JP2010534842A

JP2010534842A - 電子部品の温度を調節できる回転ユニットを有する電子部品、特にｉｃの取扱装置

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Publication number: JP2010534842A
Application number: JP2010518572A
Authority: JP
Inventors: ティール・シュテファン; ピヒル・フランツ; イェゼラー・ギュンター; ヴィースベック・アンドレアス
Original assignee: ムルティテスト・エレクトロニッシェ・ジステーメ・ゲーエムベーハー
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2028-09-25
Also published as: US20100315113A1; WO2009046883A3; US8138779B2; ATE496311T1; EP2195670B1; KR101115161B1; CN101606075B; DE502008002427D1; DE102007047680B4; MY143309A; KR20100029067A; WO2009046883A2; CN101606075A; EP2195670A2; JP5140156B2; DE102007047680A1

Abstract

電子部品の温度を調節しかつ試験装置に対し電子部品を供給し又は除去する電子部品、特にＩＣの取扱装置は、電子部品(43)を保持する少なくとも１つの保持ユニット(12)をそれぞれ備えかつ回転軌道上で移動可能な回転ユニットを有する。また、保持装置(12)により保持される電子部品(43)を配置する温度調節空洞が回転ユニットに設けられ、装填位置から試験位置に電子部品(43)を移送する間に、温度調節空洞内で電子部品(43)の温度を調節できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品を保持する少なくとも１つの保持部材を有する複数の回転ユニットを備え、各回転ユニットは、保持ユニットに電子部品を装填する装填位置と、接触装置を介して電子部品を試験装置に電気的に接続する試験位置と、保持ユニットから電子部品を除去する除去位置との間で回転軌道に沿って移動される請求項１の前文に記載される電子部品、特にＩＣの取扱装置に関する。

例えば、プリント基板上に取り付け又は他の方法で使用する前に、ＩＣ等の電子部品の電気的性能が通常検査される。検査の際に、通常「ハンドラー」と称する自動取扱機により、試験すべき電子部品は、特に複数の電気接点が形成された接触装置に接触され、接触装置は、試験装置の試験ヘッドに電気的に接続される。試験工程の終了後に、電子部品は、ハンドラーを用いて再び接触装置から取り出されて、試験結果に従って分類される。

ハンドラーの通常動作は、次の通りである：即ち、まず、真空吸着式コレットとして形成される保持装置（プランジャ）により、装填位置で供給される電子部品を吸着し、その後、保持装置により電子部品を他の位置に移動して、直線的な移送経路上で、試験ヘッドに接触可能な方向に偏向されて、試験ヘッドに送られる。

また、試験工程前に所定の温度に電子部品の温度を調節して、所定の温度条件の下で試験を実施することが、知られている。例えば、−６０℃と＋２００℃との範囲内に電子部品の温度が調節される。

対流及び／又は伝導による熱伝達形態で、適宜熱絶縁された固定ハウジング内で電子部品の温度が通常調節される。適宜温度調節された空気又は他のガスをハウジング内で電子部品の周囲に循環させて、電子部品が所望の温度に達するまで、対流により電子部品の温度が調節される。加熱板又は冷却板上に電子部品を配置した後、伝導により加熱又は冷却板から電子部品に熱を伝達して、電子部品の温度が調節される。

極力経済的な方法で電子部品の試験工程を実施するには、極めて高速でハンドラーを作動して極力高処理能力、即ち高速動作が極めて重要である。従って、電子部品取扱装置内部での電子部品を移送する時間及び電子部品の温度を調節するのに必要な時間を極力短縮することが、非常に重要である。

特許文献１は、半導体電子部品の接触を光学的に測定するのに用いられる請求項１の前文に記載する取扱装置を示す。この種の装置は、８本アームを固定した回転タレットを使用する。そこで、外側に延伸する回転タレットのアームの自由外端部に検査すべき電子部品を保持して、回転タレットの累進回転により円形の回転軌道上で電子部品が移動される。しかしながら、特許文献１は、電子部品の温度調節を示唆していない。

米国特許公開２００７／００８０７０３Ａ１

本発明の課題は、特に電子部品の温度を正確に調節できかつ最高の処理能力で設計される電子部品、特にＩＣの取扱装置を提供することにある。

本発明では、請求項１の特徴を有する電子部品取扱装置によってこの課題が解決される。本発明の好適な実施の形態を他の請求項に記載する。

本発明では、保持ユニットに保持される電子部品を装填位置から試験位置に移送する間に、電子部品の温度を調節できる少なくとも１つの温度調節空洞が各回転ユニットに設けられる。

装填位置と試験位置との間の移送通路を通過する間に電子部品の温度を調節して、試験ヘッドに接触する直前に電子部品を所定の温度に保持できるため、本発明による電子部品取扱装置を用いて、電子部品の温度を極めて正確に調節することができる。また、所定の温度条件環境下で電子部品を試験するとき、電子部品取扱装置での電子部品の処理能力を著しく増加することができる。電子部品取扱装置の保持ユニット（特に真空吸着機）により試験すべき電子部品を装填位置で吸着した直後に、電子部品取扱装置により試験装置に電子部品を移送する間に、電子部品の温度を調節できるので、装填位置と試験位置との間の移送路全体を温度調節に最適に利用できる。その場合に、温度調節用流体が循環する温度調節空洞の領域内でのみ電子部品の温度を調節しても、必要な温度に十分に対応できる場合もあるが、装填位置前に付加的に配置した別の温度調節空洞内で予め電子部品の温度を調節することは、容易でありかつ極めて効果的な場合もある。

