(57)【要約】【課題】印刷ズレ量に応じて部品の実装位置を適切に調整することで半田不良の発生を防止しつつ部品を基板に良好に実装する。【解決手段】基板１に形成された電極１ａに対してペースト状の半田２がＸ軸方向にΔＸだけずれて印刷されており、Ｘ軸方向の印刷ズレ量ΔＸが比較的大きく、補正許容範囲Ｘaを超えている。この場合、半田２が印刷された位置よりも基板電極１ａに近く、かつ基板電極１ａの位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置に部品３を実装すると、リフロー処理時に半田２ａが基板３上をぬれ広がるのを抑制でき、隣接する基板電極１ａ’とブリッジを起こすことを防ぐことができる。また、部品電極３ａと基板１との間に挟まれた半田２は溶融して電極３ａ側に流動して電極１ａ全体に広がってセルフアライメント効果が得られ正しい位置への半田付けが行われる。【選択図】図２
2011171343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された電極に半田が印刷された基板に対して部品を実装する部品実装装置であって、
前記部品を前記基板に実装するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットの動作を制御して前記電極に対する前記半田の印刷ズレ量に応じて前記部品を実装する位置を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記印刷ズレ量が前記半田の溶融により発現されるセルフアライメント効果により前記部品の実装位置を前記電極側に補正可能な補正許容範囲内である場合には、前記半田が印刷された位置を基準として前記部品を実装する一方、
前記印刷ズレ量が前記補正許容範囲を超える場合には、前記半田が印刷された位置よりも前記電極に近く、かつ前記電極の位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置を基準として前記部品を実装する
ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記所定の位置として前記補正許容範囲の最大値である補正許容値の位置を設定するようにした請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記制御部は前記部品の種類に応じて前記補正許容範囲を設定する請求項１または２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記制御部は前記部品における方向に応じて前記補正許容範囲を設定する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の部品実装装置。
【請求項５】
基板に形成された電極に半田が印刷された基板に対して部品を実装する部品実装方法であって、
前記電極に対する前記半田の印刷ズレ量を求める工程と、
前記印刷ズレ量を、前記半田の溶融により発現されるセルフアライメント効果により前記部品の実装位置を前記電極側に補正可能な補正許容範囲と対比する工程と、
前記印刷ズレ量が前記補正許容範囲内である場合には、前記半田が印刷された位置を基準として前記部品を実装する一方、前記印刷ズレ量が前記補正許容範囲を超える場合には、前記半田が印刷された位置よりも前記電極に近く、かつ前記電極の位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置を基準として前記部品を実装する工程と
を備えたことを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電極に半田が印刷された基板に対して部品を実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を実装した基板（以下「部品実装基板」という）を製造するために、基板に形成された電極、いわゆる基板電極に半田を印刷装置により印刷する印刷工程と、半田が印刷された基板に対して部品実装装置により部品を実装する実装工程と、部品が実装された基板をリフロー炉に通過させるリフロー工程とがこの順序で実行される。これらの工程のうち印刷工程では、基板電極パターンに対応する開口部が形成されたマスクと、基板とが正確に位置合せされられた状態でペースト状の半田がマスクの開口部を介して基板の表面に印刷される。このように印刷工程では基板に対するマスクの位置合せが行われており、基板電極に対する半田の位置ズレ、つまり印刷ズレ量がゼロとなるように計画されている。しかしながら、実際の印刷工程において印刷ズレ量をゼロにすることは非常に困難である。
【０００３】
ところで、リフロー工程においては、基板の基板電極と電子部品の外殻に形成された電極やリード等のいわゆる部品電極に挟まれた半田が溶融して流動する。その際に、半田流動により電子部品が基板電極の中心位置側に移動する、いわゆるセルフアライメント効果により電子部品の実装位置が補正されることがある。そこで、例えば特許文献１に記載の発明では、印刷ズレ状態からセルフアライメント効果の大小を判定し、その判定結果に応じて電子部品の実装位置を切り替えている。より詳しくは、セルフアライメント効果が大きいときには半田印刷位置を基準として電子部品を実装する一方、セルフアライメント効果が小さいときには基板の電極位置を基準として電子部品を実装する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１０１７０号公報（図２０、図２１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この特許文献１に記載の発明では、セルフアライメント効果が小さいとき、例えば基板に形成された電極から大きくはみ出して半田が印刷された場合には、セルフアライメント効果は小さいと判定し、基板の電極位置を基準として電子部品を実装している。このため、後述するようにリフロー処理によって電極からはみ出た半田が溶融して電子部品の端面に付着し、さらに当該端面に沿って大きくぬれ上がて半田不良が発生することがあった。
【０００６】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、印刷ズレ量に応じて部品の実装位置を適切に調整することで半田不良の発生を防止しつつ部品を基板に良好に実装することができる部品実装装置および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】
【０００７】
この発明にかかる部品実装装置は、基板に形成された電極に半田が印刷された基板に対して部品を実装する部品実装装置であって、上記目的を達成するため、部品を基板に実装するヘッドユニットと、ヘッドユニットの動作を制御して電極に対する半田の印刷ズレ量に応じて部品を実装する位置を調整する制御部とを備え、制御部は、印刷ズレ量が半田の溶融により発現されるセルフアライメント効果により部品の実装位置を電極側に補正可能な補正許容範囲内である場合には、半田が印刷された位置を基準として部品を実装する一方、印刷ズレ量が補正許容範囲を超える場合には、半田が印刷された位置よりも電極に近く、かつ電極の位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置を基準として部品を実装することを特徴としている。
【０００８】
