JP4203723B2

JP4203723B2 - 電子部品の反転供給装置

Info

Publication number: JP4203723B2
Application number: JP2003029232A
Authority: JP
Inventors: 智木下; 俊一堀; 圭池田
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP2004241607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の反転供給装置であって、主としてボンディング装置やテーピング装置において電子部品をピックアップし、反転して搬送し、供給する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品のテーピング装置やボンディング装置において、電子部品を反転して搬送する装置として、特許文献１記載のように往復運動する一つの吸着ノズルによって、ピックアップ位置にて一つの電子部品を吸着し、受け渡し位置に搬送し、上下に反転運動する別の吸着ノズルへ受け渡した後、前者の吸着ノズルは、ピックアップ位置に戻り、後者の吸着ノズルは反転するという動作を繰り返す装置が存在した。
【０００３】
しかし、上記電子部品の反転供給装置では処理速度の向上に限界があり、処理速度の向上を目指した開発がなされていた。そこで、特許文献２記載の技術のように、一つのヘッドに複数の吸着ノズルを設け、一度に複数の電子部品を吸着して、反転搬送する装置の開発が行われた。しかし、一つのヘッドに複数の吸着ノズルを備えたものでは、メンテナンスが複雑となる上、電子部品の品種交換時に多数の吸着ノズルを交換しなければならず、電子部品の反転供給装置のコストアップにも繋がってしまうという問題点を有していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９６４４１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４０８０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するため、電子部品を反転搬送可能な二つの吸着ノズルを、一つの吸着ノズルが電子部品を搬送中に、他の空の吸着ノズルが戻り動作を行える電子部品の反転供給装置とすることにより、電子部品のピックアップと受け渡しを同時に行うようにして、処理速度の向上を図ると共に、吸着ノズルの個数増大によるコストアップも防止できる電子部品の反転供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記課題を解決するため、電子部品の反転供給装置に次の手段を採用した。
第１に、吸着ノズルによりピックアップ位置にある電子部品を吸着保持して、ピックアップ位置とは別の受け渡し位置へ表裏を反転すると共に搬送する電子部品の反転供給装置とする。
第２に、二つの吸着ノズルを横移動手段と該横移動手段による移動方向周りに回動する回動手段とを組み合わせた駆動手段に支持する。
第３に、一つの吸着ノズルが吸着した電子部品をピックアップ位置から受け渡し位置まで搬送すると同時に、該搬送中に他の空の吸着ノズルが受け渡し位置からピックアップ位置まで移動するように構成する。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の改良に関するものであって、ピックアップ位置にある電子部品を撮影可能な部品認識手段を設けて、一方の吸着ノズルがピックアップ位置から退避し、他方の吸着ノズルがピックアップ位置に移動してくるまでの間に、次の電子部品を認識するようにした電子部品の反転供給装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施例に係るテーピング装置の全体を示す概略説明図で、テーピング装置は、チップ状電子部品（以下チップと略称する。）を凹部を有するキャリアテープ１（以下テープと略称する。）に、収納する装置であって、チップ供給装置２と、ピックアップ反転装置３と、インデックス装置４と、テープ包装装置５等よりなる。
【００１０】
