JP3109211B2 - 基板の位置決め装置 - Google Patents

基板の位置決め装置

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JP3109211B2 JP04013802A JP1380292A JP3109211B2 JP 3109211 B2 JP3109211 B2 JP 3109211B2 JP 04013802 A JP04013802 A JP 04013802A JP 1380292 A JP1380292 A JP 1380292A JP 3109211 B2 JP3109211 B2 JP 3109211B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基板の位置決め装置に係
り、詳しくは、基板の前端基準または後端基準に応じ
て、基板をXY方向から位置決めするための手段に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えばマウンターによりICやLSIな
どのチップを実装する場合、基板は位置決め装置に位置
決めされる。この位置決めに際して、基板は前端部を基
準にして位置決めする前端基準の位置決めと、後端部を
基準にして位置決めする後端基準の位置決めのいずれか
を選択して位置決めされる。
【0003】図5は従来手段に係る基板のY方向のクラ
ンプ状態の説明図である。101は基板Sを搬送する第
1のコンベア、102は基板Sの位置決め部に設けられ
た第2のコンベアである。基板Sのクランプ手段は、固
定クランパ104と、シリンダ105のロッド106に
連結された可動クランパ107とから構成され、シリン
ダ105の駆動により、ロッド106を突没させて可動
クランパ107をY方向に前進後退させることにより、
基板Sを固定クランパ104と可動クランパ107でク
ランプし、またクランプ解除する。
【0004】図6において、XYテーブル108は、X
テーブル108a、Yテーブル108bから構成され、
且つその上部にZテーブル108cが載置されており、
上記クランパ104、107はこのXYテーブル108
上に設けられている。109は台板であって、支柱11
0を介してXYテーブル108上に横架されている。1
11は台板109上に立設されて、基板Sの下面を支持
する多数本の下受ピンである。112は搬送されてきた
基板Sを前端基準位置aで停止させるためのシリンダで
あり、114は基板Sを後端基準位置bで停止させるた
めのシリンダである。116はチップPを基板Sに搭載
するための移載ヘッドであり、チップPを吸着するノズ
ル117が装着されている。
【0005】次にこの従来の基板の位置決め装置の動作
を説明する。基板Sの位置決めが前端基準の場合は、図
6に示すように、基板SがXYテーブル108上に矢印
N1方向に搬送されてくると、シリンダ112のロッド
113が突出して、基板Sの前端部がこのロッド113
に当接することにより、基板Sは前端基準位置aで停止
する。次いで、図示しない手段によりコンベヤ102と
ともに基板Sは下降して、下受ピン111上に着地す
る。次に図5鎖線に示すように、シリンダ105が駆動
してクランパ107が前進し、基板Sはクランパ10
4,107にクランプされて位置決めされる。次いで、
図6鎖線に示すようにシリンダ112のロッド113を
引き込ませる。上記動作中、後方のシリンダ114のロ
ッド115は引き込んだままである。このようにして基
板Sを位置決めしたならば、次にXテーブル108aお
よびYテーブル108bを駆動して基板SをXY方向に
移動させながら、移載ヘッド116のノズル117を昇
降させてチップPを基板Sにボンディングする。
【0006】基板Sの位置決めが後端基準の場合には、
図5実線に示すようにまず基板Sをロッド113により
前端基準位置aで停止させ、次いでロッド113を引き
込ませ、またロッド115を突出させるとともに、コン
ベア102を逆方向に駆動して、同図矢印N2方向に基
板Sを後退させることにより、この基板Sの後端部を同
図鎖線に示すようにロッド115に当接し、基板Sを後
端基準位置bで停止させる。次いで上述した前端基準の
