JP2016183893A - 電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法 - Google Patents

電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法 Download PDF

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孝之 中島
冬生 ▲高▼田
冬生 ▲高▼田
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Yasutoshi Kaisaka
康敏 夏井坂
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Abstract

【課題】容易かつ迅速に、電子部品載置部に対する電子部品把持部の位置決めを行うことができる電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法を提供すること。【解決手段】電子部品搬送装置は、電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法に関するものである。
従来から、例えばICデバイス等の電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置が知られており、この電子部品検査装置には、検査部の保持部までICデバイスを搬送するための電子部品搬送装置が組み込まれている。ICデバイスの検査の際は、ICデバイスが保持部に配置され、保持部に設けられた複数のプローブピンとICデバイスの各端子とを接触させる。
前記電子部品搬送装置は、事前にICデバイスを加熱または冷却して、ICデバイスを検査に適した温度に調整するソークプレートと、ソークプレートで温度調整されたICデバイスを検査部の近傍まで搬送する供給シャトルと、ICデバイスが配置されたトレイとソークプレートとの間のICデバイスの搬送およびソークプレートと供給シャトルとの間のICデバイスの搬送を行う第1のデバイス搬送ヘッドと、検査後のICデバイスを搬送する回収シャトルと、供給シャトルと検査部との間のICデバイスの搬送および検査部と回収シャトルとの間のICデバイスの搬送を行う第2のデバイス搬送ヘッドと、回収シャトルと回収されるICデバイスが配置されるトレイとの間のICデバイスの搬送を行う第3のデバイス搬送ヘッド等を有している。
また、特許文献1には、試験を行うICデバイスをテストヘッドに設けられたソケットに搬送し、試験が終了したICデバイスをテスト結果に応じて分類し、所定のトレイに格納する電子部品ハンドリング装置が開示されている。この電子部品ハンドリング装置では、装置の所定の箇所に、装置の各部材の位置を検出するための複数のセンサーが配置されている。そして、前記各センサーにより、各部材の位置を検出しつつトレイ移送アームにより、試験前のICデバイスを搭載したカスタマトレイを試験前ICストッカからトレイエレベーターに移送する。
国際公開第2004/109305号公報
しかしながら特許文献1に記載の電子部品ハンドリング装置では、デバイス搬送ヘッド(ハンド)とシャトルの位置を検出してICデバイスを常にシャトルのポケットに正確に配置することはできない。
本発明の目的は、容易かつ迅速に、電子部品載置部に対する電子部品把持部の位置決めを行うことができる電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法を提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の電子部品搬送装置は、電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を備えることを特徴とする。
これにより、第1部材と第2部材とを用い、発光部から出射した光を受光部で受光し、その受光部における受光量に基づいて、容易かつ迅速に、電子部品載置部に対する電子部品把持部の位置決めを行うことができ、すなわち、ティーチングを行うことができる。以下、電子部品載置部に対する電子部品把持部の位置決めを、単に「位置決め」とも言う。
[適用例2]
本発明の電子部品搬送装置では、前記発光部と前記受光部の間に前記第2部材が配置可能であることが好ましい。
これにより、第2部材の光を透過可能な部分を、発光部から出射した光が透過し、その光を受光部で受光することが可能である。そして、その受光部における受光量に基づいて、容易かつ迅速に、位置決めを行うことができる。
[適用例3]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部は、電子部品を搬送する搬送部または前記電子部品を検査する検査部であることが好ましい。
これにより、容易かつ迅速に、搬送部または検査部に対する電子部品把持部の位置決めを行うことができる。
[適用例4]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に移動させ、前記第1部材と前記第2部材とを用いて、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の鉛直方向および水平方向の位置決めを行うことが好ましい。
これにより、容易かつ迅速に、電子部品載置部に対する電子部品把持部の鉛直方向および水平方向の位置決めを行うことができる。
[適用例5]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に鉛直方向に移動させ、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の鉛直方向の位置決めを行い、前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に水平方向に移動させ、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の水平方向の位置決めを行うことが好ましい。
これにより、容易かつ迅速に、電子部品載置部に対する電子部品把持部の鉛直方向および水平方向の位置決めを行うことができる。
[適用例6]
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に移動させ、前記第1部材と前記第2部材とを用い、前記受光部における受光量を元に、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置決めを行うことが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、位置決めを行うことができる。
[適用例7]
本発明の電子部品搬送装置では、前記受光部における受光量が最大のときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置を位置決め位置とすることが好ましい。
これにより、精度良く、位置決めを行うことができる。
