JP5665647B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、マガジン内に、部品を載せた複数枚のパレットを収納した部品供給装置に関する発明である。

例えば、特許文献１（特開２００８−２８８５３３号公報）に記載されているように、マガジンに設けられた複数段のスロットに、部品を載せた複数枚のトレイパレットを収納し、該マガジンからいずれかのトレイパレットを引き出して該トレイパレット上の部品を部品実装機に供給するようにしたものがある。

また、近年、特許文献２（特開２０１０−１２９９４９号公報）に記載されているように、トレイ部品を載せたトレイパレットと、ウエハ部品（ダイ）を載せたウエハパレットとを、マガジン内に多段に混載し、生産プログラムで指定されたパレットをマガジンから引出しテーブル上に引き出して当該パレット上の部品を部品実装機に供給するようにしたものがある。

特開２００８−２８８５３３号公報 特開２０１０−１２９９４９号公報

ところで、マガジンの各スロットにパレットを差し込んだり、パレットを各スロットから引き出す際に、パレットの下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下して、直下のパレット上の部品に付着することがある。部品に付着した塵埃は、部品実装信頼性を低下させる原因となる可能性がある。特に、ウエハ部品では、上面にワイヤボンディング用の電極が形成されているものがあり、ウエハ部品の上面に塵埃が付着すると、ボンディング不良が発生する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品を載せたパレットの出し入れ時等に落下する塵埃の付着による部品実装信頼性の低下を防止できる部品供給装置を提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、マガジン内に設けられた複数段のスロットに、部品を載せた複数枚のパレットを収納し、該マガジンからいずれかのパレットをパレット引き出し機構により部品供給位置に引き出して該パレット上の部品を部品実装機に供給する部品供給装置において、前記マガジン内の各スロットの間に、塵埃受け板を着脱可能に装着する装着部を設け、同一の部品を積載した複数枚のパレットを１つのパレットグループに区画して、前記マガジン内に前記パレットグループ毎に収納し、前記塵埃受け板を前記パレットグループの間に位置する前記装着部に装着したことを特徴とするものである。この構成では、予めマガジン内の装着部に塵埃受け板を装着しておけば、該塵埃受け板の上側でパレットを出し入れする際に、該パレットの下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、落下する塵埃が塵埃受け板で受け止められる。これにより、塵埃受け板の下側に収納されたパレット上の部品に塵埃が付着することを防止でき、塵埃の付着による部品実装信頼性の低下を防止できる。しかも、マガジン内に塵埃受け板を装着する高さ位置（装着部）をユーザーが自由に選択できるため、上方のパレットから落下する塵埃の付着を防止する必要のないパレットを収納する場合は、そのパレットを収納する高さ位置の上側の直近の装着部には、塵埃受け板を装着しないという取り扱いが可能となり、多様なユーザーの使用態様に対応できる。また、塵埃受け板を装着すると、その分、パレットを収納するスペースの高さ寸法が減少するため、塵埃の付着を防止する必要のないパレットについては、塵埃受け板を装着しないようにすれば、パレットを収納するスペースの高さ寸法が狭くなるのを防止できる。これにより、例えば、塵埃受け板によって収納可能なパレットの高さ寸法が制限されたり、パレット上に積載可能なトレイの段数が制限されることを防止でき、マガジン内のスペースを有効に利用できる。

更に、請求項１に係る発明は、同一の部品を積載した複数枚のパレットを１つのパレットグループに区画して、マガジン内に前記パレットグループ毎に収納し、塵埃受け板をパレットグループの間に位置する装着部に装着する点にも特徴がある。同じパレットグループ内の複数枚のパレット間では、パレットの収納順序や引き出し順序を工夫することで、部品への塵埃の付着を避けることができるためである。

この場合、請求項２のように、マガジンに同じパレットグループのパレットを収容する場合は、作業者が当該パレットグループの区画の上段側からパレットを順に収納していき、パレット引き出し機構が当該パレットグループからパレットを部品供給位置に引き出す場合に、当該パレットグループの区画の下段側からパレットを引き出すように構成しても良い。マガジンに同じパレットグループのパレットを収容する場合に、当該パレットグループの区画の上段側からパレットを順に収納していけば、それより下段側には、まだパレットが収納されていないため、パレット収納時に該パレットの下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、その塵埃が直下のパレット上の部品に付着することはなく、パレットグループの間に位置する塵埃受け板に受けられるだけである。また、パレットグループからパレットを部品供給位置に引き出す場合に、当該パレットグループの区画の下段側からパレットを引き出すようにすれば、パレットの引き出し時に該パレットの下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、その塵埃はパレットグループの間に位置する塵埃受け板に受け止められ、それより下段側のパレット上の部品に付着することはない。

