JP4288059B2 - ワーク収納装置及びワーク収納方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、基板上に搭載されて半導体チップが樹脂封止されたワークが、個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置及びワーク収納方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置は、リードフレーム、樹脂基板、フィルム、テープなどの短冊状の基板上に半導体チップが搭載されたワークが、樹脂封止装置に搬送されて半導体チップが樹脂封止された後、切断装置により個片に切断され、収納トレイに収納されている。
【０００３】
例えば、図１０乃至図１２のワーク収納装置において、搬送レール１０１に沿って切断型１０２に搬送されたワーク（基板）は、ダイ１０２ａ及びパンチ（図示せず）により例えば２個ずつ個片に切断される。ワークＷが、１回打ち抜かれるたびに基板が載置された搬送レール１０１を図示しない移動機構によりＸ方向に移動させ、切断型１０２による次のワークＷの打ち抜き動作が行われる。
切断型１０２の切断動作に合わせて第１のピックアップ１０３がワークＷを吸着保持する。また、第２のピックアップ１０４がピッチ変換テーブル１０５より、切断時の向きから９０度回転し、かつ収納トレイピッチにピッチ変換されたワークＷを吸着保持する（尚、ワークＷの種類により、ピッチ変換テーブル１０５は必要に応じて回転角度を変更する）。そして、ワーク移送方向に所定ピッチを保って一体に支持されている第１、第２のピックアップ１０３、１０４をＹ方向へ移動させて、第１のピックアップ１０３よりピッチ変換テーブル１０５へワークＷが移載され、第２のピックアップ１０４よりバッファトレイ１０６へワークＷが各々移載される。尚、切断型１０２によりワークＷの切断が完了したスクラップ（不要な基板）は、シュート１１１に送り出されて回収される（図１１参照）。
【０００４】
例えば図１０に示す収納トレイ１０８の短手方向一列分のワーク収納個数が８個であれば、バッファトレイ１０６には収納トレイ１０８の短手方向一列分と同様の載置部が二列（１６個分）設けられている。また、ワークＷを一括して吸着搬送する収納用ピックアップ１０７には、ワークＷを吸着保持する吸着部がバッファトレイ１０６の載置部と同様に１６個設けられている。
図１０において、バッファトレイ１０６は、第２のピックアップ１０４よりワークＷが移載されるたびに段階的に矢印Ｐ方向へＸ−Ｙ移動しながらワークＷが順次載置される。バッファトレイ１０６にワークＷが満載されると、収納用ピックアップ１０７によりワークＷを一括して吸着保持し、収納トレイ１０８へ移送して収納する。空になったバッファトレイ１０６は、矢印Ｑ方向に戻り、第２のピックアップ１０４によりワークＷの移載を再開するようになっている。
【０００５】
また、図１２において、収納トレイ１０８は、トレイ供給部１０９より１枚ずつ分離されて、支持レール１１２（図１１参照）に支持されながら矢印Ｒ方向へ送り出され、収納用ピックアップ１０７よりワークＷが所定量（図１０では２列１６個分）移載される毎にピッチ送りされる。そして、ワークＷの収納が完了すると、トレイ収納部１１０へ移送されて積載収納される。
【０００６】
また、他例として、ワークＷを切断型の加工位置で画像認識により位置合わせして打ち抜き、打ち抜かれたワークＷをピックアップにより保持してワーク送り方向と直交する方向へ搬送して収納するワーク加工装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、ストッカに積載された出荷用トレイを分離して移載ステーションへ取り出し、移載ローダにより作業トレイからワークを吸着保持して出荷用トレイに移載し、作業トレイを排出ステーションへ排出するワーク移載装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２２８３７５号（図１）
【特許文献２】
特開平８−１５７０６８号（図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１０乃至図１２に示すワーク収納装置においては、切断されたワークＷと収納トレイ１０８へのワーク間ピッチやワーク移載方向を合わせるため、ピッチ変換テーブル１０５でピッチ変換を行うと共に９０度回転させてからバッファトレイ１０６に移載するようになっていたので位置ずれが生じ易く、ピッチ変換テーブル１０５とバッファトレイ１０６との位置合わせが大変である。
また、切断型１０２のダイ１０２ａ、ピッチ変換テーブル１０５、バッファトレイ１０６は同様な高さ位置に設けられている。このため、第１、第２のピックアップ１０３、１０４による上下動及び水平動に要する移動ストロークが長く（コの字を描くように移動するため）ワークＷの移載に時間がかかり、ワークＷの切断からトレイ収納まで時間がかかるという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ワークの移載に際し位置ずれが生じ難く、しかもワーク切断からトレイ収納までを高速処理できるワーク収納装置及びワーク収納方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークが、個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置において、切断型、該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部及び該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部がワーク移送方向に沿って直列状に配置され、前記切断型により個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換する前記ピッチ変換部へ移載する第１のピックアップ部と、該第１のピックアップより高さが高い位置に設けられ、前記ピッチ変換部よりワークを保持して前記中間載置部へ移載する第２のピックアップ部とを備えたワーク移載部と、前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載するワーク収納部と、を具備し、
前記ワーク移載部のうち、第１ピックアップ部が切断型より第２ピックアップ部がピッチ変換部より各々ワークを保持し、同期を取ってピッチ変換部及び中間載置部へ移送して各々ワークの移載が行われることを特徴とする。
また、前記中間載置部には、上位置で第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、下位置で元の位置まで戻るように上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブルと、第１のスライドテーブルと入れ替わって前進し第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、後退して元の位置に戻るように水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブルとを備えたことを特徴とする。
また、前記トレイ収納部は、中間載置部よりワークを保持してワーク移載位置に待機する収納トレイへ移載する上下方向及び水平方向へ往復動可能な収納用ピックアップ部と、トレイ供給部に積載された空の収納トレイを１枚ずつワーク収納位置へ送り出し、ワークが収納された収納トレイをトレイ収納部に積載収納する収納トレイ搬送機構とを備えたことを特徴とする。
また、前記収納トレイ搬送機構は、搬送体上に複数の収納トレイを保持して、トレイ供給部とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部との間を往復動することを特徴とする。
【００１１】
また、基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークを、個片に切断し収納トレイに収納するワーク収納方法において、切断型で個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換するピッチ変換部へ移載する工程とピッチ変換部でピッチ変換されたワークを中間載置部へ移載する工程とが同期を取って行われる中間移載工程と、前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載する工程と、空の収納トレイをワーク移載位置へ供給する供給動作とワークが満載された収納トレイを収納する収納動作とを同期を取って行う収納工程とを含み、前記中間移載工程は、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型と該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部間及びピッチ変換部と該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部間で、切断後のワークの向きを変えずに同期を取ってワークの移載を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワーク収納装置及びワーク収納方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１はワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図、図２は図１のワーク収納装置の正面図及び部分拡大図、図３は図１のワーク収納装置の右側面図、図４は第１、第２のスライドテーブルの移動動作を示すタイミングチャート、図５は収納トレイ搬送機構の搬送動作を示すタイミングチャート、図６乃至図９は収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図、図１３は図２のワーク収納装置の部分拡大図である。
