特許 6587871 部品実装装置および部品実装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6587871

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】部品実装装置および部品実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20191001BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 Z

   H05K13/04 B

   H05K3/34 512A

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-174709(P2015-174709)

(22)【出願日】2015年9月4日

(65)【公開番号】特開2017-50496(P2017-50496A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2018年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】宮本 正信

【審査官】 板澤 敏明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０４２７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６６４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４９５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３８９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４７２００３４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３６５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

Ｈ０５Ｋ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に部品を実装する実装部と、
前記基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、前記複数の半田配置領域に対応する前記部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、前記基板の前記複数の半田配置領域への前記部品の実装の可否を判断する制御部とを備え、
前記制御部は、前記半田厚み情報と、前記接続部高さ情報とに基づいて、前記基板の半田と、対応する前記部品の前記接続部との隙間を算出して、前記基板の前記複数の半田配置領域への前記部品の実装の可否を判断するとともに、前記複数の半田配置領域を含む一の搭載点への前記部品の実装が否である場合に、前記複数の半田配置領域を含む他の搭載点への前記部品の実装の可否を判断するように構成されている、部品実装装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記半田厚み情報と、前記接続部高さ情報とに基づいて、前記部品の複数の接続部のうちの一部を対応する半田に接触させた場合の、前記基板の他の半田と、対応する前記部品の前記接続部との隙間を算出して、前記基板の前記複数の半田配置領域への前記部品の実装の可否を判断するように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記制御部は、算出した前記基板の半田と前記部品の対応する前記接続部との隙間が、全ての接続部についてしきい値以下であれば、前記部品が前記基板の前記複数の半田配置領域へ実装可能であると判断し、算出した前記基板の半田と前記部品の対応する前記接続部との隙間が、一部または全ての接続部についてしきい値より大きければ、前記部品が前記基板の前記複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断するように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記接続部高さ情報は、前記部品の複数の接続部の平坦度情報を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記半田厚み情報は、外部記憶装置に記憶されるか、または、上流の部品実装装置から下流の部品実装装置へ転送されるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記半田厚み情報、および、前記接続部高さ情報は、前記部品実装装置または外部装置により前記部品の実装動作よりも事前に測定されるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記基板に複数の同種の前記部品を実装する場合、前記基板の前記複数の半田配置領域に前記部品を実装可能か否かを識別して順次実装するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品実装装置。

【請求項8】

前記基板に複数の同種の前記部品を実装する場合、前記半田厚み情報と、前記接続部高さ情報とに基づいて、複数の前記部品が前記基板の前記複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装される第１モードと、前記半田厚み情報と、前記接続部高さ情報とに基づいて、前記実装部に保持される前記部品が実装可能な前記基板の前記複数の半田配置領域に順次実装される第２モードとを選択可能に構成されている、請求項７に記載の部品実装装置。

【請求項9】

基板に部品を実装する実装部を含む部品実装装置と、
前記基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、前記複数の半田配置領域に対応する前記部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、前記基板の前記複数の半田配置領域への前記部品の実装の可否を判断する制御部とを備え、
前記制御部は、前記半田厚み情報と、前記接続部高さ情報とに基づいて、前記基板の半田と、対応する前記部品の前記接続部との隙間を算出して、前記基板の前記複数の半田配置領域への前記部品の実装の可否を判断するとともに、前記複数の半田配置領域を含む一の搭載点への前記部品の実装が否である場合に、前記複数の半田配置領域を含む他の搭載点への前記部品の実装の可否を判断するように構成されている、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、部品実装装置および部品実装システムに関し、特に、基板に部品を実装する実装部を備える部品実装装置および部品実装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板に部品を実装する実装部を備える部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、基板に部品を実装する移載ヘッド（実装部）と、基板上の半田の高さの計測結果に基づいて、移載ヘッドの吸着ノズルの下降動作を制御する制御部とを備えた電子部品の実装装置（部品実装装置）が開示されている。

