JPH087448Y2 - 水平移動体限界検知装置のセンサ部構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、所定の限界領域内にて、水平移動する水平
移動体の移動限界を検知する為に用いられる水平移動体
限界検知装置のセンサ部構造に関する。

［従来の技術］ 従来、水平移動体の移動限界を検出する装置として
は、例えば第６〜８図に示したものが実用されている。
すなわち、Ｘモータ１とＹモータ２とを備えたＸ−Ｙテ
ーブル５には、支持脚34を介して固定されたウエハーリ
ング３と、該ウエハーリング３と略同一形状であって直
接固定された限界リング４とが配置されており、前記ウ
エハーリング３には図示しないシートが張設され、該シ
ート上には複数の半導体チップが載置されている。

前記ウエハーリング３の下方には、所定の位置に固定
された突き上げヘッド９が設けられており、一方前記限
界リング４の近傍には、基台６に固定されたアーム７が
設けられている。該アーム７の先端部には接触子８が設
けられており、該接触子８は、前記限界リング７の内部
空間に位置している。

かかる構成において、図示しないボンディングヘッド
は、同一軌跡を描き動作することから、該ボンディング
ヘッドに前記半導体チップを吸着すべく、ウエハーリン
グ３は半導体チップが、突き上げヘッド９により突き上
げられ得る位置に移動する。このとき、吸着すべき半導
体チップが置かれている範囲は、予めピックアップする
チップとして、憶え込ませてあることから、Ｘ−Ｙテー
ブル５は、前記範囲内おいて作動し、ウエハーリング３
を水平移動させる。

しかし、ノイズ等の外乱に起因する誤作動によって、
前記Ｘ−Ｙテーブル５が、先に憶え込ませてある範囲外
に移動すると、ウエハーリング３と突き上げヘッド９と
が接触することとなり、これによって、突き上げヘッド
９の垂直性が悪くなる等の不具合が生ずる。そこで、前
記ウエハーリング３の最大移動範囲にほぼ等しい限界リ
ング４を設け、前記ウエハーリング３の内側と突き上げ
ヘッド９が接触する前に、前記接触子８を限界リング４
に接触させることにより、前記不具合の発生を回避する
ようにしているのである。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の装置にあっては、前
記接触子８が限界リング４に接触したときのみ、信号を
取り出すことができ、また、この時点で初めてウエハー
リング３が限界に到達したことを感知し得る。したがっ
て、ウエハーリング３が完全に限界に到達する前に、こ
れを予知することは不可能であって、よってこの予知に
基づいて、ウエハーリング３が突き上げヘッド９に激突
しないように、Ｘ−Ｙテーブル５の動作を事前に制御す
ることもまた不可能なものであった。

本考案は、このような従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、ウエハーリング３が完全に移動限界に到達す
る前に、これを予知することを可能にした水平移動体限
界検知装置のセンサ部構造を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために本考案にあっては、所定の
限界領域内にて、水平移動する水平移動体の移動限界を
検知する装置であって、前記水平移動体に固定されたベ
ース部材と、該ベース部材に弾持されて所定位置に定位
しかつ水平方向に移動可能な可動部材と、該可動部材に
設けられ、前記限界領域を隔成する隔成部材に接触する
為の接触部と、前記可動部材に延設された延設片とが設
けられた構造において、前記延設片に複数の径の異なる
孔を形成するとともに、各孔ごとに対向する受光センサ
を設けてある。また、可動部材を円形に成形するととも
に、前記延設部にこの可動部材の半径方向に沿って長孔
を形成し、該長孔に前記ベース部材に固着されたガイド
ピンを遊挿してある。

［作用］ 前記構成において、水平移動体が水平移動して限界領
域の限界点まで到達すると、前記限界領域を隔成する隔
成部材に、前記接触部が接触する。すると、該接触部が
設けられた可動部材は弾持されていた所定の位置から、
弾持する付勢力に抗して水平方向に移動し、この可動部
材に延設されている延設片は、可動部材と一体に変位す
る。

このとき、延設片には前記延設片に複数の径の異なる
孔を形成するとともに、各孔ごとに対向する受光センサ
を設けてあることから、先ず小径の孔に対向する受光セ
ンサが感応して信号を出力し、さらに延設片が変位した
時点で大径の孔に対向する受光センサが感応して信号を
出力する。

したがって、始めに出力された信号から、水平移動体
が移動限界に到達するであろうことを、予知することが
でき、また、次に出力された信号から、移動限界に到達
したことを検知し得る。

また、延設片に前記半径方向の長孔が設けられ、該長
孔にガイドピンが遊挿されていれば、ガイドピンにより
可動部材の移動方向が規制され、該可動部材は前記長孔
の延在する方向においてのみ、移動を許容される。その
結果、接触部がいかなる方向から応力を受けても、延在
片を精度よく変位させ得る。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例について図面に従って説明す
る。すなわち、本実施例は半導体チップのボンディング
装置に適用したものであって、第２〜４図に示したよう
に、基台10上には前記ボンディング装置の突き上げ機構
11が固定されており、該突き上げ機構11は、本実施例に
おける水平移動体であって、垂直に立設されており、先
端部には突き上げヘッド12が設けられている。

