JP4493650B2 - Ｔｃｐハンドリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣデバイスの１種であるＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）（以下、ＴＣＰ、ＣＯＦ、その他ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装技術によって製造されたデバイスを纏めて「ＴＣＰ」という。）を試験するのに用いられるＴＣＰハンドリング装置に関するものである。

ＩＣデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造されたＩＣデバイスやその中間段階にあるデバイス等の性能や機能を試験する電子部品試験装置が必要であり、ＴＣＰの場合には、ＴＣＰ用の試験装置が使用される。
ＴＣＰ用の試験装置は、一般的にテスタ本体と、テストヘッドと、ＴＣＰハンドリング装置（以下「ＴＣＰハンドラ」という場合がある。）とから構成される。このＴＣＰハンドラは、テープ（フィルムの概念も含むものとする。以下同じ。）上にＴＣＰが複数形成されたキャリアテープを搬送して、テストヘッドに電気的に接続されているプローブカードのプローブにキャリアテープを押圧し、ＴＣＰの外部端子をプローブにコンタクトさせることにより、複数のＴＣＰを順次試験に付す機能を備えている。
このようなＴＣＰハンドラは、一般的に、キャリアテープをプローブに押し付けるプッシャ本体と、プッシャ本体の両脇でキャリアテープを支持し当該キャリアテープを搬送するプッシャスプロケットとを備えている。ＴＣＰの試験時に、これらプッシャ本体およびプッシャスプロケットはキャリアテープを支持しつつ下方に移動し、キャリアテープ上のＴＣＰをプローブカードのプローブに押し付ける。
上記スプロケットの前段側および後段側には、テンションガイドが設けられており、テンションガイドの変位によってキャリアテープの張力を調整している。従来のＴＣＰハンドラでは、このテンションガイドはハンドラ本体に設置されているが、上記プッシャスプロケットの上下動に合わせて、テンションガイドの変位量を大きく取らざるを得ず、そのためにキャリアテープに過剰な張力が掛かり、テンションガイドからのテープ脱落による搬送ミスが発生したり、場合によってはキャリアテープ上のＴＣＰが破損することがあった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、プッシャスプロケットの移動に伴ってキャリアテープに掛かる張力を効果的に軽減させることのできるＴＣＰハンドリング装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、テープ上にＴＣＰが複数形成されたキャリアテープを、プッシャユニットによって支持しつつ、テストヘッドに電気的に接続されているコンタクト部に押圧し、ＴＣＰの外部端子を前記コンタクト部に接続させることにより、複数のＴＣＰを順次試験に付すことのできるＴＣＰハンドリング装置であって、前記プッシャユニットは、プッシャ本体と、前記プッシャ本体の前段側および／または後段側にてキャリアテープを支持・搬送するプッシャスプロケットと、前記プッシャスプロケットの前段側および／または後段側にてキャリアテープをガイドするガイド部材とを備えるとともに、前記コンタクト部側に移動することにより前記キャリアテープを前記コンタクト部に押圧する構成を有し、前記ガイド部材は、前記プッシャスプロケットを支持するフレームに、キャリアテープに掛かる張力を軽減する方向に変位できるように取り付けられていることを特徴とするＴＣＰハンドリング装置を提供する（１）。
上記発明（１）に係るＴＣＰハンドリング装置では、ガイド部材はプッシャスプロケットとともにコンタクト部側に移動するとともに、キャリアテープに掛かる張力を軽減する方向に変位し得るため、ガイド部材をＴＣＰハンドリング装置の本体に設けた場合よりもガイド部材の変位量を小さくすることができ、これにより、キャリアテープに掛かる張力を効果的に軽減することができる。
上記発明（１）において、前記ガイド部材は、前記フレームの移動方向に沿って変位できるように前記フレームに取り付けられていることが好ましい（２）。
上記発明（２）によれば、プッシャスプロケットの移動に伴ってキャリアテープに掛かる張力を、プッシャスプロケットに対して反対方向に変位するガイド部材によって効果的に軽減させることができる。
上記発明（１，２）において、前記ガイド部材は、弾性体を介して前記フレームに取り付けられていることが好ましい（３）。
