JPH03124036A - Ｔａｂ部品搬送装置 - Google Patents

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、ＴＡＢ部品を搬送するための搬送装置の改良
に関する。

（従来の技術） 半導体チップ（ＩＣ）をパッケージとしてなる、半導体
部品として種々のものがあるが、なかでもＴＡＢ方式に
よって得られるＴＡＢ部品が多用される。これは、いわ
ゆるワイヤボンディング方式のように１点毎のボンディ
ングとは異なり、基本的には多数端子の接続を一括ボン
ディングによって行うものであり、同時に加工精度の高
度化を可能とし、組立工程の高能率化、低コスト化と高
密度実装化を同時に実現する。

前記ＴＡＢ方式の概略を説明すると、ポリイミド材から
なるフィルムテープに銅箔をはり付け、この銅泊をホト
エツチングして上記フィルムテープ上にリードを形成す
る。一方、極く微小のピッチで形成した多数の電極パッ
ド上に、それぞれ金属蒸着膜を介して金属突起を備えた
半導体チップを形成する。このような半導体チップをボ
ンディングステージ上に支持し、上記リードのインナリ
ード部を介して金属突起を加熱ツールで加圧し、このイ
ンナリード部を半導体チップに対して一括ボンディング
するインナリードボンディング工程をなす。ついで、デ
イスペンサから樹脂を滴下して半導体チップおよびイン
ナリード部をモールドするボッティング工程、上記フィ
ルムテープからリードのアウタリード部を打ち抜く切断
工程、この切断したアウタリード部をリードフレームに
一部ボンディングするアウタリードボンディング工程を
なして、ＴＡＢ部品が得られる。

例えば第８図に示すような、いわゆるＱＦＰ（４方向フ
ラツト・パッケージ）タイプのＴＡＢ部品ａがある。こ
れは、矩形状のフィルムテープ部すの略中央部にＩＣ部
Ｃを備え、このＩＣ部Ｃの各辺とフィルムテープ部すの
各辺とに亘ってリードパターンｄ・・・が接続されてな
る。このようなＴＡＢ部品では、多数のリードを備える
こととなって、実装する電子機器の小型化および性能向
上に役立つ。

前記ＴＡＢ部品ａを電子機器の基板に実装するにあたっ
て、実装装置が用いられる。第７図は、上記実装装置の
一部を構成し、ＴＡＢ部品ａを供給部から実装位置まで
搬送するための搬送装置要部を示す。

この搬送装置要部の構成を説明すると、１００は上下方
向および水平方向に駆動されるノズルホルダであり、こ
のノズルホルダ１００にはノズルヘッド１０１が装着さ
れ、ノズルホルダ１００と一体に駆動される。またノズ
ルへラド１０１には、エアー継手１０３を介して図示し
ない真空源に連通するガイド穴１０４が設けられるとと
もにこのガイド穴１０４の端部に、これと連通ずるパッ
ド支持用孔１０５が垂直方向に貫通して設けられる。

このパッド支持用孔１０５に吸着パッド１０６が垂直方
向に移動自在に嵌合する。この吸着パッド１０６の上端
部と前記ノズルホルダ１００との間には圧縮ばね１０７
が介設されていて、上記吸着パット１０６を常に下方向
に弾性的に押圧する。

吸着パッド１０６の下端面から略中間部までは吸着穴１
０８が設けられていて、上記ノズルヘッド１０１に設け
られるガイド穴１０４に連通ずる。

しかして、ノズルホルダ１００が所定方向に駆動されて
ノズルヘッド１０１と吸着パッド１０６ごと移動し、吸
着パッド１０６の下端部が前記ＴＡＢ部品ａに当接する
。このときのショックは圧縮ばね１０７が撓むことによ
って緩衝される。

