JPH0549194B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ICテスタに用いられるバーインボ
ードへの半導体装置等の電子部品の着脱に利用し
て特に有効な技術に関するものである。

［従来の技術］ IC等の半導体装置をはじめとする電子部品の
エージング等の検査においては、その表面にソケ
ツトの連設されたバーインボードと呼ばれるボー
ド上に半導体装置等の電子部品を装着した状態
で、高温・高加湿状態で一定時間放置する検査が
行われる。このような検査に際しては、まずロー
ダあるいはローデイング装置と呼ばれる部品装着
手段を用いて、バーインボード上の各ソケツトに
部品を装着する工程が必要となる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記の如きバーインボードとして
は、装着されるIC毎にソケツトの大きさ及び配
列ピツチが定められており、このようなバーイン
ボードにICを装着するローダ装置としても、汎
用的なものがなく、バーインボードの規格によつ
て異なつた規格の専用のローダ装置を用いなくて
はならなかつた。

このことは、バーインボードからICを取り出
す作業を行うアンローダ装置においても同様であ
り、バーインボードのソケツト配置に対応した専
用のアンローダ装置を用いなくてはならなかつ
た。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもの
であり、その目的はボードの種類を選ばずに、汎
用的にIC等の電子部品の装着及び取り外しの可
能なローダ・アンローダ装置を実現することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係るロー
ダ・アンローダ装置は、複数の部品装着用ソケツ
トがマトリクス状に配設されたボードを載置する
本体部と、部品収納手段及び部品移送手段を有し
上記本体部に装着されるヘツドとを備え、上記部
品収納手段は多数のチツプ状部品を収納可能なマ
ガジンを有すると共に、上記部品移送手段は上記
部品収納手段内に収納されたチツプ状部品を上記
ボードに配設された部品装着用ソケツトに装着
し、或いは該部品装着用ソケツトに装着された部
品を取り外して上記部品収納手段内に戻すアクチ
ユエータを有して成るローダ・アンローダ装置で
あつて、上記ヘツドは上記ボード上を往復移動可
能に上記本体部に装着され、かつ、上記部品装着
用ソケツトの行間隔に対応したピツチで往復移動
するよう駆動制御され、また、該ヘツドには上記
ボード上に配設された部品装着用ソケツトの列数
に対応した数のマガジンを有する部品収納手段が
交換可能に装着されると共に、上記部品移送手段
には上記部品装着用ソケツトの列数に対応した数
のアクチユエータを有する部品移送ユニツトが交
換可能に装着されるよう構成した。

［作用］ 予め各種ボードにおける部品装着用ソケツトの
列数に対応した部品収納手段及び部品移送ユニツ
トを用意しておき、ローダ或いはアンローダ作業
をする際に、当該ボードに適合する部品収納手段
及び部品移送ユニツトをヘツド等に装着すると共
に、該ヘツドの送りピツチを適宜調節することに
より、種々のボード形式に対応できる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例であるローダ・アン
ローダ装置を示す斜視図、第２図は同じくこのロ
ーダ・アンローダ装置の装置本体部を示す概略平
面図、第３図は同じくこのローダ・アンローダ装
置のヘツドの内部を示す概略図、第４図ａ〜ｃは
ローダ動作を示す説明図、第５図ａ〜ｄはアンロ
ーダ動作を示す説明図、第６図は取り外した状態
のピツクアツプアームを示す斜視図、第７図は同
じく取り外した状態のストツカを示す斜視図であ
る。

本実施例のローダ・アンローダ装置１は、
PLCC（Plastic leaded chip carrier）型半導体
装置の電圧印加測定を行うバーインボード２に対
し、被測定物であるチツプ状部品としてのPLCC
３の装着及び取り外しを行うためのものであり、
所定のソケツト４が板面上に多数装着されたバー
インボード２と、このバーインボード２の載置さ
れる装置本体部５を有している。

装置本体部５は、上面が開口された偏平筺体形
状を有しており、この開口上面内底部にはコーナ
ー部材６によつて位置決めされたバーインボード
２が装着されている。

このバーインボード２は、その主面にPLCC用
のソケツト４が複数列及び複数行からなるマトリ
クス状に多数配設されており、PLCC３は、この
バーインボード２に装着された状態で図示しない
バーイン装置に収容され、所定の電圧印加測定が
行われるものである。このバーインボード２上の
ソケツト４については、詳細な構造は図示しない
が、一般的に使用されるPLCC用ソケツトであ
り、たとえば、ソケツト上面の周縁部を押圧する
ことにより、保持されるPLCC３が開放状態とな
る構造を有している。

