特開 2023-72112 部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに部品実装方法

(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】P2023072112

(43)【公開日】2023-05-24

(54)【発明の名称】部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに部品実装方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20230517BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20230517BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

H05K13/08 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021184443

(22)【出願日】2021-11-12

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】谷口 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】永冶 利彦

(72)【発明者】

【氏名】古市 聖

(72)【発明者】

【氏名】赤坂 勝彦

(72)【発明者】

【氏名】木原 正宏

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353CC04

5E353CC13

5E353CC16

5E353CC21

5E353CC23

5E353EE02

5E353EE03

5E353EE62

5E353JJ02

5E353KK01

5E353KK11

5E353KK21

5E353LL01

5E353LL04

5E353QQ05

(57)【要約】

【課題】基板に実装された部品の検査結果を適切にフィードバックすることができる部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに部品実装方法を提供する。
【解決手段】部品実装方法は、基板に実装された部品を撮像して基板に実装された部品の状態を検査し（ＳＴ２）、得られた検査結果に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値を算出し（ＳＴ５）、補正値を用いて基板に部品を装着する（ＳＴ１）。そして、第１基板の検査後に検査条件を調整し（ＳＴ９）、調整された検査条件により第１基板を検査して調整後検査結果を取得し（ＳＴ１０）、調整後検査結果に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値を算出する（ＳＴ５）。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置と、
前記検査装置によって得られた検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値を用いて基板に部品を装着する部品実装部と、を備え、
前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む、部品実装システム。

【請求項2】

前記検査結果には、前記検査条件を調整する前の前記第１基板の検査結果は含まれない、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項3】

前記検査条件を調整した後、前記第１基板を前記検査装置から取り出す前に、前記第１基板の前記調整後検査結果が取得される、請求項１または２に記載の部品実装システム。

【請求項4】

前記検査結果が正常か否かを判断する判断部と、
前記検査結果が正常でない場合、前記検査装置が取得した前記部品の画像を表示する表示部と、をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の部品実装システム。

【請求項5】

作業者による前記画像の確認結果の入力を受け付ける入力部と、
前記確認結果が正常な場合、前記検査条件の調整を指示する指示部と、をさらに備える、請求項４に記載の部品実装システム。

【請求項6】

前記確認結果が正常でない場合、前記指示部は、前記第１基板の修理を指示する、請求項５に記載の部品実装システム。

【請求項7】

基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置によって得られた検査結果に基づいて、部品実装装置が前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する補正値算出部を備え、
前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む、管理装置。

【請求項8】

基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置によって得られた検査結果に基づいて算出された、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を用いて前記基板に前記部品を装着する部品実装部を備え、
前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む、部品実装装置。

【請求項9】

基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査部と、
前記検査部によって得られた検査結果を出力する出力部と、を備え、
前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査部によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む、検査装置。

【請求項10】

基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査し、
得られた検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出し、
前記補正値を用いて前記基板に前記部品を装着する、ことを含み、
第１基板の検査後に検査条件を調整し、
調整された前記検査条件により前記第１基板を検査して調整後検査結果を取得し、
前記調整後検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する、部品実装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板に部品を実装する部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに部品実装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムでは、基板に実装された部品の位置ずれ情報を検査装置で取得し、取得された位置ずれ情報を部品実装装置が後続の基板に部品を実装する際の実装位置の補正に用いることが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の実装ライン管理システムでは、検査装置で部品の実装不良が検出され、実装不良がリペアされた基板が実装ラインに再投入された場合、再投入された基板の位置ずれ情報は実装位置の補正には使用しない方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１３４０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、検査装置で実装不良と判定される事例の中には、部品は基板に正常に搭載されているものの、検査装置のカメラの撮像条件や不良判定条件が適切でないことに起因する誤判定も含まれており、検査装置で取得される検査結果を適切に部品実装装置にフィードバックするためには、さらなる改善の余地があった。

【0005】

そこで本発明は、基板に実装された部品の検査結果を適切にフィードバックすることができる部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに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】

【0006】

本発明の部品実装システムは、基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置と、前記検査装置によって得られた検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値を用いて基板に部品を装着する部品実装部と、を備え、前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む。

【0007】

本発明の管理装置は、基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置によって得られた検査結果に基づいて、部品実装装置が前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する補正値算出部を備え、前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む。

【0008】

本発明の部品実装装置は、基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査装置によって得られた検査結果に基づいて算出された、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を用いて前記基板に前記部品を装着する部品実装部を備え、前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査装置によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む。

【0009】

本発明の検査装置は、基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査する検査部と、前記検査部によって得られた検査結果を出力する出力部と、を備え、前記検査結果には、第１基板の検査後に検査条件が調整された前記検査部によって前記第１基板を検査した調整後検査結果を含む。

