(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの対角位置にある２つのコーナ部で内側への後退位置にあるようにした位置決め部材の一方を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記一方の位置決め部材よりも弱く進出させることにより、それらをトレイステージに嵌り合った凹部の対応する２つのコーナ部の間で突っ張らせて、トレイを前記一方の位置決め部材を基準に平面方向に位置決めして保持することを特徴とするトレイの支持方法。
【請求項２】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの１つのコーナ部に内側への後退位置にあるようにした位置決め部材を進出させて、トレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、トレイのこの押動位置に対応した外側コーナ部を、これを外側から受け止めるようにトレイステージにあるストッパに押し付けて、トレイをこのストッパを基準に平面方向に位置決めして保持することを特徴とするトレイの支持方法。
【請求項３】
トレイステージの前記位置決め部材が設けられた一方のコーナ部と対角位置となる他方のコーナ部で内側への後退位置にあるようにした今１つの位置決め部材を、前記一方のコーナ部にある位置決め部材よりも弱く進出させてトレイの凹部の対応する他方のコーナ部を外側に向け押圧して突っ張らせ、トレイを平面方向に保持する請求項２に記載のトレイの支持方法。
【請求項４】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの１つのコーナ部に内側への後退位置にあるようにした位置決め部材を進出させて、トレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、この凹部の反対側の今１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付けて突っ張らせ、トレイをトレイステージの前記凹部の反対側の今１つのコーナ部が押し付けられる１つのコーナ部を基準に平面方向に位置決めして保持することを特徴とするトレイの支持方法。
【請求項５】
トレイステージによりトレイを吸着して保持する請求項１〜４のいずれか１項に記載のトレイの支持方法。
【請求項６】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、このトレイステージの対角位置にある２つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けた位置決め部材と、これら位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、一方の位置決め部材を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記一方の位置決め部材よりも弱く進出させることにより、それらをトレイステージに嵌り合った凹部の対応する２つのコーナ部の間で突っ張らせて前記トレイを前記一方の位置決め部材を基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの支持装置。
【請求項７】
前記一方の位置決め部材が進出される所定位置を規正するストッパがトレイステージに設けられている請求項６に記載のトレイの支持装置。
【請求項８】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、トレイステージに凹部で嵌め合わされるトレイの前記位置決め部材の位置に対応した外側コーナ部をトレイステージとの間で遊びを持って受け入れるとともに外側から所定位置に受け止めるようにトレイステージに設けられたストッパと、前記位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイと前記ストッパとの間で遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させて対応する前記トレイの外側コーナ部を前記ストッパに押し付けて、トレイを前記ストッパを基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの支持装置。
【請求項９】
トレイステージの前記位置決め部材が設けられた１つのコーナ部と対角位置となる今１つのコーナ部に今１つの位置決め部材が内外方向に進退できるように設けられ、位置決め動作手段は、この位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、この位置決め部材を前記他方の位置決め部材よりも弱く進出させてトレイの凹部の対応する今１つのコーナ部を外側に向け押圧して突っ張らせ、トレイを平面方向に保持させる請求項８に記載のトレイの支持装置。
【請求項１０】
位置決め動作手段は、前記２つの位置決め部材の進出力の違いを、各位置決め部材に動作流体を働かせて位置決め動作させるときの各位置決め部材の動作流体に対する受圧面積の違い、および各位置決め部材に働かせる復元ばねのばね力の違い、の少なくとも一方により得ている請求項６、７、９のいずれか１項に記載のトレイの支持装置。
【請求項１１】
角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、この位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌り合った凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させて前記凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、この凹部の反対側の今１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付けて突っ張らせ、トレイをトレイステージの前記凹部の反対側の今１つのコーナ部が押し付けられる１つのコーナ部を基準に平面方向に位置決めして保持する位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの支持装置。
【請求項１２】
トレイステージにトレイを吸着して保持する吸着孔を設けてある請求項６〜１１のいずれか１項に記載のトレイの支持装置。
【請求項１３】
部品を収納したトレイまたは空のトレイを段積みして収納し、下方よりトレイを１枚ずつ取り出し部品の供給または収納に供せるようにしたトレイ供給部と、このトレイ供給部から取り出され、部品の供給または収納に供された後のトレイを下部より１枚ずつ受け入れて段積みし収納するトレイ収納部と、トレイステージをトレイ供給部と部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に移動させる移動手段と、この移動手段上でトレイステージを上下動させる上下動手段とを備え、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージと、このトレイステージの対角位置にある２つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けた位置決め部材と、これら位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、一方の位置決め部材を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記１つの位置決め部材よりも弱く進出させることにより、それらをトレイステージに嵌り合った凹部の対応する２つのコーナ部の間で突っ張らせて前記トレイを前記一方の位置決め部材を基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの取り扱い装置。