前記突き上げ機構11の近傍には、前記基台10に固定さ
れた取付片13が設けられている。該取付片13には第１受
光センサ14と第２受光センサ15とが並設されており、該
第１、第２両受光センサ14,15は、垂直上方に光を照射
するとともに、その反射光を受光して信号を出力する機
能を有している。

前記突き上げ機構11には、水平状に延在する円盤状の
ベース部材16が嵌挿固定されており、該ベース部材16の
前記受光センサ14,15に近接する端部にはガイドピン17
が立設されている。また、前記ベース部材16の周部に
は、介挿部材18が設けられており、該介挿部材18には等
間隔をもって３個のバランススプリング19の一端部が係
止されている。前記介挿部材18上には、前記ベース部材
16と平行なカバー20が設けられており、該カバー20には
前記突き上げ機構11に沿って設けられた中央切欠部21
と、前記受光センサ14,15が配置された側に設けられた
周部切欠部22が成形されている。

前記ベース部材16とカバー20間には、円形の可動部材
23が複数のボールベアリング24を介して、移動可能に介
挿されている。この可動部材23には、前記介挿部材18と
対向する３カ所にボス部25が設けられており、該ボス部
25には各々前記バランススプリング19の他端部が係止さ
れている。

各バランススプリング19は等しい引張り力を有し、よ
って前記可動部材23は等間隔であって三方向からの引張
りにより、前記突き上げ機構11と同一軸線を中心として
定位している。また、前記可動部材23には、接触部26が
設けられており、該接触部26は筒状であって、前記突き
上げ機構11及び前記中央切欠部21との間に適宜間隔をも
って立設されている。

さらに、前記可動部材23には、延設片27の一端が前記
周部切欠部22において固定されいる。該延設片27は断面
クランク状であって、前記カバー20と同一平面上に位置
するガイド板28と、該ガイド板28の端部に垂設された垂
直板29、及び該垂直板29の端部に延設され水平方向に延
在する遮光部30とを一体的に有している。

前記ガイド板28には、前記可動部材23の半径方向に沿
って長孔31が設けられており、該長孔31の中央部には、
前記ガイドピン17の上端部が遊挿されている。また、前
記遮光部30には、第１図（Ａ）に明示したように、第１
孔32と、該第１孔32より大径の第２孔33とが設けられて
おり、前記第１孔32は前記第１受光センサ14の真上にお
いて対向し、第２孔33は前記第２センサ15の真上おいて
対向している。

前記突き上げヘッド12は、第５図に示したようにウエ
ハーリング３の内側に配置されており、該ウエハーリン
グ３は第６〜８図をもって既設したＸ−Ｙテーブル５に
支持脚34を介して固定されている。該支持脚34には、限
界領域を隔成する部材である限界リング４が固着されて
おり、該限界リング４は前記ウエハーリング３に沿った
環状であって、前記接触部26と接触し得る高さ位置に設
けられている。

なお、前記複数のバランススプリング19により弾持さ
れた可動部材23は、20g前後の応力により作動するよう
に設定されている。

以上の構成にかかる本実施例において、前記Ｘ−Ｙテ
ーブル５が水平移動することにより、限界リング４が第
２図に示した点Ｐ₁において接触部26に接触すると、可
動部材23は前記各バランススプリング19に抗して、矢示
Ｒ方向に変位する。このため、前記遮光部30も可動部材
23と一体に移動し、その結果、第１図（Ｂ）に示したよ
うに、第１孔32は第１センサ14に対して変位し、該第１
センサ14から照射された光は遮光部により遮断される。

これにより、第１センサ14から信号が出力され、した
がって、この信号がＸ−Ｙテーブル５を１ピッチずつ移
動させている途中で出力されれば、出力された信号に基
づいて次のピッチ送りを不能にする等の処理に用いいる
ことができる。

そして、さらに前記前記点Ｐ₁において限界リング４
が接触部26に強く接触すると、第１図（Ｃ）に示したよ
うに、第２孔33も第２センサ15に対して変位し、該第２
センサ15から照射された光は遮光部により遮断される。
これにより、第２センサ15から信号が出力され、したが
って、この信号を非常信号として用い、第６〜８図に示
したＸモータ１、Ｙモータ２の停止させ、あるいは電源
オフ信号として用いることができる。

しかも、このように前記接触部26がウエハーリング３
の下部に設けられた限界リング４に接触することによ
り、各信号が出力されることから、従来のように限界リ
ング４をウエハーリング３から離間した箇所に配置する
必要がなく、装置の小型化を図ることができる。

