JP5561750B2 - 電子部品載置ステージ、位置決め装置、及び工程処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品に対する工程処理を施すステージとなる電子部品載置ステージ、これを備えた位置決め装置、及び工程処理装置に関する。

電子部品は、電気製品に使用される部品であり、半導体素子が含まれる。半導体素子としては、トランジスタや集積回路が挙げられ、電子部品としては、抵抗やコンデンサ等が挙げられる。この電子部品は、一般的に、搬送経路上を保持手段に保持されつつ搬送される。搬送経路上には、工程処理を施す各種の工程処理装置が並んでおり、保持手段は、それぞれが備えるステージに下降し、電子部品をステージに離脱させ、工程処理が終了するとステージから電子部品をピックアップして、次の工程処理へ搬送する。工程処理としては、ダイシング、マウンティング、ボンディング、及びシーリング等の前工程の処理、デバイスの電気特性測定、分類、マーキング、外観検査、梱包等の後工程の処理が挙げられる。また、これら各工程処理のための位置決め処理も工程処理に含まれる。

各工程処理装置が備える電子部品を載置するステージは載置台を有する。工程処理を電子部品に対して施すためには、電子部品の精度の高い位置決めが必要であるので、電子部品と載置台とのクリアランスが零となるまで、保持手段を下降させることが理想である。

そこで、従来は、載置台を昇降可能にし、保持手段と載置台との位置関係に関して経年劣化等を加味して微調整しながら、クリアランスが零となるように努めていた（例えば、特許文献１参照。）。保持手段と載置台との位置関係は、例えば、載置台の摩耗や保持手段の個体差によって変わるためである。

しかしながら、電子部品と載置台とのクリアランスがちょうど零になるように、保持手段が下降するように調整することは、機械精度の都合上、大変な労力を要する。一方で、電子部品と載置台との間に隙間が生じたまま、保持手段から電子部品を離脱させると、載置台に着地するまでの空気の流れにより電子部品の位置ズレが生じてしまいかねない。位置ズレは、歩留まりの悪化につながるため、この位置ズレ発生を阻止することは優先課題となる。

そこで、従来は、電子部品を載置台に押し付け、電子部品と載置台とが確実に当接している状態を実現していた。すなわち、電子部品が載置台にちょうど触れた後も、一定量だけ保持手段を下降させていた。

特開２０１１−０１４５８３号公報

電子部品を載置台に押し付ける方法は、確実にクリアランスを零にすることができるが、この方法では、樹脂製や金属製のような剛性の高い載置台は使用できない。載置台に対する押し付けの反力が電子部品に及び、電子部品にダメージを与えるおそれがあるためである。そこで、現在は、ゴム製の載置台が多用されている。ゴム製の載置台であれば、電子部品が載置台に当接したときの圧力は、載置台の弾性変形によって吸収され、電子部品に対するダメージの可能性を低減させることができるからである。

但し、ゴム製の載置台は、電子部品が載置される際の当接圧力を受けて潰れ変形するので、電子部品には、その潰れ変形や又は其の潰れ変形を修正しようとする復元力によって位置ズレが発生してしまう可能性がある。電子部品と載置台とのクリアランスが零でない状態で、電子部品を離脱させることにより生じる位置ズレよりは、ゴム製の載置台に起因する位置ズレはそう大きくはない。

しかしながら、電子部品の微細化がより進展しつつある昨今、載置台が弾性変形することに起因する位置ズレも電子部品の歩留まりを悪化させることが予想され、その対策を講じる必要が見込まれる。

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、電子部品と載置台との間のクリアランスを確実に零にしつつ、電子部品へダメージを与えてしまう心配がなく、そして、電子部品を載置したときに位置ズレが発生してしまう心配のない電子部品載置ステージ、これを備えた位置決め装置、及び工程処理装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電子部品載置ステージは、電子部品が載置される電子部品載置ステージであって、前記電子部品の載置台と、前記載置台がおもて面の中央領域に取り付けられ、前記電子部品の当該載置台への当接圧力を吸収するように沈み込み可能な圧力吸収部となる縁が固定された板バネと、前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、前記シャフトを支持するスプリングと、を備え、前記板バネは、その平面部分が前記当接圧力によって撓み、前記スプリングは、前記電子部品が前記載置台に当接していない状態での前記板バネの沈み込みを押し戻すように付勢すること、を特徴とする。

前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、前記シャフトの下端周面を挟持することで、前記シャフトの倒れを阻止するシャフト支持部と、を更に備えるようにしてもよい。

