WO2022153654A1 - 搬送機構、切断装置及び切断品の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a technique for a transport mechanism, a cutting device, and a method for manufacturing a cut product.
- Patent Document 1 discloses a technique of a semiconductor package processing system including a mechanism (transmission unit) for adsorbing and transporting a semiconductor package.
- the semiconductor package processing system described in Patent Document 1 includes a plurality of nozzles for sucking semiconductor packages, and a motor (first driving means) provided corresponding to each nozzle to move the nozzles vertically. It is provided with one for each of the two nozzles, and includes a motor (second driving means) for rotating the nozzles.
- the nozzles can be individually moved up and down by the first driving means, and the nozzles can be rotated by the second driving means. By combining the operations of these nozzles, the semiconductor package can be smoothly adsorbed and conveyed.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is to provide a transport mechanism, a cutting device, and a method for manufacturing a cut product capable of simplifying the configuration. be.
- the transport mechanism according to the present invention is composed of a plurality of suction nozzles of the first group and a suction nozzle of the second group.
- the cutting device according to the present invention is provided with the above-mentioned transport mechanism.
- the method for manufacturing a cut product according to the present invention is to manufacture a cut product using the cutting device.
- the configuration can be simplified.
- FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. BB sectional view of FIG. A flowchart showing the basic operation of the suction nozzle.
- the package substrate P for example, a BGA (Ball grid array) package substrate, an LGA (Land Grid Array) package substrate, a CSP (Chip size package) package substrate, an LED (Light emitting dimension) package substrate, or the like is used. Further, as the object to be cut, not only the package substrate P but also a sealed lead frame in which a lead frame to which an electronic element such as a semiconductor chip is connected is sealed with a resin may be used.
- the surface on the package side which is the surface on the resin-sealed side
- the surface on the substrate side opposite to the mold surface is referred to as a ball / lead surface.
- the cutting device 1 includes a cutting module A and an inspection module B as components. Each component is removable and interchangeable with respect to the other components.
- the configurations of the cutting module A and the inspection module B, and the work process by the cutting module A and the inspection module B will be described in order.
- the cutting module A is a component that mainly cuts the package substrate P.
- the cutting module A mainly includes a substrate supply mechanism 2, a positioning mechanism 3, a cutting table 4, a spindle unit 5, a first cleaner 6, a transfer mechanism 7, a second cleaner 8, and a control unit 9.
- the supply process S2 is first performed.
- the supply step S2 is a step of supplying the package substrate P by using the substrate supply mechanism 2.
- the substrate supply mechanism 2 pushes out the package substrates P one by one from the magazine M containing the plurality of package substrates P and supplies them to the positioning mechanism 3 described later.
- the package substrate P is arranged with the ball / lead surface facing up.
- the positioning step S4 is a step of positioning the package substrate P supplied from the substrate supply mechanism 2 by using the positioning mechanism 3.
- the positioning mechanism 3 arranges the package substrate P extruded from the substrate supply mechanism 2 on the rail portion 3a and performs positioning. After that, the positioning mechanism 3 conveys the positioned package substrate P to the cutting table 4 described later.
- the cutting step S6 is a step of cutting the package substrate P using the cutting table 4 and the spindle portion 5 to obtain the electronic component package S which is a cut product.
- the cutting table 4 holds the package substrate P to be cut.
- a cutting device 1 having a twin cut table configuration having two cutting tables 4 is illustrated.
- the cutting table 4 is provided with a holding member 4a that attracts and holds the package substrate P conveyed by the positioning mechanism 3 from below. Further, the cutting table 4 is provided with a rotation mechanism 4b capable of rotating the holding member 4a in the ⁇ direction in the drawing and a moving mechanism 4c capable of moving the holding member 4a in the Y direction in the drawing. Be done.
- the spindle portion 5 which is a cutting mechanism, cuts the package substrate P and separates it into a plurality of electronic component packages S (see FIG. 3).
- a cutting device 1 having a twin spindle configuration having two spindle portions 5 is illustrated.
- the spindle portion 5 can move in the X direction and the Z direction in the figure.
- a rotary blade 5a for cutting the package substrate P is mounted on the spindle portion 5.
- the spindle portion 5 has a cutting water nozzle that injects cutting water toward a rotary blade 5a that rotates at high speed, a cooling water nozzle that injects cooling water, and a cleaning water nozzle that injects cleaning water for cleaning cutting chips and the like. (Neither is shown) and the like are provided.
- the cutting table 4 attracts the package substrate P
- the position of the package substrate P is confirmed by the first position confirmation camera 4d.
- the cutting table 4 moves so as to approach the spindle portion 5 along the Y direction in the figure.
- the package substrate P is cut by relatively moving the cutting table 4 and the spindle portion 5. Every time the package substrate P is cut by the spindle portion 5, the position of the package substrate P and the like are confirmed by the second position confirmation camera 5b.
- the confirmation by the first position confirmation camera 4d for example, the position of the mark indicating the cutting position provided on the package substrate P can be confirmed.
- the confirmation by the second position confirmation camera 5b can confirm, for example, the cut position, the cut width, and the like of the package substrate P.
- the confirmation by the confirmation camera may be performed only by the second position confirmation camera 5b without using the first position confirmation camera 4d.
- the first cleaning step S8 is a step of cleaning a plurality of electronic component packages S that have been separated by cutting the package substrate P using the first cleaner 6.
- the first drying step S10 is a step of drying the washed electronic component package S using the first cleaner 6.
- the cutting table 4 moves away from the spindle portion 5 along the Y direction in the drawing while adsorbing the plurality of individualized electronic component packages S.
- the first cleaner 6 cleans the upper surface (ball / lead surface) of the electronic component package S (first cleaning step S8) with an appropriate cleaning liquid. Further, the first cleaner 6 injects gas (air) onto the upper surface of the electronic component package S to dry the upper surface of the electronic component package S (first drying step S10).
- a transfer step S12 is a step of transferring the electronic component package S to the inspection table 11 of the inspection module B by using the transfer mechanism 7.
- the second cleaning step S14 is a step of cleaning the electronic component package S using the second cleaner 8.
- the second drying step S16 is a step of drying the washed electronic component package S using the second cleaner 8.
- the transfer mechanism 7 sucks the electronic component package S held on the cutting table 4 from above and transfers it to the inspection module B (transfer step S12). Further, in the middle of the path in which the transfer mechanism 7 transfers the electronic component package S to the inspection module B, the lower surface (mold surface) of the electronic component package S is cleaned (second cleaning step S14) and dried (second cleaning step S14) by the second cleaner 8. The second drying step S16) is performed.
- the second cleaner 8 includes a cleaning mechanism 8a and a suction drying mechanism 8b.
- the cleaning mechanism 8a includes a rotatable brush (not shown).
- the cleaning mechanism 8a cleans the electronic component package S (second cleaning step S14) by applying the brush containing the cleaning liquid to the lower surface (mold surface) of the electronic component package S while rotating the brush.
- the suction drying mechanism 8b dries the electronic component package S (second drying step S16) by sucking the cleaning liquid adhering to the lower surface (mold surface) of the electronic component package S.
- each part of the cutting module A (board supply mechanism 2, positioning mechanism 3, cutting table 4, spindle part 5, first cleaner 6, transfer mechanism 7, second cleaner 8, etc.) as described above is performed by the control unit 9. Be controlled. Further, the operation of each part of the cutting module A can be arbitrarily changed (adjusted) by using the control unit 9.
- the inspection module B is a component that mainly inspects the electronic component package S.
- the inspection module B mainly includes an inspection table 11, a first optical inspection camera 12, a second optical inspection camera 13, an arrangement mechanism 14, a transfer mechanism 15, and a control unit 16.
- the inspection step S18 is first performed.
- the inspection step S18 is a step of optically inspecting the electronic component package S by using the inspection table 11, the first optical inspection camera 12, and the second optical inspection camera 13.
- the inspection table 11 is held for optically inspecting the electronic component package S.
- the inspection table 11 can be moved along the X direction in the figure.
- the inspection table 11 can be turned upside down.
- the inspection table 11 is provided with a holding member 11a that attracts and holds the electronic component package S.
- the first optical inspection camera 12 and the second optical inspection camera 13 optically inspect the surfaces (ball / lead surface and mold surface) of the electronic component package S.
- the first optical inspection camera 12 and the second optical inspection camera 13 are arranged in the vicinity of the inspection table 11 so as to face upward.
- the first optical inspection camera 12 and the second optical inspection camera 13 are each provided with a lighting device (not shown) capable of irradiating light during inspection.
- the first optical inspection camera 12 inspects the molded surface of the electronic component package S transferred to the inspection table 11 by the transfer mechanism 7. After that, the transfer mechanism 7 places the electronic component package S on the holding member 11a of the inspection table 11. After the holding member 11a sucks and holds the electronic component package S, the inspection table 11 is turned upside down. The inspection table 11 moves upward of the second optical inspection camera 13, and the ball / lead surface of the electronic component package S is inspected by the second optical inspection camera 13.
- the first optical inspection camera 12 can inspect a chip in the electronic component package S, characters marked on the electronic component package S, and the like.
- the second optical inspection camera 13 can inspect the size and shape of the electronic component package S, the position of the ball / lead, and the like.
- the arrangement mechanism 14 is for arranging the electronic component package S for which the inspection has been completed.
- the arrangement mechanism 14 is movable along the Y direction in the figure.
- the inspection table 11 the electronic component package S that has been inspected by the first optical inspection camera 12 and the second optical inspection camera 13 is arranged in the arrangement mechanism 14.
- the accommodating step S20 is a step of transporting (transferring) the electronic component package S arranged in the arranging mechanism 14 to the tray and accommodating the electronic component package S arranged in the arranging mechanism 14 by using the conveying mechanism 15.
- the electronic component package S which is classified into a non-defective product and a defective product based on the inspection results of the first optical inspection camera 12 and the second optical inspection camera 13, is stored in the tray by the transport mechanism 15.
- the transport mechanism 15 stores the non-defective product in the non-defective product tray 15a and the defective product in the defective product tray 15b in the electronic component package S, respectively.
- another empty tray is appropriately supplied.
- each part of the inspection module B (inspection table 11, first optical inspection camera 12, second optical inspection camera 13, arrangement mechanism 14, transfer mechanism 15, etc.) as described above is controlled by the control unit 16. Further, the operation of each part of the inspection module B can be arbitrarily changed (adjusted) by using the control unit 16.
- the cutting device 1 can cut the package substrate P and separate it into a plurality of electronic component packages S.
- the transport mechanism 15 shown in FIGS. 3 and 4 sucks and transports the electronic component package S.
- the transport mechanism 15 mainly includes a suction nozzle 110, a first elevating motor 120, a first elevating power transmission mechanism 130, a second elevating motor 140, a second elevating power transmission mechanism 150, a nozzle holding mechanism 160, an elevating position maintaining mechanism 170, and rotation. It includes a motor 180 and a rotational power transmission mechanism 190.
- the suction nozzle 110 shown in FIGS. 3 to 6 is for sucking the electronic component package S.
- the suction nozzle 110 is formed in a substantially cylindrical shape with the longitudinal direction facing up and down.
- a plurality of suction nozzles 110 are arranged side by side in a row in the left-right direction.
- 12 suction nozzles 110 are arranged is shown.
- the suction nozzle 110 is supported so as to be able to move up and down and rotate.
- a suction device such as a vacuum pump is connected to the upper end of the suction nozzle 110.
- a suction pad (not shown) formed of an elastic material such as rubber is provided at the lower end of the suction nozzle 110. When the electronic component package S is attracted, the elastic suction pad is brought into contact with the electronic component package S to prevent the electronic component package S from being damaged and to facilitate the adsorption of the electronic component package S. can.
- the plurality of suction nozzles 110 are divided into two groups based on the difference in the power source (first elevating motor 120 and second elevating motor 140, which will be described later) for ascending and descending up and down. Specifically, the plurality of suction nozzles 110 are divided into two groups: a suction nozzle 110 that is moved up and down by the first elevating motor 120 and a suction nozzle 110 that is moved up and down by the second elevating motor 140. ..
