JP6366121B1 - テーピング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャリアテープに生じる振動を抑制でき、電子部品の配置の異常を検出可能なテーピング装置を提供する。【解決手段】ポケットP1に挿入位置Iで電子部品Wが入れられたキャリアテープPを搬送し、挿入位置Iの下流側の合流位置JでキャリアテープPの上側にカバーテープQを案内し、貼付位置TでキャリアテープPに上からカバーテープQを接着して電子部品Wを封入するテーピング装置10において、キャリアテープPに、合流位置Jの上流側から貼付位置Tの下流側に渡る範囲を張った張り領域Sを設けた状態で、キャリアテープPを送る搬送機構11と、張り領域Sの上方に配された上側ガイド12と、張り領域Sに下から接する接触部35及び接触部35に上向きの力を与える付勢部36、37を有して、張り領域Sを上側ガイド12に押し付ける押上げ機構13と、接触部35の高さ位置を検出する位置検出手段38とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、電子部品を収容したキャリアテープにカバーテープを貼付して電子部品を封止するテーピング装置に関する。
テーピング装置は、ポケットが長手方向に配列されたキャリアテープにカバーテープを貼り付けて、ポケット内に収容された電子部品を封止する装置であり、その具体例が、例えば特許文献1、2に記載されている。
カバーテープのキャリアテープへの貼り付けを熱圧着で行う場合、テーピング装置は、キャリアテープ及びカバーテープの搬送と停止を繰り返し、キャリアテープ及びカバーテープを停止させた際に、高温のコテをキャリアテープ又はカバーテープに押し当てる。キャリアテープは、コテを押し当てる位置の上流側及び下流側にそれぞれ配されたドラムに掛け留められて、張られた状態が維持されている。
特開平8―58877号公報 特開2011−11748号公報
しかしながら、生産性を上げるべく、単位時間当たりに封止する電子部品を増やそうとすると、キャリアテープ及びカバーテープの搬送と停止を短時間で繰り返す必要があり、その結果、キャリアテープに振動が発生して、カバーテープを貼り付ける前に電子部品がポケット外に出るという問題が生じることが判明した。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、キャリアテープに生じる振動を抑制でき、かつ、電子部品の配置の異常を検出できるテーピング装置を提供することを目的とする。
前記目的に沿う本発明に係るテーピング装置は、ポケットに挿入位置で電子部品が入れられたキャリアテープを搬送し、該挿入位置の下流側の合流位置で該キャリアテープの上側にカバーテープを案内し、貼付位置で該キャリアテープに上から該カバーテープを接着して前記電子部品を封入するテーピング装置において、前記キャリアテープに、前記合流位置の上流側から前記貼付位置の下流側に渡る範囲を張った張り領域を設けた状態で、該キャリアテープを送る搬送機構と、前記張り領域の上方に配された上側ガイドと、前記張り領域に下から接する接触部及び該接触部に上向きの力を与える付勢部を有して、該張り領域を下方から前記上側ガイドに押し付ける押上げ機構と、前記接触部の高さ位置を検出する位置検出手段とを備える。
本発明に係るテーピング装置において、前記接触部が予め定められた下限位置より下方に下がったのが前記位置検出手段によって検出された際に、異常発生を検知する(即ち、前記接触部が予め定められた下限位置より下方に下がったのを前記位置検出手段が検出することにより、前記電子部品の配置に異常が発生したことを検知する)ことができる。
本発明に係るテーピング装置は、キャリアテープに、合流位置の上流側から貼付位置の下流側に渡る範囲を張った張り領域を設けた状態で、キャリアテープを送る搬送機構と、張り領域の上方に配された上側ガイドと、張り領域に下から接する接触部及び接触部に上向きの力を与える付勢部を有して、張り領域を下方から上側ガイドに押し付ける押上げ機構を備えるので、キャリアテープに生じる振動を抑制可能である。
