(57)【要約】【課題】簡便でコンパクトな構成の押し出し装置を提供する。【解決手段】先端の当て板１３が基板４１に当接する帯板ばね１２と、その外周面１６に帯板ばね１２が巻きつけられ、帯板ばね１２の後端が固定される円板状の第一の回転体１１と、第一の回転体１１の各外周角部１６ｂを覆い、帯板ばね１２を第一の回転体１１の外周面１６上に保持するガイド１５と、第一の回転体１１を回転させるモータ３０と、を備え、ガイド１５は、帯板ばね１２が第一の回転体１１の外周面１６の接線方向に伸びる出口開口２７を備える。【選択図】図１
2016021423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その一端が押し出し対象物に当接する帯板ばねと、
その外周面に前記帯板ばねが巻きつけられ、前記帯板ばねの他端が固定される円板状の第一の回転体と、
前記第一の回転体の各外周角部を覆い、前記帯板ばねを前記第一の回転体の外周面上に保持するガイドと、
前記第一の回転体を回転させる駆動機構と、を備える押し出し装置であって、
前記ガイドは、前記帯板ばねが前記第一の回転体の外周面の接線方向に伸びる出口開口を備えること、
を特徴とする押し出し装置。
【請求項２】
請求項１に記載の押し出し装置であって、
前記駆動機構は、
前記第一の回転体と同軸に配置されてモータによって回転する第二の回転体と、
前記第二の回転体と前記第一の回転体とを接続する弾性部材と、
前記第一の回転体と前記第二の回転体との回転角度差を検出する角度差検出手段と、
を含むことを特徴とする押し出し装置。
【請求項３】
請求項２に記載の押し出し装置であって、
前記駆動機構は、
前記角度差検出手段が検出した前記第一の回転体と前記第二の回転体との回転角度差が所定の閾値以上の場合に前記モータを停止させること、
を特徴とする押し出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板をボンディング装置内に押し出す押し出し装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板あるいはリードフレーム上に半導体チップ等の電子部品を実装するダイボンダ等の電子部品実装装置、あるいは、半導体が搭載された基板あるいはリードフレームの電極と半導体チップの電極との間をワイヤで接続するワイヤボンダ等では、装置の中に板状の基板あるいはリードフレームを順次供給していくことが必要となる。これら基板等は、マガジンの各棚の中に格納され、装置の動作に合わせてマガジンの棚から装置の中に供給される。この際、棚に格納されている基板等の端面を装置の方に向かって押し出す押し出し装置が用いられている。
【０００３】
押し出し装置には、さまざまな形式のものが用いられている。例えば、モータとベルトによって金属板をスライドさせて基板を押し出すもの（特許文献１の図７参照）が用いられていたが、この構造は、押し出す基板が大きくなると金属板を水平方向に移動させるスライド構造部分が長くなり、装置全体の長さが大きくなってしまうという問題があった。このため、バネステンレス鋼帯をローラで挟み込んで水平方向に進退させて基板を押すように構成し、バネステンレス鋼帯の後ろ側を下方向にガイドし、装置全体の長さを短くする構成が提案されている（例えば、特許文献１の図１参照）。
【０００４】
また、装置全体をよりコンパクトにするために、送り穴を開けた帯板状のバネ部材を巻き取りローラに巻きとっておき、基板を押し出す際に回転送り出部材に設けられた突起を送り穴に係合させてバネ部材を確実に押し出すことができるようにする構造が提案されている（例えば、特許文献２の図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８６３１８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０６３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図１に記載された押し出し装置は、バネステンレス鋼帯をローラで挟み込んで直線的に進退させる構成において、ガイドローラによってバネステンレス鋼帯の移動経路がＬ字型となるようにしたものである。