(57)【要約】【課　題】部品実装工程における、基板の半田不良、部品の実装不良により発生する不良基板をできるだけ少なくするようにした、部品実装基板の修繕方法、修繕装置、修繕プログラム及び生産システムを提供する。【解決手段】半田印刷がなされた基板に部品が実装されてなる部品実装基板にあって、部品の装着位置における部品の有無、部品が正規か否か、部品の実装位置のずれの有無を夫々検査し、検査の結果、不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去し、部品の無い無実装の装着位置における半田の良不良及び前記実装不良部品を除去した跡地の装着位置における半田の良不良を検査し、不良と判定された半田を修繕するようにした。【選択図】　図１
2004039819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕方法において、装着位置に実装された部品に関する部品検査を行う工程と、不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する工程と、該実装不良部品が除去された装着位置における半田の良不良を検査する工程と、不良と判定された半田を修繕する工程とを備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕方法。
【請求項２】
装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕方法において、装着位置の部品に関する部品検査、及び部品が実装されていない装着位置の半田検査を全ての装着位置について一括して行う検査工程と、前記検査工程の検査結果に応じて、部品の無い装着位置の半田を必要に応じて修繕する工程、及び部品検査の結果が不良とされた装着位置の実装不良部品を除去し、除去後に半田検査を行い、半田不良のときは半田を修繕する工程の中、必要な工程を選択して実行する工程を備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕方法。
【請求項３】
装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕装置において、装着位置に実装された部品に関する部品検査及び半田印刷に関する半田検査を行う検査手段と、部品検査が不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する部品除去手段と、半田検査が不良と判定された半田を修繕する半田修繕手段とを備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕装置。
【請求項４】
半田印刷がなされた基板に部品を実装する部品実装機と、該部品実装機から部品が実装された基板が搬入され、装着位置に実装された部品に関する部品検査及び半田印刷に関する半田検査を行う検査手段と、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する部品除去手段と、半田検査が不良とされた装着位置の半田を修繕する半田修繕手段と、前記検査手段において、部品検査及び半田検査の結果が良と判定された基板を後工程へ搬送するとともに、不良と判定された基板を前工程である前記部品実装機へ搬送する搬送装置を備えたことを特徴とする部品実装基板の生産システム。
【請求項５】
請求項３又は４において、前記検査手段、前記部品除去手段及び前期半田修繕手段が当該修繕装置の三次元空間内で３軸方向に数値制御されるヘッド上に搭載されたことを特徴とする部品実装基板の修繕装置。
【請求項６】
請求項３又は４において、前記部品除去手段により吸着除去された実装不良部品を廃棄する廃棄ボックスを備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕装置。
【請求項７】
請求項６において、前記廃棄ボックスを複数備えその中のヘッド移動距離が最短となる廃棄ボックスを使用することを特徴とする部品実装基板の修繕装置。
【請求項８】
請求項３又は４において、前記検査手段は、部品装着位置における部品の有無、部品有のときの該実装部品の位置の良不良と部品種類の正否の少なくとも一つを検査する部品に関する部品検査手段と、部品の無い装着位置、及び前記部品検査が不良の際の実装不良部品を除去した後の装着位置における半田塗布の良不良を検査する半田検査手段を備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕装置。
【請求項９】
検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を部品除去手段により除去するステップと、前記部品検査の結果が部品無しと判定された装着位置又は実装不良部品を除去した後の装着位置における半田の良不良を検査手段により検査するステップと、半田検査の結果が不良と判定された装着位置の半田を半田修繕手段により修繕するステップと、前記部品除去手段を廃棄ボックスに移動し実装不良部品を廃棄するステップを、全ての装着位置について順次実行すること特徴とする部品実装基板の修繕プログラム。