また、接触部の高さ位置を検出する位置検出手段を備えるので、接触部の高さ位置を基にして、電子部品がポケット外に出ている等の電子部品の配置の異常を検出可能である。これは、電子部品の一部又は全部がポケット外に出ると、電子部品が上側ガイドに接触して、接触部を降下させるためである。
そして、キャリアテープに生じる振動を抑制し、かつ、電子部品の配置の異常を検出できることから、短時間当たりの電子部品の封入数を増加させつつ、電子部品の配置の異常を安定的に検出することが可能である。
本発明の一実施の形態に係るテーピング装置の説明図である。 (A)、(B)は、キャリアテープ及びカバーテープの説明図である。 キャリアテープ及びカバーテープを送る様子を示す説明図である。 (A)、(B)は電子部品をキャリアテープのポケットに収容する様子を示す説明図である。 (A)、(B)は除去位置の説明図である。 (A)、(B)は合流位置及び貼付位置の説明図である。 接触部の説明図である。 変形例に係る接触部を示す説明図である。 制御部の接続を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係るテーピング装置と共に用いられる外観検査装置の説明図である。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2(A)、(B)、図3に示すように、本発明の一実施の形態に係るテーピング装置10は、ポケットP1に挿入位置Iで電子部品Wが入れられたキャリアテープPを搬送し、挿入位置Iの下流側の合流位置JでキャリアテープPの上側にカバーテープQを案内し、貼付位置TでキャリアテープPに上からカバーテープQを接着して電子部品Wを封入する装置であり、キャリアテープPに、合流位置Jの上流側から貼付位置Tの下流側に渡る範囲を張った張り領域Sを設けた状態で、キャリアテープPを送る搬送機構11と、張り領域Sの上方に配された上側ガイド12と、張り領域Sを下方から上側ガイド12に押し付ける押上げ機構13とを備えている。以下、詳細に説明する。
キャリアテープPは、図2(A)、(B)に示すように、長手方向(キャリアテープPが搬送される方向)に等ピッチで複数のポケットP1が形成され、キャリアテープPのポケットP1の幅方向両側に、平坦部P2、P3がそれぞれ設けられている。以下、キャリアテープPの搬送方向を「テープ搬送方向D」とも言う。
ポケットP1は上部が開口しており、電子部品Wは上からポケットP1に入れられる。平坦部P3には、キャリアテープPの長手方向に沿って、等ピッチで複数の送り孔P4が形成されている。
キャリアテープPより幅が狭いカバーテープQは、ポケットP1全体、平坦部P2の大半及び平坦部P3の略半分を上から覆った状態でキャリアテープPに固定される。ポケットP1内の電子部品Wは、カバーテープQがキャリアテープPに固定されることによって、封止される。
テーピング装置10は、図1に示すように、キャリアテープPを案内するフリーローラ14及び長尺のガイド部材14aが取り付けられたベースユニット15と、ガイド部材14aに案内されたキャリアテープPが掛け渡されたプーリ16と、複数の案内ローラ17を有してカバーテープQを案内するガイド機構18とを備えている。
ガイド部材14aは、キャリアテープPを水平に進行させた後、キャリアテープPの進行方向を上方に変えて、キャリアテープPをプーリ16に案内する。
ベースユニット15には、プーリ16に駆動力を与えるサーボモータ19が取り付けられている。サーボモータ19は、出力軸がプーリ16の軸に連結され、作動によってプーリ16を回転駆動させる。プーリ16は、外周に図示しない突起を具備し、その突起をキャリアテープPの送り孔P4に挿入して、キャリアテープPを掛け留めている。プーリ16は、回転駆動することによって、キャリアテープPを搬送する。
ベースユニット15の上方には、図1、図3に示すように、電子部品Wを上方からキャリアテープPのポケットP1に入れる吸着ノズル20、ポケットP1内に収容された電子部品Wを上方から撮像するカメラ21、及び、ポケットP1から異常のある電子部品Wを取り除く吸引ノズル22がテープ搬送方向Dに順に配置されている。
