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电子零件保持装置以及具备此电子零件保持装置的电子零件检查装置、电子零件分类装置

摘要

本发明提供一种能够兼顾电子零件的保持装置的升降速度的高速化与对电子零件施加的负荷的精密控制的电子零件保持装置、以及具备此电子零件保持装置的电子零件检查装置、电子零件分类装置。电子零件保持装置(3)具有吸嘴(301)、伺服马达(318)及音圈马达(309)。吸嘴(301)相对于载置位置而可升降地受到支撑,使电子零件(D)保持及脱离。伺服马达(318)使吸嘴(301)相对于载置位置而升降。音圈马达(309)是独立于伺服马达(318)而配置,经由吸嘴(301)来控制对载置于载置位置上的电子零件(D)的负荷。

著录项

  • 公开/公告号CN103229610A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-07-31

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 上野精机株式会社;

    申请/专利号CN201080070390.X

  • 发明设计人 増田高之;

    申请日2010-11-30

  • 分类号H05K13/04(20060101);H01L21/50(20060101);

  • 代理机构11205 北京同立钧成知识产权代理有限公司;

  • 代理人臧建明;张洋

  • 地址 日本福冈县远贺郡水巻町下二西一丁目2番18号

  • 入库时间 2024-02-19 19:41:48

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-01-20

    授权

    授权

  • 2013-11-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):H05K13/04 申请日:20101130

    实质审查的生效

  • 2013-07-31

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种保持电子零件的电子零件保持装置、以及一边利用 该电子零件保持装置来保持电子零件一边向各工序处理搬送电子零件 的电子零件检查装置、一边利用电子零件保持装置来保持电子零件一边 予以搬送的电子零件分类装置。

背景技术

在半导体元件等电子零件的制造工序中,在向各种处理工序搬送时 多使用电子零件保持装置。例如,在电子零件的制造后工序中,要进行 标记(marking)处理、外观检查、电气特性检查、引线(lead)成形处 理、电子零件的分类以及捆包等的处理,而进行该后工序的电子零件检 查装置,是在向各种处理工序搬送电子零件的搬送机构中配设有电子零 件保持装置。而且,将排列在晶片片材(wafer sheet)上的发光二极管 (Light Emitting Diode,LED)芯片(chip)等的电子零件按照每种品质 进行再排列的电子零件分类装置,是在晶片片材与再排列板(plate)之 间往复的臂(arm)上排列有电子零件保持装置。

该电子零件保持装置具有相对于电子零件的载置位置而可升降的 保持装置,使该保持装置下降至载置位置,在载置位置使电子零件脱离, 或者从载置位置获取电子零件。保持装置例如是管(pipe)内部与空气 压回路连通的吸嘴,通过产生真空来吸附位于载置位置的电子零件,通 过破坏真空来使电子零件脱离至载置位置。

此类型的电子零件保持装置,例如是通过使用凸轮(cam)、杠杆 (lever)及连杆(rod)等装置而构成的驱动机构,来使吸嘴朝载置位置 升降(例如,参照专利文献1、专利文献2)。

然而,随着近年来的电子设备的急速进展,在制造工序中要求的处 理速度正高速化。因此,使电子零件保持装置的吸嘴升降的速度也要求 高速化。另一方面,随着电子设备的小型化,电子零件正薄壁化,因此 从防止损伤(damage)的观点而言,在接纳时及交接时吸嘴对电子零件 施加的负荷管理的要求也变高。

而且,在负荷管理中,视处理工序而要求的负荷有时不同。例如, 在电子零件的电极切断或加工工序中,为了固定电子零件,需要大的负 荷。另一方面,在电气特性测定工序中,并不需要那么大的负荷,而且, 在胶带捆包、标记、外观检查工序等中,几乎不需要负荷。

进而,例如在电气特性检查中,为了获得具有可靠性的测试(test) 结果或良好的重复性,重要的是使电子零件与探针插座(probe socket) 以固定的负荷而接触。尤其,在小型的电子零件中,多要求高精度且稳 定地维持例如2牛顿(Newton)以下等的低负荷。

如此,对于电子零件保持装置,期望能够精密且稳定地控制对电子 零件施加的负荷。作为进行负荷控制的机构,考虑利用弹簧(spring) 或气缸(air cylinder)来进行负荷控制的机构。而且,考虑如下机构: 利用可进行扭矩(torque)控制的伺服马达(servo motor)与凸轮机构来 进行负荷控制,并且兼进行吸嘴的加工速度或位置控制。

