JP2001113424A - マイクロデバイス製品製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィーダ／プログラミング／バッファシステ
ムを有する回路板アセンブリラインを含む回路板製造シ
ステムを提供する。 【解決手段】 フィーダ／プログラミング／バッファシ
ステム（５０）は、プログラムされていないデバイスを
多数の異なる態様で受取る柔軟性のあるフィーダ機構
（５５）と、プログラミング動作をそれらプログラムさ
れていないデバイスに対し高速レートで実行するプログ
ラミング機構（７０）と、プログラムされたデバイスを
回路板アセンブリ（３０）に与える出力バッファ機構
（７５）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願への相互参照】本出願は、Bradley M. Johns
on, Bryan D. Powell, Janine Whan-Tong, CarlW. Olso
n, Simon B. Johnson,およびLev M. Bolotinによる「フ
ィーダ／プログラミング／バッファ動作システム（FEED
ER/PROGRAMMING/BUFFER OPERATING SYSTEM）」と題され
る同時係属米国特許出願に関連する主題を含む。この関
連出願はデータ・アイ／オゥ・コーポレイション（Data
I/O Corporation）に譲渡され、代理人番号１０１５−
００２および米国特許出願連続番号０９／４１９，１７
２によって識別される。

【０００２】本出願は、さらに、Simon B. Johnson, Ge
orge L. Anderson, Bradley M. Johnson, Carl W. Olso
n, Vincent Warhol, Mark S. Knowles, Lev M. Bolotin
による「フィーダ／プログラミング／バッファ制御シス
テムおよび制御法（FEEDER/PROGRAMMING/BUFFER CONTRO
L SYSTEM AND CONTROL METHOD）」と題される同時係属
の米国特許出願に関連する主題も含む。この関連出願は
データ・アイ／オゥ・コーポレイションに譲渡され代理
人番号１０１５−００４および米国特許出願連続番号０
９／４１８，９０１により識別される。

【０００３】本出願はさらにLev M. Bolotinによる「フ
ィーダ／プログラミング／バッファシステムを伴う製造
およびキャリヤシステム（MANUFACTURING AND CARRIER
SYSTEM WITH FEEDER/PROGRAMMING/BUFFER SYSTEM）」と
題される同時係属の米国特許出願に関連する主題をさら
に含む。この関連出願はデータ・アイ／オゥ・コーポレ
イションに譲渡され代理人番号１０１５−００５および
米国特許出願連続番号０９／４１９，１６２により認識
される。

【０００４】

【技術分野】この発明は一般に電子製品に対する製造シ
ステムに関し、より特定的には、プログラマブル集積回
路を組込む電子回路板の製造に関する。

【０００５】

【背景技術】これまで、電子回路板アセンブリのうちあ
る作業は主要製造アセンブリラインとは別に行なわれて
いた。さらにさまざまなフィーダマシンおよびロボット
処理システムが電子回路板に集積回路を搭載する一方
で、集積回路を処理することに関係する作業、たとえば
プログラミング、試験、較正、測定などは別個の領域に
おいて別個の装置上で行なわれ、その主要製造アセンブ
リラインには統合されていなかった。

【０００６】たとえば、電気的に消去可能なプログラマ
ブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）およびフラッ
シュＥＥＰＲＯＭなどのようなプログラマブルデバイス
のプログラミングにおいては、回路板アセンブリライン
とは離れた領域に置かれることの多い別個のプログラミ
ング装置が用いられた。プログラミングがオフラインで
行なわれるのには数多くの理由がある。

【０００７】第１に、プログラミング装置は比較的大き
く、かさばるものである。これは、プログラマブルデバ
イスを高速で正確にプログラマのプログラミングソケッ
トに挿入したりそこから取外したりする必要があるから
である。この挿入および取外しは高速および高精度の位
置決めで相対的に長い横断を必要とするため、非常に堅
牢なロボット処理装置を必要とした。この堅牢性に対す
る要件は、さまざまな構成要素が強力な構造上の支持部
材を伴って比較的大規模となって、高速で移動する「ピ
ック・アンド・プレイス」システムの構造上の統合性お
よび精密な位置決めを維持しなければならないことを意
味した。プログラミング装置のサイズおよびさらに大き
なアセンブリ装置に対する制限されたスペースのため、
それらは別々の領域に配された。

【０００８】第２に、１つの高速製造アセンブリシステ
ムがプログラムされたデバイスをアセンブルし果たし得
るであろう速度は、それらのデバイスが１つのプログラ
ミング機構においてプログラムされ得る速度よりも速
い。このことは、製造アセンブリシステムに対してプロ
グラムされたデバイスをとっておくために、一般にはよ
り長い時間期間の間動作させられる多数のプログラミン
グシステムを必要とした。これは、動作時間および入力
要件が２つのシステム間で異なることを意味した。

