JP2009044062A - ワーク供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク（電子部品）に外力を加えることなく、ワークをキャリアテープのポケットに安定して供給することがでるワーク供給方法を提供する。
【解決手段】キャリアテープ２３のポケット２４にワーク２２を供給するワーク供給方法である。キャリアテープ２３の上方位置に配置されてキャリアテープ２３の移動時のガイドとして機能する蓋部材３０を、ワーク２２を吸着保持する吸着ヘッド２６が干渉しない距離に離間させた状態とする。この状態で、吸着ヘッド２６を下降させてワーク２２をポケット２４に挿入する。その後、吸着ヘッド２６に蓋部材３０が近接接近するように、キャリアテープ２３及び蓋部材３０を一体として移動させる。吸着ヘッド２６のワーク２２の吸着保持を解除して、キャリアテープ２３のみを反近接接近方向に搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャリアテープのポケットに半導体素子等の電子部品（ワーク）を供給するワーク供給方法に関するものである。

半導体素子の製造工場においては、半導体素子の電気的特性測定や外観観察等の複合処理を行って、テーピング梱包して出荷している。ここで、テーピング梱包とはキャリアテープに半導体素子等を収納する作業である。キャリアテープは、電子部品やICの収納・搬送・保管等に使われるものであって、ＰＳやＰＶＣ等のシートを押出成形や真空成形加工によりポケットを形成したものである。形状はテープ状であり、エンボス成形されたポケットが連続的に続いている。そのポケットに電子部品等を入れた後は、フィルム状のカバーテープで蓋をしてリールに巻かれて使用される。

そして、キャリアテープに収納する場合、図４に示すような装置が使用される。すなわち、この装置は、外周側に周方向に沿って所定ピッチでワーク保持手段を配置したターンテーブル１を備える。また、ワーク保持手段は、例えば、吸着コレットが使用される。吸着コレットは下面に吸着孔が開口したヘッド７（図５参照）を備え、この吸着孔には真空発生器が連結され、この真空発生器の駆動によって吸着孔のエアを吸引してワークを吸着するものである。

次に図４に示す装置を使用したワーク搬送方法を説明する。すなわち、ターンテーブル（回転テーブル）１を例えば矢印Ａ方向に回転させることによって、ワーク保持手段である吸着ヘッド７に保持されたワーク２がワーク供給可能位置にきたときに、ターンテーブル１の回転を停止する。次に、吸着ヘッド７を下降させて、ワーク２の吸着を解除し、キャリアテープ３のポケット４に収納する。

ところで、ワーク２をキャリアテープ３のポケット４への収納は、図５に示す方法によって行われる。すなわち、図５（ａ）に示すように、吸着ヘッド７に吸着されているワーク２の吸着ヘッド７の吸着面に対する位置を位置検出手段８にて検出して、位置ずれしていれば、位置修正手段９（図４参照）にてワーク２の位置を修正（補正）する。位置検出手段８は、ＣＣＤカメラ等のカメラを備え、ワーク２をこのカメラが撮像し、撮像した画像を演算処理してワークの位置及び姿勢（角度）を検出する。なお、位置検出手段８は、ワーク２をキャリアテープ３のポケット４へ投入する位置よりも上流側に配置され、図５（ａ）の仮想線で示す位置（つまり、ポケット４の上方位置）にはない。

また、位置修正手段９は、一般的に補正爪１０を有するものを使用している（例えば、特許文献１）。この位置修正手段９はワーク２の各辺に対応する４つの補正爪１０を備え、前記位置検出手段８にて検出されたワーク２の位置状態に基づいて、各補正爪１０を作動させるものである。

位置修正した後は、この吸着ヘッド７を図示省略の昇降機構によって、図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示すように、下降させて吸着ヘッド７に吸着されているワーク２をキャリアテープ３のポケット４内に挿入する。この際、蓋部材１１（キャリアテープ３の上方位置に配置されてキャリアテープ３の移動時のガイドとして機能する蓋）に、吸着ヘッド７を近接させて下降させる。

その後は、吸着ヘッド７のワーク２の吸着を解除して、キャリアテープ３を矢印Ｂ方向（図４参照）へ移動させて、図５（ｃ）に示すように、ポケット４内にワーク２を収納させることになる。
特開２００５−５１０９０号公報

