JPS6114827A - 回路基板の搬送位置ぎめ装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体デバイスの製造工程におけるワイヤボ
ンディング装置、チップマウント装置などの様な組立装
置に好適な回路基板の搬送位置ぎめ装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１１図は半導体デバイスの回路基板の一例で、基板（
１）の上に各種部品（２）をマウントした回路基板（４
）に、金属細線（３）、・・・でワイヤボンディングし
て半導体部品（５）が製造され、リード（６）、・・・
は下方に延びている。これらの組立工程では一般にワイ
ヤボンディング装置とかチップマウント装置などの半導
体組立装置が用いられている。櫨た第１２図（ａ）〜（
ｆ）に示すように回路基板には各種のものがある。

近時この種組立装置の高速化が望まれる一方第稔図に示
す上りに、品種はますます多様化されて、多品種少量生
産に適した組立装置が要望されているが、その回路基板
の供給は一部の品種については、特開昭５７−２０６０
９５号「自動寸法調整装置」。

実開昭５７−１８６０３３号「試料位置決め装置」など
Ｋよシ自動搬送装置が実用化されているが、大部分は人
手に頼っているのが現状であスう 従来のように人手による回路基板の供給は、多品種の切
換えに対してはよいが、非能率であシ。

また特定の形状の品種のみを扱う上述の自動搬送装置で
は、他の形状のものが扱え汝いという不都合があシ１品
種の切換えが容易で、かつ高能率な回路基板の搬送位置
ぎめ装置が要望されていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、簡単な部品交換のみで１種々の形状の
回路基板を自動搬送できる回路基板の搬送位置ぎめ装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、回路基板をキャリアに載せて搬送し、このキ
ャリアは品ｍＫ応じて交換するが、キャリア自身の外形
寸法は常に同一に設定しておき、キャリアによ多回路基
板を支持して、マガジンに積層収容し、これを作業位置
１例えばワイヤボンディングする位置に搬送して、ネス
トにより持上げて上方Ｋｌる抑え体で弾性的に押圧して
弾性的に位置ぎめ保持して所望の処理を行なうようにし
た回路基板の搬送位置ぎめ装置で、キャリアの外形寸法
を一定にすることＫよシ搬送装置などを共通とし、キャ
リア、ネスト、抑え体を交換するだけで品種の交換に短
時間で対応できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の詳細を第１図ないし第１０図に示す一実施
例により説明する。本実施例は第９図に示す形状の半導
体の回路基板（４）のワイヤボンディング装置に適用し
たものである。第１図および第２間離本実施例の全体構
成を示すもので、複数個のキャリアαυ、・・・と、こ
れを収容したマガジン装置αりと、マガジン駆動機構Ｕ
と、搬送装置αくと、ネスト装置（１９と、ネスト駆動
機構ａｅと、抑え機構ａηとから構成・されている。な
お（１１は作業位置で、予熱ボジシ目ン翰と、ワイヤボ
ンディングポジシ。

ン０１）とからなっているが、ワイヤボンディング用ヘ
ッドは図示を省略しである。

次に各部につき説明する。キャリアαηは第７図に示す
ように、矩形板状部材（ハ）に回路基板（４）よシわず
かに大きい２個の４角形な透孔＠、（ハ）を設け。

それぞれの四隅に支持部（５）、・・・を透孔弼の周縁
部から内方に突設して形成している。これら支持部（５
）は透孔（ハ）の四隅に内方に張出して形成された支持
板（２）の上に、−角を切欠して凹所−をもった受は片
（至）を取付けて構成されている。回路基板（４）は四
隅を支持板（至）で支承されるとともに、凹所−により
前後左右を拘束され、すなわち上方には離脱自在で、か
つ矩形板状部材（ハ）に対し大略位置ぎめされた状態で
支持されている。そしてキャリア（１１Ｊは、その透孔
（ハ）、支持部（５）は回路基板（４）の寸法形状に応
じて異なるが、自身の外形寸法ａ、ｂはすべて同一に設
定されている。

マガジン装置Ｑのは、搬送装置（１荀の両端に昇降自在
に取付けられた一方のマガジン（へ）と、他方のマガジ
ン（至）とから構成されている。

これらは逆Ｕ字状に形成された枠体Ｇηの両側壁（至）
、＠に、対向した支持溝■を一定ビッチに設け。

前述のキャリア（１１）を複数個離間積層して収容する
ようになっていて、これらキャリアαυの左方（右方）
への不所望な移動を防止するためストップビン（４１）
。

（６）が上下に貫通して取付けられている。そして一方
のマガジン（ト）は回路基板（４）を支承したキャリア
αυの供給側であり、他方のマガジン（至）は処理後の
キャリア（＋１）の収容側である。

