(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ−Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテーブル上に所定ピッチで載置され、各々が複数のワークを整列状態で収納する複数のトレーと、これら複数のトレーを前記トレーの配列ピッチでトレー配列方向に一括して順送りするワーク移載機構と、前記複数のトレー位置それぞれにＸ−Ｙテーブルとは独立して固定配置され、それぞれが対応するトレー内の所定位置のワークを同時に加工する複数の加工手段とを設けたことを特徴とするワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項２】
前記トレーが、各ワークを収納する複数のポケットを有する請求項１に記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項３】
前記トレーが、前記各ワークを収納する複数のポケットと、各ポケット底部の窓と、この窓の上端部にワークを保持する段部とを有する請求項１または２に記載のワークー移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項４】
前記複数のトレーが、前記Ｘ−Ｙテーブルによってポケットのピッチに応じてＸ−Ｙ方向にピッチ送りされる請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項５】
前記ワーク移載機構が、各トレーの下部を送り方向の両側から支持する爪を有し、この爪の上昇・下降動作および前記トレーの配列ピッチに応じた搬送方向への往復動作によって複数のトレーを一括して移載する請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項６】
前記ワーク移載機構の爪が、トレー送り方向の両側に配置された棹部材に取り付けられており、前記爪の上昇動作によってトレーをＸ−Ｙテーブルから持ち上げ、爪の下降動作によってトレーをＸ−Ｙテーブルに載置する請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項７】
前記爪の上昇・下降動作が、棹部材に取り付けられたアームと、このアームをピン結合によって上下動させる駆動部によって行われるように構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【請求項８】
前記ワークが多数のボール状電極を有する半導体チップであり、前記加工手段が前記半導体チップのボール状電極をプレス整形するプレス機である請求項１ないし７のいずれかに記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置に関し、詳しくは、例えば、複数のトレーに収容した多数のボール状電極を有するＢＧＡ（Ball Grid Array）半導体チップのボール状電極を一括してプレス成形して順送りするような場合等に好適するワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）と称される半導体装置１がある。この半導体装置１は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、裏面に多数のボール状電極３を有する半導体チップ２を、上面に多数のボール状電極５を有し下面に多数のリードピン６を有する基板４に接合したものである。
【０００３】
このような半導体装置１においては、半導体チップ２の各ボール状電極３の高さがばらついていると、各種の不都合が生じる。例えば、図１３（A）に示すように、半導体チップ２の一方端側のボール状電極３ａが高く、他方端側のボール状電極３ｂが低いといった具合に、一方端側から他方端側にボール状電極３の高さに傾斜がある場合は、基板４に組み付けられた半導体チップ２が傾いてしまう。
また、図１３（Ｂ）に示すボール状電極３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆのようにその位置によって高さがばらばらであると、この半導体チップ２を基板４に組み付けた場合に、高さの低いボール状電極３ｄ，３ｅは基板４のボール状電極５と接合できないか接合が不十分になる。したがって、各ボール状電極３の高さを均一にするために、ボール状電極３の製法上各種の工夫が行なわれている。しかしながら、未だ各ボール状電極３の高さを均一にする製法は確立されていない。
【０００４】
そのため、図１４（Ａ）に示すように、半導体チップ２に高さがｈ1のボール状電極３を形成した後に、半導体チップ２の多数のボール状電極３をプレス機で一括プレス整形して、図１４（Ｂ）に示すように、均一な高さｈ2の扁平ボール状電極３’に加工することを行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような、半導体チップ２における各ボール状電極３の高さをプレス機で一括プレス加工する場合、半導体チップ２を一個ずつプレス機に供給することは煩雑であるため、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すような、トレー１０が用いられている。このトレー１０は、複数（図示例は横２個、縦５個の計１０個）の半導体チップ２を収納するポケット１１を有し、各ポケット１１は底部に窓１２を有し、各窓１２の上端部に段部１３を有する。
