JP4237734B2 - 電子部品の保持搬送機構 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を保持して工程処理機構に対し間欠的に搬送する電子部品の保持搬送機構に係り、特に、電子部品の保持手段を駆動制御する保持機構に関するものである。

従来、半導体素子等の電子部品は、電気特性測定、マ−キング、外観検査、テ−プ梱包等の複数の工程処理を順次施して製造されている。そのような各種の工程処理を施す電子部品製造装置としては、例えば、電子部品搬入部と電子部品搬出部との間に複数の工程処理機構を順次配置し、複数の電子部品を個別に保存する複数の電子部品保持手段を、搬送機構により複数の工程処理機構に順次移動させて複数の工程処理を順次施すタイプの電子部品製造装置が存在している。

このタイプの電子部品製造装置における動作の概略は次の通りである。まず、電子部品保持手段によって電子部品搬入部から電子部品を受け取り、搬送機構により工程処理機構に搬送する。電子部品が工程処理機構に達すると搬送が停止され、その工程処理機構により電子部品に所定の工程処理が施される。工程処理完了後、電子部品は電子部品保持手段によって保持されて次の工程処理機構に搬送される。この動作を繰り返して電子部品は所定の工程を順次施されて、全ての工程が終了した電子部品は電子部品搬出部から搬出される。

このように電子部品を搬送装置と処理位置との間で移動させるために、搬送機構によって移動する電子部品保持手段のうち、電子部品を保持する部分を可動保持部とし、この可動保持部を移動させるための保持手段駆動機構を、各電子部品保持手段または各工程処理機構側に設けた装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

従来、可動保持部を移動させる保持手段駆動機構は、カム、レバ−、ロッド等の手段を用いて構成されており、全ての保持手段駆動機構は一定のタイミングで、一定の移動量、移動速度で制御されている。例えば、特許文献１においては、電子部品保持手段である吸着ノズルを駆動する保持手段駆動機構としてカム機構を採用し、このカム機構を、搬送機構であるタ−ンテ−ブルと連動させることにより、タ−ンテ−ブルの動作に連動して吸着ノズルを上下動させる構成が記載されている。また、特許文献２においては、タ−ンテ−ブルを駆動するモ−タとは別に設けたリニアモ−タにより吸着ノズルを上下動させる構成が記載されている。

特許第２６２０６４６号公報 特開２００１−１２７０６４号公報

しかしながら、上記のような従来の電子部品保持機構においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、モ−タ６２駆動によりレバ−式カム６１を回転させることによりロッド６３を上下動させていたため、保持機構の高さ関係が変わるとレバ−式カム６１がロッド６３に当たる角度が変わり、ロッド６３を押す圧力が大きく変化し、電子部品Ｐを吸着する際の吸着ノズル４の荷重制御が困難であった。また、各工程処理毎にＺ軸高さ方向の位置調整をすることが困難であった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、各工程処理に最適な圧力角の設定、及び制御が容易にでき、また、高精度なモ−タパルス分解能によるＺ軸位置制御が可能な電子部品の保持機構を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電子部品を保持し且つ往復自在な可動保持手段と、前記可動保持手段を円周上に複数備え、進行及び停止するサイクルを繰り返しながら前記可動保持部を順次配置された工程処理機構まで搬送する搬送手段と、前記工程処理機構に対し複数設けられ、前記電子部品の受け渡し及び受け取りを行うように前記可動保持手段のうちの１つのみを、複数設けられたうちの１つにより移動させるための保持部駆動手段と、を備えた電子部品の保持搬送機構において、前記保持部駆動手段は、前記可動保持手段が停止する前記複数の工程処理機構の各位置にそれぞれ設けられ、前記可動保持手段を往復移動させるロッドと、このロッドに当接する面が斜めに切り落とされ、当該ロッドを軸方向に移動させる円筒カムと、前記ロッド及び前記可動保持手段と同軸上に回転軸を備え前記円筒カムを直動して回転させるモータとを備え、前記円筒カムは、当該円筒カムを備える保持部駆動源の対応する工程処理機構に必要な圧力角、前記可動保持手段が当該工程処理機構に電子部品の受け渡し及び受け取りを行う際に前記可動保持手段の電子部品に対する荷重及び位置に応じて、前記ロッドに当接する面の切り落とす角度を個別に設定してなることを特徴とする。

