JPH08227926A - 搭載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受け台の移送を簡単な機構で行うことができ
る搭載装置を提供すること。 【構成】 本発明は、半導体装置等の所定の部材が搭載
されるべき受け台となるトレイ１１を配置するための配
置部２と、配置部２から移送されたトレイ１１に部材を
搭載するための搭載部３と、移動ロボット４０で移動す
る吸着ユニット４１によって部材を所定の供給部から取
り出し搭載部３へ搬送する移載機構４とを備えている搭
載装置１であり、トレイ１１を配置部２から搭載部３へ
移送するためのトレイ移送ユニット４２を移載機構４に
備えているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子などの部材
をトレーや基板などの受け台に搭載するための搭載装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置等の製造において、チップを
基板上に実装したりパッケージ後の半導体装置をトレイ
に収納したりする場合には、チップや半導体装置である
部材を所定の受け台に搭載するための搭載装置が使用さ
れている。例えば、ＱＦＰタイプの半導体装置の場合に
は、パッケージの各辺から延出するリードのフォーミン
グが成された後、物流用もしくは出荷用のトレイ内に収
納される。このトレイ内に半導体装置を収納する際に搭
載装置が用いられている。

【０００３】図８は従来の搭載装置を説明する斜視図で
あり、パッケージ後の半導体装置をトレイに収納する収
納機の例を示している。すなわち、この搭載装置１’は
主として複数のトレイ１１（空のもの）を収納している
キャリア１０を配置するための配置部２と、配置部２か
ら移送されたトレイ１１に半導体装置（図示せず）を収
納するための搭載部３と、移動ロボット４０により移動
する吸着ユニット４１によって半導体装置を搬送する移
載機構４とを備えている。

【０００４】この搭載装置１’を用いて半導体装置をト
レイ１１内に収納するには、先ず、複数の空のトレイ１
１が収納されたキャリア１０をオペレータが搬送し、こ
れを配置部２にセットする。この配置部２にはエレベー
タ２１が設けられており、キャリア１０内に収納されて
いる複数のトレイ１１を下から押し上げて所定の位置に
待機させるようになっている。

【０００５】次に、オペレータは空になったキャリア１
０を配置部２から取り出して、それを搭載部３の下方に
配置しておく。このキャリア１０は半導体装置が収納さ
れた後のトレイ１１を収納するために使用される。次い
で、先にエレベータ２１の上昇によってによって所定の
位置に待機している空のトレイ１１を一つだけトレイ移
送部６を用いて搭載部３へ移送する。空のトレイ１１を
移送するには、トレイ移送部６のシリンダ６ｂの動作に
よってプッシャー６ａを移動し、このプッシャー６ａに
よって一番下のトレイ１１を押し出すようにする。な
お、一番下以外のトレイ１１はセパレータ６ｃによって
仕切られているため、プッシャー６ａによって押し出さ
れることはない。

【０００６】なお、プッシャー６ａの押し出しによって
空のトレイ１１は搭載部３まで移送する状態となる。こ
のため、プッシャー６ａの移送ストロークはトレイ１１
の全長プラス約１５０ｍｍが必要となる。次に、搭載部
３に配置された空のトレイ１１へ移載機構４を用いて半
導体装置を移載する。半導体装置は図示しない所定の供
給部に配置されており、移動ロボット４０によって吸着
ユニット４１をＸＹＺ軸方向に移動し、供給部の半導体
装置を吸着保持する。そして、吸着保持した半導体装置
を搭載部３まで移動し、トレイ１１の所定位置へ収納す
る。このような移載動作を順次行い、トレイ１１が一杯
となった段階でトレイ１１の下方に待機しているエレベ
ータ２２上にこのトレイ１１を載置する。

【０００７】続いて、次の空のトレイ１１を配置部２か
らプッシャー６ａによって押し出し、搭載部３に配置し
て、同様な半導体装置の移載を繰り返す。このトレイ１
１が一杯になった段階でエレベータ２２上にこのトレイ
１１を載置する。これを繰り返し行うことでエレベータ
２２上には複数の収納済みトレイ１１が積み重なる状態
となり、最後のトレイ１１が積み重なった段階でエレベ
ータ２２を下降させる。搭載部３の下方には予めオペレ
ータによって空のキャリア１０がセットされているた
め、このエレベータ２２の下降によって積み重なった収
納済みトレイ１１はキャリア１０の中に収納されること
になる。

