JP4829246B2 - トレイ保持装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ、ＣＰＵ等の半導体チップ、その他の電子部品等のワークを収容するトレイを保持するトレイ保持装置に関し、特に、ワークに試験，検査等の処理を施すためにトレイに対して未処理のワークと処理済みのワークの移し替えを行なう際にトレイを保持すると共に、未処理のワークを収容したトレイの搬出及び処理済みのワークを収容したトレイの搬入を可能とするトレイ保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ等のワークに対して試験あるいは検査等の各種の処理を施すために、ワークは複数の処理工程に亘って搬送される。このワークの搬送及び処理を効率良く行うために、複数のワークを同時に収容し得る汎用トレイ（ユーザトレイ）と、汎用トレイとは収容ピッチ等が異なると共にワークをロックするロック機構を備えた専用の処理用トレイ（テストトレイ）が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
すなわち、複数のワークを汎用トレイに配列した状態で収容して、各種の処理工程に順次に搬送し、所定の移し替えエリアにおいて、未処理のワークを複数個まとめて汎用トレイから取り出して処理用トレイに移し替え、未処理のワークを収容した処理用トレイを処理エリア（テスト領域）に移送して所定の処理を施し、処理が済んだ処理用トレイを再び移し替えエリアに移送して、その処理が完了したワークを再び汎用トレイに戻して次の処理工程に搬送している。
【０００４】
ここで、ワークの移し替えを行なう移し替えエリアにおいては、トレイ保持装置が一つの処理用トレイを保持して、未処理のワークと処理済みのワークの移し替えが行なわれているため、移し替えが完全に完了するまでは、処理用トレイを処理エリアに移送しないで待機させる必要があり、全体としての処理時間が長くなり、生産性を向上させるには限界がある。
【０００５】
そこで、これに対処するべく、トレイ保持装置において処理用トレイを平面上に複数配列し、移し替えエリアと処理エリアとの間で処理用トレイを移送する移送装置を複数設けて、複数の処理用トレイを同時に移送するようにすることも考えられる。しかしながら、この手法では、単に装置の大型化、高コスト化、装置の設置に要する設置面積の増加等を招くことになり、装置の小型化、集約化、低コスト化、省スペース化等を図るのは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】
特開平７−１９８７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の簡略化、各機構の集約化、装置全体として小型化、設置面積の省スペース化、待機時間の短縮等による全体としての処理時間の短縮化等を図りつつ、半導体チップ、基板、その他の電子部品等のワークに対して、試験、検査、測定、加工、組付け等の各種の処理を効率良く施すことができ、生産性を向上させることができるトレイ保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のトレイ保持装置は、ワークを収容するトレイを昇降させ得るトレイ昇降領域を画定すると共に上方からのワークの出し入れを許容するフレームと、トレイ昇降領域内に水平方向からトレイを受け入れて担持し得るべくフレームに固定された下側担持部材と、下側担持部材に担持されたトレイを昇降させるべくフレームに設けられた昇降機構と、昇降機構により上昇させられるトレイを下側から受け入れて担持し得ると共に水平方向に搬出させ得るべくフレームに設けられた上側担持機構とを含み、上記トレイは、ワークを収容してロックするロック機構を含み、上記フレームには、上側担持機構を通過して上昇させられたトレイのロック機構を解除する解除機構が設けられている。
この構成によれば、処理済みのワークを収容したトレイが水平方向から搬入されて下側担持部材に保持されると、昇降機構の上昇動作により、そのトレイがトレイ昇降領域内で上側担持機構を通過して上昇し、フレームの上方から処理済みのワークと未処理のワークの移し替えが行なわれる。そして、未処理のワークに移し替えられたトレイは、昇降機構の下降により上側担持機構により担持され、続けて、処理済みのワークを収容したトレイが搬入されて下側担持部材に担持され、上側担持機構に担持されたトレイは処理エリアに向けて搬出される。
