JP3587769B2

JP3587769B2 - マイクロデバイス製品製造システム

Info

Publication number: JP3587769B2
Application number: JP2000219105A
Authority: JP
Inventors: レブ・エム・ボロティン
Original assignee: Data IO Corp
Current assignee: Data IO Corp
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: CN1293536A; DE60028494T2; EP1093332B1; TW471243B; US6532395B1; CN1206898C; BR0003607A; EP1093332A3; EP1093332A2; DE60028494D1; JP2001113424A; JP2004158033A

Description

【０００１】
【関連出願への相互参照】
本出願は、ＢｒａｄｌｅｙＭ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，ＢｒｙａｎＤ．Ｐｏｗｅｌｌ，ＪａｎｉｎｅＷｈａｎ−Ｔｏｎｇ，ＣａｒｌＷ．Ｏｌｓｏｎ，ＳｉｍｏｎＢ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，およびＬｅｖＭ．Ｂｏｌｏｔｉｎによる「フィーダ／プログラミング／バッファ動作システム（ＦＥＥＤＥＲ／ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ／ＢＵＦＦＥＲＯＰＥＲＡＴＩＮＧＳＹＳＴＥＭ）」と題される同時係属米国特許出願に関連する主題を含む。この関連出願はデータ・アイ／オゥ・コーポレイション（ＤａｔａＩ／ＯＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）に譲渡され、代理人番号１０１５−００２および米国特許出願連続番号０９／４１９，１７２によって識別される。
【０００２】
本出願は、さらに、ＳｉｍｏｎＢ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，ＧｅｏｒｇｅＬ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，ＢｒａｄｌｅｙＭ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，ＣａｒｌＷ．Ｏｌｓｏｎ，ＶｉｎｃｅｎｔＷａｒｈｏｌ，ＭａｒｋＳ．Ｋｎｏｗｌｅｓ，ＬｅｖＭ．Ｂｏｌｏｔｉｎによる「フィーダ／プログラミング／バッファ制御システムおよび制御法（ＦＥＥＤＥＲ／ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ／ＢＵＦＦＥＲＣＯＮＴＲＯＬＳＹＳＴＥＭＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＭＥＴＨＯＤ）」と題される同時係属の米国特許出願に関連する主題も含む。この関連出願はデータ・アイ／オゥ・コーポレイションに譲渡され代理人番号１０１５−００４および米国特許出願連続番号０９／４１８，９０１により識別される。
【０００３】
本出願はさらにＬｅｖＭ．Ｂｏｌｏｔｉｎによる「フィーダ／プログラミング／バッファシステムを伴う製造およびキャリヤシステム（ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧＡＮＤＣＡＲＲＩＥＲＳＹＳＴＥＭＷＩＴＨＦＥＥＤＥＲ／ＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧ／ＢＵＦＦＥＲＳＹＳＴＥＭ）」と題される同時係属の米国特許出願に関連する主題をさらに含む。この関連出願はデータ・アイ／オゥ・コーポレイションに譲渡され代理人番号１０１５−００５および米国特許出願連続番号０９／４１９，１６２により認識される。
【０００４】
【技術分野】
この発明は一般に電子製品に対する製造システムに関し、より特定的には、プログラマブル集積回路を組込む電子回路板の製造に関する。
【０００５】
【背景技術】
これまで、電子回路板アセンブリのうちある作業は主要製造アセンブリラインとは別に行なわれていた。さらにさまざまなフィーダマシンおよびロボット処理システムが電子回路板に集積回路を搭載する一方で、集積回路を処理することに関係する作業、たとえばプログラミング、試験、較正、測定などは別個の領域において別個の装置上で行なわれ、その主要製造アセンブリラインには統合されていなかった。
【０００６】
たとえば、電気的に消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）およびフラッシュＥＥＰＲＯＭなどのようなプログラマブルデバイスのプログラミングにおいては、回路板アセンブリラインとは離れた領域に置かれることの多い別個のプログラミング装置が用いられた。プログラミングがオフラインで行なわれるのには数多くの理由がある。
【０００７】