第２図に示す装置本体部の内底面において、一
対の７，７はリニアガイドであり、このリニアガ
イド７，７上には、第２図において右端に位置さ
れるヘツド８が装置本体部５の上面を長手方向に
往復移動可能とされている。このうちの一方のリ
ニアガイド７は、僅かな間隔をおいてボールネジ
１０が当該リニアガイド７と並行に延設されてお
り、このボールネジ１０の回転により上記ヘツド
８が所定量移動させるようになつている。

第２図に示す装置本体部５において、上記ヘツ
ド８とは反対側の一端は、ハウジング１１によつ
て覆われたコントロールボツクス１２を形成して
いる。このコントロールボツクス１２の内部に
は、上記ボールネジ１０の回転を行うステツピン
グモータ１３が設けられている。したがつて、ヘ
ツド８は当該ステツピングモータ１３の回転力が
ボールネジ１０によつて軸方向への移動力となる
ことによつて、リニアガイド７，７上を移動され
る構造となつている。

なお、上記コントロールボツクス１２の内部に
は、上記ステツピングモータ１３の他に駆動用エ
アを供給するためのレギユレータ１４及びマイク
ロコンピユータを備えた制御部１５等が取り付け
られており、これらは、それぞれコントロールボ
ツクス１２の前面傾斜部に設けられた制御パネル
１６のスイツチ群によつて制御される構造となつ
ている。

なお、第１図において、コントロールボツクス
１２のハウジング１１の上面より突設されている
１７は、シグナルタワーであり、装置の作動異常
等をランプの点灯等により、オペレータに警告す
るためのものである。

次に、上記ヘツド８の構造について、詳説する
と以下の通りである。

ヘツド８は、第１図に示されるように、筐体形
状のカバー８ａによつて覆われており、その側方
にはストツカ１８が斜め上方に向かつて突出され
ている。ヘツド８の内部は、第３図に示すような
構造となつている。すなわち、ヘツド８内部の上
方には、ヘツド本体２０に対して固定的に一対の
軸受け２１，２１が取り付けられており、この軸
受け２１，２１間にはメインアーム２２が架設さ
れている。メインアーム２２の中央部分にはメイ
ンシリンダ２３が垂設され、このメインシリンダ
２３から突出されるロツド２４の先端には上下動
アーム２５がメインボルト２６によつて固定され
ている。またこの上下動アーム２５はその両側端
において、垂直方向に立設されるガイドバー２
７，２７と、メインアーム２２に固定されたガイ
ド２８，２８とによりその上下動を案内される構
造となつている。上記メインアーム２２は、ピツ
クアツプアーム３０が取付ボルト３１及び位置決
めピン３２によつて着脱可能な状態で取り付けら
れている。このピツクアツプアーム３０には、第
３図の例では５本のピツクアツプアクチユエータ
３３が、上記ピツクアツプアーム３０に対して垂
直方向に取り付けられている。このピツクアツプ
アクチユエータ３３は、その下端に合成ゴム等か
らなる吸着パツド３４を有しており、この吸着パ
ツド３４の内部には、軸方向に沿つて真空吸引路
３５が内設されている。また、上記吸着パツド３
４の周囲には、プツシヤ３６が設けられており、
このプツシヤ３６は、上記バーインボード２上に
配設されたソケツト４の上面周縁部を付勢する構
造となつている。

ところで、上記ピツクアツプアクチユエータ３
３の固定されているピツクアツプアーム３０は、
第６図に示されるようなユニツト構造となつてお
り、上下動アーム２５に対して着脱可能な構造と
なつている。第３図では、ピツクアツプアクチユ
エータ３３が５本装着されているピツクアツプア
ーム３０を取り付けたユニツトを装着した場合を
示しているが、他の本数のピツクアツプアクチユ
エータを備えたユニツトと容易に交換可能であ
る。この交換に際しては、第３図においては、上
下動アーム２５とピツクアツプアーム３０とを連
結する取付ボルト３１及び位置決めピン３２を取
り外すのみでよい。

なお、以上に説明したピツクアツプアクチユエ
ータ３３等は、上記軸受け２１を中心に揺動可能
な構造であり、この揺動動作は、第４図に示され
る傾斜用シリンダ３７によつて制御されている。

上記で説明したヘツド８のヘツド本体２０に対
しては、さらに第４図ａ等に示すように、ヘツド
本体２０に対して斜め方向にストツカ１８が設け
られており、このストツカ１８上にはPLCC３を
直列方向に多数収容したマガジン３８が開口端部
を下方に位置させた状態で装着されている。この
ストツカ１８も第７図に示すように、ユニツト構
造で着脱可能となつており、装着されるマガジン
３８の本数に対応したストツカ１８と容易に交換
可能である。