【０００６】
そして、図１６に示すように、各ポケット１１に半導体チップ２をそのボール状電極３（図示省略）が上向きになるように収納し、図１７に示すように、プレス機２０の上ヘッド２１および下ヘッド２２で各ボール状電極３を一括してプレスして整形している。このプレス時、まず下ヘッド２２をトレー１０の窓１２を通って半導体チップ２の下面に接する位置まで上昇させておいて、上ヘッド２１を下降させてプレス整形し、上下ヘッド２１，２２をそれぞれ上昇，下降させた後、トレー１０をポケット１１の１ピッチ分だけ水平移動させてから、再び上下ヘッド２１，２２を下降および上昇させて、順次、半導体チップ２の各ボール状電極３をプレス整形している。
【０００７】
このような半導体チップ２のボール状電極３のプレス整形を単座プレス機２０で実施することもできるが、トレー１０のセッティングおよび取り出しのために、スループットが低くなるという問題点がある。
【０００８】
そこで、連続プレス作業が可能な図１８および図１９に示すような装置１００が提案されている。この装置１００は、複数（図示例は５台）のＸ−Ｙテーブル１１０をトレーの搬送方向に所定ピッチで配列し、第１台目（図示左方端）のＸ−Ｙテーブル１１０のトレー供給側と最終台目（図示右方端）のトレー取り出し側と各Ｘ−Ｙテーブル１１０，１１０間にコンベア式のトレー移載装置１２０を配置し、各Ｘ−Ｙテーブル１１０の所定位置にそれぞれ各Ｘ−Ｙテーブル１１０とは分離してプレス機１３０を固定配置して、例えば、図の左方端部の第１ポジションＰ1から右方端部の第５ポジションＰ5へ順次トレー１０を搬送させて、トレー１０内の半導体チップ２のボール状電極３をプレス整形するようにしたものである。
【０００９】
各Ｘ−Ｙテーブル１１０上には、前述の図１２（Ｂ）に示すように多数のボール状電極３を形成した複数（図示例では１０個）の半導体チップ２をそのボール状電極３を上向きにして各ポケット１１に収納したトレー１０が載置され、各トレー１０のそれぞれ特定のポケット１１位置における上下には、上ヘッド１３１および下ヘッド１３２（符号省略）を備えた前記プレス機１３０が配置されている。
【００１０】
なお、上記各Ｘ−Ｙテーブル１１０には、プレス機１３０位置のトレー１０の他に、その搬送方向の手前位置（図示例では左側）に待機用ポジションＰ0を備えており、各待機用ポジションＰ0に、それぞれ待機用のトレー１０’が載置されている。この待機用のトレー１０’は、各Ｘ−Ｙテーブル１１０でのプレス作業時間のばらつきを吸収するバッファのためのものである。また、２次的にはトレー移載装置１２０でトレー１０を直接プレス機１３０位置に移載すると、位置ずれを起こすことがあるためである。
【００１１】
次に、上記装置１００の動作について説明する。まず、各ポケット１１に半導体チップ２をそのボール状電極３を上向きにして収納したトレー１０’を準備する。次に、第１ポジションＰ1の手前（図の左方端）のトレー移載装置１２０に、トレー１０’を載置する。すると、このトレー１０’がトレー移載装置１２０によって、第１ポジションＰ1のＸ−Ｙテーブル１１０上における待機用ポジションＰ0のトレー位置に移載される。
【００１２】
その後、トレー移載装置１２０によって、このトレー１０’を第１ポジションＰ1のＸ−Ｙテーブル１１０上の、プレス機１３０位置に移載すると同時に、トレー移載装置１２０によって、待機用ポジションＰ0に次のトレー１０’が移載される。ここで、第１ポジションＰ1のプレス機１３０は、例えば、図２０に示すトレー１０内のｘ1、ｙ1位置にある半導体チップ２ａの位置に固定配置されている。したがって、前記トレー１０内の半導体チップ２ａのボール状電極３は、プレス機１３０の上下ヘッド１３１，１３２が下降および上昇してプレス整形される。
【００１３】
次に、プレス機１３０の上下ヘッド１３１，１３２が上昇，下降した後、Ｘ−Ｙテーブル１１０がトレー１０のポケット１１の１ピッチ分だけ−Ｘ方向に水平移動して、隣のｘ2、ｙ1位置にあるポケット１１の半導体チップ２ｂをプレス機１３０位置に持ってきて、プレス機１３０でボール状電極３をプレス整形する。
【００１４】
このようにして、第１ポジションＰ1でトレー１０内のｙ1列の２個の半導体チップ２ａ，２ｂのボール状電極３のプレス整形が終了すると、トレー移載装置１２０によって、トレー１０が次の第２ポジションＰ2のＸ−Ｙテーブル１１０の待機用ポジションＰ0に移載される。同時に第１ポジションＰ1の待機用ポジションＰ0のトレー１０’がプレス機１３０位置に送られ、第１ポジションＰ1の待機用ポジションＰ0に新しいトレー１０’が供給される。
【００１５】
