JPH0198541A

JPH0198541A - 物品搬送装置

Info

Publication number: JPH0198541A
Application number: JP62252198A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kobayashi; 弘明小林; Masato Nagaoka; 正人長岡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-04-17
Also published as: DE3854371T2; JPH0567548B2; EP0311077A2; EP0311077B1; KR910006970B1; EP0311077A3; KR890007144A; DE3854371D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は物品、特に半導体装置の組立ての際のリードフ
レーム等を搬送する際に使用して最適な搬送装置で、こ
のリードフレーム等の物品の位置決めを高精度に行える
ようにした物品搬送装置に関する。

（従来の技術）上記半導体装置の組立て工程においては、半導体チップ
をリードフレーム上にマウントする工程、このマウント
された半導体チップに対してワイヤボンディングを行う
工程、及びモールド金型にこのワイヤボンディングした
半導体チップをセットする工程等に際して、リードフレ
ームを搬送し、この搬送位置を高精度に設定することが
要求される。

従来、例えば上記リードフレームの搬送位置決めは、リ
ードフレームの側端部にその長さ方向に沿って一定間隔
にパイドツト穴を設け、このバイドツト穴の内部にパイ
ロットピンを係合させることによって行うことが一般に
行われていた。

しかしながら、こρ場合、フレーム幅や送りピッチが異
なる各種のリードフレームに夫々対応するパイロットピ
ンが必要となり、多種多様のリードフレームを用いる組
立て工程の場合には、名フレーム毎にパイロットピンを
交換する作業が必要となって、組立て能率が著しく悪く
なってしまう。

このため、出願人は、先に特開昭６１−８１６３４号と
して、指定されたリードフレームの送り量に応じてリー
ドフレームの搬送運動を行い、この搬送終了時毎に実際
のリードフレーム送り量を検出して指定されたリードフ
レーム送り量との誤差を、例えばＩＴＶカメラ等により
計測し、この計測した誤差をフィードバックして次回の
リードフレーム搬送工程に対する指定したリードフレー
ム送り量を修正するようにして、パイロットピンの使用
を不必要となしたものを提案した。

なお、ワイヤボンディング装置においては、Ｘ−Ｙテー
ブル等に搭載されたボンディングヘッド及びＩＴＢカメ
ラにより、半導体チップ及びインナイーリードの位置ズ
レを確認して、この位置ズレ量をＸ−Ｙ座標値に補正す
ることにより、全自動のワイヤボンディング装置が実現
されており、リードフレーム搬送位置決め精度は、一般
に上記位置ズレを確認できる範囲に入れば機能的に満た
されていた。

但し、一部のワイヤボンディング装置においては、リー
ドフレームのアイランドとインナーリードとの間に突起
を設けた凸ヒータ、或いはアイランドタウン（デプレス
）のリードフレームに対応した凹ヒータを使用している
ため、ＩＴＶカメラにより、リードフレーム搬送位置決
め誤差を計測して、再度このズレ量だけ搬送するように
したものも考えられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記パイロットピンを不要とした従来例
においては、ｘ−ｙカメラに搭載された、本来チップマ
ウント、ワイヤボンディング等のパターン認識を目的と
するパターン認識用ＩＴＶカメラを使用するか、別個の
ＩＴＶカメラを搭載して使用するかのいずれかが必要と
なり、どちらにしてもパターン認識の時間が必要となっ
て、サイクルタイム（スピード）の低下に繋がってしま
う。

しかも、パターン認識は比較的高級なプログラムで、そ
の制御に占める割合が大きく、かなり大規模な制御系が
必要となるばかりでなく、多品種に対応させるためには
、それに応じてパターンをメモリする容量が必要となる
。また、パターン認識には、リードフレームに適当な形
状のパターンを必要とし、その大きさはＩＴＶカメラの
画像サイズにマツチしていなければならない。

上記従来例においては、Ｘ−Ｙテーブルを移動させてイ
ンナーリード付近の適当な形状を目標としているが、移
動時間が必要となるばかりでなく、インナーリードは変
形し易いため、これを基準とするには信頼性に不安があ
るといったことが問題となる。パイロット穴は、基準と
しては適当であるが、移動距離が大きく移動時間が加算
されることと、大きさが１ｍｍ〜２ＩＩＩｍ程度でＩＴ
Ｖカメラにマツチしない場合があり、マツチしても数種
のパターンのメモリが必要になるといったことが問題と
なる。

