JP2019214409A - 部品封入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポケットから電子部品が飛び出すのを抑制可能な部品封入装置を提供する。【解決手段】投入位置Ｉに配されて、下端部１１で吸着している電子部品ＷをキャリアテープＰのポケットＰ１に上方から入れるコレット１２と、キャリアテープＰの長手方向に沿った搬送方向ＤにキャリアテープＰを送り、投入位置Ｉより下流側でカバーテープＱを上方からキャリアテープＰに貼り付けるテーピングユニット１３とを備える部品封入装置１０において、テーピングユニット１３は、キャリアテープＰに上向きの力を与える押上げ機構３３と、投入位置Ｉの下流側に配置され、押上げ機構３３によって上流領域に下方からキャリアテープＰが押し付けられる上側カバー体２３とを備え、電子部品Ｗの搬送方向Ｄの長さをＲ、平面視して投入位置Ｉに配されたコレット１２の下端部１１から上側カバー体２３の上流領域までの搬送方向Ｄの距離をＸとして、Ｘ＜Ｒである。【選択図】図１

Description

本発明は、コレットによって電子部品をキャリアテープのポケットに入れ、キャリアテープにカバーテープを貼付して電子部品を封止する部品封入装置に関する。

部品封入装置は、ポケットが長手方向に配列されたキャリアテープのポケットに電子部品を入れるコレットと、当該キャリアテープにカバーテープを貼り付けて、ポケット内に電子部品を封止するテーピングユニットとを備える装置であり、その具体例が、例えば特許文献１、２に記載されている。
カバーテープのキャリアテープへの貼り付けを熱圧着で行う場合、テーピングユニットは、キャリアテープ及びカバーテープの搬送と停止を繰り返し、キャリアテープ及びカバーテープを停止させた際に、高温のコテをキャリアテープやカバーテープに押し当てる。キャリアテープは、コテを押し当てる位置の上流側及び下流側にそれぞれ配されたリールで、張設された状態が維持されている。

特開平８―５８８７７号公報 特開２０１１−１１７４８号公報

しかしながら、生産性を上げるべく、単位時間当たりに封止する電子部品を増やそうとすると、キャリアテープ及びカバーテープの搬送と停止を短時間で繰り返す必要があり、その結果、キャリアテープに振動が発生して、カバーテープを貼り付ける前にポケットから電子部品が飛び出すという課題が生じることが判明した。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、ポケットから電子部品が飛び出すのを抑制可能な部品封入装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る部品封入装置は、投入位置に配されて、下端部で吸着している電子部品をキャリアテープのポケットに上方から入れるコレットと、前記キャリアテープの長手方向に沿った搬送方向に該キャリアテープを送り、前記投入位置より下流側でカバーテープを上方から前記キャリアテープに貼り付けるテーピングユニットとを備える部品封入装置において、前記テーピングユニットは、前記キャリアテープに上向きの力を与える押上げ機構と、前記投入位置の下流側に配置され、前記押上げ機構によって上流領域に下方から前記キャリアテープが押し付けられる上側カバー体とを備え、前記電子部品の前記搬送方向の長さをＲ、平面視して前記投入位置に配された前記コレットの下端部の最下流端から前記上側カバー体の上流領域の最上流端までの前記搬送方向の距離をＸとして、Ｘ＜Ｒである。

本発明に係る部品封入装置は、テーピングユニットが、キャリアテープに上向きの力を与える押上げ機構と、投入位置の下流側に配置され、押上げ機構によって上流領域に下方からキャリアテープが押し付けられる上側カバー体とを備え、電子部品の搬送方向の長さをＲ、平面視して投入位置に配されたコレットの下端部の最下流端から上側カバー体の上流領域の最上流端までの搬送方向の距離をＸとして、Ｘ＜Ｒであるので、投入位置に配されたコレットがコレットと上側カバー体の上流領域との間の空間を通って電子部品がポケットから飛び出すのを防止することが可能である。

本発明の一実施の形態に係る部品封入装置の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、キャリアテープ及びカバーテープの説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は電子部品をキャリアテープのポケットに入れる様子を示す説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ変形例に係るコレットを示す説明図である。 変形例に係る接触部を示す説明図である。 変形例に係るキャリアテープ及びカバーテープの説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る部品封入装置１０は、投入位置Ｉに配されて、下端部１１で吸着している電子部品ＷをキャリアテープＰのポケットＰ１に上方から入れるコレット１２と、キャリアテープＰの長手方向に沿った搬送方向ＤにキャリアテープＰを送り、投入位置Ｉより下流側でカバーテープＱを上方からキャリアテープＰに貼り付けるテーピングユニット１３とを備えている。以下、詳細に説明する。