【００１３】
図１乃至図３、図６及び図１３を参照して、ワーク収納装置の概略構成についてワーク収納方法と共に説明する。本実施の形態は、短冊状の基板（リードフレーム、樹脂基板、フィルム、テープなど）上に複数搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークＷが、前記基板より個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置及びワーク収納方法について説明する。
【００１４】
図１において、切断型１は、図示しないパンチとダイ１ａとで基板２よりワークＷを個片に切断する。基板２は支持レール３にガイドされて切断型１へ搬入される。切断型１は、例えば特許文献１の図６、図７に類似した抜き金型が用いられる。
【００１５】
ワーク移載部には、第１、第２のピックアップ部４、５が設けられている。第１のピックアップ部４は、切断型１より切断されたワークＷを吸着保持してピッチ変換部であるピッチ変換テーブル６へ移載する。図示しないパンチにはパンチ孔（貫通孔）が形成されており、該パンチ孔より第１のピックアップ部４が進入して切断されたワークＷを吸着保持するようになっている。尚、切断後にパンチがダイ１ａより退避した後、第１のピックアップ部４が型開きした切断型１に進入してダイ１ａより切断されたワークＷを吸着保持するようにしても良い。基板２よりワークＷが切断されたスクラップ（不要な基板）は、図２に示すシュート１ｂへ送り出されて回収される。
【００１６】
ピッチ変換テーブル６は、例えばワーク載置部６ａがシリンダ駆動により収納トレイピッチに合わせて両側へ移動してピッチ変換が行われる。また、第２のピックアップ部５は、第１のピックアップ部４とは異なる高さ位置に設けられ、ピッチ変換テーブル６よりピッチ変換後のワークＷを吸着保持して中間載置部に設けられた第１、第２のスライドテーブル７、８へ移載する。第１、第２のピックアップ部４、５は、ピックアップ支持板９に移送方向に所定ピッチを保って一体に支持されている。ピックアップ支持板９は、上下方向に設けられたレール部１０が移動体１１に設けられた直動ガイド１２に連繋して保持されている。図示しないサーボモータを作動させると、ピックアップ支持板９が移動体１１に対して上下方向へ移動して第１、第２のピックアップ部４、５が上下動する。また、図２において、移動体１１はサーボモータに回転駆動されるボールねじ１３に連繋して水平方向へ往復動する。
【００１７】
図２において、中間載置部には第１、第２のスライドテーブル７、８が設けられている。第１のスライドテーブル７は、上位置で第２のピックアップ部５よりワークＷを移載されてワーク収納部へ移送し、下位置へ降下して元の位置まで戻るように上下方向で矩形移動する。第２のスライドテーブル８は、第１のスライドテーブル７と入れ替わって前進し、第２のピックアップ部５よりワークＷを移載されてワーク収納部へ移送し、後退して元の位置に戻るように水平方向で矩形移動する。
【００１８】
図１３において、第１のスライドテーブル７は、ワークＷを載置する第１のテーブル本体７ａがワーク移送方向と直交する方向に設けられたガイドレール７ｂに連繋して設けられている。また、第１のテーブル本体７ａにはプーリ１４、１５間に掛け渡された無端状のタイミングベルト１６の一部が連結されている。図１において、第１の駆動モータ１７のモータ軸に連繋するプーリ１４が回転駆動されると、タイミングベルト１６を介して第１のテーブル本体７ａがガイドレール７ｂに沿って移動するようになっている。
【００１９】
また、図１３において、ガイドレール７ｂや第１の駆動モータ１７により回転駆動されるプーリ１４、１５などの駆動機構を支持する第１のテーブル支持体７ｃはテーブル上下動シリンダ１８のシリンダロッドに連繋している。このテーブル上下動シリンダ１８を作動させることにより、第１のテーブル本体７ａの位置を第２のピックアップ部５よりワークＷを移載される受渡し位置（上位置）と、第２のスライドテーブル８との干渉を避けるための退避位置（下位置）との間を上下動する。
【００２０】
図１３において、第２のスライドテーブル８の構成について説明する。上面側にワークＷを載置する第２のテーブル本体８ａの下面側にはガイドレール８ｄがワーク移送方向に沿って一体に形成されている。ガイドレール８ｄは第２のテーブル支持体８ｃ上に設けられた固定ガイド８ｅに連繋している。また、第２のテーブル本体８ａは、第２のテーブル支持体８ｃに設けられた図示しないエアシリンダのシリンダロッドに連繋している。このエアシリンダを作動させると、第２のテーブル本体８ａが固定ガイド８ｅに案内されて前後動し、第２のピックアップ部５よりワークＷを移載される前進位置と第１のスライドテーブル７との干渉を回避する後退位置との間を前後動する。
【００２１】
また、図１３において、第２のテーブル支持体８ｃは、ガイドレール７ｂと平行に設けられたガイドレール８ｂに連繋している。ガイドレール８ｂは、ベースプレート２３上に立設された支持ポスト２４に支持されている。第２のテーブル支持体８ｃにはプーリ１９、２０間に掛け渡された無端状のタイミングベルト２１の一部が連結されている。第２の駆動モータ２２のモータ軸に連繋するプーリ１９が回転駆動されると、タイミングベルト２１を介して第２のテーブル支持体８ｃがガイドレール８ｂに沿って移動するようになっている（図１参照）。
【００２２】
図１において、ワーク収納部には、収納用ピックアップ部２５が設けられている。収納用ピックアップ部２５は、第１、第２のスライドテーブル７、８に収納トレイピッチで移載されたワークＷを吸着保持して収納トレイ２６に収納する。図２において、収納用ピックアップ部２５は、移動体２７に設けられた収納用モータ２８のボールねじに連繋して支持されており、収納用モータ２８を回転駆動することにより上下動して第１、第２のスライドテーブル７、８からワークＷを吸着保持する。また、移動体２７は図示しないサーボモータに回転駆動されるプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト（或いはサーボモータに回転駆動されるボールねじなど）に連繋している。収納用ピックアップ部２５は、第１、第２のスライドテーブル７、８の真上に相当するワーク保持位置から、収納トレイ２６上のワーク移載位置との間をガイド板２９に沿って水平方向へ往復動する。
【００２３】
図２及び図１３において、前述した切断型１（ダイ１ａ）、ピッチ変換テーブル６及び第１、第２のスライドテーブル７、８が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されている。即ち、切断型１より第１、第２のスライドテーブル７、８に向かって高さ位置が高くなるように配置されている。また、これに合わせて第１、第２のピックアップ４、５の高さ位置も第１のピックアップ４より第２のピックアップ５の高さ位置が高くなるように設けられている。第１ピックアップ部４が切断型１より第２ピックアップ部５がピッチ変換テーブル６より各々ワークＷを吸着保持して上動した位置（高低差を有する位置）で同期を取って移動体１１が水平方向に移動して、ピッチ変換テーブル６及び第１のスライドテーブル７（若しくは第２のスライドテーブル８）上へ到達すると、僅かに下動してワークＷの移載が行われる。尚、第１、第２のピックアップ４、５はピックアップ支持板９に一体に支持されているが、同期を取って上下動する構成であれば別体で支持されていても良い。
【００２４】
また、図３において、ワーク収納部には、空の収納トレイ２６を積載収納したトレイ供給部３０、ワークＷが収納された収納トレイ２６を積載収納するトレイ収納部３１が設けられている。また、トレイ供給部３０に積載された空の収納トレイ２６を１枚ずつワーク移載位置へ送り出し、ワークＷが収納された収納トレイ２６をトレイ収納部３１に積載収納する収納トレイ搬送機構３２が設けられている。収納トレイ搬送機構３２は、搬送体３３上に複数の収納トレイ２６を保持して、トレイ供給部３０とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部３１との間を交互に移動するようになっている。
【００２５】
図１において、トレイ供給部３０には空の収納トレイ２６を積載収納するガイド枠３４が設けられており、トレイ収納部３１にはワークが載置された収納トレイ２６を積載収納するガイド枠３５が設けられている。ガイド枠３４、３５は収納トレイ２６を長手方向に搬送することも或いは短手方向に搬送することもできるように８箇所に設けられている。また、ガイド枠３４、３５の間隔は収納トレイ２６のサイズに応じて調整できるようになっている。また、トレイ供給部３０では、最下側より空の収納トレイ２６を１枚ずつ分離して供給するため、分離用シリンダ３６により作動する分離爪３７が四隅に設けられている。また、トレイ収納部３１では、最下側よりワークＷが載置された収納トレイ２６を１枚ずつ積み上げるため、上方向には回動するが下方向には回動しない分離爪３８が収納トレイ２６の収納形態に応じて四隅を支持可能に合計８箇所に設けられている。
【００２６】
また、図３においてトレイ供給部３０の下部には供給側シリンダ３９が設けられており、シリンダロッド先端にトレイ受け部材４０が連繋している。供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０を上動させた位置で最下側の収納トレイ２６のみを受け取って、下動した際に搬送体３３へ受け渡すように構成されている。尚、トレイ供給部３０に残ったトレイは、分離用シリンダ３６により作動する分離爪３７に支持されたままとなる。
【００２７】