第１に、プログラミング装置は比較的大きく、かさばるものである。これは、プログラマブルデバイスを高速で正確にプログラマのプログラミングソケットに挿入したりそこから取外したりする必要があるからである。この挿入および取外しは高速および高精度の位置決めで相対的に長い横断を必要とするため、非常に堅牢なロボット処理装置を必要とした。この堅牢性に対する要件は、さまざまな構成要素が強力な構造上の支持部材を伴って比較的大規模となって、高速で移動する「ピック・アンド・プレイス」システムの構造上の統合性および精密な位置決めを維持しなければならないことを意味した。プログラミング装置のサイズおよびさらに大きなアセンブリ装置に対する制限されたスペースのため、それらは別々の領域に配された。
【０００８】
第２に、１つの高速製造アセンブリシステムがプログラムされたデバイスをアセンブルし果たし得るであろう速度は、それらのデバイスが１つのプログラミング機構においてプログラムされ得る速度よりも速い。このことは、製造アセンブリシステムに対してプログラムされたデバイスをとっておくために、一般にはより長い時間期間の間動作させられる多数のプログラミングシステムを必要とした。これは、動作時間および入力要件が２つのシステム間で異なることを意味した。
【０００９】
第３に、これまで、製造アセンブリシステムの機械部分および電子部分の両方と容易に統合され得る単一のシステムを構築し得るものはなかった。これらのシステムは複雑であり、変更を行なってさらなる装置を組込むためには非常に時間をかけて費用のかかる工学技術を駆使することを必要とする。
【００１０】
プログラマブルデバイスを別の領域にてプログラミングし次いでそのプログラムされたデバイスを製造アセンブリ領域にもって来て電子回路板に挿入することに伴う大きな問題は、２つの別個のプロセスを異なる領域にて実行しそれら２つの別個のシステム間にて調和をとることが困難であるという点であった。製造アセンブリラインにおいてプログラマブルデバイスが足らなくなり、その製造アセンブリライン全体が遮断されなければならないような事態がしばしばあった。また、プログラミング装置を用いて十分なプログラムされたデバイスの在庫をプログラムすることにより製造アセンブリラインが遮断されないことを保証しもしたが、これは在庫費用を増大させた。さらに、プログラミングを変更しなければないのに、プログラムされた集積回路の大量在庫が手元にある場合には、さらなる問題が生じた。このような状況では、そのプログラマブルデバイスの在庫をさらに無駄な時間と費用をかけて再プログラムしなければならない。
【００１１】
よりよいシステムが望ましいことが明らかであった一方で、この状況を真に改善する方法は全くないようであった。数多くの明らかに克服できない問題が改善への道に立ちはだかった。
【００１２】
第１に、現在の製造アセンブリラインの動作速度は従来のプログラマのプログラム速度能力をはるかに超えるため、プログラマは従来のシステムで可能であると考えられるよりもはるかに大きなスループットを有さなければならない。
【００１３】
第２に、プログラマは既存のプログラマよりも高速でなければならないのみならず、はるかにより小型でもなければならない。この理想的なシステムは製造アセンブリラインに統合されるが、ただし、既存の製造アセンブリラインを乱したり、新しい製造アセンブリラインの延長がその理想的なシステムがない場合の長さのそれを超えることを必要としないようにしなければならない。さらに、これら製造アセンブリラインのほとんどはさまざまなタイプの供給モジュールおよび処理モジュールによって既に占められているかまたは占められるべく設計されており、したがって、さらなる装置に対しては限られたスペースしか与えられない。
【００１４】
第３に、製造アセンブリラインとともに統合されるプログラマは通信およびスケジューリングの目的で製造システムソフトウェアの制御ソフトウェアおよび電子装置とインターフェイスしなければならないことも明らかである。このことは問題であり、なぜならば、製造アセンブリラインシステムソフトウェアは複雑であるのみならず、それらのシステムの製造者にとって機密事項および／または専売であるからである。これは、そのような統合が、自分たち自身のシステムを改善すること以外に工学技術的な努力を費やすことに対し消極的である製造業者との協力のもとに行なわれなければならず、または、プログラマの制御ソフトウェアに取込む前に製造業者のソフトウェアを理解するにあたって多くの工学技術的努力を費やしながら行なわれなければならないことを意味した。
【００１５】
第４に、プログラマと製造装置との間の機械的インターフェイスは、プログラムされたデバイスを製造アセンブリシステムの「ピック・アンド・プレイス」処理装置に対し配置するために非常に正確であることを必要とした。
【００１６】
第５に、製造処理装置ならびに製品製造装置には数多くのさまざまな製造業者が存在する。これは、数多くのさまざまな製造アセンブリライン構成を研究しなければならず、設計における大きな妥協点がさまざまな製造業者に対し必要とされなければならないことを意味した。
【００１７】
第６に、理想的なシステムであれば、異なる構造およびサイズを有する異なるマイクロデバイス間での迅速な変更を斟酌するであろう。
【００１８】
第７に、理想的なシステムは、テープ、チューブ、およびトレイフィーダを含む数多くのさまざまなマイクロデバイス供給機構に対処し得る必要があった。