前記板バネの撓みを前記電子部品の一枚の厚みに規制する規制部をさらに備えるようにしてもよい。前記規制部は、前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、前記シャフトに設けられ、当該シャフトの軸と交差するように拡がる当接面と、前記当接面よりも前記電子部品の一枚の厚みに相当する距離だけ離れた下方に位置する規制面と、を備え、前記板バネの沈み込みに合わせて降りてきた前記シャフトの前記当設面と前記規制面とが接触し、前記板バネの撓みを前記電子部品の一枚の厚みに規制するようにしてもよい。

前記板バネの撓み検出部を更に備えるようにしてもよい。前記撓み検出部は、前記板バネの初期張力を零に近づけるように、前記板バネの平面を支持するスプリングと、前記スプリングによって支持された前記板バネの表面で面接触することで塞がれた開口と、前記開口に連通するパイプと、を備え、前記パイプ内に圧力を発生させ、前記パイプ内の圧力変化を検出することにより、前記板バネの撓みが検出されるようにしてもよい。

前記電子部品を前記載置台へ吸い付ける吸着部を更に備え、前記吸着部は、前記載置台の上面に設けられた開口と、前記開口から前記板バネを通って当該板バネの下方へ延び、負圧を前記開口へ伝達するパイプを有するようにしてもよい。

前記板バネには、複数のスリットが穿設され、前記スリットは、板バネの中心から外側に向かって同心円状に配列されているようにしてもよい。

前記板バネの平面には、非円形穴が形成され、前記載置台の底面には、前記非円形穴と大きさ及び形状を合わせた非円形足が突出し、前記非円形足を前記非円形穴に挿入することで、前記載置台が前記板バネに対して回転不能に取り付けられるようにしてもよい。

電子部品の位置決め装置は、この電子部品載置ステージを移動させる移動機構を備え、前記載置台に載置された前記電子部品の位置を変更するようにしてもよい。また、電子部品の工程処理装置は、この電子部品載置ステージを備え、前記載置台に載置された前記電子部品に対して工程処理を施すようにしてもよい。

本発明によれば、電子部品と載置台との間のクリアランスを確実に零にしつつ、電子部品の工程処理装置への受け渡しが可能となる。すなわち、電子部品へのダメージを考慮するあまり、電子部品と載置台とに隙間が存在するにもかかわらず、保持手段から電子部品を落下させてしまい、電子部品を載置したときに位置ズレが発生してしまう心配はない。また、クリアランスを零にするために、電子部品を載置台に押し付け、電子部品へダメージを与えてしまう心配がなくなる。

本実施形態に係る電子部品載置ステージの外観を示す斜視図である。 電子部品の載置台及び衝撃吸収部の外観を示す斜視図である。 電子部品載置ステージの断面図である。 圧力吸収部の変位を示し、電子部品の着地の瞬間を示す断面図である。 圧力吸収部の変位を示し、電子部品を押し込んだ状態を示す各断面図である。 上蓋に穿設された開口の付近を拡大した断面図である。 シャフトの下端部の拡大断面図である。 電子部品載置ステージを位置決め装置に搭載する場合の板バネの平面図である。 ボールスプラインを圧力吸収部として備える例を示す断面図である。 シャフトとリニアブッシュを圧力吸収部として備える例を示す断面図である。

以下、本発明に係る電子部品載置ステージ、位置決め装置、及び工程処理装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

（構成）
図１は、電子部品載置ステージ１の外観を示す斜視図である。電子部品載置ステージ１は、電子部品Ｄに対して工程処理のステージとして、工程処理装置に搭載される。本実施形態の工程処理装置は位置決め装置である。位置決め装置は、電子部品Ｄの姿勢を適正に補正する。

電子部品載置ステージ１は、図１に示すように、架台２に電子部品Ｄの載置台３を有する。本実施形態の載置台３は、ゴム製であるが、金属製や樹脂製等の各種が適用可能である。この載置台３は、薄い円柱表面に円錐が重ねられた形状を有している。円錐先端には平坦面が形成され、この平坦面に電子部品Ｄが着地する。

載置台２を収容する架台２は、回転軸の一端と接続され、更に図示しないＸＹ移動機構に搭載されている。架台２は、載置台３に電子部品Ｄを載置させた状態で回転軸及びＸＹ移動機構によってθ方向、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に移動され、この移動により電子部品Ｄは位置決めされる。

架台２は、厚みのある矩形のベース２ａの４隅に立設された支柱２ｂに一枚の上蓋２ｃが載せられた形状を有し、ベース２ａと上蓋２ｃとの間は中空となっている。上蓋２ｃのおもて面が電子部品Ｄに工程処理を施すステージ面２ｄとなっている。架台２は、電子部品Ｄを搬送してくる保持手段１００（図３等参照）と上蓋２ｃとが向かい合うように設置される。上蓋２ｃにはおもて面と裏面とを開通させる貫通孔２ｅが設けられている。載置台３は、架台２の内部から貫通孔２ｅをくぐってステージ面２ｄへ突出している。