【請求項１０】
検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を部品除去手段により除去するステップと、前記部品検査の結果が部品無しと判定された装着位置又は実装不良部品を除去した後の装着位置における半田の良不良を検査手段により検査するステップと、半田検査の結果が不良と判定された装着位置を記憶するステップと、半田検査後に前記部品除去手段を廃棄ボックスに移動して実装不良部品を廃棄するステップとを全ての装着位置について順次実行し、その後に、前記半田検査で不良とされた装着位置の半田を半田修繕手段により修繕するステップを実行することを特徴とする部品実装基板の修繕プログラム。
【請求項１１】
検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品の無い無実装の装着位置における半田の良不良を半田検査するステップとを部品実装基板上の全ての装着位置について実施し、前記部品実装基板に、前記部品検査で不良と判定された装着位置と半田不良と判定された無実装の装着位置とがある場合、前記部品検査で不良と判定された装着位置が無く、半田不良と判定された無実装の装着位置がある場合、前記部品検査で不良と判定された装着位置があり、半田不良と判定された無実装の装着位置が無い場合、
の各場合に分けて、前記部品検査で不良と判定された装着位置における実装不良部品の吸着除去、該実装不良部品の廃棄ボックスへの廃棄、該実装不良部品を除去した後の装着位置における半田修繕及び無実装の装着位置における半田修繕、の中の必要な作動を適宜選択するステップを備えたことを特徴とする部品実装基板の修繕プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品が実装された部品実装基板の修繕方法、修繕装置、修繕プログラム及び生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装にあって、半田印刷後に半田不良を検査して修繕する半田印刷修繕装置、部品の実装後に部品の位置ずれとか部品自体の不良の有無を検査して実装不良部品を除去する部品吸着除去装置、或いは部品の在るべき位置に部品が実装されていない基板を実装工程へ戻して再実装させる生産システム等は、従来より知られている。しかし、これら半田印刷不良、部品実装不良の何れにおいても不良基板を実装工程中から一旦取り出し、部品を除去し、或いは半田修繕を行ってから実装工程へ戻している。
【０００３】
すなわち、検査の結果半田不良、部品実装不良と判定された部品実装基板はラインから一旦除去され、半田印刷修繕なり実装不良の部品を除去し新たな部品に交換して後、正規の部品実装基板として実装ラインに再投入するか、逆に修繕不能基板と判断した場合、基板そのものを廃棄していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記するように、オフラインでの半田修繕、部品の除去は、実装ラインでの不良基板を工程外へ取り出して半田修繕し、部品除去後に再投入するという手順を経ねばならなく、工程からの離脱、再投入は、基板にあっては一旦工程が途切れ、機械の側では離脱、再投入毎に機械が停止することになり無駄な時間を要し効率的でなく、最近の高能率、高生産性を実現する上で適切と言えなくなってきている。
本発明は、斯かる従来の不具合を解消するためになされたもので、部品実装基板に実装された部品等の不良または半田不良による発生する不良基板を限りなくゼロに近づけることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
これら課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕方法において、装着位置に実装された部品に関する部品検査を行う工程と、不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する工程と、該実装不良部品が除去された装着位置における半田の良不良を検査する工程と、不良と判定された半田を修繕する工程とを備えたことである。
【０００６】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕方法において、装着位置の部品に関する部品検査、及び部品が実装されていない装着位置の半田検査を全ての装着位置について一斉に行う検査工程と、前記検査工程の検査結果に応じて、部品の無い装着位置の半田を必要に応じて修繕する工程、及び部品検査の結果が不良とされた装着位置の実装不良部品を除去し、除去後に半田検査を行い、半田不良のときは半田を修繕する工程の中、必要な工程を選択して実行する工程を備えたことである。
