JP5291805B2 - モールド用タブレット選別及び供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、成型装置でタブレット(tablet)を供給する装置に関するものであって、より詳しくは成型装置においてモールド用タブレットを選別して正常なタブレットのみを供給し、不良なタブレットは排除できるようにしたモールド用タブレット選別及び供給装置に関する。
一般的な半導体パッケージ製造工程は、半導体チップを付着するダイアタッチ(die attach)工程と、半導体チップとリードフレームをボンディングワイアーによって電気的に連結させるワイアーボンディング(wire bonding)工程と、ワイアーボンディング済みの半導体チップとボンディングワイアー及びその接合部分を封止して物理的及び化学的な外部環境から保護されるようにエポキシ成型樹脂(epoxy molding compound)のような熱硬化性合成樹脂でパッケージ胴体を形成するモールディング(molding)工程などを有する。
半導体パッケージ製造工程においてモールディング工程を行なうために主に使用される装置として自動成型装置(auto molder)が使用される。自動成型装置は、ワイアーボンディング済みの半製品状態のリードフレームを供給するローダー部と、投入されたリードフレームをエポキシ成型樹脂で成型するモールドプレス(mold press)、成型済みの資材を取り出すアンローダー部及びモールドプレスにエポキシ成型樹脂のタブレットを供給するタブレット供給部と、を有する。
前記タブレット供給部では、ホッパーを介して供給された円筒型のタブレットを、タブレット振動装置を利用してタブレット供給装置に漸進的に移動させた後、タブレット供給装置を利用してプレサイザ(preciser)に供給する。前記プレサイザに供給されたタブレットは、タブレット搬送用ピッカーにピックアップされてモールドプレスに搬送される。
ところが、自動成型装置のタブレット供給部に構成される従来のタブレット供給装置は破損されたり、サイズの小さい不良なタブレットを感知する手段は備えているものの自体的に不良なタブレットを除去できる手段がないため、タブレットが不良と感知されても一旦プレサイザに供給した後、タブレット搬送用ピッカーでプレサイザに装着されている全てのタブレットをピックアップしてタブレット回収箱に搬送して除去し、再びタブレット供給装置でプレサイザにタブレットを供給する作業を行なっていた。
従って、不良なタブレット発生時にタブレットをプレサイザに供給する過程が繰り返されるため作業が遅延し、生産性が劣る問題が発生する。
また、従来のタブレット供給装置はタブレットの不良有無を感知する作業を行なった後、タブレットをプレサイザに供給するよう構成されている。即ち、タブレット不良感知とタブレットをプレサイザに供給する作業を同時に行なえないので、タブレット供給時間が長くなり生産性を劣らせる問題もある。
本発明は上述した問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は不良なタブレットをプレサイザに供給せず自体的に除去できるようにすることでタブレット供給時間を短縮させ、生産性を向上できるモールド用タブレット選別及び供給装置を提供するところにある。
本発明のまた他の目的は、タブレットの不良有無を感知する作業とタブレットをプレサイザに供給する作業を同時に行なえるようにすることでタブレット供給時間をさらに短縮できるモールド用タブレット選別及び供給装置を提供するところにある。
上記のような目的を達成するために、本発明はタブレットが挿入されて収容される複数の収容溝が円周方向に沿って一定の間隔に形成され、回動手段によって垂直な軸を中心に一定の角度ずつ回転しつつ収容溝内に挿入されたタブレットの位置を一定の角度ずつ可変させる回転ブロックと、前記回転ブロックの収容溝内側にタブレットを供給するタブレット供給ユニットと、前記回転ブロックの収容溝内に収容されているタブレットの不良有無を検査する検査ユニットと、前記回転ブロックの収容溝内に収容されている良品と判定されたタブレットを上側のプレサイザに搬送するタブレット搬送ユニットと、前記回転ブロックの収容溝内に収容されている不良品と判定されたタブレットを収容溝から引き出して除去する不良除去ユニットを含んで構成されたモールド用タブレット選別及び供給装置を提供する。
