分选器以及检查装置的制作方法

文档序号:11187101阅读:1071来源:国知局
分选器以及检查装置的制造方法

本申请是申请人为“精工爱普生株式会社”、发明名称为“分选器以及检查装置”、申请日为“2013年1月15日”、申请号为“201310013946.7”、优先权日为“2012年1月17日”这一母案申请的分案申请。

本发明涉及分选器以及检查装置。



背景技术:

以往,公知有例如对ic芯片等电子元件的电特性进行检查的检查装置(参照对比文件1)。

在专利文献1的检查装置中,将电子元件从供给托盘向检查部供给,并对被供给到检查部的电子元件进行电特性的检查,在该检查结束后,将电子元件从检查用插口回收到回收托盘。而且,在专利文献1的检查装置中,利用检查用机器人来进行电子元件的从供给托盘向检查部的移动、从检查部向回收托盘的移动。

检查装置大致划分为分选器(有时也称为ic测试分选器)和检查部(有时也称为ic测试器)。分选器是把持ic等元件并将其向规定的位置输送的装置,是由正交机器人、元件把持部等机构部件构成的产品。

此处,随着近年来的电子元件的小型化、高集成化,其外部端子的间距的微细化也在发展。因此,为了使设置于检查部的探针与电子元件的外部端子准确地接触,要求在将电子元件向检查部供给时的高精度的定位。因此,检查用机器人形成为能够相对于检查部而对电子元件进行高精度的定位的结构。

具体而言,检查部具有能够相对于支承体而沿水平方向(x方向以及y方向)移动的滑动轨道承受件、和能够相对于滑动轨道承受件而绕z轴转动的转动修正部,分别对滑动轨道承受件相对于支承体的位置和转动修正部相对于滑动轨道承受件的角度进行控制,由此能够高精度地进行电子元件相对于检查部的定位。

然而,在专利文献1的检查用机器人中,利用马达来使滑动轨道承受件同时进行相对于支承体的x轴方向上的移动以及y轴方向上的移动,并且还利用马达来使转动修正部进行相对于滑动轨道承受件的转动。马达本身比较大,除此之外,为了改变驱动轴(转动轴)的朝向还另外需要齿条齿轮、小齿轮等结构。因此,在专利文献1的检查装置中,存在导致检查用机器人的大型化,特别是导致保持电子元件的部分的大型化这样的问题。

另外,若检查用机器人变得大型化,则能够在单位区域内配置的电子元件的数量会减少。因此存在如下问题:在包括向检查部供给电子元件、向回收托盘回收该电子元件的步骤的一次的检查工序中,能够检查的电子元件的数量减少。

专利文献1:日本特开2010-91348号公报



技术实现要素:

本发明的目的在于提供能够实现小型化的分选器以及具备该分选器的检查装置。

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够以下述方式或者作为下下述应用例而实现。

(应用例1)

本发明的分选器的特征在于,具有:

基体部;

保持部件的保持部;以及

变更机构部,该变更机构部的至少一部分设置于上述基体部以及上述保持部之间,将保持于上述保持部的上述部件的相对于上述基体部的位置改变,

上述位置变更机构部具有:设置成能够沿规定方向移动的二维移动部;设置成相对于上述二维移动部能够转动的转动部;以及使上述二维移动部相对于上述基体部移动的压电促动器。

由此,能够提供小型的分选器。具体而言,若使用压电促动器作为使二维移动部移动的驱动源,则压电促动器与现有的作为驱动源的马达相比形成为薄型(小型),并且由于不经由其他部件而直接驱动转动部,因此相对于现有的结构能够实现装置的小型化。另外,由于通过使用压电促动器而增大了其配置的自由度,因此能够使分选器的设计的自由度增大,并且能够实现分选器的小型化。

(应用例2)

优选地,在本发明的分选器中,上述二维移动部具有:设置成相对于上述基体部能够沿第一方向移动的第一移动部;以及设置成能够沿与上述第一方向交叉的第二方向移动的第二移动部。

由此,能够对部件的定位进行二维修正,因此对部件的定位精度进一步提高。

(应用例3)

优选地,在本发明的分选器中,上述位置变更机构部具有:使上述第一移动部相对于上述基体部移动的第一压电促动器;以及使上述第二移动部相对于上述第一移动部移动的第二压电促动器。

由此,能够利用小型的驱动源来使第一移动部以及第二移动部移动,从而能够实现分选器的小型化。

(应用例4)

优选地,在本发明的分选器中,上述第一压电促动器以及上述第二压电促动器沿着上述二维移动部的侧面而设置。

由此,能够抑制第一、第二压电促动器朝外侧的过度突出,从而能够实现分选器的进一步的小型化。

(应用例5)

优选地,在本发明的分选器中,将上述第一压电促动器固定于上述第一移动部。

这样,将第一压电促动器设置于第一移动部,使第一移动部形成为借助第一压电促动器的驱动而相对于支承部沿第一方向进行移动的所谓的“自跑型”的第一移动部,由此能够提高第一压电促动器的配置的自由度,并能够实现分选器的进一步的小型化。

(应用例6)

优选地,在本发明的分选器中,将上述第二压电促动器固定于上述第二移动部。

这样,将第二压电促动器设置于第二移动部,使第二移动部形成为借助第二压电促动器的驱动而相对于支承部沿第二方向进行移动的所谓的“自跑型”的第二移动部,由此能够提高第二压电促动器的配置的自由度,并能够实现分选器的进一步的小型化。

(应用例7)

优选地,在本发明的分选器中,上述位置变更机构部还具有转动部用压电促动器,该转动部用压电促动器固定于上述二维移动部并使上述转动部相对于上述二维移动部进行转动。

由此,能够利用小型的驱动源而使转动部进行转动,从而能够实现分选器的小型化。

(应用例8)

优选地,在本发明的分选器中,上述转动部用压电促动器设置于与上述转动部的转动轴分离的位置。

由此,分选器的设计的自由度增大。具体而言,例如即使当构成为在转动部形成有沿着转动轴的贯通孔、且将其他部件插入于该贯通孔时,也能够防止转动部用压电促动器妨碍其他部件的配置。

(应用例9)

优选地,在本发明的分选器中,上述转动部用压电促动器沿着上述二维移动部的侧面而设置。

由此,能够抑制转动部用压电促动器朝外侧的过度突出,从而能够实现分选器的进一步的小型化。

(应用例10)

优选地,在本发明的分选器中,上述转动部具有在转动轴向上贯通的贯通孔。

由此,由于能够将其他部件插通于贯通孔、或能够将其他部件配置于贯通孔内,因此分选器的设计自由度增大。

(应用例11)

优选地,在本发明的分选器中,具有轴向移动部,该轴向移动部插通于上述转动部的上述贯通孔并能够相对于上述转动部朝转动轴向进行移动。

由此,例如当将保持于保持部的部件按压于其他部件时,通过面外移动部朝转动轴向移动而能够化解该按压力,即,面外移动部能够作为应力吸收部而发挥功能,从而能够抑制过大的应力作用于分选器、部件。

(应用例12)

优选地,在本发明的分选器中,上述轴向移动部相对于上述转动部的转动受到限制。

由此,能够防止保持于保持部的部件相对于支承部的意外的转动。

(应用例13)

优选地,在本发明的分选器中,上述第一压电促动器、上述第二压电促动器以及上述转动部用压电促动器分别形成为板状。

由此,能够实现分选器的进一步的小型化。

(应用例14)

本发明的检查装置的特征在于,具有:

本发明的分选器;以及

进行部件的检查的检查部,

构成为利用上述分选器而朝上述检查部输送上述部件。

由此,能够提供具有优异的检查特性的检查装置。

附图说明

图1是示出本发明的检查装置的第一实施方式的简要俯视图。

图2是图1所示的检查装置所具有的检查用独立插口的剖视图。

图3是示出图1所示的检查装置所具有的供给机器人的手单元的俯视图(局部剖视图)。

图4是示出图1所示的检查装置所具有的检查用机器人的手单元的俯视图(局部剖视图)。

图5是示出图1所示的检查装置所具有的检查用机器人的手单元的俯视图(局部剖视图)。

图6是示出图1所示的检查装置所具有的检查用机器人的手单元的俯视图。

图7是示出图1所示的检查装置所具有的检查用机器人的手单元的俯视图(局部剖视图)。

图8是示出图5所示的手单元所具备的压电促动器的立体图。

图9是对图8所示的压电促动器的驱动原理进行说明的俯视图。

图10是对图8所示的压电促动器的驱动原理进行说明的俯视图。

图11是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图12是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图13是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图14是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图15是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图16是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图17是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图18是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图19是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

图20是本发明的第二实施方式所涉及的检查装置所具有的手单元的侧视图。

具体实施方式

以下,根据附图所示的实施方式对应用了本发明的分选器的检查装置(本发明的检查装置)进行详细说明。

(第一实施方式)