【０００７】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、装着位置に半田印刷と部品実装がなされた部品実装基板の修繕装置において、装着位置に実装された部品に関する部品検査及び半田印刷に関する半田検査を行う検査手段と、部品検査が不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する部品除去手段と、半田検査が不良と判定された半田を修繕する半田修繕手段とを備えたことである。
【０００８】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、半田印刷がなされた基板に部品を実装する部品実装機と、該部品実装機から部品が実装された基板が搬入され、装着位置に実装された部品に関する部品検査及び半田印刷に関する半田検査を行う検査手段と、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去する部品除去手段と、半田検査が不良とされた装着位置の半田を修繕する半田修繕手段と、前記検査手段において、部品検査及び半田検査の結果が良と判定された基板を後工程へ搬送するとともに、不良と判定された基板を前工程である前記部品実装機へ搬送する搬送装置を備えたことである。
【０００９】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項３又は４において、前記検査手段、前記部品除去手段及び前期半田修繕手段が当該修繕装置の三次元空間内で３軸方向に数値制御されるヘッド上に搭載されたことである。
【００１０】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項３又は４において、前記部品除去手段により吸着除去された実装不良部品を廃棄する廃棄ボックスを備えたことである。
【００１１】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６において、上記廃棄ボックスを複数備えてその中のヘッド移動距離を最短とする廃棄ボックスを利用したことである。
【００１２】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、同じく部品実装基板の修繕装置において、前記検査手段は、部品装着位置における部品の有無、部品有のときの該実装部品の位置の良不良と部品種類の正否、を検査する部品検査手段と、部品の無い装着位置、及び前記部品検査が不良で当該実装不良部品を除去した後の装着位置における半田塗布の良不良を検査する半田検査手段を備えたことである。
【００１３】
請求項９に係る発明の構成上の特徴は、検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を部品除去装置により除去するステップと、部品検査の結果が部品無しと判定された装着位置又は実装不良部品を除去した後の装着位置、における半田の良不良を検査手段により検査するステップと、半田検査の結果が不良と判定された装着位置の半田を半田修繕装置により修繕するステップと、前記部品除去装置を廃棄ボックスに移動して除去した実装不良部品を廃棄するステップを、全ての装着位置について順次実行したことである。
【００１４】
請求項１０に係る発明の構成上の特徴は、検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品検査の結果が不良と判定された装着位置の実装不良部品を部品除去装置により除去するステップと、部品検査の結果が部品無しと判定された装着位置又は実装不良部品を除去した後の装着位置における半田の良不良を検査手段により検査するステップと、半田検査の結果が不良と判定された装着位置を記憶するステップと、半田検査後に前記部品除去装置を廃棄ボックスに移動して実装不良部品を廃棄するステップとを全ての装着位置について順次実行し、その後に、前記半田検査で不良とされた装着位置の半田を半田修繕装置により修繕するステップを実行したことである。
【００１５】
請求項１１に係る発明の構成上の特徴は、検査手段により部品装着位置に実装された部品に関する部品検査を行うステップと、部品の無い無実装の装着位置における半田の良不良を半田検査するステップとを部品実装基板上の全ての装着位置について実施し、前記部品実装基板に、前記部品検査で不良と判定された装着位置と半田不良と判定された無実装の装着位置とがある場合、前記部品検査で不良と判定された装着位置が無く、半田不良と判定された無実装の装着位置がある場合、前記部品検査で不良と判定された装着位置があり、半田不良と判定された無実装の装着位置が無い場合、の各場合に分けて、前記部品検査で不良と判定された装着位置における実装不良部品の吸着除去、該実装不良部品の廃棄ボックスへの廃棄、該実装不良部品を除去した後の装着位置における半田修繕及び無実装の装着位置における半田修繕、の中の必要な作動を適宜選択するステップを備えたことである。
