JP3762083B2

JP3762083B2 - 電子部品打抜検査装置

Info

Publication number: JP3762083B2
Application number: JP35115797A
Authority: JP
Inventors: 秀男近岡; 徹夫鈴木; 百代関谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11186323A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリアテープで供給される半導体部品等の電子部品を打抜き、成形し、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャリアテープで供給される半導体部品は、キャリアテープから半導体部品を金型で打抜き、成形し、専用のトレイに挿入し、別途そのトレイから半導体部品を取り出して専用の検査装置で半導体部品の全長やリードの曲がり・平坦度、半導体部品本体の反りを測定して良否を判断していた。
【０００３】
一方、トレイに半導体部品を挿入するときには次のようにしていた。すなわち、半導体部品等が詰められているトレイの段と、空になったトレイが積みかさなっている段が水平位置に配置されており、半導体部品が満杯になった（もしくは空になった）トレイから、バキュームチャックで、既に満杯になった（もしくは空になった）トレイが積みかさなっている段に搬送していた。また、トレイに半導体部品を詰めるにはＸＹ座標系を有する直交ロボットなどを用いていた。
【０００４】
また、半導体部品等が詰められているトレイの段と、空になったトレイが積みかさなっている段が垂直位置に配置されており、ＩＣが満杯になった（もしくは空になった）トレイを、空気圧シリンダなどを用いて既に満杯になった（もしくは空になった）トレイ側に移動させていた。また、トレイに半導体部品を詰めるにはＸＹ座標系を有する直交ロボットなどを用いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一旦トレイに収容した部品を再度取り出して検査を行うと、取り出す際に半導体部品のリードが曲る虞があった。
一方、空トレイと満杯トレイを水平配置した場合、専用のバキュームチャック等を必要とし、またトレイ交換時間が長くなる。そして、水平配置するために装置の床面積が広くなる。これに対し、空トレイと満杯トレイを垂直位置に配置することで、トレイ交換時間を短縮し、装置の床面積を縮小することができるが、トレイに製品を詰めるにはＸＹ座標系を有する直交ロボットなどを必要とする。また、空トレイと満杯トレイの間にＸＹ座標系を有する直交ロボットが移動できる空間を必要とする。
【０００６】
そこで本発明は、作業時間の短縮、トレイから再度取り出し・挿入を行うことによるリード曲がりの発生、後エ程に流される不良品を低減することによって、生産性を向上させることができる電子部品打抜検査装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、前記部品供給部は、リールに捲回された前記テープを供給するとともに、前記テープの残量によって前記リールの回転トルクを自動的に調整するを備えるようにした。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、前記検査部は、前記電子部品の外形を認識する外形認識光学部と、この外形認識光学部において認識された前記電子部品の外形に基づいて前記電子部品を検査する形状認識光学部とを備えている。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、前記部品収容部は、前記検査部により検査された前記電子部品を所定の第１方向に沿って搬送する移載機構部と、前記第１方向に交差する所定の第２方向に沿ってトレイを位置決めするトレイステージ機構部と、空のトレイを積層して保持する空トレイ保持部と、この空トレイ保持部に対して前記トレイの積層方向に沿って離間して位置し、前記電子部品のうち良品が収容されたトレイを積層して保持する良品トレイ保持部と、その一端が前記空トレイ保持部と前記良品トレイ保持部との間に位置し、他端が前記移載機構部に対応する位置に配置されたガイド部と、このガイド部に沿って良品用のトレイと不良品用のトレイを位置決めするトレイ移動機構とを備えている。
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された発明において、前記打抜・成形部は、前記テープから前記電子部品を打抜く金型と、この金型に前記テープを所定の張力で供給するテープ送り機構とを備えている。
【００１２】
上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。すなわち、請求項１に記載された発明では、部品供給部により供給されたテープから打抜・成形部において電子部品を打抜き成形し、この電子部品を検査部で検査し、この結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容するようにしたので、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、部品供給部は、テープの残量によってリールの回転トルクを自動的に調整するので、テープを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【００１５】
