JP2017009412A - 電子部品搬送装置および電子部品検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品を加熱する際に、その加熱を迅速に行なうことできる電子部品搬送装置および電子部品検査装置を提供すること。【解決手段】電子部品検査装置1は、ICデバイス9を把持可能であり、ICデバイス9を加熱する加熱部としての棒ヒーター435を有するハンドユニット433と、ICデバイス9を載置可能な載置部51と、ICデバイス9を検査する検査部5とを有している。そして、ハンドユニット433には、ICデバイス9と接触する部分とは異なる位置に、載置部51に当接可能な当接部48が設けられている。【選択図】図4
Description
本発明は、電子部品搬送装置および電子部品検査装置に関する。
従来から、例えばICデバイス等の電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置が知られており、この電子部品検査装置には、検査部までICデバイスを搬送するための電子部品搬送装置が組み込まれている。ICデバイスの検査の際は、検査部であるソケットにICデバイスが配置され、検査部に設けられた複数のプローブピンとICデバイスの各端子とを接触させる。このようなICデバイスの検査は、ICデバイスを所定温度に加熱して行なうことがあり、この場合は、電子部品の温度を設定温度(目標温度)に保つ制御を行なう。
ところで、検査部自体の温度が前記設定温度よりも低い場合、既にこの設定温度に保たれているICデバイスを当該検査部に保持したとしても、ICデバイスの熱が検査部に奪われてしまう。その結果、ICデバイスの温度が設定温度からずれてしまい、すなわち、低下してしまい、この温度低下状態で、ICデバイスに対する検査を行なうこととなる。
そこで、特許文献1に記載の装置では、検査部の近傍に発熱体を配置して、当該発熱体の熱により検査部を予め加熱するよう構成されている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、検査部の近傍に発熱体を配置したとしても、ICデバイスを迅速に所定の温度にすることは難しい。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の電子部品搬送装置は、加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする。
本発明の電子部品搬送装置は、加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする。
これにより、加熱部で発せられた熱のうちの一部は、当接部を介して電子部品載置部に伝達して、当該電子部品載置部の加熱に供される。よって、既に加熱されている電子部品を電子部品載置部に載置したとしても、電子部品の熱が電子部品載置部に奪われてしまうのが防止される。このように本発明の電子部品搬送装置では、電子部品に対する加熱を迅速に行なうことでき、また、その加熱後の状態を維持することができる。
[適用例2]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品を検査する場合、前記電子部品を検査する前の前記当接部の温度は、前記電子部品を検査するときの前記当接部の温度よりも高いのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品を検査する場合、前記電子部品を検査する前の前記当接部の温度は、前記電子部品を検査するときの前記当接部の温度よりも高いのが好ましい。
これにより、加熱部で発せられた熱のうちの一部が当接部を経る過程では、熱損失が防止されているとみなすことができる。
[適用例3]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品把持部には、温度を検出する温度センサーが設けられているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品把持部には、温度を検出する温度センサーが設けられているのが好ましい。
これにより、例えば電子部品に対する電気的特性の検査を行なうときの当該電子部品での温度を所定の検査温度とする場合、温度センサーでの検出温度に基づいて、電子部品が検査温度に達しているか否かを判断することができる。
[適用例4]
本発明の電子部品搬送装置では、前記加熱部の熱は、前記当接部を介して、前記電子部品載置部に伝わるのが好ましい。
これにより、電子部品載置部に伝達した熱は、当該電子部品載置部の加熱に供される。
本発明の電子部品搬送装置では、前記加熱部の熱は、前記当接部を介して、前記電子部品載置部に伝わるのが好ましい。
これにより、電子部品載置部に伝達した熱は、当該電子部品載置部の加熱に供される。
[適用例5]
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部は、前記電子部品把持部の下面を含むのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部は、前記電子部品把持部の下面を含むのが好ましい。
これにより、当接部は、電子部品把持部が電子部品を電子部品載置部に押し付けた際に、当該電子部品載置部に迅速に当接することができる。
[適用例6]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品把持部は、前記電子部品を吸着する吸着部を有し、
前記吸着部を囲んで前記当接部が配置されているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品把持部は、前記電子部品を吸着する吸着部を有し、
前記吸着部を囲んで前記当接部が配置されているのが好ましい。
これにより、当接部は、電子部品載置部の構成(形状)に対応して、当該電子部品載置部の上面に当接することができる。
[適用例7]
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、前記当接部に対して摺動可能に配置されているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、前記当接部に対して摺動可能に配置されているのが好ましい。
これにより、吸着部が摺動中であっても、当該吸着部の吸引力が低下する原因となる気体の漏れ等を防止することができる。
