(57)【要約】【課題】電子部品の高密度実装を高品質で行うことができる電子部品実装方法及び電子部品実装システムを提供する。【解決手段】電子部品実装システムは、スクリーン印刷装置とはんだ塗布装置を備える。スクリーン印刷装置に備えられたマスクプレート２２は、厚みが異なる第１部分と第２部分を有している。マスクプレート２２には、基板４に備えられた複数のランド５のうち、第１部分と第２部分の境界となる段差部及びその近傍に重なる基板４の領域に位置するランド５Ｂｂ以外のランド５Ａ，５Ｂａに対応してパターン孔２２ａ，２２ｂが形成されている。スクリーン印刷装置は、マスクプレート２２を使用してランド５Ａ，５ＢａにはんだＰＡをスクリーン印刷する。はんだ塗布装置は、ランド５Ｂｂにディスペンサ３７を用いてはんだＰＢを塗布する。電子部品搭載装置は、はんだ供給後の基板４に電子部品６を搭載する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のグループに含まれる複数の第１のランドと第２グループに含まれる複数の第２のランドを備えた基板にはんだペーストを使用して電子部品を実装する電子部品実装方法であって、
第１部分と前記第１部分とは厚みが異なる第２部分と前記第１部分と前記第２部分の境界となる段差部を含み、且つ前記複数の第１のランドに対応して前記第１部分及び前記第２部分にパターン孔が形成されたマスクプレートを使用してはんだペーストを供給する第１のはんだペースト供給工程と、
前記複数の第２のランドに対して、はんだペーストを塗布する塗布手段を用いてはんだペーストを供給する第２のはんだペースト供給工程と、
はんだペーストが供給された前記ランドに電子部品を搭載する電子部品搭載工程とを含み、
前記第２のグループに含まれるランドは、前記第１のはんだペースト供給工程において前記マスクプレートの前記段差部及びその近傍と重なる基板の領域に設けられていることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項２】
前記第２のグループには、前記基板を前記マスクプレートに当接させたときに前記基板の領域にその一部が含まれる状態で搭載される一の電子部品と接続される全てのランドが含まれることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装方法。
【請求項３】
複数のランドを備えた基板にはんだペーストを使用して電子部品を実装する電子部品実装システムであって、
第１部分と前記第１部分とは厚みが異なる第２部分と前記第１部分と前記第２部分の境界となる段差部を含み、且つ、前記第１部分と前記第２部分に特定の複数のランドに対応する複数のパターン孔が形成されたマスクプレートを使用して前記特定の複数のランドにはんだペーストを供給するスクリーン印刷装置と、
前記スクリーン印刷装置によってはんだペーストが供給された前記基板の他の特定の複数のランドであって前記スクリーン印刷装置におけるはんだペーストの供給時に前記マスクプレートの前記段差部及びその近傍と重なる基板の領域に位置する複数のランドに対してはんだペーストを塗布する塗布手段と、
前記スクリーン印刷装置と前記塗布手段によってはんだペーストが供給されたランドに電子部品を搭載する電子部品搭載装置を備えたことを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項４】
前記塗布手段は、前記電子部品搭載装置内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられたランドにペーストを介して電子部品を実装する電子部品実装方法及び電子部品実装システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装工程において、基板に設けられたランドにはんだペーストを供給する方法としてスクリーン印刷が用いられている。この方法は、ランドに応じてパターン孔が設けられたマスクプレートを基板に当接させ、マスクプレート上にはんだペーストを供給してスキージを摺動させることにより、パターン孔を介して基板上にはんだペーストを印刷するものである。はんだペーストが印刷された基板は、その後の電子部品搭載工程に送られ、電子部品が搭載される。
【０００３】
近年の表面実装においては、０４０２サイズ等の微小なチップ部品から比較的大型のチップ電解コンデンサやパワー系の電子部品等の大型部品まで、サイズが著しく異なるものを基板上に実装する場合がある。基板に設けられるランドのサイズは、電子部品の種類やサイズによって大きく異なり、必要なはんだの量もランドのサイズによって極端に異なる。通常のスクリーン印刷では厚みが均一な単一のマスクプレートを使用してランドにはんだペーストを印刷するのであるが、はんだの量が極端に異なると厚みが均一な単一のマスクプレートでのスクリーン印刷は非常に困難なものとなる。このため、微細なランドが密集する領域とそれ以外の領域とで厚みが異なるマスクプレートを用いたペーストの印刷方法が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に示す例では、厚みの小さい第１のマスクプレートを用いて基板にペーストを印刷する第１工程を実行した後、厚みの大きい第２のマスクプレートを用いて基板にペーストを印刷する第２工程を実行する。第２のマスクプレートの裏面には、第１工程でペーストが印刷された基板の位置に対応して凹部が設けられており、第２工程の実行時に第１工程でランド上に形成されたペースト部と第２のマスクプレートとの干渉を回避することができるようになっている。