以上説明した請求項１，２に係る発明は、トレイ部品を載せたトレイパレットのみを積載するトレイパレット専用の部品供給装置に適用しても良いし、ウエハ部品を載せたウエハパレットのみを積載するウエハパレット専用の部品供給装置に適用しても良い。或は、請求項３のように、ウエハパレットとトレイパレットを混載可能な部品供給装置に適用しても良く、この場合は、塵埃受け板をウエハパレットの上面をカバーするように装着すると良い。ウエハ部品は、トレイ部品と比べて塵埃の影響が大きいためである。

図１は本発明の一実施例における部品供給装置の外観斜視図である。 図２は部品供給装置をセットした部品実装機の外観斜視図である。 図３はウエハパレットの外観斜視図である。 図４はトレイパレットの外観斜視図である。 図５はマガジン内のパレットの収納状態と塵埃受け板の装着状態の第１例を示す図である。 図６はマガジン内のパレットの収納状態と塵埃受け板の装着状態の第２例を示す図である。 図７はマガジン内のパレットの収納状態と塵埃受け板の装着状態の第３例を示す図である。

本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施例の部品供給装置１１は、マガジン保持部１２（トレイタワー）、パレット引き出しテーブル１３、パレット引き出し機構１４、サブロボット１５、シャトル機構１６、反転ユニット１７、突き上げユニット（図示せず）、ＮＧコンベア１９、ノズルチェンジャー２０等を備えた構成となっている。この部品供給装置１１は、図２に示すように、部品実装機２５のフィーダセット用開口部にパレット引き出しテーブル１３を差し込んだ状態にセットされる。

部品供給装置１１のマガジン保持部１２内に上下動可能に収納されたマガジン１８（図５参照）には、ウエハ部品２１（ダイ）を載せたウエハパレット２２と、トレイ部品４２（電子部品）を載せたトレイパレット４１（図４参照）とを多段に混載できるようになっている。図３に示すように、ウエハパレット２２は、碁盤目状にダイシングされたウエハ（多数のダイ２１）を貼着した伸縮可能なダイシングシート３６を、円形の開口部を有するウエハ装着板２３にエキスパンドした状態で装着し、該ウエハ装着板２３をパレット本体２８にねじ止め等により取り付けた構成となっている。

一方、図４に示すように、トレイパレット４１上には、トレイ部品４２を収容したトレイ４３が１段又は複数段に積載されている。
パレット引き出し機構１４は、生産プログラム（生産ジョブ）に従って、ウエハパレット２２とトレイパレット４１のいずれかのパレットをマガジン保持部１２内のマガジン１８からパレット引き出しテーブル１３上に引き出すものであり、パレット２２，４１上の部品４２やダイ２１を部品実装機２５（図３参照）の吸着ノズル（図示せず）でピックアップする位置（以下「部品実装機用引き出し位置」という）と、マガジン１８に近い引き出し位置（以下「サブロボット用引き出し位置」という）とのいずれの位置にもパレット２２，４１を引き出し可能に構成されている。部品実装機用引き出し位置は、パレット引き出しテーブル１３の前端の位置（マガジンから最も離れた位置）であり、サブロボット用引き出し位置は、サブロボット１５の吸着ノズル（図示せず）でウエハパレット２２のダイシングシート３６上のダイ２１を吸着可能な位置である。

