CN104663014B - 吸嘴及元件安装方法 - Google Patents

Abstract

吸嘴(10)能够吸附并保持两种元件(P1、P2)，这两种元件(P1、P2)分别具有长方形的被吸附面，并且被吸附面的大小互不相同，其中，(A)：与元件(P1、P2)的被吸附面抵接的吸附面(50)形成为处于两种元件中的大元件(P2)的被吸附面之内的尺寸形状，并且形成为两种元件中的小元件(P1)的被吸附面处于吸附面之内的尺寸形状，(B)：作为吸气通路发挥作用的贯通孔(60)的朝向吸附面(50)的开口(62)形成为处于两种元件中的小元件(P1)的被吸附面之内的尺寸形状。因此，通过使用本吸嘴(10)，例如能够减少制造一个基板所需的吸嘴个数。

Description

吸嘴及元件安装方法

技术领域

本发明涉及用于对元件进行吸附并保持的吸嘴，并涉及使用该吸嘴将元件安装于基板的方法。

背景技术

在电路基板上安装有很多元件。安装在这些电路基板上的元件中，包括大小不同的多个元件，为了吸附并保持这些大小不同的各种元件，对应于每一个元件的大小而准备多个吸嘴。由于存在大小相同但类别却不同的元件，因此为了稳定地保持不同类别的各个元件，例如存在下述专利文献记载的吸嘴。

专利文献

专利文献1：日本特开平8-78885号公报

专利文献2：日本专利第4461660号公报

发明内容

发明要解决的课题

例如，在元件安装机中，需要对应于每个待安装元件的大小来准备多个吸嘴，此外，在作业期间需要执行更换吸嘴的工序，因此存在导致制造工序的每个周期的时间增加的问题。即，吸嘴存在改良的余地，有待通过进行一定改良来提高该吸嘴的实用性。本发明鉴于这样的情况而作出，其课题在于提供一种实用性高的吸嘴，并提供一种使用了该吸嘴的实用的元件安装方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的吸嘴能够吸附并保持两种元件，这两种元件分别具有长方形的被吸附面，并且被吸附面的大小互不相同，其特征在于，(A)：与元件的被吸附面抵接的吸附面形成为处于两种元件中的大元件的被吸附面之内的尺寸形状，并且形成为两种元件中的小元件的被吸附面处于吸附面之内的尺寸形状，(B)：作为吸气通路而发挥作用的贯通孔的朝向吸附面的开口形成为处于两种元件中的小元件的被吸附面之内的尺寸形状。

另外，本发明的元件安装方法是使用上述的吸嘴将元件安装于基板的方法，其特征在于，包括：(I)大元件安装工序，通过上述吸嘴，吸附并保持两种元件中的大元件，并安装于基板；及(II)小元件安装工序，通过上述的吸嘴，吸附并保持两种元件中的小元件，并安装于基板。

发明效果

根据本发明的吸嘴，能够通过一个吸嘴处理两种大小的元件，因此例如能够减少制造一个基板所需的吸嘴个数。而且，根据本发明的元件安装方法，在安装两种大小的元件中的一个元件的工序与安装另一个元件的工序之间，不需要执行更换吸嘴的工序，因此能够缩短制造时的周期时间。

发明的方案

以下，在本申请中，例示了几个可进行专利申请的发明(以下，有时称为“可申请发明”)的方案，并对它们进行说明。与权利要求同样地对各方案进行分项，并对各项标注编号，以根据需要而引用其他项的编号的形式进行记载。这只不过是为了容易理解上述的可申请发明，而并非旨在将构成这些发明的构成要素的组合限定于以下各项中记载的内容。即，可申请发明应该参照各项的记载、实施例的记载等来解释，可以在遵照该解释的范围内，对各项方案进一步附加了其他构成要素的方案、或从各项方案中删除了某种构成要素的方案也可以作为可申请发明的一个方案。另外，在以下的各项中，(1)项至(7)项分别相当于权利要求1至7。

