JP2016101614A

JP2016101614A - 吸着加熱ヘッド

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Publication number: JP2016101614A
Application number: JP2014240208A
Authority: JP
Inventors: 貴之廣瀬; Takayuki Hirose; 裕蛯原; Yutaka Ebihara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-11-27
Also published as: JP6489471B2

Abstract

【課題】表面に歪み又は損傷を与えることなく、極薄肉部を有するワークをヘッド先端部に接触させて吸着して加熱できる吸着加熱ヘッドを提供する。【解決手段】ケース３のケース本体部３ｃは、第１の空気通路６の下端のケース底面３ａに向けて拡がったテーパ面９を有する。スタッド４は、第１の空気通路内にスタッド本体部４ａが配置され、その下端のテーパ部５がテーパ面に対向配置され、テーパ部に連結されて、ワーク２との接触面と反対側に空気流案内面１６を有する張出部１３がワーク表面２ａに対向配置される。スタッド下端部底面４ｂがケース底面より下方に位置して、スタッド本体部外面、テーパ部外面及び張出部外面と第１の空気通路及びテーパ面との間で全周にわたりスリット１０を形成するように構成し、ケース本体部の近傍に配置された誘導加熱コイル１５によりスタッドを加熱可能とする。【選択図】図３

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）に使われる脆弱素子に見られるような極薄肉部を有するワークを被搭載物に搭載する際に用いる吸着加熱ヘッドに関するものである。

従来、ワークを加熱ヘッドに吸着した状態で被搭載物に加熱接合する際、真空吸着による吸着動作と発熱体の熱をヘッド側からワークに熱伝導することによる加熱動作とが、最も一般的である。しかしながら、極薄肉部を有するワークの場合、真空吸着時に、吸着ノズルからワーク表面に、歪み又は損傷を与える可能性が高い。また、ワークに歪み又は損傷が発生した状態で加熱接合するので、接合不良を発生する可能性が高い。そこで、吸着ノズルの吸着面とワーク表面との間に、高速の空気流を形成して、負圧を発生させ、この負圧により、ワークの吸着を行うベルヌーイ法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成の従来の吸着装置の構造を示した模式断面図を図９Ａに示す。

本体１０３の底面の中央部には、ワーク１０２に向けて拡開するテーパ部１０５を設けている。このテーパ部１０５の内部に、バルブ形状のスタッド１０４を設けている。スタッド１０４は、その底面１０４ａが本体１０３の底面１０３ａと略同一平面を形成する。

これにより、本体１０３の底面１０３ａには、テーパ部１０５の内周とスタッド１０４の外周との間に枠状の隙間１１０が形成される。

このような構成において、テーパ部１０５の上方の本体１０３の圧縮空気供給通路１０３ｂから、圧縮空気１０１を隙間１１０に供給すると、圧縮空気１０１は、この隙間１１０の開口１１０ａからワーク１０２の外周に向けて噴出することになる。開口１１０ａから噴出された圧縮空気１０１は、本体１０３の底面１０３ａとワーク１０２の表面１０２ａの間に噴流１０１ａを形成し、ベルヌーイの原理で発生する負圧により、ワーク１０２の吸着を実現している。

また、開口１１０ａから吸着面の全周にわたり噴流１０１ａで包囲することにより、本体１０３とワーク１０２との間に負圧を発生させて吸着するコアンダ効果を利用した吸着装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

このような構成の従来の吸着装置の構造を示した模式断面図を図９Ｂに示す。

この例では、スタッド１１４の底面１１４ａが本体１０３の底面１０３ａより上方に位置して、テーパ部１０５の内周とスタッド１１４の外周との間の隙間１１０から噴出した噴流は、流量面積が急速に拡がることにより、流速を低下させ、コアンダ効果により、スタッド１１４の端部底面１１４ａとワーク１０２の表面１０２ａとの間で形成される空間１１１を、本体１０３の底面１０３ａに沿って外向きに向かう噴流１０１ｂで包囲して吸着面を確保している。