[適用例8]
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、弾性部材を介して、前記電子部品把持部に配置されているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、弾性部材を介して、前記電子部品把持部に配置されているのが好ましい。
これにより、吸着部は、さらに電子部品を電子部品載置部に押し付けることができる。例えば電子部品載置部に電子部品の端子と電気的に接触するプローブピンが設けられている場合、前記吸着部によるさらなる押し付けによって、端子とプローブピンとを接触させることができる。
[適用例9]
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部の熱伝導率は、前記当接部の熱伝導率よりも低いのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部の熱伝導率は、前記当接部の熱伝導率よりも低いのが好ましい。
これにより、加熱部で発せられた熱は、損失ができる限り抑えられた状態で吸着部に到達し、その到達した熱を、電子部品の直近(直前)で急峻に損失させることができる。このときの吸着部の温度は、通常、電子部品に対する電気的特性の検査を行なうに適した検査温度となっている。そして、吸着部は、電子部品をこの検査温度となるように加熱することができる。
[適用例10]
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部と前記当接部との間には、前記吸着部および前記当接部よりも熱伝導率が低い熱伝導部材が配置されているのが好ましい。
これにより、加熱部から吸着部への過剰な熱伝導を防止または抑制することができる。
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部と前記当接部との間には、前記吸着部および前記当接部よりも熱伝導率が低い熱伝導部材が配置されているのが好ましい。
これにより、加熱部から吸着部への過剰な熱伝導を防止または抑制することができる。
[適用例11]
本発明の電子部品搬送装置では、前記熱伝導部材は、リング状であるのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記熱伝導部材は、リング状であるのが好ましい。
これにより、吸着部での摺動抵抗を低減することができ、よって、当該吸着部の円滑な摺動に寄与する。
[適用例12]
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、前記当接部よりも前記電子部品に当接する方向に突出しているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記吸着部は、前記当接部よりも前記電子部品に当接する方向に突出しているのが好ましい。
これにより、電子部品載置部は、電子部品把持部が電子部品を電子部品載置部に押し付けた際に、当接部に迅速に当接することができる。
[適用例13]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部において、前記当接部が当接する部分は、上面を含むのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部において、前記当接部が当接する部分は、上面を含むのが好ましい。
これにより、電子部品載置部は、電子部品把持部が電子部品を電子部品載置部に押し付けた際に、当接部に迅速に当接することができる。
[適用例14]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部の上面には、前記電子部品が収納可能な凹部が形成されているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部の上面には、前記電子部品が収納可能な凹部が形成されているのが好ましい。
これにより、電子部品載置部は、電子部品把持部が電子部品を電子部品載置部に押し付けた際に、当接部に迅速に当接することができる。
[適用例15]
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部は、前記吸着部が前記電子部品に当接する方向に摺動した場合に、前記電子部品に当接する方向への摺動距離を規制する規制部を有するのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部は、前記吸着部が前記電子部品に当接する方向に摺動した場合に、前記電子部品に当接する方向への摺動距離を規制する規制部を有するのが好ましい。
これにより、例えば、吸着部が電子部品把持部から脱落するのを防止することができる。
[適用例16]
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部には、変形可能な変形可能部材が設けられているのが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記当接部には、変形可能な変形可能部材が設けられているのが好ましい。
これにより、変形可能部材(当接部)は、電子部品載置部に当接した際、電子部品載置部の形状によらずその形状に追従して変形することができる。よって、変形可能部材と電子部品載置部との接触面積をできる限り大きく確保することでき、電子部品載置部の効率的な加熱に寄与する。
[適用例17]
本発明の電子部品検査装置は、加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、
電子部品を検査する検査部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする。
本発明の電子部品検査装置は、加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、
電子部品を検査する検査部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする。
これにより、加熱部で発せられた熱のうちの一部は、当接部を介して電子部品載置部に伝達して、当該電子部品載置部の加熱に供される。よって、既に加熱されている電子部品を電子部品載置部に載置したとしても、電子部品の熱が電子部品載置部に奪われてしまうのが防止される。このように本発明の電子部品検査装置では、電子部品に対する加熱を迅速に行なうことでき、また、その加熱後の状態を維持することができる。