したがって、Ｌ字型の経路の長さは、押し出し距離以上の長さが必要となることから、大きな基板を押し出す押し出し装置では、幅あるいは長さのいずれかが大きくなってしまい、結果として押し出し装置全体の大きさが大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された従来技術では、巻き取り器に押し出し部材を複数回にわたって巻きつけるので押し出し部材をコンパクトに格納することができるものの、押し出し部材を巻き取り器から繰り出して直線方向にスライドさせていくために、回転送り部材に設けた突起を押し出し部材の穴に係合させる必要がある。ところが、巻きつけ器に巻きつけられている押し出し部材を繰り出していくと、押し出し部材と回転送り出し部材との距離が変化するので距離変化を吸収する構造が必要となってくるため構造が複雑になってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、簡便でコンパクトな構成の押し出し装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の押し出し装置は、その一端が押し出し対象物に当接する帯板ばねと、その外周面に帯板ばねが巻きつけられ、帯板ばねの他端が固定される円板状の第一の回転体と、第一の回転体の各外周角部を覆い、帯板ばねを第一の回転体の外周面上に保持するガイドと、第一の回転体を回転させる駆動機構と、を備える押し出し装置であって、ガイドは、帯板ばねが第一の回転体の外周面の接線方向に伸びる出口開口を備えること、を特徴とする。
【００１０】
本発明の押し出し装置において、駆動機構は、第一の回転体と同軸に配置されてモータによって回転する第二の回転体と、第二の回転体と第一の回転体とを接続する弾性部材と、第一の回転体と第二の回転体との回転角度差を検出する角度差検出手段と、を含むこととしても好適である。
【００１１】
本発明の押し出し装置において、駆動機構は、角度差検出手段が検出した第一の回転体と第二の回転体との回転角度差が所定の閾値以上の場合にモータを停止させること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、簡便でコンパクトな構成の押し出し装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の押し出し装置の断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の押し出し装置のＡ−Ａ断面である。
【図３】図１に示す実施形態の押し出し装置のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面である。
【図４】本発明の他の実施形態の押し出し装置の断面図である。
【図５】図４に示す他の実施形態の押し出し装置のＦ−Ｆ断面である。
【図６】図４に示す他の実施形態の押し出し装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の押し出し装置１０は、ボンディング装置に供給する基板４１を格納するマガジン４０の側面に配置されている。マガジン４０は内部に基板（あるいはリードフレーム）４１を格納する複数の棚を有しており、各棚にそれぞれ基板４１が格納されている。押し出し装置１０は、一端である先端に設けられた当て板１３が押し出し対象物である基板４１に当接する帯板ばね１２と、その外周面１６に帯板ばね１２が巻きつけられ、帯板ばね１２の他端である後端がボルト１４によって固定される円板状の第一の回転体１１と、帯板ばね１２を第一の回転体１１の外周面１６上に保持するガイド１５と、第一の回転体１１を回転させる駆動機構であるモータ３０と、を備えている。帯板ばね１２は、図３（ａ）に示すようにその断面が円弧状に成形されているものである。
【００１５】