請求項２に記載された発明では、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、検査部は、電子部品の外形を認識する外形認識光学部と、この外形認識光学部において認識された電子部品の外形に基づいて電子部品を検査する形状認識光学部とを備えているので、電子部品の姿勢にかかわらず高精度の測定を行うことができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明では、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、空トレイ及び良品トレイとを積層して保持しているので、設置床面積を最小限とすることができる。また、空トレイ保持部と良品トレイ保持部との間にトレイステージを出し入れし、移載機構部側においてトレイ内に電子部品を収容するようにしているので、空トレイ保持部と良品トレイ保持部との間を狭くすることができ、トレイ交換時間を短縮することができる。
請求項４に記載された発明では、請求項１乃至３に記載された発明において、打抜・成形部は、金型にテープを所定の張力で供給するようにしているので、テープを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体打抜検査装置１０を示す斜視図であり、図２〜図１１は半導体打抜検査装置の各部分を示す図である。また、図１２及び図１３は第１トレイ交換機構１００の動作を説明する図である。なお、図１中矢印ＸＹＺは互いに直交する三方向を示しており、特に矢印ＸＹは水平方向、矢印Ｚは鉛直方向を示している。
【００１８】
半導体打抜検査装置１０は、リールＲに捲回されたＴＡＢテープＴに保持されたＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）やＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等の半導体部品Ｗを打抜き、成形した後、部品形状を測定して良品と不良品とに選別してトレイＱ，Ｑ′に収納する装置である。
【００１９】
半導体打抜検査装置１０は、ＴＡＢテープＴに保持された半導体部品Ｗを供給する部品供給部２０と、この部品供給部２０により供給されたＴＡＢテープＴを後述する打抜成形部４０に送るテープ送り機構３０と、ＴＡＢテープＴから半導体部品Ｗを打抜き、成形する打抜成形部４０と、この打抜成形部で打抜かれ成形された半導体部品Ｗを後述する部品収容部８０に向けて移載する移載機構５０と、この移載機構５０により移載されている半導体部品Ｗの外形を光学的に認識する外形認識光学部６０と、この外形認識光学部６０によって得られた半導体部品Ｗの状態に基づいて半導体部品Ｗのリードの曲り等の検査を行う形状認識光学部７０と、半導体部品Ｗを良品・不良品とに選別してトレイＱに収容する部品収容部８０と、これら各機構を連携制御する制御部２００とを備えている。なお、図１中１１は架台を示している。
【００２０】
部品供給部２０は、図２に示すようにＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）テープＴとこのＴＡＢテープＴを保護するためのスペーサテープＳとが重ねられて捲回されたリールＲを取り付ける取付軸２１と、ＴＡＢテープＴを案内するガイド２２と、半導体部品Ｗが打抜かれた後のテープ打抜カスを回収するテープ打抜カス回収箱２３と、スペーサテープＳを巻き取るリールＲ′を取り付ける巻取軸２４と、取付軸２１及び巻取軸２４を駆動するトルクモータ２５と、取付軸２１近傍に設けられリールＲに捲回されたＴＡＢテープＴの量から部品残量を検出する部品残量検出センサ２６と、巻取軸２４近傍に設けられリールＲ′に捲回されたスペーサテープＳの量からスペーサ巻取量を検出するスペーサ巻取量検出センサ２７とを備えている。
【００２１】
トルクモータ２５はＴＡＢテープＴのたるみを取る方向に取付軸２１を回転駆動するとともに、スペーサテープＳを巻き取る方向に巻取軸２４を回転駆動する。
【００２２】
リールＲは複数種類のＴＡＢテープＴの幅（本装置では、例えば３５ｍｍ、４８ｍｍ、７０ｍｍ幅のＴＡＢテープに対応している）に対応可能なものを用いており、リールＲの幅によってはスペーサ２８を用いる。
【００２３】
図３に示すようにテープ送り機構３０は、上述したガイド２２の上方に配置された第１搬送機構３１と、この第１搬送機構３１に対して後述する打抜・成形部４０を挟んで配置された第２搬送機構３２と、この第２搬送機構に隣接配置されたカッタ機構３３とを備えている。
【００２４】