以下、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の電子部品検査装置の第1実施形態を示す概略図である。図2は、図1に示す電子部品検査装置の搬送部および検査部を示す図である。図3および図4は、それぞれ、図1に示す電子部品検査装置が備える搬送部のハンドユニットの動作状態を順に示す垂直断面図である。
図1は、本発明の電子部品検査装置の第1実施形態を示す概略図である。図2は、図1に示す電子部品検査装置の搬送部および検査部を示す図である。図3および図4は、それぞれ、図1に示す電子部品検査装置が備える搬送部のハンドユニットの動作状態を順に示す垂直断面図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とする。また、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、X軸に平行な方向を「X方向」とも言い、Y軸に平行な方向を「Y方向」とも言い、Z軸に平行な方向を「Z方向」とも言う。また、電子部品の搬送方向の上流側を単に「上流側」とも言い、下流側を単に「下流側」とも言う。また、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、電子部品の搬送が阻害されない限り、水平に対して若干(例えば5°未満程度)傾いた状態も含む。
また、図3および図4中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う(他の実施形態の図も同様)。また、図3および図4では、搬送部の複数のハンドユニットのうちの1つが図示されている。
図1に示す検査装置(電子部品検査装置)1は、例えば、BGA(Ball Grid Array)パッケージやLGA(Land Grid Array)パッケージ等のICデバイス、LCD(Liquid Crystal Display)、OLED(Organic Electroluminescence Display)、電子ペーパー等の表示デバイス、CIS(CMOS Image Sensor)、CCD(Charge Coupled Device)、加速度センサー、ジャイロセンサー、圧力センサー等の各種センサー、さらには水晶振動子を含む各種振動子等、を含む電子部品の電気的特性を検査・試験(以下単に「検査」と言う)するための装置である。なお、以下では、説明の便宜上、検査を行なう前記電子部品としてICデバイスを用いる場合について代表して説明し、これを「ICデバイス9」とする。
図3および図4に示すように、ICデバイス9は、本体部91と、本体部91の外部に設けられた複数の端子(電極)92とを有している。各端子92は、それぞれ、本体部91の内部の回路部に電気的に接続されている。本体部91の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、本体部91は、板状をなし、また、その平面視で、すなわち、Z方向から見たとき、四角形をなしている。また、その四角形は、本実施形態では、正方形または長方形である。また、各端子92は、本体部91の下部(または側部)から突出している。
図1に示すように、検査装置1は、供給部2と、供給側配列部3と、搬送部4と、検査部5と、回収側配列部6と、回収部7と、これら各部の制御を行なう制御部8と、を有している。また、検査装置1は、供給部2、供給側配列部3、搬送部4、検査部5、回収側配列部6および回収部7を配置するベース11と、供給側配列部3、搬送部4、検査部5および回収側配列部6を収容するようにベース11に被せられているカバー12と、を有している。なお、ベース11の上面であるベース面111は、ほぼ水平となっており、このベース面111に供給側配列部3、搬送部4、検査部5、回収側配列部6の構成部材が配置されている。
このような検査装置1は、供給部2が供給側配列部3にICデバイス9を供給し、供給されたICデバイス9を供給側配列部3に配列し、配列したICデバイス9を搬送部4が検査部5に搬送し、搬送したICデバイス9を検査部5が検査し、検査を終えたICデバイス9を搬送部4が回収側配列部6に搬送/配列し、回収側配列部6に配列したICデバイス9を回収部7が回収するように構成されている。このような検査装置1によれば、ICデバイス9の供給・検査・回収を自動的に行なうことができる。なお、検査装置1では、検査部5を除く構成、すなわち、供給部2、供給側配列部3、搬送部4、回収側配列部6、回収部7および制御部8の一部等により、搬送装置(電子部品搬送装置)10が構成されている。搬送装置10は、ICデバイス9の搬送等を行なう。
以下、搬送部4および検査部5の構成について説明する。
≪搬送部≫
搬送部4は、図2に示すように、供給側配列部3の載置ステージ341上に配置されているICデバイス9を検査部5まで搬送し、検査部5での検査を終えたICデバイス9を回収側配列部6まで搬送するユニットである。このような搬送部4は、シャトル41と、供給ロボット42と、検査ロボット43と、回収ロボット44と、を有している。
≪搬送部≫
搬送部4は、図2に示すように、供給側配列部3の載置ステージ341上に配置されているICデバイス9を検査部5まで搬送し、検査部5での検査を終えたICデバイス9を回収側配列部6まで搬送するユニットである。このような搬送部4は、シャトル41と、供給ロボット42と、検査ロボット43と、回収ロボット44と、を有している。
−シャトル−
シャトル41は、載置ステージ341上のICデバイス9を検査部5の近傍まで搬送するため、さらには、検査部5で検査された検査済みのICデバイス9を回収側配列部6の近傍まで搬送するためのシャトルである。このようなシャトル41には、ICデバイス9を収容するための4つのポケット411がX方向に並んで形成されている。また、シャトル41は、直動ガイドによってガイドされており、リニアモーター等の駆動源によってX方向に往復移動可能となっている。
シャトル41は、載置ステージ341上のICデバイス9を検査部5の近傍まで搬送するため、さらには、検査部5で検査された検査済みのICデバイス9を回収側配列部6の近傍まで搬送するためのシャトルである。このようなシャトル41には、ICデバイス9を収容するための4つのポケット411がX方向に並んで形成されている。また、シャトル41は、直動ガイドによってガイドされており、リニアモーター等の駆動源によってX方向に往復移動可能となっている。