サブロボット１５は、マガジン保持部１２の背面部（サブロボット用引き出し位置側の面）のうちのパレット引き出しテーブル１３の上方に位置して設けられ、ＸＺ方向（パレット引き出しテーブル１３の幅方向及び垂直方向）に移動するように構成されている。尚、サブロボット１５の移動方向をＸ方向のみとし、ウエハパレット２２に対するサブロボット１５のＹ方向（パレット引き出し方向）の相対的位置は、パレット引き出し機構１４によってウエハパレット２２をＹ方向に徐々に引き出すことで制御している。このサブロボット１５には、１本又は複数本の吸着ノズル（図示せず）が下向きに設けられ、ピックアップするダイ２１のサイズ等に応じてノズルチェンジャー２０で吸着ノズルを交換できるようになっている。サブロボット１５には、カメラ２４が設けられ、このカメラ２４の撮像画像に基づいて、ピックアップ対象となるダイ２１の位置又はダイ２１の吸着姿勢を確認できるようになっている。

シャトル機構１６は、サブロボット１５の吸着ノズルでピックアップされた部品をシャトルノズル２６で受け取って部品実装機２５の吸着ノズルでピックアップ可能な位置まで移送する。反転ユニット１７は、サブロボット１５から受け取るダイ２１を必要に応じて上下反転させるものである。ダイ２１の種類によっては、ウエハパレット２２のダイシングシート３６に上下反対に貼着されたダイ（例えばフリップチップ等）が存在するためである。尚、ＮＧコンベア１９は、不良部品や吸着不良のダイ２１を排出するコンベアである。

以上のように構成した部品供給装置１１の制御装置３２は、キーボード、マウス等の入力装置３３と、液晶ディスプレイ等の表示装置３４等の周辺装置を備えたコンピュータにより構成され、生産プログラムに従って部品実装機２５に供給する部品の種類に応じてパレットの引き出し位置と部品のピックアップ方法を選択すると共に、その選択結果に応じてパレット引き出し機構１４、サブロボット１５及びシャトル機構１６、反転ユニット１７等の動作を制御する。

次に、図５乃至図７を用いてマガジン１８の構成を説明する。
マガジン１８内には、パレット５０（ウエハパレット２２又はトレイパレット４１）を収納するための複数段のスロット５１が設けられ、各スロット５１の左右両側にそれぞれパレット５０を出し入れ可能に支持する支持部材５２が設けられている。最下段のスロット５１を除く各段のスロット５１の支持部材５２には、それぞれ、パレット５０の下側の位置に塵埃受け板５３を着脱可能に装着する装着溝５４（装着部）が形成されている。尚、ユーザーが間違ってパレット５０を装着溝５４に差し込むことを防止できるようにパレット５０と装着溝５４との寸法関係が設定されている。この塵埃受け板５３のサイズは、左右両側の支持部材５２に支持されたパレット５０の下面側の露出部分をカバーするサイズに形成されている。

この場合、各スロット５１間の装着溝５４に塵埃受け板５３を装着するか否かは、パレット５０上の部品の種類に応じてユーザーが自由に選択すれば良い。
例えば、図５に示す第１例のように、最下段のスロット５１を除く各段のスロット５１に収納した各パレット５０の下側にそれぞれ塵埃受け板５３を装着しても良い。この場合、各段のスロット５１にパレット５０を収納する前に、塵埃受け板５３を装着しておけば良い。

また、マガジン１８内に塵埃受け板５３を装着する高さ位置（装着溝５４）をユーザーが自由に選択できるため、図６に示す第２例のように、上方のパレット５０Ａから落下する塵埃の付着を防止する必要のないパレット５０Ｂを収納する場合は、そのパレット５０Ｂを収納する高さ位置の上側の直近の装着溝５４には、塵埃受け板５３を装着しないようにしても良い。例えば、マガジン１８内にウエハパレット２２とトレイパレット４１を混載する場合は、トレイパレット４１を塵埃の付着を防止する必要のないパレット５０Ｂとし、塵埃受け板５３をウエハパレット２２（５０Ａ）の上面をカバーするように装着しても良い。図６に示す第２例では、ウエハパレット２２（５０Ａ）を収納する前に、塵埃受け板５３を装着しておけば良い。

塵埃受け板５３を装着すると、その分、パレット５０を収納するスペースの高さ寸法が狭くなるため、塵埃の付着を防止する必要のないパレット５０Ｂについては、塵埃受け板５３を装着しないようにすれば、パレット５０Ｂを収納するスペースの高さ寸法が減少することを防止できる。これにより、例えば、塵埃受け板５３によって収納可能なパレットＢの高さ寸法が制限されたり、パレット５０Ｂ上に積載可能なトレイの段数が制限されることを防止できる。