なお、個別の専用ＩＴＶカメラを搭載することも考えら
れるが、コストの面で問題となるばかりでなく、チップ
マウント装置、ワイヤボンディング装置ともに本来の目
的とするマウント機構のヘッド、ワイヤボンディング機
構のヘッド等が上部に位置し、しかも下部にはウェハー
リング、ヒータ等が位置して、いずれの場所も設置スペ
ース的に無理があった。

本発明は上記に鑑み、リードフレーム等の物品の搬送位
置決めに際して、この位置決めを正確に、かつ高速に行
うことができるばかりでなく、種々のサイズと形状に対
応することができ、しかも安価に製造し得るものを提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、物品の搬送駆動を行
う駆動装置と、この物品の搬送駆動中に物品の一部の検
出部が通過したことを検出する通過検出部と、この通過
したタイミングの以前または以降の物品の送り量をカウ
ントするカウンタと、前記通過したタイミングから物品
の搬送駆動を完了し位置決めするまでの物品の送り量を
設定する送り微設定部と、この設定された物品の送り量
により前記駆動装置の駆動量を制御する送り量制御部と
を備えたものである。

（作　用）而して、リードフレーム等の物品の検出部が通過検出部
を通過したタイミングの以前または以降の物品送り量を
カウンタによりカウントし、送り置設置部によりこの通
過したタイミングから物品の搬送駆動を完了し位置決め
するまでの物品の送り量を設定して、物品の搬送駆動を
行う駆動装置を送り量制御部で制御することにより、上
記通過検出部からの物品の送り量を常に一定に制御して
この位置決めを行うようにしたものである。

（実施例）図面は本発明をリードフレームの搬送用とじて使用した
一実施例を示すものであり、第１図において、搬送すべ
き物品たるリードフレーム１は駆動ローラ２及び開閉ロ
ーラ３に挾まれ、この駆動ローラ２はタイミングベルト
５によりエンコーダ付駆動モータ４に連結されて、この
駆動モータ４の回転に伴って上記再駆動ローラ２及び開
閉ローラ３が回転しリードフレーム１が第１図の入方向
に搬送されるよう構成されている。

上記リードフレーム１の長さ方向側端部には、所定ピッ
チ毎に、本実施例においてリードフレーム（物品）１の
検出部として使用するパイロット穴６，６・・・が穿設
されており、この上面に半導体チップ（図示せず）がマ
ウントされボンディングワイヤ（図示せず）が組付けら
れる。

このリードフレーム１の搬送位置決め位置Ｂの手前には
、この位置Ｂから距離Ｃと距離りの間隔（Ｃ＋Ｄ）を置
いて、上記検出部、即ちパイドツト穴６の通過を検出す
るための検出用ファイバセンサ７が設けられ、このフォ
イバセンサ７に接続された通過検出部８によりパイロッ
ト穴６の通過が検出されて通過検出信号Ｓが下記の位置
パルスカウンター１に送られる。

上記エンコーダ付駆動モータ４は、送り量制御部９から
の信号によって速度Ｖで駆動され、エンコーダの出力は
、位置パルス発生部１０により、フレーム送り量に相当
するパルス列に整列されて位置パルスカウンター１に送
られる。

第２図は本実施例のタイムチャート、第３図はリードフ
レーム１の平面図を示すものである。

リードフレーム１の搬送位置決めは、半導体チップをマ
ウントするアイランド１５を所定ピッチＥだけ搬送させ
るもので、バロット穴６はアイランド１５及びインナー
リード１６の基準となるものである。

上記送り量制御部９に接続された初期送り微設定部１２
は、上記所定ピッチＥより上記距離Ｃだけ少ないフレー
ム送り量、即ちＥ−Ｃの距離の送り量を予め設定するた
めのものであり、この送り時間Ｔは、加速時間ｔ　１減
速時間ｔ２、最高速度Ｖ　　　で駆動モータ４を駆動す
る。