マガジン駆動機構峙は各マガジン（至）、（至）に対応
して設けられた一方の昇降機構０９と他方の昇降機構（
財）とからなっていて、これから突設したアーム（４′
ｌ）、ｈｓにより１両マガジン（至）、ＣＩＱｉｊ下降
もしくは上昇するようになっている。両昇降機構（ａ、
　（４６）は、詳細は図丞されていないが、モータにょ
シ回転される送りねじ軸に１回転を阻止され、かつ上下
に移動自在なナツトをはめ、これにアームｈ７）、ｈｓ
が取付けられていて、モータの所定量回転にょシ、１ピ
ツチず゛つマガジン（ト）、（至）は下降もしくは上昇
される。所定量の回転は光電センサによジアームの移動
量を検出して行々うようになっている。

搬送装置（１４）は、ベース板ＩＧＫ固定されたブラケ
ット６１）に供給側モーメロのを取付け、これにより、
Ｖガジン（至）からキャリア（Ｉυを引出す供給コンベ
ア（至）と１作業位置（イ）、　６Ｄに順次キャリア６
υを送る搬送コンベア（ロ）とを駆動させ、また同様に
固定されたプラケッ）Ｍに収容側モーメロ７）を取付け
、１ｇ１収容コンベア（至）および第２収容コンベア６
罎を駆動するようになっている。さらにまた上記のブラ
ヶッ）ｅｉｌ）、（ト）Ｋよシ搬送コンベア（ロ）の両
側には案内板６η、　１２が取付けられておシ、後述す
るネスト駆動機構ａυ［Ｊ電磁石−およびこれにょシ出
没するストップビン−からなる第１ストツパＩｓおよび
第２ストツパーが取付けられている。そしてマガジン（
至）の下降により供給コンベアＱ上に載置されたキャリ
ア（１１）は矢印（財）の方向に送られ、続いて搬送コ
ンベア（財）に載って送られ、第１ストッパ体頓により
予熱ポジシロン（イ）の所で停止する。また予熱ボジシ
璽ン（４）にあったキャリア（ｌ］）は第２ストッパ体
鋳によりワイヤボンディングボジシ、ンＱυの位置で停
止する。またワイヤボンディングボジシｌンシυにあっ
たキャリアａυは第１収容コンベア（ハ）。

第２収容コンベア（５優によりマガジン弼の中に送られ
、支持溝■に支持され、ストップビン（６）Ｋよシ所定
の位置で停止する。

次にネスト装置（１５１につき説明する。これは第３図
、第５図、第６図に示すようにネストσＤと内部に発熱
体σ２を内蔵した加熱体０階とからなっている。

ネストσυは第８図に示すようにキャリア６０２回路基
板（４）の形状に対応して凹凸部が形成されていて。

上面を平坦に形成した載置面（２）、Ｕ！９がキャリア
（Ｉυ・　　　の透孔（１）に挿入可能に突出して設け
られてお）。

載置面σ荀、σ９に設けた溝σＱ、σＥ９．（７７）、
ｅ／ηは回路基板（４）の下面に突出して延びるリート
責５）・・・を受は入れるためのものである。また載置
面ｆｆ４）、ｆｆ５）Ｋは１２個の位置ぎめビン（７樽
、・・・が突設されていて１回路基板（４）の同縁を取
り囲むととＫより、回路基板（４）の位置ぎめがなされ
る。このネストσＤの下面に加熱体ａ３が密゛着して取
付けられていて、ネストσυが加熱され５これにより回
路基板（４）も加熱される。

なお本実施例においては、ネストσυは予熱ポジシ璽ン
翰とワイヤボンディングボジシ四ンＣＨＩ）の２個所に
設けられていて、２個とも同様な形状寸法で。

加熱温度のみ相違する。

次にネスト駆動機構αＱにつき説明する。第１図には全
体構成が示され、第３図〜第６図には要部の断面が示さ
れている。ベース板６０に直立して案内ブラケットのυ
が設けられていて、これには表裏両面に案内溝（イ）、
＠３が形成されている。案内溝ののには断面り字状の支
持体＠ａが上下動自在に案内支持されていて、この上面
には支持板（へ）が取付けられてお夛、これは作業位置
０全面にわたって延在している。そしてこの上に支柱（
財）、・・・を介してネスト装置（１！１９力上取シ付
けられている。支持体（財）の下　。

には昇降ブラケット（ハ）が設けられていて、昇降ねじ
（至）が回転自在に直立して支持されておシ、これＫは
昇降体−がはまっている。また支持体（財）Ｋは下方に
向って鍔付きの２個のガイドロッドＩ９υが植設固定さ
れていて、これに上述の昇降体（イ）が摺動自在に嵌合
しており、かつ圧縮ばね体乎、０２が支持体（ロ）と昇
降体−との間に介装されて、支持体（財）は常に昇降体
（４）に対して上方に付勢されている。