【０００５】
特許文献２に示す例では、マスクプレートに厚みが異なる段差部を設け、基板上のランドの位置に応じて厚みが異なる各位置に複数のパターン孔を形成するようにしている。このような形状を有するマスクプレートを用いてスクリーン印刷を行うことによって、厚みの異なるペースト部を一括してランド上に形成して生産性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２１２８５２号公報
【特許文献２】特開２００５−１３８３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に示す例では、厚さの異なる２枚のマスクプレートを準備しなければならないという問題があった。また、第１工程で印刷ズレが生じた場合、その程度によってはランド上に形成されたペースト部と第２のマスクプレートとの干渉を回避することが困難となるため、非常に難易度の高いスクリーン印刷を強いられるという問題があった。また、第２のマスクプレートの剛性を確保する必要から、基板設計段階において第１工程で印刷対象となるランドの数やその配設位置には一定の制約があった。
【０００８】
特許文献２に記載されているマスクプレートは厚みが切り替わる段差部を有するが、この段差部近傍では印刷不良が発生しやすいという問題があった。したがって、マスクプレートの段差部近傍になると予想される位置にはランドを形成できないといった基板設計の制約が生じ、このことが電子部品を高密に配置できない要因となっていた。
【０００９】
そこで本発明は、上述した課題を解決することができる電子部品実装方法及び電子部品実装システム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】
【００１０】
本発明の電子部品実装方法は、第１のグループに含まれる複数の第１のランドと第２グループに含まれる複数の第２のランドを備えた基板にはんだペーストを使用して電子部品を実装する電子部品実装方法であって、第１部分と前記第１部分とは厚みが異なる第２部分と前記第１部分と前記第２部分の境界となる段差部を含み、且つ前記複数の第１のランドに対応して前記第１部分及び前記第２部分にパターン孔が形成されたマスクプレートを使用してはんだペーストを供給する第１のはんだペースト供給工程と、前記複数の第２のランドに対して、はんだペーストを塗布する塗布手段を用いてはんだペーストを供給する第２のはんだペースト供給工程と、はんだペーストが供給された前記ランドに電子部品を搭載する電子部品搭載工程とを含み、前記第２のグループに含まれるランドは、前記第１のはんだペースト供給工程において前記マスクプレートの前記段差部及びその近傍と重なる基板の領域に設けられている。
【００１１】
本発明の電子部品実装システムは、複数のランドを備えた基板にはんだペーストを使用して電子部品を実装する電子部品実装システムであって、第１部分と前記第１部分とは厚みが異なる第２部分と前記第１部分と前記第２部分の境界となる段差部を含み、且つ、前記第１部分と前記第２部分に特定の複数のランドに対応する複数のパターン孔が形成されたマスクプレートを使用して前記特定の複数のランドにはんだペーストを供給するスクリーン印刷装置と、前記スクリーン印刷装置によってはんだペーストが供給された前記基板の他の特定の複数のランドであって前記スクリーン印刷装置におけるはんだペーストの供給時に前記マスクプレートの前記段差部及びその近傍と重なる基板の領域に位置する複数のランドに対してはんだペーストを塗布する塗布手段と、前記スクリーン印刷装置と前記塗布手段によってはんだペーストが供給されたランドに電子部品を搭載する電子部品搭載装置を備えた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電子部品の高密度実装を高品質で行うとともに生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムの全体構成図
【図２】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成するスクリーン印刷装置の正面図
【図３】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成するスクリーン印刷装置に備えられたマスクプレートと基板の断面図
【図４】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成するはんだ塗布装置の平面図
【図５】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成するはんだ塗布装置に備えられたディスペンサの構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成する電子部品搭載装置の平面図