この発明にかかる部品実装方法は、基板に形成された電極に半田が印刷された基板に対して部品を実装する部品実装方法であって、上記目的を達成するため、電極に対する半田の印刷ズレ量を求める工程と、印刷ズレ量を、半田の溶融により発現されるセルフアライメント効果により部品の実装位置を電極側に補正可能な補正許容範囲と対比する工程と、印刷ズレ量が補正許容範囲内である場合には、半田が印刷された位置を基準として部品を実装する一方、印刷ズレ量が補正許容範囲を超える場合には、半田が印刷された位置よりも電極に近く、かつ電極の位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置を基準として部品を実装する工程とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された発明（部品実装装置および部品実装方法）では、基板に形成された電極に対する半田の印刷ズレ量に応じて部品を実装する位置が調整される。より具体的には、印刷ズレ量がセルフアライメント効果により部品の実装位置を電極側に補正可能な補正許容範囲内である場合には、半田が印刷された位置を基準として部品は実装される。このようにセルフアライメント効果を利用することで部品が基板に良好に実装される。一方、印刷ズレ量が補正許容範囲を超える場合、つまりアライメント効果が期待できない場合には、半田が印刷された位置よりも電極に近く、かつ電極の位置から前記補正許容範囲内で前記印刷された位置側に離間した所定の位置を基準として部品は実装される。これにより、リフロー処理時に基板上を隣接する電極に向かってぬれ広がる半田の量を減らすことで半田不良の発生を防止しつつ、基板の電極の位置を基準とした正しい位置に部品を実装することが可能となる。なお、その詳細については、後で具体例を例示しながら詳述する。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、電極に対する半田の印刷ズレ量がセルフアライメント効果により部品の実装位置を電極側に補正可能な補正許容範囲内か否かに基づき部品実装を行う位置基準を調整しているため、半田不良の発生を防止しつつ、基板の電極の位置を基準とした正しい位置に部品を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板に部品を実装した部品実装基板の生産システムを示すブロック図である。
【図２】比較的大きな印刷ズレが発生しているときの、部品実装処理での位置合せ態様とリフロー処理後の半田状態との関係を模式的に示す図である。
【図３】部品情報と印刷ズレ量に応じた部品実装の態様を示す模式図である。
【図４】部品情報と印刷ズレ量に応じた部品実装の態様を示す模式図である。
【図５】本発明にかかる部品実装装置の一実施形態を示す平面図である。
【図６】図５に示す実装機の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図７】部品実装基板を生産する前に印刷装置で実行されるプログラム編集処理を示すフローチャートである。
【図８】部品実装基板を生産する前に制御装置で実行されるプログラム編集処理を示すフローチャートである。
【図９】印刷装置による印刷処理を示すフローチャートである。
【図１０】実装機による部品実装処理を示すフローチャートである。
【図１１】実装機による部品実装処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜印刷ズレ量とセルフアライメント効果との関係＞
本発明にかかる部品実装装置および部品実装方法の実施形態を詳述する前に、従来より一般的に使用されている部品実装基板の生産システムで発生する印刷ズレについて説明するとともに、その印刷ズレ量とセルフアライメント効果との関係について考察する。
【００１３】
図１は基板に部品を実装した部品実装基板の生産システムを示すブロック図である。この生産システムでは、基板に形成された電極、いわゆる基板電極に半田を印刷する印刷装置１０と、印刷装置１０により印刷された基板を検査して印刷ズレ量を求める印刷検査装置２０と、半田が印刷された基板に部品を実装する実装機（本発明の「部品実装装置」に相当）３０と、部品が実装された基板に対してリフロー処理を施すリフロー炉４０とが設けられている。これら装置１０、２０、３０、４０はローカルエリアネットワークＬＡＮに接続されている。また、このローカルエリアネットワークＬＡＮには、生産システム全体を制御する制御装置（サーバーＰＣ）５０が接続されている。そして、制御装置５０と各装置１０、２０、３０、４０の間で印刷プログラム、基板プログラムや印刷ズレ量などの各種情報がローカルエリアネットワークを介して通信可能となっている。なお、この生産システムでは、有線ＬＡＮにより制御装置５０と各装置１０、２０、３０、４０の間での通信を行っているが、通信方式や態様はこれに限定されるものではない。
【００１４】
このように構成された生産システムでは、制御装置５０で作成された印刷プログラムにしたがって印刷装置１０により基板に対してペースト状の半田が印刷される。すなわち、印刷装置１０では、基板搬入部により搬入された基板が基板移動ステージでクランプされ、マスクの直下の所定位置に位置合わせされた後、この基板に対して半田印刷が実行される。この半田印刷時に、基板電極に対して半田がずれて印刷されることがある。そこで、図１の生産システムでは、印刷処理後でかつ実装処理前に印刷検査装置２０により検査を行い、部品実装を行う部位毎に印刷ズレ量を求めている。
【００１５】
印刷ズレ量が比較的小さい場合には、特許文献１にも記載されているように、セルフアライメント効果を用いることにより部品を基板電極に対して良好に半田付けすることができる。この場合、半田印刷位置を基準として部品を基板に実装すると、その実装処理後に行われるリフロー処理によって基板電極と部品の外殻に形成された電極やリード等のいわゆる部品電極に挟まれた半田が溶融して流動し、部品はセルフアライメント効果により基板電極中心位置に移動する。このように、印刷ズレ量が半田の溶融により発現されるセルフアライメント効果により部品の実装位置を基板電極側に補正可能な補正許容範囲内にある場合には、半田印刷位置を基準として部品を基板に実装するのが好ましい。
【００１６】
一方、印刷ズレ量が補正許容範囲を超える場合には、半田印刷位置を基準としたり、基板電極位置を基準として部品実装を行うと、次のような問題が発生することがある。以下、印刷ズレが一定方向Ｘにのみ発生している場合を例示しながら上記基準で部品実装処理およびリフロー処理を行った場合について説明する。
【００１７】
図２は、比較的大きな印刷ズレが発生しているときの、部品実装処理での位置合せ態様とリフロー処理後の半田状態との関係を模式的に示す図である。ここでは、同図に示すように、基板１に形成された基板電極１ａに対してペースト状の半田２がＸ軸方向にΔＸだけずれて印刷されており（半田２の厚みはマスク厚とほぼ同じＨ0）、隣接する基板電極１ａ’には達しないものの（ΔＸｂ＞０）Ｘ軸方向の印刷ズレ量ΔＸが比較的大きく、補正許容範囲の最大値Ｘａ（後で説明する部品情報に含まれる補正許容値Ｘａ）を超えている。この場合、例えば同図（ａ）に示すように、印刷ズレ量ΔＸの半田印刷位置を基準として部品電極３ａを一致させるように部品３の位置ずらし量ΔＸ１を印刷ズレ量ΔＸと同じにし、位置をずらして部品３を基板１に搭載した後（部品３の搭載時に部品３に作用させる正圧や部品３の自重により、部品３と基板１の間の半田２の厚みはＨ０より小さくなる）リフロー処理を施すと、溶けた半田2の一部が基板電極１ａ表面をぬれて図左方に広がり、この広がった半田２の表面張力で部品電極３ａを図左方に引き寄せようとするが、印刷ズレ量ΔＸが大きいため、溶融半田のぬれ広がりが基板電極１ａの同図左端まで達せず、表面張力が作用しても部品電極３ａが基板電極１ａに完全に一致するまで、部品３を同図左方に移動させることができない。一方、部品３を基板１上に搭載時、部品３と基板１の間の半田２の厚みがＨ０より小さくなることにより、部品３より図右方にはみ出す半田２ａは、リフロー処理によって溶けてさらに右方に広がろうとするが、僅かに図左方に移動する部品３に引き寄せられるので、隣接する基板電極１ａ’には到達しない（半田２ａから隣接する基板電極１ａ’までの距離ΔＸｂ＞０）。すなわち、リフロー処理後において半田ブリッジと言う半田不良を発生することはないが、部品３を基板の電極位置を基準とした正しい位置に実装できていない、と言う実装位置不良が発生してしまう。
