JPS61216388A - 電気部品を取り扱う為のつまみ置き方法及び装置 - Google Patents

電気部品を取り扱う為のつまみ置き方法及び装置

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JPS61216388A
JPS61216388A JP60223867A JP22386785A JPS61216388A JP S61216388 A JPS61216388 A JP S61216388A JP 60223867 A JP60223867 A JP 60223867A JP 22386785 A JP22386785 A JP 22386785A JP S61216388 A JPS61216388 A JP S61216388A
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    • Y10T29/53178—Chip component

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】 本発明はハイブリッド回路基板上に電子部品を精密に配
置させる装置に関するものであり、更に詳細には、厚い
膜導体パターンが予めプリントされているセラミック基
板上に半導体チップやコンデンサチップや集積回路チッ
プの如き小さな物体を配置させる装置に関するものであ
る。
本発明に特に関係ぶる従来技術としては、１９７９年１
月２３日発行の米国特許第４，１３５，６３０号、１９
８０年５月１４日公告された西ドイツ特許２，９４４，
８１０号、１９８４年３月２０日発行の米国特許第４，
４３７，２３２号、１９８４年５月１８日に公開された
日本特許出願筒５８−１８５６５１号等がある。
名前が暗示する如く、ハイブリッド回路はディスクリー
ト回路技術と集積回路技術との結合である、集積回路に
おける如く、導体、抵抗及び導電性リードはセラミック
基板上にプリントされている。厚膜技術においては、プ
リントされる要素は通常数ミルの厚さである。ディスク
リート即ち個別的なチップは導電性隆起部上に精密に位
置され且つ次いで電気回路を完成する態様で所定の位置
にボンドされる。プリントされた導体隆起部は、半田に
よってチップ内の回路要素へ接続するチップの対応する
導電性部分へ精密にマツチするパターンを与えている。
露出されたリードフレームを具備しており互いにボンド
されたチップ及び基板は全体的にポツティング化合物で
封止して物理的及び環境上の損傷に対し保護することが
多い６回路基板上に未封止のチップを使用することは、
既に封止されているディスクリート部品のリードを回路
基板に挿入させ受納コネクタに嵌入させたり又は予め穿
設した穿孔内に嵌入してその後にリードを切断し且つク
リンチする場合よりも物理的に一層小さな回路を製造す
ることを可能とする。チップの主要な利点はその寸法が
小さいことであり、その幾つかは略顕微鏡を必要とする
程度の大きさである。縦横が夫々０．０３０インチで０
．０１０インチの厚さのチップで、半田接続部及び導体
隆起部の高さ及び幅がｏ、ｏｏｓインチ程度で間隔もそ
の程度のものは普通である。然し乍ら、ハイブリッド回
路技術が有効である為には、小さなチップを位置させ配
向させる為には、基板上に置かれる場合に、全ての半田
接続部及び隆起部はエラー無しで適切に接続される様に
なされねばならない、このことは１位置決めにおいて高
度の正確さを必要とし。
これら技術の初期において、顕微鏡やピンセットを使用
する人の手作業によって行なわれていた。
電子業界において芽生えつつある大量生産の要求が充足
される為には、自動で、迅速で、精密で。
再現性のあり、証価格であり基板上にチップを位置決め
しボンドする手段が必要であることは明らかである。一
般的には、従来開発された装置においては、チップ又は
例えばビームリード付部品等のその他の小さな部品がピ
ップアックされ且つ真空源に接続された中空のプローブ
装置によって配置される。プローブがチップの平坦な上