【０００９】第３に、これまで、製造アセンブリシステ
ムの機械部分および電子部分の両方と容易に統合され得
る単一のシステムを構築し得るものはなかった。これら
のシステムは複雑であり、変更を行なってさらなる装置
を組込むためには非常に時間をかけて費用のかかる工学
技術を駆使することを必要とする。

【００１０】プログラマブルデバイスを別の領域にてプ
ログラミングし次いでそのプログラムされたデバイスを
製造アセンブリ領域にもって来て電子回路板に挿入する
ことに伴う大きな問題は、２つの別個のプロセスを異な
る領域にて実行しそれら２つの別個のシステム間にて調
和をとることが困難であるという点であった。製造アセ
ンブリラインにおいてプログラマブルデバイスが足らな
くなり、その製造アセンブリライン全体が遮断されなけ
ればならないような事態がしばしばあった。また、プロ
グラミング装置を用いて十分なプログラムされたデバイ
スの在庫をプログラムすることにより製造アセンブリラ
インが遮断されないことを保証しもしたが、これは在庫
費用を増大させた。さらに、プログラミングを変更しな
ければないのに、プログラムされた集積回路の大量在庫
が手元にある場合には、さらなる問題が生じた。このよ
うな状況では、そのプログラマブルデバイスの在庫をさ
らに無駄な時間と費用をかけて再プログラムしなければ
ならない。

【００１１】よりよいシステムが望ましいことが明らか
であった一方で、この状況を真に改善する方法は全くな
いようであった。数多くの明らかに克服できない問題が
改善への道に立ちはだかった。

【００１２】第１に、現在の製造アセンブリラインの動
作速度は従来のプログラマのプログラム速度能力をはる
かに超えるため、プログラマは従来のシステムで可能で
あると考えられるよりもはるかに大きなスループットを
有さなければならない。

【００１３】第２に、プログラマは既存のプログラマよ
りも高速でなければならないのみならず、はるかにより
小型でもなければならない。この理想的なシステムは製
造アセンブリラインに統合されるが、ただし、既存の製
造アセンブリラインを乱したり、新しい製造アセンブリ
ラインの延長がその理想的なシステムがない場合の長さ
のそれを超えることを必要としないようにしなければな
らない。さらに、これら製造アセンブリラインのほとん
どはさまざまなタイプの供給モジュールおよび処理モジ
ュールによって既に占められているかまたは占められる
べく設計されており、したがって、さらなる装置に対し
ては限られたスペースしか与えられない。

【００１４】第３に、製造アセンブリラインとともに統
合されるプログラマは通信およびスケジューリングの目
的で製造システムソフトウェアの制御ソフトウェアおよ
び電子装置とインターフェイスしなければならないこと
も明らかである。このことは問題であり、なぜならば、
製造アセンブリラインシステムソフトウェアは複雑であ
るのみならず、それらのシステムの製造者にとって機密
事項および／または専売であるからである。これは、そ
のような統合が、自分たち自身のシステムを改善するこ
と以外に工学技術的な努力を費やすことに対し消極的で
ある製造業者との協力のもとに行なわれなければなら
ず、または、プログラマの制御ソフトウェアに取込む前
に製造業者のソフトウェアを理解するにあたって多くの
工学技術的努力を費やしながら行なわれなければならな
いことを意味した。

【００１５】第４に、プログラマと製造装置との間の機
械的インターフェイスは、プログラムされたデバイスを
製造アセンブリシステムの「ピック・アンド・プレイ
ス」処理装置に対し配置するために非常に正確であるこ
とを必要とした。

【００１６】第５に、製造処理装置ならびに製品製造装
置には数多くのさまざまな製造業者が存在する。これ
は、数多くのさまざまな製造アセンブリライン構成を研
究しなければならず、設計における大きな妥協点がさま
ざまな製造業者に対し必要とされなければならないこと
を意味した。

【００１７】第６に、理想的なシステムであれば、異な
る構造およびサイズを有する異なるマイクロデバイス間
での迅速な変更を斟酌するであろう。

【００１８】第７に、理想的なシステムは、テープ、チ
ューブ、およびトレイフィーダを含む数多くのさまざま
なマイクロデバイス供給機構に対処し得る必要があっ
た。

【００１９】最後に、プログラミング中に失敗したマイ
クロデバイスを迅速に拒否し得る能力に対する要求もあ
った。

【００２０】上記の問題点はすべて何らかの効果的な解
決策を不可能にするように思われた。このことは、特
に、ポータブルで、電力および空気力のみで「プラグ・
アンド・プレイ」動作を可能にし、自動化されたプログ
ラミングおよび処理を行ない、プログラムされたプログ
ラマブルデバイスを自動化された製造アセンブリライン
に与える能力があるような包括的なシステムを発明しよ
うと試みる際には特に言えることであった。

