JPS6313071B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の分野〕 本発明は、半導体チツプ・ホルダ用のコンベア
駆動機構等において用いられるスプロケツト装置
に関する。

〔本発明の背景〕

半導体チツプ処理装置では、コンベヤ・ベルト
をスプロケツト駆動輪で駆動して、チツプをテス
ト地点から一連の分類場所まで転送している。コ
ンベヤ・ベルトとしては、縁部にそつて直線的に
設けられた一連のスプロケツト穴を有するステン
レス鋼のウエブが、用いられている。各スプロケ
ツト穴は、スプロケツト駆動輪に固定されたピン
又は歯と係合する。駆動輪は、割出し運動
（index）するシヤフトに設けられる。このシヤ
フトは、始動・停止モードで順次回転する。それ
で、ベルトで運ぶチツプを一連の場所に位置づけ
ることができる。この場所は、例えば、テストさ
れたチツプに対して指定されるものである。１日
当り100万個程度のチツプを、スプロケツト駆動
輪によつて駆動されるコンベヤ・ベルトで順次運
ばなければならない。各分類ステーシヨンの場所
では、テストされたチツプの位置を約0.01mm以内
の精度で正確に定めるために、変位を正確に割出
して与える動作が必要である。ベルトの穴とピン
との係合地点が正確に、整合しないと、累積誤差
が起るので、ベルトの位置を正確に割出すこと
は、必要である。ピンがベルトの穴と正確に係合
しなしときは、ベルトは、駆動輪の表面から離れ
てしまい、ベルトを伸ばしたり、ベルトの穴を大
きくしたり、ベルトの寿命を短くすることにな
る。さらに、このようなピンの不整合による累積
的影響が、結果として、チツプの供給及び分類の
動作を誤らせ、運搬動作中にチツプに損傷を与え
ることになる。

また、ピンと穴との位置が合わないと、検査ス
テーシヨン間で不正確な割出し動作が生じる。例
えば、ステーシヨン間の間隔が2.54cmである場合
に、位置ずれしたピンが位置ずれした穴と整合し
ようとすることによつて、ベルトが浮き上がると
きには、ベルトにおける2.54cmの間隔は、わずか
に大きくなるであろう。ベルトが浮き上がること
により結果としてベルトに弧の部分が生じ、これ
がシステムに、さらに誤差を導入することにな
る。

これらの問題は、次のようなミニアチユア可変
駆動ピンの突出機構を提供することによつて一部
分は、解決した。即ち、駆動輪が360゜回転するう
ちのある小さな回転区間の間だけ、駆動ピンが駆
動輪の周囲表面から出るようにするのである。こ
うして、駆動ピンがベルトの表面と最初に接触す
るときに不整合を生じるというようなことはなく
なる。

しかしながら、ピンは、次のような目的のため
に、14゜のテーパを側面に有していなければなら
ない。即ち、ベルト穴へのピンの挿入及びベルト
穴からのピンの後退を調整するために、また、ピ
ンの側面とベルトのスプロケツト穴の内側表面と
の間で連続的な接触を維持するためにである。ピ
ンにはテーパが付けられるので、ピンの上部と底
部との間では径に最適な差が設けられる。ピン
は、完全に出たときには、駆動輪の周囲表面から
同じ高さだけ常に出ていなければならない。

さらに、他の問題が生じている。なぜなら、先
行技術の他の適用に対してなされてきたように、
放射状のカム表面によつてピンが発動されるとき
には、駆動輪を高速度で始動／停止する動作や、
半導体テストの適用におけるように長時間使用す
ることによつて、ピンの底部には、かなりの摩損
が生じることになるからである。このような摩損
によつて、完全に出たときの駆動ピンの高さが、
時間経過の伴なつて低くなつてくる。また、テー
パ付けされたピンの径は、コンベヤ・ベルトのス
プロケツト穴の内壁と接触する地点で、小さくな
つている。過度の摩損によつて、しばしば、駆動
ピンを取り替えなければならないし、テスト装置
の故障時間を長くすることになる。

