电路板制造装置的制作方法

本实用新型涉及电路板制造装置。

背景技术：

在电路板的制造中，有时要求通过同一制造装置来制造印刷布线板内部的布线以及使用的电子元件不同的多种电路板。该情况下，在电路板出厂时，在将电路板组装于其他装置的后续工序等中，容易产生电路板的错误。

以往，为了避免基板的错误，将表示有识别码的纸、树脂小片等标签粘贴于印刷布线板上。但是，该情况下，有时会产生标签的贴错。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供能够避免应该显示于印刷布线板上的识别码的错误的电路板制造装置。

作为上述课题的解决手段，本实用新型的例示的一个实施方式的方案是一种电路板制造装置，其具有：投放装置，其向制造电路板的生产线中投放印刷布线板；标记装置，其与所述投放装置相邻，并且在投放到了所述生产线中的所述印刷布线板上刻印识别码；印刷装置，其与所述标记装置相邻，并且将焊料印刷到刻印有所述识别码的所述印刷布线板上；元件安装机，其将元件安装到印刷有所述焊料的所述印刷布线板上；回流炉，其对安装有所述元件的所述印刷布线板进行加热，将所述元件与所述印刷布线板焊接在一起而形成所述电路板；第一运送装置，其配置于所述印刷装置与所述元件安装机之间；第二运送装置，其配置于所述元件安装机与所述回流炉之间；以及第三运送装置，其从所述回流炉朝向所述元件安装机的相反侧延伸，所述投放装置具有能够收纳多个所述印刷布线板的投放储料器，所述印刷装置具有形成有多个孔的金属制成的掩模构件，所述回流炉具有：气氛控制装置，其将所述回流炉的内部空间中的氧气浓度保持为比所述回流炉的外部空间中的氧气浓度低；加热装置，其将所述内部空间的温度保持为规定的温度；以及回流炉内运送装置，其配置于所述内部空间中，并且能够运送搬入到所述内部空间中的所述印刷布线板，所述标记装置还具有：存储装置，其存储所述识别码；激光描绘装置，其能够描绘存储于所述存储装置的所述识别码；以及清洁装置，其与所述激光描绘装置相邻，所述清洁装置具有：刷，其至少末端的一部分能够与所述印刷布线板接触；以及驱动装置，其使所述刷旋转或者振动。

根据本实用新型的例示的一个实施方式，能够避免应该表示于印刷布线板上的识别码的错误。

附图说明

图1是实施方式的电路板制造装置的示意图。

图2是实施方式的投放储料器的示意图。

图3是实施方式的掩模构件的示意图。

图4是示出实施方式的焊接的一例的图。

图5是示出实施方式的识别码的一例的图。

图6是沿着图1中的VI箭头方向的图。

标号说明

1：电路板制造装置；2：投放装置；3：印刷装置；4：元件安装机；5：回流炉；10：印刷布线板；10i：识别码；11：元件；12：电路板；20：投放储料器；30：掩模构件；30h：孔；5s：内部空间；50：气氛控制装置；51：加热装置；52：回流炉内运送装置；91：第一运送装置；92：第二运送装置；93：第三运送装置；100：标记装置；101：存储装置；102：激光描绘装置；103：清洁装置；104：标记检查装置；130：刷；131：驱动装置；132：管道；133：集尘装置；140：摄像装置；141：计算机；141a：存储器；141b：处理器；142：检查装置内运送装置；L：生产线。

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型的实施方式进行说明。在以下的实施方式中，作为电路板制造装置的一例，列举如下电路板制造装置进行说明：向制造电路板的生产线中投放印刷布线板，依次实施多个加工工序来制造电路板。在以下的说明所使用的附图中，为了成为能够识别各构件的大小，对各构件的比例尺进行了适当变更。

在以下的说明中，设定XYZ垂直坐标系，参照着该XYZ垂直坐标系来对各构件的位置关系进行说明。设水平面内的规定方向为X方向，设在水平面内与X方向垂直的方向为Y方向，设与X方向和Y方向分别垂直的方向(即铅直方向)为Z方向。