以上のような請求項１記載の発明では、円筒カムを介して可動保持手段を上下動させるため、各工程処理に最適な圧力角の設定、及び制御が容易にでき、また、高精度なモ−タパルス分解能によるＺ軸位置制御が可能となる。

また、円筒カムの角度でリニアリテイの傾きを自由に変更できるため、各工程処理に最適な圧力角を設定したり、調整することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、各工程処理に最適な圧力角の設定、及び位置制御が容易にでき、また、高精度なモ−タパルス分解能によるＺ軸位置制御が可能な電子部品の保持機構を提供することが可能となり、電子部品の品質向上及び生産性向上に大きく貢献することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、図３、図４（ａ）、（ｂ）及び図５を参照して説明する。

［実施形態の構成］
本実施形態は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、電子部品Ｐを保持し且つ往復自在な可動保持手段１０と、進行及び停止するサイクルを繰り返しながら可動保持手段１０を順次配置された工程処理機構２０まで搬送する搬送機構３０と、工程処理機構２０に対し電子部品Ｐの受け渡し及び受け取りを行うように可動保持手段１０を移動させるための保持部駆動機構４０及び搬送機構３０、保持部駆動機構４０、工程処理機構２０を統合的に制御する制御装置５０により構成されている。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、可動保持手段１０は、吸着ノズル１１及びバネ１２により構成されていて、吸着ノズル１１は図示しない真空装置と連結されていて、電子部品Ｐを吸着保持及び解除を行う。搬送機構３０は、タ−ンテ−ブル３１とモ−タ３２により構成されていて、進行と停止を繰り返す間欠回転を行う。そして、本発明の主要部である保持部駆動機構４０は、縦置きモ−タ４１、当該モ−タ４１に連結したエンコ−ダ４２、円筒カム４３及びロッド４４により構成されている。円筒カム４３は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ロッド４４に当たる面が斜めに切り落とされたような形状をしている。

［実施形態の作用］
以上のような構成を有する本実施形態の作用について、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、図３、図４（ａ）、（ｂ）及び図５を用いて説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、従来の場合を説明したものであり、モ−タが回転することによりカムがロッドに当たる点のＺ軸方向高さがサインカ−ブに沿って変化していることを表している。実際に使用する角度範囲は、このサインカ−ブの一部であり、ほぼ直線で近似することができる。そして、図２（ａ）に示すような使用角度が１０°から４０°の場合と、図２（ｂ）に示すような使用角度が５０°から８０°の場合では、その圧力角（Ｔ１／Ｓ１、Ｔ２／Ｓ２）及びＺ軸方向の高さ（Ｔ１、Ｔ２）も異なってくる。即ち、図２（ｂ）に比べ、図２（ａ）は圧力角（直線の傾き）も大きく、また、Ｚ軸の高さ方向変化も大きい。また、モ−タの回転による圧力角が異なると、吸着ノズルが電子部品に接触する時の荷重制御が困難になるとともに、Ｚ軸の高さ制御も困難となる。

このため、本発明においては、図１（ａ），（ｂ）に示すように円筒カム４３を用いることにより、リニアリテイの傾きを各工程処理毎に最適になるように変更することができるようにした。また、モ−タ４１の回転をエンコ−ダ４２により常時監視し、その結果を制御装置５０にて解析することにより、最適な位置制御を行うことができる。図３は、このことを説明した図である。即ち、円筒カム４３の傾きをＡ，Ｂ，Ｃと変えることにより、各工程における最適な圧力角、吸着ノズル１１が電子部品Ｐに接触する時の荷重制御及びＺ軸高さ制御が容易に行えるようになる。

図４（ａ），（ｂ）は電子部品製造装置の全体図であり、図５は、その代表的な工程処理である位置矯正ユニットとテストコンタクトユニットとの処理形態について説明した図である。図５に示すように、位置矯正ユニットとテストコンタクトユニットではその処理形態が異なる。つまり、位置矯正ユニットにおいては、Ｚ軸高さ方向の移動量は大きいが、吸着ノズルが電子部品を工程処理部に渡したり受け取ったりする時の荷重はあまり必要としない。これと反対に、テストコンタクトユニットにおいては、Ｚ軸高さ方向の移動量は小さいが、吸着ノズルが電子部品を測子に押し付ける時の荷重は大きい。このため、位置矯正ユニットにおいては、カム角度の小さいものを、また、テストコンタクトにおいては、カム角度の大きいものを選定する必要がある。つまり、位置矯正ユニットにおいては図３のＣを、また、テストコンタクトユニットにおいては図３のＡを設定する必要がある。これにより、各工程処理に最適な圧力角及び荷重制御をすることができる。

