(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交するＸＹ２方向に移動する部品供給部と、この部品供給部にＸ方向隣接位置から部品供給物を供給する部品供給物供給機構と、部品供給部のＹ方向隣接位置にＸ方向に移動できるように設けられて、複数の移載対象を保持する移載対象搬送部と、前記部品供給部および移載対象搬送部とにＹ方向に跨がって移載ヘッドを移動させて移載ヘッドに備えた部品取り扱いツールにより部品供給部から選択された移載対象に部品を移載する移載機構とを備えたことを特徴とする部品の移載装置。
【請求項２】
移載対象搬送部の複数の移載対象を支持する支持部の部品供給部とＹ方向外側で対向して、各部品供給部に対して移載対象の供給および取出しを行う移載対象供給部および移載対象取出し部を設ける請求項１に記載の部品の移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品の移載装置に関し、例えば電子部品が様々な供給形態で供給されることに対応して移載できるようにする部品の移載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の代表例であるＩＣチップは、例えば、図４に示すようなウエハａの上に所定の回路パターンを持って多数形成され、ダイシングシート上でのダイシング加工によって個々に切り離される。切り離された各ＩＣチップｃは縦横にマトリックス状に並んでいる。一方、電子部品を回路基板に装着して電子回路基板を製造する部品装着装置では、上記のようなＩＣチップｃなどを図４に示すようなトレイｂに所定数ずつ収納してまとめた状態にて供給される。もっとも、電子部品によってはトレイ以外のテーピング部品などとした他の供給形態が採用されることもある。
【０００３】
ここで、ダイシング加工された状態のウエハａはＩＣチップｃの電子部品供給物ｄとなり、ウエハａで形成されている各ＩＣチップｃはトレイｂの縦横に並んだ各ポケットｂ１に移載して収納するなどして所定の供給形態にしておく必要がある。
【０００４】
従来、図４に示すような部品の移載装置を用いて、電子部品供給物ｄからトレイｂにＩＣチップｃを移載し収納するようにしている。このものは、図４に示すように直交するＸＹ２方向に移動するＸＹテーブルｅを備え、このＸＹテーブルｅ上に電子部品供給物ｄを受載し、前記移載に供する。ＸＹテーブルｅの前部にはＩＣチップｃが移載されるトレイｂを搬入してＸ方向に搬送し所定の移載位置に停止させ、ＩＣチップｃの移載に供した後、トレイｂを搬出する搬送部ｆが設けられている。
【０００５】
また、電子部品供給物ｄからＩＣチップｃをトレイｂに移載する移載ヘッドｇがＸＹテーブルｅと搬送部ｆとに跨がったＹ方向テーブルｈによって支持して設けられ、ＸＹテーブルｅ上の電子部品供給物ｄの上とトレイｂの上との間で移動されるようにしている。移載ヘッドｇには電子部品供給物ｄの各ＩＣチップｃを吸着して保持しトレイｂの上に持ち運んで移載する吸着ノズルｊが設けられている。
【０００６】
ＸＹテーブルｅは受載した電子部品供給物ｄをＸＹ２方向に移動させることにより、多数並ぶＩＣチップｃの１つ１つを吸着ノズルｊによって吸着されピックアップされる位置に順次に位置決めし、全てのＩＣチップｃがトレイｂに移載されるようにしている。ＩＣチップｃがピックアップされる位置の電子部品供給物ｄの下には、図示しない部品突き上げ部材が設けられ、吸着ノズルｊによって吸着されるＩＣチップｃを突き上げて、１つのＩＣチップｃが吸着ノズルｊによって確実に吸着保持され失敗なくピックアップされるようにする。
【０００７】
トレイｂは１つの停止位置でＹ方向に並ぶ１つの列のポケットｂ１の全てにＩＣチップｃが収納される都度、Ｘ方向にポケットｂ１が配列された１ピッチ分だけ搬送されて、次の列のポケットｂ１にＩＣチップｃが収納されるようにし、最終的には全てのポケットｂ１にＩＣチップｃが収納されるようにする。これによって、トレイｂへのＩＣチップｃの収納が自動的に確実に達成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ＩＣチップなどの電子部品が普及するにつれて、形状及び大きさが多品種になり、これらの電子部品を複合して電子回路を形成するための部品装着装置では、電子部品の種類に適した部品供給形態が必要となる。