図２に示すように、ガイド１５は、モータ３０側の第一ガイド１５ａとモータ３０と反対側の第二ガイド１５ｂと、第一ガイド１５ａと第二ガイド１５ｂとの間に配置されるスペーサ２１〜２４とをボルト等で締結して構成されている。図１及び図２に示すように第一、第二ガイド１５ａ，１５ｂは、正方形の一つの角を略９０度の角度で切り欠いた形状で、四角い外周に沿ってスペーサ２１，２２，２３，２４が配置されている。スペーサ２１，２４は、切り欠きのために正方形の各辺の長さの約半分の長さとなっている。図２に示すように、各ガイド１５ａ，１５ｂの内周側には、第一の回転体１１の外周角部１６ｂを覆うように第一の回転体１１の側面と、第一の回転体１１の外周面１６に沿って巻きつけられている帯板ばね１２の外面および両側面とに近接して配置される角部１９が設けられている。先に説明したように、帯板ばね１２は、断面が円弧状に形成されているものであるが、各ガイド１５ａ，１５ｂの各角部１９によって第一の回転体１１の円筒上の外周面１６に沿うように保持されて平板状に巻きついている。そして、各角部１９は、図１に示すとおり、各ガイド１５ａ，１５ｂの頂部から時計周りに略２７０度に渡って配置されている。
【００１６】
図２に示すように、各ガイド１５ａ，１５ｂの各角部１９の内周側には、第一の回転体１１の各表面と離間する窪み２８が設けられているため、各ガイド１５ａ，１５ｂの中心近傍は、第一の回転体１１と離間して配置されている。図２に示すように、第一の回転体１１はモータ３０の回転軸３１に固定され、モータ３０によって回転駆動される。モータの回転軸３１の第一の回転体１１と反対側には、回転軸３１の回転角度位置を検出するロータリーエンコーダ６０が取り付けられている。ロータリーエンコーダ６０は、回転軸３１に固定され、回転軸３１と共に回転する回転板６１と、センサ６２とによって構成されている。センサ６２の信号は、モータ３０の回転を制御する制御装置に接続されている。また、モータ３０と第一、第二ガイド１５ａ，１５ｂ、スペーサ２１〜２４の組み立て体は、それぞれベース２０に固定されている。
【００１７】
先に説明したように、第一、第二ガイド１５ａ，１５ｂにより構成されるガイド１５は、正方形の一つの角を略９０度の角度で切り欠いた形状であり、図１に示すように、頂部から左上側の約１／４が切り取られた形状となっている。そして、頂部側の各ガイド１５ａ，１５ｂの各端面１５ｃと頂部の各角部１９との隙間は、図１の水平方向に向かって開放され、帯板ばね１２が図１の第一の回転体１１の外周面１６の接線方向である水平方向に向かって伸びていく出口開口２７となっている。出口開口２７から第一の回転体１１の外周面１６の接線方向に向かって水平方向に延びた帯板ばね１２は、出口開口２７とマガジン４０との間に設けられた水平方向ガイドローラ１８、垂直方向ガイドローラ１７によって進退方向をガイドされ、マガジン４０に向かって直線状に伸びている。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、垂直方向ガイドローラ１７は、ベース２０に設けられた２つのブラケット２５の間に回転自在に設けられ、帯板ばね１２を水平方向にガイドするものである。この２つのガイドローラ１７，１８により帯板ばね１２は、出口開口２７からマガジン４０の棚に格納された基板４１に向かって直線的に進退することができる。また、図３（ｃ）に示すように水平方向ガイドローラ１８は、ベース２０に回転自在にとりつけられて帯板ばね１２の幅方向の両側面をガイドするものである。
【００１９】
帯板ばね１２が図１に示すような格納位置にあるときに、図示しない制御装置からの回転角度指令にもとづいてモータ３０により第一の回転体１１を図１において反時計周り方向に回転させると、第一の回転体１１の外周面１６に巻きつけられた帯板ばね１２は、各ガイド１５ａ，１５ｂの各角部１９によって幅方向及び厚み方向をガイドされて第一の回転体１１の外周面１６とともに出口開口２７に向かって移動していく。そして、帯板ばね１２は、出口開口２７を出ると、水平方向ガイドローラ１８、垂直方向ガイドローラ１７にガイドされて基板４１に向かって直線的に進出する。そして、２つのガイドローラ１７，１８を通り抜けた帯板ばね１２は、図３（ａ）に示すように、その断面形状が形成時の円弧形状に戻ってさらに基板４１に向かって進出する。先端の当て板１３が基板４１の端面に当接すると、当て板１３は基板４１をボンディング装置の方に向かって押し出していく。この際、モータ３０の回転軸３１の回転角度位置、すなわち、第一の回転体１１の回転角度位置は、ロータリーエンコーダ６０によって検出され、制御装置に入力される。そして、制御装置の回転角度指令とロータリーエンコーダ６０で検出した実際の回転軸３１及び第一の回転体１１の回転角度位置との間に所定以上の差異が発生した場合には、制御装置は、帯板ばね１２、当て板１３あるいは基板、リードフレームなどが引っかかった状態で、モータ３０が正常に回転していないと判断してモータ３０を停止させ、帯板ばね１２、当て板１３あるいは基板、リードフレームなどに過負荷が加わることを抑制する。