图1是示出本发明的检查装置的第一实施方式的简要俯视图,图2是图1所示的检查装置所具有的检查用独立插口的剖视图,图3是示出图1所示的检查装置所具有的供给机器人的手单元的俯视图(局部剖视图),图4至图7是示出图1所示的检查装置所具有的检查用机器人的手单元的俯视图(图4、图5以及图7是局部剖视图),图8是示出图5所示的手单元所具备的压电促动器的立体图,图9以及图10是对图8所示的压电促动器的驱动原理进行说明的俯视图,图11至图19是对由图1所示的检查装置对电子元件进行检查的次序进行说明的俯视图。

此外,如图1所示,以下将彼此正交的三个轴设为x轴、y轴以及z轴。另外,将平行于x轴的方向称为“x方向(第一方向)”,将平行于y轴的方向称为“y方向(第二方向)”,将平行于z轴的方向称为“z方向(第三方向)”。另外,在x方向、y方向以及z方向上,将箭头前端侧称为(+)侧,将箭头基端侧称为(-)侧。

(检查装置)

图1所示的检查装置1是用于对作为元件的ic芯片(电子元件)100的电特性进行检查的装置。作为检查对象的ic芯片100虽然未被特别限定,但例如可以举出外部端子的间隔较小的球形封装(balldevice)、不抗冲击的wlcsp(waferlevelchipscalepackaging:晶圆片级芯片规模封装)等ic芯片。根据检查装置1,能够进行ic芯片100的高精度定位,所以特别适用于对具有小间距的外部端子的芯片、易破损的芯片的检查。

检查装置1具有:供给托盘2、回收托盘3、第一往复机构4、第二往复机构5、检查用插口(检查部)6、供给机器人7、回收机器人8、检查用机器人9、进行各部分的控制的控制装置10、第一照相机600以及第二照相机500。

在本实施方式的检查装置1中,进行ic芯片100的输送的分选器(本发明的分选器)构成为包括上述各部件中的除了检查用插口6之外的其余结构,即包括供给托盘2、回收托盘3、第一往复机构4、第二往复机构5、供给机器人7、回收机器人8、检查用机器人9、控制装置10、第一照相机600以及第二照相机500。

另外,检查装置1具有:供上述各部件搭载的台座11和以收纳上述各部件的方式被盖到台座11的未图示的安全罩,在该安全罩的内侧(以下称为“区域s”)配置有第一往复机构4、第二往复机构5、检查用插口6、供给机器人7、回收机器人8、检查用机器人9、第一照相机600以及第二照相机500,并且以能够在区域s的内外移动的方式配置有供给托盘2以及回收托盘3。另外,在区域s内对ic芯片100的电特性进行检查。

(供给托盘)

供给托盘2是用于将进行检查的对象的ic芯片100从区域s外朝区域s内输送的托盘。如图1所示,供给托盘2形成为板状,在其上表面呈行列状地形成有用于保持ic芯片100的多个(许多)凹槽21。

上述供给托盘2以跨越区域s的内外的方式支承于沿y方向延伸的轨道23,并借助例如线性马达等未图示的驱动单元而能够沿轨道23在y方向上进行往复移动。因此,能够在区域s外将ic芯片100配置于供给托盘2,然后再使供给托盘2向区域s内移动,并能够在从供给托盘2将全部的ic芯片100取下之后,使区域s内的供给托盘2向区域s外移动。

此外,供给托盘2也可以不直接支承于轨道23,例如可以形成为如下结构:将具有载置面的载台支承于轨道23,并将供给托盘2载置于该载台的载置面。根据上述这样的结构,能够在不同于检查装置1的其它场所将ic芯片100收纳于供给托盘2,从而提高了装置的便利性。此外,后述的回收托盘3也能够形成为同样的结构。

(回收托盘)

回收托盘3是用于对检查完毕的ic芯片100进行收纳并将其从区域s内朝区域s外输送的托盘。如图1所示,回收托盘3形成为板状,在其上表面呈行列状地形成有用于保持ic芯片100的多个凹部31。

上述回收托盘3以跨越区域s的内外的方式支承于沿y方向延伸的轨道33,并借助例如线性马达等未图示的驱动单元而能够沿轨道33在y方向上进行往复移动。因此,能够在区域s内将检查完毕的ic芯片100配置于回收托盘3,然后再使回收托盘向区域s外移动,并能够在从回收托盘3将全部的ic芯片100取下之后,使回收托盘3向区域s内移动。

此外,与上述的供给托盘2相同,回收托盘3也可以不直接支承于轨道33,例如可以形成为如下结构:将具有载置面的载台支承于轨道33,并将回收托盘3载置于该载台的载置面。

将上述这样的回收托盘3设置成在x方向上相对于上述的供给托盘2分离,在供给托盘2与回收托盘3之间配置有第一往复机构4、第二往复机构5以及检查用插口6。

(第一往复机构)

第一往复机构4用于将由供给托盘2输送到区域s内的ic芯片100进一步输送到检查用插口6的附近,还用于将由检查用插口6检查后的检查完毕的ic芯片100输送到回收托盘3的附近。

如图1所示,第一往复机构4具有基座部件41和固定于基座部件41的两个托盘42、43。这两个托盘42、43在x方向上并列设置。另外,在托盘42、43的上表面,分别呈行列状地形成有用于保持ic芯片100的四个凹部421、431。具体而言,在托盘42、43上以分别在x方向以及y方向上两两并列的方式形成有四个凹部421、431。

托盘42、43中的、位于供给托盘2侧的托盘42是对在供给托盘2上被收纳的ic芯片100进行收纳的托盘,位于回收托盘3侧的托盘43是用于对在检查用插口6检查完电特性的ic芯片100进行收纳的托盘。即,一方的托盘42是用于收纳未检查的ic芯片100的托盘,另一方的托盘43是用于收纳检查完毕的ic芯片100的托盘。

利用检查用机器人9朝检查用插口6输送收纳于托盘42的ic芯片100,对于为了被检查而配置于检查用插口6的ic芯片100而言,在检查结束后利用检查用机器人9将其朝托盘43输送。

上述这样的第一往复机构4支承于沿x方向延伸的轨道44,借助例如线性马达等未图示的驱动单元而能够沿轨道44在x方向上进行往复移动。由此能够形成如下状态,即、第一往复机构4朝x方向(-)侧移动,托盘42相对于供给托盘2排列在y方向(+)侧,并且托盘43相对于检查用插口6排列在y方向(+)侧的状态,以及第一往复机构4朝x方向(+)侧移动,托盘43相对于回收托盘3排列在y方向(+)侧,并且托盘42相对于检查用插口6排列在y方向(+)侧的状态。

(第二往复机构)

第二往复机构5具有与上述的第一往复机构4相同的功能以及结构。即,第二往复机构5用于将由供给托盘2输送到区域s内的ic芯片100进一步输送到检查用插口6的附近,还用于将由检查用插口6检查后的检查完毕的ic芯片100输送到回收托盘3的附近。

如图1所示,第二往复机构5具有基座部件51以及被固定于部件51的两个托盘52、53。这两个托盘52、53在x方向上并列设置。另外,在托盘52、53的上表面分别呈行列状地形成有用于保持ic芯片100的四个凹部521、531。

在托盘52、53中的、位于供给托盘2侧的托盘52是对在供给托盘2上被收纳的ic芯片100进行收纳的托盘,位于回收托盘3侧的托盘43是用于对在检查用插口6检查完电特性的ic芯片100进行收纳的托盘。

利用检查用机器人9朝检查用插口6输送被收纳于托盘52的ic芯片100,对于为了被检查而配置于检查用插口6的ic芯片100而言,在检查结束后利用检查用机器人9将其朝托盘53输送。

上述这样的第二往复机构5支承于沿x方向延伸的轨道54,借助例如线性马达等未图示的驱动单元而能够沿着轨道54在x方向上进行往复移动。由此,能够形成如下的状态,即、第二往复机构5朝x方向(-)侧移动,托盘52相对于供给托盘2排列在y方向(+)侧,并且托盘53相对于检查用插口6排列在y方向(-)侧的状态,以及第二往复机构5朝x方向(+)侧移动,托盘53相对于回收托盘3排列在y方向(+)侧,并且托盘42相对于检查用插口6排列在y方向(-)侧的状态。

此外,第二往复机构5设置成在y方向上相对于上述的第一往复机构4分离,并在第一往复机构4与第二往复机构5之间配置有检查用插口6。

(检查用插口)

检查用插口(检查部)6是用于对ic芯片100的电特性进行检查的插口。

检查用插口6具有用于配置ic芯片100的四个检查用独立插口61。另外,四个检查用独立插口61被设置为行列状。具体而言,四个检查用独立插口61以在x方向以及y方向上分别两两并列的方式设置。此外,检查用独立插口61的数量不限定于四个,可以是一个至三个,也可以是五个以上。另外,并未对检查用独立插口61的排列状态进行特别限定,例如可以在x方向或者y方向上配置成一列。

如果从作业的高效化的观点考虑,检查用独立插口61的数量越多越好,但如果进一步考虑检查装置1的小型化,则优选4个~20个左右。由此,通过一次检查而能够检查的ic芯片100的数量足够多,能够实现作业的高效化。多个检查用独立插口61可以排列为行列状,也可以排列为一列。即,可以配置为2×2、4×4、8×2这样的行列状,也可以配置为4×1、8×1这样的一列。

