JP3966728B2 - チップ部品収容装置及びそれを備えたチップ部品検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ部品、例えば半導体装置のチップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ：chip size package）のような小型チップ部品を安定した状態でエンボスキャリアテープ内に自動で挿入して収容するチップ部品収容装置と、それを備えたチップ部品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップ部品は最終段階で電気的特性を測定して良否が判定された後、良品のみが所定の包装形態にパッケージされて出荷されている。この作業はほとんど自動化されている。例えば、現在、チップ部品の包装は、キャリアテープに部品収容凹部がエンボス加工により一列に等間隔に形成された、いわゆるエンボステープの各エンボスにチップ部品を挿入した後、カバーテープにより封入する方法が多く採用され、また、そのための自動包装装置が用いられている。
【０００３】
この種の自動包装装置の従来例を図６を参照して簡単に説明する。
チップ部品６は吸着孔１２が形成された吸着ノズル８ａの先端に負圧吸着され、チップ部品挿入位置にあるキャリアテープ２の部品収容凹部４の上方に運ばれる（（ａ））。この位置でチップ部品６が部品収容凹部４に入るまで吸着ノズル８ａが降下される。その後、吸着ノズル８ａの吸引が解除され、チップ部品６が吸着ノズル８ａから離れる。その後、キャリアテープ２を矢印方向に移動させるとともに、吸着ノズル８ａを上昇させ、次のチップ部品の挿入工程に移る。図示していないが、その後、キャリアテープ２の部品収容凹部４上にカバーテープが被せられて熱圧着されることにより、部品収容凹部４に挿入されたチップ部品６はそのカバーテープで封入された後、キャリアテープ２はリールに巻き取られる。
【０００４】
しかし、吸着ノズル８ａによりチップ部品６を吸引し、キャリアテープ２の部品収容凹部４に挿入した後、吸引を解除してチップ部品６を開放する過程において、吸引を解除してからチップ部品６が完全に開放されるまでに時間がかかるため、チップ部品６が完全に開放されるのを待ってキャリアテープ２の間欠送りを開始するようにしているので、包装のスピードアップには限界があった。
【０００５】
包装のスピードを上げるために、吸引を解除した後、吸着孔１２内の負圧が完全になくなる前に吸着ノズル８ａを上昇させたり、キャリアテープ２を移動させたりすると、チップ部品６が部品収容凹部４から飛び出したり、正常な位置に挿入されないなどの不具合が発生するという問題があった。
【０００６】
このような不具合を解決するための自動包装装置として、実開平５−８１００４号公報に記載の自動包装装置が提案されている。その自動包装装置では、吸着ノズルの降下と同期して降下する押え板を備えている。その押え板には、吸着ノズルの先端の幅寸法よりも広く、かつチップ部品の幅寸法よりも幅寸法が狭い溝が設けられている。
【０００７】
その提案の自動包装装置では、チップ部品収容動作の際、先端にチップ部品を吸着させた吸着ノズルの先端側を押え板の溝間に収め、吸着ノズルと押え板を同期して下降させ、チップ部品を部品収容凹部に挿入する。押え板により部品収容凹部を覆った状態で、吸着孔内の負圧状態を解除しつつ、吸着ノズルのみを上昇させる。このとき、押え板により部品収容凹部が覆われているので、チップ部品が部品収容凹部内に押し留められ、チップ部品の位置ズレなどを防ぐことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実開平５−８１００４号公報に記載の自動包装装置では、吸着ノズルと同期して降下する押え板及び押え板を駆動させる機構を設ける必要があり、装置の大型化及び複雑化を招き、ひいては装置のコストアップを招くという問題があった。
【０００９】
さらに、近年チップ・サイズ・パッケージに代表されるように、例えば外形寸法が１ｍｍ以下というような小型のチップ部品に対しては、吸着ノズルの先端側が配置される押え板の溝の幅寸法をチップ部品の外形寸法より狭くしなければならず、さらに吸着ノズルの先端を押え板の溝の幅寸法よりも細くしなければならないので、押え板や吸着ノズルに高い寸法精度及び位置精度が要求される。さらに、押え板を吸着ノズルと同期して降下させるため、装置の組立精度にも高い水準が要求され、さらなる装置のコストアップを招くという問題があった。
【００１０】
本発明の第１の目的は、チップ部品の包装において、装置の大幅なコストアップを招くことなく、チップ部品の包装の速度向上及び挿入の安定性向上を図ることができるチップ部品挿入装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、そのようなチップ部品挿入装置を備えたチップ部品検査装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の目的を達成するために、本発明のチップ部品挿入装置は、部品収容凹部が等間隔に形成されたキャリアテープを間欠送りしながらチップ部品挿入位置で前記収容凹部内にチップ部品を上方から順次挿入し、チップ部品の挿入後、別の位置でキャリアテープの上面をカバーテープで封入するチップ部品収容装置であって、チップ部品を前記収容凹部に挿入する機構は、先端面が吸着面となってチップ部品を着脱可能に吸着するとともに、その先端面の寸法がチップ部品の寸法よりも大きくなっている吸着ノズルであり、その吸着ノズルを前記チップ部品挿入位置まで移送する移送機構と、前記チップ部品挿入位置の近傍で前記キャリアテープの上面に近接して設置され、前記チップ部品挿入位置で前記吸着ノズル先端面と協同して前記部品収容凹部開口部の上部を覆う大きさの開口部を有するカバーとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
それにより、吸着ノズル先端面とカバーでチップ部品の上部を被いながらキャリアテープを移動させることにより、吸着ノズルの負圧が完全に無くなる前にキャリアテープを移動しても、チップ部品がキャリアテープの部品収容凹部から外れたり、正常な位置から動いたりすることがなく、確実な部品挿入が可能になる。
また、従来装置と比べると部材としてはカバーを追加するだけでよく、装置に高精度の部品や高度な組立技術も不要で、装置のコストアップも殆ど無視できる。
さらに、吸着ノズルの負圧を解除した後、完全に負圧がなくなるまでキャリアテープの移動を待つ必要がないため、包装時間の短縮に寄与するところ大である。
【００１３】
第２の目的を達成するために、本発明のチップ部品検査装置は被検査チップ部品を順次供給する供給部、供給されたチップ部品の電気的特性を検査する検査部、検査を終了したチップ部品を順次収容していく梱包部、及び前記各部の間で被検査チップ部品を順次移送する機構を少なくとも備えたチップ部品検査装置において、前記梱包部として本発明のチップ部品収容装置を配置したことを特徴とするものである。
【００１４】
それにより、チップ部品検査装置において、検査修了後のチップ部品の梱包を確実で高速に行なうことができるようになり、チップ部品梱包過程が検査装置全体の稼動速度の律速になることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のチップ部品収容装置において、吸着ノズルの動作、移送機構の動作及びキャリアテープの送り動作を機械的に規定するようにしてもよく、制御装置を備えてタイミングを制御するようにしてもよい。制御装置により制御するようにすれば、チップ部品収容動作を最適化するのが容易になる。
【００１６】
吸着ノズル、移送機構及びキャリアテープの好ましい動作の例は、吸着ノズルが降下してその先端がカバーの開口部に入ってチップ部品を部品収容凹部に挿入した後、吸着ノズルによる吸着を解除するとともに、キャリアテープの間欠送りを開始するものである。
それにより、チップ部品を部品収容凹部に確実に挿入することができるようになる。
【００１７】