−供給ロボット−
供給ロボット42は、載置ステージ341上に配置されているICデバイス9をシャトル41に搬送するロボットである。このような供給ロボット42は、ベース11に支持された支持フレーム421と、支持フレーム421に支持され、支持フレーム421に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム422と、移動フレーム422に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)423と、を有している。各ハンドユニット423は、昇降機構および吸着ノズルを備え、ICデバイス9を吸着することで把持することができる。
供給ロボット42は、載置ステージ341上に配置されているICデバイス9をシャトル41に搬送するロボットである。このような供給ロボット42は、ベース11に支持された支持フレーム421と、支持フレーム421に支持され、支持フレーム421に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム422と、移動フレーム422に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)423と、を有している。各ハンドユニット423は、昇降機構および吸着ノズルを備え、ICデバイス9を吸着することで把持することができる。
−検査ロボット−
検査ロボット43は、シャトル41に収容されたICデバイス9を検査部5へ搬送するとともに、検査を終えたICデバイス9を検査部5からシャトル41へ搬送するロボットである。また、検査ロボット43は、検査の際に、ICデバイス9を検査部5に押し付け、ICデバイス9に所定の検査圧を印加することもできる。このような検査ロボット43は、ベース11に支持された支持フレーム431と、支持フレーム431に支持され、支持フレーム431に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム432と、移動フレーム432に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)(電子部品把持部)433と、を有している。各ハンドユニット433の配置は特に限定されず、図示の配置は、一例である。なお、後述するように、各ハンドユニット433は、ICデバイス9を吸着する吸着部49等を有している。
検査ロボット43は、シャトル41に収容されたICデバイス9を検査部5へ搬送するとともに、検査を終えたICデバイス9を検査部5からシャトル41へ搬送するロボットである。また、検査ロボット43は、検査の際に、ICデバイス9を検査部5に押し付け、ICデバイス9に所定の検査圧を印加することもできる。このような検査ロボット43は、ベース11に支持された支持フレーム431と、支持フレーム431に支持され、支持フレーム431に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム432と、移動フレーム432に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)(電子部品把持部)433と、を有している。各ハンドユニット433の配置は特に限定されず、図示の配置は、一例である。なお、後述するように、各ハンドユニット433は、ICデバイス9を吸着する吸着部49等を有している。
−回収ロボット−
回収ロボット44は、検査部5での検査を終えたICデバイス9を回収側配列部6に搬送するロボットである。このような回収ロボット44は、ベース11に支持された支持フレーム441と、支持フレーム441に支持され、支持フレーム441に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム442と、移動フレーム442に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)443と、を有している。各ハンドユニット443は、昇降機構および吸着ノズルを備え、ICデバイス9を吸着することで把持することができる。
回収ロボット44は、検査部5での検査を終えたICデバイス9を回収側配列部6に搬送するロボットである。このような回収ロボット44は、ベース11に支持された支持フレーム441と、支持フレーム441に支持され、支持フレーム441に対してY方向に往復移動可能な移動フレーム442と、移動フレーム442に支持された4つのハンドユニット(把持ロボット)443と、を有している。各ハンドユニット443は、昇降機構および吸着ノズルを備え、ICデバイス9を吸着することで把持することができる。
このような搬送部4は、次のようにしてICデバイス9を搬送する。まず、シャトル41が図中左側に移動し、供給ロボット42が載置ステージ341上のICデバイス9をシャトル41に搬送する(STEP1)。次に、シャトル41が中央へ移動し、検査ロボット43がシャトル41上のICデバイス9を検査部5へ搬送する(STEP2)。次に、検査ロボット43が検査部5での検査を終えたICデバイス9をシャトル41へ搬送する(STEP3)。次に、シャトル41が図中右側へ移動し、回収ロボット44がシャトル41上の検査済みのICデバイス9を回収側配列部6に搬送する(STEP4)。このようなSTEP1〜STEP4を繰り返すことで、ICデバイス9を検査部5を経由して回収側配列部6へ搬送することができる。
以上、搬送部4の構成について説明したが、搬送部4の構成としては、載置ステージ341上のICデバイス9を検査部5へ搬送し、検査を終えたICデバイス9を回収側配列部6へ搬送することができれば、特に限定されない。例えば、シャトル41を省略し、供給ロボット42、検査ロボット43および回収ロボット44のいずれか1つのロボットで、載置ステージ341から検査部5への搬送、および、検査部5から回収側配列部6への搬送を行なってもよい。
≪検査部≫
検査部5は、ICデバイス9の電気的特性を検査・試験するユニット(テスター)である。図3、図4に示すように、検査部5は、当該検査部5に内蔵されたロードボード(回路基板)54上に載置部(電子部品載置部)51を着脱自在に装着して用いられる。