- the suction nozzle 110 that is moved up and down by the first lifting motor 120 is referred to as a first group
- the suction nozzle 110 that is moved up and down by the second lifting motor 140 is referred to as a second group.
- the suction nozzle 110 of the first group may be referred to as a suction nozzle 110A
- the suction nozzle 110 of the second group may be referred to as a suction nozzle 110B.
- the suction nozzles 110A of the first group are arranged in odd numbers counting from the left. Further, the suction nozzles 110B of the second group are arranged in even numbers counting from the left. That is, the suction nozzles 110A of the first group and the suction nozzles 110B of the second group are arranged alternately. As described above, in the present embodiment, the suction nozzles 110 of at least one group are arranged between the suction nozzles 110 of the other group.
- the first elevating motor 120 shown in FIGS. 3 to 5 is a power source for elevating and lowering the suction nozzle 110A of the first group. Further, the first elevating motor 120 is an embodiment of the first motor according to the present invention.
- the first elevating motor 120 is composed of, for example, a servomotor capable of finely controlling rotation.
- the first elevating motor 120 is arranged so that the output shaft faces to the right.
- the first elevating motor 120 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- the first elevating power transmission mechanism 130 shown in FIGS. 4 and 5 transmits the power of the first elevating motor 120 to the suction nozzle 110A of the first group. Further, the first elevating power transmission mechanism 130 is an embodiment of the first power transmission mechanism according to the present invention.
- the first elevating power transmission mechanism 130 mainly includes an elevating pinion 131, an elevating rack 132, an elevating block 133, and an elevating guide 134.
- the elevating pinion 131 is a gear fixed to the output shaft of the first elevating motor 120.
- the elevating rack 132 is a rod-shaped gear that moves up and down with the rotation of the elevating pinion 131.
- the elevating rack 132 is arranged with the longitudinal direction facing up and down.
- the elevating rack 132 is arranged so as to mesh with the elevating pinion 131 from the front.
- the elevating block 133 is a member that transmits the power of the first elevating motor 120 to the suction nozzle 110A by moving up and down together with the elevating rack 132.
- the elevating block 133 is formed in a rod shape with the longitudinal direction directed to the left and right.
- the elevating block 133 is fixed to the front side surface of the elevating rack 132.
- a plurality of protrusions 133a are formed on the elevating block 133.
- the protruding portion 133a is a portion formed so as to project forward from the front side surface of the elevating block 133.
- a plurality of protruding portions 133a are formed side by side in the left-right direction.
- the distance between the adjacent protrusions 133a is formed to be the same as the left and right distances of the suction nozzles 110 (suction nozzles 110A of the first group) arranged at odd numbers.
- the protruding portion 133a is formed at a position corresponding to the suction nozzle 110A of the first group.
- the elevating guide 134 is a member that guides the elevating block 133 so as to move in the vertical direction. Elevating guides 134 are provided at both left and right ends of the elevating block 133, respectively.
- the elevating block 133 can be moved up and down by the power of the first elevating motor 120. Specifically, when the first elevating motor 120 is driven, the elevating pinion 131 rotates. The elevating rack 132 moves up and down as the elevating pinion 131 rotates. Since the elevating rack 132 is provided with the elevating block 133, the elevating block 133 moves up and down while being guided by the elevating guide 134. By raising and lowering the elevating block 133, the suction nozzle 110A of the first group can be moved up and down as described later.
- the second elevating motor 140 shown in FIGS. 3 to 5 is a power source for raising and lowering the suction nozzle 110B of the second group up and down. Further, the second elevating motor 140 is an embodiment of the second motor according to the present invention.
- the second elevating motor 140 is composed of, for example, a servomotor capable of finely controlling rotation.
- the second elevating motor 140 is arranged so that the output shaft faces to the left.
- the second elevating motor 140 is arranged to the right of the first elevating motor 120.
- the second elevating motor 140 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- the second elevating power transmission mechanism 150 shown in FIGS. 4 and 5 transmits the power of the second elevating motor 140 to the suction nozzle 110B of the second group. Further, the second elevating power transmission mechanism 150 is an embodiment of the second power transmission mechanism according to the present invention.
- the second elevating power transmission mechanism 150 has substantially the same configuration as the first elevating power transmission mechanism 130. Specifically, the second elevating power transmission mechanism 150 mainly includes an elevating pinion 151, an elevating rack 152, an elevating block 153, and an elevating guide 154.
- the elevating pinion 151 is fixed to the output shaft of the second elevating motor 140.
- the elevating rack 152 is arranged so as to mesh with the elevating pinion 151 from the front.
- the elevating block 153 is a member that transmits the power of the second elevating motor 140 to the suction nozzle 110B by moving up and down together with the elevating rack 152.
- the elevating block 153 is fixed to the front side surface of the elevating rack 152.
- the elevating block 153 is arranged below the elevating block 133 of the first elevating power transmission mechanism 130.
- a plurality of protrusions 153a are formed on the elevating block 153.
- the protruding portion 153a is a portion formed so as to project forward from the front side surface of the elevating block 153.
- a plurality of protruding portions 153a are formed side by side in the left-right direction.
- the distance between the adjacent protrusions 153a is formed to be the same as the left and right distances of the even-numbered suction nozzles 110 (second group suction nozzles 110B).
- the protruding portion 153a is formed at a position corresponding to the suction nozzle 110B of the second group.
- the elevating guide 154 is a member that guides the elevating block 153 so as to move in the vertical direction. Elevating guides 154 are provided at both left and right ends of the elevating block 153, respectively.
- the elevating block 153 can be moved up and down by the power of the second elevating motor 140.
- the suction nozzle 110B of the second group can be moved up and down as described later.
- the nozzle holding mechanism 160 shown in FIGS. 3 and 6 to 8 holds the suction nozzle 110 so as to be able to move up and down and rotate.
- the nozzle holding mechanism 160 mainly includes a base portion 161, a bearing 162, a rotation support portion 163, and a spline nut 164.
- the base portion 161 is a member for holding the suction nozzle 110.
- the base portion 161 is formed in a substantially rectangular cuboid shape with the longitudinal direction directed to the left and right.
- the base portion 161 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- a through hole 161a is formed in the base portion 161.
- the through hole 161a shown in FIGS. 8 and 9 is a hole formed so as to vertically penetrate the base portion 161.
- a plurality of through holes 161a are formed at positions corresponding to the plurality of suction nozzles 110 (suction nozzles 110 of the first and second groups).
- the bearing 162 supports the rotation support portion 163, which will be described later, so that it can rotate.
- a pair of upper and lower bearings 162 are provided.
- the bearing 162 is fixed to the base portion 161 by being fitted into the through hole 161a.
- the rotation support portion 163 supports the spline nut 164, which will be described later.
- the rotation support portion 163 is formed in a hollow cylindrical shape with the longitudinal direction facing up and down.
- the lower portion of the rotation support portion 163 is supported by a bearing 162 so as to be rotatable.
- a rotary gear 194, which will be described later, is formed on the upper portion of the rotary support portion 163.
- the spline nut 164 holds the suction nozzle 110 so that it can be raised and lowered.
- a pair of upper and lower spline nuts 164 are provided.
- the spline nut 164 is fixed to the rotation support portion 163 by being fitted into the hollow portion of the rotation support portion 163. As a result, the spline nut 164 can rotate integrally with the rotation support portion 163.
- a suction nozzle 110 is inserted into the spline nut 164.
- the spline nut 164 is spline-fitted with the suction nozzle 110. As a result, the spline nut 164 can rotate integrally with the suction nozzle 110. Further, the suction nozzle 110 can be moved so as to move up and down with respect to the spline nut 164.
- the elevating position maintaining mechanism 170 shown in FIGS. 3, 8 and 9 is for maintaining the suction nozzle 110 at a position where the suction nozzle 110 is raised to a certain height (hereinafter, this position is referred to as an “elevation position”).
- the elevating position maintaining mechanism 170 mainly includes a bracket 171, a bearing 172, an air cylinder 173, a first stopper block 174, and a second stopper block 175.
- the bracket 171 connects the suction nozzle 110 and the air cylinder 173 described later, and transmits the power from the first elevating power transmission mechanism 130 and the second elevating power transmission mechanism 150 to the suction nozzle 110. Further, the bracket 171 is an embodiment of the transmission member according to the present invention.
- the bracket 171 is formed in a substantially rectangular plate shape. Through holes are formed in the front portion and the rear portion of the bracket 171 so as to vertically penetrate the bracket 171.
- the bearing 172 supports the suction nozzle 110 so that it can rotate.
- the bearing 172 is fixed to the bracket 171 by being fitted into a through hole formed in the front portion of the bracket 171.
- the upper part of the suction nozzle 110 is fixed to the bearing 172 in a state of being inserted.
- the suction nozzle 110 is attached so as to be rotatable with respect to the bracket 171 and unable to move up and down (movable up and down with respect to the bracket 171).
- the bracket 171 and the bearing 172 are provided for each of the plurality of suction nozzles 110. As shown in FIGS. 3 and 9, the bracket 171 corresponding to the suction nozzle 110B of the second group is provided at a position slightly lower than the bracket 171 corresponding to the suction nozzle 110A of the first group.
- the brackets 171 corresponding to the suction nozzles 110A of the first group are arranged on the elevating block 133 (protruding portion 133a) of the first elevating power transmission mechanism 130, respectively. ..
- the bracket 171 tries to move downward due to its own weight, but is supported from below by the elevating block 133, so that the bracket 171 is restricted from moving downward.
- the bracket 171 corresponding to the suction nozzle 110B of the second group is placed on the elevating block 153 (protruding portion 153a) of the second elevating power transmission mechanism 150, respectively. Be placed.
- the air cylinder 173 is for blocking the transmission of power from the first elevating power transmission mechanism 130 and the second elevating power transmission mechanism 150 to the bracket 171 to maintain the suction nozzle 110 in the ascending position. Further, the air cylinder 173 is an embodiment of the actuator according to the present invention.
- the air cylinder 173 is composed of a single solenoid single-acting cylinder.
- the air cylinder 173 is arranged with the telescopic rod 173a facing downward.
- the air cylinder 173 is fixed in a state of being inserted into a through hole formed in the rear portion of the bracket 171. When the air cylinder 173 is operated (ON), the rod 173a is in an extended state. When the operation of the air cylinder 173 is stopped (OFF), the rod 173a is in a contracted state.
- the first stopper block 174 shown in FIGS. 8 and 9 is for restricting the lowering of the suction nozzle 110A of the first group.
- the first stopper block 174 is arranged below the air cylinder 173 provided corresponding to the suction nozzle 110A of the first group.
- the first stopper block 174 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- the second stopper block 175 shown in FIG. 9 is for restricting the lowering of the suction nozzle 110B of the second group.
- the second stopper block 175 is arranged below the air cylinder 173 provided corresponding to the suction nozzle 110B of the second group.
- the second stopper block 175 is provided at a position slightly lower than that of the first stopper block 174.
- the second stopper block 175 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- the rotary motor 180 shown in FIGS. 3 to 5 is a power source for rotating the suction nozzle 110. Further, the rotary motor 180 is an embodiment of the third motor according to the present invention.
- the rotary motor 180 is composed of, for example, a servomotor capable of finely controlling rotation.
- the rotary motor 180 is arranged to the left of the plurality of suction nozzles 110.
- the rotary motor 180 is arranged so that the output shaft faces downward.
- the rotary motor 180 is fixed to an appropriate support member (not shown).
- the rotary power transmission mechanism 190 shown in FIGS. 3 and 4 transmits the power of the rotary motor 180 to the suction nozzle 110. Further, the rotary power transmission mechanism 190 is an embodiment of the third power transmission mechanism according to the present invention.
- the rotary power transmission mechanism 190 mainly includes a rotary pinion 191 and a rotary rack 192, a rotary rack guide 193, and a rotary gear 194.
- the rotary pinion 191 is a gear fixed to the output shaft of the rotary motor 180.
- the rotary rack 192 shown in FIGS. 5 and 6 is a rod-shaped gear that moves left and right as the rotary pinion 191 rotates.
- the rotary rack 192 is arranged with the longitudinal direction facing left and right.