【０００８】オペレータはこの状態でキャリア１０を取
り出して、半導体装置を物流もしくは出荷する。図８
は、先に説明した半導体装置１２を収納する際のキャリ
アおよびトレイの移動を説明する斜視図である。すなわ
ち、空のトレイ１１が収納されたキャリア１０は先ずオ
ペレータの作業によって搭載装置１’の配置部２にセッ
トされる（図中矢印Ａ’参照）。次に配置部２にセット
されたキャリア１０からトレイ１１が上昇し（図中矢印
Ｂ’参照）、キャリア１０は空の状態となる。その後、
オペレータの作業によって空のキャリア１０は配置部２
から取り出される（図中矢印Ａ’’参照）。

【０００９】そして、配置部２から取り出された空のキ
ャリア１０はオペレータの作業によって搭載装置１’の
搭載部３の下方にセットされる（図中矢印Ｆ’参照）。
空のトレイ１１は一枚ずつ搭載部３に押し出され（図中
矢印Ｄ’参照）、ここで半導体装置１２の収納が成され
る。半導体装置１２が一杯となった段階で下方のキャリ
ア１０内に収納され（図中矢印Ｅ’参照）、再びオペレ
ータの作業によって搭載装置１’から取り出されること
になる（図中矢印Ｆ’参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな搭載装置には次のような問題がある。すなわち、こ
の搭載装置では、部材が搭載されていない空のトレイな
どの受け台を部材の搭載部まで移送する際、搭載装置の
外側から内側に向けてプッシャーを作動させる必要があ
る。このため、プッシャーの移送ストロークは受け台の
全長以上の長さが必要となり、トレイ移送ユニットの大
型化を招いている。しかも、プッシャーを移動させるた
めのシリンダやその他の機構が必要となるため搭載装置
の複雑化およびコストアップを招く原因となっている。
よって、本発明は受け台の移送を簡単な機構で行うこと
ができる搭載装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために成された搭載装置である。すなわち、本発
明は、所定の部材が搭載されるべき受け台を配置するた
めの配置部と、配置部から移送された受け台に部材を搭
載するための搭載部と、移動機構で移動する保持手段に
よって部材を所定の供給部から取り出し搭載部へ搬送す
る移載手段とを備えている搭載装置であり、受け台を配
置部から搭載部へ移送するための受け台移送手段を移載
手段に備えているものである。

【００１２】

【作用】本発明では、部材を供給部から取り出して搭載
部へ搬送する移載手段に受け台移送手段を備えているた
め、受け台移送手段は部材の保持手段を移動させるため
の移動機構によって移動する状態となる。つまり、移動
機構の動作によって受け台移送手段を移動して受け台を
配置部から搭載部へ移送させる。しかも、この移動機構
によって保持手段を移動し部材を供給部から搭載部へ搬
送することになる。このため、受け台移送手段と保持手
段とを共通の移動機構によって移動させることができる
ようになる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の搭載装置における実施例を
図に基づいて説明する。図１は本発明の搭載装置を説明
する斜視図、図２はトレイを説明する斜視図である。な
お、本実施例では搭載物となる部材としてパッケージ後
の半導体装置を、また受け台としてトレイを用いる場合
を例として説明する。

【００１４】図１に示すように、本発明の搭載装置１
は、主として空のトレイ１１を配置する配置部２と、配
置部２から移送されたトレイ１１に半導体装置（図示せ
ず）を収納するための搭載部３と、移動ロボット４０に
よってＸＹＺ軸方向に移動する吸着ユニット４１（必要
に応じて回転方向θにも移動可能）によって所定の供給
部にある半導体装置を吸着保持しこれを搭載部３まで搬
送する移載機構４と、この移載機構４に取付けられ配置
部２から空のトレイ１１を搭載部３まで移送するための
トレイ移送ユニット４２とから構成されている。

【００１５】空のトレイ１１は例えば１８枚〜２０枚程
度重なった状態でキャリア１０内に収納されている。搭
載装置１の配置部２にはエレベータ２１が設けられてお
り、空のトレイ１１が収納されたキャリア１０をそのま
ま配置できるようになっている。また、このエレベータ
２１の上昇によってキャリア１０内のトレイ１１は所定
の待機位置まで持ち上げられる状態となる。

【００１６】一方、搭載装置１の搭載部３下方にもエレ
ベータ２２が設けられている。このエレベータ２２には
半導体装置を収納済みのトレイ１１が順次搭載され、下
降することによって予めセットされている空のキャリア
１０内に複数の収納済みのトレイ１１を収納する状態と
なる。