另外,优选地,形成于上述的托盘42(对于托盘43、52、53也一样)的凹部421的排列与检查用独立插口61的排列相同,配设间距也大致相等。由此,能够将收纳于托盘42、52的ic芯片100顺畅地转移到检查用独立插口61。另外,能够将配置于检查用独立插口61的ic芯片100顺畅地转移到托盘43、53。因此,能够实现作业的高效化。

如图2所示,各检查用独立插口61具有与xy平面垂直的侧面611。此处,现有的检查用独立插口的侧面形成为锥状,由此易于将ic芯片100配置于检查用独立插口。之所以像这样将侧面形成为锥状的理由在于,如若不形成为锥状则无法高精度地进行ic芯片100相对于检查用独立插口的定位。与此相对,在本发明申请中,由于能够以比现有的装置更高的精度来进行ic芯片100相对于检查用独立插口61的定位,所以无需将侧面设为锥状。使侧面构成为垂直于xy平面的面,由此相对于现有的锥状的情况,能够利用检查用独立插口61更可靠地保持ic芯片100。即,能够更可靠地防止ic芯片100在检查用独立插口61内的意外变位。

另外,在各检查用独立插口61设置有多个从底部613突出的探针62。该多个探针62分别由未图示的弹簧等朝上方施力。另外,若在检查用独立插口61配置ic芯片100,则探针62与该ic芯片100所具有的外部端子接触。由此,形成为经由探针62而将ic芯片100与检查控制部101电连接的状态,即,形成为能够对ic芯片100的电特性进行检查的状态。

此外,在检查用插口6的附近还设置有未图示的照相机,而且在检查用独立插口61的附近还设置有未图示的插口标记。由此,能够利用上述照相机来识别检查用独立插口61的位置和插口标记的相对位置,进而识别插口标记与装置标记(devicemark)949的相对位置,并识别装置标记949与ic芯片100的相对位置,从而能够高精度地对检查用独立插口61与ic芯片100的位置进行定位。

(第一照相机)

如图1所示,第一照相机600位于第一往复机构4与检查用插口6之间,相对于检查用插口6排列设置于y方向(+)侧。如后所述,上述这样的第一照相机600在对被收纳于托盘42的ic芯片100进行保持的检查用机器人9的第一手单元92通过其上方时,对保持于第一手单元92的ic芯片100以及第一手单元92所具有的装置标记949进行拍摄。

(第二照相机)

如图1所示,第二照相机500具有与上述的第一照相机600相同的功能。上述这样的第二照相机500位于第二往复机构5与检查用插口6之间,并相对于检查用插口6而排列设置于y方向(-)侧。如后所述,第二照相机500在对被收纳于托盘52的ic芯片100进行保持的检查用机器人9的第二手单元93通过其上方时,对保持于第二手单元93的ic芯片100以及第二手单元93所具有的装置标记进行拍摄。

(供给机器人)

供给机器人7是将收纳于被输送到区域s内的供给托盘2的ic芯片100转移到第一往复机构4的托盘42以及第二往复机构5的托盘52的机器人。

如图1以及图3所示,上述这样的供给机器人7具有:支承于台座11的支承框架72;移动框架(y方向移动框架)73,该移动框架73支承于支承框架72,相对于支承框架72能够在y方向上进行往复移动;手单元支承部(x方向移动框架)74,该手单元支承部74支承于移动框架73,相对于移动框架73能够在x轴方向上进行往复移动;以及支承于手单元支承部74的四个手单元75。

在支承框架72形成有沿y方向延伸的轨道721,移动框架73沿该轨道721而在y方向上进行往复移动。另外,在移动框架73形成有沿x方向延伸的未图示的轨道,手单元支承部74沿该轨道在x方向上进行往复移动。

此外,能够借助例如线性马达等驱动单元分别进行移动框架73相对于支承框架72的移动、手单元支承部74相对于移动框架73的移动。

四个手单元75以在x方向以及y方向上分别两两并列的方式配置为行列状。这样,以与形成于托盘42、52的四个凹部421、521的排列对应的方式设置手单元75,由此能够顺畅地进行ic芯片100从供给托盘2向托盘42、52的转移。另外,手单元75的数量不限定于四个,例如可以是一个至三个,也可以是五个以上。另外,手单元75可以形成为能够根据凹部21的排列、以及凹部421、521的排列而改变排列的构造。

如图3所示,各手单元75具有:位于前端侧并保持ic芯片100的保持部751;以及使保持部751相对于手单元支承部74在z方向上进行往复移动(升降)的升降装置752。例如,能够将利用了线性马达等驱动单元的装置作为升降装置752。

保持部751具有:与ic芯片100对置的吸附面751a;在吸附面751a敞开的吸附孔751b;以及对吸附孔751b内进行减压的减压泵751c。若在使吸附面751a与ic芯片100接触以封堵吸附孔751b的状态下利用减压泵751c对吸附孔751b内进行减压,则能够将ic芯片100吸附并保持于吸附面751a。相反,若使减压泵751c停止工作而解除对吸附孔751b内的减压,则能够将保持的ic芯片100释放。

如下所述,上述的供给机器人7进行ic芯片100从供给托盘2向托盘42、52的输送。此外,由于采用彼此相同的方法进行ic芯片100从供给托盘2向托盘42的输送、以及向托盘52的输送,因此以下以ic芯片100向托盘42的输送为代表进行说明。

首先,使第一往复机构4朝x方向(-)侧移动,使得托盘42形成为相对于供给托盘2在y方向上排列的状态。接下来,使移动框架73在y方向上移动以使手单元75位于供给托盘2上,并且使手单元支承部74在x方向上移动。接下来,利用升降装置752使保持部751下降,使保持部751与供给托盘2上的ic芯片100接触,并利用上述方法将ic芯片100保持于保持部751。

接下来,利用升降装置752使保持部751上升,从供给托盘2取下所保持的ic芯片100。接下来,使移动框架73在y方向上移动以使手单元75位于第一往复机构4的托盘42上,并且使手单元支承部74在x方向上移动。接下来,利用升降装置752使保持部751下降,从而将保持在保持部751的ic芯片100配置于托盘42的凹部421内。接下来,解除对ic芯片100的吸附状态,从保持部751释放ic芯片100。可以根据需要反复地进行上述作业。

由此,ic芯片100从供给托盘2向托盘42的输送(转移)结束。

(检查用机器人)

检查用机器人9是将由供给机器人7输送到托盘42、52的ic芯片100进一步向检查用插口6输送,并且将配置于检查用插口6并完成了电特性的检查的ic芯片100向托盘43、53输送的装置。

另外,检查用机器人9能够在从托盘42、52向检查用插口6输送ic芯片100时高精度地进行ic芯片100相对于检查用插口6(检查用独立插口61)的定位。

另外,检查用机器人9还具有在将ic芯片100配置于检查用插口6而进行电特性的检查时,按压ic芯片100使之与探针62接触从而对该ic芯片100施加规定的检查压力的功能。

如图1所示,检查用机器人9具有:固定地设置于台座11的第一框架911;第二框架912,该第二框架912支承于第一框架911,并能够相对于第一框架911在y方向上进行往复移动;支承于第二框架912并能够相对于第二框架912在z方向上进行往复移动(升降)的第一手单元支承部913和第二手单元支承部914;支承于第一手单元支承部913的四个第一手单元92;以及支承于第二手单元支承部914的四个第二手单元93。

在第一框架911形成有沿y方向延伸的轨道911a,第二框架912沿该轨道911a而在y方向上进行往复移动。另外,在第二框架912形成有沿z方向延伸的贯通孔912a、912b,第一手单元支承部913沿贯通孔912a而在z方向上进行往复移动,第二手单元支承部914沿贯通孔912b而在z方向上进行往复移动。

第一、第二手单元支承部913、914均支承于第二框架912,因此能够在x方向以及y方向上一体地移动,但却在z方向上分别独立地移动。例如能够借助线性马达等未图示的驱动单元进行第二框架912相对于第一框架911的移动、各手单元支承部913、914相对于第二框架912的移动。

支承于第一手单元支承部913的四个第一手单元92是在第一往复机构4的各托盘42、43与检查用插口6之间输送ic芯片100的装置。另外,上述第一手单元92还是在将未检查的ic芯片100从托盘42向检查用插口6输送时,进行该ic芯片100相对于检查用插口6(检查用独立插口61)的定位的装置。

同样,支承于第二手单元支承部914的四个第二手单元93是在第二往复机构5的各托盘52、53与检查用插口6之间输送ic芯片100的装置。另外,上述第二手单元93还是在将未检查的ic芯片100从托盘52向检查用插口6输送时,进行该ic芯片100相对于检查用插口6(检查用独立插口61)的定位的装置。

四个第一手单元92在第一手单元支承部913的下侧以在x方向以及y方向上分别两两并列的方式配置为行列状。另外,四个第一手单元92的配设间距与形成于托盘42(对于托盘43、52、53也一样)的四个凹部421以及设置于检查用插口6的四个检查用独立插口61的配设间距大致相等。