真空源からガイド穴１０４を介して吸着穴１０８まで連
通しているから、ＴＡＢ部品ａは真空圧で吸着パッド１
０６に吸着される。再びノズルホルダ１００が駆動され
、所定位置に移動して真空圧を遮断することにより、Ｔ
ＡＢ部品ａの搬送がなされる。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、このような搬送装置では、前記吸着パッド１
０６が第８図に二点鎖線で示すように、ＴＡＢ部品ａの
ＩＣ部Ｃを直接吸着するようになっている。換言すれば
、ＱＦＰタイプのＴＡＢ部品ａの形状から、吸着すべき
スペースがＩＣＣ部具以外ない。吸着面積を最大限確保
しであるとは言え、１か所だけの吸着であるから、吸着
の瞬間にＴＡＢ部品ａがθ方向に回転ずれが生じ易い。

そして、１か所だけの吸着であるから搬送時における安
定性に欠け、実装位置への搬送速度が高速になると、搬
送途中でさらにθ方向へ回転ずれが生じる恐れがある。

このことから、電子機器の基板の端子部に対する実装の
際の位置合せが面倒となり、精度の確保に悪影響がでる
。また、ＩＣ部Ｃを直接真空吸着するのであるから、そ
の瞬間にＩＣ部Ｃにおいて衝撃があり、これを圧縮ばね
１０７が緩衝してはいるが、同時に静電気が発生するこ
とが避けられない。そのために、ＩＣ部が損傷破壊する
ことがあり、実装部品の信頼性に悪影響がある。

ところで、電子機器のなかでも、ワープロや液晶テレビ
に用いられる基板は、液晶基板（Ｌ　ＣＤ）であり、例
えばＡ４判程度の大きさがある。このような液晶基板に
実装されるＴＡＢ部品は、前記ＱＦＰタイプのものでは
不適であって、例えば第６図に示すような構成となる。

すなわちこのＴＡＢ部品１０は、フィルムテープ部ｆは
横方向に長い矩形状となり、この略中央部にＩＣ部Ｃが
備えられ、かつこのＩＣ部Ｃからフィルムテープ部ｆの
長手方向辺に一対のリードパターンｇ１ｇが接続される
。いわば、２方向フラツト・パッケージタイプであり、
ＩＣ部Ｃ自体の大きさはほとんど変わらず、リードパタ
ーンｇ。

ｇの接続方向が２方向であるので、フィルムテープ部ｆ
の面積がＱＦＰタイプのものよりも大となる。

このようなタイプのＴＡＢ部品１０を同一の搬送装置で
吸着し搬送すると、ＴＡＢ部品１０の全体面積が大にな
ったので、さらにθ方向への位置ずれが生じ易く、ＩＣ
部Ｃの損傷破壊が生じる割合が高くなる。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、ＴＡ
Ｂ部品を真空吸着する瞬間におけるθ方向への回転ずれ
をなくし、搬送中の安定性を向上させて搬送速度にかか
わらずθ方向への回転ずれを阻止し、しかもＩＣ部を直
接吸着せず、この損傷破壊を阻止して実装部品の信頼性
を向上させたＴＡＢ部品搬送装置を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決する手段） ノズルホルダを上下方向および水平方向に駆動じ、この
ノズルホルダにノズルヘッドを装着するとともに真空源
を連通し、このノズルヘッドに吸着パッドを弾性的に支
持して上記ノズルヘッドを介して真空源に連通し、この
吸着パッドの端部にＴＡＢ部品を真空吸着してなり、上
記吸着パッドは、少なくとも一対以上あることを特徴と
するＴＡＢ部品搬送装置である。

（作用） 少なくとも一対の吸着パッドを備え、ＴＡＢ部品のＩＣ
部を避けてフィルムテープ部を真空吸着する。少なくと
も２か所でＴＡＢ部品を吸着するので、吸着時のθ方向
の回転ずれかない。搬送中の安定性が向上して搬送速度
を高速にしてもθ方向への回転ずれを阻止できる。しか
もＩＣ部を直接吸着しないから、この損傷破壊を阻止し
て部品信頼性が向上する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図に示す基板搭載ステージ１は、Ｘテ
ーブル２、Ｙテーブル３およびθテーブル４とから構成
されている。このθテーブル４上には液晶基板５を保持
する治具６が設けられている。したがって、液晶基板５
は基板搭載ステージ１によってＸＹおよびθ方向に移動
自在であり、その端子部７は治具６から横方向に突出し
た状態に保持されている。