【００２１】

【発明の開示】この発明は、フィーダ／処理／バッファ
システムを伴う製造アセンブリラインを含むマイクロデ
バイス製品製造システムを提供する。このフィーダ／処
理／バッファシステムは、マイクロデバイスを多数のさ
まざまな態様にて受取るための柔軟性のあるフィーダ機
構と、ある処理動作をマイクロデバイスに対し高速で実
行する処理機構と、処理されたマイクロデバイスを製造
アセンブリラインに連続的に供給するための出力バッフ
ァ機構とを有する。このシステムは、これまでそのよう
なシステムが直面してきたすべての問題を実質的に解決
する。

【００２２】さらに、この発明は、複数のマイクロデバ
イスを受取る柔軟性があるフィーダ機構と、ある処理動
作をマイクロデバイスに対し実行する処理機構と、処理
されたマイクロデバイスを製造アセンブリラインに供給
する出力バッファ機構とを有するフィーダ／処理／バッ
ファシステムを提供する。このシステムは、そのような
システムがこれまで直面してきた問題をすべて実質的に
解決する。

【００２３】さらに、この発明は、マイクロデバイスを
受取る入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデ
バイスに対して実行する処理機構と、処理されたマイク
ロデバイスを製造アセンブリラインに供給するための出
力バッファ機構とが線形動作を利用することにより設計
を単純化するようなフィーダ／処理／バッファシステム
を提供する。このシステムは、そのようなシステムがこ
れまで直面してきたすべての問題を実質的に解決する。

【００２４】さらに、この発明は、マイクロデバイスを
受取る入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイクロデ
バイスに対し実行する処理機構と、処理されたマイクロ
デバイスを製造アセンブリラインに供給するための出力
バッファ機構とを含む数が低減された構成要素が互いに
整列させられ主に１つの自由度を有することにより速度
および生産性を上げるようなフィーダ／処理／バッファ
システムを提供する。このシステムは、そのようなシス
テムがこれまで直面してきた問題をすべて実質的に解決
する。

【００２５】さらに、この発明は、マイクロデバイスを
受取るための入力フィーダ機構と、ある処理動作をマイ
クロデバイスに対し実行する処理機構と、処理されたマ
イクロデバイスを製造アセンブリラインに供給するため
の出力バッファ機構とが線形動作を利用することにより
設計を単純化するようなフィーダ／処理／バッファシス
テムを提供する。このシステムは、そのようなシステム
がこれまでに直面してきたすべての問題を実質的に解決
する。

【００２６】さらに、この発明は、フィーダ／処理／バ
ッファシステムを伴う回路板アセンブリラインを含む回
路板製造システムを提供する。このフィーダ／処理／バ
ッファシステムは、プログラムされていないデバイスを
多数の異なる態様にて受取る柔軟性のあるフィーダ機構
と、ある処理動作をプログラムされていないデバイスに
対し高速で実行するプログラミング機構と、プログラム
されたデバイスを回路板アセンブリラインに連続的に供
給する出力バッファ機構とを有する。このシステムは、
そのようなシステムがこれまで直面してきたすべての問
題を実質的に解決する。

【００２７】さらに、この発明は、複数のプログラムさ
れていないデバイスを受取る柔軟性のあるフィーダ機構
と、ある処理動作をプログラムされていないデバイスに
対し実行する処理機構と、プログラムされたデバイスを
回路板アセンブリラインに供給する出力バッファ機構と
を有するフィーダ／処理／バッファシステムを提供す
る。このシステムは、そのようなシステムがこれまで直
面してきたすべての問題を実質的に解決する。

【００２８】さらに、この発明は、プログラムされてい
ないデバイスを受取るための入力フィーダ機構と、ある
プログラミング動作をプログラムされていない集積回路
に対し実行するプログラミング機構と、プログラムされ
たデバイスを回路板アセンブリラインに供給するための
出力バッファ機構とが線形動作を利用することによりシ
ステムのサイズを最小にするようなフィーダ／処理／バ
ッファシステムを提供する。このシステムは、そのよう
なシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質
的に解決する。

【００２９】さらに、この発明は、プログラムされてい
ないデバイスを受取るための入力フィーダ機構と、ある
プログラミング動作をプログラムされていないデバイス
に対し実行するプログラミング機構と、プログラムされ
たデバイスを回路板アセンブリラインに供給するための
出力バッファ機構とが回転式動作を利用することにより
機械の振動を最小限に抑えるようなフィーダ／処理／バ
ッファシステムを提供する。このシステムは、そのよう
なシステムがこれまで直面してきたすべての問題を実質
的に解決する。

【００３０】この発明の上記およびさらなる利点は以下
の詳細な説明を添付の図面と合わせて読むことにより当
業者には明らかとなる。

【００３１】

【この発明を実施するためのベストモード】ここで図１
（先行技術）を参照して、たとえばプログラマブル電子
装置に対するプログラミングシステム１０のような、従
来の処理システムを図示する。このプログラミングシス
テム１０は例として用いられる。このプログラミングシ
ステム１０は非常に大きなものであり、入力フィーダ１
４が取付けられる剛性のフレーム１２を有する。この入
力フィーダ１４は、プログラムされていないデバイスを
プログラミングシステム１０に供給するトレイ、トレイ
スタッカ、チューブ、チューブスタッカ、またはテープ
およびリールであり得る。