这样,以与凹部421以及检查用独立插口61的排列对应的方式配置第一手单元92,由此能够顺畅地进行ic芯片100在托盘42、43与检查用插口6之间的输送。

此外,第一手单元92的数量并不限定于四个,例如可以是一个至三个,也可以是五个以上。

同样,四个第二手单元93在第二手单元支承部914的下侧以在x方向以及y方向上分别两两并列的方式配置为行列状。这四个第二手单元93的配置、配设间距与上述的四个第一手单元92相同。

以下,结合图4~图9对第一手单元92以及第二手单元93的结构进行详细说明,由于各手单元92、93具有彼此相同的结构,所以以下以一个第一手单元92为代表进行说明,并省略对其他的第一手单元92以及各第二手单元93的说明。

另外,以下将由x轴和y轴规定的平面称为“xy平面”,将由y轴和z轴规定的平面称为“yz平面”,将由x轴和z轴规定的平面称为“xz平面”。另外,在图7中,为了便于说明,将第一手单元92所具备的构成要素的一部分省略。

图4~图6是从不同的方向观察第一手单元92的俯视图。

如各图所示,第一手单元92具有:支承并固定于第一手单元支承部913的支承部(基体部)94;支承于支承部94并能够相对于支承部94在x方向上进行往复移动的第一移动部95;支承于第一移动部95并能够相对于第一移动部95在y方向上进行往复移动的第二移动部96;支承于第二移动部96并能够相对于第二移动部96绕z轴转动(旋转)的转动部(旋转部)97;设置于转动部97的轴99;固定于轴99的保持部98;使第一移动部95相对于支承部94移动的第一压电促动器200;使第二移动部96相对于第一移动部95移动的第二压电促动器300;以及使转动部97相对于第二移动部96转动的第三压电促动器(转动部用压电促动器)400。

在上述这样的第一手单元92中,位置变更机构部700构成为包括第一移动部95、第二移动部96、转动部97以及对上述这些部件进行驱动的第一、第二、第三压电促动器200、300、400,该位置变更机构部700对ic芯片100进行定位(x方向以及y方向上的位置、绕z轴的角度的修正)。

另外,二维移动部710构成为包括第一移动部95、第二移动部96以及对这两个移动部进行驱动的第一、第二压电促动器200、300,该二维移动部710对ic芯片100进行x、y方向上的定位。根据上述这样的二维移动部710,能够在xy平面内对ic芯片100的位置进行二维修正,所以能够对ic芯片100进行更高精度的定位。

支承部

支承部94具有:形成为在z方向上具有厚度的板状的基部941;以及一对卡合部942、943,该一对卡合部942、943设置于基部941的下表面,用于在x方向上引导第一移动部95。一对卡合部942、943分别沿x方向延伸,另外,在y方向上彼此分离。并未对卡合部942、943的结构进行特别限定,但本实施方式的卡合部942、943分别具有沿后述的轨道952、953的长度方向敞开的槽。换言之,卡合部942、943由具有朝图中的下方敞开的长条的槽的长条部构成。

另外,在基部941内形成有经由连通孔945而朝下表面敞开的空间944,在该空间944内形成有仿形机构946。之后对仿形机构946进行说明。

另外,支承部94具有抵接部947,该抵接部947从基部941朝z方向(-)侧延伸突出并与第一压电促动器200抵接。抵接部947延伸到第二移动部96,并以相对于第一移动部95以及第二移动部96在y方向上排列的方式设置。另外,抵接部947的下表面947a沿x方向延伸,第一压电促动器200的凸部203a与该下表面947a抵接。优选地,在下表面947a的表面实施用于提高其与凸部203a之间的摩擦阻力的处理、或形成高性能摩擦层。此外,以下将下表面947a称为“抵接面947a”。

通过使支承部94形成为这种结构而能够以使彼此间的间隙更小的方式来配置第一手单元92的各部分,换言之,能够配置成彼此更加接近。因此,能够实现第一手单元92的小型化。

另外,用于对所保持的ic芯片100进行xy方向上的定位的装置标记949经由装置标记支承部948而固定于支承部94的基部941。

第一移动部

第一移动部95具有:基部951;以及一对轨道952、953,该一对轨道952、953设置于基部951并与支承部94的卡合部942、943卡合。由此,限制了第一移动部95朝x方向以外的其它方向的移动,使得第一移动部95顺畅且可靠地沿x方向移动。

另外,第一移动部95具有第一固定部954,该第一固定部954从基部951朝z方向(-)侧延伸突出而供第一压电促动器200固定使用。第一固定部954形成为在xz平面具有面积、且在y方向具有厚度的板状,并以相对于第二移动部96(基部961)在y方向上排列的方式设置。而且,在第一固定部954的表面固定有第一压电促动器200。

第一压电促动器200形成为板状,以在y方向上具有厚度的方式固定于第一固定部954。通过以该方式配置第一压电促动器200而能够抑制第一压电促动器200朝外侧过度突出,从而能够实现第一手单元92的小型化。

另外,如上所述,第一压电促动器200的凸部203a与支承部94的抵接部947的抵接面947a抵接。

另外,第一移动部95具有第二固定部957,该第二固定部957从基部951朝z方向(-)侧延伸突出并供第二压电促动器300固定。第二固定部957形成为在yz平面上具有面积、且在x方向上具有厚度的板状,并以相对于第二移动部96(基部961)在x方向上排列的方式设置。而且,在第二固定部957的背面固定有第二压电促动器300。

第二压电促动器300形成为板状,并以在x方向上具有厚度的方式固定于第二固定部957。通过以该方式配置第二压电促动器300而能够抑制第二压电促动器300朝外侧的突出,从而能够实现第一手单元92的小型化。

另外,第二压电促动器300的凸部303a与设置于第二移动部96的抵接部965的下表面965a抵接。

通过将第一移动部95形成为上述这样的结构而能够以使得彼此间的间隙更小的方式来配置第一手单元92的各部分,换言之,能够配置成彼此更加接近。因此,能够实现第一手单元92的小型化。另外,将第一压电促动器200以及第二压电促动器300均固定于第一移动部95,从而增加了第一压电促动器200以及第二压电促动器300的设置的自由度,由此能够实现第一手单元92的小型化。特别是像本实施方式这样,通过以与第一移动部95的不同的侧面对置的方式配置第一、第二压电促动器200、300而使得上述效果更加显著。

另外,第一移动部95形成为借助固定于第一移动部95的第一压电促动器200的驱动而相对于支承部94在x方向上移动的、所谓的“自跑型”的结构。因此,能够将第一压电促动器200的驱动力高效地传递到第一移动部95,并能够使第一移动部95更加顺畅且准确地相对于支承部94进行移动。另外,例如与将第一压电促动器200固定于作为相对移动的对象的支承部94的情况(所谓的“固定型”的结构的情况)相比,第一压电促动器200的配置的自由度增大,并能够实现第一手单元92的小型化。

另外,第一移动部95具有用于将第二移动部96朝y方向引导的一对卡合部(引导部)955、956。一对卡合部955、956分别沿y方向延伸,另外还在x方向上互相分离。并未对这些卡合部955、956的结构进行特别限定,但本实施方式的卡合部955、956分别具有沿后述的轨道962、963的长度方向敞开的槽。换言之,卡合部955、956由具有朝图中的下方敞开的长条的槽的长条部构成。

第二移动部

第二移动部96具有:柱状的基部961;以及一对轨道962、963,该一对轨道962、963设置于基部961并与第一移动部95的卡合部955、956卡合。由此,限制了第二移动部96朝y方向以外的方向的移动,使得第二移动部96顺畅且可靠地沿y方向移动。另外,在基部961设置有与第二压电促动器300抵接的抵接部965。抵接部965设置成使得其下表面965a与第二压电促动器300的凸部303a抵接。下表面965a沿第二移动部96的移动方向亦即y方向延伸。此外,以下还将下表面965a称为“抵接面965a”。

此处,“柱状”是指在规定平面(例如,xy平面、yz平面、zx平面等)具有面积、且在正交于上述规定平面的方向上具有高度的形状。更具体而言,柱状是指例如在xy平面具有面积、且在z方向上具有高度的情况下,z方向上的长度大于x方向以及y方向这两个方向上的长度的形状。满足上述形状即可,并未对其俯视形状(横截面形状)进行特别限定。

另外,在第二移动部96的基部961形成有比其他部分更加凹陷的面961a,并在该面961a固定有用于使转动部97转动的第三压电促动器400。面961a由yz平面构成,板状的第三压电促动器400以在x方向上具有厚度的方式固定于面961a。通过以该方式配置第三压电促动器400而能够抑制第三压电促动器400朝外侧过度突出,因此能够实现第一手单元92的小型化。另外,第三压电促动器400的配置的自由度增大。

此处,第一、第二、第三压电促动器200、300、400以沿着第二移动部96(二维移动部710)的侧面并且包围侧面的方式设置。通过以该方式配置这3个压电促动器200、300、400而能够将第一、第二、第三压电促动器200、300、400配置成更靠近中心(轴99),即能够将第一手单元92的各部分配置成彼此更加接近。因此,能够实现第一手单元92的小型化。