【００１９】
最後に、プログラミング中に失敗したマイクロデバイスを迅速に拒否し得る能力に対する要求もあった。
【００２０】
上記の問題点はすべて何らかの効果的な解決策を不可能にするように思われた。このことは、特に、ポータブルで、電力および空気力のみで「プラグ・アンド・プレイ」動作を可能にし、自動化されたプログラミングおよび処理を行ない、プログラムされたプログラマブルデバイスを自動化された製造アセンブリラインに与える能力があるような包括的なシステムを発明しようと試みる際には特に言えることであった。
【００２１】
【発明の開示】
この発明は、フィーダ／処理／バッファシステムを伴う製造アセンブリラインを含むマイクロデバイス製品製造システムを提供する。このフィーダ／処理／バッファシステムは、マイクロデバイスを多数のさまざまな態様にて受取るための柔軟性のあるフィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対し高速で実行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに連続的に供給するための出力バッファ機構とを有する。このシステムは、これまでそのようなシステムが直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２２】
さらに、この発明は、複数のマイクロデバイスを受取る柔軟性があるフィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対し実行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに供給する出力バッファ機構とを有するフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきた問題をすべて実質的に解決する。
【００２３】
さらに、この発明は、マイクロデバイスを受取る入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対して実行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに供給するための出力バッファ機構とが線形動作を利用することにより設計を単純化するようなフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２４】
さらに、この発明は、マイクロデバイスを受取る入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対し実行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに供給するための出力バッファ機構とを含む数が低減された構成要素が互いに整列させられ主に１つの自由度を有することにより速度および生産性を上げるようなフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきた問題をすべて実質的に解決する。
【００２５】
さらに、この発明は、マイクロデバイスを受取るための入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対し実行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに供給するための出力バッファ機構とが線形動作を利用することにより設計を単純化するようなフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまでに直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２６】
さらに、この発明は、フィーダ／処理／バッファシステムを伴う回路板アセンブリラインを含む回路板製造システムを提供する。このフィーダ／処理／バッファシステムは、プログラムされていないデバイスを多数の異なる態様にて受取る柔軟性のあるフィーダ機構と、ある処理動作をプログラムされていないデバイスに対し高速で実行するプログラミング機構と、プログラムされたデバイスを回路板アセンブリラインに連続的に供給する出力バッファ機構とを有する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２７】
さらに、この発明は、複数のプログラムされていないデバイスを受取る柔軟性のあるフィーダ機構と、ある処理動作をプログラムされていないデバイスに対し実行する処理機構と、プログラムされたデバイスを回路板アセンブリラインに供給する出力バッファ機構とを有するフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２８】
さらに、この発明は、プログラムされていないデバイスを受取るための入力フィーダ機構と、あるプログラミング動作をプログラムされていない集積回路に対し実行するプログラミング機構と、プログラムされたデバイスを回路板アセンブリラインに供給するための出力バッファ機構とが線形動作を利用することによりシステムのサイズを最小にするようなフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００２９】