さらにまた昇降ブラケット（財）の側方には昇降モータ
ーが設けられていて、これの回転はベルト、プーリを介
して昇降ねじ翰に伝えられ、この回転により昇降体−は
上下に駆動され、この上下動により圧縮はね体磐、（至
）を介して支持体（財）が昇降する。

これの上昇限度は案内ブラケット＠υの上部に取付けら
れたストッパ板（財）により規制される。

次に抑え機構側に′７き説明する。これは回路基板（４
）の上方に臨む板状の抑え体（１０１）と、上下動ブロ
ック（１０２）と、抑えばね体（１０３）と、スト。

パー支柱（１０４）とから構成されている。抑え体（１
０１）は、第９図（縮小して示しである）に示すように
、矩形板状部材（１０６）に回路基板（４）より若干大
きい透孔（１０７）、　（１０８）があけられていて、
これらは予熱ポジション翰、ワイヤボンディングボジシ
Ｗ７Ｇ！υにそれぞれ対向する。これら透孔（１０７）
。

（１０８）の周縁に内方に突出した８個の抑え爪（１０
９）。

・・・が取付けられている。これら抑え爪（１０９）、
・・・は第１０図（拡大して示す）に断面で示すように
、角形をなして内方に向って薄くなるテーパ部（１１０
）をもった爪片（１１１）と、これの下面に挾持された
ばね片（１１２）とからなっていて、このばね片（１１
２）で回路基板（４）の周縁部を抑えるようになってい
る。

上下動ブロック（１０２）は上面で抑え板（１０１）を
支持し、案内ブラケット＠Ｄに上下動自在に支持されて
いる。そして抑えばね体（１０３）により下方に引張ら
れ、高さ調節自在カストツバ支柱（１０４）により最下
秀位置が規制されている。　　　　　　　　鳳次に上述
のように構成された本実施例の作動につき説明する。第
１図に示す状態は、一方のマガジン（ハ）は最上位にあ
シ、総ての支持溝Ｋｌ　、・・・には回路基板（４）、
・・・を載せたキャリア（１１）、・・・が挿入されて
いる。また搬送装置α４Ｆｉ総て停止しておシ。

ネスト装置住９は適温に加熱されて降下停止していて、
他方のマガジン（至）は最下位にある。

このような状態で、始動すると、まず、昇降機構（へ）
が作動し、最下位のキャリア（ＩＩ）が供給コンペア輪
の上に載るとセンナの検出により停止する。

次に供給側モータリ、収容側モーメロ７）が起動し。

搬送装置Ｉ全体が駆動される。供給コンベア（至）上に
あったキャリア圓は矢印−の方向に移動し、搬送コンベ
ア（ロ）に移り、第１ストッパ缶のストップビン−に当
接して、予熱ボジシ冒ン翰の位置に正対すると、これを
センサが検出して停止し、続いて供給側モータりの停止
により供給コンベア（へ）。

搬送コンベア６養は走行を停止する。次にネスト駆動機
構（Ｉ［９が作動を開始する。すなわち昇降モーターの
回転により昇降ねじ翰が回転し、昇降体図の上昇により
、支持体（財）が上昇し、ネストσυ、σＤは上昇する
。予熱ボジシ舊ン翰においては、ネストｆｆ１）は上昇
しながら１回路基板（４）を持上げ、ストッパ板（財）
で決まる所定の高さで停止する。一定時間。

す々わちワイヤボンディングポジションＩ２ηの作業の
時間加熱して昇降モータ峙の逆転により、ネストσυ、
　（７１）は下降して停止する。次に再びマガジン（ハ
）が下降して供給コンベア（至）上にキャリアＩを載置
し、上述の作動を繰返し、キャリアＵはワイヤボンディ
ングポジションＣ１１）に進み、次のキャリア住υが予
熱ポジション（イ）の位置に送られる。なおこの間衆１
ストッパ体鏝および第２ストツパ体−は電磁石−の作動
によりストップビン−１（財）は下降し、キャリアＩの
通過後再び上昇してキャリアαυの停止位置ぎめを行な
う。次に再びネストσυが上昇するが、ワイヤポンディ
ングボジシ電ンＣ！υにおいては、ネストσυが上昇し
てキャリアＩ中に入り。