【００１８】
また、例えば同図（ｂ）に示すように、基板電極位置を基準として部品３の部品電極３ａを基板１に搭載した後にリフロー処理を施すと、部品３を基板の電極位置を基準とした正しい位置に実装できていない、と言う実装位置不良が発生することはないが、次のような問題が発生してしまう。すなわち、基板電極位置基準とした場合、印刷された半田２のうち基板電極１ａからはみ出た半田２に、部品３を基板１上に搭載時、部品３と基板１の間の半田２の厚みがＨ０より小さくなることに起因して部品３より図右方にはみ出す半田が加わる。このようにして基板電極１ａからはみ出た半田２ａは、部品電極３ａと接触する面積はほぼゼロまたは極端に少なく、基板電極１ａからはみ出た半田２ａのほとんどがフリーな状態で流動可能となっている。一方、リフロー処理を施しても部品３は移動しないので、流動可能な半田２ａは図左方に移動することがない。このため、フリーな状態で流動可能な半田２ａが隣接する基板電極１ａ’に達してしまう。すなわち、半田ブリッジとなり半田不良が発生してしまう。
【００１９】
これらに対し、同図（ｃ）に示すように、半田２が印刷された印刷ズレ量ΔＸの位置よりも基板電極１ａに近く、かつ装着時に部品３の位置をずらす量ΔＸ１を補正許容値Ｘa（＝補正許容範囲の最大値Ｘa）にして部品３を実装すると、基板電極１ａと部品電極３ａの間に挟まれる半田２が、リフロー処理において溶けて両電極１ａ、３ａに対してぬれて図左方に広がり、この広がった半田２の表面張力で部品電極３ａを図左方に引き寄せ、基板電極１ａに対する部品電極３ａの位置ずらし量が同図（a）より小さい補正許容値Ｘaであるので、部品３の部品電極３ａが基板電極１ａに完全に一致するまで部品３が図左方に移動し、リフロー処理後において部品３を基板１の電極位置を基準とした正しい位置に実装できる。また、印刷された半田２のうち部品３からはみ出た半田２に、部品３を基板１上に搭載時、部品３と基板１の間の半田２の厚みがＨ０より小さくなることに起因して部品３より図右方にはみ出す半田が加わって形成される、部品３からはみ出た半田２ａは、リフロー処理によって溶けてさらに右方に広がろうとするが、図左方に移動する部品３に引き寄せられるので、隣接する基板電極１ａ’には到達しない（ΔＸｂ＞０）ので、半田ブリッジ等の半田不良が発生することはない。
【００２０】
なお、図２（ｂ）に示すように、リフロー処理前において部品３からはみ出た半田２ａがリフロー処理によって流動可能になり、基板電極１ａ’に達し基板電極１ａ’への重なり長がΔＸｃとなる場合には、部品３の実装位置を補正許容範囲内において基板電極位置基準からΔＸｃを越える所定の位置まで離間させることにより、基板電極１ａに対する部品電極３ａの位置ずらし量が小さい補正許容範囲にあるので、リフロー処理によって部品３の部品電極３ａが基板電極１ａに完全に一致するまで部品３が図左方に移動し、部品３を基板１の電極位置を基準とした正しい位置に実装できる。そして、この部品３の移動量がΔＸｃを越えるので、リフロー処理前において部品３からはみ出た半田２ａは、溶けた状態において図左方に移動する部品３に引き寄せられて隣接する基板電極１ａ’には到達せず、半田ブリッジを起こさない。
【００２１】
なお、上記においてはＸ軸方向に印刷ズレが発生する場合について考察したが、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（図２の紙面に対して垂直な方向）に印刷ズレが発生する場合、またＸ軸方向およびＹ軸方向の２次元面内で印刷ズレが発生する場合も上記と同様に考察することができる。すなわち、部品の方向（部品電極３ａが２つ並ぶことになる長手方向（図３のＹＡ方向）や幅方向（図３のＸＡ方向））により影響を受ける。
【００２２】
部品電極３ａが２つ並ぶことになる長手方向（図３のＹＡ方向）においては、半田２が溶融時に基板電極３a上をぬれ広がり、基板電極３aと部品電極との間で働く半田２の表面張力が２箇所で作用するので、セルフアライメント効果が得られ易く、補正許容範囲は幅方向（図３のＸＡ方向）よりも広い。
【００２３】
また、補正許容範囲は部品３の大きさによっても影響を受ける。例えば比較的大型の部品３については自重も大きくなるのでセルフアライメント効果が得られ難い。また、例えば図３に示すように、制御装置５０に記憶されている部品情報に、半田印刷位置を基準として部品実装を行うことを許可するまたは禁止することを示す「半田基準フラグ」を設けるのが望ましい。また、部品毎に補正許容範囲として、部品方向ＸＡにおける印刷ズレのアライメント限界値「補正許容値Ｘａ」および部品方向ＹＡにおける印刷ズレのアライメント限界値「補正許容値Ｙａ」を部品情報に追加記憶しておくのが望ましい。すなわち、部品実装前に部品情報中の「半田基準フラグ」が「１」に設定されて半田印刷位置基準での部品実装が許可され、しかも印刷ズレ量が補正許容範囲内である（Ｘ軸方向の印刷ズレ量ΔＸが補正許容値Ｘａ以下であり、Ｙ軸方向の印刷ズレ量ΔＹが補正許容値Ｙａ以下である）場合には、図３（ａ）に示すように、半田印刷位置を基準とし、アライメント効果を利用して部品実装位置を補正することができる。一方、同図（ｂ）に示すように、「半田基準フラグ」が「１」に設定されて半田印刷位置基準での部品実装が許可されているものの、印刷ズレ量が補正許容範囲を超えている（同図（ｂ）ではＹ軸方向の印刷ズレ量ΔＹが補正許容値Ｙａを超えている）場合には、補正許容範囲の位置、すなわち補正許容値Ｙａの位置を基準として部品実装を行うことで半田不良を効果的に防止することができる。
【００２４】
また、同一部品３でありながら基板１への取付方向が異なる場合には、部品３の座標系（ＸＡ、ＹＡ）を実装機３０の座標系（Ｘ、Ｙ）に対応させて印刷ズレ量が補正許容範囲内であるか否かを判定すればよい。例えば図４に示すように部品３を９０゜回転させて基板１に実装する場合、Ｘ軸方向の印刷ズレ量ΔＸが部品３の「補正許容値Ｙａ」以下であるか否か、またＹ軸方向の印刷ズレ量が部品３の「補正許容値Ｘａ」以下であるか否かに基づきアライメント効果が得られるか否かを判定することができる。
【００２５】
このように印刷ズレ量とセルフアライメント効果との間には上記した関係が存在するため、印刷ズレ量が補正許容範囲内であるか否かを判定した上で半田位置基準または許容位置基準で部品実装を行うのが望ましい。また、補正許容範囲は部品３の種類や基板１への実装方向に応じて適正化するのが望ましい。
【００２６】
そこで、次に説明する実施形態では、上記考察に基づき印刷ズレ量が補正許容範囲内であるか否かを判定した上で半田位置基準または許容位置基準で部品実装を行う。ただし、次の実施形態では印刷検査装置２０により印刷ズレ量を求めるのではなく、印刷装置１０で検出される補正値に基づき印刷ズレ量を求めている。つまり、次に説明する実施形態では印刷検査装置２０を含まない生産システムにより部品実装基板を生産する。
【００２７】
＜実施形態＞