[適用例8]
本発明の電子部品搬送装置では、前記発光部から出射した光を前記受光部が受光した場合、前記受光部が前記受光を開始したときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置と、前記受光部が前記受光を終了したときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置との中間の位置を位置決め位置とすることが好ましい。
これにより、精度良く、位置決めを行うことができる。
[適用例9]
本発明の電子部品搬送装置では、前記第1部材と前記第2部材との接近を検出する近接センサーを有することが好ましい。
これにより、位置決めの際、第1部材と第2部材とが接触(衝突)することを防止することができ、これによって、第1部材および第2部材の破損等を防止することができる。
[適用例10]
本発明の電子部品検査装置は、電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、
電子部品を検査する検査部と、を備えることを特徴とする。
これにより、第1部材と第2部材とを用い、発光部から出射した光を受光部で受光し、その受光部における受光量に基づいて、容易かつ迅速に、位置決めを行うことができ、すなわち、ティーチングを行うことができる。
[適用例11]
本発明の電子部品搬送装置の位置決め装置は、電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を備えることを特徴とする。
これにより、第1部材と第2部材とを用い、発光部から出射した光を受光部で受光し、その受光部における受光量に基づいて、容易かつ迅速に、位置決めを行うことができ、すなわち、ティーチングを行うことができる。
[適用例12]
本発明の電子部品搬送装置の位置決め方法は、電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を用い、
前記光が前記光を透過可能な部分を透過するか否かにより、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置決めを行うことを特徴とする。
これにより、容易かつ迅速に、位置決めを行うことができ、すなわち、ティーチングを行うことができる。
本発明の電子部品検査装置の第1実施形態を示す概略平面図である。 図1に示す電子部品検査装置のブロック図である。 図1に示す電子部品検査装置の第1部材および第2部材を示す斜視図である。 図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための断面図である。 図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するためのグラフである。 図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための図である。 図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための図である。 本発明の電子部品検査装置の第2実施形態における第1部材および第2部材を示す側面図である。 本発明の電子部品検査装置の第3実施形態における第1部材および第2部材を示す断面図である。 図9に示す電子部品検査装置のブロック図である。 図9に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するためのグラフである。 図9に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するためのグラフである。
以下、本発明の電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法について添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の電子部品検査装置の第1実施形態を示す概略平面図である。図2は、図1に示す電子部品検査装置のブロック図である。図3は、図1に示す電子部品検査装置の第1部材および第2部材を示す斜視図である。図4は、図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための断面図である。図5は、図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するためのグラフである。図6は、図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための図である。図7は、図1に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するための図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とする。また、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、X軸に平行な方向を「X方向」とも言い、Y軸に平行な方向を「Y方向」とも言い、Z軸に平行な方向を「Z方向」とも言う。また、X軸、Y軸およびZ軸の各軸の矢印の方向をプラス側、矢印と反対の方向をマイナス側と言う。また、電子部品の搬送方向の上流側を単に「上流側」とも言い、下流側を単に「下流側」とも言う。また、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、電子部品の搬送が阻害されない限り、水平に対して若干(例えば5°未満程度)傾いていた状態も含む。
また、以下では、説明の便宜上、図3および図4中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」、右側を「右」、左側を「左」と言う(図8および図9についても同様)。
図1に示す検査装置(電子部品検査装置)1は、例えば、BGA(Ball grid array)パッケージやLGA(Land grid array)パッケージ等のICデバイス、LCD(Liquid Crystal Display)、CIS(CMOS Image Sensor)等の電子部品の電気的特性を検査・試験(以下単に「検査」と言う)するための装置である。なお、以下では、説明の便宜上、検査を行う前記電子部品としてICデバイスを用いる場合について代表して説明し、これを「ICデバイス90」とする。
図1に示すように、検査装置1は、トレイ供給領域A1と、デバイス供給領域(以下単に「供給領域」と言う)A2と、検査領域A3と、デバイス回収領域(以下単に「回収領域」と言う)A4と、トレイ除去領域A5とに分けられている。これらの各領域は、互いに、図示しない壁部やシャッター等により仕切られている。そして、供給領域A2は、壁部やシャッター等で画成された第1室R1となっており、また、検査領域A3は、壁部やシャッター等で画成された第2室R2となっており、また、回収領域A4は、壁部やシャッター等で画成された第3室R3となっている。また、第1室R1(供給領域A2)、第2室R2(検査領域A3)および第3室R3(回収領域A4)は、それぞれ、気密性や断熱性を確保することができるように構成されている。これにより、第1室R1、第2室R2および第3室R3は、それぞれ、湿度や温度を可能な限り維持することができる。なお、第1室R1および第2室R2内は、それぞれ、所定の湿度および所定の温度に制御される。