【0010】

本発明の部品実装方法は、基板に実装された部品を撮像して前記基板に実装された前記部品の状態を検査し、得られた検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出し、前記補正値を用いて前記基板に前記部品を装着する、ことを含み、第１基板の検査後に検査条件を調整し、調整された前記検査条件により前記第１基板を検査して調整後検査結果を取得し、前記調整後検査結果に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の補正値を算出する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、基板に実装された部品の検査結果を適切にフィードバックすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装装置の要部の構成を示す平面図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図

【図4】本発明の一実施の形態の検査装置において取得される部品の実装位置ずれ量の説明図

【図5】本発明の一実施の形態の検査装置の検査表示部に表示された合否判断画面の例の説明図

【図6】本発明の一実施の形態の検査装置の検査表示部に表示された検査条件調整画面の例の説明図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装方法のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、管理コンピュータ、部品実装装置、検査装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸として、基板搬送方向のＸ軸（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ軸（図１における上下方向）が示される。図４、及び後述する一部では、Ｚ軸を回転軸とする回転の方向であるθ方向が示される。

【0014】

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、基板に部品を装着して実装基板を製造する機能を有する。部品実装システム１は、基板搬送方向の上流（紙面左側）から下流（紙面右側）に向けて、第１コンベアＭ１、２台の部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、検査装置Ｍ４、第２コンベアＭ５が直列に連結されている。各装置は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。また、各装置は通信ネットワーク２を介して相互にデータを送受信する。なお、部品実装システム１が備える部品実装装置Ｍ２～Ｍ３は２台に限定されることはなく、１台または３台以上でも良い。

【0015】

第１コンベアＭ１、２台の部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、検査装置Ｍ４、第２コンベアＭ５は、それぞれ基板搬送部４，５，６，８を備えており、上流の装置から下流の装置に順に基板Ｂを搬送する。第１コンベアＭ１は、上流に連結される基板Ｂに形成された電極Ｅにはんだペーストを印刷する印刷装置（図示省略）などの生産設備から基板Ｂを受け取り（矢印ａ）、部品実装装置Ｍ２に搬出する。また、第１コンベアＭ１は、基板Ｂに付されたバーコードや２次元コードなどの基板ラベルＬを読み取って基板Ｂを特定する基板番号（基板ＩＤ）を読み取る内蔵リーダ（図示省略）を備えている。第１コンベアＭ１は、基板Ｂの基板ラベルＬから基板番号を読み取って、下流の部品実装装置Ｍ２と管理コンピュータ３に送信する。

【0016】

図１において、部品実装装置Ｍ２は、第１コンベアＭ１から搬送された基板Ｂの実装位置に実装ヘッドが部品供給部から部品Ｄを取り出して装着する部品実装作業を行い、下流の部品実装装置Ｍ３に基板Ｂを搬出する。同様に、部品実装装置Ｍ３は、上流の部品実装装置Ｍ２から搬送された基板Ｂの実装位置に部品Ｄを装着する部品実装作業を行う。部品実装装置Ｍ２～Ｍ３は、基板Ｂを下流の装置に搬出する際に、基板Ｂの基板番号を下流の装置と管理コンピュータ３に送信する。

【0017】

検査装置Ｍ４は、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３によって部品Ｄが実装された基板Ｂを照明部７ａ（図３参照）で照明しながら検査カメラ７で撮像して、部品Ｄの正規位置からの実装位置ずれ量などを取得し、実装基板の良否を判断する。検査装置Ｍ４は、検査後の基板Ｂを下流の第２コンベアＭ５に搬出する際に、基板Ｂの基板番号を第２コンベアＭ５と管理コンピュータ３に送信する。第２コンベアＭ５は、検査装置Ｍ４から搬送された部品実装後の基板Ｂを受け取り、下流に連結される基板Ｂを加熱して半田ペーストを融解させるリフロー装置（図示省略）などに搬出する（矢印ｂ）。管理コンピュータ３は、第１コンベアＭ１、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、検査装置Ｍ４、第２コンベアＭ５を含む部品実装システム１を統括して制御する機能を有している。

【0018】

図１において、第１コンベアＭ１と第２コンベアＭ５は、上流から受け取った基板Ｂを一時保管（仮置き）して下流に搬出する機能に加えて、作業者が基板搬送部４，８から基板Ｂを出し入れ可能な機能を有している。検査装置Ｍ４によって、部品が実装されない欠落、実装位置がずれる位置ずれ、部品の立ち・浮きなどの部品Ｄの実装状態の不良が検出された基板Ｂ１は、作業者によって第２コンベアＭ５から取り出される（矢印ｃ）。作業者は、実装状態が不良の部品Ｄを取り除いたり、部品Ｄの実装状態を修正したりするリペア作業を実施した後（矢印ｄ）、第１コンベアＭ１からリペア後の基板Ｂ１を再投入する（矢印ｅ）。再投入された基板Ｂ１の未装着の実装位置には、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３によって部品Ｄが装着される。