表面と接触すると、プローブ内の真空がチップをプロー
ブの端部に保持する６次いで、チップは上昇され、基板
へ平行移動されて、基板上に下降される。前掲の従来技
術の引用文献の幾つかは、心合せ用フィンガを真空プロ
ーブと結合させることによって回路基板上への部品の配
置の精度を改善しようとする従来の試みを示している。
従って、プローブは部品を真空によって支持する一方、
配置させる前にフィンガが部品をそれと相対的に心合さ
せる。
プローブがチップを継続して保持している間に幾つかの
システムではチップの基板への永久的なボンディングが
達成される。他のシステムにおいては、導電性隆起部は
何等かの形態の粘着性の接着剤又は半田フラックスで予
め処理する。プローブは優しくチップ表面を粘着性接着
剤内に押し付け。
従って導電性隆起部との電気的接触がなされる。
次いで、プローブ内の真空が解放され、プローブが引き
戻されてもチップは基板に接着したままである。屡々、
プローブ内の正のガス圧力を使用してチップをプローブ
から分離させる。
概略的には、その他の従来技術は大略２つのカテゴリー
に分類される。第１のカテゴリーにおいては、基板とチ
ップの両方が別々に、固定的に。
且つ精密に配向され且つ位置される。前述した如く通常
真空プローブを使用する転送機構は、不変で繰り返しの
経路を移動してチップをつまみ上げ（ピックアップ）そ
れを基板上の選択した１つの位置上に置く０次いで、新
たな基板と新たなチップとが夫々の位置に供給され、動
作が繰り返される。第２のカテゴリーにおいては、チッ
プは最初酸る程度の配向ズレ、例えば、振動性の供給容
器内でのランダムな配向にある。該供給容器は、周知の
態様において、動作して各チップを順番に精密な位置に
持ってくる。その観点から、構成は第１カテゴリーのも
のと類似しているが、供給容器と精密に位置された基板
との中間に該チップの角度方向の配向を行なう付加的な
工程が必要である。
更にその他の従来技術はこれら２つのカテゴリーを結合
させている。
。　配置させる前に真空プローブ上のチップの心合せを
行なう別の装置は米国特許第３，９８２，９７９号に開
示されている。その中において、矩形状部品が多少の真
空を使用してプローブ上に下から支持されている。該プ
ローブは反転された切頭ピラミッゴ形状を持った。４側
部の空洞内に心合せされる。
プローブが下降されると１部品が空洞の壁と接触しそれ
に対して整合され、同時に、その部品は該プローブ上に
心合せされる。基板が該空洞の上方に精密に位置決めさ
れ、且つ該プローブが上昇されて心合せされた部品を基
板上に下側から位置させる。
米国特許第４，４３７，２３２号及び第４，１３５，６
３０号は西ドイツ特許第２，９４４，８１０号と共に、
心合せ用フィンガの制御された正の圧力を部品上に与え
る為の従来技術の失敗例を示している。更に１部品への
フィンガ、のスプリング閉止は、制御した、再現性のあ
るフィンガによるスクエア動作、心合せ、及び配向に必
要とされる精度を提供するものではない、更に、従来技
術の文献は、心合せ用フィンガによる部品の把持の間に
配向が行なわれる様に回路基板のレイアウト条件に従っ
て部品を配向することを示唆するものではない。
必要とされるものは、チップ、例えば集積回路チップ、
コンデンサチップ、を厚膜構造の予めプリントされた回
路基板上へ配置させる装置である。
自動化プログラムに従って、該装置は単一の作業ステー
ションにおいて種々のタイプで物理的及び電気的寸法の
複数個の異なったチップを回路を完成するのに要求され
る程度の高い精度で基板上に配置することが可能なもの
とすべきである。−ストアしたチップの精密な位置は要
求されるべきではなく、該装置は選別の後で配置の前に
各チップを配向させ且つ心合せすべきである。
この様なつまみ置き（ビックアンドプレース）装置を異
なった形態を持った種々の組の部品へ適合させる為に、
従来技術では、取り扱われるべきチップの形態に従って
ビックアンドプレースヘッドを完全に変更したり実質的
に修正したりしており、その結果この様な変更を行なう
為に費用や休止時間が一層大きなものとなっていた。必