【図７】本発明の一実施の形態における電子部品の実装工程のフローチャート
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）本発明の一実施の形態における電子部品の実装工程の説明図
【図９】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムを構成するスクリーン印刷装置に備えられたマスクプレートと基板との関係を示す断面図
【図１０】（ａ）（ｂ）本発明のその他の実施の形態における電子部品実装システムを構成するスクリーン印刷装置に備えられたマスクプレートの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まず図１を参照して、本発明の実施の形態における電子部品実装システムについて説明する。電子部品実装システム１は、基板に備えられたランド（電極）に部品接合用のはんだペースト（はんだ粒子とフラックスを混ぜ合わせてペースト状にしたもの。以下、単に「はんだ」と称する）を使用して電子部品を実装する機能を有するものである。この電子部品実装システム１は、基板供給装置Ｍ１、スクリーン印刷装置Ｍ２、はんだ塗布装置Ｍ３、第１の電子部品搭載装置Ｍ４、第２の電子部品搭載装置Ｍ５、リフロー装置Ｍ６及び基板回収装置Ｍ７を含む複数の部品実装用装置をＸ方向（基板搬送方向）に直列に連結して構成された電子部品実装ライン１ａを主体としている。各部品実装用装置Ｍ１〜Ｍ７は、ローカルエリアネットワーク等の通信ネットワーク２を介して管理コンピュータを有する上位システム３に接続されている。
【００１５】
基板供給装置Ｍ１は、電子部品が実装される対象となる基板を供給する。スクリーン印刷装置Ｍ２は、基板に設けられた複数のランドのうち、所定のランドにはんだをスクリーン印刷によって供給する。はんだ塗布装置Ｍ３は、スクリーン印刷装置Ｍ２においてはんだが供給されなかったランドに対し、後述するディスペンサを用いてはんだを塗布によって供給する。第１の電子部品搭載装置Ｍ４、第２の電子部品搭載装置Ｍ５は、はんだ供給後の基板に電子部品を搭載する。リフロー装置Ｍ６は、電子部品搭載後の基板を所定の加熱プロファイルに従って加熱することにより、はんだを溶融固化させる。これにより、電子部品が基板にはんだ接合された実装基板が完成する。基板回収装置Ｍ７は実装基板を回収する。
【００１６】
次に図２を参照して、スクリーン印刷装置Ｍ２について説明する。スクリーン印刷装置Ｍ２は、基板位置決め部１１の上方にスクリーン印刷部２０を配設して構成されている。基板位置決め部１１は、上流側装置より供給された基板４を保持して所定の印刷位置に位置決めする機能を有しており、Ｙ軸テーブル１２、Ｘ軸テーブル１３及びθ軸テーブル１４を段積みし、更にその上にＺ軸テーブル１５を載置して構成されている。Ｚ軸テーブル１５上には基板４を下面側から下受けして支持する基板支持部１６が設けられている。
【００１７】
基板位置決め部１１の上方には、一対の搬送コンベア１８がＸ方向に配設されている。また各搬送コンベア１８の上方には、クランパ１７がＸ方向と水平面内で直交するＹ方向に移動自在に設けられている。上流側から搬送コンベア１８を介して搬送された基板４は基板支持部１６上に搬入され、クランパ１７によって両側から挟み込まれて位置が固定される。基板支持部１６とクランパ１７は基板４を保持する基板保持部を構成している。また、搬送コンベア１８、クランパ１７、基板支持部１６はＺ軸テーブル１５の駆動によって保持した基板４と共に上下方向（Ｚ方向）に昇降する。
【００１８】
スクリーン印刷部２０は、マスク枠２１に展張されたマスクプレート２２を備えている。図３において、マスクプレート２２は厚みｔ１のマスク材で製作されている。マスクプレート２２には、基板４に備えられた複数のランド５のうち、比較的大きなランド５ＡにはんだＰＡ（図２）を供給することを目的とした複数のパターン孔２２ａが形成されている。
【００１９】
さらにマスクプレート２２には、部分的にマスク厚がｔ１よりも小さいｔ２となるように凹部２２ｂが形成されている。このようにマスクプレート２２は、厚みｔ１を有する第１部分Ａと、第１部分Ａとは厚みが異なる第２部分Ｂを含んでいる。また、マスクプレート２２は第１部分Ａと第２部分Ｂの境界となる段差部２２ｃをさらに含んでいる。
【００２０】
凹部２２ｂの内部には、基板４に備えられた複数のランド５のうち、ランド５Ａよりも微小なランド５ＢにはんだＰＡを印刷することを目的とした複数のパターン孔２２ｄが形成されている。ランド５Ｂの一例としては、いわゆる０４０２，０６０３等の極小部品をはんだ付けするためのランドやバンプピッチが０．３ｍｍ以下のＢＧＡやＣＳＰのバンプを接合するためのランドがある。従って、パターン孔２２ｄの開口面積はパターン孔２２ａに比べて小さくなっており、パターン孔２２ｄを通して供給されるはんだＰＡの量もパターン孔２２ａを通して供給されるはんだＰＡの量に比べて少ない。パターン孔２２ａ，２２ｄは、それぞれ特定のランド５Ａ，５Ｂにのみ対応してマスクプレート２２に形成されている。
【００２１】