【００２０】
基板４１を定位置まで押し出したら、図示しない制御装置は、モータ３０を逆回転させる回転角度指令を出力する。第一の回転体１１が図１において時計周りに回転すると、出口開口２７からボンディング装置の方に向かって直線的に伸びていた帯板ばね１２は、第一の回転体１１の回転にしたがって、出口開口２７から第一の回転体１１の外周面１６と第一、第二ガイド１５ａ，１５ｂの各角部１９との間にガイドされて第一の回転体１１の外周面１６の上に巻き取られていく。この際、帯板ばね１２は、垂直方向ガイドローラ１７、水平方向ガイドローラ１８を通り抜けると、その断面形状が成形時の円弧形状から平板状となり、出口開口２７からガイド１５の中に入っていく。そして、帯板ばね１２を第一の回転体１１の外周面１６に固定しているボルト１４が所定の位置まで回転してきたら、モータ３０を停止する。この際、帯板ばね１２は、図１に示すような格納位置に戻っている。
【００２１】
以上説明した実施形態においては、円板状の第一の回転体１１の外周面１６に帯板ばね１２を巻きつけるように固定し、第一の回転体１１の回転により帯板ばね１２を基板４１に向かって直線的に進退することができるので、簡便でコンパクトな構成により、大きな基板４１を押しだすことができる。また、制御装置の回転角度指令とロータリーエンコーダ６０で検出した実際の回転軸３１及び第一の回転体１１の回転角度位置との間に所定以上の差異が発生した場合には、モータ３０を停止するので、基板またはリードフレーム及び帯板ばね１２あるいはモータ３０に過剰な力が加わることを抑制することができる。
【００２２】
次に図４から図６を参照して本発明の他の実施形態について説明する。図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図４、図５に示すように、本実施形態の押し出し装置１００は、第一の回転体１１と同軸に配置された第二の回転体５１と第一の回転体１１とを弾性部材であるコイルばね１１ｃで接続し、モータ３０によって第二の回転体５１を回転させることによってコイルばね１１ｃを介して第一の回転体１１を回転させるように構成したものである。
【００２３】
図４、図５に示すように、モータ３０の回転軸３１には、第二の回転体５１が固定されており、第二の回転体５１はモータ３０によって回転駆動される。モータ３０の回転軸３１は第二の回転体５１を貫通して伸び、その延伸部分には、ボールベアリング５６が取り付けられ、ボールベアリング５６の外周側には、第一の回転体１１の内周穴が嵌まり込んでいる。したがって、モータ３０の回転軸３１と、第二の回転体５１と、第一の回転体１１とは同軸上に取り付けられている。また、第一ガイド１５ａは、第二の回転体５１が入る部分が切りかかれている。第二ガイド１５ｂは先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様であり、モータ３０、第一、第二ガイド１５ａ，１５ｂ、スペーサ２１〜２４の組み立て体はベース２０に固定されている。
【００２４】
図４に示すように、第一の回転体１１のボールベアリング５６と外周面１６との間には、３つの貫通穴１１ａが設けられている。図４の右側の貫通穴１１ａには、第二の回転体５１の表面から突出した係合ピン５２が貫通している。また、第一の回転体１１のモータ３０と反対側の表面には、貫通穴１１ａと回転方向に離間した位置にピン１１ｂが設けられている。ピン１１ｂは、第一回転体１１に設けられ、貫通穴１１ａと離間し、貫通穴１１ｂに対して進退方向に延びる長穴７０にボルト等の締結具によって固定されている。そして、ピン１１ｂの先端は第一の回転体１１の表面から突出し、第一の回転体１１と一体に回転するよう構成されている。第二の回転体５１の表面から伸びる係合ピン５２の先端部分と第一の回転体１１の表面から伸びるピン１１ｂの先端部分との間は弾性部材であるコイルばね１１ｃによって接続されている。係合ピン５２の貫通部分、ピン１１ｂ、コイルばね１１ｃは、図５に示す窪み２８の中に配置されており、第二ガイド１５ｂと接触しないように構成されている。なお、本実施形態では、長穴７０は直線状に延びる穴として説明したが、貫通穴１１ａと回転方向に離間した位置にあり、貫通穴１１ａとの回転方向の距離を変化させるような穴であれば、直線状の穴に限らず、例えば、円弧状の長穴等としてもよい。