検査部5は、ICデバイス9の電気的特性を検査・試験するユニット(テスター)である。図3、図4に示すように、検査部5は、当該検査部5に内蔵されたロードボード(回路基板)54上に載置部(電子部品載置部)51を着脱自在に装着して用いられる。
載置部51は、ICデバイス9を保持、載置する樹脂製のソケットであり、ICデバイス9の種類によって交換可能である。この載置部51の上面511には、ICデバイス9が1つずつ収納され、載置可能な4つの凹部52が設けられている。なお、凹部52の形成数は、本実施形態では4つであるが、これに限定されず、1つ、2つ、3つまたは5つ以上であってもよい。また、凹部52の配置態様は、本実施形態ではX方向に沿って1列配置されているが、これに限定されず、X方向およびY方向にそれぞれ複数個ずつ行列状に配置されていてもよいし、Y方向に沿って1列配置されていてもよい。
各凹部52は、その側壁部523が傾斜したテーパ状をなしており、ICデバイス9の出し入れが容易となっている。また、凹部52の底部524には、ICデバイス9の複数の端子92に電気的に接続可能(接触可能)な複数のプローブピン(第1導電部材)522が設けられている。各プローブピン522は、ロードボード54を介して、制御部8に電気的に接続されている。
各凹部52に載置されたICデバイス9の各端子92は、それぞれ、検査ロボット43のハンドユニット433の押圧によって所定の検査圧で各プローブピン522に押し付けられる(図4参照)。これにより、ICデバイス9の各端子92と各プローブピン522とが電気的に接続され(接触し)、プローブピン522を介してICデバイス9の検査が行われる。ICデバイス9の検査は、制御部8に記憶されているプログラムに基づいて行われる。
なお、各プローブピン522は、底部524に対し、出没自在に構成されていてもよい。
≪制御部≫
制御部8は、例えば、検査制御部と、駆動制御部と、を有している。検査制御部は、例えば、図示しないメモリー内に記憶されたプログラムに基づいて、検査部5に配置されたICデバイス9の電気的特性の検査等を行なう。また、駆動制御部は、例えば、供給部2、供給側配列部3、搬送部4、検査部5、回収側配列部6および回収部7の各部の駆動を制御し、ICデバイス9の搬送等を行なう。また、制御部8は、ICデバイス9の温度制御も行なう。
制御部8は、例えば、検査制御部と、駆動制御部と、を有している。検査制御部は、例えば、図示しないメモリー内に記憶されたプログラムに基づいて、検査部5に配置されたICデバイス9の電気的特性の検査等を行なう。また、駆動制御部は、例えば、供給部2、供給側配列部3、搬送部4、検査部5、回収側配列部6および回収部7の各部の駆動を制御し、ICデバイス9の搬送等を行なう。また、制御部8は、ICデバイス9の温度制御も行なう。
さて、ICデバイス9に対して電気的特性の検査を実行する場合、ICデバイス9を所定温度(以下「検査温度」と言う)にまで加熱して行なうことがある。検査装置1では、検査ロボット43の4つのハンドユニット433は、それぞれ、この加熱が可能に構成されている。なお、検査装置1では、ハンドユニット433の他に、必要に応じて、ICデバイス9を加熱するためのヒーターやチャンバー等を有していてもよい。
そして、ICデバイス9が載置される以前の載置部51自体の温度が検査温度よりも低い場合に、既にこの検査温度に保たれているICデバイス9を当該載置部51に載置するとしても、ICデバイス9の熱が載置部51(特にプローブピン522)に奪われてしまう。その結果、ICデバイス9の温度が検査温度からズレてしまい、すなわち、低下してしまい、この温度低下状態で、ICデバイス9に対する検査を行なうこととなる。このような検査を経て得られたICデバイス9は、製品としての信頼性が低いものと判断されるおそれがある。以下、このような現象を防止するハンドユニット433の構成について説明する。なお、ここでは、検査温度として「85(±2)度」を一例とする。
図3、図4に示すように、ハンドユニット433は、ICデバイス9を把持し(図3参照)、その把持したままの状態でICデバイス9を載置部51に押し付け可能な(図4参照)ものである。
ハンドユニット433は、上方から順に配置された第1基部45と、第2基部46と、吸着部支持部47と、当接部48とを有しており、その他、吸着部49等も有している。なお、吸着部支持部47と当接部48とは、本実施形態では別体で構成されているが、これに限定されず、吸着部支持部47と当接部48とが一体的に形成されて、1つの「当接部」とすることもできる。
第1基部45は、移動フレーム432に対してハンドユニット433を支持する等の機能を担っている。第1基部45は、平面状をなす下面451を有している。また、第1基部45には、吸引流路430の一部を構成する貫通孔452が下面451に開口して形成されており、下面451と反対側でエジェクター13に接続されている。そして、エジェクター13が作動することにより、吸引流路430が真空状態となり、吸着部49でICデバイス9を吸着することができる。また、この吸着を解除するには、エジェクター13による真空破壊を行なうことにより可能となる。
第2基部46は、本実施形態では板部材で構成され、平面状をなす上面461と下面462とを有している。ハンドユニット433では、第1基部45の下面451と第2基部46の上面461とが当接している。また、第2基部46には、上面461と下面462とにそれぞれ開口して形成された貫通孔463が形成されており、上面461側で第1基部45の貫通孔452と連通している。これにより、貫通孔463は、貫通孔452とともに吸引流路430の一部を構成することができる。
第2基部46の上面461には、貫通孔463と同心的に形成されたリング状の凹部464が形成されている。この凹部464には、リング状のパッキン434が圧縮状態で挿入されており、これにより、貫通孔463と貫通孔452との間の気密性を維持することができる。
なお、第1基部45および第2基部46の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属材料を用いることでき、これらの中でもアルミニウムを用いるのが好ましい。