【請求項１４】
前記一方の位置決め部材が進出される所定位置を規正するストッパがトレイステージに設けられている請求項１３に記載のトレイの取り扱い装置。
【請求項１５】
部品を収納したトレイまたは空のトレイを段積みして収納し、下方よりトレイを１枚ずつ取り出し部品の供給または収納に供せるようにしたトレイ供給部と、このトレイ供給部から取り出され、部品の供給または収納に供された後のトレイを下部より１枚ずつ受け入れて段積みし収納するトレイ収納部と、トレイステージをトレイ供給部と部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に移動させる移動手段と、この移動手段上でトレイステージを上下動させる上下動手段とを備え、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージと、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、トレイステージに凹部で嵌め合わされるトレイの前記位置決め部材の位置に対応した外側コーナ部をトレイステージとの間で遊びを持って受け入れるとともに外側から所定位置に受け止めるようにトレイステージに設けられたストッパと、前記位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイと前記ストッパとの間で遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させてこの位置決め部材に対応する前記トレイの外側コーナ部を前記ストッパに押し付けて、トレイを前記ストッパを基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの取り扱い装置。
【請求項１６】
トレイステージの前記位置決め部材が設けられた１つのコーナ部と対角位置となる今１つのコーナ部に今１つの位置決め部材が内外方向に進退できるように設けられ、位置決め駆動手段は、この位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、この位置決め部材を前記他方の位置決め部材よりも弱く進出させてトレイの凹部の対応する今１つのコーナ部を外側に向け押圧して突っ張り、トレイを平面方向に保持させる請求項１５に記載のトレイの取り扱い装置。
【請求項１７】
位置決め動作手段は、前記２つの位置決め部材の進出力の違いを、各位置決め部材に動作流体を働かせて位置決め動作させるときの各位置決め部材の動作流体に対する受圧面積の違い、および各位置決め部材に働かせる復元ばねのばね力の違い、の少なくとも一方により得ている請求項１３、１４、１６のいずれか１項に記載のトレイの取り扱い装置。
【請求項１８】
部品を収納したトレイまたは空のトレイを段積みして収納し、下方よりトレイを１枚ずつ取り出し部品の供給または収納に供せるようにしたトレイ供給部と、このトレイ供給部から取り出され、部品の供給または収納に供された後のトレイを下方より１枚ずつ受け入れて段積みし収納するトレイ収納部と、トレイステージをトレイ供給部と部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に移動させる移動手段と、この移動手段上でトレイステージを上下動させる上下動手段とを備え、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージと、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、この位置決め部材を常時後退位置に保持してトレイステージに嵌り合った凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させて前記凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、この凹部の反対側の今１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付けて突っ張らせ、トレイをトレイステージの前記凹部の反対側の今１つのコーナ部が押し付けられる１つのコーナ部を基準に平面方向に位置決めして保持する位置決め動作手段とを設けたことを特徴とするトレイの取り扱い装置。
【請求項１９】
トレイステージにトレイを吸着して保持する吸着孔を設けてある請求項１１〜１８のいずれか１項に記載のトレイの取り扱い装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトレイの支持方法と装置、これによるトレイの取り扱い装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路を持った半導体素子いわゆるＩＣチップや異形なコネクタなどの各種電子部品は、回路基板に仮装着したり実装したりする作業機や、半導体ウエハをダイシングして個々の半導体素子に切り離したものを、その半導体素子に設けられた電極に回路基板の電極や導体ランドとの電気的接続や金属接合を図る金属バンプを形成したりする前作業機において、自動的に高速に取り扱われる。前記作業機や前作業機に電子部品を供給したり、前記前作業機で必要な前作業を受けた電子部品を次の作業に供したりするための１つの荷姿として、電子部品をトレイの一方向、あるいは縦横に並ぶ凹部に収容して一括に取り扱えるようにすることが従来から行われている。
【０００３】
トレイを所定の位置および向きに位置決めしさえすれば、トレイ上における多数の凹部の位置および向きは一義的に決定し、そこに収納されている電子部品を作業機や前作業機で部品１つずつピックアップしていくべき各位置および向き、あるいはトレイの各凹部に１つずつ収納していくべき各位置および向きが特定するので、作業機や前作業機の作業プログラムに従って電子部品を失敗率少なく取り扱うことができる。そこで、従来、図１４に示すようなトレイステージａにより図１５、図１６に示すようにトレイｂを支持して取り扱うのに、トレイｂの下面にトレイｂの外形に相似な凹部ｃが形成され、この凹部ｃをトレイステージａに嵌め合わせることによりトレイｂを位置決めして保持できるようにしている。
【０００４】
一方、トレイ供給部やトレイ収納部は、トレイｂの供給や収納に供するほか、トレイｂが空になったときの補給やトレイｂが満杯になったときの取り出しなどの作業が付帯し、作業機や前作業機での部品の供給位置や収納位置に位置すると能率よく機能させにくい。そこで、トレイ供給部では、図１５に示すように電子部品ｄを上面に多数並ぶ凹部ｅ内に収納しているトレイｂを１枚ずつ取り出した後、作業機や前作業機に設定される部品供給位置に持ち運んで、電子部品ｄの供給に供し、電子部品ｄの供給を終えると空になったトレイｂをトレイ収納部に持ち運んで収納することを繰り返す。また、トレイ供給部では、電子部品ｄを収納していない空のトレイｂを１枚ずつ取り出した後、作業機に設定された部品収納位置に持ち運んで、電子部品ｄの収納に供し、電子部品ｄの収納を終えると満杯になったトレイｂをトレイ収納部に持ち運んで収納することを繰り返す。また、トレイステージはトレイ供給部に段積み収納されたトレイｂを下方から取り出したり、支持しているトレイｂをトレイ収納部に下方から送り込んで段積み収納されるようにするため、電子部品ｄを収容しているトレイｂを上げたり、下げたりすることも行われる。
【０００５】
このように電子部品ｄを収納したトレイｂを図１４に示すように直交するＸＹ２方向に持ち運んだり、Ｚ方向に上げたり、下げたりする取り扱いに際し、トレイｂの支持が不安定であると、トレイｂがガタツキ、凹部ｅ内に電子部品ｄがうまく収納できなく、収納している電子部品ｄの凹部ｅからの飛び出しやトレイｂからの脱落の原因になり、作業目的が首尾よく達成できない。今日、高速運転化の要求のなかで特に問題になってきている。
【０００６】