吸着ノズル20は、図4(A)に示すように、プーリ16を通過して挿入位置Iに配されたキャリアテープPのポケットP1に、真空圧(負圧)によって吸着している電子部品Wを上方から接近させ、大気開放によって(負圧及び正圧を加えない状態にして)電子部品Wの吸着を解き、ポケットP1内に落下させる。落下した電子部品Wは、図4(B)に示すように、ポケットP1内に収容される。
カメラ21で電子部品Wを撮像する位置からテープ搬送方向D下流側(以下、単に「下流側」とも言う)には、テープ搬送方向Dに長い上側ガイド12が設けられている。上側ガイド12は、テープ搬送方向Dに長い板材に、テープ搬送方向Dに順に開口部24、24a、24b、24cが形成されたものであり、ベースユニット15に水平に固定されている。
開口部24はカメラ21の直下に形成されており、カメラ21は開口部24を通して電子部品Wを撮像する。吸引ノズル22が電子部品WをポケットP1から取り除く位置を除去位置Rとして、開口部24aは除去位置Rに配されたポケットP1の上方に設けられている。
上側ガイド12には、図3、図5(A)、(B)に示すように、開口部24aを塞ぐカバー体25が取り付けられ、カバー体25には、開口部24aからカバー体25を遠ざけるスライド手段26が連結されている。
カメラ21で撮像されたポケットP1内の電子部品Wに異常があった場合(例えば、ポケットP1内で電子部品Wが表と裏が反対となって配置されている場合や、電子部品Wにクラックがある場合)、異常がある電子部品Wを収容したポケットP1が除去位置Rに配されたタイミングで、カバー体25が開口部24aから遠ざけられ、吸引ノズル22はポケットP1内の電子部品Wを吸引して取り除く。
カバーテープQは、図1、図3、図6(A)、(B)に示すように、ガイド機構18の複数の案内ローラ17によって案内され、除去位置Rの下流側の合流位置Jで、上側ガイド12の上方から開口部24bを通って上側ガイド12の下側に進み、キャリアテープPに上側から接触する。
ベースユニット15には、図1、図3に示すように、合流位置Jの下流側の貼付位置TでカバーテープQをキャリアテープPに接着する押当て部材23と、貼付位置Tの下流側でキャリアテープPが掛け留められたプーリ28と、カバーテープQが接着されたキャリアテープPをプーリ28の下流側で案内するフリーローラ29、30が取り付けられている。
押当て部材23は、略直方体形状であり、上側ガイド12の上方に基側が支持部材31を介してベースユニット15に回動可能に取り付けられ、先側に加熱部32を有している。
押当て部材23は、図3、図6(A)、(B)に示すように、回動することによって、加熱部32が開口部24bの上方から開口部24bの下側に配されたカバーテープQに接触する位置まで降下して、カバーテープQをキャリアテープPに押し付ける。開口部24bの下方には固定ブロック33が設けられており、キャリアテープP及びカバーテープQは、カバーテープQ及びキャリアテープPに接触した加熱部32及び固定ブロック33によって上下から挟まれた状態になる。キャリアテープP及びカバーテープQは樹脂製であり、加熱部32の熱によって、キャリアテープPにカバーテープQが熱圧着(接着の一例)される。
プーリ28は、外周にキャリアテープPの送り孔P4に挿入される図示しない突起を具備し、軸がサーボモータ34の出力軸に連結されている。プーリ28及びサーボモータ34は、ベースユニット15に取り付けられ、プーリ28は、サーボモータ34から回転力を与えられて回転駆動し、掛け留められたキャリアテープPに対しテープ搬送方向Dの力を与える。
サーボモータ19は、出力軸を所定の角速度で回転駆動する回転状態及びブレーキ状態を間欠的に繰り返し、サーボモータ34は、出力軸を所定の角速度で回転駆動する回転状態及び出力軸に所定のトルクがかかった状態を維持する定トルク状態を間欠的に繰り返す。サーボモータ19、34は、同タイミングでそれぞれ回転状態となり、同タイミングでそれぞれブレーキ状態及び定トルク状態となる。
これによって、プーリ16、28は、キャリアテープPに、プーリ16、28間の範囲(即ち、合流位置Jの上流側から貼付位置Tの下流側に渡る範囲)を張った張り領域Sを設けた状態で、キャリアテープP及びカバーテープQを間欠的に送ることとなる。そして、キャリアテープPの張り領域Sは、キャリアテープPが停止している際、テープ搬送方向Dに一定の大きさの張力が与えられた状態となる。