要とされているものは、特定のビックアンドプレースヘ
ッドを種々の形態及び寸法の部品へ高速度で自動的に適
合させる方法及び装置である。
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消するものである６部品は
Ｘ−Ｙ及び２面内の運動を持った中空のつまんで配置さ
せるスピンドルによって配置される。該スピンドルは真
空を使用しており。
装置の後側の例えば部品トレイ、ラック、供給容器等の
複数個の精密に固定した入カスチージョンから個別的に
部品をピックアップし１部品の配置が完了する迄該部品
を基板上の種々の位置へ搬送する０部品の精密な配置を
確保する為に、基板の端部及びスピンドルハウジングは
ｘ−Ｙ基準点を供給し、スピンドルハウジングに取り付
けた枢支したフィンガは、配置する前に２軸の周りの多
少の配向ズレ、即ち４５度以下、を補正する一方該チツ
ブをスピンドル上に心合せし、従って該チップは選別の
為に入カステーシミンにおいて精密に位置決めすること
は必要ではない、更に、心合せ用の支持体は真空プロー
ブ軸の周りに回転され。
一方フィンガは部品上に閉じられて、回路基板レイアウ
トが要求する如く角度方向の配向動作の間にチップの制
御を与える。
本発明の好適実施例は更に心合せ用フィンガの先端を迅
速且つ自動的に変化させて、異なった寸法及び形態の部
品へ適合させる。更に、心合せ用フィンガ用の特定の組
の先端の各先端は部品本体に係合する為の１つを越えた
数の区域を具備しており、従って、各先端の段付部品本
体係合部分でもって、各先端は該先端の本体係合部分の
配列及び位置に従って、且つこの様な心合せが行なわれ
る真空プローブが「上昇」位置での制御した停止動作に
従って、１つを越えた数の部品寸法又は形態を取り扱う
ことが可能である。該真空プローブのこの様な上昇工程
停止位置の制御はプログラム可能な制御器及びＺ軸サー
ボモータを設けることによって容易とされる。
従って、本発明の目的とするところは、複数個の部品貯
蔵トレイの任意のものから連続的にチップ部品を選択し
且つそれらを単一の基板上の種々の位置に連続的に配置
させることの可能な装置を提供することである。
本発明の別の目的とするところは、動作上柔軟性があり
且つ新たな種類の部品、新たな基板パターン及び新たな
プログラムで容易に動作することの可能な装置を提供す
ることである。
本発明の更に別の目的とするところは、基板上への部品
の配置が精密な装置を提供することである。
本発明の更に別の目的とするところは、部品貯蔵上精度
を必要とすることは無く、基板上に配置する前に部品を
矯正し且つ心合せする装置を提供することである。
本発明の更に別の目的とするところは、基板上に配置す
る為に部品のＸ−Ｙ位置決めと角度方向の再配向を提供
することである。
本発明の更に別の目的とするところは１回路基板上へ部
品を適切に配置させる為に必要な配向に従って２軸周り
に部品を再配向し、且つこの様な配向は部品が真空区だ
によって垂直に支持され且つこの様な再配向の間に心合
せ用フィンガ内にクランプされている間に実行され、そ
の際にスピンドルハウジングが該真空管と共に回転され
て該再配向を実施する方法及び装置を提供することであ
る。
本発明の更に別の目的とするところは、配置圧力を検知
し必要に応じて肩部する装置を提供することである。
以下、添付の図面を参考に本発明の具体的実施の態様に
付いて詳細に説明する。
第１図を参照すると、支持ブラケット１５２が主ハウジ
ング１５０を支持し且つ主ハウジング１５０をそれによ
ってＸ及びＹ方向に移動自在であるオーバーヘッド位置
決めシステムへ取り付ける為の手段を与えている。主ハ
ウジング１５０に支持されているものとしては、２軸モ
ータ１６０があり、それは更に詳細に第２図及び第３図
に示されており、歯車ラック１６２はタイミングベルト
１６６．１６３と平歯車１６４を介してモータ１６ｏと
機械°的な接続によって上下に移動自在である。歯車ラ
ック１６２はブラケット１１２及び１０２を介してスピ
ンドル７４へ接続されており、歯車ラック１６２．の垂