そこで、従来、図１４、図１５に示すようにトレイステージａに設けた吸引口ｆを通じてトレイｂをトレイステージａに吸着し安定に保持することが行われている。また、図１６に示すようにトレイステージａに凹部ｃを嵌め合わせて支持されたトレイｂの１つのコーナ部を、その側方に設けられたエアシリンダｇのピストンｈに連結した位置決めプッシャｊにより押圧してトレイステージａの１つのコーナ部との間で挟持し、トレイｂをトレイステージａの１つのコーナ部を基準に位置決めするのと同時に、トレイｂをトレイステージａと位置決めプッシャｊとの間で挟持して安定に保持できるようにすることも行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１５の位置決めによる支持方法では、トレイｂの位置決めが凹部ｃとトレイステージａとの嵌り合いによるが、近時の電子部品ｄの微小化、集積密度、回路基板への実装密度が高まるなか、部品を作業機や前作業機に供給するときや、前作業機での作業後の電子部品ｄを受け入れて収納するときの位置決めに高い位置精度が要求されるので、前記嵌め合いのクリアランス、およびトレイｂの凹部ｅと電子部品ｄとの嵌め合いの許容範囲が０．３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度と小さい。このため、トレイｂをトレイステージａに嵌め合わせるのに高精度な位置精度が必要となり、高速化の妨げになったり、トレイの嵌め合わせ支持を失敗することがときとして生じる。前記クリアランスの許容度を広げると電子部品ｄを供給したり収納したりするときの位置精度が十分得られなくなる。また、トレイの下面は各種形態の補強リブが設けられる場合があり、この補強リブが形成している格子目が大きいものであると吸着保持する際のエアのリーク量が多く吸着保持できない難点がある。
【０００８】
また、図１６に示す位置決め方法では、トレイｂの位置決め精度が高くトレイｂを安定に保持することはできるが、エアシリンダｇが側方へ大きく張り出すので、まわりの邪魔になり装置の上での占有スペースが大きくなり装置の大型化を招く。装置の大型化は装置自体のコスト上昇の原因になるのは勿論であるが、半導体素子をダイシングしたフリップチップタイプの半導体素子に金属バンプを形成する前作業機などはクリーンルームで用いられ、クリーンルームでは一例として６００ｍ2の広さで月単位の光熱に必要なランニングコストが３０００万円にも及び、装置の占有面積の増大は大きな問題である。
【０００９】
本発明の目的は、トレイの凹部を十分な遊びを持って失敗なく容易に嵌め合わせて、しかも、特定の位置に遊びなく位置決めして安定に保持できるトレイの支持方法と装置、これによるトレイの取り扱い装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のトレイの支持方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの対角位置にある２つのコーナ部で内側への後退位置にあるようにした位置決め部材の一方を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記一方の位置決め部材よりも弱く進出させることにより、トレイステージに嵌り合った凹部の対応する２つのコーナ部の間で突っ張らせて、トレイを前記一方の位置決め部材を基準に平面方向に位置決めして保持することを１つの特徴としている。
【００１１】
このような構成では、トレイステージの対角位置で後退位置にあるようにした２つの位置決め部材は、トレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部に対し、トレイステージとともに十分な遊びを持つようにされても、一方の位置決め部材を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記一方の位置決め部材よりも弱く進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びを越えてトレイステージに嵌り合った凹部の対応する２つのコーナ部の間で突っ張らせることにより、トレイを前記１つの位置決め部材を基準に平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイに収容した部品のピックアップや、部品の収納に安定して供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイの凹部と位置決め部材を含むトレイステージとの間の嵌め合いの遊びが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、２つの位置決め部材は上記のようにトレイステージとともにトレイの凹部内に位置して機能するので、支持部はトレイの凹部を嵌め合わせて支持する範囲内に収まり大型化しない。
【００１２】
このような方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、このトレイステージの対角位置にある２つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けた位置決め部材と、これら位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、一方の位置決め部材を所定位置まで進出させて、トレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動させるのに併せ、他方の位置決め部材を前記一方の位置決め部材よりも弱く進出させて前記トレイの凹部の対応する今１つのコーナ部を押動して突っ張らせることにより前記トレイを前記一方の位置決め部材を基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたトレイの支持装置によって実現することができる。
【００１３】
この支持装置を、部品を収納したトレイまたは空のトレイを段積みして収納し、下方よりトレイを１枚ずつ取り出し部品の供給または収納に供せるようにしたトレイ供給部と、このトレイ供給部から取り出され、部品の供給または収納に供された後のトレイを下方より１枚ずつ受け入れて段積みし収納するトレイ収納部と、トレイステージをトレイ供給部と部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に移動させる移動手段と、この移動手段上でトレイステージを上下動させる上下動手段とを備えたトレイ取り扱い装置に装備して用いることができる。
【００１４】
これにより、トレイステージは、移動手段によりトレイ供給部、部品の供給または収納部、およびトレイ収納部に適宜移動させられ、トレイ供給部では上下動手段により移動手段上で上動されてトレイ供給部に下方から臨んでそこに段積みされているトレイの最下のもの１枚をその下面の凹部が十分な遊びを持って容易に失敗なく嵌り合うように受載して確実に受け取り、かつ受載したトレイを上記のように遊びなく位置決め保持することで、これに続くトレイステージの、受載したトレイ引出しのための下動、部品の供給または収納部、およびトレイ収納部への移動、トレイ収納部でのトレイを収納するための上動における必要な移動範囲において、トレイのガタツキや位置ずれ、脱落なく高速に取り扱って作業能率を向上することができ、同時に、トレイステージによるトレイの前記位置決めが高精度であることによりトレイステージの位置に対しトレイの位置が一義的に決まっているので、トレイステージを所定位置に移動させればトレイを部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に対し精度よく位置決めして、トレイに収納している部品のピックアップやトレイの凹部への部品の収納を位置精度よく失敗なく達成されるようにすることができるし、トレイ収納部ではトレイを位置精度よく引っ掛かりなどなく下方から確実に収納することができる。