(1)一种吸嘴，能够吸附并保持两种元件，上述两种元件分别具有长方形的被吸附面，并且上述被吸附面的大小互不相同，

上述吸嘴具有：(a)吸附面，与上述元件的被吸附面抵接；及(b)贯通孔，沿轴线方向贯通并在上述吸附面上开口，作为吸气通路发挥作用，

上述吸附面形成为处于上述两种元件中的大元件的上述被吸附面之内的尺寸形状，并且上述吸附面形成为上述两种元件中的小元件的上述被吸附面处于上述吸附面之内的尺寸形状，

上述贯通孔的开口形成为处于上述两种元件中的小元件的上述被吸附面之内的尺寸形状。

本项记载的吸嘴为了能够处理大小不同的两种元件，吸附面及吸气口的尺寸形状根据所对应的两种元件来确定。也如上所述那样，安装于一个基板的元件存在各种大小的尺寸，因此为了制造一个基板，需要对应于各种元件而预先准备多个吸嘴。即，通过使用本项的吸嘴，能够减少制造该基板所需的吸嘴个数。

(2)根据(1)项记载的吸嘴，其中，上述吸附面形成为沿着一个方向延伸的形状，上述吸附面的轮廓形成为具有在与作为该吸附面的延伸方向的长度方向正交的方向上相对且相互平行的两条边的形状，

上述贯通孔的开口形成为在与上述长度方向相同的方向上延伸的长孔形状。

本项记载的吸嘴中，与具有长方形的被吸附面的元件同样地，吸附面和朝向吸附面的贯通孔的开口形成为在一个方向上较长的形状，该吸嘴在使该元件的长度方向与该吸嘴本身的长度方向一致的状态下进行吸附、保持而加以使用。因此，例如，在使两种元件中的小元件脱离元件供料器时，能够尽量减小该元件供料器中的元件的间隔。

(3)根据(2)项记载的吸嘴，其中，

上述贯通孔的开口的形状为：在上述长度方向的中间部具有与该长度方向正交的方向上的尺寸形成为两端侧的尺寸的一半的收窄部。

根据本项记载的吸嘴，能够防止两种元件中的小元件被吸入贯通孔、或相对于吸附面而倾斜地吸附元件。

(4)根据(3)项记载的吸嘴，其中，

上述贯通孔的开口的形状为：在上述长度方向的两端侧分别具有圆形的圆形部，且这两个圆形部分别通过上述收窄部而相连。

本项记载的吸嘴中，由于贯通孔的开口具有圆形部，因此即使元件的吸附面是带圆角的形状，圆形部也能够与元件的吸附面无间隙地抵接，因此对于这样的元件，也能够稳定地进行吸附、保持。

(5)根据(2)项至(4)项中任一项记载的吸嘴，其中，该吸嘴包括：小径部、大径部、将上述小径部与上述大径部连接起来而形成锥状的锥形部，

上述小径部的前端形成为将圆柱切除一部分的形状，由此在该小径部的前端形成呈具有上述相互平行的两条边的形状的上述吸附面，

上述大径部形成为上述两种元件中的大元件处于该大径部的截面形状之内的尺寸形状。

本项记载的吸嘴的外形形状被具体化。本项记载的吸嘴形成为越朝向前端则截面形状越小的形状。因此，本项记载的吸嘴能够容易地通过起模而进行制造。另外，在对本项记载的吸嘴吸附保持的元件进行拍摄时，由于锥形部形成背景，因此即使是两种元件中的大元件，也能够拍摄到良好的图像。

(6)根据(1)项至(5)项中任一项记载的吸嘴，其中，该吸嘴用于吸附并保持：上述被吸附面的大小为长边为1.6mm且短边为0.8mm的元件、及长边为1.0mm且短边为0.5mm的元件。

本项记载的吸嘴是形成为用于处理特定的两种元件、即所谓1608元件和1005元件。

(7)一种元件安装方法，是使用(1)项至(6)项中任一项记载的吸嘴将元件安装于基板的方法，该元件安装方法包括：

大元件安装工序，通过上述吸嘴，吸附并保持上述两种元件中的大元件，并安装于上述基板；及

小元件安装工序，通过上述吸嘴，吸附并保持上述两种元件中的小元件，并安装于上述基板。

本项记载的方案是分类进行安装的元件的安装方法。根据本项记载的元件安装方法，使用能够处理两种元件的上述的吸嘴，将这两种元件分别安装于基板。在对应于两种元件而分别准备两种吸嘴的情况下，需要执行从两种吸嘴中的一种吸嘴更换为另一种吸嘴的工序，但是根据本项记载的元件安装方法，不需要执行此工序，因此能够缩短用于制造一个基板的周期时间。

