する(ステップS501)。ダウンロードされるデータとしては、少なくとも後述する目標高さ位置算出のために必要なデータを含むものであればよい。本実施形態では検査結果情報がダウンロードされる。The operation of the electronic
次に、演算処理装置501aなどの制御によって、基板1を電子部品搭載装置501に搬入し、第2の基板保持部(基板保持部550)によって基板1を保持する(ステップS502)。Next, under the control of the
次に、演算処理装置501aは、搭載ヘッド542のカメラを制御して、基板1の基準マーク1rを認識する(ステップS503)。これによって、基板保持部550によって保持された基板1の水平位置が求められる。基板1の水平位置に応じて、所定の箇所の高さ位置計測と電子部品4の配置とが行われる。Next, the
次に、演算処理装置501aの基板高さ位置計測処理部は、第2の基板保持部(基板保持部550)によって保持された基板1の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する(ステップS504)。高さ位置情報SH2の取得について、図14を参照して説明する。Next, the substrate height position measurement processing unit of the
電子部品搭載装置501では、所定の測定箇所sh2におけるソルダーレジスト1sの上面の高さを測定する。具体的には、基準高さH0からソルダーレジスト1sの上面までの高さ(高さ位置H2(sh2))を、高さ位置計測ユニット543によって測定する(第2の高さ位置計測)。第2の高さ位置計測で取得される高さ位置情報SH2には複数の測定箇所sh2の高さ位置H2(sh2)が含まれる。The electronic
測定箇所sh2は、半田プリコート検査装置300と電子部品搭載装置500との間で測定結果の整合性を確保する上では、測定箇所sh1と同一箇所に設定することが好ましい。また、測定箇所sh2は、半田フラックス3による誤検出を避けるため半田フラックス3が塗布されていない箇所に設定するのが望ましい。すなわち、第2の高さ位置計測部は、基板1のうち半田フラックス3で覆われていない部分において第2の高さ位置計測を行うことによって高さ位置情報SH2を取得してもよい。半田フラックス3が塗布されていない箇所で測定を行うことによって、より正確な測定が可能となる。測定箇所sh2は、ソルダーレジスト1sが形成されていない位置であってもよい。In order to ensure consistency of the measurement results between the solder
次に、演算処理装置501aの算出部は、吸着ノズル541(部品保持具)が基板1に向かって下降する際の目標高さ位置NHを算出する(ステップS505)。具体的には、演算処理装置501aは、電子部品4を吸着した吸着ノズル541が電子部品4を半田プリコート2(より詳細には半田フラックス3が塗布された半田プリコート2上)に電子部品4を搭載する際の、吸着ノズル541の最下端の目標高さ位置NHを算出する。Next, the calculation unit of the
測定箇所ph1を含む実装点における目標高さ位置NHは、半田プリコート検査装置300で取得された半田プリコート2の厚さTPと、測定箇所ph1における基板1の上面の高さ位置Hs(ph1)と、ランド1bの厚さHLと、電子部品4の厚さTEとから、以下の式(3)で求められる。なお、一つの実装点に複数のランド1bがあり、複数の高さ位置Hs(ph1)が利用可能な場合は、最も高い高さ位置Hs(ph1)を採用するとともに採用した高さ位置Hs(ph1)が測定された測定箇所ph1の半田プリコート2の厚さTPを目標高さ位置NHの計算に使用する。
NH=Hs(ph1)+HL+TP+TE・・・(3)
The target height position NH at the mounting point including the measurement position ph1 is calculated by the following formula (3) from the thickness TP of the
NH=Hs(ph1)+HL+TP+TE...(3)
ここで、測定箇所ph1における基板1の上面の高さ位置Hs(ph1)は、測定箇所ph1を含む実装点の近傍に位置する一つの測定箇所sh2の高さ位置で近似できる。この場合の目標高さ位置NHは式(4)で求める。
NH=[H2(sh2)-Ds]+HL+TP+TE・・・(4)
ここでH2(sh2)は測定箇所sh2における高さ位置であり、H2(sh2)からソルダーレジスト1sの厚さDsを減じればHs(sh2)を求めることができる。従って、式(4)によれば、電子部品搭載装置500は、第2の高さ位置計測によって取得した高さ位置情報SH2と、ワーク情報(ランド1bの厚さHL,ソルダーレジスト1sの厚さDs,電子部品4の厚さTE)と、S501でダウンロードした検査結果情報に含まれる半田プリコート2の厚さTPから目標高さ位置NHを求めることができる。なお、半田プリコート2の厚さTPは、半田プリコート2の上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と基板1の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを利用して算出されている。すなわち、式(4)に式(2)を適用すれば式(5)を導くことができる。