実施例でのチップ供給装置２へのチップの供給は、ダイシングシート上に保持された半導体ウエハをダイシングにより個々のチップに分離した状態で行われる。チップ供給装置２には、Ｘ−Ｙテーブル７が備えられており、ダイシングされたウエハは、Ｘ−Ｙテーブル７により移動可能とされている。ピックアップ位置Ａの下方で、且つ、チップ供給装置２のＸ−Ｙテーブル７の下方の位置に、チップを突き上げる突き上げピン８が配備されている。
【００１１】
ピックアップ反転装置３は、本発明における電子部品の反転供給装置に相当する装置であって、ピックアップ位置Ａにてチップ供給装置２の突き上げピン８にて突き上げられたチップを、吸着ノズル９で吸着保持し、該吸着保持されたチップを反転させ、受け渡し位置Ｂにてインデックス装置４のインデックスノズル１８に受け渡すための装置である。
【００１２】
従って、ピックアップ反転装置３は、チップを吸着保持する吸着ノズル９、１９と、吸着ノズル９，１９を反転させる反転装置１０と、吸着ノズル９，１９をピックアップ位置Ａと受け渡し位置Ｂとの間で往復移動させる横移動装置１１と、チップ吸着保持のため吸着ノズル９，１９を上下動させる上下移動装置１２と、次の吸着チップを認識するための部品認識カメラ１３とを有している。
【００１３】
吸着ノズル９，１９は、相対する方向に向けて二つ配備される。従って、図１及び図４に示されるように一方の吸着ノズル９が下向きに位置する場合には、他方の吸着ノズル１９は上向きに位置する。
【００１４】
吸着ノズル９，１９は図示されていない真空源と接続されており、図５に示されるようにピックアップ位置Ａにて負圧を得て、チップＣを吸着し、受け渡し位置Ｂにて真空破壊され、チップＣをインデックス装置４のインデックスノズル１８へと受け渡す。
【００１５】
横移動装置１１は、軸受にて回転可能に支持された円筒ドラム１４と、その円筒ドラム１４の内部の長手方向に、モータＭ１に連結されるボールねじ１５と、ボールねじ１５に噛合されるナット部材１７と、該ナット部材１７に取り付けられてピックアップ位置Ａと受け渡し位置Ｂの長手方向外側に配設した一対のタイミングプーリ１６ａ，１６ｂに巻掛けられた無端状のタイミングベルト１６が配備されたものであり、円筒ドラム１４には、後述する支持部材３１，３３の移動を案内する側長窓が左右長手方向に形成されている。尚、モータＭ１は正逆転可能なものが用いられる。
【００１６】
一方の吸着ノズル１９はナット部材１７に支持部材３３を介して取り付けられている。また、もう一方の吸着ノズル９は、ナット部材１７の支持部材３１の取付側とは反対側に取り付けられたタイミングベルト１６に支持部材３１を介して取り付けられている。尚、各支持部材３１，３３は、円筒ドラム１４の側長窓に係合するとともに外部に突出している。
【００１７】
吸着ノズル９，１９は、図２及び図３に示されるように一方の吸着ノズル９が、ピックアップ位置Ａに位置するとき、他方の吸着ノズル１９が受け渡し位置Ｂに位置するよう横移動装置１１に取り付けられている。
【００１８】
モータＭ１を一方向に回転（正回転）するとボールねじ１５が回転し、ナット部材１７に取り付けられた吸着ノズル１９は、左方（図２中下方）へ移動する。このときタイミングベルト１６を介して取り付けられている吸着ノズル９は逆方向へ走行する。モータＭ１は正逆転可能なものであるので、モータＭ１を逆転させることで、吸着ノズル９，１９を反対方向へ走行させることができる。
【００１９】
反転装置１０は、正逆回転可能な減速機付のモータＭ２と反転ユニット３０よりなり、モータＭ２の出力軸が１回転することにより、反転ユニット３０は、円筒ドラム１４を２分の１回転させるように設定されている。そして、円筒ドラム１４が２分の１回転すると、その円筒ドラム１４の側長窓に係合する支持部材３１，３３を介して吸着ノズル９，１９を反転するように構成されている。この反転装置１０及び横移動装置１１を正逆に作動させることにより、二つの吸着ノズル９，１９がピックアップ位置Ａと受け渡し位置Ｂの間で往復運動するように構成されている。尚、ここにおけるモータＭ２は正逆転可能なものでなくても良い。また、反転装置１０と横移動装置１１は、別々のモータＭ１，Ｍ２により駆動させるようにしているが適宜動力伝達機構を用いることにより、一つの駆動源で駆動させるようにしても良い。
【００２０】