【００１６】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、装着位置に実装された部品に関する部品検査を行い、不良と判定された装着位置の実装不良部品を除去し、除去された実装不良部品の跡地における半田の良不良を検査し、不良と判定された半田を修繕する。これにより、部品実装基板の実装不良部品除去と半田の修繕をその場で行うことができ、部品実装基板の生産効率を高めるとともに、不良基板の発生を極力防止し資源の無駄を省くことができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、部品の検査と、部品が実装されていない無実装の装着位置における半田検査を一括して行う。これら検査の結果、部品の無い装着位置の半田が不良の場合、修繕を行ない、不良とされた装着位置の実装不良部品を除去し、除去後に半田検査を行い、半田不良のときは半田を修繕する。これにより、ヘッドをあまり動かすことなく部品検査、半田検査を一括してできるので、特に、基板Ｐが小さく部品が密集している場合に高い生産性が得られる。
【００１８】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、部品検査、半田検査を行う検査手段、部品除去手段、半田修繕手段を備えた部品実装基板の修繕装置である。これにより、部品実装基板の実装不良部品の除去と半田の修繕を一括して行うことができ、部品実装基板の生産効率を高めるとともに、不良基板の発生を極力防止し資源の無駄を省くことができる。
【００１９】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、半田印刷機、印刷検査機、部品実装機、リフロー機からなる部品実装工程にあって、請求項３に係る基板修繕装置を修繕基板の搬送装置と共に組み込み、半田修繕された部品実装基板を部品実装機に戻し、部品を正しく実装するので、部品実装の生産成功率を極めて高くすることができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、検査手段、部品除去手段及び半田修繕手段が三次元空間内で数値制御されるヘッド上に搭載されるので、簡単な構成ながら精密位置決めが容易で迅速に部品除去、半田修繕を行うことができる。
【００２１】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、吸着除去された実装不良部品を廃棄する廃棄ボックスを修繕装置に備えたので、ヘッドの通常動作範囲内で容易に廃棄することができる。
【００２２】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、廃棄ボックスを複数備えそのいずれかを適宜に利用するようにしたので、ヘッドの移動距離を短かくして無駄時間を低減することができる。
【００２３】
上記のように構成した請求項８に係る発明においては、装着位置において部品の有無、部品有のときの位置ずれの有無、部品が正規か否か、を検査する部品検査手段と、部品の無い装着位置及び実装不良部品を除去した後の装着位置における半田の良不良を検査する半田検査手段を備えたので、部品と半田の検査を効率的に行うことができる。
【００２４】
上記のように構成した請求項９に係る発明においては、装着位置毎に逐一、部品検査と半田検査、実装不良部品の除去と半田修繕、実装不良部品の廃棄ボックスへの廃棄を行うステップを、全ての装着位置につき順次処理していくので、中規模の実装基板へ適用した場合、ヘッドの移動距離が短くなり生産成功率を向上することができる。
【００２５】
上記のように構成した請求項１０に係る発明においては、装着位置毎に、部品検査と、実装不良部品の除去と、部品無しの装着位置又は実装不良部品を除去した後の装着位置における半田検査と、半田検査後に前記実装不良部品の廃棄を行い、全ての装着位置について実行した後に、半田不良の装着位置を一括して半田修繕するので、特に大規模な実装基板に適用した場合、ヘッドの移動距離を短くし、生産性を向上することができる。
【００２６】
上記のように構成した請求項１１に係る発明においては、全ての装着位置について、部品検査と、半田検査を一括して行い、その後、実装不良の装着位置と、無実装の半田不良の装着位置とがある場合、実装不良の装着位置が無く、無実装の半田不良の装着位置がある場合、実装不良の装着位置と、無実装の半田不良の装着位置が無い場合、の各場合に分けて、実装不良部品の吸着除去、廃棄ボックスへの廃棄、部品除去跡地における半田修繕及び無実装の装着位置における半田修繕、の中の必要な作動を適宜して行なうようにしたので、特に小規模な密集基板に適用した場合、ヘッドの移動距離が短くなり生産性を向上することができる。
【００２７】
【実施の形態】
以下、本発明に係る部品実装基板の修繕方法、修繕装置、修繕プログラム及び生産システムについての実施形態を、図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る基板修繕装置の概略平面図、図２はヘッド部分の側面図、図３は上記基板修繕装置の制御装置を示すブロック図、図４は上記基板修繕装置を部品実装の一連の工程中に組み込んだ部品実装基板の生産システムのレイアウトである。