先行技術では、コンベヤ・ベルトを駆動する、
可変突出ピンを備えたスプロケツト駆動輪が検討
されている。米国特許第2102651号は、回転部材
の周辺部から駆動ピンを突出させる放射状のカム
を示している。同様に、米国特許第2842247号は、
駆動部材の周辺部から外へピンを突出させる放射
状のカム機構の使用を示している。米国特許第
2815672号も、同様に、放射状のカムを開示して
いる。米国特許第4022365号、第4033492号及び第
4136809号もまた、スプロケツト・ピンを駆動す
る放射状のカムを示している。

しかしながら、可変突出ピンを備えたスプロケ
ツト駆動輪についての先行技術の検討は、ピンが
放射状のカム表面によつて発動されるときに、ピ
ンが振動したり、ピンの底部がはなはだしく摩損
するような問題に対しては、何ら解決策を与えて
いない。

さらに、先行技術の可変的に駆動ピンを突出さ
せる機構は、小さな且つ正確な寸法の半導体チツ
プを運搬するのに使用するミニアチユア割出し運
動機構には、そのスペース及びサイズの要求の点
で適していない。

〔本発明の概要〕

本発明の目的は、改良されたスプロケツト装置
を提供することである。

本発明の実施により、スプロケツト・ベルトと
係合する可変駆動ピンの突出機構における部品間
の摩損は、低減される。

また、本発明を半導体チツプの転送機構に適用
すると、この機構が改良される。

さらに、本発明の実施によつて、サイクル時間
のうちのわずかな時間の間だけ部品間に摩擦が生
じるような駆動機構が提供される。

本書では、本発明を、スプロケツト・ベルトの
駆動輪におけるミニアチユア可変駆動ピンの突出
機構について説明する。本発明によつて、駆動輪
における駆動ピンが放射状方向に出たり引つ込ん
だりするときの駆動ピンの底部における摩損が低
減される。これは、駆動ピンを、駆動輪の約300゜
の回転については摩擦のない係合で、そして約
60゜の回転については摩擦のある係合で、各々駆
動するような機構によつて達成される。この機構
は、複数の横断プランジヤ・ピンを含む、各プラ
ンジヤ・ピンは、駆動輪の基体中の横断穴と摺動
的に係合する。この横断穴は、駆動ピンが摺動す
るピンの穴と交差する。各横断プランジヤ・ピン
には、カム表面が設けられている。このカム表面
は、駆動ピンを次のように動作させるために、駆
動ピンの底部と連動的に接続されている。即ち、
駆動輪が回転する間に、対応する駆動ピンが駆動
位置に達するときに、カム表面自体を横方向に変
位させることによつて、駆動ピンを放射状方向外
側に変位させるのである。このようにして、駆動
輪が360゜回転する間に、駆動ピンの底部には、非
常にわずかな程度の摩擦動作しか生じない。駆動
輪が約300゜回転する間は、駆動ピン及び関係する
機構部品は、実質的に摩擦係合を生じないし、従
つて摩損することもない。これにより、駆動ピン
の摩損量は、顕著に低減する。これは、重要な特
徴である。なぜなら、駆動ピンの底部における摩
損は、駆動ピンの高さレベル、それ故に、ベルト
と係合する、駆動ピンのテーパ部分の実効径を、
変えることになり、これによつて、ベルトの穴と
の不整合やすべりが、導入されることになるから
である。

横断プランジヤ・ピンは、駆動輪近くに設けら
れた定置カムによつて、発動される。この定置カ
ムは、駆動ピンの駆動位置に対応して横断プラン
ジヤ・ピンが発動するように、その外形が定めら
れている。横断プランジヤ・ピンには、駆動輪の
回転の間に定置カムの発動動作のため外形に追従
するようなカム従節が、設けられている。このカ
ム従節は、対応する駆動ピンが駆動位置に達する
ときに、横断プランジヤ・ピンを横方向に変位さ
せる。これらの部品は、駆動輪が約300゜回転する
間は、摩擦係合していない。

