(57)【要約】【課題】印刷された半田の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上とを両立させることができる電子部品搭載装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】半田印刷後の基板に対して電子部品を搭載して半田接合する電子部品実装方法において、基板特徴点としての認識マークを認識して電極位置補正計算用パラメータを算出し、基板全体における半田印刷位置ずれ傾向を代表する半田特徴点としてダミー電極に印刷された半田を位置認識して半田印刷位置補正計算用パラメータを算出し、これらの補正計算用パラメータによって、搭載対象の電極位置と半田印刷位置をそれぞれ算出し、さらに算出された電極位置と半田印刷位置から部品搭載位置を算出する。これにより、個々の電極について半田印刷位置を求めることなく、半田印刷位置の算出を効率よく行うことができる。【選択図】図６
2006019554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が形成され前記電極に半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品搭載装置であって、搭載ヘッドによって前記基板に対して電子部品を搭載する部品搭載機構と、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出手段と、この半田印刷位置算出手段による半田印刷位置算出結果に基づいて前記部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出手段と、部品搭載位置算出手段によって算出された部品搭載位置に基づいて前記部品搭載機構を制御する制御部とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
前記基板に設けられた基板特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極の位置を算出する電極位置算出手段を備え、前記搭載位置算出手段は、電極位置算出手段による電極位置算出結果と前記半田印刷位置算出結果とに基づいて部品搭載位置を算出することを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
【請求項３】
複数の電極が形成され前記電極に半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品実装方法であって、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出工程における半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出工程と、算出された前記部品搭載位置に基づいて部品搭載機構を制御することにより電子部品を基板に搭載する部品搭載工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項４】
前記基板基板に設けられた基板特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極の位置を算出する電極位置算出工程を含み、前記搭載位置算出工程において、電極位置算出工程で求められた電極位置算出結果と前記半田印刷位置算出結果とに基づいて部品搭載位置を算出することを特徴とする請求項３記載の電子部品実装方法。
【請求項５】
基板の部品接合位置に半田を印刷する半田印刷装置と、半田印刷装置による半田印刷位置を検出する半田位置検出装置と、半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品搭載装置とを含んだ電子部品実装システムによる電子部品実装方法であって、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を前記半田位置検出装置によって検出する半田特徴点位置検出工程と、半田特徴点位置検出工程において求められた半田特徴点位置ずれ量を前記電子部品搭載装置に送信する工程と、電子部品搭載装置にて前記半田特徴点位置ずれ量に基づいて前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出工程における半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する搭載位置算出工程と、算出された搭載位置に基づいて部品搭載機構を制御することにより電子部品を基板に搭載する部品搭載工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項６】