【0004】

また、従来では、複数のリードを有するＩＣ（集積回路）チップなどの部品を基板に実装する場合に、基板上の複数の半田配置領域の半田厚みを測定して、半田厚みがしきい値未満である場合は、基板上に部品を実装することができないとして基板を廃棄する技術が知られている。また、部品の複数のリードの高さを測定して、個々のリードの高さにバラツキがある場合にも、基板上に部品を実装することができないとして部品を廃棄する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−１５１１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１の電子部品の実装装置（部品実装装置）において、上記従来の技術を適用した場合には、複数のリード（接続部）を有する部品を実装しようとする場合に、基板の半田厚み、および、部品の複数のリードの高さに基づいて、基板上に部品を実装可能か否かをそれぞれ判断すると考えられる。この場合、部品実装の質を担保するために、実装可能となるそれぞれの基準（半田厚みの基準および部品の複数のリードの高さの基準）を厳格にする必要がある。このため、半田厚みの基準を満たさない基板と、部品の複数のリードの高さ基準を満たさに部品とが、それぞれ増加するため、基板上に部品を実装可能でないと判断された基板および部品が廃棄される量がそれぞれ増加するという問題点がある。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数の接続部を有する部品を実装する場合に、廃棄される基板および部品が増加するのを抑制することが可能な部品実装装置および部品実装システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における部品実装装置は、基板に部品を実装する実装部と、基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断する制御部とを備え、制御部は、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、基板の半田と、対応する部品の接続部との隙間を算出して、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断するとともに、複数の半田配置領域を含む一の搭載点への部品の実装が否である場合に、複数の半田配置領域を含む他の搭載点への部品の実装の可否を判断するように構成されている。

【0009】

この発明の第１の局面による部品実装装置では、上記のように、基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断する制御部を設ける。これにより、半田配置領域の半田厚みと、対応する接続部の高さとの相性を加味して、複数の接続部を有する部品の実装の可否を判断することができる。たとえば、基板の複数の半田の凹凸と、部品の複数の接続部の凹凸との対応する隙間の大きさに基づいて、複数の接続部を有する部品の実装の可否を判断することができる。これにより、基板の半田厚み、および、部品の複数の接続部の高さに基づいて、基板上に部品を実装可能か否かをそれぞれ判断する場合と比べて、個々の基準を厳格にしなくても、部品実装の質を担保することができる。その結果、複数の接続部を有する部品を実装する場合に、廃棄される基板および部品が増加するのを抑制することができる。これにより、歩留りを向上させることができる。また、基板上に部品を実装可能か否かを精度よく判断することができるので、部品の接続部と半田との接合不良の発生を抑制することができる。

【0010】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、部品の複数の接続部のうちの一部を対応する半田に接触させた場合の、基板の他の半田と、対応する部品の接続部との隙間を算出して、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断するように構成されている。このように構成すれば、部品の複数の接続部のうちの一部を対応する半田に接触させた場合の、基板の他の半田と、対応する部品の接続部との隙間に基づいて、複数の接続部を有する部品の実装の可否を精度よく判断することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、制御部は、算出した基板の半田と部品の対応する接続部との隙間が、全ての接続部についてしきい値以下であれば、部品が基板の複数の半田配置領域へ実装可能であると判断し、算出した基板の半田と部品の対応する接続部との隙間が、一部または全ての接続部についてしきい値より大きければ、部品が基板の複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断するように構成されている。このように構成すれば、算出した基板の半田と部品の対応する接続部との隙間が、一部または全ての接続部についてしきい値より大きい場合にだけ、部品が基板の複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断される。これにより、部品の複数の接続部の高さに基づいて、基板上に部品を実装可能か否かをそれぞれ判断する場合と比べて、廃棄される基板および部品が増加するのを効果的に抑制することができる。

【0012】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、接続部高さ情報は、部品の複数の接続部の平坦度情報を含む。このように構成すれば、接続部の数が多くなった場合でも、部品の複数の接続部の平坦度情報に基づいて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を容易に判断することができる。

【0013】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、半田厚み情報は、外部記憶装置に記憶されるか、または、上流の部品実装装置から下流の部品実装装置へ転送されるように構成されている。このように構成すれば、半田厚み情報を外部記憶装置に記憶させた場合、下流側の部品実装装置において、外部記憶装置に記憶された半田厚み情報を用いて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を容易に判断することができる。また、半田厚み情報を上流の部品実装装置から下流の部品実装装置へ転送させた場合、基板の搬送とともに、半田厚み情報を下流側の部品実装装置に移転させることができるので、下流側の部品実装装置において、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を容易に判断することができる。

【0014】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、半田厚み情報、および、接続部高さ情報は、部品実装装置または外部装置により部品の実装動作よりも事前に測定されるように構成されている。このように構成すれば、部品を実装する際に、半田厚みの測定および接続部の高さの測定を行う必要がないので、その分、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0015】

上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、基板に複数の同種の部品を実装する場合、基板の複数の半田配置領域に部品を実装可能か否かを識別して順次実装するように構成されている。このように構成すれば、部品を実装可能な位置に順次実装するので、実装部が実装可能な部品を吸着し直してから実装する場合に比べて、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0016】