<装置整体>

如图1所示，电路板制造装置1具有：投放装置2；印刷装置3；元件安装机4；回流炉5；中间储料器6；外观检查装置7；产品储料器8以及运送机构9。

印刷布线板10等(包括电路板12)被沿着在X方向上延伸的生产线L运送。以下，在生产线L等中，将投放装置2的一侧作为“上游侧(－X方向侧)”，将产品储料器8的一侧作为“下游侧(+X方向侧)”。

<运送机构>

运送机构9具有多个(例如在本实施方式中是4个)运送装置91～94(第一运送装置91、第二运送装置92、第三运送装置93以及第四运送装置94)。在本实施方式中，从上游侧向下游侧按顺序排列有：投放装置2、标记装置100、印刷装置3、第一运送装置91、元件安装机4、第二运送装置92、回流炉5、第三运送装置93、中间储料器6、第四运送装置94、外观检查装置7以及产品储料器8。

具体而言，第一运送装置91配置于印刷装置3与元件安装机4之间。第二运送装置92配置于元件安装机4与回流炉5之间。第三运送装置93从回流炉5朝向下游侧延伸。即，第三运送装置93相对于回流炉5朝向元件安装机4的相反侧延伸。第三运送装置93配置于回流炉5与中间储料器6之间。第四运送装置94配置于中间储料器6与产品储料器8之间。例如，运送装置91～94是带式输送机。运送装置91～94能够分别独立地驱动。

<投放装置>

投放装置2配置于生产线L的最上游侧(即，上游端)。投放装置2将印刷布线板10投放到生产线L中。印刷布线板10呈矩形板状。投放装置2具有投放储料器20和投放装置内运送装置23。

如图2所示，投放储料器20能够收纳多个印刷布线板10。投放储料器20具有升降装置22和多个槽21。

槽21具有沿X方向延伸的支承构件21a。支承构件21a能够支承印刷布线板10的Y方向两端。槽21的内部空间21s的大小为至少能够收纳1张印刷布线板10的大小。

升降装置22能够使多个槽21作为一个刚体而升降。升降装置22能够对槽21的高度(Z方向的位置)进行无级调节。升降装置22具有滚珠丝杠22a以及驱动装置22b。滚珠丝杠22a的长度处于Z方向上。驱动装置22b具有马达。滚珠丝杠22a将马达的旋转运动转换为沿着Z方向的直线运动。

如图1所示，投放装置内运送装置23配置于投放装置2的内部空间2s中。投放装置内运送装置23能够运送印刷布线板10。例如，投放装置内运送装置23是带式输送机。投放装置内运送装置23具有在水平方向上扩展并且能够载置印刷布线板10的运送面23a(上表面)。

如图2所示，在运送印刷布线板10时，升降装置22使槽21的支承构件21a的高度与投放装置内运送装置23的运送面23a(参照图1)的高度对齐。具体而言，使支承构件21a的支承面(上表面)与投放装置内运送装置23的运送面23a的高度对齐。在本实施方式中，支承构件21a沿X方向延伸，并且，运送面23a在水平方向扩展，由此，能够将收纳于槽21的印刷布线板10顺利地交付至运送面23a。

<印刷装置>

如图1所示，印刷装置3隔着标记装置100而配置于投放装置2的下游侧。印刷装置3与标记装置100(标记检查装置104)相邻。

印刷装置3将焊料印刷至投放到了生产线L中的印刷布线板10上。印刷装置3具有掩模构件30(参照图3)以及印刷装置内运送装置33。如图3所示，在掩模构件30上形成有多个孔30h。掩模构件30是金属制成的。例如，掩模构件30是不锈钢制成的。

掩模构件30具有长方形的板形状。多个孔30h配置于与元件11(被安装于印刷布线板10)(参照图4)的端子部相当的位置。例如，元件11是电容器等电子元件。在俯视观察时，孔30h的形状呈矩形形状、三角形状、五边形形状、圆形形状等各种形状。