以下、このような動作を繰り返して、第２ポジションＰ2のプレス機１３０は、トレー１０内の例えばｙ2列の半導体チップ２ｃ，２ｄのボール状電極３をプレス整形し、第３ポジションＰ3のプレス機１３０は、トレー１０内の例えばy3列の２個の半導体チップ２ｅ，２ｆのボール状電極３をプレス整形し、第４ポジションＰ4のプレス機１３０は、トレー１０内の例えばｙ4列の２個の半導体チップ２ｇ，２ｈのボール状電極３をプレス整形し、第５ポジションＰ5のプレス機１３０は、トレー１０内の例えばｙ5列の２個の半導体チップ２ｉ，２ｊのボール状電極３をプレス整形する。
【００１６】
このように、図１８および図１９の装置１００によれば、それぞれ複数のＸ−Ｙテーブル１１０と、トレー移載装置１２０と、プレス機１３０とを備えているので、トレー移載装置１２０によって、複数のトレー１０を順次、次のポジションのＸ−Ｙテーブル１１０に移載しながら、プレス機１３０でトレー１０内の半導体チップ２のボール状電極３を順次プレス整形することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置１００においては、複数のＸ−Ｙテーブル１１０を備え、各Ｘ−Ｙテーブル１１０，１１０間にトレー移載装置１２０を備えており、しかも、各Ｘ−Ｙテーブル１１０が待機用ポジションＰ0を備え待機用トレーを載置する構成のため、装置全体が大型化して大きな設置スペースが必要であるのみならず、高価になるという問題点があった。また、動作の面から述べると、複数のＸ−Ｙテーブル１１０の内、１台でもプレス作業が遅れるものがあると、仮にそれより前のポジションでプレス整形作業が終了していても、次のポジションに移載できないため、スループットが低いという問題点があった。
【００１８】
また、上記のようにトレー内に収容した半導体チップでなくても、例えば、プリント基板等の大きなサイズのワークの複数位置に、半導体素子や電子部品等を組み付けたり、あるいは組み付けられた半導体素子や電子部品等に被覆保護材を塗付するような加工を行うような場合でも、同様の問題があった。
【００１９】
したがって、本発明は、より小型化されて低価格化で、しかもスループットが高いワーク移載機構を備えたＸ−Ｙテーブル装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、Ｘ−Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテーブル上に所定ピッチで載置され、各々が複数のワークを整列状態で収納する複数のトレーと、これら複数のトレーを前記トレーの配列ピッチでトレー配列方向に一括して順送りするワーク移載機構と、前記複数のトレー位置それぞれにＸ−Ｙテーブルとは独立して固定配置され、それぞれが対応するトレー内の所定位置のワークを同時に加工する複数の加工手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
上記請求項１に記載のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、複数のワークを１台のＸ−Ｙテーブルで一括してＸ−Ｙ方向に移動し、複数の加工手段で各ワークを同時に加工するので、従来の装置に比較して構成が簡易化および小型化され、設置スペースを小さくすることができ、また、複数のワークを同時に加工するため、高いスループットが得られる。
【００２４】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記トレーが、各ワークを収納する複数のポケットを有するものである。
【００２５】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、トレーの各ポケットにワークを整列状態で収納でき、かつ、ワークを上方から加工できる。
【００２６】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記トレーが、前記各ワークを収納する複数のポケットと、各ポケット底部の窓と、この窓の上端部にワークを保持する段部とを有するものである。
【００２７】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、トレーの各ポケットにワークを整列状態で収納でき、かつ、ワークを上方から加工できることはもちろん、ポケットの底部の窓を利用してワークを下方から加工することができ、あるいは上下両方向から同時に加工することができる。
【００２８】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記複数のトレーが、前記Ｘ−Ｙテーブルによってポケットのピッチに応じてＸ−Ｙ方向にピッチ送りされるものである。
【００２９】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、複数のトレーの各ポケットに収納されたワークを、Ｘ−Ｙテーブルによってそのポケットの１ピッチ分だけ間欠送りできるので、複数のトレーのＸ−Ｙ方向への水平移動および位置決めを一括して同時に行なうことができる。