この場合、好ましくは、基板に複数の同種の部品を実装する場合、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、複数の部品が基板の複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装される第１モードと、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、実装部に保持される部品が実装可能な基板の複数の半田配置領域に順次実装される第２モードとを選択可能に構成されている。このように構成すれば、複数の部品を基板の複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装する第１モードの場合、部品の接続部と半田との接合不良の発生を効果的に抑制することができる。また、部品を実装可能な基板の複数の半田配置領域を識別して順次実装する第２モードの場合、部品を実装可能な位置に順次実装するので、実装部が実装可能な部品を吸着し直してから実装する場合に比べて、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0017】

この発明の第２の局面における部品実装システムは、基板に部品を実装する実装部を含む部品実装装置と、基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断する制御部とを備え、制御部は、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、基板の半田と、対応する部品の接続部との隙間を算出して、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断するとともに、複数の半田配置領域を含む一の搭載点への部品の実装が否である場合に、複数の半田配置領域を含む他の搭載点への部品の実装の可否を判断するように構成されている。

【0018】

この発明の第２の局面による部品実装システムでは、上記のように、基板の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品の複数の接続部の接続部高さ情報とに基づいて、基板の複数の半田配置領域への部品の実装の可否を判断する制御部を設ける。これにより、半田配置領域の半田厚みと、対応する接続部の高さとの相性を加味して、複数の接続部を有する部品の実装の可否を判断することができる。たとえば、基板の複数の半田の凹凸と、部品の複数の接続部の凹凸との対応する隙間の大きさに基づいて、複数の接続部を有する部品の実装の可否を判断することができる。これにより、基板の半田厚み、および、部品の複数の接続部の高さに基づいて、基板上に部品を実装可能か否かをそれぞれ判断する場合と比べて、個々の基準を厳格にしなくても、部品実装の質を担保することができる。その結果、複数の接続部を有する部品を実装する場合に、廃棄される基板および部品が増加するのを抑制することができる。これにより、歩留りを向上させることができる。また、基板上に部品を実装可能か否かを精度よく判断することができるので、部品の接続部と半田との接合不良の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、上記のように、複数の接続部を有する部品を実装する場合に、廃棄される基板および部品が増加するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態による部品実装システムの全体構成を概略的に示した図である。

【図2】本発明の一実施形態による部品実装システムの部品実装装置を概略的に示した図である。

【図3】基板の半田厚みを説明するための図である。

【図4】部品の複数のリードの高さを説明するための図である。

【図5】基板の半田と部品のリードとの隙間を説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態による部品実装システムにおいて、基板に複数の同種の部品を実装する場合を説明するための図である。

【図7】本発明の一実施形態による部品実装システムによる接続部毎の隙間の計算処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】本発明の一実施形態による部品実装システムによる接続部毎の隙間の計算処理を説明するための基板および部品の図である。

【図9】本発明の一実施形態による部品実装システムによる部品の搭載処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0022】

図１を参照して、本発明の一実施形態による部品実装システム１００の構成について説明する。

【0023】

（部品実装システムの構成）
本実施形態による部品実装システム１００は、基板１０に部品４３１および４３２を実装して、部品４３１および４３２が実装された基板１０を製造するように構成されている。部品実装システム１００は、図１に示すように、制御装置１と、印刷機２と、検査装置３と、実装装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ）とを備えている。部品実装装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ）は、基板製造ラインに沿って複数設けられている。なお、制御装置１は、特許請求の範囲の「外部記憶装置」の一例である。

【0024】

また、部品実装システム１００では、基板製造ラインに沿って上流側（左側）から下流側（右側）に向かって基板１０が搬送されるように構成されている。また、部品実装システム１００を構成する各装置（印刷機２、検査装置３、部品実装装置４）は、各々が制御部を有する自立型の装置であり、各装置の動作は、各々の制御部により個別に制御されている。また、制御装置１は、制御プログラム（生産プログラム）を実行して部品実装システム１００全体を統括する役割を有している。つまり、制御装置１と各装置とが生産計画に関する情報を随時送受信することにより、部品実装システム１００において部品４３１および４３２が実装された基板１０の生産が行われるように構成されている。

【0025】

次に、部品実装システム１００を構成する各装置の構成について説明を行う。

【0026】

制御装置１は、部品実装システム１００の各装置を制御するように構成されている。また、制御装置１は、記憶部１ａを備えている。また、制御装置１は、たとえば、部品実装システム１００を管理する管理パソコンなどである。