キャリアテープＰは、樹脂製であり、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長手方向（キャリアテープＰの搬送方向Ｄ）に等ピッチでポケットＰ１が形成されている。キャリアテープＰは、ポケットＰ１を基準としてポケットＰ１の幅方向一側及び他側に、平坦部Ｐ２、Ｐ３がそれぞれ設けられ、ポケットＰ１は、平坦部Ｐ２、Ｐ３を含む他の領域に対し、下方に突出している。ポケットＰ１は上部が開口しており、電子部品Ｗは、キャリアテープＰにカバーテープＱが貼り付けられていない状態で、上からポケットＰ１に入れられる。平坦部Ｐ３には、キャリアテープＰの長手方向に沿って、等ピッチで送り孔Ｐ４が形成されている。

キャリアテープＰより幅が狭い樹脂製のカバーテープＱは、ポケットＰ１全体、平坦部Ｐ２の大半及び平坦部Ｐ３の略半分を上から覆った状態でキャリアテープＰに貼り付けられる。ポケットＰ１内の電子部品ＷはカバーテープＱがキャリアテープＰに貼り付けられることによって封止される。

テーピングユニット１３は、図１に示すように、キャリアテープＰを案内するフリーローラ１４及び長尺のガイド部材１５が取り付けられたベース体１６と、ガイド部材１５に案内されたキャリアテープＰが掛け渡されたプーリ１７と、複数の案内ローラ１８を有してカバーテープＱを案内するガイド機構１９とを備えている。
ガイド部材１５は、キャリアテープＰを水平に進行させた後、キャリアテープＰの進行方向を上方に変えて、キャリアテープＰをプーリ１７に案内する。

ベース体１６には、プーリ１７に駆動力を与えるサーボモータ２０が取り付けられている。サーボモータ２０は、出力軸がプーリ１７の軸に連結され、間欠的に駆動し、一回の駆動でプーリ１７を所定角度回転させる。プーリ１７は、外周に突起を具備し、その突起をキャリアテープＰの送り孔Ｐ４に挿入して、キャリアテープＰを掛け留めている。プーリ１７は、所定角度の回転を繰り返して、キャリアテープＰを搬送し、電子部品Ｗが未収容のポケットＰ１を順次投入位置Ｉの直下に配置する。

ベース体１６の上方には、図１に示すように、電子部品ＷをキャリアテープＰのポケットＰ１に入れるコレット１２、ポケットＰ１内に収容された電子部品Ｗを上方から撮像するカメラ２１、及び、ポケットＰ１に封入された電子部品Ｗを撮像するカメラ２２が搬送方向Ｄに順に配置されている。

コレット１２は、図３（Ａ）に示すように、真空圧（負圧）によって電子部品Ｗの上面を下端部１１で吸着し、大気開放（負圧及び正圧を加えない状態）又は空気の吹出し（正圧）によって電子部品Ｗの吸着を解放する。電子部品Ｗを吸着しているコレット１２は、図示しないモータから動力を与えられて、投入位置Ｉの上方から下降し、投入位置Ｉで停止する。その後、コレット１２は、投入位置Ｉで電子部品Ｗの吸着状態を解放することによって、投入位置Ｉの直下に配置された空のポケットＰ１内に電子部品Ｗを落下させて、電子部品ＷをポケットＰ１内に入れる。

テーピングユニット１３は、図１に示すように、投入位置Ｉの搬送方向Ｄ下流側（以下、単に「下流側」とも言う）に配置された上側カバー体２３と、投入位置Ｉの下流側の貼付位置ＴでカバーテープＱをキャリアテープＰに接着する押当て部材２４と、貼付位置Ｔの下流側でキャリアテープＰが掛け留められたプーリ２５と、カバーテープＱが接着されたキャリアテープＰをプーリ２５の下流側で案内するフリーローラ２６、２７を具備している。

上側カバー体２３は、ベース体１６に水平に固定された、搬送方向Ｄに長い板材である。上側カバー体２３には、カメラ２１の直下に透光性を有するガラス板が取り付けられ、カメラ２２の直下には開口部が形成されている。カメラ２１はガラス板越しにポケットＰ１内の電子部品Ｗを撮像し、カメラ２２は当該開口部を通してポケットＰ１内の電子部品Ｗを撮像する。カメラ２１、２２によって撮像された画像を基に電子部品ＷがポケットＰ１内で正常に配置されているか否かが判定される。