【０００９】
現在、電子部品の荷姿にはウエハ、ゲルパック、テーピング、トレイ等様々な形態が存在しており、次工程の電子部品装着装置を考慮すると、荷姿を統一し、稼働率の向上を考えなければならない。例えば、ゲルパックは超高価で破壊しやすいＩＣチップｃを、製造後これを運送したり保管したりしている間、十分に保護できるようにトレイｂ内のＩＣチップｃはゲル材を介して保持するようにしている。しかし、このＩＣチップｃを使用する段階ではゲルパックの供給形態ではゲル材の存在によってＩＣチップｃは取扱いにくく、作業能率が悪いので、通常のトレイに収納し直した供給形態とすることが望まれる。
【００１０】
ところが、上記従来のような部品の移載装置の構成では、一度に１種類のトレイしか取り扱えないので、電子部品装着装置で様々ある荷姿に対応することができず、電子部品装着装置の部品供給部は、統一されない特定の供給形態に対応し切れず稼働率の低下を引き起こしている。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来のような問題点に鑑み、多品種の部品に対応してこれを用いる部品装着装置などの各種作業機での稼働率の向上が図れる部品の移載装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品の移載装置は、直交するＸＹ２方向に移動する部品供給部と、この部品供給部にＸ方向隣接位置から部品供給物を供給する部品供給物供給機構と、部品供給部のＹ方向隣接位置にＸ方向に移動できるように設けられて、複数の移載対象を保持する移載対象搬送部と、前記部品供給部および移載対象搬送部とにＹ方向に跨がって移載ヘッドを移動させて移載ヘッドに備えた部品取り扱いツールにより部品供給部から選択された移載対象に部品を移載する移載機構とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
これによれば、上記方法における複数併設した移載対象を選択使用した部品の移載や、複数の移載対象間での部品の移載が、所定のプログラムに従って自動的に安定して行える。
【００２０】
移載対象搬送部の複数の移載対象を支持する支持部の部品供給部とＹ方向外側で対向して、各部品供給部に対して移載対象の供給および取り出しを行う移載対象供給部および移載対象取出し部を設けると、複数設置されて部品の移載を受ける移載対象については、部品が満杯になる都度空の移載対象と交換して移載作業を続け、部品を他へ移載される移載対象については部品が空になる都度満杯の移載対象と交換して移載作業を続けることができ、多量の移載対象を取り扱って連続で部品を移載するのに便利であり、作業能率が向上する。
【００２２】
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添付の図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独であるいは種々な組合せにより複合して用いることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態についてその実施例とともに、図１から図３を用いて説明する。
【００２４】
本実施の形態は図２に示すようにダイシングシート上でダイシングされたウエハ１を電子部品供給物３として取り扱い、ウエハ１に形成されている各ＩＣチップ４を移載機構５によって複数種類のトレイ６、７等に選択的に移載し、複数の荷姿、つまり複数の供給形態が得られ、あるいは必要に応じて複数種類のトレイなど各種の移載対象相互間でＩＣチップ４を移載できるようにした場合の一例である。供給形態としては上記したテーピング部品など必要な形態の移載対象を搭載して種々のものが得られる。部品供給物も前記電子部品供給物３に限られることはなく、種々な形態の部品供給物３に対し互換性のある受載機構を採用すればよい。
【００２５】
