JP2006175543A - 部品吸着保持部材及び部品実装ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 その吸着保持動作及び吸着解除動作が周辺雰囲気のクリーン環境に与える影響を低減させることができ、高度なクリーン環境下での使用に対応可能な部品吸着保持部材を提供する。
【解決手段】 吸着孔に連通された通路として、吸引用圧力の伝達を行う吸引用通路と、吸着解除用圧力の伝達を行う吸着解除用通路との２本の通路を互いに別個に備えさせて、部品の吸着保持解除動作の際に、上記吸引用通路を使用することなく、別個に設けられた上記吸着解除用通路を使用して上記吸着解除用圧力の上記吸着孔への伝達を行い、上記部品の吸着保持動作の際に上記吸引用通路内に侵入したパーティクルが、上記吸着保持解除動作の際に上記吸着孔を通して放出・飛散することを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品を吸着保持して、基板上の実装位置に移動搬送し、吸着解除を行うことで、当該部品を上記実装位置に実装する部品実装装置における部品実装ヘッドに脱着可能に装備される部品吸着保持部材及び当該部品吸着保持部材を装備する部品実装ヘッドに関する。

従来、このような部品吸着保持部材である吸着ノズルとしては種々構造のものが知られており、これらの従来の吸着ノズルにおいては、吸引圧力、例えば真空吸引を用いて、電子部品の保持を行うという機能を共通して備えている（例えば、特許文献１、２参照）。

このように真空吸引を用いて吸着ノズルにて電子部品の吸着保持を行い、その後当該吸着保持の解除を行う際には、上記真空吸引を確実に破壊して吸着ノズルよりの電子部品の離脱を行うために、吸着解除ブロー、すなわち、吸着ノズルよりの圧縮空気の放出が行われる。

ここで、図７に従来の吸着ノズル５０の模式断面図を示す。図７に示すように、吸着ノズル５０は、その図示下方先端に形成された吸着孔５１と、この吸着孔５１に連通された圧力伝達通路５２とを備えている。また、この圧力伝達通路５２は、吸引用圧力である真空圧力を発生させる真空圧力発生装置５３と、圧縮空気発生装置５４とに連通されており、さらに真空圧力発生装置５３との連通と圧縮空気発生装置５４との連通とを選択する切換弁５５が設けられている。なお、このような真空圧力発生装置５３や圧縮空気発生装置５４や切換弁５５は、一般的に吸着ノズル５０が装備される部品実装ヘッド（図示しない）に備えられている。

このような構成により、吸着ノズル５０の下方先端に電子部品５６を当接させるとともに、切換弁５５により真空圧力発生装置５３を選択して、圧力伝達通路５２を通して吸着孔５１に真空圧力を伝達させて、上記当接状態とされた電子部品５６の吸着保持を行うことができる。さらに、この吸着保持状態において、吸着ノズル５０を移動させることで、電子部品５６を所望の位置に移動搬送し、当該搬送の後、切換弁５５により圧縮空気発生装置５４を選択して、圧力伝達通路５２を通して吸着孔５１に圧縮空気を送り出して（すなわち、吸着解除用圧力を伝達して）、吸着解除ブローが行われる。これにより、電子部品５６は吸着ノズル５０から離脱して、上記吸着保持の解除が行われることとなる。

特開昭６３−１１１６４０号公報 特開平２−２２６７３７号公報

しかしながら、従来の吸着ノズル５０の構造では、１本の圧力伝達通路５２を用いて選択的に真空圧力又は吸着解除用圧力が、吸着ノズル５０の吸着孔５１に伝達されるようになっているため、上記真空圧力の伝達により吸着孔５１を通して圧力伝達通路５２内に侵入し通路内壁やフィルタ等に付着・捕獲されたパーティクル等が、上記吸着解除用圧力への切り換えにより、圧縮空気とともに吸着孔５１から吹き出されて、放出・拡散されることとなる。このような場合にあっては、周辺雰囲気がパーティクルの拡散により汚染されるという問題がある。

従来、電子部品として例えば半導体チップの製造工程においては、当該半導体チップに形成される電子回路の集積化やチップ自身の微小化等に伴って、高度なクリーン環境が求められているのに対して、当該製造された半導体チップを回路基板に実装（ボンディング）する際には、上記製造時程の高度なクリーン環境が求められていない。

近年、半導体チップにおける電子回路の集積化やチップの微小化・高性能化が益々進展し、従来において求められていなかった高度なクリーン環境が、半導体チップの実装工程においても求められるようになりつつある。