- the rotary rack 192 is arranged so as to extend over the rotary motor 180 and the plurality of suction nozzles 110.
- the rotary rack 192 is arranged so as to mesh with the rotary pinion 191 from the rear.
- the rotary rack guide 193 shown in FIGS. 5 to 7 is a member that guides the rotary rack 192 so as to move in the left-right direction.
- the rotary rack guides 193 are provided at both left and right ends of the rotary rack 192, respectively.
- the rotary rack guide 193 is supported by the base portion 161.
- the rotary gear 194 shown in FIGS. 6 to 8 is a gear that rotates as the rotary rack 192 moves to the left or right.
- the rotary gear 194 is integrally formed on the upper portion of the rotary support portion 163 provided on each suction nozzle 110.
- the rotary gear 194 is arranged so as to mesh with the rotary rack 192 from the front.
- the rotary gear 194 can also be formed as a separate body (separate part) from the rotary support portion 163.
- the suction nozzle 110 can be rotated by the power of the rotary motor 180.
- the rotary motor 180 is driven, the rotary pinion 191 rotates.
- the rotating rack 192 moves left and right as the rotating pinion 191 rotates.
- the rotary gear 194 is meshed with the rotary rack 192, the rotary gear 194 rotates as the rotary rack 192 moves.
- the rotary support portion 163 provided with the rotary gear 194 and the spline nut 164 rotate.
- the suction nozzle 110 is spline-fitted to the spline nut 164, the suction nozzle 110 is centered on its axis (in the plane intersecting the elevating direction of the suction nozzle 110) as the spline nut 164 rotates. Can be rotated.
- the transport mechanism 15 configured as described above can be arbitrarily moved in the X direction (left-right direction) by a moving mechanism (not shown).
- the transport mechanism 15 can raise and lower and rotate an arbitrary suction nozzle 110 by appropriately driving three motors (first elevating motor 120, second elevating motor 140, and rotary motor 180) and each air cylinder 173. .. Thereby, the electronic component package S can be adsorbed by an arbitrary suction nozzle 110, and the adsorbed electronic component package S can be placed in a desired place.
- the basic operation of each part when sucking the electronic component package S will be described by taking the suction nozzle 110A of the first group as an example. In the following, for convenience of explanation, the description will be made with reference to a diagram (FIG. 11 and the like) schematically showing the configuration of the transport mechanism 15.
- the suction nozzle 110A descends to a predetermined position, the first elevating motor 120 is stopped. In this state, the operation of the suction device connected to the suction nozzle 110A is controlled. For example, when the electronic component package S is sucked, the suction device is operated and the electronic component package S is sucked at the lower end of the suction nozzle 110A. When the electronic component package S adsorbed on the suction nozzle 110A is placed in a predetermined place, the operation of the suction device is stopped and the suction of the electronic component package S by the suction nozzle 110A is released (step S105 in FIG. 10). ).
- the bracket 171 supporting the suction nozzle 110 is mounted on the elevating block 133, even if the suction nozzle 110 hits the electronic component package S, the bracket 171 is moved up and down. It can be escaped upwards away from block 133. As a result, it is possible to prevent the electronic component package S from being damaged by an excessive load applied to the electronic component package S due to the power of the elevating block 133 to descend.
- the suction nozzle 110A rises to a predetermined position, the first elevating motor 120 is stopped (step S107 in FIG. 10). After that, the air cylinder 173 of the suction nozzle 110A that does not need to be lowered is operated, and the suction nozzle 110A is maintained at a predetermined rising position (step S101 and step S102 in FIG. 10, and FIG. 11B).
- the operation has been described by taking the case of raising and lowering the suction nozzle 110A of the first group as an example, but the operation of raising and lowering the suction nozzle 110B of the second group is also substantially the same. ..
- a mechanism for raising and lowering the suction nozzle 110A of the first group first lifting motor 120, first lifting power transmission mechanism 130, etc.
- a mechanism for raising and lowering the suction nozzle 110B of the second group first lifting motor 120, first lifting power transmission mechanism 130, etc.
- the elevating motor 140, the second elevating power transmission mechanism 150, etc. are independent of each other, so that the suction nozzle 110A of the first group and the suction nozzle 110B of the second group can be moved up and down at arbitrary timings. It is possible.
- FIG. 12 a plurality of electronic component packages S to be transported arranged side by side, an operating state (ON / OFF) of an air cylinder 173 corresponding to four suction nozzles 110, a first elevating motor 120, and a first elevating motor 120.
- the operating state of the second elevating motor 140 and the elevating state of the four suction nozzles 110 are shown.
- the transport mechanism 15 is moved above the electronic component package S by a moving mechanism (not shown).
- the transport mechanism 15 is appropriately moved in the X direction, and is moved above the arrangement mechanism 14 in which the electronic component package S is arranged.
- the first elevating motor 120 is operated so that the suction nozzle 110A descends.
- the suction nozzles 110A of the first group only the suction nozzle 110A (the suction nozzle 110 at the left end) whose operation of the air cylinder 173 is stopped is lowered.
- the operation of the first elevating motor 120 is stopped at the timing when the suction nozzle 110 at the left end comes into contact with the electronic component package S.
- the suction device is operated, and the leftmost electronic component package S is sucked by the leftmost suction nozzle 110.
- the first elevating motor 120 is operated so that the suction nozzle 110A rises.
- the second elevating motor 140 is operated so that the suction nozzle 110B is lowered while the suction nozzle 110 at the left end is being raised.
- the suction nozzle 110B (second suction nozzle 110 from the left) whose operation of the air cylinder 173 is stopped is lowered.
- the operation of the second elevating motor 140 is stopped at the timing when the second suction nozzle 110 from the left comes into contact with the electronic component package S. In this state, the suction device is operated, and the second electronic component package S from the left is sucked by the second suction nozzle 110 from the left.
- the second elevating motor 140 is operated so that the suction nozzle 110B rises. Further, the first elevating motor 120 is operated so that the suction nozzle 110A is lowered while the second suction nozzle 110 from the left is being raised. As a result, among the suction nozzles 110A of the first group, the suction nozzle 110A (third suction nozzle 110 from the left) whose operation of the air cylinder 173 is stopped is lowered.
- each suction nozzle 110 sucks the required number of electronic component packages S.
- the transport mechanism 15 is moved to a position where the electronic component package S is to be transferred by a moving mechanism (not shown).
- the transport mechanism 15 is appropriately moved in the X direction and moved above the tray (good product tray 15a or defective product tray 15b) for storing the electronic component package S.
- the suction nozzle 110 When the electronic component package S adsorbed by the suction nozzle 110 is stored in the tray, the suction nozzle 110 is alternately moved up and down to lower the suction nozzle 110, as in the example shown in FIG. By releasing the adsorption of the package S, the electronic component package S can be stored in the tray.
- the rotation motor 180 is appropriately operated to adjust the orientation of the electronic component package S (the rotational position in the plane intersecting the elevating direction of the suction nozzle 110). It can be carried out. Specifically, when the transport mechanism 15 moves from the arrangement mechanism 14 to the tray, the orientation of the electronic component package S is detected from below by a detection mechanism such as a camera, and the required orientation adjustment amount (rotation correction amount). Is calculated. Then, before the electronic component package S is stored in the tray (in a state where the electronic component package S is attracted to the suction nozzle 110), the rotary motor 180 is appropriately operated to rotate the electronic component package S to orient the electronic component package S. adjust. As a result, the electronic component package S can be precisely stored in the tray.
- FIG. 12 shows an example in which the electronic component packages S are arranged at the same interval (pitch) as the suction nozzle 110
- the transport mechanism 15 according to the present embodiment is arranged at a different interval from the suction nozzle 110. It is also possible to adsorb and transport the electronic component package S. Specifically, each time one of the electronic component packages S is adsorbed, the transport mechanism 15 itself is moved to the left or right so as to align the position of the adsorption nozzle 110 to be adsorbed next and the electronic component package S, so that various intervals can be obtained. It is possible to carry the electronic component package S arranged in.
- the transport mechanism 15 is A transfer mechanism 15 in which a plurality of suction nozzles 110 composed of a first group of suction nozzles 110A and a second group of suction nozzles 110B are arranged.
- a first elevating motor 120 (first motor) for elevating and lowering the suction nozzle 110A of the first group
- a second lifting motor 140 second motor that raises and lowers the suction nozzle 110B of the second group
- a rotary motor 180 third motor for rotating the plurality of suction nozzles 110 in a plane intersecting the elevating directions of the plurality of suction nozzles 110.
- the elevating position maintaining mechanism 170 capable of maintaining an arbitrary suction nozzle 110 among the plurality of suction nozzles 110 at a predetermined ascending position regardless of the drive of the first elevating motor 120 and the second elevating motor 140. , Is provided.
- the configuration can be simplified. That is, it is possible to realize an operation of individually raising and lowering the plurality of suction nozzles 110 and an operation of rotating the plurality of suction nozzles 110 by the three motors. In this way, regardless of the number of suction nozzles 110, the suction nozzles 110 can be operated by three motors, so that the configuration can be simplified, and the cost can be reduced and the maintenance can be simplified. be able to.
- the plurality of suction nozzles 110 are arranged side by side in a row, and between the suction nozzles 110A of the first group and the suction nozzles 110 of at least one of the suction nozzles 110B of the second group. , The other group of suction nozzles 110 are arranged.
- the electronic component package S can be efficiently transported by arbitrarily shifting the operation (elevation) timing of the suction nozzles 110 of different adjacent groups. For example, as in the present embodiment, while the suction nozzles 110A of the first group are being raised, the suction nozzles 110B of the adjacent second group are lowered to efficiently suck the plurality of electronic component packages S and the like. It can be carried out.
- transport mechanism 15 A nozzle holding mechanism 160 that holds the plurality of suction nozzles 110 so as to be able to move up and down, and also holds the plurality of suction nozzles 110 so as to be rotatable in a plane intersecting the raising and lowering directions.
- a first elevating power transmission mechanism 130 that transmits the power of the first elevating motor 120 to the suction nozzle 110A of the first group
- a second elevating power transmission mechanism 150 that transmits the power of the second elevating motor 140 to the suction nozzle 110B of the second group
- a rotary power transmission mechanism 190 third power transmission mechanism that transmits the power of the rotary motor 180 to the plurality of suction nozzles 110, and Is further provided.
- the mechanism for raising and lowering and rotating the plurality of suction nozzles 110 by the three motors can be made relatively simple.
- the elevating position maintaining mechanism 170 Power from the first elevating power transmission mechanism 130 and the second elevating power transmission mechanism 150 is provided corresponding to each of the plurality of suction nozzles 110, respectively, to the first group of suction nozzles 110A and the first group.
- the actuator is composed of an air cylinder 173.
- the elevating position maintenance mechanism 170 can be configured in a relatively simple manner.
- the transport mechanism 15 has the first elevating motor 120 and the second elevating motor so as to lower the other suction nozzle 110 while the one suction nozzle 110 of the two adjacent suction nozzles 110 is being raised.
- the operation of the 140 and the elevating position maintaining mechanism 170 is controlled.
- the cutting device 1 includes the transport mechanism 15.
- the method for manufacturing a cut product according to the present embodiment is to manufacture a cut product using the cutting device 1.
- the cutting device 1 (conveying mechanism 15) having a simple configuration can be used, and as a result, cost reduction and maintenance simplification can be achieved.
- the configuration of the cutting device 1 illustrated in the above embodiment is an example, and the specific configuration can be changed as appropriate.
- each of the cutting module A and the inspection module B is provided with a control unit (control unit 9 and control unit 16), but the present invention is not limited to this, and each control unit is provided. It is also possible to combine them into one control unit or divide them into three or more control units.
- the cutting device 1 of the present embodiment has a twin cut table configuration having two cutting tables 4, but the present invention is not limited to this, and the cutting device 1 has only one cutting table 4. There may be.
- the cutting device 1 of the present embodiment has a twin spindle configuration having two spindle portions 5, but the present invention is not limited to this, and has only one spindle portion 5. You may.
