JPH0621030Y2 - ローダ・アンローダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、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、その表面にソケットの連設され
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ィング装置と呼ばれる部
品収納手段を用いて、バーインボード上の各ソケットに
部品を装着する工程が必要となる。

このようなローダとしては、ＩＣの供給部であるヘッド
を装置本体に対して固定状態として、ソケットの配設さ
れたバーインボードを移動させてソケット上に順次被測
定ＩＣを装着していく方式のものが知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上記のような従来技術のローダにおいては、
バーインボードが移動する構造であるために、装着位置
によっては該バーインボードが装置本体から突出した状
態となり、装置の接地に際して広いスペースを専有する
結果となっていた。

さらに、従来のローダにおいては、装着されるバーイン
ボードと装置本体とは１対１の規格で対応しており、バ
ーインボードの送り量等も固定され、したがって、他の
規格のＩＣに対応したソケットを備えたバーインボード
を装着することが困難であった。すなわち、バーインボ
ードの規格によって異なった規格の専用のローダを用い
なくはならなかった。

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
ードのソケット配置に対応した規格の専用のアンローダ
装置を用いなくはならなかった。

本考案は、上記問題に着目してなされたものであり、そ
の目的は省スペースで設置可能でかつ多種のバーインボ
ードに対応した汎用的ローダ・アンローダ装置を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、複数の部品装着用ソケットがマトリクス状に
配設されたボードを固定状態で載置する装置本体と、部
品収納手段及び部品移送手段を有し上記装置本体に装着
されるヘッドとを備え、上記部品収納手段は多数のチッ
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ップ状
部品を上記ボードに配設された部品装着用ソケットに装
着し、或いは該部品装着用ソケッ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ュエータを
有してなるローダ・アンローダ装置であって、上記ヘッ
ドはボード上に配設された部品装着用ソケットの行ある
いは列方向に対して移動可能であり、且つ該ヘッドの移
動量が部品装着用ソケットの配設ピッチに対応して制御
可能な構造のローダ・アンローダ装置とするものであ
る。

［作用］ 上記した手段によれば、固定状態のボードに対してヘッ
ドが移動される構造であるため、ボードが装着位置によ
って装置本体から突出することがないため、省スペース
で設置できるローダ・アンローダ装置を提供できる。

また、ヘッドの移動量を部品装着用ソケットの配設ピッ
チに対応して制御可能なため、多種のバーインボードの
規格に対応した汎用的なローダ・アンローダ装置を提供
することができる。

［実施例］ 第１図は本考案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ッ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ックアップアームを示す斜
視図、第７図は同じく取り外した状態のストッカを示す
斜視図である。

本実施例のローダ・アンローダ装置１は、ＰＬＣＣ(Pla
stic 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、被測定物であるチッ
プ状部品としてのＰＬＣＣ３の装着および取り外しを行
うためのものであり、所定のソケット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５を有している。

装置本体５は、上面が開口された偏平筐体形状を有して
おり、この開口上面内底部にはコーナー部材６によって
位置決めされたバーインボード２が装着されている。こ
こで、当該バーインボード２について説明すると、この
バーインボード２は、その主面にＰＬＣＣ用のソケット
４が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て所定の電圧印加測定が行わ
れるようになっている。このバーインボード２上のソケ
ット４については、詳細な構造は図示しないが、一般的
に用いられているＰＬＣＣ用ソケットであり、たとえ
ば、ソケッ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ッド８が装置本
体５の上面を長手方向に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ッド８が所
定量移動されるようになっている。

第２図に示す装置本体５において、上記ヘッド８とは反
対側の一端は、ハウジング１１によって覆われたコント
ロールボックス１２を形成している。このコントロール
ボックス１２の内部には、上記ボールネジ１０の回転を
行うステッピングモータ１３が設けられている。したが
って、ヘッド８は当該ステッピングモータ１３の回転力
がボールネジ１０によって軸方向への移動力となること
によって、リニアガイド７，７上を移動される構造とな
っている。

このとき、上記ステッピングモータ１３に対して与える
パルス数によりボールネジ１０の回転量を制御すること
が可能であり、したがってヘッド８の１サイクルの移動
量Ｐもステップパルスによって容易に制御することがで
きる。

