特開 2023-29139 両面電子回路基板に両面同時実装できる電子部品実装ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023029139

(43)【公開日】2023-03-03

(54)【発明の名称】両面電子回路基板に両面同時実装できる電子部品実装ライン

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20230224BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20230224BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 U

H05K3/34 505C

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021152619

(22)【出願日】2021-08-19

(71)【出願人】

【識別番号】302004300

【氏名又は名称】高橋 繁人

(72)【発明者】

【氏名】高橋 繁人

【テーマコード（参考）】

5E319

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E319AA03

5E319AA08

5E319AC01

5E319BB05

5E319CC33

5E319CD29

5E319CD35

5E319GG15

5E353AA02

5E353CC03

5E353EE41

5E353GG01

5E353GG11

5E353GG12

5E353GG14

5E353GG19

5E353GG29

5E353HH71

5E353JJ21

5E353MM04

5E353MM08

5E353QQ01

(57)【要約】

【課題】生産基板の多品種化に伴い基板のオモテ面とウラ面に実装する電子部品点数の比率が品種間で大きく変動し、実装ラインの稼働ロスが増大している。
【解決手段】基板１は、白矢印コース１５を経由することによりオモテ面１ａに電子部品の実装を完了させる。その基板１を下流部基板移載機１２で下段戻し搬送コンベア１３の高さまで下降させ下段基板リターンコース１６で逆走させ、上流部基板移載機３の下段に送り込み上昇後、黒矢印コース１７経由で基板表裏反転機４により表裏１８０度反転させ、ウラ面１ｂが上面となった基板は、再度実装ラインに投入され各設備で電子部品が実装される。各設備は、基板１の表裏を判定するセンサーを備え、それぞれの面に合致したプログラムを動作させ電子部品を実装する。解り易いように黒矢印コースと白矢印コースを横に並べて図示しているが、実際は、同じ走行ラインである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気製品・電子機器に使用される電気回路が両面形成された両面基板に電子部品を実装するための動作，検査を行う実装ラインあるいは、設備において、その実装ラインあるいは、設備に基板の表裏１８０度反転機能を備えた機構と片面に電子部品の実装が完了した基板をラインの上流部に戻す機能を備え、その機能を活用し片面に電子部品の実装が完了した基板の裏面である未実装面に再び同じ実装ライン又は設備で電子部品を実装するための動作、検査を行うように構成された実装ライン又は設備

【請求項2】

前記請求項１の電子部品実装ラインあるいは、設備において、生産する基板の品種情報・表裏情報に基づいて、その情報に最適なプログラムを選択し動作する機能を有する設備

【請求項3】

前記請求項１の電子部品実装ラインあるいは、設備において、上流部基板移載機、下流部基板移載機の構造として基板を上昇・下降させる機構を採用し、２つの移載機を連携するための基板返送機構を実装ラインを構成する各設備の下部に設けた電子部品実装設備

【請求項4】

前記請求項１の電子部品実装ラインで生産する基板に電子部品を固着するための固着剤塗布設備において印刷工法等を用いる場合に、複数種類の印刷パターンが形成された印刷版を内蔵する設備

【請求項5】

前記請求項１の電子部品実装ラインにおいて実装ラインを構成する各設備に基板を上流設備に返送する搬送機能を装備するかあるいは搬送機能を装備するためのスペースを設けた設備

【請求項6】

前記請求項１の電子部品実装ラインで電子部品を基板に装着する電子部品装着機において、本体内部の上流部に複数枚の基板が待機できるように構成された電子部品装着機又は電子部品装着機の上流部に複数枚の基板を待機するための搬送装置を設置した設備

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、家電・パソコン、ビデオカメラ、携帯電話、自動車等あらゆる商品に搭載される電子回路両面基板に電子部品の実装を行なう電子部品実装工法及び電子部品実装ライン又は設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

両面に電子回路が形成された両面基板に電子部品を実装する実装ラインの基本構成としては、基板供給機－オモテ面電子部品実装ライン－基板表裏反転機－ウラ面電子部品実装ライン－基板収納機の構成である。また、上記実装ラインを構成する各設備は、それぞれオモテ面専用・ウラ面専用に機種設定され、動作プログラムデータに従って動作している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