上記発明（３）によれば、弾性体によって、ガイド部材を、キャリアテープに掛かる張力を軽減する方向に効果的に変位させることができる。また、ガイド部材が変位するときに発生する振動や衝撃を緩和し、それら振動や衝撃がキャリアテープに伝達されることを抑制することができる。
上記発明（１〜３）において、前記ガイド部材は、スプロケットを備えて構成されていることが好ましい（４）。
上記発明（４）によれば、スプロケットの回転によってキャリアテープに摩擦を与えることなく、キャリアテープに掛かる張力の調整を行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るＴＣＰハンドラを用いたＴＣＰ試験装置を示す正面図である。
図２は、同実施形態に係るＴＣＰハンドラにおけるプッシャユニットの正面図である。
図３は、同実施形態に係るＴＣＰハンドラにおけるテンションガイドの正面図である。
図４は、同実施形態に係るＴＣＰハンドラにおけるテンションガイドの側面図である。
図５は、同実施形態に係るＴＣＰハンドラにおけるテンションガイドの動作を示す説明図である。
図６は、同実施形態に係るＴＣＰハンドラにおけるテンションガイドの動作を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るＴＣＰハンドラを用いたＴＣＰ試験装置を図１に示す。
ＴＣＰ試験装置１は、図示しないテスタ本体と、テスタ本体に電気的に接続されたテストヘッド１０と、テストヘッド１０の上側に設けられたＴＣＰハンドラ２とから構成される。
ＴＣＰハンドラ２は、キャリアテープ５上に複数形成された各ＴＣＰを順次試験に付すものであり、本実施形態では、説明の簡略化のためにＴＣＰを１個ごと試験に付すものとする。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、キャリアテープ５上において直列方向および／または並列方向に並んだ複数のＴＣＰを同時に試験に付すようにしてもよい。
ＴＣＰハンドラ２は、巻出リール２１と巻取リール２２とを備えており、巻出リール２１には試験前のキャリアテープ５が巻き取られている。キャリアテープ５は、巻出リール２１から巻き出され、試験に付された後に巻取リール２２に巻き取られる。
巻出リール２１と巻取リール２２との間には、キャリアテープ５から剥離した保護テープ５１を巻出リール２１から巻取リール２２に架け渡す３個のスペーサロール２３ａ，２３ｂ，２３ｃが設けられている。各スペーサロール２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、保護テープ５１の張力を調整することができるように、それぞれ上下可動となっている。
巻出リール２１の下側には、テープガイド２４ａ、巻出リミットローラ２５ａ、イン側サブスプロケット２５ｂおよびイン側ガイドローラ２５ｃが設けられており、巻出リール２１から巻き出されたキャリアテープ５は、テープガイド２４ａによってガイドされつつ、巻出リミットローラ２５ａ、イン側サブスプロケット２５ｂおよびイン側ガイドローラ２５ｃを経てプッシャユニット３に搬送される。
また、巻取リール２２の下側には、テープガイド２４ｂ、巻取リミットローラ２５ｆ、アウト側サブスプロケット２５ｅおよびアウト側ガイドローラ２５ｄが設けられており、試験に付された後のキャリアテープ５は、アウト側ガイドローラ２５ｄ、アウト側サブスプロケット２５ｅおよび巻取リミットローラ２５ｆを経て、テープガイド２４ｂによってガイドされつつ、巻取リール２２に巻き取られる。
イン側ガイドローラ２５ｃと、アウト側ガイドローラ２５ｄとの間には、プッシャユニット３が設けられており、プッシャユニット３の前段側（図１中左側）には第１カメラ６ａが、プッシャユニット３の下側（後述するプローブカードステージ７の内側）には第２カメラ６ｂが、プッシャユニット３の後段側（図１中右側）には第３カメラ６ｃが設けられている。また、プッシャユニット３と第３カメラ６ｃとの間には、マークパンチ２６ａおよびリジェクトパンチ２６ｂが設けられている。
マークパンチ２６ａは、試験の結果に基づいて、該当するＴＣＰにつき所定の位置に１個または複数個の孔を開けるものであり、リジェクトパンチ２６ｂは、試験の結果不良品であると判断されたＴＣＰを打ち抜くものである。
各カメラ６ａ，６ｂ，６ｃは、図示しない画像処理装置に接続されており、第１カメラ６ａおよび第３カメラ６ｃは、キャリアテープ５上におけるＴＣＰの有無やマークパンチ２６ａによる孔の位置や数を判断するためのものであり、第２カメラ６ｂは、キャリアテープ５上のＴＣＰとプローブとの位置ずれの情報を取得するためのものである。本実施形態における第２カメラ６ｂは、視野内の複数の対象についての位置ずれ情報を取得することができるようになっている。