また、図３においてトレイ収納部３１の下部には収納側シリンダ４１が設けられており、シリンダロッド先端にトレイ受け部材４２が連繋している。収納側シリンダ４１を作動させてトレイ受け部材４２を上動させることにより、搬送体３３より搬送された収納トレイ２６を受け取って上動させ、トレイ収納部３１へ最下側から分離爪３８を上側へ回動させて支持させることにより、収納トレイ２６が下側より順次積み上げ収納されるようになっている。
【００２８】
また、図３において、トレイ供給部３０とトレイ収納部３１との間には、搬送レール部４３が収納ベース５４上に設けられている。搬送レール部４３には搬送体３３が直動ガイド４４を介して移動可能に連繋している。搬送体３３は搬送体フレーム４５に搬送用上下動シリンダ４６が設けられている。この搬送用上下動シリンダ４６のシリンダロッド先端には収納トレイ２６を複数（本実施例では２箇所に）載置可能な搬送テーブル４７が連繋している、搬送テーブル４７は、テーブル下面側に垂設されたガイドポスト４８が搬送体フレーム４５に立設された円筒状のポストガイド部４９にガイドされて上下動する（図６参照）。
また、図２において、搬送体フレーム４５には、図示しないプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト５０の一部が連結している。図示しないサーボモータによりプーリを回転駆動させると、搬送体３３は搬送レール部４３に沿って移動するようになっている。
【００２９】
また、図６において、搬送テーブル４７には、トレイ突き当て部５１が本実施例では２箇所に設けられている。また、搬送テーブル４７には、突き当てシリンダ５２のシリンダロッドに連繋して作動するトレイ押動部５３が２箇所に設けられている。搬送テーブル４７上に載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５３により収納トレイ２６の一端側が押動され、他端側がトレイ突き当て部５１に突き当てられて搬送テーブル４７上に保持される。
【００３０】
次に、第１、第２のスライドテーブル７、８の移動動作について図４のタイミングチャートを参照して説明する。上段が第１のスライドテーブル７の上下位置を示すもので、下段が第２のスライドテーブル８の前後位置を示すものである。第２のピックアップ部５により第１のスライドテーブル７へワークＷが移載されている間は、第２のスライドテーブル８は後位置で待機している。第１のスライドテーブル７は、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載されるたびに第１の駆動モータ１７を間欠駆動してピッチ送りする。そして、第１のスライドテーブル７にワークＷが満載されると、第１のスライドテーブル７は収納用ピックアップ部２５の下方まで移動する。次に、第１のスライドテーブル７より収納用ピックアップ部２５へワークＷを受け渡すと、テーブル上下シリンダ１８を作動させて第１のスライドテーブル７を下動させ、第１の駆動モータ１７を逆転駆動して元の位置へ戻す。このとき第１のスライドテーブル７は第２のスライドテーブル８の下方に位置する（図１３参照）。
【００３１】
第１のスライドテーブル７へのワークＷの載置が完了すると、該第１のスライドテーブル７に替わって、図示しないシリンダを作動させて第２のスライドテーブル８が前位置（図１３参照）へ移動し、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載される。第２のスライドテーブル８は、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載されるたびに第２の駆動モータ２２を間欠駆動してピッチ送りする。そして、前述した第１のスライドテーブル７と同様に第２のスライドテーブル８より収納用ピックアップ部２５へワークＷを受け渡すと、図示しないシリンダを作動させて第２のスライドテーブル８を後位置へ移動させ、第２の駆動モータ２２を逆転駆動して元の位置へ戻す。第２のスライドテーブル８の移動後、下方に待機していた第１のスライドテーブル７が上昇し、以上の動作を繰り返しながら中間移載部におけるワークＷの移載が連続して行われる。
【００３２】
次に、ワーク収納部における収納トレイ２６の搬送動作について図５のタイミングチャート及び図６乃至図９に示す収納トレイ搬送機構３２の動作状態図を参照しながら説明する。先ず、搬送体３３により収納トレイ２６がワーク移載位置に最初の１枚だけセットされる場合の動作について説明する。
【００３３】
図６において、搬送体３３がトレイ供給部３０側にあり、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａ、４７ｂのうちトレイ載置部４７ａがトレイ供給部３０の真下に位置している。この状態で、供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０をトレイ供給部３０の真下まで上動させる。そして、分離用シリンダ３６により分離爪３７を一端退避させ再度前進させると、トレイ供給部３０に積載された空の収納トレイ２６のうち最下側の１枚のみがトレイ受け部材４０に受け渡され、残りの収納トレイ２６が分離爪３７に再度支持される。そして、供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０を下動すると搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａに収納トレイ２６が受け渡される。尚、トレイ受け部材４０の上下動に際し、搬送テーブル４７とは干渉しない形状に形成されているものとする（図５；ステップＳ１参照）。
【００３４】
トレイ載置部４７ａに載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１との間に保持されたまま、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３をトレイ収納部３１側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。そして、トレイ載置部４７ａがワーク移載位置の真下位置で、搬送用上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を上動させる。そして、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とによる保持状態を解除すると共に、サイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダに保持される（図５；ステップＳ２参照）。
【００３５】
そして、上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を下動させた後、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３を元のトレイ供給部３０側へ搬送レール部４３に沿って移動させて図６に示すように１枚目の収納トレイ２６のワーク移載位置へのセットが完了する。
【００３６】
図７において、再度供給側シリンダ３９を上下動させてトレイ受け部材４０にトレイ供給部３０から最下側の空の収納トレイ２６をトレイ受け部材４０に受け渡され、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａに収納トレイ２６が受け渡される。トレイ載置部４７ａに載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させることによりトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１との間に保持される。
【００３７】
また、図７において、ワーク移載位置で搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ｂの上方でサイドガイドレール５５に保持された収納トレイ２６には、収納用ピックアップ部２５によりワークＷが例えば１列毎に移載される。そして、収納トレイ２６にワークＷの移載が完了すると、搬送用上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を上動させ、サイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダを解除した後、サイドガイドレール５５よりトレイ載置部４７ｂに収納トレイ２６が受け渡される（図５；ステップＳ３参照）。
【００３８】
次いで、トレイ載置部４７ｂの突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とで収納トレイ２６を保持し、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３をトレイ収納部３１側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。
【００３９】
図８において、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ｂに載置された収納トレイ２６は、トレイ収納部３１の真下に移動し、トレイ載置部４７ａに載置された空の収納トレイ２６がワーク移載位置の真下位置に移動している。この状態で、トレイ載置部４７ａ及び４７ｂの突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とによる各収納トレイ２６の保持状態を解除すると同時にサイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダにトレイ載置部４７ａの空の収納トレイ２６が保持される。そして、図９に示すように収納側シリンダ４１を作動させてトレイ受け部材４２が上動し、トレイ載置部４７ｂより収納トレイ２６を受け取り更に上動してトレイ収納部３１の下側より分離爪３８を一旦上側に回動させて収納トレイ２６が乗り越えるまで上動させて収納トレイ２６は分離爪３８により支持される。尚、トレイ受け部材４２の上下動に際し、搬送テーブル４７とは干渉しない形状に形成されているものとする（図５；ステップＳ４参照）。