なお、上記コントロールボックス１２の内部には、上記
ステッピングモータ１３の他に駆動用エアを供給するた
めのレギュレータ１４およびマイクロコンピュータを備
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ックス１２の前面傾斜部に設けら
れた制御バネ１６のスイッチ群によって制御される構造
となっている。

なお、第１図において、コントロールボックス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、上記ヘッド８の構造について、詳説すると以下の
通りである。

ヘッド８は、第１図に示されるように、筐体形状のカバ
ー８ａによって覆われており、その側方にはストッカ１
８が斜め上方に向かって突出されている。ヘッド８の内
部は第３図に示すような構造となっている。すなわち、
ヘッド内部の上方には、ヘッド本体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
るロッド２４の先端には上下動アーム２５がメインボル
ト２６によって固定されている。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２７，２７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
なっている。上記メインアーム２２には、ピックアップ
アーム３０が取付ボルト３１および位置決めピン３２に
よって着脱可能な状態で取り付けられている。このピッ
クアップアーム３０には、第３図の例では５本のピック
アップアクチュエータ３３が上記ピックアップアーム３
０に対して垂直方向に取り付けられている。このピック
アップアクチュエータ３３は、その下端に合成ゴム等か
らなる吸着パッド３４を有しており、この吸着パッド３
４の内部には軸方向に沿って真空吸引路３５が内設され
ている。また、上記吸着パッド３４の周囲には、プッシ
ャ３６が設けられており、このプッシャ３６は、上記バ
ーインボード２上に装着されたソケット４の上面周縁部
を付勢する構造となっている。

ところで、上記ピックアップアクチュエータ３３の固定
されているピックアップアーム３０は、第６図に示され
るようなユニット構造となっており、上下動アーム２５
に対して着脱可能な構造となっている。第３図および第
６図では、ピックアップアクチュエータ３３が５本装着
されているピックアップアーム３０を取り付けたユニッ
トを装着した場合を示しているが、他の本数のピックア
ップアクチュエータを備えたユニッ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
アーム２５とピックアップアーム３０とを連結する取付
ボルト３１および位置決めピン３２を取り外すのみでよ
い。なお、以上に説明したピックアップアクチュエータ
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によって制御されている。

上記で説明したヘッド８のヘッド本体２０に対しては、
さらに第４図（ａ）等に示すように、ヘッド本体２０に
対して斜め方向にストッカ１８が設けられており、この
ストッカ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。このストッカ１８も第７図に示されるよ
うに、ユニット構造で着脱可能となっており、装着され
るマガジン３８の本数に対応したストッカ１８と、必要
に応じて容易に交換可能となっている。当該ストッカ１
８の途中部分には第４図乃至第５図に示すように、機械
的なスイッチ機構によるマガジン有無サンセ４０が取付
けられており、ストッカ１８上におけるマガジン３８の
有無を検知する構造となっている。また、ストッカ底面
において、マガジン３８の下端延長部には第１ストッパ
アクチュエータ４１が設けられており、そのロッドピン
４１ａがストッ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
なっている。また、上記第１ストッパアクチュエータ４
１の斜め上方には第２ストッパアクチュエータ４２が設
けられており、上記ストッカ１８に対して上方からのロ
ッドピン４２ａの突出によりＰＬＣＣ３のパッケージ上
面が付勢固定されて、同じく下方への滑落が抑止される
状態となっている。なお、上記ストッカ１８の下端から
マガジン３８の開口部に沿って、爪部４３ａの延設され
た引き上げアクチュエータ４３が装着されており、この
引き上げアクチュエータ４３による爪部４３ａの作動に
より、ストッカ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ってい
る。

また、ストッカ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ＰＬ
ＣＣ３の有無を検知するようになっている。