【００１５】
本発明のトレイの支持方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの１つのコーナ部に内側への後退位置にあるようにした位置決め部材を所定位置まで進出させて、トレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、トレイのこの押動位置に対応した外側コーナ部をこれを外側から受け止めるようにトレイステージにあるストッパに押し付けて、トレイをこのストッパを基準に平面方向に位置決めして保持することを別の特徴としている。
【００１６】
このような構成では、トレイステージの１つのコーナ部で後退位置にあるようにした位置決め部材は、トレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と、トレイステージとともに十分な遊びを持つようにされても、その位置決め部材を進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びを越えてトレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外方に押動することができ、この押動によって、トレイステージとの間で十分な遊びを持って受け入れたトレイを、前記１つのコーナ部に対応するトレイの外部のコーナ部を外側から受け止めるようにトレイステージにあるストッパにトレイを押し付け、このストッパを基準に前記トレイを平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイに収容した部品のピックアップや、部品の収納に安定して供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイの凹部と位置決め部材やストッパを含むトレイステージとの間の嵌め合いの遊びが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、１つの位置決め部材は上記のようにトレイステージとともにトレイの凹部内に位置して機能するし、ストッパはトレイステージから所定量離れた近くにあればよいので、支持部はトレイの凹部を嵌め合わせて支持する範囲にほぼ収まり装置の大型化を招くことはない。
【００１７】
このような方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、トレイステージに凹部で嵌め合わされるトレイの前記位置決め部材の位置に対応した外側コーナ部をトレイステージとの間で遊びを持って受け入れるとともに外側から所定位置に受け止めるようにトレイステージに設けられたストッパと、前記位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌め合わされるトレイと前記ストッパとの間で遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させて対応する前記トレイの外側コーナ部を前記ストッパに押し付けて、トレイを前記ストッパを基準に平面方向に位置決めして保持する、位置決め動作手段とを設けたトレイの支持装置により実現することができ、これを上記のようなトレイの取り扱い装置に装備してトレイを取り扱うのに、トレイステージでの高精度な位置決め保持により、ガタツキや位置ずれ、脱落なく高速に行って作業能率を向上できるし、トレイに収納している部品のピックアップやトレイの凹部への部品の収納を位置精度よく失敗なく達成されるようにすることができ、また、トレイ収納部ではトレイを位置精度よく引っ掛かりなどなく下方から確実に収納することができる。
【００１８】
これらの発明において、さらに、トレイステージの前記位置決め部材が設けられた１つのコーナ部と対角位置となる今１つのコーナ部で内側への後退位置にあるようにした今１つの位置決め部材を、前記他方の位置決め部材よりも弱く進出させてトレイの凹部の対応する今１つのコーナ部を外側に向け押圧して突っ張らせ、トレイを平面方向に保持するようにすると、この弱く進出した位置決め部材の突っ張りが前記他方の位置決め部材による位置決め保持に協働してトレイの平面方向の保持を、上記のような特長を損なわずにより強固にすることができる。
【００１９】
本発明のトレイの支持方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うようにトレイステージで支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージの１つのコーナ部に内側への後退位置にあるようにした位置決め部材を進出させて、トレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、この凹部の反対側の今１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付けて突っ張らせ、トレイをトレイステージの前記凹部の反対側の今１つのコーナ部が押し付けられる１つのコーナ部を基準に平面方向に位置決めして保持することを今１つの特徴としている。
【００２０】
このような構成では、トレイステージの１つのコーナ部で後退位置にあるようにした位置決め部材は、トレイステージに嵌め合わされるトレイの凹部と、トレイステージとともに十分な遊びを持つようにされても、その位置決め部材を進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びを越えてトレイステージに嵌り合った凹部の対応する１つのコーナ部を外方に押動して、トレイステージとの間で十分な遊びを持って受け入れたトレイの凹部の前記位置決め部材と反対の側にある１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付け突っ張らせることにより、前記トレイをトレイステージの前記１つのコーナ部を基準に平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイに収容した部品のピックアップや、部品の収納に供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイの凹部と位置決め部材を含むトレイステージとの間の嵌め合いの遊びが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、１つの位置決め部材は上記のようにトレイステージとともにトレイの凹部内に位置して機能するので、支持機構はトレイの凹部を嵌め合わせて支持する範囲にほぼ収まり装置の大型化を招くようなことはない。
【００２１】
このような方法は、角型のトレイをその下面のトレイの外形に相似な凹部が嵌り合うように支持するトレイステージを備え、トレイステージの１つのコーナ部に内外方向に進退できるように設けられた位置決め部材と、この位置決め部材を後退位置に保持してトレイステージに嵌り合った凹部と遊びを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、その位置決め部材を進出させて前記凹部の対応する１つのコーナ部を外側に向け押動することにより、この凹部の反対側の今１つのコーナ部をトレイステージの対応する１つのコーナ部に押し付けて突っ張らせ、トレイをトレイステージの前記凹部の反対側の今１つのコーナ部が押し付けられる１つのコーナ部を基準に平面方向に位置決めして保持する位置決め動作手段とを設けた支持装置により実現することができ、これを上記のようなトレイの取り扱い装置に装備してトレイを取り扱うのに、トレイステージでの高精度な位置決め保持により、ガタツキや位置ずれ、脱落なく高速に取り扱って作業能率を向上できるし、トレイに収納している部品のピックアップやトレイの凹部への部品の収納を位置精度よく失敗なく達成されるようにすることができ、また、トレイ収納部ではトレイを位置精度よく引っ掛かりなどなく下方から確実に収納することができる。
