JP2006337051A

JP2006337051A - Ｉｃハンドラー

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Publication number: JP2006337051A
Application number: JP2005158905A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Fukukawa; 義章福川
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2025-05-31
Also published as: JP4594169B2

Abstract

【課題】検査用ソケットと複数のトレイとの間で電子部品を移動させるに当たり、タクトタイムを短縮することができるＩＣハンドラーを提供する。
【解決手段】検査用ソケット６を支持する基台２を備える。複数のストッカー１１を備える。ストッカー１１との間でトレイＴの受け渡しが行われるとともに、トレイＴを基台２上で水平方向に移動させかつ支持するトレイ支持装置１２を備える。前記トレイ支持装置１２上のトレイＴと検査用ソケット６との間で電子部品５を移動させる第１および第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂを備える。部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂが前記トレイ支持装置１２上のトレイに対して電子部品の受け渡しを行う位置を、複数のストッカー１１のうち検査用ソケット６との距離が相対的に長くなるストッカー１１より検査用ソケット側に位置付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、未検査部品用トレイ上で吸着した電子部品を放すことなく検査用ソケットに装填し、検査後の電子部品を良品トレイまたは不良品トレイに移載する部品移動装置を装備したＩＣハンドラーに関するものである。

従来のこの種のＩＣハンドラーとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されているＩＣハンドラーでは、部品検査装置に電子部品を接続するための検査用ソケットが基台の一端部に設けられ、この一端部から他端側へ向かう方向（以下、この方向を単にＹ方向という）に一列に並ぶように複数の電子部品収納用のトレイが設けられている。

これらのトレイは、未検査部品用トレイと、良品用トレイおよび不良品用トレイなどがあり、前記Ｙ方向とは直交する水平方向（以下、この方向を単にＸ方向という）にトレイ移動装置によって移動し、これらのトレイと平行（Ｙ方向）に並ぶように設けられたストッカーに対して出入れされる。これらのストッカーは、Ｙ方向に複数設けられている。前記未検査部品用トレイには、未検査の電子部品が収納され、良品用トレイには、検査後に良品であると判定された電子部品が収納され、不良品用トレイには、検査後に不良品と判定された電子部品が収納される。

前記未検査部品用トレイに収納された電子部品は、吸着ノズルを有する部品移動装置によってトレイから取出されて検査用ソケットに装填され、検査終了後に良品用トレイまたは不良品用トレイに移載される。
前記部品移動装置は、前記複数のトレイと平行にＹ方向に延びるレールと、このレールに沿って平行に移動可能でかつＸ方向に移動可能に構成されたヘッドユニットとを備えている。このヘッドユニットには、前記吸着ノズルを昇降させる吸着ヘッドが設けられている。
特開２００３−２６２６５８号公報（第１図）

特許文献１に記載された従来のＩＣハンドラーでは、トレイから検査ソケットまで未検査部品を運搬するに際し、吸着ヘッドによる１回の吸着保持のみで電子部品を運搬できる。このため、トレイ受け渡し回数が減るので電子部品の損傷や、いずれかの電子部品運搬手段が故障することによる操業率の低下等の可能性を小さくすることができる。しかも、検査用ソケットからトレイまで検査済み部品を運搬するに際しても同じ吸着ヘッドによる１回の吸着保持のみで電子部品を運搬でき、より一層電子部品の損傷や、いずれかの電子部品運搬手段が故障することによる操業率の低下等の可能性を小さくすることができる。

しかしながら、特許文献１に記載された従来のＩＣハンドラーは、検査用ソケットから離間する方向にトレイが並べられている。このため、検査用ソケットから大きく離間した位置にあるトレイから電子部品を取出す場合や、このような位置にあるトレイに検査後の電子部品を載置する場合には、電子部品の移動距離が長くなり、タクトタイムが長くなるという問題があった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、検査用ソケットと複数のトレイとの間で電子部品を移動させるに当たり、タクトタイムを短縮することができるＩＣハンドラーを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るＩＣハンドラーは、被検査用電子部品が装填される複数の検査用ソケットを支持する基台と、この基台に複数設けられたトレイ用ストッカーと、前記ストッカーとの間でトレイの受け渡しが行われるとともに、トレイを基台上で水平方向に移動させかつ支持するトレイ支持装置と、前記トレイ支持装置に支持された未検査部品用トレイ上で吸着した未検査の電子部品を前記検査用ソケットに装填しかつ検査終了後の電子部品をトレイ支持装置の検査済み部品用トレイに移載する部品移動装置とを備えてなり、前記部品移動装置が前記トレイ支持装置上のトレイに対して電子部品の受け渡しを行う位置は、複数のストッカーのうち検査用ソケットとの距離が相対的に長くなるストッカーより検査用ソケット側に位置付けられているものである。

請求項２に記載したＩＣハンドラーは、請求項１に記載したＩＣハンドラーにおいて、基台は検査用ソケットを一端部において支持し、ストッカーは、前記基台の前記一端部から他端側へ向かう方向に並ぶように複数設けられ、トレイ支持装置は、トレイをストッカーの並ぶ方向と、この方向とは直交する水平方向とに移動させ、複数のトレイをストッカーと平行に並べて支持し、前記トレイ支持装置と部品移動装置は、前記複数のストッカーにおける基台の前記他端側に位置するストッカーより検査用ソケット側において電子部品の受け渡しを行うものである。

請求項３に記載したＩＣハンドラーは、請求項１または請求項２に記載したＩＣハンドラーにおいて、トレイ支持装置は、ストッカーとの間でトレイの受け渡しが行われる第１のトレイ保持部を有し、この第１のトレイ保持部をストッカーの並ぶ方向に移動させる第１の支持装置と、ストッカーと平行に並ぶ複数の第２のトレイ保持部を有し、これらの第２のトレイ保持部をストッカーの並ぶ方向に移動させる第２の支持装置と、前記第１のトレイ保持部と第２のトレイ保持部とにそれぞれ設けられ、前記第１のトレイ保持部と前記第２のトレイ保持部とがストッカーの並ぶ方向とは直交する水平方向に並ぶ状態で両トレイ保持部間においてトレイを搬送する移送手段とを備えているものである。

