JPH02177544A

JPH02177544A - 物品の送り位置決め装置

Info

Publication number: JPH02177544A
Application number: JP33313988A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kobayashi; 弘明小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-07-10
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654152B2

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、物品の送り位置決め装置に係り、特に半導体
装置の組立ての際における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の送り位置決め
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
ームを搬送して停止させ、この停止位置を高精度に制御
することが要求される。

従来、例えば第３図に示すリードフレーム１の搬送停止
位置の位置決めは、リードフレーム１の側端部にその長
さ方向に沿って一定間隔毎にパイドツト穴６．６・・・
を設け、このパイドツト穴６゜６・・・の内部にパイロ
ットビン（図示せず）を係合させることによって一般に
行われていた。

しかしながら、この場合、幅Ｇや送りピッチＥ等が異な
る各種のリードフレーム１に夫々対応するパイロットビ
ンが必要となり、多種多様のリードフレーム１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ビン
を交換しなくてはならず、組立て作業の能率が著しく低
下してしまうといった欠点があった。

この欠点を解消し、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
ることを目的として、出願人は先に特願昭６２−２５２
１９８号を提案した。

即ち、第４図に示すように、リードフレーム（物品）１
の搬送駆動を行う、駆動ローラ２、開閉ローラ３、エン
コーダ付き駆動モータ４及びこの駆動モータ４と駆動ロ
ーラ２間を掛は渡したタイミングベルト５とからなる駆
動装置と、このリードフレーム１の搬送駆動中にリード
フレーム１の一部のパイロット穴（検出部）６が通過し
たことを検出するファイバセンサ７を備えた通過検出部
８と、この通過したタイミングの以前または以降の物品
１の送り量を送り位置パルス発生部１０によって発生さ
れたパルスの数をカウントすることによって上側する位
置パルスカウンタ１１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１の送
り量を設定する、誤差演算部１３に接続された追加送り
量設定部１４と初期送り量設定部１２からなる送り量設
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９とを備えたもので
ある。

第５図は、この時の第１のタイムチャートを示すもので
、初期送り量設定部１２に、リードフレーム１の所定ピ
ッチＥ（第３図）より距離Ｃだけ少ないフレーム送り量
（Ｅ−Ｃ）を予め設定し、この送り時間Ｔを加速時間ｔ
　　定速時間ｔ２及１ゝび減速時間ｔ３に分け、最高速度ｖＩａＸで駆動モータ
４を駆動するようにしておく。

そして、リードフレーム（物品）１のパイロット穴（検
出部）６の中央が通過検出部８のファイバセンサ７の直
上部を通過したタイミング以降の物品１の送り量りを、
通過検出部８からの検出信号Ｓが反転したタイミング、
及び時間Ｔ、後に再び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量に相当するパルス列
Ｐの数を夫々位置パスルカウンタ１１によりカウントし
、この両者を平均することによって求める。この平均し
たパルス数に１パルス当たりの送り量を掛けた値が実際
の送り量となり、この時の搬送時間はΔｔであり、また
上記時間ＴＰは一つのパイロット穴６が検出用ファイバ
センサ７の直上を通過する時間である。

そして、誤差演算部１３において、距離りに相当するパ
ルス数と実際に求めた上記平均したパルス数との誤差を
求めて、間接的にこの誤差に相当する距離の誤差±ΔＤ
を求め、送り置設置部１４で距離Ｃとこの誤差±ΔＤを
加えた値に相当するパルス数を求め、このパルス数に相
当する追加送りを追加送り時間ｔ４に亙って行い、これ
によってリードフレーム１の検出用ファイバセンサ７か
らの送り量（Ｃ＋Ｄ）を常に一定に制御して、リードフ
レーム１を所定の位置決め位置Ｂに位置決するようにし
たものである。

第６図は、第２のタイムチャートを示すもので、検出用
ファイバセンサ７として、搬送方向に沿って２つのセン
サが配置された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Ｓ
ａとＳ、を通過検出部８の検出信号とするとともに、リ
ードフレーム１を目標停止位置に達するまで停止させな
いようにしたものである。

ここに、この信号Ｓａ、Ｓ５の中間のタイミングから、
一定の送り量でリードフレーム１を搬送させることによ
り、この位置決めを行うもので、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、２眼センサ以
降の送り量をパルス数を介して予め設定しておき、信号
Ｓａ、Ｓ、の中間のタイミング以降の送り量をパルスを
介して減算し、時間ｔ２の終了時の残りパルス数により
ｔ３〜ｔ５の減速時間、即ち送り量を決定するようにし
たものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記特願昭６２−２５２１９８号におい
て、通過検出部８は応答送れ時間を有し、送り位置パル
ス発生部１０にも応答送れ時間がある。しかも、この応
答送れ時間は常時一定ではなく、周辺の温度等によって
いくらかのバラツキを持つため、この応答送れ時間の間
にリードフレーム（物品）１が移動する量もバラツキを
持つことになる。

