JPH01301022A

JPH01301022A - 部品の位置決め方法及び機構

Info

Publication number: JPH01301022A
Application number: JP63128353A
Authority: JP
Inventors: Shiyouichi Yokoyama; 横山　小市
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Yonezawa Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1989-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は部品の位置決め技術に関し、特に半導体装置の
位置決めに利用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

従来の位置決め技術としては、半導体装置の位置決めで
はなく、半導体装置の内部に取り付けられるペレットの
位置決め機構として、特開昭５５−１６６９３２号公報
に記載されている。

その概要は、部品としてのベレットが入る凹部を、支持
台の位置決め中心部に設け、凹部にてベレットを大まか
に位置決めした後、ペレットを対角方向から、■溝を有
する一対の位置決め爪ではさみ込んで位置決めするもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、上述した技術を用い、パッケージの４側面
からリードが突出した半導体装置（以下ＱＦタイプＩＣ
とする）の位置決めを行なうことを考えた。

しかしながら、位置決め爪の駆動に関する記載が上記公
報になく、本発明者は種々検討を行なったところ、エア
シリンダを用い、個々の位置決め爪を駆動することを考
えた。

ところが、ＱＦタイプＩＣのパッケージに、位置決め爪
との接触による傷をつゆないようにするには、位置決め
爪の動きをできるだけ遅くし、位置決め爪の接触による
衝撃を小さくする必要がある。ところが、エアは他のエ
ア使用状況（同じ装置での他のエアシリンダ等の動きや
、他の装置のものの動きの関係）によって、その圧力が
変動し所定圧力より低くなった場合には、必要以上に位
置決め爪の動きが遅くなり、位置決めに時間がかかった
りする。逆に圧力が高くなると、位置決め爪の動きが早
くなり、ＱＦタイプＩＣのパッケージに衝撃が加わって
、パッケージなどに傷が付いたりするという、位置決め
爪の動きが不安定になる問題があることが本発明者によ
って明らかにされた。

また、部品としてのＱＦタイプＩＣの大きさが異なるも
のに対応する場合には位置決め爪の形状を変えたり、エ
アシリンダをストロークが異なるものに交換したり、エ
アシリンダの取付位置調整をする必要があるなど、同一
機構を共用（多種のＩＣに対応）し難いという問題があ
ることも本発明者によって見い出された。

本発明の目的は位置決め爪の動きが安定し、位置決め時
間のばらつきを低減できる部品の位置決め技術を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は位置決め爪の動きが安定し、被位置
決め物としての部品に衝撃を与えることを低減した部品
の位置決め技術を提供することにある。

本発明の他の目的は多種の大きさの部品に容易に対処で
き得る部品の位置決め技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、一本のシャツ）Ｉｃ端部からそれぞれ左・右
のねじを切ったものに、そのねじに合ったナンドをシャ
フトの左・右から１個ずつ入れ込む。

すなわち、シャフトの回転によって、互いのナツトがシ
ャフトの長手方向中心に回かって動く一方、逆回転によ
ってナツトが中心部から遠ざかるように構成し、このナ
ツトに位置決め爪を取り付け、シャフトをパルスモータ
によって定量的に回転するよう構成するものである。

〔作用〕

上述した構成によれば、シャフトを電気的に一定の設定
スピードで回転させることができ、エアシリンダを用い
るものに比べ位置決め爪の動きが安定し所定の時間で一
定して部品の位置決めができるものである。

また、シャフトが電気的に一定の設定スピードで回転す
る為、位置決め爪の動きが安定し、エアシリンダを用い
るものに比べ部品に対して衝撃を与えることを低減して
部品の位置決めができるものである。

さらに、上述した構成によれば位置決め爪の動くストロ
ークと早さは電気的に変化させることができ、部品の大
きさが変わってもエアシリンダを用いるものに比べ、部
品交換などを行なわなくとも容易に対処できるものであ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である位置決め機構を示す一
部破砕、概略側面図である。

第２図は本発明の一実施例である位置決め機構を組み込
んだ、テスティング装置を示す概略斜視図である。

第３図は本発明の一実施例である位置決め機構において
、第１図における被位置決め物としてのＱＦタイプＩＣ
とは異なる大きさのＱＦタイプＩＣを位置決めする際の
一部破砕概略側面図である。

第１図において１は位置決め機構を示す。２はＱＦタイ
プＩＣであり、被位置決め物としての部品となるもので
、後述するパッケージの西側面からリードが突出したも
のである。３はパッケージであり、ＱＦタイプＩＣの心
臓部といえる図示しない半導体素子とその周囲を覆う四
方形状の樹脂体である。４はリードであり、パッケージ
３内の図示しない半導体素子とその外部との導通をとる
為のもので、パッケージ３の四側面から突出している。