本発明の好適な実施の形態では、各温度調節空洞は、底板と、前壁と、後壁と、側壁とを備える容器状に形成されるハウジングを有し、ハウジングは、径方向外側に開放されるが、少なくとも装填位置と試験位置との間の領域でハウジングに固定されるカバーを円形軌道に対して同心に配置すると、開放されるハウジングの径方向外側をカバーにより覆うことができる。ハウジングの径方向外側に制御不能に温度を調節する流体がハウジングから流出することをこの種のカバーにより簡単に防止できる。これにより、僅かな温度消費で電子部品の温度を極めて均一に調節しかつ維持することができる。装填位置、試験位置及び排出位置の領域にのみ開口部を形成したカバーを回転ユニットの全回転軌道に沿って延伸させると、電子部品の温度を効率的に調節できると同時に、開口部を通して電子部品を温度調節空洞の内側に容易に導入し又は外側に除去することができる。

本発明の好適な実施の形態では、電子部品を保持する保持ユニットは、回転ユニット又は温度調節空洞の底板に固定されかつ底板に対して移動可能な圧力プランジャを有し、圧力プランジャの前端部に負圧により電子部品を保持できる。これにより、例えば、試験ヘッド側にある接点接合部の変更に基づき、保持ユニットの形態又は配置を適合させることが望ましいとき、回転ユニット、即ち保持ユニットを有する温度調節空洞を簡単に交換することができる。

本発明の好適な実施の形態では、断熱材を介して多数の保持ユニットの各々を互いに分離して温度調節空洞の内部に配置でき又は断熱材により側方を包囲する個別空洞内に各保持ユニット若しくは保持ユニット群を配置できるので、熱損失又は各保持ユニット間の熱交換若しくは熱移動を特に効果的に回避することができる。

本発明の好適な実施の形態では、温度調節空洞を有する複数の回転ユニットを互いに独立して円形軌道に沿って移動することができる。従って、先行する回転ユニットが既に試験位置から除去されるか否かに無関係に、電子部品の装填終了直後に、装填位置の開口部領域から回転ユニットを移動して、回転ユニットの内部に保持される電子部品の温度を調節することができる。これにより、作業速度、即ち電子部品取扱装置の処理能力を著しく増大することができる。

固定された円環形状のガイド装置に接して案内される回転キャリッジを回転ユニットに設けると特に効果的である。

本発明の好適な実施の形態では、固定された真空／流体供給源から真空及び／又は流体を保持装置に供給する対応する真空／流体供給装置に一つの駆動軸が接続される。このように、例えば、浄化された周囲空気等の温度調節された流体を回転ユニットの電子部品近傍の温度調節装置に案内・供給して、供給される流体により電子部品を所望の温度に調整・調節できる。このように、電子部品近傍の温度を流体により直接調節する構造を備えるので、温度調節装置から電子部品に至る熱伝達距離は、極めて短く、かつ必要に応じて、極めて迅速に電子部品の温度を更に制御することもできる。

その場合に、真空／流体供給装置は、駆動軸に対して相対的に回転不能に結合されたケーシングと、ケーシングの内部に配置されて電子部品取扱装置に固定して取り付けられる中央部とを有し、中央部は、軸方向孔と、軸方向孔に対応する径方向孔とを介して、駆動軸と共に回転可能なケーシングの径方向通路への真空接続又は流体接続を特に有効に形成できる。

本発明の実施の形態の例を図面について以下詳細に説明する。

本発明による電子部品取扱装置と、電子部品の試験に使用する周辺装置又は周辺モジュールを示す概略図本発明による電子部品取扱装置のガイド装置と、図示の便宜上２つのみを示す回転キャリッジと、回転キャリッジを駆動する駆動装置との部分斜視図回転キャリッジを支持する一方のガイドを示す部分斜視図図２に示すガイド装置と、回転キャリッジと、駆動装置との一部を更に詳細に示す斜視図温度調節空洞を形成するハウジングを有する回転キャリッジを装填開口部領域に配置した状態を示す部分斜視図図５に示す温度調節空洞を有する回転キャリッジの一部を除去しかつ電子部品を保持する４つの保持装置（プランジャ）を示す斜視図回転キャリッジの外側に配置されるカバーと駆動アームを有する回転キャリッジとの関係を図式で示す側面図１６個の保持ユニットを設けた回転キャリッジを図式で示す平面図電子部品取扱装置の模式斜視図図９に示す領域内の駆動軸に沿う断面図駆動軸、電気出力／データ送信装置及び真空／流体供給装置を示す断面図電気出力／データ送信装置を示す斜視図中心軸の領域に形成される真空／流体供給装置を示す断面図電力供給装置のスリップリングと接触ブラシとを示す正面図データ送信装置のスリップリングと接触ばねとを示す正面図電子部品取扱装置と試験装置との関連を図式で示す側面図

