安装不良的原因确定方法以及安装基板制造装置的制作方法

专利名称：安装不良的原因确定方法以及安装基板制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种确定安装基板制造装置中发生的安装不良的原因 的方法以及一种安装基板制造装置。
背景技术：
自以往，已知有如下一种安装线(安装基板制造装置)，即，在 搬送印刷电路基板(PWB)过程中，首先通过网版印刷机印刷糊状焊 料或导电糊剂等各种糊剂，然后通过安装机依次将元件安装到所印刷的印刷位置上，由此生产元件安装基板(PCB)。这种安装线中，在检查所生产的元件安装基板，检测元件的安装 偏移或未安装等问题时，确定该问题在哪个工序中发生并制定对策， 这对制造质量稳定的元件安装基板非常重要。考虑到这一点，专利文献l (日本专利公开公报特开2004-235314 号)中公开了如下一种安装线(方法)，即，在各工序之后设置规定 的测定装置，并存储这些测定装置所测定的测定数据，当发生问题时， 通过读取并显示各测定装置所测定的测定数据来帮助确定问题所在工 序。例如，该安装线中，在焊料印刷工序之后，测定印刷焊料的外形 尺寸等，存储所测定的数据，另外，在安装工序之后，测定安装元件 的外形尺寸等，存储所测定的数据。这样，当发生问题时，通过将这 些数据以可比较的状态予以显示，可调查问题的原因。然而，上述专利文献1所公开的安装线(方法)中，由于对每个 印刷电路基板进行全工序的作业结果测定，亦即，在印刷工序之后， 测定印刷有焊料的所有位置，在安装工序之后，无遗漏地测定所有安
装元件的外形尺寸等，因而在该测定上花费很多时间，因此，妨碍元 件安装基板的顺利生产。此外，虽然以牺牲元件安装基板的生产率为 代价获取大量的测定数据，但大部分的数据由于实际上问题发生频度 的关系而不被使用，因此，徒劳多，称不上合理。发明内容本发明鉴于上述情况而作，其目的在于，在安装线(安装基板制 造装置)中，当发生安装不良时，可尽量避免基板的生产率下降，有 效地确定安装不良的原因。为解决上述问题，本发明的安装不良的原因确定方法，是在沿着 基板的搬送线从上游侧依次排列有进行制造元件安装基板的作业的多 个作业机和检查安装完毕基板的检查机的安装基板制造装置中，确定 安装不良的原因的方法，其特征在于，将在上述检查机中被测出有安 装不良的基板上的安装位置作为对象点，并将上述作业机中对该对象 点进行作业的作业机作为对象机，当上述安装不良被测出后，'在对搬 入该对象机的后续基板的上述对象点进行作业之前及之后的至少一方 的时期，拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像确定上 述安装不良的原因。采用该方法，根据发生安装不良的基板上的对象点的图像，确定 安装不良的原因，不过，上述图像的获取，如上所述，仅在实际发生 安装不良时，在对该对象点进行作业的作业机中，即，在发生不良原 因可能性高的作业机(对象机)中进行。因此，无需徒劳地获取大量 图像，便可有效地获取确定不良原因可能性高的图像，以确定该不良 原因。另外，本发明中记载的"点"，是指基板上的位置(地点)。该方法中，较为理想的是，将包含上述对象点的基板上的一定区 域指定为注目区域，将该注目区域所包含的安装位置中的上述对象点 以外的安装位置指定为注目点，并将上述作业机中对该注目点进行作
业的作业机作为注目机，当上述安装不良被测出后，在对搬入该注目 机的后续基板的上述注目点进行作业之前以及之后的至少一方的时 期，拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像数据确定上 述安装不良的原因。艮P，当对对象点附近的点(注目点)进行作业时，对该注目点实 施的作业，在很多情况下会成为对象点上的安装不良的原因。因此， 若如上所述那样在对上述注目点进行作业之前及之后的至少一方的时 期获取所拍摄的对象点的图像，便可有效地确定不良原因。另外，考虑到仅以对象点的图像有时也难以确定不良原因这样的 情况，在上述方法中，较为理想的是，'预先获取有关对上述点(对象 点或注目点)的作业的各种参数值，根据这些参数值和上述图像，确 定上述安装不良的原因。采用该方法，由于可根据对象点的图像和各种参数值这样多个判 断材料来确定不良原因，因此，可更高效且详细地确定不良原因。另 外，本发明中记载的"有关对点的作业的各种参数值"，是指作业机 对对象点或注目点进行作业时的压力(正压、负压)、速度、加速度、 角度等值，或元件的尺寸、对元件的推压量、推压速度、吸附元件的 压力、实际被安装的元件的坐标(X轴、Y轴、Z轴、R轴坐标)等。另外，有时也会出现突发性的安装不良等没有再现性的情况，因 此，上述方法中，较为理想的是，当在上述检查机中检测出安装不良 后，就规定数量的后续基板的上述对象点，若没有连续检测出安装不 良，便中止对后续基板的上述对象点的拍摄。采用该方法，当发生没有再现性的安装不良时，可避免连续拍摄 后续基板(对象点)的图像这样徒劳的作业。