NH=H2(sh2)-H1(sh1)+Hp(ph1)+TE・・・(5)
式(5)によれば、電子部品搭載装置500は、第1の高さ位置計測で得られた高さ位置情報PH1と高さ位置情報SH1、並びに第2の高さ位置計測で得られた高さ位置情報SH2と、電子部品4の寸法(厚さ)からNHを算出することができる。
Here, the height position Hs(ph1) of the upper surface of the
NH=[H2(sh2)-Ds]+HL+TP+TE...(4)
Here, H2(sh2) is the height position at the measurement point sh2, and Hs(sh2) can be obtained by subtracting the thickness Ds of the solder resist 1s from H2(sh2). Therefore, according to formula (4), the electronic
NH=H2(sh2)-H1(sh1)+Hp(ph1)+TE...(5)
According to equation (5), the electronic
なお、上記式(3),(4)には高さ位置情報やワーク情報以外の項を含んでいてもよく、例えば何らかのマージンや吸着ノズル541を基板1側に押し込む弾性体を変形させるためのパラメータを加減する項を含んでもよい(他の実施形態においても同様である)。
Note that the above equations (3) and (4) may include terms other than the height position information and work information, for example, some margin or terms that add or subtract parameters for deforming the elastic body that presses the
なお、式(4)や式(5)の“H2(sh2)”は、測定箇所ph1を含む実装点の近傍の複数の測定箇所sh2における基板1の上面の高さ位置Hs(sh2)の平均で近似してもよい。あるいは、複数の測定箇所sh2における高さ位置Hs(sh2)から推定された仮想平面に基づいてHs(ph1)を算出し、これを式(3)に適用するようにしてもよい。そのような仮想平面の推定は、公知の方法で行うことができる。なお、式(3)~式(5)で使用する検査結果情報には、第2の基板保持部(基板保持部550)に保持された基板1の識別情報を含んだものを使用する。
Note that "H2(sh2)" in equations (4) and (5) may be approximated by the average of the height positions Hs(sh2) of the top surface of the
次に、演算処理装置501aの電子部品搭載処理部は、算出された目標高さ位置に基づいて、吸着ノズル541(部品保持具)の昇降動作を制御して電子部品4を半田プリコート2上(より詳細には半田フラックス3が塗布された半田プリコート2上)に搭載する(ステップS506)。具体的には、演算処理装置501aの電子部品搭載処理部は、ノズル駆動機構を目標高さ位置NHに基づいて駆動させることにより電子部品4を保持した吸着ノズル541を基板1の実装点に向かって下降させる動作を行わせる。このように吸着ノズル541の動作を制御することで、電子部品4を適切な高さ位置で解放できる。その結果、電子部品4の搭載不良を低減できる。Next, the electronic component mounting processing unit of the
電子部品搭載装置501に搬入される基板1の半田プリコート2上には、半田フラックス3が塗布されている。半田フラックス3が塗布された半田プリコート2の上面の高さ位置を正確に測定することは難しい場合がある。実施形態1では、半田フラックス3が塗布される前の状態で半田プリコート2の上面の高さ位置を計測するため、半田プリコート2の厚さをより正確に算出することが可能である。そのため、実施形態1の製造装置および製造方法によれば、電子部品4を歩留まりおよび精度よく半田プリコート2上に搭載することができる。
電子部品搭載装置501における電子部品4の搭載が完了した後、基板1の保持が解除され、基板1が電子部品搭載装置501から搬出される(ステップS507)。このようにして、電子部品搭載装置501における基板1の処理が終了する。次の電子部品搭載装置502においても、同様に電子部品4が搭載される。After the electronic
すべての電子部品4の搭載が完了した基板1は、基板搬送ライン11によって搭載状態検査装置600に搬送される。搭載状態検査装置600は、基板1における電子部品4の搭載状態を検査する。検査項目としては、電子部品4の、搭載ズレ、姿勢不良、有無等がある。搭載状態検査装置600は、カメラや三次元計測機等の光学的な計測装置を用いて電子部品4の搭載位置、姿勢、有無等の搭載状態を認識し、あらかじめ定めた基準を満たすかどうかを判断する。適切に搭載されていない電子部品4が存在する基板1が発見された場合、当該基板1をその後の処理から除外してもよい。あるいは、当該電子部品4の搭載不良を修正した後に、その後の処理を継続してもよい。