【００３０】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記トレー移載機構が、各トレーの下部を送り方向の両側から支持する爪を有し、この爪の上昇・下降動作および前記トレーの配列ピッチに応じた搬送方向への往復動作によって複数のトレーを一括して移載するものである。
【００３１】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、爪の上昇動作によって複数のトレーを同時に持ち上げ、前進動作によって次の加工ポジションに水平移動させ、下降動作によって複数のトレーを同時に下降させて移載することができ、後退動作によって元の位置に復帰できる。
【００３２】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記ワーク移載機構の爪が、トレー送り方向の両側に配置された棹部材に取り付けられており、前記爪の上昇動作によってトレーをＸ−Ｙテーブルから持ち上げ、爪の下降動作によってトレーをＸ−Ｙテーブルに載置するものである。
【００３３】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、棹部材に取り付けられた爪が上昇・下降動作をするので、その爪の上昇動作によって複数のトレーを一括してＸ−Ｙテーブルから持ち上げ、爪の下降動作によって複数のトレーを一括してＸ−Ｙテーブルに載置することができる。
【００３４】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記爪の上昇・下降動作が、棹部材に取り付けられた駆動によって行われるように構成されているものである。
【００３５】
上記ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、駆動部による棹部材の上昇・下降動作または棹部材の回動動作により、爪を上昇させることによって複数のトレーを同時に持ち上げ、爪を下降させることによって複数のトレーを同時に次のポジションの加工位置に載置させることができる。
【００３６】
本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、前記ワークが多数のボール状電極を有する半導体チップであり、前記加工手段が前記半導体チップのボール状電極をプレス整形するプレス機であるものである。
【００３７】
上記のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置によれば、多数のボール状電極を有する複数の半導体チップのボール状電極をプレス機で同時にプレス整形することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、上記半導体チップのボール状電極のプレス整形加工を行う場合について、図面を参照して説明する。
【００３９】
図1〜図３は本発明のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置３０の平面図、正面図および右側面図を示す。なお、図３には、Ｘ−Ｙテーブルが定位置（実線位置）からＹ方向および−Ｙ方向に最大移動した場合を２点鎖線で併示している。図４および図５はワーク移載機構部の平面図および正面図、図６および図７はワーク移載機構部における棹部材の回動機構部の拡大側面図およびその要部拡大側面図である。
【００４０】
図１〜図７において、３１はトレーのローダで、エレベータ３２の上に複数のトレー１０が積み重ねられている。各トレー１０は、先に述べた図１５（Ａ），（Ｂ）に示す構成と同様のものであり、各ポケット１１にはそれぞれ図１６に示すように、半導体チップ２がそのボール状電極３（図示省略）を上向きにして収納されている。３３はＸ−Ｙテーブルで、複数（図示例では６個）のトレー１０が所定ピッチで載置されている。３４はトレー１０のアンローダで、エレベータ３５の上にボール状電極３のプレス整形が終了した半導体チップ２を収納した複数のトレー１０が積み重ねられるようになっている。
【００４１】
前記Ｘ−Ｙテーブル３３は、前記複数（６個）のトレー１０を所定ピッチで配置できる大きさを有し、サーボモータ３６と、このサーボモータ３６の回転軸に取り付けられた駆動プーリ３７と、従動プーリ３８およびベルト３９によって、一対のレール４１ａ，４１ａ上をＸ方向に水平移動可能に構成されるとともに、サーボモータ４０によって１対のレール４１ｂ，４１ｂ上をＹ方向に水平移動可能に構成されている。
【００４２】
前記Ｘ−Ｙテーブル３３の上には、認識ポジションＰ0と第１ポジションＰ1〜第５ポジションＰ5にそれぞれトレー支持部４２を有する。各トレー支持部４２は、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、トレー１０の四隅を支持する４個の柱状のトレー支持部材４３で構成され、各トレー支持部材４３の上端に設けた段部４４でトレー１０の四隅の下部を支持するものである。