電子部品の移送経路を矢印で示す図１について、ＩＣ（集積回路を有する半導体電子部品）形態の電子部品を試験する装置の例をまず説明する。

最初に、電子部品は、装填ユニット1に供給される。次に、装填ユニット1は、移送ユニット3の前段に接続される温度調節空洞2内に電子部品を移送するので、温度調整空洞2内で予め決められた温度に電子部品の温度が調節される。調整温度は、例えば、−６０℃と＋２００℃との間の範囲にある。対流及び／又は伝導の熱伝達形態で予め決められた温度に調節することができる。試験すべき電子部品が温度調節空洞2内で所望の温度に達した後に、例えば、高速搬送装置（ピックアンドプレースユニット、把持-移送-実装装置）を構成する移送ユニット3により、温度調節空洞2から電子部品が取り出され、電子部品取扱装置4（ハンドラー中央ユニット）に供給される。電子部品取扱装置4は、電子部品を収容し、保持しかつ温度を調節するのに必要な装置と、電子部品を試験ヘッド5に供給して、試験工程の終了後に再び試験ヘッド5から取り出す電子部品移動装置とを有する。更に、例えば、電子部品を加速し、押圧し又は傾斜させる所与の装置を電子部品取扱装置4に設けて、所定の方法で電子部品の試験を行うことができる。試験ヘッド5は、既知の方法で電子部品取扱装置4に接続される。試験ヘッド5は、電子部品を試験して試験結果を評価する電子的試験装置の一部である。

試験の終了後、電子部品取扱装置4は、また、試験ヘッド5から電子部品を取り出して、取出装置6（取出機又は把持-移送-実装装置）は、電子部品取扱装置4が取り出した電子部品を分類装置7に供給する。分類装置7は、試験結果に従って電子部品を分類する。次に、電子部品は、排出位置8に搬送される。

電子部品取扱装置4の外部に配置される温度調節空洞2の位置は、当業者が適宜選択することができる。また、把持-移送-実装装置形式の移送装置3によって、電子部品取扱装置4に電子部品を供給する必要は必ずしもなく、当業者には公知のように、重力を利用して電子部品取扱装置4に電子部品を供給してもよい。この場合に、移送装置3は、いわゆる重力ハンドラーである。

次に、本発明による電子部品取扱装置4の構造と動作を図２〜図１６について詳細に説明する。

図２に示すように、電子部品取扱装置4は、移動可能に複数の回転キャリッジ10を支持する一対の円環状の固定ガイド9a,9bを有するガイド装置9を備える。図示の実施の形態では、２つの固定ガイド9a,9bの各々は、互いに離間して平行な垂直平面内に配置されかつ共通の中心軸11周りに同一の直径で円周方向に延伸する。一対の固定ガイド9a,9b間の間隔は、回転キャリッジ10の幅にほぼ等しく、回転キャリッジ10は、一対の固定ガイド9a,9bを越えて側方に突出せず又は殆ど突出しない。また、環状又はリング状の薄い金属片により構成される各固定ガイド9a,9bは、対向する固定ガイド9b, 9aから水平に延伸する図示しない支持構造体により保持される。例えば、電子部品取扱装置4のハウジングの対向する一対の側壁の近傍に固定ガイド9a,9bを配置することができる。

水平に配置される中心軸11周りの円形軌道上で固定ガイド9a,9bに沿って互いに独立して回転キャリッジ10を案内すると、円周方向の回転キャリッジ10間の円周方向の相互間隔を変更することができる。図示の実施の形態では、実質的に同一の３つの回転キャリッジ10が設けられる。図示の便宜上、２つ又は１つの回転キャリッジ10のみを図２と図３に示す。しかしながら、電子部品取扱装置4の各使用目的に応じて、著しく異なる数の回転キャリッジ10を設けることができる。例えば、２〜８個、特に３〜５個の回転キャリッジ10を設けることができる。

図７と図８に示す実施の形態では、各回転キャリッジ10に固定される１６個の保持ユニット12は、同一の真空吸着機を備え、各保持ユニット12は、試験すべき電子部品43、例えば、半導体集積回路（ＩＣ）を保持する。図２〜図６では、図示の便宜上、僅かな数の保持ユニット12のみを図示し又は保持ユニット12の図示を省略して、保持ユニット12の後方に配置される電子部品を示す。しかしながら、他の数の保持ユニット12を各回転キャリッジ10に設けて、対応する数の電子部品43を同時に収容し、電子部品43を試験ヘッド5に移送して、試験ヘッド5から再び電子部品43を取り出して、特に高い処理能力を容易付与してもよい。例えば３×３、２×４、４×４又は５×５のマトリクス状に保持ユニット12を回転キャリッジ10上に配置することが特に好ましい。

互いに独立して個別に複数の保持ユニット12を作動できれば、特に有効である。その場合に、各回転キャリッジ10の保持ユニット12に電子部品43を装着せず、一部の保持ユニット12のみ又は単一の保持ユニット12のみの電子部品43を試験に使用することができる。

図１及び図９では、回転キャリッジ10の図示を省略するが、中心軸11から径方向外側に各回転キャリッジ10まで延伸する駆動アーム13（各駆動アームを13a,13b,13cで示す）により、対応する回転キャリッジ10を周方向に移動することができる。図１６について後述するが、回転軌道に沿う個々の位置に回転キャリッジ10を互いに独立して移動できるので、電子部品と試験ヘッド5とが接触しない時間、即ちデッドタイムを最小限に抑制して、電子部品取扱装置4による処理能力を増大することができる。

回転キャリッジ10は、２分割可能な底板15を固定する矩形のフレーム14を有する。図２は、半分の底板15のみを設けて、底板の背後を図示する側方の回転キャリッジ10を示す。図３と図６は、２分割可能な底板15の一方のみを示す。特に保持ユニット12を固定する底板15は、電子部品43の温度を調節する温度調節空洞の底側部となる。