转动部

如图5所示,转动部97位于第二移动部96的下方(z方向(-)侧)。上述这样的转动部97具有:固定于第二移动部96的基部961的下端的管状的支承部971;在支承部971的内侧设置成与支承部971同轴的转动体(旋转体)972;设置在支承部971与转动体972之间的多个(两个)环状的轴承973;以及用于固定各轴承973的固定部974。

沿着z方向设置有多个轴承973。各轴承973构成为包括:固定于支承部971的内周面的外圈973a;固定于转动体972的外周面并与外圈973a对置配置的内圈973b;以及位于外圈973a与内圈973b之间并被它们夹持的滚珠973c。此外,滚珠973c以能够在外圈973a与内圈973b之间自如地旋转的方式设置。

固定部974具有:管状的套管974a,该套管974a设置成在位于z方向上侧的轴承973(973')与位于下侧的轴承973(973")之间形成有间隙;外圈压紧件974b和内圈压紧件974c,该外圈压紧件974b和内圈压紧件974c设置成在与轴环974a之间夹持轴承973';以及外圈压紧件974d和内圈压紧件974e,该外圈压盖974d和内圈压盖974e设置成在与轴环974a之间夹持轴承973"。

根据具有上述结构的转动部97,能够使转动体972相对于支承部971而绕z轴转动(旋转)自如,并且能够限制转动体972在z方向的移位以及在x方向、y方向上的移位。

转动体972形成为以z方向为轴的筒状,并在其内部形成有贯通上表面以及下表面的贯通孔972a。即,转动体972形成为在内部具有中空部的中空构造。通过形成为上述这样的结构而能够使其他部材插通于转动体972,或者能够将其他部件配置在转动体972内,因此第一手单元92的设计的自由度增大,并能够实现第一手单元92的小型化。在本实施方式中,在贯通孔972a插通有作为上述其他部件的轴99。

另外,在转动体972的上表面972b的、偏离转动体972的转动轴z'的位置抵接有固定于第二移动部96的第三压电促动器400的凸部403a。而且,通过第三压电促动器400的驱动而使得转动体972相对于支承部971(第二移动部96)转动。

这样,将第三压电促动器400设置于偏离转动体972的转动轴z'的位置(分离的位置),由此不会阻碍轴99向贯通孔972a的插通。因此,第一手单元92的设计的自由度增大,并能够实现第一手单元92的小型化。

如图7所示,轴99具有:轴主体(轴向移动部)995;对轴主体995进行轴支承的轴承991;与轴主体995连接的缸体992;以及支承缸体992的缸体支承部993。

轴主体995经由轴承991而固定于转动体972。在本实施形态中,轴主体995和轴承991构成了滚珠花键。轴承991是与转动体972的贯通孔972a嵌合的花键套筒,轴主体995是形成为相对于轴承(花键套筒)991的绕z轴的转动(旋转)被阻止的状态、且被支承为沿z方向滑动自如的花键轴。因形成了上述结构,故即使轴主体995能够与转动体972一体转动,也不会相应地相对于转动体972进行转动。因此,能够防止利用保持部98保持的ic芯片100的意外的绕z轴的转动,从而能够更加准确地进行ic芯片100的定位。

另外,在轴主体995的上方设置有缸体992。如后所述,通过设置缸体992,在利用规定的检查压力对由第一手单元92把持的ic芯片100进行按压而使之与检查用独立插口61接触时使得轴主体995朝z方向(+)侧进行相对移动,由此能够受到该压力。

并未对缸体992的结构进行特别限定,例如能够使用气压缸体。上述这样的缸体992具有:缸筒992a;设置成能够在缸筒992a内滑动的活塞992b;以及对活塞992b朝下方施力的弹簧992c。另外,在缸筒992a上形成有:用于使空气相对于由活塞992b隔开的一侧的内部空间进出的端口992e;以及用于使空气相对于另一侧的内部空间进出的端口992f。另外,轴992d从活塞992b开始延伸,该轴992d与轴主体995同轴地连结。

缸筒992a由位于其上方并与轴主体995同轴地设置的柱状的缸体支承部993支承。缸体支承部993的前端部经由在支承部94形成的连通孔945而位于支承部94内的空间944内。另外,缸体支承部993的前端部具有朝周向突出的凸缘993a。

在凸缘993a的上表面及下表面、与支承部94的内面之间,以在上下方向不存在间隙的方式设置有多个滚珠996。由此,能够防止缸体支承部993相对于支承部94在z方向上的移位,并能够使缸体支承部993相对于支承部94顺畅地绕z轴转动。

另外,连通孔945的外径形成为比缸体支承部993的外径大,空间944的外径形成为比凸缘993a大。由此,缸体支承部993形成为相对于支承部94能够在xy平面方向上进行移动。由此,能够防止由第一移动部95相对于支承部94的移动以及第二移动部96相对于第一移动部95的移动所引起的轴主体995在xy平面内的移动,因缸体支承部993与连通孔945的抵接而被阻碍。即,将连通孔945设定为不阻碍轴99在xy平面内移动的大小。

由上述结构构成仿形机构946,从而使得轴主体995(转动体972)的转动、移动不被阻碍。

以上对轴99进行了说明。如上所述,轴99构成为:其前端部贯通转动部97并且固定于转动部97,基端部进入支承部94内(到达支承部94)。即,在位于支承部94与保持部98之间的部件中的第一移动部95以及第二移动部96形成有轴配设空间sf,在该轴配设空间sf内能够允许轴99的配置及其在xy方向上的移位,在转动部97形成有贯通孔,该贯通孔用于供轴99插通并对该轴99进行支承。

此外,只要在轴配设空间sf内能够配置轴99,则该轴配设空间sf可以以任意方式构成。例如,可以在第一移动部95(对于第二移动部96也一样)形成贯通其上表面以及下表面的贯通孔(包括朝侧面敞开的槽),并将该贯通孔的内部空间作为轴配设空间sf。还可以使第一移动部95形成为避开轴配设空间sf,并将位于第一移动部95的外侧(侧方)的空间作为轴配设空间sf。

在本实施方式中,在第一移动部95形成有贯通其上表面以及下表面的贯通孔959,贯通孔959的内部空间构成了轴配设空间sf。同样,在第二移动部96形成有贯通其上表面以及下表面的贯通孔969,贯通孔969的内部空间构成了轴配设空间sf。另外,转动部97具有在转动体972形成的贯通孔972a,轴99插通并支承于该贯通孔972a。

保持部

保持部98具有保持ic芯片100的功能,固定于轴99(轴主体995)的前端。即,保持部98经由轴99而被支承于转动部97,设置成能够与转动体972一体地相对于第二移动部96进行转动。

上述这样的保持部98具有:与ic芯片100对置的吸附面981;朝吸附面981敞开的吸附孔982;以及对吸附孔982内进行减压的减压泵983。若在使吸附面981与ic芯片100接触以封堵吸附孔982的状态下,利用减压泵983对吸附孔982内进行减压,则能够将ic芯片100吸附并保持于吸附面981。相反,若使减压泵983停止工作而解除对吸附孔982内的减压,则能够将ic芯片100释放。

压电促动器

接下来,对第一压电促动器200、第二压电促动器300、第三压电促动器400进行说明,由于这些部件具有彼此相同的结构,因此以下以第一压电促动器200为代表进行说明,并省略对第二压电促动器300、第三压电促动器400的说明。

如图8所示,第一压电促动器200大致形成为长方形的板状。

其中,“板状”是指在规定平面(例如xy平面、yz平面、zx平面等)具有面积、且在正交于上述规定平面的方向上具有厚度的形状,换言之,是指在上述所定平面呈扁平的形状。另外,板状是指例如在xy平面具有面积并在z方向上具有厚度的情况下,z方向上的长度小于x方向以及y方向这两个方向上的长度的形状。只要满足上述形状即可,并未对其俯视形状进行特别限定,另外,也可以在其表面(存在表面背面关系的两个主面)形成有凹凸。

自图8中的上侧起按照四个电极201a、201b、201c以及201d、板状的压电元件202、加强板203、板状的压电素子204、板状的四个电极205a、205b、205c以及205d(此外,在图8中,并未对电极205a、205b、205c以及205d进行图示,仅在括号内示出各标号)的顺序对上述这些部件进行层叠而构成第一压电促动器200。

压电元件202、204分别形成为板状,并被固定于加强板203的两面。通过施加交流电压而使这些压电元件202、204沿其长度方向(长边的方向)伸长及收缩。作为压电元件202、204的构成材料并未进行特别限定,能够使用锆钛酸铅(pzt)、水晶、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、偏铌酸铅、聚偏二氟乙烯、铌锌酸铅、钽钪酸铅等各种材料。

在第一压电促动器200中,将压电元件202大致相等地分割为四个长方形的区域,并在被分割出的各区域分别设置形成为长方形的电极201a、201b、201c以及201d,同样,将压电元件204相等地分割为四个区域,并在被分割出的各区域分别设置形成为长方形的电极205a、205b、205c以及205d。此外,电极201a与电极205a、电极201b与电极205b、电极201c与电极205c以及电极201d与电极205d分别在厚度方向上对置配置。