【００４３】
前記各トレー支持部４２の近傍には、図４〜図7に示すワーク移載機構４５が設けられている。このワーク移載機構４５は、トレー１０の搬送方向の両側に沿って延びる一対の棹部材４６，４６と、この棹部材４６，４６に固定された複数の爪４７，４７とを有する。前記棹部材４６，４６は、パルスモータ，サーボモータ，エアシリンダ等の駆動機構で直接上昇・下降動作させるようにしてもよいが、例えば、図示例のように、棹部材４６，４６をその軸心を中心に所定角度だけ回動させる回動機構４８，４８を設けて、棹部材４６，４６の回動によって、爪４７，４７を上昇・下降動作させるようにしてもよい。前記ワーク移載機構４５はまた、棹部材４６，４６を搬送方向に往復動作（Ｘ方向および−Ｘ方向）させる水平移動機構４９，４９を有する。
【００４４】
前記棹部材４６，４６に固定された爪４７，４７は、図４および図５に示すように、前記各トレー支持部４２の支持部材４３，４３間に両側から２個ずつ入り込むように各棹部材４６，４６に複数個取り付けられている。
【００４５】
前記棹部材４６，４６の回動機構４８，４８は、例えば、図６および図７に示すように、棹部材４６，４６に結合されたアーム５０，５０と、このアーム５０，５０にピン５１，５１で結合された継手５２，５２と、この継手５２，５２に昇降部材５３ａ，５３ａが結合されたパルスモータ，サーボモータ，エアシリンダ等の駆動部５３，５３とを有する。
【００４６】
前記棹部材４６，４６の回動機構４８，４８は、図６および図７（実線）に示すように、前記駆動部５３，５３の昇降部材５３ａ，５３ａが伸びた状態では、棹部材４６，４６に取り付けられた爪４７，４７がトレー１０の側方でかつ下方に位置し、駆動部５３，５３の昇降部材５３ａ，５３ａが退縮すると、図７（２点鎖線）に示すように、棹部材４６，４６が時計方向に回動して、爪４７，４７が上昇する。
【００４７】
前記棹部材４６，４６に固定された爪４７，４７は、常時は、駆動部５３の昇降部材５３ａが伸びた状態になっており、図９（Ａ）に示すように、支持部材４３の段部４４よりも低い位置にあって、トレー支持部材４３に支持されたトレー１０の下面より下方に位置し、トレー１０の移載時には棹部材４６，４６の回動によって、図９（Ｂ）に示すように、トレー支持部材４３の段部４４よりも高くなって、各トレー１０を４個の爪４７で下方から持ち上げるように構成されている。
【００４８】
前記棹部材４６，４６の回動機構４５，４５は、前述の水平移動機構４９，４９に取り付けられている。この水平移動機構４９，４９は、図４および図５に示すように、サーボモータ５４と、このサーボモータ５４に取り付けられた駆動プーリ５５と、従動プーリ５６と、これらのプーリ５６，５６によって回動されるベルト５７とを有し、前記棹部材４６，４６が前記ベルト５７に固定されて、サーボモータ５４の一方向への回転によって搬送方向（図示右方向）に移動（前進）し、サーボモータ５４の逆方向への回転によって図示左方向に移動（後退）するように構成されている。
【００４９】
したがって、上記ワーク移載機構４５は、棹部材４６，４６の回動機構４８，４８によって、常時は図９（Ａ）に示すように、爪４７，４７が下がった状態でトレー１０の側方に位置しているが、トレー１０の移載時には、棹部材４６，４６の回動機構４８，４８によって、図９（Ｂ）に示すように、棹部材４６，４６が回動して爪４７，４７を上昇させ、トレー１０を支持部材４３から持ち上げる。
【００５０】
この状態で、水平移動機構４９，４９によって、棹部材４６，４６は搬送方向にトレー１０のピッチ分だけ水平移動（前進）され、トレー１０がそれぞれ次のポジションに位置せしめられる。
【００５１】
このポジション位置で、回動機構４８，４８によって棹部材４６，４６が逆方向に回動されると、爪４７，４７が下降して、トレー１０をそのポジションの支持部材４３の段部４４に載置する。
【００５２】
この爪４７，４７が下降した状態で、水平移動機構４９がトレー１０の搬送方向と逆方向にトレー１０のピッチ分だけ水平移動（後退）して、元の位置に復帰する。すなわち、爪４７，４７の先端の動きを正面から見ると、スクウェアモーションを行なう。
【００５３】
前記トレー１０の構成は、前述のように、図１５（Ａ），（Ｂ）に示す従来のものと同様で、複数の半導体チップ２を収納するポケット１１を有し、各ポケット１１の底部に窓１２を有するとともに、各窓１２の上端部に半導体チップ２を支持する段部１３を有する。そして、図１６に示すように、各ポケット１１に半導体チップ２をそのボール状電極３が上向きになるように収納されている。
【００５４】
