JP3213770B2 - ロータリ式ハンドリング装置およびこれを用いた電子部品の測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本願発明は、ロータリ式ハンドリング装置
を用いた電子部品の測定装置に関し、より詳しくは、３
つの搬送ステーション間の電子部品の搬送を単一の機構
によって行うことができるように構成され、電子部品の
自動製造装置の機構の簡略化およびコンパクト化に大き
く寄与できるようになしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】たと
えば、衛星放送受信用のパラボナアンテナ内に複数段に
わたって組み込まれる電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
素子は、一般的な半導体装置の製造とほぼ同様の手法に
よって製造される。すなわち、所定形状のリードフレー
ム上にチップをボンディングするとともにこのチップを
セラミック等の円筒状容器で包み込んで本体部を形成
し、次にリードカットを行って各単位素子をリードフレ
ームから切り離す。そうして、特性測定を行って不良品
を排除するとともに、測定ランクに基づいて分類分けを
行う。各分類分けされた素子は、所定の標印を施された
後、たとえば、エンボステープ等に収納されて出荷され
る。

【０００３】ところで、ＦＥＴ素子の場合、高周波を用
いた特殊な特性試験を行う必要のため、フィクスチュア
と呼ばれる特殊な測定デバイスを用いて特性試験が行わ
れる。この測定デバイスは、素子を所定の姿勢において
装填するべき装填部を内部に有する本体と、この本体に
対して開閉させられる蓋体とを備えている。この測定装
置は、本体内部に素子を所定の姿勢において正確に装填
するとともに、蓋体を閉じることによって初めて適正な
特性試験が行えるようになっている。

【０００４】従来、かかる測定デバイスを用いた特性試
験は、上記のように本体内に素子を正確な姿勢で装填す
る必要と、蓋体を開閉させる必要とのため、手動によっ
て行わざるをえなかった。そうすると、まず第一に、測
定能率が著しく低くならざるをえず、第二に、手動によ
るデバイス本体内での素子の位置決めをしていることか
ら、その位置にわずかなずれが生じ、これによる測定結
果の正確性が低下するという問題がある。

【０００５】かかるＦＥＴ素子の特性試験の自動化を達
成するには、上記測定デバイスの本体内にＦＥＴ素子を
装填するに先立ち、これを自動的に位置決めすること
と、こうして位置決めされたＦＥＴ素子を自動的に上記
測定デバイスの本体内に装填することと、測定を終えた
ＦＥＴ素子を自動的に上記測定デバイスの本体内から搬
出することが求められる。さらには、上記測定デバイス
の蓋体を自動的に開閉させることが求められる。

【０００６】しかしながら、上記の要求を単に満足する
機構を構成したのでは、測定装置を含むＦＥＴ素子の製
造装置のコンパクト化、ならびに効率化の要求を満たす
ことができない。このような装置のコンパクト化ならび
に高能率化を達成するには、各工程間の電子部品の搬送
効率を高めることが必要である。そしてこの搬送効率を
高めるためには、各工程間の搬送距離の短縮と、搬送機
構そのものの簡略化が必要である。

【０００７】本願発明は、上記のような事情のもとで考
え出されたものであって、少なくとも３つの搬送ステー
ション間の電子部品の搬送を、簡単な構成によって能率
よく行えるようにしたハンドリング装置を用い、自動的
に電子部品の測定を行うための装置を提供することをそ
の課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願発明に係る部品の測定装置は、同一円周上に
第一搬送ステーションと、第二搬送ステーションと、第
三搬送ステーションとがこの順に９０°毎に配置され、
これら搬送ステーション間に、チップを内蔵する本体部
の下部から４本のリードが十字状に延びる形態をもつＦ
ＥＴ素子を順次搬送するためのロータリ式ハンドリング
装置を有しており、 上記ハンドリング装置は上記円周の
中心と一致する垂直中心軸線周りに回動するとともに上
記中心軸線方向に上下動するハンドリングアームを備え
ており、上記ハンドリングアームは、９０°の中心角を
もって配置された第一吸引チャックと第二吸引チャック
とを備えており、かつ、第一吸引チャックが第一搬送ス
テーションから第二搬送ステーションまでの間を、第二
吸引チャックが第二搬送ステーションから第三搬送ステ
ーションまでの間を、それぞれ搬送するように駆動制御
されており、上記第一搬送ステーションには位置決めス
テージ上で拡縮作動する一対の位置決め爪によって上記
ＦＥＴ素子の位置決めを行う位置決め装置が配置されて
いるとともに、上記第二搬送ステーションには上記ＦＥ
Ｔ素子のための測定装置が配置されており、上記位置決
め装置によって位置決めされたＦＥＴ素子が上記第一吸
引チャックによって上記測定装置に運ばれ、この測定装
置で測定を終えたＦＥＴ素子が第二吸引チャックによっ
て上記第三搬送ステーションに搬出されるように構成さ
れていることを特徴としている。