ところで、吸着ヘッド７によるワーク２の吸引を解除しても静電気等でワーク２が吸着ヘッド７に付着している場合が多い。このため、蓋部材１１と吸着ヘッド７とが離れていれば、キャリアテープ３を矢印Ｂ方向へ移動させる際に、ワーク２が蓋部材１１に当接したり、キャリアテープ上に乗り上げたりして、安定した供給作業を行えなかった。そこで、図５（ｂ）に示すように、吸着ヘッド７を下降させる際には、蓋部材１１に近接させる必要がある。しかしながら、近接させた状態で吸着ヘッド７を下降させる場合、精度よく吸着ヘッドを下降させなければ、吸着ヘッド７が蓋部材に接触乃至衝突するおそれがある。このような場合には、吸着ヘッド７や蓋部材１１等が損傷して、耐用性に劣ることになる。

このように、従来においては、製品（ワーク）の位置ずれを補正してキャリアテープに製品を挿入する際に、所定以上のずれがある場合には、吸着ヘッド７による蓋部材１１との干渉、吸着ヘッド７と蓋部材１１との間の隙間等によるトラブルが発生する。このため、このようなトラブルが発生した場合、挿入不可の製品として、不良排出処理を行うことになり、歩留まりが低いことになる。また、位置補正と補正挿入後の安定稼動を満足するために、稼動可能な隙間の大きさまでをずれの許容範囲として制限することになる。

また、ワーク２の位置合わせに、前記したような補正爪を使用すれば、補正爪が製品（電子部品）に接触することになるので、隅部等において製品に欠けが生じるおそれがある。このような欠けが生じた場合、キャリアテープ３のポケット４への供給段階、つまり製品検査終了段階であるために、その後の製品検査が行われない。このため、欠けを有する不良品が出荷されることになる。

本発明は、上記課題に鑑みて、ワーク（電子部品）に外力を加えることなく、ワークをキャリアテープのポケットに安定して供給することができるワーク供給方法を提供する。

本発明のワーク供給方法は、キャリアテープのポケットにワークを供給するワーク供給方法であって、キャリアテープの上方位置に配置されてキャリアテープの移動時のガイドとして機能する蓋部材を、ワークを吸着保持する吸着ヘッドが干渉しない距離に離間させた状態で、吸着ヘッドを下降させてこのワークをキャリアテープのポケットに挿入し、その後、吸着ヘッドに前記蓋部材が近接接近するように、キャリアテープ及び前記蓋部材を一体として移動させた後、吸着ヘッドのワークの吸着保持を解除して、キャリアテープのみを反近接接近方向に搬送するものである。

本発明のワーク供給方法によれば、ワークを吸着保持する吸着ヘッドを下降させる際には、吸着ヘッドに対して蓋部材を離間させた状態とすることができる。また、吸着ヘッドを下降させて、ワークをポケットに挿入した後に、蓋部材を吸着ヘッドに近接接近させることができる。その後は、キャリアテープのみを反近接接近方向に搬送することによって、ポケット内にワークを収納することができる。

吸着ヘッドを下降させてこのワークをポケットに挿入する前に、ワークのθ方向のみの位置合わせを行うのも好ましい。また、吸着ヘッドを下降させてこのワークをポケットに挿入する工程においては、吸着ヘッドのＸＹθ方向に対しては固定してＺ方向のみの変位を行うようにするのが好ましい。さらに、吸着ヘッドの下降は、ワーク吸着面が蓋部材の下面よりも下位とするのが好ましい。

本発明では、ワークを吸着保持する吸着ヘッドを下降させる際には、吸着ヘッドに対して蓋部材を離間させた状態とすることができるので、吸着ヘッドの下降時の吸着ヘッドと蓋部材との干渉が無くなり、吸着ヘッドの安定した下降が可能となり、吸着ヘッドや蓋部材等の損傷を防止できる。しかも、キャリアテープのみの搬送前に、キャリアテープと蓋部材とを含むユニット体を、蓋部材と吸着ヘッドとの間の隙間が所定の小隙間となるまで搬送することができるので、ワークのずれの許容範囲の拡大と、挿入後の安定した稼動が実現できる。