【0019】

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の構成を説明する。基台１０の中央には、基板搬送部４がＸ軸に沿って設置されている。基板搬送部４は、上流の装置から搬出された基板Ｂを搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送部４は、部品実装作業（部品の実装作業）が完了した基板Ｂを下流の装置に搬出する。

【0020】

基板搬送部４の両側（Ｙ軸の前後方向）には、部品供給部１１がそれぞれ設置されている。部品供給部１１には、複数のテープフィーダ１２がＸ軸に沿って並列に配置されている。テープフィーダ１２は、部品Ｄを格納するポケットが形成された部品テープを部品供給部１１の外側から基板搬送部４に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが部品をピックアップする部品供給位置に部品Ｄを供給する。

【0021】

図２において、基台１０の上面におけるＸ軸における両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル１３が配置されている。２基のＹ軸テーブル１３の間には、同様にリニア機構を備えたビーム１４がＹ軸に沿って移動自在に結合されている。ビーム１４には、プレート１４ａを介して実装ヘッド１５がＸ軸に沿って移動自在に装着されている。実装ヘッド１５は、複数のノズル昇降部を備えている。ノズル昇降部のそれぞれの下端部には、部品Ｄを吸着して保持するノズルが装着されている。各ノズル昇降部は、ノズルをＺ軸に沿って昇降させ、Ｚ軸を回転軸としてθ方向に回転させる。

【0022】

Ｙ軸テーブル１３およびビーム１４は、実装ヘッド１５を水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動させるヘッド移動機構を構成する。ヘッド移動機構および実装ヘッド１５は、部品供給部１１に装着されているテープフィーダ１２の部品供給位置から部品Ｄをピックアップし、基板搬送部４に保持された基板Ｂの実装位置に装着する部品実装作業を実行する部品実装部１６を構成する。部品実装作業において実装ヘッド１５は、部品供給部１１の上方に移動し、各ノズルで所定の部品Ｄをそれぞれピックアップし、基板Ｂの上方に移動し、各ノズルが保持する部品Ｄをそれぞれの実装位置に実装する一連の実装ターンを繰り返す。

【0023】

図２において、実装ヘッド１５が取り付けられたプレート１４ａには、ヘッドカメラ１７が装着されている。実装ヘッド１５が移動することにより、ヘッドカメラ１７は基板搬送部４の実装作業位置に位置決めされた基板Ｂの上方に移動して、基板Ｂに設けられた基板マーク（図示せず）、基板Ｂの実装位置を撮像する。また、ヘッドカメラ１７は基板Ｂに設けられた基板ラベルＬを撮像する。基板ラベルＬの撮像結果からは、基板Ｂを特定する基板番号（基板ＩＤ）が読み取られる。

【0024】

部品供給部１１と基板搬送部４との間には、部品認識カメラ１８が設置されている。部品認識カメラ１８は、部品供給部１１から部品Ｄを取り出した実装ヘッド１５が部品認識カメラ１８の上方に位置した際に、ノズルに保持された部品Ｄを下方から撮像する。実装ヘッド１５による部品Ｄの基板Ｂへの部品実装作業では、ヘッドカメラ１７による基板Ｂの認識結果と部品認識カメラ１８による部品の認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。

【0025】

図２において、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル１９が設置されている。タッチパネル１９は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の操作を行う。

【0026】

次に図３を参照して、部品実装システム１の制御系の構成を説明する。ここでは、部品実装システム１が有する機能のうち、基板Ｂに実装された部品Ｄの検査結果を部品実装装置Ｍ２～Ｍ３にフィードバックする機能を中心に説明する。管理コンピュータ３、第１コンベアＭ１、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、検査装置Ｍ４および第２コンベアＭ５は、通信ネットワーク２を介して相互に接続されている。部品実装装置Ｍ２～Ｍ３は、実装制御装置２０、基板搬送部５、テープフィーダ１２、部品実装部１６、ヘッドカメラ１７、部品認識カメラ１８、タッチパネル１９を備えている。実装制御装置２０は、実装記憶部２１、取得部２２、補正値算出部２３、実装制御部２４、実装通信部２５を備えている。

【0027】

実装通信部２５は、通信ネットワーク２を介して検査装置Ｍ４、管理コンピュータ３、第１コンベアＭ１、第２コンベアＭ５との間でデータの送受信を行う。実装記憶部２１は記憶装置であり、実装データ２１ａ、検査結果２１ｂ、補正値情報２１ｃなどが記憶されている。実装データ２１ａには、実装基板の生産機種名（基板名）、基板Ｂに実装される部品Ｄの種類（部品名）、実装位置（ＸＹ座標）、実装方向（θ方向）、部品Ｄを供給するテープフィーダ１２の装着位置、ノズルの装着位置などの情報が含まれている。