しかしながら、上述のように従来の吸着ノズルの構造では、このような高度なクリーン環境に対応することができないという問題がある。さらに、このような半導体チップの実装工程においては、その実装コストの低減が強く求められており、半導体チップの製造工程にように高度なクリーン化を実現するために大きなコストをかけることが難しいという事情があり、半導体チップの実装工程における高度なクリーン化を、チップ製造工程と同様に考えることができないという問題もある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、部品実装装置における部品実装ヘッドに装備される部品吸着保持部材において、その吸着保持動作及び吸着解除動作が周辺雰囲気のクリーン環境に与える影響を低減させることができ、高度なクリーン環境下での使用に対応可能な部品吸着保持部材、及び当該部品保持部材を装備する部品実装ヘッドを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、部品実装装置の部品実装ヘッドに装着され、部品を解除可能に吸着保持する部品吸着保持部材であって、
吸着保持される上記部品と当接される吸着保持端部と、
当該吸着保持端部に連通された通路であって、当該通路に伝達された吸引用圧力を上記吸着保持端部に伝達可能な吸引用通路と、
上記吸引用通路とは別に設けられかつ上記吸着保持端部に連通された通路であって、当該通路に伝達された吸着解除用圧力を上記吸着保持端部に伝達可能な吸着解除用通路とを備えることを特徴とする部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記吸引用通路は、上記吸着保持端部において形成された吸引用開口部に連通され、
上記吸着解除用通路は、上記吸着保持端部において上記吸引用開口部とは互いに独立して形成された吸着解除用開口部に連通される第１態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記吸引用開口部及び上記吸着解除用開口部とが形成された上記吸着保持端部と、当該吸引用開口部に連通された先端側吸引用通路と、当該吸着解除用開口部に連通された先端側吸着解除用通路とを有する先端ノズル部と、
上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路を有し、当該先端ノズル部の上記先端側吸引用通路に当該吸引用通路を連通し、かつ、上記先端側吸着解除用通路に当該吸着解除用通路を連通するように、当該先端ノズル部が脱着可能に装備されるノズル本体部とを備え、
上記先端ノズル部における上記先端側吸引用通路及び上記先端側吸着解除用通路は、それぞれが連通される上記ノズル本体部における上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路よりも各々の径寸法が小さくなるように形成される第２態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路が連通される共通の開口部である吸着孔が、上記吸着保持端部に形成される第１態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記吸着保持端部と、当該吸着保持端部の上記吸着孔に連通された１つの圧力伝達用通路とを有する先端ノズル部と、
当該先端ノズル部が脱着可能に装備されるとともに、上記吸引用通路と、上記吸着解除用通路と、当該両通路が合流された合流部とを有するノズル本体部とをさらに備え、
上記先端ノズル部が上記ノズル本体部に装備された状態において、上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路は、上記合流部を通して上記圧力伝達用通路に連通される第４態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記合流部は、上記部品吸着保持部材の長手方向に配置された上記吸引用通路に、当該長手方向に対して交差する方向に上記吸着解除用通路が合流するように形成される第５態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記吸引用通路の途中には、当該通路内に侵入したパーティクルの上記吸着孔側へ放出されるのを防止する放出防止部が備えられる第４態様から第６態様のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記放出防止部は、エアトラップ又は逆流防止弁である第７態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記放出防止部は、上記吸引用通路の途中に設けられた当該通路の曲がり部である第７態様に記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第１０態様によれば、上記吸引用通路の内壁面に、当該通路内に侵入したパーティクルを付着により捕獲する粘着層が形成される第１態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第１１態様によれば、上記吸引用通路の径寸法が上記吸着解除用通路の径寸法よりも大きく形成される第１態様から第１０態様のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材を提供する。

本発明の第１２態様によれば、第１態様から第１１態様のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材と、
上記部品吸着保持部材を解除可能に装備するとともに、当該装備された部品吸着保持部材の昇降を行う昇降装置と、
上記部品吸着保持部材の上記吸引用通路に上記吸引用圧力を伝達する吸引用圧力伝達装置と、
上記部品吸着保持部材の上記吸着解除用通路に上記吸着解除用圧力を伝達する吸着解除用圧力伝達装置とを備えることを特徴とする部品実装ヘッドを提供する。

本発明によれば、部品保持部材において、部品の吸着保持を行う吸着保持端部に連通された通路として、吸引用圧力の伝達を行う吸引用通路と、吸着解除用圧力の伝達を行う吸着解除用通路との２本の通路を互いに個別に備えていることにより、部品の吸着保持解除動作を行う際に、上記吸引用通路を使用することなく、別個に設けられた上記吸着解除用通路を使用して上記吸着解除用圧力の上記吸着保持端部への伝達を行うことができるため、上記部品の吸着保持動作を行う際に上記吸引用通路内に侵入したパーティクルが、上記吸着保持解除動作の際に放出・飛散することを確実に防止することができる。