さらに、キャリアテープの間欠送りを開始した後、キャリアテープの部品収容凹部がカバーの開口部を通過し終えた後に吸着ノズルが上昇するように作動させるのが好ましい。
それにより、吸着ノズルに負圧が残っていたとしても、部品収容凹部に挿入されたチップ部品の上部がカバーで被われているので、吸着ノズルの上昇に引っ張られて浮き上がることがなく、部品収容凹部内に確実に収容することができる。
【００１８】
カバーの開口部は吸着ノズル先端面が入る大きさをもつものであればよく、一部が開いた開口でもよく、又はカバーに開けられた孔とすることもできる。孔の場合は加工が容易で、装置への組立ても容易である。
【００１９】
カバーの開口部はその上縁が上方に向かって広がる傾斜面をもっていることが好ましい。それにより、吸着ノズル先端面を部品収容凹部に導くのが容易になる。
吸着ノズル先端面の寸法はチップ部品の寸法よりも大きいものであるが、さらに、キャリアテープ進行方向においては、吸着ノズル先端面の寸法が部品収容凹部開口部の寸法よりも大きくなっているように設定することができる。それにより吸着ノズルを降下させていってその先端面キャリアテープに接触したとしてもチップ部品だけを部品収容凹部内に挿入できるようになり、吸着ノズルを降下させる機構に高精度が要求されなくなり、このチップ部品収容装置の製造コストを低下させることができる。
【００２０】
吸着ノズルをチップ部品挿入位置まで移送する移送機構の一例は、吸着ノズルをチップ部品挿入位置の上方に移送する移動手段と、その位置で吸着ノズルを上下動させる昇降手段とを備えたものである。そのような移送機構は多くの分野で利用されており、実現が容易である。
【００２１】
移送機構と吸着ノズルの組が複数組備えられ、間欠送りされるキャリアテープに形成された一連の収容凹部に複数の吸着ノズルからチップ部品が順次挿入されるようにすることができる。その場合、単位時間当たりに収容できるチップ部品の数が多くなり、稼動率が上がる。
【００２２】
本発明のチップ部品検査装置において、被検査チップ部品を順次移送する機構は平面内で回転するロータと、ロータに上下移動可能に支持されてチップ部品を着脱可能に吸着する吸着ノズルとを備えたものとし、供給部、検査部、梱包部などの各部をロータの周囲に配置することができる。被検査チップ部品を順次移送するこのような機構は回転機構と昇降機構により実現することができ、コンパクトな機構とすることができる。
【００２３】
その場合、吸着ノズルはロータの周囲に沿って等間隔に複数台が配置されており、供給部、検査部、梱包部などの各部はロータの周囲で吸着ノズルの台数に等しい数に等間隔に設定された位置のいずれかに配置されているものとすることができる。それにより、ロータを間欠的に回転させていくことにより、供給部、検査部、梱包部などの複数の部分で同時に処理をすることができ、稼動率が向上する。
【００２４】
その場合、ロータに設けられた吸着ノズルがチップ部品収容装置における吸着ノズルを兼ねているものとすることができる。それにより、チップ部品検査装置の構造を簡略化することができる。
【００２５】
被検査チップ部品が移送される１つの位置には検査部の検査結果に基づいて不良品と判定されたチップ部品を破棄する良品／不良品選別部がさらに設けられ、梱包部は良品と判定されたチップ部品のみを本発明のチップ部品収容装置に収容するように構成するのが好ましい。それにより、チップ部品検査装置で検査ずみのチップ部品を収容したチップ部品収容装置には良品のチップ部品のみが収容されていることになり、チップ部品を直ちに次のステップに提供することができるようになる。
【００２６】
被検査チップ部品が移送される１つの位置には吸着ノズルに吸着されたチップ部品の吸着姿勢を検知する姿勢検知機構がさらに設けられ、ロータの周囲に沿って吸着ノズルが移送される他の１つの位置にはその姿勢検知機構により検知されたチップ部品の吸着姿勢をキャリアテープの収容凹部に収容するのに適した姿勢に修正する修正機構がさらに設けられていることが好ましい。それにより、キャリアテープの収容凹部へのチップ部品の収容がより確実になされるようになる。
【００２７】
被検査チップ部品の一例は下面にボール端子をもった小型のチップ部品である。その場合、吸着ノズルはボール端子面が下向きになるようにチップ部品を吸着するものである。
その場合、姿勢検知機構の一例はボール端子の位置に基づいてチップ部品の吸着姿勢を検知するようになっているものである。それにより、チップ・サイズ・パッケージのような小型のチップ部品を正しくキャリアテープに収容できるようになる。
【００２８】
被検査チップ部品が下面にボール端子をもった小型のチップ部品である場合、検査部はチップ部品の電気的特性を検査するためにボール端子と接触するプローブを備えているものとすることができる。そして、姿勢検知機構でボール端子の位置を検知するようにし、その検知されたボール端子の位置にあわせて検査部のプローブの位置を修正するプローブ位置修正機構を備えているようにすることができる。それにより、チップ・サイズ・パッケージのような小型のチップ部品を正しく検査できるようになる。
【００２９】
【実施例】
図１（ａ）に本発明のチップ部品収容装置の一実施例の主要部を示す。このチップ部品収容装置は、収容凹部をもつテープキャリアにチップ部品を収容し、カバーテープで封入するものである。この種のチップ部品収容装置はテーピングユニットと称されることがある。
【００３０】
テープキャリア２はチップ部品を収容するための部品収容凹部４が長手方向に沿って一列に等間隔に形成された樹脂製のものである。テープキャリア４はリールに巻かれて供給され、リールから解かれながら間欠送りされ、チップ部品を収容した後はカバーテープで部品収容凹部４が封入された後、別のリールに巻き取られていく。Ｐで示された位置はチップ部品挿入位置であり、その位置Ｐに部品収容凹部４が位置決めされてテープキャリア２の移送がいったん停止され、チップ部品６が部品収容凹部４に挿入される。
【００３１】
チップ部品６を部品収容凹部４に移送するための機構として吸着ノズル８が設けられている。吸着ノズル８はその先端面が吸着面となってチップ部品６を着脱可能に装着することができる。吸着ノズル８には先端の吸着面１０に通ずる吸着孔１２が設けられており、吸着孔１２は図には現れていない吸引ポンプに接続されており、その吸引ポンプによる吸引はソレノイドバルブのような開閉機構によって吸引と大気への開放が切り換えられるようになっている。吸着ノズル８は円柱状であり、その先端の吸着面１０は円形である。
【００３２】
チップ部品６は例えば一方の面にボール端子が配置されたチップ・サイズ・パッケージであり、そのボール端子が配置された面とは反対側の面が吸着面１０に吸着される。吸着面１０の寸法は対象となるチップ部品６の寸法よりも大きく設定されている。また、吸着面１０のテープキャリア進行方向における寸法は、部品収容凹部４のテープキャリア進行方向における寸法よりも大きく設定されている。
【００３３】
チップ部品挿入位置Ｐの近傍においては、キャリアテープ２の上面に近接して押えカバー１４が設けられている。押えカバー１４には、挿入位置Ｐにおいて孔１６が設けられており、その孔１６のおきさは吸着ノズル８の先端面１０よりも僅かに大きい程度である。すなわち、この押えカバー１４と吸着ノズル８の先端面が協同してテープキャリアの部品収容凹部４の上部を覆うように設定されている。
【００３４】
孔１６は吸着ノズル８の先端を囲むような円形であるが、必ずしも孔である必要はなく、例えばキャリアテープ進行方向に対し、吸着ノズル８の前後から吸着ノズル８の先端面を挟むような２つの部材からなるものでもよい。２つの押えカバーの部材により形成される開口は、部品収容凹部４の幅（紙面垂直方向の幅）にわたる範囲においては吸着ノズル先端面１０と協同して部品収容凹部４上を被っていればよく、幅方向に対しそれよりも外側領域においては押えカバー１４は存在しなくてもよい。
【００３５】
押えカバー１４の開口が実施例のような孔１６である場合には、装置の組立てが容易であり、テープキャリア２との隙間を維持するのも容易である。
孔１６の上側の縁は、図のように上方に向かって広がる傾斜面をもつテーパー状となるように面取りが施されている。孔１６がこのようにテーパー状になっていることにより、吸着ノズル先端面１０をキャリアテープ２の部品収容凹部４上に導くのが容易になる。