直往復運動はスピンドル７４の垂直往復運動を与える。
スピンドル７４もスプロケット１６への接続を介して長
手軸１１周りに回転自在であり、スプロケット１６は配
向モータ１７０によってタイミングベルト及び駆動配列
１７２．１７４によって駆動される。第１図から理解さ
れる如く、配向モータ１７０及び２軸モータ１６０の制
御は制御器２・ＯＯによって行なわれる。制御器２００
は、マイクロプロセサ等を包含することが可能であり、
後に詳細に説明する如く、ロードセル１１０から信号を
受けとって、スピンドル７４の下方向運動によって基板
上に部品を配置させる間に部品上の圧力を適切に制御す
る。
第４図の組立体は下部支持軸受３６の下側に係合する保
持用ワッシャ１５４によって主ハウジング１５０内に保
持されている。主ハウジング１５０には更にスロット（
不図示）が設けられており。
ヨーク等がハウジング１５０の壁を貫通して延在し、こ
れから説明する理由の為に、外側カム１２２を動作させ
る。第４図の組立体は上部及び下部部分１０．３２を夫
々持っており、上部部分１０のハブ１２はスピンドルハ
ウジング２６上に軸受１４を支持している。スプリング
クリップ２８はスピンドルハウジング２６の環状溝内に
嵌合し、螺子１７を締結することによってハブ１２とス
プロケット１６との間にクランプされる。この様に、上
部部分１０はスピンドルハウジング２６と相対的に長手
軸方向に固定される。上部部分１０をスピンドルハウジ
ング２６と相対的に回転方向に固定する為に、スピース
（ｓｐｅｉｔｈ）クランプ用スリーブ２４がハブ１２と
保持用ワッシャ２２との間に挟持されている。螺子２３
を締めつけることによって、スピーススリーブ２４をハ
ブ１２とスピンドルハウジング２６との間にウェッジ状
にはさみこみ、その間にアタッチメントを与えており、
従ってハブ１２はハウジング２６と相対的に回転するこ
とはない、軸受１４はスペーサ１８と保持ワッシャ２２
との間に保持されている波ワツシヤ２０によって予め負
荷がかけられている。
スピンドルハウジング２６は青銅軸受３０を介してスピ
ンドル７４の長さに沿って摺動すべく適合されている。
スピンドルハウジング２６の下部部分は３４の箇所で拡
大されており、下部軸受３６と回動心合せアーム５０の
取り付け（アタッチメント）を与えている。第４図及び
第５図を参照すると、心合せアーム５０は保持プレート
７０によってスピンドルハウジング拡大部３４の下面内
のチャシネル内に保持されているピン５２上で回動自在
である。保持プレート７０は大略第５図に示した如くＵ
形状をしている。スピンドルハウジング拡大部３４には
直角スロット３８（第５図）が設けられており、その中
においてアーム５０の上部部分が回動自在であり、この
様な回動運動の範囲はピン４０によって制限される。ア
ーム５０の上部部分内のピン５６の各々はスプリング５
４を支持し、そのスプリング５４は、その下端において
、対応する制限ピン４０に当接し、従ってアーム５０は
第４図に示した正規の位置へバイアスされている。各ア
ーム５０は位置決めピン５８及びスプリング金属保持器
６０によって心合せフィンガ６６を支持し、心合せフィ
ンガ６６はこれから説明する機構によって容易に交換可
能である。
第５図に示した如く、好適実施例は４つの心合せアーム
５０を有しており、それらアームの対向するアームは対
を形成し、２対のアーム５ｏは互いに直角である。対向
するアー、ムの各対は別々に動作されて、カム１２０，
１２２によって部品の本体に係合し心合せを行なう、カ
ム１２０及び１２２の構造及びそれらとアーム５ｏとの
相関関係を第４図、第５図、第７図乃至第１２図に示し
である。これらの図面を参照すると分かる如く、圧縮ス
プリング１２４はカム１２０と１２２とを分離する方向
にバイアスし、軸１１に沿ってのカム１２０．１２２の
差動運動がスプリング１２４のスプリング定数に従って
与えられる。カム動作はハウジング１５０の壁を貫通し
て延在しており且つフランジ１２３間のカム１２２と係
合するヨーク等によって与えられる。外側カム１２２の