前記基板に設けられた基板特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極の位置を算出する電極位置算出工程を含み、前記搭載位置算出工程において、電極位置算出工程で求められた電極位置算出結果と前記半田印刷位置算出結果とに基づいて部品搭載位置を算出することを特徴とする請求項３記載の電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置および電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年電子部品の小型化や実装の高密度化に伴って、基板に電子部品を実装する際の位置精度も高度化している。ここで電子部品の実装工法として、基板の電極に印刷されたペースト状の半田上に電子部品を搭載してリフローにより電子部品を半田接合する方式を採用する場合には、リフロー過程における電子部品の挙動を考慮に入れた上で位置精度を管理することが望ましい。
【０００３】
このため、従来より部品搭載動作に先立って基板に印刷された半田印刷位置を測定しておき、部品搭載時には半田印刷位置を目標として電子部品の位置合わせを行う方法が提案されている（例えば特許文献１）。この方法によれば、半田を溶融させて電子部品を電極に半田接合するリフロー時において、溶融半田のセルフアライメント効果が損なわれず、電子部品を基板の電極位置に倣わせることができ、半田の位置ずれに起因する実装不良を防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−８４０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献例に示す技術においては、基板に形成された多数の電極について半田印刷位置の測定を行うようにしていたため、部品搭載動作に先立って実行される半田印刷位置の測定に時間を要し、実装作業のタクトタイムを遅延させる結果となっており、印刷された半田の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上との両立が困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、印刷された半田の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上とを両立させることができる電子部品搭載装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の電子部品搭載装置は、複数の電極が形成され前記電極に半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品搭載装置であって、搭載ヘッドによって前記基板に対して電子部品を搭載する部品搭載機構と、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出手段と、この半田印刷位置算出手段による半田印刷位置算出結果に基づいて前記部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出手段と、部品搭載位置算出手段によって算出された部品搭載位置に基づいて前記部品搭載機構を制御する制御部とを備えた。
【０００７】
請求項３記載の電子部品実装方法は、複数の電極が形成され前記電極に半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品実装方法であって、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を検出することにより前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出工程における半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出工程と、算出された前記部品搭載位置に基づいて部品搭載機構を制御することにより
電子部品を基板に搭載する部品搭載工程とを含む。
【０００８】