【0027】

印刷機２は、スクリーン印刷機であり、クリーム半田を基板１０の実装面上に塗布する機能を有する。また、印刷機２は、印刷後の基板１０を下流の検査装置３に受け渡すように構成されている。具体的には、印刷機２は、基板１０を搬送する搬送部と、所定の位置において固定された基板１０にクリーム半田の印刷を行う作業部とを備えている。

【0028】

検査装置３は、可視光により基板１０の外観を検査する機能を有する。具体的には、検査装置３は、基板１０に印刷された半田１１の状態を検査するように構成されている。また、検査装置３は、基板１０に印刷された半田１１の高さを計測して、半田厚み情報を取得することが可能に構成されている。また、検査装置３は、検査後の基板１０を下流の部品実装装置４（４ａ）に受け渡すように構成されている。

【0029】

部品実装装置４は、クリーム半田が印刷された基板１０の所定の実装位置に部品を実装（搭載）する機能を有する。なお、部品は、ＬＳＩ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗器などの小片状の電子部品を含む。また、部品実装装置４（４ａ〜４ｃ）は、基板１０の搬送方向に沿って複数配置されている。複数の部品実装装置４は、基板１０の搬送方向上流から、部品実装装置４ａ、部品実装装置４ｂ、部品実装装置４ｃの順で配置されている。部品実装装置４ａ〜４ｃは、同様の構成を有している。また、部品実装装置４（４ａ〜４ｃ）は、図２に示すように、基台４１と、一対のコンベア４２と、部品供給部４３と、ヘッドユニット４４と、支持部４５と、一対のレール部４６と、部品認識撮像部４７と、制御部４８とを備えている。なお、ヘッドユニット４４は、特許請求の範囲の「実装部」の一例である。

【0030】

一対のコンベア４２は、基台４１上に設置され、基板１０をＸ方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア４２は、搬送中の基板１０を実装作業位置で停止させた状態で保持するように構成されている。また、一対のコンベア４２は、基板１０の寸法に合わせてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。

【0031】

部品供給部４３は、一対のコンベア４２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。また、部品供給部４３には、複数のテープフィーダ４３ａまたは部品供給トレイ４３ｂが配置されている。

【0032】

テープフィーダ４３ａは、複数の部品４３１を所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き付けられたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ４３ａは、リールを回転させて部品４３１を保持するテープを送出することにより、テープフィーダ４３ａの先端から部品４３１を供給するように構成されている。部品供給トレイ４３ｂは、大型の部品４３２を供給するように構成されている。具体的には、部品供給トレイ４３ｂには、部品４３２が所定の間隔を隔てて配置されている。なお、部品４３２は、複数のリード４３２ａ（接続部）（図４参照）を有する電子部品である。

【0033】

ヘッドユニット４４は、一対のコンベア４２の上方と部品供給部４３の上方との間を移動するように設けられており、ノズルが下端に取り付けられた複数（５つ）の実装ヘッド４４１と、基板認識カメラ４４２と、撮像ユニット４４３とを含んでいる。

【0034】

実装ヘッド４４１は、昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に構成され、負圧発生機（図示せず）によりノズルの先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ４３ａまたは部品供給トレイ４３ｂから供給される部品（部品４３１または部品４３２）を吸着して保持し、基板１０における実装位置に部品を装着（実装）するように構成されている。

【0035】

基板認識カメラ４４２は、基板１０の位置および姿勢を認識するために、基板１０のフィデューシャルマークＦを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークＦの位置を撮像して認識することにより、基板１０における部品（部品４３１および４３２）の実装位置を正確に取得することが可能である。

【0036】

撮像ユニット４４３は、ヘッドユニット４４に取り付けられている。これにより、撮像ユニット４４３は、ヘッドユニット４４がＸＹ方向に移動することにより、ヘッドユニット４４と共にＸＹ方向に移動するように構成されている。また、撮像ユニット４４３は、基板１０の実装位置を複数の方向（角度）から撮像することが可能である。たとえば、撮像ユニット４４３は、ステレオカメラを含む。また、撮像ユニット４４３は、撮像により基板１０の実装位置の高さを測定することが可能に構成されている。また、撮像ユニット４４３は、基板１０に印刷された半田１１の高さを計測して、半田厚み情報を取得することが可能に構成されている。

【0037】

具体的には、図３に示すように、撮像ユニット４４３は、基板１０の実装位置１２の複数の半田配置領域の半田１１の厚み（高さ）（ｈａ１〜ｈａ１２）を測定可能に構成されている。半田１１の厚み（ｈａ１〜ｈａ１２）は、時間経過による半田粘度の変化や、半田品種、印刷機２のマスク開口部方向とスキージ移動方向などにより、それぞれ異なる場合がある。