本実施の形態では、キャリアテープPに張り領域Sを設けた状態で、キャリアテープPを送る搬送機構11が、主として、プーリ16、サーボモータ19、プーリ28及びサーボモータ34によって構成されている。上側ガイド12はキャリアテープPの張り領域Sの上方に配されている。
キャリアテープPが停止したタイミングで、吸着ノズル20は、電子部品Wの吸着を解いてポケットP1内に電子部品Wを落下させ、押当て部材23は、カバーテープQに接触してカバーテープQをキャリアテープPに接着させる。
また、ベースユニット15には、図1、図3に示すように、キャリアテープPの張り領域Sの合流位置Jの上流側を下方から上側ガイド12に押し付ける押上げ機構13が取り付けられている。押上げ機構13は、貼付位置Tの上流側でキャリアテープPの張り領域Sに下から接する接触部35と、接触部35に上向きの力を与える付勢部の一例である弾性体(本実施の形態では、バネ部材36、37)とを有している。
接触部35は、図7に示すように、キャリアテープPの平坦部P2、P3の直下に位置する部分が、キャリアテープPのポケットP1が形成された領域に比べ上方に突出していることから、ポケットP1に非接触な状態で、キャリアテープPの平坦部P2、P3(即ち、ポケットP1を基準としたキャリアテープPの幅方向両側領域)に接触する。本実施の形態では、固定ブロック33も、接触部35と同様に、キャリアテープPの平坦部P2、P3の直下に位置する部分が、キャリアテープPのポケットP1が形成された領域に比べ上方に突出しており、ポケットP1に非接触な状態で、キャリアテープPの平坦部P2、P3に接触する。
そして、接触部35は、図3に示すように、テープ搬送方向Dに長く、水平に配置され、長手方向一端が上側ガイド12の上流端の直下に位置し、他端が合流位置Jに位置している。よって、押上げ機構13は、キャリアテープPの張り領域Sの上側ガイド12の上流端の直下位置から合流位置Jまでの範囲全体を上側ガイド12に押し付ける。
キャリアテープPの張り領域Sは接触部35によって上側ガイド12に常に接触していることから、カバーテープQに押当て部材23の加熱部32が間欠的に押し当てられることによって生じるキャリアテープP及びカバーテープQの振動を抑制可能である。また、キャリアテープP及びカバーテープQが停止の際、キャリアテープPの張り領域Sが所定の力で引っ張られた状態であることによっても、キャリアテープP及びカバーテープQに生じる振動を抑制している。
そして、上側ガイド12の上流端側には、図4(A)、(B)に示すように、上流に向かって下面が徐々に上昇するテーパ部12aが形成されている。上側ガイド12にテーパ部12aを形成しているのは、1)上側ガイド12に押し付けられているキャリアテープPが進行の際、上側ガイド12に引っ掛かるのを防止するため、並びに、2)吸着ノズル20による吸着が解かれてポケットP1内に落下した電子部品Wを、テーパ部12aで案内して安定的にポケットP1内に収容するためである。
本実施の形態では、上側ガイド12が、図4(A)に示すように、挿入位置Iに配されたポケットP1の1つ下流側に位置するポケットP1を上から覆っている。
なお、接触部35の代わりに、図8に示すように、キャリアテープPの平坦部P2、P3には非接触で、キャリアテープPのポケットP1に下方から接する接触部35aを採用することや、キャリアテープPのポケットP1及び平坦部P2、P3に下方から接する接触部を採用することが可能である。
キャリアテープP及びカバーテープQに生じる振動は、貼付位置Tの上流側で電子部品WがポケットP1から飛び出したり、電子部品WがポケットP1内で反転して上下反対になったりする問題を招来させる。従って、キャリアテープP及びカバーテープQに振動が生じるのを抑制することで、ポケットP1内に電子部品Wを所定の配置で安定的に封入することができる。
ベースユニット15には、図1、図3、図9に示すように、接触部35の高さ位置を検出する位置検出センサ(位置検出手段の一例)38が取り付けられている。位置検出センサ38は、図9に示すように、警告音を発し、更に警告の表示を行う警告発生手段39と、サーボモータ19、34と、押当て部材23とが接続された制御部40に接続されている。位置検出センサ38は接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。