また、第2基部46には、ICデバイス9を加熱する加熱部としての棒ヒーター435が貫通孔463から離間して埋設されている。棒ヒーター435は、制御部8と電気的に接続されており、電圧を印加することにより発熱することできる。棒ヒーター435の配置数は、本実施形態では1本であるが、これに限定されず、複数本であってもよい。また、棒ヒーター435を複数本とした場合、これらの棒ヒーター435は、例えば貫通孔463(吸引流路430)回りに配置されるのが好ましい。また、棒ヒーター435としては、特に限定されず、例えば、出力が40W以上、300W以下であるものが好ましく、80W以上、200W以下であるものがより好ましい。
また、第2基部46の棒ヒーター435と貫通孔463との間には、棒ヒーター435による加熱温度を検出する温度センサー436が埋設されている。検査装置1では、前述したようにICデバイス9に対する検査温度を「85度」とする場合、温度センサー436での検出温度が例えば120度以上、140度以下の範囲内であれば、ICデバイス9が85度に加熱されているとみなすことができる。なお、この温度範囲内のうちでは、特に110±2度が好ましい。これに対し、温度センサー436での検出温度が前記範囲から外れている場合には、当該検出温度が前記範囲内に入るように、例えば棒ヒーター435に対する印加電圧を調整するフィードバック制御を行なうことができる。温度センサー436としては、特に限定されず、例えば、白金製のもの、熱電対を有するもの等を用いることができる。
吸着部支持部47は、ICデバイス9を吸着する吸着部49を上下方向に移動可能に支持するものである。この吸着部支持部47は、本実施形態では円板状をなす部材で構成され、平面状の上面471と下面472とを有している。ハンドユニット433では、吸着部支持部47の上面471と第2基部46の下面462とが当接している。
また、吸着部支持部47は、内環473と、当該内環473と同心的に配置された外環474と、内環473と外環474とを連結する連結部475とを有する構造をなす。
内環473の内腔部476は、上面471側で第2基部46の貫通孔463と連通している。これにより、内腔部476は、吸引流路430の一部を構成することができる。なお、この内腔部476には、下面472側から吸着部49の一部が挿入されている。
内環473と外環474との間であって、連結部475よりも上方には、リング状のパッキン437が圧縮状態で挿入されており、これにより、内腔部476と貫通孔463との間の気密性を維持することができる。
一方、内環473と外環474との間であって、連結部475よりも下方には、弾性部材であるコイルバネ438が収納されている。このコイルバネ438は、圧縮状態で、上端が連結部475に当接しており、下端が吸着部49のフランジ部494に当接している。これにより、吸着部49を下方に向かって付勢することができる。また、コイルバネ438の内側には、内環473が挿入されている。これにより、コイルバネ438は、内側から支持され、よって、安定して伸縮することができる(図3、図4参照)。
吸着部支持部47や、その他、当接部48の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属材料を用いることでき、これらの中でも銅を用いるのが好ましい。銅は、比較的熱伝導率が高い材料(386W・m−1・K−1)である。このため、棒ヒーター435で発せられた熱のうち、吸着部49に向かう熱Q1は、第2基部46から、外環474、連結部475、内環473を順に経る過程では、損失ができる限り抑えられた状態で吸着部49に到達することができる。
吸着部49は、ICデバイス9を吸着する部材である。吸着部49は、円筒状をなし、その上端部491が吸着部支持部47の内環473の内腔部476に「すきまばめ」または「中間ばめ」の状態で嵌入されている。これにより、吸着部49は、上下方向に安定して摺動することができる。そして、吸着部49は、ICデバイス9を吸着して当該ICデバイス9を載置部51に押し付けるまでの間、最も下側の第1の位置(図3参照)に位置し、押し付け後は、第1の位置よりも上方の第2の位置(図4参照)に移動する。この第2の位置は、例えばICデバイス9の種類に応じて変わることがある。
吸着部49の内腔部492は、内環473の内腔部476を介して、または、吸着部49の位置によっては直接的に、第2基部46の貫通孔463と連通している。これにより、内腔部492は、吸引流路430の一部を構成することができる。そして、前述したように、エジェクター13が作動することにより、当該吸引流路430が真空状態となり、ICデバイス9を吸着することができる。このとき、吸着部49の下面493とICデバイス9の本体部91の上面911とが互いに密着しており、この密着により、吸引流路430が気密的に封止される。これにより、吸引流路430の真空状態が維持され、よって、ICデバイス9が吸着部49から脱落するのを防止することができる。
吸着部49の外周部には、外径が拡径した拡径部で構成されたフランジ部494が形成されている。このフランジ部494は、コイルバネ438の下端が当接するバネ座として機能している。そして、図4に示すように、載置部51の凹部52に収納、載置されたICデバイス9が吸着部49を介して当該凹部52の底部524側に向かって押し付けられると、吸着部49は、その反力を受けて、コイルバネ438の付勢力に抗して第2の位置に退避する。コイルバネ438は、吸着部49の退避分だけ圧縮されることとなり、この圧縮された分だけICデバイス9をさらに押し付けることができる。これにより、ICデバイス9の各端子92と、当該端子92に対応するプローブピン522とを接触させることができる。コイルバネ438よりも大きな力でICデバイス9を押し込む必要がある多ピンのソケット(多数のプローブピン522を有する検査部5)の場合、コイルバネ438が圧縮しきった位置(外環474とフランジ部494とが接触した位置)から、さらに押し込めるよう当接部48の当たる厚さを薄くして、ICデバイス9を押し込むことが可能である。
吸着部49の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種金属材料を用いることができ、これらの中でも炭素鋼を用いるのが好ましく、その他、アルミニウムであってもよい。炭素鋼は、吸着部支持部47や当接部48を構成する銅の熱伝導率よりも低い材料(45W・m−1・K−1)である。このため、前述したように損失ができる限り抑えられた状態で吸着部49に到達した熱Q1を、ICデバイス9の直近(直前)で急峻に損失させることができる。このときの吸着部49の温度は、通常、検査温度と同じ程度の85±2度となっている。これにより、吸着部49は、検査温度が85度となるようにICデバイス9の加熱に供することができる。