上下移動装置１２は、ローラ押さえ２０、ローラ押さえ２０を上下動させるボールねじ２１とナット部材２２、ナット部材２２の移動をガイドするガイドレール２３、ボールねじ２１を回転させるモータＭ３よりなる。尚、吸着ノズル９は、支持部材３１において上下方向に移動可能に支持され、図示しないスプリングによって上方へ付勢されて、ストッパ３２によって上方への移動を規制されている。また、吸着ノズル９にはローラ２４が一体に取り付けられており、ローラ２４を下方へ押圧することにより吸着ノズル９は下降するようになっている。そして、吸着ノズル１９は、支持部材３１と同様な支持部材３３に支持されている。尚、モータＭ３は正逆転可能なものが用いられ、フレームに固定されている。
【００２１】
チップのピックアップの時に、ローラ２４がローラ押さえ２０の下端部に当接した状態でモータＭ３が回転し、ボールねじ２１を回転させる。ボールねじ２１の回転により、回転が規制されているナット部材２２は下降し、ナット部材２２に取り付けられているローラ押さえ２０を下降させ、吸着ノズル９をチップに接近させチップを吸着する。その後、元の位置に復帰させる。
【００２２】
認識カメラ１３は、本発明における部品認識手段に相当するもので、ピックアップ位置Ａにある電子部品たるチップを撮影可能なカメラであり、一方の吸着ノズル９がピックアップ位置Ａから退避し、他方の吸着ノズル１９がピックアップ位置Ａに移動してくるまでの間に、Ｘ−Ｙテーブル７によって次の電子部品たるチップを認識カメラ１３の直下位置に移動した後に、認識するよう制御される。この認識カメラ１３は、フレーム４０に固定されている。
【００２３】
インデックス装置４は、インデックステーブル２５に、チップを保持し、移送する保持手段としてインデックスノズル１８を円周方向等間隔に複数個配置したものであり、インデックステーブル２５は、図示しない回転装置により、１ピッチ分（インデックスノズル１８と次のインデックスノズル１８の間隔分）ごとに図中時計回り方向に回転停止する正転と、反時計回り方向に回転停止する逆転が可能である。停止位置には、チップの受け渡しが行われる受け渡し位置Ｂ，チップの挿入が行われる挿入位置、不良チップの破棄が行われる排出位置等が設定されている。
【００２４】
テープ包装装置５は、電子部品たるチップが挿入可能な凹部が等ピッチに形成されたテープ１を供給する供給リール２６と、カバーテープ２７と、ヒートシール部２８と、巻き取りリール２９を有している。尚、テープ包装装置５のチップ挿入位置とヒートシール部２８との間で挿入位置近傍の上方にチップ検査カメラ６が設けられている。
【００２５】
以下、本実施例の動作について説明する。先ず、チップ供給装置２のピックアップ位置Ａでは、突き上げピン８によって、順次チップが突き上げられる。このとき、上下移動装置１２のモータＭ３が回転し、ボールねじ２１を回転させる。ボールねじ２１の回転により、回転が規制されているナット部材２２は下降し、ナット部材に取り付けられているローラ押さえ２０を下降させ、ローラ２４を押し下げ、吸着ノズル９をチップに接近させチップを吸着する。その後、ローラ押さえ２０は上昇させられ、吸着ノズル９に与えられていた上方への付勢力により、元の位置に復帰させる。
【００２６】
続いて横移動装置１１のモータＭ１が一方向に回転（正回転）するとボールねじ１５が回転し、ナット部材１７に取り付けられた吸着ノズル１９（空の吸着ノズル）は、左方（図２中下方）へ移動する。このときもう一方の吸着ノズル９は逆方向、すなわち受け渡し位置Ｂに向かって走行する。
【００２７】
また、横移動装置１１の作動と同時に反転装置１０が作動し、チップを吸着保持した吸着ノズル９は反転し、インデックステーブル２５のある受け渡し位置Ｂまで搬送される。このとき空の吸着ノズル１９は、ピックアップ位置Ａに到着している。この移動中にＸ−Ｙテーブル７によって、次に取り出すチップをピックアップ位置Ａに移動させた後、認識カメラ１３により、ピックアップ位置Ａにある次の電子部品を認識する。
【００２８】
受け渡し位置Ｂで、インデックス装置４が下降し、ピックアップ反転装置３の吸着ノズル９からチップをインデックス装置４のインデックスノズル１８が受け取る。受け渡し位置Ｂで上記受け渡し動作が行われている間に、ピックアップ位置Ａでは前記ピックアップ動作が行われている。
【００２９】