このように、フレーム内に二つのトレイを保持して連続的に移送することができるため、待機時間の短縮等による全体としての処理時間の短縮化等を達成でき、半導体チップ、基板、その他の電子部品等のワークに対して、試験、検査、測定、加工、組付け等の各種の処理を効率良く施すことができ、生産性を向上させることができる。また、トレイ昇降領域を画定するフレームに対して、上下方向に配列される下側担持部材及び上側担持機構を設けることにより、装置全体として小型化、設置面積の省スペース化を達成することができる。
特に、トレイがワークをロックするロック機構を含み、フレームには上側担持機構を通過して上昇させられたトレイのロック機構を解除する解除機構が設けられていることにより、処理済みのワークを収容したトレイが、昇降機構により上昇させられて、上側担持機構を通過した所定位置に達すると、解除機構が作動してロック機構を解除するため、ワークの取り出しが可能になり、一方、未処理のワークに移し替えられたトレイが、昇降機構により下降させられて上側担持機構により担持される際に、ワークは収容された所定位置においてロック機構によりロックされる。
このように、ロック機構及び解除機構を備える構成において、トレイの保持、トレイの搬入及び搬出を円滑に行なうことができるため、全体としての処理時間の短縮化等を達成でき、半導体チップ、基板、その他の電子部品等のワークに対して、試験、検査、測定、加工、組付け等の各種の処理を効率良く施すことができ、生産性を向上させることができる。
【０００８】
上記構成において、上側担持機構は、トレイ昇降領域に突出してトレイを担持する担持位置から昇降機構により上昇させられるトレイに押されてトレイ昇降領域から退避するように揺動し得る一対の揺動担持部材と、揺動担持部材を担持位置に向けて付勢する付勢部材と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、昇降機構により下側担持部材に保持されたトレイが上昇させられると、トレイの一部が揺動担持部材を押し上げて退避させるため、トレイは上側担持機構の上方に容易に上昇させられ、又、トレイが通過すると、付勢部材の付勢力により、揺動担持部材は担持位置に移動してトレイを担持し得る状態になる。このように、上側担持機構を揺動担持部材及び付勢部材により形成することにより、構造の簡略化、各機構の集約化等を達成することができ、装置全体として小型化を達成することができる。
【０００９】
上記構成において、昇降機構は、上下方向に伸長するリードスクリューと、リードスクリューに回転駆動力を及ぼすモータと、リードスクリューに螺合するナットと、ナットと一体的に昇降すると共にトレイを担持し得るテーブルと、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、モータが起動するとリードスクリューが回転し、ナットと共にテーブルが昇降する。このように、昇降機構として、鉛直線回りの回転動作を昇降動作に変換する簡単な構造を採用することにより、トレイ昇降領域においてテーブルの昇降を可能にしつつ、部品を集約して装置を小型化することができる。
【００１０】
上記構成において、下側担持部材は、担持したトレイが搬入される方向と直交する他の水平方向へ移動するのを規制する第１の側壁部と、担持したトレイが搬入される方向の奥側へ移動するのを規制する第２の側壁部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、処理済みのワークを収容したトレイが水平方向から下側担持部材上に搬入される際に、第１の側壁部及び第２の側壁部により水平方向への移動が規制されてトレイは所定の位置に位置決めされる。したがって、昇降機構により、トレイを円滑に上昇させることができる。
【００１１】
上記構成において、揺動担持部材は、担持したトレイが搬出される方向と直交する他の水平方向へ移動するのを規制する第３の側壁部と、担持したトレイが搬出される方向と反対側へ移動するのを規制する第４の側壁部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、未処理のワークに移し替えられたトレイは、昇降機構の下降動作と共に、第３の側壁部及び第４の側壁部により揺動担持部材上の所定の位置に位置決めされる。したがって、トレイを所定の処理エリアに向けて円滑に搬出させることができる。
【００１２】
