JP2002292587A - 微小電子部品用の吸着ノズルおよび電子部品実装装置 - Google Patents

微小電子部品用の吸着ノズルおよび電子部品実装装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小サイズのチップ型部品を対象として確実
な実装を行える電子部品用の吸着ノズルおよびこの吸着
ノズルが装着された電子部品実装装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 電子部品実装装置の実装ヘッドに装着さ
れこの実装ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引するこ
とにより下端部にチップ型の微小電子部品を真空吸着す
る微小電子部品用の吸着ノズル12において、電子部品
に当接してこの電子部品を吸着する吸着面12cに、中
心点Cを通る直線Lに対して線対称に配置され吸着ノズ
ルの装着状態において実装ヘッドの吸引孔と連通する複
数の吸着孔12bを形成する。これにより、従来の単一
の吸着孔が設けられた従来の吸着ノズルにおいて発生し
ていた吸着孔への電子部品の食い込みやはまり込みを防
止して、確実な実装を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小チップ部品な
どの微小電子部品用の吸着ノズルおよびこの吸着ノズル
が装着された電子部品実装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品の移載などのハンドリングの方
法として、真空吸着による方法が広く用いられている。
この方法は吸着孔が設けられた吸着ノズルを電子部品に
当接させ、吸着孔を真空吸引することにより発生する負
圧を利用して電子部品を吸着するものである。ここで用
いられる吸着ノズルは電子部品に直接当接して用いられ
るものであるため、対象の電子部品の形状やサイズに応
じて種々の形式のものが用いられる。
【0003】ところで、近年電子機器の小型化に伴い、
電子部品のサイズの微細化が進展しており、矩形のチッ
プ型部品では辺寸法が1mmに満たないような微小チッ
プが使用されるようになっている。このような微小チッ
プを対象とする吸着ノズルは、チップ型部品の上面を吸
着できるよう、下端部のサイズが辺寸法よりも小さい細
径の吸着ノズルが用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
微小チップを真空吸着により保持する場合には、以下の
ような問題点があった。以下図面を参照して説明する。
図6(a)、(b)は従来の吸着ノズルによる電子部品
の吸着状態の説明図である。図6(a)に示すように、
微小サイズのチップ型部品Pの上面Aは必ずしも平坦な
面とはならず、特に従来のガラスコートに替えて樹脂膜
で被覆された電子部品では凸状曲面を呈する場合が多
い。そしてこのような凸状曲面のチップ型部品Pを細径
の吸着ノズルBで吸着すると、吸着ノズルBの吸着孔に
凸状の樹脂膜が喰い込んで固着状態となる結果、真空吸
着解除後も電子部品Pが離脱せず、搭載ミスを生じてい
た。
【0005】また電子部品のピックアップ時には、電子
部品Pのサイズと吸着孔径との相対的な関係や吸着時の
位置ずれに起因する吸着ミスが生じていた。すなわち、
図6(b)に示すように、電子部品Pの端部が吸着孔内
にはまり込んだ状態で吸着される吸着不具合が生じてい
た。このように従来の吸着ノズルによって微小電子部品
を吸着する場合には、吸着ミスや搭載ミスが発生し易
く、確実な実装が行えないという問題点があった。
【0006】そこで本発明は、微小サイズのチップ型部
品を対象として確実な実装を行える電子部品用の吸着ノ
ズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の微小電子
部品用の吸着ノズルは、電子部品実装装置の実装ヘッド
に装着されこの実装ヘッドと連通した吸引孔から真空吸
引することにより下端部にチップ型の微小電子部品を真
空吸着する微小電子部品用の吸着ノズルであって、前記
実装ヘッドに装着され前記吸引孔が設けられた本体部
と、電子部品に当接してこの電子部品を吸着する吸着面
が設けられた吸着部とを備え、前記吸着面には、吸着面
の中心点を通る直線に対して線対称に配置され吸着ノズ
ルの装着状態において前記吸引孔と連通する複数の吸着
孔が形成されている。
【0008】請求項2記載の電子部品実装装置は、チッ
プ型の微小電子部品を真空吸着により保持して基板に実
装する電子部品実装装置であって、前記電子部品の上面
に当接して真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズル
が装着される実装ヘッドと、実装ヘッドを電子部品の供
給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記実
装ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸着する真空吸引
手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項1記載の微小
電子部品用の吸着ノズルである。
【0009】本発明によれば、電子部品に当接してこの
電子部品を吸着する吸着面に、吸着面の中心点を通る直
線に対して線対称に配置された複数の吸着孔を形成する
ことにより、吸着孔への電子部品の食い込みやはまり込
みを防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の斜視図、図2は本発明の一実施の形態の
電子部品実装装置の実装ヘッドの部分断面図、図3は本
発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの部分断面
図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズ
ルの吸着面の吸着孔配置を示す図、図5は本発明の一実
施の形態の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の吸着
状態の説明図である。
【0011】まず図1を参照して電子部品の吸着ノズル
が使用される電子部品実装装置について説明する。図1
において、基台1の両端部には2つのY軸テーブル2
A,2Bが並設されており、Y軸テーブル2A,2Bに
はX軸テーブル3が架設されている。X軸テーブル3に
は移動ブロック4が装着されており、移動ブロック4は
カメラ5および実装ヘッド6を備えている。実装ヘッド
6には電子部品Pの吸着ノズル10が装着される。
【0012】移動ブロック4はY軸テーブル2A,2B
およびX軸テーブル3によって水平方向に移動し、供給
部7に配設されたテープフィーダ8から実装ヘッド6に
よって電子部品を真空吸着してピックアップし、基板9
上に搭載する。カメラ5は基板9の認識マークを認識
し、この認識結果により電子部品搭載時の移動ブロック
4の位置補正が行われる。Y軸テーブル2A,2Bおよ
びX軸テーブル3は、実装ヘッド6を電子部品の供給部
7と基板9との間で移動させる移動手段となっている。
【0013】次に図2を参照して実装ヘッド6に装着さ
れる電子部品の吸着ノズル10について説明する。吸着
ノズル10は本体部11と本体部11から下方に延出し
た軸状の吸着部12により構成される。本体部11の上
部は円錐状のテーパ部11aとなっており、テーパ部1
1aを実装ヘッド6に設けられた装着部6aに挿入する
ことにより、吸着ノズル10は実装ヘッド6に着脱自在
に装着される。
【0014】テーパ部11aの内部には吸引孔11bが
形成されており、テーパ部11aを装着部6aに装着し
た状態では、吸引孔11bは装着部6aを介して接続さ
れた真空吸引手段14と連通する。吸引孔11bは、吸
着部12の内部に設けられた吸引孔12aと連通してい
る。吸着ノズル10を実装ヘッド6に装着した状態で、
真空吸引手段14を駆動することにより、吸引孔12a
から真空吸引する。
【0015】吸着部12は下部がテーパ状に細径に絞ら
れた形状となっており、内部に設けられた吸引孔12a
の下部には、吸着部12の下端部の吸着面12cに開口
する複数(ここでは2つ)の吸着孔12bが吸引孔12
aと連通して設けられている。吸着面12cを電子部品
の上面に当接させた状態で真空吸引手段14を駆動する
ことにより、電子部品は吸着ノズル10により吸着保持
される。吸着部12の上方に設けられた円形の鍔部13
の下面は電子部品認識時に光源より照射される照明光を
反射する反射板となっており、吸着ノズル10に保持さ
れた電子部品を反射光により上方から照明する。
【0016】図3に示すように、吸着面12cにおける
吸着孔12bの配置は、吸着面12cの中心点Cを通る
直線Lに対して線対称となっており、また吸着孔12b
の開孔径は、設定された真空吸引圧力で吸引した状態に
おいて対象とする電子部品を吸着保持するのに十分な吸
着保持力を確保できるような開孔径となっている。この
ような吸着孔配置を採用することにより、電子部品の上
面に吸着面を当接させて真空吸引を行う際に、電子部品
に対して均一な吸引力を作用させることができ、不均一
な吸引力に起因する電子部品の位置ずれや、姿勢不良を
防止することができる。
【0017】なお図3では2つの吸着孔12bが吸着面
12cに形成された例を示しているが、本発明の適用例
として図4に例示するような各種のバリエーションが可
能である。図4(a)、(b)は、円形形状の吸着面2
2c,32cに、それぞれ3つの吸着孔22b、4つの
吸着孔32bを形成した例を示している。また図4
(c)、(d)は、矩形形状の吸着面42c,52c
に、それぞれ4つの吸着孔42b、5つの吸着孔52b
を形成した例を示している。いずれの例においても、複
数の吸着孔が吸着面の中心点Cを通る直線に対して線対
称に配置された形態となっている。
【0018】図5は、このような吸着孔12b、吸着面