請求項５記載の電子部品実装方法は、基板の部品接合位置に半田を印刷する半田印刷装置と、半田印刷装置による半田印刷位置を検出する半田位置検出装置と、半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する電子部品搭載装置とを含んだ電子部品実装システムによる電子部品実装方法であって、前記基板に印刷された半田特徴点の位置を前記半田位置検出装置によって検出する半田特徴点位置検出工程と、半田特徴点位置検出工程において求められた半田特徴点位置ずれ量を前記電子部品搭載装置に送信する工程と、電子部品搭載装置にて前記半田特徴点位置ずれ量に基づいて前記複数の電極に印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出工程における半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する搭載位置算出工程と、算出された搭載位置に基づいて部品搭載機構を制御することにより電子部品を基板に搭載する部品搭載工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板に印刷された半田特徴点の位置を検出して複数の電極に印刷された半田印刷位置を算出し、この半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載位置を算出することにより、半田印刷位置の算出を効率よく行うことができ、印刷された半田の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す図、図３，図４は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の実装対象となる基板の平面図、図５は本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図、図６は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法のフロー図、図７は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における位置補正計算用パラメータの説明図、図８は本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における部品搭載位置算出方法の説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して電子部品搭載装置の構造を説明する。図１において基台１の中央にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し電子部品の実装位置に位置決めする。搬送路２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【００１２】
基台１上面の両端部上にはＹ軸テーブル６Ａ，６Ｂが配設されており、Ｙ軸テーブル６Ａ、６Ｂ上には２台のＸ軸テーブル７Ａ，７Ｂが架設されている。Ｙ軸テーブル６Ａを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＡがＹ方向に水平移動し、Ｙ軸テーブル６Ｂを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＢがＹ方向に水平移動する。Ｘ軸テーブル７Ａ，７Ｂには、それぞれ搭載ヘッド８および搭載ヘッド８と一体的に移動するカメラ９が装着されている。
【００１３】
Ｙ軸テーブル６Ａ，Ｘ軸テーブル７Ａ，Ｙ軸テーブル６Ｂ，Ｘ軸テーブル７Ｂをそれぞれ組み合わせて駆動することにより搭載ヘッド８は水平移動し、それぞれの部品供給部４から電子部品を吸着ノズル１０（図２参照）によってピックアップし、搬送路２に位置決めされた基板３上に搭載する。搭載ヘッド８，Ｘ軸テーブル７Ａ，７Ｂ、Ｙ軸テーブル６Ａ，６Ｂは、搭載ヘッド８によって前記基板に対して電子部品を搭載する部品搭載機構２５（図５参照）を構成する。
【００１４】
基板３上に移動したカメラ９は、基板３を撮像して認識する。これにより、後述するように、基板３の基板位置検出用として設けられた基板特徴点である認識マークの位置検出が行われるとともに、前工程において印刷された半田の正規印刷位置との誤差を示す半田印刷位置ずれ量の検出が行われる。また部品供給部４から搬送路２に至る経路には、ラインカメラ１１が配設されている。ラインカメラ１１は、搭載ヘッド８に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。
【００１５】
次に図２を参照して搭載ヘッド８について説明する。図２に示すように、搭載ヘッドはマルチタイプであり、部品保持手段としての単位搭載ヘッド８ａを８個備えた構成となっている。これらの単位搭載ヘッド８ａはそれぞれ下端部に電子部品１２を吸着して保持する吸着ノズル１０を備え、個別に昇降動作が可能となっている。ここで吸着ノズル１０は単位搭載ヘッド８ａの下部に着脱自在に装着され、電子部品の種類に応じて交換されるようになっている。
【００１６】