掩模构件30具有多个(例如在本实施方式中是2个)掩模部31、32(第一掩模部31以及第二掩模部32)。第一掩模部31以及第二掩模部32彼此相邻。第一掩模部31以及第二掩模部32具有以掩模构件30的中心30c为对称轴而旋转对称(2重对称)的形状。由此，对于印刷对象，能够一次形成2个印刷图案。即，能够同时进行焊料在2个印刷布线板10上的印刷。

在本实施方式中，印刷是丝网印刷(筛网印刷)。例如，将掩模构件30作为筛网来覆盖作为印刷对象的印刷布线板10，将膏状的焊料载置于掩模构件30，使刮刀在与掩模构件30的表面接触的状态下移动。由此，膏状的焊料穿过掩模构件30的孔而附着于印刷布线板10。

如图1所示，印刷装置内运送装置33配置于印刷装置3的内部空间3s中。印刷装置内运送装置33能够运送搬入到印刷装置3的内部空间3s中的印刷布线板10。印刷装置内运送装置33将印刷有焊料的印刷布线板10向下游侧运送。例如，印刷装置内运送装置33是带式输送机。

<元件安装机>

元件安装机4隔着第一运送装置91而配置于印刷装置3的下游侧。

元件安装机4将元件11(参照图4)安装至印刷有焊料的印刷布线板10。元件安装机4具有元件供给装置40、嘴部41、移动装置42以及安装机内运送装置43。元件供给装置40将元件11供给至规定的区域。嘴部41能够吸附元件11。移动装置42能够使嘴部41沿水平方向(XY方向)以及上下方向(Z方向)移动。例如，通过嘴部41吸附从元件供给装置40供给的元件11，将所吸附的元件11安装至印刷布线板10的目标位置。

安装机内运送装置43配置于元件安装机4的内部空间4s中。安装机内运送装置43能够运送搬入到元件安装机4的内部空间4s中的印刷布线板10。安装机内运送装置43将安装有元件11的印刷布线板10向下游侧运送。例如，安装机内运送装置43是带式输送机。

<回流炉>

回流炉5隔着第二运送装置92配置于元件安装机4的下游侧。

回流炉5对安装有元件11的印刷布线板10进行加热，将元件11与印刷布线板10焊接在一起而形成电路板12。回流炉5具有气氛控制装置50、加热装置51以及回流炉内运送装置52。气氛控制装置50将回流炉5的内部空间5s中的氧气浓度(以下称为“回流炉内氧气浓度”。)保持为比回流炉5的外部空间(大气)中的氧气浓度低。例如，回流炉内氧气浓度在100ppm以上且2000ppm以下。更优选回流炉内氧气浓度在100ppm以上且800ppm以下。

加热装置51将回流炉5的内部空间5s的温度(以下称为“回流炉内温度”。)保持为规定的温度。加热装置51使回流炉5的内部空间5s成为最佳的温度分布。回流炉内温度根据焊料而不同。例如，在使用无铅焊料的情况下，加热装置51将回流炉5的入口附近(上游侧)保持为150度左右，将出口附近(下游侧)保持为110度左右，将中途的成为最高温度的位置保持为250度左右。

加热装置51对完成了焊料印刷以及元件安装后的印刷布线板10进行整体加热。加热装置51仅使焊料部分熔融。由此，将元件11的端子部与印刷布线板10的布线部分通过焊接(参照图4)而结合，形成电路板12。

回流炉内运送装置52配置于回流炉5的内部空间5s中。投放装置内运送装置23能够运送搬入到回流炉5的内部空间5s中的印刷布线板10。回流炉内运送装置52由具有能够充分耐受加热装置51的热的耐热性的构件形成。例如，回流炉内运送装置52是金属制成的带式输送机。

<中间储料器>

中间储料器6隔着第三运送装置93配置于回流炉5的下游侧。即，中间储料器6相对于第三运送装置93配置于与回流炉5相反的一侧。

中间储料器6能够收纳多个电路板12。由于中间储料器6是与上述投放储料器20同样的结构，因此，省略其详细的说明。

<外观检查装置>

外观检查装置7隔着第四运送装置94配置于中间储料器6的下游侧。

外观检查装置7检查电路板12的外观。外观检查装置7具有摄像装置70、计算机71以及外观检查装置内运送装置72。摄像装置70拍摄电路板12。例如，摄像装置70是照相机。摄像装置70与计算机71连接。计算机71具有存储器71a以及处理器71b。

