(57)【要約】【課題】デバイス吸着用ピックアップによりＩＣデバイスが吸着できなくなる頻度を大幅に低減できるＩＣハンドラを実現する。【解決手段】鉛直方向に移動する底板と、この底板上に積み重ねられＩＣが配置された少なくとも１枚のトレイと、このトレイの少なくとも所定の３箇所の上面高さを測定する測定手段とを具備するＩＣハンドラにおいて、１枚の前記トレイが使用された場合と、複数枚のトレイが積み重ねられた場合の、それぞれの少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値を用いて、前記測定手段の測定結果に対して、前記トレイの重量に基づく底板のたわみにより発生する誤差を補正する底板たわみ誤差補正手段を具備したことを特徴とするＩＣハンドラである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に移動する底板と、この底板上に積み重ねられＩＣが配置された少なくとも１枚のトレイと、このトレイの少なくとも所定の３箇所の上面高さを測定する測定手段とを具備するＩＣハンドラにおいて、
１枚の前記トレイが使用された場合と、複数枚のトレイが積み重ねられた場合の、それぞれの少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値を用いて、前記測定手段の測定結果に対して、前記トレイの重量に基づく底板のたわみにより発生する誤差を補正する底板たわみ誤差補正手段
を具備したことを特徴とするＩＣハンドラ。
【請求項２】
垂直方向に移動する底板と、この底板上に積み重ねられＩＣが配置された少なくとも１枚のトレイと、このトレイの少なくとも所定の３箇所の上面高さを測定する測定手段とを具備するＩＣハンドラにおいて、
前記１枚のトレイが使用された場合の少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値と、複数枚のトレイが積み重ねられた場合の前記トレイの四隅からの中心部分での上面高さの測定値とを用いて、前記測定手段の測定結果に対して、前記ＩＣデバイスの重量に基づくトレイのたわみにより発生する誤差を補正するＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段
を具備したことを特徴とするＩＣハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＣハンドラに関するものである。
更に詳述すれば、ＩＣハンドラにおいて、供給トレイが積み重ねられたトレイストッカが取り付けられている場合、デバイスを吸着しに行くトレイの上面高さの補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣハンドラに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３７０５３号公報
【非特許文献１】横河電機株式会社発行、Instruction  Manual、「HS2000A  ICハンドラ  ユーザーズガイド」2003年8月、  P5-20、
【０００４】
図１１は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図において、１はストッカである。ストッカ１は、上下移動軸２を有する底板３の上に、トレイ４を通常は複数積み重ねて収納する構成になっている。
【０００５】
トレイ４の上面が所定の高さになるように、トレイ４の上面近くにはトレイ上面検出センサ５が設けられている。
このトレイ４に、ＩＣデバイス６を吸着するために、上下移動機構を有するデバイス吸着用ピックアップ７がアクセスする。
【０００６】
以上の構成において、適当な枚数のトレイ４を底板３に積み重ね、底板３の上下移動軸２を動作させ、トレイ上面検出センサ５がＯＮになるようにする。
図１２に示す如く、トレイ４の変形を補正するために、トレイ４の四隅の高さをティーチングし(覚え込ませ)、図１３に示す如く、測定手段８により、トレイ４の四隅の高さの測定値の４点をそのまま利用して、あるＸ、Ｙ座標における高さを補間して、求める。
【０００７】
そして、吸着しに行くＩＣデバイス６の座標と四隅の位置から、内挿演算を行い、デバイス吸着用ピックアップ６が吸着に行く高さを決めていた。
即ち、トレイ４がこの状態で、デバイス吸着用ピックアップ７はトレイ４にアクセスするので、この状態で、トレイ４の四隅の高さのティーチング(覚え込ませ)を行う。
【０００８】
ティーチングはトレイ４の四隅の位置で、デバイス吸着用ピックアップ７がＩＣデバイス６に接する高さと、そのときのＸ、Ｙ座標を求める。
実際の操作時には、吸着位置のＸ、Ｙ座標と、ティーチング時の四隅のＸ、Ｙ座標から吸着高さのＺ座標を内挿演算で求める。
デバイス吸着用ピックアップ７が内挿演算から求めた高さにＩＣデバイス６を吸着するために移動し、所用のＩＣデバイス６をピックアップする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような装置においては、以下の間題点がある。