次に図３，図４を参照して、電子部品実装対象となる基板３について説明する。図３において、基板３には実装される電子部品の接合用端子の形状・配置に対応して、電子部品接合用の複数の電極３ａが形成されている。また基板３の対角位置には、基板位置認識用の認識マーク３ｃとともに、半田印刷位置ずれ検出用のダミー電極３ｂが設けられている。カメラ９によってこれらダミー電極３ｂ家認識マーク３ｃを撮像し、撮像データを後述する認識部２４によって認識処理することにより、ダミー電極３ｂ家認識マーク３ｃの位置が検出される。これらの位置検出結果は、後述するように、搭載ヘッド８によって電子部品１２を基板３に搭載する際の部品搭載位置の補正に用いられる、
【００１７】
基板３の各電極３ａには、前工程の半田印刷工程にて電子部品接合用のペースト状の半田が印刷される。このとき図４に示すように、各電極３ａに印刷される半田Ｓの位置（半田印刷位置）は、電極３ａの中心位置に正しく合致して印刷されるとは限らず、スクリーン印刷工程におけるマスクプレートと基板の位置合わせ誤差などに起因して、印刷位置全体が一定方向に位置ずれする場合がある。
【００１８】
このとき、ダミー電極３ｂには各電極３ａと同一のマスクプレートによって半田Ｓが印刷されるため、ダミー電極３ｂにおける半田印刷位置ずれは各電極３ａにおける半田印刷位置ずれと同様の傾向を示す。したがって、半田印刷後にカメラ９によってこれらダミー電極３ｂを撮像してダミー電極３ｂ上に印刷された半田位置ずれ量を検出することにより、基板３の各電極３ａに生じている半田印刷位置ずれ量を推定することができる。
【００１９】
すなわち、ダミー電極３ｂに印刷された半田Ｓは、基板３全体における半田位置ずれ傾向を特徴的に表す半田特徴点として機能する。なお、半田特徴点用としてダミー電極３ｂを設ける替わりに、電子部品接合用に形成された電極３ａのうち、最外縁の対角位置に設けられた２つの電極３ａ（図４において矢印ａ、ｂにて示す）に印刷された半田Ｓを半田特徴点として用いてもよい。
【００２０】
次に図５を参照して、電子部品搭載装置の制御系の構成を説明する。図５において、制御部２０はＣＰＵであり、電子部品搭載装置全体の動作や演算処理を制御する。制御部２０が部品搭載機構２５を制御することにより、電子部品を基板３に搭載する部品搭載動作が実行される。認識部２４はカメラ９による撮像結果を認識処理することにより、前述のように基板特徴点であるダミー電極３ｂの位置検出と、ダミー電極３ｂ上に印刷された半田Ｓの半田印刷位置ずれ量の検出を行う。
【００２１】
電極位置算出部２１は、基板３に形成された基板特徴点であるダミー電極３ｂの位置検
出結果に基づいて後述する電極位置補正計算を行うことにより、電極３ａの位置を算出する。したがって、カメラ９、認識部２４および電極位置算出部２１は、基板特徴点の位置を検出することにより複数の電極の位置を算出する電極位置算出手段となっている。
【００２２】
半田印刷位置算出部２２は、ダミー電極３ｂ上の半田Ｓ、すなわち基板に印刷された半田特徴点の位置検出結果に基づいて後述する半田印刷位置補正計算を行うことにより、複数の電極３ａに印刷された半田の位置を算出する。したがって、カメラ９、認識部２４および電極位置算出部２１は、基板に印刷された半田特徴点の位置を検出することにより、複数の電極３ａに印刷された半田の位置を算出する半田印刷位置算出手段となっている。
【００２３】
部品搭載位置算出部２３は、電極位置算出部２１によって算出された電極３ａの位置座標と、半田印刷位置算出部２２によって算出された半田印刷位置の位置座標から、電子部品を基板３に搭載する際の最適な部品搭載位置を求める演算を行う。すなわち半田印刷後の基板を対象とした電子部品の搭載において、印刷された半田が電極に対して位置ずれを生じている場合には、実装データ通りに電極位置を目標として部品搭載を行うと、リフロー時の半田接合において不具合を生じやすい。
【００２４】
このため、本実施の形態においては、電子部品を搭載する際の目標位置である部品搭載位置の設定を、半田印刷後に画像認識および電極位置補正計算により求められた半田印刷位置に基づいて行うようにしている。さらに望ましくは、算出された半田印刷位置そのものを部品搭載位置とするのではなく、後述するように、幾分電極位置側に偏った点を部品搭載位置として設定すると、より良好な半田接合結果を得ることができる。したがって、部品搭載位置算出部２３は、電極位置算出部２１による電極位置算出結果と半田印刷位置算出部２２による半田印刷位置算出結果とに基づいて、部品搭載機構２５による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出手段となっている。
【００２５】
次に、図６，図７，図８を参照して、電子部品実装方法について説明する。この電子部品実装方法は、半田印刷工程において基板の電極に予め半田が印刷された基板３を対象として、図１に示す電子部品搭載装置によって電子部品の搭載を行うものである。
【００２６】