図２は、架台２を取り払い、架台２の内部に収容された板バネ４を露出させた斜視図である。図１及び図２に示すように、載置台３には、架台２の内部に支持された板バネ４が取り付けられている。詳細には、載置台３は、上蓋２ｃに形成されている貫通孔２ｅ内に遊嵌した嵩上げ台５を介して板バネ４に固定されている。

板バネ４は、薄い矩形板であり、４隅が支柱２ｂと上蓋２ｃとの間に挟まれることにより、中央領域４ｄが浮動支持されている。載置台３は、この浮動支持された中央領域に固定されている。この板バネ４は、可撓性を有し、電子部品Ｄが載置台３に着地し、また更に押し込まれるときの圧力の多くを吸収する圧力吸収部として機能する。すなわち、載置台３が取り付けられた中央領域が下方へ沈み込むことで、載置台３に電子部品Ｄが当接したときの当接圧力を吸収する。そのため、板バネ４は薄くしてあり、また剛性を下げるために多数のスリット４ｅが穿設されている。

このスリット４ｅは、板バネ４の中心から外側に向かって略同心円状に並べて配置されており、板バネ４の沈み込み中心が板バネ４の拡がり中心からずれたり、板バネ４の中心領域が傾いて沈み込んだりすることなく、板バネ４の中心領域が精度よく沈み込むことに寄与しており、電子部品Ｄの位置ズレを防止している。尚、略同心円には、同心円の他、共通点がなく中心を同じくする複数の多角形が含まれる。

この嵩上げ台５は、板バネ４が撓みにより沈み込んでも、載置台３の平坦面が架台２から突出し続けるようにしている。すなわち、載置台３と嵩上げ台５とを合わせた高さは、架台２の上蓋２ｃが有する厚みと板バネ４の沈み込み量とを合わせた高さよりも若干程度高く調整されている。尚、貫通孔２ｅと嵩上げ台５とは、接触しないように十分なクリアランスを有しており、万一埃が隙間に入り込んでも相対移動可能となっている。

図３は、電子部品載置ステージ１の断面図であり、架台２の内部を表している。図３に示すように、板バネ４の裏面には、ブロック６ｅを介してシャフト６が固定され、架台２のベース２ａに向かって伸びている。裏面は、載置台３とは反対の面である。図３等において、板バネ４の厚みやシャフト６の下端部分に存在する隙間等は、理解しやすく誇張して示されている。

シャフト６は、例えば樹脂製の円柱体と、該円柱体のベース２ａ側の端面に挿入されたピン体６ａとを含み構成される。ピン体６ａは、シャフト６と共通軸を有する棒形状を有する。言い換えると、シャフト６の端面からピン体６ａが突出している。

このシャフト６をピン体６ａを含めて一体的に捉えると、その外形は、架台２のベース２ａ側の径が途中から先端まで一回り絞られたシルエットを有する。この絞りの起点は段部６ｂとなっている。すなわち、ピン体６ａが一回り絞られた部分に相当し、ピン体６ａ周りの端面が段部６ｂに相当する。シャフト６に関し、板バネ４との固定端から段部６ｂまでの長さは、架台２の支柱２ｂの長さよりも電子部品Ｄの一枚の厚さだけ短く設定されている。

ピン体６ａの突出側の先端は、架台２のベース２ａに穿設された凹部７に挿入されている。凹部７は、シャフト６の延長線上に穿設されている。ピン体６ａと凹部７とのクリアランスは、ピン体６ａの挿入深さに比して十分に狭くなっている。また、凹部７の径は、シャフト６の段部６ｂの径と比べて十分に小さくなるように設定されており、段部６ｂの領域の直下には、凹部７の周縁が存在することなる。

このシャフト６は、下方に配置されたスプリング８によって持ち上げられている。スプリング８は、一端がシャフト６に固定され、他端が架台２のベース２ａに固定されている。このスプリング８は、伸びるように蓄勢された圧縮バネである。スプリング８のバネ定数は、板バネ４が電子部品Ｄの載置による外力を受けていない状態において、シャフト６を持ち上げ、板バネ４の初期張力を零又は零に限りなく近づけ、板バネ４が平坦を保つように設定されている。

更に、シャフト６、嵩上げ台５、及び載置台３には、共通のパイプ６ｃが形成されている。パイプ６ｃは、載置台３の平坦面に設けられた吸着孔３ａからシャフト６の軸に沿って形成されている。シャフト６の途中には、このパイプ６ｃに通じる引出端子６ｄが取り付けられている。引出端子６ｄは、図示しない負圧発生装置に導通管を介して接続されている。尚、このパイプ６ｃは、途中からピン体６ａによって塞がれている。引出端子６ｄは、ピン体６ａの挿入端よりも上方に取り付けられている。