例えば、リードフレーム１の移動速度を２５０ｓ＋ｍ／
ｓと仮定し、応答遅れ時間を１ｍｓ、この応答送れ時間
のバラツキを±１０％（応答送れ時間０．９〜１．１ｍ
５）とすると、この応答送れ時間における移動量は、最
高で２５０（ａｍ／ｓ）　Ｘｏ、００１１（ｓ）　−０，２
７５（ｍｎ）最低で２５０（ｗ／ｓ）　　Ｘｏ、０００９（ｓ）　　−０，
２２５（ａｍ）となり、その差は２７５（μｍ）　−２２５（μｍ）＝５０（μｍ）とな
り、この差の５０μｍの分だけバラツキを有することに
なり、最終位置決め位置のバラツキに繋がることになる
。

ここに、物品が通過検出部を通過する時の搬送速度が異
なると、応答送れ時間の間に物品が移動する量もこの搬
送速度に比例して変化する。

特に、上記第５図に示す従来例においては、物品が通過
検出部を通過する時の搬送速度が変化することによる最
終位置決め位置のバラツキが、第６図に示す従来例にお
いては、通過検出部を通過する際の物品の搬送速度が速
いことによる最終位置決め位置のバラツキが、夫々最も
問題となることが判明した。

ここに、半導体装置におけるワイヤボンダーでは、μｍ
オーダのワイヤボンディング精度が要求されており、リ
ードフレーム等の物品の搬送に費やす時間を増やすこと
なく、しかも精度の高い送り位置決め装置の開発が望ま
れているのが現状であった。

本発明は上記に鑑み、上記特願昭６２−２５２１９８号
に記載のものに更に改良を加え、リードフレーム等の物
品の位置決めをより正確に、しかも高速で行うことがで
きるものを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明にかかる物品の送り位
置決め装置は、物品の搬送駆動を行う駆動装置と、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、この通過検出部を物品の検出部が通過す
ると思われる通過範囲、その通過範囲内における物品送
り速度、及び前記通過検出部から停止位置までの距離を
各々予め設定する設定部と、前記通過範囲内の速度を一
定に保つとともに、前記通過検出部からの物品の送り量
を一定値に制御する送り量制御部とを備えたものである
。

（作　用）上記のように構成した本発明によれば、物品の検出部が
通過検出部を通過する範囲の送り速度を、搬送の最高速
度よりも遅く、かつ検出用のセンサや制御部の応答速度
に見合った一定の送り速度に制御することができ、これ
によって再現性の良いより正確な位置決めを、搬送の最
高速度を遅くすることなく行うことカフできる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は、本発明をリードフレームの搬送用
として使用した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両駆動ローラ
２及び開閉ローラ３が回転してリードフレーム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Ｅ毎に、本実施例においてリードフレーム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、ワイヤボンダによってボンディングワイヤ（図示
せず）がボンディングされる。

このリードフレーム１の搬送位置決め位ｇＢの手前には
、この位置Ｂから距＃ＩＣ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
するための搬送方向に沿って２つのセンサを備えた２眼
センサ７が設けられ、この２眼センサ７に接続された通
過検出部８により、この両フォトトラ出力ＰＴａとＰＴ
、の出力差が最大となる偏差出力Ｓ、、Ｓ、が検査信号
として用いられる。

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Ｐ（第５図参照）に整列されて位置パルス
カウンタ１１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、パイロット穴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Ｅ′設定部１７は、上
記所定ピッチＥより上記距離Ｃ＋Ｄ。

更には予めパイロット穴６が２眼センサ７を通過すると
思われる誤差範囲ａを差し引いたフレーム送り量Ｅ′、
即ち、Ｅ’　−Ｅ−Ｃ−Ｄ−α の距離の送り量を予め設定するためのものであり、この
送り時間は、加速時間ｔ１、定速時間ｔ２、減速時間ｔ
３に分けられ、定速時間ｔ２において最高速度Ｖ　　で
駆動モータ４を駆動する。

―ａｘまた、送り量制御部９は、リードフレーム１の最高速度
Ｖ　　よりも遅く、かつ２眼センサ７や膳ａｘこの送り量制御部９の応答速度に見合った一定の送り速
度ｖ８を予め設定し、この速度ｖ８でリードフレーム１
を送ってパイロット穴６を検出するためのサーチ速度設
定部１８に接続され、上記送り量Ｅ′だけリードフレー
ム１を送った後、この送り速度ｖ５でリードフレーム１
を搬送するようなされている。