図５は本発明にかかる部品実装装置の一実施形態たる実装機を示す平面図である。また、図６は図５に示す実装機の主要な電気的構成を示すブロック図である。この実装機３０では、基台３１１上に基板搬送機構３０２が配置されており、印刷装置１０によりペースト状の半田が印刷された印刷済基板１を所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構３０２は、基台３１１上において基板１を図５の右側から左側へ搬送する一対のコンベア３２１、３２１を有している。そして、コンベア３２１、３２１は基板１を搬入し、所定の実装作業位置（同図に示す基板１の位置）で停止させ、図略の保持装置で基板１を固定し保持する。そして部品供給部３０４から供給される電子部品３（図２〜図４参照）がヘッドユニット３０６に搭載された実装ヘッド３６１により基板１に移載される。このとき、ヘッドユニット３０６に取り付けられた部品認識カメラ３０７が実装ヘッド３６１による電子部品３の保持状態を画像認識し、その認識結果が実装機３０全体を制御するコントローラ（制御部）３４０に出力される。一方、コントローラ３４０は画像認識結果および基板プログラムに基づき移載動作を制御して後述するように印刷ズレ量に応じた位置基準で基板１への電子部品３の実装を行う。そして、基板１に実装すべき部品の全部について実装処理が完了すると、基板搬送機構３０２は基板１を搬出する。
【００２８】
このように構成された基板搬送機構３０２の前方側（＋Ｙ軸方向側）および後方側（−Ｙ軸方向側）には、上記した部品供給部３０４が配置されている。これらの部品供給部３０４は多数のテープフィーダ３０４ａを備えている。また、各テープフィーダ３０４ａには、電子部品３を収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品３をヘッドユニット３０６に供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品３が所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ３０４ａがリールからテープをヘッドユニット３０６側に送り出すことによって該テープ内の電子部品３が間欠的に繰り出され、その結果、ヘッドユニット３０６の実装ヘッド３６１による電子部品３のピックアップが可能となる。
【００２９】
このヘッドユニット３０６は電子部品３を実装ヘッド３６１により吸着保持したまま基板１に搬送するとともに、ユーザより指示された位置に移載するものである。そして、前方側でＸ軸方向に一列に配列された６個の実装ヘッド３６１Ｆと、後方側でＸ軸方向に一列に配列された６個の実装ヘッド３６１Ｒとの合計１２個の実装ヘッド３６１を有している。
【００３０】
ヘッドユニット３０６では、鉛直方向Ｚに延設された実装ヘッド３６１Ｆが６本、Ｘ軸方向（基板搬送機構３０２による基板１の搬送方向）に等ピッチで列状に設けられている。また、実装ヘッド３６１Ｆに対して後方側（−Ｙ軸方向側）にも、前列と同様に構成された後列が設けられている。つまり、鉛直方向Ｚに延設された実装ヘッド３６１Ｒが６本、Ｘ軸方向に等ピッチで列状に設けられている。
【００３１】
また、各実装ヘッド３６１の先端部には部品吸着ノズル（図示省略）が装着されるとともに、各部品吸着ノズルに対しては、図略の電動切替弁を介して同負圧発生装置、同正圧発生装置、及び大気のいずれかに連通可能とされており、コントローラ３４０により負圧発生装置からの負圧吸着力を部品吸着ノズルに与えることで、該部品吸着ノズルの下方端部（先端部）が電子部品３の上面を吸着して部品保持が可能となっている。逆にコントローラ３４０により部品吸着ノズルへ正圧発生装置からの正圧を供給すると、実装ヘッド３６１による電子部品３の吸着保持が解除されるとともに、正圧により電子部品３を瞬時に基板１に実装する。そして、電子部品３の実装後、部品吸着ノズルは大気開放とされる。このようにヘッドユニット３０６ではコントローラ３４０による負圧吸着力及び正圧供給の制御により電子部品３の着脱が可能となっている。
【００３２】
また、各実装ヘッド３６１はヘッドユニット３０６に対してＺ軸モータ３８１を駆動源とするノズル昇降駆動機構により昇降（Ｚ軸方向の移動）可能に、かつＲ軸モータ３８２を駆動源とするノズル回転駆動機構によりノズル中心軸回りに回転可能となっている。これらの駆動機構のうちノズル昇降駆動機構は吸着もしくは装着を行う時の下降位置と、搬送や撮像を行う時の上昇位置との間で実装ヘッド３６１を昇降させるものである。一方、ノズル回転駆動機構は部品吸着ノズルを、電子部品３の実装方向への合致のためやＲ軸方向の吸着ズレの補正のため等、必要に応じて回転させるための機構であり、回転駆動により電子部品３を実装時における所定のＲ軸方向に位置させることが可能となっている。
【００３３】
さらに、ヘッドユニット３０６は、これらの実装ヘッド３６１で吸着された電子部品３を部品供給部３０４と基板１との間で搬送して基板１に実装するため、基台３１１の所定範囲にわたりＸ軸方向及びＹ軸方向（Ｘ軸及びＺ軸方向と直交する方向）に移動可能となっている。すなわち、ヘッドユニット３０６は、Ｘ軸方向に延びる実装ヘッド支持部材３６３に対してＸ軸に沿って移動可能に支持されている。また、実装ヘッド支持部材３６３は、両端部がＹ軸方向の固定レール３６４に支持され、この固定レール３６４に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。そして、このヘッドユニット３０６は、Ｘ軸モータ３６５によりボールねじ３６６を介してＸ軸方向に駆動され、実装ヘッド支持部材３６３はＹ軸モータ３６７によりボールねじ３６８を介してＹ軸方向へ駆動される。
【００３４】
このようにヘッドユニット３０６は実装ヘッド３６１に吸着された電子部品３を部品供給部３０４から目的位置まで搬送可能となっている。そして、本実施形態では、部品搬送中に実装ヘッド３６１における電子部品３の吸着保持状態を順次撮像して画像認識するために、部品認識カメラ３０７がヘッドユニット３０６に取り付けられている。また、ヘッドユニット３０６には、部品認識カメラ３０７のほかに基板認識カメラ３０８が取り付けられている。この基板認識カメラ３０８は実装作業位置上にある基板１に付された複数のフィデューシャルマークを撮影して基板位置、基板方向を画像認識する機能を有している。また、ヘッドユニット３０６をフィーダ３０４ａの部品供給位置上方に移動させることで基板認識カメラ３０８によりフィーダ３０４ａにより送給されてくる部品やテープの部品収納部などを上方から撮像可能となっている。
【００３５】
このように構成された実装機３０には、実装機全体を制御するコントローラ３４０が設けられている。このコントローラ３４０は、演算処理部３４１と、ハードディスクドライブなどの記憶部３４２と、モータ制御部３４３と、画像処理部３４４と、サーバー通信制御部３４５とを備えている。この演算処理部３４１はＣＰＵ等により構成されており、記憶部３４２に予め記憶されている基板プログラムにしたがって実装機各部を制御して印刷ズレ量に応じた位置基準で部品実装を行う。また、記憶部３４２には、実装機３０により行う基板プログラムが記憶可能となっている。なお、この基板プログラムは制御装置５０のコントローラ５２０で作成されたり、別のプログラム作成装置で作成されたものである。
【００３６】
モータ制御部３４３には、Ｘ軸モータ３６５、Ｙ軸モータ３６７、Ｚ軸モータ３８１およびＲ軸モータ３８２が電気的に接続されており、各モータを駆動制御する。また、これらのモータ３６５、３６７、３８１、３８２にはモータの回転状況に応じたパルス信号を出力するエンコーダ（図示省略）がそれぞれ付設されている。各エンコーダから出力されるパルス信号はコントローラ３４０に取り込まれる構成となっており、これらの信号を受けた演算処理部３４１が各軸モータ３６５、３６７、３８１、３８２の回転量に関する情報を取得し、モータ制御部３４３と共に各軸モータ３６５、３６７、３８１、３８２を制御して、部品吸着ノズルを基台１１上の任意の位置に移動できる構成となっている。
【００３７】