請求項４に記載したＩＣハンドラーは、請求項３に記載したＩＣハンドラーにおいて、移送手段を、第１のトレイ保持部の両側部と第２のトレイ保持部の両側部とにトレイの両側部を支承する一対の搬送用ベルトを有するコンベアとしたものである。

請求項５に記載したＩＣハンドラーは、請求項３または請求項４に記載したＩＣハンドラーにおいて、第１の支持装置の第１のトレイ保持部は、一対の搬送用ベルトの内側において、トレイを搬送用ベルトの上方であってストッカーとの間で、トレイの受け渡しが行われる上昇位置と搬送用ベルトに支承される下降位置との間で昇降させる第１の昇降装置を備えているものである。
請求項６に記載したＩＣハンドラーは、請求項３ないし請求項５のうちいずれか一つに記載したＩＣハンドラーにおいて、第２の支持装置の第２のトレイ保持部は、一対の搬送用ベルトの内側において、トレイを搬送用ベルトの上方であって部品移動装置との間で、電子部品の受け渡しが行われる上昇位置と搬送用ベルトに支承される下降位置との間で昇降させる第２の昇降装置を備えているものである。

本発明と請求項２記載の発明に係るＩＣハンドラーによれば、検査用ソケットから離間した位置にあるストッカーのトレイをトレイ支持装置によって検査用ソケットに近接する位置まで移動させることができる。また、検査用ソケットに近接する位置にあるトレイをトレイ支持装置によって、検査用ソケットとは離間する位置にあるストッカーに移動させることができる。したがって、本発明によれば、従来のＩＣハンドラーに較べて部品移動装置の移動する距離が短くなり、タクトタイムを短縮することができる。

請求項３ないし請求項６記載の発明によれば、第１の支持装置のストッカーへのトレイの出入れ動作と、第２の支持装置のトレイ上での部品移動装置の電子部品の吸着、載置動作とを同時に行うことができる。したがって、第２の支持装置上でトレイに対して電子部品の吸着または載置が行われているときに、動作の対象ではないトレイをストッカーに対して出し入れすることができる。このため、トレイを交換するために電子部品の吸着、載置を行う動作を停止させる必要がないから、より一層タクトタイムを短縮することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るＩＣハンドラーの一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るＩＣハンドラーの平面図、図２は同じく縦断面図、図３はトレイ移載装置の動作を説明するための構成図、図４は可動保持部の構成を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態によるＩＣハンドラーを示す。
このＩＣハンドラー１は、図１に示すように、基台２の後端部（図１においては上端部）に位置する検査領域Ａと、前記基台２の前後方向の略中央部に位置する部品領域Ｂとの間において後述する複数の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂによって電子部品５（図２参照）を移動させるものである。なお、本明細書中においては、図１において上下方向を装置の前後方向としてＹ方向といい、図１において左右方向を装置の左右方向としてＸ方向といい、紙面に直交する方向を単にＺ方向という。

前記基台２の検査領域Ａには開口２ａが設けられ、被検査用の電子部品５が載置される検査用ソケット６が複数配設されたテストヘッド７が、この開口２ａの下方において基台２に着脱可能に固着されている。前記検査用ソケット６は、基台２内においてＩＣハンドラー１とは独立に床に載置される検査装置本体８（図２参照）に、テストヘッド７を介してあるいは直接に、検査用電流ケーブル（図示せず）を介して連結されている。

また、この検査用ソケット６は、上方から電子部品５が装填される構成が採られ、基台２のＸ方向の略中央部に配設されている。この実施の形態においては、４個の検査用ソケット６が設けられている。これらの検査用ソケット６は、Ｘ方向に並ぶ２個の検査用ソケット６，６がＹ方向に２組並ぶように設けられている。電子部品５の検査は、検査用ソケット６に電子部品５が載置された状態で、電子部品５と検査装置本体８との間で検査用電流を入出力することにより実施される。前記検査用電流ケーブルのいずれか一方の端部あるいは中間部には、脱着可能なコネクタが配置されている。

前記検査領域Ｂを含む基台２上には、この基台２のＸ方向の一端部（図１においては右側の端部）であって装置の前側に位置しトレイＴ（図２参照）を収納する複数のストッカー１１，１１‥‥と、これらのストッカー１１と前記部品領域Ｂとの間でトレイＴを移動させるとともに部品領域ＢにおいてＹ方向に並ぶように複数のトレイを支持するトレイ支持装置１２と、基台２のＸ方向の一端部と中央部とに位置する固定レール１３によって支持された第１の部品移動装置３Ａ，３Ｂおよび第２の部品移動装置４Ａ，４Ｂと、これらの部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂによって吸着されて移動する電子部品５を下方から撮像するための複数の基台側撮像装置１４とが設けられている。これらの基台側撮像装置１４は、検査用ソケット６とトレイ支持装置１２との間においてＸ方向に間隔をおいて２個並ぶように設けられている。

前記ストッカー１１は、図２に示すように、複数のトレイＴを上下方向に重ねた状態で収容する構造をもち、図１に示すように、Ｙ方向に並ぶ状態で複数設けられている。すなわち、これらのストッカー１１は、基台２の前記後端部から前端側へ向かう方向に並ぶように複数設けられている。

前記トレイＴは、プラスチックによって平面視においてＸ方向に長い長方形の皿状に形成されている。このトレイＴには、図１に示すように、電子部品５を収納するための凹陥部１５が上方に向けて開口する状態で多数形成されている。

前記ストッカー１１は、図２および図３に示すように、トレイＴの四隅を嵌合状態で保持する断面Ｌ字状の４本の支柱２１と、トレイＴを支承するためのフック２２とを備えており、前記基台２の一側部に設けられたストッカー用フレーム２３の上に搭載されている。前記ストッカー用フレーム２３は、前記ストッカー１１の下方となる部位にトレイ出し入れ口２４が形成されており、このトレイ出し入れ口２４を通してトレイＴがストッカー１１に対して出し入れできるように構成されている。

前記フック２２は、平面視において前記トレイ出し入れ口２４内に先端部が臨む前進位置と、この先端部が開口部分の外に出る後退位置との間で往復動する。また、各フック２２には、前進位置と後退位置とのいずれか一方にフック２２を移動させるアクチュエータ（図示せず）が接続されている。