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、ソケット４が空の状態のバーインボード２が装置
本体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、ストッカ１８に装着される。この状態では、たとえ
ばストッカ１８は水平方向に変位された状態でもよい。
つぎに、当該ストッカ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
よってマガジン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ストッパアクチュエータ
４１が作動されて、ロッドピン４１ａが突出状態とな
り、マガジン３８の内部からストッカ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ストッパアクチュエータ４２が作動状態とな
り、上方からロッドピン４２ａが突出されて、上記の第
１ストッパアクチュエータ４１によって係止されたＰＬ
ＣＣ３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ストッパアクチュエータ４１が
再度作動されてロッドピン４１ａが下方に引き込まれる
と、最下端のＰＬＣＣ３が１個だけストッカ１８上の最
下端の引き上げアクチュエータ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がストッカ最下端位置に
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、当該ピック
アップアクチュエータ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、ピックアップアクチュエータ３３の
吸着パッド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
パッド３４がその先端にＰＬＣＣ３を吸着すると、当該
ピックアップアクチュエータ３３は所定量だけ上昇す
る。この間、第１ストッパアクチュエータ４１と第２ス
トッパアクチュエータ４２とは、上記で説明した動作を
繰り返すことによって、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、吸着パッド３４の先端にＰＬＣＣ３
を吸着した状態のピックアップアクチュエータ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上のソケット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２
５とともに各ピックアップアクチュエータ３３が下降動
作を行うことによって、当該ピックアップアクチュエー
タ３３の先端周囲に設けられたプッシャ３６がソケット
４の上面周縁部を付勢して、ソケット４を開放状態にす
る。続いて、吸着パッド３４がソケット４の内部に下降
して真空吸引が解除されると、ソケット４内にＰＬＣＣ
３が保持された状態となる（第４図（ｃ））。

次に、吸着パッド３４およびプッシャ３６が順次上昇し
て１サイクルのローダ作業が完了する。

以上に説明したローダ作業の後、コントロールボックス
１２内のステッピングモータ１３の作動により、装置本
体５上をヘッド８が所定ピッチＰだけ第４図（Ｃ）にお
いては左方向に移動される。この移動量Ｐは上記のよう
にステッピングモータ１３に対するステップパルス数で
容易に制御することが可能であり、このステップパルス
数に関しては、予め装着されるバーインボード２のソケ
ット４の配置間隔Ｐに対応して制御部１５内にプログラ
ムしておくことが可能である。このように所定間隔Ｐだ
けヘッド８がバーインボード２上を移動した後、次のソ
ケット列のローダ作業が上記と同様に行われる。

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、各ソケット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５の所定位置に固定したの
ち、空の状態のマガジン３８をストッカ上に所定本数、
たとえば５本分装着する。次に、ストッカ１８を所定の
斜め位置に変位させた状態で、ピックアップアクチュエ
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、当該ピックアップアクチュエータ３３をバ
ーインボード２のソケット４の方向に降下させる（第５
図（ａ））。

この降下動作とともに、制御部１５の制御によって真空
吸引路３５を通じて真空吸引が開始される。ピックアッ
プアクチュエータ３３がソケット４に対し下降し、プッ
シャ３６がソケット４の周端面を付勢すると、ソケット
４が開放状態となり、ソケット内部のＰＬＣＣ３は、吸
着パッド３４に吸着された状態となる。当該吸着パッド
３４にＰＬＣＣ３を吸着した状態で、ピックアップアク
チュエータ３３が上昇されると、傾斜用シリンダ３７が
作動して、このピックアップアクチュエータ３３を所定
量だけ変位させて、その軸方向延長先端が、ストッカ１
８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、吸着パッド３４がストッカ１８の方
向に下降すると、ＰＬＣＣ３はストッカ１８上に位置さ
れた状態となり、ワーク有無センサ４４によってＰＬＣ
Ｃ３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３５の
真空吸引を停止する。これによって、ＰＬＣＣ３はスト
ッカ１８の最下端位置に載置される。

次に、第１ストッパアクチュエータ４１のロッドピン４
１ａが下降されるとともに、引き上げアクチュエータ４
３が作動され、その爪部４３ａがストッカ１８に沿って
上昇され、これによってＰＬＣＣ３もストッカ１８上を
上昇移動される（第５図（ｃ））。このようにして、Ｐ
ＬＣＣ３がストッカ１８上の所定位置まで引き上げられ
た状態で、第１ストッパアクチュエータ４１のロッドピ
ン４１ａが上昇して、ＰＬＣＣ３が固定される。この状
態で、引き上げアクチュエータ４３の爪部４３ａは再度
下降して、待機状態となる（第４図（ｄ））。