従って、吸着保持される上記部品の微小化・高性能化等に伴って要求されつつある高度なクリーン化環境下においての使用に対応することができる部品吸着保持部材を提供することができる。また、このような部品吸着保持部材は、圧力伝達用の通路の配置・構成において工夫することで、高度なクリーン環境に対応可能とするものであることから、特別な装置や制御を用いることない、比較的低コストの構成にて実現可能となる。従って、高度なクリーン化環境への適応のためのコストをあまりかけることができないという部品実装工程において有用な部品吸着保持部材を提供することができるとともに、このような部品吸着保持部材を装備する部品実装ヘッドを提供することができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる部品吸着保持部材の一例である吸着ノズル１０の模式的な構成を示す模式断面図を図１に示す。なお、このような吸着ノズル１０は、電子部品実装装置が備える部品実装ヘッド９０（図１において、２点鎖線にて示す）に着脱可能に装備されることで、電子部品の実装のための吸着保持・吸着保持解除動作を行うことができる。なお、本第１実施形態において、電子部品とは、主に高度にクリーン化された環境においてその実装動作が行われるような電子部品のことであり、例えば、半導体チップのような電子部品である。このような電子部品としてはＬＥＤ（例えば、６ｍｍ角程度の大きさ）がある。

図１に示すように、吸着ノズル１０は、部品実装ヘッド９０に装備される部分であるノズル本体部１１と、このノズル本体部１１の図示下部に脱着可能に取り付けられた先端ノズル部１２と、この先端ノズル部１２をノズル本体部１１の上記下部に装着して、当該装着状態の保持を行う先端ノズル固定部１３とを備えている。

先端ノズル部１２は、その図示下方先端に、電子部品１９と当接される部分であって、当該当接状態において電子部品１９の吸着保持が行われる保持端部１（吸着保持端部の一例である）を有しており、この保持端部１には、上記吸着保持を行うための吸着孔２が形成されている。さらに先端ノズル部１２は、この吸着孔２と連通するように形成された図示上下方向への貫通孔である圧力伝達用通路３を備えており、圧力伝達用通路３の図示上端が、ノズル本体部１１に形成されている通路（後述する）への連結孔４となっている。

ノズル本体部１１は、その図示下部に先端ノズル部１２が装着される装着端部５と、この装着端部５に形成された開口孔であって、先端ノズル部１２が装着された状態にて、先端ノズル部１２の連結孔４と連結されて連通状態とされる連結孔６とを備えている。

また、図１に示すように、このノズル本体部１１の図示上端部には、吸引用圧力の一例である真空圧力を伝達可能な開口部である真空圧力伝達用孔７と、吸着解除用圧力の一例である圧縮空気の圧力を伝達可能な開口部である圧縮空気伝達用孔８とが形成されている。また、ノズル本体部１１の内部には、真空圧力伝達用孔７と装着端部５の連結孔６とを連通する真空圧力伝達用通路１４と、圧縮空気伝達用孔８と装着端部５の連結孔６とを連通する圧縮空気伝達用通路１５とが形成されている。さらに、真空圧力伝達用通路１４と圧縮空気伝達用通路１５とは、互いに独立して形成されているものの、両通路は装着端部５の近傍に位置された合流部１６において互いに合流されて１本の圧力伝達用共通通路１７（１つの圧力伝達用通路の一例である）とされた状態にて、装着端部５の連結孔６と連結されている。なお、ノズル本体部１１において、真空圧力伝達用通路１４と圧縮空気伝達用通路１５との合流部分は、合流部１６と圧力伝達用共通通路１１とを合わせた部分であるということもできる。

また、ノズル本体部１１の下方外周側面にはネジ部が形成されており、略環状形状を有する部材である先端ノズル固定部１３の内周面には、上記ネジ部と係合されるネジ溝が形成されており、両者が互いに係合されることによりノズル先端部１２をノズル本体部１１に固定することが可能となっている。

さらに、図１に示すように、吸着ノズル１０におけるノズル本体部１１の真空圧力伝達用孔７には第１の圧力伝達用管路２１が接続されており、この第１の圧力伝達用管路２１は吸引用圧力伝達装置の一例である真空圧力発生装置２２と接続されている。また、ノズル本体部１１の圧縮空気伝達用孔８には第２の圧力伝達用管路２３が接続されており、この第２の圧力伝達用管路２３は吸着解除用圧力伝達装置の一例である圧縮空気発生装置２４と接続されている。このような管路の接続構成を有していることにより、真空圧力発生装置２２にて発生された真空圧力を、第１の圧力伝達用管路２１を通して吸着ノズル１０における真空圧力伝達用孔７に伝達することが可能となっており、さらに、圧縮空気発生装置２４にて発生された圧縮空気を、第２の圧力伝達用管路２３を通して吸着ノズル１０における圧縮空気伝達用孔８に伝達する（すなわち送り出す）ことが可能となっている。