Ｘ−Ｙテーブル３３の上に設けられた複数のトレー支持部４２の内、図示左方端側のトレー支持部４２は、半導体チップ２の認識ポジションＰ0で、トレー１０に収納された半導体チップ２の外観をＣＣＤカメラ等によって撮像して、外観上の良／不良を判別する。もし、一部の半導体チップ２に外観不良が見付かったならば、その半導体チップ２を外観が良品の半導体チップ２と入れ替える。また、一部のポケット１１に半導体チップ２の欠落があれば、半導体チップ２を補充する。あるいは、一部のポケット１１に半導体チップ２の欠落があっても、そのデタを記憶装置に記憶させることによって、プレス機６０のプレス加工動作を行わせないようにすることができる。それによって、半導体チップなしでプレス加工動作を行うことによる、プレス機６０の上下ヘッド６１，６２に悪影響を与えることを防止できる。
【００５５】
また、他の複数（図示例では５個）のトレー支持部４２位置（第１ポジションＰ1〜第５ポジションＰ5）は、半導体チップ２の加工ポジションで、それぞれ所定位置（図示例では各トレー１０のｘ１，ｙ３位置に加工手段の一例としてのプレス機６０がＸ−Ｙテーブル３３とは独立して固定設置されている。各プレス機６０は、図１０に示すように、上下に上ヘッド６１と下ヘッド６２とを有し、プレス時には、下ヘッド６２が半導体チップ２の裏面に接する位置まで上昇し、次いで上ヘッド６１が下降して、半導体チップ２のボール状電極３をプレス整形加工して、その高さを均一化する。
【００５６】
次に、上記構成のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置３０の動作について説明する。まず、ローダ３１のエレベータ３２上に、各ポケット１１に半導体チップ２をそのボール状電極３を上向きにして収納したトレー１０を複数個積み重ねておき、エレベータ３２を上昇させて最上段のトレー１０を、Ｘ−Ｙテーブル３３上のトレー位置と同一高さにする。
【００５７】
すると、ワーク移載機構４５の水平移動機構４９がサーボモータ５４の逆回転によって棹部材４６，４６を、図１の２点鎖線で示すように、ローダ３１位置に位置させる。この位置で棹部材４６，４６が回動機構４８，４８によって回動されて、最上段のトレー１０を爪４７，４７で持ち上げ、この状態で、水平移動機構４９，４９によってトレー１０を１ピッチ分だけ搬送方向に水平移動（前進）させて、半導体チップ２の認識ポジションＰ0に送り、爪４７，４７を下降させてトレー１０を認識ポジションＰ0におけるトレー支持部４２の支持部材４３の段部４４に載置する。
【００５８】
この認識ポジションＰ0では、前述のとおり、ＣＣＤカメラ等の外観認識手段（図示省略）によってトレー１０に収納された半導体チップ２の外観がチェックされる。もし、ボール状電極３の欠けたもの等の外観不良の半導体チップ２があれば、外観が良品の半導体チップ２と入れ替える。また、もし、トレー１０内で半導体チップ２の欠落したポケット１１があれば、そのポケット１１に半導体チップ２を補充する。あるいは、半導体チップ２の欠落データを記憶装置に記憶させることによって、プレス機６０によるプレス加工動作を行わないようにする。
【００５９】
このようにして、認識ポジションＰ0におけるトレー１０の認識動作およびその対応動作が終了すれば、ワーク移載機構４５の回動機構４８，４８および水平移動機構４９，４９によって、トレー１０が第１の加工ポジションＰ1に移載される。同時に、認識ポジションＰ0に、次のトレー１０が移載される。
【００６０】
以下、同様の動作によって、第１〜第５の加工ポジションＰ1〜Ｐ5にトレー１０が載置されると、Ｘ−Ｙテーブル３３がＸ−Ｙ方向に水平移動して、各トレー１０に収納された半導体チップ２のうち、例えば、図１１のｘ1，ｙ1位置にある半導体チップ２ａをそれぞれプレス機６０位置に移動させて、下ヘッド６２が半導体チップ２ａの裏面に接する位置まで上昇するとともに、上ヘッド６１が下降して、各トレー１０内の半導体チップ２ａのボール状電極３をプレス整形して、その高さを均一に加工する。
【００６１】
半導体チップ２ａのボール状電極３の高さが均一に加工されると、上下ヘッド６１，６２が上昇，下降し、Ｘ−Ｙテーブル３３が、例えば−Ｘ方向（図１１左方向）に１ピッチ分だけ水平移動して、各トレー１０に収納された半導体チップ２のうち、図１１のｘ2，ｙ1位置にある半導体チップ２ｂをそれぞれプレス機６０位置に移動させて、下ヘッド６２が半導体チップ２ｂの裏面に接する位置まで上昇するとともに、上ヘッド６１が下降して、半導体チップ２ｂのボール状電極３をプレス整形して、その高さを均一に加工する。
【００６２】
半導体チップ２ｂのボール状電極３の高さが均一に加工されると、上下ヘッド６１，６２が上昇，下降し、Ｘ−Ｙテーブル３３が例えば−Ｙ方向（図１１下方向）に１ピッチ分だけ水平移動して、各トレー１０に収納された半導体チップ２のうち、図１１のｘ2，ｙ2位置にある半導体チップ２ｃをプレス機６０位置に移動させて、下ヘッド６２が半導体チップ２ｃの裏面に接する位置まで上昇するとともに、上ヘッド６１が下降して、半導体チップ２ｃのボール状電極３をプレス整形して、その高さを均一に加工する。
【００６３】
以下、同様の動作によって、Ｘ−Ｙテーブル３３がトレー１０のポケット１１，１１間のピッチ分だけＸ−Ｙ方向に間欠的に水平移動して、順次、図１１の各トレー１０に収納された半導体チップ２ａ〜２ｊのボール状電極３をプレス整形して、その高さを均一に加工する。