キャリアテープ２と押えカバー１４の隙間は小さい方が好ましいが、組立て制度や維持の面から１０μｍ程度が適当である。
【００３６】
吸着ノズル８は別の場所でチップ部品６をその吸着面１０に吸引して吸着し、位置Ｐまで移送され、その位置で垂直方向に降下してチップ部品６を部品収容凹部４内に挿入する。挿入終了後、吸着ノズル８は垂直方向に上昇させられ、新たなチップ部品を吸着するために別の場所へ移送される。吸着ノズル８のこのような移送機構の一例は、位置Ｐの上方と他の１又は複数の位置の間で水平方向に移動させる移動手段と、位置Ｐで上下方向に移動させる昇降手段とからなるものである。移送機構は他の方法によるものであってもよい。
【００３７】
吸着ノズル８の移送機構は、チップ部品収容装置に特有のものであるようにすることもできるし、このチップ部品収容装置が検査装置など他の装置に組み込まれる場合には、その組み込まれた他の装置における吸着ノズルをチップ部品収容装置の吸着ノズルとして共用し、その装置における移送機構と共用することもできる。
【００３８】
吸着ノズル８は１台のみを備えていてもよく、複数台を備え、チップ部品を順次キャリアテープ２に挿入するように動作するものであってもよい。高速動作の点からは複数台の吸着ノズル８を備えている方が好ましい。
【００３９】
次に、この実施例のチップ部品収容装置の動作を図１の（ａ）〜（ｄ）により説明する。
吸着ノズル８の先端面１０にチップ部品６を負圧吸引した状態で、吸着ノズル８がキャリアテープ２の部品収容凹部４上方に移動させられ、その後、吸着ノズル８は降下を開始する（（ａ））。
【００４０】
チップ部品６がキャリアテープ２の部品収容凹部４に入ると、吸着ノズル８の吸引が解除される（（ｂ））。吸引が解除されるとチップ部品６が部品収容凹部４に落ち、キャリアテープ２が矢印方向に移動を開始する。チップ部品６は押えカバー１４板と吸着ノズル８の先端面１０で上面を押えられているため、部品収容凹部４から飛び出すことなく、押えカバー１４の下に入る（（ｃ））。
【００４１】
部品収容凹部４の開口部が完全に押えカバー１４の下に入った後、吸着ノズル８が上昇させられる（（ｄ））。このとき、吸着ノズル８の吸着孔１２に負圧が少し残っていても、チップ部品６は既に押えカバー１４の下に入っているため、チップ部品６を誤って吸い上げ、部品収容凹部４から飛び出させてしまったり、正常な位置から移動させたりすることはない。
吸着ノズル８は所定の位置まで上昇し、次の工程に進む。
【００４２】
なお、図示は省略されているが、キャリアテープ２にチップ部品６を収容した後、他の場所で部品収容凹部４を覆うようにキャリアテープ２上にカバーテープが被せられ、熱圧着によりそのカバーテープがキャリアテープ２に融着されてチップ部品６が部品収容凹部４内に封入される。キャリアテープ２とカバーテープは熱圧着可能なように、ポリエチレンその他の樹脂材料からなっている。また、図には現れていないが、キャリアテープ２には制御性よく送ることができるように長手方向に沿って等間隔の送り孔が設けられている。
【００４３】
次に、図１に示した実施例のチップ部品収容装置を検査済みのチップ部品を収容する梱包部として組み込んだチップ部品検査装置の一実施例を図２から図５により説明する。図２は概略平面図、図３は平面図、図４は図３におけるＹ方向から見た正面図、図５は図３におけるＸ方向から見た側面図である。
【００４４】
２０はロータであり、平面内でロータ２０の周囲には８つに等分割されたステージ▲１▼〜▲８▼が配置されている。ロータ２０には回転中心からの同一円周上で、８等分された位置にそれぞれ吸着ノズル８が設けられている。吸着ノズル８は図１の実施例における吸着ノズル８を兼用したものである。ロータ２０は矢印で示されるように平面内で時計方向に回転し、吸着ノズル８が８つのステージ▲１▼〜▲８▼に順次停止するように間欠駆動される。
【００４５】
吸着ノズル８は図４又は図５に示されるように、ロータ２０に対し、垂直方向に上下動可能なように、昇降機構２２を介して取りつけられている。ロータ２０は吸着ノズル８がステージ▲１▼〜▲８▼の位置にきた時に一時的に停止し、その後、昇降機構２２によって吸着ノズル８が降下させられ、所定の処理の後、元の位置まで上昇させられる。その後、ロータ２０が再度回転して吸着ノズル８を次のステージへ移送する。
【００４６】
図には表れていないが、各吸着ノズル８は吸引ポンプに接続されており、ソレノイドバルブにより吸引と大気への開放の切換えがなされるようなっている。
ステージ▲１▼の位置には被検査チップ部品を順次供給する供給部としてテープマガジン３０が配置されている。被検査チップ部品はエンボス加工により部品収容凹部が形成されたキャリアテープの部品収容凹部にそれぞれ収容され、カバーテープにより封入されている。被検査チップ部品を収容したキャリアテープは、図４に示されるように、リール３２に巻かれた状態でテープマガジン３０に装着される。キャリアテープはリール３２から引き出され、カバーテープが上側になるようにステージ▲１▼方向に間欠送りされていく。ステージ１で吸着ノズル８が降下する位置は部品供給位置であり、カバーテープ３４はその部品供給位置の手前で剥がされて別のリール３６に巻き取られていく。カバーテープ３４は熱圧着によりキャリアテープに融着されているだけであり、容易に引き剥がすことができる。カバーテープ３４が引き剥がされた後のキャリアテープには、その部品収容凹部に被検査チップ部品が入り上部が開口した状態でステージ１の部品供給位置へ移送される。部品供給位置では吸着ノズル８がチップ部品上に降下し、その先端吸着面にチップ部品が負圧吸着され、その後吸着ノズル８が昇降機構２２により上昇させられる。チップ部品が取り出された後のキャリアテープは、テープマガジンの他の場所に装着されたリールに巻き取られていく。
【００４７】
この実施例では、被検査部品であるチップ部品として、裏面に電極として半田のボール端子をもつチップ・サイズ・パッケージされた半導体装置を取り上げる。ステージ▲１▼ではチップ部品はボール端子の面が下になるようにして、その背面側が吸着ノズルの吸着面に吸着される。
【００４８】
ステージ▲２▼には、図には示されていないが、下方向からチップ部品のボール端子位置を検知する位置センサが配置されている。この位置センサは、例えばＣＣＤカメラその他の撮像装置を備えており、撮像したボール端子位置を画像処理により検知する。
【００４９】
ステージ▲３▼には、図４に示されるように、吸着ノズル８に吸着された状態のチップ部品のボール端子と接触してそのチップ部品の電気的特性を検査する検査部４０が配置されている。検査部４０にはチップ部品のボール端子と接触するプローブを備えたプローブカード４２が搭載されている。プローブカード４２はＸＹＺステージ４４に取りつけられており、ＸＹＺステージ４４はステージ▲２▼で位置センサが検知したチップ部品のボール端子位置に基づいて、ステージ▲３▼で吸着ノズル８がその吸着しているチップ部品を降下させてきたときにプローブカード４２のプローブ先端とチップ部品のボール端子が正しく接触するように、プローブカード４２の前後左右位置を調節する。ＸＹＺステージ４４は、必要に応じてプローブカード４２の高さも調節することができる。
【００５０】
ステージ▲４▼には、図３に示されるように、吸着ノズル８に吸着された状態のチップ部品の吸着位置を修正する位置修正機構５０が配置されている。位置修正機構５０は、ステージ▲２▼で位置センサが検知したチップ部品のボール端子位置に基づいてチップ部品の吸着位置を判定し、後述の梱包部６０でキャリアテープに収容するのに不都合な程度に位置がずれている場合には、チップ部品に横から力を加えることにより、チップ部品の吸着位置を機械的に修正する。
【００５１】
ステージ▲５▼は、ここでは特に特定の用途には使用していないが、必要に応じて処理を追加できるように設けられた予備のステージである。
ステージ▲６▼には良品／不良品選別部５５が配置されている。良品／不良品選別部５５では、ステージ▲３▼における検査の結果、そのチップ部品が不良品であると判定された場合、ここで吸着ノズル８の吸着が解除され、不良品のチップ部品がドレインへ破棄される。