前記基板搭載ステージ１は、実装装置の基台８の前部に
設けられており、この後部には、先に第６図で説明した
ＴＡＢ部品であるキャリアテープ部品１０を供給する供
給部９が設けられている。

この実施例においては、第１のキャリアテープ部品供給
部１０ａと第２のキャリアテープ部品供給部１０ｂを並
設した２連式であって、これらは同一構造であるため、
一方について説明すると、第３図に示すように構成され
ている。１１は供給リール、１２はスペーサテープ巻取
リールである。

供給リール１１にはスペーサテープ１３と一緒にキャリ
アテープ部品１０が巻回され、順次繰り出すようになっ
ている。供給リール１１にはテンションローラ１４とキ
ャリアテープ部品１０の幅方向の位置を規制する後部ス
プロケット１５が設けられているとともに、打抜き済み
テープを巻き取る巻き取りリール１６が設けられている
。さらに、前記後部スプロケット１５と同一高さ位置に
ある前記基台８上にはキャリアテープ部品１０を一定長
さ送りする前部スプロケット１７が設けられている。そ
して、前記スペーサテープ１３は供給リール１１から繰
り出されてスペーサテープ巻取リール１２に巻き取られ
る。供給リール１１から繰り出されたキャリアテープ部
品１０はテンションローラ１４、後部スプロケット１５
および前部スプロケット１７の順に巻回され、後述する
手段によって打抜かれた打抜き済みテープは巻き取りリ
ール１６に巻き取られるようになっている。

前記後部スプロケット１５と前部スプロケット１７との
間に位置するキャリアテープ部品走行路１８にはキャリ
アテープ部品１０を所定の形状に打抜く打抜き機構１９
が設置されている。この打抜き機構１９は、キャリアテ
ープ部品走行路１８を上下に挾んで上金型２０と下金型
２１とからなり、上金型２０はエアシリンダ２２によっ
て昇降してキャリアテープ部品１０の打抜きを行う。

さらに、第４図に示すように、下金型２１はキャリアテ
ープ部品走行路１８と直交する移動テーブル２３に載置
されていて、下金型２１を打抜き位置２４と取り出し位
置２５との間を往復運動するように構成されている。な
お、下金型２１の上面には打抜かれたキャリアテープ部
品１０を固定する固定部２６が設けられており、たとえ
ば真空吸引によってキャリアテープ部品１０を吸着保持
する。

したがって、第１のキャリアテープ部品供給部１０ａと
第２のキャリアテープ部品供給部１０ｂを並設した２連
式の場合には、両打抜き機構１９．１９０間に前記取り
出し位置２５が設けられており、第１のキャリアテープ
部品供給部１０ａと第２のキャリアテープ部品供給部１
０ｂから種類の異なるキャリアテープ部品１０を取り出
し位置２５に供給することができる。しかも、下金型２
１は移動テーブル２３に載置されて打抜き位置２４と取
り出し位置２５との間を往復運動するため、一方の下金
型２１が打抜き位置２４に位置しているときは、他方の
下金型２１は取り出し位置２５に位置し、第１のキャリ
アテープ部品供給部１０ａと第２のキャリアテープ部品
供給部１０ｂから交互にキャリアテープ部品ｌＯを取り
出し位置２５に供給することができる。