この補間方法では、底板３の傾きは補正できるが、トレイ４の変形、トレイ４の枚数によって変わる変形の要素が補正できないため、デバイス吸着用ピックアップ７がＩＣデバイス６を吸着できない場合が発生する。
【００１０】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、トレイの変形、トレイ枚数の変化による変形の要素を補間し、より補間の精度をあげることにより、デバイス吸着用ピックアップによりＩＣデバイスが吸着できなくなる頻度を大幅に低減できるＩＣハンドラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のＩＣハンドラにおいては、
鉛直方向に移動する底板と、この底板上に積み重ねられＩＣが配置された少なくとも１枚のトレイと、このトレイの少なくとも所定の３箇所の上面高さを測定する測定手段とを具備するＩＣハンドラにおいて、１枚の前記トレイが使用された場合と、複数枚のトレイが積み重ねられた場合の、それぞれの少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値を用いて、前記測定手段の測定結果に対して、前記トレイの重量に基づく底板のたわみにより発生する誤差を補正する底板たわみ誤差補正手段を具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２のＩＣハンドラにおいては、請求項１記載のＩＣハンドラにおいて、
垂直方向に移動する底板と、この底板上に積み重ねられＩＣが配置された少なくとも１枚のトレイと、このトレイの少なくとも所定の３箇所の上面高さを測定する測定手段とを具備するＩＣハンドラにおいて、前記１枚のトレイが使用された場合の少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値と、複数枚のトレイが積み重ねられた場合の前記トレイの四隅からの中心部分での上面高さの測定値とを用いて、前記測定手段の測定結果に対して、前記ＩＣデバイスの重量に基づくトレイのたわみにより発生する誤差を補正するＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
ＩＣデバイスが重く、底板がたわんでいても、測定手段の測定結果に対して、底板のたわみ量を底板たわみ誤差補正手段により補正して、ＩＣデバイス吸着用ピックアップの吸着高さを下げることができるので、ＩＣデバイスを確実に吸着でき、ＩＣデバイスの吸着ミスを減少することができるＩＣハンドラが得られる。
【００１４】
吸着できない場合には、アラームが発せられ、作業が中断され、オペレータの処置を待つことになるので、オペレータ待ちの時間、処置をしている時間等が無駄時間となり、作業効率が落ちるが、その恐れが無く、作業効率が向上されたＩＣハンドラが得られる。
また、ＩＣハンドラ１台でのオペレータの作業時間が削減できるので、オペレータ一人あたりの受け持ちＩＣハンドラ台数を増やすことができ、オペレータの人数を削減できるＩＣハンドラが得られる。
【００１５】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
ＩＣデバイスが重く、トレイの中心がたわんでいても、測定手段の測定結果に対して、トレイのたわみ量をＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段により補正して、ＩＣデバイス吸着用ピックアップの吸着高さを下げることができるので、ＩＣデバイスを確実に吸着でき、ＩＣデバイスの吸着ミスを減少することができるＩＣハンドラが得られる。
【００１６】
吸着できない場合には、アラームが発せられ、作業が中断され、オペレータの処置を待つことになるので、オペレータ待ちの時間、処置をしている時間等が無駄時間となり、作業効率が落ちるが、その恐れが無く、作業効率が向上されたＩＣハンドラが得られる。
また、ＩＣハンドラ１台でのオペレータの作業時間が削減できるので、オペレータ一人あたりの受け持ちＩＣハンドラ台数を増やすことができ、オペレータの人数を削減できるＩＣハンドラが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
トレイ４の高さが一定とならないのは、以下の３つの要素が原因となる。
１）底板の傾き。
２）トレイの重量による底板のたわみ。
３）デバイスの重量によるトレイのたわみ。
従来例では、１）しか補間していなかった。
【００１８】
１）底板の傾き。
従来例では、トレイ４の四隅の高さの測定値の４点をそのまま利用して、あるＸ、Ｙ座標における高さを補間して、求めていた。
本発明では、ティーチングした４点から最小自乗法で４点の近くを通る平面を算出する。
【００１９】
２）トレイの重量による底板のたわみについて、以下本発明を図１を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の動作説明図、図４は図１の動作説明図である。
図において、図１１と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図１１との相違部分のみ説明する。
【００２０】