カラ動作用耳部１２８は内側カム１２０の切欠部分１２
６無いを摺動自在であり、カム１２２はカム１２０から
伸縮自在である。従って、カム１２２の下方向運動（第
４図に向かって）はその上部部分と係合するカム１２０
によって一対の対向する心合せアーム５０の動作を発生
させる。その構成る時間において、スプリング１２４の
スプリング定数に従って、カム１２２のカム動作用耳部
１２８は他方の対の心合せアーム５０と係合する。この
様な構成は１例えば、Ｙ軸に沿って部品を心合せする前
に、Ｘ軸等の１つの軸に沿ってその部品の心合せを行な
うことを可能とする。
この様な積極的なカム動作は、アーム５０の回動の積極
的な制御された速度及び部品上へのフィンガ６６の閉止
を与えることによって長手軸１１上の部品の正確な心合
せを確保する０本発明の積極的なカムによるバイアス機
構と対照的に、従来技術の心合せフィンガは、スプリン
グを使用して心合せフィンガを閉止位置又は心合せ位置
へバイアスさせるので、スプリング定数の不せいがくさ
に基づいて心合せ上手正確さを与える。
長手軸１１周りの部品の配向は、タイミングベルト１７
２．１７４を介して配向モータ１７０によって駆動され
るスプロケット１６を介して軸１１の周りにスピンドル
ハウジング２６を回転させることによって与えられる。
この様な心合せ作用の間部品を保持し且つこの様な部品
を供給源からピックアップ（つまみ取り）し且つそれを
基板上に載置させる為に、真空管８０が設けられている
。真空管８ｏの交換可能な先端６４（第１６図及び第１
７図に示した如く）は。
スピンドル７４及び真空管８ｏを取り囲んでいる環状溝
１０８を介して管８ｏの反対端上の真空接続ニップル１
０４と連通している。管８ｏ及びスピンドル７４を介し
ての連通は適宜の開口（不図示）を介して行なわれる。
環状溝１０８の上下に位置された０リング１０６によっ
て真空が喪失されることが防止されている。
動作に付いて説明すると、第１図及び第４図の装置組立
体は作業表面上方に懸架されており、公知のＸＹ位置決
めシステム（不図示）によってこの表面の上方の種々の
位置へ平行移動することが可能である。従って、該ヘッ
ドを部品供給源の上方へ位置させることも可能であり、
その際に、２軸モータ１８０を動作させてスピンドル７
４を下降させ且つ通常の態様で真空ノズル先端６４によ
って部品をピックアップすることが可能である。
その後、２軸モータ１６０を再度動作させてノズル６４
と共にスピンドル７４を上昇させ、装置組立体は部品が
位置される基板上の点の直上方の予め選択した位置へ作
業表面上方へ横断方向へ移動自在である。
部品が一度つまみ上げられ（ピックアップ）且つ真空ノ
ズル８０の先端６４上に保持されると、前述した如く、
心合せアーム５０の動作によって先端６４上の部品の心
合せが行なわれる。この様な心合せの後又は間に、心合
せフィンガ６６を該部品と係合させ且つスプロケット１
６及び配向モータ１７０を介してスピンドル７４と共に
スピンドルハウジング２６を回転させることによって該
部品を長手軸１１の周りに配向させることが可能であり
、従って該部品の再配向の間に該部品の制御を与えると
共にこの様な再配向の間に該部品が配向ズレする何等の
問題をも回避している。該部品が先端６４上に適切に配
向され且つ心合せされると、スピンドル７４はＺ軸モー
タ１６０によって下降されて該部品を基板上に位置させ
ることが可能であり、その際に真空が中断される。
部品と基板と装置組立体が配置圧力によって損−傷を受
けることから保護し、且つ何時該部品が基板に到達した
かを検知することは、ロードセル組立体によって与えら
れ、該ロードセル組立体によって、配置圧力が検知され
且つ制御器２００へ連絡される。第４図から理解される
如く、ロードセル１１０はスピンドル７４上方のブラケ
ット１１２によって支持されている。ロードセル１１０
はスピンドル７４と相対的に固定されており、真空管８
０はスピンドル７４内を伸縮自在でありそれはスロット
８６とクロスピン８４で制限される。
圧縮スプリング８８は真空管８０の上部とピストン９０