第１搬送機構３１は、支持部材３１ａと、この支持部材３１ａに支持された第１のスプロケットホイール３１ｂと、この第１のスプロケットホイール３１ｂに取り付けられたクラッチブレーキ３１ｃとを備えている。支持部材３１ａには揺動部材３１ｄが揺動自在に取り付けられており、この揺動部材３１ｄの先端側には搬送ローラ３１ｅが取り付けられている。さらに揺動部材３１ｄは偏心ピン３１ｆにて位置決めされており、偏心ピン３１ｆは搬送高さ切替レバー３１ｇによって位置決めされている。すなわち、搬送高さ切替レバー３１ｇを切り替えることによって搬送ローラ３１ｅの高さ位置を定めることができる。
【００２５】
第１のスプロケットホイール３１ｂには各幅のＴＡＢテープＴのパーホレーション穴に合う歯部が設けられている。
第２搬送機構３２は、支持部材３２ａと、この支持部材３２ａに支持された第２のスプロケットホイール３２ｂと、この第２のスプロケットホイール３２ｂに取り付けられたステッピングモータ３２ｃとを備えている。支持部材３２ａには揺動部材３２ｄが揺動自在に取り付けられており、この揺動部材３２ｄの先端側には搬送ローラ３２ｅが取り付けられている。さらに揺動部材３２ｄは偏心ピン３２ｆにて位置決めされており、偏心ピン３２ｆは搬送高さ切替レバー３２ｇによって位置決めされている。すなわち、搬送高さ切替レバー３２ｇを切り替えることによって搬送ローラ３２ｅの高さ位置を定めることができる。
【００２６】
第２のスプロケットホイール３２ｂには各幅のＴＡＢテープＴのパーホレーション穴に合う歯部が設けられている。
搬送ローラ３１ｅ及び搬送ローラ３２ｅには、ＴＡＢテープＴに取り付けられている半導体部品Ｔとの干渉を防止するためにＴＡＢテープの幅３５ｍｍ、４８ｍｍ、７０ｍｍに応じた段状の逃げ溝が設けてられている。
【００２７】
カッタ機構３３は、支持部材３３ａと、ＴＡＢテープＴを短冊状に切断するカッタ３３ｂと、テンションリール３３ｃと、トルクモータ３３ｄとを備えている。
【００２８】
テンションリール３３ｃは、バネとゴムローラから構成され、ゴムローラに取り付けられたレバーを倒すことにより、その間にＴＡＢテープＴを挟み込むように構成されている。
【００２９】
打抜・成形部４０は図４の（ａ），（ｂ）に示すように、架台１１上に配置されたテーブル４１を備えている。テーブル４１上には下金型４２が配置されており、その上方には上金型４３が配置されている。上金型４３は、打抜・成型用アクチュエータ４４により上下方向に往復動する。また、テーブル４１上には下金型４２を図４の（ａ）中矢印Ｙ方向に沿って往復動させる移動機構４５が設けられている。
【００３０】
また、図４の（ａ）中４３ａは搬送ローラ３１ｅ，３２ｅを押し下げるテープテンション解除レバー、４３ｂはテープテンション解除レバー４３ａにより搬送ローラ３１ｅ，３２ｅを押し下げるタイミングを切り替える解除タイミング切替機構を示している。
【００３１】
また、図４の（ａ）中４３ｃは、装置の長期稼働停止など打抜・成型用アクチュエータ３３の供給エアを遮断するときに使用し、上金型４３が下降することを防止する上型保持機構を示している。
【００３２】
図４の（ｂ）は、センサ部４６を示している。センサ部４６は、センサ用アクチュエータ４７を備えており、このセンサ用アクチュエータ４７によってＩＣ有無検出センサ４８及びテープずれ検出センサ４９を図４の（ｂ）中矢印Ｘ方向に沿って往復動させる。テープずれ検出センサ４９はＴＡＢテープＴのパーホレーション穴を検出して、そのずれが許容値内か否か制御部２００で判断する。また、ＩＣ有無検出センサ４８では、製品の有無を検知する。
【００３３】
図５は移載機構５０を示している。移載機構５０は、打抜・成形部４０で打抜・成形された半導体部品Ｗをピックアップし、外形認識光学部６０の上を一定速度で移動し、形状認識光学部７０で停止し、測定終了後その結果をふまえて、トレイステージ８０上のトレイに半導体部品Ｗを移載するユニットである。
【００３４】
移載機構５０は、図５中矢印Ｘ方向に沿って延設されたガイド５１と、このガイド５１に沿って後述する上下用アクチュエータ５３を往復動させる左右移動用アクチュエータ５２と、この左右移動用アクチュエータ５２に支持され後述する半導体吸着ノズル５４を上下動させる上下用アクチュエータ５３と、この上下用アクチュエータ５３によって上下動される半導体吸着ノズル５４と、半導体吸着ノズル５４を上方に逃がすことで過大な力が半導体部品Ｗにかからないようにする衝撃吸収機構５５と、保持部５６と、半導体吸着ノズル５４に吸着力を発生させる吸着用真空発生器５７と、回転用アクチュエータ５８とを備えている。なお、図５中５４ａは拡散板、５４ｂは半導体吸着ノズル交換ネジを示している。
【００３５】
図６は外形認識光学部６０を示している。外形認識光学部６０は、移載機構５０で上方を移動する半導体部品Ｗの外形を、ラインセンサカメラによってその映像を取り込み半導体部品Ｗの外形を検査するユニットである。
【００３６】
外形認識光学部６０は、ラインセンサカメラ６１と、上下調整機構６２と、上下回転を調整できるブラケット６３と、このブラケット６３に支持されたファイバ照明６４とを備えている。
【００３７】
図７は形状認識光学部７０を示している。形状認識光学部７０は、外形認識光学部６０の測定結果から、移載機構５０で上方に停止した半導体部品Ｗの形状をＸＹテーブルに取り付けたレーザセンサで測定するユニットである。