【０００９】好ましい実施の形態においては、上記測定
装置は、上記ＦＥＴ素子が装填される装填部を内部にも
つ本体と、この本体に対して開閉させられる蓋体とを備
えており、蓋体の閉時に適正な測定が行われるものであ
って、かつ、この蓋体は、上記ハンドリングアームの作
動と連動して自動開閉するようになっている。

【００１０】

【００１１】

【発明の作用および効果】第一、第二および第三搬送ス
テーションは、同一円周上に９０°毎に配置されてお
り、一方ハンドリングアームは、上記の各搬送ステーシ
ョンが配置される円周の中心と一致する垂直中心軸周り
に回動するように構成されているとともに、これがもつ
第一および第二吸引チャックは、９０°の中心角をもっ
て配置されているから、基本的に、このハンドリングア
ームを９０°の割出し角で連続回転させることにより、
第一搬送ステーションに運び込まれた電子部品を順次第
二搬送ステーションを経て第三搬送ステーションに運ぶ
ことができる。

【００１２】すなわち、第一搬送ステーション上に電子
部品が運ばれてくると、第一の回動位置をとるハンドリ
ングアームの第一吸引チャックがこの電子部品をチャッ
キングし、そうしてこのハンドリングアームが９０°回
動して第二の位置をとった時点において第一吸引チャッ
クを開放すると、上記の電子部品は第二搬送ステーショ
ンに運ばれることになる。同時に、第一の回動位置をと
るハンドリングアームの第二吸引チャックは、第二搬送
ステーション上にある電子部品をチャッキングし、そう
してハンドリングアームが９０°回転した時点において
第二吸引チャックを開放すると、上記の電子部品は、第
二搬送ステーションから第三搬送ステーションに運ばれ
ることになる。このように、本願発明のロータリ式ハン
ドリング装置は、基本的に、一つのハンドリングアーム
を回転駆動させるとともに、二つの吸引チャックを同期
して作動させることにより、電子部品を三つの搬送ステ
ーション間に順次搬送することができるようになる。

【００１３】したがって、本願発明のロータリ式ハンド
リング装置は、三つの搬送ステーション間を電子部品を
移動させるにあたり、簡便な構成によって、しかも、簡
単な制御によって、これを達成することができる。ま
た、第一搬送ステーションから第三搬送ステーションま
での距離が、可能な限り短縮され、これによって、ハン
ドリング装置全体のコンパクト化が大いに達成される。

【００１４】上記のロータリ式ハンドリング装置を備え
る本願発明の測定装置は、第一搬送ステーションに電子
部品の位置決め装置を配置し、第二搬送ステーションに
電子部品の測定装置を配置している。第一搬送ステーシ
ョンにおいて位置決めされた電子部品は、第二搬送ステ
ーションにおける測定装置に対して正しくセットされ、
そして測定を終えた電子部品は、第三搬送ステーション
に搬出されるのであり、本願発明では、上記の手順を踏
むべき電子部品の測定装置、とりわけその各ステーショ
ン間を電子部品を移動させるためのハンドリング機構が
大いに簡略化される。

【００１５】さらに、本願発明は、とくにＦＥＴ素子の
測定を行うものであり、かかる素子の特性測定には、高
周波測定を行うがゆえに、装填に先立って正しい位置決
めが必要な特殊な測定デバイスが用いられるのである
が、本願発明にしたがえば、かかるＦＥＴ素子の特性測
定の自動化が簡便に達成されるのであり、しかも、その
測定の正確性が担保されることになるのである。もちろ
ん、この場合、測定装置の簡略化、コンパクト化、およ
び高能率化、さらには測定の正確性が同時に達成でき
る。