場合と同様に、基板Sをクランパ104、107により
クランプしてチップPを基板Sにボンディングする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来手段
では、前端基準および後端基準のどちらの場合でも、基
板SはY方向のクランパ104,107によりクランプ
されているだけであり、X方向のクランプはなされてい
ない。このため、XYテーブル108を駆動して基板S
を高速度でXY方向に移動させながらチップPのボンデ
ィングを行う場合、基板SはX方向に位置ずれしやす
く、その結果チップPのボンディング位置に狂いを生じ
やすい問題点があった。
【0008】そこで本発明は、基板の前端基準または後
端基準のいずれの場合でも、基板のXY方向からの位置
決めができる基板の位置決め装置を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の基板の位置決め
装置は、基板をX方向からクランプする第1のクランプ
手段と、Y方向からクランプする第2のクランプ手段
と、これらの第1のクランプ手段と第2のクランプ手段
が設置されたXYテーブルとを設けている。そして第1
のクランプ手段が、ピンを中心に揺動して上記基板の両
側部をクランプする一対のクランパと、これらのクラン
パを揺動させる一対のシリンダから構成され、これらの
シリンダに空気を圧送する空気圧装置を設け、且つこれ
らのシリンダと空気圧装置の間に、上記基板の前端基準
および後端基準の切替えに応じて、基準側のシリンダの
空気圧を非基準側のシリンダの空気圧よりも大きくする
べく、各々のシリンダに圧送する空気圧の大きさを切り
替える空気圧切替手段を設け、且つ上記一対のクランパ
のうち、少なくとも空気圧の大きい方のクランパを前端
基準位置または後端基準位置で位置決めする位置決め用
ストッパを設けたものである。
【0010】
【作用】上記構成において、予め基板の前端基準および
後端基準に応じ、空気圧切替手段を操作して、空気圧装
置から圧送される基準側のシリンダの空気圧を非基準側
のシリンダの空気圧よりも大きくする。
【0011】基板がXYテーブル上に搬送されてきた
ら、一方のシリンダを駆動して、一方のクランパにより
基板をクランプし、次いで他方のシリンダを駆動して、
他方のクランパにより基板をクランプする。この場合、
基準側のシリンダの空気圧を、非基準側のシリンダの空
気圧よりも大きくし、且つ少なくとも空気圧の大きい方
のクランパが位置決め用ストッパにより前端基準位置ま
たは後端基準位置で位置決めされているので、基板を基
準位置にしっかり位置決めできる。またこのようにし
て、基板をX方向とY方向からクランプして位置決めす
ることにより、XYテーブルを駆動して基板を高速度で
XY方向に移動させる際に、基板がXY方向に位置ずれ
するのを確実に阻止できる。
【0012】
【実施例】次に図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。図1は本発明に係る基板の位置決め装置の側面
図である。1は基板Sを搬送する第1のコンベア、2は
基板Sの位置決め部に設けられた第2のコンベア、3は
このコンベア2を下方から支持するシャフト、4はコン
ベア2を昇降させるシリンダである。シリンダ4のロッ
ド5を突没させると、コンベア2は昇降する。
【0013】図2において、6a,6bは基板Sの両端
部をY方向からクランプするクランパであり、一方のク
ランパ6aは固定クランパ、他方のクランパ6bはシリ
ンダ7によりY方向へ前進後退自在な可動クランパであ
る。このクランパ6a,6bは、上記従来手段と同様
に、XYテーブル9上に設けられている。シリンダ7を
駆動してロッド8を突没させることにより、可動クラン
パ6bがY方向へ前進後退して、基板SをY方向からク
ランプし、あるいはクランプ解除する。これらのクラン
パ6a,6b、シリンダ7およびロッド8により、基板
SをY方向からクランプする第2のクランプ手段が構成
されている。
【0014】次に図1を参照しながら、XYテーブル9
を詳細に説明する。10は台部11上に設けられたY方
向のレール、12はレール10上を摺動するスライダ、