例如，摄像装置70的拍摄结果(以下称为“拍摄图像”。)被输出给计算机71。计算机71对存储于存储器71a中的基准图像与拍摄图像进行对比，将电路板12判定为“合格品”或者“不合格品”。具体而言，计算机71在基准图像与拍摄图像的差异在规定的阈值以下的情况下，判定为“合格品”。计算机71在基准图像与拍摄图像的差异超过规定的阈值的情况下，判定为“不合格品”。例如，计算机71当在电路板12的焊接部分存在不良、或者在电路板12上附着有异物的情况下，判定为“不合格品”。由此，能够避免不合格品的流出。

另外，电路板12的外观检查有时需要比回流炉5中的焊接要长的时间。在该情况下，可能产生在回流炉5与外观检查装置7之间调整电路板12的运送速度的需要。但是，根据本实施方式，由于在回流炉5与外观检查装置7之间配置中间储料器6，因此，即使在电路板12的外观检查需要长时间的情况下，也能够将从回流炉5运出的电路板12依次收纳于中间储料器6中。因此，即使在电路板12的外观检查需要长时间的情况下，也不需要在回流炉5与外观检查装置7之间调整电路板12的运送速度，是优选的。

外观检查装置内运送装置72配置于外观检查装置7的内部空间7s中。外观检查装置内运送装置72能够运送搬入到外观检查装置7的内部空间7s中的电路板12。外观检查装置内运送装置72将判定为“合格品”的电路板12运送向下游侧。例如，外观检查装置内运送装置72是带式输送机。

<产品储料器>

产品储料器8配置于外观检查装置7的下游侧。产品储料器8能够收纳多个电路板12。由于产品储料器8是与上述投放储料器20同样的结构，因此，省略其详细的说明。

在产品储料器8中仅收纳在外观检查装置7中被判定为“合格品”的电路板12。收纳于产品储料器8中的电路板12在生产线L之外(离线)进行是否正常地动作的检查(功能检查)。

<标记装置>

电路板制造装置1还具有标记装置100。标记装置100与投放装置2相邻。标记装置100配置于投放装置2与印刷装置3之间。标记装置100将识别码(例如，图5所示的识别码10i)刻印于投放到了生产线L中的印刷布线板10上。在本实施方式中，识别码10i(参照图5)包含配置为行列状的多个点。标记装置100具有存储装置101、激光描绘装置102、清洁装置103以及标记检查装置104。

<存储装置>

存储装置101存储识别码。在本实施方式中，在存储装置101中预先存储有要显示到印刷布线板10上的识别码(例如，图5所示的识别码10i)。识别码是当在电路板制造装置1中制造印刷布线板10的内部的布线以及安装于印刷布线板10的元件11(使用的电子元件)不同的多个种类的电路板12的情况下使用的。

<激光描绘装置>

激光描绘装置102与投放装置2相邻。激光描绘装置102配置于投放装置2的下游侧。激光描绘装置102能够描绘存储于存储装置101的识别码。激光描绘装置102具有激光光源120、移动装置121以及描绘装置内运送装置122。激光光源120能够朝向印刷布线板10照射激光。激光光源120具有n行×m列(例如在本实施方式中是16行×16列)的多个激光射出部。激光光源120能够按照每个激光射出部而切换开和关。

移动装置121能够使激光光源120沿水平方向(XY方向)以及上下方向(Z方向)移动。例如，当使激光光源120移动至印刷布线板10的规定区域10a(参照图5)之后，使激光光源120中的规定行列(例如，与图5所示的识别码10i对应的行列)的激光射出部打开，向印刷布线板10的规定区域10a照射激光。由此，将识别码10i(参照图5)刻印到印刷布线板10的规定区域10a中。