従つて、本発明を半導体チツプ・コンベヤに適
用すると、半導体チツプに対する損傷率は、顕著
に低減し、また、保守時間及び修理時も、大幅に
短縮される。

〔本発明の実施例〕

第１図は、駆動輪１を有する本発明のスプロケ
ツト装置を使用した、半導体チツプのテスト及び
分類の装置全体を示す。半導体チツプは、回転式
タレツト２に設けられた吸引ペンシルによつて、
順次、ピツク・アツプされる。それから、半導体
チツプは、電気テストが行なわれる回路テスタの
電極に置かれる。次に、半導体チツプは、軸７の
回りに回転するタレツト２の吸引ペンシルによつ
てピツク・アツプされる。各チツプは、コンベ
ヤ・ベルト３５に順次設けられた複数のチツプ・
レセプタクル３のうちの１つの上に降される。コ
ンベヤ・ベルトは、幾つかの分類場所１５のうち
の１つへ、テストされたチツプを移動させる。こ
の分類場所では、チツプについて先に行われた電
気テストの結果に応じて、チツプは、ベルトのそ
のレセプタクルから除去されることになる。ベル
トは、駆動シヤフト２１に設けられた駆動輪１に
よつて駆動される。この駆動シヤフト２１は、取
付け基部１１に設けられたステツプ・モータによ
つて、順次割出し運動する。ベルトは、駆動輪１
の上を矢印３４の方向へ移動する。また、ベルト
は、、引張り輪６によつて適切な張力に維持され
ている。ステンレス鋼ベルト３５に設けられたチ
ツプ・レセプタクル３は、互に、2.54cm間隔で離
されている。駆動輪１が分類場所１５の近くにチ
ツプ・レセプタクル３を止めるごとに、リセプタ
クル３は、分類場所の位置に関して、±約0.01mm
の許容誤差内に設けられなければならない。駆動
輪１の目的は、高効率でチツプを運びながら、こ
れらの厳重な許容誤差を維持することである。

第２図は、駆動輪１を前面からさらに詳細に示
している。第３図は、第２図のライン３−３′に
沿た断面及び側面を示し、第４図は、第２図のラ
イン４−４′に沿つた断面及び底面を示す。円形
の輪の基体１３が、軸２２の回りの回転のため
に、駆動シヤフト２１に設けられている。駆動シ
ヤフト２１は、取付け基部１１に設けられたイン
デツクス・モータによつて、順次、割出運動をす
る。放射状に向けられた12個のピンの穴２４が、
輪の基体１３の回りに設けられている。各ピンの
穴は、放射状方向に、輪の基体１３の周囲表面ま
で、開いている。また、12個の横断穴３０が、輪
の基体１３の中央軸２１の回りに、軸方向２２に
設けられている。この横断穴３０は、放射状方向
２８のピンの穴２４と交差している。

12個の駆動ピン８が輪の基体１３の回りに配置
される。この駆動ピン８は、放射状方向２８に直
線的に変位できるように、ピンの穴２４と摺動的
に係合している。駆動ピン８の目的は、第６図乃
至第８図に示されているように、ベルト３５のス
プロケツト穴３７に係合することである。駆動ピ
ン８は、第２図に示されているように、駆動位置
３２で放射状方向外側に変位することにより、穴
３７に係合する。第２図に示されているように、
ベルト３５は、駆動輪１によつて駆動されて、矢
印３４の方向に移動する。この駆動輪１は、矢印
３３の方向に回転する。第２図の輪の基体１３の
頂上地点は、回転角θが０となるように設計され
ている。この地点で、ベルト３５と輪の基体１３
の周囲表面２６との接触が始まる。ここが、最初
のベルト接触位置２５である。第２図は、輪の基
体１３における12個の駆動ピン８を示している。
この駆動能ピン８は、最初のベルト接触位置２５
から回転角30゜の間隔で設けられている。従つて、
第２図に示されているように、駆動位置３２は、
輪の基体１３の右側90゜の位置となる。最初のベ
ルト接触位置２５では、駆動ピン８は、その表面
が輪の基体１３の周囲表面２６と同じ高さとなる
ように、全く引つ込められている。所定の駆動ピ
ン８が駆動位置３２の方へ軸２２の回りに回転す
ると、それは、ピンの穴２４から外側に突き出て
くる。そして、駆動位置３２に達すると、それは
完全に突き出る。この地点で、それは、ベルト３
５の対応するスプロケツト穴３７と完全に係合す
る。このように係合したときに、駆動ピン８は、
駆動シヤフト２１からのトルクを、輪の基体１３
を介して、コンベヤ・ベルト３５に伝える。輪の
基体１３が90゜回転して、駆動ピン８が駆動位置
３２から回転角180゜の位置３９まで移動すると、
駆動ピン８は、引つ込められ、位置３９では完全
に引つ込められてしまう。この地点で、ベルト３
５は、輪の基体１３の周囲表面２６を離れる。