【００２２】
なお、トレイステージによりトレイを吸着して保持するようにすると、トレイの保持がより確実になり、取り扱いやすくなる。
【００２３】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るトレイの支持方法と装置、これらによるトレイの取り扱い装置につき、図１〜図１３を参照してその実施例とともに詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００２５】
本実施の形態は、集積回路を持った図１に示すような半導体素子１を作業対象であるワークとしてトレイ３５の凹部３５ａに収納して取り扱い、半導体素子１の一面にある電極上に従来のバンプボンディング法により図３に示すような金属バンプ３を形成する前作業に供した後、形成した金属バンプ３の高さを矯正するレベリング処理を行い、それを、再度トレイ３５に収納して取り扱い、回路基板への仮装着や金属バンプ３と回路基板の電極や導体ランドなどとの摩擦による金属接合を図る実装といった後作業に供せるようにするボンディング装置の場合の一例であり、図１３にその全体構成を示してある。
【００２６】
これについて説明すると図１３に示すボンディング装置Ｃは、上記金属バンプ３のレベリングを行うレベリング機構Ｂを機台３１の上に設置し、その横に半導体素子１を位置決めおよび吸着して金属バンプ３を形成するボンディングステージ３２を設け、これに、受載した半導体素子１をバンプボンディングのために加熱するヒータを内蔵しており、かつ前記位置決めのための位置規正機構３３が付帯している。レベリング機構ＢはレベリングヘッドＡとこれに対向するレベリング位置とこのレベリング位置から外れたワーク交換位置との間で移動されるレベリングステージ７とを有し、レベリングヘッドＡはレベリングステージ７が半導体素子１を受載してレベリング位置に達する都度上方から半導体素子１の金属バンプ３を押圧して所定高さに矯正する。
【００２７】
ボンディングステージ３２の上方にはそこに位置決めし吸着された半導体素子１の電極の上に、その位置の画像認識のもとに金属バンプ３を形成するボンディングヘッド３４が設けられ、従来の方法と同様に金属ワイヤの先端にスパークによる金属ボールを形成し、それをキャピラリにて半導体素子１の電極上に押し付けながら加熱と超音波振動などにより金属どうしを摩擦接合させて後、接合された金属ボールから後続のワイヤを切断してバンプボンディンクを行うようにしている。
【００２８】
ボンディングステージ３２の一方の横には、金属バンプ３が形成されていない半導体素子１を収容したトレイ３５を多段に収納してバンプボンディングのために供給する第１のトレイ供給部３６および半導体素子１の供給を終えた空のトレイ３５を多段に収納する第１のトレイ収納部３７が設けられている。これら第１のトレイ供給部、収納部３６、３７の部分からボンディングステージ３２の近傍までの範囲に、図５〜図７に示すようなトレイステージ３８がＸ方向駆動シリンダ３９ｂおよびＹ方向駆動シリンダ３９ｃを持ったＸＹ移動手段３９により直交するＸＹ２方向に移動され、かつ上下動手段３９ａによってＸＹ移動手段３９の上でＺ方向に上下動されるように設けられている。
【００２９】
トレイステージ３８は図１１に▲１▼〜▲３▼に示すようにＸＹ移動手段３９および上下動手段３９ａと協働して、第１のトレイ供給部３６から１枚ずつトレイ３５を下方に取り出し、それをボンディングステージ３２の近くに移送して半導体素子１を供給し、供給し終わると空になったトレイ３５を第１のトレイ収納部３７の下に移送してそこに収納した後、第１のトレイ供給部３６に戻って次のトレイ３５を取り出し、半導体素子１を供給することを繰り返す。
【００３０】
トレイステージ３８による半導体素子１の部品供給位置とボンディングステージ３２との間の上方には、ワーク取り扱いヘッド４１がＸＹ移動手段４２により直交するＸＹ２方向に移動されるように設けられている。ワーク取り扱いヘッド４１は供給される半導体素子１を吸着や掴持して保持し上動することでピックアップし、ワーク取り扱いヘッド４１の移動によりボンディングステージ３２上の所定位置に持ち運んだとき下動して保持を解き移載することを繰り返し、多数の半導体素子１を順次に自動的に能率よく取り扱いボンディングステージ３２上でのバンプボンディングに確実に供する。
【００３１】
ボンディングステージ３２とレベリング機構Ｂのワーク交換位置との間にはワーク取り扱いヘッド４３がＸＹ移動手段４４によって直交するＸＹ２方向に移動されるように設けられ、ボンディングステージ３２上の金属バンプ３が形成された半導体素子１を吸着や掴持して保持し上動することでピックアップし、ワーク取り扱いヘッド４３の移動によりレベリング機構Ｂのワーク交換位置にあるレベリングステージ７の上に持ち運んだとき下動して保持を解き移載することを繰り返し、金属バンプ３が形成される多数の半導体素子１を順次に自動的に能率よく取り扱いレベリングステージ７上でのバンプ高さの矯正に連続して確実に供する。
【００３２】
レベリングステージ７のワーク交換位置の横には、空のトレイ３５を多段に収納してバンプ高さを矯正された半導体素子１の収納に供する第２のトレイ供給部５１と、バンプ高さ矯正後の半導体素子１を収納し終えたトレイ３５を多段に収納していく第２のトレイ収納部５２とが設けられ、第２のトレイ供給、収納部５１、５２の下にも図８に示すようなトレイステージ６１がＸ方向駆動シリンダ６２ｂおよびＹ方向駆動シリンダ６２ｃを持ったＸＹ移動手段６２により直交するＸＹ２方向に移動され、かつ上下動手段６２ａによってＸＹ移動手段６２の上でＺ方向に上下動されるように設けられている。
【００３３】
前記ワーク取り扱いヘッド４３はＸＹ移動手段４４により移動されて、ワーク交換位置にあるレベリングステージ７上のバンプ高さ矯正後の半導体素子１をピックアップし、それを部品収納位置にあるトレイステージ６１上に持ち運んで移載することにより収納することをも繰り返す。
【００３４】
トレイステージ６１はＸＹ移動手段６２および上下動手段６２ａの協働により、図１１に▲１▼〜▲３▼に示すように第２のトレイ供給部５１に収納されている空のトレイ３を下方から引き出して、ワーク取り扱いヘッド４１によって持ち運ばれてくるバンプ高さ矯正後の半導体素子１の収納に供し、半導体素子１が満杯になったときそのトレイ３５を第２のトレイ収納部５２に移送してそこに下方から収納した後、第２のトレイ供給部５１に戻って空のトレイ３５を引き出し、バンプ高さ矯正後の半導体素子１の収納に供することを繰り返す。
【００３５】
第１、第２のトレイ供給部３６、５１はトレイ３５を多段に段積みする図９、図１０に示すようなケーシング６３が図７、図８に示すＸＹ移動手段３９、６２の横にあるポール６６の上端の取り付けフレーム６７にボルトとめなどして設けられている。ケーシング６３は段積みされるトレイ３５がいわゆる荷崩れしないための案内機能、および保持機能を発揮するものであるが、トレイ３５の補給や種類換え時の取出しに便利なように前側が大きく開放した形態をなしているが、単なる筒状や前だけが開放するなど各種の形態が選択できるし、場合によっては開閉扉を設けることもできる。
【００３６】
ケーシング６３の側板の下にはトレイ３５を下方から支持して段積みさせる支持片６４が、スライドアーム６５により開閉されてケーシング６３の内側に出没するように設けられ、支持片６４がケーシング６３の外側に没した開き状態にて、トレイステージ３８、６１が持ち運んできて上動により持ち上げるトレイ３５を下方より受け入れた後、ケーシング６３内に突出する閉じ状態とされることで受け入れたトレイ３５の下方に移動してそれを受け止め支持し、収納状態にする。このトレイ３５の収納状態で先に収納されたトレイ３５があると、前記受け入れるトレイ３５により持ち上げられて段積み状態となり、受け入れたトレイ３５とともに段積み状態に支持される。
【００３７】