另外，作为该方法的具体方法，例如，作为上述作业机，当包含 对基板安装元件的安装机时，在对搬入作为上述对象机的该安装机的 后续基板的上述对象点进行元件安装之前及之后的至少一方的时期， 拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像确定上述安装不 良的原因，另外，作为上述作业机，当包含利用遮片网版对基板印刷 各种糊剂的印刷机时，在对搬入作为上述对象机的该印刷机的后续基 板的上述对象点进行糊剂印刷之前及之后的至少一方的时期，拍摄该 后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像确定上述安装不良的原 因。艮P，釆用前者的方法，在元件的安装作业中存在不良原因时可确 定其不良原因，而釆用后者的方法，在糊剂的印刷作业中存在不良原 因时可确定其不良原因。另一方面，本发明的安装基板制造装置，是沿着基板的搬送线从 上游侧依次排列有进行制造元件安装基板的作业的多个作业机和检查 安装完毕基板的检查机的安装基板制造装置，其特征在于，包括，搭 载于上述各作业机以拍摄基板的摄像装置和当在上述检査机中检测出 安装不良时，向作业机发送拍摄以基板上的该不良位置作为对象点的 该点的摄像指令的指令装置，上述各作业机中对上述对象点进行作业 的作业机，在摄像指令从上述指令装置发送后，在对该对象点进行作 业之前及之后的至少一方的时期，通过上述摄像装置拍摄基板上的该 对象点。采用该安装基板制造装置，当在检查机中检测出安装不良后，便 从指令装置向作业机发送拍摄后续基板上的上述对象点的摄像指令。 摄像指令发送后，便在各作业机中的对该对象点进行作业的作业机中， 实施(追加)对后续基板的上述对象点的拍摄动作。即，操作人员可 根据如此在各作业机所拍摄的对象点的图像，确定安装不良的原因。 另外，摄像指令，可从指令装置向所有作业机发送，另外，也可仅向
对对象点进行作业的作业机发送。此时，在前者情况下，通过各作业 机判断对象点的作业是否在自工序中进行，由负责该对象点的作业的 作业机进行该对象点的拍摄即可。上述安装基板制造装置中，较为理想的是，还包括，当在上述检 査机中检测出安装不良时，向作业机发送有关以包含上述对象点在内 的基板上的一定区域作为注目区域的该区域的信息的区域指定装置， 对上述注目区域所包含的安装位置中的上述对象点以外的位置亦即注 目点进行作业的上述作业机，在摄像指令从上述指令装置发送后，在 对该注目点进行作业之前及之后的至少一方的时期，通过上述摄像装 置拍摄基板上的上述对象点。采用该安装基板制造装置，当在检査机中检测出安装不良后，在 各作业机中的要对注目点进行作业的作业机中，便开始(追加)对后 续基板的上述对象点的拍摄。即，当对对象点附近的点(注目点)进 行作业时，对该注目点实施的作业，在很多情况下会成为对象点上的 安装不良的原因。因此，若如上所述那样，在相对于对象点位于一定 区域内的注目点的作业前后获取对象点的图像，可更简单地确定不良 原因。在此，上述安装基板制造装置中，摄像指令(有关注目区域的信 息)，可从指令装置向所有作业机发送，此外，也可仅向对对象点(注目点)进行作业的作业机发送。此时，在前者情况下，通过各作业机 判断对象点(注目点)的作业是否在自工序中进行，由对该对象点(注目点)进行作业的作业机进行该对象点的拍摄即可。上述安装基板制造装置中，较为理想的是，还包括原因确定装置， 该原因确定装置，通过对各作业机中所拍摄的上述对象点的图像和对 应于该图像的、上述对象点被正确进行作业时的基准图像作比较，根 据对其不同点的检测，来确定安装不良的原因。
采用该安装基板制造装置，可使安装不良的原因确定实现自动化, 减轻操作人员的作业负担。此时，较为理想的是，还包括，获取有关在各作业机中对上述对 象点进行的作业的各种参数值的装置，上述原因确定装置，根据上述 参数值和上述图像，确定安装不良的原因。采用该安装基板制造装置，可根据对象点的图像和各种参数值， 多面地确定安装不良的原因，因此，可详细地确定不良原因，而且还 可提高所确定的不良原因的信赖度。另外，上述安装基板制造装置中，较为理想的是，上述指令装置， 当在上述检查机中检测出安装不良后，就规定数量的后续基板的上述 对象点，若没有连续检测出安装不良，便向各作业机发送摄像中止指 令，各作业机，根据上述摄像中止指令，中止对上述对象点的拍摄。采用该安装基板制造装置，当发生没有再现性的安装不良时，可 避免拍摄后续基板(对象点)的动作徒劳地连续进行。另外，上述安装基板制造装置中，较为理想的是，还具有安装不 良解析装置，该安装不良解析装置，与上述各作业机及检査机别个设 置，且包括存储上述作业机所拍摄的上述对象点的图像数据的存储装 置和上述原因确定装置。釆用该安装基板制造装置，可集中管理基于各作业机所获得的图 像数据、或用于确定不良原因的各种程序。釆用涉及本发明的安装不良的确定方法以及安装基板制造装置， 由于仅在实际发生安装不良时，在对该不良的对象点进行作业的作业机(对象机)中亦即在发生不良原因可能性高的作业机中获取后续基 板的图像，根据该图像确定不良原因，因此，可有效地获取确定不良 原因可能性高的图像以用于确定该不良原因。因此，可尽量避免基板 生产率下降，有效地确定不良原因。


图1是表示涉及本发明的安装基板制造装置亦即安装线(采用涉 及本发明的安装不良的原因确定方法的安装基板制造装置)的一个例 子的主视概略图。图2是表示组装于安装线的网版印刷机的侧视图。图3是表示网版印刷机的主视图。图4是表示组装于安装线的安装机的俯视图。图5是表示安装机的主视图。图6是表示用于确定不良原因的处理流程的流程图。 图7是图6所示流程图的子程序(网版印刷机的程序变更处理)。 图8是图6所示流程图的子程序(安装机的程序变更处理)。 图9是表示基板的俯视图((a)表示元件被正确安装的基板，(b)表示在(a)所示基板上发生安装不良的状态)。图10是表示基板在网版印刷机印刷的紧后的图像的图((a)表示被正确印刷时的图像，(b)表示发生印刷不良时的图像)。图11是说明集中控制装置中进行的确定安装不良原因的处理的说明图，(a) ~ (e)分别表示在安装机所拍摄的基板的图像。图12是图6所示流程图的子程序(安装机的程序变更处理)的变形例。
具体实施方式