- the transport mechanism 15 including 12 suction nozzles 110 has been illustrated, but the present invention is not limited to this, and the number of suction nozzles 110 can be arbitrarily changed. Further, in the transport mechanism 15 of the present embodiment, the suction nozzle 110 is operated (elevated and rotated) by three motors (first elevating motor 120, second elevating motor 140 and rotary motor 180) regardless of the number of suction nozzles 110. ) Can be made.
- the suction nozzles 110A of the first group and the suction nozzles 110B of the second group are alternately arranged one by one, but the present invention is not limited to this.
- the two groups of suction nozzles 110 can be arranged arbitrarily.
- two groups of suction nozzles 110 can be arranged alternately or randomly.
- the suction nozzles 110 arranged in a row are moved up and down in order as in the present embodiment, the vibration and impact generated in the suction nozzle 110 due to the operation of the first lifting motor 120, the second lifting motor 140, and the air cylinder 173. From the viewpoint of suppressing the above, it is desirable that the suction nozzles 110A of the first group and the suction nozzles 110B of the second group having different power sources are alternately arranged one by one.
- the air cylinder 173 is exemplified as an actuator for maintaining the suction nozzle 110 in a predetermined rising position, but the present invention is not limited to this, and any actuator can be used. ..
- a solenoid actuator, a hydraulic cylinder, a general induction motor, or the like can be used as the actuator.
- the servomotor is exemplified as the first elevating motor 120, the second elevating motor 140, and the rotary motor 180, but the present invention is not limited to this, and any motor can be used. ..
- a stepping motor or the like can be used as the first elevating motor 120 or the like.
- the present invention is not limited to this. It is possible to transmit power using any mechanism. For example, it is possible to transmit power by using a pulley provided on the output shaft of the motor and a belt wound around the pulley.
- the suction nozzle 110 (bracket 171) is lowered so as to follow the elevating block 133 by its own weight, but the present invention is not limited to this.
- the operation of the transport mechanism 15 described in the above embodiment is an example, and can be arbitrarily changed.
- a plurality of suction nozzles 110 are moved up and down one by one in order from the left is shown, but the present invention is not limited to this, and the order of raising and lowering can be arbitrarily changed.
- one of the adjacent suction nozzles 110 is raised while the other is lowered is shown, but the present invention is not limited to this, and the other is moved after the raising of one is completely completed. It is also possible to lower it.
- suction nozzle 110 is moved up and down and rotated by using three motors, but the number of motors is not limited to this.
- a plurality of suction nozzles 110 are divided into two groups, and the two groups are moved up and down by individual motors (two motors), but the plurality of suction nozzles 110 are three. It is also possible to divide into the above groups and configure each group to move up and down by individual motors (three or more motors).
- Cutting device 15 Conveying mechanism 110 Suction nozzle 120 1st lifting motor 130 1st lifting power transmission mechanism 140 2nd lifting motor 150 2nd lifting power transmission mechanism 160 Nozzle holding mechanism 170 Lifting position maintenance mechanism 171 Bracket 173 Air cylinder 180 Rotation motor 190 Rotational power transmission mechanism S Electronic parts package
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Abstract
構成の簡素化を図ることが可能な搬送機構、切断装置及び切断品の製造方法を提供する。第1のグループの吸着ノズル及び第2のグループの吸着ノズルにより構成される複数の吸着ノズルが配置された搬送機構であって、前記第1のグループの吸着ノズルを昇降させる第1のモータと、前記第2のグループの吸着ノズルを昇降させる第2のモータと、前記複数の吸着ノズルを、前記複数の吸着ノズルの昇降方向に対して交わる平面内で回転させる第3のモータと、前記複数の吸着ノズルのうち任意の吸着ノズルを、前記第1のモータ及び前記第2のモータの駆動に関わらず所定の上昇位置に維持することが可能な昇降位置維持機構と、を具備する搬送機構。
Description
本発明は、搬送機構、切断装置及び切断品の製造方法の技術に関する。
特許文献1には、半導体パッケージを吸着して搬送する機構(伝達部)を具備する半導体パッケージ加工システムの技術が開示されている。具体的には、特許文献1に記載の半導体パッケージ加工システムは、半導体パッケージを吸着する複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられ、ノズルを垂直に移動させるモータ(第1駆動手段)と、2つのノズルに対して1つずつ設けられ、ノズルを回転させるモータ(第2駆動手段)と、を具備している。
このように構成された半導体パッケージ加工システムでは、第1駆動手段によってノズルを個別に昇降させると共に、第2駆動手段によってノズルを回転させることができる。これらのノズルの動作を組み合わせて、半導体パッケージを円滑に吸着し、搬送することができる。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、ノズルを動作(昇降及び回転)させるために、ノズルの1.5倍の個数のモータが必要(例えば特許文献1に記載された例では、8個のノズルに対して12個のモータが必要)となり、構成の簡素化が困難である点で改善の余地があった。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、構成の簡素化を図ることが可能な搬送機構、切断装置及び切断品の製造方法を提供することである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係る搬送機構は、第1のグループの吸着ノズル及び第2のグループの吸着ノズルにより構成される複数の吸着ノズルが配置された搬送機構であって、前記第1のグループの吸着ノズルを昇降させる第1のモータと、前記第2のグループの吸着ノズルを昇降させる第2のモータと、前記複数の吸着ノズルを、前記複数の吸着ノズルの昇降方向に対して交わる平面内で回転させる第3のモータと、前記複数の吸着ノズルのうち任意の吸着ノズルを、前記第1のモータ及び前記第2のモータの駆動に関わらず所定の上昇位置に維持することが可能な昇降位置維持機構と、を具備するものである。
また本発明に係る切断装置は、前記搬送機構を具備するものである。
また本発明に係る切断品の製造方法は、前記切断装置を用いて切断品を製造するものである。
本発明によれば、構成の簡素化を図ることができる。
<切断装置1の全体構成>
まず、図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る切断装置1の構成、及び切断装置1を用いた切断品の製造方法について説明する。本実施形態においては、例えば、切断装置1による切断対象物として、半導体チップ等の電子素子が接続された基板を樹脂封止したパッケージ基板Pを用いる場合の、切断装置1の構成について説明する。
まず、図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る切断装置1の構成、及び切断装置1を用いた切断品の製造方法について説明する。本実施形態においては、例えば、切断装置1による切断対象物として、半導体チップ等の電子素子が接続された基板を樹脂封止したパッケージ基板Pを用いる場合の、切断装置1の構成について説明する。
パッケージ基板Pとしては、例えば、BGA(Ball grid array)パッケージ基板、LGA(Land Grid Array)パッケージ基板、CSP(Chip size package)パッケージ基板、LED(Light emitting diode)パッケージ基板等が使用される。また、切断対象物としては、パッケージ基板Pだけでなく、半導体チップ等の電子素子が接続されたリードフレームを樹脂封止した封止済みリードフレームが使用されることもある。
なお、以下では、パッケージ基板Pの両面のうち、樹脂封止される側の面であるパッケージ側の面をモールド面、モールド面と反対側の基板側の面をボール/リード面と、それぞれ称する。
切断装置1は、構成要素として、切断モジュールA及び検査モジュールBを具備する。各構成要素は、他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。以下、切断モジュールA及び検査モジュールBの構成、切断モジュールA及び検査モジュールBによる作業工程について順に説明する。
<切断モジュールA>
切断モジュールAは、主にパッケージ基板Pの切断を行う構成要素である。切断モジュールAは、主として基板供給機構2、位置決め機構3、切断テーブル4、スピンドル部5、第1クリーナ6、移送機構7、第2クリーナ8及び制御部9を具備する。
切断モジュールAは、主にパッケージ基板Pの切断を行う構成要素である。切断モジュールAは、主として基板供給機構2、位置決め機構3、切断テーブル4、スピンドル部5、第1クリーナ6、移送機構7、第2クリーナ8及び制御部9を具備する。
切断モジュールAにおいて、まず供給工程S2が行われる。供給工程S2は、基板供給機構2を用いて、パッケージ基板Pを供給する工程である。基板供給機構2は、複数のパッケージ基板Pが収容されたマガジンMから、パッケージ基板Pを1つずつ押し出して後述する位置決め機構3へと供給する。パッケージ基板Pは、ボール/リード面を上に向けて配置されている。