当該ストツカ１８の途中部分には、機械的なス
イツチ機構によるマガジン有無センサ４０が取付
けられており、ストツカ１８上におけるマガジン
３８の有無を検知する構造となつている。

また、ストツカ底面において、マガジン３８の
下端延長部には第１ストツパアクチユエータ４１
が設けられており、そのロツドピン４１ａがスト
ツカ下面より突出状態となることにより、マガジ
ン３８からのPLCC３の滑落を係止する構造とな
つている。

さらに、上記第１ストツパアクチユエータ４１
の斜め上方には第２ストツパアクチユエータ４２
が設けられており、上記ストツカ１８に対して上
方からのロツドピン４２ａの突出により、PLCC
３のパツケージ上面が付勢固定されて、同じく下
方への滑落が抑止される状態となつている。

なお、上記ストツカ１８の下端からマガジン３
８の開口部に沿つて、爪部４３ａの延設された引
き上げアクチユエータ４３が装着されており、こ
の引き上げアクチユエータ４３による爪部４３ａ
の作動により、ストツカ１８の下端に位置された
PLCC３が、マガジン３８の内部に引き上げられ
る構造となつている。

また、ストツカ１８の下端には、ワーク有無セ
ンサ４４が設けられており、この位置でのワー
ク、すなわちPLCC３の有無を検知するようにな
つている。

次に、本実施例のローダ・アンローダ装置１に
よるローダ動作を第４図に基づいて順次説明す
る。

まず、ソケツト４が空の状態のバーインボード
２が装置本体部５上に固定されると、PLCC３が
所定数量だけ収容されたマガジン３８が所定本
数、本実施例では５本分、ストツカ１８に装着さ
れる。この状態では、たとえばストツカ１８は水
平方向に変位された状態でもよい。つぎに、当該
ストツカ１８が斜めに変位した状態においては、
マガジン３８の内部のPLCC３は、その自重によ
つてマガジン３８の開口下端の方向に順次滑落し
ていく状態となるが、この時、第１ストツパアク
チユエータ４１が作動されて、ロツドピン４１ａ
が突出状態となり、マガジン３８の内部からスト
ツカ１８の下端に滑落してきたPLCC３を係止す
る状態となる。

次に、第２ストツパアクチユエータ４２が作動
状態となり、上方よりロツドピン４２ａが突出さ
れて、上記の第１ストツパアクチユエータ４１に
よつて係止されたPLCC３の次に滑落してきた
PLCC３を付勢係止する。この状態において、第
１ストツパアクチユエータ４１が再度作動されて
ロツドピン４１ａが下方に引き込まれると、最下
端のPLCC３が１個だけ、ストツカ１８上の最下
端の引き上げアクチユエータ４３の爪部４３ａの
位置まで滑落される（第４図ａ）。

ここで、ワーク有無センサ４４がストツカ最下
端位置におけるPLCC３の存在を検出すると、制
御部１５の制御により傾斜用シリンダ３７が作動
されて、当該ピツクアツプアクチユエータ３３
が、その軸方向先端延長に上記PLCC３が存在す
る位置となる角度まで揺動変位される。この状態
で、ピツクアツプアクチユエータ３３の吸着パツ
ド３４が下降されるとともに、真空吸引路３５を
通じて真空吸引が開始される。このようにして、
吸着パツド３４がその先端にPLCC３を吸着する
と、当該ピツクアツプアクチユエータ３３は所定
量だけ上昇する。この間、第１ストツパアクチユ
エータ４１と第２ストツパアクチユエータ４２と
は、上記で説明した動作を繰り返すことによつ
て、後続のPLCC３が再度１個だけ爪部４３ａの
位置まで滑落して、次の吸着準備が行われる。

上記のようにして、吸着パツド３４の先端に
PLCC３を吸着した状態のピツクアツプアクチユ
エータ３３は、傾斜用シリンダ３７の作動によ
り、下方に位置されるバーインボード２上のソケ
ツト４に対して、略垂直状態となる位置まで揺動
変位される（第４図ｂ）。この状態で、メインシ
リンダ２３が作動され、上下動アーム２５ととも
に各ピツクアツプアクチユエータ３３が下降動作
を行うことによつて、当該ピツクアツプアクチユ
エータ３３の先端周囲に設けられたプツシヤ３６
がソケツト４の上面周縁部を付勢して、ソケツト
４を開放状態にする。続いて、吸着パツド３４が
ソケツト４の内部に下降して真空吸引が解除され
ると、ソケツト４内にPLCC３が保持された状態
となる（第４図ｃ）。

