JP2011107010A - 電子部品検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ICハンドラは、トレイに対して上下移動するとともにトレイとの間で電子部品を授受する把持部32と、把持部32に接続され、トレイへの近接に応じた信号を出力する近接検出装置40と、把持部32の上下移動を制御するとともに、近接検出装置40から出力される信号に基づいてトレイへの近接を検出する制御装置とを備え、制御手段は、トレイへの近接が検出されたとき、把持部32の上下位置をトレイの高さ位置として測定して、当該トレイの高さ位置に基づいてトレイに載置されるICチップの高さ位置を算出する。
【選択図】図3
Description
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子部品を載置するトレイに歪みが生じている場合であれ、該トレイの電子部品の把持や該トレイへの電子部品の載置を好適に行なうことができる電子部品検査装置を提供することにある。
高さを測定するために要する構成を少なくすることができ、このようなトレイの高さの測定が容易になる。さらに前述のように、トレイの高さの測定と、当該高さに基づく電子部品の把持とが、いずれも同じ把持手段により行われることから、当該把持手段が電子部品検査装置に対して機械的や制御的な誤差を有していた場合であれ、そのような誤差が高さを測定する際及び電子部品を把持する際にそれぞれ等しく反映されるようになる。すなわち、そのような誤差が測定の際及び把持の際とで相殺されるようなかたちとなり、当該誤差を調整することなく、測定されたトレイの高さに基づいて算出された高さにて好適に電子部品を取得できるようになる。これによっても電子部品検査装置としての検査精度や検査効率が向上されるようになる。
このような構成によれば、トレイの電子部品を載置させない位置、いわゆるトレイに設けられた電子部品を配置するポケット以外の位置の高さ位置を測定するようにする。これにより、ポケットであればその高さ位置は電子部品の有無等によって変化するが、ポケット以外の位置であることからトレイへの電子部品の載置の有無にかかわらず、トレイの高さ位置を正確に測定することができるようになる。これにより、トレイの高さの算出が容易になるとともに、電子部品の有無を要因として生じる算出誤差を無くすことができるようになる。
このような構成によれば、トレイの上面と電子部品の上面との相対的な高さ位置の差を測定することが容易になる。
このような構成によれば、調整弁により把持手段から噴射される気体の流量または圧力が調整されるので、トレイやそこに載置されている電子部品に対して近接を検出する、すなわち高さを測定するために好適な流量または圧力の気体を供給することができるようになる。これにより、例えば、高さを測定するために把持手段から噴射される気体が電子部品を吹き飛ばすなどして移動させるようなことが防止されるようになる。その結果、このような高さ測定が好適に行われるようになる。
以下、本発明の電子部品検査装置の具体化された第1の実施形態について図に従って説明する。図1は、電子部品検査装置としてのICハンドラ10を示す平面図である。
8が移動されてもそこに載置されたICチップTがトレイ18に対して移動しないように保持されるようになっている。なお、各ポケットPK11〜PK64は、そこに載置されたICチップTを緩やかに保持するものの、そこに固定するものではないため、そこに載置されたICチップTはトレイ18が受ける振動やICチップT自体が受ける風圧などにより載置されたポケットから飛び出したり、載置されている向きが変ったりするおそれを有している。特に上述したような小型化されたチップは、その質量が小さく、わずかな振動や風圧でその向きが変ったり、ポケットから飛び出してしまったりするおそれが高く、所定の位置に安定的に載置させておくことや、それを所定の位置から正しく取得すること、所定の位置に正しく配置することなどを難しくしている。
レールの下部には、Y方向に往復移動可能に検査用ヘッド22が支持されているとともに、レールに備えられたY軸モーター(図示略)によって、Y方向に往復動させられる。すなわち、検査用ヘッド22は、レールに沿って移動して各シャトル16,17と検査用ソケット50との間でICチップTを相互に搬送するようになっている。
ア19に戻される。
図3に示すように、供給側ロボットハンドユニット20は、第1のY軸フレームFY1にY方向に移動可能に連結されているフレーム25と、同フレーム25の下方に延出された4本の当接装置20A,20B,20C,20Dとを備えている。4本の当接装置20A〜20Dは、対応するトレイ18の各ポケットPK11〜PK64に適合するとともに、チェンジキット16B,17Bの各ポケットPSにも適合するように設けられている。すなわち当接装置20A,20B,20C,20Dは、トレイ18上に矩形の領域を形成するように隣接する4つのポケット、例えばポケットPK11,PK12,PK21,PK22から一時にICチップTを把持したり、各チェンジキット16B,17Bの4つのポケットに一時にICチップTを載置したりすることができるようになっている。