对利用伺服马达与凸轮机构的电子零件保持装置进行简单说明。首 先,在与吸嘴为同轴上,通过轴承可滑动地配设有连杆。在伺服马达的 旋转轴上,可旋转地固定有圆筒凸轮,凸轮从动件(cam follower)抵接 于该圆筒凸轮。圆筒凸轮与凸轮从动件将伺服马达的旋转力转换成下压 连杆的方向。当使伺服马达旋转时,连杆朝向吸嘴下降,朝向电子零件 的载置位置下压吸嘴。当吸嘴经由电子零件而抵接于载置位置时,调整 伺服马达的扭矩以对电子零件施加所需的负荷。电子零件检查装置中, 在处理电子零件的每个处理工序中,通过调整伺服马达的扭矩,从而在 每个处理工序中对电子零件施加所需的负荷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第2620646号公报

专利文献2:日本专利特开2002-127064号公报

发明内容

发明欲解决的课题

如上所述,对于电子零件保持装置,期望能够精密且稳定地控制对 电子零件施加的负荷,但在利用弹簧的例子中,存在无法容易地变更负 荷的问题。在利用气缸的例子中,由于在特性上响应性慢,因此无法高 速化地回应。

当利用伺服马达与凸轮机构来进行负荷控制、速度控制、位置控制 时,虽能在一定程度上满足负荷的可变与高速化的要求,但在伺服马达 的特性上,例如若要施加2牛顿以下这一范围的低负荷,则控制会变得 不稳定。如此,尤其在电气特性检查中,有可能无法获得具有可靠性的 测试结果或良好的重复性。在高频特性等的AC测试中,该倾向变强。

本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的,其目的在 于提供一种能够兼顾电子零件的保持装置的升降速度的高速化与对电 子零件施加的负荷的精密控制的电子零件保持装置、以及具备此电子零 件保持装置的电子零件检查装置、电子零件分类装置。

解决课题的技术手段

本发明的电子零件保持装置对于载置位置进行电子零件的接纳及 交接,所述电子零件保持装置的特征在于包括:保持装置,相对于所述 载置位置而可升降地受到支撑,以使所述电子零件保持及脱离;驱动控 制装置,使所述保持装置相对于所述载置位置而升降;以及负荷控制装 置,独立于所述驱动控制装置而配置,经由所述保持装置来控制对载置 于所述载置位置上的所述电子零件的负荷。

所述驱动控制装置也可包括:背离赋能体,朝背离所述载置位置的 方向对所述保持装置赋能;驱动体,配置于所述保持装置的上方,相对 于所述载置位置而可升降地受到支撑;以及马达,抵抗所述背离赋能体 的赋能,经由所述驱动体来使所述保持装置朝所述载置位置的方向下 降,所述负荷控制装置包括:音圈马达(voice coil motor),配置于所述 驱动体上,对应于所施加的电压值而使按压力可变;以及连杆,以位于 所述保持装置的同轴上的方式而配置于所述驱动体上,将所述音圈马达 的所述按压力传递至所述保持装置。

所述负荷控制装置也可还包括:辅助赋能体,以抵消所述背离赋能 体的赋能力的方式,朝所述保持装置的方向对所述连杆赋能。

而且,本发明的电子零件检查装置一边搬送电子零件,一边进行各 种工序处理,所述电子零件检查装置的特征在于包括:各种工序处理装 置,排列配置在所述电子零件的处理路径上,且各自具有载置所述电子 零件的载台;搬送装置,将所述电子零件搬送至所述各种工序处理装置; 保持装置,配置于所述搬送装置上,并且相对于所述载台而可升降地受 到支撑,对所述载台交接所述电子零件;驱动控制装置,使所述保持装 置相对于所述载台而升降;以及负荷控制装置,独立于所述驱动控制装 置而配置,经由所述保持装置来控制对载置于所述载台上的所述电子零 件的负荷。

所述驱动控制装置也可包括:背离赋能体,朝背离所述载台的方向 对所述保持装置赋能;驱动体,配置于所述保持装置的上方,相对于所 述载台而可升降地受到支撑;以及马达,抵抗所述背离赋能体的赋能, 经由所述驱动体来使所述保持装置朝所述载台的方向下降,所述负荷控 制装置包括:音圈马达,配置于所述驱动体上,对应于所施加的电压值 而使按压力可变;以及连杆,以位于所述保持装置的同轴上的方式而配 置于所述驱动体上,将所述音圈马达的所述按压力传递至所述保持装 置。