図２と図３に明示するように、フレーム14の対向する両側に固定される２つの案内把持部16の各々は、固定ガイド9a,9bを把持する。案内把持部16は、側方外側に開放するＵ字状の横断面を有する。案内把持部16のガイド溝17（図３）は、固定ガイド9a,9bの湾曲形状に嵌合され、回転キャリッジ10は、遊び又はクリアランスが殆どなく固定ガイド9a,9bに当接し案内される。

例えば、フレーム14上に底板15を取外し可能に固定すると、他の周囲構造に適合させるとき、保持ユニット12と共に底板15を容易に交換できる利点がある。

図５〜図７に明示するように、底板15と、前壁44と、後壁45と、２つの側壁46,47とを有するハウジング48により温度調節空洞が各回転キャリッジ10に形成される。前壁44、後壁45及び２つの側壁46,47は、温度調節空洞の前後左右の横方向（水平方向）と径方向（垂直方向）内側を少なくとも実質的に閉鎖するが、平坦な底板15と共に、図５と図６の上方の径方向外側が開放する箱状の容器を形成する。例えば、図６に示す保持ユニット12は、ハウジング48の完全に内側に配置される。

電子部品43を保持する各保持ユニット12に流体を駆動アーム13に沿って導入し、流体を介して電子部品43の温度を調節することが好ましい。図８に略示するように、隣り合う保持ユニット12間の間隙内に断熱材49を充填しかつ各保持ユニット12の周囲に小さい個別の空洞50を形成してもよく、空洞50を形成する側壁と保持ユニット12との間に形成される空洞50の幅は、僅かな距離に過ぎない。別法として、前壁44、後壁45及び２つの側壁46,47のみを適宜熱絶縁してもよい。

回転キャリッジ10の外側に固定される薄板リング状のカバー51は、回転する回転キャリッジ10に対して僅かな径方向の間隔をもって回転キャリッジ10の周囲に配置され、温度調節空洞から径方向外側に制御し難い熱の散逸をカバー51により防止して、電子部品43の温度を調節することができる。圧力プランジャ42により電子部品43を回転キャリッジ10内に吸着する装填領域、回転キャリッジ10から電子部品43を排出する排出領域及び試験装置に向かって径方向外側に電子部品43を移送する試験領域を除き、カバー51は、回転キャリッジ10が回転する全周面にわたり回転キャリッジ10を覆う。回転キャリッジ10に対する電子部品43の着脱を妨げずにかつ対応する保持ユニット12上に電子部品43を搭載可能な距離だけ、円周方向に薄板のカバー51を互いに分離する装填位置を図５と図６とに示す。

また、装填開口部の上方に固定して配置されるフレーム52を図５に示すが、本発明の技術思想では、フレーム52は、必須要件ではない。

専用の駆動アーム13により固定ガイド9a,9bに沿って各回転キャリッジ10を回転し、移動することができる。安定な薄板材により構成される駆動アーム13は、駆動方向又は回転方向に対する強固な剛性を有する。これに対して、駆動アーム13は、固定ガイド9a,9bにより支持される回転キャリッジ10を駆動アーム13により更に支持する構造又は側方に案内する機能を付与して、横方向又は側方向に回転キャリッジ10に特別な安定性を付与する必要はない。従って、駆動アーム13の肉厚を減少して減少重量で駆動アーム13を形成することができる。また、薄肉の駆動アーム13により側方誤差を補償できる。一対の固定ガイド9a,9b間に配置される駆動アーム13は、回転キャリッジ10から径方向内側に中心軸11方向に延伸する。

特に、図２、図４及び図１０に明示するように、異なる専用の駆動装置により各駆動アーム13a,13b,13cを回転して、複数の回転キャリッジ10を互いに独立して移動することができる。

駆動アーム13aの駆動装置は、駆動モータ18aと、駆動モータ18aに回転駆動連結される駆動歯車19aと、駆動歯車19aに回転駆動連結される歯付きベルト21aと、歯付きベルト21aに回転駆動連結される中央歯車20aと、中央歯車20aに固定される駆動軸22aとを実質的に備え、駆動軸22aの一端は、中央歯車20aに連結され、他端は、駆動アーム13aの連結器23aに相対回転不能に連結される。

駆動アーム13bの駆動装置は、駆動モータ18bと、駆動モータ18bに回転駆動連結される駆動歯車19bと、駆動歯車19bに回転駆動連結される歯付きベルト21bと、歯付きベルト21bに回転駆動連結される中央歯車20bと、中央歯車20bに固定される駆動軸22bとを実質的に備え、駆動軸22bの一端は、中央歯車20bに連結され、他端は、駆動アーム13bの連結器23bに相対回動不能に連結される。

駆動アーム13cの駆動装置は、駆動モータ18cと、駆動モータ18cに回転駆動連結される駆動歯車19cと、駆動歯車19cに回転駆動連結される歯付きベルト21cと、歯付きベルト21cに回転駆動連結される中央歯車20cと、中央歯車20cに固定される駆動軸22cとを実質的に備え、駆動軸22cの一端は、中央歯車20cに連結され、他端は、駆動アーム13cの連結器23cに相対回動不能に連結される。

図１０と図１１に明示するように、３本の駆動軸22a,22b,22cは、互いに入れ子に配置され、水平に配置される共通の中心軸11を中心に回転することができる。詳細な図示を省略するが、最も内側にある駆動軸22cの図１１で左端は、電子部品取扱装置4のフレームに軸承される。最も内側の駆動軸22cの右端53は、電子部品取扱装置4の固定支持構造体に固定される軸受リング69により回転可能に支持される。ほぼ円筒状の真空／流体供給装置54は、駆動軸22cに対して同軸上に整合して配置されかつ軸受リング69にフランジ止めされるが、真空／流体供給装置54を更に以下詳細に説明する。