ICデバイス90は、トレイ供給領域A1からトレイ除去領域A5まで前記各領域を順に経由し、途中の検査領域A3で検査が行われる。このように検査装置1は、各領域でICデバイス90を搬送し、制御部80を有する電子部品搬送装置と、検査領域A3内で検査を行なう検査部(電子部品載置部)16と、図示しない検査制御部とを備えたものとなっている。なお、検査装置1では、検査部16および検査制御部を除く構成によって電子部品搬送装置が構成されている。
トレイ供給領域A1は、未検査状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200が供給される領域である。トレイ供給領域A1では、多数のトレイ200を積み重ねることができる。
供給領域A2は、トレイ供給領域A1からのトレイ200上の複数のICデバイス90をそれぞれ検査領域A3まで供給する領域である。なお、トレイ供給領域A1と供給領域A2とをまたぐように、トレイ200を1枚ずつ搬送する第1のトレイ搬送機構11A、第2のトレイ搬送機構11Bが設けられている。
供給領域A2には、ICデバイス90を配置する配置部である温度調整部(ソークプレート)12と、第1のデバイス搬送ヘッド13と、第3のトレイ搬送機構15とが設けられている。
温度調整部12は、複数のICデバイス90を加熱または冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整(制御)する装置である。すなわち、温度調整部12は、ICデバイス90を配置し、そのICデバイス90の加熱および冷却の両方を行うことが可能な温度制御部材(部材)である。本実施形態では、温度調整部12は、Y方向に2つ配置、固定されている。そして、第1のトレイ搬送機構11Aによってトレイ供給領域A1から搬入された(搬送されてきた)トレイ200上のICデバイス90は、いずれかの温度調整部12に搬送され、載置される。
第1のデバイス搬送ヘッド13は、供給領域A2内でX方向、Y方向およびZ方向に移動可能に支持されている。これにより、第1のデバイス搬送ヘッド13は、トレイ供給領域A1から搬入されたトレイ200と温度調整部12との間のICデバイス90の搬送と、温度調整部12と後述するデバイス供給部14との間のICデバイス90の搬送とを担うことができる。なお、第1のデバイス搬送ヘッド13は、ICデバイス90を把持する複数のハンドユニット131を有しており、各ハンドユニット131は、吸着ノズルを備え、ICデバイス90を吸着することで把持する。また、第1のデバイス搬送ヘッド13の各ハンドユニット131では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱または冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができるように構成されていてもよい。
第3のトレイ搬送機構15は、全てのICデバイス90が除去された状態の空のトレイ200をX方向に搬送させる機構である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、第2のトレイ搬送機構11Bによって供給領域A2からトレイ供給領域A1に戻される。
検査領域A3は、ICデバイス90を検査する領域である。この検査領域A3には、ICデバイス90を配置して搬送可能な搬送部であるデバイス供給部(供給シャトル)14と、検査部16と、第2のデバイス搬送ヘッド17と、ICデバイス90を配置して搬送可能な搬送部であるデバイス回収部(回収シャトル)18とが設けられている。
デバイス供給部(電子部品載置部)14は、温度調整(温度制御)されたICデバイス90を検査部16近傍まで搬送する装置(搬送部)である。
デバイス供給部14は、ICデバイス90を配置する配置板142と、X方向に移動可能なデバイス供給部本体141とを有している。配置板142の上面には、ICデバイス90を収容(保持)する凹部である複数のポケットが設けられている。この配置板142は、デバイス供給部本体141に着脱可能に設置される。デバイス供給部14は、供給領域A2と検査領域A3との間をX方向に沿って移動可能に支持されている。また、本実施形態では、デバイス供給部14は、Y方向に2つ配置されおり、温度調整部12上のICデバイス90は、第1のデバイス搬送ヘッド13により、いずれかのデバイス供給部14に搬送され、載置される。なお、デバイス供給部14では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱または冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。
検査部16は、ICデバイス90の電気的特性を検査・試験するユニット、すなわち、ICデバイス90を検査する場合にそのICデバイス90を保持する部材である。
検査部16は、ICデバイス90を保持する保持部材162と、保持部材162を支持する検査部本体161とを有している。保持部材162は、検査部本体161に着脱可能に設置される。
検査部16の保持部材162の上面には、ICデバイス90を収容(保持)する凹部である複数の保持部163が設けられている。ICデバイス90は、保持部163に収容され、これにより、検査部16に配置(載置)される。
また、検査部16の各保持部163に対応する位置には、それぞれ、ICデバイス90を保持部163に保持した状態で当該ICデバイス90の端子と電気的に接続されるプローブピンが設けられている。そして、ICデバイス90の端子とプローブピンとが電気的に接続され(接触し)、プローブピンを介してICデバイス90の検査が行われる。ICデバイス90の検査は、検査部16に接続される図示しないテスターが備える検査制御部の記憶部に記憶されているプログラムに基づいて行われる。なお、検査部16では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱または冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。
第2のデバイス搬送ヘッド17は、検査領域A3内でY方向およびZ方向に移動可能に支持されている。また、本実施形態では、第2のデバイス搬送ヘッド17は、Y方向に2つ配置されており、各第2のデバイス搬送ヘッド17は、それぞれ、供給領域A2から搬入されたデバイス供給部14上のICデバイス90を検査部16上に搬送し、載置することができ、また、検査部16上のICデバイス90を、デバイス回収部18上に搬送し、載置することができる。また、ICデバイス90を検査する場合は、第2のデバイス搬送ヘッド17は、ICデバイス90を検査部16に向けて押圧し、これにより、ICデバイス90を検査部16に当接させる。これによって、前述したように、ICデバイス90の端子と検査部16のプローブピンとが電気的に接続される。