また、架台２の上蓋２ｃには、板バネ４と向かい合う面に開口２ｆが形成されている。開口２ｆは、支柱２ｂよりも上蓋２ｃの中心寄りに設けられている。言い換えると、開口２ｆは、バネ体４の撓みが発生する領域を臨んでいる。更に、上蓋２ｃには、内部にパイプ２ｇが穿設されており、パイプ２ｇの一端が開口２ｆとなっている。上蓋２ｃの側面には、このパイプ２ｇに通じる引出端子２ｈが取り付けられており、引出端子２ｈは、パイプ２ｇ内に圧力を発生させる図示しない圧力発生装置に導通管を介して接続されている。尚、パイプ２ｇの他端は上蓋の内部で止まっている。

（作用）
この電子部品載置ステージ１の作用を図４乃至７を参照しつつ説明する。図４及び５は、圧力吸収部の変位を示す断面図である。図６は、上蓋２ｃに穿設された開口２ｆの付近を拡大した断面図である。図７は、シャフト６の下端部の拡大断面図である。

まず、電子部品Ｄの着地前においては、板バネ４は平坦を保っている。スプリング８がシャフト６を持ち上げることにより、シャフト６が垂れ下がることによる板バネ４の沈み込みを防止しているからである。換言すると、シャフト６の重量により板バネ４が撓もうとする動きは、シャフト６を介したスプリング８による押し戻し動作によって相殺されている。

板バネ４は、電子部品Ｄが載置台３に着地した際の当接圧力の多くを吸収すべく、可撓性且つ低い剛性を有しており、バネ定数は小さく、板バネ４の自重によっても中央領域４ｄが沈み込み易くなっている。そのため、スプリング８及びシャフト６は、板バネ４が自重によって弾性限界を超えないように、板バネ４を下方から支持している。

図４は、電子部品Ｄと載置台３とのクリアランスが零となった瞬間を示している。このとき、引出端子６ｄ及びパイプ６ｃは、載置台３に載置された電子部品Ｄを吸着する吸着部となる。すなわち、負圧発生装置で発生させた負圧を引出端子６ｄ及びパイプ６ｃを介して載置台３の平坦面に形成された吸着孔３ａに伝達し、電子部品Ｄが載置台３に吸着されることで、載置台３に対する電子部品Ｄの姿勢は維持され、工程処理中の電子部品Ｄの位置ズレが防止される。

ここで、電子部品Ｄと載置台３とのクリアランスが零となった直後に保持手段１００の下降を停止させることが理想である。しかし、保持手段１００の制御精度の都合上、保持手段１００を停止させた状態で電子部品Ｄと載置台３との間に隙間が生じてしまうことを防ぐ必要がある。そのため、保持手段１００は、更に若干程度下降する。若干程度の下降とは、電子部品Ｄの載置台３への着地が確実となる程度である。

図５は、保持手段１００が更に下降して当接圧力が発生した状態を示す。保持手段１００が更に若干程度下降すると、板バネ４は、この当接圧力を吸収するように撓んで、保持手段１００の下降に合わせて中央領域４ｄが沈み込む。従って、電子部品Ｄや載置台３には、当接圧力の反力が及ばない。

このとき、引出端子６ｄ、パイプ２ｇ、開口２ｆ、シャフト６、及びスプリング８は、板バネ４の撓みを検出する検出部となる。この検出部は、電子部品Ｄの着地検出に利用される。

具体的には、スプリング８は、シャフト６を持ち上げることで、電子部品Ｄが載置されていない状態で、板バネ４の延びが平坦を保つように、板バネ４の初期張力を零に近づけている。また、板バネ４は、架台２の支柱２ｂと上蓋２ｃの底面とにより挟まれているから、板バネ４が平坦を保つと、上蓋２ｃと板バネ４とが開口２ｆの穿設領域において面接触することとなる。

そのため、図６の（ａ）に示すように、電子部品Ｄの着地直前及び直後においては、板バネ４が撓んでいないために、開口２ｆは、板バネ４によって塞がれている。一方、図６の（ｂ）に示すように、電子部品Ｄの着地を確実にすべく更に電子部品Ｄが押し込まれると、板バネ４は沈み込み、板バネ４と開口２ｆとの間に隙間Ｃが生じる。従って、パイプ２ｇ内の圧力は板バネ４の撓み前後で変化し、この変化を捕捉することで、板バネ４の撓みは検出され、以て電子部品Ｄの着地は検出される。