【００５２】
ステージ▲７▼には、図５に示されるように、検査の結果良品であると判定されステージ▲４▼で吸着位置が修正されたチップ部品をキャリアテープに収容する梱包部６０が配置されている。梱包部６０は図１の実施例で説明したチップ部品収容装置である。チップ部品収容装置６０は、リールから供給されたキャリアテープ２が間欠送りされてチップ部品挿入位置Ｐへ送られる。位置Ｐでは吸着ノズル８が降下し、キャリアテープ２の部品収容凹部４へチップ部品を挿入し、吸着を解除して部品を部品収容凹部４に収容する。その要部の詳細は図１の実施例で示した通りである。
【００５３】
チップ部品を収容したキャリアテープ２上には、部品収容凹部４を被うようにリール６２からカバーテープが供給され、熱圧着によりキャリアテープ２とカバーテープ６２が融着されてチップ部品が部品収容凹部４内に封入される。その後、キャリアテープ２は巻取部のリール６４に巻き取られていく。
ステージ▲８▼もここでは特に特定の用途には使用していないが、必要に応じて処理を追加できるように設けられた予備のステージである。
【００５４】
次にこのチップ部品検査装置の実施例の動作について説明する。
被検査チップ部品はキャリアテープに封入されリール３２に巻かれた状態でテープマガジン３０に装着されて供給される。被検査チップ部品はステージ▲１▼の部品供給位置でボール端子の面が下になるようにして、その背面側が吸着ノズル８の吸着面に吸着される。
【００５５】
ロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲２▼に送られ、位置センサによりその被検査チップ部品のボール端子位置が検知される。
【００５６】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲３▼に送られ、検査部４０により被検査チップ部品の電気的特性が検査される。
【００５７】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲４▼に送られ、ステージ▲２▼で位置センサが検知した被検査チップ部品のボール端子位置に基づいて位置修正機構５０により被検査チップ部品の吸着位置が修正される。
【００５８】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲５▼に送られるが、ここでは特に処理はなされない。
【００５９】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲６▼に送られ、ステージ▲３▼における検査の結果、不良品であると判定された場合にはここでその被検査チップ部品がドレインへ破棄される。
【００６０】
さらにロータ２０が４５°回転し、被検査チップ部品が良品であると判定されて吸着ノズル８に吸着されている場合には梱包部６０でキャリアテープ２に収容される。
【００６１】
さらにロータ２０が４５°回転してその吸着ノズル８がステージ▲８▼に送られるが、ここでは特に処理はなされない。
【００６２】
さらにロータ２０が４５°回転してその吸着ノズル８がステージ▲１▼に送られ、新たな被検査チップ部品を吸着する。
【００６３】
ここでは１台の吸着ノズル８を順次追跡しながら動作を説明したが、ロータ２０の４５°の回転ごとに８台の吸着ノズル８に吸着された８個の被検査チップ部品が同時に処理されていき、良品と判定されたものは順次キャリアテープ２に収容されていく。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のチップ部品収容装置では、チップ部品を収容凹部に挿入する吸着ノズルの先端吸着面の寸法をチップ部品の寸法よりも大きくし、チップ部品挿入位置で吸着ノズル先端面と協同して部品収容凹部開口部の上部を覆う大きさの開口部を有するカバーを設けたので、吸着ノズル先端面とカバーでチップ部品の上部を被いながらキャリアテープを移動させることにより、吸着ノズルの負圧が完全に無くなる前にキャリアテープを移動しても、チップ部品がキャリアテープの部品収容凹部から外れたり、正常な位置から動いたりすることがなく、確実な部品挿入が可能になる。
また、従来装置と比べると部材としてはカバーを追加するだけでよく、装置に高精度の部品や高度な組立技術も不要で、装置のコストアップも殆ど無視できる。
さらに、吸着ノズルの負圧を解除した後、完全に負圧がなくなるまでキャリアテープの移動を待つ必要がないため、包装時間の短縮に寄与するところ大である。
本発明のチップ部品検査装置は、検査を終了したチップ部品を順次収容していく梱包部に本発明のチップ部品収容装置を配置したので、検査修了後のチップ部品の梱包を確実で高速に行なうことができるようになり、チップ部品梱包過程が検査装置全体の稼動速度の律速になることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチップ部品収容装置の一実施例を動作とともに示す要部の工程断面図である。
【図２】本発明のチップ部品検査装置の一実施例を示す概略平面図である。
【図３】同実施例の平面図である。
【図４】図３におけるＹ方向から見た正面図である。
【図５】図３におけるＸ方向から見た側面図である。
【図６】自動包装装置の従来例を動作とともに示す要部の工程断面図である。
【符号の説明】
２ テープキャリア
４ 部品収容凹部
６ チップ部品
８ 吸着ノズル
１０ 先端吸着面
１２ 吸着孔
１４ 押えカバー
２０ ロータ
２２ 昇降機構
３０ テープマガジン
４０ 検査部
４２ プローブカード
４４ ＸＹＺステージ
５０ 位置修正機構
５５ 良品／不良品選別部
６０ 梱包部
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ部品、例えば半導体装置のチップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ：chip size package）のような小型チップ部品を安定した状態でエンボスキャリアテープ内に自動で挿入して収容するチップ部品収容装置と、それを備えたチップ部品検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップ部品は最終段階で電気的特性を測定して良否が判定された後、良品のみが所定の包装形態にパッケージされて出荷されている。この作業はほとんど自動化されている。例えば、現在、チップ部品の包装は、キャリアテープに部品収容凹部がエンボス加工により一列に等間隔に形成された、いわゆるエンボステープの各エンボスにチップ部品を挿入した後、カバーテープにより封入する方法が多く採用され、また、そのための自動包装装置が用いられている。
【０００３】
この種の自動包装装置の従来例を図６を参照して簡単に説明する。
チップ部品６は吸着孔１２が形成された吸着ノズル８ａの先端に負圧吸着され、チップ部品挿入位置にあるキャリアテープ２の部品収容凹部４の上方に運ばれる（（ａ））。この位置でチップ部品６が部品収容凹部４に入るまで吸着ノズル８ａが降下される。その後、吸着ノズル８ａの吸引が解除され、チップ部品６が吸着ノズル８ａから離れる。その後、キャリアテープ２を矢印方向に移動させるとともに、吸着ノズル８ａを上昇させ、次のチップ部品の挿入工程に移る。図示していないが、その後、キャリアテープ２の部品収容凹部４上にカバーテープが被せられて熱圧着されることにより、部品収容凹部４に挿入されたチップ部品６はそのカバーテープで封入された後、キャリアテープ２はリールに巻き取られる。
【０００４】
しかし、吸着ノズル８ａによりチップ部品６を吸引し、キャリアテープ２の部品収容凹部４に挿入した後、吸引を解除してチップ部品６を開放する過程において、吸引を解除してからチップ部品６が完全に開放されるまでに時間がかかるため、チップ部品６が完全に開放されるのを待ってキャリアテープ２の間欠送りを開始するようにしているので、包装のスピードアップには限界があった。
【０００５】
包装のスピードを上げるために、吸引を解除した後、吸着孔１２内の負圧が完全になくなる前に吸着ノズル８ａを上昇させたり、キャリアテープ２を移動させたりすると、チップ部品６が部品収容凹部４から飛び出したり、正常な位置に挿入されないなどの不具合が発生するという問題があった。