また、画像処理部３４４には部品認識カメラ３０７および基板認識カメラ３０８が電気的に接続されており、これら各カメラ３０７，３０８出力される撮像信号がそれぞれ画像処理部３４４に取り込まれる。そして、画像処理部３４４では、取り込まれた撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われる。これにより部品吸着ノズルに対する電子部品３の種別、吸着状況、吸着位置、吸着方向を画像認識し、吸着ノズルに対する電子部品３の適否、吸着良否、吸着ズレを検出し、さらに、基板位置、基板方向を画像認識する。また、部品や部品収納部と部品供給位置との位置関係を認識可能となっており、これにより部品供給位置に対する部品等の位置ズレを検出したり、部品供給位置に部品が送給されるのを検出することができる。
【００３８】
この実装機３０では、表示／操作ユニット３５０が設けられて基板プログラムや部品情報などを表示する。また、表示／操作ユニット３５０は、作業者がコントローラ３４０に対して各種データや指令などの情報を入力するためにも使用される。さらに、実装機３０には、制御装置５０との間で基板プログラムや部品情報などの各種データの授受を行うためにサーバー通信制御部３４５が設けられている。
【００３９】
なお、制御装置５０は上記のように基板プログラムを作成することができるコントローラ５１０を有しており、このコントローラ５１０は基板プログラム以外に印刷プログラムなどを作成することができ、また生産システム全体を制御する。このコントローラ５１０には、ＣＰＵ等により構成される演算処理部５１１と、ハードディスクドライブなどの記憶部５１２と、通信制御部５１３とが設けられている。また、記憶部５１２には、上記した基板プログラム、印刷プログラムおよび部品情報などが記憶されている。そして、次に説明するように基板プログラムおよび印刷プログラムにしたがって部品実装基板の生産が実行される。なお、同図中の符号５２０は演算処理部５１１により作成された印刷プログラム、基板プログラムや部品情報などを表示したり、作業者がコントローラ５１０に対して各種データや指令などの情報を入力するための表示／操作ユニットである。
【００４０】
次に、上記のように構成された実装機３０を含む生産システム（印刷装置１０＋実装機３０＋リフロー炉４０＋制御装置５０）により部品実装基板を生産する動作について図７ないし図１１を参照しつつ説明する。
【００４１】
図７は部品実装基板を生産する前に印刷装置で実行されるプログラム編集処理を示すフローチャートである。また、図８は部品実装基板を生産する前に制御装置で実行されるプログラム編集処理を示すフローチャートである。また、図９は印刷装置による印刷処理を示すフローチャートである。さらに、図１０および図１１は実装機による部品実装処理を示すフローチャートである。
【００４２】
上記生産システムにより部品実装基板を生産する場合、その生産前に印刷装置１０および制御装置５０により当該部品実装基板の生産に適合させるためのプログラム編集処理が実行される。まず、印刷装置１０に設けられたコントローラ（図示省略）が図７に示すプログラム編集処理を実行する。すなわち、このコントローラは印刷装置１０の各部を以下のように制御して印刷プログラムを編集する。まずステップＳ１１で、制御装置５０の記憶部５１２に記憶されている印刷プログラムのうち上記部品実装基板に対応する印刷プログラムを読み出し、コントローラ内に設けられた記憶部（図示省略）に読み込む。また、印刷装置１０では、基板１に形成された電極パターンに対応する開口部を有するマスクがマスク保持部に固定されているが、その固定位置が予め設定した位置からずれて固定されることがある。そこで、マスク認識カメラによってマスク下面に付されたフィデューシャルマークを撮像し、その撮像画像に基づき実装機３０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向にそれぞれ対応する印刷装置１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向におけるマスクの固定ズレ量ΔＸ1、ΔＹ1、ΔＲ1を算出する。固定したマスクに対し基板１を移動して位置合わせして印刷する印刷装置１０においては、この位置合わせにおけるマスクの固定ズレを補償する基板１の移動量、すなわち「マスク固定ズレ補正値」は、、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向の各方向に対してマスクの固定ズレ量と同じΔＸ1、ΔＹ1、ΔＲ1となる。（ステップＳ１２）。
【００４３】
そして、マスク全体をマスク認識カメラによって撮像する（ステップＳ１３）。こうして得られたマスク撮像結果、つまりマスク全体画像には、フィデューシャルマークとマスク開口部が含まれているため、当該マスク撮像結果からフィデューシャルマークを基準とした各マスク開口部の中心位置およびサイズなどの情報を算出し、これらのデータを印刷プログラムに保存する（ステップＳ１４）。こうして印刷プログラムに対する編集が完了すると、編集された印刷プログラムを制御装置５０の記憶部５１２に戻す。
【００４４】
一方、制御装置５０では、図８に示すように、コントローラ５１０が図８に示すプログラム編集処理を実行する。すなわち、印刷装置１０による編集後の印刷プログラムを記憶部５１２から作業用のメモリ空間に読み込むとともに、記憶部５１２に記憶されている基板プログラムのうち上記部品実装基板に対応する基板プログラムを読み出し、作業用メモリ空間に読み込む（ステップＳ２１）。そして、基板プログラムに設定されている部品の搭載座標に対応するマスク開口部の、マスクのフィデューシャルマークを基準とした中心位置およびサイズ情報を印刷プログラムから抽出する（ステップＳ２２）。それに続いて、基板のフィデューシャルマークを基準とした部品の搭載座標とマスクのフィデューシャルマークを基準としたマスク開口部の位置とから、部品の搭載座標に対するマスク開口部のオフセットΔＸ０、ΔＹ０を算出する。このマスクに対する開口加工の誤差に起因するオフセットΔＸ０、ΔＹ０を、実装機３０のＸ軸方向およびＹ軸方向におけるマスク開口オフセットΔＸ0、ΔＹ0として搭載座標に関連付けて保存する（ステップＳ２３）。このような処理（ステップＳ２２、Ｓ２３）を全搭載座標に対して行う（ステップＳ２４で「ＹＥＳ」と判定される）と、このように編集した基板プログラムを記憶部５１２に書き込む（ステップＳ２５）。
【００４５】
こうして印刷プログラムおよび基板プログラムの編集が完了すると、印刷装置１０は制御装置５０の記憶部５１２から所望の編集済の印刷プログラムを読み込み（ステップＳ３１）、印刷装置１０のコントローラが印刷プログラムにしたがって印刷装置１０の各部を制御して図９に示す印刷処理を実行する。この印刷装置１０では、電極パターンが形成された基板１が所定の基板固定位置に搬入されて固定されると、基板固定位置で基板１を固定した際に、基板１の位置ズレが発生することがあるため、基板認識カメラにより基板１のフィデューシャルマークを撮像し、撮像された画像に基づき印刷装置のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向における基板１の固定ズレ量ΔＸ2、ΔＹ2、ΔＲ2を求める。固定したマスクに対し基板１を移動して位置合わせして印刷する印刷機においては、基板１の固定ズレを補償する位置合わせにおける基板１の移動量、すなわち「基板固定ズレ補正値」は、、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向の各方向に対して基板１の固定ズレ量ΔＸ2、ΔＹ2、ΔＲ2を正負反転させた、−ΔＸ２、−ΔＹ２、−ΔＲ２として算出することができる（ステップＳ３２）。
【００４６】