【００１７】搭載装置１の搭載部３では、トレイ１１の
収納位置（複数設けられている窪み）に順次半導体装置
が収納される。すなわち、移載機構４を構成する移動ロ
ボット４０の作動によって吸着ユニット４１を移動し、
搭載部３の近傍にある供給部（図示せず）から半導体装
置を吸着保持する。この状態で吸着ユニット４１を搭載
部３まで移動し、ここで半導体装置１２の吸着状態を解
除して所定の収納位置へ収納している。

【００１８】本発明の搭載装置１では、この移載機構４
の移動ロボット４０にトレイ移送ユニット４２が取付け
られており、吸着ユニット４１と共通でＸＹ軸方向に移
動できるようになっている。また、トレイ移送ユニット
４２には後述する爪部が設けられており、この爪部がＺ
軸方向に進退して配置部２にある空のトレイを引っ掛け
られるようになっている。

【００１９】このため、図２に示すようにトレイ１１に
は、半導体装置を収納する窪みである収納部１１ａの他
に、その周縁部分に穴１１ｂが設けられている。この穴
１１ｂにトレイ移送ユニット４２の爪部が進退できるよ
うになっている。なお、この穴１１ｂは貫通孔でも貫通
していない凹状のものであってもよい。

【００２０】図３はトレイ移送ユニットを説明する斜視
図であり、（ａ）は取付け状態、（ｂ）は拡大図であ
る。すなわち、図３（ａ）に示すように、トレイ移送ユ
ニット４２は移載機構４を構成する移動ロボット４０の
アーム４３の付け根部分にホルダー４２ａを介して取付
けられており、吸着ユニット４１と共通でＸＹ軸方向に
移動できるようになっている。

【００２１】また、トレイ移送ユニット４２には爪部４
２ｂが設けられており、Ｚ軸方向の移動によって先に説
明したトレイ１１の穴１１ｂに対して進退できるように
なっている。つまり、図３（ｂ）に示すように、トレイ
移送ユニット４２は爪部４２ｂと、この爪部４２ｂを取
付けるためのＬ型アングル４２ｃと、Ｌ型アングル４２
ｃをＺ軸方向に移動させるためのシリンダ４２ｄとを備
えている。このシリンダ４２ｄの作動によってＬ型アン
グル４２ｃがＺ軸方向に移動し、爪部４２ｂがトレイ１
１の穴１１ｂに対して進退する状態となる。

【００２２】次に、本発明の搭載装置１を用いた半導体
装置の搭載手順を説明する。先ず、オペレータは、図１
に示す搭載装置１の配置部２に複数の空のトレイ１１が
収納されたキャリア１０をセットする。この状態で配置
部２のエレベータ２１を上昇しキャリア１０内のトレイ
１１を所定の待機位置まで押し上げる。次に、プッシャ
ー４ａによって一番下のトレイ１１をわずかに押し出
す。この押し出しは、図２に示すトレイ１１の周縁に設
けられた穴１１ｂが他のトレイ１１の縁よりも突出する
だけの量でよい。

【００２３】次いで、この状態で移動ロボット４０を作
動してトレイ移送ユニット４２を移動し、プッシャー４
ａにてわずかに押し出されたトレイ１１の穴１１ｂの上
方にトレイ移送ユニット４２の爪部４２ｂを配置するよ
うにする（図３（ｂ）参照）。なお、この際、一番下以
外のトレイ１１はセパレータ６ｃによって仕切られてい
るため押し出されることはない。そして、トレイ移送ユ
ニット４２のシリンダ４２ｃの作動によって爪部４２ｂ
を下降しトレイ１１の穴１１ｂに爪部４２ｂを差し込む
ようにする。その後、移動ロボット４０の作動によって
トレイ移送ユニット４２を移動し、一番下の空のトレイ
１１を配置部２から搭載部３まで移送する。

【００２４】図４はトレイの移送の状態を説明する斜視
図である。つまり、配置部２に配置された複数の空のト
レイ１１のうち一番下のトレイ１１をプッシャー４ａに
てわずかに押し出し、その後、移動ロボット４０によっ
て移動したトレイ移送ユニット４２の爪部４２ｂをその
トレイ１１の穴１１ｂ内に挿入する。この状態でトレイ
移送ユニット４２を図中Ｙ軸方向に移動することでトレ
イ１１を配置部２から搭載部３まで引き出すようにして
移送する。搭載部３にトレイ１１が配置された状態でト
レイ１１の収納部１１ａに半導体装置１２を収納するこ
とになる。