【０００６】
このような不具合を解決するための自動包装装置として、実開平５−８１００４号公報に記載の自動包装装置が提案されている。その自動包装装置では、吸着ノズルの降下と同期して降下する押え板を備えている。その押え板には、吸着ノズルの先端の幅寸法よりも広く、かつチップ部品の幅寸法よりも幅寸法が狭い溝が設けられている。
【０００７】
その提案の自動包装装置では、チップ部品収容動作の際、先端にチップ部品を吸着させた吸着ノズルの先端側を押え板の溝間に収め、吸着ノズルと押え板を同期して下降させ、チップ部品を部品収容凹部に挿入する。押え板により部品収容凹部を覆った状態で、吸着孔内の負圧状態を解除しつつ、吸着ノズルのみを上昇させる。このとき、押え板により部品収容凹部が覆われているので、チップ部品が部品収容凹部内に押し留められ、チップ部品の位置ズレなどを防ぐことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実開平５−８１００４号公報に記載の自動包装装置では、吸着ノズルと同期して降下する押え板及び押え板を駆動させる機構を設ける必要があり、装置の大型化及び複雑化を招き、ひいては装置のコストアップを招くという問題があった。
【０００９】
さらに、近年チップ・サイズ・パッケージに代表されるように、例えば外形寸法が１ｍｍ以下というような小型のチップ部品に対しては、吸着ノズルの先端側が配置される押え板の溝の幅寸法をチップ部品の外形寸法より狭くしなければならず、さらに吸着ノズルの先端を押え板の溝の幅寸法よりも細くしなければならないので、押え板や吸着ノズルに高い寸法精度及び位置精度が要求される。さらに、押え板を吸着ノズルと同期して降下させるため、装置の組立精度にも高い水準が要求され、さらなる装置のコストアップを招くという問題があった。
【００１０】
本発明の第１の目的は、チップ部品の包装において、装置の大幅なコストアップを招くことなく、チップ部品の包装の速度向上及び挿入の安定性向上を図ることができるチップ部品挿入装置を提供することである。
本発明の第２の目的は、そのようなチップ部品挿入装置を備えたチップ部品検査装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の目的を達成するために、本発明のチップ部品挿入装置は、部品収容凹部が等間隔に形成されたキャリアテープを間欠送りしながらチップ部品挿入位置で前記収容凹部内にチップ部品を上方から順次挿入し、チップ部品の挿入後、別の位置でキャリアテープの上面をカバーテープで封入するチップ部品収容装置であって、チップ部品を前記収容凹部に挿入する機構は、先端面が吸着面となってチップ部品を着脱可能に吸着するとともに、その先端面の寸法がチップ部品の寸法よりも大きくなっている吸着ノズルであり、その吸着ノズルを前記チップ部品挿入位置まで移送する移送機構と、前記チップ部品挿入位置の近傍で前記キャリアテープの上面に近接して設置され、前記チップ部品挿入位置で前記吸着ノズル先端面と協同して前記部品収容凹部開口部の上部を覆う大きさの開口部を有するカバーとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
それにより、吸着ノズル先端面とカバーでチップ部品の上部を被いながらキャリアテープを移動させることにより、吸着ノズルの負圧が完全に無くなる前にキャリアテープを移動しても、チップ部品がキャリアテープの部品収容凹部から外れたり、正常な位置から動いたりすることがなく、確実な部品挿入が可能になる。
また、従来装置と比べると部材としてはカバーを追加するだけでよく、装置に高精度の部品や高度な組立技術も不要で、装置のコストアップも殆ど無視できる。
さらに、吸着ノズルの負圧を解除した後、完全に負圧がなくなるまでキャリアテープの移動を待つ必要がないため、包装時間の短縮に寄与するところ大である。
【００１３】
第２の目的を達成するために、本発明のチップ部品検査装置は被検査チップ部品を順次供給する供給部、供給されたチップ部品の電気的特性を検査する検査部、検査を終了したチップ部品を順次収容していく梱包部、及び前記各部の間で被検査チップ部品を順次移送する機構を少なくとも備えたチップ部品検査装置において、前記梱包部として本発明のチップ部品収容装置を配置したことを特徴とするものである。
【００１４】
それにより、チップ部品検査装置において、検査修了後のチップ部品の梱包を確実で高速に行なうことができるようになり、チップ部品梱包過程が検査装置全体の稼動速度の律速になることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明のチップ部品収容装置において、吸着ノズルの動作、移送機構の動作及びキャリアテープの送り動作を機械的に規定するようにしてもよく、制御装置を備えてタイミングを制御するようにしてもよい。制御装置により制御するようにすれば、チップ部品収容動作を最適化するのが容易になる。
【００１６】
吸着ノズル、移送機構及びキャリアテープの好ましい動作の例は、吸着ノズルが降下してその先端がカバーの開口部に入ってチップ部品を部品収容凹部に挿入した後、吸着ノズルによる吸着を解除するとともに、キャリアテープの間欠送りを開始するものである。
それにより、チップ部品を部品収容凹部に確実に挿入することができるようになる。
【００１７】
さらに、キャリアテープの間欠送りを開始した後、キャリアテープの部品収容凹部がカバーの開口部を通過し終えた後に吸着ノズルが上昇するように作動させるのが好ましい。
それにより、吸着ノズルに負圧が残っていたとしても、部品収容凹部に挿入されたチップ部品の上部がカバーで被われているので、吸着ノズルの上昇に引っ張られて浮き上がることがなく、部品収容凹部内に確実に収容することができる。
【００１８】
カバーの開口部は吸着ノズル先端面が入る大きさをもつものであればよく、一部が開いた開口でもよく、又はカバーに開けられた孔とすることもできる。孔の場合は加工が容易で、装置への組立ても容易である。
【００１９】
カバーの開口部はその上縁が上方に向かって広がる傾斜面をもっていることが好ましい。それにより、吸着ノズル先端面を部品収容凹部に導くのが容易になる。
吸着ノズル先端面の寸法はチップ部品の寸法よりも大きいものであるが、さらに、キャリアテープ進行方向においては、吸着ノズル先端面の寸法が部品収容凹部開口部の寸法よりも大きくなっているように設定することができる。それにより吸着ノズルを降下させていってその先端面キャリアテープに接触したとしてもチップ部品だけを部品収容凹部内に挿入できるようになり、吸着ノズルを降下させる機構に高精度が要求されなくなり、このチップ部品収容装置の製造コストを低下させることができる。
【００２０】
吸着ノズルをチップ部品挿入位置まで移送する移送機構の一例は、吸着ノズルをチップ部品挿入位置の上方に移送する移動手段と、その位置で吸着ノズルを上下動させる昇降手段とを備えたものである。そのような移送機構は多くの分野で利用されており、実現が容易である。
【００２１】
移送機構と吸着ノズルの組が複数組備えられ、間欠送りされるキャリアテープに形成された一連の収容凹部に複数の吸着ノズルからチップ部品が順次挿入されるようにすることができる。その場合、単位時間当たりに収容できるチップ部品の数が多くなり、稼動率が上がる。
【００２２】
本発明のチップ部品検査装置において、被検査チップ部品を順次移送する機構は平面内で回転するロータと、ロータに上下移動可能に支持されてチップ部品を着脱可能に吸着する吸着ノズルとを備えたものとし、供給部、検査部、梱包部などの各部をロータの周囲に配置することができる。被検査チップ部品を順次移送するこのような機構は回転機構と昇降機構により実現することができ、コンパクトな機構とすることができる。
【００２３】
その場合、吸着ノズルはロータの周囲に沿って等間隔に複数台が配置されており、供給部、検査部、梱包部などの各部はロータの周囲で吸着ノズルの台数に等しい数に等間隔に設定された位置のいずれかに配置されているものとすることができる。それにより、ロータを間欠的に回転させていくことにより、供給部、検査部、梱包部などの複数の部分で同時に処理をすることができ、稼動率が向上する。