【００６４】
このようにして、トレー１０に収納されたすべての半導体チップ２のボール状電極３にプレス整形が行なわれてその高さの均一化加工が終了すると、ワーク移載機構４５の棹部材４６，４６が回動して爪４７，４７を上昇させて、各トレー１０を一括して持ち上げ搬送方向（図示右方向）にトレーピッチ分だけ水平移動（前進）して、それぞれ次の加工ポジションに送られ、爪４７，４７の下降動作によってそのポジションのトレー支持部材４３に支持される。
【００６５】
なお、第５番目の加工ポジションＰ5から送り出されたトレー１０は、アンローダ３４のエレベータ３５上に移載される。すると、エレベータ３５がトレー１個分だけ下降して、次のトレー１０が到来するのを待つ。
【００６６】
以下、このような動作を繰り返して、半導体チップ２のボール状電極３のプレス整形加工が終了したトレー１０がすべてエレベータ３５上に移載され、再びＸ−Ｙテーブル３３上の全ての加工ポジションＰ1〜Ｐ5に未加工の半導体チップ２を収納したトレー１０が配置されると、Ｘ−Ｙテーブル３３がＸ−Ｙ方向に水平移動して、各トレー１０に収納された半導体チップ２ａ〜２ｊのボール状電極３の高さを、プレス機６０によって、順次、プレス整形して均一化加工する。
【００６７】
以上のような、ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置３０によれば、Ｘ−Ｙテーブル３３は各プレス機６０に共通の１台で済むとともに、図１８および図１９に示す従来装置１００の各プレス機１３０の加工ポジョション前段に必要であったトレー１０の待機用ポジションが不要になり、しかも、トレー１０の移載機構４５は各プレス機６０の側方に配置でき、従来のように各Ｘ−Ｙテーブル間に設置する必要がないため、装置全体が小型化され、設置スペースが小さくできるのみならず、低価格化ができる。さらに、従来のような順次加工ではなく並列加工であり、各プレス機６０間での待機時間がなくなるので、スループットが高くなる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、特定の構成について説明したが、本発明の精神を逸脱することなく、各種の変形を実施することができる。
【００６９】
例えば、上記実施形態では、各トレー１０内の半導体チップ２の内、ｘ1、ｙ1位置の２ａからｘ2、ｙ5位置の２ｊまで、順次ジグザグ状にＸ−Ｙ送りしながらプレス加工する場合について説明したが、このようにすればＸ−Ｙテーブル３３の移動距離を最短距離にできて、プレス加工時間を最短時間にできる利点があるが、他の移動形態を採用してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、Ｘ−Ｙテーブル３３上に認識ポジションＰ0と、５台のプレス機６０による加工ポジションＰ1〜Ｐ5を設ける場合について説明したが、認識ポジションＰ0は省略してもよいし、プレス機６０の設置台数は任意にできる。
【００７１】
さらに、上記実施形態では、半導体チップ２に施す加工として、ボール状電極３のプレス整形加工について説明したが、半導体チップ２へのレーザマーキングや、その他任意の加工を施す場合に適用できる。
【００７２】
さらにまた、上記実施形態では、ワークとして、多数のボール状電極３を有するＢＧＡ半導体装置１の半導体チップ２について説明したが、他の半導体チップや、あるいは半導体以外の他の電子部品等、任意のワ−クに適用できる。
【００７３】
また、上記実施形態では、トレー１０として、ワークを１０個（横２個×縦５個）収納するものについて説明したが、任意の数および配列にできる。
【００７４】
さらにまた、トレー１０は、上記実施形態のように、ＢＧＡ半導体装置１の半導体チップ２におけるボール状電極３を上下ヘッド６１，６２でプレス整形する場合に適する窓１２を有するものについて説明したが、ワークを下方から加工しない場合は、各ポケット１１の底部の窓１２は不要で、単にポケット１１のみでよい。
【００７５】
さらにまた、上記実施形態では、ワークとしてトレー１０に収容された小サイズのものについて説明したが、本発明は、例えば、上記トレー１０のサイズに対応する大きなサイズのプリント基板等であってもよく、そのプリント基板等の複数位置に順次半導体素子や電子部品等を組み付けたり、それらの半導体素子や電子部品等に被覆保護材を塗布したりするような各種加工を施す場合には、適用できるものである。
【００７６】
【発明の効果】
本発明のワ−ク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置は、以上のように、Ｘ−Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテーブル上に所定ピッチで載置される複数のワークと、これらのワークを一括して順送りするワーク移載機構と、前記複数のワーク位置にＸ−Ｙテーブルと分離して配置されワークを加工する加工手段とを設けたことを特徴とするものであるから、Ｘ−Ｙテーブルは１台のみで済み、各加工手段の前段に待機ポジションが不要となり、しかも、従来のように複数のＸ−Ｙテーブル間にワークの移載装置を設置しなくてもよいので、装置全体を簡易化および小型化でき、設置スペースも小さくできる。また、複数のワークを１台のＸ−Ｙテーブルで一括してＸ−Ｙ方向に移動でき、各加工手段によって、ワークを同時に並列的に加工できるので、従来のように各Ｘ−Ｙテーブルごとの待ち時間がなくなり、スループットを著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置の正面図である。