５は載置部であり、ＱＦタイプＩＣ２が位置決めされ、
−時的に吸着固定される部分で位置決めすべきＱＦタイ
プＩＣのうち、最小の大きさのもののパッケージ底面部
に類似した大きさの四角柱状物である。６は吸着穴であ
り、載置部５に載置されたＱＦタイプＩＣ２を載置部５
に真空吸着する為に真空引きする為のもので、図示しな
い真空発生源に接続されている。７はベース板であり、
前記載置部５を支持する為のものである。８は開孔であ
り、前記ベース板７に設けられ、後述する位置決め爪が
動作した際ベース板７と緩衝しないようにする為のもの
である。９はシャフトとしてのボールねじであり、一本
のものに右ねじ部分１０と、左ねじ部分１１が形成され
ていて左・右のねじのピンチは同じになっている。１２
は右位置決め爪であり、前記右ねじ部分１ｏに対応した
ナツト部１３と、Ｌ字形の爪部１４とからなっている。

爪部１４はナツト部１３と連結されている部分とは異な
る先端部分が、ＱＦタイプＩＣ２ノハッケージ３側面部
分をガイドすべくテーパ面が形成されている。１５は左
位置決め爪であり、前記左ねじ部分１１に対応したナツ
ト部１６とＬ字形の爪部１７とからなっている。この爪
部１７も先端部分に前記爪部１４と同じくテーパ面が形
成されている。尚、前記右位置決め爪１２及び左位置決
め爪１５は前記ベース板７の開孔８から突出し、前記載
置部５をはさんで配置される。１８はベアリングであり
、前記ボールねじ９を回転可能に支持するものである。

１９は逃げ部であり、左ねじ部１１と右ねじ部１０との
つなぎ部分で逃げとなっている。２０は第１のプーリで
あり、前記ボールねじ９の一端に取り付けられ、囁後述
するタイミングレベルが架けられ、ボールねじ９を回転
させるためのものである。２１は第２のプーリであり、
後述するパルスモータに取り付けられるものである。２
２はタイミングレベルであり、前記第１のブー＋ｊ　２
０と第２のプーリ２１との間に架けられ、後述するパル
スモータの回転によってボールねじ９を回転する為のも
のである。２３はパルスモータであり、ボールねじ９を
回転させる為のもので、図示しないコントローラからの
指令で正・逆回転可能であると共に、回転スピード及び
回転量も任意に設定されるものである。

第２図において２４はハンドラを示し、テスティング装
置を構成する。このハンドラ２４とは、ＱＦタイプＩＣ
を後述するテスタのソケットに載置し、回収するなどＱ
ＦタイプＩＣのハンドリングを行なうものである。２５
はローダ−であり、テスティング前のＱＦタイプＩＣを
収納する部分である。２６はトレーであり、ＱＦタイプ
ＩＣを収容する凹部が複数行、複数列に形成された板状
物である。２７は第１の吸着機構であり、前記ローダ−
２５のトレー２６内のＱＦタイプＩＣ（図示せず）を個
別に後述する位置決め機構に供給し得るものである。２
８は第１のレールであり、ハンドラ２４の長手方向（以
下Ｘ方向とする）にその長手方向があり、後述する第１
の吸着ヘッドをＸ方向に移動させる為のものである。２
９は第１のリニアモーションブロックであり、前記第１
のレール２８に沿ってＸ方向に移動するブロックである
。３０は第１のガイドであり、前記第１のリニアモーフ
１ンブロツク２９に取り付けられる断面がＬ字状の板状
物で、この長手方向はＹ方向に配置される。３１は第１
の吸着ヘッドであり、前記第１のガイドに沿ってＹ方向
に移動すると共に、図示しない吸着パッド体を上下動可
能に支持している。１は位置決め機構を示すが、本ハン
ドラ２４にあっては第１図に示す機構を一組とすると、
Ｘ−Ｙ方向にクロスして二組配置され％ＱＦＱＦタイプ
ＩＣ方から位置決めするようになっている。

３２は測定部であり、図示しないテスタに接続されたソ
ケット（図示せず）が配置され、ＱＦタイプＩＣのテス
ティングを行なう部分である。３３はポケットであ、す
、テスティングが終了したＱＦタイプを一時的に仮置き
する部分であり、ＱＦタイプＩＣが入る凹部が形成され
ている。３４は第２の吸着機構であり、測定部３２の上
方に位置し、位置決め機構１から測定部３２へのＱＦタ
イプＩＣの搬送及び測定部３２からポケット３３へのＱ
ＦタイプＩＣの搬送を行なう為のものである。３５は第
２の吸着ヘッドであり、第２の吸着機構を構成するもの
で、位置決め機構１から測定部３２へのＱＦタイプＩＣ
の搬送を行なう為のものである。