近年日本の製造業では、低賃金の周辺国が製造技術を向上させた事により空洞化が進んでいる。この状況下において日本の製造業が生き残るには細分化された消費者の嗜好とともに多様化が進んだ商品を在庫を抱えることなく、タイムリーに供給できる少量多品種の生産システムの構築と更なるコストダウンを実現することである。

【0004】

ところが少量多品種に対応しようとすると、両面基板実装ラインにおいて生産品種の変更に伴い大きな稼働ロスが発生する。生産品種が変わることにより基板のオモテ面に実装する電子部品の点数とウラ面に実装する電子部品の点数の比率が変動することが電子部品実装ラインの稼働ロスに直結する。また、基板の片面に実装する電子部品の実装点数は商品の高機能化と共に増大し５００～６００点にもおよんでいる。このため実装ラインを構成する各設備の基板１枚当たりに対する稼動時間は、長くなり、中でも電子部品を基板に装着する電子部品装着機が最も長く、実装ラインの生産スピードは電子部品装着機の能力で決まるのが実状である。さらには、実装ラインの各設備の中で電子部品装着機が最も高価な設備であり電子部品装着機をいかに１００％稼動に近づけるシステムにするかが実装コスト低減の最重点ポイントとなる。従って生産する基板のオモテ面とウラ面の電子部品の実装点数に合わせて最適な能力の電子部品装着機の機種を選定し実装ライン構成する。しかし、現状の生産品種に最適なライン構成であっても、次に生産しようとする品種の基板のオモテ面とウラ面に実装する電子部品点数のバランスが、現状生産している品種と大きく異なる場合が多くなり、設備に大きな稼動ロスが発生しているのが実態である。

【0005】

この部分は、一般的には、稼働ロスとしては、中々表面に出てこない部分であり周知されず、理解が難しい部分であるので、より具体的に図２に基づいて説明する。図２は、従来例の一般的な電子部品の実装ラインであり１００基板供給機－２０１クリーム半田印刷機－２０２クリーム半田印刷検査機－２０３接着剤塗布機－２０４電子部品装着機－２０５実装部品検査機－２０６リフロー炉－２０７半田付け検査機－２５０基板表裏反転機－３０１クリーム半田印刷機－３０２クリーム半田印刷検査機－３０３接着剤塗布機－３０４電子部品装着機－３０５実装部品検査機－３０６リフロー炉－３０７半田付け検査機－４００基板収納機という構成である。つまりオモテ面実装ライン２００とウラ面実装ラインが３００が基板表裏反転機２５０で接続された構成である。基板１の流れを説明すると基板供給機１００に複数枚積載された基板１は１枚だけ取り出され、まずオモテ面実装ライン２００を通過することにより基板１のオモテ面１ａに電子部品が固着される。次にオモテ面が実装完了した基板は、表裏反転２５０ａのように表裏反転機２５０で１８０°表裏反転されウラ面１ｂが上面となった後、ウラ面実装ライン３００を通過することによりウラ面１ｂへの電子部品の固着が完了し基板収納機４００に収納される

【0006】

この構成において最初に生産する基板品種の実装部品点数がオモテ面５００点・ウラ面５００点とした場合、オモテ面実装ライン２００の電子部品装着機２０４，ウラ面実装ライン３００の電子部品装着機３０４に稼動ロスが生じないように、それぞれ同能力の電子部品装着機が配置される。その結果１００秒に１枚のペースで基板が実装される。

【0007】

次に生産品種切替で実装する基板の電子部品の実装点数がオモテ面２５０点、ウラ面が５００点となった場合、オモテ面の電子部品の実装点数が５００点から２５０点に半減したためオモテ面実装ライン２００の電子部品装着機２０４は５０秒で実装作業を完了するが、ウラ面実装ライン３００の電子部品装着機３０４の稼動時間は、１００秒かかるため残り５０秒間実装１ライン２００を待機させることになり大きな稼動ロスが発生する。