本発明によると、タブレットが回転ブロックの各収容溝内側に供給されて一定の角度ずつ回転しつつ検査ユニットに不良有無が検査され、良品のタブレットはタブレット搬送ユニットによってプレサイザに搬送され、不良品のタブレットはプレサイザに供給されず不良除去ユニットによって自体的に除去される。従って、プレサイザに不良なタブレットが供給されず常に良品のタブレットのみプレサイザに供給されるので、タブレット供給作業の速度及び効率が向上する効果が得られる。
また、それぞれの収容溝にタブレットを供給する作業と、各収容溝でタブレットを検査する作業、良品のタブレットをプレサイザに供給する作業、不良なタブレットを除去する作業が個別的且つ同時に行なわれるようになるので、作業速度がさらに向上する効果が得られる。
本発明に係るタブレット選別及び供給装置の一実施形態の構成を概略的に示した斜視図である。 図1のタブレット選別及び供給装置において不良除去ユニットによって不良なタブレットが除去される状態を示した斜視図である。 図1のタブレット選別及び供給装置の平面図である。 図1のタブレット選別及び供給装置の平面図である。 図1のタブレット選別及び供給装置の平面図である。 図1のタブレット選別及び供給装置の側面から見た要部断面図である。 図1のタブレット選別及び供給装置の側面から見た要部断面図である。 本発明に係るタブレット選別及び供給装置の他の実施形態の構成を概略的に示した斜視図である。 図8のタブレット選別及び供給装置の側面から見た要部断面図である。 図8のタブレット選別及び供給装置の側面から見た要部断面図である。
以下、図面を参照して本発明に係るモールド用タブレット選別及び供給装置の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図1ないし図7は本発明に係るモールド用タブレット選別及び供給装置の一番目の実施形態を示す。図1と図3及び図6を参照すると、この実施形態のモールド用タブレット選別及び供給装置は円筒型のモールド用タブレットTを供給するタブレット供給ユニット20と、前記タブレット供給ユニット20から供給されたタブレットTが収容される複数(この実施形態では4つ)の収容溝13が円周方向に沿って90°間隔に形成されている回転ブロック10と、前記回転ブロック10の収容溝13内側に収容されたタブレットTの不良有無を検査する検査ユニット30と、前記回転ブロック10の収容溝13内に収容されている良品と判定されたタブレットTを上側のプレサイザ60に搬送するタブレット搬送ユニット40と、前記回転ブロック10の収容溝13内に収容されている不良品と判定された不良なタブレットTrを収容溝から引き出して除去する不良除去ユニット50を含んで構成される。
前記タブレット供給ユニット20と検査ユニット30、タブレット搬送ユニット40、不良除去ユニット50は、回転ブロック10のそれぞれの収容溝13と対応するように回転ブロック10を中心に90°間隔に配置される。
前記タブレット供給ユニット20は、タブレット供給ホッパー(図示せず)を介して供給されたタブレットTが一列に案内されるタブレットガイドレール21と、前記タブレットガイドレール21を振動させてタブレットTがタブレットガイドレール21に沿って一方向に漸進的に移動できるようにする振動装置22で構成される。前記タブレットガイドレール21の一端部は開放されるように形成され、前記回転ブロック10の外周部と連接するようになっている。
また、前記回転ブロック10は円盤型のベースブロック11と、前記ベースブロック11の上部に一定の距離だけ離隔して形成される円盤型のガイドブロック12で構成される。前記ベースブロック11とガイドブロック12は一体型に形成されるが、2つの円盤型プレートが相互結合されて構成されても良い。
前記ベースブロック11の中央部はモータ14の軸に結合されて90°ずつ回転する。前記ガイドブロック12の外周縁部には前記収容溝13が外側に開放されるように形成される。前記収容溝13はタブレットTが収容できるようにタブレットTの径より大きな幅を持つ。