所述负荷控制装置也可还包括:辅助赋能体,以抵消所述背离赋能 体的赋能力的方式,朝所述保持装置的方向对所述连杆赋能。

也可对应于具有交接所述电子零件的所述载台的所述各种工序处 理装置,来使施加至所述音圈马达的电压值可变。

而且,本发明的电子零件分类装置从排列有多个未分类状态的电子 零件的晶片片材上,基于规定的分类信息来拾取(pickup)所述电子零 件,并将拾取的所述电子零件贴附到再排列板上,所述电子零件分类装 置的特征在于包括:保持装置,相对于所述晶片片材与所述再排列板而 可升降地受到支撑,保持所述电子零件并从所述晶片片材搬送至所述再 排列板为止;驱动控制装置,使所述保持装置相对于所述晶片片材以及 所述再排列板而升降;以及负荷控制装置,独立于所述驱动控制装置而 配置,经由所述保持装置来控制对配置于所述晶片片材及所述再排列板 上的所述电子零件的负荷。

所述驱动控制装置也可包括:背离赋能体,朝背离所述晶片片材及 所述再排列板的方向对所述保持装置赋能;驱动体,配置于所述保持装 置的上方,相对于所述晶片片材及所述再排列板而可升降地受到支撑; 以及马达,抵抗所述背离赋能体的赋能,经由所述驱动体来使所述保持 装置朝所述晶片片材或所述再排列板的方向下降,所述负荷控制装置包 括:音圈马达,配置于所述驱动体上,对应于所施加的电压值而使按压 力可变;以及连杆,以位于所述保持装置的上方的方式而配置于所述驱 动体上,将所述音圈马达的所述按压力传递至所述保持装置。

所述负荷控制装置也可还包括:辅助赋能体,以抵消所述背离赋能 体的赋能力的方式,朝所述保持装置的方向对所述连杆赋能。

发明的效果

根据本发明,通过从驱动控制装置切断负荷控制装置,从而既能维 持保持装置的高速升降,又能实现使用可进行低负荷的高精度控制的各 种装置的负荷控制。

附图说明

图1是表示电子零件保持装置的结构的侧视图。

图2是表示使音圈马达驱动时的负荷的图。

图3是表示音圈马达的结构的图。

图4是表示电子零件检查装置的结构的俯视图。

图5是表示电子零件检查装置的结构的侧视图。

图6是表示电子零件分类装置的结构的俯视图。

图7是表示电子零件分类装置所具备的电子零件保持装置的侧视 图。

具体实施方式

以下,参照附图,来详细说明本发明的电子零件保持装置以及具备 此电子零件保持装置的电子零件检查装置、电子零件分类装置的实施方 式。

(电子零件保持装置)

图1表示电子零件保持装置3的结构。电子零件保持装置3交接载 台4a上的电子零件D。载台4a是电子零件D的载置位置,设置在处理 电子零件D的各工序处理机构4中。电子零件D是被用于电气制品的零 件,包含半导体元件。作为半导体元件,可列举晶体管(transistor)、集 成电路、电阻、电容器(condenser)或LED芯片等。

该电子零件保持装置3具有吸嘴301。吸嘴301相对于载台4a而升 降,使电子零件D保持及脱离。

该吸嘴301是在前端302具有开口,且内部为中空的管。吸嘴301 是由相对于载台4a的高度已被固定的臂303予以支撑,且位于载台4a 的上方。臂303相对于载台4a而大致平行地延伸,且在该臂303的前端, 贯穿设置有相对于载台4a为垂直的轴承304。吸嘴301将前端302朝向 载台4a而插入轴承304,由此,相对于臂303而可滑动地受到支撑。

吸嘴301的管内部经由连接于后端的喷射器(ejector)305而与空 气压回路连通,通过产生真空而利用前端来吸附电子零件D,并通过破 坏真空来使电子零件D脱离。

在臂303的轴承304上缘,设置有插入吸嘴391的第1压缩弹簧306。 在吸嘴301的后端侧,设有凸缘(flange)307,第1压缩弹簧306经由 该凸缘307而朝背离载台4a的方向对吸嘴301赋能。

在吸嘴301的上方,可朝下压吸嘴301的方向下降地设置有具有音 圈马达309及连杆310的驱动体308。驱动体308具有大致U字形状的 框架(frame)311。