スライドアーム６５は図１０に示すように、ケーシング６３の背面にねじ止めなどして取り付けられるガイド６８に沿って往復移動する左右のスライダ６９に連結され、これらスライダ６９間に働かせたばね７１により前記支持片６４を常時閉じ状態に保つように付勢されている。これに伴いトレイステージ３８、６１には図５に示すようにエアシリンダ７３により上下動されるプッシャ７２が設けられている。
【００３８】
トレイステージ３８、６１がケーシング６３に下方から進入して段積みされているトレイ３５を受載したとき、前記プッシャ７２が上動されて左右のスライダ６９の間に進入してそれらをばね７１に抗して左右に押し退けることにより、スライドアーム６５を介し支持片６４を開き状態にする。これにより、トレイステージ３８、６１が下動してトレイ３５を支持片６４に邪魔されないでケーシング６３の下に引き出せるようにする。トレイ３５の１枚が支持片６４の下に引き出された時点でプッシャ７２は下動されて支持片６４の開き操作を解除し、支持片６４がばね７１により再度閉じられてトレイステージ３８、６１により下方に引き出された１枚のトレイ３５から上のトレイ３５を再度支持する段積み収納状態に復帰されるようにする。
【００３９】
第１、第２のトレイ収納部３７、５２も第１、第２のトレイ供給部３６、５１と同じ構造を有し、トレイステージ３８、６１とは全く逆の動作順でトレイ３５の収納が行われるようにすることができる。しかし、第１、第２のトレイ収納部３７、５２はトレイステージ３８、６１により持上げられ下方から押し入れられるトレイ３５を受け入れて順次に段積みしながら脱落しないように最下のトレイ３５を支持すればよいだけであるので、前記支持片６４は支持位置への復動習性を持った退避タイプのものとしておける。
【００４０】
具体的には、左右の支持片６４はトレイ３５が押し入れられるときだけ図１２（ｂ）に破線で示すように上方へ観音開き方式に退避しながらトレイ３５を受け入れ、受け入れたトレイ３５が自身よりも上位にまで持上げられたときに、図１２（ｂ）に実線で示すようにトレイ３５の下に自動復帰し、トレイステージ３８、６１が次の動作に転じるために下動する際にトレイ３５を支持片６４上が受け止めて支持する段積み収納状態になるようにする。
【００４１】
なお、半導体素子１をトレイ３５から取り出しバンプボンディングに供するワークの取り扱い、バンプ形成後の半導体素子１をバンプ高さの矯正に供するワ−クの取り扱い、バンプ高さ矯正後の半導体素子１をトレイに収納するワークの取り扱いのそれぞれは、上記にかかわらずそれぞれ個別のワーク取り扱い機構により行ったり、種々に共用して行ったりすることができる。また、本発明はこれらに限られることはなく、各種部品をトレイ３５に収納して取り扱い、あるいは各種部品をトレイ３５に収納するいずれか一方、または双方を行う自動作業機に適用して有効であり、本発明の範疇に属する。
【００４２】
上記のボンディング装置Ｃにおいてトレイステージ３８、６１によりトレイ３５を上記のように取り扱うのに、図１、図２に示す実施の形態１におけるトレイの支持方法は、角型のトレイ３５をその下面のトレイ３５の外形に相似な凹部３５ｂが嵌り合うようにトレイステージ３８、６１で支持して位置ずれなく取り扱うが、そのため特に、トレイステージ３８、６１の対角位置にある２つのコーナ部８１、８２で常時内側への後退位置にあるようにした位置決め部材８３、８４を用いる。これら位置決め部材８３、８４の一方の位置決め部材８３を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材８４を前記一方の位置決め部材８３よりも弱く進出させることにより、トレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する２つのコーナ部３５ｂ１、３５ｂ２の間で突っ張らせて、トレイ３５を前記一方の位置決め部材８３を基準に平面方向に位置決めして保持する。
【００４３】
このように、トレイステージ３８、６１の対角位置で常時後退位置にあるようにした位置決め部材８３、８４は、トレイステージ３８、６１に嵌め合わされるトレイ３５の凹部３５ｂと、トレイステージ３８、６１とともに図１に示すように十分な遊びＳを持つようにされても、一方の位置決め部材８３を所定位置まで進出させるのに併せ、他方の位置決め部材８４を前記一方の位置決め部材８３よりも弱く進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びＳを越えてトレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する２つのコーナ部３５ｂ１、３５ｂ２の間で突っ張らせることにより、トレイ３５を前記他方の位置決め部材８４に打ち勝つ力関係で所定位置に進出している一方の位置決め部材８３を基準に平面方向に遊びなく位置決め保持することができる。
【００４４】
これにより、トレイステージ３８、６１は高い位置精度でトレイ３５に収容した半導体素子１のピックアップや、金属バンプ３を形成しレベリング処理した後の半導体素子１の収納に安定して供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイ３５の凹部３５ｂと位置決め部材８３、８４を含むトレイステージ３８、６１との間の嵌め合いの遊びＳが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、２つの位置決め部材８３、８４は上記のようにトレイステージ３８、６１とともにトレイ３５の凹部３５ｂ内に位置して機能するので、トレイステージ６１におけるトレイ３５の支持部Ｄはトレイ３５の凹部３５ｂを嵌め合わせて支持する範囲内に収まり装置の大型化を招くようなことはない。
【００４５】
このような支持のために、上記トレイステージ３８、６１には、トレイステージ３８、６１のトレイ支持盤３８ａ、６１ａの対角位置にある２つのコーナ部８１、８２に位置決め部材８３、８４を内外方向に進退できるように設けて、図１に示す位置決め動作手段８５により、これら位置決め部材８３、８４を常時後退位置に保持してトレイステージ３８、６１のトレイ支持盤３８ａ、６１ａに嵌め合わされるトレイ３５の凹部３５ｂと遊びＳを持つ位置決め解除状態とし、必要の都度、一方の位置決め部材８３を所定位置まで進出させて、トレイ支持盤３８ａ、６１ａに嵌め合わされるトレイ３５の凹部３５ｂの対応する１つのコーナ部３５ｂ１を外側に向け押動させるのに併せ、他方の位置決め部材８４を前記一方の位置決め部材８３よりも弱く進出させて前記トレイ３５の凹部３５ｂの対応する今１つのコーナ部３５ｂ２を押動して突っ張らせるようにする。
【００４６】
位置決め動作手段８５は、支持盤３８ａ、６１ａ内に外方から彫り込んだ形のシリンダボア８６内に位置決め部材８３、８４のピストン部８３ａ、８４ａを外方より挿入し、ばね８７により常時後退位置にあるように付勢している。このばね付勢のためにトレイ３５のコーナ部８１、８２の外側に位置するばね座８８が支持盤３８ａ、６１ａにねじ８９でねじ止めして設けられ、これらのばね座８８と対応する位置決め部材８３、８４との間にばね８７を働かせてある。
【００４７】
位置決め動作手段８５はさらに、必要に応じ支持盤３８ａ、６１ａ内に設けたエア通路９１を電磁弁９０などで開いて各シリンダボア８６内にエア圧を働かせることにより各位置決め部材８３、８４を進出させて前記トレイ３５の位置決め保持を行わせる。ここで、位置決め動作手段８５は、位置決め部材８３の進出力よりも位置決め部材８４の進出力を上記のように弱くするのに、ピストン部８３ａ、８４ａの受圧面８３ｂ、８４ｂの大きさを違わせてある。具体的には位置決め部材８３の受圧面８３ｂの面積よりも位置決め部材８４の受圧面８４ｂの面積が小さくなるようにしてある。これにより、同じ加圧エアを働かせて２つの位置決め部材８３、８４の進出力に差を持たせることができる。図１、図２に示す実施例ではさらに、ばね８７による位置決め部材８３の復元力よりも位置決め部材８４の復元力の方が大きくなるようにすることによっても、位置決め部材８４の進出力が位置決め部材８３のそれよりも小さくなるようにしている。しかし、いずれか一方によっても同じ結果を得ることはできる。