更に、送り量制御部９は、通過検出部８を通過してから
停止するまでの距＃ｌＣ＋Ｄを任意に設定する（Ｃ＋Ｄ
）設定部１９に接続され、この距離（Ｃ＋Ｄ）を常に一
定とすることによって、再現性の良い正確な位置決めが
行われる。

上記位置パルスカウンタ１１は、通過検出部８及び送り
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Ｓ１即ち最初の偏差信号Ｓ　とこれに引き
続く偏差信号Ｓ、との間のパルス数をカウントするため
のものである。この時の偏差信号ＳａとＳ、との間の時
間Ｔ、は、上記−つのパイロット穴６が検出用２眼セン
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１１は、穴中心線演算部２０に
接続され、この演算部２０によって上記両編差信号Ｓａ
、Ｓｂ間のパルス数の１／２が演算される。この位置パ
ルス数の１／２がパイロット穴６の中心線が通過検出部
８の２眼センサ７の直上を通過したタイミングとなり、
このタイミングから停止に至るまでの送り位置パルスを
一定に制御することにより、再現性の良い位置決め精度
が得られる。

即ち、最初の偏差信号Ｓ　から停止に至るまでａの時間ｔｐｌの間にカウントされたパルス列の数Ｐ　と
、これに続く偏差信号Ｓ、から停止に至るまでの時間ｔ
　、　２にカウントされたパルス列の数Ｐ　の平均、（
Ｐ　１＋Ｐ２）／２がパイロット穴６の中心が検出用２
眼センサ７を行き過ぎた距離に相当するパルスの数とな
り、この値に１パルス当たりの送り量を掛けた値が実際
に行き過ぎた距離となる。また、これに要した時間がΔ
ｔ′となる。

そして、この穴中心演算部１９は、上記（Ｃ＋Ｄ）設定
部１８に接続され、この（Ｃ＋Ｄ）設定部１８に予め設
定されたパルス数と同じ数のパルス数になるまでリード
フレーム１を搬送することにより、再現性の良い位置決
め精度を得ることができる。

ここに、所定のサーチ速ｒｔ１．ｖｓでリードフレーム
１を搬送し、このパイロット穴６の中心が２眼センサ７
の直上に達するまでの時間Δｔ′は、送り誤差により変
化し、この中心が通過してから停正に至るまでの時間Δ
ｔ′は、設定したサーチ速度ｖ８と設定した送りｊｉ　
（Ｃ＋Ｄ）によって決められる時間である。

この両時間Δｔ′＋Δｔ′の間に、リードフレーム１を
（Ｃ＋Ｄ＋α＋ΔＤ）の距離搬送させるのである。なお
、このαは上記のように予めパイロット穴６が２眼セン
サ７の直上を通過すると思われる誤差範囲であり、ΔＤ
は実際の送り誤差であるこのように、パイロット穴６が２眼センサ７を通過する
際のサーチ速度を搬送の最高速度よりも遅く、かつセン
サや制御部の応答速度に見合った一定の速度に制御する
ことにより、上記従来例の搬送位置制御のみでは、位置
バラツキが例えば７０μｍ、その他の要因のバラツキを
含む位置決め精度バラツキが１００μｍであったものが
、本実施例（；おいては、搬送位置制御のみの位置バラ
ツキが２５μｍ程度まで精度を向上させることができる
ことが確かめられている。

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、センサや制御部
の応答速度による搬送所要時間の遅延や位置決め再現精
度の低下を最少限に抑え、位置決め精度の良い物品の送
り位置ぎめ装置を安価に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、バ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、ロストモーシランやバ
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図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本装置のＩ！Ｅ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図は従来例を示す概要図、第５
図及び第６図は夫々異なる従来例の第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・・・エンコータ
付き駆動モータ、６・・・パイロット穴（検出部）、７
・・・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、１１・・・位置パ
ルスカウンタ、１７・・・Ｅ′設定部、１８・・・サー
チ速度設定部、１９・・・（Ｃ＋Ｄ）設定部、２０・・
・穴中心線演算部、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。

Claims

【特許請求の範囲】１、物品の搬送駆動を行う駆動装置と、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、この通過検出部を物品の検出部が通過すると思われ
る通過範囲、その通過範囲内における物品送り速度、及
び前記通過検出部から停止位置までの距離を各々予め設
定する設定部と、前記通過範囲内の速度を一定に保つと
ともに、前記通過検出部からの物品の送り量を一定値に
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
の送り位置決め装置。２、前記通過検出部で複数のタイミングを検出し、この
タイミングを基準として夫々の物品の送り量を算出して
該物品の検出部の中心を求めるとともに、前記複数のタ
イミングを検出する際の物品の搬送速度が同じ速度とな
るようにしたことを特徴とする請求項１記載の物品の送
り位置決め装置。