【0038】

図２に示すように、支持部４５は、モータ４５１を含んでいる。支持部４５は、モータ４５１を駆動させることにより、支持部４５に沿ってヘッドユニット４４をＸ方向に移動させるように構成されている。支持部４５は、両端部が一対のレール部４６により支持されている。

【0039】

一対のレール部４６は、基台４１上に固定されている。Ｘ１側のレール部４６は、モータ４６１を含んでいる。レール部４６は、モータ４６１を駆動させることにより、支持部４５を一対のレール部４６に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット４４が支持部４５に沿ってＸ方向に移動可能であるとともに、支持部４５がレール部４６に沿ってＹ方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット４４はＸＹ方向に移動可能である。

【0040】

部品認識撮像部４７は、基台４１の上面上に固定されている。部品認識撮像部４７は、一対のコンベア４２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。部品認識撮像部４７は、部品（部品４３１および４３２）の実装に先立って部品の吸着状態（吸着姿勢）を認識するために、実装ヘッド４４１のノズルに吸着された部品を下側（Ｚ２側）から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド４４１のノズルに吸着された部品（部品４３１および４３２）の吸着状態を取得することが可能である。また、部品認識撮像部４７は、部品４３２の複数のリード４３２ａの高さを測定して、部品４３２の接続部高さ情報を取得することが可能に構成されている。具体的には、図４に示すように、部品認識撮像部４７は、部品４３２の複数のリード４３２ａの高さ（ｈｂ１〜ｈｂ１２）を測定可能に構成されている。また、部品認識撮像部４７は、部品４３２を複数の方向（角度）から撮像することが可能である。たとえば、部品認識撮像部４７は、ステレオカメラを含む。

【0041】

制御部４８は、ＣＰＵを含んでおり、一対のコンベア２による基板１０の搬送動作、ヘッドユニット４４による実装動作、部品認識撮像部４７や撮像ユニット４４３による撮像動作などの部品実装装置４の全体の動作を制御するように構成されている。

【0042】

ここで、本実施形態では、制御部４８は、基板１０の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品４３２の複数のリード４３２ａの接続部高さ情報とに基づいて、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を判断するように構成されている。

【0043】

具体的には、図５に示すように、制御部４８は、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、部品４３２の複数のリード４３２ａのうちの一部を対応する半田１１に接触させた場合の、基板１０の他の半田１１と、対応する部品４３２のリード４３２ａとの隙間（ｄ１〜ｄ５）を算出して、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を判断するように構成されている。

【0044】

また、制御部４８は、算出した基板１０の半田１１と部品４３２の対応するリード４３２ａとの隙間が、全てのリード４３２ａについてしきい値以下であれば、部品４３２が基板１０の複数の半田配置領域へ実装可能であると判断するように構成されている。なお、しきい値は、部品４３２を半田１１に対して押し込んで実装（搭載）した場合に、リード４３２ａが半田１１と接合可能となるような値に設定されている。また、制御部４８は、算出した基板１０の半田１１と部品４３２の対応するリード４３２ａとの隙間が、一部または全てのリード４３２ａについてしきい値より大きければ、部品４３２が基板１０の複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断するように構成されている。

【0045】

また、本実施形態では、接続部高さ情報は、部品４３２の複数のリード４３２ａの平坦度情報を含む。平坦度（コプラナリティ）情報は、部品４３２の複数のリード４３２ａがある平面に対して、それぞれどの程度ズレているかを示す情報である。なお、平坦度情報を含む接続部高さ情報は、部品実装装置４または外部装置により事前に測定されるように構成されている。たとえば、部品実装装置４により接続部高さ情報を事前に測定する場合は、部品実装装置４に基板１０を搬入・搬出する時、基板１０の搬送待ちの時に、行われる。また、事前に接続部高さ情報が測定された部品４３２は、測定結果が紐付された状態で、部品供給トレイ４３ｂの所定の位置に載置される。

【0046】

また、半田厚み情報は、部品実装装置４または外部装置により事前に測定されるように構成されている。たとえば、外部装置により半田厚み情報を事前に測定する場合は、印刷機２により半田１１が印刷された後の検査装置３により行われる。また、半田厚み情報は、外部の制御装置１に記憶されるか、または、上流の部品実装装置４（４ａまたは４ｂ）から下流の部品実装装置４（４ｂまたは４ｃ）へ転送されるように構成されている。つまり、半田厚み情報が上流側の装置により取得された場合、外部の制御装置１の記憶部１ａに記憶されるか、または、基板１０の搬送とともに、下流の装置に転送されるように構成されている。