図２において、マスクプレート２２上にはスキージ２６を備えた印刷ヘッド２３が配設されている。印刷ヘッド２３は、Ｙ方向に移動自在な移動ベース２４にスキージ２６を昇降させるスキージ昇降機構２５を配設した構成となっており、スキージ移動機構（図示せず）によってＹ方向に水平移動する（矢印ａ）。またスキージ昇降機構２５を駆動することにより、スキージ２６は昇降して（矢印ｂ）マスクプレート２２の上面に当接する。
【００２２】
基板４にはんだＰＡを供給する際には、Ｚ軸テーブル１５を駆動して基板４を上昇させてマスクプレート２２の下面に当接させる。そして、はんだＰＡが供給されたマスクプレート２２の上面で、スキージ移動機構を駆動してスキージ２６をＹ方向に摺動させるスキージング動作を実行する。スキージング動作時においては、スキージ２６によってはんだＰＡがパターン孔２２ａ，２２ｄへ押し込められる。これにより、特定のランド５Ａ，５ＢにはんだＰＡがパターン孔２２ａ，２２ｄを介してスクリーン印刷される。
【００２３】
スクリーン印刷においては、スキージ２６によってはんだＰＡをパターン孔２２ａ，２２ｄへ押し込めて充填させる充填圧を所定の範囲で維持することが印刷品質上で重要となる。ところが、マスクプレート２２の上面の高さは段差部２２ｃの位置で切り替わるため、図３に示す段差部２２ｃ及びその近傍の領域Ｃでは充填圧が所定の範囲を超えて変動するおそれがある。そのため、前述した領域Ｃにパターン孔２２ａ，２２ｄを形成してスクリーン印刷を行ったとき、対応するランド５に対してはんだ供給量が少ない「かすれ」等の印刷不良が生じる可能性が高い。
【００２４】
このように、マスクプレート２２に形成された段差部２２ｃ及びその近傍の領域Ｃは、印刷品質が不安定な不安定領域となっている。以後、領域（Ｃ）を「不安定領域」と言い換えて説明する。図３において、不安定領域Ｃはマスクプレート２２の第１部分Ａ側における第１の不安定領域Ｃ１と、第２部分Ｂ側における第２の不安定領域Ｃ２に区分けすることができる。マスクプレート２２には、段差部２２ｃを介して第１の不安定領域Ｃ１と第２の不安定領域Ｃ２が連続して形成されている。不安定領域Ｃは経験的な知見に基づいて定められ、第１の不安定領域Ｃ１と第２の不安定領域Ｃ１は同じ大きさでなくてもよい。
【００２５】
パターン孔２２ａ，２２ｄは、不安定領域Ｃを除いた第１部分Ａ、第２部分Ｂの位置にそれぞれ形成されている。スクリーン印刷装置Ｍ２は、パターン孔２２ａ，２２ｄに対応するランド５Ａ，５ＢａにのみはんだＰＡを印刷する。そして、スクリーン印刷を行うためにマスクプレート２２と基板４を位置合わせした際に、不安定領域Ｃと重なる基板４の領域Ｄに備えられているランド５Ｂｂに対しては、はんだ塗布装置Ｍ３ではんだを供給するようにしている。このため、マスクプレート２２にはランド５Ｂｂと対応する位置にパターン孔が形成されていない。
【００２６】
本実施の形態では、スクリーン印刷装置Ｍ２での作業対象となるランド５Ａ，５Ｂａを第１のグループ、はんだ塗布装置Ｍ３での作業対象となるランド５Ｂｂを第２のグループに分けている。そして、ランド５Ａ，５Ｂａは第１のグループに含まれる第１のランドとして区別され、ランド５Ｂｂは第２のグループに含まれる第２のランドとして区別される。
【００２７】
図２において、マスクプレート２２の下方にはカメラヘッドユニット２７が水平方向に移動自在に配設されている。カメラヘッドユニット２７は、基板認識カメラ２７ａとマスク認識カメラ２７ｂを備えている。基板認識カメラ２７ａは、基板４の対角線上の各コーナ部に形成された基板認識マーク４ａ（図４）を上方から撮像する。マスク認識カメラ２７ｂは、マスクプレート２２において基板認識マーク４ａと対応する位置に形成されたマスク認識マーク（図示せず）を下方から撮像する。基板認識カメラ２７ａとマスク認識カメラ２７ｂは、カメラヘッドユニット２７が移動することにより、基板認識マーク４ａ及びマスク認識マークに対応する位置へ移動して撮像を行う。撮像により得られた画像は図示しない処理部へ送られ、処理部は基板認識マーク４ａ及びマスク認識マークの認識処理を行う。基板位置決め部１１は、認識結果に基づいて基板保持部の保持した基板４を移動させることにより、基板４とマスクプレート２２を水平面内で位置合わせする。
【００２８】
次に図４を参照して、はんだ塗布装置Ｍ３について説明する。基台３１上には一対の搬送コンベア３２がＸ方向に配設されている。搬送コンベア３２は、上流側のスクリーン印刷装置Ｍ２から基板４を受け取り、所定の塗布作業位置まで搬送して位置決めする。基台３１のＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル３３がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸テーブル３３には結合ブラケット３４がＹ方向にスライド自在に装着されている。この結合ブラケット３４には、Ｙ軸テーブル３３と同様にリニア駆動機構を備えたＸ軸テーブル３５が結合されている。
【００２９】
Ｘ軸テーブル３５には結合ブラケット３６がＸ方向にスライド自在に装着されており、この結合ブラケット３６にはディスペンサ３７が取り付けられている。ディスペンサ３７はインクジェット方式によって第２のランド５ＢｂにはんだＰＢ（図５）を供給する機能を有しており、Ｙ軸テーブル３３及びＸ軸テーブル３５によってＸＹ方向に水平移動する。Ｙ軸テーブル３３及びＸ軸テーブル３５は、ディスペンサ３７を水平移動させる移動機構となっている。