尚、この電子部品Ｄの着地を検出することができるものであれば、各種の検出機構を採用することができる。例えば、板バネ４の撓みを検出する圧電素子や光センサ、電子部品Ｄの位置を検出する光センサ等を検出部として設けるようにしてもよい。

本実施形態の撓み検出方法を用いない場合には、スプリング８は、板バネ４の初期張力を零に近づけるバネ定数を必ずしも有する必要はない。この場合、スプリング８は、板バネ４が自重によって弾性限界を超えないように板バネ４を下方から支持すれば十分であり、その程度のバネ定数が設定されていればよい。

また、シャフト６に設けられた段部６ｂとベース２ａに穿設された凹部７の周縁とは、板バネ４の撓みを電子部品Ｄの一枚の厚さ分に規制する沈み込み規制部となる。シャフト６に関し、板バネ４との固定端から段部６ｂまでの長さは、支柱２ｂの長さから電子部品Ｄの一枚の厚さを差し引いた長さとなっているためである。

すなわち、図７の（ａ）に示すように、電子部品Ｄが載置台３に載置されていない状態では、段部６ｂと凹部７の周縁とは、電子部品Ｄの一枚の厚みＤ１だけ離間する。一方、保持手段１００が下降して、電子部品Ｄの着地によって板バネ４が沈み込むと、図７の（ｂ）に示すように、段部６ｂが凹部７の周縁に引っ掛かる。そのため、板バネ４は、電子部品Ｄの一枚の厚さ分しか沈み込むことができず、それ以上の沈み込みは規制される。

例えば、保持手段１００が２枚の電子部品Ｄを重ねて保持してしまっている場合、保持手段１００は、この沈み込み規制部によって規定の下降量に達することができずに、規定以上のトルクを受けることとなる。従って、沈み込み規制部は、保持手段１００のトルクを検出する機構と相まって、電子部品Ｄの重なりを検出することができる。

また、シャフト６の下端周面、即ち本実施形態におけるピン体６ａの周面と、ベース２ａに穿設された凹部７とは、シャフト６の倒れを阻止する支持部となる。ピン体６ａは凹部７に挿入され、ピン体６ａと凹部７とのクリアランスは狭いため、シャフト６がピン体６ａ側を振るように倒れ込もうとしても、ピン体６ａが凹部７の内周壁に当たるからである。そのため、シャフト６の転倒が板バネ４にシワを生じさせ、また板バネ４の形を崩してしまうことは防止される。

（効果）
以上のように、電子部品Ｄが載置される電子部品載置ステージ１、電子部品Ｄの載置台３に圧力吸収部を備えるようにした。圧力吸収部は、電子部品Ｄの当該載置台３への当接圧力を吸収するように沈み込み可能となっている。例えば、この圧力吸収部は、縁が固定された板バネ４であり、載置台３がおもて面の中央領域４ｄに取り付けられ、板バネ４の平面部分が当接圧力によって撓むようになっている。

これにより、電子部品Ｄと載置台３との間のクリアランスを確実に零にしつつ、電子部品Ｄの工程処理装置への受け渡しが可能となる。すなわち、電子部品Ｄへのダメージを考慮するあまり、電子部品Ｄと載置台３とに隙間が存在するにもかかわらず、保持手段１００から電子部品Ｄを落下させてしまい、電子部品Ｄを載置したときに位置ズレが発生してしまう心配はない。また、クリアランスを零にするために、電子部品Ｄを載置台３に押し付け、電子部品Ｄへダメージを与えてしまう心配がなくなる。

さらに、載置台３をゴム製とした場合であっても、当接圧力は板バネ４側で吸収される。そのため、当接圧力による載置台３の潰れの可能性は低くなり、ゴム製の載置台３の歪み又はその歪みを修正しようとする復元力によって電子部品Ｄの位置ズレが発生してしまう事態を回避できる。更には、ゴム製の載置台３の変形若しくはこれに加えて摩擦を抑えることができることから、ゴム製の載置台３の寿命を延ばすことができる。また、電子部品Ｄに対するダメージの心配が少なくなったことから、載置台３を樹脂や金属等の剛性が高いものに代替えすることも可能となる。

また、板バネ４の裏面に下方へ延びるシャフト６が取り付けられているが、このシャフト６を支持するスプリング８を備え、このスプリング８は、電子部品Ｄが載置台３に当接していない状態での板バネ４の沈み込みを押し戻すように付勢するようにした。

これにより、板バネ４のバネ定数を小さくすることができ、当接圧力の吸収能力が高まる。従って、電子部品Ｄへダメージを付与してしまうおそれをより確実に防止できる。尚、板バネ４の沈み込みを押し戻すことができれば、その他の各種の構成も適用可能である。例えば、シャフト６を設けず、板バネ４の中央領域をスプリング８で直接支持するようにしてもよい。また、本実施形態の歪み検出方法を採用しない場合には、板バネ４が弾性限界を超えなければ良く、初期張力を零に近づける必要はない。