【００４８】
前記進出力の大きな位置決め部材８３を進出させる所定位置は、この位置決め部材８３と対向しているばね座８８をストッパに共用して受け止め規正するようにしている。各位置決め部材８３、８４のトレイ押圧部８３ｃ、８４ｃはいずれもトレイ３５の凹部３５ｂのコーナ部３５ｂ１、３５ｂ２の形状に対応した角形をなしているが、円弧状や球状の面形状でもよくコーナ部３５ｂ１、３５ｂ２を振れや偏心なく押圧できればよい。ピストン部８３ａ、８４ａの外周部にはシリンダボア８６との間で外部へのエア漏れを防止するシール部材９２が装着されている。
【００４９】
しかし、上記した具体的な構造は図示し、説明したところのものに限られることはなく、種々に変更することができる。
【００５０】
なお、位置決め部材８３、８４による位置決めのための挙動が、トレイ３５やそれに収容された半導体素子１に悪影響するような場合、位置決め部材８３、８４の初期動作や終期動作の速度を低減したり、進出力の弱い位置決め部材８３を先に進出させておき、進出力の強い位置決め部材８３を遅れて進出させることにより、進出力の弱い位置決め部材８４の進出力を緩衝に利用しながら進出力の強い位置決め部材８３の進出により前記緩衝のもと最終的に無理なく位置決め保持するようにしたりすることも有効である。また、トレイ３５の凹部３５ａに収容した半導体素子１がトレイ３５に静電的に吸着などしてピックアップしにくくするようなことがある場合、位置決め部材８３、８４を適度な速度と回数で小刻みに往復移動させることによりそのような吸着状態を解除して、半導体素子１がピックアップされやすくすることができる。
【００５１】
トレイ３５に対し上記のような位置決め保持機能を持ったトレイステージ３８、６１は、ＸＹ移動手段３９、６２により第１、第２のトレイ供給部３６、５１、半導体素子１の供給または収納位置、および第１、第２のトレイ収納部３７、５２に適宜移動され、第１、第２のトレイ供給部３６、５１では上下動手段３９ａ、６２ａによりＸＹ移動手段３９、６２上で上動されて第１、第２のトレイ供給部３６、５１に下方から臨んでそこに段積みされているトレイ３５の最下のもの１枚をその下面の凹部３５ｂが十分な遊びをもって容易に失敗なく嵌り合うように受載して確実に受け取ることができ、かつ受載したトレイ３５を上記のように遊びなく位置決め保持することで、これに続くトレイステージ３８、６１の、受載したトレイ引出しのための下動、半導体素子１の供給または収納位置、および第１、第２のトレイ収納部３７、５２への移動、この第１、第２のトレイ収納部３７、５２でのトレイ３５の収納のための上動におけるトレイ３５を取り扱う必要移動範囲で、トレイ３５のガタツキや位置ずれ、脱落なく高速に取り扱って作業能率を向上することができる。同時に、トレイステージ３８、６１を半導体素子１の供給または収納位置、および第１、第２のトレイ収納部３７、５２の各位置に移動させるのに、トレイステージ３８、６１によるトレイ３５の前記位置決めが高精度であることによりトレイステージ３８、６１の位置に対しトレイ３５の位置が一義的に決まっているので、トレイステージ３８、６１を所定位置に移動させればトレイ３５を半導体素子１の供給または収納位置および第１、第２のトレイ収納部３７、５２に対し精度よく位置決めして、トレイ３５に収納している半導体素子１のピックアップやトレイ３５の凹部３５ａへの半導体素子１の収納を位置精度よく失敗なく達成されるようにすることができるし、第１、第２のトレイ収納部３７、５２ではトレイ３５を位置精度よく引っ掛かりなどなく下方から確実に収納することができる。
【００５２】
図１２（ａ）（ｂ）にこの場合の第１、第２のトレイ供給部３６、５１でのトレイ３５の取り出しと、第１、第２のトレイ収納部３７、５２でのトレイ３５の収納におけるトレイ３５に対する位置決め保持とその解除のタイミングの一例を示している。これについて説明すると、図１２（ａ）に示す第１、第２のトレイ供給部３６、５１側では、トレイステージ３８、６１の上昇時、位置決め部材８３、８４は後退位置にあって位置決め解除状態とされたままで上段に達して収納されているトレイ３５を受載し、受載後下降するとき支持片６４の下となる中段にて位置決め部材８３、８４を進出させてトレイ３５を位置決め保持し、持ち運び高さとなる下段にまで下動する。
【００５３】
以降トレイステージ３８、６１はトレイ３５を位置決め保持したまま取り扱い、図１２（ｂ）に示す第１、第２のトレイ収納部３７、５２に至って上動されるとき、下段から中段に上動したとき進出位置のままの位置決め部材８３、８４を後退させてトレイ３５の位置決め保持を解いた後、上段に達して位置決め保持を解除したトレイ３５を収納し、この状態で下動して収納を終える。
【００５４】
なお、図１、図２に示す実施例では、さらに支持盤３８ａ、６１ａにトレイ３５をエアにより吸着保持する吸引孔９３も設けてあり、位置決め動作手段８５が必要の都度電磁弁９４を開いてトレイ３５を吸着保持できるようにしてある。この吸着保持によりトレイの保持がより確実になり、取り扱いやすくなるので、トレイ３５の種類や取り扱いの状態などにより用いて有効である。
【００５５】
図３に示す実施の形態２のトレイの支持方法は、角型のトレイ３５をその下面のトレイ３５の外形に相似な凹部３５ｂが嵌り合うようにトレイステージ３８、６１で支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージ３８、６１の１つのコーナ部８１に常時内側への後退位置にあるようにした１つの位置決め部材８３を所定位置まで進出させて、トレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する１つのコーナ部３５ｂ１を外側に向け押動することにより、トレイ３５のこの押動位置に対応した外側コーナ部１０１をこれを外側から受け止めるようにトレイステージ３８、６１にあるストッパ１０２に押し付けて、トレイ３５をこのストッパ１０２を基準に平面方向に位置決めして保持するようにしてある。
【００５６】
このように、トレイステージ３８、６１の１つのコーナ部８１で常時後退位置にあるようにした位置決め部材８３は、トレイステージ３８、６１に嵌め合わされるトレイ３５の凹部３５ｂと、トレイステージ３８、６１とともに十分な遊びＳを持つようにされても、その位置決め部材８３を進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びＳを越えてトレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する１つのコーナ部３５ｂ１を外方に押動することができ、この押動によって、トレイステージ３８、６１との間で十分な遊びＳを持って受け入れたトレイ３５を、前記１つのコーナ部３５ｂ１に対応するトレイ３５の外部のコーナ部１０１をストッパ１０２に押し付け、このストッパ１０２を基準に前記トレイ３５を平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイ３５に収容した半導体素子１のピックアップや、半導体素子１の収納に安定して供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイ３５の凹部３５ｂと位置決め部材８３やストッパ１０２を含むトレイステージ３８、６１との間の嵌め合いの遊びＳが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、１つの位置決め部材８３は上記のようにトレイステージ３８、６１とともにトレイ３５の凹部３５ｂ内に位置して機能するし、ストッパ１０２はトレイステージ３８、６１から所定量離れた近くにあればよいので、支持機構Ｄはトレイ３５の凹部３５ｂを嵌め合わせて支持する範囲にほぼ収まり装置の大型化を招くようなことはない。