【００２４】
その場合、ロータに設けられた吸着ノズルがチップ部品収容装置における吸着ノズルを兼ねているものとすることができる。それにより、チップ部品検査装置の構造を簡略化することができる。
【００２５】
被検査チップ部品が移送される１つの位置には検査部の検査結果に基づいて不良品と判定されたチップ部品を破棄する良品／不良品選別部がさらに設けられ、梱包部は良品と判定されたチップ部品のみを本発明のチップ部品収容装置に収容するように構成するのが好ましい。それにより、チップ部品検査装置で検査ずみのチップ部品を収容したチップ部品収容装置には良品のチップ部品のみが収容されていることになり、チップ部品を直ちに次のステップに提供することができるようになる。
【００２６】
被検査チップ部品が移送される１つの位置には吸着ノズルに吸着されたチップ部品の吸着姿勢を検知する姿勢検知機構がさらに設けられ、ロータの周囲に沿って吸着ノズルが移送される他の１つの位置にはその姿勢検知機構により検知されたチップ部品の吸着姿勢をキャリアテープの収容凹部に収容するのに適した姿勢に修正する修正機構がさらに設けられていることが好ましい。それにより、キャリアテープの収容凹部へのチップ部品の収容がより確実になされるようになる。
【００２７】
被検査チップ部品の一例は下面にボール端子をもった小型のチップ部品である。その場合、吸着ノズルはボール端子面が下向きになるようにチップ部品を吸着するものである。
その場合、姿勢検知機構の一例はボール端子の位置に基づいてチップ部品の吸着姿勢を検知するようになっているものである。それにより、チップ・サイズ・パッケージのような小型のチップ部品を正しくキャリアテープに収容できるようになる。
【００２８】
被検査チップ部品が下面にボール端子をもった小型のチップ部品である場合、検査部はチップ部品の電気的特性を検査するためにボール端子と接触するプローブを備えているものとすることができる。そして、姿勢検知機構でボール端子の位置を検知するようにし、その検知されたボール端子の位置にあわせて検査部のプローブの位置を修正するプローブ位置修正機構を備えているようにすることができる。それにより、チップ・サイズ・パッケージのような小型のチップ部品を正しく検査できるようになる。
【００２９】
【実施例】
図１（ａ）に本発明のチップ部品収容装置の一実施例の主要部を示す。このチップ部品収容装置は、収容凹部をもつテープキャリアにチップ部品を収容し、カバーテープで封入するものである。この種のチップ部品収容装置はテーピングユニットと称されることがある。
【００３０】
テープキャリア２はチップ部品を収容するための部品収容凹部４が長手方向に沿って一列に等間隔に形成された樹脂製のものである。テープキャリア４はリールに巻かれて供給され、リールから解かれながら間欠送りされ、チップ部品を収容した後はカバーテープで部品収容凹部４が封入された後、別のリールに巻き取られていく。Ｐで示された位置はチップ部品挿入位置であり、その位置Ｐに部品収容凹部４が位置決めされてテープキャリア２の移送がいったん停止され、チップ部品６が部品収容凹部４に挿入される。
【００３１】
チップ部品６を部品収容凹部４に移送するための機構として吸着ノズル８が設けられている。吸着ノズル８はその先端面が吸着面となってチップ部品６を着脱可能に装着することができる。吸着ノズル８には先端の吸着面１０に通ずる吸着孔１２が設けられており、吸着孔１２は図には現れていない吸引ポンプに接続されており、その吸引ポンプによる吸引はソレノイドバルブのような開閉機構によって吸引と大気への開放が切り換えられるようになっている。吸着ノズル８は円柱状であり、その先端の吸着面１０は円形である。
【００３２】
チップ部品６は例えば一方の面にボール端子が配置されたチップ・サイズ・パッケージであり、そのボール端子が配置された面とは反対側の面が吸着面１０に吸着される。吸着面１０の寸法は対象となるチップ部品６の寸法よりも大きく設定されている。また、吸着面１０のテープキャリア進行方向における寸法は、部品収容凹部４のテープキャリア進行方向における寸法よりも大きく設定されている。
【００３３】
チップ部品挿入位置Ｐの近傍においては、キャリアテープ２の上面に近接して押えカバー１４が設けられている。押えカバー１４には、挿入位置Ｐにおいて孔１６が設けられており、その孔１６のおきさは吸着ノズル８の先端面１０よりも僅かに大きい程度である。すなわち、この押えカバー１４と吸着ノズル８の先端面が協同してテープキャリアの部品収容凹部４の上部を覆うように設定されている。
【００３４】
孔１６は吸着ノズル８の先端を囲むような円形であるが、必ずしも孔である必要はなく、例えばキャリアテープ進行方向に対し、吸着ノズル８の前後から吸着ノズル８の先端面を挟むような２つの部材からなるものでもよい。２つの押えカバーの部材により形成される開口は、部品収容凹部４の幅（紙面垂直方向の幅）にわたる範囲においては吸着ノズル先端面１０と協同して部品収容凹部４上を被っていればよく、幅方向に対しそれよりも外側領域においては押えカバー１４は存在しなくてもよい。
【００３５】
押えカバー１４の開口が実施例のような孔１６である場合には、装置の組立てが容易であり、テープキャリア２との隙間を維持するのも容易である。
孔１６の上側の縁は、図のように上方に向かって広がる傾斜面をもつテーパー状となるように面取りが施されている。孔１６がこのようにテーパー状になっていることにより、吸着ノズル先端面１０をキャリアテープ２の部品収容凹部４上に導くのが容易になる。
キャリアテープ２と押えカバー１４の隙間は小さい方が好ましいが、組立て制度や維持の面から１０μｍ程度が適当である。
【００３６】
吸着ノズル８は別の場所でチップ部品６をその吸着面１０に吸引して吸着し、位置Ｐまで移送され、その位置で垂直方向に降下してチップ部品６を部品収容凹部４内に挿入する。挿入終了後、吸着ノズル８は垂直方向に上昇させられ、新たなチップ部品を吸着するために別の場所へ移送される。吸着ノズル８のこのような移送機構の一例は、位置Ｐの上方と他の１又は複数の位置の間で水平方向に移動させる移動手段と、位置Ｐで上下方向に移動させる昇降手段とからなるものである。移送機構は他の方法によるものであってもよい。
【００３７】
吸着ノズル８の移送機構は、チップ部品収容装置に特有のものであるようにすることもできるし、このチップ部品収容装置が検査装置など他の装置に組み込まれる場合には、その組み込まれた他の装置における吸着ノズルをチップ部品収容装置の吸着ノズルとして共用し、その装置における移送機構と共用することもできる。
【００３８】
吸着ノズル８は１台のみを備えていてもよく、複数台を備え、チップ部品を順次キャリアテープ２に挿入するように動作するものであってもよい。高速動作の点からは複数台の吸着ノズル８を備えている方が好ましい。
【００３９】
次に、この実施例のチップ部品収容装置の動作を図１の（ａ）〜（ｄ）により説明する。
吸着ノズル８の先端面１０にチップ部品６を負圧吸引した状態で、吸着ノズル８がキャリアテープ２の部品収容凹部４上方に移動させられ、その後、吸着ノズル８は降下を開始する（（ａ））。
【００４０】
チップ部品６がキャリアテープ２の部品収容凹部４に入ると、吸着ノズル８の吸引が解除される（（ｂ））。吸引が解除されるとチップ部品６が部品収容凹部４に落ち、キャリアテープ２が矢印方向に移動を開始する。チップ部品６は押えカバー１４板と吸着ノズル８の先端面１０で上面を押えられているため、部品収容凹部４から飛び出すことなく、押えカバー１４の下に入る（（ｃ））。
【００４１】
部品収容凹部４の開口部が完全に押えカバー１４の下に入った後、吸着ノズル８が上昇させられる（（ｄ））。このとき、吸着ノズル８の吸着孔１２に負圧が少し残っていても、チップ部品６は既に押えカバー１４の下に入っているため、チップ部品６を誤って吸い上げ、部品収容凹部４から飛び出させてしまったり、正常な位置から移動させたりすることはない。
吸着ノズル８は所定の位置まで上昇し、次の工程に進む。
【００４２】