さらに、この発明は、プログラムされていないデバイスを受取るための入力フィーダ機構と、あるプログラミング動作をプログラムされていないデバイスに対し実行するプログラミング機構と、プログラムされたデバイスを回路板アセンブリラインに供給するための出力バッファ機構とが回転式動作を利用することにより機械の振動を最小限に抑えるようなフィーダ／処理／バッファシステムを提供する。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。
【００３０】
この発明の上記およびさらなる利点は以下の詳細な説明を添付の図面と合わせて読むことにより当業者には明らかとなる。
【００３１】
【この発明を実施するためのベストモード】
ここで図１（先行技術）を参照して、たとえばプログラマブル電子装置に対するプログラミングシステム１０のような、従来の処理システムを図示する。このプログラミングシステム１０は例として用いられる。このプログラミングシステム１０は非常に大きなものであり、入力フィーダ１４が取付けられる剛性のフレーム１２を有する。この入力フィーダ１４は、プログラムされていないデバイスをプログラミングシステム１０に供給するトレイ、トレイスタッカ、チューブ、チューブスタッカ、またはテープおよびリールであり得る。
【００３２】
ロボット処理システム１８は、Ｘ−Ｙ−Ｚおよびθ座標系（ＸおよびＹは水平方向運動、Ｚは垂直方向運動、θは角運動）において移動可能であり、ピック・アンド・プレイス（ＰＮＰ）ヘッド２０を担持して、それにより、プログラムされていないデバイスを摘み上げそれらをプログラミング領域２２に移動させてプログラミングシステム１０内のプログラミングソケット（図示せず）に挿入する。
【００３３】
プログラミングが完了すると、ロボット処理システム１８はＰＮＰヘッド２０を適所に動かして部品をプログラミングソケットから外してそれらを出力機構２４内に置く。プログラマブルデバイスがプログラムされ得ない場合には、ロボット処理システム１８およびＰＮＰヘッド２０はその欠陥デバイスを廃棄ビン２６に入れる。
【００３４】
プログラミングシステム１０は、入力機構１４内にあるすべての良いデバイスがプログラムされて出力機構２４に移送されるまで自動的に動作し続ける。
【００３５】
次に図２（先行技術）を参照して、アセンブリライン３１を含む製造アセンブリシステム３０が図示される。この製造アセンブリシステム３０は、さまざまな入力フィーダ、たとえば入力フィーダ３４などが取付けられるフィーダテーブル３２を含む。プログラムされたデバイスを伴う場合には、図１（先行技術）からの出力機構２４が入力フィーダ３４として用いられる。図２（先行技術）において、２つのフィーダ３４および３６が設置されるよう示されており、入力フィーダ３４および３６の各々は異なるタイプのプログラマブルデバイスを含み得る。入力フィーダ３４および３６は、トレイ、トレイスタッカ、チューブ、チューブスタッカ、またはテープおよびリールであり得る。
【００３６】
この製造アセンブリシステム３０はロボット処理システム４０を担持する支持フレーム３７を有し、ロボット処理システム４０は、ＰＮＰヘッド４２をＸ−Ｙ−Ｚ−θ座標系に沿って担持し、それによって、デバイスを入力フィーダ３４および３６からとって、アセンブリラインフレーム４６に取付けられているコンベアベルト４８に沿って移動させられるプリント回路板３８上に置く。入力フィーダ３４および３６はコンベアベルト４８の移動方向からはずれている。
【００３７】
次に図３を参照して、この発明の一部の一実施例であるフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０を示す。これは、インラインの線形動作システムであり、製造アセンブリシステム３０において入力フィーダ３４または３６の１つと同じ場所に嵌まる。この入力フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０がフィーダとおおよそ同じ空間および場所に嵌められ得るので、単純化された持続される高速処理およびアセンブリ動作を可能にする新たな製造アセンブリシステムが提供される。
【００３８】
多数のさまざまな入力機構を用いることにより、先行技術システムで用いられるとおりのチューブ、チューブスタッカ、トレイ、トレイスタッカ、またはテープおよびリールを含む入力フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０に対し供給を行なってもよい。そのインライン構成のゆえ、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０は、さまざまな供給選択肢に最小限の変更で柔軟に対処する能力を有する。このベストモードでは、このフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０は、テープおよびリールフィーダである入力機構を有する。このリールは、数多くのさまざまな位置、たとえば、入力リール５２によって示されるようなフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０の下、入力リール５４によって示されるような前部、またはフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０から完全に分離して（図示せず）置かれてもよい。入力リール５２または５４がフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０の一部である場合、それをフレーム５６によって支持することにより、入力リール５２または５４は、図３に示されるように反時計方向において、後に記載するモータまたは別のモータからのベルトであってもよい駆動機構（図示せず）によって回転し得る。