After all
検査が終了した基板1は、基板搬送ライン11によってリフロー装置700に搬送される。リフロー装置700は、電子部品4が搭載された基板1を加熱して半田プリコート2を溶融し、電子部品4をランド1bに半田付けする。このようにして、電子部品4が実装された実装基板1xが製造される。After the inspection, the
リフロー装置700での処理が終了した実装基板1xは、基板搬送ライン11によって基板検査装置800に搬送されて検査される。基板検査装置800での検査が終了した実装基板1xは、基板搬送ライン11によってアンローダー900に搬送される。アンローダー900は、完成した実装基板1xをラックに回収する。After processing in the
図15A~15Eを参照して、実装基板1xの製造工程の全体を説明する。まず、図15Aに示す基板1を準備する。基板1は、ランド1bを含む。基板1の表面には、ソルダーレジスト1sが形成されている。
The entire manufacturing process of the mounting
次に、図15Bに示すように、ランド1b上に半田プリコート2を形成する。半田プリコート2は、表面の残渣2aを含む。なお、基板保持部で保持された基板1は、反りなどの変形が生じる場合がある。そのため、電子部品搭載装置501において電子部品4を正確に搭載するためには、基板1の反りを考慮して目標高さ位置を算出することが好ましい。本発明の製造装置および製造方法によれば、基板1の反りを考慮して目標高さ位置を算出することが可能である。
Next, as shown in FIG. 15B, a
次に、図15Cに示すように、半田プリコート2上に半田フラックス3を塗布する。次に、図15Dに示すように、半田フラックス3が塗布された半田プリコート2上に電子部品4を搭載する。次に、図15Eに示すように、半田プリコート2を溶融させた後に固化させることによって、半田2xを介してランド1bと電子部品4の端子部とを半田接合する。このようにして、電子部品4が実装された実装基板1xが製造される。Next, as shown in Figure 15C,
(実施形態2)
実施形態2では、製造装置(D2)の一例および製造方法(M2)の一例について説明する。実施形態2の実装基板製造装置および実装基板製造方法は、電子部品搭載部における目標高さ位置の取得方法のみが実施形態1の装置および方法とは異なるため、重複する説明を省略する。実施形態2の実装基板製造装置の構成には、実施形態1の実装基板製造装置10の構成と同様の構成を適用してもよい。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, an example of a manufacturing apparatus (D2) and an example of a manufacturing method (M2) will be described. The mounting board manufacturing apparatus and the mounting board manufacturing method of the second embodiment differ from those of the first embodiment only in the method of acquiring the target height position of the electronic component mounting portion, and therefore a duplicated description will be omitted. The configuration of the mounting board manufacturing apparatus of the second embodiment may be the same as that of the mounting
実施形態2の製造装置は、基板保持部によって保持された基板において、半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測部を含む。基板保持部および高さ位置計測部には、実施形態1の電子部品搭載装置501の基板保持部(第2の基板保持部550)および高さ位置計測部(高さ位置計測ユニット543)を用いることができる。すなわち、実施形態2の製造装置における電子部品搭載部には、実施形態1の製造装置10の電子部品搭載部(電子部品搭載装置500)を適用できる。The manufacturing apparatus of
電子部品搭載装置501における動作(電子部品搭載工程)について、図16を参照して説明する。なお、電子部品搭載装置502における動作についても同様とすることができる。The operation (electronic component mounting process) of electronic
まず、電子部品搭載装置501の演算処理装置501aは、必要なデータをダウンロードして記憶装置501bの記憶部を更新する(ステップS1501)。ダウンロードされるデータには半田プリコート検査結果、すなわち合否判定結果が含まれる。ただし、実施形態2では、実施形態1とは異なり、半田プリコートの厚さに関する値や第1の高さ位置計測で得た高さ位置に関するデータは目標高さ位置の算出には必要ではない。そのため、それらの値はダウンロードしなくてもよい。First, the