第２カメラ６ｂは、カメラステージ６１上に搭載されており、カメラステージ６１が有するアクチュエータによって平面視縦横方向（Ｘ軸−Ｙ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。
図１および図２に示すように、ＴＣＰハンドラ２の本体部には、ボールねじ３２を回転させることのできるサーボモータ３１がブラケット３６１を介して取り付けられているとともに、ボールねじ３２が螺合しているプッシャ本体部３３が２本のＺ軸方向のリニアモーションガイド３７を介して取り付けられている。このプッシャ本体部３３は、サーボモータ３１を駆動させることにより、リニアモーションガイド３７にガイドされながら上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となっている。また、プッシャ本体部３３とプッシャユニット３のフレーム（プッシャフレーム）３６とは、図示しない連動機構によって接続されており、上記のようにプッシャ本体部３３が上下動すると、それに伴ってプッシャフレーム３６も上下動するようになっている。
上記プッシャ本体部３３の下端部には、エアを吸引することによりキャリアテープ５を吸着保持することのできる吸着プレート３４が設けられている。
プッシャフレーム３６におけるプッシャ本体部３３の前段側（図１中左側）には、テンションスプロケット３５ａが設けられており、プッシャ本体部３３の後段側（図１中右側）には、メインスプロケット３５ｂが設けられている。以下、テンションスプロケット３５ａおよびメインスプロケット３５ｂを纏めてプッシャスプロケット３５ａ，３５ｂという場合がある。
メインスプロケット３５ｂは、ステッピングモータ等によって駆動されてキャリアテープ５を搬送し、テンションスプロケット３５ａは、キャリアテープ５の走行方向と逆方向に回転することによりキャリアテープ５に所定のテンションをかけ、キャリアテープ５の位置精度を向上させる。
プッシャユニット３は、図示しないプッシャステージに接続されている。プッシャステージは、複数のボールネジを介してサーボモータに接続されており（図示省略）、サーボモータの駆動により、プッシャユニット３を水平方向（ＸＹ平面方向）に移動させることができるとともに、プッシャユニット３を垂直軸回り（Ｚ軸回り）に回転させることができる。
プッシャユニット３の下側であって、テストヘッド１０の上部には、プローブカード８を搭載したプローブカードステージ７が設置されている。プローブカードステージ７は、複数のボールネジを介してサーボモータに接続されており（図示省略）、サーボモータの駆動により、プローブカード８を水平方向（ＸＹ平面方向）に移動させることができるとともに、プローブカード８を垂直軸回り（Ｚ軸回り）に回転させることができる。
複数のプローブ８１を備えたプローブカード８は、ピンによってプローブカードステージ７のカードリングに着脱自在に取り付けられている（図示省略）。なお、プローブカード８の各プローブ８１は、テストヘッド１０を介してテスタ本体に電気的に接続されており、プローブカード８の下側であって、プローブカードステージ７の内側には第２カメラ６ｂが位置している。
このＴＣＰ試験装置１では、キャリアテープ５はプッシャユニット３の下側を通過するように搬送され、このキャリアテープ５をプッシャユニット３が吸着・支持しながらテストヘッド１０上のプローブカード８に押圧する。すると、キャリアテープ５上のＴＣＰがプローブカード８のプローブ８１にコンタクトしてテスト信号がＴＣＰに印加され、ＴＣＰから読み出された応答信号は、テストヘッド１０を通じてテスタ本体に送られる。これによりＴＣＰの性能や機能等が試験される。
かかる試験は、キャリアテープ５が搬送されることにより、キャリアテープ５上の全てのＴＣＰについて順次行われる。そして、試験結果に基づいてマークパンチ２６ａまたはリジェクトパンチ２６ｂが駆動される。
［テンションガイド］
図２は、図１に示したＴＣＰハンドラのプッシャユニットおよびテンションガイドの正面図である。図３および図４は、図２に示したテンションガイドの正面図（図３）および側面図（図４）である。図５および図６は、図２に示したテンションガイドの動作を示す説明図である。図６において、（ａ）は、プッシャユニット３が下方に移動する前の状態を示しており、（ｂ）は、プッシャユニット３が下方に移動してキャリアテープ５がプローブカード８に押し付けられている状態を示している。