【0008】

また、１品種を生産するためにオモテ面用実装ライン、ウラ面用実装ラインの２ラインが必要なため長いスペースが必要となる。

【0009】

これを解決するためにウラ面実装ラインの先頭部に基板供給機を設置し、オモテ面生産用に各設備を機種設定し、一定数のロット単位（例えば１０００枚）でまずオモテ面のみに電子部品を実装し専用のストッカーに収納しストックする。そして実装ラインの各設備をウラ面対応に切り替えてオモテ面実装済み基板を１８０度表裏反転させて再度実装ラインに投入し、ウラ面に電子部品を実装完了するという方法がある。しかし、この方法では片面の実装が完了した仕掛かり在庫が工程に滞留することになりリードタイムが長くなる。また、実装ラインの切替え回数が増え、それに伴い発生する実装ラインの切替え停止時間が増えることにより稼働ロスが増加する。

【0010】

また、別の解決策としてオモテ面実装ライン２００の最後にもウラ面実装ライン３００の基板収納装置４００と同じものを追加し、ウラ面実装ライン３００の先頭部には、実装済み基板を供給する基板供給機を追加し、それぞれのラインを並列に並べ生産をする形態もある。しかし、これだとそれぞれの電子部品装着機の稼働中の稼働率は、１００％確保されるが、基板１枚当たりの実装完了時間には、やはり差が出るため実装部品点数の少ないオモテ面実装ラインには、オモテ面実装完了基板が大量にストックされる形となり、結果実装部品点数の多い裏面の実装の完了を待たざるを得ない形となり稼働ロスが発生する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明の電子部品実装ラインは、基板のオモテ面とウラ面への電子部品の実装を１本の実装ラインで連続的に行なえる構成となっている。その構成のポイントは、一般的な実装ラインと同じ流れで基板のオモテ面に電子部品が実装完了された基板を各設備の下部に装着された搬送コンベアを使用し、クリーム半田印刷機の前まで逆走させることである。戻された基板は、基板表裏反転機で基板を１８０度反転され基板のウラ面が上面となった後、再度クリーム半田印刷機に投入され以降、順次基板ウラ面に電子部品が実装される構成となっている。

【0012】

尚、接着剤塗布機、電子部品装着機、実装部品検査機、半田付け検査機等の実装ラインを構成する各設備には、従来より基本システムとして、各生産基板品種に対応した動作プログラムが内蔵されている。本発明の実装ラインでは、各設備に基板の品種、オモテ面・ウラ面の判別機能を備え、その判別情報を基に生産品種の面に合致したプログラムを内蔵されたプログラムから選択し実行する。また、本案のクリーム半田印刷機は基板のオモテ面とウラ面に対応した２種類の印刷パターンが形成されたメタルマスクを備え、また、前述の基板の品種、オモテ面・ウラ面の判別機能も備え、その判別情報を基にその面に最適な印刷パターンを選択し実行する構成になっている。以上のような構成であれば１本の実装ラインで基板のオモテ面、ウラ面の電子部品実装が完結できる。

【発明の効果】

【0013】

消費者の嗜好の多様化で多品種生産に対応せざるを得ない状況下に置かれている両面基板実装工程ラインでは、基板表裏の電子部品実装点数の比率の変化の増大により稼働ロスが増大してコストアップ、リードタイムの長期化につながっている。本案によれば、基板表裏の電子部品実装点数の比率の変化による稼働ロスをゼロに近づけることができ、リードタイムも極限まで短縮でき、大幅なコストダウンを実現できる。

【0014】

１本の短い実装ラインで連続的に両面基板の両面に電子部品を実装できるので、面積生産性が向上し、長いラインであるがゆえに限定されていた生産場所の選択肢も広がる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の１実施例の実装ライン全体と基板の動きを表した斜視図である。