ｍ　ａ　ｘ位置パルスカウンター１は、上記通過検出部８と送り位
置パルス発生部１０に接続され、この通過検出部８から
の検出信号Ｓが反転したタイミングから駆動モータ４が
駆動を停止するまでの送り皿に相当するパルス列Ｐ１の
数をカウントするとともに、更にこの検出信号Ｓが反転
した時間ｔｐ後のタイミングからも同様に駆動モータ４
が停止するまでのパルス列Ｐ２の数をカウントするため
のものである。

この時間ｔ　は、上記−つのパイロット穴６が検出用フ
ァイバセンサ７の上方を通過するのに要した時間で、送
りスピードと穴の大きさ、及び穴の位置等により変化し
、この変化により上記パルス列の数も変化する。

この位置パルスカウンター１によりカウントされたパル
ス列の数Ｐ　及びＰ２に１パルス当たりの送り量を掛け
た値が、最初に通過検出部８の信号Ｓが反転した時及び
再び反転した時からバイドツト穴６が検出用ファイバセ
ンサ７を行き過ぎた距離に相当し、（Ｐ１＋Ｐ２）／２
がパイロット穴６の中心が検出用ファイバセンサ７を行
き過ぎた距離りに相当するパルスの数となり、この値に
上記１パルス当たりの送り量を掛けた値が距離りとなる
。また、これに要した時間がΔｔとなる。

上記距１１ｆｉｃ＋Ｄの値を一定に保つことにより、目
標とする搬送位置決め位置Ｂに再現性良く位置決めされ
、距ＡｔＣを初期送り量設定部１２を介して任意に設定
することにより、任意の搬送位置決め位置Ｂを、対象と
する品種や装置に合わせて任意に設定することができる
。

距離Ｃのリードフレーム１の送りを続いて行うに当たり
、誤差演算部１３により距離りを予め予測して設定した
この距離に相当するパスル数と上記（Ｐ１＋Ｐ２）／２
のパルス数との誤差を求めることにより、間接的にこの
誤差に相当する距離の誤差±ΔＤを求め、追加送り量設
定部１４において、距離Ｃにこの誤差±ΔＤを加算した
パルス数を算出して、このパルス数に対応する送りを行
って、送り量Ｃ±ΔＤのリードフレーム１の搬送を追加
送り時間ｔ４に亘って行い、これによって正確な位置決
めを完了する。

本実施例においては、１０μｍ／パルスに相当するエン
コーダを使用し、最高速度２５ＫＨ２のパルス周波数で
搬送位置決めを行い、所要時間を０．４ｓｅｃ以内とし
て、パイロット穴６の大きさ、パイロット穴６の位置寸
法Ｈ１リードフレーム１の幅寸法６１所定ピツチＥの夫
々異なる品種で、寸法誤差を含むリードフレーム１の搬
送位置決めを正確に行うことができることが確認されて
いる。

なお、リードフレーム１には、角穴１７等、パイロット
穴６以外に通過検出部７上を通過して、検出信号Ｓが出
力される品種も予想されるが、時間Ｔ或いはフレーム送
り量を任意の長さに限定し、限られた間だけ検出信号Ｓ
を受は得るようにすることで簡単に対処するようにする
ことができる。

第４図は、他の実施例のタイムチャートである。

本実施例においては、検出用ファイバセンサとして、搬
送方向２眼センサを使用し、この両フォトトラ出力ＰＴ
　　とＰＴ、の出力差が最大となる偏差出力ＳａとＳ、
を通過検出部の検出信号としていることと、リードフレ
ーム１の搬送を一回で済ませるようにしたことが上記実
施例と異なり、これにより高速で処理するようにしたも
のである。

検出用ファイバセンサは、一般に耐ノイズ性から変調光
を使用しており、その変調周波数の制約から応答速度に
限界があるが、偏差出力の２眼センサは変調光が不用で
より高速搬送に追従できて都合が良い。