上記構成において、フレームは、トレイ昇降領域をその内部に画定すると共に、上方からのワークの出し入れを許容する開口と、水平方向からのトレイの搬入を許容する搬入口と、水平方向へのトレイの搬出を許容する搬出口とを有し、下側担持部材は、フレームの内部でかつ搬入口に対応するように設けられ、昇降機構は、フレームにかつその内部で下側担持部材の下方に設けられ、上側担持機構は、フレームの内部でかつ下側担持部材の上方において搬出口に対応するように設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、トレイは、搬入口から搬入して下側担持部材により担持され、下側担持部材に担持されたトレイは、昇降機構によりトレイ昇降領域内において上昇させられて、上側担持機構に移載されて担持され、その状態においてロック機構が解除されると、開口を通して上方からワークの出し入れが行われ、さらにトレイは上側担持機構に担持され、搬出口から水平方向に搬出され、トレイの円滑な移送を行うことができる。
【００１３】
上記構成において、フレームには、下側担持部材に担持されるトレイの有無及び上側担持機構に担持されるトレイの有無を検出する検出センサが設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、検出センサにより、下側担持部材にトレイが担持されているか否か及び上側担持機構にトレイが担持されているか否かが検出されるため、それぞれの検出信号に基づいて、トレイの搬入動作及び搬出動作を確実にかつ円滑に行なわせるように制御することができる。
【００１４】
上記構成において、フレームをトレイが出し入れされる水平方向と直交する他の水平方向において移動自在に支持するベースと、フレームをベースに対して他の水平方向に駆動する駆動機構とをさらに含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、フレームをトレイの出し入れ方向と直交する他の水平方向に適宜移動させることができるため、処理済みのワークを収容したトレイを搬入する処理エリアと、未処理のワークを収容したトレイを搬出する処理エリアに対して、適宜位置決めすることができ、種々の処理エリアを備える半導体製造ライン等において、全体としてトレイの移送を円滑に行なうことができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
図１は、本発明に係るトレイ保持装置の一実施形態を示す側面図である。
図２は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す断面図である。
図３は、図１に示すトレイ保持装置の平面図である。
図４は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す部分拡大断面図である。
図５は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す部分拡大断面図である。
図６は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す部分拡大断面図である。
図７は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す部分拡大断面図である。
図８は、図１に示すトレイ保持装置の一部を示す部分拡大断面図である。
図９Ａ，図９Ｂ，図９Ｃは、それぞれ図１に示すトレイ保持装置の動作を説明するための動作図である。
図１０Ａ，図１０Ｂ，図１０Ｃは、それぞれ図１に示すトレイ保持装置の動作を説明するための動作図である。
図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃは、それぞれ図１に示すトレイ保持装置の動作を説明するための動作図である。
図１２Ａ，図１２Ｂは、それぞれ図１に示すトレイ保持装置の動作を説明するための動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。この実施形態においては、ワークＷとして、ＩＣ，ＣＰＵ等の半導体のチップを対象とし、このワークＷに所定の検査処理を施すために処理用のトレイＴに対してワークＷの移し替えを行なう際にトレイＴを保持するトレイ保持装置について説明する。また、ここで適用されるトレイＴは、収容されたワークＷをロックするロック機構Ｔ１を備えている。
尚、ロック機構Ｔ１は、ワークＷの端子に接触して挟持する位置と端子から離れる位置との間を移動する挟持部材、挟持部材を挟持位置に付勢するスプリング、挟持部材に連結されてカム作用により挟持部材を移動させるべく上下方向に可動に形成され後述する解除機構７０の押圧力により挟持部材を端子から離脱させる可動部材等により形成されている。
【００１７】
このトレイ保持装置は、図１及び図２に示すように、ベース１０、ベース１０に対して水平方向（Ｙ方向）に移動自在に支持されたフレーム２０、フレーム２０を水平方向（Ｙ方向）に駆動する駆動機構３０、フレーム２０に固定された下側担持部材４０、フレーム２０に固定された上側担持機構５０、フレーム２０に設けられてトレイＴを昇降させる昇降機構６０、フレーム２０に固定されてトレイＴのロック機構Ｔ１を解除し得る解除機構７０、下側担持部材４０に担持されるトレイＴの有無を検出する検出センサ８０、上側担持機構５０に担持されるトレイＴの有無を検出する検出センサ９０等を備えている。