また、前記収容溝13の内側にはタブレットTが上側のプレサイザ60に供給されるときにタブレットTの上昇移動を案内する複数のガイドピン15が形成される。前記ガイドピン15は下端部が前記ベースブロック11に固定される。勿論、この実施形態ではタブレットTとの接触面積を最少化して粉塵の発生やスクラッチ発生を最大限抑制しつつタブレットTの上昇移動を案内するためにガイドピン15を使用しているが、ガイドピン15以外の他のガイド手段を使用することもできる。また、回転ブロック10の収容溝13の上端部の高さが十分に高ければガイドピン15を設ける必要がない場合もある。
また、前記ベースブロック11には前記それぞれの収容溝13と対応する位置に貫通孔16が形成される。
前記検査ユニット30は、前記タブレット供給ユニット20と90°間隔に配置され、タブレットTの重さを測定することによってタブレットTに破損が発生するなどの不良有無を検査する。この実施形態において前記検査ユニット30は回転ブロック10の下側で空圧シリンダー33によって上下に昇降するように設けられ、回転ブロック10の収容溝13の内側に収容されたタブレットTと接触しながら重さを測定するロードセル31で構
成される。前記ロードセル31には上端部が前記回転ブロック10の貫通孔16を介して収容溝13内側に引き込まれながらタブレットTの下端部と接触する接触ピン32が装着されている。
また、前記タブレット搬送ユニット40は、前記検査ユニット30と90°間隔に配置され、前記回転ブロック10の下側に上下に昇降運動可能に設けられて上端部が前記回転ブロック10の貫通孔16を介して収容溝13内側に引き込まれながらタブレットTを上昇させてプレサイザ60に供給するプッシャー41と、前記プッシャー41を上下に昇降運動させるプッシャー昇降用空圧シリンダー42を有する。
なお、前記プレサイザ60は下部面にタブレットTが引き込まれる複数の開口部62が形成されているフレーム61と、前記フレーム61の各開口部62の外周部に沿って設けられてタブレットTを支持する複数のサポートピン65と、前記各開口部62の一側に回動可能に設けられてタブレットTが開口部62の下方に抜けないように支持するラッチ63を含んで構成される。ここで、前記ラッチ63は、ヒンジ軸を中心に回転し、ねじりばねのような弾性体(図示せず)により弾支されている。また、前記ラッチ63は一側面部が斜めに形成されて下側からタブレットTが搬送されるときにタブレットTと接触して自然に回転しながら開口部62を開放させる。
一方、前記不良除去ユニット50は、前記タブレット搬送ユニット40と90°間隔に配置され、前記回転ブロック10の収容溝13の上側に収容溝13の内外側に水平移動可能に設けられたドラッグピン51(drag pin)と、前記ドラッグピン51を水平移動させるピン駆動用空圧シリンダー52と、前記回転ブロック10の外側に設けられて前記ドラッグピン51によって収容溝から引き出された不良なタブレットTrが回収されるタブレット回収部53を含んで構成される。
前記ドラッグピン51は、収容溝13の上側で水平移動しながら収容溝13内に収容されている不良なタブレットTrと接触して、不良なタブレットTrを収容溝13から引き出す機能を行なう。
前記のように構成された本発明のタブレット選別及び供給装置は次のように作動する。
成型装置のタブレット供給部のホッパー(図示せず)を介して供給されたタブレットTは、タブレットガイドレール21の内側に一列に進入し、振動装置22の振動によってタブレットガイドレール21に沿って漸進的に移動する。
タブレットガイドレール21の末端部に移動したタブレットTは、タブレットガイドレール21の開放された末端部を介して外部に排出されながら回転ブロック10の収容溝13内側に引き込まれる。この時、前記収容溝13の内側に引き込まれたタブレットTは回転ブロック10のベースブロック11上面に安着される。前記タブレットガイドレール21を介して回転ブロック10の収容溝13内側にタブレットTが引き込まれるとき、回転ブロック10のガイドブロック12の外周面がタブレットガイドレール21の末端部と連接することになるので、タブレットTが回転ブロック10の外部に離脱することなく正確に収容溝13内側に引き込まれる。