12cを有する吸着部12を用いて、チップ型の電子部
品Pを吸着保持した状態を示している。電子部品Pは、
上面Aの被覆を、従来の鉛を含むガラスコートから鉛フ
リーの樹脂膜コートに替えたタイプのものであり、上面
Aは中央部が周囲よりも高い凸形状となっている。
【0019】図5(a)に示すように、吸着面12cを
電子部品Pの上面Aに当接させた状態では、吸着面12
cは上面Aに対して完全密着状態とはならず、部分的に
隙間を生じる。そして真空吸引時にはこの隙間から真空
リークを生じるが、吸着面12cに上述のような配置で
設けられた吸着孔12bからの真空吸引力によって、電
子部品Pは吸着面12cに均一かつ十分な吸着保持力で
保持される。
【0020】このとき、吸着面12cには上面Aの凸部
がはまり込むような径の吸着孔は設けられていないこと
から、従来の吸着ノズルで樹脂膜コートの電子部品Pを
吸着対象とした場合に生じていたような、樹脂膜が吸着
孔の内部にはまり込む形で吸着部12に固着する不具合
が発生しない。したがって、図6(a)に示すような従
来の吸着ノズルを用いた場合に発生していた、搭載時に
真空吸着解除後においても電子部品が吸着ノズルから離
脱しない不具合を防止することができ、確実な実装を行
うことができる。
【0021】また、上述と同様の理由によって、図6
(b)に示すような吸着孔内への電子部品P’の端部の
はまり込みに起因する吸着ミスを防止することができる
とともに、図5(b)に示すように吸着面12cよりも
相対的にサイズが小さい電子部品P’を対象とする場合
にあっても、電子部品P’の端部が吸着孔内部に填り込
むことによる吸着ミスが発生しない。したがって、従来
の吸着ノズルでは対象とできなかったような微小なサイ
ズの電子部品であっても吸着対象とすることができ、同
一の吸着ノズルによる使用対象範囲を拡大することがで
きる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、電子部品に当接してこ
の電子部品を吸着する吸着面に、吸着面の中心点を通る
直線に対して線対称に配置された複数の吸着孔を形成す
るようにしたので、吸着孔への電子部品の食い込みやは
まり込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜
視図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実
装ヘッドの部分断面図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズル
の部分断面図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズル
の吸着面の吸着孔配置を示す図
【図5】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズル
による電子部品の吸着状態の説明図
【図6】従来の吸着ノズルによる電子部品の吸着状態の
説明図
【符号の説明】
6 実装ヘッド 10 吸着ノズル 11 本体部 11b 吸引孔 12 吸着部 12a 吸引孔 12b 吸着孔 12c 吸着面 P 電子部品
フロントページの続き Fターム(参考) 3C007 AS08 DS01 FS01 FT13 FU00 NS17 5E313 AA01 AA11 CC03 EE24 FF24 FF28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品実装装置の実装ヘッドに装着され
    この実装ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引すること
    により下端部にチップ型の微小電子部品を真空吸着する
    微小電子部品用の吸着ノズルであって、前記実装ヘッド
    に装着され前記吸引孔が設けられた本体部と、電子部品
    に当接してこの電子部品を吸着する吸着面が設けられた
    吸着部とを備え、前記吸着面には、吸着面の中心点を通
    る直線に対して線対称に配置され吸着ノズルの装着状態
    において前記吸引孔と連通する複数の吸着孔が形成され
    ていることを特徴とする微小電子部品用の吸着ノズル。
  2. 【請求項2】チップ型の微小電子部品を真空吸着により
    保持して基板に実装する電子部品実装装置であって、前
    記電子部品の上面に当接して真空吸着する吸着ノズル
    と、この吸着ノズルが装着される実装ヘッドと、実装ヘ
    ッドを電子部品の供給部と前記基板との間で移動させる
    移動手段と、前記実装ヘッドを介して吸着ノズルから真
    空吸着する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、
    請求項1記載の微小電子部品用の吸着ノズルであること
    を特徴とする電子部品実装装置。
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