一条对角线上的电极201a及201c与位于它们的里侧的电极205a及205c全部电连接,同样,另一条对角线上的电极201b及201d与位于它们的里侧的电极205b及205d全部电连接。

加强板203具有加强第一压电促动器200整体的功能,并防止第一压电促动器200因振幅过大、外力等而受到损伤。另外,在加强板203的长度方向的一端部一体地形成有凸部(驱动产生部)203a。而且,如上所述,凸部203a与支承部94所具有的抵接部947的抵接面947a抵接。另外,凸部203a可以由摩擦系数较大的其他部件、或者耐磨损性优异的其他部件构成。

作为加强板203的构成材料并未进行特别限定,优选地,例如采用不锈钢、铝或者铝合金、钛或者钛合金、铜或者铜系合金等的各种金属材料。

优选该加强板203的厚度比压电元件202、204的厚度薄(小)。由此,能够使第一压电促动器200以较高效率进行振动。

加强板203也具有作为针对压电元件202、204的通用的电极的功能。即,利用电极201a、201b、201c以及201d中的规定的电极与加强板203对压电元件202施加交流电压,利用电极205a、205b、205c以及205d中的规定的电极与加强板203对压电元件204施加交流电压。

若在第一压电促动器200的凸部203a与支承部94的抵接面947a抵接的状态下,对电极201a、201c、205a以及205c进行通电,从而对这些电极201a、201c、205a以及205c与加强板203之间施加交流电压,则如图9所示,第一压电促动器200的与电极201a、201c、205a以及205c对应的部分分别沿箭头a方向反复伸缩,由此,第一压电促动器200的凸部203a沿箭头b所示的倾斜方向进行移位,即在xz平面内进行往复运动,或者如箭头c所示那样大致沿着椭圆进行移位,即进行椭圆运动。当第一压电促动器200的与电极201a、201c、205a以及205c对应的部分伸长时,在抵接面947a与凸部203a之间产生摩擦力(按压力),第一移动部95因该反复出现的摩擦力而相对于支承部94朝x方向(-)侧移动。

相反,若对位于第一压电促动器200的对角线上的电极201b、201d、205b以及205d进行通电,从而对这些电极201b、201d、205b以及205d与加强板203之间施加交流电压,则如图10所示,第一压电促动器200的与电极201b、201d、205b以及205d对应的部分分别沿箭头a方向反复伸缩,由此,第一压电促动器200的凸部203a沿箭头b所示的倾斜方向进行移位,即在xz平面内进行往复运动,或者如箭头c所示那样大致沿着椭圆进行移位,即进行椭圆运动。当第一压电促动器200的与电极201b、201d、205b以及205d对应的部分伸长时,在抵接面947a与凸部203a之间产生摩擦力,第一移动部95因该反复出现的摩擦力而相对于支承部94朝x方向(+)侧移动。

此外,当第一压电促动器200停止时,抵接部947的抵接面947a与第一压电促动器200的凸部203a以具有足够的摩擦力进行抵接。因此,能够有效地防止在第一压电促动器200未进行驱动时的第一移动部95相对于支承部94的意外移动。

优选地,上述这样的第一压电促动器200在被朝抵接面947a侧施力的下设置。由此,在凸部203a与抵接面947a之间所产生的摩擦力增大,能够更顺畅且可靠地使第一移动部95相对于支承部94在x方向上进行移动。

作为上述的施力单元并未特别限定于采用了板簧、螺旋弹簧等弹簧部件的结构等,例如能够形成为如下结构。

如图8所示,在加强板203的两侧一体地形成有具有弹性的一对臂部203b。各臂部203b设置成朝大致垂直于长度方向的方向突出。另外,在各臂部203b的前端部一体地形成有固定部203c,在该固定部203c形成有螺纹紧固用的孔。

而且,第一压电促动器200通过在固定部203c被螺纹紧固的方式而固定于第一移动部95。由此,第一压电促动器200能够自由振动。另外,第一压电促动器200被臂部203b的弹性力(复原力)朝抵接面947a侧施力,利用该作用力而使凸部203a压接(按压接触)于抵接面947a。

以上,对第一压电促动器200的结构进行了说明。

与上述的第一压电促动器200的驱动相同,第二压电促动器300以如下方式进行驱动。如上所述,第二压电促动器300的凸部303a与第二移动部96所具有的抵接部965的抵接面965a抵接。若在该状态下驱动第二压电促动器300,则凸部303a在yz平面内进行往复运动或者椭圆运动。由此,在抵接部965的抵接面965a与凸部303a之间产生摩擦力,从而使得第二移动部96相对于第一移动部95朝y方向侧移动。

此处,如图6所示,第一压电促动器200、第二压电促动器300朝向彼此相同的方向(上侧)。具体而言,第一压电促动器200的凸部(驱动产生部)203a与第二压电促动器300的凸部(驱动产生部)303a朝z轴方向的同一侧(上侧)突出,彼此从下方与抵接面947a、965a抵接。这样,通过对第一压电促动器200、第二压电促动器300进行同向配置而能够紧凑地配置上述第一压电促动器200、第二压电促动器300,从而能够实现第一手单元92进一步的小型化。

另外,第三压电促动器400以如下方式进行驱动。如上所述,第三压电促动器400的凸部403a与转动体972的上表面972b上的偏离转动轴z'的位置抵接。在该状态下,若驱动第三压电促动器400,则凸部403a在yz平面内进行往复运动或者椭圆运动。由此,在上表面972b与凸部403a之间产生摩擦力,转动体972相对于第二移动部96绕转动轴z'进行转动。

以上,对第一手单元92的结构进行了简单的说明。根据具有上述这样的结构的第一手单元92,由于分别利用压电促动器200、300、400来驱动第一移动部95、第二移动部96以及转动部97,所以能够实现第一手单元92的小型化。

具体而言,以往使用马达作为驱动源,但在使用马达的情况下,另外还需要用于将马达的旋转运动转换为直动运动的齿轮(齿条齿轮、小齿轮等)、轴等的部件。因此,无法实现装置的小型化。与此相对,如果像第一手单元92那样使用压电促动器200、300、400作为驱动源,则压电促动器200、300、400相对于马达形成为薄型(小型),并且由于不经由其他部件而直接驱动第一移动部95、第二移动部96、转动部97,所以与现有的结构相比能够实现装置的小型化。

这样,若能够实现第一手单元92的小型化,则能够以更小的间距来排列多个第一手单元92。因此,能够增加可以在规定的区域内配置的第一手单元92的数量,还能够与之相应地增加检查用独立插口61的数量。因此,能使得在一次检查过程中能够检查的ic芯片100的数量增加,抑制装置的大型化,并且能够更高效地进行对ic芯片100的检查。

另外,如上所述,支承第一手单元92的第一手单元支承部913设置成能够沿y方向进行移动。当第一手单元支承部913沿y方向移动时,y方向的惯性力施加于第一手单元92。虽然设置成能够沿y方向移动的第二移动部96通过与第二压电促动器300的接触(摩擦力)而使其相对于第一移动部95的意外的移动被限制,但如果上述惯性力很大,则存在克服上述摩擦力而相对于第一移动部95进行移动的可能性。此处,由于惯性力随着第二移动部96以及支承于第二移动部96的部件的总重量的增加而增大,因此优选尽量减少支承于第二移动部96的部件。因此,在本实施方式的第一手单元92中,使朝y方向的移动被限制的第一移动部95位于第二移动部96的上方(将第二移动部96支承于第一移动部95),由此减少支承于第二移动部96的部件的数量。因此,能够有效地抑制由上述那样的惯性力所引起的第二移动部96的意外的偏离。

上述这样的第一手单元92以下述方式对所保持的ic芯片100进行定位(目视调整)。利用保持部98对收纳于托盘42的未检查的ic芯片100进行保持,在第一手单元92从托盘42的正上方移动到检查用插口6的正上方的途中,第一手单元92从第一照相机600的正上方通过。第一照相机600在第一手单元92从其正上方通过时,捕捉到被第一手单元92保持的ic芯片100以及第一手单元92所具有的装置标记949并对其进行拍摄。由此所得的图像数据被向控制装置10传送,并由控制装置10进行图像识别处理。

具体而言,在图像识别处理中,对从第一照相机600获取的图像数据实施规定的处理,算出装置标记949与ic芯片100的相对位置以及相对角度。并且,对该计算出的相对位置以及相对角度与表示装置标记949和ic芯片100的恰当的位置关系的基准位置以及基准角度进行对比,并分别运算产生于相对位置与基准位置之间的“位置偏移量”和在相对角度与基准角度之间产生的“角度偏移量”。此外,上述基准位置以及上述基准角度是指,当将第一手单元92配置于预先设定的检查用原点位置时ic芯片100的外部端子恰好与检查用独立插口61的探针62连接的位置。

而且,控制装置10基于求出的位置偏移量以及角度偏移量并按需要来驱动第一压电促动器200、第二压电促动器300、第三压电促动器400,从而对ic芯片100的位置以及姿势(角度)进行修正以使相对位置及相对角度与基准位置及基准角度一致。