【図2】従来例であり、両面基板に電子部品を実装するラインの１例と基板の動きを表した全体斜視図である。

【図3】本発明の１実施例である実装ラインの先頭部を表わした図である。

【図4】本発明の１実施例である実装ラインの末端部を表わした図である。

【図5】電子部品装着機を２台並べた平面図である。

【図6】上流部に中間コンベア設けた電子部品装着機を２台並べた平面図である。

【図7】本発明の印刷機の１実施例を表した斜視図である。

【図8】本発明の１実施例である印刷機の動作を表した図である。

【図9】本発明の１実施例である印刷機の動作を表した図である。

【図10】本発明の１実施例である印刷機の動作を表した図である。

【図11】本発明の１実施例である印刷機の動作を表した図である。

【図12】本発明の印刷機を他の形態で示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

請求項１記載の電子部品実装ラインは、基板供給機－上流部基板移載機－基板表裏反転機－クリーム半田印刷機－クリーム半田印刷検査機－電子部品装着機－実装部品検査機－リフロー炉－半田付け検査機－下流部基板移載機－基板収納機、そして上流部基板移載機と下流部基板移載機を結び付ける各設備の下部に設けられた下段戻しコンベアで構成されている。

【実施例0017】

本発明の１実施例について図面に基づき説明する。図１は、本発明の実装ラインの実施の形態を説明するための斜視図である。基板供給機２－上流部基板移載機３－基板表裏反転機４－二種類のメタルマスクを備えたクリーム半田印刷機５－クリーム半田印刷検査機６－接着剤塗布機７－電子部品装着機８－実装部品検査機９－リフロー炉１０－半田付け検査機１１－下流部基板移載機１２－基板収納機１４の構成となっており、また基板表裏反転機４から半田付け検査機１１までの各設備の下部には基板１を下流から上流に逆戻りさせる下段戻し搬送コンベア１３が装備されていて、下段基板リターンコース１６が形成されている。

【0018】

さらに各設備には基板の品種と基板のオモテ面かウラ面かを基板の形状又は色又は印刷されたパターン等の違いにより判別するカメラ又はセンサー等が設置されていて、その判別結果により基板の上面に適合した動作を各設備が持っているプログラムから自動選択し作業が実行される構成になっている。

【0019】

尚、前記の基板を逆戻りさせる搬送機能は各設備に個別に設けられるのが基本となるが、各設備を貫通する１本の搬送装置として形成されても問題はない。また、基板を逆戻りさせることがポイントなので本案のようなコンベアの形態ではなく１軸のロボットでも、または無人台車等の独立した搬送ユニット形態でも構わない。

【0020】

次に本発明の具体的な基板１の流れを図１、３、４に基づいて説明する。図３より基板供給機２の基板台上昇モータ２ｃが積み重ねられた基板１を上昇させる方向に回転することによりオモテ面１ａが上面に積み重ねられた基板１が吸着ヘッド２ａにより吸着され１枚分離後、吸着ヘッド２ａが供給コンベア２ｂ上に移動し吸着が解放されることにより吸着ヘッド２ａから基板１が離れ供給コンベア２ｂ上に移載される。次に基板供給機２の下流に位置する上流部基板移載機３はコンベアモータ３ｃの回転方向を変える事により移載機搬送コンベア３ｅの進行方向を変更し、基板を上流方向・下流方向どちらにでも搬送できる上流部搬送ユニット３ａを有し、この上流部搬送ユニット３ａは上下駆動モータ３ｄが回転する事により上昇・下降できる構成になっている。この上流部搬送ユニット３ａが上昇している事を確認すると基板供給機２の供給コンベア２ｂが動作すると同時に上流部基板移載機３の移載機搬送コンベア３ｅも基板１を取り込む方向で動作し、供給コンベア２ｂ上の基板１を移載機搬送コンベア３ｅ上に取り込み停止する。停止した基板１は上面がオモテ面１ａかウラ面か移載機センサー３ｂで判別され上面がオモテ面１ａあることを確認されると移載機搬送コンベア３ｅと反転機搬送コンベア４ｂが動作し反転機搬送コンベア４ｂ上に基板１が取り込まれ各コンベアは、停止する。基板表裏反転機４に取り込まれた基板１は、反転機センサー４ｄで下面がウラ面１ｂである事つまり、オモテ面１ａが上面である事を判別されると１８０°反転動作をすることなく反転機搬送コンベア４ｂが再度動作し、そのままクリーム半田印刷機５に搬出される。クリーム半田印刷機５に搬入された基板１は上面がオモテ面１ａかウラ面かセンサーで判別されそれぞれの面に合致したメタルマスクを選択しプログラムが実行され基板１上にクリーム半田が印刷される。