【0028】

図３において、取得部２２は、検査装置Ｍ４が基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像して算出した基板Ｂに実装された部品Ｄの実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθを取得し、検査結果２１ｂとして実装記憶部２１に記憶させる。補正値算出部２３は、検査結果２１ｂに含まれる部品Ｄの実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθに基づいて、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３が部品Ｄを基板Ｂに実装する際に使用する補正値を算出する。補正値算出部２３は、算出した補正値を補正値情報２１ｃとして実装記憶部２１に記憶させる。

【0029】

図３において、実装制御部２４（制御部）は、実装データ２１ａに含まれる実装位置や実装方向、補正値情報２１ｃに含まれる補正値などに基づいて、基板搬送部５、テープフィーダ１２、部品実装部１６、ヘッドカメラ１７、部品認識カメラ１８を制御して、部品Ｄを基板Ｂに実装させる。すなわち、部品実装部１６は、ヘッドカメラ１７が撮像した基板Ｂの位置、吸着位置ずれ情報の他、補正値情報２１ｃに含まれる補正値に基づいて、実装ヘッド１５の位置を補正して部品Ｄを基板Ｂに実装する。

【0030】

このように、部品実装部１６は、基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像して基板Ｂに実装された部品Ｄの状態を検査する検査装置Ｍ４によって得られた検査結果２１ｂに基づいて算出された、部品Ｄ基板Ｂに実装する際の補正値を用いて基板Ｂに部品Ｄを装着する。

【0031】

図３において、検査装置Ｍ４は、検査制御装置３０、基板搬送部６、検査カメラ７、照明部７ａ、検査カメラ移動機構３１、検査入力部３２、検査表示部３３を備えている。検査制御装置３０は、検査記憶部３４、検査制御部３５、認識処理部３６、判断部３７、表示処理部３８、指示部３９、出力部４０、検査通信部４１を備えている。検査入力部３２は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。検査表示部３３は液晶パネルなどの表示装置であり、検査入力部３２による操作のための操作画面などの各種画面などの各種情報を表示する。

【0032】

検査通信部４１は、通信ネットワーク２を介して部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、管理コンピュータ３、第２コンベアＭ５との間でデータの送受信を行う。検査記憶部３４は記憶装置であり、検査データ３４ａ、検査条件３４ｂ、暫定検査結果３４ｃなどが記憶されている。検査データ３４ａは、実装基板の生産機種名（基板名）、基板Ｂに実装された部品の種類（部品名）、実装位置（ＸＹ座標）、実装方向（θ方向）、不良判定値などが含まれている。検査条件３４ｂには、検査カメラ７が基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像する際に照明部７ａが照射する照射光の照明条件、認識処理部３６が撮像画像を認識処理する際の画像フィルタ、部品Ｄの中心を検出するアルゴリズムなどの認識条件などが含まれている。

【0033】

図３において、検査制御部３５は、基板搬送部６を制御して、上流の部品実装装置Ｍ３から搬出された実装済みの基板Ｂを検査作業位置に搬送させて位置決めして保持させ、検査作業が完了した基板Ｂを下流に搬出させる。また、検査制御部３５は、検査データ３４ａと検査条件３４ｂに含まれる照明条件に基づいて、検査カメラ移動機構３１と照明部７ａを制御して、検査カメラ７を検査作業位置に保持された基板Ｂの実装位置の上方に順に移動させ、照明部７ａで照明しながら検査カメラ７で基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像させる。

【0034】

認識処理部３６は、検査データ３４ａと検査条件３４ｂに含まれる認識条件に基づいて、検査カメラ７による撮像画像を認識処理して、基板Ｂに実装された部品Ｄの正規の実装位置Ｑからの実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθ（図４参照）を算出する。認識処理部３６は、撮像画像と実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθを、暫定検査結果３４ｃとして検査記憶部３４に記憶させる。

【0035】

ここで図４を参照して、認識処理部３６による、基板Ｂに実装された部品Ｄの正規の実装位置Ｑからの実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθの算出方法の一例について説明する。検査制御部３５は、検査カメラ７の撮像中心が部品Ｄの正規の実装位置Ｑと一致する位置で基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像させる。認識処理部３６は、撮像画像を認識処理することで、実装された部品Ｄの中心Ｃを検出する。そして、認識処理部３６は、中心Ｃ（ΔＸ，ΔＹ）と実装位置Ｑ（０，０）の差からＸ軸方向の位置ずれ量ΔＸとＹ軸方向の位置ずれ量ΔＹを算出する。さらに、認識処理部３６は、部品Ｄのθ方向の傾きを位置ずれ量Δθとして算出する。