このように回転ブロック10の収容溝13内側にタブレットTが供給されると、回転ブロック10がモータ14の作動によって図面上反時計回り(図3の矢印方向)に90°回転して前記タブレットTが収容された一番目の収容溝13が検査ユニット30の上側に位置し、その次の空の収容溝13が前記タブレットガイドレール21の末端部と対応する位置に来る。
次いで、前記検査ユニット30では空圧シリンダー33の作用によってロードセル31が一定の距離を上昇して、ロードセル31の接触ピン32上端部が回転ブロック10の貫通孔16を介して収容溝13の内側に引き込まれてタブレットTの下部面と接触し、ロードセル31がタブレットTの重さを測定して不良有無を検査する(図6と図7を参照)。
これと同時に、前記タブレット供給ユニット20位置ではタブレットガイドレール21を介して収容溝13内側に新たなタブレットTが供給される。
前記検査ユニット30でのタブレット検査作業とタブレット供給ユニット20での新たなタブレット供給作業が完了すれば、回転ブロック10が再び図面上反時計回りに90°回転して一番目の収容溝13がタブレット搬送ユニット40と対応する位置に来ることになり、その他の収容溝13がそれぞれ検査ユニット30とタブレット供給ユニット20、不良除去ユニット50と対応する位置に来る。
この時、前記タブレット搬送ユニット40上に整列された収容溝13内側に収容されたタブレットTが良品なものと判定された場合、図6と図7に示されたようにタブレット搬送ユニット40のプッシャー昇降用空圧シリンダー42に空圧が加えられながらプッシャー41が一定の距離を上昇し、収容溝13内側に収容されていたタブレットTがプッシャー41によって上昇しプレサイザ60に供給される。前記プッシャー41によって上昇するタブレットTはプレサイザ60のラッチ63を強制回転させつつ開口部62の上側に引き込まれた後、ラッチ63によってプレサイザ60に支持される。
タブレットTがプレサイザ60の内側に支持されると、前記プッシャー41は下降して初期位置に復帰する。
前記タブレット搬送ユニット40によってタブレットTがプレサイザ60に供給される過程が進行される間、前記検査ユニット30では前述したものと同様な過程でタブレットTの検査が行なわれ、前記タブレット供給ユニット20では新しいタブレットTが回転ブロック10の収容溝13内側に供給される。
一方、前記タブレット搬送ユニット40上に移動したタブレットTが不良なものと判定された場合、タブレット搬送ユニット40は動作せず不良なタブレットTrが収容溝13内側に収容されたまま不良除去ユニット50に送られるようそのままに置く。
以降、再び回転ブロック10が図面上反時計回りに90°回転し、それぞれの収容溝13は不良除去ユニット50と、タブレット搬送ユニット40、検査ユニット30、タブレット供給ユニット20上に位置する。
この時、前段階で前記収容溝13内側に引き込まれているタブレットTが不良なものと判定された場合、不良なタブレットTrはタブレット搬送ユニット40によってプレサイザ60に供給されず不良除去ユニット50上に位置する。
前記不良除去ユニット50はドラッグピン51がピン駆動用空圧シリンダー52の作動によって水平移動しながら収容溝13内側の不良なタブレットTrの上端部と接触して不良なタブレットTrを収容溝13の外部に引き出す。前記ドラッグピン51によって収容溝13外部に引き出された不良なタブレットTrはタブレット回収部53によって回収される(図4及び図5を参照)。
一方、前記不良除去ユニット50によって不良なタブレットTrが除去される間、前述したものと同様に前記タブレット供給ユニット20は新たなタブレットTを収容溝13内側に供給し、検査ユニット30は収容溝13内側のタブレットTの重さを測定して検査を行い、タブレット搬送ユニット40は良品なものと判定されたタブレットTをプレサイザ60に供給する動作を行なう。
以降、再び回転ブロック10が図面上反時計回りに90°回転し、前述した過程を繰り返す。
このように、本発明のタブレット選別及び供給装置は、回転ブロック10が一定の角度(90°)に回転しつつ収容溝13がタブレット供給ユニット20→検査ユニット30→タブレット搬送ユニット40→不良除去ユニット50の作業位置を連続反復的に循環し、それぞれの作業位置で指定された作業を同時に行いプレサイザ60に良品のタブレットTのみを供給し、不良のタブレットTrを除去して回収する。