３６は第３の吸着ヘッドであり、第２の吸着機構を構成
するもので、測定部３２からポケット３３へのＱＦタイ
プＩＣの搬送を行なう為のものである。それゆえ、第２
の吸着機構３・４はＸ方向に移動可能であると共に、第
２の吸着ヘッド３５、第３の吸着ヘッド３６は上・下動
（２方回に移動）可能になっている。３７はアンローダ
−であり、テスティングが終了したＱＦタイプＩＣをト
レー２６に回収する部分である。３８は良品回収部であ
り、テスティングの結果良品と判断されたＱＦタイプＩ
Ｃが回収される部分である。３９は不良品回収部であり
、テスティングの結果不良品と判断されたＱＦタイプＩ
Ｃが回収される部分である。

４０＆”！第３の吸着機構であり、ポケット３３から良
品回収部３８又は不良品回収部３９へのＱＦタイプＩＣ
の回収を行なうためのものである。４１は第２のレース
であり、前記良品回収部３８と不良品回収部３９の側に
、Ｘ方向にその長手方向があるよ５配置されている。４
２は第２のリニアモーフ１ンブロツクであり、前記第２
のレールに溢、ってＸ方向に移動するブロックである。

４３は第２のガイドであり、前記第２のリニアモーシラ
ンブロック４２に取り付けられる断面がＬ字状の板状物
で、この長手方向はＹ方向に配置される。４４は第４の
吸着ヘッドであり、前記２のガイド４３に沿ってＹ方向
に移動可能なものである。４５は吸着パッド体であり、
Ｌ字状の治具に吸着バッド４６を取り付けたもので、前
記第４の吸着ヘッド４４に上下動可能に支持されている
。４７は架台であり、上記した各機構が載置されると共
にそれらの駆動源や操作系が内蔵されている。

ところで、第１の吸着ヘッド３１ないし第４の吸着ヘッ
ド４４におけるＱＦタイプＩＣの吸着は、図示しない負
圧機構に接続されることにより行なわれるものである。

第３図において、４８はＱＦタイプＩＣであり、第１図
に示されるＱＦタイプＩＣ２よりも外形寸法が大きいＱ
ＦタイプＩＣを示している（破線は第１図に示したＱＦ
タイプＩＣと同寸法のもの′を示している）。４９はパ
ッケージであり、ＱＦタイプＩＣの心臓部といえる図示
しない半導体素子とその周囲を覆う四方形状の樹脂体で
ある。５０はリードであり、パッケージ４９内の図示し
ない半導体素子とその外部との導通をとる為のもので、
パッケージ４９０西側面から突出している。

その他の部分は、第１図と同じものである為説明を省略
する。

以下、上述した構成の本発明の一実施例についてその作
用を説明する。

先ず、ＱＦタイプＩＣの位置決めについては、第１図に
おいて右位置決め爪１２及び左位置決め爪１５が開くよ
うパルスモータ２３が回転する。

その状態でＱＦタイプＩＣ２が載置部５に供給される。

たして、予めＱＦタイプＩＣの大きさに応じ、位置決め
されるべき位置にＱＦタイプＩＣをはさみ込むように爪
の移動！（言い換えると爪の停止位置）が図示しないコ
ントローラに設定され、その設定された移動量だけ爪が
移動するよう、パルスモータ２３が回転し、左位置決め
爪１５及び右位置決め爪１２が移動する。この際、ＱＦ
タイプＩＣ２は載置部５上で爪部１７及び爪部１４のテ
ーバ面によって、そのパッケージ３の側面が押され位置
決めすべき位置に移動される。

ところで、第１図では一組の位置決め機構１しか示し【
ないが、二組の位置決め機構をＸ−Ｙ方向に配置するこ
とにより、ＱＦタイプＩＣをＸ−Ｙ方向から位置決めで
きる。

このようにして位置決めされたＱＦタイプＩＣ２は、載
置部５の吸着穴６からの真空引きにより載置部５上に位
置決めされるものである。この状態のまま左位置決め爪
１５及び右位置決め爪１２がパルスモータ２３の回転に
よって開き、ＱＦタイプＩＣの位置決めが完了する。