図６において、半田印刷後の基板が電子部品搭載装置に搬入されると、基板特徴点認識が行われる（ＳＴ１）。すなわち、搬送路２に位置決めされた基板３上にカメラ９を移動させ、基板３に設けられた基板特徴点である認識マーク３ｃをカメラ９によって撮像し、撮像結果を認識部２４によって認識する。ここでは図７（ａ）に示すように、基板３の対角位置にある２点の認識マーク３ｃ（Ａ）、（Ｂ）の位置を認識し、これらの認識結果に基づいて電極位置補正計算用パラメータを算出する（ＳＴ２）。
【００２７】
電極位置補正計算用パラメータは、設計データ上において基板３上の各点の位置を示すＸ０Ｙ０直交座標系での電極位置座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）を、実際に搬送路２上で位置決めされた基板３上の各点の位置を示すＸＹ直交座標系での電極位置座標Ｐ（ｘ，ｙ）に変換する座標変換パラメータである。ここでＸＹ直交座標系は、Ｘ０Ｙ０直交座標系における原点Ｏ０を新たな原点Ｏに移動させ、さらにＸ０軸をθだけ回転させたものとなっている。すなわち認識マーク３ｃ（Ａ）、（Ｂ）の位置を認識して、設計データ上での認識マーク３ｃ（Ａ）、（Ｂ）の位置からの移動量を求めることにより、座標変換パラメータが算出される。
【００２８】
次に、半田特徴点位置認識が行われる（ＳＴ３）。すなわち、図７（ｂ）に示すように、基板３に設けられた２つのダミー電極３ｂ（Ａ）、（Ｂ）およびダミー電極３ｂ（Ａ）、（Ｂ）を目標としてそれぞれ印刷された半田Ｓ（Ａ）、（Ｂ）を撮像し、各ダミー電極３ｂにおける半田印刷位置ずれ量を検出する。すなわち、ダミー電極３ｂ（Ａ）、（Ｂ）
の中心点ＰＡ０，ＰＢ０と、半田Ｓ（Ａ）、（Ｂ）の中心点ＰＡ、ＰＢとの位置ずれ量を、それぞれ画像認識により求める。
【００２９】
そしてこれらの認識結果に基づいて、半田印刷位置補正計算用パラメータを算出する（ＳＴ４）。ここでは、各電極３ａにおける半田印刷位置ずれは、スクリーン印刷における基板とマスクプレートの相対位置ずれによって生じていると考えられることから、基板座標系とマスクプレート座標系との２つの直交座標系の座標変換パラメータが、半田印刷位置補正計算用パラメータとなる。
【００３０】
すなわち、マスクプレート座標系は、基板座標系におけるＰＡ０，ＰＢ０がそれぞれＰＡ、ＰＢに移動するように座標変換したものであり、ダミー電極３ｂ（Ａ）、（Ｂ）の中心点ＰＡ０，ＰＢ０と、半田Ｓ（Ａ）、（Ｂ）の中心点ＰＡ、ＰＢとの位置ずれ量が与えられることにより、座標変換パラメータが算出される。そしてこの座標変換パラメータを半田印刷位置補正計算用パラメータとして用いることにより、基板３の各電極３ａに印刷された半田Ｓの推定位置を算出することができる。なお、ここではマスクプレートにおけるパターン孔の位置誤差は無視している。
【００３１】
次いで、（ＳＴ２）にて求められた電極位置補正計算用パラメータと、（ＳＴ４）にて求められた半田印刷位置補正用パラメータを用いて、搭載対象の電極位置と半田印刷位置をそれぞれ算出する（ＳＴ５）。これにより、図８（ａ）に示すように、搭載対象となる電子部品が接合される電極の重心位置を示す電極位置Ｐａと、２つの電極に印刷された半田Ｓの重心位置を示す半田印刷位置Ｐｓがそれぞれ求められる。
【００３２】
次に、求められた電極位置Ｐａと半田印刷位置Ｐｓとの相対位置ずれ量は、位置ずれ許容上限として予め設定された閾値以内であるか否かを判定する（ＳＴ６）。ここで相対位置ずれ量が閾値よりも大きい場合には、印刷不良を報知し（ＳＴ７）、当該基板３を対象としたこれ以降の作業を停止する。そして相対位置ずれ量が閾値以内であれば、図８（ｂ）に示すように、電極位置Ｐａと半田印刷位置Ｐｓとに基づき、部品搭載位置Ｐｍを算出する（ＳＴ８）。
【００３３】
ここでは、部品搭載位置Ｐｍは、電極位置Ｐａと半田印刷位置Ｐｓを結ぶ直線上に、Ｐａ−Ｐｓの中点よりも半田印刷位置Ｐｓ寄りの位置に設定される。前述のように、半田印刷位置Ｐｓそのものを部品搭載位置Ｐｍとするよりも、半田印刷位置Ｐｓから電極位置Ｐａ側に幾分ずらした位置を部品搭載位置Ｐｍとした方が、良好な半田接合結果が得られることが経験的に知られている。
【００３４】
最適な部品搭載位置を求めるためには、基板の電極形状や電子部品のサイズ・形状、半田ペーストの粘度などの組み合わせによって、個別の実装不良の発生度数分布は種々異なることから、部品搭載位置Ｐｍを小刻みにずらして実装を試行し、部品搭載位置Ｐｍの位置と実装不良の発生度合いとの関連を予め実験的に求めておくことが望ましい。そして全体としての実装不良の発生が最も少なくなるような位置に部品搭載位置Ｐｍを設定する。
【００３５】