このように、トラブルの発生（従来において発生していた吸着ヘッドと蓋部材との干渉等のトラブル）が少なくなり、従来において不良扱いで廃棄していた製品（ワーク）が、良品としてテーピングでき、実質の稼動率の向上を達成できる。しかも、この方法に使用する装置としては、キャリアテープ及び蓋部材を一体として移動させた後、キャリアテープのみを反近接接近方向に搬送するもであって、従来の既存のものを使用することができて、コスト低減を達成できる。

ワークのθ方向のみの位置合わせを行う場合、ワークのキャリアテープのポケットへの挿入が安定する。この場合、ワークがＸＹ方向の位置ずれが生じていても、キャリアテープと蓋部材とを含むユニット体側で、この位置ずれを吸収することができ、ワークに対するＸＹ方向の位置合わせを行う必要がない。また、θ方向のみの位置合わせであるので、この位置合わせでワークが損傷することが防止される。すなわち、θ方向の位置合わせは、ワークの一辺を押圧爪等にて押圧すればよく、前記した従来のような４辺を押圧するものではないので、このθ方向のみの位置合わせによるワークの損傷を防止できる。

吸着ヘッドを下降させてこのワークをポケットに挿入する工程においては、吸着ヘッドのＸＹθ方向に対しては固定してＺ方向のみの変位を行うものでは、吸着ヘッドの駆動機構の簡略化を図ることができる。

吸着ヘッドの下降は、ワーク吸着面が蓋部材の下面よりも下位とした場合、キャリアテープのみを搬送することによるワークのポケットへ収納作業が安定する。

以下本発明の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。図１は本発明に係るワーク供給方法に用いるワーク供給装置を示している。ワーク供給装置は、外周側に周方向に沿って所定ピッチでワーク保持手段２０（図２参照）を配置したターンテーブル（回転テーブル）２１を備え、ターンテーブル２１を回転させて各ワーク保持手段２０にて保持されている半導体素子等の電子部品（ワーク）２２を順次、キャリアテープ２３のポケット２４に搬送（供給）するものである。

ターンテーブル２１は、モータ等の駆動手段（図示省略）の駆動によってその回転軸（中心軸）の軸心廻りに回転する。また、ワーク保持手段２０は、例えば、図２に示すように、吸着コレット２５からなる。この吸着コレット２５はその下面に開口する吸着孔を有する吸着ヘッド２６を有し、吸着孔を介してワーク２２が真空吸引され、このヘッド２６の下面（吸着面）２６ａにワーク２２が吸着する。この真空吸引（真空引き）が解除されれば、吸着ヘッド２６からワーク２２が外れる。また、吸着ヘッド２６はシリンダ機構、ボールねじ機構、パルスモータ機構等の駆動手段（上下動機構）２７を介して上下動（Ｚ方向）のみが可能とされている。

キャリアテープ２３は、電子部品やICの収納・搬送・保管等に使われるものであって、ＰＳやＰＶＣ等のシートを押出成形や真空成形加工によりポケット２４を形成したものである。

このキャリアテープ２３は、図示省略のテープ供給部から矢印Ｂ方向に送出され、各ポケット２４にワーク２２が収納される。このキャリアテープ２３は駆動手段２８（図３参照）にて、図１に示すように、ＸＹ方向に移動できる。この駆動手段（キャリアテープ駆動手段）２８は、キャリアテープ２３のみを移動させるものであって、公知・公用の搬送手段であるＸＹステージ等にて構成できる。さらに、このＸＹステージ全体を基台ステージにて保持され、この基台が駆動手段（キャリアテープユニット駆動手段）２９にてＸＹ方向に移動できる。

キャリアテープユニット駆動手段２９にて駆動される基台には、キャリアテープ２３の上方位置に配置されてキャリアテープ２３の移動時のガイドとして機能する蓋部材３０が付設されている。このため、キャリアテープユニット駆動手段２９にて、蓋部材３０とキャリアテープ２３とを含むユニットＵとして一体に移動させることができ、また、キャリアテープ駆動手段２８にて、キャリアテープ２３のみを移動させることができる。

さらに、このワーク供給装置には、図３に示すように、ワーク保持手段２０にて保持されている電子部品（ワーク）２２の姿勢を検出する姿勢検出手段３１と、前記吸着ヘッド駆動手段２７、キャリアテープ駆動手段２８、キャリアテープユニット駆動手段２９等を制御する制御手段３２を備える。