【００３０】
図５を参照して、ディスペンサ３７の構造について説明する。ディスペンサ３７において、本体部３８の内部には第１空間Ｔ１と、第１空間Ｔ１よりも幅方向の長さ寸法が小さい第２空間Ｔ２が形成されている。第１空間Ｔ１及び第２空間Ｔ２は上下方向において連通している。本体部３８の下面には、第２の空間Ｔ２と連通路４０を介して連通した吐出口３９が形成されている。
【００３１】
第１空間Ｔ１にはＴ字状のプランジャ４１が配設されている。プランジャ４１は、水平方向に延びる鍔部４１ａと、鍔部４１ａの略中央から下方に延びる軸部４１ｂから構成される。鍔部４１ａと第１空間Ｔ１の下端を形成する本体部３８の上面３８ａにかけては、バネ部材４２が設けられている。プランジャ４１はバネ部材４２によって上方に付勢されている。プランジャ４１の軸部４１ｂは、その下端部４１ｂ１を含む一部が第２空間Ｔ２に進入しており、これにより軸部４１ｂの下方には第３空間Ｔ３がさらに形成されている。
【００３２】
第２空間Ｔ２において、軸部４１ｂの外周面と、この外周面と対抗する本体部３８の内側面との隙間にはリング状のシール部材４３が設けられている。シール部材４３は、後述する加圧室に圧力を加えたときに上方へと押し上げられるはんだＰＢを堰き止めて、第１空間Ｔ１への流入を防止する機能を有する。
【００３３】
鍔部４１ａの上面には、複数の電圧素子を上下方向に積層した積層型電圧素子４４が設けられている。積層型電圧素子４４は電圧が印加されることによって電圧素子の積層方向に変位する。これにより、プランジャ４１はバネ部材４２による上方への付勢に反して下降し（矢印ｃ）、第３空間Ｔ３には所定の圧力が加えられる。このように、第３空間Ｔ３は加圧室として機能する。また、電圧の印加が解除されることによってプランジャ４１はバネ部材４２による付勢を介して上昇する（矢印ｄ）。
【００３４】
本体部３８の一側部には、ペースト状のはんだＰＢを貯留したはんだ貯留部４５が設けられている。はんだ貯留部４５の下面から第３空間Ｔ３（加圧室）にかけては、はんだ貯留部４５に貯留したはんだＰＢを第３空間Ｔ３に供給するための管路４６が設けられている。積層型電圧素子４４に電圧を印加させていない状態では、管路４６と第３空間Ｔ３との接続口４６ａは軸部４１ｂよりも下方に位置する。
【００３５】
はんだ貯留部４５はエア供給源４７と接続されている。エア供給源４７からはんだ貯留部４５にエアを供給することにより、はんだＰＢは管路４６に圧送される。これにより、はんだＰＢは管路４６を介して第３空間Ｔ３、すなわち加圧室へ供給される。なお、はんだ貯留部４５に貯留されるはんだＰＢと、前述したスクリーン印刷装置Ｍ２で使用されるはんだＰＡは同一のものを用いてもよい。
【００３６】
はんだＰＢが加圧室に供給された状態でプランジャ４１が下降することにより、第３空間Ｔ３のはんだＰＢは加圧を受けて連通路４０に押し込まれ、吐出口３９から液滴状の固まりとなって下方へ吐出される。これにより、吐出口３９の下方に位置する第２のランド５ＢｂにはんだＰＢを供給することができる。はんだＰＢの一回の吐出量は微量であり、ディスペンサ３７は吐出回数を変更することで第２のランド５Ｂに供給するはんだ量を調整する。このため、ディスペンサ３７は少ない量のはんだＰＢを供給するのに適している。このようにディスペンサ３７は、スクリーン印刷装置Ｍ２によってはんだペーストが供給された基板４の他の特定の複数のランド５であって、スクリーン印刷装置Ｍ２におけるはんだペーストの供給時にマスクプレート２２の段差部２２ｃ及びその近傍と重なる基板４の領域に位置する複数のランド５（第２のランド５Ｂｂ）に対してはんだペーストを塗布する塗布手段となっている。
【００３７】
次に図６を参照して、第１の電子部品搭載装置Ｍ４、第２の電子部品搭載装置Ｍ５について説明する。なお、各電子部品搭載装置Ｍ４，Ｍ５は同一構造であるため、両者を区別せずに説明する。基台５１上にはＸ方向に一対の搬送コンベア５２が配設されている。搬送コンベア５２は、はんだ供給後の基板４を搬送して所定の搭載作業位置に位置決めする。搬送コンベア５２の両側には部品供給部５３Ａ，５３Ｂが設けられている。部品供給部５３Ａには複数のテープフィーダ５４が、部品供給部５３Ｂにはトレイフィーダ５５が配置されている。
【００３８】
テープフィーダ５４には、いわゆる０４０２や０６０３等の小型の電子部品を収納したキャリアテープが装着されている。テープフィーダ５４は、キャリアテープをピッチ送りすることにより電子部品を後述する搭載ヘッド６０Ａに供給する。トレイフィーダ５５には、ＢＧＡやＣＳＰ等の大型の電子部品を格子配列で格納したトレイ５５ａが収容されている。トレイフィーダ５５は、トレイ５５ａを搭載ヘッド６０Ｂによる部品取出し位置に移動させることにより、電子部品を搭載ヘッド６０Ｂに供給する。
【００３９】
部品供給部５３Ａ，５４Ｂに配置されるフィーダの種類は、実装対象となる基板４によって変更される。例えば、部品供給部５３Ａ，５４Ｂの両方にテープフィーダ５４を配置してもよい。また、第１の電子部品搭載装置Ｍ４と第２の電子部品搭載装置Ｍ５との間でフィーダ種類や配置を変更してもよい。
【００４０】