【００３８】
形状認識光学部７０は、Ｙ軸駆動用アクチュエータ７１と、Ｘ軸駆動用アクチュエータ７２と、ＸＹテーブル７３と、このＸＹテーブル７３上に設けられた上下調整機構７４と、この上下調整機構７４により上下動されるレーザセンサ７５とを備えている。
【００３９】
部品収容部８０は、トレイステージ９０と、第１トレイ交換機構１００、第２トレイ交換機構１１０とから構成されている。
図８はトレイステージ９０を示している。トレイステージ９０は、第１トレイ交換機構１００、もしくは、第２トレイ交換機構１１０と連動して、良品用のトレイＱを自動的に交換し、移載機構５０のＸ軸と本ユニットのＹ軸を移動させることにより、半導体部品Ｗをトレイに挿入し、外形認識光学部６０と形状認識光学部７０の測定結果から不良品を挿入するトレイを保持できるユニットである。
【００４０】
トレイステージ９０は、良品用のトレイＱ及び不良品用のトレイＱ′を保持するステージ９１と、このステージ９１を図８中矢印Ｙ方向に往復動させて位置決めする位置決め機構９２と、良品用のトレイＱを脱着自在に保持する保持機構９３を備えている。また、ステージ９１には、良品用のトレイＱを保持する保持部９１ａと、不良品用のトレイＱ′を保持する保持部９１ｂと、トレイＱの有無を検知するセンサ９１ｃと、後述するようにトレイＱの位置を規制するストッパ９１ｄと、トレイＱに係合する爪９１ｅとを備えている。
【００４１】
図９は第１トレイ交換機構１００を示している。第１トレイ交換機構１００は、トレイステージ９０と連動することで、トレイ交換を行い、所定の数の半導体部品Ｗを挿入したトレイを段積みのまま収納するユニットである。
【００４２】
第１トレイ交換機構１００は、空のトレイＱを段積みのまま収納する第１トレイ収納部１０１と、この第１トレイ収納部１０１に収納されている空のトレイＱを上下動させるトレイ上下用アクチュエータ１０２と、半導体部品Ｗが挿入されたトレイＱを段積みのまま収納する第２トレイ収納部１０３と、トレイ収納機構１０４と、第１トレイ収納部上下用アクチュエータ１０２と、第２トレイ収納部上下用アクチュエータ１０６とを備えている。トレイ収納機構１０４は、トレイＱの側面に係合するトレイ収納爪１０４ａと、このトレイ収納爪１０４ａを駆動するトレイ収納爪駆動機構１０４ｂとを備えている。
【００４３】
第１収納部用ストッパ及び第２収納部用ストッパは、装置エア遮断時など第２トレイ収納部１０３が落下するのを防止する。
また、図１０の（ａ）中１０９ａはトレイＱをＸ方向に沿って押圧するＸ方向位置決めシリンダ、１０９ｂはトレイＱをＹ方向に沿って押圧するＹ方向位置決めシリンダを示している。
【００４４】
図１１の（ａ）は第２トレイ交換機構１１０を示している。第２トレイ交換機構１１０で使用するトレイＵは、対象トレイ変更治具をテーブルに取り付けることにより、トレイ交換を自動的に行う。
【００４５】
第２トレイ交換機構１１０で使用するトレイＱは、手前に不良品トレイ、奥に良品トレイを配置する。良品用トレイ位置決めアクチュエータ（Ｙ軸）９２は共通で使用する。
【００４６】
第２トレイ交換機構１１０は、トレイ収納マガジン１１５に収められたトレイＵを順次引き出し、トレイステージ９１にセットし、所定の数の半導体部品Ｗを挿入したトレイをトレイ収納マガジン１１５の元の位置に収納するユニットである。
【００４７】
架台１１上に取り付けられたトレイ上下用アクチュエータ１１１と、このトレイ上下用アクチュエータ１１１に取り付けられ図１１の（ａ）中矢印Ｘ方向に作動するトレイ引出・収納用アクチュエータ１１２と、このトレイ引出・収納用アクチュエータ１１２によって往復動するトレイ引出ピン１１３と、このトレイ引出ピン１１３に近接配置されトレイの有無を検出するトレイ有無検出用センサ１１４とを備えている。
【００４８】
また、トレイ引出ピン１１３は図１１の（ｂ）に示すようにトレイ収納マガジン１１５に収納されたトレイＵの孔部Ｕａに係合する。
このように構成された半導体打抜検査装置１０では、次のようにしてリールＲに捲回されたＴＡＢテープＴから半導体部品Ｗを打抜き、検査し、トレイに収容する。最初に、リールＲを部品供給部２０の取付軸２１に、空のリールＲ′を巻取軸２４に取り付ける。なお、このとき、リールＲの幅に応じてスペーサ２８を取り付ける。
【００４９】
そして、リールＲからＴＡＢテープＴを巻き出し、ガイド２２を通して後述するようにテープ送り機構３０にセッ卜する。一方、スペーサテープＳをリールＲ′に取り付ける。
【００５０】
取付軸２１はトルクモータ２５によってＴＡＢテープＴのたるみを取る方向に回転させられる。すなわち、リールＲに捲回されたＴＡＢテープＴの残量によって、ＴＡＢテープＴのテンションが変化する。このため、テンションを一定にするため、部品残量検出センサ２６でテープ残量を検出し、図示しないトルク調整コントローラで自動的にトルクモータ２５への出力を調整する。
【００５１】
一方、巻取軸２４はトルクモータ２５によってスペーサテープＳを巻き取る方向に回転させられる。すなわち、スペーサ巻取量検出センサ２７でテープ量を検出し、スペーサテープＳが弛んでいるときに回転させ、スペーサテープＳの弛みがなくなると回転を停止させるように図示しない制御部で制御し、リールＲ′のトルク変動が発生しないようにする。