このフック２２の前記先端部は、図示してはいないが、トレイＴの側部に側方へ向けて開口するように形成された凹陥部内に係入するように形成されている。なお、図３に図示したフック２２は、トレイＴを支持している状態と放した状態とを容易に判別することができるように、前記先端部によってトレイＴの下端を支承する構造として描いてある。また、このフック２２は、上述したように平行移動する構造の他に、平面視において先端部が前記開口部分内に臨む横状態と、先端部が下方を指向するようにフック全体が約９０°回り、先端部が前記開口部分の外に出る縦状態との間で回動する構造を採ることもできる。

前記トレイ支持装置１２は、図１〜図４に示すように、基台２上でＸ方向に延びる一対の固定レール３１，３１と、これらの固定レール３１にＸ方向へ移動自在に支持された支持部材３２と、この支持部材３２をＸ方向に移動させるボールねじ式の駆動装置（図示せず）と、前記支持部材３２にＹ方向に移動自在に支持された３組の可動保持部３３と、これらの可動保持部３３を一体的にＹ方向に移動させるボールねじ式の駆動装置（図示せず）と、ストッカー１１の下方において前記可動保持部３３との間でトレイＴの受け渡しを行うトレイ移載装置３４（図２および図３参照）などによって構成されている。

このトレイ支持装置１２は、図１４中に二点鎖線Ｘで示す位置（以下、この位置を部品受け渡し位置という）と、二点鎖線Ｙで示す位置（ストッカー１１に隣り合う位置）との間で可動保持部３３をＸ方向とＹ方向とに移動させる。前記部品受け渡し位置は、複数のストッカー１１のうち最も検査用ソケット６に近接する位置にあるストッカー１１より検査用ソケット６側に位置付けられている。

前記３組の可動保持部３３には、未検査の電子部品５が収納された未検査品用トレイと、検査後に良品であると判定された電子部品５を収納する良品用トレイと、検査後に不良品であると判定された電子部品５を収納する不良品用トレイとが支持される。なお、この可動保持部３３の台数は３台に限定されることはなく、必要に応じて増加したり減少させたりすることができる。

各可動保持部３３は、図２および図４に示すように、前記支持部材３２にＹ方向に移動自在に支持された板状支持台４１と、この板状支持台４１の上に設けられたトレイ昇降用シリンダ４２と、Ｙ方向に間隔をおいて互いに対向するように前記板状支持台４１の上に立設された一対の縦板４３と、前記２枚の縦板４３，４３の上端部どうしの間に横架された第１の受圧板４４（図１参照）および第２の受圧板４５と、前記縦板４３のＸ方向の途中の部位に設けられた一対の側部ガイド部材４６，４６と、図１において左側の端部に設けられたトレイ用ストッパー４７｛図４（ａ）参照｝と、縦板４３の内側に設けられたベルトコンベア４８とを備えている。

前記トレイ昇降用シリンダ４２は、ピストンロッド４２ａが上下方向に移動するように板状支持台４１の上に固定され、ピストンロッド４２ａによって後述するトレイ昇降用プレート４９を昇降させる。なお、図４（ｂ）はシリンダ４２を支持する部材を省略して描いてある。
前記トレイ昇降用プレート４９は、トレイＴの下面を支承するためのもので、平面視においてＸ方向に長くなる長方形状に形成されており、前記板状支持台４１に昇降ガイド５０（図２参照）によって昇降自在に支持されている。このトレイ昇降用プレート４９は、前記一対のベルトコンベア４８，４８の間にこれらのベルトコンベア４８に対して接触することがないように挿入されている。

このように形成されたトレイ昇降用プレート４９は、前記シリンダ４２の駆動により、ベルトコンベア４８の搬送面より低くなるような待機位置（図２参照）と、前記搬送面より高い位置であってトレイＴが後述する第１の受圧板４４と第２の受圧板４５とに押付けられるような上昇位置との間で昇降する。

前記縦板４３は、ベルトコンベア４８を前端部から後端部にわたって側方から囲むような長さに形成されている。
前記ベルトコンベア４８は、トレイＴの両側部を支承しながらトレイＴをＸ方向に搬送し、可動保持部３３内へのトレイＴの搬入と可動保持部３３からのトレイＴの搬出とを行うためのものである。このベルトコンベア４８の駆動軸５１は、３組の可動保持部３３をＹ方向に貫通するように形成され、これらの可動保持部３３の全てのベルトコンベア４８を同時に駆動する。

前記第１の受圧板４４と第２の受圧板４５は、トレイＴの上下方向の位置を決めるともにトレイＴの歪みを矯正するためのものである。これらの第１の受圧板４４と第２の受圧板４５の下面は、前記シリンダ４２とトレイ昇降用プレート４９とによって上昇させられたトレイＴの上面が下方から当接するように平坦に形成されている。前記第１の受圧板４４には、図４（ａ）に示すように、ベルトコンベア４８によって搬入されたトレイＴの端部を検出するための光学式センサ５２が設けられている。

前記側部ガイド部材４６は、トレイＴのＹ方向の位置を決めるためのもので、図１に示すように、平面視において縦板４３の上端部からベルトコンベア４８の上方へ延びるように形成されている。この側部ガイド部材４６の延在部分の下面は、図示してはいないが、上方に向かうにしたがって次第に側部ガイド部材４６の先端に向かうように傾斜している。すなわち、ベルトコンベア４８によって可動保持部３３内に搬入されたトレイＴが前記シリンダ４２とトレイ昇降用プレート４９とによって上昇させられることにより、このトレイＴは、側部ガイド部材４６の前記下面に両側部が下方から接触し、一対の側部ガイド部材４６によってＹ方向に位置決めされる。

前記トレイ用ストッパー４７は、ベルトコンベア４８によって可動保持部３３内に搬送されたトレイＴの搬送方向の位置を決めるためのもので、図４（ａ）に示すように、トレイＴの後端面（可動保持部３３内に搬入されるトレイＴの進行方向前側の端面）が当接する縦面が形成されている。このトレイ用ストッパー４７は、前記板状支持台４１または縦板４３にブラケット（図示せず）を介して支持されている。