【００４０】
そして、上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を下動させた後、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３を元のトレイ供給部３０側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。以下、同様にしてトレイ供給、ワーク移載、トレイ収納の一連の動作が繰り返し行われる（図５；ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７…参照）。このように、空トレイの供給とワーク積載トレイの回収、ワーク積載トレイの収納と空トレイのセットとを交互に行うことで、切断回収されたワークの収納動作を高速で連続して行うことができる。尚、収納用ピックアップ部２５によるワークＷの収納トレイ２６への移載動作は１列毎に限らずで、数個単位であっても良い。
【００４１】
上述したワーク収納装置及びワーク収納方法を用いれば、切断型１、ピッチ変換テーブル６及び第１、第２のスライドテーブル７、８が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されているので、各工程間の移動ピッチを縮小して配置でき、しかもワークＷを回転させることなく切断された向きのまま移送できるので位置ずれがなく、ワークの種類が替わっても、ピッチ変換のみで対応することができる。
また、第１ピックアップ部４と第２のピックアップ部５とが異なる高さ位置で一体に支持されているので、第１、第２のピックアップ部４、５の上下方向及び水平方向への移動量が少なくワークＷの移載が高速に行える。例えば、従来１分間にピックアップが７０〜８０ショット（回数）分のワークＷの移送が可能であったが、本実施例では、１分間に１１０〜１２０ショット（回数）分のワークＷの移送が可能になった。
また、上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブル７と、第１のスライドテーブル７と入れ替わって水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブル８とを併用することで、切断後のワークＷを効率良く回収する中間載置部を形成できる。
また、収納用ピックアップ部２５によりワークＷが移載される収納トレイ２６のワーク移載位置への供給及び回収が、収納トレイ搬送機構３２により搬送体３３上に複数の収納トレイ２６を保持して、トレイ供給部３０とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部３１との間を交互に移動して行われるので、ワーク移載位置への収納トレイ２６の供給及び回収を高速に連続して行うことができる。
従って、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型とピッチ変換部間及びピッチ変換部と中間載置部間で切断後のワークＷの向きを変えずにワークＷの移載が同期を取って行われるので、ワークＷの切断からピッチ変換を経て収納トレイ２６への収納されるまでの一連の作業を高速に行える。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、ワークの種類や、ピックアップ部により保持するワークの数や、搬送体により搬送可能な収納トレイ２６の数や搬送方向などは任意に変更可能であるなど、法の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るワーク収納装置及びワーク収納方法を用いれば、切断型、ピッチ変換部及び中間載置部が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されているので、各工程間の移動ピッチを縮小して配置でき、しかもワークを回転させることなく切断された向きのまま移送できるので位置ずれがなく、ワークの種類が替わっても、ピッチ変換のみで対応することができる。
また、第１ピックアップ部と第２のピックアップ部とが異なる高さ位置で一体に支持されているので、第１、第２のピックアップ部の上下方向及び水平方向への移動量が少なくワークの移載が高速に行える。
また、上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブルと、第１のスライドテーブルと入れ替わって水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブルとを併用することで、切断後のワークを効率良く回収する中間載置部を形成できる。
また、収納用ピックアップ部によりワークが移載される収納トレイのワーク移載位置への供給及び回収が、収納トレイ搬送機構により搬送体上に複数の収納トレイを保持しトレイ供給部とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部との間を交互に移動して行われるので、ワーク移載位置への収納トレイの供給及び回収を高速に連続して行うことができる。
従って、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型とピッチ変換部間及びピッチ変換部と中間載置部間で切断後のワークの向きを変えずにワークの移載が同期を取って行われるので、ワークの切断からピッチ変換を経て収納トレイへの収納までの一連の作業を高速に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図である。
【図２】図１のワーク収納装置の正面図である。
【図３】図１のワーク収納装置の右側面図である。
【図４】第１、第２のスライドテーブルの移動動作を示すタイミングチャートである。
【図５】収納トレイ搬送機構の搬送動作を示すタイミングチャートである。
【図６】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図７】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図８】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図９】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図１０】従来のワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図である。
【図１１】図１０のワーク収納装置の正面図である。
【図１２】図１０のワーク収納装置の右側面図である。
【図１３】図２のワーク収納装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
Ｗ ワーク
１ 切断型
１ａ ダイ
１ｂ シュート
２ 基板
３ 支持レール
４ 第１のピックアップ部
５ 第２のピックアップ部
６ ピッチ変換テーブル
６ａ ワーク載置部
７ 第１のスライドテーブル
７ａ 第１のテーブル本体
７ｂ、８ｂ、８ｄ ガイドレール
７ｃ 第１のテーブル支持体
８ 第２のスライドテーブル
８ａ 第２のテーブル本体
８ｃ 第２のテーブル支持体
８ｅ 固定ガイド
９ ピックアップ支持板
１０ レール部
１１ ２７ 移動体
１２、４４ 直動ガイド
１３ ボールねじ
１４、１５、１９、２０ プーリ
１６、２１、５０ タイミングベルト
１７ 第１の駆動モータ
１８ テーブル上下動シリンダ
２２ 第２の駆動モータ
２３ ベースプレート
２４ 支持ポスト
２５ 収納用ピックアップ部
２６ 収納トレイ
２８ 収納用モータ
２９ ガイド板
３０ トレイ供給部
３１ トレイ収納部
３２ 収納トレイ搬送機構
３３ 搬送体
３４、３５ ガイド枠
３６ 分離用シリンダ
３７、３８ 分離爪
３９ 供給側シリンダ
４０、４２ トレイ受け部材
４１ 収納側シリンダ
４３ 搬送レール部
４５ 搬送体フレーム
４６ 搬送用上下動シリンダ
４７ 搬送テーブル
４８ ガイドポスト
４９ ポストガイド部
５１ トレイ突き当て部
５２ 突き当てシリンダ
５３ トレイ押動部
５４ 収納用ベース
５５ サイドガイドレール
【発明の属する利用分野】
本発明は、基板上に搭載されて半導体チップが樹脂封止されたワークが、個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置及びワーク収納方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置は、リードフレーム、樹脂基板、フィルム、テープなどの短冊状の基板上に半導体チップが搭載されたワークが、樹脂封止装置に搬送されて半導体チップが樹脂封止された後、切断装置により個片に切断され、収納トレイに収納されている。
【０００３】
例えば、図１０乃至図１２のワーク収納装置において、搬送レール１０１に沿って切断型１０２に搬送されたワーク（基板）は、ダイ１０２ａ及びパンチ（図示せず）により例えば２個ずつ個片に切断される。ワークＷが、１回打ち抜かれるたびに基板が載置された搬送レール１０１を図示しない移動機構によりＸ方向に移動させ、切断型１０２による次のワークＷの打ち抜き動作が行われる。