【0021】

以降、図１のクリーム半田印刷検査機６―接着剤塗布機７－電子部品装着機８－実装部品検査機９－リフロー炉１０－半田付け検査機１１においても各設備に設置された判別センサーで搬入された基板１の上面がオモテ面１ａかウラ面１ｂか判別され、それぞれの面に適したプログラムが選択され実行されることにより基板１の上面１ａに電子部品が正しく装着され半田付けされる。その後、図４の半田付け検査機１１で検査が完了した基板は下流部に位置する下流部基板移載機１２に搬出される。

【0022】

図４の下流部基板移載機１２はコンベアモータ１２ｃの回転方向を変える事により移載機搬送コンベア１２ｅの進行方向を変更し、基板１を上流方向・下流方向どちらにでも搬送できる下流部搬送ユニット１２ａを有し、この下流部搬送ユニット１２ａは上下駆動モータ１２ｄが回転する事により上昇・下降できる構成になっている。この下流部搬送ユニット１２ａが図４の想像線の位置つまり上昇していることを確認すると、検査が完了し半田付け検査機１１より搬出された基板は、搬出されると同時に下流部基板移載機１２のコンベアモータ１２ｃが基板を取り込む方向に回転することにより移載機搬送コンベア１２ｅ上に取り込まれる。基板の上面がオモテ面かウラ面か移載機センサー１２ｂで判別し、オモテ面１ａが上面であることを確認すると上下駆動モータ１２ｄが回転し下流部搬送ユニット１２ａは図４の実線の位置に下降する。下降した下流部搬送ユニット１２ａは、コンベアモータ１２ｃが基板１を上流方向に搬送するように回転すると同時に半田付け検査機１１の下段戻し搬送コンベア１３も基板１を取り込む方向で動作する。基板１の搬出を完了すると下流部搬送ユニット１２ａは再び図４の想像線の位置に上昇する。

【0023】

半田付け検査機１１の下段戻し搬送コンベア内に取り込まれた基板１は、図１のリフロー炉１０－実装部品検査機９－電子部品装着機８－接着剤塗布機７－クリーム半田印刷検査機６－クリーム半田印刷機５－基板表裏反転機４の各設備の下段戻し搬送コンベア１３を経由し、上流方向に逆走する。つまり下段基板リターンコース１６を走行する。

【0024】

次に基板１は、図３の基板表裏反転機４の反転機下段戻し搬送コンベア４ｃ内で停止すると基板供給機２は、基板の供給動作を完了し待機状態となる。上流部基板移載機３は、移載機搬送コンベア３ｅ上に基板が乗っていないことを確認すると上流部搬送ユニット３ａが下降する。下降が確認されると基板表裏反転機４の反転機下段戻し搬送コンベア４ｃが再び動作すると同時に上流部基板移載機３内に基板１を取り込む方向に移載機搬送コンベア３ｅを動作させるべくコンベアモータ３ｃが動作する。移載機搬送コンベア３ｅ上に基板を取り込むと、上流部搬送ユニット３ａは、上昇し、上昇後コンベアモータ３ｃが基板１を下流に位置する基板表裏反転機４に送り出す方向で回転し上流部基板移載機３から基板表裏反転機４に搬出する。基板表裏反転機４に搬入された基板１は、反転機センサー４ｄで基板１のオモテ面１ａが上面であり、オモテ面１ａに実装部品が装着されているという２条件を満たしていることを確認すると反転モータ４ａが動作し反転機搬送コンベア４ｂの上下のコンベアで挟み込まれた基板１は、反転機搬送コンベア４ｂとともに１８０度反転し、図１のようにウラ面１ｂが上面となる。その後図３の基板表裏反転機４の反転機搬送コンベア４ｂが基板１を下流方向に搬出する方向に動作し、クリーム半田印刷機５に送り込む。

【0025】

以降ウラ面１ｂが上面となった基板１は再び図１のクリーム半田印刷検査機６－接着剤塗布機７－電子部品装着機８－実装部品検査機９－リフロー炉１０－半田付け検査機１１へと順次搬送され、各設備の基板判別センサーで基板１の上面が１ｂであることを判別され、その面に対応したそれぞれのプログラムを選択し作業動作を実行することによりウラ面１ｂへの電子部品の実装作業が完了する。