【００５２】
テープ打抜カス回収箱２３は、後述するように打抜・成形部４０で打ち抜かれ、切断されたＴＡＢテープＴを収納する。なお、満杯になった時点で制御部２００に信号を出力し、交換される。
【００５３】
上述したように一定のテンションで送られたＴＡＢテープＴは、テープ送り機構３０においてそのパーフォレーション穴により第１のスプロケットホイール３１ｂの歯部に噛み合わされる。
【００５４】
そして、ＴＡＢテープＴを搬送ローラ３１ｅの上を通して、同じように、第２のスプロケットホイール３２ｂの歯部にＴＡＢテープＴを噛み合わせ、さらにテンションリール３３ｃに挟み込む。そして、トルクモータ３３ｄを駆動することで、ＴＡＢテープＴと第１のスプロケットホイール３１ｂ及び第２のスプロケットホイール３２ｂとのガタを一定方向に吸収する。これにより、位置決めを精度良く行うことができる。
【００５５】
次に、ステッピングモータ３２ｃを駆動し、ＴＡＢテープＴを任意の量で送る。そして、ＴＡＢテープＴが送られると、クラッチブレーキ３１ｃで第１のスプロケットホイール３１ｂの回転位置は固定される。また、第２のスプロケットホイール３２ｂはステッピングモータ３２ｃでその回転位置が固定される。
【００５６】
一方、センサ用アクチュエータ４７で、ＩＣ有無検出センサ４８、テープずれ検出センサ４９をＴＡＢテープＴの位置に移動する。そして、テープずれ検出センサ４９でＴＡＢテープＴのパーホレーション穴を検出して、そのずれが許容値内か否かを制御部２００で判断する。
【００５７】
同時に、ＩＣ有無検出センサ４８で、半導体部品Ｗの有無を検知する。半導体部品Ｗが検出されれば、センサ用アクチュエータ４７で打抜待避位置に移動する。また、半導体部品Ｗが検出されなければ、テープ送り機構３０で任意の量ＴＡＢテープＴを送り、半導体部品Ｗが検出されるまで同様の作動を繰り返す。
【００５８】
半導体部品Ｗが検出されると、打抜・成型用アクチュエータ４４で上金型４３を下降させる。位置決めを行う上金型４３の位置決めピン（不図示）がＴＡＢテープＴのパーホレーション穴に挿入されるタイミングと同時にテープテンション解除レバー４３ａが、搬送ローラ３１ｅ，３２ｅを押し下げることで、ＴＡＢテープＴに弛みを生じさせ、ＴＡＢテープＴのテンションを解放する。なお、予め解除タイミング切替機構４３ｂで、ＴＡＢテープＴのテープ幅に応じてテープテンション解除レバー４３ａを切り換えておく。
【００５９】
ＴＡＢテープＴは上金型４３に設けられた位置決めピンで、位置決めが行われる。なお、打抜精度は位置決めピンで保証される。そして、上金型４３及び下金型４２で半導体部品Ｗが打抜・成形される。
【００６０】
この後、打抜・成型用アクチュエータ４４で上金型４３で上昇させ、同時にテープテンション解除レバー４３ａが離れ、ＴＡＢテープＴに再度テンションがかかり搬送高さに戻る。
【００６１】
このとき、下金型４２からＴＡＢテープＴの抜きカスが離れる。半導体部品Ｔが打抜かれた後のＴＡＢテープＴはカッタ３３ｂで適当な長さの短冊に切断し、テープ打抜カス回収箱２７に収納する。
【００６２】
下型移動用アクチュエータ４４で下金型４２を移載機構４５が半導体部品Ｗをピックアップする位置まで移動させる。半導体部品Ｗのピックアップ終了後、移動機構４５で下金型４２を上金型４３の下方まで戻す。
【００６３】
テープ送り機構３０では、同様の動作を繰り返して、ＴＡＢテープＴを任意の送り量で送り、打抜・成形部４０で半導体部品Ｗを打抜き・成形動作を繰り返す。なお、ＴＡＢテープＴの送り動作とＩＣ有無検出は、下金型４２の移動とは独立に行われ、半導体部品Ｗがある場合に打抜き動作を繰り返す。
【００６４】
移載機構５０では、半導体吸着ノズル５１を下金型４２の上方に移動する。半導体吸着ノズル５４を上下用アクチュエータ５３で下降させる。このとき、衝撃吸収機構５５で半導体吸着ノズル５４が上方に逃げ、過大な力が半導体部品Ｗにかからない。吸着用真空発生器５７で半導体部品Ｗを吸着し、下金型４２の吸着を解除する。そして、上下用アクチュエータ５３で半導体部品Ｗを上昇させる。
【００６５】
次に半導体部品Ｗの外形の検査を行う。なお、予めブラケット６３を調整することでファイバ照明６４が半導体吸着ノズル５４の拡散板５４ａに照射され、映像がムラ無く取り込まれるようにする。また、上下調整機構６２でラインセンサカメラ６１の焦点が半導体部品Ｗの搬送高さになるように調整する。
【００６６】
左右移動用アクチュエータ５２で外形認識光学部６０の上方を一定速度で移動させる。上方を移動する半導体部品Ｗの移動量によって、ラインセンサカメラ６１の画像を取り込む。このとき、その移動量とラインセンサカメラ６１の画像取り込みの同期を取り、半導体部品Ｗ全体の映像を得る。
【００６７】
移動量を検出する機構が左右移動用アクチュエータ５２と制御部２００にあり、その結果から外形認識光学部６０のラインセンサカメラの画像を取り込み、半導体部品Ｗの全体像を作成する。なお、軸移動の速度が、ラインセンサカメラ６１の受光素子の取り込み時間のバラツキが、所定の画像精度内におさまるようにする。