第2のデバイス搬送ヘッド17は、ICデバイス90を把持する電子部品把持部として、複数のハンドユニット171を有している。各ハンドユニット171の構成は同様であるので、以下では、代表的に1つのハンドユニット171について説明する。ハンドユニット171は、ICデバイス90を保持する把持部材173と、把持部材173を支持するハンドユニット本体172とを有している。把持部材173は、ハンドユニット本体172に着脱可能に設置される。このハンドユニット171は、吸着ノズルを備え、ICデバイス90を吸着することで把持する。また、第2のデバイス搬送ヘッド17の各ハンドユニット171では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱または冷却して、ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。
デバイス回収部(電子部品載置部)18は、検査部16での検査が終了したICデバイス90を回収領域A4まで搬送する装置(搬送部)である。
デバイス回収部18は、ICデバイス90を配置する配置板182と、X方向に移動可能なデバイス回収部本体181とを有している。配置板182の上面には、ICデバイス90を収容(保持)する凹部である複数のポケットが設けられている。この配置板182は、デバイス回収部本体181に着脱可能に設置される。デバイス回収部18は、検査領域A3と回収領域A4との間をX方向に沿って移動可能に支持されている。また、本実施形態では、デバイス回収部18は、デバイス供給部14と同様に、Y方向に2つ配置されおり、検査部16上のICデバイス90は、第2のデバイス搬送ヘッド17により、いずれかのデバイス回収部18に搬送され、載置される。
回収領域A4は、検査が終了したICデバイス90が回収される領域である。この回収領域A4には、回収用トレイ19と、第3のデバイス搬送ヘッド20と、第6のトレイ搬送機構21とが設けられている。また、回収領域A4には、空のトレイ200も用意されている。
回収用トレイ19は、回収領域A4内に固定され、本実施形態では、X方向に沿って3つ配置されている。また、空のトレイ200も、X方向に沿って3つ配置されている。そして、回収領域A4に移動してきたデバイス回収部18上のICデバイス90は、これらの回収用トレイ19および空のトレイ200のうちのいずれかに搬送され、載置される。これにより、ICデバイス90は、検査結果ごとに回収されて、分類されることとなる。
第3のデバイス搬送ヘッド20は、回収領域A4内でX方向、Y方向およびZ方向に移動可能に支持されている。これにより、第3のデバイス搬送ヘッド20は、ICデバイス90をデバイス回収部18から回収用トレイ19や空のトレイ200に搬送することができる。なお、第3のデバイス搬送ヘッド20は、ICデバイス90を把持する複数のハンドユニット201を有しており、各ハンドユニット201は、吸着ノズルを備え、ICデバイス90を吸着することで把持する。
第6のトレイ搬送機構21は、トレイ除去領域A5から搬入された空のトレイ200をX方向に搬送させる機構である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、ICデバイス90が回収される位置に配されることとなる、すなわち、前記3つの空のトレイ200のうちのいずれかとなり得る。
トレイ除去領域A5は、検査済み状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200が回収され、除去される領域である。トレイ除去領域A5では、多数のトレイ200を積み重ねることができる。
また、回収領域A4とトレイ除去領域A5とをまたぐように、トレイ200を1枚ずつ搬送する第4のトレイ搬送機構22A、第5のトレイ搬送機構22Bが設けられている。第4のトレイ搬送機構22Aは、検査済みのICデバイス90が載置されたトレイ200を回収領域A4からトレイ除去領域A5に搬送する機構である。第5のトレイ搬送機構22Bは、ICデバイス90を回収するための空のトレイ200をトレイ除去領域A5から回収領域A4に搬送する機構である。
前記テスターの検査制御部は、例えば、図示しない記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、検査部16に配置されたICデバイス90の電気的特性の検査等を行なう。
また、図2に示すように、検査装置1は、制御部80と、制御部80に電気的に接続され、検査装置1の各操作を行う操作部6とを有している。
制御部80は、各情報を記憶する記憶部801等を有し、例えば、第1のトレイ搬送機構11A、第2のトレイ搬送機構11Bと、温度調整部12と、第1のデバイス搬送ヘッド13と、デバイス供給部14と、第3のトレイ搬送機構15と、第2のデバイス搬送ヘッド17と、デバイス回収部18と、第3のデバイス搬送ヘッド20と、第6のトレイ搬送機構21と、第4のトレイ搬送機構22Aと、第5のトレイ搬送機構22Bと、表示部62と、後述するセンサー7の発光部71等の各部の駆動を制御する。なお、記憶部801には、後述する位置決めにおいて用いられるプログラム(ソフトウェア)が記憶され、位置決めの際は、制御部80は、前記プログラムを実行し、位置決め動作を制御する。
また、操作部6は、各入力を行う入力部61と、画像等の各情報(データ)を表示する表示部62とを有している。入力部61としては、特に限定されず、例えば、キーボード、マウス等が挙げられる。また、表示部62としては、特に限定されず、例えば、液晶表示パネル、有機EL表示パネル等が挙げられる。作業者(操作者)の操作部6の操作は、例えば、入力部61を操作し、表示部62に表示された各操作ボタン(アイコン)の位置にカーソルを移動させ、選択(クリック)することによりなされる。
なお、入力部61としては、前記の構成のものに限らず、例えば、押しボタン等の機械式の操作ボタン等が挙げられる。また、操作部6としては、前記の構成のものに限らず、例えば、タッチパネル等の入力および情報の表示が可能なデバイス等が挙げられる。なお、前記操作部6の表示部62により、報知部が構成される。
この検査装置1は、2つの第2のデバイス搬送ヘッド17のティーチングをそれぞれ自動的に行うことが可能なように構成されている。すなわち、検査装置1は、検査部16に対する2つの第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向(鉛直方向)およびY方向(水平方向)の位置決めと、2つのデバイス供給部14に対する2つの第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めと、2つのデバイス回収部18に対する2つの第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めとを行うことが可能なように構成されている。以下では、これらの位置決めをそれぞれ、単に「位置決め」とも言う。また、各位置決めは、同様であるので、以下では、代表的に、検査部16に対する一方の第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めについて説明する。