この後、部品搭載が行われる（ＳＴ９）。すなわち（ＳＴ８）にて求められた部品搭載位置Ｐｍを目標位置として搭載ヘッド８を移動させ、電子部品１２を半田Ｓ上に着地させる。すなわち算出された部品搭載位置に基づいて部品搭載機構２５を制御することにより、電子部品１２を基板３に搭載する（部品搭載工程）。そして、次搭載対象の有無を判断し、次搭載対象があれば（ＳＴ５）以降のステップを反復実行し、（ＳＴ１０）にて次搭載対象無しと判断されたならば、部品搭載を終了する（ＳＴ１１）。
【００３６】
部品搭載位置Ｐｍを上記のような方法で設定することにより、以下に説明するような効
果を得る。すなわち、半田Ｓの印刷位置が電極３ａの位置と一致せずに位置ずれ生じている場合において、電極３ａの位置を基準として電子部品１２を搭載してリフローに送った場合には、半田の表面張力の不均一によって「チップ立ち」が発生しやすい。また、検出された半田位置を基準にして電子部品１２を搭載してリフローに送った場合には、溶融半田が隣接する電極に吸い寄せられることによって「ブリッジ」が発生しやすい。
【００３７】
これに対し、部品搭載位置Ｐｍを上記方法で設定することにより、「チップ立ち」のような電極位置基準において発生しやすい実装不良の発生確率を低減させるともに、「ブリッジ」のような半田位置基準において発生しやすい実装不良の発生確率を低減することができ、全体としての実装不良の発生率を低く抑えることが可能となる。
【００３８】
上記電子部品実装方法は、基板３に印刷された半田特徴点としての半田Ｓの位置を検出することにより複数の電極３ａに印刷された半田Ｓの位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する部品搭載位置算出工程と、算出された部品搭載位置に基づいて部品搭載機構２５を制御することにより、電子部品１２を基板３に搭載する部品搭載工程とを含む形態となっている。
【００３９】
そして、さらに基板特徴点としての認識マーク３ｃの位置を検出することにより複数の電極３ａの位置を算出する電極位置算出工程を含み、搭載位置算出工程において、電極位置算出工程において求められた電極位置算出結果と半田印刷位置算出結果とに基づいて部品搭載位置を算出するようにしている。
【００４０】
このような方法によって半田印刷位置検出を行うことにより、従来必要とされた個々の電極毎に半田印刷位置の算出のための撮像や画像認識処理を行うことなく、半田印刷位置を算出することができる。これにより、印刷された半田位置の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上とを両立させることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示すブロック図、図２は本発明の実施の形態２の電子部品実装方法のフロー図である。本実施の形態２は、実施の形態１においては電子部品搭載装置の基板認識機能によって行われていた半田特徴点位置認識を、電子部品搭載装置の前工程装置によって予め実行した上で、半田印刷後の基板を電子部品搭載装置に搬入するようにしたものである。
【００４２】
まず図９を参照して電子部品実装システムについて説明する。図９において電子部品実装システムは、基板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製造システムであり、基板検査装置Ｍ１、印刷装置Ｍ２、印刷検査装置Ｍ３、電子部品搭載装置Ｍ４、搭載状態検査装置Ｍ５、リフロー装置Ｍ６および実装状態検査装置Ｍ７の各装置を連結して成る電子部品実装ライン１を通信ネットワーク３１によって接続し、全体を管理コンピュータ３０によって制御する構成となっている。
【００４３】
基板検査装置Ｍ１は、基板に形成された電子部品接合用の電極の位置を検出し、位置検出結果を電極位置データとして出力する。印刷装置Ｍ２は、基板の電極上に電子部品接合用のペースト状の半田をスクリーン印刷する。印刷検査装置Ｍ３は、印刷後の基板における印刷状態を検査して電極に印刷された半田の位置を検出し、位置検出結果を半田位置データとして出力する。電子部品搭載装置Ｍ４は、実施の形態１に示す電子部品搭載装置であり、半田が印刷された基板に対して電子部品を搭載する。
【００４４】
搭載状態検査装置Ｍ５は、電子部品搭載後の基板上における電子部品の有無や位置ずれ
を検査する。リフロー装置Ｍ６は電子部品搭載後の基板を加熱して、電子部品を基板に半田接合する。実装状態検査装置Ｍ７は、半田接合後の基板上における電子部品の実装状態を検査する。上記構成において、印刷検査装置Ｍ３は、基板に形成された電極に印刷された半田の位置を検出する半田位置検出装置となっている。
【００４５】