前記トレイ移載装置３４は、ストッカー１１に下方からトレイＴを搬入したりストッカー１１の下端部からトレイＴを搬出するためのものである。この実施の形態によるトレイ移載装置３４は、図２および図３に示すように、ストッカー１１毎に装備された複数の固定保持部６１，６１…によって構成されている。

前記固定保持部６１は、基台２上に載置された支持板６２と、この支持板６２の上にＸ方向に並ぶ状態で固定された第１のシリンダ６３および第２のシリンダ６４と、これらのシリンダ６３，６４のＸ方向の両側において前記支持板６２に立設された一対の縦板６５，６５と、これらの縦板６５の内側に設けられた一対のベルトコンベア６６，６６とを備えている。

前記第１および第２のシリンダ６３，６４は、ピストンロッド６３ａ，６４ａが上下方向に移動するように前記支持板６２に固定され、ピストンロッド６３ａ，６４ａによって後述するトレイ支承部材６７を昇降させる。

これらの第１および第２のシリンダ６３，６４のうち装置左側に位置する第１のシリンダ６３のピストンロッド６３ａの移動ストロークは、第２のシリンダ６４のピストンロッド６４ａの移動ストロークより長くなるように形成されている。このように移動ストロークが異なる２種類のシリンダ６３，６４を装備しているのは、後述するようにトレイ支承部材６７の上昇位置を相対的に高い位置と相対的に低い位置との２段階に切換えるためである。

前記トレイ支承部材６７は、トレイＴの下面を支承するためのもので、平面視においてＸ方向に長くなる長方形状に形成されており、前記支持板６２または縦板６５に設けられた昇降ガイド（図示せず）によって昇降自在に支持されている。また、このトレイ支承部材６７は、図３に示すように、後述する一対のベルトコンベア６６，６６の間にこれらのベルトコンベア６６に対して接触することがないように挿入されている。なお、図３においては、トレイ移載装置３４の動作を理解し易いように、トレイ支承部材６７は模式的に描いてある。

さらに、このトレイ支承部材６７の平面視における大きさは、これが上昇することによりストッカー用フレーム２３のトレイ出し入れ口２４内に入ることができるような大きさに形成されている。
このように形成されたトレイ支承部材６７は、第１のシリンダ６３と第２のシリンダ６４の駆動により、ベルトコンベア６６の搬送面より低くなるような待機位置（図２参照）と、前記搬送面より高い位置であってストッカー１１の下端部近傍の後述する上昇位置との間で昇降する。

第１のシリンダ６３によってトレイ支承部材６７を上昇させた場合のトレイ支承部材６７の上昇位置は、例えば図３（ｂ）に示すように、ストッカー１１内の最も下に位置するトレイＴがトレイ支承部材６７によって前記フック２２より上に押し上げられるような位置に設定されている。一方、第２のシリンダ６４によってトレイ支承部材６７を上昇させた場合のトレイ支承部材６７の上昇位置は、図３（ｄ）に示すように、ストッカー１１内の最も下に位置してフック２２に支持されたトレイＴに、トレイ支承部材６７に載せられたトレイＴが下から重ねられるような位置に設定されている。

前記ベルトコンベア６６は、トレイＴの両側部を支承しながらトレイＴをＸ方向に搬送する構造が採られており、図２に示すように、搬送面が水平になるように前記縦板６５に装着されている。このベルトコンベア６６の搬送面の高さは、前記可動保持部３３のベルトコンベア４８の搬送面の高さと等しくなるように設定されている。

前記第１の部品移動装置３Ａ，４Ａは、図１および図２に示すように、基台２上の装置左側でＹ方向に延びる固定レール１３と、この固定レール１３に独立にＹ方向に移動自在に支持された２台の本体７１，７１と、これらの本体７１，７１をそれぞれ独立に駆動する二つのボールねじ式の駆動装置（図示せず）と、前記本体７１から装置右側に突出しかつＸ方向に移動自在に支持されたヘッドユニット７２と、このヘッドユニット７２をＸ方向に移動させる駆動装置（図示せず）とから構成されている。前記本体７１，７１は、固定レール１３上で干渉することなく駆動される。

前記ヘッドユニット７２は、下端部に吸着ノズル７３を有する吸着ヘッド７４と、検査用ソケット６やトレイＴの部品収納用凹陥部１５の位置を検出するためのヘッド側撮像装置７５とを備えている。前記吸着ヘッド７４は、吸着ノズル７３をＺ方向に移動させるとともに、Ｚ方向の軸線回りに回動させることができるように構成されている。
前記第２の部品移動装置４Ａ，４Ｂは、第１の部品移動装置３Ａ，３Ｂに対してＹ方向に延びる中心線に対して線対称となるように形成されている。このため、ここにおいては、第２の部品移動装置４Ａ，４Ｂについては、第１の部品移動装置３Ａ，３Ｂと同一符号を付して詳細な説明は省略する。

これらの第１および第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂは、前記可動保持部３３において上下方向に位置決めされた未検査品用トレイＴ上で電子部品５を吸着し、この電子部品５を検査用ソケット６に装填する。また、検査後の電子部品５を可動保持部３３上の良品用トレイＴまたは不良品用トレイＴに移載する。これらの良品用トレイＴと不良品用トレイＴも可動保持部３３上で上下方向に位置決めされた状態に保持される。

これら第１および第２の部品移動装置３，４を含めこのＩＣハンドラー１の動作を制御する制御手段（図示せず）は、検査装置本体８内の制御装置と不図示の連係用ケーブルで結ばれ、複数の検査用ソケット６への各電子部品５の各吸着ノズル７３による装着が終了した情報を検査装置本体８内の制御装置に伝達し、検査装置本体８内の制御装置は検査が終わったことと検査結果の情報を、前記制御手段へ伝達する。

また、ＩＣハンドラー１の制御手段は、検査が終わったことと検査結果の情報を受けて、検査済みの電子部品５が良品である場合には良品用トレイＴへ、不良品である場合には不良品用トレイＴにそれぞれ電子部品５を移載するように、ヘッドユニット７２を制御する。