吸着部49の内環473に嵌入している上端部491には、外径が縮径した縮径部495が形成されている。この縮径部495に、リング状をなす熱伝導部材439が嵌合している。熱伝導部材439は、弾性を有しており、これにより、吸着部49が内環473に接触する接触面積を抑えることができ、よって、摺動抵抗も低減され、吸着部49が内環473内で円滑に摺動することができる。また、吸着部49が摺動中であっても、吸引流路430の気密性を維持することができる。
熱伝導部材439は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料(特に加硫処理したもの)、その他の樹脂材料で構成することができる。このような材料は、吸着部49や吸着部支持部47、当接部48よりも熱伝導率が低い材料である。これにより、吸着部49への過剰な熱伝導を防止または抑制することができる。
図4に示すように、当接部48は、ハンドユニット433がICデバイス9を載置部51に押し付けた際に、載置部51に当接可能なものである。当接部48は、リング状をなす部材で構成され、平面状の上面481と下面482とを有している。ハンドユニット433では、当接部48の上面481と吸着部支持部47の下面472とが当接している。そして、当接部48は、ICデバイス9と直接的に接触する吸着部49とは異なる位置に、すなわち、吸着部49を囲むように当該吸着部49と同心的に配置されている。
また、当接部48の下面482は、ハンドユニット433のICデバイス9と接触する吸着部49を除いた部分の最下面である。従って、当接部48は、ハンドユニット433の当該最下面を含むものとなっている。これにより、当接部48は、ICデバイス9の押し付け時に、載置部51に迅速に、すなわち、できる限り早く当接することができる。
前述したように、当接部48の構成材料としては、吸着部支持部47と同じ構成材料、例えば、比較的熱伝導率が高い材料(386W・m−1・K−1)である銅を用いるのが好ましい。
一方、載置部51では、当接部48が当接する部分は、凹部52が形成された上面511である。この上面511は、当接部48の下面482と同様に平面状をなす。平面上をなす上面511と、平面状をなす下面482とが当接し合うことにより、互いの接触面積をできる限り広く確保することができる(図4参照)。
そして、図4に示すように、このような当接状態で、棒ヒーター435で発せられた熱のうち、載置部51に向かう熱Q2は、第2基部46から、吸着部支持部47の外環474、当接部48を順に経る過程では、損失ができる限り抑えられた状態で載置部51に到達することができる。このときの(検査前の)当接部48の温度は、検査温度(検査時の当接部48の温度)よりも高く、例えば当該検査温度を85度とした場合、通常、110±2度程度となっている。
このような伝熱過程を経た熱Q2は、載置部51の加熱に供される。そして、載置部51では、各プローブピン522ができる限り検査温度に近い温度にまで加熱されることとなる、すなわち、載置部51のICデバイス9にできるだけ近くを加熱することができる。これにより、既に検査温度に保たれているICデバイス9を載置部51に載置したとしも、ICデバイス9の熱が載置部51(特にプローブピン522)に奪われてしまうのが防止される。よって、ICデバイス9での検査温度が維持された状態となる。このように検査装置1では、ICデバイス9に対する加熱を迅速に行なうことでき、また、その加熱後の状態を維持することができる。そして、検査温度が維持された状態のICデバイス9に対して検査を行なうことができ、検査後のICデバイス9は、製品としての信頼性が高いものとなる。
なお、熱Q2はロードボード54にも伝達するが、当該熱Q2によってロードボード54が損傷を受けるのが防止される程度に、載置部51の厚さが確保されている。
図3に示すように、ICデバイス9の搬送途中では、吸着部49の下面493は、当接部48の下面482よりも下方に、すなわち、ICデバイス9に向けて突出している。これにより、ICデバイス9を載置部51に押し付けるまでは、当接部48が載置部51に当接するのが防止され、よって、当接部48から載置部51への余計な伝熱を防止することができる。
なお、吸着部49の下面493は、図4に示す状態でも当接部48の下面482よりも下方に位置しているが、これに限定されず、ICデバイス9の種類によっては、下面482と同一平面上に位置したり、下面482よりも上方に位置することがある。
また、図3に示すように、当接部48は、吸着部49が下方に摺動した場合にそれ以上の下方への摺動距離を規制する、すなわち、第1の位置からさらに下方へ、すなわち、ICデバイス9に当接する方向への摺動を規制する規制部483を有している。規制部483は、当接部48の内径が縮径した縮径部で構成されており、第1の位置にある吸着部49のフランジ部494が当接する。この当接により、前記下方への摺動距離を規制することができ、よって、当接部48の下面482に対する吸着部49の下面493の過剰な突出を防止することができたり、吸着部49がハンドユニット433から脱落するのを防止することができる。
また、当接部48を有するもの(以下「前者」と言う)と、当接部48が当接するもの(以下「後者」と言う)とは、本実施形態では、前者が検査ロボット43のハンドユニット433であり、後者が検査部5の載置部51であったが、これに限定されない。例えば、前者が供給ロボット42のハンドユニット423であり、後者がシャトル41であってもよいし、前者が検査ロボット43のハンドユニット433であり、後者がシャトル41であってもよい。
<第2実施形態>
図5は、本発明の電子部品検査装置(第2実施形態)が備える搬送部のハンドユニットの動作状態を示す垂直断面図である。
図5は、本発明の電子部品検査装置(第2実施形態)が備える搬送部のハンドユニットの動作状態を示す垂直断面図である。
以下、この図を参照して本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、検査ロボットの各ハンドユニットにおける当接部の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