【図３】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置の右側面図である。
【図４】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置におけるワーク移載機構部の平面図である。
【図５】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置におけるワーク移載機構部の正面図である。
【図６】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置における棹部材の回動機構部の拡大側面図である。
【図７】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置における棹部材の回動機構部の要部拡大側面図である。
【図８】（Ａ）は本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置におけるトレー支持部の平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図９】（Ａ）は本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置におけるワーク移載機構の爪が下方位置にある状態の側面図、
（Ｂ）は本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置におけるワーク移載機構の爪が上方位置にある状態の側面図である。
【図１０】本発明の実施形態のワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置における加工手段であるプレス機の上下ヘッドをトレーとともに示した要部の正断面図である。
【図１１】本発明による半導体チップのボール状電極のプレス整形加工順序について説明するトレーの平面図である。
【図１２】（Ａ）はＢＧＡ型半導体装置の分解正面図、
（Ｂ）はその半導体チップの底面図である。
【図１３】（Ａ）は半導体チップのボール状電極における形状異常について説明する要部拡大正面図、
（Ｂ）は半導体チップのボール状電極における他の形状異常について説明する要部拡大正面図である。
【図１４】（Ａ）は半導体チップのボール状電極におけるプレス整形加工前の形状について説明する要部拡大正面図、
（Ｂ）は半導体チップのボール状電極におけるプレス整形加工後の形状について説明する要部拡大正面図である。
【図１５】（Ａ）はトレーの平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１６】各ポケットに半導体チップを収納したトレーの平面図である。
【図１７】トレーに収納された半導体チップのボール状電極におけるプレス機の上下ヘッドをトレーとともに示す要部正断面図である。
【図１８】従来の半導体チップのボール状電極をプレス加工する装置の平面図である。
【図１９】従来の半導体チップのボール状電極をプレス加工する装置の正面図である。
【図２０】半導体チップのボール状電極をプレス整形加工する順序について説明するトレーの平面図である。
【符号の説明】
１  半導体装置
２，２ａ〜２ｊ  ワーク（半導体チップ）
３，５  ボール状電極
４  基板
６  リードピン
１０  トレー
１１  ポケット
１２  窓
１３  段部
３０  ワーク移載機構付きＸ−Ｙテーブル装置
３１  ローダ
３３  Ｘ−Ｙテーブル
３４  アンローダ
３６，４０，５４  サーボモータ
３７，５５  駆動プーリ
３８，５６  従動プーリ
３９，５７  ベルト
４１ａ，４１ｂ  レール
４２  トレー支持部
４３  トレー支持部材
４４  段部
４５  ワーク移載機構
４６  棹部材
４７  爪
４８  棹部材の回動機構
４９  水平移動機構
５０  アーム
５１  ピン
５２  継手
５３  駆動部
５３ａ  昇降部材
６０  加工手段（プレス機）
６１  上ヘッド
６２  下ヘッド
Ｐ0  認識ポジション
Ｐ1〜Ｐ5  加工ポジション
【図１】
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【図２】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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