下面，参照附图，就本发明的优选实施方式进行说明。图1是表示涉及本发明的安装基板制造装置亦即安装线(采用涉 及本发明的安装不良的原因确定方法的安装线)的主视概略图。如图1 所示，该安装线，为从其上游侧按装料机(loader) 1、网版印刷机2、 第1安装机3、第2安装机4、第3安装机5、检查机6、回流炉7、卸 料机(unloader)8的顺序排列的构成，其依次搬送从装料机1送出的印刷 基板(以下，简称基板)，同时依次对该基板进行糊剂的印刷、元件 的安装(搭载)以及糊剂硬化的各处理，然后搬送到卸料机8。另外， 该安装线中，网版印刷机2以及安装机3 5，分别相当于涉及本发明的 作业机。构成安装线的上述各装置1~8，是分别具备由电脑等构成的控制 装置1A 8A的自律型装置。各装置1~8的驱动，由各自的控制装置 1A 8A个别控制。此外，各控制装置1A 8A介由通信装置相互连接， 在各控制装置1A 8A之间进行各种信号的收发，从而，作为一个安装 线整体进行稍后详细叙述的动作。另外，图1中的符号9为集中控制装置，由电脑等构成，其通过 通信装置与各控制装置1A 8A连接，统括地监视整个安装线的动作。 此外，符号2B 6B、 9B，是分别搭载于网版印刷机2、安装机3~5、检 查机6、集中控制装机9的显示器，分别显示运行状况、各种设定内容 等。图2以及图3概略地表示适用于该安装线的网版印刷机2 (以下， 简称印刷机2)。其中，图2表示其在卸下外壳的状态下的要部侧视图， 图3表示其主视图。如图2以及图3所示，印刷机2的基座11上，设置有印刷台13。 沿着安装线，在该印刷台13的两侧(图3中为左右两侧)设置有将基 板P搬入印刷台13上的上游侧传送带12A以及搬出印刷台13的下游 侧传送带12C。另外，在下面的说明中，以上述传送带12A、 12C搬送 基板P的搬送方向(与各装置1 8的排列方向相同)作为X轴方向， 以在水平面上与该X轴方向正交的方向作为Y轴方向，以与X轴方向
及Y轴方向两者正交的方向作为Z轴方向进行说明。印刷台13，保持基板P，使该基板P从后述遮片35的下侧相对于 该遮片35定位。该印刷台13，主要由后述的主传送带12B、升降台28 及夹持机构14等构成。该印刷台13，由4轴组件20所支撑，通过该4轴组件20的运作， 沿X轴、Y轴、Z轴及R轴(围绕Z轴的转动)移动。具体而言，基座11上，在水平面内，沿着Y轴方向设置有轨道 21，该轨道21上，滑动自如地安装有Y轴台22。而且，设置在基座 11上的滚珠丝杠机构(省略图示)，与Y轴台22连接，通过驱动该 滚珠丝杠机构，Y轴台22相对于基座11沿着Y轴方向移动。Y轴台22上，沿着X轴方向设置有轨道23，并且该轨道23上， 滑动自如地安装有X轴台24。而且，设置在Y轴台22上的滚珠丝杠 机构(省略图示)，与X轴台24连接，通过驱动该滚珠丝杠机构，X 轴台24，相对于Y轴台22沿着X轴方向移动。X轴台24上，设置有围绕Z轴方向的轴线转动自如的R轴台26， 该R轴台26，通过未图示的驱动装置的驱动，相对于X轴台24，围绕 Z轴转动。R轴台26上，安装有沿着上下方向(Z轴方向)滑动自如的滑动 支柱27，并且该滑动支柱27的上部，安装有升降台28。另外，升降 台28和R轴台26之间，设置有滚珠丝杠机构29，通过驱动该滚珠丝 杠机构29，升降台28在滑动支柱27的引导下，相对于R轴台26沿着 Z轴方向(上下方向)移动。这样，4轴组件20，通过个别地驱动上述各轴台22、 24、 26、 28，
使印刷台13沿着X轴、Y轴、Z轴以及R轴(围绕Z轴的转动)移动。升降台28上，沿着X轴方向设置有一对主传送带12B，并且设置 有夹持机构14以及载置台30等。这样，如上所述，升降台28、主传 送带12B等便构成用于保持基板P的上述印刷台13。主传送带12B，随着升降台28的升降与之一起移动，在升降台28 位于规定的原位置(home position)(为下降端位置，且是在X轴方向、 Y轴方向及R轴方向上预定的位置)状态下，相对于上游侧传送带12A 及下流侧传送带12C并排在X轴方向上。在升降台28如此位于上述原 位置状态下，将基板P从上游侧传送带12A搬入印刷台13 (主传送带 12B)，以及将基板P从印刷台13搬出到下游侧传送带12C。夹持机构14，用于在作业中固定保持基板P，具有一对在Y轴方 向上可接近/分开的夹持片14a，这对夹持片14a在Y轴方向上从两侧 夹持基板P来固定该基板P。载置台30，通过从下方抬升主传送带12B上的基板P来支撑该基 板P，由滑动支柱31可升降地支撑在升降台28上，通过未图示的驱动 机构，相对于升降台28沿着Z轴方向(上下方向)移动。另一方面，印刷台13等的上方，设置有遮片保持组件16、刮板 组件17以及摄像组件18等。遮片保持组件16，用于保持可装拆的印刷用遮片35。该遮片保持 组件16，通过未图示的遮片夹具保持遮片35，使之在上述印刷台13 的上方呈水平铺展状态。刮板组件17,滚动扩展供给到遮片35上的糊状焊料、导电糊剂 等各种糊剂。该刮板组件17,包括一对刮板33、 33和使该对刮板33、