【0026】

その後、表裏の両面に電子部品が実装された基板１は図４の下流部基板移載機１２の下流部搬送ユニット１２ａが上昇していることが確認されると半田付け検査装置１１から搬出されると同時に下流部基板移載機１２の搬送コンベア１２ｅが基板１を取り込む方向に動作し搬送コンベア１２ｅ上に取り込み停止する。その後移載機センサー１２ｂで基板１の上面がウラ面１ｂであり電子部品が実装されていることが確認されると搬送コンベア１２ｅが基板１を下流方向に搬出するように動作すると同時に基板収納機１４のコンベア１４ａも動作し基板ラック１４ｂ内に収納される。

【0027】

改めて基板１の動きを図１より説明する。基板供給機２より実装ラインに供給された基板１は、白矢印コース１５を経由することでオモテ面１ａに電子部品が実装完了された後、下流部基板移載機１２で下降し、実装ラインの下部に設けられた下段基板リターンコース１６を逆走し、上流部基板移載機３に到着後上昇し、再び実装ラインに供給され、黒矢印コース１７を通過することにより基板表裏反転機４で表裏１８０度反転された後ウラ面１ｂにも電子部品が実装完了され基板収納機１４に収納される。尚、白矢印コース１５と黒矢印コース１７は、同じ走行ラインである。図１では、解り易いように横に並べて表現している。

【0028】

１本の実装ライン上で基板のオモテ面とウラ面に電子部品を実装できるので基板の上面がオモテ面、ウラ面どちらでもランダムに供給されても生産は可能であるが、基板の上面がオモテ面－ウラ面－オモテ面－ウラ面と交互に流れる交互配列状態に制御し、一定のタクトタイムで生産されるスタイルが実装工程の次工程である基板分割工程との連携もしやすく、最も生産効率が高くなる。本案実装ラインでは、生産スタートの最初に投入した基板が、基板表裏反転機の反転機下段戻し搬送コンベアに到着するまでは、オモテ面が上面のみの基板の連続供給となり、上流部基板移載機に最初に供給された基板を取り込んで以降から交互配列が可能になる。そのため、最初に連続投入した上面がオモテ面の基板を反転機下段戻し搬送コンベア内に複数枚バッファとして待機させる機能が必要となる。

【0029】

次に、本案のシステムの電子部品装着機の２台直列配置の場合について説明する。年々片面に実装する電子部品の点数が増え６００～７００点にも及ぶものが多くなっている。この場合電子部品実装ラインを構成する複数ある設備の中でも電子部品装着機の稼働時間は電子部品実装点数の増加に比例して長くなるため、基板１枚当りに対する電子部品装着機とその他の設備である印刷機・検査機・リフロー炉などの設備との稼働時間のバランスが悪くなる。つまり、電子部品装着機以外の設備が、動作が終了しているにもかかわらず、電子部品装着機は稼働を続けている状態となる。この各設備間のアンバランスを解決するために電子部品実装ラインに電子部品装着機をもう１台追加し基板供給機－クリーム半田印刷機－クリーム半田印刷検査機－接着剤塗布機－電子部品Ｎｏ１装着機－電子部品Ｎｏ２装着機－実装部品検査機－リフロー炉－半田付け検査機－基板収納機の構成とし、各設備間の稼働時間差をなくし生産性を高めるケースが多くなっている。具体的には、基板のオモテ面に６００点、ウラ面に２００点の電子部品を実装する場合、２台の電子部品装着機で装着する電子部品の点数を分担するため、オモテ面に電子部品を装着する場合は、それぞれの電子部品装着機で各３００点の電子部品を分担し、ウラ面に電子部品を装着する場合は、それぞれの電子部品装着機で各１００点の電子部品を分担し装着することになる