附图说明

图1是包含可申请发明的实施例的吸嘴而构成的元件安装机的立体图。

图2是放大表示一个图1所示的安装头的侧视图。

图3是作为可申请发明的实施例的吸嘴的立体图。

图4是图3所示的吸嘴的俯视图，是表示该吸嘴的吸附面与元件的被吸附面的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地对作为可申请发明的具体实施方式的实施例进行说明。另外，可申请发明除了下述实施例之外，还能够以上述“发明的方案”中记载的方案以及基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改良所得的各种方案来实施。另外，也能够利用“发明的方案”的各项说明中记载的技术事项，来构成下述实施例的变形例。

实施例

图1是包含作为可申请发明的实施例的吸嘴10而构成的元件安装机20的立体图。另外，该图1表示拆下了外装板的状态的元件安装机20。该元件安装机20具备：基座22、架设于该基座22的上方的梁24、配设于基座22的基板输送装置26、在该元件安装机20的正面侧以能够更换的方式安装于基座22的多个元件供料器28、在基板输送装置26与多个元件供料器28之间固定于基座22的元件相机30、用于对从多个元件供料器28中的任一元件供料器供给的元件进行保持并将该元件安装于基板S的安装头32、配设于梁24而使安装头32移动的头移动装置34。

安装头32是转位式的安装头，具备八个后文详细说明的吸嘴10。这八个吸嘴10分别通过供给负压(使压力比大气压低)，来吸附保持元件P，通过停止供给负压，使吸附保持的元件P从吸嘴本身脱离。另外，如图2所示，八个吸嘴10分别由安装头32所具有的吸嘴座40保持，通过安装头32所具有的吸嘴升降机构(图示省略)使与处于特定位置的一个吸嘴10对应的吸嘴座40进行升降，从而使吸嘴10在上下方向上移动。

吸嘴10安装在安装头32所具有的吸嘴座40的下端，并能够进行拆装。能够通过安装头32所具有的吸嘴旋转机构(省略图示)使该吸嘴座40绕轴线旋转以调整安装位置，吸嘴10被保持为不能相对于该吸嘴支架40进行相对旋转。即，吸嘴10与吸嘴座40一体旋转。另外，该吸嘴座40大致形成为筒状，其内部形成用于供给负压的通路、即用于抽吸空气的吸气通路42(参照图3)。

接着，参照图3及图4，详细地对本实施例的吸嘴10进行说明。图3是吸嘴10的前端侧的立体图，图4是表示吸嘴10与元件之间的关系的俯视图。如图3所示，吸嘴10由小径部44、大径部46、将上述小径部44与上述大径部46连接起来而形成为锥状的锥形部48构成。该小径部44的前端形成为将隔着轴线而相对的两端侧分别挖除的形状，该小径部44的前端面是与元件的被吸附面抵接的吸附面50。如图4所示，吸附面50形成为从圆形中将隔着一条中心线的两端侧分别与该条中心线平行地切除而形成的形状。即，吸附面50形成为沿一个方向延伸的形状，其吸附面50的轮廓形成为具有在与该吸附面50的延伸方向正交的方向上相对且相互平行的两条边即平行边52的形状。

如上所述，小径部44的前端形成为将隔着轴线而相对的两端侧分别挖除的形状。因此，小径部44包括：与锥形部48相连的圆柱部54；柱状的吸嘴前端部56，截面形状与吸附面50的形状相同；倾斜面部58，通过倾斜面将吸嘴前端部56的从吸附面50的平行边52沿轴线方向延伸的两个面与圆柱部54连接起来。

另外，吸嘴10具有在吸附面50上开口而作为上述吸气通路42的一部分发挥作用的贯通孔60。该贯通孔60的开口、即吸气口62形成为在与上述吸附面50的延伸方向相同的方向上较长的形状。更详细地说，该吸气口62形成为包含圆形的圆形部64和收窄部66的形状，其中，上述圆形部64分别形成在该吸气口62延伸的方向的两端侧，上述收窄部66以上述圆形部64的外形的一半的宽度将这两个圆形部64连接起来。