33个别地升降的升降机构，其通过未图示的驱动机构可沿着Y轴方向整体移动。在进行印刷时， 一边使刮板组件17沿着Y轴方向往复移动， 一边使上述刮板33、 33交替地沿着遮片35的表面滑动，由此在遮片 35上扩展糊剂。摄像组件18，用于拍摄基板P及遮片35，设置在遮片保持组件 16的下侧。该摄像组件18，包括摄像头38和移动该摄像头38的驱动 机构，其中，摄像头38 —体地具有为拍摄遮片35而朝上设置的遮片 识别摄像机36以及为拍摄基板P而朝下设置的基板识别摄像机37(相 当于涉及本发明的摄像装置)，该摄像组件18，通过使上述摄像头38 沿着X轴方向及Y轴方向平面地移动，拍摄遮片35以及基板P。通过上述结构，在该印刷机2中根据上述控制装置2A的控制，按 照预先存储的程序，如下述这样进行糊剂的印刷作业。首先，在印刷台13预先设定于原位置的状态下，基板P被搬入该 印刷台13上，并通过夹持机构14被定位。该定位结束后，摄像头38 被驱动，进入遮片35和基板P之间，由遮片识别摄像机36，拍摄遮片 35的未图示的标记，同时由基板识别摄像机37，拍摄基板P上的未图 示的标记。目卩，调查遮片35与基板P的位置关系。接着，根据该位置 关系，通过驱动控制4轴组件20，使基板P从下侧与遮片35重叠安装。基板P与遮片35的重叠安装结束后，刮板组件17被驱动，供给 到遮片35上的糊剂通过上述刮板33被扩展。由此，糊剂便经印刷用 开口 (省略图示)被印刷在基板P上。印刷后，通过4轴组件20的运作，印刷台13返回到原位置，伴 随该返回动作，基板P脱离遮片35 (离版动作)。接着，在夹持机构 14所实施的定位被解除后，通过驱动传送带12B、 12C，将基板P搬往 第1安装机3。
图4以及图5概略地表示适用于上述安装线的第1安装机3。其中，图4表示其在卸下外壳的状态下的俯视图，图5表示其主视图。如图4以及图5所示，第1安装机3的基座51上，设置有沿着X 轴方向延伸的传送带52，基板P被搬入该传送带52，停止在规定的安 装作业位置(图示位置)上，并通过未图示的定位机构予以定位。传送带52的两侧，设置有元件供给部54，该元件供给部54中， 设置有多列可供给IC、晶体管、电容器等小片状芯片元件的带式送料 器54a。另外，上述基座51的上方，装备有用于安装元件的头部组件56。 该头部组件56，通过沿着X轴方向以及Y轴方向移动，由此可在元件 供给部54和安装作业位置上的基板P之间移动。详细而言，上述基座51上，设置有沿着Y轴方向延伸的固定轨道 57和由Y轴伺服电动机59转动驱动的滚珠丝杠轴58。而且，上述固 定轨道57上设置有头部组件56的支撑部件61，该支撑部件61上所设 置的螺母部分62被上述滚珠丝杠轴58螺合插入。并且，上述支撑部 件61上，设置有沿着X轴方向延伸的导向部件63和由X轴伺服电动 机65转动驱动的滚珠丝杠轴64。而且，头部组件56移动自如地保持 在上述导向部件63上，该头部组件56上所设置的螺母部分(未图示) 被上述滚珠丝杠轴64螺合插入。即，当Y轴伺服电动机59运作时， 上述支撑部件61沿着Y轴方向移动，当X轴伺服电动机65运作时， 上述头部组件56相对于支撑部件61沿着X轴方向移动。上述头部组件56上，搭载有多个用于安装元件的安装用头部66， 图示的例子中搭载有6个沿着X轴方向以一定间隔排成一列的安装用 头部66。各安装用头部66，可相对于头部组件56的构架沿着Z轴方 向移动以及围绕R轴(吸嘴的中心轴)转动，由未图示的升降驱动机 构及转动驱动机构驱动。另外，各安装用头部66上，其顶端(下端)安装有吸嘴66a，通过从未图示的负压供给装置向吸嘴66a的顶端供给 负压来吸附及保持元件。头部组件56上，还搭载有基板识别用摄像机67 (相当于涉及本 发明的摄像装置)。该基板识别用摄像机67，由具备照明装置的CCD 摄像机等构成，其伴随头部组件56的移动，拍摄定位于安装作业位置 上的基板P上的各种标记，同时拍摄后述的位于基板P上的规定的安 装位置(点)。另外，基座51上，设置有元件识别摄像机68。该元件识别摄像 机68，与基板识别用摄像机67同样地由具备照明装置的CCD摄像机 等构成，其从下方拍摄头部组件56的各安装用头部66所吸附的元件。通过上述结构，在第1安装机3中，根据上述控制装置3A的控制， 按照预先存储的程序，如下述这样进行元件的安装作业。首先，通过传送带52的驱动，基板P被搬入上述安装作业位置并 被定位。该定位结束后，头部组件56移动到基板P的上方，通过基板 识别用摄像机67，拍摄基板P上的未图示的标记。g卩，调查头部组件 56 (各安装用头部66)与基板P的位置关系。接着，通过头部组件56取出(吸附)元件。具体而言，头部组件 56移动到元件供给部54的上方，通过升降驱动需要吸附元件的规定的 安装用头部66，从带式送料器54a中取出元件。当所有的安装用头部 66吸附完元件后，头部组件56移动到元件识别摄像机68的上方，进 行对所吸附元件的图像识别，之后，头部组件56移动到基板P的上方， 将各元件安装到基板P上。具体而言，通过头部组件56依次移动到被 安装位置，同时通过升降驱动安装用头部66，由此将元件安装到基板 P上。这样，当头部组件56在元件供给部54和基板P之间往复移动规 定次数，规定数量的元件安装到基板P上时，基板P的定位便被解除，之后，传送带52被驱动，由此将基板P搬出至第2安装机4。这里，省略有关第2安装机4及第3安装机5的结构，以及这些 安装机4、 5基于控制装置4A、 5A的控制所进行的安装动作的说明， 不过，这些安装机4、 5的结构以及安装动作，基本上与第1安装机3 的结构以及安装动作相同。另外，这里没有示出有关检查机6以及回流炉7的详细图，不过， 它们例如被构成为如下这样的结构。首先，检査机6具有与上述安装机3 5类似的结构。即，该检查 机6，包括，搬送基板P且使之定位于规定的检査作业位置的传送带； 设置在该传送带的上方且可移动的头部；搭载于该头部的基板识别摄 像机。该检查机6，通过基板识别用摄像机，拍摄从第3安装机5搬送 过来的基板P上的各元件的安装位置(安装点)，根据该图像，检查 安装状态的好坏，例如，元件的有无，元件的安装偏移，所安装元件 的损伤等。另一方面，回流炉7，例如，具有基板搬送用传送带以及热风机 等，通过对元件安装完毕的基板P进行热处理，使焊料等硬化，从而 将元件固定在基板P上。上述那样的安装线中，在印刷机2对从装料机1送出的基板P进 行糊剂的印刷后，由第1~3安装机3~5进行元件的安装.