【0036】

図３において、判断部３７は、暫定検査結果３４ｃに含まれる実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθと検査データ３４ａに含まれる不良判定値に基づいて、部品Ｄが基板Ｂに正常に実装されたか否かを合否判定する。例えば、判断部３７は、実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθが不良判定値を超えると、当該部品Ｄを実装不良（当該基板Ｂを不良基板）と判断する。また、判断部３７は、部品Ｄが認識されない場合は、当該部品Ｄを実装不良（欠落）と判断する。すなわち、判断部３７は、検査結果（暫定検査結果３４ｃ）が正常か否かを判断する。判断部３７は、合否判定結果を暫定検査結果３４ｃに記憶させる。

【0037】

このように、暫定検査結果３４ｃには、撮像画像、実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθ、合否判定結果が、部品Ｄの実装位置に関連付けされて記憶されている。また、検査カメラ７、照明部７ａ、検査カメラ移動機構３１、検査制御部３５、認識処理部３６、判断部３７は、基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像して基板Ｂに実装された部品Ｄの状態（実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθ、合否判定結果）を検査する検査部４２を構成する。

【0038】

図３において、表示処理部３８は、検査表示部３３に合否判断画面、検査条件調整画面などを表示させて、作業者が検査条件３４ｂを調整する検査条件調整作業を支援する。

【0039】

ここで図５を参照して、表示処理部３８が検査表示部３３に表示させた合否判断画面６０の例について説明する。合否判断画面６０は、検査部４２による基板Ｂ（以下、「第１基板Ｂａ」と称する。）の状態の検査により、実装されていることが確認できない部品Ｄ（以下、「未確認部品Ｄ１」と称する。）があると判断されると検査表示部３３に表示される。合否判断画面６０には、認識処理結果表示領域６１、撮像画像表示領域６２、不良ボタン６３、検査条件調整ボタン６４が設けられている。

【0040】

認識処理結果表示領域６１には、暫定検査結果３４ｃに含まれる未確認部品Ｄ１の認識処理結果（この例では「部品無し」）が表示される。撮像画像表示領域６２には、暫定検査結果３４ｃに含まれる未確認部品Ｄ１の撮像画像が表示される。また、撮像画像表示領域６２には、Ｘ軸方向の中心線６２ｘとＹ軸方向の中心線６２ｙが撮像画像に重ねて表示されている。Ｘ軸方向の中心線６２ｘとＹ軸方向の中心線６２ｙの交点が、未確認部品Ｄ１の実装位置（実装座標）となる。作業者は、撮像画像表示領域６２に表示された撮像画像を見て、実装位置に未確認部品Ｄ１が実装されているか否かを判断する。

【0041】

図５において、作業者は、実装位置に未確認部品Ｄ１が実装されていないか、実装位置から大きく外れて実装されている（落下している）場合など、基板リペアが必要と判断すると、検査入力部３２を操作して不良ボタン６３を押下する。不良ボタン６３が押下されると、指示部３９は、検査装置Ｍ４から第１基板Ｂａを搬出させると伴に、第２コンベアＭ５に第１基板Ｂａはリペア対象である旨を指示する。指示を受けた第２コンベアＭ５は、第１基板Ｂａを下流に搬出せずに保持し、作業者による取り出しを待機する。

【0042】

このように、作業者による確認結果が正常でない場合、指示部３９は、第１基板Ｂａの修理を指示する。また、検査表示部３３は、検査部４２による検査結果が正常でない場合、検査装置Ｍ４の検査部４２が取得した部品Ｄ（未確認部品Ｄ１）の実装位置の画像を表示する表示部である。

【0043】

図５において、作業者は、実装位置に未確認部品Ｄ１が実装されていることを撮像画像から確認できた場合や、検査条件３４ｂが適切ではなくて現在の撮像画像では未確認部品Ｄ１の有無を判断ができない場合などは、検査条件３４ｂの調整が必要と判断する。その場合、作業者は、検査入力部３２を操作して検査条件調整ボタン６４を押下する。検査条件調整ボタン６４が押下されると、表示処理部３８は、検査表示部３３に検査条件調整画面を表示させる。

【0044】

ここで図６を参照して、合否判断画面６０において検査条件調整ボタン６４が押下され、表示処理部３８が検査表示部３３に表示させた検査条件調整画面７０の例について説明する。検査条件調整画面７０には、認識処理結果表示領域７１、撮像画像表示領域７２、照明条件変更領域７３、認識条件変更領域７４、自動調整ボタン７５、再認識ボタン７６、決定ボタン７７、不良ボタン７８が設けられている。

【0045】

照明条件変更領域７３には、検査カメラ７が未確認部品Ｄ１を撮像する際に照明部７ａが照明する照明条件を設定（調整）するボタンなどが表示される。この例では、照明条件を変更する照明１ボタン７３ａと照明２ボタン７３ｂが配置されている。作業者が照明１ボタン７３ａおよび照明２ボタン７３ｂの増加ボタン、減少ボタンを操作することで、照明条件が変更される。