【００５７】
この場合、前記１つの位置決め部材８３を設けるだけでよいが、図示する実施例ではさらに、トレイステージ３８、６１の前記位置決め部材８３が設けられた１つのコーナ部８１と対角位置となる今１つのコーナ部８２で常時内側への後退位置にあるようにした今１つの位置決め部材８４を、前記位置決め部材８３よりも弱く進出させてトレイ３５の凹部３５ｂの対応する今１つのコーナ部３５ｂ２を外側に向け押圧して突っ張り、トレイ３５を平面方向に保持するようにしてある。
【００５８】
これにより、前記位置決め部材８４が前記位置決め部材８３と協働した突っ張りによりトレイ３５の平面方向の保持を、上記のような特長を損なわずにより強固にすることができる。
【００５９】
なお、他の構造および奏する作用は実施の形態１の場合と特に変わるところはなく、同じ部材には同一の符号を付し、重複する図示および説明は省略する。
【００６０】
図４に示す実施の形態３のトレイの支持方法は、角型のトレイ３５をその下面のトレイ３５の外形に相似な凹部３５ｂが嵌り合うようにトレイステージ３８、６１で支持して位置ずれなく取り扱うのに、トレイステージ３８、６１の１つのコーナ部８１に常時内側への後退位置にあるようにした位置決め部材８３を進出させて、トレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する１つのコーナ部３５ｂ１を外側に向け押動することにより、この凹部３５ｂの反対側の今１つのコーナ部３５ｂ２をトレイステージ３８、６１の対応する１つのコーナ部８２に押し付けて突っ張らせ、トレイ３５をトレイステージ３８、６１の前記１つのコーナ部８２を基準に平面方向に位置決めして保持する。
【００６１】
このように、トレイステージ３８、６１の１つのコーナ部８１で常時後退位置にあるようにした位置決め部材８３は、トレイステージ３８、６１に嵌め合わされるトレイ３５の凹部３５ｂと、トレイステージ３８、６１とともに十分な遊びＳを持つようにされても、その位置決め部材８３を進出させるときの進出ストロークによって、前記遊びＳを越えてトレイステージ３８、６１に嵌り合った凹部３５ｂの対応する１つのコーナ部３５ｂ１を外方に押動して、トレイステージ３８、６１との間で十分な遊びＳを持って受け入れたトレイ３５の凹部３５ｂの前記位置決め部材８３と反対の側にある１つのコーナ部３５ｂ２をトレイステージ３８、６１の対応する１つのコーナ部８２に押し付け突っ張らせることにより、前記トレイ３５をトレイステージ３８、６１の前記１つのコーナ部８２を基準に平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイ３５に収容した半導体素子１のピックアップや、半導体素子１の収納に供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイ３５の凹部３５ｂと位置決め部材８３を含むトレイステージ３８、６１との間の嵌め合いの遊びＳが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、１つの位置決め部材８３は上記のようにトレイステージ３８、６１とともにトレイ３５の凹部３５ｂ内に位置して機能するので、支持機構Ｄはトレイ３５の凹部３５ｂを嵌め合わせて支持する範囲内に収まり装置の大型化を招くようなことはない。
【００６２】
なお、他の構造および奏する作用は実施の形態１の場合と特に変わるところはなく、同じ部材には同一の符号を付し、重複する図示および説明は省略する。
【００６３】
【発明の効果】
上記の説明で明らかなように、本発明のトレイの支持方法および装置によれば、トレイを特定の部材や部分を基準に平面方向に遊びなく位置決め保持し、高い位置精度でトレイに収容した部品のピックアップや、部品の収納に安定して供することができ、同時に、高い位置精度を得るためにトレイの凹部とトレイステージとの間の嵌め合いの遊びが小さくなって嵌め合いのために作業速度が低下したり、嵌め合いの失敗が生じたりするようなことも回避することができる。しかも、位置決め機能はトレイステージがトレイの凹部内に位置して、または凹部内にほぼ位置して達成されるので、支持機構はトレイの凹部を嵌め合わせて支持する範囲内に収まり、または範囲内にほぼ収まり、装置の大型化を招くようなことはなく、簡単かつ小型な装置で実現することができる。
【００６４】
また、トレイ取り扱い装置においては、トレイステージが受載したトレイ引出しのための下動、部品の供給または収納部、およびトレイ収納部への移動、トレイ収納部でのトレイを収納するための上動における必要な移動範囲においてトレイを位置決め保持状態にして、トレイのガタツキや位置ずれ、脱落なく高速に取り扱って作業能率を向上することができ、同時に、トレイの前記位置決めが高精度であることにより、トレイステージを所定位置に移動させればトレイを部品の供給または収納位置およびトレイ収納部に対し精度よく位置決めして、トレイに収納している部品のピックアップやトレイの凹部への部品の収納を位置精度よく失敗なく達成されるようにすることができるし、トレイ収納部ではトレイを位置精度よく引っ掛かりなどなく下方から確実に収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るトレイの支持方法およびその装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】図１の装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るトレイの支持方法およびその装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るトレイの支持方法およびその装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図１の装置を採用したトレイステージの斜視図であり、トレイ位置決め保持機構を除いては、図３、図４の装置と共通している。
【図６】図５のトレイステージの分解斜視図である。
【図７】図５のトレイステージをトレイ供給部に適用した状態の移動手段を示す斜視図である。
【図８】図５のトレイステージをトレイ収納部に適用した状態の移動手段を示す斜視図である。
【図９】トレイ供給部のケーシングの斜視図である。
【図１０】図９のケーシングの分解斜視図である。
【図１１】トレイステージのトレイ供給部側とトレイ収納部側での移動手順例を示す平面図である。
【図１２】トレイステージのトレイ取出しおよびトレイ収納の手順と位置決め保持およびその解除とのタイミング例を示す説明図である。
【図１３】図５のトレイステージを採用したボンディング装置の斜視図である。
【図１４】従来のトレイステージを示す斜視図である。
【図１５】従来のトレイステージのトレイの位置決め保持方法を示す断面図である。
【図１６】従来のトレイステージの今１つのトレイの位置決め保持方法を示す断面図である。
【符合の説明】
１  半導体素子
３５  トレイ
３５ｂ  凹部
３５ｂ１、３５ｂ２  コーナ部
３６  第１のトレイ供給部
３７  第１のトレイ収納部
３８、６１  トレイステージ
３９、６２  ＸＹ移動手段
３９ａ、６２ａ  上下動手段
５１  第２のトレイ供給部
５２  第２のトレイ収納部
８１、８２  コーナ部
８３、８４  位置決め部材
８５  位置決め動作手段
８７  ばね
８８  ばね座
９０  電磁弁
９１  エア通路
９３  吸引孔
９４  電磁弁
【図１】
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【図２】
0004449124.tif 000003
【図３】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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