(搭载)，然 后，由检査机6检査元件的安装状态。若在该检査中检测出元件安装 不良，便在上游机亦即印刷机2以及各安装机3~5中，获取用于确定 不良原因的数据，根据该数据，在上述集中控制装置9中进行不良原 因的确定。图6是表示用于确定该安装线中的不良原因的处理流程的流程图。如图6所示，在安装线运转中，根据检查机6的检査结果，调查 有无安装不良(NG元件)(步骤Sl)，若检测出安装不良，便从检 查机6 (的控制装置6A)向印刷机2以及安装机3~5 (的各控制装置 2A 5A)发送获取数据指令信号(步骤S3)。该获取数据指令信号，是使基板P被拍摄以及使所拍摄的图像数 据发送到集中控制装置9(即，相当于涉及本发明的摄像指令)的信号。 该指令信号中，包含所指定的基板P的元件安装点中发生安装不良的 点(以下，称为对象点)以及所指定的以对象点为中心的一定区域(以 下，称为注目区域)的信息。BP,该安装线中，检查机6 (的控制装置 6A)相当于涉及本发明的指令装置及区域指定装置。另外，本实施方 式中，上述注目区域为具有预先设定的半径的圆形区域，且以对象点 为中心予以设定(参照图9 (b)的符号E)，不过，该注目区域，也 可为圆形区域以外的矩形、椭圆形等的区域。获取数据指令信号被发送后，在印刷机2以及安装机3 5中，便 进行必要的程序变更(步骤S5)，通过该程序变更，执行用于确定不 良原因的对基板P的拍摄动作，将所拍摄的图像数据发送到集中控制 装置9，并予以存储。有关该程序变更的具体内容，留待后面叙述。集中控制装置9，根据如此获取的图像数据，例如就每一图像数 据，对该数据和基本数据亦即糊剂被印刷机2正确涂敷后的状态的图 像数据作比较，或者对该数据和元件被安装机3~5正确安装后的状态 的图像数据(相当于本发明的基准图像)作比较，检测出其不同点， 并根据该不同点确定不良原因(步骤S7) 。 g卩，本安装线中，集中控 制装置9相当于涉及本发明的具备存储装置及原因确定装置的解析装 置。接着，若不良原因通过集中控制装置9被确定(步骤S9中的YES)， 不良原因便显示在显示器9B上以通知操作人员，同时从集中控制装置 9向不良原因所在的印刷机2或安装机3~5发送故障停止信号，从而该 装置因错误而被停止(步骤Sll)。若在步骤S9中判断为NO，则调查同一品种的后续基板P在步骤 Sl所发生的安装不良有无再现性，亦即调查对象点是否继续地发生安 装不良。具体而言，就预先设定的指定数以上的基板P是否未发生安 装不良作判断，在此，若判断为YES，则从检查机6向印刷机2以及 安装机3~5发送获取数据中止指令信号(相当于涉及本发明的摄像中 止指令)。获取数据中止指令信号被发送后，在该印刷机2以及安装机3 5 中，程序便恢复到原来的程序(步骤S15)，获取用于确定不良原因的 图像数据的动作便被中止。即，由于有时会出现突发性安装不良，因 此，若指定数以上的基板P未发生相同的安装不良，则中止图像数据 的获取动作。图7、图8是图6所示流程图的子程序，其中，图7表示印刷机2 的步骤S5的处理，图8表示安装机3 5的步骤S5的处理。如图7所示，获取数据指令信号从检査机6发送到印刷机2后， 印刷机2 (的控制装置2A)，为了追加在印刷动作的紧前和紧后拍摄 基板P上的上述对象点的动作而变更程序(步骤S21)。具体而言，印 刷机2,变更程序，以在基板P重叠安装于遮片35的紧前和印刷动作 的紧后(基板P脱离遮片35的紧后)，分别驱动上述摄像头38，通过 基板识别摄像机37拍摄基板P上的对象点。
另一方面，如图8所示，获取数据指令信号从检查机6发送到各安装机3~5 (的控制装置3A 5A)后，安装机3~5，首先根据自机(自 工序)的程序，判断对象点的元件(NG元件)是否在上游机(上工序) 已安装完毕(步骤S31)，若判断为安装完毕，则为了追加在搬入基板 P的紧后拍摄上述对象点的动作而变更程序(步骤37)。具体而言， 安装机3~5，变更程序，以在基板P定位于安装作业位置的紧后，驱动 头部组件56使基板识别用摄像机67移动到基板P的对象点之上方， 拍摄该对象点。另外，由于第1安装机3为最上游的安装机，因此， 此处的判断始终为NO。若在步骤S31中判断为NO后或经由步骤S37后，各安装机3~5， 进一步判断是否在自机(自工序)安装对象点的元件(步骤S33)而判 断为在自机上安装时，则为了追加在元件安装到对象点之前和之后拍 摄该对象点的动作而变更程序(步骤S39) 。 g卩，安装机3~5，变更程 序，以在对该对象点进行安装的紧前和紧后，分别驱动头部组件56， 通过基板识别用摄像机67拍摄对象点。若在步骤S33中判断为NO后或经由步骤S39后，各安装机3~5， 进一步判断是否在元件安装到对象点后在自机(自工序)中对上述注 目区域内安装元件(步骤S35)而判断为对该注目区域内进行安装时， 则为了追加在元件安装到该注目区域内的安装点(以下，称为注目点) 的紧前和紧后拍摄该对象点的动作而变更程序(步骤S41) 。 g卩，安装 机3~5，变更程序，以在对该注目点进行安装的紧前和紧后，分别驱动 头部组件56，通过基板识别用摄像机67拍摄对象点。另外，若在步骤S31、 S33、 S35中均判断为NO，安装机3 5，无 须变更程序即可结束该子程序。在此，利用图9，就各安装机3~5根据图8的流程图进行的程序 变更作具体说明。 图9 (a)表示该安装线所制造的基板P (成品)的一个例。如图9 (a)所示，基板P上安装有以符号1 1~1 3， 2 1， 2 2， 3 1表示的5个元件。这些元件符号，它们的前侧的号码分别表示安装该 元件的安装机(第1~第3),它们的后侧的号码分别表示元件的安装 顺序。