図5に示すように、本実施形態では、当接部48の下面482を含む部分が、変形可能な変形可能部材484となっている。この変形可能部材484は、熱伝導性樹脂等の弾性体や、塑性変形し易い金属材料等で構成されている。
一方、載置部51の上面511には、凹部52の周囲に突出部512が突出形成されている。図5(a)に示す突出部512は、断面形状がくさび状をなし、図5(b)に示す突出部512は、断面形状が四角形をなす。また、図5(a)に示す突出部512は、図5(b)に示す突出部512よりも低い。また、図5(a)に示す突出部512は、図5(b)に示す突出部512よりも凹部52に近い位置に配されている。
そして、変形可能部材484は、ICデバイス9を載置部51に押し付けた際に、突出部512の位置、大きさ、形状によらず、当該突出部512に追従して変形することができる。これにより、変形可能部材484(当接部48)と載置部51との接触面積をできる限り大きく確保することでき、よって、載置部51を効率よく加熱することができる。
以上、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、電子部品搬送装置および電子部品検査装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
1…検査装置、2…供給部、3…供給側配列部、341…載置ステージ、4…搬送部、41…シャトル、411…ポケット、42…供給ロボット、421…支持フレーム、422…移動フレーム、423…ハンドユニット、43…検査ロボット、430…吸引流路、431…支持フレーム、432…移動フレーム、433…ハンドユニット、434…パッキン、435…棒ヒーター、436…温度センサー、437…パッキン、438…コイルバネ、439…熱伝導部材、44…回収ロボット、441…支持フレーム、442…移動フレーム、443…ハンドユニット、45…第1基部、451…下面、452…貫通孔、46…第2基部、461…上面、462…下面、463…貫通孔、464…凹部、47…吸着部支持部、471…上面、472…下面、473…内環、474…外環、475…連結部、476…内腔部、48…当接部、481…上面、482…下面、483…規制部、484…変形可能部材、49…吸着部、491…上端部、492…内腔部、493…下面、494…フランジ部、495…縮径部、5…検査部、51…載置部(電子部品載置部)、511…上面、512…突出部、52…凹部、522…プローブピン、523…側壁部、524…底部、54…ロードボード(回路基板)、6…回収側配列部、7…回収部、8…制御部、9…ICデバイス、91…本体部、911…上面、92…端子、10…搬送装置、11…ベース、111…ベース面、12…カバー、13…エジェクター、Q1…熱、Q2…熱
Claims (17)
- 加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする電子部品搬送装置。 - 前記電子部品を検査する場合、前記電子部品を検査する前の前記当接部の温度は、前記電子部品を検査するときの前記当接部の温度よりも高い請求項1に記載の電子部品搬送装置。
- 前記電子部品把持部には、温度を検出する温度センサーが設けられている請求項1または2に記載の電子部品搬送装置。
- 前記加熱部の熱は、前記当接部を介して、前記電子部品載置部に伝わる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記当接部は、前記電子部品把持部の下面を含む請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記電子部品把持部は、前記電子部品を吸着する吸着部を有し、
前記吸着部を囲んで前記当接部が配置されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。 - 前記吸着部は、前記当接部に対して摺動可能に配置されている請求項6に記載の電子部品搬送装置。
- 前記吸着部は、弾性部材を介して、前記電子部品把持部に配置されている請求項7に記載の電子部品搬送装置。
- 前記吸着部の熱伝導率は、前記当接部の熱伝導率よりも低い請求項6ないし8のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記吸着部と前記当接部との間には、前記吸着部および前記当接部よりも熱伝導率が低い熱伝導部材が配置されている請求項6ないし9のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記熱伝導部材は、リング状である請求項10に記載の電子部品搬送装置。
- 前記吸着部は、前記当接部よりも前記電子部品に当接する方向に突出している請求項6ないし11のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記電子部品載置部において、前記当接部が当接する部分は、上面を含む請求項1ないし12のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記電子部品載置部の上面には、前記電子部品が収納可能な凹部が形成されている請求項13に記載の電子部品搬送装置。
- 前記当接部は、前記吸着部が前記電子部品に当接する方向に摺動した場合に、前記電子部品に当接する方向への摺動距離を規制する規制部を有する請求項1ないし14のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 前記当接部には、変形可能な変形可能部材が設けられている請求項1ないし15のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
- 加熱部を有し、電子部品を把持可能な電子部品把持部と、
前記電子部品を載置可能な電子部品載置部と、
電子部品を検査する検査部と、を有し、
前記電子部品把持部には、前記電子部品と接触する部分とは異なる位置に、前記電子部品載置部に当接可能な当接部が設けられていることを特徴とする電子部品検査装置。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2015124491A Pending JP2017009412A (ja) | 2015-06-19 | 2015-06-22 | 電子部品搬送装置および電子部品検査装置 |
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