駆動ピン８についてのこのような突出及び引つ
込の動作は、横断プランジヤ・ピン５によつて与
えられる。12個の横断プランジヤ・ピン５が輪の
基体１３の回りに設けられている。各横断プラン
ジヤ・ピン５は、横断穴３０と摺動的に係合して
いる。各横断プランジヤ・ピン５は、第２図及び
第３図に示されているように、カム表面４０を有
している。横断プランジヤ・ピン５は、輪の基体
１３を横切つて設けられており、カム表面４０
は、ボール・ベアリング２０を駆動ピン８の底部
３６の方へ、放射状方向外側に駆動する。こうし
て、駆動ピン８は、横断プランジヤ・ピンの横断
方向の変位によつて、外側に変位する。

各横断プランジヤ・ピン５には、プランジヤ・
ピンの軸５６（第４図）にカム従節（cam
follower）１２が設けられている。カム従節１２
は、取付け基部１１に設けられた定置カム１４の
みぞ３１と係合する。横断プランジヤ・ピン５及
び駆動ピン８が回転角90゜の駆動位置３２に達す
ると、みぞ３１に係合しているカム従節１２が、
みぞ３１の発動外側によつて、横断方向２２に駆
動される。横断プランジヤ・ピン５が駆動位置３
２に近づくにつれて起るプランジヤ・ピン５のこ
の横方向移動動作により、ボール・ベアリング２
０は横断プランジヤ・ピン５のカム表面４０上を
乗り越える。これにより、駆動ピン８は、輪の基
体１３の周囲表面２６を越えて外側に突き出る。
このことが、第４図の断面に示されている。

輪の基体１３が軸２２の回りにさらに回転し続
けて、横断プランジヤ・ピン５及び駆動ピン８
を、回転角90゜の位置から回転角180゜の位置へ移
動させると（第２図）、定置カム１４のみぞ３１
に係合しているカム従節１２によつて、横断プラ
ンジヤ・ピン５は、第３図に示されているよう
に、最初の位置に引き戻される。この動作中に、
横断プランジヤ・ピン５のカム表面４０にのり移
りつつあるボール・ベアリング２０は、バネ２９
により駆動ピン８に与えられた弾性力で、下方へ
押される。第２図に示されているように、駆動ピ
ン８は、この動作に追従して、駆動ピンが位置３
９に達したときには、その上部表面が輪の基体１
３の周囲表面２６と同じ高さになるように、引つ
込められる。

駆動ピン８とベルト３５との係合についてさら
に詳細を、第６図乃至第８図に示す。駆動ピン８
がベルト３５のスプロケツト穴３７中へ挿入開始
できるように、駆動ピン８には、第５図に示され
ているように、ピンの円筒軸に対して例えば14゜
のテーパ角度をなすベベル１０が設けられてい
る。