【００３９】
入力リール５４を入力フィーダ機構５５の一例として用いる場合、プログラムされていないデバイスはキャリヤテープ５８とカバーテープ６０との間に入れられる。このキャリヤテープ５８は、プログラムされていないデバイス、または再プログラミングを実行することが必要とされる場合には正確にプログラムされなかったデバイスを保持するための複数の小さなポケットを有する。
【００４０】
第１の段階において、カバーテープ６０が剥ぎ取られてカバーテープ機構６２に供給され、カバーテープ機構６２はカバーテープ６０の廃棄処理を、カバーテープ６０をスプールに巻くかまたはカバーテープ６０を破砕して後で除去または廃棄するように行なう。このカバーテープ機構６２はカバーテープ６０に張力をかけることによりそれが確実にキャリヤテープ５８から剥がれるようにする。このカバーテープ６０の剥離によって、プログラムされていないデバイスがキャリヤテープ５８上に露出する。
【００４１】
インデクサまたはテープ・イン機構６４は、入力フィーダ機構５５の一部であり、モータで駆動されるスプロケット（図示せず）を含むが、これは、先に述べたベルトを含むことにより入力リール５２または５４を回転させてもよく、キャリヤテープ５８を入力リール５２または５４から引離して、プログラムされていないデバイスを、ロボット処理システム６９にＰＮＰヘッド６６を含む処理機構６５に運ぶ。
【００４２】
洗練された単純なシステムを有するよう、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０は線形動作システムであり、ロボット処理システム６９はイン・ライン長に沿った前後するＸ軸運動を与えるだけでよい。ＰＮＰヘッド６６は１つ以上の個別のピックアップ機構またはプローブ６７を含み、これが垂直Ｚ軸運動を行なってプログラマブルデバイスを拾い上げる。このイン・ライン線形方策は、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０の全体動作を大きく簡素化し、その全体サイズを低減し、したがってフィーダ／プログラマ／バッファ５０は所望の最小の空間プロファイルに嵌まり得る。
【００４３】
スループットを最適化するよう、ＰＮＰヘッド６６は複数のプローブ６７を有し、これによって複数のプログラムされていないデバイスを連続して拾い上げる。一度に拾い上げられるプログラムされていないデバイスの数はフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０の速度の関数となる。１つの動作においてより多くのプログラムされていないデバイスがプログラムされればされるほど、スループットはより大きくなるが、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０がより大きくなる。入力としてのマイクロデバイスの中央から中央までの間隔が変化しない場合には複数のプログラムされていないデバイスが同時に拾い上げられ得るが、好ましい実施例では４つのプログラムされていないデバイスが連続して拾い上げられる。
【００４４】
ＰＮＰヘッド６６はさらにマーキング装置６８、たとえばスタンプまたはインクペンなどを含み、それによってデバイスに印付けを行なうことにより、使用される製造ロットまたはフィーダ／プログラマ／バッファを示し得る。明らかなことではあるが、マーキング装置の配置は設計事項である。
【００４５】
図４を簡単に参照して、図３の線４−−４に沿った上面図を示す。図３におけるものと同じ要素は、すべて、図３と同じ名称および番号によって指定される。図４において特に注目されるのは、４つのプログラマソケット位置７０Ａ〜７０Ｄを示すプログラミング機構７０と、フィーダコンベアベルト７４の遠端にあるピックアップ領域８０である。
【００４６】
ここで図３に戻って、プログラミング機構７０の側面図を示す。複数のプログラムされていないデバイスが拾い上げられた後、それらはロボット処理システム６９によってプログラミング機構７０上に移動させられる。プログラミング機構７０は複数のソケット７０Ａ〜７０Ｄを有しており、その中にそれらプログラムされていないデバイスがＰＮＰヘッド６６のプローブ６７によって挿入または落とされることにより連続的に置かれる。ここでも、マイクロデバイスの中央から中央までの間隔が変わらない場合には、同時配置が行なわれる。
【００４７】