【００６８】
得られた半導体部品Ｗの画像に基づいて制御部２００で半導体部品Ｗの外形・中心・回転量・欠陥を判断し、形状認識光学部７０での停止位置、トレイＱに挿入するときの半導体部品Ｗの良否を判断する。なお、測定結果はモニタ上に表示し、また制御部２００に記憶することで、装置付属のフロッピーディスク等の媒体に書き込む。
【００６９】
次に半導体部品Ｗの形状を測定する。なお、予め上下調整機構７４でレーザセンサ７５の焦点を半導体部品Ｗの搬送高さに調整する。
上述した外形認識光学部６０における半導体部品Ｗの測定結果に基づいて形状認識光学部７０の上方で停止する。なお、形状認識に使用しているレーザセンサ７５の繰り返し精度に影響を及ぼさない停止精度を確保している。
【００７０】
半導体部品Ｗのリードや、パッケージの反りをＸＹテーブル７３をＹ軸駆動用アクチュエータ７１、Ｘ軸駆動用アクチュエータ７２で移動させてレーザセンサ７５により測定する。なお、このときのＸＹテーブル７３の移動量は制御部２００で検出し、レーザセンサ７４のデータをサンプリングするタイミングと同期させる。このように半導体部品Ｗの移動軸と別にＸＹテーブル７３を用い、Ｘ軸方向の慣性とＹ軸方向の慣性がほぼ同じＸＹテーブル７３を使用することで、高速・高精度に測定を行うことができる。
【００７１】
このようにレーザセンサ７４による測定結果から、制御部２００で半導体部品Ｗのリードの高さ方向のバラツキ、曲がり、パッケージの反りなどを測定し、トレイＱに挿入するときの半導体部品Ｗの良否を判断する。なお、この測定結果をモニタ上に表示し、制御部２００に記憶することで、装置付属のフロッピーディスク等の記憶媒体に書き込む。
【００７２】
外形認識光学部６０と形状認識光学部７０の測定結果に基づいて制御部２００において半導体部品Ｗの良否を判定する。そして、良品の場合にはトレイステージ８０上の良品用のトレイＱ、不良品の場合には不良品用のトレイＱの所定の位置に位置決めする。
【００７３】
所定の位置に位置決めされた時点で、上下用アクチュエータ５３で半導体部品Ｗを所定の位置まで下降させる。半導体部品Ｗを吸着している吸着用真空発生器５７の真空を停止し、半導体吸着ノズル５４からの半導体部品Ｗの離れを良くするために、エアを吹き出す。
【００７４】
このようにして半導体部品Ｗを良品用のトレイＱ或いは不良品用のトレイＱに挿入した後、エア吹き出しを停止し、上下用アクチュエータ５３で上方に移動し、上述したように下金型４２上の半導体部品Ｗを吸着するように移動する。
【００７５】
良品用のトレイＱに半導体部品Ｗが所定の数挿入されると、後述するようにして第１トレイ交換機構１００により自動的にトレイＱが交換される。また、不良品用のトレイＱに半導体部品Ｗが所定の数挿入されると、表示器（不図示）に表示される。なお、作業者は空の不良品用トレイＱを板バネ（不図示）でＸＹ方向から固定してセットする。
【００７６】
ここで、第１トレイ交換機構１００における良品用のトレイＱの交換動作について説明する。なお、予め空のトレイＱを第１トレイ収納部１０１に複数個セットする。
【００７７】
図１２の（ａ）に示すようにステージ９１が第１トレイ収納部１０１と第２トレイ収納部１０３との間に移動し、トレイ上下用アクチュエータ１０２により空のトレイＱを上昇させる。センサ９１ｃで、所定の位置まで空のトレイＱが上昇したことを確認し、トレイ上下用アクチュエータ１０２を停止する。そして、図１２の（ｂ）に示すように保持機構９３によりトレイＱを保持する。
【００７８】
次に図１２の（ｃ）に示すようにステージ９１横のＸ方向位置決めシリンダ１０９ａで、ストッパ９１ｄに付き当てて、Ｘ軸方向の位置決めを行う。さらに図１２の（ｄ）に示すようにＸ軸方向の位置決めを行ったまま、ステージ９１のＹ軸方向位置決めシリンダ１０９ｂによって、爪９１ｅがトレイＱに係合し、トレイＱのＸＹ方向の位置を確実に行う。
【００７９】
図１２の（ｅ）に示すようにステージ９１を移動させるために、トレイ上下用アクチュエータ１０２を所定の高さだけ下降する。次に図１２の（ｆ）に示すようにステージ９１は移載機構５０側に移動し、半導体部品Ｗの収納が行われる。
【００８０】
図１３の（ａ）に示すように所定の数の半導体部品ＷがトレイＱに詰められると、第１トレイ収納部１０１と第２トレイ収納部１０３との間にステージ９１が移動する。図１３の（ｂ）に示すようにトレイ上下用アクチュエータ１０２が上昇し、第１トレイ収納部１０１内の一番上のトレイＱがステージ９１上のトレイＱに接触する。
【００８１】
図１３の（ｃ）に示すようにトレイ収納機構１０４が下降する。第２トレイ収納部１０３内の一番下のトレイＱが、ステージ９１上のトレイＱの上に載る。図１３の（ｄ）に示すようにトレイ収納爪１０４ａをトレイ収納爪駆動機構１０４ｂで開く。
【００８２】
図１３の（ｅ）に示すようにステージ９１の保持機構９３を解放するとともに、爪９１ｅのトレイＱとの係合が解除されるようにステージ９１を移動する。
図１３の（ｆ）に示すようにトレイ上下用アクチュエータ１０２により空のトレイＱをトレイＱ１枚分の高さだけ上昇させる。これによりトレイ収納爪１０４ａが半導体部品Ｗが収容されたトレイＱの位置に位置決めされる。