【0030】

このケースを本案に当てはめ電子部品装着機の平面図である図５、６により説明する。本発明の基本の基板搬送方法である基板の上面がオモテ面－ウラ面－オモテ面－ウラ面と交互供給された場合を考察すると、図５のように電子部品Ｎｏ２装着機５１にはオモテ面１ａが上面の基板１が供給され３００点の電子部品を実装することになり、電子部品Ｎｏ１装着機５０にはウラ面１ｂが上面の基板１が供給され１００点の電子部品を実装することになる。この場合電子部品Ｎｏ１装着機５０は、１００点の電子部品の装着が完了した後、３００点の電子部品を実装している電子部品Ｎｏ２装着機５１が残り２００点の電子部品を装着完了まで待機することになり、電子部品Ｎｏ１装着機５０に稼働ロスが発生し生産性が低下する。この問題はそれぞれの電子部品装着機の上流部に複数箇所の基板待機ポイントを設ける事により解決できる。この待機ポイントで待機している基板はそれぞれの電子部品装着機本体内の基板に電子部品が装着完了し次設備に搬出されると同時に下流部に搬送されるように制御されている。図６は電子部品Ｎｏ１装着機５０，電子部品Ｎｏ２装着機５１の各上流部に中間コンベア５４，５５を設置し基板待機ポイント５２，５３を設けた例である。待機ポイントを設ける事により電子部品Ｎｏ１装着機５０と電子部品Ｎｏ２装着機５１は上面が同じ面であるオモテ面１ａの基板１に電子部品を装着する事になり、稼働バランスの差はなくなる。また、待機ポイントは１個所に限定するのでなく複数箇所でもよい。この際の基板待機ポイント５２，５３は電子部品装着機本体内に設けてもよい。

【0031】

次に本案の印刷機について図７、８、９、１０、１１を基に説明する。図７より、横配置両面メタルマスク２７には基板１のオモテ面１ａ、ウラ面１ｂにそれぞれ適合したオモテ面用パターン３２とウラ面用パターン３３の２つのパターンを形成するオモテ面メタルマスク開口３０とウラ面メタルマスク開口３１が設けられている。また、基板１を横配置両面メタルマスク２７に密着させるバックアップホルダーもオモテ面用バックアップホルダー２８とうら面バックアップホルダー２９の２つ有し、横配置両面メタルマスク２７のオモテ面用パターン３２とウラ面用パターン３３のそれぞれ下部に位置している。また、スキージユニット２０は、図８、９、１０、１１で表したようにスキージ停止１ポジション２３、スキージ停止２ポジション２４、スキージ停止３ポジション２５、スキージ停止４ポジション２６の４つの停止ポジションを持っている。

【0032】

次に動作を説明する。図７より前設備からクリーム半田印刷機に搬入された基板１はチェックポイント３７でオモテ面１ａとウラ面１ｂのどちらが上面になっているか判定された後、その上面に対応したバックアップホルダー上に搬入され停止する。搬入された基板１の上面がオモテ面１ａであれば、基板１はオモテ面パターン３２の下部に位置するオモテ面バックアップホルダー２８の上部で停止した後、オモテ面バックアップホルダ２８の上昇により横配置両面メタルマスク２７に密着され、基板１のオモテ面１ａのクリーム半田を印刷する部分と横配置両面メタルマスク２７のオモテ面メタルマスク開口が一致した状態となる。そして、図８のようにスキージ停止３ポジション２５に位置するスキージユ二ット２０の左スキージヘッド２１が下降後スキージユニット２０はスキージ停止４ポジション２６に移動することにより、横配置両面メタルマスク２７上のクリーム半田４０が横配置両面メタルマスク２７のオモテ面用メタルマスク開口３０より基板１に印刷される。また、図９のようにスキージユニット２０がスキージ停止４ポジション２６に位置する場合は右スキージヘッド２２が下降しスキージ停止４ポジション２６からにスキージ停止３ポジション２５にスキージユニット２０が移動することで横配置両面メタルマスク２７上のクリーム半田４０が基板１に印刷される。