の下部の間にはさまれており、ピストン９０の上部はボ
ール１１４と係合しており、該ボールは平等化プレート
１１６と係合している。平等化プレート１１６とボール
１１４は、典型的にはピエゾ結晶である、ロードセル１
１０へ均等な力の分布を与えている。従って、部品を基
板上へ載置することによって遭遇する圧力はロードセル
１１０へ伝達される（真空管８０、スプリング８８゜ピ
ストン９０、ボール１１４、平等化プレート１１６を介
して）、スプリング８８を適宜選択されており、従って
その圧縮は印加圧力の適切な関数であり、従ってノズル
先端６４と該部品が置かれている基板との間にサンドイ
ンチされている間に該部品上の圧力を検知して、適宜の
２軸制御が行なねれて上述した保護と検知とが与えられ
る０例えば、本実施例のプロトタイプにおいて、４０グ
ラムの配置圧力は０．０３０インチのスプリングの圧縮
に対応し、８０グラムの圧力は０．０６０インチのスプ
リングの圧縮に対応する。理解される如く、印加され且
つ検知される配置圧力に関して真空管８０の差動運動が
ある。配置圧力を表すロードセル１１０の直線的な電圧
出力は制御器２００へ伝達され（第１図）、ｚ軸モータ
１６０を適宜制御する。この様なロードセル１１０から
の直線的な出力は真空ノズル８０の正確なＺ軸制御を行
なうことを可能とする。
本発明の従来技術を越えた特定の改良点は、交換可能な
真空ノズル６４と共に交換可能な心合せフィンガ６６を
組み込んでいることであり、従って操作される部品に必
要とされるフィンガ先端６６の寸法及び形状に従って心
合せフィンガ６６の高速で自動的な変更を行なうことが
可能であるということである。先端６６は手動で変更す
るのに適用可能であるのみならず、この様な特徴は現在
多数のプリント回路基板に使用されている高速自動装置
において極めて重要である０種々の形態及びすんぼうの
部品を操作する為に通常必要とされるセットアツプ時間
は可能な限り出来るだけ回避すべきものである６本発明
に拠れば、完全にヘッド組立体を変更する通常の作業は
この様な変化する部品へ適合する２つの方法の何れかに
よって容易に回避される。
その１方法においては、心合せアーム５０は容易に脱装
可能であり且つ交換可能であって、Ｃ形状の保持プレー
ト７０を取りはずし且つアーム５０を下方向（第４図内
に向かって）へ引くこと番こよって行なわれる。異なっ
たアーム５０は逆の動作によってその中で交換可能であ
り、即ちスピンドルハウジング拡大部３４の直角スロッ
ト３８内を該アームを上方向へ摺動させ且つ保持プレー
ト７０を交換させる。
特定の部品の心合せするのに必要な構成へ変更する為の
更に高速の方法は、第１３図及び第１４図の装置によっ
て与えられ、そこでは、交換用心合せフィンガ先端部６
６の１つのみ示しである（本装置の動作を示す為に）、
１つの交換可能フィンガ６６のみ示しであるが、心合せ
アーム５０の位置に対応する交換機構１８０の４つの位
置の各々はその中に位置されて適宜の交換先端部６６を
持っている。
動作において、第４図及び第５図のヘッド組立体１５２
は装置機構１８０の上方の位置へ並進される。ヘッド組
立体１５２が既に心合せフィンガ５０を持っていると、
交換機構１８０は空となり。
従って、シリンダ１８２を付勢してスプリング１８７の
バイアスに抗して回転可能な先端部把持アームを開放さ
せると、シリンダ１８４は付勢されて機構１８０を上昇
させ機構１８０の直角に離隔した入れ子１８１内に先端
６６を受納することが可能である。その後、シリンダ１
８２が逆に動作されて、スプリング１８７が各把持器１
８６を対応するフィンガ先端６６上に閉止することを可
能とする。この時点において、シリンダ１８４は再度動
作されて機構１８０を下降させ、フィンガ先端６６は心
合せアーム５０のスプリングホールダ６０から係脱され
る。その後、該ヘッド組立体は。
心合せ先端６６を既にその中に固着させた別の交換機構
１８０の上方へ再度位置させ、逆の手順が行なわれて新
たなチップを心合せアーム５０上にロードさせる。
本発明の付加的なな特徴は、部品本体の寸法及び／又は