なお、このような真空圧力発生装置２２、圧縮空気発生装置２４、第１の圧力伝達用管路２１、及び第２の圧力伝達用管路２３は、吸着ノズル１０に備えられる構成ではなく、例えば、この吸着ノズル１０が装着される部品実装ヘッド９０に装備されている。また、この部品実装ヘッド９０には、真空圧力発生装置２２及び圧縮空気発生装置２４の運転／停止の制御を行う制御装置（図示しない）が備えられており、当該制御装置により真空圧力発生装置２２又は圧縮空気発生装置２４を選択的に運転させることで、吸着ノズル１０に真空圧力又は圧縮空気を選択的に伝達することが可能となっている。なお、上記制御装置がそれぞれの発生装置２２、２４を選択的に運転させる制御が行われるような場合に代えて、第１の圧力伝達用管路２１及び第２の圧力伝達用管路２３の途中に開閉制御弁を設けて、それぞれの開閉制御弁の開閉制御が選択的に行われるような場合であってもよい。また、圧力伝達用通路３、真空圧力伝達用通路１４、及び圧縮空気伝達用通路１５は、例えば、各々の通路の径寸法が２ｍｍにて形成されており、上記真空圧力としては−０．９気圧、上記圧縮空気の圧力としては１気圧程度の圧力が用いられる。

次に、上述のような構成を有する吸着ノズル１０を用いて、電子部品１９の吸着保持及び当該吸着保持の解除を行う動作について具体的に図面を用いて説明する。当該説明にあたって、電子部品１９に対する吸着保持動作を行っている状態を示す模式説明図を図２に示し、電子部品１９に対する吸着保持解除動作を行っている序津合いを示す模式説明図を図３に示す。

図２に示すように、吸着ノズル１０における先端ノズル部１２の下方端部である保持端部１に吸着保持対象となる電子部品１９を当接可能に、吸着ノズル１０と電子部品１９との位置合わせを行い、その後、吸着ノズル１０を下降させることで、保持端部１に電子部品１９の上面を当接させる。なお、このような位置合わせ及び吸着ノズル１０の下降動作は、部品実装ヘッド９０により行われる。具体的には、部品実装ヘッド９０を水平方向に移動させるＸＹロボット（図示しない）により上記位置合わせが行われ、部品実装ヘッド９０が備える吸着ノズル１０の昇降装置（図示しない）により上記昇降動作が行われる。

この電子部品１９との当接とともに、真空圧力発生装置２２の運転が開始され、当該運転開始により発生された真空圧力が、第１の圧力伝達用管路２１を通じて吸着ノズル１０の真空圧力伝達用孔７に伝達される。さらにノズル本体部１１において、この伝達された真空圧力が真空圧力伝達用通路１４、合流部１６、及び圧力伝達用共通通路１７を通してノズル本体部１１側の連通孔６に伝達され、さらに先端ノズル部１２側の連通孔４、圧力伝達用通路３を通して吸着孔２に伝達される。このように、真空圧力発生装置２２にて発生された真空圧力が吸着孔２に伝達されることにより、保持端部１に当接された状態の電子部品１９が吸着ノズル１０に吸着保持されることとなる。なお、このように真空圧力発生装置２２が運転されている状態においては、圧縮空気発生装置２４は停止状態とされており、圧縮空気が供給されていない状態にある。

その後、電子部品１９を吸着保持した状態の吸着ノズル１０が、部品実装ヘッド９０の移動が行われることにより、例えば回路基板９の上方に移動され、回路基板９における電子部品１９の実装位置と吸着ノズル１０との位置合わせが行われる。この位置合わせの後、電子部品１９を吸着保持した状態の吸着ノズル１０を下降させて、この電子部品１９を回路基板９の実装位置に配置させる。

この電子部品１９の配置の後、運転状態にある真空圧力発生装置２２の運転を停止させて、吸着孔２への真空圧力の伝達を停止する。これにより、吸着ノズル１０の保持端部１による積極的な電子部品１９の吸着保持は停止状態とされるものの、真空圧力発生装置２２から吸着孔２までの一連の通路内は、真空圧力がある程度保持された状態とされているため、すぐには電子部品１９の吸着保持が完全に解除される訳ではない。

そのため、図３に示すように、圧縮空気発生装置２４の運転を開始して、発生された圧縮空気を第２の圧力伝達用管路２３を通じて吸着ノズル１０における圧縮空気伝達用孔８に伝達、すなわち送り出す。さらに、吸着ノズル１０においては、この圧縮空気が圧縮空気伝達用通路１５、合流部１６、圧力伝達用共通通路１７、連結部６、４、及び圧力伝達用通路３を通して、吸着孔２に送り込まれる。これにより、当該送り込まれた圧縮空気が、吸着孔２から吸着ノズル１０の外部へと放出されて、保持端部１への電子部品１９の吸着保持は完全に解除される。これが吸着解除ブローである。それとともに、吸着ノズル１０を上昇させることで、吸着ノズル１０の保持端部１と電子部品１９とが完全に離間されて、電子部品１９が回路基板９の実装位置に実装されたこととなる。その後、圧縮空気発生装置２４の運転が停止されて、吸着ノズル１０による電子部品１９の吸着保持動作及び吸着保持解除動作が完了する。