【００８３】
図１３の（ｇ）に示すようにトレイ収納爪１０４ａをトレイ収納爪駆動機構１０４ｂを駆動して閉じ、新たに半導体部品Ｗが収納されたトレイＱを把持する。図１３の（ｈ）に示すように第２トレイ収納部上下用アクチュエータ１０６によってトレイ収納爪１０４ａを上昇させることにより、新たに半導体部品Ｗが収納されたトレイＱは第２トレイ収納部１０３内に収納される。
【００８４】
図１３の（ｉ）に示すように空のトレイＱを上昇させる。
このようにしてトレイＱを交換していき、半導体部品Ｗが挿入されたトレイＱを第２トレイ収納部１０３に段積みしていくとともに、第１トレイ収納部１０１内の空のトレイＱをステージ９１に取り付ける。
【００８５】
第１トレイ収納部１０１内に空のトレイＱが無くなったとき、第２トレイ収納部１０３内にトレイＱが満杯になったとき及び任意の信号を受けたときには、トレイ収納爪１０４ａで製品トレイを保持したまま、第１収納部上下用アクチュエータ１０５と第２収納部上下用アクチュエータ１０６で第２トレイ収納部１０３をメンテナンス位置まで上昇させる。
【００８６】
なお、通常のトレイ交換は第２収納部上下用アクチュエータ１０６のみ動作させ短いストロークで行っている。
第１収納部用ストッパ１０７及び第２収納部用ストッパ１０８は、装置エア遮断時など第２トレイ収納部１０３が落下するのを防止する。
【００８７】
一方、半導体部品Ｗについて熱処理を行う場合にはアルミトレイに収納する必要がある。この場合には、第２トレイ交換機構１１０を用いる。第２トレイ交換機構１１０で使用するトレイＵは、対象トレイ変更治具（不図示）をテーブルに取り付けることにより、トレイ交換を自動的に行う。
【００８８】
ここで、第２トレイ交換機構１１０におけるトレイの交換動作について説明する。すなわち、トレイ上下用アクチュエータ１１１で所定の位置に移動する。トレイ引出・収納用アクチュエータ１１２でトレイ引出ピン１１３をトレイＵとトレイＵとの間に挿入する。トレイ上下用アクチュエータ１１１でトレイ引出ピン１１３に挿入する。トレイ有無検出用センサ１１４でトレイＵの有無を検知し、トレイＵが無い場合は動作を繰り返す。トレイ引出・収納用アクチュエータ１１２でトレイＵを引き出す。
【００８９】
トレイ上下用アクチュエータ１１１でトレイステージ９０にセットする高さまで下降させる。トレイ上下用アクチュエータ１１１でトレイステージ９０にセットする。
【００９０】
良品用トレイ位置決めアクチュエータ１１６でトレイＵを固定し、トレイステージ９０のＹ軸方向のクランパでトレイＵを把持する。
良品用トレイ位置決めアクチュエータ１１６を解放し、トレイ上下用アクチュエータ１１１で下降することで、トレイ引出ピン１１３をトレイＵからはずす。
【００９１】
トレイ引出・収納用アクチュエータ１１２でトレイ引出ピン１１３を戻して、ステージ９１から回避させる。
所定の数の半導体部品Ｗを挿入したトレイＵを、同じように取り出し、そのトレイＵが挿入されていたトレイ収納マガジン１１５の所定の位置に戻す。
【００９２】
動作を繰り返して、トレイ収納マガジン１１５に挿入されているトレイＵに半導体部品Ｗを挿入していく。
上述したように本実施の形態に係る半導体打抜成形装置１０では、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。
【００９３】
また、部品供給部２０は、ＴＡＢテープＴの残量によってリールＲの回転トルクを自動的に調整するので、ＴＡＢテープＴを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【００９４】
さらに、打抜・成形部４０は、上金型４３及び下金型４２にＴＡＢテープＴを所定の張力で供給するようにしているので、ＴＡＢテープＴを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【００９５】
一方、半導体部品Ｗの外形を認識する外形認識光学部６０と、この外形認識光学部６０において認識された半導体部品Ｗの外形に基づいて半導体部品Ｗを検査する形状認識光学部７０とを備えているので、半導体部品Ｗの姿勢にかかわらず高精度の測定を行うことができる。
【００９６】
一方、第１トレイ交換機構１００では、空トレイＱ及び良品トレイＱとを積層して保持しているので、設置床面積を最小限とすることができる。また、第１トレイ収納部１０１と第２トレイ収納部１０３との間にステージ９１を出し入れし、移載機構部５０側においてトレイＱ内に半導体部品Ｗを収容するようにしているので、第１トレイ収納部１０１と第２トレイ収納部１０３との間を狭くすることができ、トレイ交換時間を短縮することができる。
なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【００９７】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、テープを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【００９９】