而且，本吸嘴10能够吸附并保持大小互不相同的两种元件P1、P2。元件P1是被吸嘴10吸附的被吸附面的尺寸为长边为1.0mm并且短边为0.5mm的元件、即所谓的1005元件。另外，元件P2是被吸嘴10吸附的被吸附面的尺寸为长边为1.6mm并且短边为0.8mm的元件、即所谓的1608元件。图4中的(a)表示了吸嘴10的吸附面50与元件P1的被吸附面的关系，图4中的(b)表示了吸嘴10的吸附面50与元件P2的被吸附面的关系。另外，吸嘴10在对上述元件P1、P2进行吸附、保持时，通过安装头32调整成吸嘴10本身的长度方向与元件P1、P2的长度方向一致的状态。

由图4可知，吸附面50形成为处于两种元件P1、P2中的大元件即P2的被吸附面之内的尺寸形状，并且形成为两种元件P1、P2中的小元件即P1的被吸附面处于吸附面50之内的尺寸形状。另外，吸气口62形成为处于两种元件P1、P2中的小元件即P1的被吸附面之内的尺寸形状。

本实施例的吸嘴10由于将吸附面50及吸气口62形成为上述的形状，因此能够稳定地对大小互不相同的两种元件P1、P2进行吸附、保持。尤其是两种元件中的小元件即P1有可能会被吸入贯通孔60、或有可能会相对于吸附面50而倾斜地吸附元件，但是本实施例的吸嘴10由于将吸气口62形成为在长度方向的中间部具有收窄部66的形状，因此能够稳定地对小元件P1进行吸附、保持。另外，如图4所示，吸附面50的上述平行边52的间隔比两种元件中的大元件P2的短边稍小，并且比小元件P1的短边稍大。由此，根据本实施例的吸嘴10，对于供给供料器28的元件间隔，在大元件P2的情况下几乎不需要设置元件间隔，在小元件P1的情况下也不必空出较大的元件间隔。

另外，被吸附面为长方形的元件是大致长方体形状的方形芯片，该方形芯片存在电阻和电容器这两个种类。上述方形芯片以粘贴于料带的状态设置于元件供料器28，因此通过吸嘴10进行吸附而使方形芯片从脱离料带需要充分的吸附力。而且，上述元件P1是电阻方形芯片，与电容器方形芯片相比，电阻方形芯片的长方体形状的八个角有棱角。即，与电容器方形芯片相比，电阻方形芯片在脱离料带时容易勾挂于角部，需要较大的吸附力。另外，电阻方形芯片的表面形成为稍带有圆角的形状。本实施例的吸嘴10的吸气口62的两端部形成为圆形，因此圆形部64能够与带有圆角的电阻的被吸附面无间隙地抵接。因此，根据本实施例的吸嘴10，即使是上述形状的元件，也能够稳定地进行吸附、保持。

此外，如图4中的(b)所示，吸嘴10形成为两种元件中的大元件即P2处于大径部46之内的尺寸形状。因此，本实施例的吸嘴10中，在吸附保持有元件P2的状态下对该元件P2进行拍摄时，小径部44的倾斜面部58和锥形部48作为该元件P2的背景形成构件而发挥作用，因此能够拍摄出良好的图像。

接着，简单地对包含上述吸嘴10而构成的元件安装机20的作业工序进行说明。首先，在元件安装机20中对两种元件中的小元件即元件P1进行保持时，首先，通过头移动装置34使安装头32位于元件供料器28的上方。然后，通过吸嘴升降机构使八个吸嘴10中的处于特定位置的吸嘴10下降，并对该吸嘴供给负压，而对从该元件供料器28供给的元件P进行吸附保持。各吸嘴10依次反复进行该吸附保持动作，由此分别通过八个吸嘴10来吸附保持元件P1。

接着，在将元件P1安装于基板S时，通过头移动装置34使安装头32位于由基板输送装置26固定的基板S的元件P1的安装位置的上方。然后，通过吸嘴升降机构使处于特定位置的吸嘴10下降，切断对于该吸嘴10的负压的供给，从而将该元件安装于安装位置。通过各吸嘴10依次反复进行该安装动作，从而将由八个吸嘴10分别吸附保持的元件P1安装于基板S。