次に、切断モジュールAにおいて、位置決め工程S4が行われる。位置決め工程S4は、位置決め機構3を用いて、基板供給機構2から供給されたパッケージ基板Pの位置決めを行う工程である。位置決め機構3は、基板供給機構2から押し出されたパッケージ基板Pをレール部3aに配置し、位置決めを行う。その後、位置決め機構3は、位置決めされたパッケージ基板Pを、後述する切断テーブル4へと搬送する。
次に、切断モジュールAにおいて、切断工程S6が行われる。切断工程S6は、切断テーブル4及びスピンドル部5を用いて、パッケージ基板Pを切断し、切断品である電子部品パッケージSを得る工程である。
切断テーブル4は、切断されるパッケージ基板Pを保持するものである。本実施形態では、2個の切断テーブル4を有するツインカットテーブル構成の切断装置1を例示している。切断テーブル4には、位置決め機構3によって搬送されたパッケージ基板Pを下方から吸着して保持する保持部材4aが設けられる。また、切断テーブル4には、保持部材4aを図のθ方向に回転させることが可能な回転機構4bと、保持部材4aを図のY方向に移動させることが可能な移動機構4cと、が設けられる。
切断機構であるスピンドル部5は、パッケージ基板Pを切断して複数の電子部品パッケージS(図3参照)に個片化するものである。本実施形態では、2個のスピンドル部5を有するツインスピンドル構成の切断装置1を例示している。スピンドル部5は、図のX方向及びZ方向に移動することができる。スピンドル部5には、パッケージ基板Pを切断するための回転刃5aが装着される。
スピンドル部5には、高速回転する回転刃5aに向かって切削水を噴射する切削水用ノズル、冷却水を噴射する冷却水用ノズル、切断屑などを洗浄する洗浄水を噴射する洗浄水用ノズル(いずれも図示なし)等が設けられる。
切断テーブル4がパッケージ基板Pを吸着した後、第1位置確認カメラ4dによって、パッケージ基板Pの位置が確認される。その後、切断テーブル4は、図のY方向に沿ってスピンドル部5に近づくように移動する。切断テーブル4がスピンドル部5の下方に移動した後、切断テーブル4とスピンドル部5とを相対的に移動させることによって、パッケージ基板Pが切断される。スピンドル部5によってパッケージ基板Pが切断される度に、第2位置確認カメラ5bによって、パッケージ基板Pの位置等が確認される。
ここで、第1位置確認カメラ4dによる確認は、例えば、パッケージ基板Pに設けられた切断位置を示すマークの位置を確認することができる。第2位置確認カメラ5bによる確認は、例えば、パッケージ基板Pの切断された位置、切断された幅等を確認することができる。なお、上記確認カメラによる確認は、第1位置確認カメラ4dを使用せずに、第2位置確認カメラ5bのみで確認を行ってもよい。
次に、切断モジュールAにおいて、第1洗浄工程S8及び第1乾燥工程S10が行われる。第1洗浄工程S8は、第1クリーナ6を用いて、パッケージ基板Pを切断することによって個片化された複数の電子部品パッケージSを洗浄する工程である。また第1乾燥工程S10は、第1クリーナ6を用いて、洗浄された電子部品パッケージSを乾燥させる工程である。
切断テーブル4は、パッケージ基板Pの切断が完了した後、個片化された複数の電子部品パッケージSを吸着したまま図のY方向に沿ってスピンドル部5から離れるように移動する。この際、第1クリーナ6は、適宜の洗浄液を用いて電子部品パッケージSの上面(ボール/リード面)の洗浄(第1洗浄工程S8)を行う。また第1クリーナ6は、電子部品パッケージSの上面に気体(空気)を噴射して、電子部品パッケージSの上面の乾燥(第1乾燥工程S10)を行う。
次に、切断モジュールAにおいて、移送工程S12、洗浄工程である第2洗浄工程S14、及び吸引乾燥工程である第2乾燥工程S16が行われる。移送工程S12は、移送機構7を用いて電子部品パッケージSを検査モジュールBの検査テーブル11へと移送する工程である。また第2洗浄工程S14は、第2クリーナ8を用いて、電子部品パッケージSを洗浄する工程である。また第2乾燥工程S16は、第2クリーナ8を用いて、洗浄された電子部品パッケージSを乾燥させる工程である。
移送機構7は、切断テーブル4に保持された電子部品パッケージSを上方から吸着し、検査モジュールBへと移送する(移送工程S12)。また、移送機構7が電子部品パッケージSを検査モジュールBへと移送する経路の途中で、第2クリーナ8によって電子部品パッケージSの下面(モールド面)の洗浄(第2洗浄工程S14)及び乾燥(第2乾燥工程S16)が行われる。
具体的には、第2クリーナ8は、洗浄機構8a及び吸引乾燥機構8bを具備している。洗浄機構8aは、回転可能なブラシ(図示なし)を具備する。洗浄機構8aは、電子部品パッケージSの下面(モールド面)に、洗浄液を含ませたブラシを回転させながら当てることで、電子部品パッケージSの洗浄(第2洗浄工程S14)を行う。また、吸引乾燥機構8bは、電子部品パッケージSの下面(モールド面)に付着した洗浄液を吸引することで、電子部品パッケージSの乾燥(第2乾燥工程S16)を行う。
上述のような切断モジュールAの各部(基板供給機構2、位置決め機構3、切断テーブル4、スピンドル部5、第1クリーナ6、移送機構7及び第2クリーナ8等)の動作は、制御部9によって制御される。また制御部9を用いて、切断モジュールAの各部の動作を任意に変更(調整)することができる。
<検査モジュールB>
検査モジュールBは、主に電子部品パッケージSの検査を行う構成要素である。検査モジュールBは、主として検査テーブル11、第1光学検査カメラ12、第2光学検査カメラ13、配置機構14、搬送機構15及び制御部16を具備する。
検査モジュールBは、主に電子部品パッケージSの検査を行う構成要素である。検査モジュールBは、主として検査テーブル11、第1光学検査カメラ12、第2光学検査カメラ13、配置機構14、搬送機構15及び制御部16を具備する。
検査モジュールBにおいて、まず検査工程S18が行われる。検査工程S18は、検査テーブル11、第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13を用いて、電子部品パッケージSを光学的に検査する工程である。
検査テーブル11は、電子部品パッケージSを光学的に検査するために保持するものである。検査テーブル11は、図のX方向に沿って移動可能である。また検査テーブル11は、上下反転することができる。検査テーブル11には、電子部品パッケージSを吸着して保持する保持部材11aが設けられる。
第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13は、電子部品パッケージSの表面(ボール/リード面及びモールド面)を光学的に検査するものである。第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13は、検査テーブル11の近傍に、上に向けて配置される。第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13には、検査の際に光を照射可能な照明装置(図示なし)がそれぞれ設けられる。
第1光学検査カメラ12は、移送機構7によって検査テーブル11へと移送される電子部品パッケージSのモールド面を検査する。その後、移送機構7は、検査テーブル11の保持部材11aに電子部品パッケージSを載置する。保持部材11aが電子部品パッケージSを吸着して保持した後、検査テーブル11は上下反転する。検査テーブル11は第2光学検査カメラ13の上方へと移動し、電子部品パッケージSのボール/リード面が第2光学検査カメラ13によって検査される。
例えば、第1光学検査カメラ12は、電子部品パッケージSの欠けや電子部品パッケージSにマーキングされた文字等を検査することができる。また、例えば、第2光学検査カメラ13は、電子部品パッケージSのサイズや形状、ボール/リードの位置等を検査することができる。
配置機構14は、検査が完了した電子部品パッケージSを配置するためのものである。配置機構14は、図のY方向に沿って移動可能である。検査テーブル11は、第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13による検査が完了した電子部品パッケージSを配置機構14に配置する。
次に、検査モジュールBにおいて、収容工程S20が行われる。収容工程S20は、搬送機構15を用いて、配置機構14に配置された電子部品パッケージSをトレイに搬送(移送)して収容する工程である。第1光学検査カメラ12及び第2光学検査カメラ13による検査結果に基づいて、良品と不良品とに区別された電子部品パッケージSは、搬送機構15によってトレイに収納される。この際、搬送機構15は、電子部品パッケージSのうち、良品を良品用トレイ15aに、不良品を不良品トレイ15bに、それぞれ収納する。トレイが電子部品パッケージSで満たされると、別の空のトレイが適宜供給される。
上述のような検査モジュールBの各部(検査テーブル11、第1光学検査カメラ12、第2光学検査カメラ13、配置機構14及び搬送機構15等)の動作は、制御部16によって制御される。また制御部16を用いて、検査モジュールBの各部の動作を任意に変更(調整)することができる。
以上のように、本実施形態に係る切断装置1は、パッケージ基板Pを切断して、複数の電子部品パッケージSに個片化することができる。
<搬送機構15>
次に、前述の収容工程S20で用いられる搬送機構15の構成について説明する。なお以下では、図中に示した矢印U、矢印D、矢印L、矢印R、矢印F及び矢印Rrで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。左右方向は図1に示したX方向に沿う方向であり、前後方向は図1に示したY方向に沿う方向であり、上下方向は図1に示したZ方向に沿う方向である。
次に、前述の収容工程S20で用いられる搬送機構15の構成について説明する。なお以下では、図中に示した矢印U、矢印D、矢印L、矢印R、矢印F及び矢印Rrで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。左右方向は図1に示したX方向に沿う方向であり、前後方向は図1に示したY方向に沿う方向であり、上下方向は図1に示したZ方向に沿う方向である。
図3及び図4に示す搬送機構15は、電子部品パッケージSを吸着して搬送するものである。搬送機構15は、主として吸着ノズル110、第1昇降モータ120、第1昇降動力伝達機構130、第2昇降モータ140、第2昇降動力伝達機構150、ノズル保持機構160、昇降位置維持機構170、回転モータ180及び回転動力伝達機構190を具備する。
<吸着ノズル110>
図3から図6に示す吸着ノズル110は、電子部品パッケージSを吸着するためのものである。吸着ノズル110は、長手方向を上下に向けた略円筒状に形成される。吸着ノズル110は、左右方向に一列に並んで複数配置される。本実施形態では、吸着ノズル110を12個配置した例を示している。吸着ノズル110は、後述するように、上下に昇降可能、かつ、回転可能となるように支持されている。
図3から図6に示す吸着ノズル110は、電子部品パッケージSを吸着するためのものである。吸着ノズル110は、長手方向を上下に向けた略円筒状に形成される。吸着ノズル110は、左右方向に一列に並んで複数配置される。本実施形態では、吸着ノズル110を12個配置した例を示している。吸着ノズル110は、後述するように、上下に昇降可能、かつ、回転可能となるように支持されている。
吸着ノズル110の上端には、真空ポンプ等の吸引装置(不図示)が接続される。吸着ノズル110の下端には、ゴム等の弾性素材により形成された吸着パッド(不図示)が設けられる。電子部品パッケージSを吸着する際には、弾性を有する吸着パッドを電子部品パッケージSに接触させることで、電子部品パッケージSを傷付けるのを防止すると共に、電子部品パッケージSを吸着し易くすることができる。
複数の吸着ノズル110は、上下に昇降するための動力源(後述する第1昇降モータ120及び第2昇降モータ140)の違いに基づいて、2つのグループに分けられている。具体的には、複数の吸着ノズル110は、第1昇降モータ120によって上下に昇降される吸着ノズル110と、第2昇降モータ140によって上下に昇降される吸着ノズル110の、2つのグループに分けられる。
以下では、説明の便宜上、第1昇降モータ120によって上下に昇降される吸着ノズル110を第1のグループ、第2昇降モータ140によって上下に昇降される吸着ノズル110を第2のグループと称する。また、2つのグループの吸着ノズル110を区別するために、第1のグループの吸着ノズル110を吸着ノズル110A、第2のグループの吸着ノズル110を吸着ノズル110Bと、それぞれ称する場合もある。
本実施形態では、第1のグループの吸着ノズル110Aが、左から数えて奇数番目に配置されている。また第2のグループの吸着ノズル110Bが、左から数えて偶数番目に配置されている。すなわち、第1のグループの吸着ノズル110Aと第2のグループの吸着ノズル110Bが交互に配置されている。このように本実施形態では、少なくとも一方のグループの吸着ノズル110が、他方のグループの吸着ノズル110の間に配置される位置関係となっている。
<第1昇降モータ120>
図3から図5に示す第1昇降モータ120は、第1のグループの吸着ノズル110Aを上下に昇降させるための動力源である。また、第1昇降モータ120は、本発明に係る第1のモータの実施の一形態である。第1昇降モータ120は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。第1昇降モータ120は、出力軸が右方を向くように配置される。第1昇降モータ120は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
図3から図5に示す第1昇降モータ120は、第1のグループの吸着ノズル110Aを上下に昇降させるための動力源である。また、第1昇降モータ120は、本発明に係る第1のモータの実施の一形態である。第1昇降モータ120は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。第1昇降モータ120は、出力軸が右方を向くように配置される。第1昇降モータ120は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
<第1昇降動力伝達機構130>
図4及び図5に示す第1昇降動力伝達機構130は、第1昇降モータ120の動力を第1のグループの吸着ノズル110Aに伝達するものである。また、第1昇降動力伝達機構130は、本発明に係る第1の動力伝達機構の実施の一形態である。第1昇降動力伝達機構130は、主として昇降ピニオン131、昇降ラック132、昇降ブロック133及び昇降ガイド134を具備する。