駆動ピン８の位置が、回転角0゜である最初のベ
ルト接触位置２５から、第６図に示された回転角
30゜に等しい位置を経て、第７図に示された回転
角60゜に等しい位置まで、進むと、駆動ピンが、
ベルト３５のスプロケツト穴３７中へ挿入開始し
ていることがわかる。第８図に示されているよう
に駆動ピン８が回転角90゜に等しい位置に達する
時までに、駆動ピン８は、ベルト３５の厚さを全
く横切つてしまい、それで、駆動ピン８の上部表
面９は、ベルト３５の上面１９と同じ高さにな
る。第６図乃至第８図からわかるように、ベベル
１０は、ベベル１０からスプロケツト穴３７の側
壁１６へ圧力を与えることにより、駆動ピン８の
上方への運動が側壁１６に対する駆動ピンの相対
的な横断位置を調整できるようにする。これによ
つて、輪の基体１３の周囲表面２６におけるベル
トの位置が再調整される。このように、ベルト３
５は、絶えず、駆動ピン８に対して適切に位置合
せされる。

第９図及び第１０図は、プランジヤ・ピン５の
カム表面４０を詳細に示している。第１０図は、
第９図の領域Ａを詳細にしたもので、カム表面４
０が３つの外形部、即ち、プランジヤ・ピン５の
外側の円筒表面４２と中央の引つ込んだ表面５２
との間にある、第１テーパ表面５０及び第２テー
パ表面５４と、中央の引つ込んだ表面５２とから
成ることを示している。引つ込んだ表面５２は、
第１０図の側面からわかるように、円筒表面をな
す。第３図に示されているように、ボール・ベア
リング２０が引つ込んだ表面５２と接触するとき
は、第６図に示されているように駆動ピン８は、
引つ込んだ状態にあり、輪の基体１３の周囲表面
２６と実質的に同じ高さになる。第４図に示され
ているように、ボール・ベアリング２０がプラン
ジヤ・ピン５の外側円筒表面４２と接触するとき
に、駆動ピン８は完全に出てきて、それで、第８
図に示されているように、その上部表面９は、ベ
ルト３５の上面１９と実質的に同じ高さになる。

カム従節１２は、プランジヤ・ピン５の横断軸
５６に設けられ、外形が第１１図に示されている
みぞ３１内を摺動する。カム従節１２が、第１１
図に示されたみぞ３１についての回転角135゜から
回転角0゜を経て回転角45゜までの間の角度位置に
あるときには、それは、第３図に示されているよ
うな位置になり、それで、駆動ピン８は、引つ込
められている。この位置では、カム従節１２とみ
ぞ３１との間には十分なすきまが存在するので、
それらの間には摩擦接触は実質的に存在しない。
また、もちろん、プランジヤ・ピン５、ボール・
ベアリング２０又は駆動ピン８は運動しない。こ
の結果、何ら摩損は生じない。カム従節１２が第
１１図に示されたみぞ３１についての、回転角
45゜から回転角90゜を経て回転角135゜までの間の角
度位置にあるときには、みぞ３１は、駆動ピン８
を次のように動作させることになる。即ち、駆動
ピン８の上部表面９が、第６図乃至第８図に示さ
れているように、輪の基体１３の周囲表面２６を
越えて出て、ついには、第４図にも示されている
ように、回転角90゜における完全に出きつた状態
になるような動作である。

本発明による装置の機構は、次のように構成さ
れる。即ち、駆動ピン８が引つ込み始め、ベルト
との確実な駆動接触を失い始めるときに、他の駆
動ピンがベルトと確実な駆動接触をするようにで
ある。また、２つの駆動ピン８が同時にベルトと
確実な駆動接触をするように、短い間隔が設けら
れている。