【００２８】
図１において、１は基板ローダで、部品実装基板Ｐ（以下基板Ｐと略称する）を前工程から或いは後工程へと搬入出し、かつ所定箇所へ位置決めする。２はヘッドで移動台９に装架され、後述する検査手段、部品除去手段、半田修繕手段を搭載する。３は移動台９のＸ方向ガイドで、内臓のボールねじ（図示せず）とサーボモータ３ａを有する。上記ボールねじはサーボモータ３ａの駆動により回転され、移動台９をＸ方向ガイドに沿って移動させる。４はＹ方向ガイドで水平方向に平行に２本配置され、Ｘ方向ガイド３の左右両端を支承する。Ｙ方向ガイド４にあっても、Ｘ方向ガイド３と同様左右ガイド４に内臓のボールねじ（図示せず）とサーボモータ４ａが配される。上記ボールねじはサーボモータ４ａにより回転され、Ｘ方向ガイド２を２本のＹ方向ガイド４，４に沿って平行移動させる。５は廃棄ボックスで、吸着除去後の実装不良部品を廃棄するためのもので、図示のように基板Ｐの両側に設けてもよいし片側の１個だけでもよい。
【００２９】
図２において、ヘッド２は検査用カメラ６、部品除去用ノズル７、半田修繕用ノズル８ａ，８ｂを搭載する。移動台９は、Ｚ方向ガイド９ｃ、サーボボータ９ａを有して、内臓のボールねじ（図示せず）、サーボモータ９ａによりＺ方向に移動する。検査用カメラ６は、部品に関する部品検査、半田印刷に関する半田検査、更には基板Ｐのマークを見つけ基板Ｐ自体の停止位置決めが適性か否かの検査を行う。この検査用カメラ６は上記用途毎に個別に準備してもよい。上記部品検査は、部品の在るべき装着位置に部品が有るか、部品が有っても正規の装着位置とは位置がずれてないか、部品が正規の部品か、について検査する。上記半田検査は、部品の無い装着位置において半田が適量塗布されているか、部品を吸着除去した後の半田は良か、について検査する。部品除去用ノズル７は、位置がずれている部品及び正規でない部品を吸着除去するためのもので、真空源に接続され弁を作動させて実装不良の部品を真空吸着し基板Ｐより除去する。半田修繕用ノズルは、半田修繕の様子に対応して適正な塗布状態を得るために太ノズル８ａ、細ノズル８ｂの２種類により構成し、空気圧力制御により半田塗布量を制御する。また、部品除去用ノズル７、半田修繕用ノズル８ａ、８ｂは個別に高さが調整され対応の実装不良部品、半田修繕箇所へ到達するよう構成されている。
【００３０】
図３において、制御装置１０は、中央処理プロセッサであるＣＰＵ制御部１１、通信部１２、データ入力を司る入力部１５、各種データ及びプログラムを記憶するＲＡＭ１４とＲＯＭ１３、デスプレイ等の表示部１６、基板検査部２０を主な構成要素として、周辺の各駆動機器、制御機器へ指令を発する。通信部１２はホストコンピュータ又は前工程の部品実装機とのデータ授受を行う。基板検査部２０は基板Ｐの部品検査、半田検査を実施した際の検査データを収集する。
【００３１】
ＲＡＭ１４は、検査基板の生産プログラム、検査結果情報、修繕結果情報が記憶される。生産プログラムとは、基板ＩＤ毎の、実装される部品の装着位置及び部品の種類からなり、予め、ホストコンピュータ又は前工程の部品実装機から入手される。即ち、この生産プログラムは、部品検査、半田検査を初めとする種々処理の基礎データである。検査結果情報は部品及び半田検査の結果を示すもので、基板ＩＤ毎に、各装着位置の部品に関する検査と、部品の無い無実装の半田検査又は実装不良部品を吸着除去した後の跡地の半田検査の結果を示す。修繕結果情報は半田修繕作業の結果を示し、基板ＩＤ毎に、半田修繕後の基板で部品を実装しなければならない装着位置を示す。このように、基板ＩＤに対応させて検査結果情報と修繕結果情報とを記憶しておくことで、一度検査及び修繕がなされた後に後述するリターンコンベアＤ１によって前工程に戻された基板Ｐに対して、再度の検査及び修繕を行なう際には、検査及び修繕が必要とされる装着位置の選出に役立てることができる。ＲＯＭ１３には、基板の規模、大小関係に応じた後述する３種類の処理プログラムが記憶されている。
【００３２】
周辺の各駆動機器、制御機器は、ヘッド駆動制御部１７、ノズル駆動部１８、シリンジ駆動部１９、基板ロ−ダ駆動部２１からなる。ヘッド駆動制御部１７は、前述したヘッド２をＸ方向，Ｙ方向及びＺ方向に沿って移動させて、搭載の検査用カメラ６、部品除去用ノズル７、半田修繕用ノズル８を指令位置に移動させ停止させる。ノズル駆動部１８は、部品除去用ノズル７と真空源との間に接続された弁を切換作動させる。シリンジ駆動部１９は、シリンジに貯留されているペースト半田の吐出量を空気圧制御して、半田修繕用ノズルの半田塗布量を適正とする。基板ローダ駆動部２１は、基板ローダ１を駆動し、搭載の基板Ｐを前工程或いは後工程へ搬入出する。
【００３３】
図４において、部品実装基板の生産システムは、基板Ｐに半田を印刷する半田印刷機Ａ、半田印刷の結果を検査する半田印刷検査機Ｂ、部品実装機Ｃ、本発明に係る基板修繕装置Ｄ、及び部品実装機Ｃと基板修繕装置Ｄの下方域に配した修繕基板戻し用のリターンコンベアＤ１、更にこのコンベアＤ１と基板修繕装置Ｄ、部品実装機Ｃ間を夫々接続するエレベータＤ２、Ｄ３、及び半田を溶融し部品を回路パターンに接続するリフロー機Ｅ、から構成される。