次に、演算処理装置501aなどの制御によって、基板1を電子部品搭載装置501に搬入し、第2の基板保持部(基板保持部550)によって基板1を保持する(ステップS1502)。次に、演算処理装置501aは、搭載ヘッド542のカメラを制御して、基板1の基準マーク1rを認識する(ステップS1503)。ステップS1502およびステップS1503は、ステップS502およびステップS503と同様の工程である。Next, the
次に、演算処理装置501aの基板高さ位置計測処理部は、基板保持部によって保持された基板1において、半田プリコート2の上面の高さ位置Hpに関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する(ステップS1504)。高さ位置情報PH2の取得について、図17を参照して説明する。Next, the board height position measurement processing unit of the
実施形態2では、測定箇所ph1において、半田フラックス3が塗布された半田プリコート2の上面(残渣2aの上面)の高さ位置Hp(ph1)を、高さ位置計測ユニット543によって取得する。高さ位置Hp(ph1)は、基準高さH0を基準とする高さである。高さ位置Hp(ph1)は、高さ位置情報PH2である。測定箇所ph1の位置は、例えば、半田プリコート2の中央近傍(例えば中央)の位置から選択される。上述したように、高さ位置計測ユニット543は、レーザ光を用いて計測を行ってもよい。
In
次に、演算処理装置501aの算出部は、吸着ノズル541(部品保持具)が基板1に向かって下降する際の目標高さ位置NHを算出する(ステップS1505)。例えば、演算処理装置501aは、電子部品4を吸着した吸着ノズル541が電子部品4を半田プリコート2上(より詳細には半田フラックス3が塗布された半田プリコート2上)に移動させて電子部品4を解放する際の、吸着ノズル541の最下端の目標高さ位置NHを算出してもよい。Next, the calculation unit of the
測定箇所ph1における目標高さ位置NHは、測定された高さ位置Hp(ph1)と電子部品4の厚さTEとから、以下の式(6)で求められる。
NH=Hp(ph1)+TE・・・(6)
The target height position NH at the measurement point ph1 is calculated from the measured height position Hp(ph1) and the thickness TE of the
NH=Hp(ph1)+TE...(6)
実施形態2の製造装置および製造方法では、電子部品搭載装置501において基板1の上面の高さ位置を計測する必要がない。そのため、電子部品の搭載に要する時間を短縮することができる。In the manufacturing apparatus and manufacturing method of the second embodiment, it is not necessary to measure the height position of the upper surface of the
次に、図18に示すように、演算処理装置501aの電子部品搭載処理部は、算出された目標高さ位置NHに基づいて、吸着ノズル541(部品保持具)の昇降動作を制御して電子部品4を半田プリコート2上(より詳細には半田フラックス3が塗布された半田プリコート2上)に搭載する(ステップS1506)。ステップS1506は、ステップS506と同様である。18, the electronic component mounting processing unit of the
電子部品搭載装置501における電子部品4の搭載が完了した後、基板1の保持が解除され、基板1が電子部品搭載装置501から搬出される(ステップS1507)。ステップS1507は、ステップS507と同様である。このようにして、電子部品搭載装置501における電子部品4の搭載が実施される。After the mounting of the
電子部品4が搭載された基板1は、実施形態1と同様に処理される。このようにして、実施形態2においても、電子部品4が実装された実装基板1xが製造される。The
このように、実施形態2の製造装置(D2)では、半田フラックス3に覆われた半田プリコート2の上面の高さ位置Hpを、高さ位置計測ユニット543によって取得している。このため、製造装置(D2)では、使用可能な半田フラックス3が、高さ位置計測に用いられる光を透過しやすいものに制約される。この点、実施形態1の製造装置(D1)に対して不利であるが、電子部品搭載装置500で半田プリコート2の高さ位置の計測を行うことで製造装置(D1)に対して生産性で有利である。In this way, in the manufacturing apparatus (D2) of
本実施形態は、実装基板製造装置および実装基板製造方法に利用できる。
本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
This embodiment can be used in a mounting board manufacturing apparatus and a mounting board manufacturing method.