駆動ピン８の底部３６における摩損量は、先行
技術の駆動ピンの摩損量に比べて、実質的に低減
される。なぜなら、カム表面４０とボール・ベア
リング２０との運動時間を制限することになるか
らである。第３図に矢印２８で示した方向への駆
動ピン８の運動は、プランジヤ・ピン５の横断運
動によつて引き起される。この横断運動は、輪の
基体１３の各全回転におけるわずか60゜の間で生
じる。第３図の引つ込んだ状態から第４図の突き
出た状態まで進む際に、プランジヤ・ピン５が横
断する距離は、例えば、約２mmである。バネ保持
ワツシヤ２３に対する圧縮バネ９の力によるボー
ル・ベアリング２０、プランジヤ・ピン５又は駆
動ピン８の底部３６の各表面における摩損は、こ
の限定された運動によつて、60゜の回転に相当す
る時間の間でのみ、生じることになる。従つて、
輪の基体１３の周囲表面２６に対する駆動ピン８
の上部表面９の相対的位置について維持しなけれ
ばならない臨界的な許容誤差は、前記のように、
本発明により駆動輪の各部品についての摩損が低
減されるので、維持されることになる。さらに、
カム従節１２は、同じ60゜の回転間隔の間でのみ、
みぞ３１と実質的に係合することになるので、そ
れらの摩損は、最小に保たれる。これは、プラン
ジヤ・ピン５がボール・ベアリング２０を動かす
臨界的な時間を維持するのに、重要である。

以上、本発明についての１つの実施例を説明し
たが、次のように、変更することも可能である。
例えば、駆動輪１を、ベルト３５で駆動できるよ
うにして、ベルト３５でシヤフト２１を回転駆動
させるのである。本発明は、半導体チツプの処理
だけでなく、スプロケツト・ベルトの順次正確な
変位が要求されるような他の適用においても使用
できる。また、駆動輪が約60゜だけ回転する間に
部品間に摩擦運動が生じ、一方駆動輪が約300゜回
転する間では部品間に実施的に摩擦のない係合が
維持されるような、他のミニアチユア機構を、使
用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、半導体チツプをテスト地点から一連
の分類場所へ転送する、本発明による半導体チツ
プのテスト分類装置全体を示す。第２図は、本発
明による駆動輪の正面図である。第３図は、第２
図のライン３−３′に沿つた一部断面となつてい
る側面図である。第４図は、第２図のライン４−
４′に沿つた一部断面となつている底面図である。
第５図は、駆動ピン８の正面図である。第６図乃
至第８図は、駆動輪の回転角が各々30゜、60゜及び
90゜のときの、ベルト３５に対する駆動ピン８の
位置を示す図である。第９図は、プランジヤ・ピ
ン５の正面図である。第１０図は、第９図の領域
Ａの拡大図である。第１１図は、定置カム１４の
みぞ３１の形状を示す展開図である。 １……駆動輪、５……プランジヤ・ピン、８…
…駆動ピン、１２……カム従節、３１……みぞ、
４０……カム表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の軸線を中心として回転可能な駆動シヤ
   フトと、 複数の係合孔を等間隔に形成したベルトを掛け
   るための外周面を有し且つ上記シヤフトに取り付
   けられている円形基体であつて、上記軸線を中心
   として放射状に配設されて上記外周面から該円形
   基体内の所定の位置まで延びている複数の放射状
   穴及び上記所定の位置において上記複数の放射状
   穴と個別に交わり且つ上記軸線と平行して延びて
   いる複数の横断穴を有するものと、 上記複数の放射状穴の１つ１つの中に滑動自在
   に収容されていて、先端が上記外周面を越えて突
   き出るほど変位させられるとき上記ベルトの係合
   孔に係合するための複数の駆動ピンと、 上記複数の駆動ピンと協働するために上記複数
   の横断穴の１つ１つの中に滑動自在に収容されて
   いる複数のプランジヤ・ピンと、 上記駆動シヤフトの回転に同期して上記複数の
   プランジヤ・ピンを上記横断穴に沿つて順次変位
   させる作動手段とを有し、且つ 上記複数のプランジヤ・ピンのそれぞれが、上
   記作動手段による変位の際に、関連する上記駆動
   ピンの先端を上記外周面を越えて突き出させるよ
   うに上記駆動ピンを変位させるカム表面を有する ことを特徴とするスプロケツト装置。 ２ 上記作動手段がカムを有し、各プランジヤ・
   ピンが該カムと協働するカム従節を有する特許請
   求の範囲第１項記載のスプロケツト装置。 ３ 各駆動ピンの末端とそれに関連するプランジ
   ヤ・ピンのカム表面とがボール・ベアリングを介
   して協働するようになつている特許請求の範囲第
   １項記載のスプロケツト装置。