カバーテープＱは、図１に示すように、ガイド機構１９の複数の案内ローラ１８によって案内され、投入位置Ｉと貼付位置Ｔの間で、上側カバー体２３の上方から上側カバー体２３に形成された開口部を通って上側カバー体２３の下側に進み、キャリアテープＰに上側から接触する。以下、キャリアテープＰにカバーテープＱが接触する位置を「合流位置Ｊ」とも言う。

押当て部材２４は、略直方体形状であり、上側カバー体２３に固定された支持部材２８に基側が回動可能に取り付けられている。押当て部材２４は、基側を中心に回動することによって、先側の加熱部２９が上側カバー体２３に形成された図示しない開口部を上方から通過してカバーテープＱに接触し、カバーテープＱをキャリアテープＰに押し付ける。加熱部２９がカバーテープＱに接触する位置の直下には固定ブロック３０が設けられており、カバーテープＱ及びキャリアテープＰは、加熱部２９と固定ブロック３０によって上下から挟まれた状態で加熱部２９の熱によって熱圧着（接着の一例）される。

プーリ２５は、外周にキャリアテープＰの送り孔Ｐ４に挿入される突起を具備し、間欠的に駆動するサーボモータ３１の出力軸に連結されている。サーボモータ３１は、プーリ１７が回転するタイミングでプーリ２５を所定角度回転させ、プーリ１７が停止するタイミングでプーリ２５を停止させる。キャリアテープＰは、プーリ１７、２５間の領域が、プーリ１７、２５によって長手方向に張力を与えられた状態で進行と停止を繰り返す。プーリ１７、２５は１回の回転動作によってキャリアテープＰを搬送方向ＤにポケットＰ１の配置ピッチ１つ分搬送する。
押当て部材２４は、キャリアテープＰが停止しているタイミングで、カバーテープＱに接触してカバーテープＱとキャリアテープＰを接着する。

また、テーピングユニット１３は、キャリアテープＰのプーリ１７、２５間の領域に上向きの力を与える押上げ機構３３を備えている。押上げ機構３３は、貼付位置Ｔの上流側でキャリアテープＰに下から接する接触部３４と、接触部３４に上向きの力を与えるバネ部材３５、３６（弾性体の一例）を有している。
水平に配置された接触部３４は、搬送方向Ｄに長く、上流端（一端）が投入位置Ｉより搬送方向Ｄ上流側（以下、単に「上流側」とも言う）に位置し、下流端（他端）が合流位置Ｊに位置している。

上側カバー体２３は、上流端が、投入位置Ｉより下流側（即ち、接触部３４の上流端より下流側）に位置し、下流端が、接触部３４の下流端より下流側（本実施の形態では、貼付位置Ｔより下流側）に位置している。従って、上側カバー体２３は、図１、図３（Ａ）に示すように、上側カバー体２３の上流領域（上流側の領域）の底面２３ａに押上げ機構３３によって下方からキャリアテープＰが押し付けられていることとなる。

接触部３４は、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３の直下に位置する部分が、キャリアテープＰのポケットＰ１が形成された領域に比べ上方に突出していることから、ポケットＰ１に非接触な状態で、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３（即ち、ポケットＰ１を基準としたキャリアテープＰの幅方向両側領域）に接触する。なお、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３及びポケットＰ１に接触する接触部や、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３には非接触で、ポケットＰ１に接触する接触部を採用することもできる。

固定ブロック３０も、接触部３４と同様に、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３の直下に位置する部分が、キャリアテープＰのポケットＰ１が形成された領域に比べ上方に突出しており、ポケットＰ１に非接触な状態で、キャリアテープＰの平坦部Ｐ２、Ｐ３に接触する。

ここで、押当て部材２４の加熱部２９のカバーテープＱへの押し当てや、キャリアテープＰの進行と停止の繰り返しによって、キャリアテープＰ及びカバーテープＱには振動が生じ得る。この点、本実施の形態では、キャリアテープＰのプーリ１７、２５間の領域が接触部３４によって上側カバー体２３に接触した状態を維持されていることから、キャリアテープＰ及びカバーテープＱに生じ得る振動は抑制される。当該振動の抑制によって、ポケットＰ１内に収容された電子部品Ｗが、投入位置Ｉと貼付位置Ｔの間でポケットＰ１から飛び出したり、ポケットＰ１内で反転して上下反対になったりすることを防止可能である。