そして、印刷プログラムに設定されている、印刷装置１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向におけるマスク固定ズレ補正値ΔＸ1、ΔＹ1、ΔＲ1および基板固定ズレ補正値−ΔＸ２、−ΔＹ２、−ΔＲ２、および制御装置５０の記憶部５１２に記憶されている印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ３、ΔＹ３、ΔＲ３（基板１を移動してマスクとの位置合わせをするので、印刷位置合わせ補正値はΔＸ３、ΔＹ３、ΔＲ３となる。なお、最初の基板１への印刷時における初期値は、ΔＸ３、ΔＹ３、ΔＲ３の全てが０とする。）を加算して、基板１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向に移動させてマスク下面のフィデューシャルマークと基板のフィデューシャルマークとが一致するように基板１をマスクに対して位置決めする。また、マスクに対する基板１の位置決め開始と同時に、基板１をマスクに向けて上昇させ、マスクに対する基板１の位置決めが完了した状態で、基板１をマスク下面に密着させる。その後、マスク上面にペースト状の半田を供給し、印刷荷重、移動速度を制御しつつ、スキージをＹ軸方向に移動させる。これにより、マスクの開口部を通じて基板１に形成された電極上に半田を印刷する（ステップＳ３３）。
【００４７】
また本実施形態では、マスクに位置合わせ確認用の開口を設けており、印刷後の基板１を基板認識カメラ１で撮像し、基板１上の位置合わせ確認用の開口による印刷半田の位置から、印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3を求め、これを印刷位置合せ補正値ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3としてローカルエリアネットワークを介して実装機３０のコントローラ３４０に転送する（ステップＳ３４）。
【００４８】
基板１に対する印刷処理が完了すると、基板１を下降移動させるとともに、マスクに対する基板１の位置決めのために移動させた分だけ戻して元の位置に戻す。そして、基板１の固定を解除した後、コンベアなどの基板搬送機構により印刷済の基板１を実装機３０に向けて搬出する（ステップＳ３５）。
【００４９】
印刷済の基板１が送られてきた実装機３０では、コントローラ３４０が記憶部３４２に記憶されている基板プログラムを選択し（ステップＳ４１）、その基板プログラムにしたがて実装機３０の各部を制御して図１０および図１１に示す部品実装処理を実行する。印刷装置１０から搬送されてきた基板１については予め決められた待機位置で待機させておき、実装機３０での部品実装処理が可能となると、基板搬送機構３０２により待機していた部品未実装の基板１を搬入し、所定の実装作業位置（図５に示す基板１の位置）で停止させ、図略の保持装置で基板１を固定し保持する（ステップＳ４２）。この基板固定時に、基板１の位置ズレが発生することがあるため、基板認識カメラ３０８により基板１のフィデューシャルマークを撮像し、撮像された画像に基づき実装機３０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向における基板１の固定ズレ量ΔＸ4、ΔＹ4、ΔＲ4を「基板固定ズレ補正値」として算出する（ステップＳ４３）。
【００５０】
次のステップＳ４４では、印刷装置１０から転送される部品の各搭載座標に対する各マスク開口部のオフセットΔＸ０、ΔＹ０と印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3とを受信してコントローラ３４０の記憶部３４２に記憶する。なお、この実施形態では、各マスク開口部のオフセットΔＸ０、ΔＹ０と印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3を印刷装置１０から実装機３０に直接転送しているが、制御装置５０の記憶部を経由して転送するように構成してもよく、この場合、制御装置５０の記憶部が各マスク開口部のオフセットΔＸ０、ΔＹ０と印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3のバッファとして機能し、印刷装置１０および実装機３０は適当なタイミングで各マスク開口部のオフセットΔＸ０、ΔＹ０と印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3を送受信することができる。
【００５１】
こうして部品実装の準備が完了すると、基板１に実装すべき部品群のうち初回装着グループに属する部品に関する部品情報などを制御装置５０から読み込む（ステップＳ４５）。この部品情報とは基板１に実装するための各種情報であり、図３および図４に示すように部品寸法などの他に半田基準フラグ、さらには部品方向ＸＡの補正許容値Ｘaおよび部品方向ＹＡのＹＡ補正許容値Ｙaが含まれている。なお、この段階で既に実装機３０に部品情報などが記憶部３４２に記憶されている場合には、それらの情報を用いる。
【００５２】
次のステップＳ４６では、現在の装着グループで実装される部品に関する部品情報に設定された補正許容値Ｘa、Ｙaを読み込む。さらに次のステップＳ４７では、ヘッドユニット３０６を部品供給部３０４に移動させ、実装ヘッド３６１の先端部に装着された部品吸着ノズルにより電子部品３を吸着する。そして、部品認識カメラ３０７により部品吸着ノズルによる部品３の吸着状態を撮像し、その撮像結果に基づきＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向における吸着ズレ量ΔＸ5、ΔＹ5、ΔＲ5を求め、これを正負反転させた、−ΔＸ５、−ΔＹ５、−ΔＲ５を「吸着ズレ補正値」として算出する（ステップＳ４８）。
【００５３】
ここで、基板プログラムに設定された部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐにしたがってヘッドユニット３０６をそのまま駆動制御して基板１に搭載すると、上記した基板固定ズレおよび部品吸着ズレの影響により部品吸着ノズルに吸着している電子部品３を基板１に形成された電極と異なる位置に搭載してしまう。そこで、部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに対し、ステップＳ４３で算出した固定ズレ補正値ΔＸ4、ΔＹ4、ΔＲ4と、ステップＳ４８で算出した吸着ズレ補正値−ΔＸ５、−ΔＹ５、−ΔＲ５とをそれぞれ加算して部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐを補正する（この補正計算を「座標計算Ａ」という）。このように補正された部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに部品３を搭載することで電子部品３のリード３ａを基板１に形成された電極１ａに位置合せすることができる。つまり、座標計算Ａにより得られる部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに部品３を搭載することは電極位置基準で部品３を基板１に実装することを意味している。
【００５４】