切断型１０２の切断動作に合わせて第１のピックアップ１０３がワークＷを吸着保持する。また、第２のピックアップ１０４がピッチ変換テーブル１０５より、切断時の向きから９０度回転し、かつ収納トレイピッチにピッチ変換されたワークＷを吸着保持する（尚、ワークＷの種類により、ピッチ変換テーブル１０５は必要に応じて回転角度を変更する）。そして、ワーク移送方向に所定ピッチを保って一体に支持されている第１、第２のピックアップ１０３、１０４をＹ方向へ移動させて、第１のピックアップ１０３よりピッチ変換テーブル１０５へワークＷが移載され、第２のピックアップ１０４よりバッファトレイ１０６へワークＷが各々移載される。尚、切断型１０２によりワークＷの切断が完了したスクラップ（不要な基板）は、シュート１１１に送り出されて回収される（図１１参照）。
【０００４】
例えば図１０に示す収納トレイ１０８の短手方向一列分のワーク収納個数が８個であれば、バッファトレイ１０６には収納トレイ１０８の短手方向一列分と同様の載置部が二列（１６個分）設けられている。また、ワークＷを一括して吸着搬送する収納用ピックアップ１０７には、ワークＷを吸着保持する吸着部がバッファトレイ１０６の載置部と同様に１６個設けられている。
図１０において、バッファトレイ１０６は、第２のピックアップ１０４よりワークＷが移載されるたびに段階的に矢印Ｐ方向へＸ−Ｙ移動しながらワークＷが順次載置される。バッファトレイ１０６にワークＷが満載されると、収納用ピックアップ１０７によりワークＷを一括して吸着保持し、収納トレイ１０８へ移送して収納する。空になったバッファトレイ１０６は、矢印Ｑ方向に戻り、第２のピックアップ１０４によりワークＷの移載を再開するようになっている。
【０００５】
また、図１２において、収納トレイ１０８は、トレイ供給部１０９より１枚ずつ分離されて、支持レール１１２（図１１参照）に支持されながら矢印Ｒ方向へ送り出され、収納用ピックアップ１０７よりワークＷが所定量（図１０では２列１６個分）移載される毎にピッチ送りされる。そして、ワークＷの収納が完了すると、トレイ収納部１１０へ移送されて積載収納される。
【０００６】
また、他例として、ワークＷを切断型の加工位置で画像認識により位置合わせして打ち抜き、打ち抜かれたワークＷをピックアップにより保持してワーク送り方向と直交する方向へ搬送して収納するワーク加工装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
また、ストッカに積載された出荷用トレイを分離して移載ステーションへ取り出し、移載ローダにより作業トレイからワークを吸着保持して出荷用トレイに移載し、作業トレイを排出ステーションへ排出するワーク移載装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２２８３７５号（図１）
【特許文献２】
特開平８−１５７０６８号（図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１０乃至図１２に示すワーク収納装置においては、切断されたワークＷと収納トレイ１０８へのワーク間ピッチやワーク移載方向を合わせるため、ピッチ変換テーブル１０５でピッチ変換を行うと共に９０度回転させてからバッファトレイ１０６に移載するようになっていたので位置ずれが生じ易く、ピッチ変換テーブル１０５とバッファトレイ１０６との位置合わせが大変である。
また、切断型１０２のダイ１０２ａ、ピッチ変換テーブル１０５、バッファトレイ１０６は同様な高さ位置に設けられている。このため、第１、第２のピックアップ１０３、１０４による上下動及び水平動に要する移動ストロークが長く（コの字を描くように移動するため）ワークＷの移載に時間がかかり、ワークＷの切断からトレイ収納まで時間がかかるという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、ワークの移載に際し位置ずれが生じ難く、しかもワーク切断からトレイ収納までを高速処理できるワーク収納装置及びワーク収納方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークが、個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置において、切断型、該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部及び該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部がワーク移送方向に沿って直列状に配置され、前記切断型により個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換する前記ピッチ変換部へ移載する第１のピックアップ部と、該第１のピックアップより高さが高い位置に設けられ、前記ピッチ変換部よりワークを保持して前記中間載置部へ移載する第２のピックアップ部とを備えたワーク移載部と、前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載するワーク収納部と、を具備し、
前記ワーク移載部のうち、第１ピックアップ部が切断型より第２ピックアップ部がピッチ変換部より各々ワークを保持し、同期を取ってピッチ変換部及び中間載置部へ移送して各々ワークの移載が行われることを特徴とする。
また、前記中間載置部には、上位置で第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、下位置で元の位置まで戻るように上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブルと、第１のスライドテーブルと入れ替わって前進し第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、後退して元の位置に戻るように水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブルとを備えたことを特徴とする。
また、前記トレイ収納部は、中間載置部よりワークを保持してワーク移載位置に待機する収納トレイへ移載する上下方向及び水平方向へ往復動可能な収納用ピックアップ部と、トレイ供給部に積載された空の収納トレイを１枚ずつワーク収納位置へ送り出し、ワークが収納された収納トレイをトレイ収納部に積載収納する収納トレイ搬送機構とを備えたことを特徴とする。
また、前記収納トレイ搬送機構は、搬送体上に複数の収納トレイを保持して、トレイ供給部とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部との間を往復動することを特徴とする。
【００１１】
また、基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークを、個片に切断し収納トレイに収納するワーク収納方法において、切断型で個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換するピッチ変換部へ移載する工程とピッチ変換部でピッチ変換されたワークを中間載置部へ移載する工程とが同期を取って行われる中間移載工程と、前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載する工程と、空の収納トレイをワーク移載位置へ供給する供給動作とワークが満載された収納トレイを収納する収納動作とを同期を取って行う収納工程とを含み、前記中間移載工程は、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型と該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部間及びピッチ変換部と該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部間で、切断後のワークの向きを変えずに同期を取ってワークの移載を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワーク収納装置及びワーク収納方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１はワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図、図２は図１のワーク収納装置の正面図及び部分拡大図、図３は図１のワーク収納装置の右側面図、図４は第１、第２のスライドテーブルの移動動作を示すタイミングチャート、図５は収納トレイ搬送機構の搬送動作を示すタイミングチャート、図６乃至図９は収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図、図１３は図２のワーク収納装置の部分拡大図である。
【００１３】
図１乃至図３、図６及び図１３を参照して、ワーク収納装置の概略構成についてワーク収納方法と共に説明する。本実施の形態は、短冊状の基板（リードフレーム、樹脂基板、フィルム、テープなど）上に複数搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークＷが、前記基板より個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置及びワーク収納方法について説明する。
【００１４】
図１において、切断型１は、図示しないパンチとダイ１ａとで基板２よりワークＷを個片に切断する。基板２は支持レール３にガイドされて切断型１へ搬入される。切断型１は、例えば特許文献１の図６、図７に類似した抜き金型が用いられる。
【００１５】
ワーク移載部には、第１、第２のピックアップ部４、５が設けられている。第１のピックアップ部４は、切断型１より切断されたワークＷを吸着保持してピッチ変換部であるピッチ変換テーブル６へ移載する。図示しないパンチにはパンチ孔（貫通孔）が形成されており、該パンチ孔より第１のピックアップ部４が進入して切断されたワークＷを吸着保持するようになっている。尚、切断後にパンチがダイ１ａより退避した後、第１のピックアップ部４が型開きした切断型１に進入してダイ１ａより切断されたワークＷを吸着保持するようにしても良い。基板２よりワークＷが切断されたスクラップ（不要な基板）は、図２に示すシュート１ｂへ送り出されて回収される。