基台５１のＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル５６がＹ方向に水平に配設されており、このＹ軸テーブル５６には２つの結合ブラケット５７がＹ方向にスライド自在に装着されている。各結合ブラケット５７には、Ｙ軸テーブル５６と同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸テーブル５８Ａ，５８Ｂが結合されている。各Ｘ軸テーブル５８Ａ，５８Ｂには結合ブラケット５９がＸ方向にスライド自在に装着されており、各結合ブラケット５９には搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂが取り付けられている。
【００４１】
搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂの下端部には電子部品を吸着して保持する吸着ノズル（図示せず）が装着されており、吸着ノズルは搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂに内蔵されたノズル昇降機構によって昇降する。搭載ヘッド６０Ａ,６０Ｂは、Ｙ軸テーブル５６、Ｘ軸テーブル５８Ａ，５８ＢによってＸＹ方向に移動する。これにより、搭載ヘッド６０Ａはテープフィーダ５４から電子部品を取り出して基板４に搭載する。また、搭載ヘッド６０Ｂはトレイフィーダ５５から電子部品を取り出して基板４に搭載する。
【００４２】
部品供給部５３Ａ，５３Ｂと搬送コンベア５２との間には部品認識装置６１が配設されている。部品認識装置６１は、部品供給部５３Ａ，５３Ｂから取り出されて搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂに保持された状態の電子部品を下方から撮像して認識する。搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂには基板認識カメラ６２が取り付けられている。基板認識カメラ６２は、搭載作業位置において基板４の基板認識マーク４ａを撮像する。撮像により得られた画像は図示しない処理部で認識処理が行われる。電子部品の搭載は、基板認識マーク４ａを認識して得られた位置ずれ検出結果に基づいて、搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂを基板４に対して位置合わせする際の位置補正が行われたうえでなされる。
【００４３】
本実施の形態における第１の電子部品搭載装置Ｍ４は２つの搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂを備えているが、搭載ヘッド６０Ａ，６０Ｂの何れかをディスペンサ３７に替えてもよい。この場合、ディスペンサ３７は２つの結合ブラケット５９の何れかに取り付けられて第１の電子部品搭載装置Ｍ４内に配置されることになる。
【００４４】
本発明の電子部品実装システム１は以上のような構成から成り、次に図７のフローチャート及び図８の動作説明図を用いて、電子部品の実装方法について説明する。以下に説明する動作は、各部品実装用装置Ｍ１〜Ｍ７に備えられた各々の制御部（図示せず）が各部品実装装置Ｍ１〜Ｍ７の各機構を制御することによってなされる。本例では、図８（ａ）に示す基板４に連続して設けられた微小な複数のランド５Ｂのうち、両端のランド５Ｂｂがマスクプレート２２の不安定領域Ｃと重なる基板４の領域に位置していることとする。そして、ランド５Ｂｂを第２のランドとして第２のグループに含め、それ以外のランド５Ａ，５Ｂａを第１のランドとして第１のグループに含めることとする。
【００４５】
まず、基板供給装置Ｍ１は基板４をスクリーン印刷装置Ｍ２に供給する（ＳＴ１：基板供給工程）。次いで、スクリーン印刷装置Ｍ２によってはんだＰＡの供給を行う。すなわち図８（ｂ）に示すように、マスクプレート２２の下面に基板４が当接した状態で、スキージ２６ははんだＰＡが供給されたマスクプレート２２の上面でスキージング動作を行う（矢印ｅ）。これにより図８（ｃ）に示すように、はんだＰＡは基板４にスクリーン印刷され、第１のランド５Ａ，５Ｂａにはそれぞれパターン孔２２ａ，２２ｄを介してはんだ部ＰＡａ，ＰＡｂが形成される。
【００４６】
ここで、第２のランド５Ｂｂに対応した位置にパターン孔は形成されていないので、第２のランド５ＢｂにはんだＰＡは供給されない。このようにスクリーン印刷装置Ｍ２は、第１部分Ａと第１部分Ａとは厚みが異なる第２部分Ｂと第１部分Ａと第２部分Ｂの境界となる段差部２２ｃを含み、且つ複数の第１のランド５Ａ，５Ｂａに対応して第１部分Ａ及び第２部分Ｂにパターン孔２２ａ，２２ｄが形成されたマスクプレート２２を使用してはんだペーストを供給する（ＳＴ２：第１のはんだペースト供給工程）。
【００４７】
スクリーン印刷装置Ｍ２での作業を終えた基板４は、はんだ塗布装置Ｍ３に搬送される。次いで、はんだ塗布装置Ｍ３によってはんだＰＢの供給を行う。すなわち図８（ｄ）に示すように、基板４が塗布作業位置に位置決めされた状態で、ディスペンサ３７は第２のランド５Ｂｂの上方まで移動する。次いで、ディスペンサ３７は吐出口３９からはんだＰＢを吐出して所定量のはんだＰＢを第２のランド５Ｂｂに供給する。これにより図８（ｅ）に示すように、第２のランド５Ｂｂにははんだ部ＰＢａが形成される。はんだ未供給の第２のランド５Ｂｂが他に存在する場合、ディスペンサ３７は該当する第２のランド５Ｂｂの上方まで移動し、前述の態様ではんだＰＢを供給する。