ここで、電極１ａに対して半田２が正確に印刷されて印刷ズレ量がゼロの場合には、座標計算Ａにより得られる部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに部品３を搭載するのが望ましい。しかしながら、印刷ズレを全く生じさせずに印刷処理を行うことは難しい。そこで、本実施形態においては、部品情報に含まれている「半田基準フラグ」に「１」がセットされて半田印刷位置基準での部品実装が許可されているか否かを判定する（ステップＳ５０）。この判定結果が「ＹＥＳ」、つまり半田基準フラグがＯＮとなっている場合には、次に説明する一連の処理（ステップＳ５１〜Ｓ５８）を実行して部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐをさらに補正した上で部品搭載を実行する（ステップＳ５９）。一方、この判定結果が「ＮＯ」、つまり半田基準フラグがＯＦＦとなっている（部品情報の「半田基準フラグ」に「０」がセットされている）場合には、ステップＳ４９の座標計算Ａにより得られる部品搭載座標Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに部品３を搭載する、つまり電極位置基準で部品３を基板１に搭載する（ステップＳ５９）。
【００５５】
上記一連の処理のうちステップＳ５１では、ステップＳ４９の座標計算Ａにより求めた算出座標（実装機３０の基台３１１に設定された座標系における部品搭載位置）Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐに対し、マスク開口オフセットΔＸ0、ΔＹ0と、印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3とを考慮して座標（実装機３０の基台３１１に設定された座標系における該当部品の半田付けに関わる印刷された半田パターンの中心位置）Ｘｑ、Ｙｑ、Ｒｑを算出する。つまり、次式
Ｘｑ＝Ｘｐ＋ΔＸ0＋ΔＸ3
Ｙｑ＝Ｙｐ＋ΔＹ0＋ΔＹ3
Ｒｑ＝Ｒｐ＋ΔＲ3
にしたがって座標Ｘｑ、Ｙｑ、Ｒｑを求める。
【００５６】
ステップＳ５２では、ステップＳ５１で求めた算出座標のＸ軸座標ＸｑとステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＸ軸座標Ｘｐとの差分（＝ΔＸ0＋ΔＸ3）を求め、この差分の絶対値が部品情報に設定された補正許容値Ｘa以上であるか否かを判定する。このように本実施形態では、Ｘ軸座標ＸｑとＸ軸座標Ｘｐとの差分を求めることで印刷ズレ量を求め、これが補正許容値Ｘaを超える、つまり印刷ズレが比較的大きくアライメント効果が期待できない場合（図２参照）には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＸ軸座標Ｘｐに補正許容値Ｘaを加算（差分値が負の場合は減算）して部品搭載座標を補正する（ステップＳ５３）。この場合、後述するステップＳ５９を実行することで部品３は図２（ｃ）に示すようにＸ軸方向において許容位置基準で基板１に実装される。
【００５７】
一方、印刷ズレ量が補正許容値Ｘa以下である、つまりセルフアライメント効果が得られる場合には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＸ軸座標Ｘｐに、ステップＳ５１で算出されたＸ軸座標Ｘｑを入力して書き換える（ステップＳ５４）。この場合、後述するステップＳ５９を実行することで部品３はＸ軸方向において半田印刷位置基準で基板１に実装される。
【００５８】
また、Ｙ軸方向についてもＸ軸方向と同様にして部品搭載座標のＹ軸座標Ｘｐを補正する（ステップＳ５５〜Ｓ５７）。すなわち、ステップＳ５１で求めた算出座標のＹ軸座標ＹｑとステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐとの差分の絶対値、つまりＹ軸方向における印刷ズレ量が補正許容値Ｙa以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。そして、Ｙ軸方向における印刷ズレ量が補正許容値Ｙaを超える、つまり印刷ズレが比較的大きくアライメント効果が期待できない場合には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐに補正許容値Ｙaを加算（差分値が負の場合は減算）して部品搭載座標を補正する（ステップＳ５６）。一方、同印刷ズレ量が補正許容値Ｙa以下である、つまりセルフアライメント効果が得られる場合には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐに、ステップＳ５１で算出されたＹ軸座標Ｙｑを入力して書き換える（ステップＳ５７）。
【００５９】
なお、Ｒ軸方向については印刷ズレ量の大小にかかわらず、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＲ軸座標Ｒｐに、ステップＳ５１で算出されたＲ軸座標Ｒｑを入力して書き換える（ステップＳ５８）。
【００６０】
このように半田基準フラグが「１」に設定されて半田印刷位置基準での部品実装が許可されている場合には印刷ズレ量に応じて補正された部品搭載座標に、また半田基準フラグが「０」に設定されている場合にはステップＳ４９で算出された部品搭載座標に、部品吸着ノズルを移動させた後、部品吸着ノズルに吸着保持される部品を基板１に装着する（ステップＳ５９）。このような部品装着が全部品について完了しない（ステップＳ６０で「ＮＯ」と判定される）間、次の装着グループの情報を読み込んだ（図１０のステップＳ６１）後、ステップＳ４６に戻って部品実装を繰り返して行う。
【００６１】
そして、基板１への全部品の装着が完了すると、部品実装済の基板１を基板搬送機構３０２により実装機３０から搬出し（ステップＳ６２）、次のリフロー炉４０によりリフロー処理を施す。
【００６２】
以上のように、印刷ズレ量が補正許容範囲内（Ｘ軸方向で補正許容値Ｘaより小、Ｙ軸軸方向で補正許容値Ｙaより小）である場合には、半田印刷位置基準で部品３を実装しており、部品実装処理後にリフロー処理を行うことでセルフアライメント効果が効果的に発現されて部品３を基板に良好に実装することができる。また、印刷ズレ量が補正許容範囲を超え（Ｘ軸方向で補正許容値Ｘaより大、Ｙ軸方向で補正許容値Ｙaより大）てアライメント効果が期待できない場合には、許容限界位置（Ｘ軸方向では補正許容値Ｘaの位置、Ｙ軸軸方向では補正許容値Ｙaの位置）を基準として部品３を基板１に搭載しているため、上記したように半田不良の発生を防止しつつ部品３を基板１に良好に実装することができる。
【００６３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、印刷位置合せ時の位置ずれ量ΔＸ3、ΔＹ3、ΔＲ3に加え、マスク画像に基づき求めたマスク開口オフセットΔＸ0、ΔＹ0を考慮して印刷ズレ量を求めているが、いずれか一方のみを考慮して印刷ズレ量を求めてもよい。また、生産システムに印刷検査装置２０を組み込み、印刷検査装置２０によって検出される印刷ズレ量を利用してもよい。なお、マスク画像に基づき求めたマスク開口オフセットΔＸ0、ΔＹ0のみを考慮して印刷ズレ量を求める場合には、図９におけるステップＳ３４を省略し、カメラ撮像の時間等を節約することができる。
【００６４】
また、上記した実施形態のように、印刷ずれが補正許容範囲以上ある場合、部品実装する部品３の位置を補正許容値とすること、あるいは補正許容範囲内において基板電極位置基準から所定の位置まで離間させることにより、基板電極１ａと部品電極３ａの間に挟まれる半田２が、リフロー処理において溶けて両電極１ａ、３ａに対してぬれて図左方に広がり、この広がった半田２の表面張力で部品電極３ａを図左方に引き寄せ、部品３の部品電極３ａが基板電極１ａに一致するまで部品３が図左方に移動し、リフロー処理後において部品３を基板１の電極位置を基準とした正しい位置に実装できる。また、リフロー前において部品３からはみ出た半田２ａは、リフロー処理によって溶けてさらに右方に広がろうとするが、図左方に移動する部品３に引き寄せられるので、隣接する基板電極１ａ’には到達しないので、半田ブリッジ等の半田不良が発生することはない。
【００６５】