まず、図１、図２を参照して装置の全体構成について説明する。ＩＣチップ４の移載のために電子部品供給物３を受載して部品の１つの実施例であるＩＣチップ４を供給する部品供給部１１が基台１２の上のほぼ中央位置に設けられている。部品供給部１１はＥＸ軸のモータ１３およびＥＹ軸のモータ１４によって直交するＸＹ２方向に移動されるＸＹテーブル１５を備え、このＸＹテーブル１５の上に受載する電子部品供給物３のダイシングシートをエキスパンド操作してＩＣチップ４の配列ピッチを拡げるエキスパンドユニット１６を備えている。エキスパンドユニット１６の不要な部品供給物３を受載するときはこのエキスパンドユニット１６を取り外して互換性を満足するようにすればよい。
【００２６】
部品供給部１１のＸ方向隣接位置、例えば右横にはＩＣチップ４の移載に供するウエハ１をストックするためのマガジン１７が交換できるように装着され、エキスパンドユニット１６に把持されたウエハ１のＩＣチップ４の全てが移載された都度、マガジン１７内のウエハ１がウエハハンドＷＸによって把持してエキスパンドユニット１６までＸ方向に持ち運ばれ、エキスパンドユニット１６に補給されて、ＩＣチップ４の移載が継続されるようにする。
【００２７】
部品供給部１１の上には部品認識ユニット２１が移載機構５に装備して設けられている。部品認識ユニット２１はズームレンズ機能を持ち、ウェハ１上のＩＣチップ４のサイズに応じて自由に倍率を変更でき、ＩＣチップ４が移載されるときの姿勢を画像認識して補正をかけるためのものである。本実施の形態では移載機構５の移載ヘッド２２に備える部品取り扱いツールの１つの実施例である角錐コレットや平コレットなどである吸着ノズル２３がウエハ１上のＩＣチップ４を吸着したときの吸着姿勢を画像認識する。移載ヘッド２２は吸着ノズル２３が吸着したＩＣチップ４の吸着姿勢を補正するために吸着ノズル２３を縦軸Ｖまわりに自転させる姿勢補正モータ１２４と、ウエハ１からＩＣチップ４を吸着保持してピックアップし、トレイ６、７などの移載対象に移載するために吸着ノズル２３をＺ方向に昇降させる水平軸Ｈ上の昇降モータ２５とを備えている。移載ヘッド２２はＨＹ軸のモータ２０によってＹ方向に移動されるようにＨＹテーブル２６に支持されて、部品供給部１１とそのＹ方向隣接位置、例えば前部に設けられたトレイ６、７などの移載対象を支持して搬送する移載対象搬送部２４との間をＩＣチップ４の移載のために往復移動される。部品取り扱いツールとしては部品を挟み持つタイプのものなど各種のものを用いることができる。
【００２８】
移載対象搬送部２４のトレイ６、７などを支持する支持部２４ａ、２４ｂのさらにＹ方向外側、つまりさらに前部にはトレイ６の供給部３１および取出し部３２、トレイ７の供給部３３および取出し部３４が、それぞれＸ方向に並んで併設されている。トレイ６、７は互いに異なる供給形態のもので、ゲルパック、２インチトレイ、４インチトレイ等種々なものを併設して選択し取り扱えるようにする。移載対象搬送部２４および供給部３１、３３および取出し部３２、３４もトレイ以外の供給形態のものも取り扱える構成とすることができる。
【００２９】
移載対象搬送部２４はＴＸテーブル３５に支持されて、ＴＸ軸のモータ３６によってＸ方向に移動されるようにしている。ＸＹテーブル１５を直接支持するＥＸテーブル３７とＴＸテーブル３５とは、Ｙ方向ガイド３８によってＹ方向に移動できるように支持、案内され、ＥＸテーブル３７はＥＹ軸のモータ１４によって、ＴＸテーブル３５はシリンダ３９によってそれぞれＹ方向に移動されるようにしてある。
【００３０】
ＩＣチップ４の移載は、主に図２に矢印Ａで示すように、、部品供給物３のＩＣチップ４を吸着ノズル２３により吸着保持して移載対象であるトレイ７、８のいずれか一方に移載するか、図２に矢印Ｂで示すようにトレイ７、８相互間で移載するかのパターンがあり、矢印Ｂの移載パターンではトレイ７、８がＸ方向に移動されることによって達成される。もっとも、トレイ７、８のＸ方向に代わって、あるいはそれと共に移載機構５がＸ方向に移動されるようにしても同様に達成できる。
【００３１】
このように、移載対象であるトレイ６、７などを複数併設しておいて、部品供給部１１での供給部品であるＩＣチップ４の種類や移載対象であるトレイ６、７などに必要な供給形態に応じて選択使用すると複数併設したトレイ６、７などを、移載に供するＩＣチップ４の種類やトレイ６、７などに必要な供給形態に応じてＩＣチップ４を移載する都度選択使用することにより、トレイ６、７にＩＣチップ４を移載して必要な供給形態のものとして、これを用いる部品装着装置など各種作業機での稼働率を向上することができる。