【0047】

また、本実施形態では、部品実装装置４は、基板１０に複数の同種の部品４３２を実装する場合、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、複数の部品４３２を基板１０の複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装する第１モードと、部品４３２を実装可能な基板１０の複数の半田配置領域を識別して順次実装する第２モードとを選択可能に構成されている。具体的には、図６に示すように、基板１０に複数の同種の部品４３２を実装する実装位置１２がある場合、第１モードでは、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、複数の部品４３２が基板１０の複数の実装位置１２のそれぞれ最適な位置に実装（搭載）される。また、第２モードでは、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、ヘッドユニット４４に保持される部品４３２が実装可能な実装位置１２に順次実装（搭載）される。

【0048】

（接続部毎の隙間の計算処理）
次に、図７および図８を参照して、本実施形態の部品実装装置４の制御部４８による接続部毎の隙間の計算処理について説明する。

【0049】

ステップＳ１において、基板１０に部品４３２が実装される実装領域１２の複数の半田１１（図３参照）のうち、最も厚い（高い）ものから順に３点抽出される。ステップＳ２において、抽出された３点の半田１１の先端を通る半田側の面が算出される。

【0050】

ステップＳ３において、図８に示すように、算出された半田側の面に対して各半田１１の凹凸量が算出される。つまり、抽出された３点以外の半田１１と、半田側の面との差が算出される。この場合、半田１１が半田側の面より下にある場合、負の値となり、半田１１が半田側の面より上にある場合、正の値となる。

【0051】

図７のステップＳ４において、半田側の面の算出に使用された３点の半田１１に対応する点を使用して部品側の面が算出される。つまり、半田側の面に用いられた半田１１に対応する部品４３２のリード４３２ａ（接続部）の先端を通る部品側の面が算出される。

【0052】

ステップＳ５において、図８に示すように、算出された部品側の面に対して各リード４３２ａの凹凸量が算出される。つまり、部品側の面を算出するために用いられた３点以外のリード４３２ａと、部品側の面との差が算出される。この場合、リード４３２ａが部品側の面より下にある場合、負の値となり、リード４３２ａが部品側の面より上にある場合、正の値となる。

【0053】

図７のステップＳ６において、接続部（リード４３２ａ）毎の隙間が算出される。なお、接続部の隙間は、部品側のリード４３２ａの凹凸量から対応する半田側の凹凸量が引かれることにより算出される。値が正であれば、隙間があることを示している。一方、値が負であれば、半田１１にリード４３２ａがめり込むことを示している。

【0054】

ステップＳ７において、全ての隙間が０以上か否かが判断される。全ての隙間が０以上であれば、接続部毎の隙間の計算処理が終了される。一方、一部の隙間が０未満である場合、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、隙間が小さい方から抽出する３点を選び直す。そして、ステップＳ２に戻る。その後、全ての隙間が０以上となるまで、ステップＳ２〜Ｓ８の処理が繰り返される。

【0055】

（部品搭載処理）
次に、図９を参照して、本実施形態の部品実装装置４の制御部４８による部品搭載処理について説明する。

【0056】

ステップＳ１１において、注目搭載点（実装領域１２）の半田厚み情報が取得される。ステップＳ１２において、コプラナリティ情報（平坦度情報）が取得された部品４３２があるか否かが判断される。部品４３２があれば、ステップＳ１３に進み、部品４３２がなければ、ステップＳ１７に進む。

【0057】

ステップＳ１３において、注目部品（平坦度情報が取得された部品４３２）が注目搭載点（実装領域１２）に搭載可能か否かが判断される。具体的には、基板１０の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、対応する部品４３２の複数のリード４３２ａの接続部高さ情報とに基づいて、基板１０への部品４３２の実装の可否が判断される。搭載可能であれば、ステップＳ１４に進み、搭載可能でなければ、ステップＳ２５に進む。ステップＳ１４において、ヘッドユニット４４により部品４３２が吸着される。また、吸着された部品４３２の位置決め認識が行われ、基板１０に部品４３２が搭載（実装）される。

【0058】

ステップＳ１５において、次の搭載点があるか否かが判断される。次の搭載点があれば、ステップＳ１６に進み、次の搭載点がなければ、部品搭載処理が終了される。ステップＳ１６において、次の注目搭載点（実装領域１２）が設定された後、ステップＳ１１に戻る。

【0059】

ステップＳ１２においてコプラナリティ情報が取得された部品４３２がないと判断された場合、ステップＳ１７において、次の吸着位置の部品４３２が吸着される。また、吸着された部品４３２の位置決め認識が行われる。また、吸着された部品４３２のコプラナリティ情報（平坦度情報）が取得される。