また、シャフト６は、板バネ４の裏面に取り付けられて板バネ４の下方に延びる。そして、このシャフト６は、シャフト６の傾きを阻止するシャフト支持部によって下端周面が挟持される。本実施形態では、ピン体６ａをシャフト６の他端面に差し込んでおき、このピン体６ａをベース２ａに穿設した凹部７に挿入する。この凹部７は、シャフト支持部として、ピン体６ａとのクリアランスを十分に狭くしてある。

これにより、板バネ４に取り付けられているシャフト６の傾きを防止でき、シャフト６の傾きに伴う板バネ４のシワや歪みの発生を防止できる。従って、板バネ４の損傷は防がれ、板バネ４の稼働信頼性の向上や長寿命化を達成できる。尚、板バネ４の沈み込みを電子部品Ｄの一枚の厚みに規制する規制部を採用しない場合には、シャフト６にピン体６ａを挿入する必要はない。すなわち、シャフト６のベース２ａ側の径を一回り小さくする必要はなく、またシャフト６の本体を直に凹部７に挿入し、倒れを阻止するようにしてもよい。

また、板バネ４の撓みは規制部によって電子部品Ｄの一枚の厚みに規制されるようにした。規制部は、シャフト６と、シャフト６に設けられた段部６ｂと、ベース２ａに設けられた凹部７の周縁とにより構成することができる。段部６ｂは、シャフト６に設けられ、当該シャフト６の軸と交差するように拡がる当接面である。また、凹部７の周縁は、当接面よりも電子部品Ｄの一枚の厚みに相当する距離だけ離れた下方に位置する規制面である。板バネ４の沈み込みに合わせて降りてきたシャフト６の当設面と規制面とが接触し、板バネ４の撓みが電子部品Ｄの一枚の厚みに規制される。

これにより、電子部品Ｄを複数枚重ねて工程処理装置へ誤送したとしても、保持手段１００の異常トルクの発生により、その誤送を検知できる。尚、シャフト６の転倒防止策を採らないか、他の方法でシャフト６の転倒防止策を講じる場合には、シャフト６のベース２ａ側の径を一回り小さくする必要はなく、シャフト６のベース２ａ側の先端面を当設面とすることができる。

また、シャフト６の周面に設けた切り欠きと、この切り欠き内に突入した棒状部材とで、当該規制部を構成するようにしてもよい。切り欠きは、棒状部材の径よりも一枚の電子部品Ｄの厚み分だけシャフト６の軸方向に拡大させておく。電子部品Ｄが載置されていない状態において、棒状部材は、切り欠きの床面に当接するように定位置で固定しておく。この場合、切り欠きの天井面が当設面となり、棒状部材の上側表面が規制面となる。

また、板バネ４の撓み検出部を更に備えるようにした。この撓み検出部は、本実施形態では、スプリング８と、上蓋２ｃに設けられた開口２ｆと、上蓋２ｃに穿設されたパイプ２ｇである。スプリング８は、板バネ４の初期張力を零に近づけるように、板バネ４の平面を支持する。開口２ｆは、スプリング８によって支持された板バネ４の表面で面接触することで塞がれる。パイプ２ｇは、開口２ｆに連通する。このパイプ２ｇ内に圧力を発生させ、板バネ４が撓んだことで開口２ｆの塞がりが解除されると、その際にパイプ２ｇ内の圧力が変化する。この圧力変化を検出することにより、板バネ４の撓みは検出されることとなる。

これにより、電子部品Ｄが載置台３に載置されたことを容易に検出することができる。また、保持手段１００による電子部品Ｄの押し込み量も撓み検出部に従って調整でき、調整作業が容易となる。尚、パイプ２ｇ内には、電子部品Ｄが設置される環境の圧力以上を付与するものであっても、負圧を発生させるものであっても何れでもよい。すなわち、開口２ｆからの空気漏れや空気吸入を検出できれば、何れでもよい。

尚、板バネ４の撓みを検出することができる方法であれば、他の手法も採用可能である。例えば、板バネ４への圧電素子の貼り付けや、板バネ４のへこみ部分を検出する音波センサや光センサの設置が可能である。

（その他の実施形態）
この電子部品載置ステージ１を位置決め装置に搭載する場合の板バネ４を図８に示す。電子部品Ｄを載置台３に載置した場合、保持手段１００による電子部品Ｄの保持を維持しつつ、工程処理を施す場合がある。このケースにおいて、電子部品載置ステージ１を位置決め装置に搭載した場合には、θ回転によって載置台３が板バネ４に対して滑ってしまうことを防止する必要がある。