【００１６】
ピッチ変換テーブル６は、例えばワーク載置部６ａがシリンダ駆動により収納トレイピッチに合わせて両側へ移動してピッチ変換が行われる。また、第２のピックアップ部５は、第１のピックアップ部４とは異なる高さ位置に設けられ、ピッチ変換テーブル６よりピッチ変換後のワークＷを吸着保持して中間載置部に設けられた第１、第２のスライドテーブル７、８へ移載する。第１、第２のピックアップ部４、５は、ピックアップ支持板９に移送方向に所定ピッチを保って一体に支持されている。ピックアップ支持板９は、上下方向に設けられたレール部１０が移動体１１に設けられた直動ガイド１２に連繋して保持されている。図示しないサーボモータを作動させると、ピックアップ支持板９が移動体１１に対して上下方向へ移動して第１、第２のピックアップ部４、５が上下動する。また、図２において、移動体１１はサーボモータに回転駆動されるボールねじ１３に連繋して水平方向へ往復動する。
【００１７】
図２において、中間載置部には第１、第２のスライドテーブル７、８が設けられている。第１のスライドテーブル７は、上位置で第２のピックアップ部５よりワークＷを移載されてワーク収納部へ移送し、下位置へ降下して元の位置まで戻るように上下方向で矩形移動する。第２のスライドテーブル８は、第１のスライドテーブル７と入れ替わって前進し、第２のピックアップ部５よりワークＷを移載されてワーク収納部へ移送し、後退して元の位置に戻るように水平方向で矩形移動する。
【００１８】
図１３において、第１のスライドテーブル７は、ワークＷを載置する第１のテーブル本体７ａがワーク移送方向と直交する方向に設けられたガイドレール７ｂに連繋して設けられている。また、第１のテーブル本体７ａにはプーリ１４、１５間に掛け渡された無端状のタイミングベルト１６の一部が連結されている。図１において、第１の駆動モータ１７のモータ軸に連繋するプーリ１４が回転駆動されると、タイミングベルト１６を介して第１のテーブル本体７ａがガイドレール７ｂに沿って移動するようになっている。
【００１９】
また、図１３において、ガイドレール７ｂや第１の駆動モータ１７により回転駆動されるプーリ１４、１５などの駆動機構を支持する第１のテーブル支持体７ｃはテーブル上下動シリンダ１８のシリンダロッドに連繋している。このテーブル上下動シリンダ１８を作動させることにより、第１のテーブル本体７ａの位置を第２のピックアップ部５よりワークＷを移載される受渡し位置（上位置）と、第２のスライドテーブル８との干渉を避けるための退避位置（下位置）との間を上下動する。
【００２０】
図１３において、第２のスライドテーブル８の構成について説明する。上面側にワークＷを載置する第２のテーブル本体８ａの下面側にはガイドレール８ｄがワーク移送方向に沿って一体に形成されている。ガイドレール８ｄは第２のテーブル支持体８ｃ上に設けられた固定ガイド８ｅに連繋している。また、第２のテーブル本体８ａは、第２のテーブル支持体８ｃに設けられた図示しないエアシリンダのシリンダロッドに連繋している。このエアシリンダを作動させると、第２のテーブル本体８ａが固定ガイド８ｅに案内されて前後動し、第２のピックアップ部５よりワークＷを移載される前進位置と第１のスライドテーブル７との干渉を回避する後退位置との間を前後動する。
【００２１】
また、図１３において、第２のテーブル支持体８ｃは、ガイドレール７ｂと平行に設けられたガイドレール８ｂに連繋している。ガイドレール８ｂは、ベースプレート２３上に立設された支持ポスト２４に支持されている。第２のテーブル支持体８ｃにはプーリ１９、２０間に掛け渡された無端状のタイミングベルト２１の一部が連結されている。第２の駆動モータ２２のモータ軸に連繋するプーリ１９が回転駆動されると、タイミングベルト２１を介して第２のテーブル支持体８ｃがガイドレール８ｂに沿って移動するようになっている（図１参照）。
【００２２】
図１において、ワーク収納部には、収納用ピックアップ部２５が設けられている。収納用ピックアップ部２５は、第１、第２のスライドテーブル７、８に収納トレイピッチで移載されたワークＷを吸着保持して収納トレイ２６に収納する。図２において、収納用ピックアップ部２５は、移動体２７に設けられた収納用モータ２８のボールねじに連繋して支持されており、収納用モータ２８を回転駆動することにより上下動して第１、第２のスライドテーブル７、８からワークＷを吸着保持する。また、移動体２７は図示しないサーボモータに回転駆動されるプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト（或いはサーボモータに回転駆動されるボールねじなど）に連繋している。収納用ピックアップ部２５は、第１、第２のスライドテーブル７、８の真上に相当するワーク保持位置から、収納トレイ２６上のワーク移載位置との間をガイド板２９に沿って水平方向へ往復動する。
【００２３】
図２及び図１３において、前述した切断型１（ダイ１ａ）、ピッチ変換テーブル６及び第１、第２のスライドテーブル７、８が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されている。即ち、切断型１より第１、第２のスライドテーブル７、８に向かって高さ位置が高くなるように配置されている。また、これに合わせて第１、第２のピックアップ４、５の高さ位置も第１のピックアップ４より第２のピックアップ５の高さ位置が高くなるように設けられている。第１ピックアップ部４が切断型１より第２ピックアップ部５がピッチ変換テーブル６より各々ワークＷを吸着保持して上動した位置（高低差を有する位置）で同期を取って移動体１１が水平方向に移動して、ピッチ変換テーブル６及び第１のスライドテーブル７（若しくは第２のスライドテーブル８）上へ到達すると、僅かに下動してワークＷの移載が行われる。尚、第１、第２のピックアップ４、５はピックアップ支持板９に一体に支持されているが、同期を取って上下動する構成であれば別体で支持されていても良い。
【００２４】
また、図３において、ワーク収納部には、空の収納トレイ２６を積載収納したトレイ供給部３０、ワークＷが収納された収納トレイ２６を積載収納するトレイ収納部３１が設けられている。また、トレイ供給部３０に積載された空の収納トレイ２６を１枚ずつワーク移載位置へ送り出し、ワークＷが収納された収納トレイ２６をトレイ収納部３１に積載収納する収納トレイ搬送機構３２が設けられている。収納トレイ搬送機構３２は、搬送体３３上に複数の収納トレイ２６を保持して、トレイ供給部３０とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部３１との間を交互に移動するようになっている。
【００２５】
図１において、トレイ供給部３０には空の収納トレイ２６を積載収納するガイド枠３４が設けられており、トレイ収納部３１にはワークが載置された収納トレイ２６を積載収納するガイド枠３５が設けられている。ガイド枠３４、３５は収納トレイ２６を長手方向に搬送することも或いは短手方向に搬送することもできるように８箇所に設けられている。また、ガイド枠３４、３５の間隔は収納トレイ２６のサイズに応じて調整できるようになっている。また、トレイ供給部３０では、最下側より空の収納トレイ２６を１枚ずつ分離して供給するため、分離用シリンダ３６により作動する分離爪３７が四隅に設けられている。また、トレイ収納部３１では、最下側よりワークＷが載置された収納トレイ２６を１枚ずつ積み上げるため、上方向には回動するが下方向には回動しない分離爪３８が収納トレイ２６の収納形態に応じて四隅を支持可能に合計８箇所に設けられている。
【００２６】
また、図３においてトレイ供給部３０の下部には供給側シリンダ３９が設けられており、シリンダロッド先端にトレイ受け部材４０が連繋している。供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０を上動させた位置で最下側の収納トレイ２６のみを受け取って、下動した際に搬送体３３へ受け渡すように構成されている。尚、トレイ供給部３０に残ったトレイは、分離用シリンダ３６により作動する分離爪３７に支持されたままとなる。
【００２７】
また、図３においてトレイ収納部３１の下部には収納側シリンダ４１が設けられており、シリンダロッド先端にトレイ受け部材４２が連繋している。収納側シリンダ４１を作動させてトレイ受け部材４２を上動させることにより、搬送体３３より搬送された収納トレイ２６を受け取って上動させ、トレイ収納部３１へ最下側から分離爪３８を上側へ回動させて支持させることにより、収納トレイ２６が下側より順次積み上げ収納されるようになっている。
【００２８】
また、図３において、トレイ供給部３０とトレイ収納部３１との間には、搬送レール部４３が収納ベース５４上に設けられている。搬送レール部４３には搬送体３３が直動ガイド４４を介して移動可能に連繋している。搬送体３３は搬送体フレーム４５に搬送用上下動シリンダ４６が設けられている。この搬送用上下動シリンダ４６のシリンダロッド先端には収納トレイ２６を複数（本実施例では２箇所に）載置可能な搬送テーブル４７が連繋している、搬送テーブル４７は、テーブル下面側に垂設されたガイドポスト４８が搬送体フレーム４５に立設された円筒状のポストガイド部４９にガイドされて上下動する（図６参照）。
また、図２において、搬送体フレーム４５には、図示しないプーリ間に掛け渡されたタイミングベルト５０の一部が連結している。図示しないサーボモータによりプーリを回転駆動させると、搬送体３３は搬送レール部４３に沿って移動するようになっている。
【００２９】
