JPH09108983A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平坦面を有するワークを真空吸着したり、粘
着剤を使用することなく、ある位置から次の位置まで搬
送し得るようにする。 【解決手段】 ワーク搬送装置によって支持面上のワー
クは持ち上げられて他の支持面にまで搬送される。支持
面に対向する下向き面を有する支持部材６と、支持部材
６の下向き面に取り付けられワークとの摩擦力および界
面力によってワークに接着する接着面を有する可撓性シ
ート７とにより搬送ヘッド１が形成され、支持部材６と
可撓性シート７との間に形成されたスペース１１内に
は、可撓性シート７の背面に接触する凹凸面を有する網
状部材１２が設けられている。可撓性シート７の接着面
に接着されたワークを可撓性シート７から外す際に、可
撓性シート７を引き寄せてワークと可撓性シート７との
接着面積および界面力を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークをある位置か
ら他の位置に移送ないし搬送するためのワーク搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置を製造する際には、
半導体集積回路が形成された半導体チップつまり半導体
ペレットをリードフレームに固定した後に、半導体ペレ
ットに形成された電極とリードフレームに形成されたリ
ードとをワイヤにより相互に電気的に接続し、半導体ペ
レットを封止するために樹脂によりパッケージを成形し
ている。

【０００３】このような半導体集積回路装置を製造する
際には、帯状の長い薄板で形成されたリードフレームを
所定の長さに切断した後に半導体ペレットを搭載し、こ
れを樹脂成形装置において封止するようにしており、リ
ードフレームを搬送する工程が不可避である。

【０００４】これまでは、リードフレームをこれが載置
された支持台から次の処理工程に搬送するには、リード
フレームを真空吸着すべく、焼結金属樹脂、セラミック
等により形成されたポーラスな吸着プレートが使用され
ている。このような吸着プレートを用いてリードフレー
ムを吸着すると、リードフレームには多数のリードやタ
ブなどが形成されており、結果的に多数のスリットを有
しているので、そのスリットの部分から空気が吸着プレ
ートに入り込むことになる。

【０００５】このため、所定の真空度となるまでに時間
がかかるので、ワークであるリードフレームを吸着する
までに時間がかかるのみならず、吸着力を維持するため
に多量の空気を吸引する必要があり、吸引のために多量
のエネルギーが必要となる。したがって、真空発生装置
として大型のものを使用しなければならない。

【０００６】この真空発生装置としてエジェクターを使
用する場合には、真空発生のためのエネルギー効率が高
くないので、特に、エネルギー効率が悪くなるという問
題点がある。スリットや孔などが形成された板状のワー
クを搬送する場合には、焼結金属製の吸着プレートを使
用することなく、ゴム製の吸着パッドを使用する場合に
も同様である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特公平２−４１９０７
号公報は、半導体チップなどを保持するためのトレーを
開示しており、半導体チップなどを真空吸着したり、接
着剤や粘着剤によって接着することなく、可撓性のシー
トとワークとを相互の摩擦力と界面接着力とにより接着
するようにしている。

【０００８】ところで、本発明者は、摩擦力と界面接着
力とを利用してリードフレーム・チップなどのように表
面が平坦となったワークを搬送する技術について検討し
た。以下は、本発明者によって検討された技術であり、
その概要は次のとおりである。

【０００９】すなわち、従来は、ワークを可撓性シート
の上側に載置し、これを固定するために、シートとワー
クとの摩擦力と界面接着力とを利用するようにしていた
が、ワークとシート相互の接着に摩擦力と界面接着力と
を利用すると、ワークをシートの下側にしてワークを接
着してこれを搬送することが可能であることが判明し
た。

【００１０】本発明の目的は、平坦面を有するワークを
真空吸着したり、粘着剤を使用することなく、ある位置
から次の位置まで搬送し得るようにすることにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明のワーク搬送装置は、支
持面の上に載置され平坦面を有するワークを持ち上げて
他の支持面にまで搬送する搬送手段と、搬送手段に設け
られ、支持面に対向する下向き面を有する支持部材と、
支持部材の下向き面に取り付けられ、ワークとの摩擦力
および界面力によってワークに接着する接着面を有する
可撓性シートと、支持部材と可撓性シートとの間に形成
されたスペース内に配置され、可撓性シートの背面に接
触する凹凸面を有する凹凸部材と、可撓性シートの接着
面に接着されたワークを可撓性シートから外す際に、ス
ペース内に負圧を供給することにより可撓性シートを凹
凸部材に引き寄せてワークと可撓性シートとの接着面積
および界面力を減少させる負圧供給手段とを有すること
を特徴とする。

【００１４】支持部材と可撓性シートにより搬送ヘッド
が形成され、水平移動および上下動する部材を駆動手段
としてこれに搬送ヘッドに取り付けるようにしても良
く、搬送用のロボットのアームに搬送ヘッドを取り付け
るようにしても良い。