13はスライダ12上に設けられたX方向のレール、1
4はレール13に設けられたナット、15はナット14
に螺着されたボールねじである。Y方向モータMYを駆
動すると、ボールねじ15が回転して、レール10に沿
ってレール13がY方向に移動する。16はレール13
上を摺動するスライダ、17はスライダ16上に設けら
れた台板、18は台板17に設けられたナット、19は
ナット18に螺着されたボールねじである。X方向モー
タMXを駆動すると、ボールねじ19が回転して、レー
ル13に沿って台板17がX方向に移動する。21は台
板17上に立設されて基板Sを下方から支持する複数本
の下受ピンである。
【0015】図1において、30a,30bは基板Sの
両端部をX方向からクランプする一対のクランパであ
る。31はクランパ30a,30bが軸着されたピン、
32a,32bは台板17上に基台55a,55bを介
して配設されて、クランパ30a,30bを揺動させる
一対のシリンダである。33a,33bはシリンダ32
a,32bのロッドであり、その先端部にクランパ30
a,30bの基端部が結合されている。34aはクラン
パ30aを前端基準位置aに位置決めするための位置決
め用ストッパであり、上記基台55aに立設されたブラ
ケット56aに取り付けられている。なお、基板Sの後
端基準の場合には、このストッパ34aを除去して、ク
ランパ30bを後端基準位置bに位置決めするための位
置決め用ストッパ34b(同図鎖線参照)が配設され
る。このストッパ34bは、基台55bに立設されたブ
ラケット56bに取り付けられている。勿論、ストッパ
34a,34bを位置調整自在に設けておき、前端基準
や後端基準に応じて、ストッパ34a,34bの位置を
変えてもよい。
【0016】図1において、シリンダ32a,32bの
ロッド33a,33bを突没させると、クランパ30
a,30bは、ピン31を中心に回転し、基板SのX方
向のクランプおよびクランプ解除を行う。この際、一方
のクランパ30aはストッパ34aに当接して、前端基
準位置aに位置決めされる。これらのクランパ30a,
30b、ピン31、シリンダ32a,32b、ロッド3
3a,33bにより、基板SをX方向からクランプする
第1のクランプ手段が構成される。
【0017】図1において、50はコンベア1により搬
送されてきた基板Sを、前端基準位置aで停止させるた
めのシリンダ、52は基板Sを後端基準位置bで停止さ
せるためのシリンダである。前端基準の場合には、シリ
ンダ50のロッド51を突出させ、且つシリンダ52の
ロッド53を引き込ませておき、その状態で基板Sを矢
印N1方向に搬送してくると、このロッド51に基板S
の前端部が当接することにより、基板Sは前端基準位置
aで停止する。また後端基準の場合は、上述のように基
板Sをロッド51に当接させて一旦停止させたうえで、
他方のシリンダ52のロッド53を突出させ、コンベア
2を逆回転させて基板Sを矢印N2方向に後退させ、ロ
ッド53に基板Sの後端部を当接させることにより、基
板Sは後端基準位置bで停止する。
【0018】図1において、37はシリンダ32a,3
2bに空気を圧送する空気圧装置である。38はこれら
のシリンダ32a,32bと空気圧装置37の間に介在
された空気圧切替手段であり、基板Sの前端基準および
後端基準の切替えに応じて、基準側のシリンダ32aま
たは32bの空気圧を非基準側のシリンダ32bまたは
32aの空気圧よりも大きくするべく、各々のシリンダ
32a,32bに圧送する空気圧の大きさを切り替える
ものである。39は空気圧装置37と空気圧切替手段3
8を連結するチューブ、40はシリンダ32aと空気圧
切替手段38を連結するチューブ、41はシリンダ32
bと空気圧切替手段38を連結するチューブである。次
に、この空気圧切替手段38を詳細に説明する。
【0019】図4は空気圧切替手段の配管図である。4
2はON,OFF用電磁弁、43は流路切替用電磁弁で
あり、44は空気圧を調整するレギュレータである。こ
のレギュレータ44は、基準側のシリンダ(例えば前方
のシリンダ32a)の空気圧が7kg/cm2 、非基準側の
シリンダ(例えば後方のシリンダ32b)の空気圧が3
kg/cm2 になるように、空気圧装置37からの空気の圧