【００１８】
ベース１０は、図１及び２に示すように、上盤１１、上盤１１上においてＹ方向に伸長して設けられた２本のガイドレール１２、フレーム２０の移動を許容する切り欠き１３等により形成されている。
【００１９】
フレーム２０は、図１及び図２に示すように、下部フレーム２１、側部フレーム２２，２３、側部フレーム２２，２３を連結する連結フレーム２４、上部フレーム２５、昇降機構６０を保持する内部フレーム２６等により形成され、トレイＴを昇降させ得るトレイ昇降領域Ａを画定している。
下部フレーム２１には、図１及び図２に示すように、ベース１０のガイドレール１２に摺動自在に嵌合された被ガイド部２１ａが設けられている。
側部フレーム２２，２３は、図１に示すように、下部フレーム２１に連結され、下側担持部材４０、上側担持機構５０、検出センサ８０，９０等を保持している。また、側部フレーム２３には、トレイＴの出し入れを許容する搬入口２３ａ及び搬出口２３ｂが設けられている。尚、ここでは、搬入口２３ａ及び搬出口２３ｂを別々に形成した場合を示したが、搬入口及び搬出口を一つの開口部として一体的に形成してもよい。
連結フレーム２４は、Ｘ方向に伸長すると共にＹ方向の両端に配置されて、側部フレーム２２，２３を連結するように形成されている。
上部フレーム２５は、図１ないし図３に示すように、平板状に形成されて、側部フレーム２２，２３の上端部に連結されている。そして、上部フレーム２５は、トレイＴに収容されたワークＷに対応する位置において略矩形形状をなす複数の開口２５ａを有し、それら開口２５ａの周りにおいてそれぞれのワークＷに対応する複数の解除機構７０を保持している。
内部フレーム２６は、図１及び図２に示すように、昇降機構６０の後述するモータ６１及びリードスクリュー６２を保持している。
【００２０】
駆動機構３０は、図２及び図３に示すように、Ｙ方向に伸長するように配置されると共に上盤１１に対して回動自在に支持されたリードスクリュー３１、リードスクリュー３１に回転駆動力を及ぼすべく上盤１１に固定されたモータ３２、内部フレーム２６に連結されてリードスクリュー３１に螺合されたナット３３等により形成されている。尚、モータ３２としては、ステッピングモータ、ＤＣモータ、その他のモータを適用することができる。
すなわち、モータ３２が起動してリードスクリュー３１が回転すると、ナット３３と一体的にフレーム２０（内部フレーム２６）がＹ方向に移動させられて、搬入口２３ａ及び搬出口２３ｂを所定の処理エリアに対応する位置に位置付けることができるようになっている。
【００２１】
下側担持部材４０は、図１ないし図４に示すように、Ｙ方向の両端に対称的に一対配置されており、側部フレーム２２，２３に固定されている。そして、一対の下側担持部材４０は、図５に示すように、Ｘ方向において伸長する担持面４１、Ｙ方向においてお互いに対向するように形成された側壁部４２、側壁部４２のＸ方向において最も奥側に形成された側壁部４３、Ｘ方向において開口２３ａに隣接して形成された傾斜部４４等を備えている。
担持面４１は、水平方向（Ｘ方向）から搬入されたトレイＴをスライドさせて受け入れると共に担持するものである。
側壁部４２，４３は、担持面４１に担持されたトレイＴが水平方向に移動するのを規制して所定位置に位置決めする規制部として機能するものである。したがって、処理済みのワークＷを収容したトレイＴが水平方向（Ｘ方向）から下側担持部材４０（担持面４１）上に搬入される際に、側壁部（規制部）４２，４３がトレイＴを所定位置（トレイ昇降領域Ａ内の所定位置）に位置決めする。
傾斜部４４は、開口２３ａに隣接して形成されており、搬入されるトレイＴを担持面４１に円滑に導き入れるようになっている。
【００２２】
上側担持機構５０は、図２、図４、図５に示すように、一対の揺動担持部材５１、揺動担持部材５１を担持位置に位置決めするストッパ５２、揺動担持部材５１を担持位置に向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング５３等により形成されている。
一対の揺動担持部材５１は、図５に示すように、Ｘ方向において伸長する担持面５１ａ、Ｙ方向においてお互いに対向するように形成された側壁部５１ｂ、側壁部５１ｂのＸ方向において最も奥側に形成された側壁部５１ｃ、Ｘ方向において開口２３ｂに隣接して形成された傾斜部５１ｄ、ストッパ５２に当接する当接部５１ｅ等を備えている。
【００２３】