これにより供給側ロボットハンドユニット20は、トレイ18の上方に移動されてから当接装置20A〜20Dを供給Z軸モーターMZ1の駆動により所定の上下方向の位置(把持高さ)まで下降させてコンベアC1のトレイ18に収容されている複数(4個)の検査前のICチップTを各把持部32に吸着把持し、同把持部32を上昇させる。そして、複数のICチップTを吸着把持しつつ第1シャトル16の上方に移動してから各把持部3
2を供給Z軸モーターMZ1の駆動により所定の上下方向の位置(供給高さ)まで下降させるとともに各把持部32からICチップTを離脱させることにより把持していた複数のICチップTを第1シャトル16に供給する。
ICハンドラ10には、制御装置80が備えられている。制御装置80は、中央演算処理装置(CPU)、記憶装置(不揮発性メモリーROM、揮発性メモリーRAMなど)を有するマイクロコンピュータを中心に構成されており、メモリーに格納されている各種データ及びプログラムに基づいて、ICチップTなどのデバイスを搬送する処理などの各種制御を実行する。本実施形態では、制御装置80にてトレイ18の上下方向の位置(高さ)を測定して、測定された高さに基づいて同トレイ18の歪みを算出するトレイ歪み算出処理及び同算出されたトレイ18の歪みに基づいて同トレイ18に載置された各ICチップTの高さ、すなわち当接装置20A〜20Dの下降する高さを算出する高さ算出処理が実行される。また不揮発性メモリーROMには、トレイ歪み算出処理や高さ算出処理に必要な各種のパラメータなどが予め保存されている。
供給X軸モーター駆動回路MXD1は、制御装置80から受けた駆動信号に応答して、同駆動信号に基づく駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいて供給X軸モーターMX1を駆動制御するようになっている。また制御装置80には、供給X軸モーター駆動回路MXD1を介して供給X軸モーターエンコーダーEMX1によって検出された供給X軸モーターMX1の回転速度が入力される。これにより制御装置80は、供給側ロボットハンドユニット20の左右方向(X方向)の位置を把握する。そして、その把握した位置とコンベアC1〜C6の上方位置や第1又は第2シャトル16,17の上方位置などの目標位置とのX方向のずれを求めて、供給X軸モーターMX1を駆動制御して供給側ロボットハ
ンドユニット20を目標位置に移動させるようになっている。
する原理について図6及び図7に従って説明する。図6は、トレイ18の高さ測定の態様を説明する図であり、図7は気体の流量により近接を検出する原理を説明する図であって、(a)は吸着ノズルの近接状態を模式的に示す図であり、(b)は近接と流量との関係を示すグラフである。
と近接検出用流量閾値TH1とを比較しながら把持部32を下降させる。そして、制御装置80は、流量計45の測定する流量が減少することにより把持部32のトレイ18への近接が検出されたとき供給Z軸モーターエンコーダーEMZ1の値から測定ポイントCP11の高さを測定し、測定ポイントCP11の高さとしてメモリー等に記憶する(ステップS22)。測定ポイントCP11の高さが測定されると、制御装置80は、次の測定ポイントの有無を判断する(ステップS23)。測定ポイントCP11の次には測定ポイントCP12があると判断した場合(ステップS23でYES)、制御装置80は、その測定ポイントCP12に当接装置20Aを移動させて(ステップS21)、その測定ポイントCP12の高さを測定する(ステップS22)。同様に、制御装置80は、各測定ポイントCP13〜CP33の高さを順次測定する。
なお、ここでは1つの当接装置20AによりICチップTを搬送する態様について説明したが、ICチップTの搬送に他の当接装置20B〜20Dを用いたり、それらとともに当接装置20AがICチップTを搬送するようにしてもよい。例えば、算出された各ポケットPK11〜PK64の高さから、当接装置20AがICチップTを把持する一のポケットと、その一のポケットに隣接する他のポケットの高さとが一時にICチップTを取得することができる所定の誤差範囲にあることも多い。このような場合、当接装置20Aは、他のポケットに対応する他の当接装置20B〜20Dとの協働により一度に複数(2〜4個)のICチップTを把持搬送するようにしてもよい。