姿勢検出手段３１は、ＣＣＤカメラ等のカメラを備え、ワーク２２をカメラが撮像し、撮像した画像を演算処理してワーク２２のその検出位置でのワークの位置及び姿勢（角度）を検出する。そして、そのデータを制御手段３２に送る。なお、制御手段３２は例えばマイクロコンピュータにて構成することができる。

この装置においては、図１に示すように、ワーク２２のθ方向のみの位置合わせを行う修正手段３３を前記姿勢検出手段３１よりも上流側に配置されている。この修正手段３３はワーク２２を一方向から押圧することができる押圧爪部材３４を有し、前記姿勢検出手段３１にてワーク２２の姿勢を検出して、θ方向に位置ずれしていれば、修正手段３３の押圧爪部材３４にてワーク２２を一方向から押圧することによって、θ方向の位置ずれを修正することができる。この姿勢検出手段３１は、ワークＷのＸＹ方向のずれも検出することができる。

次に前記したワーク供給装置にてワーク２２を供給する方法を説明する。まず、修正手段３３よりも上流側に配置される姿勢検出手段３１（このため、実際には、図２の仮想線で示すポケット２４の上方位置にはない）にて、吸着ヘッド２６に吸着されているワーク２２のθ方向の位置ずれを観察（検出）する。この場合、この観察データが制御手段３２に出力され、ワーク２２にθ方向の位置ずれが生じていれば、この制御手段３２から修正手段３３へ信号が送られて、この修正手段３３が作動してワーク２２のθ方向の位置ずれが修正される。なお、θ方向の位置ずれが生じていなかったワーク２２は、修正手段３３による修正が行われない。

次に、ターンテーブル２１を矢印Ａ方向に回転させて、ワーク２２をキャリアテープ２３のポケット２４に収納可能位置に搬送する。前記修正手段３３によるθ方向の位置修正位置から収納可能位置までの範囲において、この範囲に配置される位置検出器（位置検出用カメラ３５）（図２（ａ）参照）にてワーク２２のＸＹ方向の位置をキャリアテープ２３の下方から検出する。なお、この収納可能位置とは、図２（ａ）に示すように、吸着ヘッド２６を下降させた際に、蓋部材３０と吸着ヘッド２６とが十分に離間するとともに、この吸着ヘッド２６がポケット２４に挿入可能な位置である。

前記修正手段３３では、ＸＹ方向の位置修正を行わないので、位置検出用カメラ３５でのＸＹ位置情報に基づいて、キャリアテープユニットＵをＸＹ方向に移動させることになる。このため、吸着ヘッド２６を吸着ヘッド駆動手段２７を介して図２（ａ）に示すように、下降させれば、吸着ヘッド２６が蓋部材３０と十分な距離を保持した状態でポケット２４に挿入することができる。この下降では、吸着ヘッド２６の下面（吸着面）２６ａの位置が、蓋部材３０の下面３０ａの位置よりも低位とする。この場合、吸着ヘッド２６の下面２６ａがキャリアテープ２３に接触しない程度とする。

次に、キャリアテープユニットＵを図２（ｂ）に示すように、矢印Ｃ方向（ワーク２２を供給すべきポケット２４側）へ移動させ、キャリアテープユニットＵの蓋部材３０を吸着ヘッド２６に近接接近させる。蓋部材３０と吸着ヘッド２６との隙間寸法ｔは、例えば５０μｍ程度の所定の小寸法とすることができる。

その後、吸着ヘッド２６のワーク吸引を解除して、図２（ｃ）に示すように、キャリアテープユニットＵのキャリアテープ２３のみを矢印Ｂ方向（反近接接近方向）に移動させる。これによって、ワーク２２を、キャリアテープ２３のポケット２４内に収容する。

本発明では、ワーク２２を吸着保持する吸着ヘッド２６を下降させる際には、吸着ヘッド２６に対して蓋部材３０を離間させた状態とすることができるので、吸着ヘッド２６の下降時の吸着ヘッド２６と蓋部材３０との干渉が無くなり、吸着ヘッド２６の安定した下降が可能となり、吸着ヘッド２６や蓋部材３０等の損傷を防止できる。しかも、キャリアテープ２３のみの搬送前に、キャリアテープ２３と蓋部材３０とを含むユニット体Ｕを、蓋部材３０と吸着ヘッド２６との間の隙間ｔが所定の小隙間となるまで搬送することができる。このため、ワーク２２のずれの許容範囲の拡大と、挿入後の安定した稼動が実現できる。