【００４８】
このようにはんだ塗布装置Ｍ３は、複数の第２のランド５Ｂｂに対して、はんだペーストを塗布する塗布手段を用いてはんだペーストを供給する（ＳＴ３：第２のはんだペースト供給工程）。以上の工程を経て、全てのランド５Ａ，５Ｂａ，５ＢｂにはんだＰＡ，ＰＢが供給される。なお、スクリーン印刷による方法でもはんだ量が不足する第１のランド５Ａ，５Ｂａが存在する場合、ディスペンサ３７は該当する第１のランド５Ａ，５Ｂａの上方まで移動し、はんだ部ＰＡａ，ＰＡｂ上に不足するはんだＰＢを追加塗布するようにしてもよい。図８（ｄ），（ｅ）は、紙面左側の第１のランド５ＡにはんだＰＢを追加塗布することによって、はんだ部ＰＡａの上面にはんだ部ＰＢａを形成した状態を示している。これにより、第１のランド５Ａに対するはんだＰＡの供給不足を補うことができる。
【００４９】
はんだ塗布装置Ｍ３での作業を終えた基板４は、第１の電子部品搭載装置Ｍ４に搬送される。次いで、第１の電子部品搭載装置Ｍ４によって電子部品の搭載を行う。すなわち図８（ｆ）に示すように、基板４を実装作業位置に位置決めした状態で、搭載ヘッド６０Ａ,６０Ｂ（図６）によって電子部品６を所望のランド５Ａ，５Ｂａ，５Ｂｂに搭載する。第１の電子部品搭載装置Ｍ４での作業を終えた基板４は第２の電子部品搭載装置Ｍ５に搬送され、前述と同様の態様で電子部品６が搭載される。このように第１の電子部品搭載装置Ｍ４、第２の電子部品搭載装置Ｍ５は、スクリーン印刷装置Ｍ２と塗布手段によってはんだペーストが供給されたランド５に電子部品６を搭載する（ＳＴ４：電子部品搭載工程）。
【００５０】
次いで、電子部品搭載後の基板４はリフロー装置Ｍ６に搬送される。リフロー装置Ｍ６は、搬送された基板４を所定の加熱プロファイルに従って加熱する（ＳＴ５：基板加熱工程）。これにより図８（ｇ）に示すように、はんだ部ＰＡａ，ＰＡｂ，ＰＢａは溶融固化し、電子部品６と各ランド５Ａ，５Ｂａ，５Ｂｂとの間にはんだ接合部ＰＡａ＊，ＰＡｂ＊，ＰＢａ＊が形成される。以上の工程を経て、実装基板が完成する。その後、実装基板は基板回収装置Ｍ７によって回収される（ＳＴ６：基板回収工程）。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態における電子部品実装システム１は、第１のグループに含まれる複数の第１のランド５Ａ，５Ｂａと第２グループに含まれる複数の第２のランド５Ｂｂを備えた基板４にはんだペーストを使用して電子部品６を実装する機能を有する。この電子部品実装システム１を用いた電子部品実装方法では、マスクプレート２２と基板４を位置合わせした際、マスクプレート２２の不安定領域Ｃと重なる基板４の領域以外に位置する第１のランド５Ａ，５Ｂａに対してはスクリーン印刷によってはんだＰＡを供給している。また、不安定領域Ｃと重なる基板４の領域に位置する第２のランド５Ｂｂに対しては、ディスペンサ３７による塗布によってはんだＰＢを供給している。これにより、一枚の基板４に様々な種類やサイズの電子部品６を高密度で且つ高品質に実装することができるとともに、生産性の向上も図ることができる。また、基板設計段階においてランド５の数や配設位置の自由度を高めることができる。
【００５２】
次に図９を参照して、第２のランドを決定するための複数の方法について説明する。ここでは、マスクプレート２２の第２部分Ｂ側の第２の不安定領域Ｃ２に限定して説明する。第１の方法は、ランド５の位置に基づいて第２のランドを決定する方法である。すなわち、この方法は本実施の形態で説明したものと同一であり、第２の不安定領域Ｃ２と重なる基板４の領域に位置するランド５Ｃ，５Ｄ，５Ｅを第２のランドとして決定する。第１の方法に従って第２のランドを決定した場合、（イ）に示すマスクプレート２２を用いる。マスクプレート２２には、ランド５Ｃ，５Ｄ，５Ｅに対応した位置にパターン孔が形成されておらず、それ以外のランド５の形状・位置に対応してパターン孔２２ａ，２２ｂが形成されている。
【００５３】
次に第２の方法は、電子部品６の属性に基づいて第２のランドを決定する方法である。すなわち、共通の電子部品６と接続される複数のランド５のうち、一つでも第２の不安定領域Ｃ２と重なる基板４の領域に位置するランド５が存在する場合には、その電子部品６と接続される全てのランド５を第２のランドとして選定する。
【００５４】
図９に示す例では、電子部品６Ａの全体と電子部品６Ｂの一部が第２の不安定領域Ｃ２と重なる基板４の領域に位置している。また、電子部品６Ａと接続される複数のランド５Ｃ，５Ｄも第２の不安定領域Ｃ２と重なる基板４の領域に位置している。その一方で、電子部品６Ｂと接続される複数のランド５Ｅ，５Ｆのうち、ランド５Ｅは第２の不安定領域Ｃ２と重なる基板４の領域に位置しているが、ランド５Ｆは第２の不安定領域Ｃ２から外れた基板４の領域に位置している。第２の方法では、ランド５Ｃ，５Ｄ，５Ｅのみならずランド５Ｆも第２のランドとして決定する。このように第２の方法を用いてランド５をグループ分けした場合、第２のグループには、基板４をマスクプレート２２に当接させたときに、マスクプレート２２の段差部２２ｃ及びその近傍と重なる基板４の領域にその一部が含まれる状態で搭載される一の電子部品６Ｂと接続される全てのランド５Ｅ，５Ｆが含まれる。