このＴＣＰハンドラ２では、プッシャ本体３３に連動してプッシャフレーム３６が上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設置されており、これにより、プッシャフレーム３６に取り付けられたプッシャスプロケット３５ａ，３５ｂが上下方向に移動できる（図示省略）。
また、このＴＣＰハンドラ２では、プッシャユニット３のプッシャフレーム３６に一対のテンションガイド４ａ，４ｂが設置されている。これらのテンションガイド４ａ，４ｂは、キャリアテープ５の搬送方向に対して、一方のテンションガイド４ａがプッシャスプロケット３５ａの前段側に設置され、他方のテンションガイド４ｂがプッシャスプロケット３５ｂの後段側に設置されている（図１および図２参照）。すなわち、テンションガイド４ａ，４ｂは、キャリアテープ５に対するプッシャユニット３の出入口（正面視にてプッシャフレーム３６の左右）にそれぞれ位置している。テンションガイド４ａ，４ｂは、プッシャユニット３の出入口にてキャリアテープ５をガイドすることにより、プッシャユニット３の移動に伴ってキャリアテープ５に掛かる張力を調整する機能を有する。
テンションガイド４は、ガイドスプロケット４１と、軸受４２と、第一ベース４３と、第二ベース４４と、弾性体４５とを含んで構成される（図３および図４参照）。ガイドスプロケット４１は、キャリアテープ５を搬送し得る歯車からなり、軸受４２によって回転可能に支持されている。軸受４２は、第一ベース４３上に固定設置されており、第一ベース４３は、第二ベース４４に対して上下方向（Ｚ軸方向）に滑らかにスライド可能に設置されている。第二ベース４４は、プッシャフレーム３６に対して固定設置されている。かかる構成により、テンションガイド４は、プッシャフレーム３６に対して上下方向に滑らかにスライドできる。
また、本実施形態における弾性体４５は、コイルバネであり、その上端が取付金具４５１によりプッシャフレーム３６の壁部に固定されており、また、その下端が第一ベース４３に固定されている。かかる構成により、テンションガイド４は、弾性体４５を介してプッシャフレーム３６の壁面から吊り下げられて設置されている。
なお、第一ベース４３および第二ベース４４間のスライド機構は、例えば、第一ベース４３が有する係合片４３１と、第二ベース４４が有する上下方向の係合溝４４１とからなり、第一ベース４３の係合片４３１が第二ベース４４の係合溝４４１に係合することにより構成される（図４参照）。そして、係合片４３１が係合溝４４１内をスライドすることにより、第一ベース４３が第二ベース４４に対して上下方向にスライドする。なお、第一ベース４３および第二ベース４４間のスライド機構は、かかる構成に限られず、当業者自明の範囲内にて公知のスライド機構から任意に選択可能である。
また、このＴＣＰハンドラ２では、ＴＣＰハンドラ２の本体に、一対の高さ規制ガイド２７ａ，２７ｂが設置されている。これらの高さ規制ガイド２７ａ，２７ｂは、キャリアテープ５の搬送方向に対して、一方の高さ規制ガイド２７ａがテンションガイド４ａの前段側に設置され、他方の高さ規制ガイド２７ｂがテンションガイド４ｂの後段側に設置されている（図１および図２参照）。これらの高さ規制ガイド２７ａ，２７ｂは、プッシャユニット３の前段側および後段側にて、キャリアテープ５を所定の高さを規制する機能を有する。
［作用］
このＴＣＰハンドラ２では、キャリアテープ５がプッシャスプロケット３５ａ，３５ｂおよびテンションガイド４ａ，４ｂのガイドスプロケット４１に掛け渡される。このとき、テンションガイド４ａ，４ｂのガイドスプロケット４１は、キャリアテープ５を下面側（搬送状態にてプローブ８１側に位置する面側であり、ＴＣＰの外部端子が形成されている面側）から支持する。
試験時には、プッシャスプロケット３５ａ，３５ｂがキャリアテープ５を上面側から支持するとともにプッシャ本体３３がキャリアテープ５を吸着する。この状態にて、プッシャフレーム３６（プッシャユニット３）が下方向（Ｚ軸方向）に移動することにより、キャリアテープ５上のＴＣＰがプローブカード８に対して押し付けられ、ＴＣＰの外部端子とプローブ８１とがコンタクトする。そして、ＴＣＰにテスト信号が印加され、ＴＣＰの性能や機能等が試験される（図５参照）。
ここで、プッシャフレーム３６が下方に移動すると、プッシャフレーム３６とともに下方に移動するプッシャスプロケット３５ａ，３５ｂとＴＣＰハンドラ２の本体に固定された高さ規制ガイド２７ａ，２７ｂとによって支持されたキャリアテープ５には張力が掛かる。テンションガイド４ａ，４ｂ（ガイドスプロケット４１）は、プッシャフレーム３６とともに下方に移動するが、弾性体４５を介してプッシャフレーム３６に吊り下げられたガイドスプロケット４１は、プッシャフレーム３６に対して上方向にスライドし、これにより、キャリアテープ５に掛かる張力を軽減する。このとき、ガイドスプロケット４１は回転しながらスライドするため、キャリアテープ５に摩擦を与えるおそれはない。