次に、上述したように構成されたＩＣハンドラー１の動作について説明する。このＩＣハンドラー１によって、電子部品５を検査用ソケット６に装填するためには、先ず、トレイ支持装置１２によって未検査品用トレイＴをストッカー１１から部品領域Ｂに搬送し、このトレイＴの上の電子部品５を第１または第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂによって検査用ソケット６に移動させることによって行う。

ストッカー１１から未検査品用トレイＴをトレイ支持装置１２の固定保持部６１に移載するためには、先ず、図３（ａ）に示すように、固定保持部６１の第１のシリンダ６３によってトレイ支承部材６７を上昇位置に上昇させるとともに、第２のシリンダ６４を伸長状態とする。このとき、前記トレイ支承部材６７はストッカー１１内の最も下に位置するトレイＴに接触する。次に、同図（ｂ）に示すように、ストッカー１１のフック２２を後退させ、同図（ｃ）に示すように、第１のシリンダ６３のピストンロッド６３ａを下降させる。

このピストンロッド６３ａの下降により、トレイ支承部材６７とストッカー１１内の多数のトレイＴが下降し、第２のシリンダ６４のピストンロッド６４ａによって支承されるようになる。その後、同図（ｄ）に示すように、最下段のトレイＴとその直ぐ上側のトレイＴとの間に前記フック２２を前進させ、同図（ｅ）に示すように、第２のシリンダ６４のピストンロッド６４ａを下降させる。このようにピストンロッド６４ａが下降することにより、トレイ支承部材６７と最下段のトレイＴとが下がり、このトレイＴがベルトコンベア６６上に支承される。

このようにトレイＴが固定保持部６１上に移載されるまでの間に、予め可動保持部３３を前記固定保持部６１と隣接する位置に移動させておく。そして、固定保持部６１のベルトコンベア６６と、可動保持部３３のベルトコンベア４８とを動作させ、トレイＴを固定保持部６１内から可動保持部３３内へ搬送する。なお、このとき、可動保持部３３においては、トレイ昇降用プレート４９を待機位置に位置付けておく。

３組の可動保持部３３のうち他の２組の可動保持部３３には、良品用トレイＴと不良品用トレイＴとを上述した動作と同様の動作により搬送する。この搬送は、３組の可動保持部３３をＹ方向に移動させ、良品用トレイＴまたは不良品用トレイＴを搬入する可動保持部３３を所定のストッカー１１の下方に位置する固定保持部６１と対向させた状態で行う。

トレイＴが可動保持部３３内に搬入され、センサ５２によってトレイＴの搬送方向後側の端部が検出されることにより、前記ベルトコンベア４８が停止する。このときには、ベルトコンベア４８によってトレイＴの送り量が制御され、トレイＴが可動保持部３３内のＸ方向の所定位置に位置決めされる。なお、トレイＴは、搬送方向前側の端部がストッパー４７に当接することによっても停止する。可動保持部３３上のトレイＴのＸ方向の位置（目標位置）は、後述するように可動保持部３３上にトレイＴを保持させた状態で、前記撮像装置７５によってトレイＴを上方から撮像し、この撮像データに基づいて検出する。この位置検出は、例えばＩＣハンドラー１の運転開始時や、トレイを交換したときなどに行う。
上述したようにベルトコンベア４８が停止した後、可動保持部３３のシリンダ４２によってトレイ昇降用プレート４９とともにトレイＴを上昇させる。

このようにトレイＴが上昇すると、このトレイＴは、一対の側部ガイド部材４６，４６によってＸ方向に位置決めされ、第１の受圧板４４および第２の受圧板４５とトレイ昇降用プレート４９とによって挟圧されることにより歪みが矯正される。このため、トレイＴは、可動保持部３３にＸ方向とＹ方向とに位置決めされた状態で保持される。

トレイＴが可動保持部３３に保持された後、トレイ支持装置１２は、３つのトレイＴをそれぞれ保持する可動保持部３３を一体として部品領域、すなわち図１中に二点鎖線Ｘで示す部品受け渡し位置に移動させる。この動作と平行して、第１および第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂのヘッドユニット７２が同時あるいは順番にトレイＴの上方に移動する。

前記可動保持部３３に保持されたトレイＴのＸ方向とＹ方向の位置は、第１の部品移動装置３または第２の部品移動装置４の後述する前記撮像装置７５によってトレイＴを上方から撮像し、この画像データに基づいて検出される。この位置の検出は、トレイＴの所定の一箇所の部品収納用凹陥部１５や、トレイＴの対角線上に位置する複数の部品収納用凹陥部１５を撮像することによって行う。この位置検出の結果、トレイＴのＸ方向の位置が所定の位置に対してずれている場合、可動保持部３３のベルトコンベア４８の送り量を調節することによって位置ずれが補正される。トレイＴのＹ方向の位置が所定の位置に対してずれている場合、可動保持部３３をＹ方向に移動させることによって位置ずれが補正される。
上述したように可動保持部３３が部品受け渡し位置に移動し、前記ヘッドユニット７２がトレイＴの上方に移動した後、吸着ヘッド７４の駆動により吸着ノズル７３が下降し、トレイＴ上の電子部品５を吸着する。

吸着ノズル７３が電子部品５を吸着した後、ヘッドユニット７２は基台側撮像装置１４の上方を通過してから検査用ソケット６の上方に移動する。
基台側撮像装置１４の上方をヘッドユニット７２が通過することにより、この基台側撮像装置１４によって電子部品５が下方から撮像され、図示していない制御装置によって、吸着ノズル７３に対する電子部品５の位置が検出される。電子部品５の吸着位置が所定の位置からずれている場合、第１、第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂは、この位置ずれが相殺されるように吸着ヘッド７２の移動量を制御する。

しかる後、ヘッドユニット７２は、吸着ノズル７３を下降させて電子部品５を検査用ソケット６に装填する。このように検査用ソケット６に電子部品５が装填されることにより、部品検査装置本体８によって電子部品５に対して所定の検査が行われる。
検査終了後、ヘッドユニット７２は、検査用ソケット６から電子部品５を上昇させ、３個ある可動保持部３３のうち良品用トレイＴまたは不良品用トレイＴが位置する可動保持部３３の上方に移動し、これらのトレイＴに電子部品５を移載する。