驱动体308的框架下臂312相对于载台4a而水平地延伸,在该框架 下臂312的前端,贯穿设置有相对于载台4a而垂直的轴承313。连杆310 通过该轴承313而可滑动地受到支撑。连杆310的配置位置是位于吸嘴 301的上方,且位于吸嘴301的同轴上。

连杆310的后端连接于音圈马达309。所谓连杆310的后端,是指 与跟吸嘴301相对的前端为相反侧的端。音圈马达309被固定于驱动体 308的框架上臂314的下表面。

而且,在框架下臂312的下表面,插入连杆310地设置有第2压缩 弹簧315。在连杆310的前端侧,设有凸缘316,第2压缩弹簧315经 由该凸缘316而朝吸嘴301的下压方向对连杆310赋能。另外,该第2 压缩弹簧315通过挡块(stopper)而维持被压缩的状态。

驱动体308是可朝下压吸嘴301的方向滑动地由直线导轨(linear  guide)317予以支撑。直线导轨317是沿与载台4a垂直的方向延伸,且 高度已被固定。电子零件保持装置3具有伺服马达318,将伺服马达318 的旋转力转换成与直线导轨317平行的直线方向,以使驱动体308下降。

在伺服马达318的旋转轴上,安装有将圆周面设为凸轮面的圆筒凸 轮319。在驱动体308的框架上臂314的上表面,设置有抵接于圆筒凸 轮319的凸轮从动件320。伺服马达318的旋转力由圆筒凸轮319与凸 轮从动件320转换成沿着直线导轨317的直线方向的力,驱动体308一 边抵接于吸嘴301一边下降。

另外,驱动体308连接于上拉框架311的弹簧321,通过该弹簧321 来按压凸轮从动件320与圆筒凸轮319。

基于图2及图3来说明此种电子零件保持装置3的动作。图2是表 示使音圈马达309驱动时的对电子零件D施加的负荷的图。图3是表示 音圈马达309的结构的图。

伺服马达318、圆筒凸轮319、凸轮从动件320、驱动体308以及第 1压缩弹簧306成为使吸嘴301相对于载台4a而升降的驱动控制装置。 尤其,伺服马达318、圆筒凸轮319、凸轮从动件320以及驱动体308 使吸嘴301下降。第1压缩弹簧306成为通过背离赋能力A来使吸嘴301 上升的背离赋能体。

而且,音圈马达309、连杆310以及第2压缩弹簧315成为负荷控 制装置。第2压缩弹簧315成为具有抵消第1压缩弹簧306的背离赋能 力A的辅助赋能力B的辅助赋能体,辅助音圈马达309的推力C。

此种电子零件保持装置3中,首先使伺服马达318驱动,以使圆筒 凸轮319旋转。抵接于圆筒凸轮319的凸轮面的凸轮从动件320受到朝 向载台4a的推力。朝向载台4a的推力成为驱动体308的朝向吸嘴301 的移动力,驱动体308沿着直线导轨317而下降。

当驱动体308下降时,连杆310抵接于吸嘴301的后端。伺服马达 318进一步使圆筒凸轮319旋转,由此,驱动体308下压吸嘴301。吸 嘴301抵抗第1压缩弹簧306的上推赋能力而开始下降,并经由电子零 件D而抵接于载台4a。

另外,在载台4a上载置电子零件D时,预先在吸嘴301的前端302, 通过产生真空而保持有电子零件D。当从载台4a接纳电子零件D时, 预先在载台4a上载置有电子零件D。

对于吸嘴301的下降量,例如是通过下述方式来控制,即:在伺服 马达318上安装编码器(encoder),由编码器来检测伺服马达318的旋 转量。即,当伺服马达318旋转规定量时,只要判断为吸嘴301经由电 子零件D而抵接于载台4a即可。

第1压缩弹簧306与第2压缩弹簧315是以赋能力变得相同的方式, 来选择弹簧常数。因而,如图2所示,第1压缩弹簧306的上推吸嘴301 的背离赋能力A经由第2压缩弹簧315的连杆310而由下压吸嘴301的 辅助赋能力B抵消,在吸嘴301经由电子零件D而抵接于载台4a的状 态下,若忽略音圈马达309的推力C,则吸嘴301按压电子零件D的负 荷变成0牛顿。

另外,较为理想的是,第1压缩弹簧306与第2压缩弹簧315的弹 簧常数相同,但当因个体差异的关系而存在困难时,则第2压缩弹簧315 选择弹簧常数与第1压缩弹簧306相同或比第1压缩弹簧306稍小的弹 簧。