【００３４】
半田印刷機Ａは基板Ｐに所定のパターンで半田印刷を行う。印刷検査機Ｂは、パターン印刷された半田に、かすれ、にじみ、ずれ、ブリッジ等の半田印刷不良の有無を検査する。部品実装機Ｃは、半田印刷に不良が無ければ、制御部からの生産プログラムに従って所定の部品を所定の装着位置に実装する。本発明に係る基板修繕装置Ｄは、部品実装機Ｃの後工程に置かれ、部品が搭載された後における基板Ｐの検査と、部品除去、半田修繕を行う。リターンコンベアＤ１は、装着位置に部品が実装されていない基板Ｐ、前記半田修繕が行われた修繕済基板Ｐを部品実装機Ｃに戻すもので、基板修繕装置Ｄとの間のエレベータＤ２、部品実装機Ｃとの間のエレベータＤ３を介して行う。リフロー機Ｅは、基板修繕装置Ｄの後にあり、修繕の不要な完全な部品実装基板Ｐを受けて半田溶融して基板を完成させる。
【００３５】
次に、上記実施形態の作動を説明する。部品実装機Ｃにより部品が実装された基板Ｐは基板修繕装置Ｄへ搬送される。この基板搬送は図１の基板ローダ１で行われ、所定箇所に停止位置決めされる。基板Ｐに配された少なくとも２箇所のマークが検査カメラ６により読み取られ、この読み取り結果に基づき基板上の座標系が機械の座標系に座標変換される。部品修繕装置Ｄで基板Ｐの位置が定まると、予め制御装置１０に記憶された基板ごとの生産プログラムに基づき、ヘッド駆動制御部１７へ指令が発せられ、検査用カメラ６が該当する装着位置に来るようにヘッド２が駆動制御される。検査用カメラ６は、装着位置ごとに部品に関する検査と半田の良不良の検査を行う。部品に関する検査は、前述した様に、部品の有無、部品の装着位置からの位置ずれ、部品の正規か否か、を検査する。半田検査は、部品の無い無実装の装着位置における半田の良不良と、部品検査で不良と判定された部品を吸着除去した跡地における半田の良不良とが検査される。これら部品に関する検査結果と半田の良不良の検査結果は基板検査部２０を介しＣＰＵ１１に取り込まれＲＡＭ１４に検査結果情報として記憶される。検査結果の中の実装不良部品に関するデータはＣＰＵで処理されて後、ノズル駆動部１８に対する指令に変換され、部品除去用ノズル７が該当の実装不良部品を吸着除去する。部品除去用ノズル７は、ノズル駆動部１８が指令を受けるより以前に上記吸着除去部品の直上に在らねばならず、ヘッド駆動制御部１７はＸＹの平面での位置とＺ方向の上下位置の指令を受け、ヘッド２に搭載の部品除去用ノズル７を移動、精密位置決めを行う。
【００３６】
半田修繕は、半田検査の結果半田不良と判定された装着位置に半田修繕用ノズル８ａ，８ｂを位置せしめて適切な半田塗布量を得るもので、検査情報に基づきシリンジ駆動部１９を空気圧制御して実現する。半田修繕用ノズル８ａ，８ｂにおいても、上記吸着ノズルと同様ヘッド駆動制御部１７のＸＹＺ制御により半田不良の装着位置へ移動を行う。半田修繕結果は、検査用カメラ６で撮像されＣＰＵ１１へ送られＲＡＭ１４に修繕結果情報として記憶される。半田修繕済みの基板Ｐは、部品実装機Ｃへ戻され実装不良部品に代わる正規の部品が実装され、再び部品修繕装置Ｄへ送られる。部品修繕装置Ｄで検査されて後、異常がなければリフロー機へ搬出される。この部品と半田の検査、部品除去、半田修繕、新しい部品の再実装という基板修繕工程は必要ならば何度でも繰り返され、完全な部品実装基板としてリフロー機Ｅへ送られる。
【００３７】
次に、上記一連の部品検査、半田検査、不良と判定された装着位置の実装不良部品を吸着除去、該実装不良部品の廃棄、半田修繕の各ステップをシーケンス化した、ＲＯＭ１３に記憶のプログラムを具体的に説明する。基板Ｐの大小、部品密集程度、修繕箇所の数等によって概略次の３通りのプログラムに分けられる。
【００３８】
第１のプログラムは、全ての装着位置について、逐一、部品検査、半田検査、不良と判定された装着位置の実装不良部品の除去、半田修繕及び除去された実装不良部品の廃棄、を行う。第２のプログラムは、全ての装着位置について、逐一、部品検査、半田検査、不良と判定された装着位置の実装不良部品の除去、除去された実装不良部品の廃棄を行い、その後に半田修繕をシーケンス処理する。第３のプログラムは、全ての装着位置について、部品検査、半田検査を一括して行い、検査後に、不良と判定された装着位置の実装不良部品の除去、除去跡地の半田検査、除去された実装不良部品の廃棄、半田修繕をシーケンス処理する。すなわち、ヘッドを大きく動かす必要のある大規模基板Ｐであれば始めに実装不良部品を吸着除去し、その後半田の修繕作業だけをまとめてシーケンス処理する第２のプログラム、逆に基板Ｐが小さく部品が密集している場合は、ヘッドをあまり動かすことなく部品検査、半田検査を一括してできる第３のプログラム、その他中規模基板Ｐは装着位置毎に逐一処理する第１のプログラム、が推奨される。ここで、実行されるプログラムの選択は、上記の推奨基準に則ってユーザに選択させるようにしても良いが、ＣＰＵ制御部１１によって自動的に選択されるようにすることも可能である。すなわち、ＲＡＭ１４には検査される基板の生産プログラムが事前に記憶されており、基板Ｐの大小、部品密集の程度、検査及び修繕の対象箇所の数等を予め把握できることから、これらの情報に基づいてプログラムの選択を行えば良いのである。上記第１、第２、第３の各プログラムを図５以下に示すフローチャートに基づき説明する。