Although the present invention has been described with respect to the presently preferred embodiments, such disclosure should not be interpreted as limiting. Various variations and modifications will no doubt become apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains upon reading the above disclosure. Accordingly, the appended claims should be interpreted to cover all variations and modifications without departing from the true spirit and scope of the present invention.
1 :基板
1b :ランド
1x :実装基板
2 :半田プリコート
2a :残渣
2x :半田
3 :半田フラックス
4 :電子部品
10 :実装基板製造装置
11 :基板搬送ライン
90 :半田プリコート形成部
100 :半田ペースト供給部
210 :加熱部
320 :第1の基板保持部
500、501、502 :電子部品搭載装置(電子部品搭載部)
550 :第2の基板保持部
1:
550: second substrate holder
Claims (14)
前記ランドを有する前記基板を搬送する基板搬送ラインと、
前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、
前記基板搬送ラインによって前記半田プリコート形成部から搬送されてきた前記基板を保持する第1の基板保持部と、
前記第1の基板保持部によって保持された前記基板において、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測部と、
前記基板搬送ラインによって前記第1の基板保持部から搬送されてきた前記基板を保持する第2の基板保持部と、
前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測部と、
前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載部と、
前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1と前記高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出部と、
を含み、
前記半田プリコート形成部は、
半田ペーストを前記ランド上に供給する半田ペースト供給部と、
前記半田ペーストを加熱することによって前記半田プリコートを前記ランド上に形成する加熱部と、
を含み、
前記半田プリコートは前記半田ペーストの残渣を表面に有し、
前記第1の高さ位置計測部は、前記残渣の上面の高さを計測し、
前記電子部品搭載部は、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して、前記電子部品を前記半田プリコートの前記残渣上に搭載する、実装基板製造装置。 1. A mounting board manufacturing apparatus for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands, comprising:
a substrate transfer line for transferring the substrate having the lands;
a solder precoat forming section for forming a solder precoat on the land;
a first substrate holding unit that holds the substrate transported from the solder precoat forming unit by the substrate transport line;
a first height position measuring unit that acquires height position information PH1 relating to the height position of the upper surface of the solder precoat and height position information SH1 relating to the height position of the upper surface of the substrate by a first height position measurement in the substrate held by the first substrate holding unit;
a second substrate holding unit that holds the substrate transferred from the first substrate holding unit by the substrate transfer line;
a second height position measurement unit that acquires height position information SH2 relating to a height position of an upper surface of the substrate held by the second substrate holding unit by a second height position measurement;
an electronic component mounting section that mounts the electronic components on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding section using a component holder;
a calculation unit that uses the height position information PH1, the height position information SH1, and the height position information SH2 to calculate a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the board to place the electronic component on the solder precoat;
Including,
The solder precoat forming portion is
a solder paste supply unit that supplies solder paste onto the lands;
a heating unit for heating the solder paste to form the solder precoat on the land;
Including,
The solder precoat has a residue of the solder paste on a surface thereof;
The first height position measuring unit measures the height of an upper surface of the residue,
The electronic component mounting unit controls the raising and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic component on the residue of the solder precoat.