図4及び図5に示す第1昇降動力伝達機構130は、第1昇降モータ120の動力を第1のグループの吸着ノズル110Aに伝達するものである。また、第1昇降動力伝達機構130は、本発明に係る第1の動力伝達機構の実施の一形態である。第1昇降動力伝達機構130は、主として昇降ピニオン131、昇降ラック132、昇降ブロック133及び昇降ガイド134を具備する。
昇降ピニオン131は、第1昇降モータ120の出力軸に固定されるギヤである。
昇降ラック132は、昇降ピニオン131の回転に伴って上下に移動する棒状のギヤである。昇降ラック132は、長手方向を上下に向けて配置される。昇降ラック132は、昇降ピニオン131に対して前方から噛み合うように配置される。
昇降ブロック133は、昇降ラック132と共に上下に移動することにより、第1昇降モータ120の動力を吸着ノズル110Aに伝達する部材である。昇降ブロック133は、長手方向を左右に向けた棒状に形成される。昇降ブロック133は、昇降ラック132の前側面に固定される。昇降ブロック133には、複数の突出部133aが形成される。
突出部133aは、昇降ブロック133の前側面から前方に突出するように形成された部分である。突出部133aは、左右方向に並んで複数形成される。隣接する突出部133a同士の間隔は、奇数番目に配置された吸着ノズル110(第1のグループの吸着ノズル110A)の左右の間隔と同一となるように形成される。これによって突出部133aは、第1のグループの吸着ノズル110Aと対応する位置に形成される。
昇降ガイド134は、昇降ブロック133を上下方向に移動するように案内する部材である。昇降ガイド134は、昇降ブロック133の左右両端部にそれぞれ設けられる。
このように構成された第1昇降動力伝達機構130において、第1昇降モータ120の動力によって昇降ブロック133を上下に昇降させることができる。具体的には、第1昇降モータ120が駆動すると、昇降ピニオン131が回転する。昇降ピニオン131の回転に伴って昇降ラック132が上下に昇降する。昇降ラック132には昇降ブロック133が設けられているため、昇降ブロック133が昇降ガイド134に案内されながら上下に昇降することになる。この昇降ブロック133の昇降によって、後述するように第1のグループの吸着ノズル110Aを上下に昇降させることができる。
<第2昇降モータ140>
図3から図5に示す第2昇降モータ140は、第2のグループの吸着ノズル110Bを上下に昇降させるための動力源である。また、第2昇降モータ140は、本発明に係る第2のモータの実施の一形態である。第2昇降モータ140は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。第2昇降モータ140は、出力軸が左方を向くように配置される。第2昇降モータ140は、第1昇降モータ120の右方に配置される。第2昇降モータ140は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
図3から図5に示す第2昇降モータ140は、第2のグループの吸着ノズル110Bを上下に昇降させるための動力源である。また、第2昇降モータ140は、本発明に係る第2のモータの実施の一形態である。第2昇降モータ140は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。第2昇降モータ140は、出力軸が左方を向くように配置される。第2昇降モータ140は、第1昇降モータ120の右方に配置される。第2昇降モータ140は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
<第2昇降動力伝達機構150>
図4及び図5に示す第2昇降動力伝達機構150は、第2昇降モータ140の動力を第2のグループの吸着ノズル110Bに伝達するものである。また、第2昇降動力伝達機構150は、本発明に係る第2の動力伝達機構の実施の一形態である。第2昇降動力伝達機構150は、概ね第1昇降動力伝達機構130と同様の構成を有している。具体的には、第2昇降動力伝達機構150は、主として昇降ピニオン151、昇降ラック152、昇降ブロック153及び昇降ガイド154を具備する。
図4及び図5に示す第2昇降動力伝達機構150は、第2昇降モータ140の動力を第2のグループの吸着ノズル110Bに伝達するものである。また、第2昇降動力伝達機構150は、本発明に係る第2の動力伝達機構の実施の一形態である。第2昇降動力伝達機構150は、概ね第1昇降動力伝達機構130と同様の構成を有している。具体的には、第2昇降動力伝達機構150は、主として昇降ピニオン151、昇降ラック152、昇降ブロック153及び昇降ガイド154を具備する。
昇降ピニオン151は、第2昇降モータ140の出力軸に固定される。昇降ラック152は、昇降ピニオン151に対して前方から噛み合うように配置される。
昇降ブロック153は、昇降ラック152と共に上下に移動することにより、第2昇降モータ140の動力を吸着ノズル110Bに伝達する部材である。昇降ブロック153は、昇降ラック152の前側面に固定される。昇降ブロック153は、第1昇降動力伝達機構130の昇降ブロック133の下方に配置される。昇降ブロック153には、複数の突出部153aが形成される。
突出部153aは、昇降ブロック153の前側面から前方に突出するように形成された部分である。突出部153aは、左右方向に並んで複数形成される。隣接する突出部153a同士の間隔は、偶数番目に配置された吸着ノズル110(第2のグループの吸着ノズル110B)の左右の間隔と同一となるように形成される。これによって突出部153aは、第2のグループの吸着ノズル110Bと対応する位置に形成される。
昇降ガイド154は、昇降ブロック153を上下方向に移動するように案内する部材である。昇降ガイド154は、昇降ブロック153の左右両端部にそれぞれ設けられる。
このように構成された第2昇降動力伝達機構150において、第2昇降モータ140の動力によって昇降ブロック153を上下に昇降させることができる。この昇降ブロック153の昇降によって、後述するように第2のグループの吸着ノズル110Bを上下に昇降させることができる。
<ノズル保持機構160>
図3、図6から図8に示すノズル保持機構160は、吸着ノズル110を昇降可能かつ回転可能となるように保持するものである。ノズル保持機構160は、主としてベース部161、ベアリング162、回転支持部163及びスプラインナット164を具備する。
図3、図6から図8に示すノズル保持機構160は、吸着ノズル110を昇降可能かつ回転可能となるように保持するものである。ノズル保持機構160は、主としてベース部161、ベアリング162、回転支持部163及びスプラインナット164を具備する。
ベース部161は、吸着ノズル110を保持するための部材である。ベース部161は、長手方向を左右に向けた略直方体状に形成される。ベース部161は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。ベース部161には、貫通孔161aが形成される。
図8及び図9に示す貫通孔161aは、ベース部161を上下に貫通するように形成される孔である。貫通孔161aは、複数の吸着ノズル110(第1及び第2のグループの吸着ノズル110)に対応する位置に複数形成される。
ベアリング162は、後述する回転支持部163を回転可能となるように支持するものである。ベアリング162は、上下一対設けられる。ベアリング162は、貫通孔161aに嵌め合わされることにより、ベース部161に固定される。
回転支持部163は、後述するスプラインナット164を支持するものである。回転支持部163は、長手方向を上下に向けた中空の筒状に形成される。回転支持部163の下部は、ベアリング162によって回転可能となるように支持される。回転支持部163の上部には、後述する回転ギヤ194が形成される。
スプラインナット164は、吸着ノズル110を昇降可能となるように保持するものである。スプラインナット164は、上下一対設けられる。スプラインナット164は、回転支持部163の中空部に嵌め合わされることにより、回転支持部163に固定される。これによってスプラインナット164は、回転支持部163と一体的に回転することができる。スプラインナット164には、吸着ノズル110が挿入される。スプラインナット164は、吸着ノズル110とスプライン嵌合される。これによってスプラインナット164は、吸着ノズル110と一体的に回転することができる。また吸着ノズル110は、スプラインナット164に対して上下に昇降するように移動することができる。
<昇降位置維持機構170>
図3、図8及び図9に示す昇降位置維持機構170は、吸着ノズル110を一定の高さまで上昇した位置(以下、この位置を「上昇位置」と称する)に維持するためのものである。昇降位置維持機構170は、主としてブラケット171、ベアリング172、エアシリンダ173、第1ストッパブロック174及び第2ストッパブロック175を具備する。
図3、図8及び図9に示す昇降位置維持機構170は、吸着ノズル110を一定の高さまで上昇した位置(以下、この位置を「上昇位置」と称する)に維持するためのものである。昇降位置維持機構170は、主としてブラケット171、ベアリング172、エアシリンダ173、第1ストッパブロック174及び第2ストッパブロック175を具備する。
ブラケット171は、吸着ノズル110と後述するエアシリンダ173とを連結すると共に、第1昇降動力伝達機構130及び第2昇降動力伝達機構150からの動力を吸着ノズル110へと伝達するものである。また、ブラケット171は、本発明に係る伝達部材の実施の一形態である。ブラケット171は、略矩形板状に形成される。ブラケット171の前部及び後部には、ブラケット171を上下に貫通する貫通孔がそれぞれ形成される。
ベアリング172は、吸着ノズル110を回転可能となるように支持するものである。ベアリング172は、ブラケット171の前部に形成された貫通孔に嵌め合わされることにより、ブラケット171に固定される。ベアリング172には、吸着ノズル110の上部が挿入された状態で固定される。これによって、吸着ノズル110は、ブラケット171に対して回転可能かつ昇降不能(ブラケット171に対して上下に移動不能)となるように取り付けられる。
ここで、ブラケット171及びベアリング172は、複数の吸着ノズル110それぞれに対して設けられる。図3及び図9等に示すように、第2のグループの吸着ノズル110Bに対応するブラケット171は、第1のグループの吸着ノズル110Aに対応するブラケット171よりもやや低い位置に設けられる。
図8に示すように、第1のグループの吸着ノズル110Aに対応するブラケット171は、第1昇降動力伝達機構130の昇降ブロック133(突出部133a)の上にそれぞれ載せられた状態で配置される。ブラケット171は自重によって下方へ移動しようとするが、昇降ブロック133によって下方から支持されることで、ブラケット171の下方への移動が規制された状態となる。
同様に、図9に示すように、第2のグループの吸着ノズル110Bに対応するブラケット171は、第2昇降動力伝達機構150の昇降ブロック153(突出部153a)の上にそれぞれ載せられた状態で配置される。
エアシリンダ173は、第1昇降動力伝達機構130及び第2昇降動力伝達機構150からブラケット171への動力の伝達を遮断して、吸着ノズル110を上昇位置に維持するためのものである。また、エアシリンダ173は、本発明に係るアクチュエータの実施の一形態である。エアシリンダ173は、シングルソレノイドの単動式シリンダにより構成される。エアシリンダ173は、伸縮可能なロッド173aを下方に向けた状態で配置される。エアシリンダ173は、ブラケット171の後部に形成された貫通孔に挿入された状態で固定される。エアシリンダ173が作動(ON)されると、ロッド173aが伸長された状態となる。またエアシリンダ173の作動が停止(OFF)されると、ロッド173aが収縮された状態となる。
図8及び図9に示す第1ストッパブロック174は、第1のグループの吸着ノズル110Aの下降を規制するためのものである。第1ストッパブロック174は、第1のグループの吸着ノズル110Aに対応して設けられたエアシリンダ173の下方に配置される。第1ストッパブロック174は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
図9に示す第2ストッパブロック175は、第2のグループの吸着ノズル110Bの下降を規制するためのものである。第2ストッパブロック175、第2のグループの吸着ノズル110Bに対応して設けられたエアシリンダ173の下方に配置される。第2ストッパブロック175は、第1ストッパブロック174よりもやや低い位置に設けられる。第2ストッパブロック175は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
<回転モータ180>
図3から図5に示す回転モータ180は、吸着ノズル110を回転させるための動力源である。また、回転モータ180は、本発明に係る第3のモータの実施の一形態である。回転モータ180は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。回転モータ180は、複数の吸着ノズル110の左方に配置される。回転モータ180は、出力軸が下方を向くように配置される。回転モータ180は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
図3から図5に示す回転モータ180は、吸着ノズル110を回転させるための動力源である。また、回転モータ180は、本発明に係る第3のモータの実施の一形態である。回転モータ180は、例えば、細かい回転の制御が可能なサーボモータにより構成される。回転モータ180は、複数の吸着ノズル110の左方に配置される。回転モータ180は、出力軸が下方を向くように配置される。回転モータ180は、適宜の支持部材(不図示)に固定される。
<回転動力伝達機構190>
図3及び図4に示す回転動力伝達機構190は、回転モータ180の動力を吸着ノズル110に伝達するものである。また、回転動力伝達機構190は、本発明に係る第3の動力伝達機構の実施の一形態である。回転動力伝達機構190は、主として回転ピニオン191、回転ラック192、回転ラックガイド193及び回転ギヤ194を具備する。
図3及び図4に示す回転動力伝達機構190は、回転モータ180の動力を吸着ノズル110に伝達するものである。また、回転動力伝達機構190は、本発明に係る第3の動力伝達機構の実施の一形態である。回転動力伝達機構190は、主として回転ピニオン191、回転ラック192、回転ラックガイド193及び回転ギヤ194を具備する。
回転ピニオン191は、回転モータ180の出力軸に固定されるギヤである。