【００１６】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。なお、図に示す実
施例は、ＦＥＴ素子１の特性測定装置として本願発明を
適用した例を示している。

【００１７】なお、上記ＦＥＴ素子１の一般的な形態と
しては、図７に示すように、チップ（図示略）をセラミ
ック製の円筒状容器によって封止してなる本体部２の下
部から四本のリード３が十字状に延びるような形態とな
っている。かかるＦＥＴ素子１は、すでに説明したよう
に、製造用リードフレームを用いて製造されるのであ
り、図７に示す形態は、製造用フレームからリードカッ
ト処理をして、単位素子とした時点のものである。この
ＦＥＴ素子１には、後述するような特性測定が行われ、
この測定結果により、不良品と、複数の測定ランクとに
分類分けされる。

【００１８】図１および図２に表れているように、第一
搬送ステーション４と、第二搬送ステーション５と、第
三搬送ステーション６とが、同一円周上に９０°毎に配
置され、第一搬送ステーション４に図示しない別途の搬
送機構によって搬入されたＦＥＴ素子１を、順次第二搬
送ステーション５、および第三搬送ステーション６に運
ぶためのハンドリングアーム７が設けられる。

【００１９】このハンドリングアーム７は、上記各搬送
ステーション４，５，６が配置される円周の中心と一致
する垂直中心軸線８周りに回動するものであり、互いに
９０°の中心角をもって延びる第一アーム９と、第二ア
ーム１０とが一体に形成されている。各アーム９，１０
の先端部には、それぞれ第一吸引チャック１１と第二吸
引チャック１２とが設けられる。これら各吸引チャック
１１，１２のハンドリングアーム回転中心からの距離
は、上記各搬送ステーション４，５，６が配置される円
周と対応して、その半径長さと同一としてある。

【００２０】上記ハンドリングアーム７は、垂直状の回
転軸８に一体に取付けられており、少なくとも、９０°
の割出し角で回動させられるとともに、上記回転軸８を
上下動させることにより、所定距離上下往復運動させら
れるようになっている。また、図示例では、上記各吸引
チャック１１，１２は、そのベース部分１１ｂ，１２ｂ
が各アーム９，１０の先端部に立設した支持壁１３，１
３に対して上下スライド移動できるようになっており、
かつ、常時下方に向けて図示しないバネによって付勢さ
れている。なお、これらの吸引チャック１１，１２は、
図５に詳示するように、チャック面１１ａ，１２ａに設
けた開口１４に負圧を作用させ、あるいはこの負圧を解
除することができるようになっている。

【００２１】本実施例のハンドリングアーム７は、基本
的に次のような作動をする。まず、上記第一吸引チャッ
ク１１が第一搬送ステーション４上に位置し、かつ、第
二吸引チャック１２が第二搬送ステーション５上に位置
する第一の回動位置をとるとき、かかる各吸引チャック
１１，１２が各搬送ステーション上のＦＥＴ素子の上面
に接触するように下動する。そうして、各吸引チャック
１１，１２が各搬送ステーション上にあるＦＥＴ素子の
上面に接触した時点で負圧を作用させて各ＦＥＴ素子を
チャッキングし、そうして所定距離上動するとともに、
９０°時計回り方向に回動し、第二の回動位置をとった
上で所定距離下動して吸引負圧を解除し、各吸引チャッ
ク１１，１２にチャッキングされてそれぞれ第一搬送ス
テーション４から第二搬送ステーション５へ、そして第
二搬送ステーション５から第三搬送ステーション６へ運
ばれた各ＦＥＴ素子を上記各搬送先のステーション上に
開放する。次に、上記と同じ方向へ９０°ずつ３回計２
７０°回転し、再びハンドリングアーム７は次のＦＥＴ
素子をチャッキングするべく第一の回動位置に戻る。

【００２２】上記のようなハンドリングアーム７を用い
てＦＥＴ素子１の測定装置を構成する場合、第一搬送ス
テーション４に位置決め装置１５を配置し、第二搬送ス
テーション５に測定装置１６が配置される。そして、第
三搬送ステーション６には、図７の形態をもつＦＥＴ素
子１を適正に受け取ることができるように形成した受け
取りステーション１７が配置される。