(1)近接検出装置40の接続された把持部32をトレイ18に下降させることによりトレイ18の高さを測定するようにした。すなわち制御装置80が近接検出装置40からの信号によりトレイ18の高さを自動的に測定するようになるので、従来、時間を要する手動のティーチングに行なわれていたトレイ18の高さの測定を、自動的なティーチングにより短時間で行うことができるようになる。また、自動ティーチングであれば、自動運転における一処理として実行させることも可能となり、自動ティーチングの利便性が向上し、また、そのティーチングに基づくICチップTの高さ位置の補正・調整等により把持部32によるICチップTの把持動作の精度も大幅に向上されるようになる。これによりICハンドラ10としての検査精度や検査効率が向上されるようになる。
プTの取得が好適になされるようになる。
本発明の電子部品検査装置の具体化された第2の実施形態について図10に従って説明する。なお、本実施形態は、把持部32による高さ測定を、吸着ノズル35に供給した所定の高さ測定用圧力の気体の圧力変化に基づいて検出するようにした点について、先の第1の実施形態と相違するものであり、ここでは主にその相違点について説明し、説明の便宜上、同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
本発明の電子部品検査装置の具体化された第3の実施形態について図11に従って説明する。なお、本実施形態は、把持部32による高さ測定を、把持部32に付与されている電荷量の変化に基づいて検出するようにしたことが、先の第1の実施形態と相違する点であることから、ここでは主にその相違点について説明し、説明の便宜上、同様の部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
図11に示すように、供給側ロボットハンドユニット20は、上部が一体的に連結された4本の当接装置20A,20B,20C,20Dを備えている。各当接装置20A〜20Dはそれぞれ、フレーム25の下方に延出される支持部30と、支持部30に対して受動的に上下動する受動部31と、受動部31の先端にはICチップTを吸着把持する把持部32Aとを備えている。
近接検出装置40には、電荷チャージャー55、電荷量測定器56及びそれらと配線58との接続を選択的に切替える切換器57とが設けられている。電荷チャージャー55は、電荷量測定用の直流電力を出力する直流電源であり、その出力に接続された対象に所定の電荷を付与するようになっている。これにより切換器57により配線58を介して接続された当接装置20Aの把持部32Aに所定量の電荷を供給することができるようになっている。当接装置20Aの把持部32Aは、唯一支持連結される受動部31に絶縁性を有するジョイント33を介して接続されることで、別途導電体などに接触するようなことがない限り、当接装置20Aに対して独立している電気的に絶縁された状態が維持され、電荷チャージャー55から供給された電荷が拡散することなく維持される。
の精度も向上し、同算出された高さ位置に基づいてトレイ18に下降する把持部32によるICチップTの授受がより好適になされるようになる。
・上記第1の実施形態では、算出されたトレイ18の高さと、トレイ18の寸法、及びICチップTの寸法から、各ポケットPK11〜PK64に載置されたICチップTの上面高さを算出した。しかしこれに限らず、ポケットに載置されたICチップの上面の高さと、そのポケットに隣接する測定ポイントの高さとを測定し、測定されたICチップの上面高さと測定ポイントの高さとの差分を求め、その差分をトレイの各位置毎に算出される高さに加算することでトレイの任意の位置におけるICチップの上面高さ位置を求めてもよい。
めてもよい。すなわち、ポケットに載置されたICチップの上面の高さと、そのポケットに隣接するトレイ18上の測定ポイントの高さとを測定し、測定されたICチップの上面高さと測定ポイントの高さとの差分を求め、その差分をトレイの各位置毎に算出される高さに加算することでトレイの任意の位置におけるICチップの上面高さ位置を求めてもよい。
弁、42P…離脱用圧力調整弁、43…高さ測定用流量調整弁、43P…高さ測定用圧力調整弁、44…第2のバルブ、45…流量計、45P…圧力計、46…第3のバルブ、47…負圧発生器、48…フィルタ、50…検査用ソケット、55…電荷チャージャー、56…電荷量測定器、57…切換器、58…配線、80…制御手段としての制御装置、85…入出力装置、87…画像、180…上面、181…電子部品載置位置、182…突部、T…電子部品としてのICチップ、C1〜C6…コンベア、CP11〜CP33,CP11B…測定ポイント、CC…クリーニングチップ、FX…X軸フレーム、PK11〜PK64,PS…ポケット、AR1〜AR5…配管、FY1…第1のY軸フレーム、FY2…第2のY軸フレーム、MX1…供給X軸モーター、MX2…回収X軸モーター、MY1…供給Y軸モーター、MY2…回収Y軸モーター、MZ1…供給Z軸モーター、MZ2…回収Z軸モーター、ROM…不揮発性メモリ、BMZ1…供給Z軸モーターブレーキ、EMX1…供給X軸モーターエンコーダー、EMY1…供給Y軸モーターエンコーダー、EMZ1…供給Z軸モーターエンコーダー、MXD1…供給X軸モーター駆動回路、MYD1…供給Y軸モーター駆動回路、MZD1…供給Z軸モーター駆動回路。