他方、インデックスノズル１８がチップを吸着保持するとインデックス装置４は上昇し、インデックステーブル２５は１ピッチ分正の方向に回転し、次の空のインデックスノズル１８が受け渡し位置Ｂの上方に至り停止する。その間に横移動装置１１及び反転装置１０が逆転して、チップを吸着保持した吸着ノズル１９が受け渡し位置Ｂへ、空の吸着ノズル９がピックアップ位置Ａへ、それぞれ搬送され、受け渡し動作、ピックアップ動作がそれぞれ行われる。このようにして、順次インデックスノズル１８へチップが受け渡されていく。
【００３０】
インデックステーブル２５の停止位置では、予め定められた各位置でそれぞれの処理が行われ、挿入位置で、インデックスノズル１８からチップが、テープ１の凹部に挿入される。テープ１は正方向に搬送され、検査位置にてチップが検査カメラ６により検査される。
【００３１】
検査にて適正と判断されたチップは、テープ１の凹部に挿入されたまま搬送され、カバーテープ２７を被された上、ヒートシール部２８でシールされ、巻き取りリール２９に巻き取られる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、吸着ノズルによりピックアップ位置にある電子部品を吸着保持して、別の受け渡し位置へ表裏を反転すると共に搬送する電子部品の反転供給装置において、二つの吸着ノズルを横移動手段と該横移動手段による移動方向周りに回動する回動手段とを組み合わせた駆動手段に支持し、一つの吸着ノズルが吸着した電子部品をピックアップ位置から受け渡し位置まで搬送すると同時に、該搬送中に他の空の吸着ノズルが受け渡し位置からピックアップ位置まで移動するように構成したものであるので、従前の処理に比べて倍の処理速度を備えさせることが可能となった。更に、複数の吸着ノズルを準備するものではないので、反転供給装置のコストアップを押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るテーピング装置の全体を示す概略説明図
【図２】横移動装置平面断面説明図
【図３】反転装置と横移動装置を示す平面説明図
【図４】上下移動装置を示す側面説明図
【図５】ピックアップ位置の吸着ノズル近傍の拡大説明図
【符号の説明】
１．．．．．．テープ
２．．．．．．チップ供給装置
３．．．．．．ピックアップ反転装置
４．．．．．．インデックス装置
５．．．．．．テープ包装装置
６．．．．．．検査カメラ
７．．．．．．Ｘ−Ｙテーブル
８．．．．．．突き上げピン
９，１９．．．．吸着ノズル
１０．．．．．反転装置
１１．．．．．横移動装置
１２．．．．．上下移動装置
１３．．．．．認識カメラ
１４．．．．．円筒ドラム
１５，２１．．．．．ボールねじ
１６．．．．．タイミングベルト
１６ａ，１６ｂ．．．タイミングプーリ
１７，２２．．．．．ナット部材
１８．．．．．インデックスノズル
２０．．．．．ローラ押さえ
２３．．．．．ガイドレール
２４．．．．．ローラ
２５．．．．．インデックステーブル
２６．．．．．供給リール
２７．．．．．カバーテープ
２８．．．．．ヒートシール部
２９．．．．．巻き取りリール
３０．．．．．反転ユニット
３１，３３．．．支持部材
３２．．．．．ストッパ
Ａ．．．．．．ピックアップ位置
Ｂ．．．．．．受け渡し位置
Ｃ．．．．．．チップ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３．．．駆動モータ

Claims

吸着ノズルによりピックアップ位置にある電子部品を吸着保持して、ピックアップ位置とは別の受け渡し位置へ表裏を反転すると共に搬送する電子部品の反転供給装置において、二つの吸着ノズルを横移動手段と該横移動手段による移動方向周りに回動する回動手段とを組み合わせた駆動手段に支持し、一つの吸着ノズルが吸着した電子部品をピックアップ位置から受け渡し位置まで搬送すると同時に、該搬送中に他の空の吸着ノズルが受け渡し位置からピックアップ位置まで移動するように構成したことを特徴とする電子部品の反転供給装置。
前記ピックアップ位置にある電子部品を撮影可能な部品認識手段を設けて、一方の吸着ノズルがピックアップ位置から退避し、他方の吸着ノズルがピックアップ位置に移動してくるまでの間に、次の電子部品を認識するようにした請求項１記載の電子部品の反転供給装置。