【００３２】
また、複数のトレイ６、７等の間においてＩＣチップ１５の移載を行うようにすると、図２に示すように、ゲルパックなどの製造段階から保管している間の保護に好適な形態の、あるいは大型のトレイ７などから、そのＩＣチップ４を部品装着装置などで使用するのに好適な形態の通常の、あるいは小さなトレイ６に切り換え使用することができ、ＩＣチップ４の保護および部品装着装置などの各種作業機での使用に最適となる。
【００３３】
基台１２の前部の上に操作パネル４１が設けられ各種移載モードの選択、動作の開始や停止、その他必要な操作を行う。基台１２の後部の上には各種操作に対応した動作制御を行う制御部４２、動作状態表示用のモニタ４３、および操作ガイド４４が設けられている。
【００３４】
前記矢印Ｂで示すトレイ６、７など、Ｘ方向に併設した複数の移載対象間でのＩＣチップ４などの部品の移載のパターンにつき、図３に示すように▲１▼をウエハ一般、▲２▼を４インチトレイ、▲３▼を４インチゲルパック、▲４▼を２インチトレイとしたときの移載パターンにつき説明すると、以下のように主に８種類のパターンが得られる。
【００３５】
（ａ）８インチウェハ丸囲い符号１から４インチトレイ丸囲い符号２に電子部品を移載する場合（ｂ）８インチウェハ丸囲い符号１から４インチゲルパック丸囲い符号３に電子部品を移載する場合（ｃ）８インチウェハ丸囲い符号１から２インチトレイ丸囲い符号４に電子部品を移載する場合（ｄ）４インチゲルパック丸囲い符号３から２インチトレイ丸囲い符号４に電子部品を移載する場合（ｅ）４インチゲルパック丸囲い符号３から４インチトレイ丸囲い符号２に電子部品を移載する場合（ｆ）２インチトレイ丸囲い符号４から４インチトレイ丸囲い符号２に電子部品を移載する場合（ｇ）２インチトレイ丸囲い符号４から４インチゲルパック丸囲い符号３に電子部品を移載する場合図３の矢印Ｂで示すようにＩＣチップ４をトレイ７からトレイ６に移載する場合について述べると、トレイ７の供給部３３には満杯のトレイ７を用意しておき、移載対象搬送部２４上のトレイ７が空になる都度、これをトレイ７の取出し部３４に取り出した後に、移載対象搬送部２４上に満杯のトレイ７をその供給部３３から供給する。また、移載対象搬送部２４上の満杯になったトレイ６をその取出し部３２に取出した後、トレイ６の供給部の空のトレイ３２を移載対象搬送部２４上に供給する。これによって、トレイ７からトレイ６へのＩＣチップ４などの移載を必要なだけ連続して行うことができる。
【００３６】
さらに、本実施の形態では、部品供給部１１のＩＣチップ４などを吸着ノズル２３によって保持してトレイ６、７、あるいはその他に持ち運んで移載するのに、持ち運ぶＩＣチップ４を途中で移載対象搬送部２４上などに設けた下部認識ユニット５１によって画像認識してその良否につき検査して、良品のみを移載する。不良品は不良品回収部５２などに回収し廃棄などする。
【００３７】
これによって、トレイ６、７などには良品のＩＣチップ４などのみが移載されるので、トレイ６、７などに不良品が混在することにより、そのトレイ６、７などを用いる部品装着装置などの各種作業機で不良品を装着してしまって最終製品の歩留りを低下させたり、部品供給タイミングが乱れたり遅れたりして稼働率が低下するようなことを防止することができる。
【００３８】
また、吸着ノズル２３持ち運ぶＩＣチップ４などの保持姿勢を途中で認識ユニット２１により画像認識して検査し、検査結果に応じて適正な保持姿勢に補正するようにする。これによって、ＩＣチップ４の保持姿勢が不適正なために移載が失敗したり、トレイ６、７への移載姿勢が不適正なためにこれを用いる部品装着装置など各種の作業機で装着ミスが生じるなどして、部品やこれを用いる製品の歩留りが低下するようなことを防止することができる。
【００３９】
上記の場合、移載対象搬送部２４はＹ方向に移動するものであることにより、移載対象搬送部２４が部品供給部１１との間のＩＣチップ４などの移載に際し部品供給部１１の直近に移動させることによりそれらの間のＩＣチップ４などの移載距離を最小にして移載の作業能率を向上し、移載対象搬送部２４が供給部３１、３３や取出し部３２、３４との間でトレイ６、７などを供給しまたは取り出すのに、これら供給部３１、３３や取出し部３２、３４の直近に移動させておくことにより、トレイ６、７などの供給や取出しを短い距離で能率よく達成できる。