図１において、底板たわみ誤差補正手段１１は、１枚のトレイ４が使用された場合と、複数枚のトレイ４が積み重ねられた場合の、それぞれの少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値とを用いて、測定手段８の測定結果に対して、トレイ４の重量に基づく底板３のたわみにより発生する誤差を補正する。
【００２１】
この実施例では、３箇所で無く、トレイ４の四隅の上面高さ、即ち、４箇所の測定値を用いて、測定手段８の測定結果に対して、トレイ４の重量に基づく底板３のたわみにより発生する誤差を補正している。
【００２２】
トレイの重量による底板のたわみの補正方法は、以下の通りである。
トレイ４の長手方向はたわむが、長手方向に直交する方向には距離が短いので、たわみ量は長手方向と比べて小さいから無視することとする。
ここでは、底板３を１点で支持しているとする。支持する位置により、たわみの補正方法が変わる。
【００２３】
（１）中心で支持している場合。
図２に示す如く、図のように中心からの距離の４乗に比例して、たわみ量が変わる。
図２では、トレイ４は直線で示されているが、実際は分布荷重が片持ち梁に加わっているので、高次曲線になる。
【００２４】
（２）端で支持している場合。
図のように端からの距離の４乗に比例して、たわみ量が変わる。
トレイ４は、図４に示す如く、１枚だけの時は、Zt1の高さであるが、n枚のトレイ４の厚さは、以下の式で表される。
Zt=Zt1+(n-1)*Zt2
Zt1とZt2と厚さが異なるのは、トレイ４が重ね遭わされた場合にずれないように、嵌め合せるための凸部１２があるからである。
【００２５】
底板３の高さは、上下移動軸２の位置からわかるので、トレイ４の枚数が計算できる。
但し、トレイ４の端部は圧縮されて厚さが変わることは無いとする。ただし、反ったりはする。
そのため、1枚のトレイ４が載った時と、ｎ枚のトレイ４が載ったときの高さの差を求めると、n-1枚の重さに差による底板３のたわみ量が求まる。これからトレイ1枚あたりのたわみ量dが計算できる。ただし、底板の傾きを補正して、計算する。
【００２６】
トレイの長さをｌ、トレイ1枚あたりのたわみ量をd、求めたい座標をyとすると、ｙにおけるたわみ量dtは、
（１）中心で支持する場合
dt=d*n*(2y/l)4
（２）端で支持する場合
Dt=d*n*(y/l) 4
【００２７】
この結果、
ＩＣデバイス６が重く、底板３がたわんでいても、測定手段８の測定結果に対して、底板３のたわみ量を底板たわみ誤差補正手段１１により補正して、ＩＣデバイス吸着用ピックアップ７の吸着高さを下げることができるので、ＩＣデバイス６を確実に吸着でき、ＩＣデバイス６の吸着ミスを減少することができるＩＣハンドラが得られる。
【００２８】
吸着できない場合には、アラームが発せられ、作業が中断され、オペレータの処置を待つことになるので、オペレータ待ちの時間、処置をしている時間等が無駄時間となり、作業効率が落ちるが、その恐れが無く、作業効率が向上されたＩＣハンドラが得られる。
また、ＩＣハンドラ１台でのオペレータの作業時間が削減できるので、オペレータ一人あたりの受け持ちＩＣハンドラ台数を増やすことができ、オペレータの人数を削減できるＩＣハンドラが得られる。
【００２９】
３）ＩＣデバイスの重量によるトレイのたわみについて、以下本発明を図５を用いて詳細に説明する。
図５は本発明の他の実施例の要部構成説明図、図６は図５の要部構成説明図、図７は図５の動作説明図、図８は図５の動作説明図、図９は図５の動作説明図、図１０は図５の動作説明図である。
図において、図１１と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図１１との相違部分のみ説明する。
【００３０】
図５において、ＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段２１は、１枚のトレイ４が使用された場合の少なくとも所定の３箇所の上面高さの測定値と、複数枚のトレイ４が積み重ねられた場合のトレイ４の四隅からの中心部分２２での上面高さの測定値とを用いて、測定手段８の測定結果に対して、ＩＣデバイス６の重量に基づくトレイ４のたわみにより発生する誤差を補正する。
【００３１】
この場合は、３箇所で無く、トレイ４の四隅の上面高さ、即ち、４箇所の測定値を用いて、測定手段８の測定結果に対して、ＩＣデバイス６の重量に基づくトレイ４のたわみにより発生する誤差を補正している。
図６に示す如く、中心部分２２は、複数枚のトレイ４が積み重ねられた場合の、トレイ４の四隅からのほぼ中心部分であれば良い。
【００３２】
ＩＣデバイスの重量によるトレイ４のたわみの補正方法は、以下の通りである。
トレイ４のたわみ発生のメカニズムは以下と仮定する。
トレイ４の積み重なった状況を図示すると図７に示す通りと仮定する。
【００３３】
図７（ａ）に示す如く、ＩＣデバイス６が軽い場合は、たわみが小さく、枚数によらず一定のたわみ量である。
図７（ｂ）に示す如く、ＩＣデバイス６が重い場合は、たわみが大きくなり、下のトレイ４と接触するので、一定のたわみ量とはならない。
【００３４】
グラフにすると図８に示すようになる。
図８において、グラフＡは拘束されない場合のトレイ４一枚のたわみ量。グラフＢは拘束された場合のトレイ４の累積たわみ量。グラフＣは拘束されない場合のトレイ４一枚のたわみ量を示す。