特開２００８−２８４６７１号公報特開２０１２−１０６３３１号公報

しかしながら、従来のベルヌーイの原理又はコアンダ効果で発生する負圧によりワークを吸着する方式では、非接触でワークを吸着するため、発熱体の熱をヘッド側からワークに熱伝導することができず、加熱することができなかった。

本発明は、前記課題を考慮して、たとえ極薄肉部を有するワークであってもワーク表面に歪み又は損傷を与えることなく、ワークをヘッド先端部に接触させて吸着して加熱できる吸着加熱ヘッドを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の第１の態様は、上下方向沿いの軸方向に延びた第１の空気通路を内部に有するケース本体部を有し、前記ケース本体部の下部に、前記第１の空気通路の下端から前記ケース本体部の下端の底面に向けて拡がったテーパ面を有するケースと、
前記第１の空気通路内に配置されたスタッド本体部と、前記スタッド本体部の下端に連結されて前記テーパ面に隙間をあけて対向するように配置されたテーパ部と、前記テーパ部に連結され、かつ、上面に前記テーパ部から張り出した空気流案内面を有し、下面にワークと接触するワーク接触面とを有し、前記ワークの表面に対向するように配置された張出部とを有するスタッドと、
前記ケース本体部の近傍に配置され、前記スタッドを加熱する誘導加熱コイルとを備え、
前記スタッド本体部の側面に複数個の空気排出口を形成し、
前記スタッド本体部の内部に、軸方向に延在して前記空気排出口に繋がる第２の空気通路を形成し、
前記スタッドのスタッド下端部底面である前記張出部の前記ワーク接触面が、前記テーパ面の下端縁に位置する前記ケース本体部の前記ケースの前記底面より下方に位置して、前記スタッド本体部の外面と、前記テーパ部の外面と、前記張出部の前記空気流案内面と、前記ケースの前記第１の空気通路と、前記テーパ面との間で、前記張出部の全周にわたりスリットを形成するように構成する、吸着加熱ヘッドである。

また、本発明の第２の態様は、前記張出部は、フラット部であり、前記空気流案内面は、前記ワーク接触面の反対側に配置され、前記ワーク接触面と平行な面である、第１の態様にかかる吸着加熱ヘッドである。

また、本発明の第３の態様は、前記スタッドの前記スタッド下端部底面と前記ケース本体部の前記ケースの前記底面との前記スタッドの軸方向の距離が、０ｍｍよりも大きく１ｍｍ以下になるように、前記スタッドの前記スタッド下端部底面が前記ケース本体部の前記ケースの前記底面よりも下方に位置して配置されている、第１又は２の態様にかかる吸着加熱ヘッドである。

また、本発明の第４の態様は、前記各空気排出口の下端縁を、前記テーパ面の外面の上端縁と同一面に位置するように配置している、第１〜第３のいずれか１つの態様にかかる吸着加熱ヘッドである。

また、本発明の第５の態様は、前記スタッドが円柱形状の前記張出部を有し、前記張出部の直径が、前記テーパ部の下端部のテーパ部底面の直径よりも１ｍｍ以上大きく、前記テーパ部底面の開口径よりも小さくなるように構成されている、第１〜第４のいずれか１つの態様にかかる吸着加熱ヘッドである。

また、本発明の第６の態様は、前記スタッドが四角柱形状の前記張出部を有し、前記張出部の各辺の長さが、前記テーパ部の下端部のテーパ部底面の直径よりも１ｍｍ以上大きく、前記テーパ部底面の開口径よりも小さくなるように構成されている、第１〜第４のいずれか１つの態様にかかる吸着加熱ヘッドである。

本発明の前記態様により、たとえ極薄肉部を有するワークであってもワーク表面に歪み又は損傷を与えることなく、ワークをヘッド先端部に接触させて吸着して加熱できる吸着加熱ヘッドを提供できる。