【００２５】
図４の左側の２つの貫通穴１１ａには、第二の回転体５１の表面から突出したＵ字型のアーム５３の平行部分が貫通している。また、アーム５３の中間には検出ピン５４が取り付けられ、検出ピン５４の近傍の第一の回転体１１の表面には、検出センサ５５が取り付けられている。
【００２６】
本実施形態では、モータ３０が回転すると、第二の回転体５１が回転し、第二の回転体５１の係合ピン５２が周方向に移動すると、コイルばね１１ｃに引っ張り力が加わり、この引っ張り力で第一の回転体１１が回転する。つまり、第一の回転体１１はコイルばね１１ｃを介して第二の回転体５１及びモータ３０によって回転駆動される。そして、例えば、基板４１がマガジン４０のどこかに引っかかって押し出すことができないような場合には、帯板ばね１２はそれ以上移動できないので第一の回転体１１は回転せず、第二の回転体５１のみが回転する。すると、第二の回転体５１に取り付けられている係合ピン５２は、コイルばね１１ｃを引き伸ばしていく。この際、図６に示すように、アーム５３に取りつけられた検出ピン５４は、第一の回転体１１の表面に固定された検出センサ５５に近づいていく。つまり、第一の回転体１１と第二の回転体５１との間に回転方向の角度差が生ずる。そして、検出センサ５５によって検出ピン５４を検出し第一の回転体１１と第二の回転体５１との間の回転角度差が生じた場合に、モータ３０は停止する。検出センサ５５による検出ピン５４の検出は、第一の回転体１１と第二の回転体５１との間に回転方向の角度差が生じたことを検出できるものであればよく、例えば、検出センサ５５として距離センサを用い、検出センサ５５と検出ピン５４との距離Ｓ１が基準距離よりも小さくなった場合に検出したとしてもよいし、検出センサ５５に電極を用い、検出センサ５５と検出ピン５４が接触した場合に検出ピン５４を検出したとしてもよいし、電磁気的な検出方法を用いてもよい。ここで、検出ピン５４と検出センサ５５は、第一の回転体１１と第二の回転体５１との回転角度差を検出する角度差検出手段を構成する。また、先に述べたように、ピン１１ｂは、ボルト等の締結具によって長穴７０に固定されているものであり、長穴７０に対する固定位置を変えることによりコイルばね１１ｃの引っ張り力を変化させることが可能なので、引っ掛かりにより回転角度差が発生する際の当て板１３に加わる力をコントロールすることができる。
【００２７】
このように、モータ３０で駆動される第二の回転体５１と帯板ばね１２が固定されている第一の回転体１１とをコイルばね１１ｃを介して接続し、第一の回転体１１と第二の回転体５１との回転角度差が所定の閾値よりも大きくなった場合に、モータ３０を停止するように構成したので、基板またはリードフレーム及び帯板ばね１２あるいはモータ３０に過剰な力が加わることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０，１００  押し出し装置、１１  第一の回転体、１１ａ  貫通穴、１１ｂ  ピン、１３  当て板、１４  ボルト、１５  ガイド、１５ａ  第一ガイド、１５ｂ  第二ガイド、１５ｃ  各端面、１６  外周面、１６ｂ  外周角部、１７  垂直方向ガイドローラ、１８  水平方向ガイドローラ、１９  角部、２０  ベース、２１〜２４  スペーサ、２５  ブラケット、２７  出口開口、３０  モータ、３１  回転軸、４０  マガジン、４１  基板、５１  第二の回転体、５２  係合ピン、５３  アーム、５４  検出ピン、５５  検出センサ、５６  ボールベアリング，６０  ロータリーエンコーダ，６１  回転板，６２  センサ，７０  長穴。
【図１】
2016021423.tif 000003
【図２】
2016021423.tif 000004
【図３】
2016021423.tif 000005
【図４】
2016021423.tif 000006
【図５】
2016021423.tif 000007
【図６】
2016021423.tif 000008