可動保持部３３に保持されている未検査品用トレイＴ上の電子部品５が全て取出されトレイＴが空になったり、良品用トレイＴまたは不良品用トレイＴが検査後の電子部品５で満たされたときは、先ず、これらの返却用のトレイＴを有する可動保持部３３を、返却用トレイを収納するストッカー１１の下方に位置する固定保持部６１と対向するように移動させる。そして、可動保持部３３と固定保持部６１のベルトコンベア４８，６６を動作させ、前記トレイＴを可動保持部３３から固定保持部６１に搬送する。

固定保持部３３内に搬入されたトレイＴは、固定保持部３３の第１のシリンダ６３によってストッカー１１内の最下部に位置するトレイＴに下方から重ねられ、フック２２が開いた状態で第２のシリンダ６４によってストッカー１１内に挿入される。このようにトレイＴがストッカー１１内に収納された後、フック２２が閉じられ、両シリンダ６３，６４のピストンロッド６３ａ，６４ａが下降する。

このように構成されたＩＣハンドラー１においては、ストッカー１１のトレイＴをトレイ支持装置１２によって検査用ソケット６に近接するような位置（部品受け渡し位置Ｘ）まで移動させることができる。また、このＩＣハンドラー１においては、検査用ソケット６に近接する位置（部品受け渡し位置Ｘ）にあるトレイＴをトレイ支持装置１２によって検査用ソケット６とはＹ方向の反対側に位置するストッカー１１に移動させることができる。トレイＴの交換のための移動は必要ではあるが頻度は少なく、一方、検査毎に必要となる電子部品の移動は距離を短くしている。したがって、このＩＣハンドラー１１によれば、従来のＩＣハンドラーに較べて部品移動装置の移動する距離が短くなり、タクトタイムを短縮することができる。また、トレイＴと検査用ソケット６との間の電子部品５の移動は、第１および第２の部品移動装置３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂのみで実施しており、複数の部品装置を使うものに較べて電子部品５の損傷が起き難い。

（第２の実施の形態）
請求項２〜請求項６に記載した発明に係るＩＣハンドラーを図５によって詳細に説明する。
図５はＩＣハンドラーの他の実施の形態を示す平面図で、これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図５においては、トレイ支持装置やストッカーをこれらの上にトレイが載置されていない状態で描いてある。

図５に示すＩＣハンドラー１００の検査用ソケット６は、基台２のＹ方向の一端部（装置後側の端部）であって左側に位置付けられている。このＩＣハンドラー１００の複数のストッカー１１は、基台２の右側の端部においてＹ方向に並ぶように設けられている。
この実施の形態によるＩＣハンドラー１００のトレイ移動装置１２は、３組の可動保持部３３がＹ方向にのみ移動し、かつ２台の固定保持部６１がＹ方向に移動することによりこれらの固定保持部６１によって複数のストッカー１１に対してトレイＴの受け渡しを行うことができるように構成されている。また、このＩＣハンドラー１００は、４個の電子部品５を一度に移動させる構造の部品移動装置１０１を備えている。

この実施の形態によるトレイ移動装置１２は、ストッカー１１の下方に位置する第１の支持装置１１０と、部品領域Ｂに位置する第２の支持装置１１１とから構成されている。この実施の形態によるＩＣハンドラー１００では、これらの支持装置１１０，１１１との間でトレイＴを搬送する移送手段１１２を装備している。

前記第１の支持装置１１０は、基台２上でＹ方向に延びる固定レール１１３と、この固定レール１１３にＹ方向に移動自在に支持されたスライダ１１４と、このスライダ１１４をＹ方向に所定量だけ移動させるベルト駆動装置１１５と、前記スライダ１１４の上にＹ方向に並ぶ状態で搭載された２組の固定保持部６１，６１とによって構成されている。これらの固定保持部６１，６１の間隔は、ストッカー１１の間隔と等しくなるように設定されている。この固定保持部６１に装備されているトレイ支承部材６７と第１および第２のシリンダ６３，６４によって本発明でいう第１の昇降装置が構成されている。

前記第２の支持装置１１１は、３組の可動保持部３３と、これらの可動保持部３３をＹ方向に往復動させる部品領域移動装置１２１とから構成されている。この部品領域移動装置１２１は、基台２上をＹ方向に延びる一対の固定レール１２２，１２２と、この固定レール１２２の上にＹ方向に移動自在に支持された前記３組の可動保持部３３をＹ方向に駆動するボールねじ式の駆動装置１２３とから構成されている。可動保持部３３に装備されているトレイ昇降用プレート４９とトレイ昇降用シリンダ４２とによって本発明でいう第２の昇降装置が構成されている。前記ボールねじ式の駆動装置１２３は、前記両固定レール１２２，１２２どうしの間でＹ方向に延びるボールねじ軸１２３ａを回転させ、このボールねじ軸１２３ａに螺合するとともに板状支持台４１に一体的に設けられたナット部材（図示せず）を移動させる。

前記移送手段１１２は、図５に示すＩＣハンドラー１００においては、第１の支持装置１１０の２組の固定保持部６１に設けられた２組のベルトコンベア６６と、第２の支持装置１１１の３組の可動保持部３３に設けられた３組のベルトコンベア４８と、第１の支持装置１１０と第２の支持装置１１１との間に位置する中継用コンベア１２４とから構成されている。なお、図５に示すＩＣハンドラー１００においては、第１の支持装置１１０と第２の支持装置１１１との間に後述する部品移動装置１０１の固定レール１３１が横切るように設けられている。この固定レール１３１は、トレイの搬送面より高くなるように形成されており、トレイを通すための開口（図示せず）が形成されている。

この第２の支持装置１１１と前記第１の支持装置１１０との間でトレイＴの受け渡しを行うためには、可動保持部３３と固定保持部６１とを中継用コンベア１２４の両側でＸ方向に一列に並べ、ベルトコンベア４８，６６および中継用コンベア１２４を動作させることによって行う。第２の支持装置１１１は、搬入されたトレイＴを上下方向に位置決めした状態で装置後側（検査用ソケット６側）に移動し、検査用ソケット６に近接した位置において後述する部品移動装置１０１によって電子部品５の受け渡しが行われる。