また、前記取り出し位置２５と前記基板搭載ステージ１
との間には仮位置決めステージ３３が設けられている。

この仮位置決めステージ３３は、第２図に示すように、
基台８に対して垂直な回転軸３５を有しており、この回
転軸３５の上端部に位置決めテーブル３６を有している
。位置決めテーブル３６は回転軸３５と直結するパルス
モータ（図示しない）によって回転自在であるとともに
、この上面部に前記キャリアテープ部品１０を真空吸着
するようになっている。また、前記位置決めテーブル３
６にはＬ字状、に形成されたブツシャレバー（図示しな
い）が設置され、位置決めテーブル３６上に吸着保持さ
れたキャリアテープ部品１０の端縁をブツシュすること
によってキャリアテープ部品１０を仮位置決めする位置
決め機構４１を構成している。

また、前記供給部９および仮位置決めテーブル３３の上
方には搬送装置４２が設けられている。

この搬送装置４２について説明すると、４３はガイドレ
ールであり、これは前記供給部９の取り出し位置２５と
基板搭載ステージ１に保持された液晶基板５の実装位置
４４との間に亘って架設されている。このガイドレール
４３には搬送ロボット４５が移動自在に設けられ、この
搬送ロボット４５には移載ヘッド４６と装着ヘッド４７
が設けられている。この移載ヘッド４６と装着ヘッド４
７との間の距離は、前記取り出し位置２５と仮位置決め
ステージ３３との距離に等しく、移載ヘッド４６が取り
出し位置２５に対向したときには装着ヘッド４７が仮位
置決めステージ３３に対向する。このような移載ヘッド
４６と装着ヘッド４７とは、後述するように全く同一構
造であり、上下ガイド４８に沿ってシリンダ４９によっ
て昇降する。

つぎに、前記移載ヘッド４６と装着ヘッド４７の構成に
ついて説明する。これは第５図に示すようになっていて
、６０は上下ガイド４８およびガイドレール４３に案内
され上下方向および水平方向に移動するノズルホルダで
ある。このノズルホルダ６０はこれまでのものよりも横
方向に長く、また同様に横方向に長くなったノズルヘッ
ド６１が装着される。前記ノズルヘッド６１にはエアー
継手６２が設けられ、図示しない真空源に連通ずること
も同様である。ノズルヘッド６１に設けられるガイド穴
６３には、互いに離間した一対のパッド支持用孔６４．
６４が垂直方向に直交する。

これらパッド支持用孔６４．６４には、それぞれ吸着パ
ッド６５．６５が移動自在に嵌合する。これら吸着パッ
ド６５．６５の上端部と上記ノズルホルダ６０との間に
は、それぞれ圧縮ばね６６゜６６が介設されていて、各
吸着パッド６５．６５を常に下方向に弾性的に押圧する
。それぞれの吸着パッド６５．６５の下端面から略中間
部まで吸着穴６７．６７が設けられていて、上記ノズル
ヘッド６１に設けられるガイド穴６３に連通することは
変わりがない。

一方、前記実装位置４４に対向する下部には、基板搭載
ステージ１に保持される液晶基板５の前記ステージ１か
ら突出した実装位置にある端子部７を撮像するとともに
、液晶基板５の端子と前記装着ヘッド４７に真空吸着さ
れるキャリアテープ部品１０の端子のそれぞれ一部を同
−視野内で撮像する光学系としてのカメラ５１が設けら
れている。そして、このカメラ５１によって液晶基板５
の端子部７に設けられる位置合わせマークを検出し、画
像処理によって認識する。そしてさらに、液晶基板らの
端子とキャリアテープ部品１０の端子の位置ずれ量を画
像処理によって認識し、前記基板搭載ステージ１を移動
させてずれ量を補正し位置合わせする。

前記実装位置４４の下部にはバックアップ機構５２が設
けられている。このバックアップ機構５２は、基台５３
に対して昇降自在なガイド部材５４が設けられており、
このガイド部材５４には横方向に直線移動自在な保持台
５５を有している。

この保持台５５は前記実装位置４４の下部に対向して設
けられる前記カメラ５１に対して進退自在であり、前記
装着ヘッド４７による液晶基板５に対する上方からの押
圧力を下部で保持する。