また、図６において、搬送テーブル４７には、トレイ突き当て部５１が本実施例では２箇所に設けられている。また、搬送テーブル４７には、突き当てシリンダ５２のシリンダロッドに連繋して作動するトレイ押動部５３が２箇所に設けられている。搬送テーブル４７上に載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５３により収納トレイ２６の一端側が押動され、他端側がトレイ突き当て部５１に突き当てられて搬送テーブル４７上に保持される。
【００３０】
次に、第１、第２のスライドテーブル７、８の移動動作について図４のタイミングチャートを参照して説明する。上段が第１のスライドテーブル７の上下位置を示すもので、下段が第２のスライドテーブル８の前後位置を示すものである。第２のピックアップ部５により第１のスライドテーブル７へワークＷが移載されている間は、第２のスライドテーブル８は後位置で待機している。第１のスライドテーブル７は、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載されるたびに第１の駆動モータ１７を間欠駆動してピッチ送りする。そして、第１のスライドテーブル７にワークＷが満載されると、第１のスライドテーブル７は収納用ピックアップ部２５の下方まで移動する。次に、第１のスライドテーブル７より収納用ピックアップ部２５へワークＷを受け渡すと、テーブル上下シリンダ１８を作動させて第１のスライドテーブル７を下動させ、第１の駆動モータ１７を逆転駆動して元の位置へ戻す。このとき第１のスライドテーブル７は第２のスライドテーブル８の下方に位置する（図１３参照）。
【００３１】
第１のスライドテーブル７へのワークＷの載置が完了すると、該第１のスライドテーブル７に替わって、図示しないシリンダを作動させて第２のスライドテーブル８が前位置（図１３参照）へ移動し、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載される。第２のスライドテーブル８は、第２のピックアップ部５によりワークＷが移載されるたびに第２の駆動モータ２２を間欠駆動してピッチ送りする。そして、前述した第１のスライドテーブル７と同様に第２のスライドテーブル８より収納用ピックアップ部２５へワークＷを受け渡すと、図示しないシリンダを作動させて第２のスライドテーブル８を後位置へ移動させ、第２の駆動モータ２２を逆転駆動して元の位置へ戻す。第２のスライドテーブル８の移動後、下方に待機していた第１のスライドテーブル７が上昇し、以上の動作を繰り返しながら中間移載部におけるワークＷの移載が連続して行われる。
【００３２】
次に、ワーク収納部における収納トレイ２６の搬送動作について図５のタイミングチャート及び図６乃至図９に示す収納トレイ搬送機構３２の動作状態図を参照しながら説明する。先ず、搬送体３３により収納トレイ２６がワーク移載位置に最初の１枚だけセットされる場合の動作について説明する。
【００３３】
図６において、搬送体３３がトレイ供給部３０側にあり、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａ、４７ｂのうちトレイ載置部４７ａがトレイ供給部３０の真下に位置している。この状態で、供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０をトレイ供給部３０の真下まで上動させる。そして、分離用シリンダ３６により分離爪３７を一端退避させ再度前進させると、トレイ供給部３０に積載された空の収納トレイ２６のうち最下側の１枚のみがトレイ受け部材４０に受け渡され、残りの収納トレイ２６が分離爪３７に再度支持される。そして、供給側シリンダ３９を作動させてトレイ受け部材４０を下動すると搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａに収納トレイ２６が受け渡される。尚、トレイ受け部材４０の上下動に際し、搬送テーブル４７とは干渉しない形状に形成されているものとする（図５；ステップＳ１参照）。
【００３４】
トレイ載置部４７ａに載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１との間に保持されたまま、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３をトレイ収納部３１側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。そして、トレイ載置部４７ａがワーク移載位置の真下位置で、搬送用上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を上動させる。そして、突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とによる保持状態を解除すると共に、サイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダに保持される（図５；ステップＳ２参照）。
【００３５】
そして、上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を下動させた後、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３を元のトレイ供給部３０側へ搬送レール部４３に沿って移動させて図６に示すように１枚目の収納トレイ２６のワーク移載位置へのセットが完了する。
【００３６】
図７において、再度供給側シリンダ３９を上下動させてトレイ受け部材４０にトレイ供給部３０から最下側の空の収納トレイ２６をトレイ受け部材４０に受け渡され、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ａに収納トレイ２６が受け渡される。トレイ載置部４７ａに載置された収納トレイ２６は、突き当てシリンダ５２を作動させることによりトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１との間に保持される。
【００３７】
また、図７において、ワーク移載位置で搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ｂの上方でサイドガイドレール５５に保持された収納トレイ２６には、収納用ピックアップ部２５によりワークＷが例えば１列毎に移載される。そして、収納トレイ２６にワークＷの移載が完了すると、搬送用上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を上動させ、サイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダを解除した後、サイドガイドレール５５よりトレイ載置部４７ｂに収納トレイ２６が受け渡される（図５；ステップＳ３参照）。
【００３８】
次いで、トレイ載置部４７ｂの突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とで収納トレイ２６を保持し、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３をトレイ収納部３１側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。
【００３９】
図８において、搬送テーブル４７のトレイ載置部４７ｂに載置された収納トレイ２６は、トレイ収納部３１の真下に移動し、トレイ載置部４７ａに載置された空の収納トレイ２６がワーク移載位置の真下位置に移動している。この状態で、トレイ載置部４７ａ及び４７ｂの突き当てシリンダ５２を作動させてトレイ押動部５２とトレイ突き当て部５１とによる各収納トレイ２６の保持状態を解除すると同時にサイドガイドレール５５に設けられた図示しないチャック用シリンダにトレイ載置部４７ａの空の収納トレイ２６が保持される。そして、図９に示すように収納側シリンダ４１を作動させてトレイ受け部材４２が上動し、トレイ載置部４７ｂより収納トレイ２６を受け取り更に上動してトレイ収納部３１の下側より分離爪３８を一旦上側に回動させて収納トレイ２６が乗り越えるまで上動させて収納トレイ２６は分離爪３８により支持される。尚、トレイ受け部材４２の上下動に際し、搬送テーブル４７とは干渉しない形状に形成されているものとする（図５；ステップＳ４参照）。
【００４０】
そして、上下動シリンダ４６を作動させて搬送テーブル４７を下動させた後、図示しないサーボモータを起動して搬送体３３を元のトレイ供給部３０側へ搬送レール部４３に沿って移動させる。以下、同様にしてトレイ供給、ワーク移載、トレイ収納の一連の動作が繰り返し行われる（図５；ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７…参照）。このように、空トレイの供給とワーク積載トレイの回収、ワーク積載トレイの収納と空トレイのセットとを交互に行うことで、切断回収されたワークの収納動作を高速で連続して行うことができる。尚、収納用ピックアップ部２５によるワークＷの収納トレイ２６への移載動作は１列毎に限らずで、数個単位であっても良い。
【００４１】
上述したワーク収納装置及びワーク収納方法を用いれば、切断型１、ピッチ変換テーブル６及び第１、第２のスライドテーブル７、８が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されているので、各工程間の移動ピッチを縮小して配置でき、しかもワークＷを回転させることなく切断された向きのまま移送できるので位置ずれがなく、ワークの種類が替わっても、ピッチ変換のみで対応することができる。
また、第１ピックアップ部４と第２のピックアップ部５とが異なる高さ位置で一体に支持されているので、第１、第２のピックアップ部４、５の上下方向及び水平方向への移動量が少なくワークＷの移載が高速に行える。例えば、従来１分間にピックアップが７０〜８０ショット（回数）分のワークＷの移送が可能であったが、本実施例では、１分間に１１０〜１２０ショット（回数）分のワークＷの移送が可能になった。