図１０に示すように、一方の溝を中央歯車20cに形成し、他方の溝を駆動軸22cに形成して、これらの溝内にキー24を嵌合するキー−溝（スプライン）結合構造により、中央歯車20cと最内側の駆動軸22cとの間の相対的回転を阻止することができる。別法として、特に駆動軸22cと中央歯車20cとを固定する締付装置等他の結合装置を使用してもよい。

同様に、一方の溝を連結器23cに形成し、他方の溝を駆動軸22cに形成して、両溝内にキー25を嵌合する溝−キー結合構造を用いて、駆動アーム13cの連結器23cと最内側の駆動軸22aとの間の相対的回転を阻止することができる。

図示の実施の形態では、中央歯車20cの直近に配置される中央歯車20bは、ローラ（ころがり）軸受26を介して最内側の駆動軸22c上に回転可能に軸承される。その場合、ローラ軸受26の軸受内レースを中央歯車20cに接触させると共に、最内側の駆動軸22cの外周に形成される径方向溝内に配置されるストッパリング27によりローラ軸受26を軸方向に固定することができる。

中央歯車20bは、ボルト28を介してフランジ29に固定され、フランジ29は、ボルト30を介して中央駆動軸22bに相対的回転不能に結合される。パイプ形状に形成される中央駆動軸22bは、若干のクリアランスをもって最内側の駆動軸22aを包囲するので、最内側の駆動軸22cに対し中央駆動軸22bを相対的に回転することができる。

中央駆動軸22bの反対側の端部は、ボルト31を介してフランジ32に固定され、フランジ32は、ボルト33を介して連結器23bに相対的回転不能に連結される。連結器23bは、ローラ軸受34を介して最内側の駆動軸22c上に回転可能に軸支される。

中央歯車20bの側方に隣接して配置される中央歯車20aは、ローラ軸受35を介して中央駆動軸22b上に回転可能に軸支される。中央歯車20aは、ボルト36によりフランジ37に固定され、フランジ37は、ボルト38により駆動軸22aに相対的回転不能に結合される。パイプ形状に形成される駆動軸22aは、径方向のクリアランスをもって中央駆動軸22bを包囲し、中央駆動軸22bに対して回転可能に支持される。駆動軸22aの反対側の端部は、ボルト39によりフランジ40に固定され、フランジ40は、ボルト41により駆動アーム13aの連結器23aに相対的回転不能に結合される。

図１０と図１１に明示するように、中央歯車20a,20b,20cと駆動アーム13a,13b,13cとを互いに隣接して並置するので、各駆動アーム13a,13b,13cと対応する回転キャリッジ10とを相互に独立して回転できる極めて小形の駆動構造を形成することができる。

前記のように、３本の駆動軸22a,22b,22cを使用する構造を応用して、４本以上の駆動軸を互いに入れ子に配置して、４つ以上の回転キャリッジ10を互いに独立して駆動できることも当業者には容易に理解されよう。

図１１から明らかなように、回転キャリッジ10に電流を供給すると共に、回転キャリッジ10の領域内に配置される装置とデータ処理装置との間でデータ送受信を行う電気出力／データ送信装置55が、駆動アーム13と真空／流体供給装置54との間にかつ最内側の駆動軸22cの領域内に配置される。例えば、保持ユニット12に設けられる発熱コイルを温度調節又は加熱（真空吸着機）し、各保持ユニット12に設けられる真空弁を制御（例えば１つ又は複数の保持ユニット12を使用せずに）し、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ,Controller Area Network）規格に従って、回転キャリッジ10の種々の部位に電流を供給して、回転キャリッジ10に取り付けられるＣＡＮボードに電流を供給しかつ各真空吸着機の加熱制御弁と圧力供給制御弁とを制御しなければならない。

データ送信装置を介して交換されるデータを使用して、種々の目的で、特に、温度センサ及び真空センサからのデータを真空吸着機に送信しかつＣＡＮボードとデータ処理装置との間で通信を行うことができる。

図１１に示す実施の形態では、各３つのスリップリング56.1,56.2,56.3又は57.1,57.2,57.3を備える２つのスリップリング群56,57が電力供給装置に設けられる。この場合に、例えば、２４ボルトと４８ボルト等の２つの異なる（任意の）電圧で２つのスリップリング群が作動される。図１１では、左のスリップリング群56のみが利用される。従って、重複説明を回避して、スリップリング群56のみを以下説明する。

３端子の電力供給線を使用するスリップリング群56は、３つのスリップリング56.1,56.2,56.3を有する。各スリップリング56.1,56.2,56.3は、所与の端子に対応する。各スリップリング56.1,56.2,56.3は、電子部品取扱装置4の内部で共通の中心軸11を中心に、内側の駆動軸22cに沿って並置され、ＣＡＮバス58の各端子に接続される。スリップリング56.1,56.2,56.3の中央に設けられる各開口部内に駆動軸22cが配置され、駆動軸22cは、位置を固定されたスリップリング56.1,56.2,56.3の各開口部内で回転できる。

各スリップリング56.1,56.2,56.3は、回転キャリッジ10の数に相当する数の接触ブラシブロック59a,59b,59cに接触する（図１４）。本実施の形態では、３つの回転キャリッジ10に対して、スリップリング56.1,56.2,56.3の周面に沿う異なる角度位置に３つの接触ブラシブロック59a,59b,59cが配置される。