担持面５１ａは、未処理のワークＷに移し替えられたトレイＴを水平に担持するものである。
側壁部５１ｂ，５１ｃは、担持面５１ａに担持されたトレイＴが水平方向に移動するのを規制して所定位置に位置決めする規制部として機能するものである。したがって、未処理のワークＷを収容したトレイＴが昇降機構６０から解放された後に水平方向にずれるのを防止して、所定位置に位置決めする。
傾斜部５１ｄは、開口２３ｂに隣接して形成されており、トレイＴを担持面５１ａから円滑に搬出されるように導き出すようになっている。
そして、一対の揺動担持部材５１は、図５に示すように、その下面に結合されたＸ方向に伸長するシャフト５１ｆが側壁部２２，２３の軸受５１ｇに支持されることにより、揺動自在となっている。
【００２４】
ストッパ５２は、図２、図４ないし図８に示すように、フレーム２０（連結フレーム２４）に固定されたブラケット５２ａを介して保持されており、スクリューにより当接部５１ｅの当接位置を調整できるようになっている。すなわち、ストッパ５２は、当接部５１ｅを当接させて移動を規制することにより、揺動担持部材５１を担持位置に位置決めするものである。
コイルスプリング５３は、図２、図４ないし図８に示すように、フレーム２０（連結フレーム２４）に固定されたブラケット５３ａに螺合された掛止ネジ５３ｂと揺動担持部材５１に螺合された掛止ネジ５３ｃとの間に張設されている。そして、揺動担持部材５１を担持位置に向けて付勢する付勢力を及ぼしている。
【００２５】
ここで、上側担持機構５０の動作について説明する。先ず、下側担持部材４０に担持されたトレイＴが、昇降機構６０により上昇させられると、図６に示すように、トレイＴの一部が担持位置にある揺動担持部材５１に当接しつつ押し上げるため、揺動担持部材５１はコイルスプリング５３の付勢力に抗しつつトレイ昇降領域Ａから退避する位置に移動して、トレイＴの通過を許容する。
そして、トレイＴが揺動担持部材５１から離脱すると、コイルスプリング５３の付勢力により、図７に示すように、揺動担持部材５１はトレイ昇降領域Ａに突出すると共に当接部５１ｅがストッパ５２に当接することにより、トレイＴを担持し得る担持位置に位置決めされる。
その後、昇降機構６０が下降してトレイＴから離脱すると、トレイＴは揺動担持部材５１（担持面５１ａ）に担持されると共に、側壁部（規制部）５１ｂ，５１ｃがトレイＴを所定位置に位置決めする。
すなわち、上側担持機構５０は、その一対の揺動担持部材５１が、図６に示すようにトレイ昇降領域Ａから退避した退避位置と、図７に示すようにトレイ昇降領域Ａに突出してトレイＴを担持する担持位置と、の間を揺動自在に支持されることにより、下側担持部材４０に担持されたトレイＴを下側から受け入れて担持し得ると共に、水平方向（Ｘ方向）に搬出させ得るようになっている。
【００２６】
昇降機構６０は、図１及び図２に示すように、内部フレーム２６に固定されたモータ６１、モータ６１に直結されて上下方向Ｚに伸長するように配置されると共に内部フレーム２６に回動自在に支持されたリードスクリュー６２、リードスクリュー６２に螺合されたナット６３、ナット６３に連結された昇降台６４、昇降台６４の上端に設けられたテーブル６５等により形成されている。尚、モータ６１としては、ステッピングモータ、ＤＣモータ、その他のモータを適用することができる。
そして、モータ６１が起動してリードスクリュー６２が回転すると、ナット６３が昇降し、ナット６３に連結された昇降台６４を介してテーブル６５が昇降するようになっている。
【００２７】
ここでは、昇降機構６０のテーブル６５は、図２に示すように下側担持部材４０に担持されたトレイＴよりも下方に位置する待機位置から、図７に示すようにトレイＴのロック機構Ｔ１に対して解除機構７０が係合してロック状態を解除する上端位置までの間を昇降して、トレイ昇降領域Ａの範囲内においてトレイＴを昇降させるようになっている。
このように、昇降機構として、鉛直線回りの回転動作を昇降動作に変換する簡単な構造を採用することにより、トレイ昇降領域Ａにおいてテーブル６５の昇降を可能にしつつ、部品を集約して装置を小型化することができる。
【００２８】
解除機構７０は、図３、図４、図６ないし図８に示すように、上部フレーム２５に保持されており、下方に向けて突出したロッド、ロック機構Ｔ１に含まれるスプリングよりも強い付勢力でロッドを下向きに付勢するスプリング等を備えている。
すなわち、解除機構７０は、図７に示すように、昇降機構６０によりトレイＴが上昇させられて、ロック機構Ｔ１（の可動部材）にその下端部（解除機構７０のロッド）が当接して下向きの付勢力を及ぼすと、ロック機構Ｔ１を解除して、ワークＷの取り出しを可能にするものである。
【００２９】