【００２５】図１に示す配置部２から搭載部３まで空の
トレイ１１が移送された段階で、トレイ移送ユニット４
２の爪部（図３参照）を上昇しトレイ１１の穴１１ｂか
ら退避させる。次いで、移動ロボット４０の作動によっ
て吸着ユニット４１を所定の配置部に移動し、ここで半
導体装置を吸着保持する。さらに、吸着保持した半導体
装置をそのまま搭載部３まで搬送し、搭載部３に移送さ
れたトレイ１１の収納部１１ａに半導体装置を収納す
る。この半導体装置の吸着と収納とを順次繰り返して行
い、トレイ１１に半導体装置が一杯となった段階でこれ
をエレベータ２２上に載置する。

【００２６】エレベータ２２の位置には予め空のキャリ
ア１０がセットされている。搭載装置１はトレイ移送ユ
ニット４２による空のトレイ１１の移送と、半導体装置
のトレイ１１への収納を繰り返して行い、一杯となった
トレイ１１を順次エレベータ２２上に載置していく。こ
の収納済みのトレイ１１が所定枚数エレベータ２２上に
溜まった段階でエレベータ２２を下降する。これによっ
て予めセットされたキャリア１０内に収納済みのトレイ
１１が収納される状態となる。オペレータは、この収納
済みのトレイ１１が収納されたキャリア１０を搭載装置
１から取り出して、物流もしくは出荷するようにする。

【００２７】このように、本発明の搭載装置１では、空
のトレイ１１の移送するためのトレイ移送ユニット４２
の移動と半導体装置を吸着保持するための吸着ユニット
４１の移動とを同じ移動ロボット４０を用いて行ってい
る。このため、空のトレイ１１を配置部２から押し出す
プッシャー４ａのストロークを大幅に縮めることが可能
となる。つまり、プッシャー４ａの移動ストロークとし
ては、一番下のトレイ１１の縁を他のトレイの縁よりも
わずかに突出させる量だけあれば良いため、プッシャー
４ａを移動させるための機構を大幅に簡素化できること
になる。

【００２８】図５は本発明の搭載装置内でのキャリアお
よびトレイの移動を説明する斜視図である。すなわち、
空のトレイ１１が収納されたキャリア１０はオペレータ
の作業によって搭載装置１の配置部２にセットされる
（図中矢印Ａ参照）。次に配置部２にセットされたキャ
リア１０からトレイ１１を上昇させると（図中矢印Ｂ参
照）、キャリア１０は空の状態となる。この状態で、空
のキャリア１０を搭載装置１内で移動して搭載部３の下
方にセットする（図中矢印Ｃ参照）。なお、キャリア１
０の移動機構については後述する。

【００２９】配置部２の所定位置に上昇しているトレイ
１１は一枚ずつ搭載部３に押し出され（図中矢印Ｄ参
照）、ここで半導体装置１２の収納が成される。半導体
装置１２が一杯となったトレイ１１内はこの段階で下方
のキャリア１０内に収納される（図中矢印Ｅ参照）。そ
して、キャリア１０内に所定枚数のトレイ１１が収納さ
れた状態でオペレータによるキャリア１０の取り出しが
成される（図中矢印Ｆ参照）。先に説明したように、本
発明の搭載装置１には、配置部２の空のキャリア１０を
搭載部３の下方まで移動する移動機構を備えている。

【００３０】図６はキャリア移動機構を説明する斜視図
である。すなわち、このキャリア移動機構５は、ロッド
５ｃに沿って移動するシリンダ５ｂにプレート５ｃが取
付けられた構成となっている。つまり、シリンダ５ｂを
ロッド５ａに沿って移動させることでプレート５ｃが移
動し、これにともなって空のキャリア１０が図中矢印Ｃ
の方向へ移動する状態となる。このようなキャリア移動
機構５を図５に示す搭載装置１内に備えることで、配置
部２で空となったキャリア１０を自動的に搭載部３の下
方へ移動させることが可能となる。

【００３１】したがって、この搭載装置１を用いて半導
体装置１２をトレイ１１内に収納するにあたり、オペレ
ータは図５中の矢印Ａおよび矢印Ｆに示すキャリア１０
の搬送のみを行えば良いことになり、空になったキャリ
ア１０を配置部２から搭載部３の下方へセットする手間
が省けることになる。しかも、オペレータを介すことな
く搭載装置１内で自動的にキャリア１０を移動できるこ
とによって、搭載装置１へ搬入した際のキャリア１０と
同じキャリア１０を間違えることなく搭載部３の下方へ
セットできることになる。これによって、キャリア単位
での製品管理を確実に行うことが可能となる。