次いで、それらプログラムされていないデバイスはプログラミング機構７０によってプログラムされる。同時プログラミングを達成するには、複数のソケットを並列状態で接続するだけでよい。連続的なプログラミングを達成するには、複数のソケットを別個にまたは直列バス上にて接続すればよい。これにより、この発明のスループットは、先行技術のプログラミング機構上でプログラムされている複数のプログラマブルデバイスに等しい因数で倍増される。このプログラミング機構７０のもう１つのさらなる特徴は、処理に失敗したかまたは「悪い」ためにデバイスがいつプログラムされ得ないかを識別する能力である。
【００４８】
プログラミングの後、プログラムされたデバイスは数多くのさまざまな方法によってソケットから取出されてもよいが、このベストモードでは処理システム６５のＰＮＰヘッド６６が連続的なピックアップを行なう。ここでも、マイクロデバイスの中央から中央までの間隔が変化しない場合、同時取出も行なわれ得る。
【００４９】
ＰＮＰヘッド６６は悪いプログラマブルデバイスを移動させてそれらを廃棄ビン７２に入れ、良いプログラムされたデバイスを出力バッファ機構７５内に入れる。この出力バッファ機構７５はローラ７７および７８上にバッファコンベアベルト７６を含む。このバッファコンベアベルト７６は、ここでは（１つだけ示される）ポケット７９で代表されるが、たとえばグローブ、ポケット、または他のホルダのような、プログラマブルデバイスを保持するための構造部を備える。
【００５０】
バッファコンベアベルト７６は、図３において破線で示され図２において図示される（先行技術）、製造アセンブリシステム３０の一部であるロボット処理システム４０がプログラマブルデバイスを拾い上げてプリント回路板に集積する場所から、それらプログラマブルデバイスをピックアップ領域８０に移動させる。バッファコンベアベルト７６の搬送速度は、製造アセンブリシステムにより必要とされるプログラムされたデバイスの供給量に応じて加速または減速され得る。出力バッファ機構７５はシステムの他の部分とは異なる速度で動作してもよく、なぜならば、それはシステムの他の部分からは効果的に結合を解かれ、プログラムされたデバイスを要求があり次第与え得るからである。これにより、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０を含むプログラムされた製品製造システムと製造アセンブリシステムとの新規な新しい組合せが創出される。
【００５１】
プログラミングは、ロボット処理システム６９およびＰＮＰヘッド６６が連続動作でデバイスを拾い上げておく一方で他のプログラムされていないデバイスはプログラミング機構７０によってプログラムされている最中であるように行なわれ得ることに注目されたい。このベストモードでは、ＰＮＰヘッド６６はテープ・イン機構６４のピックアップ領域を横断し、４つの連続したプログラマブルデバイスを拾い上げ、連続的にそれらをプログラミング機構７０のソケット７０Ａ〜７０Ｄ内に置き、プログラミングが終了するまで待機する。次いで、それはプログラマブルデバイスをソケット７０Ａ〜７０Ｄから拾い上げ、悪いパーツを廃棄ビン７２に入れ、良いパーツをバッファコンベアベルト７６に置く。バッファコンベアベルト７６は十分に移動して、プログラムされたデバイスが連続的に置かれることを可能にする。ＰＮＰヘッド６６は次いでテープ・イン機構６４を逆向きに横断してもどり、４つの新しいプログラマブルデバイスを拾い上げる。
【００５２】
キャリヤテープ５８はフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０を通って破棄される。このキャリヤテープ５８はバッファコンベアベルト７６とは異なる速度で移動し、なぜならば、これら２つのパーツは結合されないからであることを理解されたい。この理由は、バッファ機能に加えて、周期的な廃棄されるプログラマブルデバイスが存在するからであり、それは、入力供給が出力供給よりも速くなければならないことを意味する。
【００５３】
ここで図５を参照して、この発明のある部分の代替的実施例、イン・ラインの回転式動作システムでありかつ図２の製造アセンブリシステム３０において入力フィーダ３４または３６のうちの１つと同じ場所に嵌まるフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００を示す。このフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００をフィーダと同じ空間および場所に嵌め得るので、簡素化された、持続される高速処理およびアセンブリ動作が可能である新しい製造アセンブリシステムが提供される。
【００５４】
フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０に対する場合のように、数多くのさまざまな入力機構を用いることにより、チューブ、チューブスタッカ、トレイ、トレイスタッカ、またはテープおよびリールを含むフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００に対し供給を行なってもよい。そのイン・ライン構成のゆえ、このフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００はさまざまな供給選択肢に対し最小限の変更で柔軟性をもって対応する能力がある。このベストモードでは、フィーダ／プログラマ／バッファシステム１００はテープフィーダである入力フィーダ機構を有する。このフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００は図５において入力リール１０２および１０４に対する２つの位置を示す。