このように第２の支持装置１１１によってトレイＴが検査用ソケット６側に移動することにより、複数あるストッカー１１のうち検査用ソケット６との距離が相対的に長くなるストッカー１１（例えば装置前側の端部に位置するストッカー１１）のトレイＴは、Ｘ方向とＹ方向とにおいて検査用ソケット６に接近することになる。

前記可動保持部３３に保持されたトレイＴのＸ方向とＹ方向の位置は、第１の部品移動装置３または第２の部品移動装置４の後述するトレイティーチング用撮像装置１３９によってトレイＴを上方から撮像し、この画像データに基づいて検出される。この位置の検出は、トレイＴの所定の一箇所の部品収納用凹陥部や、トレイＴの対角線上に位置する複数の部品収納用凹陥部１５を撮像することによって行う。この位置検出の結果、トレイＴのＸ方向の位置が所定の位置に対してずれている場合、可動保持部３３のベルトコンベア４８の送り量を調節することによって位置ずれが補正される。トレイＴのＹ方向の位置が所定の位置に対してずれている場合、駆動装置１２３により可動保持部３３を駆動することによって位置ずれが補正される。

部品移動装置１０１は、基台２の左側端部と、第１の支持装置１１０と第２の支持装置１１１との間とにおいてＹ方向に延びる一対の固定レール１３１，１３１と、これらの固定レール１３１にＹ方向に移動自在に支持された支持部材１３２と、この支持部材１３２をＹ方向に移動させるボールねじ式の駆動装置１３３と、前記支持部材１３２の上にＸ方向に延びるように設けられた一対の可動レール１３４と、これらの可動レール１３４にＸ方向に移動自在に支持され支持部材１３２から装置の後側に延びる移動部材１３５と、この移動部材１３５を支持部材１３２上でＸ方向に移動させるボールねじ式の駆動装置１３６と、前記移動部材１３５の先端部に設けられたヘッドユニット１３７と、ヘッド側撮像装置１３８およびヘッド側撮像装置１３９などによって構成されている。

ヘッド側撮像装置１３８は検査ソケット６の撮像に用いられ、ヘッド側撮像装置１３９は可動保持部３３に搬送されるトレイＴの撮像に用いられる。所定のタイミングで撮像されるトレイＴの所定の凹陥部あるいはフィデューシャルマークの位置から、ベルトコンベア４８の搬送誤差、ボールねじ式駆動装置１２３の駆動量の補正量が算出される。これら補正量が加味されて、第２の支持装置１１１上の各トレイＴは、電子部品５の吸着、載置に際して正しい位置に配置される。
これらの撮像装置１３８，１３９は、前記移動部材１３５のＸ方向の両端部に設けられている。

前記ヘッドユニット１３７は、前記移動部材１３５に支持された４個の単位ユニット１４０によって構成されている。
これらの単位ユニット１４０は、吸着ノズル７３を昇降させるとともにＺ方向の軸線回りに回動させる吸着ヘッド１４１と、この吸着ヘッド１４１を移動部材１３５に対してＸ方向とＹ方向とに移動させる移動装置１４２とを備えている。

トレイ支持装置１２と部品移動装置１０１とをこのように構成しても、検査用ソケット６から離間した位置にあるストッカー１１のトレイＴをトレイ支持装置１２によって検査用ソケット６に近接する位置まで移動させることができる。基台２中央部に設定される部品領域Ｂ、すなわち部品受け渡し位置Ｘ（図５においては部品領域Ｂとして示す位置）に移動停止させた第２の支持装置の３組の可動保持部３３のトレイＴのうち未検査電子部品を収納するトレイＴから、移動装置１４２による互いの位置調整を終えた４つの吸着ヘッド１４１により同時に４つの電子部品５が吸着され、その後移動部材１３５がＸ方向に移動することで、各吸着ヘッド１４１が２ヶずつ各基台側撮像装置１４の上方を通過する。この通過時の撮像データに基づき各ヘッドの下端の吸着ノズル７３に対する各電子部品５の吸着ずれが検知される。その後、移動部材１３５がＹ方向に移動し、この移動中に移動装置１４２により吸着ずれを織り込んだ形で、各吸着ヘッド１４１の互いの位置関係が各検査用ソケット６の互いの位置と一致するようにされる。各吸着ヘッド１４１が各検査用ソケット６の上方となるように移動部材１３５が位置決めされて停止し、各吸着ヘッド１４１が同時に下降し、各吸着ノズル７３で各電子部品５を各検査用ソケット６に装着し、同時に各電子部品の検査が行われる。検査後はこの逆の経路で移動部材１３５が部品受け渡し位置Ｘに移動し、良品トレイあるいは不良品トレイに電子部品５が収納される。

このように構成されたＩＣハンドラー１においても、ストッカー１１のトレイＴをトレイ支持装置１２によって、Ｙ方向に並ぶストッカー１１のうち検査用ソケット６から最も遠いストッカー１１より、検査用ソケット６に隣接する位置まで移動させ、その場所を部品受け渡し位置Ｘとすることができる。このため、このＩＣハンドラー１００においても、従来のＩＣハンドラーに較べて部品移動装置の移動する距離が短くなり、タクトタイムを短縮することができる。また、トレイＴと検査用ソケット６との間の電子部品５の移動は、トレイ支持装置１２のみで実施しており、複数の部品装置を使うものに較べて電子部品５の損傷が起き難い。なお、２つ並ぶ各基台側撮像装置１４，１４を、Ｙ方向検査用ソケット６に近付けることで、部品受け渡し位置ＸもＹ方向検査用ソケット６に近付けることができ、部品受け渡し領域Ｘと検査用ソケット６の間の各吸着ヘッド１４１の移動距離を短くできる（第１の実施の形態のように、Ｙ方向検査用ソケット６側のストッカー１１１より、さらに検査用ソケット６に部品受け渡し位置Ｘを近付ければ、なお一層各吸着ヘッド１４１の移動距離を短くできる）ので、よりタクトタイムを短くすることができる。