このように、トラブルの発生（従来において発生していた吸着ヘッドと蓋部材との干渉等のトラブル）が少なくなり、従来において不良扱いで廃棄していた製品（ワーク２２）が、良品としてテーピングでき、実質の稼動率の向上を達成できる。しかも、この方法に使用する装置としては、キャリアテープ２３及び蓋部材３０を一体として移動させた後、キャリアテープ２３のみを反近接接近方向に搬送するもであって、従来の既存のものを使用することができて、コスト低減を達成できる。

ワーク２２のθ方向のみの位置合わせを行う工程を含む場合、ワーク２２のキャリアテープ２３のポケット２４への挿入が安定する。この場合、ワーク２２がＸＹ方向の位置ずれが生じていても、キャリアテープ２３と蓋部材３０との含むユニット体Ｕ側で、この位置ずれを吸収することができ、ワーク２２に対するＸＹ方向の位置合わせを行う必要がない。また、θ方向のみの位置合わせであるので、この位置合わせでワーク２２が損傷することが防止される。すなわち、θ方向の位置合わせは、ワーク２２の一辺を押圧爪等にて押圧すればよく、前記した従来のような４辺を押圧するものではないので、このθ方向のみの位置合わせによるワーク２２の損傷を防止できる。

吸着ヘッド２６を下降させてこのワーク２２をポケット２４に挿入する工程においては、吸着ヘッド２６のＸＹθ方向に対しては固定してＺ方向のみの変位を行うものでは、吸着ヘッド２６の駆動機構の簡略化を図ることができる。

吸着ヘッド２６の下降は、ワーク吸着面２６ａが蓋部材３０の下面３０ａよりも下位としているので、キャリアテープ２３のみを搬送することによるワーク２２のポケット２４へ収納作業が安定する。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、吸着ヘッド２６を、キャリアテープ２３のポケット２４に供給する位置への搬送に、ターンテーブルを使用しないで、例えば、パーツフィーダ等の他の搬送手段を用いてもよい。また、吸着ヘッド２６を下降させる際に、吸着ヘッド２６の吸着面２６ａが、蓋部材３０の下面３０ａと略同一であっても、蓋部材３０の下面３０ａよりも高位であってもよい。要は、キャリアテープ２３を移動させてポケット２４にワーク２２を供給する際に、ワーク２２が蓋部材３０に引っ掛からなければよい。
また、修正手段３３は、前記実施形態ではワーク２２のθ方向のみの位置合わせを行うものであったが、図４に示す従来の装置のように、４つの補正爪を有するものであっても、Ｘ方向とＹ方向の２方向の補正爪を有するものであってもよい。

本発明の実施形態を示すワーク供給方法を行うためのワーク供給装置の簡略平面図である。 本発明のワーク供給方法の作業工程を示す簡略図である。 前記ワーク供給装置の構成を示すブロック図である。 従来のワーク供給装置の簡略平面図である。 従来のワーク供給方の作業工程を示す簡略図である。

符号の説明

２２ ワーク
２３ キャリアテープ
２４ ポケット
２６ 吸着ヘッド
２６ａ 下面
３０ 蓋部材
３０ａ 下面

Claims (4)

1. キャリアテープのポケットにワークを供給するワーク供給方法であって、
   キャリアテープの上方位置に配置されてキャリアテープの移動時のガイドとして機能する蓋部材を、ワークを吸着保持する吸着ヘッドが干渉しない距離に離間させた状態で、吸着ヘッドを下降させてワークをキャリアテープのポケットに挿入し、その後、吸着ヘッドに前記蓋部材が近接接近するように、キャリアテープ及び前記蓋部材を一体として移動させた後、吸着ヘッドのワークの吸着保持を解除して、キャリアテープのみを反近接接近方向に搬送することを特徴とするワーク供給方法。
2. 吸着ヘッドを下降させてこのワークをポケットに挿入する前に、ワークのθ方向のみの位置合わせを行うことを特徴とする請求項１に記載のワーク供給方法。
3. 吸着ヘッドを下降させてこのワークをポケットに挿入する工程においては、吸着ヘッドのＸＹθ方向に対しては固定してＺ方向のみの変位を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク供給方法。
4. 吸着ヘッドの下降は、ワーク吸着面が蓋部材の下面よりも下位となるまで行うことを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のワーク供給方法。

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