図5及び図6に示す回転ラック192は、回転ピニオン191の回転に伴って左右に移動する棒状のギヤである。回転ラック192は、長手方向を左右に向けて配置される。回転ラック192は、回転モータ180及び複数の吸着ノズル110に亘るように配置される。回転ラック192は、回転ピニオン191に対して後方から噛み合うように配置される。
図5から図7に示す回転ラックガイド193は、回転ラック192を左右方向に移動するように案内する部材である。回転ラックガイド193は、回転ラック192の左右両端部にそれぞれ設けられる。回転ラックガイド193は、ベース部161によって支持される。
図6から図8に示す回転ギヤ194は、回転ラック192の左右への移動に伴って回転するギヤである。回転ギヤ194は、各吸着ノズル110に設けられた回転支持部163の上部に一体的に形成される。回転ギヤ194は、回転ラック192に対して前方から噛み合うように配置される。なお、回転ギヤ194は、回転支持部163と別体(別部品)で形成することも可能である。
このように構成された回転動力伝達機構190において、回転モータ180の動力によって吸着ノズル110を回転させることができる。具体的には、回転モータ180が駆動すると、回転ピニオン191が回転する。回転ピニオン191の回転に伴って回転ラック192が左右に移動する。回転ラック192には回転ギヤ194が噛み合わされているため、回転ラック192の移動に伴って回転ギヤ194が回転することになる。この回転ギヤ194の回転に伴って、回転ギヤ194が設けられた回転支持部163及びスプラインナット164が回転する。スプラインナット164には吸着ノズル110がスプライン嵌合されているため、スプラインナット164の回転に伴って、吸着ノズル110をその軸線を中心として(吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内で)回転させることができる。
なお、上述のように構成された搬送機構15は、図示しない移動機構によって、X方向(左右方向)に任意に移動させることができる。
<吸着ノズル110の基本動作>
搬送機構15は、3つのモータ(第1昇降モータ120、第2昇降モータ140及び回転モータ180)及び各エアシリンダ173を適宜駆動させることにより、任意の吸着ノズル110を昇降及び回転させることができる。これによって、任意の吸着ノズル110で電子部品パッケージSを吸着したり、吸着した電子部品パッケージSを所望の場所に載置したりすることができる。以下では、第1のグループの吸着ノズル110Aを例に挙げて、電子部品パッケージSを吸着する際の各部の基本的な動作を説明する。なお以下では、説明の便宜上、搬送機構15の構成を模式的に示した図(図11等)を用いて説明を行う。
搬送機構15は、3つのモータ(第1昇降モータ120、第2昇降モータ140及び回転モータ180)及び各エアシリンダ173を適宜駆動させることにより、任意の吸着ノズル110を昇降及び回転させることができる。これによって、任意の吸着ノズル110で電子部品パッケージSを吸着したり、吸着した電子部品パッケージSを所望の場所に載置したりすることができる。以下では、第1のグループの吸着ノズル110Aを例に挙げて、電子部品パッケージSを吸着する際の各部の基本的な動作を説明する。なお以下では、説明の便宜上、搬送機構15の構成を模式的に示した図(図11等)を用いて説明を行う。
吸着ノズル110Aを昇降させない場合、その吸着ノズル110Aに対応して設けられたエアシリンダ173が作動され、ロッド173aが伸長された状態になる(図10のステップS101、図11(a))。
ロッド173aが伸長した状態では、エアシリンダ173が下降しようとすると、所定の位置でロッド173aの下端が第1ストッパブロック174の上面に突き当たる。このため、第1昇降モータ120の動作に関わらず、エアシリンダ173は所定の位置よりも下に下降することはない。これによって、吸着ノズル110Aが所定の上昇位置に維持され、この位置よりも下に下降することはない(図10のステップS102、図11(b))。
一方、吸着ノズル110Aを昇降させる場合、その吸着ノズル110Aに対応して設けられたエアシリンダ173の作動が停止され、ロッド173aが収縮された状態になる(図10のステップS103、図11(c))。
ロッド173aが収縮した状態では、ロッド173aが第1ストッパブロック174に接触することがない。この状態で、第1昇降モータ120が駆動して昇降ブロック133が下降すると、昇降ブロック133に載せられたブラケット171も自重によって下降する。これによって、吸着ノズル110Aは昇降ブロック133に追従するように下降する(図10のステップS104、図11(d))。
吸着ノズル110Aが所定の位置まで下降したら、第1昇降モータ120が停止される。この状態で、吸着ノズル110Aに接続された吸引装置の動作が制御される。例えば、電子部品パッケージSを吸着する場合、吸引装置が作動され、吸着ノズル110Aの下端に電子部品パッケージSが吸着される。また吸着ノズル110Aに吸着された電子部品パッケージSを所定の場所に載置する場合、吸引装置の作動が停止され、吸着ノズル110Aによる電子部品パッケージSの吸着が解除される(図10のステップS105)。
なお、吸着ノズル110Aを下降させる場合(図11(d)参照)に、電子部品パッケージSの厚みが想定よりも厚い場合などには、吸着ノズル110Aが所定の位置まで下降する前に電子部品パッケージSに突き当たるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、吸着ノズル110を支持しているブラケット171は昇降ブロック133に載せられている状態であるため、もし吸着ノズル110が電子部品パッケージSに突き当たったとしても、ブラケット171を昇降ブロック133から離れるように上方に逃がすことができる。これによって、昇降ブロック133が下降する動力によって電子部品パッケージSに過剰な負荷が加わり、電子部品パッケージSを傷つけるのを防止することができる。
吸着ノズル110Aによる電子部品パッケージSの吸着等が完了したら、第1昇降モータ120が駆動されて昇降ブロック133が上昇する。昇降ブロック133が上昇すると、昇降ブロック133に載せられたブラケット171も上昇する。これによって、吸着ノズル110Aは昇降ブロック133に追従するように上昇する(図10のステップS106)。
吸着ノズル110Aが所定の位置まで上昇したら、第1昇降モータ120が停止される(図10のステップS107)。その後、下降させる必要のない吸着ノズル110Aのエアシリンダ173が作動され、吸着ノズル110Aが所定の上昇位置に維持されることになる(図10のステップS101及びステップS102、図11(b))。
このように、下降させたい吸着ノズル110Aのエアシリンダ173の作動を停止(ロッド173aを収縮)させた状態で第1昇降モータ120を駆動させることで、この吸着ノズル110Aのみを昇降させることができる。これによって、第1のグループの吸着ノズル110Aのうち、所望の吸着ノズル110Aのみを昇降させることができる。
なお、上述の例では第1のグループの吸着ノズル110Aを昇降させる場合を例に挙げて動作説明を行ったが、第2のグループの吸着ノズル110Bを昇降させる場合の動作についても概ね同様である。また、第1のグループの吸着ノズル110Aを昇降させるための機構(第1昇降モータ120、第1昇降動力伝達機構130等)と、第2のグループの吸着ノズル110Bを昇降させるための機構(第2昇降モータ140、第2昇降動力伝達機構150等)は互いに独立しているため、第1のグループの吸着ノズル110Aと第2のグループの吸着ノズル110Bは、それぞれ任意のタイミングで昇降させることが可能である。
<電子部品パッケージSを搬送する際の動作>
本実施形態の搬送機構15では、複数の吸着ノズル110を端から(本実施形態では、左から)交互に昇降させて電子部品パッケージSの搬送を行うことを想定している。以下では、搬送機構15による電子部品パッケージSの搬送の様子について具体的に説明する。
本実施形態の搬送機構15では、複数の吸着ノズル110を端から(本実施形態では、左から)交互に昇降させて電子部品パッケージSの搬送を行うことを想定している。以下では、搬送機構15による電子部品パッケージSの搬送の様子について具体的に説明する。
なおこの説明では便宜上、12個の吸着ノズル110のうち、左から4つ目までの吸着ノズル110の昇降に着目して説明を行う。図12には、左右に並ぶように配置された搬送対象となる複数の電子部品パッケージS、4つの吸着ノズル110に対応するエアシリンダ173の作動状態(ON/OFF)、第1昇降モータ120及び第2昇降モータ140の作動状態、並びに4つの吸着ノズル110の昇降の様子をそれぞれ示している。
まず図12(a)に示すように、図示しない移動機構によって搬送機構15が電子部品パッケージSの上方に移動される。本実施形態に係る切断装置1(図1参照)では、搬送機構15がX方向に適宜移動され、電子部品パッケージSが配置された配置機構14の上方に移動される。
次に図12(a)に示すように、第1昇降モータ120及び第2昇降モータ140が停止された状態で、左から2つの吸着ノズル110に対応するエアシリンダ173の作動が停止され、その他のエアシリンダ173が作動される。
次に図12(b)に示すように、吸着ノズル110Aが下降するように、第1昇降モータ120が作動される。これによって、第1のグループの吸着ノズル110Aのうち、エアシリンダ173の作動が停止された吸着ノズル110A(左端の吸着ノズル110)だけが下降する。
次に図12(c)に示すように、左端の吸着ノズル110が電子部品パッケージSに接触するタイミングで第1昇降モータ120の作動が停止される。この状態で吸引装置が作動され、左端の吸着ノズル110によって左端の電子部品パッケージSが吸着される。
次に図12(d)に示すように、吸着ノズル110Aが上昇するように、第1昇降モータ120が作動される。また、左端の吸着ノズル110の上昇中に、吸着ノズル110Bが下降するように、第2昇降モータ140が作動される。これによって、第2のグループの吸着ノズル110Bのうち、エアシリンダ173の作動が停止された吸着ノズル110B(左から2番目の吸着ノズル110)が下降する。
次に図12(e)に示すように、左端の吸着ノズル110が所定の位置まで上昇したら、第1昇降モータ120の作動が停止される。その後、左端の吸着ノズル110に対応するエアシリンダ173が作動されると共に、左から3番目の吸着ノズル110に対応するエアシリンダ173の作動が停止される。
さらに、左から2番目の吸着ノズル110が電子部品パッケージSに接触するタイミングで第2昇降モータ140の作動が停止される。この状態で吸引装置が作動され、左から2番目の吸着ノズル110によって左から2番目の電子部品パッケージSが吸着される。
次に図12(f)に示すように、吸着ノズル110Bが上昇するように、第2昇降モータ140が作動される。また、左から2番目の吸着ノズル110の上昇中に、吸着ノズル110Aが下降するように、第1昇降モータ120が作動される。これによって、第1のグループの吸着ノズル110Aのうち、エアシリンダ173の作動が停止された吸着ノズル110A(左から3番目の吸着ノズル110)が下降する。
以降、上述のような動作を順次行い、各吸着ノズル110で必要な数だけ電子部品パッケージSを吸着する。電子部品パッケージSの吸着が完了した後、図示しない移動機構によって搬送機構15が電子部品パッケージSの移送先となる位置まで移動される。本実施形態に係る切断装置1(図1参照)では、搬送機構15がX方向に適宜移動され、電子部品パッケージSを収納するトレイ(良品用トレイ15a又は不良品トレイ15b)の上方に移動される。
吸着ノズル110で吸着した電子部品パッケージSをトレイに収納する際には、図12に示した例と同様に、吸着ノズル110を交互に昇降させて、吸着ノズル110を下降させた状態で電子部品パッケージSの吸着を解除することで、電子部品パッケージSをトレイに収納することができる。
また、電子部品パッケージSをトレイに収納する際に、回転モータ180を適宜作動させることによって、電子部品パッケージSの向き(吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内における回転位置)の調整を行うことができる。具体的には、搬送機構15が配置機構14からトレイへと移動する際に、下方からカメラ等の検出機構で電子部品パッケージSの向きを検出し、必要な向きの調整量(回転補正量)を算出する。そして、電子部品パッケージSがトレイに収納される前に(電子部品パッケージSが吸着ノズル110に吸着されている状態で)、回転モータ180を適宜作動させ、電子部品パッケージSを回転させて向きを調整する。これによって、電子部品パッケージSをトレイに精密に収納することができる。
なお図12には、電子部品パッケージSが吸着ノズル110と同じ間隔(ピッチ)で並べられた例を示しているが、本実施形態に係る搬送機構15は、吸着ノズル110と異なる間隔で並べられた電子部品パッケージSを吸着して搬送することもできる。具体的には、電子部品パッケージSを1つ吸着する度に、次に吸着する吸着ノズル110と電子部品パッケージSの位置を合わせるように搬送機構15自体を左右に移動させることで、様々な間隔で配置された電子部品パッケージSの搬送を行うことができる。
以上の如く、本実施形態に係る搬送機構15は、
第1のグループの吸着ノズル110A及び第2のグループの吸着ノズル110Bにより構成される複数の吸着ノズル110が配置された搬送機構15であって、
前記第1のグループの吸着ノズル110Aを昇降させる第1昇降モータ120(第1のモータ)と、
前記第2のグループの吸着ノズル110Bを昇降させる第2昇降モータ140(第2のモータ)と、
前記複数の吸着ノズル110を、前記複数の吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内で回転させる回転モータ180(第3のモータ)と、
前記複数の吸着ノズル110のうち任意の吸着ノズル110を、前記第1昇降モータ120及び前記第2昇降モータ140の駆動に関わらず所定の上昇位置に維持することが可能な昇降位置維持機構170と、
を具備するものである。
第1のグループの吸着ノズル110A及び第2のグループの吸着ノズル110Bにより構成される複数の吸着ノズル110が配置された搬送機構15であって、
前記第1のグループの吸着ノズル110Aを昇降させる第1昇降モータ120(第1のモータ)と、
前記第2のグループの吸着ノズル110Bを昇降させる第2昇降モータ140(第2のモータ)と、
前記複数の吸着ノズル110を、前記複数の吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内で回転させる回転モータ180(第3のモータ)と、