【0033】

次にウラ面１ｂが上面を向いている基板１が搬入された場合を図７に基づいて説明する。搬入されたウラ面１ｂが上面を向いている基板１は、ウラ面用パターン３３の下部に位置する裏面用バックアップホルダー２９上まで進み基板１は停止する。その後裏面用バックアップホルダー２９の上昇により横配置両面メタルマスク２７に密着され基板１のウラ面１ｂにクリーム半田４０を印刷する部分と裏面メタルマスク開口３１が一致した状態となる。そして、図１０のようにスキージ停止１ポジション２３に位置する２０スキージユニットは、左スキージヘッド２１が下降しスキージ停止１ポジション２３からスキージ停止２ポジション２４にスキージユニット２０が移動することで横配置両面メタルマスク２７上のクリーム半田４０が基板１に印刷される。また、図１１のようにスキージユニット２０がスキージ停止２ポジション２４に位置する場合は右スキージヘッド２２が下降しスキージ停止１ポジション２３移動することで横配置両面メタルマスク２７上のクリーム半田４０が基板１に印刷される。このような構成によれば１台の印刷機で基板のオモテ面１ａ、ウラ面１ｂの両面に印刷できる。

【0034】

本発明では、１台のクリーム半田印刷機のメタルマスクに基板のオモテ面用パターンとウラ面用パターンの２種類のパターンを基板の進行方向と同じ方向に並べて形成することを提案しているが、１２図のように基板１の進行方向に対して直角方向にオモテ面用パターン３２とウラ面用パターン３３を配置した縦配置両面メタルマスク３４の形態でも問題なく、この場合は、基板のオモテ面、ウラ面の判別結果に応じて縦配置両面メタルマスク３４を基板１の進行方向に対して直角方向４１にスライドさせる構成となる。

【0035】

また、本案ではクリーム半田印刷機に２種類のメタルマスクを備えたクリーム半田印刷機を設定しているが一般的な１種類のメタルマスクを搭載する印刷機を２台連結し基板のオモテ面用、ウラ面用とそれぞれ専用にしても良い。

【産業上の利用可能性】

【0036】

現在、実装工程で発生している最大の稼働ロスは、生産品種の切り替え時に発生する基板のオモテ面とウラ面の実装部品点数の比率の変動によるものである。しかし、一般的には、この稼働ロスは、生産現場には全く責任がなく、対応方法もないため稼働ロスとして計算してこなかったのが実態であり、その稼働ロスは、非常に大きい。本発明によれば、その稼働ロスをほぼゼロにでき、大きなコストダウンとリードタイムの短縮を実現できる。厳しい業界で勝ち残るためには、必ず採用しなければシステムである。

【符号の説明】

【0037】

１ 基板
１ａオモテ面
１ｂウラ面
２ 基板供給機
２ａ吸着ヘッド
２ｂ供給コンベア
２ｃ基板台上昇モータ
３ 上流部基板移載機
３ａ上流部搬送ユニット
３ｂ移載機センサー
３ｃコンベアモータ
３ｄ上下駆動モータ
３ｅ移載機搬送コンベア
４ 基板表裏反転機
４ａ反転モータ
４ｂ反転機搬送コンベア
４ｃ反転機下段戻し搬送コンベア
４ｄ反転機センサー
５ クリーム半田印刷機
６ クリーム半田印刷検査機
７ 接着剤塗布機
８ 電子部品装着機
９ 実装部品検査機
１０リフロー炉
１１半田付け検査機
１２下流部基板移載機
１２ａ下流部搬送ユニット
１２ｂ移載機センサー
１２ｃコンベアモータ
１２ｄ上下駆動モータ
１２ｅ移載機搬送コンベア
１３下段戻し搬送コンベア
１４基板収納機
１４ａコンベア
１４ｂ基板ラック
１５白矢印コース
１６下段基板リターンコース
１７黒矢印コース
５０電子部品Ｎｏ１装着機
５１電子部品Ｎ０２装着機
５２基板待機ポイント
５３基板待機ポイント
５４中間コンベア
５５中間コンベア
１９メタルマスク
２０スキージユニット
２１左スキージヘッド
２２右スキージヘッド
２３スキージユニット停止１ポジション
２４スキージユニット停止２ポジション
２５スキージユニット停止３ポジション
２６スキージユニット停止４ポジション
２７横配置両面メタルマスク
２８オモテ面用バックアップホルダー
２９ウラ面用バックアップホルダー
３０オモテ面メタルマスク開口
３１ウラ面メタルマスク開口
３２オモテ面用パターン
３３ウラ面用パターン
３４縦配置両面メタルマスク
３７チェックポイント
４０クリーム半田

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】