【００４０】
なお、前記の各直進の駆動機構はモータおよびねじの組合せやシリンダに代えてリニアモータを駆動してもよく、種々な動作方式および駆動方式、駆動伝達方式のものを採用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の部品の移載方法によれば、複数の移載対象を、移載に供する部品の種類や移載対象に必要な供給形態に応じて部品を移載する都度選択使用することにより、移載対象に部品を移載して必要な供給形態のものとし、これを用いる部品装着装置など各種作業機での稼働率を向上する。
【００４２】
また、複数の移載対象間の部品の移載によって、部品をゲルパックなどの製造段階から保管している間の保護に好適な形態の移載対象から、その部品を部品装着装置などで使用するのに好適な形態の移載対象に切り換え使用することができ、部品の保護および部品装着装置などの各種作業機での使用に最適となる。
【００４３】
さらに、持ち運ぶ部品の良否につき検査して良品のみを移載し、移載対象上に不良品が混在することにより、その移載対象を用いる部品装着装置などの各種作業機で不良品が混在していることにより、不良品を装着してしまって最終製品の歩留りを低下させたり、部品供給タイミングが乱れたり遅れたりして稼働率が低下するようなことを防止することができる。
【００４４】
また、持ち運ぶ部品の保持姿勢を検査して、適正な保持姿勢に補正することにより、部品の保持姿勢が不適正なために移載が失敗したり、移載対象への移載姿勢が不適正なまためにこれを用いる部品装着装置など各種の作業機で装着ミスが生じるなどして、部品やこれを用いる製品の歩留りが低下するようなことを防止することができる。
【００４５】
本発明の部品の移載装置によれば、上記方法における複数併設した移載対象を選択使用した部品の移載や、複数の移載対象間での部品の移載が、所定のプログラムに従って自動的に安定して行える。
【００４６】
また、部品の移載を受ける移載対象については、部品が満杯になる都度空の移載対象と交換して移載作業を続け、部品を他へ移載される移載対象については部品が空になる都度満杯の移載対象と交換して移載作業を続けることができ、多量の移載対象を取り扱って連続で部品を移載するのに便利であり、作業能率が向上する。
【００４７】
さらに、移載対象搬送部が部品供給部の直近に移動して相互間の部品の移載距離を最小にして移載の作業能率を向上でき、移載対象搬送部が移載対象供給部や移載対象取出し部の直近に移動して、相互間での移載対象の供給や取出しを能率よくかつ脱落などのトラブルが生じにくい安全な状態で作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による部品の移載装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】  図１の装置の要部の詳細を示す斜視図である。
【図３】  図１の装置における電子部品の移載パターンを示す説明図である。
【図４】  従来の電子部品の移載装着の全体構成を示す概要図である。
【符号の説明】
１  ウエハ
３  電子部品供給物
４  ＩＣチップ
５  移載機構
６、７  トレイ
１１  部品供給部
１５  ＸＹテーブル
１６  エキスパンドユニット
１７  マガジン
２１  部品認識ユニット
２２  移載ヘッド
２３  吸着ノズル
１２４  姿勢補正モータ
２４  移載対象搬送部
２４ａ、２４ｂ  支持部
３１、３３  供給部
３２、３４  取出し部
３８  ガイド
３９  シリンダ
４１  操作パネル
４２  制御部
５１  下部認識ユニット
５２  不良品回収部
【図１】
0004165927.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004165927.tif 000004
【図４】
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