つぎに、前述のように構成されたキャリアテープ部品の
実装装置の作用について説明する。

基板搭載ステージ１の治具６には液晶基板５が保持され
ており、端子部７は実装位置４４に位置している。この
状態で、カメラ５１によって液晶基板５の端子部７の長
手方向両端の位置合わせマークを移動して撮像し、画像
処理により液晶基板５の外径に対する電極バター５の位
置認識を行う。

一方、前記液晶基板５に実装するためのキャリアテープ
部品１０は、第１および第２のキャリアテープ部品供給
部１０ａ、１０ｂから取り出し位置２５に交互に供給さ
れる。すなわち、供給り−ル１１から繰り出されたキャ
リアテープ部品１０はテンションローラ１４、後部スプ
ロケット１５および前部スプロケット１７の順に走行す
る。前記後部スプロケット１５と前部スプロケット１７
との間に位置するキャリアテープ部品走行路１８にはキ
ャリアテープ部品１０を所定の形状に打抜く打抜き機構
１９が設置されているため、上金型２０がエアシリンダ
２２によって下降し、下金型２１との間でキャリアテー
プ部品１０の打抜きを行う。打ち抜かれたキャリアテー
プ部品１０は下金型２１の固定部２６に固定され、移動
テーブル２３の移動によってキャリアテープ部品１０は
取り出し位置２５へ移動する。

ついで搬送装置４２が作動し、移載ヘッド４６が前記取
り出し位置２５に対向して、第５図および第６図に示す
ように一対の吸着パッド６５゜６５がキャリアテープ部
品１０を真空吸着し、仮位置決めステージ３３の位置決
めテーブル３６にキャリアテープ部品１０を載置する。

このとき、一対の吸着パッド６５．６５はキャリアテー
プ部品１０のＩＣ部Ｃを避け、この両側部位のフィルム
テープ部ｆに当接し、かつ真空吸着する。すなわち、長
平方向に長いキャリアテープ部品１０を互いに離間した
位置で吸着するから、吸着時におけるキャリアテープ部
品１０のθ方向の位置ずれが生じない。また、これまで
のようにＩＣ部Ｃを吸着しなくとも吸着搬送が可能とな
ったから、このＩＣ部Ｃの損傷破壊がない。そしてさら
に、搬送中におけるキャリアテープ部品１０の安定性が
よく、たとえ高速で搬送してもθ方向に位置ずれが生じ
ない。したがって、搬送を終えたキャリアテープ部品１
０を位置決めテーブル３６に常に正しい向きに載置する
こととなる。

キャリアテープ部品１０が位置決めテーブル３６に載置
されると、ブツシャレバーがＹ方向に移動し、キャリア
テープ部品１０の一端面をブツシュしてＹ方向の位置決
めを行う。この状態から搬送装置４２が再び作動し、搬
送ロボット４５がガイドレール４３に沿って右方向に移
動すると、移載ヘッド４６が取り出し位置２５に対向し
、装着ヘッド４７が仮位置決めステージ３３の位置唐め
テーブル３６に対向する。そして、移載ヘッド４６およ
び装着ヘッド４７が同時に下降すると、移載ヘッド４６
は取り出し位置２５のキャリアテープ部品１０を吸着し
、装着ヘッド４７は位置決めテーブル３６上の位置決め
されたキャリアテープ部品１０を吸着する。

つぎに、移載ヘッド４６および装着ヘッド４７が同時に
上昇した後、搬送ロボット４５が左方向に一定距離移動
する。このとき移載ヘッド４６においては、上述したよ
うに吸着時におけるキャリアテープ部品１０のθ方向の
位置ずれがないとともに、ＩＣ部Ｃの損傷破壊が生じな
く、搬送中における安定性がよくて高速搬送してもθ方
向に位置ずれかない。前記装着ヘッド４７においても、
移載ヘッド４６と構成が全く同一であるところから、同
様の作用をなし、かつ同様の効果を得る。