对于音圈马达309,施加有与所需的负荷相符的电压。音圈马达309 如图3所示,在内部具有设置成T字型的磁铁51、环状线圈52及设置 在环状线圈52下方的升降部53,连杆310的后端固定于升降部53。连 杆310位于环状线圈52的中心轴上。

当对音圈马达309施加电压时,电流流经环状线圈52,对升降部 53施加下压连杆310的方向的推力C。音圈马达309中,电流(电压) 与推力C成比例关系。如图2所示,因第2压缩弹簧315的辅助赋能力 B对第1压缩弹簧306的背离赋能力A的抵消,与音圈马达309的推力 C同等的负荷传递至吸嘴301。

具体而言,对电子零件D施加的负荷Fd为

Fd=Fc-|Fa+Fb|。

Fc:音圈马达309的推力C

Fa:第1压缩弹簧306的背离赋能力A

Fb:第2压缩弹簧315的辅助赋能力B

即,对于配置在吸嘴301与载台4a之间的电子零件D,施加与音圈 马达309的推力C同等的负荷。

另外,当欲使吸嘴301按压电子零件D的负荷成为0牛顿时,使施 加至音圈马达309的电压,对应于相当于第1压缩弹簧306与第2压缩 弹簧315的赋能力之差的推力。

如此,本实施方式的电子零件保持装置3中,通过调整对音圈马达 309施加的电压,来调整对电子零件D施加的负荷。

(电子零件检查装置)

基于图4及图5来详细说明具备该电子零件保持装置3的电子零件 检查装置1。图4是表示电子零件检查装置1的概略结构的图。图5是 表示搬送机构的概略结构的图。

本实施方式的电子零件检查装置1是一边排列搬送电子零件D,一 边进行各种工序处理的装置。各种工序处理主要是经过切割(dicing)、 安装(mounting)、接合(bonding)以及密封(sealing)等各装配工序 后的检查工序,包含标记、外观检查、测试触点(test contact)、分类拣 选(sort)以及捆包的工序处理。

该电子零件检查装置1具备对电子零件D的各种工序处理机构4、 以及向各种工序处理机构4搬送电子零件D的搬送机构。搬送机构是包 含转台(turntable)21而构成。转台21的中心是由配置在下方的直接驱 动(direct drive)马达22的驱动轴予以支撑。该转台21伴随直接驱动 马达22的驱动,而间歇性地旋转规定角度。

电子零件保持装置3的吸嘴301是在转台21的外周端安装有多个, 且沿着转台21的外周而等间隔地隔开。该搬送机构的转台21的外周成 为电子零件D的处理路径。搬送机构利用吸嘴301来保持电子零件D, 并使电子零件D排列于转台21的外周,通过使转台21旋转,从而沿外 周方向搬送电子零件D。电子零件保持装置3的配置间隔是与转台21 的1节距(pitch)的旋转角度相等。

在各吸嘴301的停止位置P的上方,固定有逆L字型的框架23。通 过沿着与载台4a垂直地延伸的臂来设置直线导轨317,驱动体308在转 台21的外周端侧可滑动地受到支撑。伺服马达318是设置在与载台4a 平行地延伸的臂的上表面,圆筒凸轮319可旋转地设置在该臂的下表面。

各种工序处理机构4是围绕转台21而在外周方向上等间隔地隔开 配置。配置间隔是与转台21的1节距的旋转角度相同或者等于转台21 的1节距的旋转角度的整数倍。各种工序处理机构4的配置位置是与各 保持装置的停止位置P一致。在该各停止位置P处,各设置一台各种搬 送处理机构。另外,若停止位置的数量≥搬送处理机构4的数量,则他 们的数量也可并非为同数,还可存在未配置搬送处理机构4的停止位置 P。

作为各种工序处理机构4,沿着转台21的旋转方向依序配置有例如 送料器(parts feeder)41、测试触点装置42、标记单元(marking unit) 43、外观检查装置45、分类拣选机构46、卷带封装单元(Taping unit) 47、不良品排出装置48。

送料器41是对电子零件检查装置1供给电子零件D的装置,使多 个电子零件D排列并连续地供给至转台21的外周端正下方为止。测试 触点装置42具有铍铜等的板状金属即触点,使探针插座以固定负荷接 触电子零件D,并使电流流动,或者施加电压,由此,对电子零件D的 电压、电流、电阻或频率等的电气特性进行测定检查。