また、図２に示すような吸着ノズル１０による電子部品１９の吸着保持動作が行われる際に、吸着ノズル１０の周辺雰囲気がクリーン環境にあるような場合であっても、当該周辺雰囲気においては塵埃等のパーティクルが僅かではあっても存在しているため、吸着孔２に伝達された真空圧力により、当該パーティクルが吸着孔２を通して、真空圧力伝達用通路１４や第１の圧力伝達用管路２１内に侵入されるような場合がある。このような場合にあっては、侵入したパーティクルが通路１４や管路２１の内壁表面に付着したりすることとなり、さらに当該通路１４や管路２１の途中にフィルタ（図示しない）を設置しているような場合にあっては、当該パーティクルがフィルタにより捕獲されることとなる。

このような状態のもとで、図３に示すような吸着ノズル１０による電子部品１９の吸着保持解除動作が行われても、吸着ノズル１０における圧縮空気伝達用通路１５は、真空圧力伝達用通路１４とは別個に備えられているため、圧縮空気が吸着孔２から放出されても、第１の圧力伝達用管路２１や真空圧力伝達用通路１４の内壁表面に付着しているパーティクルが飛散・放出されることはない。もちろん、上記フィルタが設置されているような場合であっても、当該フィルタには圧縮空気が通過しないような構成が採用されているため、捕獲されているパーティクルが飛散・放出されるようなことを確実に防止することができる。

従って、電子部品１９の吸着保持動作と吸着保持解除動作とが繰り返し行われるような場合であっても、当該繰り返し動作によりパーティクル等の塵埃が周辺雰囲気に飛散されることを確実に防止することができ、高度にクリーン化された環境下での使用に対応することができる吸着ノズルを提供することができる。

また、吸着ノズル１０における先端ノズル部１２の保持端部１は、電子部品１９の大きさに合わせたサイズに形成されるため、ノズル本体部１１と比べて小さな部材となる。そのため、先端ノズル部１２に真空圧力伝達用と圧縮空気伝達用の通路を個別に２本形成することはスペース的に現実的ではない。従って、本第１実施形態のように、先端ノズル部１２には共通の１本の通路として圧力伝達用通路３を設け、スペース的に多少余裕のあるノズル本体部１１に真空圧力伝達用通路１４と圧縮空気伝達用通路１５とを個別に設けるような構成とすることで、上述のような高度なクリーン化環境下での使用に対応可能な吸着ノズル１０を具体的に実現することができる。

さらに、このような構成とすることで、吸着ノズル１０において、先端ノズル部１２の小型化を実現することができ、さらに微小化された電子部品１９の実装にも対応することが可能となる。また、吸着ノズル１０において、ノズル本体部１１を共通の構成部材として、先端ノズル部１２を他の種類の先端ノズル部に交換装備させることで、多様化された様々な電子部品１９の実装に、高度なクリーン化環境にて対応することが可能となる。

（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる部品吸着保持部材の一例である吸着ノズル３０の模式的な構成を示す模式断面図を図４に示す。なお、図４に示す吸着ノズル３０において、上記第１実施形態の吸着ノズル１０と同じ構成を有する構成部材には同じ参照番号を付してその説明を省略するものとする。また、図４においては、吸着ノズル３０の構成の説明を主体として行うため、吸着ノズルに真空圧力及び圧縮空気を伝達する構成、すなわち、図１における真空圧力発生装置２２、圧縮空気発生装置２４、第１の圧力伝達用管路２１、及び第２の圧力伝達用管路２３の図示を省略している。

図４に示すように、吸着ノズル３０は、ノズル本体部３１と、先端ノズル部３２と、先端ノズル固定部１３とを備えており、ノズル本体部３１内には真空圧力伝達用通路１４と圧縮空気伝達用通路１５との２本の通路が形成されており、両通路は合流部１６にて互いに連結されて１本の圧力伝達用共通通路１７が形成されている点において、上記第１実施形態の吸着ノズル１０と同様な構成を有している。さらに同様に、先端ノズル部３２には、吸着孔２に連通された圧力伝達用通路３が形成されており、先端ノズル部３２がノズル本体部３１に装着された状態において、圧力伝達用通路３が圧力伝達用共通通路１７に連通されるような構成を有している。

また、図４に示すように、ノズル本体部３１が有する真空圧力伝達用通路１４の途中には逆流防止弁３４が設けられており、この逆流防止弁３４は、当該通路１４において合流部１６側から真空圧力伝達用孔７側への空気の流れを許容するとともに、真空圧力伝達用孔７側から合流部１６側への空気の流れを防止する機能を有している。