また、本発明の適用対象は上記構成の実装機に限定されるものではなく、基板に部品を実装する部品実装装置全般に適用することができる。また、本発明を適用可能な部品実装装置は生産システムに組み込まれるものに限定されるものではなく、単独で作動する実装機に対しても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…基板
１ａ…電極
２…半田
３…（電子）部品
３０…実装機（部品実装装置）
３０６…ヘッドユニット
３４０…コントローラ（制御部）
３４１…演算処理部（制御部）
【図１】
2011171343.tif 000003
【図２】
2011171343.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011171343.tif 000006
【図５】
2011171343.tif 000007
【図６】
2011171343.tif 000008
【図７】
2011171343.tif 000009
【図８】
2011171343.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011171343.tif 000012
【図１１】
2011171343.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月12日(2011.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
電子部品を実装した基板（以下「部品実装基板」という）を製造するために、基板に形成された電極、いわゆる基板電極に半田を印刷装置により印刷する印刷工程と、半田が印刷された基板に対して部品実装装置により部品を実装する実装工程と、部品が実装された基板をリフロー炉に通過させるリフロー工程とがこの順序で実行される。これらの工程のうち印刷工程では、基板電極パターンに対応する開口部が形成されたマスクと、基板とが正確に位置合せされた状態でペースト状の半田がマスクの開口部を介して基板の表面に印刷される。このように印刷工程では基板に対するマスクの位置合せが行われており、基板電極に対する半田の位置ズレ、つまり印刷ズレ量がゼロとなるように計画されている。しかしながら、実際の印刷工程において印刷ズレ量をゼロにすることは非常に困難である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
なお、図２（ｂ）に示すように、リフロー処理前において部品３からはみ出た半田２ａがリフロー処理によって流動し、基板電極１ａ’に達し基板電極１ａ’への重なり長がΔＸｃとなり、且つこの重なり長ΔＸｃが比較的小さい場合には、部品３の実装位置を補正許容範囲内において基板電極位置基準からΔＸｃを越える所定の位置まで離間させることにより、基板電極１ａに対する部品電極３ａの位置ずらし量が小さい補正許容範囲にあるので、リフロー処理によって部品３の部品電極３ａが基板電極１ａに完全に一致するまで部品３が図左方に移動し、部品３を基板１の電極位置を基準とした正しい位置に実装できる。そして、この部品３の移動量がΔＸｃを越えるので、リフロー処理前において部品３からはみ出た半田２ａは、溶けた状態において図左方に移動する部品３に引き寄せられて隣接する基板電極１ａ’には到達せず、半田ブリッジを起こさない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
このように構成された実装機３０には、実装機全体を制御するコントローラ３４０が設けられている。このコントローラ３４０は、演算処理部３４１と、ハードディスクドライブなどの記憶部３４２と、モータ制御部３４３と、画像処理部３４４と、サーバー通信制御部３４５とを備えている。この演算処理部３４１はＣＰＵ等により構成されており、記憶部３４２に予め記憶されている基板プログラムにしたがって実装機各部を制御して印刷ズレ量に応じた位置基準で部品実装を行う。また、記憶部３４２には、実装機３０により行う基板プログラムが記憶可能となっている。なお、この基板プログラムは制御装置５０のコントローラ５１０で作成されたり、別のプログラム作成装置で作成されたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
モータ制御部３４３には、Ｘ軸モータ３６５、Ｙ軸モータ３６７、Ｚ軸モータ３８１およびＲ軸モータ３８２が電気的に接続されており、各モータを駆動制御する。また、これらのモータ３６５、３６７、３８１、３８２にはモータの回転状況に応じたパルス信号を出力するエンコーダ（図示省略）がそれぞれ付設されている。各エンコーダから出力されるパルス信号はコントローラ３４０に取り込まれる構成となっており、これらの信号を受けた演算処理部３４１が各軸モータ３６５、３６７、３８１、３８２の回転量に関する情報を取得し、モータ制御部３４３と共に各軸モータ３６５、３６７、３８１、３８２を制御して、部品吸着ノズルを基台３１１上の任意の位置に移動できる構成となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
印刷済の基板１が送られてきた実装機３０では、コントローラ３４０が記憶部３４２に記憶されている基板プログラムを選択し（ステップＳ４１）、その基板プログラムにしたがって実装機３０の各部を制御して図１０および図１１に示す部品実装処理を実行する。印刷装置１０から搬送されてきた基板１については予め決められた待機位置で待機させておき、実装機３０での部品実装処理が可能となると、基板搬送機構３０２により待機していた部品未実装の基板１を搬入し、所定の実装作業位置（図５に示す基板１の位置）で停止させ、図略の保持装置で基板１を固定し保持する（ステップＳ４２）。この基板固定時に、基板１の位置ズレが発生することがあるため、基板認識カメラ３０８により基板１のフィデューシャルマークを撮像し、撮像された画像に基づき実装機３０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＲ軸方向における基板１の固定ズレ量ΔＸ4、ΔＹ4、ΔＲ4を「基板固定ズレ補正値」として算出する（ステップＳ４３）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
また、Ｙ軸方向についてもＸ軸方向と同様にして部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐを補正する（ステップＳ５５〜Ｓ５７）。すなわち、ステップＳ５１で求めた算出座標のＹ軸座標ＹｑとステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐとの差分の絶対値、つまりＹ軸方向における印刷ズレ量が補正許容値Ｙa以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。そして、Ｙ軸方向における印刷ズレ量が補正許容値Ｙaを超える、つまり印刷ズレが比較的大きくアライメント効果が期待できない場合には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐに補正許容値Ｙaを加算（差分値が負の場合は減算）して部品搭載座標を補正する（ステップＳ５６）。一方、同印刷ズレ量が補正許容値Ｙa以下である、つまりセルフアライメント効果が得られる場合には、ステップＳ４９で求めた部品搭載座標のＹ軸座標Ｙｐに、ステップＳ５１で算出されたＹ軸座標Ｙｑを入力して書き換える（ステップＳ５７）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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