JP3116848B2 - チップ供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に実装される
チップをピックアップヘッドに供給するチップ供給装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の製造プロセスでは、チップを
平面的に保持する治具（ウエハシート又はトレイなど）
を用いたチップ供給装置が使用される。

【０００３】図７は、従来のチップ供給装置の平面図で
あって、特開昭６１−２６５２３１号公報などに記載さ
れたものである。図７において、１はθ方向（水平回転
方向）にインデックス回転するθテーブル、２はチップ
の集合体から成るウエハであり、ウエハシート２ａ上に
貼り付けられている。ウエハシート２ａはθテーブル１
に放射状に複数個配設されたチップ供給台３上に取付け
られる。

【０００４】そして、このものでは、右９０度の位置が
供給ステージＳとすると、θテーブル１を駆動してチッ
プ供給台３をθ方向へ９０°インデックス回転させ、こ
の供給ステージＳに必要なチップを備えたチップ供給台
３を位置させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チップ供給装置では、ウエハシート２ａなどの治具の面
積が大きくなると、それに比例してチップ供給装置の専
有床面積が増大してしまう。しかも一般には、供給ステ
ージＳに位置するウエハやトレイの所定のチップをピッ
クアップヘッドがピックアップできるように、θテーブ
ル１をＸＹテーブルによりＸ方向やＹ方向へ水平移動で
きる構造にしなければならないため、従来のチップ供給
装置の構造では、きわめて広い占有床面積を必要とする
問題点があった。特に、近年治具は大型化する傾向が強
く、またチップ供給装置は、クリーンルームのような床
面積当りの設備コストが高い施設に設けられるので、専
有床面積をより小さくできるチップ供給装置が求められ
ている。

【０００６】そこで本発明は、小型コンパクトで、しか
も多品種のチップを高速度でピックアップヘッドに供給
可能なチップ供給装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のチップ供給装置
は、チップ供給台を待機させる待機ステージと、この待
機ステージの側方にあってチップ供給台に備えられたチ
ップをピックアップヘッドにピックアップさせるチップ
供給ステージと、待機ステージとチップ供給ステージの
間をチップ供給台を往復移動させる移動テーブルとを備
え、待機ステージにチップ供給台がスライド自在に保持
される上下方向に多段の複数の第１レールおよびこれら
の第１レールを上下動させてそのレベルを調整する上下
動手段を設け、また待機ステージとチップ供給ステージ
の間に第１レールと平行な第２レールを設け、またチッ
プ供給ステージに第３レールおよびこの第３レールを水
平方向へ移動させる水平移動テーブルを設け、上下動手
段を駆動して多段の第１レールのうちの何れかの第１レ
ールを第２レールおよび第３レールと同レベルの横一列
にして、移動テーブルによりチップ供給台を第１レー
ル、第２レール、第３レールの間を往復移動させるよう
にした。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記構成によれば、待機ステージ
において複数個のチップ供給台は上下方向に積み重ねら
れて待機し、必要なチップ供給台だけをチップ供給ステ
ージへ移動させるようにしているので、チップ供給装置
を小型コンパクトに構成してその専有面積を小さくする
ことができる。また複数のチップ供給台のうちの選択さ
れた１つを、待機ステージとチップ供給ステージの間を
スムーズに移動させて、基板に対して所望のチップを供
給することができる。

【０００９】次に図面を参照しながら、本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけ
るチップ供給装置の平面図、図２は同側面図、図３およ
び図４は同部分側面図、図５および図６は同部分正面図
である。

【００１０】図１において、４は基板５を搬送すると共
に位置決めする基板搬送レール、６はチップをピックア
ップして基板５に移載するピックアップヘッド、Ａはピ
ックアップヘッド６がチップをピックアップするピック
アップ位置、Ｂはチップを基板５に搭載する搭載位置で
ある。基板搬送レール４は、互いに直交するように組付
けられたＸテーブル７とＹテーブル８上に設置されてい
る。したがってＸ軸モータＭＸ１とＹ軸モータＭＹ１が
駆動することにより、基板５はＸ方向やＹ方向へ水平移
動する。またピックアップヘッド６はＹ方向へ長尺の移
動テーブル９に支持されており、移動テーブル９が駆動
することにより、トレイ（後述）と基板５の間を往復移
動し、トレイのチップをピックアップして基板５に移送
搭載する。