【００３２】つまり、従来の搭載装置では、配置部２に
セットした後に空となったキャリア１０をオペレータが
取り出して搭載部３の下方へセットし直すか、または配
置部２へセットしたキャリア１０とは別の空のキャリア
を搭載部３にセットして収納後のトレイ１１を受けるよ
うにしている。特に後者の場合には配置部２へセットし
たキャリア１０に添付されている識別ラベルの示す作業
ロット情報を別のキャリアと対応付けるように書き換え
る作業が必要となる。このため、オペレータのミスによ
って搭載部３の下方にセットするキャリア１０を間違え
てしまったり識別ラベルの示す作業ロット情報の書換え
を間違ってしまった場合には、収納した半導体装置とキ
ャリアとの対応が付かなくなってしまう。

【００３３】本発明の搭載装置１では、先に説明したよ
うに配置部２へセットした後の空のキャリア１０を自動
的に搭載部３の下方へ移動できるため、上記のような間
違いは一切生じることがなく、確実な製品管理を行うこ
とが可能となる。

【００３４】なお、本実施例においては、図３に示すよ
うにトレイ移送ユニット４２を移動ロボット４０のアー
ム４３の付け根部分に取付けている例を説明したが、こ
の位置ではなく吸着ユニット４１自体に取付けるように
してもよい。この場合には、特に爪部４２ｂのＺ軸方向
への移動を、吸着ユニット４１をＺ軸方向に移動させる
ためのシリンダで行うようにすれば、更に機構を簡素化
できることになる。また、本実施例では、搭載物となる
部材として半導体装置、受け台としてトレイを用いる収
納機を例として説明したが、本発明はこれに限定されな
い。すなわち、部材として半導体チップ、受け台として
プリント配線板を用いる自動実装機や、部材として半導
体チップ、受け台としてリードフレームを用いるダイボ
ンダー等であっても同様である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の搭載装置
によれば次のような効果がある。すなわち、本発明の搭
載装置では、部材を供給部から取り出して搭載部へ搬送
する移載手段に受け台移送手段を備えているため、受け
台を移送させるための別の機構を設ける必要がなくな
る。しかも、保持手段の移動機構と受け台移送手段の移
動機構とを共有できることになるため搭載装置の構造を
大幅に簡素化することが可能となる。これにより、搭載
装置の小型化およびコストダウンを図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搭載装置を説明する斜視図である。

【図２】トレイを説明する斜視図である。

【図３】トレイ移送ユニットを説明する斜視図で、
（ａ）は取付け状態、（ｂ）は拡大図である。

【図４】トレイの移送を説明する斜視図である。

【図５】キャリアおよびトレイの移動を説明する斜視図
である。

【図６】キャリア移動機構を説明する斜視図である。

【図７】従来の搭載装置を説明する斜視図である。

【図８】従来のキャリアおよびトレイの移動を説明する
斜視図である。

【符号の説明】

１ 搭載装置 ２ 配置部 ３ 搭載部 ４ 移載機構 １０ キャリア １１ トレイ ４０ 移動ロボット ４１ 吸着ユニット ４２ トレイ移動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋江 人志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 安藤 真 長野県埴科郡戸倉町上徳間90番地 アピッ クヤマダ株式会社内 (72)発明者 柳沢 明 長野県埴科郡戸倉町上徳間90番地 アピッ クヤマダ株式会社内 (72)発明者 轟 良尚 長野県埴科郡戸倉町上徳間90番地 アピッ クヤマダ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の部材が搭載されるべき受け台を配
   置するための配置部と、該配置部から移送された該受け
   台に部材を搭載するための搭載部と、移動機構で移動す
   る保持手段によって該部材を所定の供給部から取り出し
   該搭載部へ搬送する移載手段とを備えている搭載装置で
   あって、 前記移載手段は、前記受け台を前記配置部から前記搭載
   部へ移送するための受け台移送手段を備えていることを
   特徴とする搭載装置。
2. 【請求項２】 前記受け台移送手段は、前記移動機構に
   よって移動しかつ前記受け台に設けられた所定の穴に対
   して進退する爪部を備えていることを特徴とする請求項
   １記載の搭載装置。
3. 【請求項３】 前記爪部は前記保持手段に設けられてい
   ることを特徴とする請求項２記載の搭載装置。