【００３２】ロボット処理システム１８は、Ｘ−Ｙ−Ｚ
およびθ座標系（ＸおよびＹは水平方向運動、Ｚは垂直
方向運動、θは角運動）において移動可能であり、ピッ
ク・アンド・プレイス（ＰＮＰ）ヘッド２０を担持し
て、それにより、プログラムされていないデバイスを摘
み上げそれらをプログラミング領域２２に移動させてプ
ログラミングシステム１０内のプログラミングソケット
（図示せず）に挿入する。

【００３３】プログラミングが完了すると、ロボット処
理システム１８はＰＮＰヘッド２０を適所に動かして部
品をプログラミングソケットから外してそれらを出力機
構２４内に置く。プログラマブルデバイスがプログラム
され得ない場合には、ロボット処理システム１８および
ＰＮＰヘッド２０はその欠陥デバイスを廃棄ビン２６に
入れる。

【００３４】プログラミングシステム１０は、入力機構
１４内にあるすべての良いデバイスがプログラムされて
出力機構２４に移送されるまで自動的に動作し続ける。

【００３５】次に図２（先行技術）を参照して、アセン
ブリライン３１を含む製造アセンブリシステム３０が図
示される。この製造アセンブリシステム３０は、さまざ
まな入力フィーダ、たとえば入力フィーダ３４などが取
付けられるフィーダテーブル３２を含む。プログラムさ
れたデバイスを伴う場合には、図１（先行技術）からの
出力機構２４が入力フィーダ３４として用いられる。図
２（先行技術）において、２つのフィーダ３４および３
６が設置されるよう示されており、入力フィーダ３４お
よび３６の各々は異なるタイプのプログラマブルデバイ
スを含み得る。入力フィーダ３４および３６は、トレ
イ、トレイスタッカ、チューブ、チューブスタッカ、ま
たはテープおよびリールであり得る。

【００３６】この製造アセンブリシステム３０はロボッ
ト処理システム４０を担持する支持フレーム３７を有
し、ロボット処理システム４０は、ＰＮＰヘッド４２を
Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ座標系に沿って担持し、それによって、
デバイスを入力フィーダ３４および３６からとって、ア
センブリラインフレーム４６に取付けられているコンベ
アベルト４８に沿って移動させられるプリント回路板３
８上に置く。入力フィーダ３４および３６はコンベアベ
ルト４８の移動方向からはずれている。

【００３７】次に図３を参照して、この発明の一部の一
実施例であるフィーダ／プログラマ／バッファシステム
５０を示す。これは、インラインの線形動作システムで
あり、製造アセンブリシステム３０において入力フィー
ダ３４または３６の１つと同じ場所に嵌まる。この入力
フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０がフィー
ダとおおよそ同じ空間および場所に嵌められ得るので、
単純化された持続される高速処理およびアセンブリ動作
を可能にする新たな製造アセンブリシステムが提供され
る。

【００３８】多数のさまざまな入力機構を用いることに
より、先行技術システムで用いられるとおりのチュー
ブ、チューブスタッカ、トレイ、トレイスタッカ、また
はテープおよびリールを含む入力フィーダ／プログラマ
／バッファシステム５０に対し供給を行なってもよい。
そのインライン構成のゆえ、フィーダ／プログラマ／バ
ッファシステム５０は、さまざまな供給選択肢に最小限
の変更で柔軟に対処する能力を有する。このベストモー
ドでは、このフィーダ／プログラマ／バッファシステム
５０は、テープおよびリールフィーダである入力機構を
有する。このリールは、数多くのさまざまな位置、たと
えば、入力リール５２によって示されるようなフィーダ
／プログラマ／バッファシステム５０の下、入力リール
５４によって示されるような前部、またはフィーダ／プ
ログラマ／バッファシステム５０から完全に分離して
（図示せず）置かれてもよい。入力リール５２または５
４がフィーダ／プログラマ／バッファシステム５０の一
部である場合、それをフレーム５６によって支持するこ
とにより、入力リール５２または５４は、図３に示され
るように反時計方向において、後に記載するモータまた
は別のモータからのベルトであってもよい駆動機構（図
示せず）によって回転し得る。

【００３９】入力リール５４を入力フィーダ機構５５の
一例として用いる場合、プログラムされていないデバイ
スはキャリヤテープ５８とカバーテープ６０との間に入
れられる。このキャリヤテープ５８は、プログラムされ
ていないデバイス、または再プログラミングを実行する
ことが必要とされる場合には正確にプログラムされなか
ったデバイスを保持するための複数の小さなポケットを
有する。