そこで、図８に示すように、板バネ４の平面には、角穴４ｃを形成しておき、載置台３のうち、嵩上げ台５の底面の部分に、角穴４ｃと大きさ及び形状を合わせた矩形の足を突設しておき、足を角穴４ｃに挿入することで、載置台３を板バネ４に対して回転不能に取り付けるようにすればよい。

角穴４ｃや矩形の足は、一例であり、回転を規制する形状の穴及び足ならば何れでもよい。すなわち、非円形の穴及び足であれば、回転を規制する手段と成り得る。非円形とは、中心から端までの距離が明らかに複数種類存在する形状を意味し、短径と長径とが明らかに異なる楕円や六角形等の多角形が含まれる。

また、本実施形態では、圧力吸収部として板バネ４を例に挙げたが、その他、ボールスプラインを圧力吸収部として備え、またシャフトとリニアブッシュを圧力吸収部として備えるようにしてもよい。

図９は、ボールスプラインを圧力吸収部として備える例を示している。この例において、載置台３は、継手１１を介してスプライン軸１０に接続されている。スプライン軸１０は、載置台３の下方へ架台２のベース２ａに向かって延びている。このスプライン軸１０には、表面に軸に沿った溝が穿設されている。また、上蓋２ｃには、スプライン軸１０が通る貫通孔１２が穿設されており、貫通孔１２の内側には、スリーブ本体１３が取り付けられている。スリーブ本体１３の内部には、図示しないボールが回転可能に取り付けられており、このボールは、スプライン軸１３の溝に嵌っている。スプライン軸１３は、伸びるように蓄勢されたスプリング８で支持されている。

また、図１０は、シャフトとリニアブッシュを圧力吸収部として備える例を示している。この例において、載置台３は、継手を介して２本のシャフト２０に接続されている。シャフト２０は、表面が滑らかな円筒形状を有している。また、上蓋には、２本のシャフト２０が通る２本の貫通孔２２が穿設されており、貫通孔２２の内側には、それぞれリニアブッシュ２３が取り付けられている。リニアブッシュ２３の内部には、図示しないボールが回転可能に取り付けられており、このボールは、シャフト２０の表面に当接する。２本のシャフト２０は、伸びるように蓄勢されたスプリング８にそれぞれ支持されている。

これらの例において、載置台３に電子部品Ｄが着地し、更に電子部品Ｄが押し込まれると、スプリング８の付勢力に反してスプライン軸１０又はシャフト２０が沈み込む。このスプリング軸１０又はシャフト２０の沈み込みにより、電子部品Ｄの当接圧力が吸収される。

尚、圧力吸収部として板バネ４を採用する場合には以下のようなメリットが発生する。すなわち、電子部品載置ステージ１の小型化を達成し易くなる。例えば、板バネ４を採用する場合には、電子部品載置ステージ１の大きさを、Ｌ３０×Ｗ３０×Ｈ２０（ｍｍ）程度の範囲に容易に収めることができる。

また、ボールスプラインと比べ安価に製造が可能である。更に、リニアブッシュを採用する場合には、シャフト２０の回転を防止すべく、複数本のシャフト２０を備える必要がある。その点において、板バネ４を採用する場合には、可動機構の質量を低減できる。

また、ボールスプラインやリニアブッシュを採用する場合には、スプライン軸１０、シャフト２０、スリーブ本体１３、及びリニアブッシュ２３の合間にゴミ等が入り込むおそれがあり、摺動不良を回避する策が必要となる。一方、板バネ４の場合には、摺動機構がないため、ゴミ等が入り込む余地がない。すなわち、上蓋２ｃに設けた貫通孔２ｅと嵩上げ台５とは、摺動関係にないため、これらの隙間は十分に拡げることができる。

また、電子部品Ｄを載置台３へ吸い付ける吸着部を容易に設置可能となる。この吸着部は、載置台３の上面に設けられた開口である吸着孔３ａと、吸着孔３ａから板バネ４を通って下方へ延び、負圧を開口へ伝達するパイプ６ｃとで構成される。本態様は、圧力吸収部を板バネ４としたことから、コストの低減等により可能となったものである。すなわち、ボールスプラインのような既製品にパイプ加工処理を施すと、その分だけコストが嵩んでしまう。一方、板バネ４に取り付けるシャフト６は、板バネ４を支持しているだけなので、パイプ加工処理に困難性がない。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を逸脱しない範囲で、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、本実施形態は、電子部品載置ステージ１を位置決め装置に搭載する例を示したものであるが、その他の工程処理を行う各種の工程処理装置についても適用が可能である。電子部品Ｄに対する工程処理としては、前工程及び後工程の各処理を含み、ダイシング、マウンティング、ボンディング、シーリング等の各組立工程、デバイスの電気特性測定、分類、マーキング、外観検査、梱包等の各工程処理、及びそれら工程処理のための位置決め処理が挙げられる。本実施形態の工程処理装置は位置決め装置である。