このように、真空圧力伝達用通路１４の途中に逆流防止弁３４が設けられていることにより、真空圧力発生装置２２にて発生された真空圧力を真空圧力伝達用通路１４及び逆流防止弁３４を通して、先端ノズル部３２の吸着孔２に確実に伝達することを可能としながら、真空圧力伝達用通路１４においてその逆向きの空気の流れを逆流防止弁３４にて確実に防止することができる。

すなわち、電子部品１９の吸着動作を行った際に、真空圧力によって真空圧力伝達用通路１４内や第１の圧力伝達用管路２１内にパーティクルが侵入するような場合であっても、逆流防止弁３４を超えて侵入したパーティクルが逆流して吸着孔２より吸着ノズル３０の外部に放出・飛散されることを確実に防止することができる。従って、高度なクリーン化環境下での使用により確実に対応することが可能となる。なお、上述の吸着ノズル３０の構成においては、このようなパーティクルの放出を防止する機能を有する逆流防止弁３４が、パーティクルの放出防止部の一例となっている。

なお、一度吸着ノズル３０内に侵入したパーティクルの放出を防止する放出防止部の構成は、逆流防止弁３４のみに限られるものではなく、その他様々な構成を採用することができる。

例えば、図５に示す本第２実施形態の第１の変形例にかかる吸着ノズル４０のように、ノズル本体部４１における真空圧力伝達用通路４４の途中に、上記放出防止部の一例としてトラップ部４５を設けるような場合であってもよい。このトラップ部４５は、真空圧力伝達用通路４４の経路が大きく回り込ませるように形成された部分であり、このように経路を回り込ませることで図示上方側より落下されるパーティクルが合流部１６側へ容易に流れ込むことを抑制する機能を有している。従って、このようなトラップ部４５を備えさせることで、真空圧力伝達用通路４４内に侵入したパーティクルが落下等により吸着孔２から放出・飛散することを確実に防止することができる。

また、本第２実施形態の第２の変形例にかかる吸着ノズル６０の模式的な構成を示す模式断面図を図６に示す。図６に示すように、ノズル本体部６１における真空圧力伝達用通路６４の内壁表面に粘着層６５が形成されている。この粘着層６５は、その表面に接触されたパーティクルを粘着力でもって捕獲して保持する機能を有している。吸着ノズル６０がこのような構成を有していることにより、真空圧力伝達用通路６４内にパーティクルが侵入するような場合であっても、当該侵入したパーティクルが粘着層６５の表面に接触することで当該パーティクルの捕獲・保持を行うことができる。このように捕獲・保持されたパーティクルは、大きな外力が作用されない限りはその落下や離脱がされることはない。従って、このような粘着層６５を形成することで、真空圧力伝達用通路６４内に侵入したパーティクルが落下等により吸着孔２から放出・飛散することを確実に防止することができる。なお、このような粘着層６５の形成箇所は、真空圧力伝達用通路６４の内壁表面の全面であってもよいし、部分的に形成されるような場合であってもよい。さらに、先端ノズル部３２の圧力伝達用通路３の内壁表面に形成することも、パーティクルの放出・飛散防止という観点からは好適である。なお、粘着層６５は、例えば、耐熱性を有するシリコン系の粘着剤により形成され、当該粘着剤自体から発塵を伴わないようなものが用いられることが好ましい。

なお、図５の吸着ノズル４０及び図６の吸着ノズル６０において、図４に示す吸着ノズル３０と同じ構成を有する構成部分には、同じ参照番号を付してその説明を省略している。

また、本第２実施形態においては、吸着ノズルに放出防止部を設けることにより一度侵入したパーティクルの放出を防止するような場合について説明したが、このように放出防止部を設ける場合に代えて、真空圧力伝達用通路と圧縮空気伝達用通路との合流部の構造に工夫を加えるような場合であっても、上記パーティクルの放出を抑制することができる。このような場合について、本第２実施形態の第３の変形例及び第４の変形例として以下に説明する。

まず、上記第３の変形例にかかる吸着ノズル１１０の模式的な構成を示す模式断面図を図８に示す。図８に示すように、吸着ノズル１１０においては真空圧力伝達用通路１１４と圧縮空気伝達用通路１１５とが合流部１１６にて合流されているものの、この合流部１１６の図示上方側近傍において、真空圧力伝達用通路１１４の途中に通路の曲がり部１１３が設けられている。

このように真空圧力伝達用通路１１４の途中に曲がり部１１３が設けられていることにより、一度通路内に侵入したパーティクルの放出を、当該曲がり部１１３にて抑制することが可能となる。なお、このように合流部１１６の近傍に形成された曲がり部１１３は、上記放出防止部の一例であるともいうことができる。