図１１に示す実施の形態とは異なり、図１２に示す実施の形態では、スリップリングブロック59cは、スリップリング群56ではなく、スリップリング群57に接触する。しかしながら、スリップリング群56上に配置される接触ブラシブロック59a,59bと同様に、接触ブラシブロック59cも、スリップリング群56に対応する電圧のみが使用される。各接触ブラシブロック59a,59b,59cは、既知の方法で対応するスリップリング56.1,56.2,56.3の外周面に接触しかつ外周面上で滑動する３端子の接触ブラシ60a,60b,60cを有する。

接触ブラシブロック59a,59b,59cは、対応する各保持ブリッジ61a,61b,62cに固定され、保持ブリッジ61a,61b,62cは、対応する駆動アーム13a,13b,13cの連結器23a,23b,23cに固定される。従って、駆動アーム13a,13b,13cが回転すると、接触ブラシブロック59a,59b,59cも対応する接触ブラシと共に、固定されたスリップリング56.1,56.2,56.3の周面上を摺動しながら回転移動するので、固定された電力発生源から各回転キャリッジ10に電流が連続的かつ確実に供給される。

電力供給装置と同様に、回転キャリッジ10への各データが伝送される。駆動軸22cに設けられてデータを伝送する４つのスリップリング群62,63,64,65を図１１に示す。各スリップリング群62,63,64,65は、３つのスリップリングを有する。電力供給装置のスリップリングと同様に、中心軸11、即ち内側の駆動軸22cを中心にして、電子部品取扱装置4の内部に３つのスリップリングが並置される。ＣＡＮバス58内に統合されるデータ導線の３つの異なる端子にそれぞれ接触する３つのスリップリングが各スリップリング群62,63,64,65に設けられる。

例えば、図４、図１１、図１２及び図１５に示すように、スリップリング群62,63,64上に載置される接触ばね67a,67b,67cを備えるそれぞれ接触ばねブロック66a,66b,66cが各駆動アーム13a,13b,13cの保持ブリッジ61a,61b,61cに固定される。駆動アーム13a,13b,13cの回転時に、接触ばね67a,67b,67cは、対応するスリップリングに滑動接触し続けるので、ＣＡＮバス58を介して回転する回転キャリッジ10から固定されたデータ処理装置にデータを伝送することができる。

対応する複数の回転キャリッジ10がスリップリング56.1,56.2,56.3の周面に沿って相対的に移動するとき、電力供給装置を構成する接触ブラシブロック59a,59b,59cとデータ送信装置の接触ばねブロック66a,66b,66cは、相互の干渉を回避して配置されるので、接触ブラシブロック59a,59b,59c間及び接触ばねブロック66a,66b,66c間の相互間隔は、回転軌道に沿って変化する。

次に、図１１と図１３について真空／流体供給装置54を詳細に説明する。

図１１及び図１３に示すように、軸受リング69に螺合固定される一端を有しかつ軸受リング69を介して内側の駆動軸22cに堅固に結合される円筒状又はスリーブ状のケーシング68が真空／流体供給装置54に設けられる。ケーシング68は、両端に配置される軸受70,71を介して固定される円筒状の中央部72により回転可能に支持される。中央部72は、ボルト73を介してフランジ74に固定され、電子部品取扱装置の位置を固定する支持構造体にフランジ74を螺合固定することができる。

真空／流体供給装置54には全部で８本の通路が形成され、圧力プランジャ42上に電子部品43を吸引固定する真空を導入する真空通路と、特別に浄化された空気形式の流体を導入する流体通路とが最大全４個の回転キャリッジ10に接続され、真空により圧力プランジャ42に吸引固定される電子部品43の温度を流体により調節することができる。その目的で、フランジ74の周面で角度方向に互いに離間してフランジ74の円筒状部75に全部で８個の径方向孔76が形成され、径方向孔76は、電子部品取扱装置の流体供給源又は真空供給源の適当な導管に接続される。径方向孔76は、対応する８つの異なる長さの軸方向孔77に連絡され、軸方向孔77は、中央部72内に設けられる径方向孔78に連絡される。径方向孔78は、中央部72の外周面に対応して形成される環状溝79内に連絡する。８つの環状溝79の各々は、ブッシュ81に対応して形成される径方向孔80に流体接続され、ブッシュ81は、中央部72とケーシング68との間の間隙内に配置されかつ中央部72上に堅固に固定される。透孔又はスルーホールとして形成される径方向孔80は、ケーシング68の内周面に全周に沿って形成されるリング空洞82に連絡し、隣り合うリング空洞82は、全周に沿って径方向内側に突出する隔壁83により互いに分離される。隔壁83と協働するシールリング89により、流体密（液密）に各リング空洞82を分離することができる。各リング空洞82は、径方向に貫通する通路84に接続され、真空導管85（図１１）又は流体供給導管86の対応する接続具を通路84にねじ連結することができる。

図１１に示すように、駆動軸22cに対して固定される真空導管85と流体供給導管86は、真空／流体供給装置54のケーシング68及び内側の駆動軸22cと共に回転し、真空導管85と流体供給導管86は、スリップリング56.1,56.2,56.3及び駆動軸22cに固定される２つの保持リング87,88を通して駆動軸22c近傍に配管されて、各駆動アーム13a,13b,13cに接続される。