ここで、カバーテープQが未接着のキャリアテープPのポケットP1から電子部品Wの一部が上方に突出している状態や、電子部品W全体がポケットP1外に配されている状態では、電子部品Wが上側ガイド12に接触して、接触部35を降下させることとなる。よって、接触部35の所定以上の降下は電子部品Wの配置に異常があること、並びに、ポケットP1への電子部品Wの封入を適切に行えないことを意味する。
そこで、接触部35が予め定められた下限位置より下方に下がったのが位置検出センサ38によって検出された際に、制御部40は、電子部品Wの配置に異常が発生したことを検知し、警告発生手段39、サーボモータ19、34及び押当て部材23に異常発生の信号を送信する。
制御部40から異常発生の信号が送信されると、警告発生手段39は警告音を鳴らすと共に警告表示を行って、作業者に異常が生じていることを認識させ、サーボモータ19、34は出力軸を停止状態にして、キャリアテープPの搬送を停止し、押当て部材23はカバーテープQに非接触な配置で停止する。なお、警告発生手段39の代わりに、警告音の発生及び警告の表示の一方のみを行う警告発生手段を採用してもよい。
また、本実施の形態では、図1、図3に示すように、貼付位置Tの下流側に、カバーテープQが接着されたキャリアテープPに下から接する下側ガイド41がベースユニット15に固定されている。下側ガイド41は、テープ搬送方向Dに長く、上側ガイド12の下側に配されている。カバーテープQ及びキャリアテープPは、上側ガイド12及び下側ガイド41にそれぞれ接した状態で、上側ガイド12及び下側ガイド41の間を通過する。
下側ガイド41は、図7に示すように、接触部35と同じように、キャリアテープPの平坦部P2、P3の直下に位置する部分が、キャリアテープPのポケットP1が形成された領域に比べ上方に突出していることから、ポケットP1に接触することなくキャリアテープPの平坦部P2、P3に下から接触する。
接触部35及び下側ガイド41は、キャリアテープPに接触する部分が、キャリアテープPに疵等が生じるのを抑制すべく、平坦である。そして、接触部35及び下側ガイド41は、キャリアテープPに接触する部分が、金属で形成されており、樹脂で形成する場合に比べ、摩耗を抑制することができる。なお、下側ガイド41の代わりに、図8に示すように、キャリアテープPのポケットP1に接する下側ガイド41aを採用してもよい。
上側ガイド12に形成された開口部24cの上側には、図1に示すように、ポケットP1に封入された電子部品Wを撮像するカメラ42が設けられている。カバーテープQは透光性を有することから、カメラ42は、カバーテープQ越しにポケットP1内の電子部品Wを撮像できる。カメラ42で撮像された画像は図示しない情報処理部に与えられ、情報処理部は、カメラ42の撮像画像を基に電子部品Wの異常の有無を判定する。
また、ベースユニット15の下側には、ベースユニット15を進退させる移動機構43が設けられている。移動機構43は、ベースユニット15と共に、ベースユニット15に取り付けられている部材並びに機構(例えば、押当て部材23、搬送機構11、上側ガイド12及び押上げ機構13)を一体的に移動させ、除去位置Rで吸引ノズル22によって電子部品Wが取り除かれたポケットP1を挿入位置Iに配置させることができる。
電子部品Wが吸引ノズル22によってポケットP1から取り除かれた際、カバーテープQ及びキャリアテープPの搬送が停止され、電子部品Wが取り除かれた空のポケットP1は移動機構43によって挿入位置Iに配置される。そして、吸着ノズル20によって空のポケットP1に電子部品Wが入れられる。
本実施の形態では、テーピング装置10が、図10に示すように、電子部品Wをそれぞれ保持する複数の支持部44が間隔を空けて外周に取り付けられた円盤状の回転体45と、支持部44に保持された電子部品Wの外観を撮像するカメラ46、47を有して電子部品Wの外観を検査する外観検査装置48と共に用いられている。
回転体45の中心は鉛直軸49に連結されており、回転体45は、鉛直軸49を中心に間欠的に回転して、各支持部44に保持された電子部品Wを、カメラ46、47の撮像位置に送る。