図3に示すように、検査装置1は、第2のデバイス搬送ヘッド17に着脱可能に設置(配置)される第1部材3と、検査部16に着脱自在に設置(配置)される第2部材4とを有している。この第1部材3および第2部材4は、それぞれ、位置決めに用いられる部材である。なお、第1部材3、第2部材4および制御部80等により、検査装置1(電子部品搬送装置)の位置決め装置が構成される。
位置決めを行う場合は、第2のデバイス搬送ヘッド17の所定のハンドユニット171において、ハンドユニット本体172から把持部材173を取り外し、そのハンドユニット本体172に第1部材3を設置する。
同様に、検査部16において、検査部本体161から保持部材162を取り外し、その検査部本体161の固定位置に第2部材4を設置する。
なお、詳細な説明は省略するが、デバイス供給部14に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めには、デバイス供給部14に着脱自在に設置される図示しない第2部材が用いられる。そして、位置決めを行う場合は、デバイス供給部本体141から配置板142を取り外し、そのデバイス供給部本体141の固定位置に前記第2部材を設置する。
同様に、デバイス回収部18に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めには、デバイス回収部18に着脱自在に設置される図示しない第2部材が用いられる。そして、位置決めを行う場合は、デバイス回収部本体181から配置板182を取り外し、そのデバイス回収部本体181の固定位置に前記第2部材を設置する。なお、検査装置1は、前記各第2部材を有している。
図3に示すように、第1部材3は、本体部30と、本体部30に設置されたセンサー7とを有している。
本体部30は、基板(基部)31と、1対の壁部32、33とを有している。壁部32は、基板31の図3中の右側の端部に配置され、壁部33は、基板31の図3中の左側の端部に配置されており、これらの壁部32および33は、互いに対向し、基板31の下面に、下方に向って突出するように形成されている。この第1部材3は、基板31、壁部32、33を一体的に形成されたものであってもよく、また、別部材を接合したものであってもよい。
なお、基板31、壁部32および33の形状は、それぞれ、特に限定されないが、図示の構成では、基板31は、Z方向から見て(平面視で)、四角形をなしており、壁部32および33は、それぞれ、X方向(図3中の横方向)から見て、四角形をなしている。
また、壁部32には、X方向(壁部32の厚さ方向)に貫通する貫通孔321が形成され、同様に、壁部33には、X方向(壁部33の厚さ方向)に貫通する貫通孔331が形成されている。貫通孔321と貫通孔331とは、Z方向(鉛直方向)において、同じ高さに配置されており、Y方向(X方向とZ方向に直交する水平方向)において同じ位置に配置されており、貫通孔321の中心と貫通孔331の中心とを結ぶ直線は、X方向(水平方向)に延在する。また、貫通孔321および331の寸法は、それぞれ、後述するセンサー7の発光部71から出射した光が通過可能なように設定されている。
なお、貫通孔331および332には、それぞれ、例えば、樹脂やガラス等の光透過性を有する部材(透明な部材)が設けられていてもよい。
センサー7は、透過型の光センサーであり、光を出射する(発する)発光部71と、発光部71から出射した光を受光する受光部72とを有している。受光部72では、受光した光がその受光量に応じた大きさの電流に変換される。前記電流は、図示しない変換部で電圧に変換され、制御部80に入力される。これにより、制御部80は、受光部72における受光量を把握することができる。
発光部71は、壁部32の貫通孔321の位置において、壁部32の図3中の右側に設置されている。また、受光部72は、壁部33の貫通孔331の位置において、壁部33の図3中の左側に設置されている。これにより、発光部71から出射した光は受光部72で受光することができる。
この第1部材3の壁部32と壁部33との間、すなわち、発光部71と受光部72の間には、後述する2部材の壁部42が配置可能になっている。
第2部材4は、基板(基部)41と、壁部42とを有している。壁部42は、基板41の上面に、上方に向って突出するように形成されている。この第2部材4は、基板41、壁部42を一体的に形成されたものであってもよく、また、別部材を接合したものであってもよい。
なお、基板41および壁部42の形状は、それぞれ、特に限定されないが、図示の構成では、基板41は、Z方向から見て(平面視で)、四角形をなしており、壁部42は、X方向(図3中の横方向)から見て、四角形をなしている。
また、壁部42には、X方向(壁部42の厚さ方向)に貫通する貫通孔421が形成されている。
貫通孔421の形状は、特に限定されないが、図示の構成では、X方向(貫通孔421の正面)から見て、円形をなしている。また、貫通孔421の寸法は、特に限定されないが、貫通孔421の直径は、発光部71から出射する光のビーム径(直径)よりも大きいことが好ましく、本実施形態では、そのように設定されている。
なお、貫通孔421には、例えば、樹脂やガラス等の光透過性を有する部材(透明な部材)が設けられていてもよい。
前記第1部材3および第2部材4は、それぞれ、第2のデバイス搬送ヘッド17および検査部16における配置位置も含めて、位置決めがなされた場合に、第1部材3の壁部32と壁部33との間、すなわち、発光部71と受光部72の間に、第2部材4の壁部42が配置され、かつ、発光部71から出射した光Lが、貫通孔421を通過(透過)し、受光部72で受光されるように構成されている。
次に、位置決めの際の手順および基準位置(位置決め位置)の決定方法等について説明する。なお、位置決めは、受光部72における光Lの受光量を元に行われる。以下では、発光部71から出射した光Lが第2部材4の貫通孔421を通過するか否か、すなわち、受光部72における前記光Lの受光量の大小により、位置決めを行う場合(位置決め方法)について説明する。
まず、作業者(使用者)は、第2のデバイス搬送ヘッド17の所定のハンドユニット171のハンドユニット本体172から把持部材173を取り外し、そのハンドユニット本体172に第1部材3を設置する。同様に、検査部16の検査部本体161から保持部材162を取り外し、その検査部本体161に第2部材4を設置する。これで、位置決めの準備が完了する。
次に、作業者は、操作部6の入力部61を操作し、位置決めを開始させる。なお、以下の位置決めは、制御部80の制御により、自動的に行われる。