このようにしてＱＦタイプＩＣが位置決めされるが、Ｑ
ＦタイプＩＣ２と接する右位置決め爪１２及び左位置決
め爪１５は、電気的にパルスモータの回転によって駆動
される。それゆえ、コントローラによって設定したスピ
ードで常に一定して駆動され、エアシリンダーを用いる
も・のに比べ、エア圧力の変化による位置決め爪の動作
スピードのばらつきが低減でき１位置決めに必要以上の
時間がかかることを低減できる。また、逆に位置決め爪
の動作スピードが速すぎ位置決め爪とＱＦタイプＩＣが
接触する際、ＱＦタイプＩＣに対して強い衝撃が加わっ
て、そのパッケージに損傷を与えるようなことも低減で
きるものである。

さらに、四方向から位置決めする場合でも２本のボール
ねじの組合せで対処することができ、４本のエアシリン
ダを用いるものに比べ、構成を簡単にできるものである
。

次に、本発明の一実施例である位置決め機構を組み込ん
だテスティング装置（ハンドラ）の作用について説明す
る。

第２図において、ローダ−２５のトレー２６内のＱＦタ
イプＩＣ（図示せず）が、個別にｗｃｌの吸着機構２７
の第１の吸着へラド３１によって吸着され、第１のリニ
アモーションブロック２９の移動により、位置決め機構
１に供給される。位置決め機構１にあってはＱＦタイプ
ＩＣは、前述したように４本の位置決め爪によって載置
部５上に位置決め吸着され、４本の位置決め爪が後退す
る。

次いで、載置部５における吸着が解除され、ＱＦタイプ
ＩＣは第２の吸着機構３４の第２の吸着ヘッド３５に吸
着され、測定部３２の図示しないソケットに供給される
。ところで、本実施例の位置決めを行なうものであり、
第２の吸着ヘッド３５によって供給されたＱＦタイプＩ
Ｃは、スムーズにソケットに挿入されることになる。ソ
ケットに挿入されたＱＦタイプＩＣは図示しないテスタ
によってテストされ、テストが終了すると第３の吸着ヘ
ッド３６に吸着され、ポケット３３に搬送される。ここ
で、位置決め機構１からＱＦタイプＩＣが取り出される
と、次にテストすべきＱＦタイプＩＣがローダ−２５か
ら供給され、同様に位置決めされる。そして、＠２の吸
着ヘッド３５と第３の吸着ヘッド３６は、同じブロック
でＸ方向に同期して移動する為、テストが終了するとソ
ケット内のＱＦタイプＩＣは第３の吸着ヘッド３６に吸
着されてポケット３３に搬送される一方、位置決め機構
１におけるＱＦタイプＩＣは第２の吸着ヘッド３５に吸
着されてソケットに供給されるものであり、ＱＦタイプ
ＩＣは効率よく搬送されることになる。

ところで、ポケット３３に搬送されたＱＦタイプＩＣは
テストの結果に応じ、良品回収部３８または不良品回収
部３９に第３の吸着機構４０によって搬送される。この
ような動作を順次繰り返し、ＱＦタイプＩＣのテストが
行なわれるものである。

ここで、ＱＦ〉イブＩＣの大きさが大きくなった場合に
は、図示しないコントローラからの電気的指令を変更す
れば、第３図に示すようにＱＦタイプＩＣの大きさに見
合った位置決め爪の動きができる。それゆえ、位置決め
爪を交換したり、位置決め爪を駆動するエアシリンダの
交換や取付位ｆｆｉ変更をする必要がなく、容易に多種
のＱＦタイプＩＣに対応できるものである。

ところで、本実施例では一本のシャフトに左・右のねじ
を切ったものを用いたが、左ねじ、右ねじのシャフトを
つき合わせても、本実施例と同様にして使うことができ
る。

また、被位置決め物としての部品もＱＦタイプＩＣに限
らず、他の電子部品や種々の部品に対応できるものであ
る。

（１）同一直線上に左・右ねじが切られた一体的なシャ
フトを配置し、左・右ねじに対応したナツトを組み込み
、それぞれのナツトによって動く位置決め爪を取り付け
、前記シャフトをモータによって定量的に回転させて、
位置決め爪によって部品をはさみ込んで位置決めするこ
とにより、エアシリングを用いて位置決め爪を駆動する
ものに比べ、エア圧力低下による位置決め爪の動作スピ
ード低下をなくし、常に一定した時間で部品の位置決め
ができるという効果が得られる。

（２）同一直線上に左・右ねじが切られた一体的なシャ
フトを配置し、左・右ねじに対応したナツトを組み込み
、それぞれのナツトによって動く位置決め爪を取り付け
、前記シャフトをモータによって定量的に回転させて、
位置決め爪によって部品をはさみ込んで位置決めするこ
とにより、エアシリンダを用いて位置決め爪を駆動する
ものに比べ、エア圧力上昇による位置決め爪の動作スピ
ード上昇をなくし、部品に対する衝撃を低減できる。そ
れゆえ、部品が損傷することを低減して部品の位置決め
ができるという効果が得られる。