次に図１０を参照して、上述の電子部品実装ラインによる電子部品実装方法について説明する。図１０にて破線枠で示す範囲は、電子部品搭載装置Ｍ４によって実行される処理を示している。まず、基板検査装置Ｍ１によって検査された後の基板は印刷装置Ｍ２に送られ、ここで半田印刷が行われる（ＳＴ２１）。次いで印刷検査装置Ｍ３によって、実施の形態１における（ＳＴ３）と同様に、ダミー電極３ｂに印刷された半田Ｓを撮像することにより半田特徴点位置認識が行われる（ＳＴ２２）。そして（ＳＴ２２）における認識結果に基づいて、半田特徴点位置ずれ量が算出される（ＳＴ２３）。
【００４６】
そして算出された半田特徴点位置ずれ量に基づいて、電極位置と半田印刷位置との相対位置ずれ量、すなわちダミー電極３ｂとダミー電極３ｂを対象として印刷された半田Ｓとの相対位置ずれ量は、位置ずれ許容上限として予め設定された閾値以内であるか否かを判定する（ＳＴ２４）。そしてここで相対位置ずれ量が閾値よりも大きい場合には、印刷不良を報知し（ＳＴ２５）、当該基板３を対象とした以降の作業を停止する。そして相対位置ずれ量が閾値以内であれば、通信ネットワーク３１を介して電子部品搭載装置Ｍ４へ半田特徴点位置ずれ量を送信する（ＳＴ２６）。
【００４７】
この後、基板３は電子部品搭載装置Ｍ４に搬入される。そして実施の形態１における（ＳＴ１）、（ＳＴ２）と同様に、基板特徴点位置認識（ＳＴ２７）および電極位置補正計算用パラメータ算出が行われ（ＳＴ２８）、さらに前工程装置から送信された半田特徴点位置ずれ量に基づいて、実施の形態１と同様に半田印刷位置補正計算用パラメータ算出が行われる（ＳＴ２９）。
【００４８】
この後、搭載対象の電極位置と半田印刷位置を算出し、次いで、電極位置と半田印刷位置に基づいて部品搭載位置を算出し（ＳＴ３１）、算出された部品搭載位置を目標として部品搭載が行われる（ＳＴ３２）。そして、次搭載対象の有無を判断し、次搭載対象があれば（ＳＴ５）以降のステップを反復実行し、（ＳＴ１０）にて次搭載対象無しと判断されたならば、部品搭載を終了する（ＳＴ１１）。
【００４９】
上記実施の形態２の電子部品実装方法は、基板３に印刷された半田特徴点としての半田Ｓの位置を半田位置検出装置としての印刷検査装置Ｍ３によって検出する半田特徴点位置検出工程と、半田特徴点位置検出工程において求められた半田特徴点位置ずれ量を電子部品搭載装置Ｍ４に送信する工程と、電子部品搭載装置Ｍ４にて半田特徴点位置ずれ量に基づいて複数の電極３ａに印刷された半田Ｓの位置を算出する半田印刷位置算出工程と、半田印刷位置算出結果に基づいて部品搭載機構２５による電子部品の搭載動作における部品搭載位置を算出する搭載位置算出工程と、算出された搭載位置に基づいて部品搭載機構２５を制御することにより電子部品１２を基板３に搭載する部品搭載工程とを含む形態となっている。
【００５０】
そして、さらに基板特徴点としての認識マーク３ｃの位置を検出することにより複数の電極３ａの位置を算出する電極位置算出工程を含み、搭載位置算出工程において、電極位置算出工程において求められた電極位置算出結果と半田印刷位置算出結果とに基づいて部品搭載位置を算出するようにしている。このような構成により、本実施の形態２においても実施の形態１に示す例と同様の効果を得る。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の電子部品搭載装置および電子部品実装方法は、印刷された半田位置の位置ずれに起因する実装不良の防止と生産性の向上とを両立させることができるという効果を有し、複数の電極が形成された基板に電子部品を半田接合により実装する分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の実装対象となる基板の平面図
【図４】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の実装対象となる基板の平面図
【図５】本発明の実施の形態１の電子部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１の電子部品実装方法のフロー図
【図７】本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における位置補正計算用パラメータの説明図
【図８】本発明の実施の形態１の電子部品実装方法における部品搭載位置算出方法の説明図
【図９】本発明の実施の形態２の電子部品実装システムの構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態２の電子部品実装方法のフロー図
【符号の説明】
【００５３】
３  基板
３ａ  電極
３ｂ  ダミー電極
３ｃ  認識マーク
１２  電子部品
Ｓ  半田ペースト
Ｐａ  電極位置
Ｐｓ  半田印刷位置
Ｐｍ  部品搭載位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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