【0046】

図６において、認識条件変更領域７４には、検査カメラ７が撮像した撮像画像を認識処理部３６が認識処理する際の認識条件を設定（調整）するボタンなどが表示される。この例では、フィルタ設定ボタン７４ａと詳細設定ボタン７４ｂが配置されている。作業者がフィルタ設定ボタン７４ａを操作することで、撮像画像を認識処理する際の画像フィルタが変更される。詳細設定ボタン７４ｂが押下されると、２値化（白黒）の基準値、色（ＲＧＢ）などの認識条件を詳細に設定する認識条件詳細設定画面（図示省略）が表示される。

【0047】

再認識ボタン７６が押下されると、照明条件変更領域７３で設定されている照明条件により第１基板Ｂａの未確認部品Ｄ１の実装位置が検査カメラ７で再撮像される。そして、認識条件変更領域７４で設定されている認識条件により認識処理部３６によって再撮像画像が再度認識処理される。認識処理結果表示領域７１には、認識処理部３６による再認識処理結果（この例では「正常実装」）が表示される。また、撮像画像表示領域７２には、再撮像画像が表示される。なお、検査カメラ７による再撮像と認識処理部３６による再認識処理は、再認識ボタン７６の押下により実行される他、照明条件変更領域７３と認識条件変更領域７４のボタンが操作されて条件が変更される毎に実行するようにしてもよい。

【0048】

図６において、自動調整ボタン７５が押下されると、所定の手順で自動的に照明条件と認識条件が変更され、検査カメラ７による再撮像と認識処理部３６による再認識処理が実行され、認識処理結果表示領域７１と撮像画像表示領域７２の表示が更新される。決定ボタン７７が押下されると、検査条件３４ｂが照明条件変更領域７３と認識条件変更領域７４で設定された条件に変更され、検査結果が再認識処理後の検査結果（以下、「調整後検査結果」と称する。）に変更される。

【0049】

具体的には、出力部４０は、暫定検査結果３４ｃに含まれる未確認部品Ｄ１の検査結果を調整後検査結果に差し替えて、第１基板Ｂａの検査結果２１ｂとして部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に出力する。また、出力部４０は、暫定検査結果３４ｃに含まれる未確認部品Ｄ１の合否判断結果を再認識処理の結果に差し替えて、第１基板Ｂａの合否判定結果５１ｂとして管理コンピュータ３に出力する。なお、検査部４２は、未確認部品Ｄ１の再検査結果のみを暫定検査結果３４ｃに差し替えるのではなく、調整された検査条件３４ｂで第１基板Ｂａの全体を再検査して、その調整後検査結果を検査結果２１ｂとするようにしてもよい。

【0050】

このように、検査部４２によって得られた検査結果２１ｂを出力する出力部４０は、第１基板Ｂａの検査後に検査条件３４ｂが調整された検査装置Ｍ４の検査部４２によって第１基板Ｂａを検査した調整後検査結果を含む検査結果２１ｂを部品実装装置Ｍ２～Ｍ４に出力する。すなわち、検査結果２１ｂには、少なくとも検査条件３４ｂを調整する前の第１基板Ｂａの未確認部品Ｄ１の検査結果は含まれない。そして、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の補正値算出部２３は、第１基板Ｂａの検査後に検査条件３４ｂが調整された検査装置Ｍ４によって得られた第１基板Ｂａに実装された未確認部品Ｄ１の調整後検査結果を含む検査結果２１ｂに基づいて、部品Ｄを基板Ｂに実装する際の補正値を算出する。

【0051】

図６において、作業者は、検査条件３４ｂが調整された撮像画像を見て、第１基板Ｂａには未確認部品Ｄ１が実装されていないと判断すると、不良ボタン７８を押下する。不良ボタン７８が押下された後の処理は、合否判断画面６０の不良ボタン６３が押下された場合と同様であり、詳細な説明は省略する。このように、検査入力部３２は、作業者による撮像画像の確認結果の入力を受け付ける入力部である。なお、合否判断画面６０において検査条件調整ボタン６４が押下されると、検査条件３４ｂの調整、調整後検査結果の取得が自動的に実行されるようにしてもよい。すなわち、合否判断画面６０を参照した作業者による確認結果が正常な（検査条件調整ボタン６４が押下された）場合、指示部３９は検査条件３４ｂの調整を指示するようにしてもよい。