【００１５】ワークに可撓性シートを接触させるだけ
で、ワークを搬送ヘッドに接着固定させることができ、
所定の位置で可撓性シートを変形させることによって確
実にワークを搬送ヘッドから外すことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明のワーク搬送装置の基本構造
を示す正面図であり、搬送ヘッド１は上下動部材２に取
り付けられ、この上下動部材２は水平のガイド部材３に
沿って摺動自在となった水平動部材４に上下動自在に装
着されている。したがって、搬送ヘッド１は第１の位置
Ｐ１の支持面上に載置されたワークＷを固定した後に、
この位置からワークＷを開放して載置する第２の位置Ｐ
２の支持面まで移動してワークＷを搬送することにな
る。このように、上下動部材２などによって搬送手段が
形成されている。

【００１８】図２は搬送ヘッド１の内部構造を示す図で
あり、搬送ヘッド１は上下動部材２に板状の連結部材５
を介して取り付けられるようになっており、板状の支持
部材６とこの下面に設けられフィルム状ないしシート状
に形成された可撓性を有する可撓性シート７とを有する
ヘッド本体８が連結部材５に取り付けられている。

【００１９】この可撓性シート７は、シリコーンゴムに
より形成されている。シリコーンは、シロキサン結合の
繰り返しを主鎖とし、側基としてアルキル、アリール基
などを持つ重合体であり、高重合度の線状のポリジメチ
ルシロキサンあるいはその共重合体を中程度に架橋して
可撓性シート７が形成されゴム状弾性を有している。可
撓性シート７としては、伯東株式会社販売のゲルパック
が使用されている。

【００２０】ヘッド本体８の下面に枠状に形成された外
周凸部９は可撓性シート７を接合する部分となってお
り、中央部分にはスペース１１が形成され、このスペー
ス１１の中には網状部材１２が収容されている。この網
状部材１２は金属や樹脂などにより形成された線材を縦
と横に相互に所定の間隔毎に格子状に編み込んで作られ
ており、可撓性シート７に対して凹凸した表面を有する
凹凸部材となっている。スペース１１にはこれに連通し
てヘッド本体８に形成された流路１３を介して真空源つ
まり負圧源が接続されるようになっており、流路１３と
負圧源とを接続する負圧供給路１３ａには開閉弁１４が
設けられている。

【００２１】このようなワーク搬送装置を用いてワーク
Ｗを図１に示す第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２まで
搬送するには、搬送ヘッド１を下降移動させて、その下
面に設けられた可撓性シート７をワークＷの表面に接触
させる。ワークＷの表面は平坦となっており、この表面
に可撓性シート７を接触させると、これらの間の摩擦力
と界面接着力によって、接着剤や粘着剤を使用すること
なく、ワークＷは可撓性シート７に接着することにな
る。

【００２２】接着が完了したならば、搬送ヘッド１は上
昇移動され、さらに水平移動されて第２の位置Ｐ２まで
移動する。この状態で、搬送ヘッド１を下降移動させる
ことにより、ワークＷは第２の位置Ｐ２に正確に位置決
めされる。位置決めされた状態で、開閉弁１４を作動さ
せると、負圧源からの負圧がスペース１１内に供給され
ることになる。スペース１１内が外側の大気圧よりも低
くなると、可撓性シート７は網状部材１２に向けて押し
付けられ、可撓性シート７とワークＷとが接触している
面積が減少する。接触面積が減少すると界面接着力が減
少することになり、搬送ヘッド１を上昇させるとワーク
Ｗは搬送ヘッド１の可撓性シート７から離れる。

【００２３】このように可撓性つまり弾性を有するシー
ト７の表面にワークＷを接触させるだけで、これらの間
における摩擦力と界面接着力とによってワークＷを搬送
ヘッド１に接着させることができ、可撓性シート７とワ
ークＷとの接触面積を減少させることによってワークＷ
を搬送ヘッド１から容易に離すことができる。したがっ
て、リードフレームをワークとしてこれの搬送を行う場
合には、リードフレームには前記したようにスリットや
孔が形成されており、吸着プレートを用いて真空力によ
ってリードフレームを吸着する場合には、スリットの部
分から空気が吸着プレート内に流れ込み、真空度を高め
なければ、確実にリードフレームを吸着することができ
ないが、摩擦力と界面接着力によってリードフレームを
接着する場合には、スリットなどが形成されていても、
確実にこれを接着した状態で搬送することができる。

【００２４】搬送し得るワークＷは、表面が平坦となっ
ている部分を有していれば、どのようなものでも良く、
ガラス製、金属製あるいはプラスチック製のプレート、
半導体チップ、半導体ウエハなどを搬送することが可能
である。