即，关于图示的基板P，在第1安装机3中顺次安装元件1 ，1~1 *3、 在第2安装机4中顺次安装元件2* 1， 2*2，在第3安装机5中安装 元件3 1 。下面，以上述基板P为前提，假设元件2 1例如如图9 (b)所 示那样发生了安装不良(安装偏移)时，就各安装机3~5的程序变更 作说明。另外，图9'(b)中符号E表示上述注目区域。<第1安装机3〉如上所述，由于元件2 1是配置在第1安装机3的下游侧的第2 安装机4所安装的元件，因此，第1安装机3 (的控制装置3A)，在 步骤S31、 S33、 S35中均判断为NO。即，第l安装机3无须变更程序， 继续安装动作。<第2安装机4>由于第2安装机4 (的控制装置4A)，在自机(自工序)安装元 件2 1，因此在步骤S31中判断为NO，在步骤S33中判断为YES。 由此，第2安装机4，变更程序，以在元件2 1安装的紧前和紧后， 通过基板识别用摄像机67拍摄基板P的该元件2 1的安装点(即对 象点)(步骤S39)。另外，第2安装机4中，在元件2'1之后还进行元件2'2的安 装，不过该元件2'2位于注目区域E内，因此，第2安装机4，在步 骤S35中判断为YES。由此，第2安装机4，变更程序，以在该元件2 安装的紧后，通过基板识别用摄像机67拍摄对象点(步骤S41)。另
外，若按照原本步骤S41的处理，便作出在元件2*2安装的紧前和紧后拍摄对象点的程序变更，然而，如上所述，由于元件2 1和元件2 *2 是连续安装的元件，因而元件2 安装的紧后的对象点图像和元件2 -2 安装的紧前的对象点图像为同一图像，因此，第2安装机4，为了避免 重复取像而在步骤S41中变更程序，拍摄元件2 2安装的紧后的对象 点。<第3安装机5〉如上所述，由于元件2 1是配置在第3安装机5的上游侧的第2 安装机4所安装的元件，因此，第3安装机5 (的控ij装i5A)，在 步骤S31中判断为YES。由此，第3安装机5，变更程序，以在基板P 定位于安装作业位置的紧后，通过基板识别用摄像机67拍摄对象点(步 骤S37)。另外，在步骤S33中判断为NO。另外，虽然第3安装机进行元件3 1的安装，不过该元件3，1， 如图9 (b)所示，由于位于注目区域E内，因此，第3安装机5，在 步骤S35中判断为YES。由此，第3安装机5，变更程序，以在元件3 " 安装的紧后，通过基板识别用摄像机67拍摄对象点(步骤S41)。另 外，若按照原本步骤S41的处理，便作出在元件3 1安装的紧前和紧 后拍摄对象点的程序变更，然而，基于与第2安装机4伴随元件2，2 的安装所作出的程序变更同样的理由，因此，作出在元件3*1安装的 紧后拍摄对象点的程序变更。下面，就该安装线(集中控制装置9)中迸行的确定安装不良原 因的动作，以图9 (a) 、 (b)所示的基板P为例，并且还利用图10 及图11进行说明。检查机6中，若检测出如图9 (b)所示那样的安装不良，便通过 发送获取数据指令信号，在印刷机2以及安装机3 5中进行程序变更。 各装置的程序的具体变更内容如上所述，通过上述变更，在印刷机22
中，在印刷动作的紧前、紧后拍摄对象点，并将所拍摄的图像数据发 送到集中控制装置9，在各安装机4、 5中，分别在上述的时期拍摄对 象点，并将所拍摄的图像数据发送到集中控制装置9。集中控制装置9，例如对从印刷机2以及安装机3 5发送的图像 数据和其基本数据按工序顺序(从上一工序的图像起依次地)作比较， 根据其不同点确定安装不良的原因。首先，集中控制装置9，调查印刷的紧前的图像中有无异物，如 有异物，便显示此情况。接着，对印刷的紧后的图像数据和其基本数 据进行比较。例如，集中控制装置9，具有作为基板P的印刷的紧后的 基本数据的如图10 (a)所示的数据，因此，若实际所拍摄到的印刷的 紧后的图像数据为图10(b)所示那样的数据时，亦即对象点(符号(2 *1) 所示位置；用虚线围绕的位置)上未涂敷有糊剂时，根据对该不同点 的检测，确定印刷作业中存在不良原因，将此情况显示在显示器9B上。另外，印刷机2及安装机3~5所获取的图像仅是对象点的部分， 不过，为方便起见，在图10中表示了基板整体(后述图11也同样)。 另外，在图10中，各元件的符号附有括号，表示元件的安装位置，并 且，用斜线描示出糊剂的印刷位置。接着，集中控制装置9，对安装机4、 5所获取的图像数据和其基 本数据进行比较。图11表示在第2安装机4及第3安装机5所获取的对象点的图像。 具体而言，(a)表示在第2安装机4安装元件2的紧前的图像，(b)、 (b')表示在第2安装机4安装元件2'1的紧后的图像，(c) 、 (c ')表示在第2安装机4安装元件2'2的紧后的图像，(d) 、 (d') 表示基板P搬入第3安装机5，定位于安装作业位置的紧后的图像，(e) 表示在第3安装机5安装元件3 1的紧后的图像。
若安装元件2，1的紧后的图像为图1Kb)，表明在安装元件2，1时发生了安装偏移。因此，集中控制装置9，确定该元件2，1的安装 作业中亦即该元件2， 1从吸附至安装的过程中存在不良原因，将此情 况显示在显示器9B上。此时，集中控制装置9，调查安装元件2 1 的紧前的图像(图11 (a))中有无异物，如有异物等，显示此情况。对此，若安装元件2. 1的紧后的图像为图11 (b')，表明元件 2-l安装正确，因此，集中控制装置9，接着对安装元件2'2的紧后 的图像数据和基本数据进行比较。在此，若安装元件2，2的紧后的图 像为图11 (c)，表明在安装元件2*2时，元件2' l发生了偏移。因 此，集中控制装置9，确定该元件2，2的安装动作中存在不良原因， 将此情况显示在显示器9B上。该不良原因，例如，可认为是在安装元 件2 2时该元件2 2或吸附该元件2 2的吸嘴66a与元件2 1发生 干涉等不良原因之一。