次に、上記第４の変形例にかかる吸着ノズル１２０の模式的な構成を示す模式断面図を図９に示す。図９に示すように吸着ノズル１２０においては、真空圧力伝達用通路１２４と圧縮空気伝達用通路１２５との合流部１２６が、吸着ノズル１２０の長手方向に配置された真空圧力伝達用通路１２４に、当該長手方向に略直交する方向にて圧縮空気伝達用通路１２５が合流されるように形成されている。すなわち、真空圧力伝達用通路１２４が略直線状に配置形成され、当該通路に対して図示横向きに圧縮空気伝達用通路１２５が連通されるように合流部１２６が形成されている。

このように合流部１２６が形成されることにより、合流部１２６の構造を簡素化することができるとともに、通路内に侵入したパーティクルを堆積し難くさせることができ、パーティクルの放出を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に本発明の第３の実施形態にかかる吸着ノズルについて以下に説明する。本第３実施形態の吸着ノズル１３０の模式的な構成を示す模式構成図を図１０に示す。

図１０に示すように、吸着ノズル１３０においては、真空圧力伝達用通路と圧縮空気伝達用通路とが互いに合流されることなく形成されている点において、上記第１実施形態及び第２実施形態の吸着ノズルと異なる構成を有している。具体的には、図１０に示すように、吸着ノズル１３０は、ノズル本体部１３１において、互いに連通されることなく独立して形成された真空圧力伝達用通路１３４と圧縮空気伝達用通路１３５とを備えている。また、先端ノズル部１４０においては、先端側真空圧力伝達用通路１４４と先端側圧縮空気伝達用通路１４５とが互いに連通されることなく独立して形成されており、さらに、保持端部１４１には、先端側真空圧力伝達用通路１４４と連通された開口部である吸着用開口部１４２と、先端側圧縮空気伝達用通路１４５と連通された開口部である吸着解除用開口部１４３とが互いに独立して形成されている。

さらに、図１０に示すように、先端ノズル部１４０がノズル本体部１３１に装備された状態において、先端側真空圧力伝達用通路１４４と真空圧力伝達用通路１３４とが互いに連通され、かつ、先端側圧縮空気伝達用通路１４５と圧縮空気伝達用通路１３５とが互いに連通されるように構成されている。また、先端側真空圧力伝達用通路１４４及び先端側圧縮空気伝達用通路１４５のそれぞれは、連通される真空圧力伝達用通路１３４及び圧縮空気伝達用通路１３５の各々の径寸法よりもその径寸法が小さくなるように形成されている。

このような構成を有する吸着ノズル１３０においては、真空圧力の伝達経路と圧縮空気の伝達経路とが完全に分離されて独立しているため、吸着動作の際に真空圧力伝達用通路１３５等の内部に侵入したパーティクルが、当該吸着解除の際に、放出されることを確実に防止することができる。

また、ノズル本体部１３１に比して、その形状が小さくならざるを得ないという特徴を有する先端ノズル部１４０に形成されるそれぞれの通路１４４、１４５の径寸法を小さくすることで、上記特徴を阻害することなく先端ノズル部１４０を形成することが可能となる。また、このようの先端ノズル部１４０において、それぞれの通路１４４、１４５の径寸法を小さく形成しても、当該通路１４４、１４５の経路が比較的短い部分であることにより、その圧力損失量が大幅に増大することもなく、確実な吸着動作が阻害されることもない。

なお、図１０の吸着ノズル１３０においては、真空圧力伝達用通路１３４と圧縮空気伝達用通路１３５とが同じ径寸法にて形成され、さらに、先端側真空圧力伝達用通路１４４と先端側圧縮空気伝達用通路１４５とが同じ径寸法にて形成されているが、本第３実施形態の吸着ノズルは、このような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、図１１に示す吸着ノズル１５０に示すように、真空圧力伝達用の通路と圧縮空気伝達用の通路とが互いに異なる径寸法にて形成されているような場合であってもよい。

具体的には、図１１に示すように、吸着ノズル１５０のノズル本体部１５１においては、真空圧力伝達用通路１５４の径寸法が圧縮空気伝達用通路１５５の径寸法よりも大きくなるように形成されており、さらに、先端ノズル部１６０においては、先端側真空圧力伝達用通路１６４の径寸法が先端側圧縮空気伝達用通路１６５の径寸法よりも大きくなるように形成されている。

吸着ノズル１５０においては、様々な大きさの部品の吸着保持を確実に行うべく、ある程度の真空圧力を伝達可能に真空圧力伝達経路を確保する必要があるのに対して、吸着保持の解除を行うために伝達される圧縮空気は、上記真空圧力と比して小さな力でも十分に機能可能であるため、上記真空圧力伝達経路に比して圧縮空気伝達経路を小さくすることができる。