本発明による電子部品取扱装置4の動作の一実施の形態を図１６について以下説明する。１２時の位置に相当する装填位置を示す位置Iでは、回転キャリッジ10は、移送ユニット3（把持-移送-実装装置）から各保持ユニット12上に試験すべき電子部品を移送する装填位置にある。そのため、保持ユニット12は、圧力プランジャ42（図６）を有する。位置Iでは、圧力プランジャ42の外側の端部上に電子部品が搭載されかつ真空により吸引固定される。その場合、電子部品は、底板15に対して平行に配置される。

全保持ユニット12に電子部品を装着するとき、電子部品を装着する方向を整合（アライメント）させるため、必要に応じて、例えば角度１５°だけ付属する駆動装置を用いて時計方向に位置II（方向修正位置）に回転キャリッジ10が更に回転される。

方向修正過程が終了したとき、例えば、待機位置に相当する位置III（待機位置）に回転キャリッジ10を更に角度１５°だけ回転することができる。３時に相当する位置IVから他の回転キャリッジ10が離れるまで、回転キャリッジ10は、位置IIIに待機される。

位置IV（試験位置）では、駆動アーム13は、水平状態に保持され、回転キャリッジ10は、垂直状態に保持される。位置IVでは、電子部品を水平に試験ヘッド5に供給して、電子部品を試験ヘッド5に接触させ、試験終了後に試験ヘッド5から電子部品が再び水平に除去される。その場合、保持ユニット12の他の部分に対して圧力プランジャ42を伸張し又は収縮させて、圧力プランジャ42を用いて電子部品を試験ヘッド5に供給し又は試験ヘッド5から電子部品を除去することができる。図２は、回転キャリッジ10上に設けられて側方に伸張する位置にある圧力プランジャ42と、上方の回転キャリッジ10に設けられて収縮する位置にある２つの圧力プランジャ42を示す。側方に配置される回転キャリッジ10と駆動軸22との間の領域内に設けられる図示しないプランジャ駆動装置は、圧力プランジャ42の後端と協働して、圧力プランジャ42を伸張位置に移動することができる。そのため、底板15は、圧力プランジャ42の領域内に対応する開口部を有する。圧力プランジャ42が前方に押圧されるとき、圧力プランジャ42の前端に保持される電子部品を試験ヘッド5の対応する接点に接触させて、電子部品を電気的に測定することができる。試験の終了後に、圧力プランジャ42は、図示しないばねの弾性力により収縮する初期位置に引き戻される。

試験の終了後に、回転キャリッジ10は、位置IVから位置Vに更に回転され、位置Vでは、取出ユニット6（図１）により試験済み電子部品は、電子部品取扱装置4から取り出される。図示の実施の形態では、位置Vは、６時の位置にある。

回転キャリッジ10が位置IVから離れる直後に、既に位置IVの直近で待機する後続の回転キャリッジ10が、位置IVに短時間で移動することができる。

位置Vで電子部品を排出した後に、例えば１１時の位置にほぼ相当する位置I直近の位置VIに回転キャリッジ10を更に移動することができる。位置VIも、待機位置である。位置I内の回転キャリッジ10に電子部品が搭載され装着される装填工程を終了して、位置Iを離れるまでの間、回転キャリッジ10は、待機位置VIで待機する。位置Iが空になると直ちに、回転キャリッジ10が位置VIから最短ルートで、かつ最少の時間消費で位置Iに更に回転して、回転キャリッジ10に新規電子部品を装填することができる。

互いに独立して移動可能な複数の回転キャリッジ10を使用するとき、他の工程より迅速に終了できる工程では、終了後の残りの時間を利用して、後続位置直前の待機位置にその回転キャリッジ10を移動できるので、明らかに最適化された時間間隔で、電子部品を装填（装填位置I）し、試験（試験位置IV）しかつ排出（排出位置V）する工程作業を並行して行うことができる。従って、先行する回転キャリッジ10が次の位置を離れた直後に、電子部品をその位置に供給できる。その場合、各回転キャリッジ10を更に次工程位置に常に同一回転方向で順次累進回転することができる。回転方向の反転は、不要である。

回転キャリッジ10に被検出片を設け、回転キャリッジ10の被検出片を検出する検出器をガイド装置9に設けると、位置Iから位置VIまでの各位置で回転キャリッジ10を極めて正確に位置決めすることができ、検出器は、被検出片により回転キャリッジの位置を正確に検出できるので、回転キャリッジ10が正確な目標位置に達するまで、駆動モータ18a,18b,18cにより回転キャリッジ10を移動させることができる。

(9)・・ガイド装置、 (9a,9b)・・固定ガイド、 (10)・・回転キャリッジ、 (11)・・中心軸、 (12)・・保持ユニット、 (13a,13b,13c)・・駆動アーム、 (15)・・底板、 (18a,18b,18c)・・駆動モータ、 (22a,22b,22c)・・駆動軸、 (43)・・電子部品、 (44)・・前壁、 (45)・・後壁、 (46,47)・・側壁、 (48)・・ハウジング、 (49)・・断熱材、 (51)・・カバー、 (54)・・真空／流体供給装置、 (55)・・電気出力／データ送信装置、 (56.1,56.2,56.3)・・スリップリング、 (60a,60b,60c)・・接触ブラシ、 (62,63,64,65)・・スリップリング群、 (67a,67b,67c)・・接触ばね、 (68)・・ケーシング、 (72)・・中央部、 (77)・・軸方向孔、 (78)・・径方向孔、 (84)・・通路