【００３５】
具体的には、トレイ４の中心部をティーチングし、たわんだトレイ４の上面の高さを求める。
トレイ４の四隅から求めた近似平面との高さの差を求めると、トレイ４の中心のたわみ量が求まる。
n枚の時にも中心部の高さをティーチングし、トレイ４の中心部のたわみ量を同様に求める。
【００３６】
このたわみ量が同じなら、デバイスが軽いので、トレイの中心部のたわみ量は一定と判断できる。
このたわみ量が異なっている場合は、ＩＣデバイス６が重いので、図７（ｂ）のグラフのようになっていると判断する。１枚だけの中心部のたわみ量が比例部分の傾きを表し、十分多い枚数のトレイを積み重ねることにより一定になったときの中心部のたわみ量がわかる。
【００３７】
中心部からずれた場所でティーチングを行った場合、各軸方向に切ったたわみの曲線を２次曲線(放物線)で近似する。トレイ４の端部はたわまないと仮定すると、端部とティーチングした位置を結ぶ２次曲線が求まる。
トレイ４の中心のたわみ量がこれで計算できるので、吸着にいく場所のトレイ４の変形によるたわみは、図９に示す如く、近似して考える。
【００３８】
X軸、Y軸方向に断面を取ると、たわみは２次曲線(放物線)となっていると近似する(もちろん、たわみの公式を適応してもよい)。
即ち、トレイ４の中心のY方向のたわみ量Zyは、トレイ４の中心のY座標をYc、トレイ４の中心のたわみ量をZycとすると、
Zy=(Zyc/(Yc2))*(y-Yc)2-Zyc
トレイ４の中心のX座標をXcとすると、(x,y)におけるたわみ量Zxyは、以下のように近似する。
Zxy=(Zy/(Xc2))*(x-Xc)2-Zy
【００３９】
トレイ４が拘束されている場合は、本来、上記でたわみを計算し、下段のトレイ４と干渉する領域は頭打ちにすべきである。
図８に示す如く、グラフの傾きをd、トレイの枚数をnとすると、頭打ちとなるたわみ量dtは、以下で表せる。
dt=d*n
よって、拘束されない場合の２次元の曲面に対して、図８に示す如く、Z=dtの平面で切った面、上記Zxyとdtの小さい方をトレイ重量によるたわみとする。
【００４０】
この結果、
ＩＣデバイス６が重く、トレイ４の中心がたわんでいても、測定手段８の測定結果に対して、トレイ４のたわみ量をＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段２１により補正して、ＩＣデバイス吸着用ピックアップ７の吸着高さを下げることができるので、ＩＣデバイス６を確実に吸着でき、ＩＣデバイス６の吸着ミスを減少することができるＩＣハンドラが得られる。
【００４１】
吸着できない場合には、アラームが発せられ、作業が中断され、オペレータの処置を待つことになるので、オペレータ待ちの時間、処置をしている時間等が無駄時間となり、作業効率が落ちるが、その恐れが無く、作業効率が向上されたＩＣハンドラが得られる。
また、ＩＣハンドラ１台でのオペレータの作業時間が削減できるので、オペレータ一人あたりの受け持ちＩＣハンドラ台数を増やすことができ、オペレータの人数を削減できるＩＣハンドラが得られる。
【００４２】
なお、前述の実施例においては、底板３のたわみに付いて、変形の公式通り４次式で説明したが、１次式で近似してもたわみの誤差は大きくならないので、これに限ることはなく、１次式で近似しても良い。
【００４３】
また、前述の実施例においては、底板３の傾きを近似平面としたが、これに限ることはなく、例えば、４点から内挿する方法であっても良い。
また、前述の実施例においては、供給ストッカに付いて説明したが、供給ストッカあるいは収納ストッカであっても良い。
また、１枚ずつトレイ４を積むストッカの場合は、底板３のたわみを０とすれば良い。
【００４４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】図１の要部構成説明図である。
【図７】図５の動作説明図である。
【図８】図５の動作説明図である。
【図９】図５の動作説明図である。
【図１０】図５の動作説明図である。
【図１１】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図１２】図１１の動作説明図である。
【図１３】図１１の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      ストッカ
２      上下移動軸
３      底板
４      トレイ
５      トレイ上面検出センサ
６      ＩＣデバイス
７      デバイス吸着用ピックアップ
８      測定手段
１１    底板たわみ誤差補正手段
１２    凸部
２１    ＩＣ重量トレイたわみ誤差補正手段
２２    中心部分
【図１】
2008309672.tif 000003
【図２】
2008309672.tif 000004
【図３】
2008309672.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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