Claims (9)
- トレイに載置されて搬入された電子部品の電気的検査を行うとともに、該検査された電子部品をトレイに載置させて排出する電子部品検査装置であって、
前記トレイに対して上下移動するとともに前記トレイとの間で前記電子部品を授受する把持手段と、
前記把持手段に接続され、前記トレイへの近接に応じた信号を出力する近接検出手段と、
前記把持手段の上下移動を制御するとともに、前記近接検出手段から出力される信号に基づいて前記トレイへの近接を検出する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記トレイへの近接が検出されたとき、前記把持手段の上下位置を前記トレイの高さ位置として測定して、当該測定されたトレイの高さ位置に基づいて前記トレイに載置される前記電子部品の高さ位置を算出する
ことを特徴とする電子部品検査装置。 - 前記制御手段は、前記把持手段を前記トレイにあって前記電子部品を載置させない位置の高さ位置を測定する
請求項1に記載の電子部品検査装置。 - 前記トレイには、前記電子部品と同等の形状を有する補助部品が載置され、
前記把持手段は更に、前記制御手段の制御により前記トレイに対して水平方向に移動可能とされ、
前記近接検出手段は更に、前記補助部品への近接を検出可能であり、
前記制御手段は、前記補助部品への近接が検出されたとき、前記把持手段の上下位置を前記補助部品の高さ位置として測定するとともに、前記トレイにあって前記補助部品に隣接する位置の高さ位置を測定し、前記測定された補助部品の高さ位置と、前記補助部品に隣接する位置の高さ位置との差を求め、当該求められた差と前記測定されたトレイの高さ位置とに基づいて前記トレイに載置される前記電子部品の高さ位置を算出する
請求項1又は2に記載の電子部品検査装置。 - 前記補助部品は、前記電子部品そのものである
請求項3に記載の電子部品検査装置。 - 前記近接検出手段は、前記把持手段に所定の流量の気体を供給するとともに当該供給する気体の流量を測定する流量計を備え、
前記制御手段は、前記所定の流量の気体を前記把持手段から噴射させつつ当該把持手段を前記トレイに下降させ、前記近接検出手段から伝達される前記流量計の気体の測定流量に対応した信号に基づいて求められる当該気体の流量が予め設定された所定の流量よりも少なくなったとき、該把持手段の高さ位置を前記トレイの高さ位置として測定して、当該トレイの高さ位置に基づいて前記トレイに載置される電子部品の高さ位置を算出する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。 - 前記近接検出手段は、前記把持手段に所定の圧力の気体を供給するとともに当該供給する気体の圧力を測定する圧力計を備え、
前記制御手段は、前記所定の圧力の気体を前記把持手段から噴射させつつ当該把持手段を前記トレイに下降させ、前記近接検出手段から伝達される前記圧力計の気体の測定圧力に対応した信号に基づいて求められる当該気体の圧力が予め設定された所定の圧力よりも高くなったとき、該把持手段の高さ位置を前記トレイの高さ位置として測定して、当該トレイの高さ位置に基づいて前記トレイに載置される電子部品の高さ位置を算出する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。 - 前記近接検出手段は、前記把持手段に供給する気体の流量又は圧力を所定の値に調整することのできる調整弁を備える
請求項5又は6に記載の電子部品検査装置。 - 前記トレイには、少なくとも電荷を拡散させる導電性が確保され、
前記把持手段には、前記電子部品検査装置に対して独立している導電性が確保され、
前記近接検出手段は、前記把持手段に電気的に接続されるとともに前記把持手段に付与された電荷を測定する電荷量測定器を備え、
前記制御手段は、電荷の付与された前記把持手段を前記トレイに下降させ、前記電荷量測定器から伝達される測定された電荷量に対応した信号に基づいて求められる電荷量が予め設定された所定の電荷量よりも少なくなったとき、該把持手段の高さ位置を前記トレイの高さ位置として測定して、当該トレイの高さ位置に基づいて前記トレイに載置される電子部品の高さ位置を算出する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。 - 前記制御手段は、前記トレイの少なくとも3箇所の高さ位置を測定し、当該少なくとも3箇所により規定される範囲に含まれる任意の位置における前記トレイの高さ位置を算出することができる
請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。
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