形態に応じて上方向行程において種々の高さに真空管８
０を停止させることが可能であるということである。こ
れにより、先端６６の各組は先端６６の１つの垂直高さ
を越えた点で部品の１つを越えた特定の寸法及び／又は
形態のものを収納することが可能である。この特徴に対
しての精度は制御器２０及び２軸サーボモータ１６０に
よって与えられる。
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが１本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の部分破断正面図、第２図は第１図
の２−２線の方向に大略取った断面図、第′３図はＺ、
軸モータ及び関連するタイミングベルトを示した第１図
の部分図、第４図は説明の為に一部を破断し断面を取っ
て示した第１図の装置の部分左側面図、第５図は第１図
の５−５線の方向に大略取った断面図、第６図は第４図
の６−６線の方向に大略取った断面図、第７図は一対の
心合せフィンガを動作させる為のカムの底部平面図、第
８図は第７図の８−８線の方向に大略取った断面図、第
９１！ｌは他の対の心合せフィンガを動作させる為のカ
ムの頂部平面図、第１０図は第９図の装置の一部破断正
面図、第１１図及び第１２図は回動自在の心合せフィン
ガ及びそれらを動作させる為のカム手段の各部分図、第
１３図は心合せフィンガ用の先端交換機構の一部破新正
面図、第１４図はフィンガ先端交換機構の部分頂部平面
図。 第１５図は真空ノズルとスピンドルの部分断面詳細図、
第１６図は真空管用の交換可能先端部の部分断面正面図
、第１７図は第１６図の装置の頂部平面図、である。 （符合の説明） １１：長手軸 １２：ハブ ２６：スピンドルハウジング ５０：心合せアーム ６４：先端部 ６６：心合せフィンガ ７４ニスピンドル ８０：真空管 １１０；ロードセル １２０．１２２：カム １５０：主ハウジング １６０：Ｚ軸モータ １７０；配向モータ ２００：制御器 特許出願人　　　　ユニバーサル　インストルメンツ　
コーポレーション

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、電気部品の基準軸を装置の長手軸と整合させる方法
    であって１組の整合フィンガの先端をを前記部品上で閉
    じて前記部品の少なくとも１つの端部に係合することに
    よって前記部品を前記長手軸の横断方向へ移動させて前
    記整合を行なわせる方法において、整合精度を改良する
    為に少なくとも一対の対向する先端を前記長手軸に向か
    って積極的に且つ制御された速度で閉じ、前記一対の先
    端を閉じた後に第２対の対向する先端を前記長手軸に向
    かって積極的に且つ制御された速度で閉じて前記部品を
    前記長手軸を横断する２つの異なった方向に沿って積極
    的に移動させることによって前記基準軸と長手軸との整
    合を行なわせることを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記部品を真空に
    よってノズルの先端につまみあげ、前記部品を前記整合
    動作の間真空でその上に支持し、前記部品を配置圧力で
    もって基板の選択した位置上に配置させ、その際に、前
    記配置動作中に前記部品が受ける圧力を検知及びモニタ
    し、前記配置圧力を自動的に予め選択した量に制限する
    ことを特徴とする方法。 ３、電気部品の基準軸を装置の長手軸と整合させる方法
    であって１組の整合フィンガの先端をを前記部品上で閉
    じて前記部品の少なくとも１つの端部に係合することに
    よって前記部品を前記長手軸の横断方向へ移動させて前
    記整合を行なわせる方法において、前記整合用フィンガ
    の組に対応する複数組の交換可能の先端を設け、各先端
    の組は対応する特定の形状の部品の整合を容易とする様
    に特定の形態とされており、制御器に従って前記整合用
    フィンガ上の前記先端の組を自動的に交換することを特