次に、吸着パツド３４及びプツシヤ３６が順次
上昇して１サイクルのローダ作業が完了する。こ
のような、ローダ作業の後、コントロールボツク
ス１２内のステツピングモータ１３の作動によ
り、装置本体部５上をヘツド８が所定ピツチだけ
移動されて、バーインボード２上の次のソケツト
行に対するローダ作業が行われる。

次に、本装置を用いたアンローダ動作について
第５図に基づいて説明する。

まず、各ソケツト４にPLCC３が装着された状
態のバーインボード２を装置本体部５の所定位置
に固定した後、空の状態のマガジン３８をストツ
カ１８上に所定本数、たとえば５本分装着する。
次に、ストツカ１８を所定の斜め位置に変位させ
た状態で、ピツクアツプアクチユエータ３３を垂
直状態に位置させ、メインシリンダ２３の作動に
より、当該ピツクアツプアクチユエータ３３をバ
ーインボード２のソケツト４の方向に降下させる
（第５図ａ）。

この降下動作と共に、制御部１５の制御によ
り、真空吸引路３５を通じて真空吸引が開始され
る。ピツクアツプアクチユエータ３３がソケツト
４に対して下降し、プツシヤ３６がソケツト４の
周端面を付勢すると、ソケツト４が開放状態とな
り、ソケツト内部のPLCC３は、吸着パツド３４
に吸着された状態となる。当該吸着パツド３４に
PLCC３を吸着した状態で、ピツクアツプアクチ
ユエータ３３が上昇されると、傾斜用シリンダ３
７が作動して、このピツクアツプアクチユエータ
３３を所定量だけ変位させて、その軸方向延長先
端が、ストツカ１８の最下端に対応する位置とさ
せる（第５図ｂ）。この状態において、吸着パツ
ド３４がストツカ１８の方向に下降すると、
PLCC３はストツカ１８上に位置された状態とな
り、ワーク有無センサ４４によつてPLCC３の存
在が検知される。制御部１５では、該ワーク有無
センサ４４の検知信号に基づいて、真空吸引路３
５の真空吸引を停止する。これによつて、PLCC
３はストツカ１８の最下端位置に載置される。

次に、第１ストツパアクチユエータ４１のロツ
ドピン４１ａが下降されるとともに、引き上げア
クチユエータ４３が作動され、その爪部４３ａが
ストツカ１８に沿つて上昇され、これによつて
PLCC３もストツカ１８上を上昇移動される（第
５図ｃ）。このようにして、PLCC３がストツカ
１８上の所定位置まで引き上げられた状態で、第
１ストツパアクチユエータ４１のロツドピン４１
ａが上昇して、PLCC３が固定される。この状態
で、引き上げアクチユエータ４３の爪部４３ａは
再度下降して、待機状態となる（第５図ｄ）。

以上のようにして、順次後続のPLCC３がソケ
ツト４から取り外されてストツカ１８上を引き上
げられることにより、マガジン３８内には、下方
よりPLCC３が順次収容されていく状態となる。

ところで、本実施例によれば、以上に説明した
ような、ローダ作業及びアンローダ作業を行う際
に、ヘツド８の内部のピツクアツプアクチユエー
タ３３の取付けられたピツクアツプアーム３０及
び、ストツカ１８がユニツト構造となつており、
その交換が可能であるため、バーインボード２に
装着されたソケツト列数に対応したユニツトに交
換することが容易である。すなわち、本実施例に
おいては、バーインボード２上のソケツト列数が
５列のものに対応した数のピツクアツプアクチユ
エータ３３及びマガジン３８を備えた各ユニツト
を用いた場合について説明したが、ソケツト列が
４列であれば、４個のピツクアツプアクチユエー
タ３３及び４本のマガジン３８を備えたユニツト
にそれぞれ交換するのみで、本装置を汎用的に使
用できる。なお、本装置１は、バーインボード２
の長さ方向に対するヘツド８のピツチ送りに際し
ても、ステツピングモータアツプアーム１３によ
つているため、制御部１５のプログラムを僅かに
変更するのみで、送りピツチの変更も容易であ
る。

このように、本実施例によれば以下の効果を得
ることができる。

(1) ピツクアツプアクチユエータ３３及びストツ
カ１８部分をユニツト構造とし交換可能とする
ことにより、バーインボード２のソケツト列数
に対応したユニツトを装着することができ、バ
ーインボード２の種類を選ばずに、汎用的に
PLCC３の装着及び取り外しの可能なローダ・
アンローダ装置１を得ることができる。