検出センサ８０は、一方の下側担持部材４０の外側に配置されて検出光を発する投光素子８１と、他方の下側担持部材４０の外側に配置されて検出光を受光する受光素子８２とにより形成されている。この検出センサ８０は、図１及び図５に示すように、下側担持部材４０の伸長方向（Ｘ方向）の両端近傍の二箇所に配置されている。
すなわち、下側担持部材４０にトレイＴが搬入され始めると、一方の検出センサ８０が検出信号を出力し、トレイＴが完全に搬入された状態で他方の検出センサ８０も検出信号を出力して、トレイＴが下側担持部材４０上に確実に担持されている（トレイＴが有る）ことを検出する。一方、両方の検出センサ８０から検出信号が出力されないとき、トレイＴは下側担持部材４０上に担持されていない（トレイＴが無い）ことを検出する。
したがって、検出センサ８０により、下側担持部材４０にトレイＴが担持されているか否かを検出することで、トレイＴの搬入動作を確実にかつ円滑に行なわせるように制御することができる。
【００３０】
検出センサ９０は、一方の揺動担持部材５１の外側に配置されて検出光を発する投光素子９１と、他方の揺動担持部材５１の外側に配置されて検出光を受光する受光素子９２とにより形成されている。この検出センサ９０は、図１及び図５に示すように、揺動担持部材５１の伸長方向（Ｘ方向）の両端近傍の二箇所に配置されている。
すなわち、両方の検出センサ９０が検出信号を出力すると、揺動担持部材５１にトレイＴが確実に担持されている（トレイＴが有る）ことを検出する。そして、トレイＴが搬出され始めると、一方の検出センサ８０のみが検出信号を出力し、両方の検出センサ９０から検出信号が出力されなくなると、トレイＴは完全に搬出されて揺動担持部材５１上に担持されていない（トレイＴが無い）ことを検出する。
したがって、検出センサ９０により、上側担持機構５０の揺動担持部材５１にトレイＴが担持されているか否かを検出することで、トレイＴの搬出動作を確実にかつ円滑に行なわせるように制御することができる。
【００３１】
次に、このトレイ保持装置の動作について、図９Ａないし図１２Ｂを参照しつつ説明する。
先ず、昇降機構６０が待機位置にある状態において、図９Ａに示すように、所定の処理が済んだ処理済みのワークＷを収容したトレイＴが、移送装置（不図示）等により、下側担持部材４０に向けて移送されてくる。
そして、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、トレイＴは、開口２３ａから下側担持部材４０（担持面４１）上に導かれて担持される。このとき、側壁部４２，４３がトレイＴを水平方向の所定位置に位置決めする。
【００３２】
続いて、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、昇降機構６０が作動して、テーブル６５が上昇すると、下側担持部材４０に担持されたトレイＴを担持すると共に揺動担持部材５１を通過してさらに上方に上昇させる。
詳細には、図６に示すように、テーブル６５に担持されたトレイＴが上昇する際に、トレイＴの一部が担持位置にある揺動担持部材５１に当接して押し上げ、揺動担持部材５１をコイルスプリング５３の付勢力に抗してトレイ昇降領域Ａから退避した位置に移動させて、トレイＴの通過を許容する。
【００３３】
そして、トレイＴが揺動担持部材５１から離脱すると、揺動担持部材５１はコイルスプリング５３の付勢力により、図７に示すように、トレイ昇降領域Ａに突出して、トレイＴを担持し得る担持位置に戻る。
そして、図１０Ｂに示す状態に至ると、解除機構７０が作動してロック機構Ｔ１のロック状態が解除される。この状態において、ワーク移し替え装置（不図示）により、処理済みのワークＷと未処理のワークＷとの移し替えが行なわれる。
【００３４】
ワークＷの移し替えが完了すると、昇降機構６０が作動して、テーブル６５が下降し始め、未処理のワークＷを収容したトレイＴは、図１０Ｃに示すように、揺動担持部材５１（の担持面５１ａ）に担持されると共に、側壁部５１ｂ，５１ｃにより所定位置に位置決めされる。一方、テーブル６５は、下側担持部材４０よりも下方まで下降して待機位置にて停止する。
【００３５】
続いて、図１１Ａに示すように、所定の処理が済んだ処理済みのワークＷを収容したトレイＴが、移送装置（不図示）等により、下側担持部材４０に向けて移送されてくる。
そして、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように、トレイＴは、開口２３ａから下側担持部材４０（担持面４１）上に導かれて担持される。このとき、側壁部４２，４３がトレイＴを水平方向の所定位置に位置決めする。