（３）同一直線上に左・右ねじが切られた一体的なシャ
フトを配置し、左・右ねじに対応したナツトを組み込み
、それぞれのナツトによって動く位置決め爪を取り付け
、前記シャフトをモータによって定量的に回転させる構
成なＸ−Ｙ方回に２組配置することにより、４方回（Ｘ
−Ｙ方回）からの部品の位置決めができ、４本のエアシ
リンダを使うものに比べ、構成を簡単にして部品の位置
決めができるという効果が得られる。

（４）同一直線上に左・右ねじが切られた一体的なシャ
フトを配置し、左・右ねじに対応したナツトを組み込み
、それぞれのナツトによって動く位置決め爪を取り付け
、前記シャフトをコントロールからの指令で動くモータ
によって駆動する。それゆえ、部品の大きさが異なる場
合でもコントローラのデータを変更するだけで対処する
ことができ、エアシリンダを用いるものに比べ、位置決
め爪を交換したりエアシリンダの取付位置の変更や、エ
アシリンダの交換を行なう必要が低減され、容易に多種
の部品に対応して位置決めができるという効果が得られ
る。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造に
おけるテスティング技術に適用した場合について説明し
たがそれに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、同一直線上に左・右ねじが切られた一体的な
シャフトを配置し、左・右ねじの回転によって動く位置
決め爪を設け、前記シャフトをコントローラからの指令
で動くモータで駆動することにより、被位置決め物の大
きさが異なる場合でも、コントローラのデータを変更す
るだけで容易に対応して被位置決め物を位置決めできる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である位置決め機構を示す一
部破砕概略側面図、第２図は本発明の一実施例である位置決め機構を組み込
んだテスティング装置を示す概略斜視図、第３図は本発
明の一実施例である位置決め機構において、第１図にお
ける被位置決め物としてのＱＦタイプＩＣとは異なる大
きさのＱＦタイプＩＣを位置決めする際の一部破砕概略
側面図である。１・・・位置決め機構、２，４８・・・ＱＦタイプＩＣ
。３．４９・・・パッケージ、４．５０・・・リード、５
・・・載置部、６・・・吸着穴、７・・・ペース板、８
・・・開孔、９・・・ボールねじ、１０・・・右ねじ部
分、１１・・・左ねじ部分、１２・・・右位置決め爪、
１３．１６・・・ナツト部、１４．１７・・・爪部、１
５・・・左位置決め爪、１８・・・ベアリング、１９・
・・逃げ部、２０・・・第１のプーリ、２１・・・第２
のプーリ、２２・・・タイミングベルト、２３・・・パ
ルスモータ、２４・・・ハンドラ、２５・・・ローダ−
１２６・・・トレー、２７・・・第１の吸着機構、２８
・・・第１のレール、２９・・・第１のリニアモーショ
ンブロック、３０・・・第１のガイド、３１・・・第１
の吸着ヘッド、３２・・・測定部、３３・・・ボケン）
、３４・・・第２の吸着機構、３５・・・第２の吸着ヘ
ッド、３６・・・第３の吸着ヘッド、３７・・・アンロ
ーダ−５３８・・・良品回収部、３９・・・不良品回収
部、４０・・・第３の吸着機構、４１・・・第２のレー
ル、４２・・・第２のリニアモーションブロック、４３
・・・第２のガイド、４４・・・第４の吸着ヘッド、４
５・・・吸着パッド体、４６・・・吸着パッド、４７・
・・架台。第　　１　　図ヱ１０−石一辞脛δ 第　　２　図第　　３　　図〆／− ／／Ｆ　　　　　　　　’

Claims

【特許請求の範囲】１、部品の位置決め方法であって、同一直線上に左・右
ねじが切られた、一体的なシャフトの回転によって移動
される、部品と接する位置決め爪によって部品を位置決
めすることを特徴とする部品の位置決め方法。２、第一項記載のシャフトが、一本のシャフトである部
品の位置決め方法。３、第一項記載の部品が、半導体装置である部品の位置
決め方法。４、部品の位置決め装置であって、部品と接する位置決
め爪が、同一直線上に左・右のねじが一体的に切られた
シャフトの回転によって移動することを特徴とする部品
の位置決め機構。５、第四項記載のシャフトが、一本のシャフトである部
品の位置決め機構。６、第四項記載の部品が、半導体装置であることを特徴
とする部品の位置決め機構。