請求項２に記載された発明によれば、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、電子部品の姿勢にかかわらず高精度の測定を行うことができる。
請求項３に記載された発明によれば、打抜・成形、検査、収容を同一の装置で連続的に行うことができる。このため、電子部品の搬送に伴うリードの曲り等を防止することができる。この際、部品収容部の設置床面積を最小限とすることができるとともに、トレイ交換時間を短縮することができる。
請求項４に記載された発明によれば、テープを一定のテンションを保つことができ、打抜精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体打抜検査装置を示す斜視図。
【図２】同半導体打抜装置に組込まれた部品供給部を示す斜視図。
【図３】同半導体打抜装置に組込まれたテープ送り機構を示す斜視図。
【図４】同半導体打抜装置に組込まれた打抜成形部を示す斜視図。
【図５】同半導体打抜装置に組込まれた移載機構を示す斜視図。
【図６】同半導体打抜装置に組込まれた外径認識光学部を示す斜視図。
【図７】同半導体打抜装置に組込まれた形状認識光学部を示す斜視図。
【図８】同半導体打抜装置に組込まれたトレイステージを示す斜視図。
【図９】同半導体打抜装置に組込まれた第１トレイ交換機構を示す斜視図。
【図１０】同第１トレイ交換機構の要部を示す斜視図。
【図１１】同半導体打抜装置に組込まれた第２トレイ交換機構を示す斜視図。
【図１２】第１トレイ交換機構におけるトレイ交換動作を示す図。
【図１３】第１トレイ交換機構におけるトレイ交換動作を示す図。
【符号の説明】
１０…半導体打抜検査装置
１１…架台
２０…部品供給部
３０…テープ送り機構
４０…打抜成形部
５０…移載機構
６０…外形認識光学部
７０…形状認識光学部
８０…部品収容部
９０…トレイステージ
１００…第１トレイ交換機構
１１０…第２トレイ交換機構
２００…制御部

Claims

テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、
リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、
この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、
この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、
この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、
前記部品供給部は、リールに捲回された前記テープを供給するとともに、前記テープの残量によって前記リールの回転トルクを自動的に調整することを特徴とする電子部品打抜検査装置。
テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、
リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、
この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、
この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、
この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、
前記検査部は、前記電子部品の外形を認識する外形認識光学部と、
この外形認識光学部において認識された前記電子部品の外形に基づいて前記電子部品を検査する形状認識光学部とを備えていることを特徴とする電子部品打抜検査装置。
テープに保持された電子部品を打抜、検査し、トレイに収納する電子部品打抜検査装置において、
リールに捲回された前記テープを供給する部品供給部と、
この部品供給部により供給された前記テープから前記電子部品を打抜いて成形する打抜・成形部と、
この打抜・成形部により打抜き成形された前記電子部品を検査する検査部と、
この検査部による結果に基づいて良品トレイと不良品トレイとに選別して収容する部品収容部とを備え、
前記部品収容部は、
前記検査部により検査された前記電子部品を所定の第１方向に沿って搬送する移載機構部と、
前記第１方向に交差する所定の第２方向に沿ってトレイを位置決めするトレイステージ機構部と、
空のトレイを積層して保持する空トレイ保持部と、
この空トレイ保持部に対して前記トレイの積層方向に沿って離間して位置し、前記電子部品のうち良品が収容されたトレイを積層して保持する良品トレイ保持部と、
その一端が前記空トレイ保持部と前記良品トレイ保持部との間に位置し、他端が前記移載機構部に対応する位置に配置されたガイド部と、
このガイド部に沿って良品用のトレイと不良品用のトレイを位置決めするトレイ移動機構とを備えていることを特徴とする電子部品打抜検査装置。
前記打抜・成形部は、前記テープから前記電子部品を打抜く金型と、
この金型に前記テープを所定の張力で供給するテープ送り機構とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品打抜検査装置。