【００２３】上記第一搬送ステーション４に配置される
べき位置決め装置１５は、第一回動位置をとるハンドリ
ングアーム７の第一吸引チャック１１の垂直下方に中心
が位置付けられた位置決めステージ１８を備えており、
この位置決めステージ１８に設けたスリット１９から突
出する一対の位置決め爪２０ａ，２０ｂが上記ハンドリ
ングアーム７の動きと機構的に連動して拡縮作動させら
れるようになっている。

【００２４】上記一対の位置決め爪２０ａ，２０ｂを拡
縮作動させるための機構の例は、本願の図３に示されて
いる。位置決めステージ１８の下方には、横軸２１に支
持され、かつ各上端に上記位置決め爪２０ａ，２０ｂが
一体形成された一対のアーム２２ａ，２２ｂが配置され
ている。各アーム２２ａ，２２ｂの下方には、それぞれ
カムフォロア２３，２３が取付けられており、上下動さ
せられるピストン部材２４の上端のテーパ状カム２５に
よって、上記カムフォロア２３，２３が拡縮作動させら
れるようになっている。なお、上記一対のアーム２２
ａ，２２ｂは、その下端部のカムフォロア２３，２３間
の間隔が広がると、各上端の位置決め爪２０ａ，２０ｂ
の間隔が広がるように組み合わされている。また、各ア
ーム２２ａ，２２ｂは、スプリングプランジャ２６，２
６によって、常時上記カムフォロア２３，２３間の間隔
が狭まる方向に、すなわち、上端の位置決め爪２０ａ，
２０ｂ間の間隔が狭まる方向に弾力付勢されている。

【００２５】さらに、上記ピストン部材２４は、その下
端が回転カム２７に当接させられており、したがって、
この回転カムの回転によって上記ピストン部材２４は上
下方向に往復駆動させられる。このピストン部材２４の
往復動に伴い、上記したように、各アーム２２ａ，２２
ｂの先端において位置決めステージ１８上に突出する一
対の位置決め爪２０ａ，２０ｂが拡縮作動される。

【００２６】一方、上記第二搬送ステーション５に配置
されるべき測定装置１６は、図１および図６に示すよう
に、第一回動位置をとるハンドリングアーム７の第二吸
引チャック１２の垂直下方に装填部２８が位置するよう
に配置された本体１６ａと、この本体１６ａに対して開
閉させられる蓋体１６ｂとを備えている。上記装填部２
８は、図７に示す形態をもつＦＥＴ素子１がその十字状
のリード３が嵌まり込むようにして装填されるように形
成されている。もちろん、この本体１６ａは、上記蓋体
１６ｂが開位置にあるとき、第一または第二吸引チャッ
ク１１，１２が導入されうる形態となっている。また、
上記蓋体１６ｂは、ハンドリングアーム７の作動と連動
して、図示しないアクチュエータによって開閉作動され
るようになっている。

【００２７】以上説明した構成をもつＦＥＴ素子１のた
めの測定装置１６は、たとえば次のように作動する。上
記ハンドリングアーム７が第二回動位置にある間に、図
示しない搬送機構によって第一搬送ステーション４の上
記位置決めステージ１８上に運ばれたＦＥＴ素子１が、
一対の位置決め爪２０ａ，２０ｂによって位置決めされ
る。

【００２８】そうして、第一回動位置に復帰したハンド
リングアーム７が下動して、第一吸引チャック１１が上
記位置決めステージ上で位置決めされたＦＥＴ素子１を
チャッキングする。このとき、第二搬送ステーション５
では、測定装置１６がその蓋体１６ｂが開けられた状態
となっていて、上記のハンドリングアーム７の下動によ
って、測定を終えたＦＥＴ素子１が第二吸引チャック１
２によってチャッキングされる。

【００２９】上記各吸引チャック１１，１２によるチャ
ッキングを終えたハンドリングアーム７は、一定距離上
動し、第二回動位置に向けて９０°回動する。そうし
て、一定距離下動して、第一吸引チャック１１が測定装
置１６の本体内に導入され、一方第二吸引チャック１２
は第三搬送ステーションとしての受け取りステーション
１７上に降下する。そうして各吸引チャックの吸引力が
解除されて、各ＦＥＴ素子が測定装置１６の本体装填部
２８、および第三搬送ステーションとしての受け取りス
テーション１７にそれぞれ受け渡される。