本実施の形態では、貼付位置Ｔの下流側に、カバーテープＱが貼り付けられたキャリアテープＰに下から接する下側ガイド３８がベース体１６に固定されている。下側ガイド３８は、搬送方向Ｄに長く、上側カバー体２３の下側に配されている。カバーテープＱ及びキャリアテープＰは、上側カバー体２３及び下側ガイド３８にそれぞれ接した状態で、上側カバー体２３及び下側ガイド３８の間を通過する。

また、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ポケットＰ１内で所定の位置に配された電子部品Ｗの搬送方向Ｄ長さをＲ、平面視して投入位置Ｉに配されたコレット１２の下端部１１の最下流端から上側カバー体２３の上流領域の最上流端までの搬送方向Ｄの距離をＸとして、Ｘ＜Ｒとなるように各種部材が設計されている。従って、コレット１２は、投入位置Ｉに配されることによって、ポケットＰ１内に入れられた電子部品Ｗが、コレット１２の下端部１１と上側カバー体２３の間の空間を通ってポケットＰ１から飛び出すのを防止することができる。
本実施の形態では、ＸがポケットＰ１の配置ピッチ１つ分より短い。

ここで、電子部品ＷのポケットＰ１からの飛び出しを安定的に防止する観点では、コレット１２が投入位置Ｉに配された際、コレット１２の下端部１１が、上側カバー体２３の底面２３ａの高さ位置と当該底面２３ａから電子部品Ｗの厚み分上方の高さ位置との間に、配置されるのが好ましく、コレット１２の下端部１１が、上側カバー体２３の底面２３ａと同一（実質的に同一を意味する）高さに配置されるのがより好ましい。

そして、ポケットＰ１に電子部品Ｗを入れたコレット１２は、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、キャリアテープＰが進行し始め、平面視して、ポケットＰ１に入れられた電子部品Ｗの一部（下流端）が上側カバー体２３の上流領域と重なったタイミングで、投入位置Ｉからの上昇を開始する。従って、コレット１２は、電子部品ＷをポケットＰ１に入れてから、ポケットＰ１に入れられた電子部品Ｗの一部が上側カバー体２３の上流領域の直下に配されるまで、投入位置Ｉに配された状態（即ち、電子部品Ｗがコレット１２の下端部１１と上側カバー体２３の間の空間を通ってポケットＰ１から飛び出すのを防止している状態）を維持する。

本実施の形態では、平面視してポケットＰ１に入れられた電子部品Ｗの一部が上側カバー体２３の上流領域と確実に重なるタイミングを予め求め、電子部品ＷをポケットＰ１に入れたコレット１２を当該タイミングで上昇させるようにしている。即ち、各ポケットＰ１に対し、同じタイミングでコレット１２の上昇が開始される。

ここで、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ポケットＰ１の開口部（上端部）の搬送方向Ｄ長さをＳとして、Ｒ＜Ｓであることから、Ｘ＜Ｓである。本実施の形態では、ポケットＰ１の底部の搬送方向Ｄ長さが、ポケットＰ１の開口部の搬送方向Ｄ長さと等しく、Ｓであるが、これに限定されず、ポケットの開口部及び底部で搬送方向Ｄ長さが異なるキャリアテープを用いてもよい。

本実施の形態において、コレット１２は、平断面が円形であり、鉛直方向の異なる位置で平断面の面積が等しいが、コレット１２とは異なる形状のコレットを採用してもよい。例えば、平断面が角形状のコレットであってもよいし、平断面の面積が鉛直方向で異なるコレットであってもよい。図４（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ、平断面の面積が鉛直方向で異なるコレット４０、４１を記す。

平断面円形のコレット４０は、図４（Ａ）に示すように、下側が、電子部品Ｗを吸着する下端部４０ａに向かって縮径している。平断面円形のコレット４１は、図４（Ｂ）に示すように、下方に向かって縮径する領域より下側に、下端部４１ａまで径が等しい領域を有している。コレット４０、４１は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視して投入位置Ｉに配されたコレット４０の下端部４０ａ（コレット４１の下端部４１ａ）の最下流端から上側カバー体２３の上流領域の最上流端までの搬送方向Ｄの距離Ｘが、Ｘ＜Ｒである。