力を調整する。基板Sの前端基準および後端基準の切替
えに応じて、電磁弁43のソレノイド43aをON、O
FFすることにより、各々のシリンダ32a,32bに
加えられる空気圧の大きさを切り替える。
【0020】本装置は上記のような構成より成り、次に
動作の説明をする。まず基板Sの位置決めが前端基準の
場合を説明する。図1に示すように、基板SがXYテー
ブル9上に搬送されてくると、シリンダ50のロッド5
1が突出して、基板Sが前端基準位置aで停止する。次
いで、図2に示すようにシリンダ7を駆動して、クラン
パ6a,6bにより基板SをY方向からクランプした
後、図1実線に示すように、シリンダ50のロッド51
を引き込ませる。次に、図3に示すようにシリンダ4の
ロッド5を引き込ませて、コンベア2を下受ピン21ま
で下降させ、基板Sの下面をこの下受ピン21により支
持する。
【0021】次いで、図3に示すように、シリンダ32
a,32bを駆動して、クランパ30a,30bによ
り、基板SをX方向からクランプする。このとき、クラ
ンパ30aはストッパ34aに当接して前端基準位置a
で位置決めされる。また、図4に示すように空気圧装置
37からは、空気がシリンダ32a,32bに圧送され
るが、途中の空気圧切替手段38によって、基準側のシ
リンダ32aの空気圧が7kg/cm2 、非基準側のシリン
ダ32bの空気圧が3kg/cm2 になるように圧力が調整
される。
【0022】すなわち、図3において、基板SをX方向
からクランプする場合、クランパ30aにより、基板S
の前端部に加えられる押圧力は、クランパ30bにより
基板Sの後端部に加えられる押圧力よりも大きいので、
基板SはN2方向へ後退しようとする。しかし、クラン
パ30aはストッパ34aにより前端基準位置aで位置
決めされているため、基板Sはその前端部がクランパ3
0aに当接することにより前端基準位置aに位置決めさ
れる。すなわち本手段は、強い力(7kg/cm2 )で前端
基準位置aにしっかり固定されたクランパ30aに、比
較的弱い力(3kg/cm2 )のクランパ30bで基板Sを
押し付けてX方向の位置決めがなされる。
【0023】このようにして基板Sをクランプしたなら
ば、次に図3において、モータMX,MYを駆動して、
基板SをXY方向に移動させながら、移載ヘッド60の
ノズル61に吸着されたチップPを基板Sの所定位置に
搭載する。この場合、基板SはX方向のクランパ30
a,30bとY方向のクランパ6a,6bによりしっか
りクランプされているので、基板SをX方向に高速度で
移動させても、基板Sが位置ずれするようなことはな
く、基板Sの所定位置にチップPをボンディングするこ
とができる。作業が終了すると、コンベア2を上昇さ
せ、すべてのクランパ6a,6b,30a,30bのク
ランプ状態を解除し、コンベヤ1により基板Sを次の工
程へ搬出する。
【0024】後端基準の場合には、図1において、前側
のストッパ34aを除去し、後側のストッパ34bを配
設する。図2に示すようにコンベア1により搬送されて
きた基板Sを、ロッド51により前端基準位置aで一旦
停止させ、次いでロッド51を引き込ませ、且つ他方の
シリンダ52のロッド53を突出させるとともに、コン
ベア2をN2方向に駆動して、基板Sを後退させること
により、基板Sを同図鎖線に示すようにロッド53に当
接させて、後端基準位置bに停止させる。次いで、上述
した前端基準の場合と同様にして、クランパ6a,6
b,30a,30bにより基板SをXY方向からクラン
プしたうえで、チップPをボンディングする。
【0025】この場合、図4において、ソレノイド43
aのON,OFFを切り替えて、シリンダ32bの空気
圧を7kg/cm2 、シリンダ32aの空気圧を3kg/cm2
とすることにより、強い力で後端基準位置bに固定され
たクランパ30bに、比較的弱い力のクランパ30aで
基板Sを押し付けてX方向の位置決めがなされる。
【0026】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えばストッパ34a,34bは、予めブラケッ
ト56a,56bに取り付けておいてもよい。この場
合、クランパ30a,30bは、ストッパ34a,34