図７に示す第３例のように、同一の部品を積載した複数枚のパレット５０を１つのパレットグループに区画して、マガジン１８内にパレットグループ毎に収納し、塵埃受け板５３をパレットグループの間に位置する装着溝５４に装着するようにしても良い。この場合も、各段のスロット５１にパレット５０を収納する前に、塵埃受け板５３を装着しておけば良い。

図７に示す第３例では、上段のパレットグループＰ１は、４個のパレットＰ１ａ〜Ｐ１ｄからなり、中段のパレットグループＰ２は、３個のパレットＰ２ａ〜Ｐ２ｃからなり、下段のパレットグループＰ３は、３個のパレットＰ３ａ〜Ｐ３ｃからなる。

この場合、マガジン１８に同じパレットグループのパレット５０を収容する場合は、当該パレットグループの区画の上段側からパレット５０を順に収納していく。例えば、上段のパレットグループＰ１では、上段側からパレットＰ１ａ→Ｐ１ｂ→Ｐ１ｃ→Ｐ１ｄの順に収納し、中段のパレットグループＰ２では、上段側からパレットＰ２ａ→Ｐ２ｂ→Ｐ２ｃの順に収納し、下段のパレットグループＰ３では、上段側からパレットＰ３ａ→Ｐ３ｂ→Ｐ３ｃの順に収納していく。このように、パレットグループの区画の上段側からパレット５０を順に収納していけば、それより下段側には、まだパレット５０が収納されていないため、パレット収納時に該パレット５０の下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、その塵埃が直下のパレット５０上の部品に付着することはなく、パレットグループの間に位置する塵埃受け板５３に受けられるだけである。

また、パレットグループからパレット５０をパレット引き出しテーブル１３上に引き出す場合は、当該パレットグループの区画の下段側からパレット５０を引き出す。例えば、上部側のパレットグループＰ１では、下段側からパレットＰ１ｄ→Ｐ１ｃ→Ｐ１ｂ→Ｐ１ａの順に引き出し、中間部のパレットグループＰ２では、下段側からパレットＰ２ｃ→Ｐ２ｂ→Ｐ２ａの順に引き出し、下部側のパレットグループＰ３では、下段側からパレットＰ３ｃ→Ｐ３ｂ→Ｐ３ａの順に引き出していく。このように、パレットグループの区画の下段側からパレット５０を引き出すようにすれば、パレット５０の引き出し時に該パレット５０の下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、その塵埃はパレットグループの間に位置する塵埃受け板５３に受け止められ、それより下段側のパレット５０上の部品に付着することはない。

また、例えば、部品供給装置１１の稼働中に、上段のパレットグループＰ１において、最初に引き出したパレットＰ１ｄ上の部品が無くなると、このパレットＰ１ｄをマガジン１８内の元の位置に戻して、次のパレットＰ１ｃが引き出されるが、マガジン１８内に戻されたパレットＰ１ｄは空になっているため、パレットＰ１ｃの引き出し時にパレットＰ１ｃから塵埃がパレットＰ１ｄ上に落下しても、影響は全くない。

また、上から２段目のパレットＰ１ｂを引き出しているときに、作業者が部品の補給を行う場合は、上から４段目（パレットＰ１ｄの段）に、部品を補給したパレットＰ１ｄを収納する。この後、部品供給装置１１は、引き出されている使用途中のパレットＰ１ｂをマガジン１８内の元の位置に戻して、部品補給済みのパレットＰ１ｄをマガジン１８から引き出して部品を部品実装機２５に供給する。このパレットＰ１ｄの部品が無くなると、このパレットＰ１ｄをマガジン１８内の元の位置に戻して、使用途中のパレットＰ１ｂをマガジン１８から引き出して部品を部品実装機２５に供給する。

尚、使用途中のパレットがマガジン１８内に残ることを嫌う場合は、部品を補給したパレットと使用途中のパレットとの位置を入れ替えるようにしても良い。例えば、使用途中のパレットＰ１ｂをマガジン１８内に戻す際に、部品補給済みのパレットＰ１ｃを元の位置（上から３段目）より１段高い位置（上から２段目）に収納し、パレットＰ１ｂを元の位置（上から２段目）より１段低い位置（上から３段目）に戻すようにしても良い。このようにすれば、部品補給後に、使用途中のパレットＰ１ｂを引き出して部品を部品実装機２５に供給することができ、使用途中のパレットＰ１ｂがマガジン１８内に残されることを防止できる。