【００１１】１０は上下動手段であって、平面形状がＬ
字形のブラケット１１が装着されている。１２は上下動
手段１１の駆動用モータである。図２に示すように、上
下動手段１０の内部にはモータ１２に駆動されて回転す
る垂直な送りねじ１８と、送りねじ１８に螺着されたナ
ット１９が収納されており、ブラケット１１はナット１
９に結合されている。ブラケット１１には、複数個（本
例では４個）の水平な第１レール１３〜１６が、上下に
一定の間隔をおいて上下方向に多段に取付けられてい
る。モータ１２が駆動すると、ナット１９は送りねじ１
８に沿って上下動し、これにより第１レール１３〜１６
が取り付けられたブラケット１１も上下動し、第１レー
ル１３〜１６のレベルを調整する。第１レール１３〜１
６にはチップ供給台２５がスライド自在に保持される。
第１レール１３〜１６が配設されたエリアはチップ供給
台２５の待機ステージＳ１となっており、複数個（本例
では４個）のチップ供給台２５は４個の第１レール１３
〜１６に上下方向に多段に積み重ねられて待機ステージ
Ｓ１で待機する。

【００１２】また、第１レール１３〜１６の側部には、
第１レール１３〜１６とＸ方向において同一直線上の平
行な第２レール１７が設けられている。図２に示してい
るように、第２レール１７は台部２２の上部に水平に固
定されている。したがってモータ１２を駆動して送りね
じ１８が回転すると、ナット１９は送りねじ１８に沿っ
て上下動し、ブラケット１１も上下動する。これによ
り、４個の第１レール１３〜１６のうちの何れかを第２
レール１７と同じレベルにし、第２レール１７の一端部
側に連接させる。図２は、上から２番目の第１レール１
４を第２レール１７と同じレベルの横一列にして連接さ
せた状態を示している。

【００１３】図１および図２において、第２レール１７
の側部には第３レール３０が設けられている。この第３
レール３０は第２レール１７と平行で同じレベルにあ
る。第３レール３０は台板３１上に設けられている。台
板３１はプレート３４を介してＹテーブル３２に載せら
れており、Ｙテーブル３２はＸテーブル３３に載せられ
ている。したがってＸ軸モータＭＸ２とＹ軸モータＭＹ
２が駆動すると、第３レール３０はＸ方向やＹ方向へ水
平移動する。すなわち、第３レール３０は可動レールで
ある。後述するように、第３レール３０上にチップ供給
台２５を載せて、水平移動テーブルであるＸテーブル３
３とＹテーブル３２を駆動することにより、チップ供給
台２５上のトレイ２４をＸ方向やＹ方向へ水平移動さ
せ、これによりトレイ２４内の所望のチップ２３をピッ
クアップヘッド６でピックアップする。また水平移動テ
ーブルはチップ供給台２５を第２レール１７を介して受
け取るために第３レール３０を第２レール１７の他端部
側に連接させる。

【００１４】次に、図１においてチップ供給台２５を第
２レール１７を介して、第１レール１３〜１６と第３レ
ール３０の間をＸ方向へ水平移動させて、第１レール１
３〜１６と第３レール３０の間を受け渡しする機構につ
いて説明する。４０はＸ方向に長尺の移動テーブルであ
る。移動テーブル４０の側面にはブロック４１を介して
電磁石４２が装着されている。モータ４３が駆動する
と、電磁石４２は移動テーブル４０に沿ってＸ方向へ水
平移動する。すなわち、第３レール３０が配設されたエ
リアは、チップ供給台２５上のトレイ２４のチップ２３
をピックアップヘッド６に供給するチップ供給ステージ
Ｓ２となっている。

【００１５】図１において、チップ供給台２５の後部に
は、可撓性の薄板から成る連結部材４４が装着されてい
る。連結部材４４の後端部には磁性体から成るブロック
４５が装着されている。したがって電磁石４２がブロッ
ク４５を磁気力により吸着し（図１において、鎖線で示
す電磁石４２を参照）、その状態でモータ４３を駆動し
て電磁石４２をＸ方向へ移動させれば、チップ供給台２
５をＸ方向へ移動する。これにより、トレイ２４が載せ
られたチップ供給台２５は、第１レール１３〜１６、第
２レール１７、第３レール３０の間を水平移動する。

【００１６】次に、チップ供給台２５を第３レール３０
に固定するための固定手段について説明する。図３にお
いて、台板３１の背面には横長の固定部材５０が設けら
れている（図５も参照）。またブロック４５の前面には
ローラ５１が装着されている。プレート３４上にはシリ
ンダ５２が設置されている。シリンダ５２のロッド５３
にはクランパ５４が結合されている。クランパ５４の上
面にはＶ字形の溝部５５が切欠形成されている（図
５）。