【００３０】こうして各ＦＥＴ素子の受け渡しを終えた
ハンドリングアーム７は、再び上動させられ、同方向へ
さらに９０°回転し、そのとき、測定装置の蓋体１６ｂ
が自動的に閉じられて測定装置内でのＦＥＴ素子の特性
測定が行われる。なおこのとき、第一搬送ステーション
での新たなＦＥＴ素子の位置決めが行われていること
は、すでに述べた通りである。

【００３１】以上説明したように、本願発明では、第一
搬送ステーション、第二搬送ステーションおよび第三搬
送ステーションに順次電子部品を搬送するにあたり、単
一のハンドリングアームを回転制御するという簡単な構
成により、各ステージ間の搬送距離が短く、かつ搬送ス
ピードを上げることができることによる効率的な電子部
品搬送を達成することができる。また、かかるハンドリ
ング装置を用いて電子部品の特性測定を行うことによ
り、自動化によって測定精度が高められた測定が、スペ
ース効率よくしかも効率的に行えるようになる。

【００３２】もちろん、この発明は、上述の実施例に限
定されるものではない。各請求項に記載された発明の範
囲内の当業者にとって自明な変更は、全て本願発明の範
囲内に包含される。たとえば、実施例のハンドリングア
ームは、第一回動位置から９０°回動して第二回動位置
をとり、そして９０°ずつ３回回動して第一回動位置に
戻るように回転制御されるが、第一回動位置と第二回動
位置との間の９０°の範囲を往復回動するように制御す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に用いられるハンドリング装置の略示
平面図である。

【図２】本願発明に用いられるハンドリング装置の略示
斜視図である。

【図３】図１のIII −III 線に沿う断面図である。

【図４】位置決めステージの斜視図である。

【図５】吸引チャックの拡大断面図である。

【図６】図１のIV−IV線に沿う断面図である。

【図７】ＦＥＴ素子の全体斜視図である。

【符号の説明】

４ 第一搬送ステーション ５ 第二搬送ステーション ６ 第三搬送ステーション １１ 第一吸引チャック １２ 第二吸引チャック １５ 位置決め装置 １６ 測定装置 １６ａ 本体 １６ｂ 蓋体 ２８ 装填部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/66

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一円周上に第一搬送ステーションと、
   第二搬送ステーションと、第三搬送ステーションとがこ
   の順に９０°毎に配置され、これら搬送ステーション間
   に、チップを内蔵する本体部の下部から４本のリードが
   十字状に延びる形態をもつＦＥＴ素子を順次搬送するた
   めのロータリ式ハンドリング装置を有しており、 上記ハンドリング装置は 上記円周の中心と一致する垂直
   中心軸線周りに回動するとともに上記中心軸線方向に上
   下動するハンドリングアームを備えており、上記 ハンドリングアームは、９０°の中心角をもって配
   置された第一吸引チャックと第二吸引チャックとを備え
   ており、かつ、第一吸引チャックが第一搬送ステーショ
   ンから第二搬送ステーションまでの間を、第二吸引チャ
   ックが第二搬送ステーションから第三搬送ステーション
   までの間を、それぞれ搬送するように駆動制御されてお
   り、上記第一搬送ステーションには位置決めステージ上で拡
   縮作動する一対の位置決め爪によって上記ＦＥＴ素子の
   位置決めを行う位置決め装置が配置されているととも
   に、上記第二搬送ステーションには上記ＦＥＴ素子のた
   めの測定装置が配置されており、 上記位置決め装置によって位置決めされたＦＥＴ素子が
   上記第一吸引チャックによって上記測定装置に運ばれ、
   この測定装置で測定を終えたＦＥＴ素子が第二吸引チャ
   ックによって上記第三搬送ステーションに搬出されるよ
   うに構成されていることを特徴とする、電子部品の測定
   装置 。
2. 【請求項２】 上記測定装置は、上記ＦＥＴ素子が装填
   される装填部を内部にもつ本体と、この本体に対して開
   閉させられる蓋体とを備えており、蓋体の閉時に適正な
   測定が行われるものであって、かつ、この蓋体は、上記
   ハンドリングアームの作動と連動して自動開閉するよう
   になっている、請求項1の測定装置。