まず、検査装置1は、第1部材3が第2部材4の真上に位置するように、第2のデバイス搬送ヘッド17を移動させる。なお、この検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置は、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動(下降)させた場合、発光部71から出射した光L(図4参照)が、必ず、第2部材4の貫通孔421を通過し、受光部72において受光される位置とする。
次に、図4(a)に示すように、発光部71から光Lを出射し、受光部72においてその光Lを受光しつつ、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させる(下降させる)。
これにより、図5に示すように、光L(光Lの光軸)が第2部材4の壁部42で遮られる位置P1までは、受光部72は、光Lを受光する。
また、位置P1から位置P2までは、光Lが第2部材4の壁部42で遮られ、受光部72は、光Lを受光しない。
また、図6に示すように、光Lが貫通孔421に到達し、すなわち、光Lの光軸が位置P2に位置すると、受光部72は、光Lを受光する(図4(b)参照)。このときの時間t1およびこのときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置を記憶部801に記憶する。
また、位置P2から位置P3までは、光Lの光軸が貫通孔421内をZ方向マイナス側に移動し、受光部72は、光Lを受光する。
また、図6に示すように、光Lの光軸が位置P3に到達すると、受光部72は、光Lを受光しなくなる。このときの時間t2およびこのときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置を記憶部801に記憶する。
次に、前記時間t1およびそのときの第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置と、前記時間t2およびそのときの第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置とに基づいて、光Lの光軸が、位置P2と位置P3のZ方向の中間の位置PZに位置するときの第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置を求める。このZ方向の位置情報は、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の基準位置(基準点)、すなわち、Z方向の位置決め位置として、記憶部801に記憶される。
なお、前記Z方向の基準位置は、受光部72が光Lの受光を開始したときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置と、受光部72が光Lの受光を終了したときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置との中間の位置とも言うことができる。
以上で、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の位置決めが終了する。
次に、第2のデバイス搬送ヘッド17を、Z方向は、その基準位置に移動させ、Y方向は、プラス側またはマイナス側に、光Lが貫通孔421を通過しない位置まで移動させる。本実施形態では、第2のデバイス搬送ヘッド17を、Y方向は、光Lが第2部材4の壁部42で遮られない位置までマイナス側に移動させる。
次に、発光部71から光Lを出射し、受光部72においてその光Lを受光しつつ、第2のデバイス搬送ヘッド17をY方向プラス側に移動させる。
これにより、前記第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させた場合と同様に、図7に示すように、光Lが貫通孔421に到達、すなわち、光Lの光軸が位置P4に位置すると、受光部72は、光Lを受光する。このときの時間およびこのときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置を記憶部801に記憶する。
そして、光Lの光軸が位置P5に到達すると、受光部72は、光Lを受光しなくなる。このときの時間およびこのときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置を記憶部801に記憶する。
次に、前記光Lの光軸が位置P4に位置するときの時間およびそのときの第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置と、前記光Lの光軸が位置P5に位置するときの時間およびそのときの第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置とに基づいて、光Lの光軸が、位置P4と位置P5のY方向の中間の位置PYに位置するときの第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置を求める。このY方向の位置情報は、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の基準位置(基準点)、すなわち、Y方向の位置決め位置として、記憶部801に記憶される。
なお、前記Y方向の基準位置は、受光部72が光Lの受光を開始したときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置と、受光部72が光Lの受光を終了したときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置との中間の位置とも言うことができる。
以上で、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の位置決めが終了する。すなわち、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の基準位置およびY方向の基準位置が求まり、位置決めが終了する。なお、前記とは逆に、第2のデバイス搬送ヘッド17のY方向の基準位置を先に求め、Z方向の基準位置を後に求めてもよいことは言うまでもない。
また、説明は省略するが、検査部16に対する他方の第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決め、デバイス供給部14に対する2つの第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決め、デバイス回収部18に対する2つの第2のデバイス搬送ヘッド17の位置決めも前記と同様にして行う。このようにして、2つの第2のデバイス搬送ヘッド17のティーチングが終了する。
前記位置決めで得られた位置情報は、ICデバイス90の検査の際に利用される。すなわち、ICデバイス90の検査の際は、第2のデバイス搬送ヘッド17のハンドユニット171が把持しているICデバイス90は、前記位置情報に基づいて、検査部16の保持部163の適正な位置に正確に配置される。