なお、図示は省略されているが、キャリアテープ２にチップ部品６を収容した後、他の場所で部品収容凹部４を覆うようにキャリアテープ２上にカバーテープが被せられ、熱圧着によりそのカバーテープがキャリアテープ２に融着されてチップ部品６が部品収容凹部４内に封入される。キャリアテープ２とカバーテープは熱圧着可能なように、ポリエチレンその他の樹脂材料からなっている。また、図には現れていないが、キャリアテープ２には制御性よく送ることができるように長手方向に沿って等間隔の送り孔が設けられている。
【００４３】
次に、図１に示した実施例のチップ部品収容装置を検査済みのチップ部品を収容する梱包部として組み込んだチップ部品検査装置の一実施例を図２から図５により説明する。図２は概略平面図、図３は平面図、図４は図３におけるＹ方向から見た正面図、図５は図３におけるＸ方向から見た側面図である。
【００４４】
２０はロータであり、平面内でロータ２０の周囲には８つに等分割されたステージ▲１▼〜▲８▼が配置されている。ロータ２０には回転中心からの同一円周上で、８等分された位置にそれぞれ吸着ノズル８が設けられている。吸着ノズル８は図１の実施例における吸着ノズル８を兼用したものである。ロータ２０は矢印で示されるように平面内で時計方向に回転し、吸着ノズル８が８つのステージ▲１▼〜▲８▼に順次停止するように間欠駆動される。
【００４５】
吸着ノズル８は図４又は図５に示されるように、ロータ２０に対し、垂直方向に上下動可能なように、昇降機構２２を介して取りつけられている。ロータ２０は吸着ノズル８がステージ▲１▼〜▲８▼の位置にきた時に一時的に停止し、その後、昇降機構２２によって吸着ノズル８が降下させられ、所定の処理の後、元の位置まで上昇させられる。その後、ロータ２０が再度回転して吸着ノズル８を次のステージへ移送する。
【００４６】
図には表れていないが、各吸着ノズル８は吸引ポンプに接続されており、ソレノイドバルブにより吸引と大気への開放の切換えがなされるようなっている。
ステージ▲１▼の位置には被検査チップ部品を順次供給する供給部としてテープマガジン３０が配置されている。被検査チップ部品はエンボス加工により部品収容凹部が形成されたキャリアテープの部品収容凹部にそれぞれ収容され、カバーテープにより封入されている。被検査チップ部品を収容したキャリアテープは、図４に示されるように、リール３２に巻かれた状態でテープマガジン３０に装着される。キャリアテープはリール３２から引き出され、カバーテープが上側になるようにステージ▲１▼方向に間欠送りされていく。ステージ１で吸着ノズル８が降下する位置は部品供給位置であり、カバーテープ３４はその部品供給位置の手前で剥がされて別のリール３６に巻き取られていく。カバーテープ３４は熱圧着によりキャリアテープに融着されているだけであり、容易に引き剥がすことができる。カバーテープ３４が引き剥がされた後のキャリアテープには、その部品収容凹部に被検査チップ部品が入り上部が開口した状態でステージ１の部品供給位置へ移送される。部品供給位置では吸着ノズル８がチップ部品上に降下し、その先端吸着面にチップ部品が負圧吸着され、その後吸着ノズル８が昇降機構２２により上昇させられる。チップ部品が取り出された後のキャリアテープは、テープマガジンの他の場所に装着されたリールに巻き取られていく。
【００４７】
この実施例では、被検査部品であるチップ部品として、裏面に電極として半田のボール端子をもつチップ・サイズ・パッケージされた半導体装置を取り上げる。ステージ▲１▼ではチップ部品はボール端子の面が下になるようにして、その背面側が吸着ノズルの吸着面に吸着される。
【００４８】
ステージ▲２▼には、図には示されていないが、下方向からチップ部品のボール端子位置を検知する位置センサが配置されている。この位置センサは、例えばＣＣＤカメラその他の撮像装置を備えており、撮像したボール端子位置を画像処理により検知する。
【００４９】
ステージ▲３▼には、図４に示されるように、吸着ノズル８に吸着された状態のチップ部品のボール端子と接触してそのチップ部品の電気的特性を検査する検査部４０が配置されている。検査部４０にはチップ部品のボール端子と接触するプローブを備えたプローブカード４２が搭載されている。プローブカード４２はＸＹＺステージ４４に取りつけられており、ＸＹＺステージ４４はステージ▲２▼で位置センサが検知したチップ部品のボール端子位置に基づいて、ステージ▲３▼で吸着ノズル８がその吸着しているチップ部品を降下させてきたときにプローブカード４２のプローブ先端とチップ部品のボール端子が正しく接触するように、プローブカード４２の前後左右位置を調節する。ＸＹＺステージ４４は、必要に応じてプローブカード４２の高さも調節することができる。
【００５０】
ステージ▲４▼には、図３に示されるように、吸着ノズル８に吸着された状態のチップ部品の吸着位置を修正する位置修正機構５０が配置されている。位置修正機構５０は、ステージ▲２▼で位置センサが検知したチップ部品のボール端子位置に基づいてチップ部品の吸着位置を判定し、後述の梱包部６０でキャリアテープに収容するのに不都合な程度に位置がずれている場合には、チップ部品に横から力を加えることにより、チップ部品の吸着位置を機械的に修正する。
【００５１】
ステージ▲５▼は、ここでは特に特定の用途には使用していないが、必要に応じて処理を追加できるように設けられた予備のステージである。
ステージ▲６▼には良品／不良品選別部５５が配置されている。良品／不良品選別部５５では、ステージ▲３▼における検査の結果、そのチップ部品が不良品であると判定された場合、ここで吸着ノズル８の吸着が解除され、不良品のチップ部品がドレインへ破棄される。
【００５２】
ステージ▲７▼には、図５に示されるように、検査の結果良品であると判定されステージ▲４▼で吸着位置が修正されたチップ部品をキャリアテープに収容する梱包部６０が配置されている。梱包部６０は図１の実施例で説明したチップ部品収容装置である。チップ部品収容装置６０は、リールから供給されたキャリアテープ２が間欠送りされてチップ部品挿入位置Ｐへ送られる。位置Ｐでは吸着ノズル８が降下し、キャリアテープ２の部品収容凹部４へチップ部品を挿入し、吸着を解除して部品を部品収容凹部４に収容する。その要部の詳細は図１の実施例で示した通りである。
【００５３】
チップ部品を収容したキャリアテープ２上には、部品収容凹部４を被うようにリール６２からカバーテープが供給され、熱圧着によりキャリアテープ２とカバーテープ６２が融着されてチップ部品が部品収容凹部４内に封入される。その後、キャリアテープ２は巻取部のリール６４に巻き取られていく。
ステージ▲８▼もここでは特に特定の用途には使用していないが、必要に応じて処理を追加できるように設けられた予備のステージである。
【００５４】
次にこのチップ部品検査装置の実施例の動作について説明する。
被検査チップ部品はキャリアテープに封入されリール３２に巻かれた状態でテープマガジン３０に装着されて供給される。被検査チップ部品はステージ▲１▼の部品供給位置でボール端子の面が下になるようにして、その背面側が吸着ノズル８の吸着面に吸着される。
【００５５】
ロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲２▼に送られ、位置センサによりその被検査チップ部品のボール端子位置が検知される。
【００５６】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲３▼に送られ、検査部４０により被検査チップ部品の電気的特性が検査される。
【００５７】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲４▼に送られ、ステージ▲２▼で位置センサが検知した被検査チップ部品のボール端子位置に基づいて位置修正機構５０により被検査チップ部品の吸着位置が修正される。
【００５８】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲５▼に送られるが、ここでは特に処理はなされない。
【００５９】
さらにロータ２０が４５°回転して被検査チップ部品がステージ▲６▼に送られ、ステージ▲３▼における検査の結果、不良品であると判定された場合にはここでその被検査チップ部品がドレインへ破棄される。
【００６０】