【００４０】第１の段階において、カバーテープ６０が
剥ぎ取られてカバーテープ機構６２に供給され、カバー
テープ機構６２はカバーテープ６０の廃棄処理を、カバ
ーテープ６０をスプールに巻くかまたはカバーテープ６
０を破砕して後で除去または廃棄するように行なう。こ
のカバーテープ機構６２はカバーテープ６０に張力をか
けることによりそれが確実にキャリヤテープ５８から剥
がれるようにする。このカバーテープ６０の剥離によっ
て、プログラムされていないデバイスがキャリヤテープ
５８上に露出する。

【００４１】インデクサまたはテープ・イン機構６４
は、入力フィーダ機構５５の一部であり、モータで駆動
されるスプロケット（図示せず）を含むが、これは、先
に述べたベルトを含むことにより入力リール５２または
５４を回転させてもよく、キャリヤテープ５８を入力リ
ール５２または５４から引離して、プログラムされてい
ないデバイスを、ロボット処理システム６９にＰＮＰヘ
ッド６６を含む処理機構６５に運ぶ。

【００４２】洗練された単純なシステムを有するよう、
フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０は線形動
作システムであり、ロボット処理システム６９はイン・
ライン長に沿った前後するＸ軸運動を与えるだけでよ
い。ＰＮＰヘッド６６は１つ以上の個別のピックアップ
機構またはプローブ６７を含み、これが垂直Ｚ軸運動を
行なってプログラマブルデバイスを拾い上げる。このイ
ン・ライン線形方策は、フィーダ／プログラマ／バッフ
ァシステム５０の全体動作を大きく簡素化し、その全体
サイズを低減し、したがってフィーダ／プログラマ／バ
ッファ５０は所望の最小の空間プロファイルに嵌まり得
る。

【００４３】スループットを最適化するよう、ＰＮＰヘ
ッド６６は複数のプローブ６７を有し、これによって複
数のプログラムされていないデバイスを連続して拾い上
げる。一度に拾い上げられるプログラムされていないデ
バイスの数はフィーダ／プログラマ／バッファシステム
５０の速度の関数となる。１つの動作においてより多く
のプログラムされていないデバイスがプログラムされれ
ばされるほど、スループットはより大きくなるが、フィ
ーダ／プログラマ／バッファシステム５０がより大きく
なる。入力としてのマイクロデバイスの中央から中央ま
での間隔が変化しない場合には複数のプログラムされて
いないデバイスが同時に拾い上げられ得るが、好ましい
実施例では４つのプログラムされていないデバイスが連
続して拾い上げられる。

【００４４】ＰＮＰヘッド６６はさらにマーキング装置
６８、たとえばスタンプまたはインクペンなどを含み、
それによってデバイスに印付けを行なうことにより、使
用される製造ロットまたはフィーダ／プログラマ／バッ
ファを示し得る。明らかなことではあるが、マーキング
装置の配置は設計事項である。

【００４５】図４を簡単に参照して、図３の線４−−４
に沿った上面図を示す。図３におけるものと同じ要素
は、すべて、図３と同じ名称および番号によって指定さ
れる。図４において特に注目されるのは、４つのプログ
ラマソケット位置７０Ａ〜７０Ｄを示すプログラミング
機構７０と、フィーダコンベアベルト７４の遠端にある
ピックアップ領域８０である。

【００４６】ここで図３に戻って、プログラミング機構
７０の側面図を示す。複数のプログラムされていないデ
バイスが拾い上げられた後、それらはロボット処理シス
テム６９によってプログラミング機構７０上に移動させ
られる。プログラミング機構７０は複数のソケット７０
Ａ〜７０Ｄを有しており、その中にそれらプログラムさ
れていないデバイスがＰＮＰヘッド６６のプローブ６７
によって挿入または落とされることにより連続的に置か
れる。ここでも、マイクロデバイスの中央から中央まで
の間隔が変わらない場合には、同時配置が行なわれる。

【００４７】次いで、それらプログラムされていないデ
バイスはプログラミング機構７０によってプログラムさ
れる。同時プログラミングを達成するには、複数のソケ
ットを並列状態で接続するだけでよい。連続的なプログ
ラミングを達成するには、複数のソケットを別個にまた
は直列バス上にて接続すればよい。これにより、この発
明のスループットは、先行技術のプログラミング機構上
でプログラムされている複数のプログラマブルデバイス
に等しい因数で倍増される。このプログラミング機構７
０のもう１つのさらなる特徴は、処理に失敗したかまた
は「悪い」ためにデバイスがいつプログラムされ得ない
かを識別する能力である。

【００４８】プログラミングの後、プログラムされたデ
バイスは数多くのさまざまな方法によってソケットから
取出されてもよいが、このベストモードでは処理システ
ム６５のＰＮＰヘッド６６が連続的なピックアップを行
なう。ここでも、マイクロデバイスの中央から中央まで
の間隔が変化しない場合、同時取出も行なわれ得る。