【００２５】図３はヘッド本体８の変形例を示す図であ
り、ヘッド本体８にはセンサ１５が設けられている。こ
のセンサ１５は可撓性シート７にワークＷが接着されて
いるか否かを検出するために用いられており、搬送途中
で可撓性シート７からワークＷが外れた場合にはこれが
検出される。検出された信号は、ケーブル１６により制
御部に送られる。

【００２６】センサ１５としては近接スイッチやフォト
センサが用いられ、フォトセンサを用いる場合には、可
撓性シート７としては透光性を有するものを使用し、フ
ォトセンサからの光を網状部材１２のうち隙間の部分に
照射するか、網状部材としても透光性を有するものを使
用することが望ましい。図３に示すヘッド本体８は、支
持部材６の下端面を平坦とし、可撓性シート７の中央部
分を突き出させることによってこれと支持部材６との間
でスペース１１を形成するようにしている。

【００２７】図４は搬送ヘッドの他の実施の形態を示す
図であり、同図（ａ）は搬送ヘッド１の底面図であり、
同図（ｂ）は同図（ａ）の一部切り欠き側面図である。

【００２８】この搬送ヘッド１は支持プレート２１を有
し、この支持プレート２１の下面には複数のヘッド本体
８が設けられている。ヘッド本体８は５つが１列をな
し、３列に設けられており、合計１５個となっている。
それぞれのヘッド本体８は図３に示されたものと同様の
構造となっている。

【００２９】この搬送ヘッド１を使用することにより、
図４（ａ）において上下方向に１列になって配置された
５つのヘッド本体８により１つのワークを接着すれば、
結果的に３つのワークを一度に搬送することができる。
また、同図において左右方向に１列となった配置された
３つのヘッドにより１つのワークを接着すると、結果的
に５つのワークを一度に搬送することができる。さら
に、全てのヘッド本体８によって１つのワークを接着し
て搬送することもできる。

【００３０】支持プレート２１に設けられるヘッド本体
８の数は、図４に示される場合に限られず、任意の個数
とすることができるのは言うまでもない。また、図４に
示すヘッド本体８に図３に示したセンサ１５を取り付け
るようにしても良い。

【００３１】図５（ａ）は本発明の他の実施の形態であ
るワーク搬送装置を示す正面図であり、同図（ｂ）は同
図（ａ）の要部を拡大して示す半断面図である。この場
合には、ロボット２２のアーム２３の先端に搬送ヘッド
１が装着されている。アーム２３の先端には上下動自在
のロッド２４が設けられ、このロッド２４の先端にクッ
ション機構２５を介して搬送ヘッド１が取り付けられて
いる。クッション機構２５は、ロッド２４に連結される
連結部材２６と、これに組み付けられる支持ブロック２
７と、これに対して軸方向に摺動自在に取り付けられた
中空ロッド２８とを有し、支持ブロック２７と搬送ヘッ
ド１との間には圧縮コイルばね２９が装着されている。

【００３２】中空ロッド２８内の中空孔にはヘッド本体
８内のスペース１１が連通され、中空ロッド２８に連通
された負圧源からの負圧が中空ロッド２８を介してスペ
ース１１内に供給されることになる。中空ロッド２８の
上端部には継手部３０が設けられ、この継手部３０は連
結部材２６内において負圧供給用の流路に接続される。
このタイプのワーク搬送装置は、クッション機構２５を
有しているので、可撓性シート７にはこれをワークＷに
接触したときに無理な力が加わらず、可撓性シート７の
耐久性を向上することができる。なお、図５において
は、図２に示された流路１３が省略されている。

【００３３】図６は本発明のさらに他の実施の形態であ
るワーク搬送装置を示す図であり、ロボット２２のアー
ム２３に設けられた搬送ヘッド１は、全体的にほぼ立方
体つまり六面体となっており、６つの面のうちの５つの
面にヘッド本体８が設けられている。残りの１つの面の
部分にはロボットのアーム２３が接続される。

【００３４】それぞれのヘッド本体８の構造は、前記そ
れぞれの実施の形態と同様となっている。このタイプの
ワーク搬送装置は、５つの面にヘッド本体８が設けられ
ており、一度に多数のワークを接着して搬送することが
できる。

【００３５】図６に示すように、この搬送ヘッド１に
は、ヘッド本体８内に形成されたスペース１１内に負圧
を供給するための真空発生器としてのエジェクタ３１が
取り付けられている。このエジェクタ３１は、ノズルか
らディフューザに圧縮空気を供給し、ディフューザに設
けられた隙間に空気を吸い込ませて負圧を発生させるも
のであり、たとえば、実開平２−９６４９９号公報に示
されるような真空発生装置が使用される。このように、
エジェクタ３１を搬送ヘッド１に取り付けて、スペース
１１の近傍に負圧発生源を設けることにより、接着され
たワークを可撓性シート７から応答性良く取り外すこと
ができる。