【0052】

図３において、管理コンピュータ３の管理処理装置５０は、管理記憶部５１、リペア処理部５２、管理入力部５３、管理表示部５４、管理通信部５５を備えている。管理入力部５３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。管理表示部５４は液晶パネルなどの表示装置であり、管理入力部５３による操作のための操作画面などの各種画面などの各種情報を表示する。管理通信部５５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して第１コンベアＭ１、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３、検査装置Ｍ４、第２コンベアＭ５との間で信号、データの授受を行う。

【0053】

管理記憶部５１は記憶装置であり、生産データ５１ａ、合否判定結果５１ｂなどを記憶する。生産データ５１ａには、実装基板の生産機種名（基板名）、基板Ｂに実装される部品Ｄの種類（部品名）、部品Ｄのサイズ、実装位置（ＸＹ座標）、実装方向（θ方向）、部品Ｄを実装する部品実装装置Ｍ２～Ｍ３（部品実装部１６）、部品Ｄを供給するテープフィーダ１２の装着位置、実装ヘッド１５を特定する情報、ノズルの装着位置などの情報が含まれている。合否判定結果５１ｂには、検査装置Ｍ４から送信（出力）された基板Ｂ毎の合否判定の結果が記憶されている。

【0054】

図３において、リペア処理部５２は、合否判定結果５１ｂに基づいて、部品実装システム１における不良基板のリペア処理を支援する。具体的には、リペア処理部５２は、検査装置Ｍ４から第２コンベアＭ５に不良基板が搬送されると、作業者が携帯する情報端末（図示省略）などに不良の基板Ｂ１（図１参照）を第２コンベアＭ５から取り出して、リペア作業を実施する旨の指示を表示させる。

【0055】

また、リペア作業後の基板Ｂ１が第１コンベアＭ１から再投入されると、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に未装着の実装位置に部品Ｄを装着する旨を指示し、検査装置Ｍ４に装着された部品Ｄの状態を検査する旨を指示する。なお、検査装置Ｍ４により検査された再投入された基板Ｂ１に装着された部品Ｄの状態は、基板Ｂ１の合否判定に使用されるが、検査結果２１ｂとして部品実装装置Ｍ２～Ｍ３にはフィードバックされない。

【0056】

次に、図７のフローに沿って、部品実装システム１において第１基板Ｂａに部品Ｄを実装する部品実装方法について説明する。まず、部品実装システム１の部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の部品実装部１６は、補正値情報２１ｃに含まれる補正値を使用して第１基板Ｂａに部品Ｄを実装する（ＳＴ１：部品実装工程）。部品Ｄが実装された第１基板Ｂａは検査装置Ｍ４に搬送される。検査装置Ｍ４の検査部４２は、第１基板Ｂａに実装された部品Ｄを撮像して第１基板Ｂａに実装された部品Ｄの状態を検査する（ＳＴ２：検査工程）。検査結果は、暫定検査結果３４ｃとして検査記憶部３４に記憶される。

【0057】

次いで判断部３７は、暫定検査結果３４ｃに基づいて、検査結果が正常か否かを判定する（ＳＴ３：判定工程）。検査結果が正常と判定されると（ＳＴ３においてＹｅｓ）、出力部４０は、暫定検査結果３４ｃに含まれる実装位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ，Δθを検査結果２１ｂとして部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に出力（送信）する（ＳＴ４：検査結果出力工程）。次いで部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の補正値算出部２３は、検査装置Ｍ４によって得られた検査結果２１ｂに基づいて、部品Ｄを基板Ｂに実装する際の補正値を算出する（ＳＴ５：補正値算出工程）。次いで部品実装装置Ｍ２～Ｍ３において未実装の基板Ｂがある場合（ＳＴ６において、Ｎｏ）、部品実装工程（ＳＴ１）に戻って、算出された補正値を用いて基板Ｂに部品Ｄが装着される。

【0058】

図７において、判定工程（ＳＴ３）において検査結果が異常と判定されると（ＳＴ３においてＮｏ）、表示処理部３８は検査表示部３３に合否判断画面６０を表示させ、撮像画像表示領域６２に第１基板Ｂａにおける未確認部品Ｄ１の実装位置の撮像画像を表示させる（ＳＴ７：撮像画像表示工程）（図５）。

【0059】

作業者が撮像画像を確認し、検査条件３４ｂの調整が必要と判断して合否判断画面６０の検査条件調整ボタン６４を押下すると（ＳＴ８においてＹｅｓ）、表示処理部３８は検査表示部３３に検査条件調整画面７０を表示させる（図６）。作業者は、検査条件調整画面７０を使用して、検査条件３４ｂを調整し（ＳＴ９：検査条件調整工程）、調整後の検査条件３４ｂで検査カメラ７に未確認部品Ｄ１の実装位置を再撮像させ、認識処理部３６に未確認部品Ｄ１を再認識させる（ＳＴ１０：再検査工程）。