回路基板（４）を持上げる。この際ネストＣ１１）のビ
ン６Ｂ。

・・・により回路基板（４）の外側を拘束して位置ぎめ
しながら上昇し、上方に時期している抑え体（１０１）
のばね片（１１２）に回路基板（４）は当接し、第５図
。

第６図に示すようにその外側縁部がばね片（１１２）と
抑えばね体（１０３）の両方の作用により弾性的に押圧
され、抑え体（１０１）とネス）１７１）により挾持固
定され、ここで加熱されながらワイヤボンディング作業
がなされる。処理が終るとネストσυは上述したと同様
に下降し、キャリアαυ上に回路基板（４）を残して下
がる。そこでワイヤボンディングの処理が終った回路基
板（４）は、キャリアＵυとともに搬送コンベア（ロ）
により搬送され、第１収容コンベア鏝に移少第２収容コ
ンベア６値により他方のマガジン０Ｉ９ＶＣ収容され、
これがセンサに検出されて、第１、第２収容コンベア（
至）、　Ｓｌは停止する。次に昇降機構（イ）によ）マ
ガジン（至）は１ピツチ上昇して停止する。上述の作動
の繰返しにより、マガジン（至）の回路基板（４）はキ
ャリアαυとともに順次予熱ボジシ胃ン（４）、ワイヤ
ボンディングボジシ箇ン（ハ）を経てマガジン（至）に
収容される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明の回路基板の搬送装置は１
回路基板を下方から支持するキャリアと。

これを収容するマガジンと、キャリアとともに回路基板
を作業位置に搬送する搬送装置と、昇降自在に作業位置
に投砂られてキャリアから回路基板を持上げて位置ぎめ
するとともに交換自在に取付けられたネストと１作業位
置に交換自在に取付けられて１弾性的に回路基板を押圧
する抑え体とを設けて構成したので、キャリアは品種に
応じて交換するが外形寸法を一定に設定できるので、搬
送装置やマガジンなどを共通に使用することができるた
め、品種の切換えに際しては、キャリアとネスト抑え体
だけを交換すればよく、短時間に品種の切換えができる
ので、多種少量生産における生産性向上に益するところ
極めて大である。々お、本実施例はワイヤボンディング
処理に適用したもングなどボンディング一般でもよいこ
とは云うまでもないことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図でｒ２図ＡＢＣＤＥ
Ｆ線に沿う断面図、第２図は同じく平面図、第３図は第
１図のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 第４図は第３図の右側面図、第５図は第１図の■−■線
に沿った　　　　　　　　　　　　　断面図、第６図は
第５図の■−■線に沿った断面図。 第７図は本発明の一実施例におけるキャリアの斜視図、
第８図は同じくネストの斜視図、第９図けた回路基板の
斜視図、第１２図は他の回路基板の説明斜視図でおる。 （４）−回路基板、　　　αυ：キャリア。 （Ｉ２：マガジン装置、眞：マガジン駆動機構。 （ＩＪ：搬送装置、　　　　　αｅ：ネスト駆動機構。 Ｑ■：作業位置　　　　Ｃ１：透　孔。 ＠：支持部、　　　（至）、（至）：マガジン。 （７１）　：ネス　ト、Ｑ８：位置ぎめ体。 （１０１）　：抑え体。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （はか１名） 第７図 １８図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透孔およびこの透孔の周縁部に設けられた支持部
   を有し回路基板を上記支持部により上方への離脱自在に
   支持するキャリアと、上記キャリアを複数個離間積層し
   て収納するマガジンを有するマガジン装置と、上記マガ
   ジンを上昇もしくは下降させるマガジン駆動機構と、上
   記キャリアを上記マガジンから取出しかつ上記キャリア
   を上記回路基板に所定の処理を施す作業位置を経て移送
   する搬送装置と、上記作業位置に設けられて上記キャリ
   アに上記透孔を通って挿入自在でかつ上記キャリアに支
   持された回路基板を位置ぎめする位置ぎめ体をもち上記
   回路基板の形状寸法に応じて変換自在なネストと、上記
   ネストを着脱可能に保持するとともにこれを上下動させ
   ネストの上昇により上記作業位置に移送されて来た回路
   基板を上記キャリアから持上げ所定の位置に位置ぎめさ
   せるネスト駆動機構と、上記作業位置に設けられかつ上
   記持上げられた回路基板の上面に臨む透孔を有し上記回
   路基板の周縁部を下方に弾性的に押圧し上記回路基板の
   形状寸法に応じて交換自在な抑え体とを具備したことを
   特徴とする回路基板の搬送位置ぎめ装置。
2. （２）搬送装置はコンベア装置からなり、かつ上記コン
   ベア装置の一方の端部に回路基板を供給するマガジンを
   他方の端部に回路基板を収容するマガジンを設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路基板の搬
   送位置ぎめ装置。
3. （３）作業位置はボンディングポジションおよびこれの
   前に回路基板を予熱する予熱ポジションであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の回路
   基板の搬送位置ぎめ装置。