この信号Ｓａ、Ｓｂのタイミングから、一定のフレーム
送り量を搬送することにより位置決めを行うもので、最
高速度で搬送している時間ｔ２の後の減速時間ｔ３にお
ける送り量を増減させることにより、上記信号でＳａ、
Ｓ、の中間から、最高速度の終了時までの時間Δｔ′の
変化に対処するようにしたものである。即ち、フレーム
送り量の増減は、信号Ｓａ、Ｓ、のタイミングで、以降
の送り量を予め設定しておき、信号Ｓａ、Ｓｂのタイミ
ング以降の送り位置パルスで減算し、時間ｔ　の終了時
の残りパルス数によりｔ３〜ｔ５の減速時間すなわち、
送り量を決定するものである。

なお、上記実施例においては、ローラとエンコーダ付き
駆動モータによる搬送方式を採用しているが、往復動す
るフレームクランプとパルスモータの組み合わせ等に応
用できることは勿論である。

また、検出センサとして、レーザセンサも考えられるば
かりでなく、ＣＣＤラインセンサも応用することができ
る。更に、検出部として、パイロット穴以外の適切な部
位を検出するようにしても良い。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、ＩＴＶカメラを
使用せず、安価な光センサと機械的スキャニング等を組
み合わせ、かつその機械的スキャニングは本来目的とす
るリードフレーム等の搬送すべき物品の搬送そのものを
活用することで、あたかもラインセンサを使用したよう
な性能を得ることができ、制御と機構が比較的簡単で装
置コストが安い高速搬送位置決め装置を提供することが
できる。

しかも、サイズ、形状等の異なるリードフレーム等の物
品に対しても、メモリ容量を増加することなく、少ない
設定データの変更で対処することができる。

更に、例えばリードフレームにおいては、寸法誤差を持
ち、パイロット穴径、パイドツト穴位置等のバラツキが
あるが、そのバラツキに左右されない送り方向での中心
を求めるため、正確な位置決めができるとともに、イン
ナーリード付近のように外力や熱による変形が少ないパ
イロット穴を基準とすることができて信頼性も高くなる
。

なお、常に搬送方向にリードフレーム等の物品が動かさ
れていくようにすることにより、ロストモーションやバ
ックラッシュの影響をなくすようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本装置の概要図、第２図は縦軸に搬送速度、横軸に時間
をとったそのタイムチャート、第３図はリードフレーム
を示す平面図、第４図は他の実施例を示す第２図に相当
するタイムチャートである。１・・・リードフレーム（物品）、４・・・エンコーダ
付き駆動モータ、６・・・パイロット穴（検出部）、７
・・・検出用ファイバセンサ、８・・・通過検出部、９
・・・送り量制御部、１０・・・位置パルス発生部、１
１・・・位置パルスカウンタ、１２・・・初期送り量設
定部、１３・・・誤差算出部、１４・・・追加送り量設
定部、Ａ・・・搬送方向、Ｂ・・・位置決め位置、Ｃ，
Ｄ・・・距離、Ｅ・・・所定ピッチ、■・・・搬送速度
、Ｐ・・・パルス列、Ｓ・・・通過検出信号。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、物品の搬送駆動を行う駆動装置と、この物品の搬送
駆動中に物品の一部の検出部が通過したことを検出する
通過検出部と、この通過したタイミングの以前または以
降の物品の送り量をカウントするカウンタと、前記通過
したタイミングから物品の搬送駆動を完了し位置決めす
るまでの物品の送り量を設定する送り量設定部と、この
設定された物品の送り量により前記駆動装置の駆動量を
制御する送り量制御部とを備えたことを特徴とする物品
搬送装置。２、前記送り量設定部を、物品の送り量を予め設定した
初期送り量設定部と、前記通過検出部を通過したタイミ
ングまでの送り量または通過したタイミング以降の送り
量を計測して追加の送り量を設定する追加送り量設定部
とから構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の物品搬送装置。３、前記通過検出部で複数の信号またはパルスを検出す
るとともに、この信号またはパルスを基準にして夫々物
品の送り量を算出して、前記物品の検出部の中心を求め
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の物品搬送装置。４、前記通過検出部を、指定された物品の送り量に対し
、限定された範囲のみで作動させるようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の物品搬送装置。５、前記初期送り量初期設定部の設定値を最終的な目的
とする送り量より少なく設定し、前記追加送り量設定部
の修正が常に増加する方向に行われるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の物品搬送装置。