【００５５】
入力リール１０４を入力フィーダ機構１０５の一例として用いながら、プログラムされていないデバイスを運搬するキャリヤテープ１０８はカバーテープ１１０を有し、これは剥離および保存されてカバーテープ機構１１２にて捨てられる。プログラムされていないデバイスはキャリヤテープ１０８によってテープ・イン機構１１４に移動させられる。テープ・イン機構１１４は入力フィーダ機構１０５の一部であり、そこでピック・アンド・プレイス（ＰＮＰ）ロータ１１６がＰＮＰヘッド１１６Ａ〜１１６Ｆを用いながら個々のプログラマブルデバイスを拾い上げる。ＰＮＰヘッドの数はフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００に対する設計事項にすぎないことを理解されたい。さらに、ＰＮＰロータ１１６はＸおよび／またはＺ横断をなすことによりピックアップおよび配置を改善するよう設計され得る。
【００５６】
ピックアップロータ１１６は、反時計まわり方向に回転することにより、プログラムされていないデバイスを、ＰＮＰヘッド１１６Ａ〜１１６Ｆがそれらデバイスをプログラマロータ１１８上に置き得る位置に移動させる。このプログラマロータ１１８はピックアップロータＰＮＰヘッド１１６Ａ〜１１６Ｆに対応する複数のプログラマヘッド１１８Ａ〜１１８Ｆを有するが、これもやはり単なる設計事項であり、プログラマヘッドの数およびピックアップロータヘッドの数は異なっていてもよい。
【００５７】
プログラマロータ１１８は時計方向に回転して、回転中にデバイスをプログラムする。プログラミングが完了すると、プログラムされたデバイスはプレイスロータ１２０によって取除かれる。このプレイスロータ１２０はプログラマロータＰＮＰヘッド１１８Ａ〜１１８Ｆに対応するＰＮＰヘッド１２０Ａ〜１２０Ｆを有するが、やはり、ヘッドの数は単なる設計事項である。さらに、プログラマロータ１１８はＸおよび／またはＺ横断をなすことによりピックアップおよび配置を改善するようにもデザインされ得る。
【００５８】
プレイスロータ１２０はプログラマブルデバイスをプログラマロータヘッド１１８Ａ〜１１８Ｆから拾い上げ、反時計方向に回転しながら良いプログラムされたデバイスを出力バッファ機構１２１上に置く。このプレイスロータ１２０はＸおよび／またはＺ横断をなすことによりピックアップを改善するよう設計され得、さらには、プログラムされたデバイスを拾い上げ前後にＸ方向においてプログラマロータ１１８と処理システムピックポイントとの間をシャトル運動することによりそれ自身出力バッファ機構１２１として動作し得ることを理解されたい。
【００５９】
したがって、ピックアップロータ１１６およびプレイスロータ１２０はフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００に対する処理機構１１９の一部として考えられ得る。ピックアップロータ１１６、プログラマロータ１１８、およびプレイスロータ１２０は、プログラミング機構１１５または組合せられたプログラミングおよび出力バッファシステムの一部としても考えられ得る。
【００６０】
このベストモードでは、しかしながら、プレイスロータ１２０はプログラムされたデバイスを出力バッファ機構１２１において、製造アセンブリシステム３０の一部であるロボット処理システム４０がプログラムされていないデバイスを拾い上げて図２（先行技術）のプリント回路板３８に集積するよう正しい向きに適切に位置決めする。このプレイスロータ１２０は、出力バッファ機構１２１内の垂直軸上のローラ１２４および１２６上の横の出力バッファコンベア１２２上に、プログラムされたデバイスを置く。この出力バッファコンベア１２２はその縁部にグローブ、ポケットまたは他のホルダを有し得るが、これは例示的には真空ホルダ１２３（１つのみ示される）であり、軽い真空を用いて、プログラムされたデバイスを、適所において、それらがロボット処理システム４０によってピックポイントにて拾い上げられるまで保持する。
【００６１】
上記から、この発明は「マイクロデバイス」として記載され得るものに適用可能であることがわかる。マイクロデバイスは広範囲の電子デバイスおよび機械デバイスを含む。このベストモードはプログラマブルデバイスに対するプログラミングである処理を記載しているが、それらプログラマブルデバイスはたとえばフラッシュメモリ（フラッシュ）、電気的に消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）およびマイクロコントローラなどのデバイスを含むがそれらに限定されるものではない。しかしながら、この発明は、試験、デバイス特性の測定、較正、および他の処理動作を要するすべての電子デバイス、機械デバイス、ハイブリッドデバイスおよび他のデバイスに対する処理を含む。たとえば、これらのタイプのマイクロデバイスは、たとえば、マイクロプロセッサ、集積回路（ＩＣ）、アプリケーション特化集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロメカニカルマシン、マイクロ−エレクトロ−メカニカル（ＭＥＭ）デバイス、マイクロモジュール、流動性システムなどのようなデバイスを含むが、それらに限定されるものではない。