【００１７】したがってシリンダ５２のロッド５３が突
出してクランパ５４が上昇すると、図４および図６に示
すようにローラ５１は固定部材５０とクランパ５４によ
り上下からクランプされ、これによりチップ供給台２５
は第３レール３０に固定される。すなわち、固定部材５
０、ローラ５１、シリンダ５２、クランパ５４は、チッ
プ供給台２５を可動レールに固定するクランプ手段とな
っている。

【００１８】このように、ローラ５１を固定部材５０と
クランパ５４でクランプすることにより、チップ供給台
２５は可動レールである第３レール３０にしっかり固定
されるので、Ｘテーブル３３とＹテーブル３２が駆動す
る際には、チップ供給台２５は第３レール３０と一体的
にがたつきなくＸＹ方向へ高速度で移動できる。またク
ランプ時の上下方向の衝撃は上下方向に可撓性を有する
連結部材４４により吸収されるので（図４において、上
下方向へ弾性変形した連結部材４４を参照）、チップ供
給台２５には伝わらない。なおクランプ時の衝撃がチッ
プ供給台２５に伝わると、トレイ２４内のチップ２３は
トレイ２４から飛び出すおそれがある。

【００１９】さらには、平板状の連結部材４４は水平方
向（ＸＹ方向）へは変形しにくいので、Ｘテーブル３３
とＹテーブル３２が駆動してチップ供給台２５がＸＹ方
向へ水平移動する際に、連結部材４４はＸＹ方向へは変
形せず、したがってチップ供給台２５のＸＹ方向の位置
を正確にしかも高速で制御できる。

【００２０】図３において、トレイ２４は水平なチップ
供給台２５上に着脱自在に装着されている。チップ供給
台２５の後部には、ブロック２７を介してスライダ２６
が固定されている。このスライダ２６は第１レール１３
〜１６、第２レール１７、第３レール３０にスライド自
在に嵌合する。したがってチップ供給台２５は、第１レ
ール１３〜１６、第２レール１７、第３レール３０に沿
ってスライドして横方向へ往復移動する。

【００２１】このチップ供給装置は上記のような構成よ
り成り、次に全体の動作を説明する。図１、図２におい
て、非運転時には、４個のチップ供給台２５は、待機ス
テージＳ１の第１レール１３〜１６に保持されて待機し
ている。運転を開始するときには、所望のチップ２３を
収納したトレイ２４を保持するチップ供給台２５を、次
のようにして第３レール３０上のチップ供給ステージＳ
２へ引き出す。

【００２２】すなわち、図２においてモータ１２を駆動
してブラケット１１を上下動させ、所望のチップ供給台
２５を保持する何れかの第１レール（図２の例では第１
レール１４）を第２レール１７と同じレベルにし、第１
レール１４と第２レール１７と第３レール３０を図１お
よび図２に示すように横一列にする。次に図１におい
て、電磁石４２を左方へ移動させ、電磁石４２でチップ
供給台２５のブロック４５を吸着する（鎖線で示す電磁
石４２を参照）。

【００２３】次に図１において電磁石４２を右方へ移動
させる。すると電磁石４２にブロック４５が吸着された
チップ供給台２５は、第１レール１４から第２レール１
７を通過し、第３レール３０（すなわちチップ供給ステ
ージＳ２）へ移動する（図１において、右側のチップ供
給台２５を参照）。そこで図３〜図６を参照して説明し
たように、シリンダ５２のロッド５３を上方へ突出させ
てローラ５１を固定部材５０とクランパ５４でクランプ
して固定する。このとき、電磁石４２によるブロック４
５の吸着は解除する。

【００２４】以上のようにしてチップ供給台２５を第３
レール３０に固定したならば、Ｘテーブル３３とＹテー
ブル３２を駆動してチップ供給台２５をＸＹ方向へ水平
移動させ、トレイ２４内の所定のチップ２３をピックア
ップ位置Ａに移動させる。そこでピックアップヘッド６
はピックアップ位置Ａのチップ２３をピックアップした
後、移動テーブル９に沿って基板５の上方の搭載位置Ｂ
へ移動し、チップ２３を基板５の所定の座標位置に搭載
する。