従って、タブレットを供給速度及び効率が向上する効果が得られる。
また、本発明のタブレット選別及び供給装置は、検査ユニット30でタブレットTの重さを測定して不良有無を感知するが、この場合光センサーなどを利用してタブレットTの破損などを検出するよりも高い正確度が得られる利点がある。
一方、前述したタブレット選抜及び供給装置の実施形態では、回転ブロック10がベースブロック11とガイドブロック12とから成り、検査ユニット30でロードセル31を昇降させるためのロードセル昇降手段(この実施形態で空圧シリンダー)33とタブレット搬送ユニット40のプッシャー41を昇降させるためのプッシャー昇降手段(この実施形態で空圧シリンダー)42がそれぞれ個別体で構成されてロードセル31とプッシャー41が個別的に昇降運動するようになっている。
しかし、図8ないし図10に示されたように、回転ブロック110の複数(4つ)の収容溝113が円周方向に沿って一定の間隔に形成された単一のブロックから成り、検査ユニット130のロードセル131とタブレット搬送ユニット140のプッシャー141が連結ブロック170によって一つの空圧シリンダー171に共に連結されて同時に昇降運動しながらタブレットTの検査とプレサイザ60への搬送を行なうようにする。
前記回転ブロック110の各収容溝113は、外側端部が開放された凹溝状で成っており、それぞれの収容溝113の下部面には前記ロードセル131の接触ピン132とプッシャー141の昇降移動を許容するための貫通孔116が形成されている。未説明符号114はモータで、115はガイドピンである。
図11は本発明に係るタブレット供給装置のまた他の実施形態であって、この実施形態のタブレット供給装置はタブレット供給ユニット20から不良除去ユニット50まで回転ブロック10の外周面に沿って離脱防止ブロック80が隣接して配置されたことから前述した実施形態と異なる。前記離脱防止ブロック80は回転ブロック10の回転時に遠心力によってタブレットTが収容溝13外部に飛ぶことを防止する機能を行なう。前記不良除去ユニット50からタブレット供給ユニット20までの区間にはタブレットTのない状態で移動するので、離脱防止ブロック80を設ける必要はない。
一方、前述した実施形態では回転ブロック10、110に収容溝13、113が凹状に形成されてタブレットTを収容するようになっているが、これとは別に回転ブロック10、110に複数の垂直ピンが収容溝13、113と相応する形態に配置されて収容溝を形成することもできる。
また、前述した実施形態のタブレット供給装置は、回転ブロック10、110に4つの収容溝13、113が90°間隔に配置されて回転ブロック10、110が一方向に90°ずつ回転しつつタブレットTをそれぞれのユニットの作業位置に順次移動させている。しかし、これとは別に回転ブロック10、110に3つの収容溝13、113を120°間隔に配置し、1つの収容溝13、113と対応する位置にタブレット供給ユニット20を配置し、もう1つの収容溝13、113と対応する位置に検査ユニット30、130とタブレット搬送ユニット41、140を共に配置して検査ユニット30、130による検査後にタブレット搬送ユニット40、140が良品なタブレットをプレサイザ60に供給するようにし、もう1つの収容溝13、113と対応する位置に不良除去ユニットを配置して不良のタブレットTrを除去するように構成することもできる。
本発明は半導体パッケージ製造工程においてモールディング工程を行なう成型装置に適用される。
10 : 回転ブロック
11 : ベースブロック
12 : ガイドブロック
13 : 収容溝
14 : モータ
15 : ガイドピン
16 : 貫通孔
20 : タブレット供給ユニット
21 : タブレットガイドレール
22 : 振動装置
30 : 検査ユニット
31 : ロードセル
32 : 接触ピン
33 : 空圧シリンダー
40 : タブレット搬送ユニット
41 : プッシャー
42 : プッシャー昇降用空圧シリンダー
50 : 不良除去ユニット
51 : ドラッグピン
52 : ピン駆動用空圧シリンダー
53 : タブレット回収部
60 : プレサイザ