Claims

電子部品(43)を保持する少なくとも１つの保持ユニット(12)をそれぞれ有する複数の回転ユニットと、
保持ユニット(12)に電子部品(43)を装填する装填位置、電子部品(43)を試験装置に接続する接触装置に供給する試験位置及び保持ユニット(12)から電子部品(43)を除去する排出位置との間で回転軌道に沿って回転ユニットを移動する駆動装置とを備える電子部品、特にＩＣの取扱装置において、
各回転ユニットは、少なくとも１つの温度調節空洞を有し、
装填位置から試験位置に回転ユニットを移送する間に、保持ユニット(12)により温度調節空洞内に保持される電子部品(43)の温度を調節できることを特徴とする電子部品の取扱装置。
温度調節空洞は、底板(15)と、前壁(44)と、後壁(45)と、側壁(46,47)とを有する容器状に形成されるハウジング(48)を備え、
ハウジング(48)は、径方向外側に向かって開放されかつ円形軌道に対して同心に配置されかつハウジング(48)に固定されるカバー(51)を備え、
少なくとも装填位置と試験位置との間の領域でハウジング(48)の径方向外側をカバー(51)により覆う請求項１に記載の取扱装置。
電子部品(43)を保持する保持ユニット(12)は、ハウジング(48)の底板(15)に固定されかつ底板(15)に対して移動可能な圧力プランジャ(42)を有し、圧力プランジャの前端に各電子部品(43)を負圧により保持する請求項２に記載の取扱装置。
各回転ユニットの温度調節空洞内にそれぞれ多数の保持ユニット(12)を配置し、
断熱材(49)を介して保持ユニットを互いに断熱し又は断熱材(49)によって側方を包囲した個別空洞内に各保持ユニット(12)若しくは保持ユニット(12)群を配置した請求項１〜３のいずれか１項に記載の取扱装置。
温度調節空洞を有する回転ユニットを円形軌道上で互いに独立して移動できる請求項１〜４の何れか１項に記載の取扱装置。
固定された円環形状のガイド装置(9)に接して案内される回転キャリッジ(10)を回転ユニットに設けた請求項１〜５の何れか１項に記載の取扱装置。
互いに平行な垂直平面内に側方に離間して配置される２つの円環形状のガイド(9a,9b)をガイド装置(9)に設けた請求項６に記載の取扱装置。
側方に対向する領域の円環形状のガイド装置(9)で温度調節空洞を軸承する請求項６又は７に記載の取扱装置。
回転ユニットを移動する駆動装置は、各回転ユニットに作動連結される複数の専用の駆動モータ(18a,18b,18c)を有する請求項１〜８の何れか１項に記載の取扱装置。
別体の駆動軸(22a,22b,22c)に作動連結される各駆動アーム(13a,13b,13c)を回転キャリッジ(10)に接続し、
別体の駆動軸(22a,22b,22c)と駆動アーム(13a,13b,13c)とを介して、対応する駆動モータ(18a,18b,18c)に各回転キャリッジ(10)を作動連結した請求項６〜９の何れか１項に記載の取扱装置。
互いに入れ子に配置される各回転キャリッジ(10)の駆動軸(22a,22b,22c)を共通の中心軸(11)周りに回転できる請求項１０に記載の取扱装置。
駆動軸(22a,22b,22c)の少なくとも１つは、少なくとも１つの他の駆動軸(22a,22b,22c)の軸受支持体となる請求項１１に記載の取扱装置。
固定される電流発生源と回転キャリッジ(10)の間で電流を供給する電力供給装置が設けられ、
電力供給装置は、中心軸(11)に沿って固定して並置されるスリップリング(56.1,56.2,56.3)と、駆動アーム(13a,13b,13c)に固定されてスリップリングに協働する接触ブラシ(60a,60b,60c)とを有する請求項６〜１２の何れか１項に記載の取扱装置。
スリップリング(56.1,56.2,56.3)の周面に複数の接触ブラシ(60a,60b,60c)を分割して配置した請求項１３に記載の取扱装置。
固定されたデータ処理装置と回転キャリッジ(10)との間でデータを伝達するデータ送信装置を備え、
データ送信装置は、中心軸(11)に沿って固定して並置される多数のスリップリングを有するスリップリング群(62,63,64,65)と、駆動アーム(13a,13b,13c)に固定されてスリップリングに協働する接触ばね(67a,67b,67c)とを有する請求項６〜１４の何れか１項に記載の取扱装置。
電力供給装置とデータ送信装置のスリップリングを互いに直近に並置した請求項１５に記載の取扱装置。
互いに整合して配置される真空／データ送信装置(54)に駆動軸(22a,22b,22c)の１つを接続し、固定された真空供給源又は流体供給源から保持ユニット(12)に真空及び／又は流体を前記真空／データ送信装置により供給できる請求項９〜１７の何れか１項に記載の取扱装置。
真空／流体供給装置(54)は、駆動軸(22c)に対して相対回動不能に結合されるケーシング(68)と、ケーシング(68)の内部に配置されて電子部品取扱装置内に固定される中央部(72)とを備え、
中央部(72)は、軸方向孔(77)と、軸方向孔(77)に連絡する径方向孔(78)とを備え、軸方向孔(77)と径方向孔(78)とは、駆動軸(22c)と共に回転可能なケーシング(68)の径方向通路(84)への真空接続通路又は流体接続通路を形成する請求項１７に記載の取扱装置。