また、前記ベース部材23や可動部材23等は、突き上げ
機構11の取り付けられており、かつ限界リング４もウエ
ハーリング３の下部に固定されていることから、ウエハ
ーリング３、突き上げ機構11、限界リング４の位置決め
を行う必要もなく、容易に使用することができる。

他方、第２図のＰ₂点およびＰ₃点において、接触部26
が限界リング４に接触した場合においては、前記ガイド
ピン17により可動部材23の移動方向が規制され、該可動
部材23は前記長孔31の延在する方向においてのみ、移動
を許容される。その結果、接触部26が点Ｐ₂、Ｐ₃におい
て限界リング４に接触した場合であっても、接触度に応
じて遮光部30が矢示Ｒ方向に変位し、前記第１センサ14
又は第２センサ15から信号が出力され、突き上げ機構11
の移動限界を精度よ検出することができるのである。

なお、本実施例においては、限界検知装置が固定さ
れ、限界領域を隔成する隔成部材が水平移動するもの、
つまり限界検知装置側が隔成部材により相対移動するも
のを示したが、これとは逆に限界検知装置が水平移動す
る部材に取り付けられ、かつ前記隔成部材が固定されて
いる場合、つまり限界検知装置側が絶対移動する場合で
あっても、同様の作用効果が生ずることは勿論である。

また、本実施例においては、２個の孔32,33と受光セ
ンサ14,15を用いるようにしたが、更に孔及び受光セン
サを増加させれば、ウエハーリング３の移動により複数
の信号をもって検知することが可能となる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案よれば、所定の限界領域内
にて、水平移動する水平移動体の移動限界を検知する装
置であって、可動部材に延設された延設片に複数の径の
異なる孔を形成するとともに、各孔ごとに対向する受光
センサを設けるようにした。よって、先ず小径の孔に対
向する受光センサが感応して信号を出力し、さらに延設
片が変位した時点で大径の孔に対向する受光センサが感
応して信号を出力する。

したがって、始めに出力された信号から、水平移動体
が移動限界に到達するであろうことを、予知することが
でき、また、次に出力された信号から、移動限界に到達
したことを検知し得る。このため、水平移動体が完全に
限界に到達する前に、これを予知することが可能とな
り、よってこの予知に基づいて、水平移動体が過剰に限
界を越えないように事前に制御することが可能となる。

また、本考案は前記可動部材を円形に成形するととも
に、前記延設部にこの可動部材の半径方向に沿って長孔
を形成し、該長孔に前記ベース部材に固着されたガイド
ピンを遊挿するようにした。よって、ガイドピンにより
可動部材の移動方向が規制され、該可動部材は前記長孔
の延在する方向においてのみ、移動を許容される。

その結果、接触部がいかなる方向から応力を受けて
も、延設片を精度よく変位させることができ、これによ
り検知精度の向上を図ることができる。

しかも、本考案は水平移動体に固定されて、該水平移
動体の移動限界を直接的に検知し得ることから、別箇所
に移動限界を隔成する限界リングを設ける必要がなく、
これにより装置の小型化を図ることができる。

また、水平移動体自体に直接ベース部材や可動部材等
を設ける構造であることから、従来の装置のように使用
に際して、各部材の位置決め作業等を行う必要もなく、
使用時における作業の簡易化を図ることをも可能にする
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本考案の一実施例の可動
部材が移動した場合におけるセンサと各孔の位置関係を
示す平面図、 第２図は、同実施例の平面図、 第３図は、同実施例の側面図、 第４図は、第１図III-III線に沿う断面図、、 第５図は、同実施例のウエハーリング内に配置した状態
における正面図、 第６図は、従来の装置を示す正面図、 第７図は、同装置の正面図、 第８図は、同装置の側面図である。 ４……限界リング（隔成部材）、11……突き上げ機構
（水平移動体）、14……第１受光センサ、15……第受光
２センサ、16……ベース部材、23……可動部材、27……
延設片、32……第１孔、33……第２孔。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の限界領域内にて、水平移動する水平
   移動体の移動限界を検知する装置であって、前記水平移
   動体に固定されたベース部材と、該ベース部材に弾持さ
   れて所定位置に定位しかつ水平方向に移動可能な可動部
   材と、該可動部材に設けられ、前記限界領域を隔成する
   隔成部材に接触する為の接触部と、前記可動部材に延設
   された延設片とが設けられた構造において、 前記延設片に複数の径の異なる孔を形成するとともに、
   各孔ごとに対向する受光センサを設けたことを特徴とす
   る水平移動体限界検知装置のセンサ部構造。
2. 【請求項２】前記可動部材を円形に成形するとともに、
   前記延設部にこの可動部材の半径方向に沿って長孔を形
   成し、該長孔に前記ベース部材に固着されたガイドピン
   を遊挿したことを特徴とする請求項１記載の水平移動体
   限界検知装置のセンサ部構造。