标记单元43面向电子零件D而具有激光(laser)照射用的透镜 (lens),将激光照射至电子零件D以进行标记。外观检查装置45具有摄 像机(camera),拍摄电子零件D,根据图像来检测电子零件D的电极 形状、表面的缺陷、划痕、污垢、异物等的有无。

分类拣选机构46根据外观检查或电气特性的检查结果,将电子零 件D分类为不良品与良品,并根据其等级(level)来进行分类并选中 (shoot)。卷带封装单元47间歇性地送出载带(carrier tape),该载带藉 由压花(emboss)加工而形成有电子零件D的收纳袋(pocket),将判定 为良品的电子零件D收纳到该收纳袋中。不良品排出装置48将未经卷 带封装捆包的电子零件D从电子零件检查装置1予以排出。

此种电子零件检查装置1以如下方式进行动作。首先,电子零件检 查装置1的动作的1循环(cycle)包含搬送与工序处理。在搬送中,依 序经过电子零件D的接纳、电子零件D的移动、以及电子零件D的交 接。

电子零件D的接纳中,依序经过吸嘴301的下降、对位于工序处理 机构4的载台4a上的电子零件D的负荷及吸附、以及吸嘴301的上升。 电子零件D的交接中,依序经过吸嘴301的下降、往工序处理机构4的 载台4a的电子零件D的负荷及脱离、以及吸嘴301的上升。

独立地,转台21在每1个循环中旋转规定角度并停止规定时间。 各吸嘴301通过转台21的间歇旋转,依序移动到转台21的外周上的各 停止位置P。

在吸嘴301的停止位置P处,配置有任一种类的工序处理机构4。 各吸嘴301在移动至停止位置P时,通过伺服马达318的驱动并经由驱 动体308而受到下压,朝向工序处理机构4的载台4a下降。在电子零件 D的抵接前,对音圈马达309施加电压以使其产生推力C,在经由电子 零件D而使吸嘴31抵接于载台4a的状态下,经由连杆310与吸嘴301 而对电子零件D施加所需的负荷。对音圈马达309的电压施加的时机 (timing)既可与伺服马达318的驱动开始为同时,也可基于通过编码器 获得的位置信息而在电子零件D即将抵接之前,可进行各种设定。

对音圈马达309施加的电压在每个电子零件保持装置3中、以及在 每个工序处理中可变。具体而言,电子零件检查装置1具有未图示的控 制部。在控制部中,预先存储有偏移(offset)信息与负荷信息。偏移信 息是对应于各电子零件保持装置3而存储。负荷信息是对应于各工序处 理机构4而存储。

偏移信息表示填补第1压缩弹簧306的背离赋能力A与第2压缩弹 簧315的辅助赋能力B的固体差的推力。负荷信息表示在工序处理机构 的处理中对电子零件D施加的负荷。

控制部对位于规定的工序处理机构4的载台4a上的电子零件保持装 置3的音圈马达309施加电压,该电压对应于与该电子零件保持装置3 对应的偏移信息和与工序处理机构4对应的负荷信息所表示的负荷的总 计。由此,对于电子零件D,施加各处理工序中所需的负荷。

工序处理机构4在接纳电子零件D时,对该电子零件D实施处理。 当对电子零件D的处理结束时,吸嘴301再次朝向载台4a下降,一边 对电子零件D施加所需的负荷,一边吸附电子零件D并上升。当吸嘴 301保持电子零件D时,转台21移至下个循环并旋转规定角度。

(电子零件分类装置)

本实施方式的电子零件保持装置3除了电子零件检查装置1以外, 还可适用于电子零件分类装置100。以下,对具备本实施方式的电子零 件保持装置3的电子零件分类装置100的适用例进行说明。

如图6所示,在电子零件分类装置100上,沿X轴、Y轴、θ轴这 三方向移动自如地设有保持晶片片材101的晶片保持载台102。在晶片 保持载台102上,附设有晶片驱动机构。晶片驱动机构是使晶片保持载 台102上的晶片片材101沿X轴、Y轴、θ轴这三方向移动的机构。电 子零件分类装置100中,通过该晶片驱动机构来使晶片保持载台102上 的晶片片材101移动,使晶片片材101上的成为拾取对象的电子零件D 以所需的姿势而位于预定的拾取点(pickup point)P1处。

而且,与晶片保持载台102邻接地,配置有可沿X轴及Y轴方向移 动的再排列载台103。在再排列载台103上,载置有包含BIN板等的再 排列板104。再排列板104是使同一级别(rank)的电子零件D呈矩形 状地排列在表面的粘接性片材上。