【0060】

図７において、作業者が再検査結果は正常であると判断し、決定ボタン７７を押下すると（ＳＴ１１において、Ｙｅｓ）、出力部４０は、調整後検査結果を部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に出力（送信）する（ＳＴ１２：調整後検査結果出力工程）。次いで補正値算出工程（ＳＴ５）が実行され、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３の補正値算出部２３は、検査装置Ｍ４によって得られた調整後検査結果（検査結果２１ｂ）に基づいて、補正値を算出する。その後、未実装の基板Ｂがある場合（ＳＴ６において、Ｎｏ）、部品実装工程（ＳＴ１）に戻って、算出された補正値を用いて基板Ｂに部品Ｄが装着される。

【0061】

このように、本実施の形態の部品実装方法では、第１基板Ｂａの検査後（ＳＴ２の後）に検査装置Ｍ４の検査条件３４ｂを調整し（ＳＴ９）、検査条件３４ｂが調整された検査装置Ｍ４によって第１基板Ｂａを検査して調整後検査結果を取得し（ＳＴ１０）、調整後検査結果に基づいて、部品Ｄを基板Ｂに実装する際の補正値を算出する（ＳＴ５）。これによって、基板Ｂに実装された部品Ｄの検査結果２１ｂを適切にフィードバックすることができる。

【0062】

図７において、合否判断画面６０において確認結果が異常で不良ボタン６３が押下された場合（ＳＴ８においてＮｏ）、または、検査条件調整画面７０において再検査結果が異常で不良ボタン７８が押下された場合（ＳＴ１１においてＮｏ）、指示部３９は第１基板Ｂａの修理（リペア）を指示する（ＳＴ１３：リペア指示工程）。その後、未実装の基板Ｂがある場合（ＳＴ６において、Ｎｏ）、部品実装工程（ＳＴ１）に戻って、補正値を用いて基板Ｂに部品Ｄが装着される。このように、本実施の形態の部品実装方法では、検査条件３４ｂを調整した後（ＳＴ９の後）、第１基板Ｂａを検査装置Ｍ４から取り出す前に、第１基板Ｂａの調整後検査結果が取得される（ＳＴ１０）。

【0063】

上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム１は、基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像して基板Ｂに実装された部品Ｄの状態を検査する検査装置Ｍ４と、検査装置Ｍ４によって得られた検査結果２１ｂに基づいて、部品Ｄを基板Ｂに実装する際の補正値を算出する補正値算出部２３と、補正値を用いて基板Ｂに部品Ｄを装着する部品実装部１６と、を備えている。そして、検査結果２１ｂには、第１基板Ｂａの検査後に検査条件３４ｂが調整された検査装置Ｍ４によって第１基板Ｂａを検査した調整後検査結果が含まれる。これによって、基板Ｂに実装された部品Ｄの検査結果２１ｂを適切にフィードバックすることができる。

【0064】

なお、上記の部品実装システム１は、検査装置Ｍ４の検査結果２１ｂを部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に送信し、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３が補正値を算出する例で説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、管理コンピュータ３（管理装置）が補正値算出部２３を備え、検査装置Ｍ４の検査結果２１ｂを管理コンピュータ３に送信し、管理コンピュータ３が補正値を算出して部品実装装置Ｍ２～Ｍ３に送信する構成であってもよい。すなわち、管理コンピュータ３（管理装置）は、検査装置Ｍ４によって得られた検査結果２１ｂに基づいて、部品実装装置Ｍ２～Ｍ３が部品Ｄを基板Ｂに実装する際の補正値を算出する補正値算出部２３を備え、検査結果２１ｂには調整後検査結果が含まれる。

【0065】

また、上記では、合否判断画面６０と検査条件調整画面７０は検査装置Ｍ４の検査表示部３３（表示部）に表示され、作業者は検査入力部３２（入力部）を操作して確認結果の入力、再検査結果の判断、検査条件３４ｂの調整を行う例で説明したが、この構成に限定されることはない。例えば、表示処理部３８は、管理コンピュータ３（管理装置）の管理表示部５４に合否判断画面６０と検査条件調整画面７０を表示させて、管理入力部５３（入力部）からの操作を受け付ける構成であってもよい。この構成では、作業者は検査装置Ｍ４から離れて設置された管理コンピュータ３からリモートで検査条件３４ｂの調整などを行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明の部品実装システム、管理装置、部品実装装置、検査装置ならびに部品実装方法は、基板に実装された部品の検査結果を適切にフィードバックすることができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

【符号の説明】

【0067】

１ 部品実装システム
３ 管理コンピュータ（管理装置）
１６ 部品実装部
４２ 検査部
Ｂ、Ｂ１ 基板
Ｂａ 第１基板（基板）
Ｄ 部品
Ｄ１ 未確認部品（部品）
Ｍ２～Ｍ３ 部品実装装置
Ｍ４ 検査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】