かかるガイドスプロケット４１の元の位置に対する変位量は、ガイドスプロケット４１をＴＣＰハンドラ２の本体に取り付けた場合の変位量と比較して小さいため、キャリアテープ５に掛かる張力を効果的に軽減することができる。これにより、キャリアテープ５に掛かる過剰な張力に起因する、テンションガイド４ａ，４ｂからのテープ脱落による搬送ミスや、キャリアテープ５上のＴＣＰの破損を防止することができる。
なお、テンションガイド４ａ，４ｂの弾性体４５は、テンションガイド４ａ，４ｂがプッシャフレーム３６に対して変位するときに発生する振動や衝撃を緩和し、それら振動や衝撃がキャリアテープ５に伝達されることを抑制する。
［変形例］
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、上記ＴＣＰハンドラ２では、テンションガイド４（ガイドスプロケット４１）がプッシャフレーム３６に対してスライド機構４４１，４３１を介して設置されている（図３および図４参照）。かかる構成は、プッシャフレーム３６に対するテンションガイド４の変位を円滑化できる点で好ましい。しかし、これに限らず、他の変位可能な構成により、テンションガイド４がプッシャフレーム３６に対して設置されても良い。また、テンションガイド４は、プッシャフレーム３６上にて一方向（スライド方向）のみならず、任意の平面方向に変位可能に設置されても良い。これらの変位可能な構成は、当業者自明の範囲内にて任意に選択できる。
また、上記ＴＣＰハンドラ２では、テンションガイド４（ガイドスプロケット４１）がプッシャフレーム３６に対して弾性体４５を介して設置されている（図３および図４参照）。具体的には、弾性体４５がプッシャフレーム３６と第一ベース４３との間に介在することにより、テンションガイド４がプッシャフレーム３６上に保持されている。しかし、これに限らず、例えば、弾性体４５が第２ベース４４の係合溝４４１内に配置されることにより、テンションガイド４のスライド機構４４１，４３１と一体化されて構成されても良い。これにより、テンションガイド４をコンパクト化できる利点がある。また、弾性体４５は、コイルバネに限らず、ゴム製部材その他の弾性部材、エアシリンダ等の空気圧機器・油圧機器などにより構成されても良い。

以上説明したように、本発明に係るＴＣＰハンドリング装置によれば、プッシャスプロケットの移動に伴ってキャリアテープに掛かる張力を効果的に軽減させることができるため、キャリアテープ上のＴＣＰを破損することなく試験に付すことができる。

Claims (4)

1. テープ上にＴＣＰが複数形成されたキャリアテープを、プッシャユニットによって支持しつつ、テストヘッドに電気的に接続されているコンタクト部に押圧し、ＴＣＰの外部端子を前記コンタクト部に接続させることにより、複数のＴＣＰを順次試験に付すことのできるＴＣＰハンドリング装置であって、
   前記プッシャユニットは、プッシャ本体と、前記プッシャ本体の前段側および／または後段側にてキャリアテープを支持・搬送するプッシャスプロケットと、前記プッシャスプロケットの前段側および／または後段側にてキャリアテープをガイドするガイド部材とを備えるとともに、前記コンタクト部側に移動することにより前記キャリアテープを前記コンタクト部に押圧する構成を有し、
   前記ガイド部材は、前記プッシャスプロケットを支持するフレームに、キャリアテープに掛かる張力を軽減する方向に変位できるように取り付けられていることを特徴とするＴＣＰハンドリング装置。
2. 前記ガイド部材は、前記フレームの移動方向に沿って変位できるように前記フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＴＣＰハンドリング装置。
3. 前記ガイド部材は、弾性体を介して前記フレームに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のＴＣＰハンドリング装置。
4. 前記ガイド部材は、スプロケットを備えて構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＴＣＰハンドリング装置。

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