(2) 装置本体部５に固定されたバーインボード２
に対して、ヘツド８がステツピングモータ１３
によつて往復移動する構造とすることにより、
バーインボード２の長さ方向の送りピツチをソ
ケツト４の行間隔に対応するよう制御すること
ができ、さらに汎用的なローダ・アンローダ装
置を得ることができる。

(3) ローダ動作及びアンローダ動作を単一の装置
で実現したことにより、バーインテストを低コ
スト化できる。

以上本発明を実施例に基づき具体的に説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

たとえば、本実施例では、チツプ状部品として
PLCCを用いた場合について説明したが、LCC
（Leadless Chip Carrier）等、他の種類の半導体
装置、さらには他の多電極形チツプ部品であつて
もよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、予め各種ボードにおける部品
装着用ソケツトの列数に対応した部品収納手段及
び部品移送ユニツトを用意しておき、ローダ或い
はアンローダ作業をする際に、当該ボードに適合
する部品収納手段及び部品移送ユニツトをヘツド
等に装着すると共に、該ヘツドの送りピツチを適
宜調節することにより、種々のボード形式に対応
できる。したがつて、単体の装置でありながら、
汎用性の高いローダ・アンローダ作業が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるローダ・アン
ローダ装置を示す斜視図、第２図は同じくこのロ
ーダ・アンローダ装置の装置本体部を示す概略平
面図、第３図は同じくこのローダ・アンローダ装
置のヘツドの内部を示す概略図、第４図ａ〜ｃは
ローダ動作を示す説明図、第５図ａ〜ｄはアンロ
ーダ動作を示す説明図、第６図は取り外した状態
のピツクアツプアームを示す斜視図、第７図は同
じく取り外した状態のストツカを示す斜視図であ
る。 １……ローダ・アンローダ装置、２……バーイ
ンボード、３……PLCC（チツプ状部品）、４……
ソケツト、５……装置本体部、６……コーナー部
材、７……リニアガイド、８……ヘツド、８ａ…
…ヘツドカバー、１０……ボールネジ、１１……
ハウジング、１２……コントロールボツクス、１
３……ステツピングモータ、１４……レギユレー
タ、１５……制御部、１６……制御パネル、１７
……シグナルタワー、１８……ストツカ、２０…
…ヘツド本体、２１……軸受け、２２……メイン
アーム、２３……メインシリンダ、２４……ロツ
ド、２５……上下動アーム、２６……メインボル
ト、２７……ガイドバー、２８……ガイド、３０
……ピツクアツプアーム、３１……取付ボルト、
３２……位置決めピン、３３……ピツクアツプア
クチユエータ、３４……吸着パツド、３５……真
空吸引路、３６……プツシヤ、３７……傾斜用シ
リンダ、３８……マガジン、４０……マガジン有
無センサ、４１……第１ストツパアクチユエー
タ、４１ａ……ロツドピン、４２……第２ストツ
パアクチユエータ、４２ａ……ロツドピン、４３
……引き上げアクチユエータ、４４……ワーク有
無センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の部品装着用ソケツトがマトリクス状に
   配設されたボードを載置する本体部と、部品収納
   手段及び部品移送手段を有し上記本体部に装着さ
   れるヘツドとを備え、上記部品収納手段は多数の
   チツプ状部品を収納可能なマガジンを有すると共
   に、上記部品移送手段は上記部品収納手段内に収
   納されたチツプ状部品を上記ボードに配設された
   部品装着用ソケツトに装着し、或いは該部品装着
   用ソケツトに装着された部品を取り外して上記部
   品収納手段内に戻すアクチユエータを有して成る
   ローダ・アンローダ装置であつて、上記ヘツドは
   上記ボード上を往復移動可能に上記本体部に装着
   され、かつ、上記部品装着用ソケツトの行間隔に
   対応したピツチで往復移動するよう駆動制御さ
   れ、また、該ヘツドには上記ボード上に配設され
   た部品装着用ソケツトの列数に対応した数のマガ
   ジンを有する部品収納手段が交換可能に装着され
   ると共に、上記部品移送手段には上記部品装着用
   ソケツトの列数に対応した数のアクチユエータを
   有する部品移送ユニツトが交換可能に装着される
   ことを特徴とするローダ・アンローダ装置。 ２ 上記チツプ状部品がチツプ型半導体素子であ
   り、上記ボードがICテスタ用のバーインボード
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のローダ・アンローダ装置。