【0060】

ステップＳ１８において、吸着された部品４３２のコプラナリティ（平坦度）がしきい値以下であるか否かが判断される。つまり、部品４３２のリード４３２ａの凹凸のバラツキが大きいか否かが判断される。コプラナリティがしきい値以下であれば、ステップＳ２０に進み、コプラナリティがしきい値より大きければ、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、コプラナリティがしきい値より大きい部品４３２が廃棄される。その後ステップＳ１７に戻る。

【0061】

ステップＳ２０において、吸着されている部品４３２が注目搭載点（実装領域１２）に搭載可能か否かが判断される。具体的には、基板１０の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、対応する部品４３２の複数のリード４３２ａの接続部高さ情報とに基づいて、基板１０への部品４３２の実装の可否が判断される。搭載可能であれば、ステップＳ２１に進み、搭載可能でなければ、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２１において、基板１０に部品４３２が搭載（実装）される。その後、ステップＳ１５に進む。

【0062】

ステップＳ２２において、搭載可能な別の搭載点があるか否かが判断される。つまり、部品４３２の複数のリード４３２ａの接続部高さ情報と、基板１０の他の対応する実装領域１２の半田厚み情報とに基づいて、基板１０の他の搭載点（実装領域１２）への部品４３２の実装の可否が判断される。別の搭載点があれば、ステップＳ２３に進み、別の搭載点がなければ、ステップＳ２４に進む。

【0063】

ステップＳ２３において、吸着された部品４３２が実装可能な別の搭載点（実装領域１２）に搭載（実装）される。その後、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ２４において、吸着された部品４３２がコプラナリティ情報（平坦度情報）の取得済み部品としてストックされる。その後、ステップＳ１１に戻る。

【0064】

ステップＳ１３において注目部品が搭載可能でないと判断された場合、ステップＳ２５において、コプラナリティ情報（平坦度情報）が取得された部品４３２があるか否かが判断される。部品４３２があれば、ステップＳ２６に進み、部品４３２がなければ、ステップＳ１７に進む。ステップＳ２６において、次の注目部品が設定された後、ステップＳ１３に戻る。

【0065】

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0066】

本実施形態では、上記のように、基板１０の複数の半田配置領域の半田厚み情報と、複数の半田配置領域に対応する部品４３２の複数のリード４３２ａの接続部高さ情報とに基づいて、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を判断する制御部４８を設ける。これにより、半田配置領域の半田厚みと、対応するリード４３２ａの高さとの相性を加味して、複数のリード４３２ａを有する部品４３２の実装の可否を判断することができる。すなわち、基板１０の複数の半田１１の凹凸と、部品４３２の複数のリード４３２ａの凹凸との対応する隙間の大きさに基づいて、複数のリード４３２ａを有する部品４３２の実装の可否を判断することができる。これにより、基板１０の半田厚み、および、部品４３２の複数のリード４３２ａの高さに基づいて、基板１０上に部品４３２を実装可能か否かをそれぞれ判断する場合と比べて、個々の基準を厳格にしなくても、部品実装の質を担保することができる。その結果、複数のリード４３２ａを有する部品４３２を実装する場合に、廃棄される基板１０および部品４３２が増加するのを抑制することができる。これにより、歩留りを向上させることができる。また、基板１０上に部品４３２を実装可能か否かを精度よく判断することができるので、部品４３２のリード４３２ａと半田１１との接合不良の発生を抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、制御部４８を、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、部品４３２の複数のリード４３２ａのうちの一部を対応する半田１１に接触させた場合の、基板１０の他の半田１１と、対応する部品４３２のリード４３２ａとの隙間を算出して、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を判断するように構成する。これにより、部品４３２の複数のリード４３２ａのうちの一部を対応する半田１１に接触させた場合の、基板１０の他の半田１１と、対応する部品４３２のリード４３２ａとの隙間に基づいて、複数のリード４３２ａを有する部品４３２の実装の可否を精度よく判断することができる。