【００３９】
上記第１のプログラムを図５に基づき説明する。基板Ｐが搬入されると（ステップ１０１、以下３桁の数字で表す）、指令された装着位置にヘッド２が移動し（１０２）、装着位置での部品有無の検査が行われる（１０３）。部品が有りの場合は、部品が正規か否かを検査し（１０４）、部品が無ければ、半田検査へ進む（１０７）。上記ステップ１０４の検査の結果、部品が正規であれば、続いて位置ずれの有無の判定がなされ（１０５）、位置ずれが無ければ全装着位置の検査が完了したかが確認され（１１１）、次の装着位置へと進み、同一ステップが繰り返される。上記の検査が全装着位置について完了すれば、基板Ｐは後工程のリフロー機Ｅへ搬出される（１１２）。他方、上記（１０４）の検査の結果、部品が正規でないならば、部品吸着用ノズル７が作動し正規でない部品が除去される（１０６）。また部品の位置ずれがある場合も、同じく部品吸着用ノズル７が作動し、位置がずれて実装されている部品が吸着除去される（１０６）。部品が除去された後、半田検査に移り（１０７）、半田の良不良が判定される（１０８）。半田が不良の状態にあるならば、ヘッド２に搭載の半田修繕用ノズル８が半田修繕の装着位置へ移動し半田の不良が修繕され（１０９）、その後、ヘッド２を廃棄ボックス５へ移す（１１０）。半田が良であれば、半田修繕用ノズル８を移動させることなしにそのままヘッド２を廃棄ボックス５へ移し除去部品を廃棄する（１１０）。部品の吸着除去後（１０６）、すぐに廃棄ボックス５へ向かわないのはヘッド２の移動を最小にしリードタイムの無駄を省こうとするものである。この装着位置毎に逐一行われる部品と半田の検査、不良と判定された装着位置の実装不良部品の除去と半田修繕の作業が、全部の装着位置について終了したときに基板Ｐの半田修繕が完了する。この半田修繕が完了した基板は、除去された実装不良部品に代え正規の部品を実装するために、必要な情報と共に、前工程の部品実装機Ｃへ戻される。
【００４０】
上記第２のプログラムを図６、図７のフローチャートに基づき説明する。基板Ｐが搬入されると（２０１）、シーケンスで指定された装着位置にヘッド２が移動し（２０２）、装着位置での部品有無が検査され（２０３）、部品が有りの場合は、部品が正規か否かが判定され（２０４）、部品が無ければ、半田の検査（２０８）へと向かう。上記ステップ（２０４）の部品検査の結果、部品が正規であれば、続いて位置ずれの有無の判定がなされ（２０５）、位置ずれが無いならば「正規実装」と記憶される（２０６）。他方、部品が正規でない実装不良であれば、部品除去用ノズル７が作動し、正規でない実装不良部品が基板Ｐより吸着除去される（２０７）。上記（２０５）のステップで、位置ずれが有りの場合、同じく吸着ノズルが作動し（２０７）、位置ずれの実装不良部品が除去される。実装不良部品が除去された後半田検査に移り（２０８）、半田の良か不良かが判定され（２０９）、不良の状態にあれば「修繕要」とＲＡＭ１４へ記憶され（２１１）、良の状態であれば「修繕不要」と記憶される（２１０）。この修繕要、不要の記憶の後、ヘッド２を廃棄ボックス５へ移し吸着除去した実装不良部品を廃棄する（２１２）。部品吸着後（２０７）、そのままの状態で半田検査を行うので（２０８）、図５に示す第１のプログラムと同じく、ヘッド移動量を少なくし無駄を省くことができる。
【００４１】
この装着位置毎に逐一行われる部品検査、半田検査、部品除去、半田修繕の記憶作業及び実装不良部品の廃棄が全部の装着位置において終了しととき、上記記憶された「修繕要」作業を実行する次のシーケンスαへと移る。半田修繕シーケンスαは、記憶された修繕要の装着位置に基づいてヘッドの移動量が最短距離となるようにヘッド移動のシーケンスが求められ（２１４）、このシーケンスに基づき装着位置にヘッドが移動し（２１５）、半田修繕が行われる（２１６）。この半田修繕は、修繕要の全装着位置が完了するまで続けられ、完了後に前工程の実装機３へ戻される。
【００４２】
上記、部品検査、半田検査を一括して行う第３のプログラムについて、図８に基づいて説明する。基板Ｐが搬入されると（３０１）、基板Ｐ上の全ての装着位置に亘って部品検査、半田検査が行われ、検査結果が記憶される（３０２）。この検査結果は、実装部品に関する下記ａ，ｂ，ｃと、部品の実装に失敗した「無実装」の装着位置での半田検査に関する下記ｄ，ｅの２つがある。
ａ．部品が正規である。
ｂ．部品が正規でない。
ｃ．部品は正規であるが位置がずれている。
ｄ．半田が良である。
ｅ．半田が不良である。
これら部品検査、半田検査による検査の結果、各基板Ｐは次の５つのケースに分類され判定処理され（３０３）、その後、該当するケースに応じた処理が実行される。