また、接触部３４には、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、それぞれ鉛直方向に形成された複数の貫通孔４２が搬送方向Ｄに間隔を空けて設けられ、各ポケットＰ１の底部には図示しない孔が形成されている。１つの貫通孔４２は投入位置Ｉの直下に配されている。
ポケットＰ１内には、図示しない吸引ポンプの作動により各貫通孔４２内に発生する下向きの空気の流れによって、ポケットＰ１の底部の孔に向かう空気の流れが生じる。これによって、ポケットＰ１内の電子部品Ｗは、ポケットＰ１の底部に引き付けられ、ポケットＰ１からの飛び出しやポケットＰ１内での反転が抑制された状態となる。

ここで、電子部品Ｗは磁性体の部位を有することから、図５に示すように、磁石４３を具備する接触部４４を採用して、ポケットＰ１内の電子部品ＷをポケットＰ１の底部に引き付けるようにしてもよい。なお、気流や磁力によってポケットＰ１内の電子部品ＷをポケットＰ１の底部に引き付けるための構造は必ずしも必要ではない。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ポケットに電子部品を入れたコレットは、平面視して当該電子部品の全体が上側カバー体の上流領域と重なった後に、投入位置からの上昇を開始してもよいし、平面視して当該電子部品が上側カバー体の上流領域と重なる前に、投入位置からの上昇を開始してもよい。

また、キャリアテープ及びカバーテープは樹脂製である必要は無く、キャリアテープはポケットが他の領域に対し下方に突出していなくてもよい。例えば、図６に示すように、紙製で、ポケットＰ１’の底部が他の領域の底部と実質的に同一平面上に配されるキャリアテープＰ’と、キャリアテープＰ’に接着剤によって張り付けられる紙製のカバーテープＱ’とを採用することができる。
そして、押上げ機構において、接触部に上向きの力を与えるのは弾性体に限定されず、例えば、弾性体の代わりに流体シリンダを用いてもよい。

１０：部品封入装置、１１：下端部、１２：コレット、１３：テーピングユニット、１４：フリーローラ、１５：ガイド部材、１６：ベース体、１７：プーリ、１８：案内ローラ、１９：ガイド機構、２０：サーボモータ、２１、２２：カメラ、２３：上側カバー体、２３ａ：底面、２４：押当て部材、２５：プーリ、２６、２７：フリーローラ、２８：支持部材、２９：加熱部、３０：固定ブロック、３１：サーボモータ、３３：押上げ機構、３４：接触部、３５、３６：バネ部材、３８：下側ガイド、４０：コレット、４０ａ：下端部、４１：コレット、４１ａ：下端部、４２：貫通孔、４３：磁石、４４：接触部、Ｄ：搬送方向、Ｉ：投入位置、Ｊ：合流位置、Ｐ、Ｐ’：キャリアテープ、Ｐ１、Ｐ１’：ポケット、Ｐ２、Ｐ３：平坦部、Ｐ４：送り孔、Ｑ、Ｑ’：カバーテープ、Ｗ：電子部品、Ｔ：貼付位置

Claims (3)

1. 投入位置に配されて、下端部で吸着している電子部品をキャリアテープのポケットに上方から入れるコレットと、前記キャリアテープの長手方向に沿った搬送方向に該キャリアテープを送り、前記投入位置より下流側でカバーテープを上方から前記キャリアテープに貼り付けるテーピングユニットとを備える部品封入装置において、
   前記テーピングユニットは、前記キャリアテープに上向きの力を与える押上げ機構と、前記投入位置の下流側に配置され、前記押上げ機構によって上流領域に下方から前記キャリアテープが押し付けられる上側カバー体とを備え、
   前記電子部品の前記搬送方向の長さをＲ、平面視して前記投入位置に配された前記コレットの下端部の最下流端から前記上側カバー体の上流領域の最上流端までの前記搬送方向の距離をＸとして、Ｘ＜Ｒであることを特徴とする部品封入装置。
2. 請求項１記載の部品封入装置において、前記投入位置に配された前記コレットの下端部は、前記上側カバー体の上流領域の底面と同一の高さに配置されることを特徴とする部品封入装置。
3. 請求項２記載の部品封入装置において、前記ポケットに前記電子部品を入れた前記コレットは、平面視して、該電子部品の一部が前記上側カバー体の上流領域と重なったタイミングで、前記投入位置からの上昇を開始することを特徴とする部品封入装置。

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