在再排列载台103上,附设有再排列板驱动机构。再排列板驱动机 构是使再排列载台103沿X轴及Y轴方向移动的机构。电子零件分类装 置100中,通过该再排列板驱动机构来使再排列板104节距移动,使再 排列板104的贴附对象空间(space)位于预定的贴附点P2处。

在晶片保持载台102及再排列载台103之间,设有回旋臂106来作 为电子零件D的搬送装置。在回旋臂10的前端,固定有电子零件保持 装置3。回旋臂106以到达拾取点P1及贴附点P2的上方的方式进行往 复回旋动作,且在各点P1、P2处停止回旋动作。

而且,该电子零件分类装置100具有对吸嘴301的轨迹上的一点进 行摄像的摄像装置105。摄像装置105例如是电荷耦合器件(Charge  Coupled Device,CCD)影像传感器(image sensor)或互补金属氧化物 半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)影像传感 器。该摄像装置105在吸嘴301到达摄像点的时机,对由吸嘴301所吸 附的电子零件D的图像进行摄像。电子零件分类装置100从该图像获取 电子零件D的姿势信息,配合姿势信息来使再排列板104移动。

此种电子零件分类装置100中的电子零件保持装置3如图7所示。 如图7所示,回旋臂106具有上侧回旋臂106a及下侧回旋臂106b。在 上侧回旋臂106a上,固定有逆L字型的框架107,该框架107是配设伺 服马达318、圆筒凸轮319、凸轮从动件320及驱动体308。在下侧回旋 臂106b上,固定有臂303,该臂303是配设吸嘴301与第1压缩弹簧 306。

臂303的前端是位于较连杆310的轴点向水平方向延伸的位置。吸 嘴301是由贯穿设置于臂303前端的轴承304予以支撑,在吸嘴301的 后端,延伸设置有延伸至连杆310的正下方为止的延长构件301a。吸嘴 301的正上方不存在伺服马达318或驱动体308等,而成为空间部。摄 像装置105经由该空间部来对由吸嘴301所吸附的电子零件D进行摄像。

第1压缩弹簧306是与连杆310位于同轴上,且以从下方上推延长 构件301a的方式而配设于臂303的上表面。吸嘴301是以经由延长构件 301a而由第1压缩弹簧306上抬向上方的方式受到赋能。而且,吸嘴301 是经由延长构件301a与驱动体308而朝向晶片片材101及再排列板104 受到下压。

第1压缩弹簧306的背离赋能力A与第2压缩弹簧315的辅助赋能 力B作用于延长构件301a,但由于是大致相同且为相反方向的力,因此 被抵消,朝向吸嘴301的负荷在未使音圈马达309驱动的状态下,成为 约0牛顿。

在此种电子零件分类装置100中,电子零件保持装置3使吸嘴301 下降至拾取点P1,一边对电子零件D施加所需的负荷,一边逐个吸附, 并从拾取点P1上升。

具体而言,吸嘴301通过伺服马达318的旋转力,经由驱动体308 而被下压,一边通过音圈马达309的驱动来施加所需的负荷,一边通过 产生真空来吸附电子零件D。在电子零件D的吸附后,使驱动体308上 升,并通过第1压缩弹簧306的背离赋能力A,使吸嘴301恢复到上升 位置。

然后,回旋臂106在维持吸嘴301的上升位置的状态下回旋,并在 吸嘴301到达贴附点P2上方时停止。在回旋臂106停止后,电子零件 保持装置3使吸嘴301下降到贴附点P2上,一边对电子零件D施加所 需的负荷,一边将电子零件D贴附于再排列板104上。

具体而言,吸嘴301通过伺服马达318的旋转力,经由驱动体308 而被下压,一边通过音圈马达309的驱动来施加所需的负荷,一边通过 破坏真空来使电子零件D脱离。在电子零件D脱离后,使驱动体308 上升,并通过第1压缩弹簧306的背离赋能力A,使吸嘴301恢复到上 升位置。

(效果)

如以上所说明的,本实施方式的电子零件保持装置3具有吸嘴301 等的保持装置,该吸嘴301等的保持装置是相对于载台4a、或者晶片片 材101或再排列板104等的电子零件D的载置位置而可升降地受到支撑, 且使电子零件D保持及脱离,电子零件保持装置3还具备负荷控制装置, 该负荷控制装置是独立于使保持装置相对于载置位置而升降的驱动控制 装置,而经由保持装置来控制对载置于载置位置上的电子零D件的负荷。