前記算出部は、前記高さ位置計測情報記憶部から前記高さ位置情報PH1および前記高さ位置情報SH1を読み取る、請求項1に記載の実装基板製造装置。 The height position measurement information storage unit stores the height position information PH1 and the height position information SH1 obtained by the first height position measurement unit,
2 . The mounting substrate manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the calculation section reads the height position information PH1 and the height position information SH1 from the height position measurement information storage section.
前記第1の高さ位置計測部は、前記第1の高さ位置計測によって得られた前記高さ位置情報PH1および前記高さ位置情報SH1を、前記識別情報とともに前記高さ位置計測情報記憶部に記憶し、
前記算出部は、前記識別情報と前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1とを前記高さ位置計測情報記憶部から読み取る、請求項2に記載の実装基板製造装置。 Identification information for individually identifying the substrate is attached to the substrate;
the first height position measuring unit stores the height position information PH1 and the height position information SH1 obtained by the first height position measurement in the height position measurement information storage unit together with the identification information;
3. The mounting board manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the calculation section reads the identification information, the height position information PH1, and the height position information SH1 from the height position measurement information storage section.
前記半田フラックス塗布部は、前記基板の前記半田プリコート上に半田フラックスを塗布し、
前記第2の高さ位置計測部は、前記基板のうち前記半田フラックスで覆われていない部分において前記第2の高さ位置計測を行うことによって前記高さ位置情報SH2を取得する、請求項1~3のいずれか1項に記載の実装基板製造装置。 a solder flux applying section disposed between the first substrate holding section and the second substrate holding section,
The solder flux applying unit applies solder flux onto the solder precoat of the substrate,
4. The mounting board manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the second height position measuring unit obtains the height position information SH2 by performing the second height position measurement on a portion of the board that is not covered with the solder flux .
前記ランドを有する前記基板を搬送する基板搬送ラインと、
前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成部と、
前記基板搬送ラインによって前記半田プリコート形成部から搬送されてきた前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板において、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載部と、
前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH2を利用して算出する算出部と、
を含み、
前記半田プリコート形成部は、
半田ペーストを前記ランド上に供給する半田ペースト供給部と、
前記半田ペーストを加熱することによって前記半田プリコートを前記ランド上に形成する加熱部と、
を含み、
前記半田プリコートは前記半田ペーストの残渣を表面に有し、
前記高さ位置計測部は、前記残渣の上面の高さを計測し、
前記電子部品搭載部は、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して、前記電子部品を前記半田プリコートの前記残渣上に搭載する、実装基板製造装置。 1. A mounting board manufacturing apparatus for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands, comprising:
a substrate transfer line for transferring the substrate having the land;
a solder precoat forming section for forming a solder precoat on the land;
a substrate holding section for holding the substrate transferred from the solder precoat forming section by the substrate transfer line;
a height position measuring unit that acquires height position information PH2 relating to a height position of an upper surface of the solder precoat on the substrate held by the substrate holding unit by measuring the height position;
an electronic component mounting section that mounts the electronic components on the solder precoat of the substrate held by the substrate holding section using a component holder;
a calculation unit that uses the height position information PH2 to calculate a target height position when the component holder holding the electronic component descends toward the board to place the electronic component on the solder precoat;
Including,
The solder precoat forming portion is
a solder paste supply unit that supplies solder paste onto the lands;
a heating unit for heating the solder paste to form the solder precoat on the land;
Including,
The solder precoat has a residue of the solder paste on a surface thereof;
The height position measuring unit measures the height of an upper surface of the residue,
The electronic component mounting unit controls the raising and lowering operation of the component holder based on the target height position to mount the electronic component on the residue of the solder precoat.
前記半田フラックス塗布部は、前記基板の前記半田プリコート上に半田フラックスを塗布し、
前記高さ位置計測部は、前記半田フラックスで覆われた前記半田プリコートに対して前記高さ位置計測を行うことによって前記高さ位置情報PH2を取得する、請求項5に記載の実装基板製造装置。 The solder flux applying section is disposed between the solder precoat forming section and the substrate holding section,
The solder flux applying unit applies solder flux onto the solder precoat of the substrate,
6. The mounting substrate manufacturing apparatus according to claim 5 , wherein the height position measuring unit obtains the height position information PH2 by performing the height position measurement on the solder precoat covered with the solder flux.