上記各実施の形態においては、ＩＣハンドラー１，１００は、テストヘッド７が基台２に脱可能に固着されている。このため、テストヘッド７を基台２に装着して部品検査をすれば、基台が載置される床に基台から遊離してテストヘッドを載置するＩＣハンドラーに較べ、外部環境の振動が床に伝達される場合であっても検査用ソケット６への吸着ノズル７３の位置合わせを正確に実施できる。

ＩＣハンドラー１，１００内の制御装置と検査装置本体８とは、不図示の信号線で連結され、ＩＣハンドラー１，１００は、電子部品５の検査時、検査装置本体８と連係して動作するので、検査装置本体８をＩＣハンドラー１，１００の一部としても良い。この場合、動作プログラムを一つで構成したり、制御装置を一つにまとめることが有効である。また、検査装置本体８を床に載置するのではなく、基台２の不図示の下部構造部材に載置させるようにしても良い。これにより、部品検査装置としての動作検査を、ＩＣハンドラー１，１００の生産向上で実施することもできる。また、一体としての運搬もできる。

テストヘッド７は、基台２に脱可能に固着され、検査用ソケット６と検査装置本体８とを結ぶ不図示の検査用ケーブルはいずれか一端あるいは中間部に不図示のコネクタが配置されるので、検査対象の電子部品５が変更されるに対応して、検査用プログラムの変更を除けば、交換検査装置本体８に影響を与えることなく簡単にテストヘッド７の交換により、部品検査を実施することができる。ＩＣハンドラー１，１００内の制御装置と検査装置本体８の制御装置とは、不図示の信号線で情報の受け渡しを行い、それぞれの部品移載プログラムと部品検査プログラムを連係は取りながら並列実施しても良いが、ＩＣハンドラー１，１００内の制御装置で、部品移載制御と、部品検査制御の両方を実施させるようにしても良い。

本発明に係るＩＣハンドラーの平面図である。本発明に係るＩＣハンドラーの縦断面図である。トレイ移載装置の動作を説明するための構成図である。可動保持部の構成を示す図である。ＩＣハンドラーの他の実施の形態を示す平面図である。

符号の説明

１，１００…ＩＣハンドラー、３Ａ，３Ｂ…第１の部品移動装置、４Ａ，４Ｂ…第２の部品移動装置、５…電子部品、６…検査用ソケット、１１…ストッカー、１２…トレイ支持装置、３３…可動保持部、６１…固定保持部、４２…シリンダ、４８…ベルトコンベア、４９…トレイ昇降用プレート、６６…ベルトコンベア、６７…トレイ支承部材、６３…第１のシリンダ、６４…第２のシリンダ、７２，１３７…ヘッドユニット、７３…吸着ノズル、１０１…部品移動装置、１１０…第１の支持装置、１１１…第２の支持装置。

Claims

被検査用電子部品が装填される複数の検査用ソケットを支持する基台と、
この基台に複数設けられたトレイ用ストッカーと、
前記ストッカーとの間でトレイの受け渡しが行われるとともに、トレイを基台上で水平方向に移動させかつ支持するトレイ支持装置と、
前記トレイ支持装置に支持された未検査部品用トレイ上で吸着した未検査の電子部品を前記検査用ソケットに装填しかつ検査終了後の電子部品をトレイ支持装置の検査済み部品用トレイに移載する部品移動装置とを備えてなり、
前記部品移動装置が前記トレイ支持装置上のトレイに対して電子部品の受け渡しを行う位置は、複数のストッカーのうち検査用ソケットとの距離が相対的に長くなるストッカーより検査用ソケット側に位置付けられていることを特徴とするＩＣハンドラー。
請求項１記載のＩＣハンドラーにおいて、
基台は検査用ソケットを一端部において支持し、
ストッカーは、前記基台の前記一端部から他端側へ向かう方向に並ぶように複数設けられ、
トレイ支持装置は、トレイをストッカーの並ぶ方向と、この方向とは直交する水平方向とに移動させ、複数のトレイをストッカーと平行に並べて支持し、
前記トレイ支持装置と部品移動装置は、前記複数のストッカーにおける基台の前記他端側に位置するストッカーより検査用ソケット側において電子部品の受け渡しを行うことを特徴とするＩＣハンドラー。
請求項１または請求項２記載のＩＣハンドラーにおいて、
トレイ支持装置は、
ストッカーとの間でトレイの受け渡しが行われる第１のトレイ保持部を有し、この第１のトレイ保持部をストッカーの並ぶ方向に移動させる第１の支持装置と、
ストッカーと平行に並ぶ複数の第２のトレイ保持部を有し、これらの第２のトレイ保持部をストッカーの並ぶ方向に移動させる第２の支持装置と、
前記第１のトレイ保持部と第２のトレイ保持部とにそれぞれ設けられ、前記第１のトレイ保持部と前記第２のトレイ保持部とがストッカーの並ぶ方向とは直交する水平方向に並ぶ状態で両トレイ保持部間においてトレイを搬送する移送手段とを備えていることを特徴とするＩＣハンドラー。
請求項３記載のＩＣハンドラーにおいて、
移送手段は、第１のトレイ保持部の両側部と第２のトレイ保持部の両側部とにトレイの両側部を支承する一対の搬送用ベルトを有するコンベアであることを特徴とするＩＣハンドラー。
請求項３または請求項４記載のＩＣハンドラーにおいて、
第１の支持装置の第１のトレイ保持部は、一対の搬送用ベルトの内側において、トレイを搬送用ベルトの上方であってストッカーとの間で、トレイの受け渡しが行われる上昇位置と搬送用ベルトに支承される下降位置との間で昇降させる第１の昇降装置を備えていることを特徴とするＩＣハンドラー。
請求項３ないし請求項５のうちいずれか一つに記載のＩＣハンドラーにおいて、
第２の支持装置の第２のトレイ保持部は、一対の搬送用ベルトの内側において、トレイを搬送用ベルトの上方であって部品移動装置との間で、電子部品の受け渡しが行われる上昇位置と搬送用ベルトに支承される下降位置との間で昇降させる第２の昇降装置を備えていることを特徴とするＩＣハンドラー。