１ 電子部品載置ステージ
２ 架台
２ａ ベース
２ｂ 支柱
２ｃ 上蓋
２ｄ ステージ面
２ｅ 貫通孔
２ｆ 開口
２ｇ パイプ
２ｈ 引出端子
３ 載置台
３ａ 吸着孔
４ 板バネ
４ａ 隅
４ｂ 中央領域
４ｃ 角穴
４ｄ 中央領域
４ｅ スリット
５ 嵩上げ台
６ シャフト
６ａ ピン体
６ｂ 段部
６ｃ パイプ
６ｄ 引出端子
６ｅ ブロック
７ 凹部
８ スプリング
１０ スプライン軸
１１ 継手
１２ 貫通孔
１３ スリーブ本体
２０ シャフト
２１ 継手
２２ 貫通孔
２３ リニアブッシュ
１００ 保持手段
Ｄ 電子部品

Claims (11)

1. 電子部品が載置される電子部品載置ステージであって、
   前記電子部品の載置台と、
   前記載置台がおもて面の中央領域に取り付けられ、前記電子部品の当該載置台への当接圧力を吸収するように沈み込み可能な圧力吸収部となる縁が固定された板バネと、
   前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、
   前記シャフトを支持するスプリングと、
   を備え、
   前記板バネは、その平面部分が前記当接圧力によって撓み、
   前記スプリングは、
   前記電子部品が前記載置台に当接していない状態での前記板バネの沈み込みを押し戻すように付勢すること、
   を特徴とする電子部品載置ステージ。
2. 前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、
   前記シャフトの下端周面を挟持することで、前記シャフトの倒れを阻止するシャフト支持部と、
   を更に備えること、
   を特徴とする請求項１記載の電子部品載置ステージ。
3. 前記板バネの撓みを前記電子部品の一枚の厚みに規制する規制部をさらに備えること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品載置ステージ。
4. 前記規制部は、
   前記板バネの裏面に取り付けられ、前記板バネの下方に延びるシャフトと、
   前記シャフトに設けられ、当該シャフトの軸と交差するように拡がる当接面と、
   前記当接面よりも前記電子部品の一枚の厚みに相当する距離だけ離れた下方に位置する規制面と、
   を備え、
   前記板バネの沈み込みに合わせて降りてきた前記シャフトの前記当設面と前記規制面とが接触し、前記板バネの撓みを前記電子部品の一枚の厚みに規制すること、
   を特徴とする請求項３記載の電子部品載置ステージ。
5. 前記板バネの撓み検出部を更に備えること、
   を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電子部品載置ステージ。
6. 前記撓み検出部は、
   前記板バネの初期張力を零に近づけるように、前記板バネの平面を支持するスプリングと、
   前記スプリングによって支持された前記板バネの表面で面接触することで塞がれた開口と、
   前記開口に連通するパイプと、
   を備え、前記パイプ内に圧力を発生させ、前記パイプ内の圧力変化を検出することにより、前記板バネの撓みが検出されること、
   を特徴とする請求項５記載の電子部品載置ステージ。
7. 前記電子部品を前記載置台へ吸い付ける吸着部を更に備え、
   前記吸着部は、
   前記載置台の上面に設けられた開口と、
   前記開口から前記板バネを通って当該板バネの下方へ延び、負圧を前記開口へ伝達するパイプを有すること、
   を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の電子部品載置ステージ。
8. 前記板バネには、複数のスリットが穿設され、
   前記スリットは、板バネの中心から外側に向かって略同心円状に配列されていること、
   を特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の電子部品載置ステージ。
9. 前記板バネの平面には、非円形穴が形成され、
   前記載置台の底面には、前記非円形穴と大きさ及び形状を合わせた非円形足が突出し、
   前記非円形足を前記非円形穴に挿入することで、前記載置台が前記板バネに対して回転不能に取り付けられること、
   を特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の電子部品載置ステージ。
10. 請求項１乃至９の何れかに記載の電子部品載置ステージを移動させる移動機構を備え、
    前記載置台に載置された前記電子部品の位置を変更すること、
    を特徴とする電子部品の位置決め装置。
11. 請求項１乃至９の何れかに記載の電子部品載置ステージを備え、
    前記載置台に載置された前記電子部品に対して工程処理を施すこと、
    を特徴とする電子部品の工程処理装置。

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