【００４９】ＰＮＰヘッド６６は悪いプログラマブルデ
バイスを移動させてそれらを廃棄ビン７２に入れ、良い
プログラムされたデバイスを出力バッファ機構７５内に
入れる。この出力バッファ機構７５はローラ７７および
７８上にバッファコンベアベルト７６を含む。このバッ
ファコンベアベルト７６は、ここでは（１つだけ示され
る）ポケット７９で代表されるが、たとえばグローブ、
ポケット、または他のホルダのような、プログラマブル
デバイスを保持するための構造部を備える。

【００５０】バッファコンベアベルト７６は、図３にお
いて破線で示され図２において図示される（先行技
術）、製造アセンブリシステム３０の一部であるロボッ
ト処理システムがプログラマブルデバイスを拾い上げて
プリント回路板に集積する場所から、それらプログラマ
ブルデバイスをピックアップ領域８０に移動させる。バ
ッファコンベアベルト７６は、プログラムされたデバイ
スが製造アセンブリシステムにより必要とされる割合に
対応ししたがってプログラムされたデバイスの予約分ま
たはバッファ分を与えるよう加速または減速され得る。
出力バッファ機構７５はシステムの他の部分とは異なる
速度で動作してもよく、なぜならば、それはシステムの
他の部分からは効果的に結合を解かれ、プログラムされ
たデバイスを要求があり次第与え得るからである。これ
により、フィーダ／プログラマ／バッファシステム５０
を含むプログラムされた製品製造システムと製造アセン
ブリシステムとの新規な新しい組合せが創出される。

【００５１】プログラミングは、ロボット処理システム
６９およびＰＮＰヘッド６６が連続動作でデバイスを拾
い上げておく一方で他のプログラムされていないデバイ
スはプログラミング機構７０によってプログラムされて
いる最中であるように行なわれ得ることに注目された
い。このベストモードでは、ＰＮＰヘッド６６はテープ
・イン機構６４のピックアップ領域を横断し、４つの連
続したプログラマブルデバイスを拾い上げ、連続的にそ
れらをプログラミング機構７０のソケット７０Ａ〜７０
Ｄ内に置き、プログラミングが終了するまで待機する。
次いで、それはプログラマブルデバイスをソケット７０
Ａ〜７０Ｄから拾い上げ、悪いパーツを廃棄ビン７２に
入れ、良いパーツをバッファコンベアベルト７６に置
く。バッファコンベアベルト７６は十分に移動して、プ
ログラムされたデバイスが連続的に置かれることを可能
にする。ＰＮＰヘッド６６は次いでテープ・イン機構６
４を逆向きに横断してもどり、４つの新しいプログラマ
ブルデバイスを拾い上げる。

【００５２】キャリヤテープ５８はフィーダ／プログラ
マ／バッファシステム５０を通って破棄される。このキ
ャリヤテープ５８はバッファコンベアベルト７６とは異
なる速度で移動し、なぜならば、これら２つのパーツは
結合されないからであることを理解されたい。この理由
は、バッファ機能に加えて、周期的な廃棄されるプログ
ラマブルデバイスが存在するからであり、それは、入力
供給が出力供給よりも速くなければならないことを意味
する。

【００５３】ここで図５を参照して、この発明のある部
分の代替的実施例、イン・ラインの回転式動作システム
でありかつ図２の製造アセンブリシステム３０において
入力フィーダ３４または３６のうちの１つと同じ場所に
嵌まるフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００
を示す。このフィーダ／プログラマ／バッファシステム
１００をフィーダと同じ空間および場所に嵌め得るの
で、簡素化された、持続される高速処理およびアセンブ
リ動作が可能である新しい製造アセンブリシステムが提
供される。

【００５４】フィーダ／プログラマ／バッファシステム
５０に対する場合のように、数多くのさまざまな入力機
構を用いることにより、チューブ、チューブスタッカ、
トレイ、トレイスタッカ、またはテープおよびリールを
含むフィーダ／プログラマ／バッファシステム１００に
対し供給を行なってもよい。そのイン・ライン構成のゆ
え、このフィーダ／プログラマ／バッファシステム１０
０はさまざまな供給選択肢に対し最小限の変更で柔軟性
をもって対応する能力がある。このベストモードでは、
フィーダ／プログラマ／バッファシステム１００はテー
プフィーダである入力フィーダ機構を有する。このフィ
ーダ／プログラマ／バッファシステム１００は図５にお
いて入力リール１０２および１０４に対する２つの位置
を示す。