この状態において、トレイＴが上下方向Ｚに配列された状態となる。すなわち、この装置においては、２つのトレイＴを、水平方向に配列するのではなく、トレイ昇降領域Ａを画定するフレーム２０に対して上下方向Ｚに配列するため、装置全体として小型化、設置面積の省スペース化を達成することができる。
【００３６】
続いて、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、未処理のワークＷを収容したトレイＴが、移送装置（不図示）等により、揺動担持部材５１から水平方向（Ｘ方向）に搬出されて、所定の処理エリアに移送される。
その後、図１０Ａから図１２Ｂに示す動作が繰り返されることになる。
このように、フレーム２０内に二つのトレイＴを保持して連続的に移送することができるため、待機時間を短縮させて、全体としての処理時間を短縮させることができ、半導体チップ等のワークに対して、検査、測定等の各種の処理を効率良く施すことができ、生産性を向上させることができる。
また、フレーム２０内に二つのトレイＴを保持することにより、移送装置（不図示）によるトレイＴの移送は一つとすることが可能になり、移送装置の複雑化及び大型化を防止することができるので、設備費用の削減が可能になると共に不要な動作がなくなり、全体として処理効率を高めることができ、生産性を向上させることができる。
【００３７】
尚、ここでは、フレーム２０を所定の処理エリアに対応する位置に停止させて、トレイＴの移送を行なう場合について説明したが、異なる処理エリアにおいて同様にトレイＴを移送する場合、あるいは、処理済みのワークＷを収容したトレイＴを搬入する処理エリアと未処理のワークＷを収容したトレイＴを搬出する処理エリアとが異なる場合は、駆動機構３０を作動させて、所望の処理エリアに対応するＹ方向の所定位置にフレーム２０を適宜移動させることができる。
すなわち、フレーム２０をトレイＴの出し入れ方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）に適宜移動させることにより、全体としてトレイＴの移送を円滑に行なうことができ、生産性を向上させることができる。
【００３８】
上記実施形態においては、下側担持部材として、一対の下側担持部材４０を示したが、これに限定されるものではなく、トレイＴを担持し得ると共に昇降機構６０（のテーブル６５）の通り抜けを許容するものであれば、搬入側が開口したコの字形状のものを水平に配置したもの、あるいは、口の字形状のものを水平に配置したものでもよい。
上記実施形態においては、上側担持機構として、一対の揺動担持部材５１、ストッパ５２、コイルスプリング５３等により構成されるものを示したが、これに限定されるものではなく、下側からのトレイＴの受け入れを許容すると共に、トレイＴを担持し得るものであれば、水平面内において回動又は揺動してトレイ昇降領域Ａに対して出没する担持部材、あるいは、一方向にのみ回転してトレイＴが下側から通過するのを許容すると共にトレイＴが下降して接触すると逆方向の回転が規制されてトレイＴを担持し得る担持部材等、さらには、水平方向に直線的に往復動してトレイ昇降領域Ａに対して出没するスライド機構を備えた担持部材、その他の機構を採用してもよい。
【００３９】
上記実施形態においては、トレイＴがロック機構Ｔ１を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、単にワークＷを収容するだけのトレイであっても、本発明のトレイ保持装置で取り扱われるトレイの対象となるものである。
以上述べたように、本発明のトレイ保持装置によれば、構造の簡略化、各機構の集約化、装置全体として小型化、設置面積の省スペース化、待機時間の短縮等による全体としての処理時間の短縮化等を達成しつつ、半導体チップ、基板、その他の電子部品等のワークに対して、試験、検査、測定、加工、組付け等の各種の処理を効率良く施すことができ、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上述べたように、本発明のトレイ保持装置は、ワークに対して各種の処理を施す際に、トレイを保持してワークの出し入れを行なうと共にトレイを移送する必要がある分野であれば、半導体製造の分野は勿論のこと、自動車あるいはその部品の生産ライン、電子機器あるいはその部品の生産ライン、その他の機械あるいは電子部品関連等の分野においても有用である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ ワーク、Ｔ トレイ、Ｔ１ ロック機構、１０ ベース、１１ 上盤、１２ ガイドレール、１３ 切り欠き、２０ フレーム、２１ 下部フレーム、２１ａ 被ガイド部、２２，２３ 側部フレーム、２３ａ 