描绘装置内运送装置122配置于激光描绘装置102的内部空间102s中。描绘装置内运送装置122能够运送搬入到激光描绘装置102的内部空间102s中的印刷布线板10。描绘装置内运送装置122将刻印有识别码10i的印刷布线板10向下游侧运送。例如，描绘装置内运送装置122是带式输送机。

<清洁装置>

清洁装置103与激光描绘装置102相邻。清洁装置103配置于激光描绘装置102的下游侧。如图6所示，清洁装置103具有刷130、驱动装置131、管道132、集尘装置133以及清洁装置内运送装置134。

刷130具有轴部130b以及多个刷毛130a。刷130的至少末端的一部分(即，多个刷毛130a的一部分)能够与印刷布线板10接触。刷毛130a的基端与轴部130b连接。轴部130b具有沿着Y方向的轴线130c。驱动装置131使刷130旋转或者振动。驱动装置131能够使刷130以轴线130c为中心旋转。例如，驱动装置131是振动马达。

管道132在清洁装置内运送装置134的上方与集尘装置133之间弯曲地延伸。管道132的一端配置于印刷布线板10的上方。管道132的一端朝向刷130开口。管道132的另一端与集尘装置133连接。集尘装置133经由管道132来收集印刷布线板10上的尘埃。

当印刷布线板10被搬入到了清洁装置103的内部空间103s中的规定的位置时，集尘装置133起动。即，在印刷布线板10的清扫时，集尘装置133起动。而且，在印刷布线板10的清扫时，驱动装置131使刷130以轴线130c为中心顺时针(向箭头V1方向)旋转。由此，能够通过刷130来刷掉将识别码10i(参照图5)刻印到印刷布线板10上时产生的灰尘等细微的尘埃，并且通过集尘装置133经由管道132收集这些尘埃。因此，能够去除印刷布线板10上的尘埃。

清洁装置内运送装置134配置于清洁装置103的内部空间103s中。清洁装置内运送装置134能够运送搬入到清洁装置103的内部空间103s中的印刷布线板10。清洁装置内运送装置134将去除了尘埃的清扫后的印刷布线板10向下游侧运送。例如，清洁装置内运送装置134是带式输送机。为了方便，在图1中，在清洁装置103中省略了清洁装置内运送装置134以外的结构要素的图示。

<标记检查装置>

如图1所示，标记检查装置104与清洁装置103相邻。标记检查装置104相对于清洁装置103配置于与激光描绘装置102相反的一侧。即，标记检查装置104配置于清洁装置103的下游侧。

标记检查装置104对在印刷布线板10上刻印的识别码10i(参照图5)进行检查。标记检查装置104具有摄像装置140、计算机141以及检查装置内运送装置142。

摄像装置140对检查装置内运送装置142上的印刷布线板10进行拍摄。摄像装置140对在印刷布线板10上刻印的识别码10i(参照图5)进行拍摄。例如，摄像装置140是照相机。摄像装置140与计算机141连接。计算机141具有存储器141a以及处理器141b。

例如，摄像装置140的拍摄结果(以下称为“拍摄识别码”。)被输出给计算机141。计算机141对存储于存储器141a中的基准识别码与拍摄识别码进行对比，将印刷布线板10判定为“合格品”或者“不合格品”。具体而言，计算机141在基准识别码与拍摄识别码的差异比规定的阈值小的情况下，判定为“合格品”。计算机141在基准识别码与拍摄识别码的差异比规定的阈值大的情况下，判定为“不合格品”。例如，计算机141在识别码的一部分缺失、或者相邻的2个点相连的情况、或者点被错误地刻出的情况下，判定为“不合格品”。识别码的一部分缺失的情况包括点的至少一部分缺失的情况。

检查装置内运送装置142配置于标记检查装置104的内部空间104s中。检查装置内运送装置142能够运送经过了清洁装置103的印刷布线板10。即，检查装置内运送装置142能够运送搬入到标记检查装置104的内部空间104s中的印刷布线板10。检查装置内运送装置142将判定为“合格品”的印刷布线板10向下游侧运送。例如，检查装置内运送装置142是带式输送机。