具体而言,当在相对位置与基准位置之间产生了位置偏移量时,控制装置10驱动第一压电促动器200而使第一移动部95相对于支承部94沿x方向进行移动,并且驱动第二压电促动器300而使第二移动部96相对于第一移动部95沿y方向进行移动,或者使上述第一移动部95、第二移动部96中的任一方进行移动而使相对位置与基准位置一致。另外,当在相对角度与基准角度之间产生了角度偏移量时,控制装置10驱动第三压电促动器400而使转动部97(转动体972)相对于第二移动部96绕转动轴z'转动,由此使相对位置与基准位置一致。通过进行以上的控制而能够对所保持的ic芯片100进行定位。

控制装置10构成为能够分别独立地控制四个第一手单元92的驱动,由此,能够分别独立地进行对保持于各第一手单元92的四个ic芯片100进行定位(位置修正)。

此外,在由第二手单元93对ic芯片100进行定位的情况下,除了使用第二照相机500代替第一照相机600以外,其余与由第一手单元92对ic芯片进行定位的情况相同,因此省略其说明。

(回收机器人)

回收机器人8是用于将收纳于第一往复机构4所具有的托盘43以及第二往复机构5所具有的托盘53的检查完毕的ic芯片100转移到回收托盘3的机器人。

回收机器人8构成为与供给机器人7相同的结构。即,回收机器人8具有:支承于台座11的支承框架82;移动框架(y方向移动框架)83,该移动框架83支承于支承框架82并能够相对于支承框架82沿y方向进行往复移动;手单元支承部(x方向移动框架)84,该手单元支承部84支承于移动框架83并能够相对于移动框架83沿x方向进行往复移动;以及支承于手单元支承部84的多个手单元85。由于上述各部分的结构与供给机器人7的对应的各部分的结构相同,因此省略其说明。

上述这样的回收机器人8以下述方式从托盘43、53向回收托盘3输送ic芯片100。此外,由于利用彼此相同的方法来进行ic芯片100从托盘43向回收托盘3的输送、以及从托盘53向回收托盘3的输送,因此以下以ic芯片100从托盘43的输送为代表进行说明。

首先,使第一往复机构4朝x方向(+)侧移动,从而形成为托盘43相对于回收托盘3在y方向上排列的状态。接下来,使移动框架83沿y方向移动以使手单元85位于托盘43上,并且使手单元支承部84沿x方向移动。接下来,使手单元85的保持部下降,使保持部与供给托盘2上的ic芯片100接触,从而将ic芯片保持于保持部。

接下来,使手单元支承部84的保持部上升,将保持的ic芯片100从托盘43取下。接下来,使移动框架83沿y方向移动以使手单元85位于回收托盘3上,并且使手单元支承部84沿x方向移动。接下来,使手单元支承部84的保持部下降,将保持于保持部的ic芯片100配置于回收托盘3的凹部31内。接下来,解除对ic芯片100的吸附状态,从保持部释放ic芯片100。

由此,ic芯片100从托盘43向回收托盘3的输送(转移)结束。

此处,有时在收纳于托盘43的检查完毕的ic芯片100中存在无法发挥规定的电特性的不良品。因此,例如可以准备两个回收托盘3,一个作为收纳满足规定的电特性的合格品的托盘使用,另一个作为回收上述不良品的托盘使用。另外,在使用一个回收托盘3的情况下,可以将规定的凹部31用作收纳上述不良品的凹部。由此,能够明确地区分合格品与不良品。

在上述这样的情况下,例如在保持于四个手单元85的四个ic芯片100中的三个为合格品而剩余的一个为不良品的情况下,回收机器人8将三个合格品输送到合格品用的回收托盘,并且将一个不良品输送到不良品用的回收托盘。由于对各手单元85的驱动(对ic芯片100的吸附)是独立的,所以能够简单地进行上述这样的动作。

(控制装置)

控制装置10具有驱动控制部102和检查控制部101。驱动控制部102例如对供给托盘2、回收托盘3、第一往复机构4以及第二往复机构5的移动、对供给机器人7、回收机器人8、检查用机器人9、第一照相机600以及第二照相机500等的机械式的驱动进行控制。另外,检查控制部101基于在未图示的存储器内存储的程序来对配置于检查用插口6的ic芯片100的电特性进行检查。

以上,对检查装置1的结构进行了说明。

(基于检查装置的检查方法)

接下来,对由检查装置1检查ic芯片100的检查方法进行说明。此外,以下所说明的检查方法,尤其是对ic芯片100的输送次序仅为一个例子,并不限定于此。

(步骤1)

首先,如图11所示,将在各凹部21收纳有ic芯片100的供给托盘2向区域s内输送,并且使第一往复机构4、第二往复机构5朝x方向(-)侧移动,使得托盘42、52分别形成为相对于供给托盘2在y方向(+)侧排列的状态。

(步骤2)

接下来,如图12所示,利用供给机器人7将在供给托盘2收纳的ic芯片100向托盘42、52转移,从而将ic芯片100收纳于托盘42、52的各凹部421、521。

(步骤3)

接下来,如图13所示,使第一往复机构4、第二往复机构5均朝x方向(+)侧移动,从而形成为托盘42相对于检查用插口6在y方向(+)侧排列、且托盘52相对于检查用插口6在y方向(-)侧排列的状态。

(步骤4)

接下来,如图14所示,使第一手单元支承部913、第二手单元支承部914一体地朝y方向(+)侧移动,从而形成为第一手单元支承部913位于托盘42的正上方、且第二手单元支承部914位于检查用插口6的正上方的状态。

之后,各第一手单元92对收纳于托盘42的ic芯片100进行保持。具体而言,首先,各第一手单元92朝z方向(-)侧移动,对收纳于托盘42的ic芯片100进行吸附及保持。接下来,各第一手单元92朝z方向(+)侧移动。由此,将保持于各第一手单元92的ic芯片100从托盘42取出。

(步骤5)

接下来,如图15所示,使第一手单元支承部913、第二手单元支承部914一体地朝y方向(-)侧移动,从而形成为第一手单元支承部913位于检查用插口6的正上方(检查用原点位置)、且第二手单元支承部914位于托盘52的正上方的状态。在该移动过程中,第一手单元支承部913(各第一手单元92)从第一照相机600的正上方通过,此时,第一照相机600捕捉到在各第一手单元92所保持的ic芯片100以及各第一手单元92的装置标记949并对其进行拍摄。而且,控制装置10基于通过拍摄所获的图像数据并利用上述那样的方法而独立地对各ic芯片100进行定位(目视调整)。上述定位(目视调整)是指进行检查用独立插口61与上述插口标记的相对位置的识别、上述插口标记与装置标记949的相对位置的识别、装置标记949与ic芯片100的相对位置的识别和定位,并进行检查用独立插口61与ic芯片100的定位。

上述这样的第一手单元支承部913、第二手单元支承部914的移动以及ic芯片100的定位同时进行,还进行如下的作业。首先,使第一往复机构4朝x方向(-)侧移动,从而使得托盘43形成为相对于检查用插口6在y方向上排列的状态,并且使得托盘42形成为相对于供给托盘2在y方向上排列的状态。接下来,利用供给机器人7将收纳于供给托盘2的ic芯片100向托盘42转移,从而将ic芯片100收纳于托盘42的各凹部421。

(步骤6)

接下来,使第一手单元支承部913朝z方向(-)侧移动,从而将保持于各第一手单元92的ic芯片100配置于检查用插口6的各检查用独立插口61内。此时,利用规定的检查压力(压力)对ic芯片100进行按压而使之与检查用个别插口61接触。由此,形成为ic芯片100的外部端子与设置于检查用独立插口61的探针62电连接的状态,在该状态下,利用制御装置10的检查控制部101对各检查用独立插口61内的ic芯片100实施电特性的检查。若该检查结束,则使第一手单元支承部913朝z方向(+)侧移动,将保持于各第一手单元92的ic芯片100从检查用独立插口61取出。

在进行上述作业(对ic芯片100的检查)的同时,支承于第二手单元支承部914的各第二手单元93对收纳于托盘52的ic芯片100进行保持,进而将ic芯片100从托盘52取出。

(步骤7)

接下来,如图16所示,使第一手单元支承部913、第二手单元支承部914一体地朝y方向(+)侧移动,从而形成为第一手单元支承部913位于第一往复机构4的托盘43的正上方、且第二手单元支承部914位于检查用插口6的正上方(检查用原点位置)的状态。在该移动过程中,第二手单元支承部914(各第二手单元93)从第二照相机500的正上方通过,此时,第二照相机500捕捉到在各第二手单元93所保持的ic芯片100以及各第二手单元93的装置标记并对其进行拍摄。而且,控制装置10基于通过拍摄所获的图像数据并利用上述这样的方法独立地对各ic芯片100进行定位。

上述这样的第一手单元支承部913、第二手单元支承部914的移动同时进行,还进行如下的作业。首先,使第二往复机构5朝x方向(-)侧移动,使得托盘53形成为相对于检查用插口6在y方向上排列的状态,并且使得托盘52形成为相对于供给托盘2在y方向上排列的状态。接下来,利用供给机器人7将收纳于供给托盘2的ic芯片100向托盘52转移,从而将ic芯片100收纳于托盘52的各凹部521。

(步骤8)