bによって回動が規正され、基板Sのクランプができな
いので、基台55a,55bにX方向の移動手段を設け
て、基板Sのクランプ時に、非基準側の基台55aまた
は55bを基板S側へ移動させて、クランプするように
する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板をX
方向からクランプする第1のクランプ手段と、Y方向か
らクランプする第2のクランプ手段と、これらの第1の
クランプ手段と第2のクランプ手段が設置されたXYテ
ーブルとを備え、上記第1のクランプ手段が、ピンを中
心に揺動して上記基板の両側部をクランプする一対のク
ランパと、これらのクランパを揺動させる一対のシリン
ダとから成り、これらのシリンダに空気を圧送する空気
圧装置を設け、且つこれらのシリンダと空気圧装置の間
に、上記基板の前端基準および後端基準の切替えに応じ
て、基準側のシリンダの空気圧を非基準側のシリンダの
空気圧よりも大きくするべく、各々のシリンダに圧送す
る空気圧の大きさを切り替える空気圧切替手段を設け、
且つ上記一対のクランパのうち、少なくとも空気圧の大
きい方のクランパを前端基準位置または後端基準位置で
位置決めする位置決め用ストッパを設けたので、従来手
段のように基板をY方向からのみ位置決めするのでな
く、X方向とY方向から位置決めすることができ、基板
を高速度でXY方向に移動させながらチップをボンディ
ングをする際に、基板がXY方向に位置ずれするのを確
実に阻止できる。
【0028】しかも、この基板をX方向からクランプす
る際に、空気圧切替手段の操作により、基準側のシリン
ダの空気圧を非基準側のシリンダの空気圧よりも大きく
して、強い力で前端基準位置または後端基準位置に固定
された空気圧の大きいクランパに、空気圧が小さくて比
較的弱い力のクランパによって基板を押し付けてX方向
の位置決めがなされるので、基板の前端基準または後端
基準が確保され、この基準を維持して基板にチップをボ
ンディングできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板の位置決め装置の側面図
【図2】同基板のY方向のクランプ状態の説明図
【図3】同基板のX方向のクランプ状態の説明図
【図4】同空気圧切替手段の空気経路図
【図5】従来手段に係る基板のY方向のクランプ状態の
説明図
【図6】従来手段の基板の位置決め装置の側面図
【符号の説明】 6a 第2のクランプ手段 6b 第2のクランプ手段 9 XYテーブル 30a クランパ(第1のクランプ手段) 30b クランパ(第1のクランプ手段) 31 ピン(第1のクランプ手段) 32a シリンダ(第1のクランプ手段) 32b シリンダ(第1のクランプ手段) 34a 位置決め用ストッパ 34b 位置決め用ストッパ 37 空気圧装置 38 空気圧切替手段 S 基板 a 前端基準位置 b 後端基準位置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板をX方向からクランプする第1のクラ
    ンプ手段と、Y方向からクランプする第2のクランプ手
    段と、これらの第1のクランプ手段と第2のクランプ手
    段が設置されたXYテーブルとを備え、上記第1のクラ
    ンプ手段が、ピンを中心に揺動して上記基板の両側部を
    クランプする一対のクランパと、これらのクランパを揺
    動させる一対のシリンダとから成り、これらのシリンダ
    に空気を圧送する空気圧装置を設け、且つこれらのシリ
    ンダと空気圧装置の間に、上記基板の前端基準および後
    端基準の切替えに応じて、基準側のシリンダの空気圧を
    非基準側のシリンダの空気圧よりも大きくするべく、各
    々のシリンダに圧送する空気圧の大きさを切り替える空
    気圧切替手段を設け、且つ上記一対のクランパのうち、
    少なくとも空気圧の大きい方のクランパを前端基準位置
    または後端基準位置で位置決めする位置決め用ストッパ
    を設けたことを特徴とする基板の位置決め装置。
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