Ｓ．全てが正規実装の装着位置である、上記ａのみが存在するケース。
Ｔ．正規実装の装着位置と無実装の修繕不要の装着位置である、上記ａが存在しかつｄが存在するケース。
Ｕ．不良実装の装着位置と、無実装の修繕要の装着位置である、上記ｂ、ｃが存在しかつｅが存在するケース。
Ｖ．不良実装無しの装着位置と、無実装の修繕要の装着位置である、上記ａが存在しかつｅが存在するケース。
Ｗ．不良実装の装着位置と、無実装の修繕要の装着位置無しである、上記ｂ、ｃが存在しかつｄが存在するケース。
上記５つのケースの内のＳの場合、部品除去、半田修繕もなくそのままリフロー機Ｅへ搬出する（３０４）。Ｔの場合は、無実装の座標に正規部品を実装するため実装機Ｃへ戻る（３０５）。Ｕ乃至Ｗにおいては下記ステップを経て実装機Ｃへ戻る（３０５）。
【００４３】
Ｕの場合は、図９に示すように、不良実装の装着位置に関する実装不良部品の除去シーケンスを算出し（４０１）、シーケンスで指定された装着位置にヘッド２を移動する（４０２）。ヘッド２が移動した後、実装不良部品を吸着除去し（４０３）、除去した部品を吸着した状態で半田検査を行い（４０４）、半田が正規であるか否かを判定する（４０５）。半田が不良であれば「修繕要」と記憶し（４０７）、逆に良であれば「修繕不要」と記憶する（４０８）。その後、ヘッド２を廃棄ボックス５へ移動して除去した実装不良部品を廃棄する（４０８）。この部品吸着、廃棄と修繕要不要の記憶作業が、不良実装の全装着位置について実行されて後、次の半田修繕シーケンスβ（図１０）に移る。半田修繕シーケンスβは、図８における判定処理で（３０３）、部品の無い無実装の半田修繕要と判定された装着位置と、上記ステップ（３０７）で記憶した修繕要の装着位置の双方の装着位置に基づき半田修繕の順序が算出され（３１０）、この算出された装着位置に基づきヘッドが移動し（３１１）、半田修繕が実行される（３１２）。この半田修繕シーケンスが半田修繕要の全装着位置について行われ完了した後（３１４）、基板Ｐは正規部品を実装するために前工程の実装機Ｃへ戻る。
【００４４】
Ｖの場合は、不良実装の装着位置はなく無実装の装着位置における半田修繕だけであり、図１１に示すように、記憶済の修繕要の装着位置に関する半田修繕シーケンスを算出し（５０１）、この算出装着位置に基づきヘッドを移動させ（５０２）、半田修繕が実行される（５０３）。この修繕作業が修繕要の全装着位置について行われ、半田修繕が完了した基板Ｐは、前工程の部品実装機Ｃへ戻る。
【００４５】
Ｗの場合は、不良実装の装着位置があって無実装の半田修繕要の装着位置が無い場合であり、図９、図１０に示すＵの場合とは、無実装の半田修繕要の装着位置が無い点でのみ異なる。従って、無実装の装着位置の半田修繕は不要であり、実装不良部品を除去した跡地における半田修繕が「不要」と判定されている場合は、図１３に示すプログラムのステップ６１０で「修繕要の装着位置は無し」と判定されプログラムを終了する。他方、上記実装不良部品を除去した跡地における半田修繕が「要」と判定されている場合は、ステップ６１０で「修繕要の装着位置は有り」と判定され、ケースＵの場合と同様に半田修繕シーケンスを実行する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板修繕装置の実施の形態を示す概略平面図。
【図２】図１に示すヘッドの概略側面図。
【図３】基板修繕装置の制御系のブロック図。
【図４】基板修繕装置を組み込んだ生産システムの配置図。
【図５】基板修繕における第１のプログラムを示す図。
【図６】基板修繕における第２のプログラムを示す図。
【図７】基板修繕における第２のプログラムを示す図。
【図８】基板修繕における第３のプログラムの全体を示す図。
【図９】図８に示す第３のプログラムにおけるケースＵの詳細プログラムを示す図。
【図１０】図８に示す第３のプログラムにおけるケースＵの詳細プログラムを示す図。
【図１１】図８に示す第３のプログラムにおけるケースＶの詳細プログラムを示す図。
【図１２】図８に示す第３のプログラムにおけるケースＷの詳細プログラムを示す図。
【図１３】図８に示す第３のプログラムにおけるケースＷの詳細プログラムを示す図。
【符号の説明】
１…基板ローダ、２…ヘッド、３…Ｘ方向ガイド、４…Ｙ方向ガイド、５…廃棄ボックス、６…検査用カメラ、７…部品除去用ノズル、８ａ，８ｂ…半田修繕用ノズル、９…移動台、９ｃ…Ｚ方向ガイド、１０…制御装置、１１…ＣＰＵ、１２…通信部、１３…ＲＯＭ、１４…ＲＡＭ、１５…入力部、１６…表示部、１７…ヘッド駆動制御部、１８…ノズル駆動部、１９…シリンジ駆動部、２０…基板検査部、２１…基板ローダ駆動部、Ａ…半田印刷機、Ｂ…印刷検査機、Ｃ…部品実装機、Ｄ…基板修繕装置，Ｄ１…リターンコンベア、Ｄ２，Ｄ３…基板搬入出用エレベータ、Ｅ…リフロー機。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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