若安装元件2 ，2的紧后的图像为图11 (c')，表明元件2*2 的安装动作与元件2，1的安装不良没有关系，因此，集中控制装置9， 接着对基板P定位于第3安装机5的紧后的图像数据和基本数据进行 比较。在此，若基板P定位的紧后的图像为图11 (d)，表明基板P搬 入第3安装机5时，元件2*1发生了偏移。因此，集中控制装置9， 确定该搬入动作中存在不良原因，将此情况显示在显示器9B上。该不 良原因，例如，可认为是在基板P从第2安装机4搬送到第3安装机5 的基板搬送过程中的振动或未图示的定位机构对基板P进行定位时的 振动、冲击等不良原因之一。对此，若基板P定位于第3安装机的紧后的图像为图11中的(d ')，表明基板P搬入第3安装机5的搬入动作与元件2 1的安装不 良没有关系，因此，集中控制装置9，接着对安装元件3 1的紧后的 图像数据和基本数据进行比较。这里，若安装元件3 1的紧后的图像
为图11 (e)，表明在安装元件3 1时，元件2 1发生了偏移。因此， 集中控制装置9，确定该元件3 1的安装动作中存在不良原因，将此 情况显示在显示器9B上。该不良原因，例如，可认为是在安装元件3 时该元件3 1或吸附该元件3 1的吸嘴66a与元件2 1发生干涉等 不良原因之一。另外，若安装元件3，1的紧后的图像与基本数据没有差异，便将 例如无法确定原因等内容显示在显示器9B上。上述安装线中，当发生安装不良时，由集中控制装i9对基板P 的图像和其基本数据进行比较，确定不良原因，不过，如上所示，该 安装线中，在检查机6实际检测出安装不良之后才获取上述图像。而 且，有关安装机3 5，由于按照图8所示的流程图来选定发生安装不良 原因可能性高的对象，仅拍摄基板P的安装点中发生安装不良的点(对 象点)，因此，与以往的就所有基板在整个工序中对所有的印刷位置、 安装位置无遗漏地进行测定并存储其数据且在发生安装不良时利用该 数据确定不良原因的同种类的安装线相比，可大幅减少获取用于确定 不良原因的数据(图象)所需时间，由此，可有效地获取确定不良原 因可能性高的数据(图象)。因此，采用该安装线，既可高效地确定 不良原因，又可确保高生产率。尤其是，该安装线中，将以基板P上发生安装不良的对象点为中 心的一定区域设定为注目区域E (参照图9 (b))，在元件安装到对 象点后，若还有元件安装到该注目区域内，便在该元件安装的紧前和 紧后拍摄对象点(图8的步骤S41)，因此，可迅速地确定安装到注目 区域E内的后续元件或吸附该后续元件的吸嘴66a与对象元件(发生 安装不良的元件)发生的干涉等不良原因。此外，当发生安装不良时，如上所述，通过变更印刷机2的程序 或安装机3 5的程序，追加对基板P (对象点)的拍摄动作，不过，该
安装线中，若在检查机6中没有检测出规定的基板数程度的同一安装 不良，便将印刷机2等的程序恢复到原来的程序，中止拍摄动作，因 此，当发生突发性的安装不良等缺乏再现性的不良时，可有效地避免 长时间徒劳地持续基于印刷机2等的拍摄动作、或基于集中控制装置9 的原因确定处理等问题。另外，上述安装线，是涉及本发明的安装基板制造装置(釆用涉 及本发明的安装不良的原因确定方法的安装基板制造装置)的一个例 子，其具体的结构或原因确定方法，在不脱离本发明主旨的范围内可 作适当变更。例如，可采用以下的结构或方法。^ '(1) 也可在发生安装不良时，除进行获取对象点的图像的动作之 外，还获取安装动作中的各种参数值。具体而言，例如按照图12的子程序进行安装机3~5的程序变更处理。该流程图，是在图8的步骤S39、 S41之后增加了获取安装元件时的参数值的步骤的图。作为具体的参数 值，对于安装机3~5，例如可考虑获取安装元件时的吸嘴66a的负压值(元件的吸附力)/正压值(元件脱离时的气压)、吸嘴66a (安装用 头部66)的升降速度、转动速度、加速度、元件尺寸、吸嘴66a(安装 用头部66)的对元件的推压量、推压速度、实际被搭载的元件的坐标(X轴、Y轴、Z轴、R轴坐标)等。另外，对于印刷机2，例如可考 虑获取刮板33对遮片35的推压力值等。这样做，可在集中控制装置9中根据对象点的图像数据和各种参 数值这样多个判断材料来确定不良原因，因此，可更详细地确定不良 原因。(2) 也可使印刷机2 (的控制装置2A)以及安装机3 5 (的控制 装置3A 5A)分别具有集中控制装置9所发挥的原因确定处理的功能。 即，对印刷机2或安装机3~5所拍摄的图像和基本数据，在获得该图 像的装置中进行比较，由此在该装置中确定不良原因。具体而言，也
可在第1安装机3拍摄了对象点时，在该拍摄后立即在第1安装机3 中与基本数据进行比较，若可确定不良原因，便将此内容显示在显示 器3B上。采用该结构，较之将图像数据一旦发送并存储到集中控制装置9中的上述实施方式，可迅速地确定不良原因。另外，此时，也可将在检查机6所拍摄的基板P的图像数据作为基本数据存储，将该图像数据与获取数据指令信号的发送一起发送给印刷机2等，或者也可以将该基本数据事先发送并存储到印刷机2等 中。(3) 也可取代在集中控制装置9自动地确定不良原因并将之显示 在显示器上那样的实施方式，而根据从印刷机2以及安装机3~5发送 到集中控制装置9的图像数据，由操作人员通过手动作业来确定不良 原因。具体而言，也可由操作人员通过手动操作将上述图像数据显示 在显示器9B上，在观看该图像过程中确定不良原因。采用该结构，有时能比较简单地检测出在图像处理等中难以判断的细小的不良原因， 虽然有些费事，但可在确定不良原因方面提高信赖度。(4) 上述实施方式的安装线中，从检查机6向所有上游机(印刷 机2以及安装机3~5)分别发送获取数据指令信号，在印刷机2等中分 别判断是否变更程序，不过，也可在检查机6中确定上游机中需要变 更程序的机(即，有必要追加对基板P的拍摄动作的机)，仅对该需 要变更程序的上游机发送获取数据指令信号。(5) 上述实施方式的安装线中，作为本发明的作业机，包含网版 印刷机2以及安装机3 5，不过，也可取代印刷机2，或在印刷机2的 基础上，包含将粘接剂等涂敷在基板P上的涂敷装置(滴涂器(dispenser))。