さらにロータ２０が４５°回転し、被検査チップ部品が良品であると判定されて吸着ノズル８に吸着されている場合には梱包部６０でキャリアテープ２に収容される。
【００６１】
さらにロータ２０が４５°回転してその吸着ノズル８がステージ▲８▼に送られるが、ここでは特に処理はなされない。
【００６２】
さらにロータ２０が４５°回転してその吸着ノズル８がステージ▲１▼に送られ、新たな被検査チップ部品を吸着する。
【００６３】
ここでは１台の吸着ノズル８を順次追跡しながら動作を説明したが、ロータ２０の４５°の回転ごとに８台の吸着ノズル８に吸着された８個の被検査チップ部品が同時に処理されていき、良品と判定されたものは順次キャリアテープ２に収容されていく。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のチップ部品収容装置では、チップ部品を収容凹部に挿入する吸着ノズルの先端吸着面の寸法をチップ部品の寸法よりも大きくし、チップ部品挿入位置で吸着ノズル先端面と協同して部品収容凹部開口部の上部を覆う大きさの開口部を有するカバーを設けたので、吸着ノズル先端面とカバーでチップ部品の上部を被いながらキャリアテープを移動させることにより、吸着ノズルの負圧が完全に無くなる前にキャリアテープを移動しても、チップ部品がキャリアテープの部品収容凹部から外れたり、正常な位置から動いたりすることがなく、確実な部品挿入が可能になる。
また、従来装置と比べると部材としてはカバーを追加するだけでよく、装置に高精度の部品や高度な組立技術も不要で、装置のコストアップも殆ど無視できる。
さらに、吸着ノズルの負圧を解除した後、完全に負圧がなくなるまでキャリアテープの移動を待つ必要がないため、包装時間の短縮に寄与するところ大である。
本発明のチップ部品検査装置は、検査を終了したチップ部品を順次収容していく梱包部に本発明のチップ部品収容装置を配置したので、検査修了後のチップ部品の梱包を確実で高速に行なうことができるようになり、チップ部品梱包過程が検査装置全体の稼動速度の律速になることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチップ部品収容装置の一実施例を動作とともに示す要部の工程断面図である。
【図２】本発明のチップ部品検査装置の一実施例を示す概略平面図である。
【図３】同実施例の平面図である。
【図４】図３におけるＹ方向から見た正面図である。
【図５】図３におけるＸ方向から見た側面図である。
【図６】自動包装装置の従来例を動作とともに示す要部の工程断面図である。
【符号の説明】
２ テープキャリア
４ 部品収容凹部
６ チップ部品
８ 吸着ノズル
１０ 先端吸着面
１２ 吸着孔
１４ 押えカバー
２０ ロータ
２２ 昇降機構
３０ テープマガジン
４０ 検査部
４２ プローブカード
４４ ＸＹＺステージ
５０ 位置修正機構
５５ 良品／不良品選別部
６０ 梱包部
Claims (14)
- 部品収容凹部が等間隔に形成されたキャリアテープを間欠送りしながらチップ部品挿入位置で前記部品収容凹部内にチップ部品を順次挿入し、チップ部品の挿入後、別の位置でキャリアテープの上面をカバーテープで封入するチップ部品収容装置において、
チップ部品を前記部品収容凹部に挿入する機構は、先端面が吸着面となってチップ部品を着脱可能に吸着するとともに、その先端面の寸法がチップ部品の寸法よりも大きくなっている吸着ノズルであり、
前記吸着ノズルを前記チップ部品挿入位置まで移送する移送機構と、
前記チップ部品挿入位置の近傍で前記キャリアテープの上面に近接して設置され、前記チップ部品挿入位置で前記吸着ノズル先端面と協同して前記部品収容凹部開口部の上部を覆う大きさの開口部を有するカバーと、
前記吸着ノズルの動作、前記移送機構の動作及び前記キャリアテープの送り動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記吸着ノズルを降下させてその先端が前記カバーの開口部に入ってチップ部品を前記部品収容凹部に挿入した後、チップ部品を前記吸着ノズルから脱離させるために前記吸着ノズルによる吸引を解除するとともに前記キャリアテープの間欠送りを開始させ、かつ、
前記キャリアテープの間欠送りを開始した後、前記キャリアテープの部品収容凹部が前記カバーの開口部を通過し終えた後に前記吸着ノズルを上昇させるように制御を行うものであることを特徴とするチップ部品収容装置。 - 前記カバーの開口部は前記吸着ノズル先端面が入る大きさに設定された孔である請求項１に記載のチップ部品収容装置。
- 前記カバーの開口部はその上縁が上方に向かって広がる傾斜面をもっている請求項１又は２に記載のチップ部品収容装置。
- キャリアテープ進行方向においては、前記吸着ノズル先端面の寸法が前記部品収容凹部開口部の寸法よりも大きくなっている請求項１から３のいずれか一項に記載のチップ部品収容装置。
- 前記移送機構は前記吸着ノズルを前記チップ部品挿入位置の上方に移送する移動手段と、その位置で前記吸着ノズルを上下動させる昇降手段とを備えている請求項１から４のいずれか一項に記載のチップ部品収容装置。
- 前記移送機構と前記吸着ノズルの組が複数組備えられ、間欠送りされる前記キャリアテープに形成された一連の前記部品収容凹部に前記複数の吸着ノズルからチップ部品が順次挿入される請求項１から５のいずれか一項に記載のチップ部品収容装置。
- 被検査チップ部品を順次供給する供給部、供給されたチップ部品の電気的特性を検査する検査部、検査を終了したチップ部品を順次収容していく梱包部、及び前記各部の間で被検査チップ部品を順次移送する機構を少なくとも備えたチップ部品検査装置において、
前記梱包部には請求項１から６のいずれか一項に記載のチップ部品収容装置を配置したことを特徴とするチップ部品検査装置。 - 被検査チップ部品を順次移送する前記機構は平面内で回転するロータと、前記ロータに上下移動可能に支持されてチップ部品を着脱可能に吸着する吸着ノズルとを備えており、
前記各部が前記ロータの周囲に配置されている請求項７に記載のチップ部品検査装置。 - 前記吸着ノズルは前記ロータの周囲に沿って等間隔に複数台が配置されており、前記各部は前記ロータの周囲で前記吸着ノズルの台数に等しい数に等間隔に設定された位置のいずれかに配置されている請求項８に記載のチップ部品検査装置。
- 前記ロータに設けられた吸着ノズルが前記チップ部品収容装置における吸着ノズルを兼ねている請求項８又は９に記載のチップ部品検査装置。
- 被検査チップ部品が移送される１つの位置には前記検査部の検査結果に基づいて不良品と判定されたチップ部品を破棄する良品／不良品選別部がさらに設けられ、
前記梱包部は良品と判定されたチップ部品のみを収容する請求項７から１０のいずれか一項に記載のチップ部品検査装置。 - 被検査チップ部品が移送される１つの位置には吸着ノズルに吸着されたチップ部品の吸着姿勢を検知する姿勢検知機構がさらに設けられ、
被検査チップ部品が移送される他の１つの位置には前記姿勢検知機構により検知されたチップ部品の吸着姿勢を前記キャリアテープの部品収容凹部に収容するのに適した姿勢に修正する修正機構がさらに設けられている請求項７から１１のいずれか一項に記載のチップ部品検査装置。 - 前記被検査チップ部品は下面にボール端子をもったものであり、前記吸着ノズルはボール端子面が下向きになるようにチップ部品を吸着するものであり、
前記姿勢検知機構ではボール端子の位置に基づいてチップ部品の吸着姿勢を検知するようになっている請求項１２に記載のチップ部品検査装置。 - 前記被検査チップ部品は下面にボール端子をもったものであり、前記吸着ノズルはボール端子面が下向きになるようにチップ部品を吸着するものであり、
前記姿勢検知機構ではボール端子の位置を検知するようになっており、
前記検査部はチップ部品の電気的特性を検査するために前記ボール端子と接触するプローブを備えているとともに、前記姿勢検知機構で検知されたボール端子の位置にあわせてそのプローブの位置を修正するプローブ位置修正機構を備えている請求項７から１３のいずれか一項に記載のチップ部品検査装置。
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