接着，与元件P1同样地，两种元件中的大元件即元件P2由八个吸嘴10分别吸附保持，并将所吸附保持的元件P2安装于基板S。即，利用吸嘴10的本实施例的元件安装方法包括：小元件安装工序，对两种元件中的小元件即P1进行吸附保持而安装于基板S；大元件安装工序，对两种元件中的大元件即P2进行吸附保持而安装于基板S。即，本实施例的元件安装方法与对应于两种元件而分别准备两种吸嘴的情况相比，用于制造一个基板的循环时间缩短了执行从两种吸嘴中的一种吸嘴更换为另一种吸嘴的工序所花费的时间。此外，安装头32所具有的八个吸嘴10能够自动更换，在配置于基板输送装置26与多个元件供料器28之间的吸嘴储备器70中收容有能够处理大小与上述两种元件P1、P2不同的两种元件的更换用的吸嘴。

根据以上的情况，通过利用本实施例的吸嘴，能够减少制造一个基板所需的吸嘴种类。进而，通过利用本实施例的吸嘴，能够增加在一个元件安装机20中安装于基板S的元件种类，因此也能够减少所需的元件安装机的数量。

附图标记说明

10：吸嘴 20：元件安装机 22：基座 24：梁 26：基板输送装置 28：元件供料器 30：元件相机 32：安装头 34：头移动装置 40：吸嘴座 42：吸气通路 44：小径部 46：大径部48：锥形部 50：吸附面 52：平行边 54：圆柱部 56：吸嘴前端部 58：倾斜面部 60：贯通孔62：吸气口 64：圆形部 66：收窄部 70：吸嘴储备器 P1：1005元件(电阻) P2：1608元件 S：基板。

Claims (5)

1.一种吸嘴，能够吸附并保持两种元件，所述两种元件分别具有长方形的被吸附面，并且所述被吸附面的大小互不相同，

所述吸嘴具有：(a)平坦的吸附面，能够与所述元件的被吸附面双方抵接；及(b)贯通孔，沿轴线方向贯通并在所述吸附面上开口，作为吸气通路发挥作用，

所述吸附面形成为沿着一个方向延伸的形状，所述吸附面的轮廓具有在与作为该吸附面的延伸方向的长度方向正交的方向上相对且相互平行的两条边，所述吸附面形成为处于所述两种元件中的大元件的所述被吸附面之内的尺寸形状，并且所述吸附面形成为所述两种元件中的小元件的所述被吸附面处于所述吸附面之内的尺寸形状，

所述贯通孔的开口形成为在与所述长度方向相同的方向上延伸的长孔形状，且形成为处于所述两种元件中的小元件的所述被吸附面之内的尺寸形状，

该吸嘴包括：小径部、大径部、将所述小径部与所述大径部连接起来而形成锥状的锥形部，

所述大径部形成为所述两种元件中的大元件处于该大径部的截面形状之内的尺寸形状，

所述小径部的前端形成为被切除一部分的形状，由此在该小径部的前端形成呈具有所述相互平行的两条边的形状的所述吸附面，所述小径部的外缘形成为在所述轴线方向的观察下不与所述两种元件中的大元件的短边重合的尺寸形状。

2.根据权利要求1所述的吸嘴，其中，

所述贯通孔的开口的形状为：在所述长度方向的中间部具有与该长度方向正交的方向上的尺寸形成为两端侧的尺寸的一半的收窄部。

3.根据权利要求2所述的吸嘴，其中，

所述贯通孔的开口的形状为：在所述长度方向的两端侧分别具有圆形的圆形部，且这两个圆形部分别通过所述收窄部而相连。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸嘴，其中，

该吸嘴用于吸附并保持：所述被吸附面的大小为长边为1.6mm且短边为0.8mm的元件、及长边为1.0mm且短边为0.5mm的元件。

5.一种元件安装方法，是使用权利要求1～4中任一项所述的吸嘴将元件安装于基板的方法，该元件安装方法包括：

大元件安装工序，通过所述吸嘴，吸附并保持所述两种元件中的大元件，并安装于所述基板；及

小元件安装工序，通过所述吸嘴，吸附并保持所述两种元件中的小元件，并安装于所述基板。