接下来,如图17所示,使第二手单元支承部914朝z方向(-)侧移动,将保持于各第二手单元93的ic芯片100配置于检查用插口6的各检查用独立插口61内。而且,利用检查控制部101对各检查用独立插口61内的ic芯片100实施电特性的检查。若该检查结束,则使第二手单元支承部914朝z方向(+)侧移动,并将保持于第二手单元93的ic芯片100从检查用独立插口61取出。

在进行上述这样的作业的同时进行如下作业。

首先,将各第一手单元92所保持的检查完毕的ic芯片100收纳于托盘43的各凹部431。具体而言,首先,在使各第一手单元92朝z方向(-)侧移动而将所保持的ic芯片100配置于凹槽431内之后,将吸附状态解除。接下来,使各第一手单元92朝z方向(+)侧移动。由此,将保持于各第一手单元92的ic芯片100收纳于托盘43。

接下来,使第一往复机构4朝x方向(+)侧移动,使得托盘42形成为相对于检查用插口6在y方向上排列、且位于第一手单元支承部913(各第一手单元92)的正下方的状态,并且使得托盘43形成为相对于回收托盘3在y方向上排列的状态。接下来,各第一手单元92对收纳于托盘42的ic芯片100进行保持。另外,与此同时,利用回收机器人8将收纳于托盘43的检查完毕的ic芯片100向回收托盘3转移。

(步骤9)

接下来,如图18所示,使第一手单元支承部913、第二手单元支承部914一体地朝y方向(-)侧移动,从而形成为第一手单元支承部913位于检查用插口6的正上方(检查用原点位置)、且第二手单元支承部914位于托盘52的正上方的状态。此时也与上述步骤5相同,对保持于第一手单元92的ic芯片100进行定位。

上述这样的第一手单元支承部913、第二手单元支承部914的移动同时进行,还进行如下作业。首先,使第一往复机构4朝x方向(-)侧移动,使得托盘43形成为相对于检查用插口6在y方向上排列的状态,并且使得托盘42形成为相对于供给托盘2在y方向上排列的状态。接下来,利用供给机器人7将收纳于供给托盘2的ic芯片100向托盘42转移,从而将ic芯片100收纳于托盘42的各凹部421。

(步骤10)

接下来,如图19所示,使第一手单元支承部913朝z方向(-)侧移动,从而将保持于各第一手单元92的ic芯片100配置于检查用插口6的各检查用独立插口61内。并且,利用检查控制部101对各检查用独立插口61内的ic芯片100实施电特性的检查。而且,若该检查结束,则使第一手单元支承部913朝z方向(+)侧移动,将保持于各第一手单元92的ic芯片100从检查用独立插口61取出。

在进行上述这样的作业的同时进行如下作业。首先,将各第二手单元93所保持的检查完毕的ic芯片100收纳于托盘53的各凹部531。接着,使第二往复机构5朝x方向(+)侧移动,使得托盘52形成为相对于检查用插口6在y方向上排列、且位于第二手单元支承部914的正下方的状态,并且使得托盘53形成为相对于回收托盘3在y方向上排列的状态。接下来,各第二手单元93对收纳于托盘52的ic芯片100进行保持。另外,与此同时,利用回收机器人8将收纳于托盘53的检查完毕的ic芯片100向回收托盘3转移。

(步骤11)

此后,反复进行上述的步骤7~步骤10。此外,在该反复操作的过程中,若收纳于供给托盘2的全部ic芯片100向第一往复机构4的移动结束,则供给托盘2向区域s外移动。并且,在向供给托盘2供给新的ic芯片100或与已经收纳有ic芯片100的其他供给托盘2进行更换之后,供给托盘2再次向区域s内移动。同样,在反复操作的过程中,如在回收托盘3的全部凹部31收纳有ic芯片100,则回收托盘3向区域s外移动。并且,在将收纳于回收托盘3的ic芯片100取下或将回收托盘3与其他的空的回收托盘3更换之后,回收托盘3再次向区域s内移动。

根据以上这样的方法,能够高效地对ic芯片100进行检查。具体而言,检查用机器人9具有第一手单元92和第二手单元93,例如,在第一手单元92(对于第二手单元93也一样)所保持的ic芯片100在检查用插口6被检查的状态下,与此同时,第二手单元93将检查结束后的ic芯片100收纳于托盘53,并且对接下来要检查的ic芯片100进行保持而待机。这样,使用两个手单元分别进行不同的作业,由此能够削减多余的时间,并能够高效地对ic芯片100进行检查。

(第二实施方式)

接下来,对本发明的检查装置的第二实施方式进行说明。

图20是本发明的第二实施方式所涉及的检查装置所具有的手单元的侧视图。

以下,以与上述实施方式的不同点为中心对第二实施方式的检查装置进行说明,并省略对相同事项的说明。

本发明的第二实施方式所涉及的检查装置除了第二压电促动器的配置不同以外,其他内容与上述第一实施方式相同。此外,对与上述的第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记。

如图20所示,第二压电促动器300固定于第二移动部96的基部961。另外,第一移动部95具有抵接部958,该抵接部958从基部951朝z方向(-)侧延伸突出并与第二压电促动器300的凸部303a抵接。抵接部958延伸到第二移动部96并设置成相对于第二移动部96在x方向上排列。另外,抵接部958的下表面(抵接面)958a沿y方向延伸,第二压电促动器300的凸部303a与该下表面958a抵接。

上述这样的第二移动部96形成为借助固定于第二移动部96的第二压电促动器300的驱动而相对于第一移动部95沿y方向进行移动的、所谓的“自跑型”的结构。因此,能够将第二压电促动器300的驱动力向第二移动部96高效地传递,并能够更加顺畅且准确地使第二移动部96相对于第一移动部95进行移动。另外,与上述的第一实施方式那样的所谓的“固定型”的结构相比,能够使第二压电促动器300的配置的自由度增大,并能够实现第一手单元92的小型化。

特别是在本实施方式中,第一移动部95以及第二移动部96均是“自跑型”的结构,所以能够使第一压电促动器200、第二压电促动器300的配置的自由度进一步增大,并能够实现第一手单元92的小型化。

在上述这样的第二实施方式中也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。

以上,根据图示的实施方式对本发明的分选器以及检查装置进行了说明,但本发明不限定于此,各部分的结构能够置换为具有相同功能的任意的结构。另外,也可以对本发明附加其他的任意的构成部件。另外,还可以对各实施方式适当地进行组合。

另外,在上述的实施方式中,对第一移动部能够沿x方向移动、且第二移动部能够沿y方向移动的结构进行了说明,但也可以与此相反,形成为第一移动部能够沿y方向移动、且第二移动部能够沿x方向移动的结构。

附图标记说明

1…检查装置;11…台座;2…供给托盘;21…凹部;23…轨道;3…回收托盘;31…凹部;33…轨道;4…第一往复机构;41…基座部件;42、43…托盘;421、431…凹部;44…轨道;5…第二往复机构;51…基座部件;52、53…托盘;521、531…凹部;54…轨道;6…检查用插口;61…检查用独立插口;611…侧面;613…底部;62…探针;7…供给机器人;72…支承框架;721…轨道;73…移动框架(y方向移动框架);74…手单元支承部(x方向移动框架);75…手单元;751…保持部;751a…吸附面;751b…吸附孔;751c…减压泵;752…升降装置;8…回收机器人;82…支承框架;821…轨道;83…移动框架(y方向移动框架);84…手单元支承部(x方向移动框架);85…手单元;9…检查用机器人;911…第一框架;911a…轨道;912…第二框架;912a、912b…贯通孔;913…第一手单元支承部;914…第二手单元支承部;92…第一手单元;93…第二手单元;94…支承部;941…基部;942、943…卡合部;944…空间;945…连通孔;946…仿形机构;947…抵接部;947a…抵接面;948…装置标记支承部;949…装置标记;95…第一移动部;951…基部;952、953…轨道;954…第一固定部;955、956…卡合部;957…第二固定部;958…抵接部;958a…抵接面;959…贯通孔;96…第二移动部;961…基部;961a…面;962、963…轨道;965…抵接部;965a…抵接面;969…贯通孔;97…转动部;971…支承部;972…转动体;972a…贯通孔;972b…上表面;973、973'、973"…轴承;973a…外圈;973b…内圈;973c…滚珠;974…固定部;974a…套管;974b、974d…外圈压紧件;974c、974e…内圈压紧件;98…保持部;981…吸附面;982…吸附孔;983…减压泵;99…轴;991…轴承;992…缸体;992a…缸筒;992b…活塞;992c…弹簧;992d…轴;992e…端口;992f…端口;993…缸体支承部;993a…凸缘;995…轴主体;996…滚珠;10…控制装置;101…检查控制部;102…驱动控制部;100…ic芯片;200…第一压电促动器;201a、201b、201c、201d…电极;202、204…压电元件;203…加强板;203a…凸部;203b…臂部;203c…固定部;205a、205b、205c、205d…电极;300…第二压电促动器;303a…凸部;400…第三压电促动器;403a…凸部;500…第二照相机;600…第一照相机;700…位置变更机构部;710…二维移动部;s…区域;sf…配设空间。

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