如以上说明的那样，上述实施方式的电路板制造装置1具有：投放装置2，其向制造电路板12的生产线L中投放印刷布线板10；标记装置100，其与投放装置2相邻，并且在投放到了生产线L中的印刷布线板10上刻印识别码10i；印刷装置3，其与标记装置100相邻，并且将焊料印刷到刻印有识别码10i的印刷布线板10上；元件安装机4，其将元件11安装到印刷有焊料的印刷布线板10上；回流炉5，其对安装有元件11的印刷布线板10进行加热，将元件11与印刷布线板10焊接在一起而形成电路板12；第一运送装置91，其配置于印刷装置3与元件安装机4之间；第二运送装置92，其配置于元件安装机4与回流炉5之间；以及第三运送装置93，其从回流炉5朝向元件安装机4的相反侧延伸，投放装置2具有能够收纳多个印刷布线板10的投放储料器20，印刷装置3具有形成有多个孔30h的金属制成的掩模构件30，回流炉5具有：气氛控制装置50，其将回流炉内氧气浓度保持为比回流炉5的外部空间中的氧气浓度低；加热装置51，其将回流炉内温度保持为规定的温度；回流炉内运送装置52，其配置于内部空间5s中，并且能够运送搬入到内部空间5s中的印刷布线板10，标记装置100具有存储识别码10i的存储装置101。

根据该结构，通过使标记装置100具有存储识别码10i的存储装置101，能够将存储于存储装置101中的识别码10i刻印到印刷布线板10上。因此，能够避免要显示于印刷布线板10上的识别码10i的错误。此外，标记装置100与投放装置2相邻，由此，能够在生产线L的上游侧(上游端附近)，将识别码10i刻印到印刷布线板10上。因此，能够在进行将元件11安装于印刷布线板10上的工序之前，将识别码10i刻印到印刷布线板10上。例如，即使是对安装于印刷布线板10上的元件11进行变更的情况，也能够容易地将反映了该情况的识别码刻印到印刷布线板10上。

此外，根据该结构，标记装置100还具有能够描绘存储于存储装置101中的识别码的激光描绘装置102、和与激光描绘装置102相邻的清洁装置103，清洁装置103具有：至少末端的一部分能够与印刷布线板10接触的刷130、使刷130旋转或者振动的驱动装置131、一端朝向刷130开口的管道132、以及与管道132的另一端连接的集尘装置133，由此，获得以下效果。

由于能够通过刷130来刷掉将识别码10i刻印到印刷布线板10上时产生的灰尘等细微的尘埃，并且通过集尘装置133经由管道132收集这些尘埃，因此，能够去除印刷布线板10上的尘埃。

此外，根据该结构，标记装置100还具有相对于清洁装置103配置于与激光描绘装置102相反的一侧的标记检查装置104，标记检查装置104具有：能够运送经过了清洁装置103的印刷布线板10的检查装置内运送装置142、对检查装置内运送装置142上的印刷布线板10进行拍摄的摄像装置140、以及与摄像装置140连接并且具有存储器141a和处理器141b的计算机141，由此获得如下效果。

由于能够确认是否在印刷布线板10上正确地刻印有识别码10i，因此能够避免没有正确刻印识别码10i的印刷布线板10(不合格品)被运送至下游侧(下一工序)。

本实用新型不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，在上述实施方式中，作为识别码10i，列举了由配置为行列状的多个点构成的例子进行了说明，但不限于此。例如，识别码可以是文字、图形、记号，也可以将文字、图形以及记号中的至少一个组合起来。

此外，在上述实施方式中，作为激光光源120，列举了具有16行×16列的多个激光射出部的例子进行说明，但不限于此。例如，激光射出部的数量也可以是15行×15列以下，或者17行×17列以上。激光射出部能够根据应该显示于印刷布线板10上的识别码的样子来进行适当变更。

此外，在上述实施方式中，在印刷布线板10的清扫时，列举了驱动装置131使刷130以轴线130c为中心顺时针旋转的例子进行说明，但不限于此。例如，在印刷布线板10的清扫时，可以使刷130振动，也可以使刷130一边旋转一边振动。