【００２５】なおピックアップヘッド６のピックアップ
位置Ａと搭載位置Ｂは一定位置であり、したがってＸテ
ーブル３３とＹテーブル３２を駆動することによりトレ
イ２４内の所定のチップ２３をピックアップ位置Ａに移
動させる。図１において、鎖線で示すエリアＱは、所定
のチップ２３をピックアップヘッド６にピックアップさ
せるためのチップ供給台２５の移動範囲を示している。
またＸテーブル７とＹテーブル８を駆動して基板５をＸ
Ｙ方向へ移動させることにより、チップ２３を基板５の
所定の座標位置に搭載する。

【００２６】以上のように、Ｘテーブル３３、Ｙテーブ
ル３２およびＸテーブル７、Ｙテーブル８を駆動しなが
ら、トレイ２４内のチップ２３を基板５の所定の座標位
置に次々に搭載するが、トレイ２４内のチップ２３が品
切れになったときや、基板５に搭載するチップ２３の品
種が変更される場合は次のようにしてチップ供給台２５
の交換を行う。

【００２７】すなわち図１において、Ｘテーブル３３と
Ｙテーブル３２を駆動することにより、第３レール３０
を第２レール１７の他端部側に横一列に連接させる。次
に電磁石４２でブロック４５を吸着し、電磁石４２を左
方へ移動させる。これにより、チップ供給台２５は第２
レール１７を通過し、第１レール１４に復帰する。以
下、上述のようにモータ１２を駆動してブラケット１１
を上下動させ、所望のチップ供給台２５を保持する第１
レール１３〜１６のうちのいずれかの第１レールを第２
レール１７と同一レベルにしたうえで、その第１レール
に保持されたチップ供給台２５を供給ステージＳ２へ移
動させる。

【００２８】以上説明したように、本実施の形態におけ
るチップの供給装置では、第３レール３０の片方に第２
レール１７および複数の第１レール１４を有する待機ス
テージＳ１を配置しているが、第３レール３０のもう片
方にも第２レールおよび待機ステージを配置して、第３
レールの両方からチップ供給台２５を移動させるように
してもよい。こうすれば待機ステージＳ１におけるチッ
プのストック量を倍増させることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のチップ供給装置によれば、円滑
にチップ供給台の切替を行うことができる。またチップ
供給台は、待機ステージに多段に積み重ねて待機するの
で、チップ供給台の専有床面積を大幅に縮小し、全体を
小型コンパクトに構成することができる。また複数のチ
ップ供給台のうちの選択された１つを、待機ステージと
チップ供給ステージの間をスムーズに移動させて、基板
に対して所望のチップを供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の平面図

【図２】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の側面図

【図３】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の部分側面図

【図４】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の部分側面図

【図５】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の部分正面図

【図６】本発明の一実施の形態におけるチップ供給装置
の部分正面図

【図７】従来のチップ供給装置の平面図

【符号の説明】

６ ピックアップヘッド １０ 上下動手段 １３，１４，１５，１６ 第１レール １７ 第２レール ２３ チップ ２４ トレイ ２５ チップ供給台 ３０ 第３レール（可動レール） ３２ Ｙテーブル（水平移動テーブル） ３３ Ｘテーブル（水平移動テーブル） ４０ 移動テーブル ４４ 連結部材 ５０ 固定部材（クランプ手段） ５１ ローラ（クランプ手段） ５２ シリンダ（クランプ手段） ５４ クランパ（クランプ手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ供給台を待機させる待機ステージ
   と、この待機ステージの側方にあってチップ供給台に備
   えられたチップをピックアップヘッドにピックアップさ
   せるチップ供給ステージと、待機ステージとチップ供給
   ステージの間をチップ供給台を往復移動させる移動テー
   ブルとを備え、前記待機ステージに前記チップ供給台が
   スライド自在に保持される上下方向に多段の複数の第１
   レールおよびこれらの第１レールを上下動させてそのレ
   ベルを調整する上下動手段を設け、また前記待機ステー
   ジと前記チップ供給ステージの間に前記第１レールと平
   行な第２レールを設け、また前記チップ供給ステージに
   第３レールおよびこの第３レールを水平方向へ移動させ
   る水平移動テーブルを設け、前記上下動手段を駆動して
   前記多段の第１レールのうちの何れかの第１レールを前
   記第２レールおよび前記第３レールと同レベルの横一列
   にして、前記移動テーブルによりチップ供給台を前記第
   １レール、前記第２レール、前記第３レールの間を往復
   移動させるようにしたことを特徴とするチップ供給装
   置。