また、上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブル７と、第１のスライドテーブル７と入れ替わって水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブル８とを併用することで、切断後のワークＷを効率良く回収する中間載置部を形成できる。
また、収納用ピックアップ部２５によりワークＷが移載される収納トレイ２６のワーク移載位置への供給及び回収が、収納トレイ搬送機構３２により搬送体３３上に複数の収納トレイ２６を保持して、トレイ供給部３０とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部３１との間を交互に移動して行われるので、ワーク移載位置への収納トレイ２６の供給及び回収を高速に連続して行うことができる。
従って、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型とピッチ変換部間及びピッチ変換部と中間載置部間で切断後のワークＷの向きを変えずにワークＷの移載が同期を取って行われるので、ワークＷの切断からピッチ変換を経て収納トレイ２６への収納されるまでの一連の作業を高速に行える。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、ワークの種類や、ピックアップ部により保持するワークの数や、搬送体により搬送可能な収納トレイ２６の数や搬送方向などは任意に変更可能であるなど、法の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係るワーク収納装置及びワーク収納方法を用いれば、切断型、ピッチ変換部及び中間載置部が互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置されているので、各工程間の移動ピッチを縮小して配置でき、しかもワークを回転させることなく切断された向きのまま移送できるので位置ずれがなく、ワークの種類が替わっても、ピッチ変換のみで対応することができる。
また、第１ピックアップ部と第２のピックアップ部とが異なる高さ位置で一体に支持されているので、第１、第２のピックアップ部の上下方向及び水平方向への移動量が少なくワークの移載が高速に行える。
また、上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブルと、第１のスライドテーブルと入れ替わって水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブルとを併用することで、切断後のワークを効率良く回収する中間載置部を形成できる。
また、収納用ピックアップ部によりワークが移載される収納トレイのワーク移載位置への供給及び回収が、収納トレイ搬送機構により搬送体上に複数の収納トレイを保持しトレイ供給部とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部との間を交互に移動して行われるので、ワーク移載位置への収納トレイの供給及び回収を高速に連続して行うことができる。
従って、互いに異なる高さ位置でワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型とピッチ変換部間及びピッチ変換部と中間載置部間で切断後のワークの向きを変えずにワークの移載が同期を取って行われるので、ワークの切断からピッチ変換を経て収納トレイへの収納までの一連の作業を高速に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図である。
【図２】図１のワーク収納装置の正面図である。
【図３】図１のワーク収納装置の右側面図である。
【図４】第１、第２のスライドテーブルの移動動作を示すタイミングチャートである。
【図５】収納トレイ搬送機構の搬送動作を示すタイミングチャートである。
【図６】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図７】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図８】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図９】収納トレイ搬送機構の動作状態を示す説明図である。
【図１０】従来のワーク収納装置のレイアウト構成を示す平面図である。
【図１１】図１０のワーク収納装置の正面図である。
【図１２】図１０のワーク収納装置の右側面図である。
【図１３】図２のワーク収納装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
Ｗ ワーク
１ 切断型
１ａ ダイ
１ｂ シュート
２ 基板
３ 支持レール
４ 第１のピックアップ部
５ 第２のピックアップ部
６ ピッチ変換テーブル
６ａ ワーク載置部
７ 第１のスライドテーブル
７ａ 第１のテーブル本体
７ｂ、８ｂ、８ｄ ガイドレール
７ｃ 第１のテーブル支持体
８ 第２のスライドテーブル
８ａ 第２のテーブル本体
８ｃ 第２のテーブル支持体
８ｅ 固定ガイド
９ ピックアップ支持板
１０ レール部
１１ ２７ 移動体
１２、４４ 直動ガイド
１３ ボールねじ
１４、１５、１９、２０ プーリ
１６、２１、５０ タイミングベルト
１７ 第１の駆動モータ
１８ テーブル上下動シリンダ
２２ 第２の駆動モータ
２３ ベースプレート
２４ 支持ポスト
２５ 収納用ピックアップ部
２６ 収納トレイ
２８ 収納用モータ
２９ ガイド板
３０ トレイ供給部
３１ トレイ収納部
３２ 収納トレイ搬送機構
３３ 搬送体
３４、３５ ガイド枠
３６ 分離用シリンダ
３７、３８ 分離爪
３９ 供給側シリンダ
４０、４２ トレイ受け部材
４１ 収納側シリンダ
４３ 搬送レール部
４５ 搬送体フレーム
４６ 搬送用上下動シリンダ
４７ 搬送テーブル
４８ ガイドポスト
４９ ポストガイド部
５１ トレイ突き当て部
５２ 突き当てシリンダ
５３ トレイ押動部
５４ 収納用ベース
５５ サイドガイドレール
Claims (5)
- 基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークが、個片に切断され収納トレイに収納されるワーク収納装置において、
切断型、該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部及び該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部がワーク移送方向に沿って直列状に配置され、
前記切断型により個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換する前記ピッチ変換部へ移載する第１のピックアップ部と、該第１のピックアップより高さが高い位置に設けられ、前記ピッチ変換部よりワークを保持して前記中間載置部へ移載する第２のピックアップ部とを備えたワーク移載部と、
前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載するワーク収納部と、を具備し、
前記ワーク移載部のうち、第１ピックアップ部が切断型より第２ピックアップ部がピッチ変換部より各々ワークを保持し、同期を取ってピッチ変換部及び中間載置部へ移送して各々ワークの移載が行われることを特徴とするワーク収納装置。 - 前記中間載置部には、上位置で第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、下位置で元の位置まで戻るように上下方向で矩形移動する第１のスライドテーブルと、第１のスライドテーブルと入れ替わって前進し第２のピックアップ部よりワークが移載されてワーク収納部へワークを移送し、後退して元の位置に戻るように水平方向で矩形移動する第２のスライドテーブルとを備えたことを特徴とする請求項１記載のワーク収納装置。
- 前記トレイ収納部は、中間載置部よりワークを保持してワーク移載位置に待機する収納トレイへ移載する上下方向及び水平方向へ往復動可能な収納用ピックアップ部と、トレイ供給部に積載された空の収納トレイを１枚ずつワーク収納位置へ送り出し、ワークが収納された収納トレイをトレイ収納部に積載収納する収納トレイ搬送機構とを備えたことを特徴とする請求項１記載のワーク収納装置。
- 前記収納トレイ搬送機構は、搬送体上に複数の収納トレイを保持して、トレイ供給部とワーク移載位置、ワーク移載位置とトレイ収納部との間を往復動することを特徴とする請求項３記載のワーク収納装置。
- 基板上に搭載された半導体チップが樹脂封止されたワークを、個片に切断し収納トレイに収納するワーク収納方法において、
切断型で個片に切断されたワークを収納トレイピッチに合わせてピッチ変換するピッチ変換部へ移載する工程とピッチ変換部でピッチ変換されたワークを中間載置部へ移載する工程とが同期を取って行われる中間移載工程と、
前記中間載置部に収納トレイピッチで移載されたワークを保持して収納トレイに移載する工程と、
空の収納トレイをワーク移載位置へ供給する供給動作とワークが満載された収納トレイを収納する収納動作とを同期を取って行う収納工程とを含み、
前記中間移載工程は、ワーク移送方向に沿って直列状に配置された切断型と該切断型より高さ位置が高いピッチ変換部間及びピッチ変換部と該ピッチ変換部より高さ位置が高い中間載置部間で、切断後のワークの向きを変えずに同期を取ってワークの移載を行うことを特徴とするワーク収納方法。
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