权利要求
1.一种安装不良的原因确定方法，在沿着基板的搬送线从上游侧依次排列有进行制造元件安装基板的作业的多个作业机和检查安装完毕基板的检查机的安装基板制造装置中，确定安装不良的原因，其特征在于将在上述检查机中被测出有安装不良的基板上的安装位置作为对象点，并将上述作业机中对该对象点进行作业的作业机作为对象机，当上述安装不良被测出后，在对搬入该对象机的后续基板的上述对象点进行作业之前及之后的至少一方的时期，拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像确定上述安装不良的原因。
2. 根据权利要求l所述的安装不良的原因确定方法，其特征在于 将包含上述对象点的基板上的一定区域指定为注目区域，将该注目区域所包含的安装位置中的上述对象点以外的安装位置指定为注目 点，并将上述作业机中对该注目点进行作业的作业机作为注目机，当 上述安装不良被测出后，在对搬入该注目机的后续基板的上述注目点 进行作业之前及之后的至少一方的时期，拍摄该后续基板的上述对象 点，并根据该对象点的图像数据确定上述安装不良的原因。
3. 根据权利要求1或2所述的安装不良的原因确定方法，其特征 在于预先获取有关对上述的点的作业的各种参数值，根据这些参数值 和上述图像，确定上述安装不良的原因。
4. 根据权利要求1或2所述的安装不良的原因确定方法，其特征 在于当在上述检査机中检测出安装不良后，就规定数量的后续基板的 上述对象点，若没有连续检测出安装不良，便中止对后续基板的上述 对象点的拍摄。
5. 根据权利要求1或2所述的安装不良的原因确定方法，其特征 在于作为上述作业机，包含对基板安装元件的安装机，在对搬入作为 上述对象机的该安装机的后续基板的上述对象点进行元件安装之前及 之后的至少一方的时期，拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象 点的图像确定上述安装不良的原因。
6. 根据权利要求1或2所述的安装不良的原因确定方法，其特征 在于作为上述作业机，包含利用遮片网版对基板印刷各种糊剂的印刷 机，在对搬入作为上述对象机的该印刷机的后续基板的上述对象'点进 行糊剂印刷之前及之后的至少一方的时期，拍摄该后续基板的上述对 象点，根据该对象点的图像确定上述安装不良的原因。
7. —种安装基板制造装置，沿着基板的搬送线从上游侧依次排列 有进行制造元件安装基板的作业的多个作业机和检査安装完毕基板的 检查机，其特征在于包括，摄像装置，搭载于上述各作业机，拍摄基板；指令装置，当在上述检查机中检测出安装不良时，向作业机发送 拍摄以基板上的该不良位置作为对象点的该点的摄像指令，上述各作业机中对上述对象点进行作业的作业机，在摄像指令从 上述指令装置发送后，在对该对象点进行作业之前及之后的至少一方 的时期，通过上述摄像装置拍摄基板上的该对象点。
8. 根据权利要求7所述的安装基板制造装置，其特征在于 还包括，当在检查机中检测出安装不良时，向作业机发送有关以包含上述对象点在内的基板上的一定区域作为注目区域的该区域的信 息的区域指定装置，对上述注目区域所包含的安装位置中的上述对象点以外的位置亦 即注目点进行作业的上述作业机，在摄像指令从上述指令装置发送后， 在对该注目点进行作业之前及之后的至少一方的时期，通过上述摄像 装置拍摄基板上的上述对象点。
9. 根据权利要求7或8所述的安装基板制造装置，其特征在于 还包括原因确定装置，该原因确定装置，通过对各作业机中所拍摄的上述对象点的图像 和对应于该图像的、上述对象点被正确进行作业时的基准图像作比较， 根据对其不同点的检测，来确定安装不良的原因。
10. 根据权利要求9所述的安装基板制造装置，其特征在于 还包括，获取有关在各作业机中对上述对象点进行的作业的各种参数值的装置，上述原因确定装置，根据上述参数值和上述图像，确定安装不良 的原因。
11. 根据权利要求7或8所述的安装基板制造装置，其特征在于 上述指令装置，当在上述检查机中检测出安装不良后，就规定数量的后续基板的上述对象点，若没有连续检测出安装不良，便向各作 业机发送摄像中止指令，各作业机，根据上述摄像中止指令，中止对上述对象点的拍摄。
12. 根据权利要求9所述的安装基板制造装置，其特征在于 还具有安装不良解析装置，该安装不良解析装置，与上述各作业机及检査机别个设置，且包 括存储上述作业机所拍摄的上述对象点的图像数据的存储装置和上述 原因确定装置。
全文摘要
本发明的安装不良的原因确定方法，是在排列有网版印刷机(2)、安装机(3)～(5)以及检查机(6)的安装线中确定安装不良的原因的方法，该方法中，将在检查机(6)中被测出有安装不良的基板上的安装位置作为对象点，并将网版印刷机(2)以及安装机(3)～(5)中对该对象点进行作业的机作为对象机，当上述安装不良被测出后，在对搬入上述对象机的后续基板的上述对象点进行作业之前及之后的至少一方的时期，拍摄该后续基板的上述对象点，根据该对象点的图像调查安装不良的原因。采用本发明，当发生安装不良时，可尽量避免基板的生产率下降，有效地确定安装不良的原因。
文档编号H05K13/00GK101166416SQ20071018232
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者小林一裕, 尾身幸治 申请人:雅马哈发动机株式会社