ここで、前記とは異なる方法で、位置決めを行って、第2のデバイス搬送ヘッド17の基準位置を求めてもよい。
前記と異なる方法としては、例えば、受光部72における光Lの受光量が最大のときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置を基準位置、すなわち、位置決め位置とする方法、発光部71から出射した光Lを受光部72で受光できたときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置を基準位置、すなわち、位置決め位置とする方法、受光部72における光Lの受光量が所定の閾値を超えたときの検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17の位置を基準位置、すなわち、位置決め位置とする方法等が挙げられる。
また、位置決め動作では、前述した方法に限らず、例えば、予め定められた位置、すなわち、光Lが貫通孔421の近傍または貫通孔421内に位置している状態で、その光Lが、X方向から見て、例えば、ラスタースキャン軌跡、スパイラル軌跡等の所定の軌跡を描くように、第2のデバイス搬送ヘッド17を移動させてもよい。
以上説明したように、この検査装置1によれば、容易、迅速かつ正確に、位置決めを行うことができる。すなわち、自動的に、第2のデバイス搬送ヘッド17のティーチングを行うことができ、作業者の手間および作業時間を減少させることができる。
<第2実施形態>
図8は、本発明の電子部品検査装置の第2実施形態における第1部材および第2部材を示す側面図である。
以下、第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は、その説明を省略する。
図8に示すように、第2実施形態の検査装置1では、センサー8として、光Lを出射する(発する)発光部81と、発光部81から出射した光Lを受光する受光部82とを有する反射型の光センサーを用いる。
第1部材3aの本体部30は、基板(基部)31と、基板31の図8中の左側の端部に配置された壁部34とを有しており、前記センサー8は、壁部34に配置されている。
また、第2部材4aの壁部43には、貫通孔は形成されていない。なお、第1実施形態と同様に、壁部43に貫通孔を形成してもよく、また、その貫通孔に、例えば、樹脂やガラス等の光透過性を有する部材(透明な部材)が設けられていてもよいことは言うまでもない。
位置決めの際は、発光部81から光Lを出射し、受光部82においてその光Lを受光しつつ、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させる(下降させる)。
この検査装置1では、まずは、図8(a)に示すように、発光部81から出射した光Lは、壁部43で反射せず、受光部82は、光Lを受光しない。
そして、図8(b)に示すように、第2のデバイス搬送ヘッド17が、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の基準位置(基準点)、すなわち、Z方向の位置決め位置に到達すると、発光部81から出射した光Lが壁部43で反射し、受光部82が光Lを受光する。なお、Y方向の位置決めについては、前記Z方向の位置決めと同様であるので、その説明は、省略する。以上のようにして、検査部16に対する第2のデバイス搬送ヘッド17のZ方向の基準位置およびY方向の基準位置が求まり、位置決めが終了する。
以上のような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
<第3実施形態>
図9は、本発明の電子部品検査装置の第3実施形態における第1部材および第2部材を示す断面図である。図10は、図9に示す電子部品検査装置のブロック図である。図11および図12は、それぞれ、図9に示す電子部品検査装置の位置決めを説明するためのグラフである。
以下、第3実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は、その説明を省略する。
図9および図10に示すように、第3実施形態の検査装置1では、第1部材3は、近接センサー91および92を有している。近接センサー91は、本体部30の壁部32の下端に配置され、近接センサー92は、壁部33の下端に配置されている。各近接センサー91および92の出力(電圧)は、それぞれ、制御部80に入力される。
この近接センサー91および92は、それぞれ、物体が接近したことを検出するセンサーである。なお、近接センサー91および92は、それぞれ、物体が接近してきた場合のその物体の位置や、物体が接近してきた場合のその物体と近接センサー91、92との距離等を検出することができるものであってもよい。
この検査装置1では、位置決めの際、近接センサー91および92の検出結果に基づいて、第1部材3と第2部材4との接触(衝突)を防止する機能を有している。以下、この機能について説明する。
まず、図9(a)に示すように、位置決めの際、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させた場合(下降させた場合)、第1部材3の壁部32が第2部材4の壁部42の上面に接近すると、図11に示すように、受光部72における受光量が所定値を保ったまま、近接センサー91の出力が所定値に変化する。制御部80は、このような場合に、第1部材3の壁部32が第2部材4の壁部42の上面に接近したものと判断し、検査装置1の動作を停止させる。また、第1部材3の壁部33が第2部材4の壁部42の上面に接近した場合は、前記と同様に、受光部72における受光量が所定値を保ったまま、近接センサー92の出力が所定値に変化する。制御部80は、このような場合に、第1部材3の壁部33が第2部材4の壁部42の上面に接近したものと判断し、検査装置1の動作を停止させる。なお、前記の場合は、例えば、表示部62において、警告表示を行ったり、また、図示しないアラームが警報を発するようにしてもよい。
一方、図9(b)に示すように、位置決めの際、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させた場合、第1部材3の壁部32および33のいずれも第2部材4の壁部42の上面に接近しない場合、すなわち、正常な場合は、図12に示すように、近接センサー91および92の出力は、前述した位置P3まで変化しない。なお、位置P3の後も、第2のデバイス搬送ヘッド17をZ方向マイナス側に移動させると、第1部材3の壁部32および33が第2部材4の基板41の上面に接近するので、図12に示すように、所定値に変化する。制御部80は、このような場合は、正常な状態と判断し、位置決め動作を継続する。
以上のような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
そして、第3実施形態では、位置決めの際、近接センサー91および92で、第1部材3と第2部材4との接近を検出することにより、第1部材3と第2部材4との接触(衝突)を防止することができ、これによって、第1部材3および第2部材4の破損等を防止することができる。