そして、外観に疵等がないと判定された電子部品Wは、回転体45によって、テーピング装置10の上方に送られ、支持部44(即ち、テーピング装置10の吸着ノズル20となる)によって、テーピング装置10に装着されたキャリアテープPのポケットP1に入れられる。なお、外観に疵があると判定された電子部品Wは、テーピング装置10の回転体45の回転方向下流側に設けられたソータ50に供給され、不良品として排出される。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、警告発生手段を設ける必要は必ずしもなく、接触部が下限位置より下方に下がったのが検出された際、キャリアテープの搬送の停止のみを行うようにしてもよいし、キャリアテープの搬送を停止せず、接触部が下限位置より下方に下がったことを記録するようにしてもよい。
また、上側ガイドに、押当て部材の加熱部を通す開口部とは別に、カバーテープが通過する開口部を形成してもよい。
そして、押上げ機構は、張り領域を下方から上側ガイドに押し付けることができればよく、接触部が合流位置の上流側でのみ張り領域に下から接する必要はない。例えば、接触部が合流位置の上流側及び下流側で張り領域に下から接することや、接触部が合流位置の下流側でのみ張り領域に下から接してもよい。
更に、押上げ機構において、接触部に上向きの力を与える付勢部は弾性体に限定されず、例えば、弾性体の代わりに流体シリンダを用いてもよい。
また、前記実施の形態に係るテーピング装置10において、カバーテープQをキャリアテープPに押し付ける押当て部材23の代わりに、キャリアテープPに下から接してキャリアテープPをカバーテープQに押し付ける押当て部材を採用してもよい。
更に、キャリアテープ及びカバーテープの接着は熱圧着である必要はなく、例えば、常温の環境下で圧力を加えて圧着する常温圧着(感圧式)であってもよい。
また、キャリアテープ及びカバーテープは樹脂製である必要はなく、例えば、紙製であってもよい。
10:テーピング装置、11:搬送機構、12:上側ガイド、12a:テーパ部、13:押上げ機構、14:フリーローラ、14a:ガイド部材、15:ベースユニット、16:プーリ、17:案内ローラ、18:ガイド機構、19:サーボモータ、20:吸着ノズル、21:カメラ、22:吸引ノズル、23:押当て部材、24、24a、24b、24c:開口部、25:カバー体、26:スライド手段、28:プーリ、29、30:フリーローラ、31:支持部材、32:加熱部、33:固定ブロック、34:サーボモータ、35、35a:接触部、36、37:バネ部材、38:位置検出センサ、39:警告発生手段、40:制御部、41、41a:下側ガイド、42:カメラ、43:移動機構、44:支持部、45:回転体、46、47:カメラ、48:外観検査装置、49:鉛直軸、50:ソータ、D:テープ搬送方向、I:挿入位置、J:合流位置、P:キャリアテープ、P1:ポケット、P2、P3:平坦部、P4:送り孔、Q:カバーテープ、R:除去位置、S:張り領域、T:貼付位置、W:電子部品

Claims (2)

  1. ポケットに挿入位置で電子部品が入れられたキャリアテープを搬送し、該挿入位置の下流側の合流位置で該キャリアテープの上側にカバーテープを案内し、貼付位置で該キャリアテープに上から該カバーテープを接着して前記電子部品を封入するテーピング装置において、
    前記キャリアテープに、前記合流位置の上流側から前記貼付位置の下流側に渡る範囲を張った張り領域を設けた状態で、該キャリアテープを送る搬送機構と、
    前記張り領域の上方に配された上側ガイドと、
    前記張り領域に下から接する接触部及び該接触部に上向きの力を与える付勢部を有して、該張り領域を下方から前記上側ガイドに押し付ける押上げ機構と、
    前記接触部の高さ位置を検出する位置検出手段とを備えることを特徴とするテーピング装置。
  2. 請求項1記載のテーピング装置において、前記接触部が予め定められた下限位置より下方に下がったのが前記位置検出手段によって検出された際に、異常発生を検知することを特徴とするテーピング装置。
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