【００５５】入力リール１０４を入力フィーダ機構１０
５の一例として用いながら、プログラムされていないデ
バイスを運搬するキャリヤテープ１０８はカバーテープ
１１０を有し、これは剥離および保存されてカバーテー
プ機構１１２にて捨てられる。プログラムされていない
デバイスはキャリヤテープ１０８によってテープ・イン
機構１１４に移動させられる。テープ・イン機構１１４
は入力フィーダ機構１０５の一部であり、そこでピック
・アンド・プレイス（ＰＮＰ）ロータ１１６がＰＮＰヘ
ッド１１６Ａ〜１１６Ｆを用いながら個々のプログラマ
ブルデバイスを拾い上げる。ＰＮＰヘッドの数はフィー
ダ／プログラマ／バッファシステム１００に対する設計
事項にすぎないことを理解されたい。さらに、ＰＮＰロ
ータ１１６はＸおよび／またはＺ横断をなすことにより
ピックアップおよび配置を改善するよう設計され得る。

【００５６】ピックアップロータ１１６は、反時計まわ
り方向に回転することにより、プログラムされていない
デバイスを、ＰＮＰヘッド１１６Ａ〜１１６Ｆがそれら
デバイスをプログラマロータ１１８上に置き得る位置に
移動させる。このプログラマロータ１１８はピックアッ
プロータＰＮＰヘッド１１６Ａ〜１１６Ｆに対応する複
数のプログラマヘッド１１８Ａ〜１１８Ｆを有するが、
これもやはり単なる設計事項であり、プログラマヘッド
の数およびピックアップロータヘッドの数は異なってい
てもよい。

【００５７】プログラマロータ１１８は時計方向に回転
して、回転中にデバイスをプログラムする。プログラミ
ングが完了すると、プログラムされたデバイスはプレイ
スロータ１２０によって取除かれる。このプレイスロー
タ１２０はプログラマロータＰＮＰヘッド１１８Ａ〜１
１８Ｆに対応するＰＮＰヘッド１２０Ａ〜１２０Ｆを有
するが、やはり、ヘッドの数は単なる設計事項である。
さらに、プログラマロータ１１８はＸおよび／またはＺ
横断をなすことによりピックアップおよび配置を改善す
るようにもデザインされ得る。

【００５８】プレイスロータ１２０はプログラマブルデ
バイスをプログラマロータヘッド１１８Ａ〜１１８Ｆか
ら拾い上げ、反時計方向に回転しながら良いプログラム
されたデバイスを出力バッファ機構１２１上に置く。こ
のプレイスロータ１２０はＸおよび／またはＺ横断をな
すことによりピックアップを改善するよう設計され得、
さらには、プログラムされたデバイスを拾い上げ前後に
Ｘ方向においてプログラマロータ１１８と処理システム
ピックポイントとの間をシャトル運動することによりそ
れ自身出力バッファ機構１２１として動作し得ることを
理解されたい。

【００５９】したがって、ピックアップロータ１１６お
よびプレイスロータ１２０はフィーダ／プログラマ／バ
ッファシステム１００に対する処理機構１１９の一部と
して考えられ得る。ピックアップロータ１１６、プログ
ラマロータ１１８、およびプレイスロータ１２０は、プ
ログラミング機構１１５または組合せられたプログラミ
ングおよび出力バッファシステムの一部としても考えら
れ得る。

【００６０】このベストモードでは、しかしながら、プ
レイスロータ１２０はプログラムされたデバイスを出力
バッファ機構１２１において、製造アセンブリシステム
３０の一部であるロボット処理システム４０がプログラ
ムされていないデバイスを拾い上げて図２（先行技術）
のプリント回路板３８に集積するよう正しい向きに適切
に位置決めする。このプレイスロータ１２０は、出力バ
ッファ機構１２１内の垂直軸上のローラ１２４および１
２６上の横の出力バッファコンベア１２２上に、プログ
ラムされたデバイスを置く。この出力バッファコンベア
１２２はその縁部にグローブ、ポケットまたは他のホル
ダを有し得るが、これは例示的には真空ホルダ１２３
（１つのみ示される）であり、軽い真空を用いて、プロ
グラムされたデバイスを、適所において、それらがロボ
ット処理システム４０によってピックポイントにて拾い
上げられるまで保持する。

【００６１】上記から、この発明は「マイクロデバイ
ス」として記載され得るものに適用可能であることがわ
かる。マイクロデバイスは広範囲の電子デバイスおよび
機械デバイスを含む。このベストモードはプログラマブ
ルデバイスに対するプログラミングである処理を記載し
ているが、それらプログラマブルデバイスはたとえばフ
ラッシュメモリ（フラッシュ）、電気的に消去可能なプ
ログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、プ
ログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプロ
グラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）およびマイクロコ
ントローラなどのデバイスを含むがそれらに限定される
ものではない。しかしながら、この発明は、試験、デバ
イス特性の測定、較正、および他の処理動作を要するす
べての電子デバイス、機械デバイス、ハイブリッドデバ
イスおよび他のデバイスに対する処理を含む。たとえ
ば、これらのタイプのマイクロデバイスは、たとえば、
マイクロプロセッサ、集積回路（ＩＣ）、アプリケーシ
ョン特化集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロメカニカルマ
シン、マイクロ−エレクトロ−メカニカル（ＭＥＭ）デ
バイス、マイクロモジュール、流動性システムなどのよ
うなデバイスを含むが、それらに限定されるものではな
い。