【００５５】
第２の方法に従って第２のランドを決定した場合、（ロ）に示すマスクプレート２２Ａを用いる。なお、マスクプレート２２Ａにおける段差部２２Ａｃの形成位置は、マスクプレート２２における段差部２２ｃの形成位置と同一である。マスクプレート２２Ａには、ランド５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆに対応した位置にパターン孔が形成されておらず、それ以外のランド５の形状・位置に対応してパターン孔２２Ａａ，２２Ａｂが形成されている。
【００５６】
印刷品質の維持や管理を重視する場合、第２の方法によって第２のランドを決定する。例えば、実装基板の検査においてはんだの供給不良に起因した実装ミスが検出された場合、共通の電子部品６に接続される複数のランド５に対して共通の方法ではんだを供給した方が、スクリーン印刷装置Ｍ２とはんだ塗布装置Ｍ３のどちらに問題があるのかを速やかに判断できる。また、共通の電子部品６に搭載される複数のランド５に対しては、共通の方法で同じ種類のはんだを供給することによって印刷品質がより安定する。このように、印刷品質の維持や管理等の観点からは、共通の電子部品６に接続されるランド５に対してはんだの供給方法及びはんだの種類を統一することができる第２の方法が好ましい。
【００５７】
その一方で、第１の方法は電子部品６の属性を考慮しないため、共通の電子部品６に接続される複数のランド５の間ではんだの供給方法及びはんだの種類が異なる場合が起こり得る。しかしながら、このような場合でも印刷品質上の問題が特になければ第１の方法で第２のランドを選定することができる。
【００５８】
次に図１０を参照して、マスクプレートの段差部の変形例について説明する。図１０（ａ）において、マスクプレート２２Ｂには厚みｔ３を有する第１部分Ａ１と、厚みｔ３よりも小さい厚みｔ４を有する第２部分Ｂ１が形成されている。第１部分Ａ１のエッジ２２Ｂａから第２部分Ｂ１のエッジ２２Ｂｂにかけては、下り勾配で傾斜した傾斜面２２Ｂｃが形成されている。このマスクプレート２２Ｂでは、傾斜面２２Ｂｃが第１部分Ａ１と第２部分Ｂ１の境界となる段差部となっている。また、マスクプレート２２Ｂでは、段差部の近傍における第１部分Ａ１の所定の領域Ｃ３、段差部が形成された領域Ｃ４、段差部の近傍における第２部分Ｂ１の所定の領域Ｃ５が不安定領域となっている。
【００５９】
図１０（ｂ）において、マスクプレート２２Ｃには厚みｔ５を有する第１部分Ａ２と、厚みｔ５よりも小さい厚みｔ６を有する第２部分Ｂ２が形成されている。第１部分Ａ２のエッジ２２Ｃａから第２部分Ｂ２のエッジ２２Ｃｂにかけては、マスクプレート２２Ｃを階段状に切り欠いた階段部２２Ｃｃが形成されている。このマスクプレート２２Ｃでは、階段部２２Ｃｃが第１部分Ａ２と第２部分Ｂ２の境界となる段差部となっている。また、マスクプレート２２Ｃでは、段差部の近傍における第１部分Ａ２の所定の領域Ｃ６、段差部が形成された領域Ｃ７、段差部の近傍における第２部分Ｂ２の所定の領域Ｃ８が不安定領域となっている。
【００６０】
本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更してもよい。例えば、部品実装ラインとしては、スクリーン印刷装置Ｍ２、はんだ塗布装置Ｍ３、電子部品搭載装置Ｍ４，Ｍ５を含んでいればよく、その他に組み入れる部品実装用装置の種類や数は任意である。また、電子部品搭載装置Ｍ４，Ｍ５の数も任意である。さらに、はんだ塗布装置Ｍ３において、Ｙ軸テーブル３３に複数のＸ軸テーブル３５を装着するとともに各Ｘ軸テーブル３５にディスペンサ３７を取り付け、複数のディスペンサ３７によって一枚の基板４にはんだＰＢを供給するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、電子部品の高密度実装を高品質で行うとともに生産性の向上を図ることができ、電子部品実装分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  電子部品実装システム
４  基板
５Ａ，５Ｂａ  第１のランド
５Ｂｂ  第２のランド
６，６Ａ  電子部品
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  マスクプレート
２２Ｂｃ  傾斜面（段差部）
２２Ｃｃ  階段部（段差部）
２２ｃ，２２Ａｃ  段差部
２２ａ，２２ｄ，２２Ａａ，２２Ａｂ  パターン孔
３７  ディスペンサ
Ａ，Ａ１，Ａ２  第１部分
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２  第２部分
Ｍ２  スクリーン印刷装置
Ｍ４  第１の電子部品搭載装置
Ｍ５  第２の電子部品搭載装置
ＰＡ，ＰＢ  はんだ（はんだペースト）
【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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