前記装着ヘッド４７に吸着されたキャリアテープ部品１
０が実装位置４４に対向すると、カメラ５１によって液
晶基板５の端子とキャリアテープ部品１０の端子のそれ
ぞれの一部を同−視野内で撮像する。そして、両端子の
相対位置ずれ量を画像処理によって検出し、基板搭載ス
テージ１をＸＹおよびθ方向に移動して位置合わせを行
う。

つぎに、バックアップ機構５２が作動して保持台５５が
前進すると、保持台５５は液晶基板５の端子部７の下面
に対向し、前記装着ヘッド４７の上方からの押圧力を下
方向より支持する。そして、装着ヘッド４７に吸着され
たキャリアテープ部品１０は装着ヘッド４７の下降に伴
って液晶基板５の端子部７に実装され、このとき端子部
７に粘着性を有するＡ　ＣＦ　（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｌ
ｃ　ＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｌｌ、異方性導電膜）
が塗布されているため、１０〜２０ｋｇ程度の荷重によ
って押圧することにより、仮接続が行われる。

液晶基板５に対してキャリアテープ部品１ｏの仮接続が
完了すると、装むヘッド４７の真空吸着力は解除され、
装着ヘッド４７が上昇し、ついで移載ヘッド４６ととも
に右方向に移動する。そして、キャリアテープ部品１０
を吸希し、装着ヘッド４７は仮位置決めステージ３３に
おいて仮位置決めされたキャリアテープ部品１０を吸着
する。

再び上述した作用を繰り返すことによって、液晶基板５
に対するキャリアテープ部品１０の実装を自動的に行う
ことができる。

なお上記実施例においては、光学系５１として１台のカ
メラを備え、液晶基板５の基板搭載ステージ１から突出
した実装位置にある端子＃７を撮像するとともに、液晶
基板５の端子と装着ヘッド４７に真空吸着されるキャリ
アテープ部品１０の端子を同−視野内で撮像するように
したが、これに限定されるものではない。すなわち、液
晶基板５の基板搭載ステージ１から突出した実装位置に
ある端子部７を撮像する専用の光学系であるカメラと、
液晶基板５の端子とキャリアテープ部品１０の端子を同
−視野内で撮像する専用の光学系であるカメラとの、２
台のカメラを備えた実装装置にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、一対の吸着パ
ッドでＴＡＢ部品を真空吸着するようにしだから、吸着
の瞬間におｊするθ方向の位置ずれを阻止するとともに
、これまでのようにＩＣ部を吸着しなくとも吸着搬送が
可能となり、ＩＣ部の損傷破壊がない。さらにまた、搬
送中におけるキャリアテープ部品の安定性がよく、たと
え高速で搬送してもθ方向に位置ずれが生じないので、
ＴＡＢｇ品を常に正しい向きに搬送載置するという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すＴＡＢ部品の実装装
置の斜視図、第２図は同じく側面図、第３図はキャリア
テープ部品供給部の概略的側面図、第４図は打ち抜き機
構と取り出し位置の関係を示す概略的平面図、第５図は
搬送装置要部の縦断面図、第６図はＴＡＢ部品の平面図
、第７図はこの発明の従来例を示すＴＡＢ部品の実装装
置における搬送装置要部の縦断面図、第８図はＴＡＢ部
品の平面図である。 ６０・・・ノズルホルダ、６１・・・ノズルヘッド、６
５・・・吸着パッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上下方向および水平方向に駆動されるノズルホルダと、
   このノズルホルダに装着され真空源に連通するノズルヘ
   ッドと、このノズルヘッドに弾性的に支持されるととも
   にノズルヘッドを介して真空源に連通しＴＡＢ部品をそ
   の端部に真空吸着する吸着パッドとを具備し、上記吸着
   パッドは、少なくとも一対以上あることを特徴とするＴ
   ＡＢ部品搬送装置。