以上説明した本実施例によれば、予めマガジン１８内の装着溝５４に塵埃受け板５３を装着しておけば、該塵埃受け板５３の上側でパレット５０を出し入れする際に、該パレット５０の下面に付着していた塵埃が摩擦や振動等で落下しても、落下する塵埃が塵埃受け板５３で受け止められる。これにより、塵埃受け板５３の下側に収納されたパレット５０上の部品に塵埃が付着することを防止でき、塵埃の付着による部品実装信頼性の低下を防止できる。しかも、マガジン１８内に塵埃受け板５３を装着する高さ位置（装着溝５４）をユーザーが自由に選択できるため、上方のパレット５０から落下する塵埃の付着を防止する必要のないパレット５０を収納する場合は、そのパレット５０を収納する高さ位置の上側の直近の装着溝５４には、塵埃受け板５３を装着しないという取り扱いが可能となり、多様なユーザーの使用態様に対応できる。また、塵埃受け板５３を装着すると、その分、パレット５０を収納するスペースの高さ寸法が減少するため、塵埃の付着を防止する必要のないパレット５０については、塵埃受け板５３を装着しないようにすれば、パレット５０を収納するスペースの高さ寸法が狭くなるのを防止できる。これにより、例えば、塵埃受け板５３によって収納可能なパレット５０の高さ寸法が制限されたり、パレット５０上に積載可能なトレイの段数が制限されることを防止でき、マガジン１８内のスペースを有効に利用できる。

尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、パレット５０の収納構造や塵埃受け板５３の装着構造を変更したり、マガジン１８内のスロット５１の段数（収納可能なパレット５０の枚数）を変更しても良い。

その他、本発明は、トレイ部品を載せたトレイパレットのみを積載するトレイパレット専用の部品供給装置に適用しても良いし、ウエハ部品を載せたウエハパレットのみを積載するウエハパレット専用の部品供給装置に適用しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…部品供給装置、１２…マガジン保持部、１３…パレット引き出しテーブル、１４…パレット引き出し機構、１５…サブロボット、１６…シャトル機構、１７…反転ユニット、１８…マガジン、１９…ＮＧコンベア、２０…ノズルチェンジャー、２１…ウエハ部品（ダイ）、２２…ウエハパレット、２３…ウエハ装着板、２５…部品実装機、２６…シャトルノズル、２８…パレット本体、４１…トレイパレット、４２…トレイ部品、４３…トレイ、５１…スロット、５２…支持部材、５３…塵埃受け板、５４…装着溝（装着部）、Ｐ１〜Ｐ３…パレットグループ、５０，５０Ａ，５０Ｂ，Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ，Ｐ２ａ〜Ｐ２ｃ，Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃ…パレット

Claims (3)

1. マガジン内に設けられた複数段のスロットに、部品を載せた複数枚のパレットを収納し、該マガジンからいずれかのパレットをパレット引き出し機構により部品供給位置に引き出して該パレット上の部品を部品実装機に供給する部品供給装置において、
   前記マガジン内の各スロットの間に、塵埃受け板を着脱可能に装着する装着部を設け、 同一の部品を積載した複数枚のパレットを１つのパレットグループに区画して、前記マガジン内に前記パレットグループ毎に収納し、前記塵埃受け板を前記パレットグループの間に位置する前記装着部に装着したことを特徴とする部品供給装置。
2. 前記マガジンに同じパレットグループのパレットを収容する場合は、作業者が当該パレットグループの区画の上段側からパレットを順に収納していき、前記パレット引き出し機構が当該パレットグループからパレットを部品供給位置に引き出す場合に、当該パレットグループの区画の下段側からパレットを引き出すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
3. 前記マガジンは、ウエハ部品を載せたウエハパレットと、トレイ部品を載せたトレイパレットのいずれも収納可能に構成され、
   前記塵埃受け板は、前記ウエハパレットの上面をカバーするように装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品供給装置。

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