61 : フレーム
62 : 開口部
63 : ラッチ
65 : サポートピン
80 : 離脱防止ブロック
110: 回転ブロック
113: 収容溝
114: モータ
115: ガイドピン
116: 貫通孔
130: 検査ユニット
131: ロードセル
132: 接触ピン
140: タブレット搬送ユニット
141: プッシャー
170: 連結ブロック
171: 空圧シリンダー
T : タブレット
Tr : 不良なタブレット

Claims (8)

  1. タブレットが挿入されて収容される複数の収容溝が円周方向に沿って一定の間隔に形成され、回動手段によって垂直な軸を中心に一定の角度ずつ回転しつつ収容溝内に挿入されたタブレットの位置を一定の角度ずつ可変させる回転ブロックと、
    前記回転ブロックの収容溝内側にタブレットを供給するタブレット供給ユニットと、
    前記回転ブロックの収容溝内に収容されているタブレットの不良有無を検査する検査ユニットと、
    前記回転ブロックの収容溝内に収容されている良品と判定されたタブレットを上側のプレサイザに搬送するタブレット搬送ユニットと、
    前記回転ブロックの収容溝内に収容されている不良品と判定されたタブレットを収容溝から引き出して除去する不良除去ユニットを含んで構成され
    前記回転ブロックの収容溝にはタブレットの上昇移動を案内する複数のガイドピンが設けられたことを特徴とするモールド用タブレット選別及び供給装置。
  2. 前記回転ブロックは、前記回動手段に結合されて垂直な軸を中心に回転し、上部面にタブレットが安着されるベースブロックと、
    前記ベースブロックの上部に一定の距離だけ離隔して結合され、前記収容溝が外周縁部に沿って一定の間隔に開放されるように形成されたガイドブロックで構成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  3. 前記回転ブロックは、中心部が前記回動手段と結合されて垂直な軸を中心に回転し、前記収容溝が外周縁部に沿って所定の深さで開放されるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  4. 前記検査ユニットは、上端部が前記回転ブロックの収容溝の下部面に形成される貫通孔を介して収容溝内側に引き込まれながらタブレットの重さを測定して不良有無を検査するロードセルと、前記ロードセルを上下に昇降運動させるロードセル昇降手段を含んで構成される請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  5. 前記タブレット搬送ユニットは、上端部が前記回転ブロックの収容溝の下部面に形成される貫通孔を介して収容溝内側に引き込まれながらタブレットを収容溝外側に上昇させるプッシャーと、前記プッシャーを上下に昇降運動させるプッシャー昇降手段を含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  6. 前記不良除去ユニットは、前記回転ブロックの収容溝一側に収容溝の内外側に水平移動可能に設けられて収容溝内に収容されている不良なタブレットと接触して不良なタブレットを収容溝から引き出すドラッグピンと、前記ドラッグピンを水平移動させるピンアクチュエータと、前記回転ブロックの外側に設けられて前記ドラッグピンによって収容溝から引き出された不良のタブレットが回収されるタブレット回収部を含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  7. 前記回転ブロックの収容溝は複数の垂直なピンによって形成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
  8. 前記回転ブロックの外周部外側に隣接するように配置されて回転ブロックの回転時にタ
    ブレットが収容溝外部に飛ぶことを防止する離脱防止ブロックをさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載のモールド用タブレット選別及び供給装置。
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