次に、上述のローダ動作の場合と同様に、制御部１５の
制御によって所定数のステップパルスがステッピングモ
ータ１３に印加され、ステッピングモータ１３の回転に
よりヘッド８が所定ピッチＰだけ第５図（ｄ）において
右方向に移動して、後続のソケット４におけるアンロー
ダ動作が行われる。

以上のようにして、順次後続のＰＬＣＣ３がソケット４
から取り外されてストッカ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。

このように、本実施例によれば、固定された状態のバー
インボード２に対して、ＰＬＣＣ３の供給および収容を
行うヘッド８が移動される構造であるため、ローダある
いはアンローダ動作時において装置本体５からバーイン
ボード２の一部が突出することがなく、小さなスペース
においても設置可能なローダ・アンローダ装置を提供で
きる。

また、ヘッド８の移動が、制御部１５からのステップパ
ルスの印加によって制御されるステッピングモータ１３
によって行われるため、制御部１５にあらかじめ１サイ
クルのヘッド８の移動ピッチＰをプログラムしておくこ
とにより、バーインボード２の規格に対応したヘッドの
移動が可能となり、多種製品のバーインボード２に対応
した汎用性の高いローダ・アンローダ装置を提供でき
る。

以上本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本考
案が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、チップ状部品としてＰＬＣＣ
を用いた場合について説明したが、ＬＣＣ(Leadless Ch
ip Carrier)等、他の種類の半導体装置、さらには他の
多電極形チップ部品であってもよい。

［考案の効果］ 本考案によれば、固定状態のボードに対して移動可能な
ヘツドをを設けた構造により、ローダあるいはアンロー
ダ動作時において装置本体からバーインボードの一部が
突出することがなく、小さなスペースにおいても設置可
能なローダ・アンローダ装置を提供できる。

また、ヘッドの移動量を部品装着用ソケットの配設ピッ
チに対応して制御可能なため、多種のバーインボードの
規格に対応した汎用的なローダ・アンローダ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案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ッ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ックアップアームを示す斜
視図、第７図は同じく取り外した状態のストッカを示す
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（チップ状部品）、４……ソケッ
ト、５……装置本体、６……コーナー部材、７……リニ
アガイド、８……ヘッド、８ａ……ヘッドカバー、１０
……ボールネジ、１１……ハウジング、１２……コント
ロールボックス、１３……ステッピングモータ、１４…
…レギュレータ、１５……制御部、１６……制御パネ
ル、１７……シグナルタワー、１８……ストッカ、２０
……ヘッド本体、２１……軸受け、２２……メインアー
ム、２３……メインシリンダ、２４……ロッド、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……ピックアップアー
ム、３１……取付ボルト、３２……位置決めピン、３３
……ピックアップアクチュエータ、３４……吸着パッ
ド、３５……真空吸引路、３６……プッシャ、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ストッパアクチュエータ、４
１ａ……ロッドピン、４２……第２ストッパアクチュエ
ータ、４２ａ……ロッドピン、４３……引き上げアクチ
ュエータ、４４……ワーク有無センサ、Ｐ……ヘッド移
動間隔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の部品装着用ソケットがマトリクス状
   に配設されたボードを固定状態で載置する装置本体と、
   部品収納手段及び部品移送手段を有し上記装置本体に装
   着されるヘッドとを備え、上記部品収納手段は多数のチ
   ッ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ップ
   状部品を上記ボードに配設された部品装着用ソケットに
   装着し、或いは該部品装着用ソケッ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ュエータ
   を有してなるローダ・アンローダ装置であって、上記ヘ
   ッドはボード上に配設された部品装着用ソケットの行あ
   るいは列方向に対して移動可能であり、且つ該ヘッドの
   移動量が部品装着用ソケットの配設ピッチに対応して制
   御可能であることを特徴とするローダ・アンローダ装
   置。
2. 【請求項２】上記ヘッドの移動がステッピングモータに
   連結されるボールねじの回転によりおこなわれ、該ステ
   ッピングモータのパルス制御によってヘッドの移動量が
   制御可能であることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載のローダ・アンローダ装置。