作为驱动控制装置,例如是:第1压缩弹簧306,朝背离载置位置 的方向来对吸嘴301赋能;驱动体308,配置于吸嘴301的上方,且相 对于载置位置而可升降地受到支撑;以及伺服马达318,抵抗第1压缩 弹簧306的赋能,经由驱动体308而使吸嘴301朝载置位置的方向下降。 而且,作为负荷控制装置,例如是:音圈马达309,配置于驱动体308 上,对应于所施加的电压值来使推力C可变;以及连杆310,以位于吸 嘴301的上方或同轴上的方式而配置于驱动体308上,将音圈马达309 的推力C传递至吸嘴301。

如此,通过从可实现吸嘴301的高速升降的驱动控制装置切断负荷 控制装置,使用可进行低负荷的控制的各种马达的负荷控制也成为可 能,从而能够实现电子零件保持装置的高速化与精密的负荷控制的兼 顾。尤其,音圈马达309可实现以1g为单位的负荷控制(control),从 而可实现低负荷下的精密的负荷控制。

而且,即使在为了使吸嘴301上升而使用第1压缩弹簧306的情况 下,通过利用第2压缩弹簧315来抵消第1压缩弹簧306的赋能力,从 而使借助音圈马达309的低负荷控制的实际效果变得确实。

进而,在使电子零件检查装置1具备该电子零件保持装置3的情况 下,通过对应于具有交接电子零件D的载台4a的各种工序处理机构4, 来使施加至音圈马达309的电压值可变,从而可更精密且稳定地执行各 种工序处理所需的负荷控制。尤其,在电气特性检查中,通过使用该电 子零件保持装置3,探针插座与电子零件D接触时的高精度且稳定的低 负荷控制成为可能,可获得具有可靠性的测试结果或良好的重复性。

如上所述,对本发明的实施方式进行了说明,但本实施方式仅为例 示,并不意图限定发明的范围。该新颖的实施方式能够以除此以外的各 种方式来实施,在不脱离发明的主旨的范围内,可进行各种省略、替换、 变更。并且,本实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨内,并且包 含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

例如,本实施方式中,以使用伺服马达318来作为驱动控制装置的 情况为例进行了说明,但作为马达,可适用步进马达(stepping motor) 等公知的任一种马达。而且,在将施加至电子零件D的负荷统一为0牛 顿的情况下,若可使第1压缩弹簧306与第2压缩弹簧315的弹簧常数 相同,则也可省却音圈马达308。进而,若为可产生充分的推力的音圈 马达308,则也可省却作为辅助赋能体的第2压缩弹簧315。

而且,作为保持装置,也可取代通过产生及破坏真空来使电子零件 D吸附及脱离的吸嘴301,而采用静电吸附方式、伯努利夹盘(Bernoulli  chuck)方式、或者配设机械夹持电子零件D的夹盘机构。

作为电子零件检查装置1,列举了在一个转台21中配置各种工序处 理机构4的情况为例,但作为搬送机构,也可为直线搬送方式,而且还 可由多个转台21构成一条搬送路径。各种工序处理机构4并不限于上 述种类,可与各种工序处理机构4进行替换,配置顺序也可作适当变更。

符号的说明

1:电子零件检查装置

21:转台

22:直接驱动马达

23:框架

3:电子零件保持装置

301:吸嘴

301a:延长构件

302:前端

303:臂

304:轴承

305:喷射器

306:第1压缩弹簧

307:凸缘

308:驱动体

309:音圈马达

310:连杆

311:框架

312:框架下臂

313:轴承

314:框架上臂

315:第2压缩弹簧

316:凸缘

317:直线导轨

318:伺服马达

319:圆筒凸轮

320:凸轮从动件

321:弹簧

4:工序处理机构

4a:载台

41:送料器

42:测试触点装置

43:标记单元

45:外观检查装置

46:分类拣选机构

47:卷带封装单元

48:不良品排出装置

51:磁铁

52:环状线圈

53:升降部

100:电子零件分类装置

101:晶片片材

102:晶片保持载台

103:再排列载台

104:再排列板

105:摄像装置

106:回旋臂

106a:上侧回旋臂

106b:下侧回旋臂

107:框架

A:背离赋能力

B:辅助赋能力

C:推力

D:电子零件

P:停止位置

P1:点

P2:点

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