前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、
前記半田プリコートが形成された前記基板を第1の基板保持部によって保持した状態で、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH1と前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH1とを、第1の高さ位置計測によって取得する第1の高さ位置計測工程と、
前記第1の高さ位置計測工程を経た前記基板を第2の基板保持部によって保持した状態で、前記基板の上面の高さ位置に関する高さ位置情報SH2を、第2の高さ位置計測によって取得する第2の高さ位置計測工程と、
前記第2の基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、
をこの順に含み、
前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1と前記高さ位置情報SH2とを利用して算出する算出工程を、前記第2の高さ位置計測工程と前記電子部品搭載工程との間にさらに含み、
前記半田プリコート形成工程は、
半田ペーストを前記ランド上に供給する半田ペースト供給工程と、
前記半田ペーストを加熱することによって前記半田プリコートを前記ランド上に形成する加熱工程と、
を含み、
前記半田プリコートは前記半田ペーストの残渣を表面に有し、
前記第1の高さ位置計測工程において、前記残渣の上面の高さが計測され、
前記電子部品搭載工程において、前記算出工程で算出された前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して前記電子部品が前記半田プリコートの前記残渣上に搭載される、実装基板製造方法。 A method for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands, comprising the steps of:
a solder precoat forming step of forming a solder precoat on the land;
a first height position measurement step of acquiring height position information PH1 relating to the height position of an upper surface of the solder precoat and height position information SH1 relating to the height position of an upper surface of the substrate by a first height position measurement while the substrate on which the solder precoat is formed is held by a first substrate holding part;
a second height position measurement step of acquiring height position information SH2 relating to a height position of an upper surface of the substrate by a second height position measurement while the substrate having undergone the first height position measurement step is held by a second substrate holding unit;
an electronic component mounting step of mounting the electronic component on the solder precoat of the substrate held by the second substrate holding unit using a component holder;
in that order,
a calculation step, between the second height position measurement step and the electronic component mounting step, of calculating a target height position when the component holder holding the electronic component is lowered toward the board to mount the electronic component on the solder precoat, using the height position information PH1, the height position information SH1, and the height position information SH2;
The solder precoat forming step includes:
a solder paste supplying step of supplying solder paste onto the lands;
a heating step of forming the solder precoat on the lands by heating the solder paste;
Including,
The solder precoat has a residue of the solder paste on a surface thereof;
In the first height position measuring step, a height of an upper surface of the residue is measured,
a component holder that holds the electronic component on the residue of the solder precoat and a component holder that holds the electronic component on the residue of the solder precoat;
前記算出工程において、前記高さ位置計測情報記憶部から前記高さ位置情報PH1および前記高さ位置情報SH1を読み取る、請求項8に記載の実装基板製造方法。 The method further includes a height position information storage step of storing the height position information PH1 and the height position information SH1 obtained by the first height position measurement step in a height position measurement information storage unit,
9. The mounting board manufacturing method according to claim 8 , wherein in the calculating step, the height position information PH1 and the height position information SH1 are read from the height position measurement information storage unit.
前記第1の高さ位置計測工程において、前記第1の高さ位置計測によって得られた前記高さ位置情報PH1および前記高さ位置情報SH1は、前記識別情報とともに前記高さ位置計測情報記憶部に記憶され、
前記算出工程において、前記識別情報と前記高さ位置情報PH1と前記高さ位置情報SH1とが前記高さ位置計測情報記憶部から読み取られる、請求項9に記載の実装基板製造方法。 Identification information for individually identifying the substrate is attached to the substrate;
In the first height position measurement step, the height position information PH1 and the height position information SH1 obtained by the first height position measurement are stored in the height position measurement information storage unit together with the identification information,
10. The mounting board manufacturing method according to claim 9 , wherein in the calculating step, the identification information, the height position information PH1, and the height position information SH1 are read from the height position measurement information storage unit.