このようにそれぞれの通路１５４、１５５、１６４、及び１６５を形成することで、効率的に吸着ノズル１５０のコンパクト化を図ることができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の第１実施形態にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 図１の吸着ノズルにおける電子部品の吸着保持動作が行われている状態を示す模式説明図である。 図１の吸着ノズルにおける電子部品の吸着保持解除動作が行われている状態を示す模式説明図である。 本発明の第２実施形態にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 上記第２実施形態の第１の変形例にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 上記第２実施形態の第２の変形例にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 従来の吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 上記第２実施形態の第３の変形例にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 上記第２実施形態の第４の変形例にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。 上記第３実施形態の変形例にかかる吸着ノズルの模式的な構成を示す模式断面図である。

符号の説明

１ 保持端部
２ 吸着孔
３ 圧力伝達用通路
４ 連通孔
５ 装着端部
６ 連通孔
１０、３０、４０、６０ 吸着ノズル
１１ ノズル本体部
１２ 先端ノズル部
１３ 先端ノズル固定部
１４ 真空圧力伝達用通路
１５ 圧縮空気伝達用通路
１６ 合流部
１７ 圧力伝達用共通通路
２２ 真空圧力発生装置
２４ 圧縮空気発生装置
９０ 部品実装ヘッド

Claims (12)

1. 部品実装装置の部品実装ヘッドに装着され、部品を解除可能に吸着保持する部品吸着保持部材であって、
   吸着保持される上記部品と当接される吸着保持端部と、
   当該吸着保持端部に連通された通路であって、当該通路に伝達された吸引用圧力を上記吸着保持端部に伝達可能な吸引用通路と、
   上記吸引用通路とは別に設けられかつ上記吸着保持端部に連通された通路であって、当該通路に伝達された吸着解除用圧力を上記吸着保持端部に伝達可能な吸着解除用通路とを備えることを特徴とする部品吸着保持部材。
2. 上記吸引用通路は、上記吸着保持端部において形成された吸引用開口部に連通され、
   上記吸着解除用通路は、上記吸着保持端部において上記吸引用開口部とは互いに独立して形成された吸着解除用開口部に連通される請求項１に記載の部品吸着保持部材。
3. 上記吸引用開口部及び上記吸着解除用開口部とが形成された上記吸着保持端部と、当該吸引用開口部に連通された先端側吸引用通路と、当該吸着解除用開口部に連通された先端側吸着解除用通路とを有する先端ノズル部と、
   上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路を有し、当該先端ノズル部の上記先端側吸引用通路に当該吸引用通路を連通し、かつ、上記先端側吸着解除用通路に当該吸着解除用通路を連通するように、当該先端ノズル部が脱着可能に装備されるノズル本体部とを備え、
   上記先端ノズル部における上記先端側吸引用通路及び上記先端側吸着解除用通路は、それぞれが連通される上記ノズル本体部における上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路よりも各々の径寸法が小さくなるように形成される請求項２に記載の部品吸着保持部材。
4. 上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路が連通される共通の開口部である吸着孔が、上記吸着保持端部に形成される請求項１に記載の部品吸着保持部材。
5. 上記吸着保持端部と、当該吸着保持端部の上記吸着孔に連通された１つの圧力伝達用通路とを有する先端ノズル部と、
   当該先端ノズル部が脱着可能に装備されるとともに、上記吸引用通路と、上記吸着解除用通路と、当該両通路が合流された合流部とを有するノズル本体部とをさらに備え、
   上記先端ノズル部が上記ノズル本体部に装備された状態において、上記吸引用通路及び上記吸着解除用通路は、上記合流部を通して上記圧力伝達用通路に連通される請求項４に記載の部品吸着保持部材。
6. 上記合流部は、上記部品吸着保持部材の長手方向に配置された上記吸引用通路に、当該長手方向に対して交差する方向に上記吸着解除用通路が合流するように形成される請求項５に記載の部品吸着保持部材。
7. 上記吸引用通路の途中には、当該通路内に侵入したパーティクルの上記吸着孔側へ放出されるのを防止する放出防止部が備えられる請求項４から６のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材。
8. 上記放出防止部は、エアトラップ又は逆流防止弁である請求項７に記載の部品吸着保持部材。
9. 上記放出防止部は、上記吸引用通路の途中に設けられた当該通路の曲がり部である請求項７に記載の部品吸着保持部材。
10. 上記吸引用通路の内壁面に、当該通路内に侵入したパーティクルを付着により捕獲する粘着層が形成される請求項１から９のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材。
11. 上記吸引用通路の径寸法が上記吸着解除用通路の径寸法よりも大きく形成される請求項１から１０のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材。
12. 請求項１から１１のいずれか１つに記載の部品吸着保持部材と、
    上記部品吸着保持部材を解除可能に装備するとともに、当該装備された部品吸着保持部材の昇降を行う昇降装置と、
    上記部品吸着保持部材の上記吸引用通路に上記吸引用圧力を伝達する吸引用圧力伝達装置と、
    上記部品吸着保持部材の上記吸着解除用通路に上記吸着解除用圧力を伝達する吸着解除用圧力伝達装置とを備えることを特徴とする部品実装ヘッド。
    

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