なお、近接センサーは、第1部材3に代えて、第2部材4に設けてもよく、また、第1部材3と第2部材4とのそれぞれに設けてもよい。
また、第3実施形態は、第2実施形態にも適用することができる。
以上、本発明の電子部品搬送装置、電子部品検査装置、電子部品搬送装置の位置決め装置および電子部品搬送装置の位置決め方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、前記実施形態では、第1部材は、電子部品把持部に配置可能であり、第2部材は、電子部品載置部に配置可能であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、第1部材は、電子部品載置部に配置可能であり、第2部材は、電子部品把持部に配置可能であってもよい。
1……検査装置(電子部品検査装置)
11A……第1のトレイ搬送機構
11B……第2のトレイ搬送機構
12……温度調整部(ソークプレート)
13……第1のデバイス搬送ヘッド
131……ハンドユニット
14……デバイス供給部(供給シャトル)
141……デバイス供給部本体
142……配置板
15……第3のトレイ搬送機構
16……検査部
161……検査部本体
162……保持部材
163……保持部
17……第2のデバイス搬送ヘッド
171……ハンドユニット
172……ハンドユニット本体
173……把持部材
18……デバイス回収部(回収シャトル)
181……デバイス回収部本体
182……配置板
19……回収用トレイ
20……第3のデバイス搬送ヘッド
201……ハンドユニット
21……第6のトレイ搬送機構
22A……第4のトレイ搬送機構
22B……第5のトレイ搬送機構
3、3a……第1部材
30……本体部
31……基板
32、33、34……壁部
321、331……貫通孔
4、4a……第2部材
41……基板
42、43……壁部
421……貫通孔
6……操作部
61……入力部
62……表示部
7……センサー
71……発光部
72……受光部
8……センサー
81……発光部
82……受光部
91、92……近接センサー
80……制御部
801……記憶部
90……ICデバイス
200……トレイ
A1……トレイ供給領域
A2……デバイス供給領域(供給領域)
A3……検査領域
A4……デバイス回収領域(回収領域)
A5……トレイ除去領域
R1……第1室
R2……第2室
R3……第3室
L……光
t1、t2……時間
P1、P2、P3、P4、P5、PY、PZ……位置

Claims (12)

  1. 電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
    電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
  2. 前記発光部と前記受光部の間に前記第2部材が配置可能である請求項1に記載の電子部品搬送装置。
  3. 前記電子部品載置部は、電子部品を搬送する搬送部または前記電子部品を検査する検査部である請求項1または2に記載の電子部品搬送装置。
  4. 前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に移動させ、前記第1部材と前記第2部材とを用いて、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の鉛直方向および水平方向の位置決めを行う請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
  5. 前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に鉛直方向に移動させ、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の鉛直方向の位置決めを行い、前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に水平方向に移動させ、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の水平方向の位置決めを行う請求項4に記載の電子部品搬送装置。
  6. 前記電子部品載置部に対して前記電子部品把持部を相対的に移動させ、前記第1部材と前記第2部材とを用い、前記受光部における受光量を元に、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置決めを行う請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
  7. 前記受光部における受光量が最大のときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置を位置決め位置とする請求項4ないし6のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
  8. 前記発光部から出射した光を前記受光部が受光した場合、前記受光部が前記受光を開始したときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置と、前記受光部が前記受光を終了したときの前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置との中間の位置を位置決め位置とする請求項4ないし6のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
  9. 前記第1部材と前記第2部材との接近を検出する近接センサーを有する請求項1ないし8のいずれか1項に記載の電子部品搬送装置。
  10. 電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
    電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、
    電子部品を検査する検査部と、を備えることを特徴とする電子部品検査装置。
  11. 電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
    電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を備えることを特徴とする電子部品搬送装置の位置決め装置。
  12. 電子部品を把持する電子部品把持部に配置可能であり、発光部及び前記発光部から出射した光を受光可能に配置された受光部を有する第1部材と、
    電子部品を載置する電子部品載置部に配置可能であり、前記光を透過可能な部分が形成された第2部材と、を用い、
    前記光が前記光を透過可能な部分を透過するか否かにより、前記電子部品載置部に対する前記電子部品把持部の位置決めを行うことを特徴とする電子部品搬送装置の位置決め方法。
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