前記半田フラックス塗布工程は、前記基板の前記半田プリコート上に半田フラックスを塗布する工程であり、
前記第2の高さ位置計測工程では、前記基板のうち前記半田フラックスで覆われていない部分において前記第2の高さ位置計測を行うことによって前記高さ位置情報SH2が取得される、請求項8~10のいずれか1項に記載の実装基板製造方法。 a solder flux applying step between the first height position measuring step and the second height position measuring step,
The solder flux application step is a step of applying solder flux onto the solder precoat of the substrate,
The mounting board manufacturing method according to any one of claims 8 to 10, wherein in the second height position measurement process, the height position information SH2 is acquired by performing the second height position measurement on a portion of the board that is not covered with the solder flux .
前記ランド上に半田プリコートを形成する半田プリコート形成工程と、
前記半田プリコートが形成された前記基板を基板保持部によって保持した状態で、前記半田プリコートの上面の高さ位置に関する高さ位置情報PH2を、高さ位置計測によって取得する高さ位置計測工程と、
前記基板保持部によって保持された前記基板の前記半田プリコート上に、部品保持具を用いて前記電子部品を搭載する電子部品搭載工程と、
をこの順に含み、
前記電子部品を保持した前記部品保持具が、前記電子部品を前記半田プリコート上に搭載するために前記基板に向かって下降する際の目標高さ位置を、前記高さ位置情報PH2を利用して算出する算出工程を、前記高さ位置計測工程と前記電子部品搭載工程との間にさらに含み、
前記半田プリコート形成工程は、
半田ペーストを前記ランド上に供給する半田ペースト供給工程と、
前記半田ペーストを加熱することによって前記半田プリコートを前記ランド上に形成する加熱工程と、
を含み、
前記半田プリコートは前記半田ペーストの残渣を表面に有し、
前記高さ位置計測工程において、前記残渣の上面の高さが計測され、
前記電子部品搭載工程において、前記目標高さ位置に基づいて前記部品保持具の昇降動作を制御して前記電子部品が前記半田プリコートの前記残渣上に搭載される、実装基板製造方法。 A method for manufacturing a mounting board including a substrate having lands and electronic components soldered to the lands, comprising the steps of:
a solder precoat forming step of forming a solder precoat on the land;
a height position measuring step of acquiring height position information PH2 relating to a height position of an upper surface of the solder precoat by height position measurement while the substrate on which the solder precoat is formed is held by a substrate holding part;
an electronic component mounting step of mounting the electronic components on the solder precoat of the substrate held by the substrate holding unit using a component holder;
in that order,
a calculation step, between the height position measurement step and the electronic component mounting step, of calculating a target height position when the component holder holding the electronic component is lowered toward the board to mount the electronic component on the solder precoat, using the height position information PH2;
The solder precoat forming step includes:
a solder paste supplying step of supplying solder paste onto the lands;
a heating step of forming the solder precoat on the lands by heating the solder paste;
Including,
The solder precoat has a residue of the solder paste on a surface thereof;
In the height position measuring step, a height of an upper surface of the residue is measured,
a component holder that holds the electronic component on the residue of the solder precoat and a component holder that holds the electronic component on the residue of the solder precoat;
前記半田フラックス塗布工程は、前記基板の前記半田プリコート上に半田フラックスを塗布する工程であり、
前記高さ位置計測工程では、前記半田フラックスで覆われた前記半田プリコートに対して前記高さ位置計測を行うことによって前記高さ位置情報PH2が取得される、請求項12に記載の実装基板製造方法。 The method further includes a solder flux coating step between the solder precoat forming step and the electronic component mounting step,
The solder flux application step is a step of applying solder flux onto the solder precoat of the substrate,
13. The mounting board manufacturing method according to claim 12 , wherein in the height position measuring step, the height position information PH2 is acquired by performing the height position measurement on the solder precoat covered with the solder flux.
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