前記複数の吸着ノズル110のうち任意の吸着ノズル110を、前記第1昇降モータ120及び前記第2昇降モータ140の駆動に関わらず所定の上昇位置に維持することが可能な昇降位置維持機構170と、
を具備するものである。
このように構成することにより、構成の簡素化を図ることができる。すなわち、3つのモータによって、複数の吸着ノズル110を個別に昇降させる動作と、回転させる動作を実現することができる。このように、吸着ノズル110の個数にかかわらず、3つのモータによって吸着ノズル110を動作させることができるため、構成の簡素化を図ることができ、ひいてはコストの削減やメンテナンスの簡素化等を図ることができる。
また、前記複数の吸着ノズル110は一列に並んで配置されると共に、第1のグループの吸着ノズル110A及び第2のグループの吸着ノズル110Bのうち少なくともいずれか一方のグループの吸着ノズル110の間に、他方のグループの吸着ノズル110が配置されるものである。
このように構成することにより、隣接する異なるグループの吸着ノズル110の動作(昇降)のタイミングを任意にずらすことで、電子部品パッケージSの搬送を効率良く行うことができる。例えば本実施形態のように、第1のグループの吸着ノズル110Aの上昇中に、隣接する第2のグループの吸着ノズル110Bの下降を行うことで、複数の電子部品パッケージSの吸着等を効率良く行うことができる。
また、搬送機構15は、
前記複数の吸着ノズル110をそれぞれ昇降可能となるように保持すると共に、前記複数の吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内で回転可能となるように保持するノズル保持機構160と、
前記第1昇降モータ120の動力を前記第1のグループの吸着ノズル110Aに伝達する第1昇降動力伝達機構130(第1の動力伝達機構)と、
前記第2昇降モータ140の動力を前記第2のグループの吸着ノズル110Bに伝達する第2昇降動力伝達機構150(第2の動力伝達機構)と、
前記回転モータ180の動力を前記複数の吸着ノズル110に伝達する回転動力伝達機構190(第3の動力伝達機構)と、
をさらに具備するものである。
前記複数の吸着ノズル110をそれぞれ昇降可能となるように保持すると共に、前記複数の吸着ノズル110の昇降方向に対して交わる平面内で回転可能となるように保持するノズル保持機構160と、
前記第1昇降モータ120の動力を前記第1のグループの吸着ノズル110Aに伝達する第1昇降動力伝達機構130(第1の動力伝達機構)と、
前記第2昇降モータ140の動力を前記第2のグループの吸着ノズル110Bに伝達する第2昇降動力伝達機構150(第2の動力伝達機構)と、
前記回転モータ180の動力を前記複数の吸着ノズル110に伝達する回転動力伝達機構190(第3の動力伝達機構)と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、3つのモータによって複数の吸着ノズル110の昇降及び回転を行う機構を比較的簡素な構成とすることができる。
前記昇降位置維持機構170は、
前記複数の吸着ノズル110のそれぞれに対応して設けられ、前記第1昇降動力伝達機構130及び前記第2昇降動力伝達機構150からの動力を、それぞれ前記第1のグループの吸着ノズル110A及び前記第2のグループの吸着ノズル110Bへと伝達する複数のブラケット171(伝達部材)と、
前記複数のブラケット171のそれぞれに対応して設けられ、前記第1昇降動力伝達機構130及び前記第2昇降動力伝達機構150から前記ブラケット171への動力の伝達を遮断することが可能なエアシリンダ173(アクチュエータ)と、
を具備するものである。
前記複数の吸着ノズル110のそれぞれに対応して設けられ、前記第1昇降動力伝達機構130及び前記第2昇降動力伝達機構150からの動力を、それぞれ前記第1のグループの吸着ノズル110A及び前記第2のグループの吸着ノズル110Bへと伝達する複数のブラケット171(伝達部材)と、
前記複数のブラケット171のそれぞれに対応して設けられ、前記第1昇降動力伝達機構130及び前記第2昇降動力伝達機構150から前記ブラケット171への動力の伝達を遮断することが可能なエアシリンダ173(アクチュエータ)と、
を具備するものである。
このように構成することにより、エアシリンダ173の動作を制御することで、任意の吸着ノズル110を所定の上昇位置に維持することができる。
また、前記アクチュエータは、エアシリンダ173により構成されるものである。
このように構成することにより昇降位置維持機構170を比較的簡素な構成とすることができる。
また、搬送機構15は、隣り合う2つの吸着ノズル110のうち、一方の吸着ノズル110の上昇中に、他方の吸着ノズル110を下降させるように、前記第1昇降モータ120、前記第2昇降モータ140及び前記昇降位置維持機構170の動作が制御されるものである。
このように構成することにより、吸着ノズル110を用いた搬送を効率良く行うことができる。
また、本実施形態に係る切断装置1は、前記搬送機構15を具備するものである。
このように構成することにより、構成の簡素化を図ることができる。
また、本実施形態に係る切断品の製造方法は、前記切断装置1を用いて切断品を製造するものである。
このように構成することにより、簡素な構成の切断装置1(搬送機構15)を用いることができ、ひいてはコストの削減やメンテナンスの簡素化等を図ることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。
例えば、上記実施形態で例示した切断装置1の構成は一例であり、具体的な構成は適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施形態では、切断モジュールA及び検査モジュールBのそれぞれが制御部(制御部9及び制御部16)を備えるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、それぞれの制御部を1つの制御部にまとめることや、3つ以上の制御部に分割することも可能である。また、本実施形態の切断装置1は、2個の切断テーブル4を有するツインカットテーブル構成であるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、切断テーブル4を1つだけ有するものであってもよい。また、本実施形態の切断装置1は、2個のスピンドル部5を有するツインスピンドル構成であるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、スピンドル部5を1つだけ有するものであってもよい。
また、上記実施形態では、12個の吸着ノズル110を具備する搬送機構15を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、吸着ノズル110の個数は任意に変更することが可能である。また本実施形態の搬送機構15では、吸着ノズル110の個数にかかわらず、3つのモータ(第1昇降モータ120、第2昇降モータ140及び回転モータ180)によって、吸着ノズル110を動作(昇降及び回転)させることができる。
また、上記実施形態では、第1のグループの吸着ノズル110Aと第2のグループの吸着ノズル110Bが1つずつ交互に配置されている例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、2つのグループの吸着ノズル110は任意に配置することが可能である。例えば、2つのグループの吸着ノズル110を2つずつ交互に配置することや、ランダムに配置することも可能である。但し、本実施形態のように1列に並んだ吸着ノズル110を順番に昇降させる場合、第1昇降モータ120及び第2昇降モータ140やエアシリンダ173の作動によって吸着ノズル110に発生する振動や衝撃を抑制する観点から、動力源の異なる第1のグループの吸着ノズル110Aと第2のグループの吸着ノズル110Bとを1つずつ交互に配置することが望ましい。
また、上記実施形態では、吸着ノズル110を所定の上昇位置に維持するためのアクチュエータとしてエアシリンダ173を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、任意のアクチュエータを用いることが可能である。例えば、アクチュエータとして、ソレノイドアクチュエータ、油圧シリンダ、一般的なインダクションモータ等を用いることも可能である。
また、上記実施形態では、第1昇降モータ120、第2昇降モータ140及び回転モータ180としてサーボモータを例示したが、本発明はこれに限るものではなく、任意のモータを用いることが可能である。例えば、第1昇降モータ120等として、ステッピングモータ等を用いることも可能である。但し、電子部品パッケージSを吸着するために吸着ノズル110を精密に昇降させる観点からは、第1昇降モータ120等としてサーボモータを用いることが望ましい。
また、上記実施形態では、第1昇降モータ120、第2昇降モータ140及び回転モータ180の動力をギヤ(ラック・ピニオン)によって伝達する例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、任意の機構を用いて動力を伝達することが可能である。例えば、モータの出力軸に設けられたプーリと、このプーリに巻かれたベルトを用いて動力を伝達することも可能である。
また、上記実施形態では、吸着ノズル110(ブラケット171)が自重によって昇降ブロック133に追従するように下降する例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、吸着ノズル110を下方に付勢する付勢部材(スプリング等)を設けることも可能である。これによって、吸着ノズル110を昇降ブロック133により追従させ易くすることができる。
また、上記実施形態で説明した搬送機構15の動作は一例であり、任意に変更することができる。例えば、上記実施形態では、複数の吸着ノズル110を左から順番に1つずつ昇降させる例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、昇降させる順番は任意に変更することができる。また、上記実施形態では、隣り合う吸着ノズル110の一方の上昇中に、他方を下降させる例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、一方の上昇が完全に完了した後に他方を下降させることも可能である。
また、上記実施形態では、3つのモータを用いて吸着ノズル110を昇降及び回転させる例を示したが、モータの個数はこれに限るものではない。例えば上記実施形態では、複数の吸着ノズル110を2つのグループに分けて、この2つのグループをそれぞれ個別のモータ(2つのモータ)で昇降させる例を示したが、複数の吸着ノズル110を3つ以上のグループに分けて、各グループをそれぞれ個別のモータ(3つ以上のモータ)で昇降させるように構成することも可能である。
1 切断装置
15 搬送機構
110 吸着ノズル
120 第1昇降モータ
130 第1昇降動力伝達機構
140 第2昇降モータ
150 第2昇降動力伝達機構
160 ノズル保持機構
170 昇降位置維持機構
171 ブラケット
173 エアシリンダ
180 回転モータ
190 回転動力伝達機構
S 電子部品パッケージ
15 搬送機構
110 吸着ノズル
120 第1昇降モータ
130 第1昇降動力伝達機構
140 第2昇降モータ
150 第2昇降動力伝達機構
160 ノズル保持機構
170 昇降位置維持機構
171 ブラケット
173 エアシリンダ
180 回転モータ
190 回転動力伝達機構
S 電子部品パッケージ
Claims (8)
- 第1のグループの吸着ノズル及び第2のグループの吸着ノズルにより構成される複数の吸着ノズルが配置された搬送機構であって、
前記第1のグループの吸着ノズルを昇降させる第1のモータと、
前記第2のグループの吸着ノズルを昇降させる第2のモータと、
前記複数の吸着ノズルを、前記複数の吸着ノズルの昇降方向に対して交わる平面内で回転させる第3のモータと、
前記複数の吸着ノズルのうち任意の吸着ノズルを、前記第1のモータ及び前記第2のモータの駆動に関わらず所定の上昇位置に維持することが可能な昇降位置維持機構と、
を具備する搬送機構。 - 前記複数の吸着ノズルは一列に並んで配置されると共に、前記第1のグループの吸着ノズル及び前記第2のグループの吸着ノズルのうち少なくともいずれか一方のグループの吸着ノズルの間に、他方のグループの吸着ノズルが配置される、
請求項1に記載の搬送機構。 - 前記複数の吸着ノズルをそれぞれ昇降可能となるように保持すると共に、前記複数の吸着ノズルの昇降方向に対して交わる平面内で回転可能となるように保持するノズル保持機構と、
前記第1のモータの動力を前記第1のグループの吸着ノズルに伝達する第1の動力伝達機構と、
前記第2のモータの動力を前記第2のグループの吸着ノズルに伝達する第2の動力伝達機構と、
前記第3のモータの動力を前記複数の吸着ノズルに伝達する第3の動力伝達機構と、
をさらに具備する、
請求項1又は請求項2に記載の搬送機構。 - 前記昇降位置維持機構は、
前記複数の吸着ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記第1の動力伝達機構及び前記第2の動力伝達機構からの動力を、それぞれ前記第1のグループの吸着ノズル及び前記第2のグループの吸着ノズルへと伝達する複数の伝達部材と、
前記複数の伝達部材のそれぞれに対応して設けられ、前記第1の動力伝達機構及び前記第2の動力伝達機構から前記伝達部材への動力の伝達を遮断することが可能なアクチュエータと、
を具備する、
請求項3に記載の搬送機構。 - 前記アクチュエータは、エアシリンダにより構成される、
請求項4に記載の搬送機構。 - 隣り合う2つの前記吸着ノズルのうち、一方の吸着ノズルの上昇中に、他方の吸着ノズルを下降させるように、前記第1のモータ、前記第2のモータ及び前記昇降位置維持機構の動作が制御される、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の搬送機構。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の搬送機構を具備する切断装置。
- 請求項7に記載の切断装置を用いて切断品を製造する切断品の製造方法。
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TWI785885B (zh) | 2022-12-01 |
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