【００３６】図６に示す搬送ヘッド１は、六面体となっ
ているが、これ以外の数の面を有する多面体とすること
ができる。また、図６に示すように、ロボットのアーム
２３の先端に複数の搬送ヘッド１を設けた場合には、ワ
ークＷを接着固定させる際に搬送ヘッド１が下面を向い
ていれば、搬送過程では全ての搬送ヘッド１が下面を向
かなくとも良い。

【００３７】図７および図８は多面体の搬送ヘッド１の
他の実施の形態を示す図であり、搬送ヘッド１は八面体
となっており、８つの面のうち７つの面にヘッド本体８
が設けられている。

【００３８】図９は本発明のさらに他の実施の形態であ
るワーク搬送装置を示す図であり、この場合には、搬送
ヘッド１を前記実施の形態のような多面体とすることな
く、複数のヘッド本体８をその姿勢を相違させて搬送ヘ
ッド１に設けることによって、多面体とした場合と同様
に多数のヘッド本体８を有する搬送ヘッド１を形成して
いる。

【００３９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態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ことはいうまでもない。

【００４０】たとえば、可撓性のシートとしては、前記
したシリコーン以外に、ポリスチレン、ポリエチレン、
ポリプロプレインやポリカーボナイトなどの樹脂材料を
使用することができる。また、凹凸部材としては網状部
材以外に、可撓性シートの背面側に接触する凹凸面を有
しているものであれば、網状部材に限られず、支持部材
の下面に微小な凹凸面を形成するようにしても良く、種
々の部材を用いることができる。

【００４１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４２】(1).平坦面を有するワークを真空吸着した
り粘着材を用いることなく、所定の位置相互間で確実に
搬送することができる。

【００４３】(2).ロボットのアームの先端などの搬送手
段に複数の搬送ヘッドを設けることにより、一度に複数
のワークを搬送することができる。

【００４４】(3).スリットや孔などが形成されたワーク
をも確実に搬送することができる。

【００４５】(4).エアハンドや大型の真空発生装置等を
用いないため、ロボットの可搬重量を損なわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるワーク搬送装置を
示す正面図である。

【図２】図１に示された搬送ヘッドを拡大して示す断面
図である。

【図３】搬送ヘッドの変形例を示す断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の他の実施の形態である搬送ヘ
ッドを示す底面図であり、（ｂ）は同図（ａ）の一部切
り欠き側面図である。

【図５】（ａ）は本発明の他の実施の形態であるワーク
搬送装置を示す正面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示
された搬送ヘッドを拡大して示す半断面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態であるワーク搬送装置
を示す正面図である。

【図７】図６に示されたロボットに装着される他の形態
の搬送ヘッドを拡大して示す正面図である。

【図８】図７の側面図である。

【図９】本発明の他の実施の形態であるワーク搬送装置
を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 搬送ヘッド ２ 上下動部材 ３ ガイド部材 ４ 水平動部材 ５ 連結部材 ６ 支持部材 ７ 可撓性シート ８ ヘッド本体 ９ 外周凸部 １１ スペース １２ 網状部材 １３ 流路 １３ａ 負圧供給路 １４ 開閉弁 １５ センサ １６ ケーブル ２１ 支持プレート ２２ ロボット ２３ アーム ２４ ロッド ２５ クッション機構 ２６ 連結部材 ２７ 支持ブロック ２８ 中空ロッド ２９ 圧縮コイルばね ３０ 継手部 ３１ エジェクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ // Ｂ６５Ｈ 3/08 ３５０ Ｂ６５Ｈ 3/08 ３５０Ａ 29/24 29/24 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持面の上に載置され平坦面を有するワ
   ークを持ち上げて他の支持面にまで搬送する搬送手段
   と、 前記搬送手段に設けられ前記支持面に対向する下向き面
   を有する支持部材と、 前記支持部材の前記下向き面に取り付けられ前記ワーク
   との摩擦力および界面力によって前記ワークに接着する
   接着面を有する可撓性シートと、 前記支持部材と前記可撓性シートとの間に形成されたス
   ペース内に配置され、前記可撓性シートの背面に接触す
   る凹凸面を有する凹凸部材と、 前記可撓性シートの接着面に接着されたワークを前記可
   撓性シートから外す際に、前記スペース内に負圧を供給
   することにより、前記可撓性シートを前記凹凸部材に引
   き寄せて前記ワークと前記可撓性シートとの接着面積お
   よび界面力を減少させる負圧供給手段とを有することを
   特徴とするワーク搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワーク搬送装置であっ
   て、前記搬送手段は搬送用ロボットであることを特徴と
   するワーク搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のワーク搬送装置
   であって、相互に向きが相違した複数の可撓性シートを
   有し、一度に複数のワークを接着搬送し得るようにした
   ことを特徴とするワーク搬送装置。