    徴とする方法。 ４、電気部品の基準軸を装置の長手軸と整合させる方法
    であって１組の整合フィンガの先端をを前記部品上で閉
    じて前記部品の少なくとも１つの端部に係合することに
    よって前記部品を前記長手軸の横断方向へ移動させて前
    記整合を行なわせる方法を実施する装置において、整合
    精度を改良する為に前記先端の一対を前記長手軸に向か
    って積極的に且つ制御した速度で閉じさせる手段、前記
    一対の先端を閉じた後に第２対の対向する先端を前記長
    手軸に向かって積極的に且つ制御した速度で閉じさせる
    手段、を有しており、前記部品を前記長手軸に対し２つ
    の異なった横断方向に積極的に移動させることによって
    前記基準軸と長手軸の整合を行なわせることを特徴とす
    る装置。 ５、特許請求の範囲第４項において、前記方法が、前記
    部品を真空によってノズルの先端につまみあげ、前記部
    品を前記整合動作の間真空でその上に支持し、前記部品
    を配置圧力でもって基板の選択した位置上に配置させる
    ものであり、従って、前記配置動作中に前記部品が受け
    る圧力を検知する手段、前記配置圧力を自動的に予め選
    択した量に制限する手段、を有していることを特徴とす
    る装置。 ６、特許請求の範囲第４項において、前記先端を制御し
    た速度で積極的に閉じさせる為のカム動作手段を有する
    ことを特徴とする装置。 ７、特許請求の範囲第６項において、前記カム動作手段
    が、前記閉止整合動作の間に前記フィンガの少なくとも
    対向する一対の各フィンガと積極的に係合可能な第１カ
    ムを有することを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第５項において、前記圧力検知手段
    が、印加された圧力に応答して信号を出力するピエゾロ
    ードセル、前記真空ノズルと前記ロードセルとに機械的
    に接続してそれらの間に介装された圧縮スプリング、前
    記真空ノズルと圧縮スプリングとロードセルとを支持す
    る往復移動自在のスピンドル、を有しており、前記スピ
    ンドルを移動させ且つ前記部品へ圧力を印加させると、
    前記スプリングは前記ロードセルへの前記圧力の伝達を
    クッションしながら前記配置圧力の関数として圧縮され
    、且つ前記真空ノズルが前記配置圧力に関して差動的に
    後退して前記ロードセル出力信号を前記印加されるべき
    予め選択した量の圧力を表す予め設定した値との動的比
    較に従って前記スピンドルを移動させることによって前
    記配置圧力の正確な制御を可能とすることを特徴とする
    装置。 ９、電気部品の基準軸を装置の長手軸と整合させる装置
    であって１組の整合フィンガの先端をを前記部品上で閉
    じて前記部品の少なくとも１つの端部に係合することに
    よって前記部品を前記長手軸の横断方向へ移動させて前
    記整合を行なわせる装置において、前記整合フィンガの
    組に対して交換可能な先端の複数個の組を有しており、
    各先端の組は対応する特定の形状の部品の整合を容易と
    すべく特定の形態とされており、制御器に従って前記整
    合用フィンガ上の前記先端組を自動的に交換させる手段
    を有していることを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲第７項において、前記一対の先端
    を閉じた後に前記フィンガの別の対向する一対の各フィ
    ンガと積極的に係合可能な第２カムを有しており、前記
    部品は前記部品基準軸と前記長手軸とに正確に整合させ
    る為に前記長手軸に対しての２つの異なった横断方向に
    沿って積極的に移動自在であることを特徴とする装置。
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