【００６２】
この発明を特定のベストモードに関連させて説明してきたが、上記の記載に照らし数多くの代替物、修正物、および変形物が当業者には明らかであろうことが理解される。したがって、それは、前掲の特許請求の範囲の精神および範囲内に入るすべてのそのような代替物、修正物、および変形物を包含するべく意図される。ここに記載または添付の図面に図示される事項はすべて例示的であり、非限定的な意味において解釈されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】（先行技術）先行技術のプログラミングシステムの例の図である。
【図２】（先行技術）この発明の一部である、先行技術の電子回路板製造ラインの例の図である。
【図３】この発明のフィーダ／プログラマ／バッファシステムの側面図である。
【図４】図３の線４−−４に沿った上面図である。
【図５】この発明の代替的実施例の側面図である。
【符号の説明】
１８：処理システム、３０：製造アセンブリライン、５５：入力フィーダ機構、７０：処理機構、７５：出力バッファ機構

Claims

プログラムされたマイクロデバイスの組入れに対し準備ができている製品を提供することができる製造アセンブリライン（３０）と、
プログラムされていないマイクロデバイスを提供することができる入力フィーダ機構（５５）と、
プログラムされていないマイクロデバイスを入力フィーダ機構（５５）から受取りそのマイクロデバイスをプログラムすることができるプログラミング機構（７０）と、
プログラムされていないマイクロデバイスを入力フィーダ機構（５５）から受取りそのマイクロデバイスをプログラミング機構へ移動させるロボット処理システム（６９）と、
プログラミング機構（７０）によりプログラムされたマイクロデバイスを受取りそのプログラムされたマイクロデバイスを製造アセンブリライン（３０）に与えることができる出力バッファ機構（７５）と、
プログラムされたマイクロデバイスを出力バッファ機構（７５）から取りそのプログラムされたマイクロデバイスを製品内に組入れることができる他のロボット処理システム（４０）とを含み、
出力バッファ機構（７５）は、その動作速度が、製造アセンブリラインにおいて必要とされるプログラムされたマイクロデバイスの供給量に応じて加速または減速され得る構成を有し、
前記プログラミング機構７０は複数のソケットを有し、前記ロボット処理システム（６９）は、複数のプログラムされていないマイクロデバイスを同時に拾い上げることが可能に設けれられた複数のプローブ（６７）を有するヘッド（６６）を備え、前記複数のソケットと前記複数のプローブ（６７）とは互いに同一方向に配列され、前記ロボット処理システム（６９）の移動によって、前記ロボット処理システム（６９）のヘッドの１つ以上の個別のピックアップ機構がマイクロデバイスを、プログラミング機構（７０）の複数のソケットに挿入しまたピックアップする構成を有するマイクロデバイス製品製造システム。
製造アセンブリライン（３０）は第１の方向に移動し、
入力フィーダ機構（５５）とプログラミング機構（７０）と出力バッファ機構（７５）とは一列であり、入力フィーダ機構（５５）とプログラミング機構（７０）と出力バッファ機構（７５）とは第１の方向に対し直角である、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
入力フィーダ機構（５５）は、処理されていないマイクロデバイスを、トレイ、トレイスタッカ、チューブ、チューブスタッカ、ならびにテープおよびリールからなる群から選択されるフィーダにて与えることができる、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
プログラミング機構（７０）は複数のマイクロデバイスを同時に処理する、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
プログラミング機構（７０）は、処理後に欠陥マイクロデバイスを検出および廃棄するための機構を含む、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
マイクロデバイスを入力フィーダ機構（５５）とプログラミング機構（７０）と出力バッファ機構（７５）との間において線形方向に移動させるための前記ロボット処理システム（６９）を含む、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
出力バッファ機構（７５）は入力フィーダ機構（５５）およびプログラミング機構（７０）から実質的に独立して動作することができる、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
入力フィーダ機構（５５）とプログラミング機構（７０）と出力バッファ機構（７５）とは一列である、請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。