また、保持機構の駆動源であるモ−タを、従来の横置きから縦置きにすることにより、スペ−スの確保が容易となる。図６（ａ）、（ｂ）においては、各ユニットのモ−タ６２が装置の内側に向き合っていたため、モ−タ６２同士が重なりスペ−スの確保が困難となっていた。これを、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、モ−タ４１を縦置きにして円筒カム４３を直動させるようにしたため、途中にギヤ等の変換機構が不要となり、スペ−ス的に容易になるとともに、また機構の簡易化にも寄与することができる。

また、円筒カム４３を用いることにより、各工程毎に最適な範囲のモ−タパルス分解能を容易に選択することができるようになる。従来のレバ−式カム６１においては、レバ−とカム間の距離を微調整することにより１パルスあたりのＺ軸方向移動量を調整していたため使用できる範囲が限られていた。本発明の円筒カム４３においては、任意なカム角度を設定することにより各工程に最適なモ−タパルス分解能を選択することができるようになる。

［実施形態の効果］
以上のような本実施形態によれば、各工程処理に最適な圧力角の設定、及び位置制御が容易にでき、また、高精度なモ−タパルス分解能によるＺ軸位置制御が可能な電子部品の保持機構を提供することが可能となり、電子部品の品質向上及び生産性向上に大きく貢献することができるようになる。

［他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各部材の大きさ、数、材料等は適宜変更可能である。電子部品を固定する手段は、吸着するものに限られず、電子部品を四方から挟み込むようなメカチャッキングによって固定してもよい。

本発明の実施形態の装置構成を示す図である。 本発明の実施形態の作用を示す図である。 本発明の実施形態の作用を示す図である。 本発明の実施形態の装置全体を示す図である。 本発明の実施形態の工程処理を示す図である。 従来の実施形態を示す図である。

符号の説明

Ｐ ・・・ 電子部品
１０ ・・・ 可動保持手段
１１ ・・・ 吸着ノズル
１２ ・・・ バネ
２０ ・・・ 工程処理機構
３０ ・・・ 搬送機構
３１ ・・・ タ−ンテ−ブル
３２ ・・・ モ−タ
４０ ・・・ 保持部駆動機構
４１ ・・・ モ−タ
４２ ・・・ エンコ−ダ
４３ ・・・ 円筒カム
４４ ・・・ ロッド
５０ ・・・ 制御装置
６１ ・・・ レバ−式カム
６２ ・・・ モ−タ
６３ ・・・ ロッド
６４ ・・・ 吸着ノズル

Claims (1)

1. 電子部品を保持し且つ往復自在な可動保持手段と、
   前記可動保持手段を円周上に複数備え、進行及び停止するサイクルを繰り返しながら前記可動保持部を順次配置された工程処理機構まで搬送する搬送手段と、
   前記工程処理機構に対し複数設けられ、前記電子部品の受け渡し及び受け取りを行うように前記可動保持手段のうちの１つのみを、複数設けられたうちの１つにより移動させるための保持部駆動手段と、を備えた電子部品の保持搬送機構において、
   前記保持部駆動手段は、前記可動保持手段が停止する前記複数の工程処理機構の各位置にそれぞれ設けられ、前記可動保持手段を往復移動させるロッドと、このロッドに当接する面が斜めに切り落とされ、当該ロッドを軸方向に移動させる円筒カムと、前記ロッド及び前記可動保持手段と同軸上に回転軸を備え前記円筒カムを直動して回転させるモータとを備え、
   前記円筒カムは、当該円筒カムを備える保持部駆動源の対応する工程処理機構に必要な圧力角、前記可動保持手段が当該工程処理機構に電子部品の受け渡し及び受け取りを行う際に前記可動保持手段の電子部品に対する荷重及び位置に応じて、前記ロッドに当接する面の切り落とす角度を個別に設定してなることを特徴とする電子部品の保持搬送機構。