【００６２】この発明を特定のベストモードに関連させ
て説明してきたが、上記の記載に照らし数多くの代替
物、修正物、および変形物が当業者には明らかであろう
ことが理解される。したがって、それは、前掲の特許請
求の範囲の精神および範囲内に入るすべてのそのような
代替物、修正物、および変形物を包含するべく意図され
る。ここに記載または添付の図面に図示される事項はす
べて例示的であり、非限定的な意味において解釈される
ものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （先行技術）先行技術のプログラミングシス
テムの例の図である。

【図２】 （先行技術）この発明の一部である、先行技
術の電子回路板製造ラインの例の図である。

【図３】 この発明のフィーダ／プログラマ／バッファ
システムの側面図である。

【図４】 図３の線４−−４に沿った上面図である。

【図５】 この発明の代替的実施例の側面図である。

【符号の説明】

１８：処理システム、３０：製造アセンブリライン、５
５：入力フィーダ機構、７０：処理機構、７５：出力バ
ッファ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レブ・エム・ボロティン アメリカ合衆国、98034 ワシントン州、 カークランド、エヌ・イー・ワンハンドレ ッドアンドトゥエンティフィフス・ストリ ート、9306 Ｆターム(参考） 3C030 DA15 DA17 DA23

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理されたマイクロデバイスの組入れに
   対し準備ができている製品を提供することができる製造
   アセンブリライン（３０）と、処理されていないマイク
   ロデバイスを提供することができる入力フィーダ機構
   （５５）と、 処理されていないマイクロデバイスを入力フィーダ機構
   （５５）から受取りそのマイクロデバイスを処理するこ
   とにより処理されたマイクロデバイスを与えることがで
   きる処理機構（７０）と、 処理されたマイクロデバイスを処理機構（７０）から受
   取りその処理されたマイクロデバイスを必要に応じて製
   造アセンブリライン（３０）に与えることができる出力
   バッファ機構（７５）と、 処理されたマイクロデバイスを出力バッファ機構（７
   ５）から取りその処理されたマイクロデバイスを製品内
   に組入れることができる処理システム（１８）とを含
   む、マイクロデバイス製品製造システム。
2. 【請求項２】 製造アセンブリライン（３０）は第１の
   方向に移動し、入力フィーダ機構（５５）と処理機構
   （７０）と出力バッファ機構（７５）とは一列であり、
   入力フィーダ機構（５５）と処理機構（７０）と出力バ
   ッファ機構（７５）とは第１の方向に対し直角である、
   請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
3. 【請求項３】 入力フィーダ機構（５５）は、処理され
   ていないマイクロデバイスを、トレイ、トレイスタッ
   カ、チューブ、チューブスタッカ、ならびにテープおよ
   びリールからなる群から選択されるフィーダにて与える
   ことができる、請求項１に記載のマイクロデバイス製品
   製造システム。
4. 【請求項４】 処理システム（７０）は、マイクロデバ
   イスを、プログラミング、較正、試験、および測定から
   なる群から選択される処理で処理する、請求項１に記載
   のマイクロデバイス製品製造システム。
5. 【請求項５】 処理機構（７０）は複数のマイクロデバ
   イスを同時に処理する、請求項１に記載のマイクロデバ
   イス製品製造システム。
6. 【請求項６】 処理機構（７０）は、処理後に欠陥マイ
   クロデバイスを検出および廃棄するための機構を含む、
   請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。
7. 【請求項７】 マイクロデバイスを入力フィーダ機構
   （５５）と処理機構（７０）と出力バッファ機構（７
   ５）との間において線形方向に移動させるための処理シ
   ステム（６５）を含む、請求項１に記載のマイクロデバ
   イス製品製造システム。
8. 【請求項８】 入力フィーダ機構（５５）と処理機構
   （７０）と出力バッファ機構（７５）とは一列であり、 マイクロデバイスを一列の入力フィーダ機構と処理機構
   と出力バッファ機構との間において回転式の移動を用い
   ながら移動させるための処理機構（６５）を含む、請求
   項１に記載マイクロデバイス製品製造システム。
9. 【請求項９】 出力バッファ機構（７５）は入力フィー
   ダ機構（５５）および処理機構（７０）から実質的に独
   立して動作することができる、請求項１に記載のマイク
   ロデバイス製品製造システム。
10. 【請求項１０】 入力フィーダ機構（５５）と処理機構
    （７０）と出力バッファ機構（７５）とは一列である、
    請求項１に記載のマイクロデバイス製品製造システム。