【0068】

また、本実施形態では、制御部４８を、算出した基板１０の半田１１と部品４３２の対応するリード４３２ａとの隙間が、全てのリード４３２ａについてしきい値以下であれば、部品４３２が基板１０の複数の半田配置領域へ実装可能であると判断し、算出した基板１０の半田１１と部品４３２の対応するリード４３２ａとの隙間が、一部または全てのリード４３２ａについてしきい値より大きければ、部品４３２が基板１０の複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断するように構成する。これにより、算出した基板１０の半田１１と部品４３２の対応するリード４３２ａとの隙間が、一部または全てのリード４３２ａについてしきい値より大きい場合にだけ、部品４３２が基板１０の複数の半田配置領域へ実装可能でないと判断される。その結果、部品４３２の複数のリード４３２ａの高さに基づいて、基板１０上に部品４３２を実装可能か否かをそれぞれ判断する場合と比べて、廃棄される基板１０および部品４３２が増加するのを効果的に抑制することができる。

【0069】

また、本実施形態では、接続部高さ情報は、部品４３２の複数のリード４３２ａの平坦度情報を含む。これにより、リード４３２ａの数が多くなった場合でも、部品４３２の複数のリード４３２ａの平坦度情報に基づいて、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を容易に判断することができる。

【0070】

また、本実施形態では、半田厚み情報は、外部の制御装置１に記憶されるか、または、上流の部品実装装置４（４ａまたは４ｂ）から下流の部品実装装置４（４ｂまたは４ｃ）へ転送されるように構成する。これにより、半田厚み情報を外部の制御装置１に記憶させた場合、下流側の部品実装装置４において、外部の制御装置１に記憶された半田厚み情報を用いて、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を容易に判断することができる。また、半田厚み情報を上流の部品実装装置４から下流の部品実装装置４へ転送させた場合、基板１０の搬送とともに、半田厚み情報を下流側の部品実装装置４に移転させることができるので、下流側の部品実装装置４において、基板１０の複数の半田配置領域への部品４３２の実装の可否を容易に判断することができる。

【0071】

また、本実施形態では、半田厚み情報、および、接続部高さ情報が、部品実装装置４または外部装置により事前に測定されるように構成する。これにより、部品４３２を実装する際に、半田厚みの測定およびリード４３２ａの高さの測定を行う必要がないので、その分、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0072】

また、本実施形態では、基板１０に複数の同種の部品４３２を実装する場合、部品４３２を実装可能な基板１０の複数の半田配置領域を識別して順次実装するように構成する。これにより、部品４３２を実装可能な位置に順次実装するので、ヘッドユニット４４が実装可能な部品４３２を吸着し直してから実装する場合に比べて、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0073】

また、本実施形態では、基板１０に複数の同種の部品４３２を実装する場合、半田厚み情報と、接続部高さ情報とに基づいて、複数の部品４３２を基板１０の複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装する第１モードと、部品４３２を実装可能な基板１０の複数の半田配置領域を識別して順次実装する第２モードとを選択可能に構成する。これにより、複数の部品４３２を基板１０の複数の半田配置領域のそれぞれ適する位置に実装する第１モードの場合、部品４３２のリード４３２ａと半田１１との接合不良の発生を効果的に抑制することができる。また、部品４３２を実装可能な基板１０の複数の半田配置領域を識別して順次実装する第２モードの場合、部品４３２を実装可能な位置に順次実装するので、ヘッドユニット４４が実装可能な部品４３２を吸着し直してから実装する場合に比べて、サイクルタイムを短縮させることができる。

【0074】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0075】

たとえば、上記実施形態では、部品実装装置に設けられた制御部が半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品実装装置の外部に設けられた制御部が半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断してもよい。たとえば、部品実装システム全体を制御する制御装置１が半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断してもよい。この場合、制御装置１は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。

【0076】

また、上記実施形態では、部品の接続部がリードである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品の接続部がボール状の電極であってもよい。この場合、接続部高さ情報を、部品のボール状の電極の高さを測定することにより取得するようにしてもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、部品供給トレイから供給される部品について、半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品供給トレイ以外から供給される部品が半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断される構成でもよい。たとえば、テープフィーダから供給される部品が半田厚み情報と接続部高さ情報とに基づいて、基板への部品の実装の可否を判断される構成でもよい。

【0078】

また、上記実施形態では、印刷機と検査装置とが別個に設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、印刷機に検査装置の機能を持たせて一体的に構成してもよい。この場合、印刷機により印刷した基板の半田の厚みを印刷機により測定して、半田厚み情報を印刷機により取得してもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、部品実装システムに制御装置が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の装置のそれぞれの制御部により基板の実装処理が制御されてもよい。

【0080】

上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0081】

１ 制御装置（外部記憶装置、制御部）
４、４ａ、４ｂ、４ｃ 部品実装装置
１０ 基板
１１ 半田
４４ ヘッドユニット（実装部）
４８ 制御部
１００ 部品実装システム
４３１、４３２ 部品
４３２ａ リード（接続部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】