搬入口、２３ｂ 搬出口、２４ 連結フレーム、２５ 上部フレーム、２５ａ 開口、２６ 内部フレーム、Ａ トレイ昇降領域、３０ 駆動機構、３１ リードスクリュー、３２ モータ、３３ ナット、４０ 下側担持部材、４１ 担持面、４２，４３ 側壁部、４４ 傾斜部、５０ 上側担持機構、５１ 一対の揺動担持部材、５１ａ 担持面、５１ｂ、５１ｃ 側壁部、５１ｄ 傾斜部、５１ｅ 当接部、５１ｆ シャフト、５１ｇ 軸受、５２ ストッパ、５２ａ ブラケット、５３ コイルスプリング、５３ａ ブラケット、５３ｂ，５３ｃ 掛止ネジ、６０ 昇降機構、６１ モータ、６２ リードスクリュー、６３ ナット、６４ 昇降台、６５ テーブル、７０ 解除機構、８０ 検出センサ、８１ 投光素子、８２ 受光素子、９０ 検出センサ、９１ 投光素子、９２ 受光素子

Claims (8)

1. ワークを収容するトレイを昇降させ得るトレイ昇降領域を画定すると共に上方からのワークの出し入れを許容するフレームと、
   前記トレイ昇降領域内に水平方向からトレイを受け入れて担持し得るべく前記フレームに固定された下側担持部材と、
   前記下側担持部材に担持されたトレイを昇降させるべく前記フレームに設けられた昇降機構と、
   前記昇降機構により上昇させられるトレイを下側から受け入れて担持し得ると共に水平方向に搬出させ得るべく前記フレームに設けられた上側担持機構と、
   を含み、
   前記トレイは、ワークを収容してロックするロック機構を含み、
   前記フレームには、前記上側担持機構を通過して上昇させられたトレイの前記ロック機構を解除する解除機構が設けられている、
   トレイ保持装置。
2. 前記上側担持機構は、前記トレイ昇降領域に突出してトレイを担持する担持位置から前記昇降機構により上昇させられるトレイに押されて前記トレイ昇降領域から退避するように揺動し得る一対の揺動担持部材と、前記揺動担持部材を前記担持位置に向けて付勢する付勢部材と、を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のトレイ保持装置。
3. 前記昇降機構は、上下方向に伸長するリードスクリューと、前記リードスクリューに回転駆動力を及ぼすモータと、前記リードスクリューに螺合するナットと、前記ナットと一体的に昇降すると共にトレイを担持し得るテーブルと、を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトレイ保持装置。
4. 前記下側担持部材は、担持したトレイが搬入される方向と直交する他の水平方向へ移動するのを規制する第１の側壁部と、担持したトレイが搬入される方向の奥側へ移動するのを規制する第２の側壁部とを有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のトレイ保持装置。
5. 前記揺動担持部材は、担持したトレイが搬出される方向と直交する他の水平方向へ移動するのを規制する第３の側壁部と、担持したトレイが搬出される方向と反対側へ移動するのを規制する第４の側壁部を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のトレイ保持装置。
6. 前記フレームは、前記トレイ昇降領域をその内部に画定すると共に、上方からのワークの出し入れを許容する開口と、水平方向からのトレイの搬入を許容する搬入口と、水平方向へのトレイの搬出を許容する搬出口とを有し、
   前記下側担持部材は、前記フレームの内部でかつ前記搬入口に対応するように設けられ、
   前記昇降機構は、前記フレームにかつその内部で前記下側担持部材の下方に設けられ、
   前記上側担持機構は、前記フレームの内部でかつ前記下側担持部材の上方において前記搬出口に対応するように設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のトレイ保持装置。
7. 前記フレームには、前記下側担持部材に担持されるトレイの有無及び前記上側担持機構に担持されるトレイの有無を検出する検出センサが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のトレイ保持装置。
8. 前記フレームを前記トレイが出し入れされる前記水平方向と直交する他の水平方向において移動自在に支持するベースと、前記フレームを前記ベースに対して前記他の水平方向に駆動する駆動機構と、をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載のトレイ保持装置。

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