本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッドの構造を示す正面図本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッドのスタッドを示す斜視図本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッドの構造を示す模式拡大縦断面図本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッドの構造を示す模式図であって、（ａ）は、本発明の実施の形態のスタッドの空気排出口付近を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態のケースのテーパ面付近を示す模式断面図実施例１〜実施例３、比較例１及び比較例２で使用した吸着加熱ヘッドの構造を示す模式図であって、（ａ）はケースの模式断面図、（ｂ）はスタッドの模式正面図、（ｃ）は四角柱形状のフラット部を有するスタッドの模式底面図、（ｄ）は円柱形状のフラット部を有するスタッドの模式底面図本発明の実施例１〜実施例３及び比較例１〜２で使用した吸着加熱ヘッドの各部の寸法を示す図本発明の実施例１〜実施例３、比較例１及び比較例２の吸着結果を示す図本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッドのスタッド下端部底面の温度測定結果を示す図従来の吸着ヘッドの構造を示す模式断面図従来の吸着ヘッドの構造を示す模式断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の１つの実施の形態の吸着加熱ヘッド２０の構造を示す図である。吸着加熱ヘッド２０は、円筒状のケース３と、ケース３内に配置されたバルブ形状のスタッド４と、ケース３の外面の下端近傍に配置された誘導加熱コイル１５とを備えている。

図２は、本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッド２０のスタッド４を示す図である。

スタッド４は、円筒状のスタッド本体部４ａと、円筒状のスタッド本体部４ａの下部に、下端に向けて拡開する円錐形状のテーパ部５と、テーパ部５に連結されてテーパ部５より張り出した張出部の一例としての機能する矩形板状のフラット部１３とが一体的に形成されて構成されている。

フラット部１３は、円形又は矩形であり、円錐形状のテーパ部５より大きく、外側に張り出すように配置されている。フラット部１３は、その下面に、スタッド本体部４ａの下端として、ワーク２との接触面（スタッド下端部底面）４ｂを有する。また、フラット部１３は、ワーク接触面（スタッド下端部底面）４ｂの反対側の上面に、ワーク接触面４ｂと平行な面１６を空気流案内面の一例として有する。この結果、フラット部１３の下面が、ワーク表面２ａに対向するように配置されている。

このスタッド４のスタッド本体部４ａの外周面の下部には、スタッド４の上下方向沿いの長手軸方向沿いに延在した複数の（例えば４個の）細長い空気排出口８が、軸周りに所定の間隔をあけて（例えば等間隔に）形成されている。スタッド本体部４ａの内部の中央部には、これらの空気排出口８に繋がる第２の空気通路７が、例えばスタッド本体部４ａの上端からスタッド４の長手軸方向にテーパ部５まで形成されている。なお、第２の空気通路７は、テーパ部５を下向きに軸方向に貫通していないため、第２の空気通路７の上端に供給された圧縮空気１は、第２の空気通路７を経てそれぞれの空気排出口８から排出されることになる。

図３は、本発明の実施の形態の吸着加熱ヘッド２０の構造を示す模式断面図である。

ケース３は、円筒状のケース本体部３ｃを有している。ケース本体部３ｃは、下端から上端近傍まで、軸方向に延びた第１の空気通路６を内部の中央部に形成している。ケース本体部３ｃの下部には、第１の空気通路６の下端からケース３のケース底面３ａに向けて拡がったテーパ面９を備えている。ケース本体部３ｃの上端には、スタッド本体部４ａの上部が貫通して嵌合する貫通穴３ｅが形成されている。この貫通穴３ｅには、第１の空気通路６が形成されていない。

この第１の空気通路６内には、軸方向に沿って、スタッド４が、同心軸上に、ケース３のケース本体部３ｃの中央に固定されている。

スタッド４のスタッド下端部底面４ｂは、ケース３のテーパ面９の下端部縁に位置するケース底面３ａより下方に位置して配置されるように、ケース３に固定している。よって、スタッド４のスタッド本体部４ａの外面と、テーパ部５の外面（テーパ面）と、フラット部１３の空気流案内面１６と、ケース３の第１の空気通路６の空気通路形成面３ｄと、テーパ面９との間で、フラット部１３の全周にわたり、下端に向かうに従い広がった筒状のスリット（隙間）１０を形成している。

スタッド４のスタッド本体部４ａは、ケース３のケース本体部３ｃの第１の空気通路６内に固定されているとともに、テーパ部５及びフラット部１３は、ケース３のテーパ面９に対して隙間１０をあけて対向するように固定されている。

よって、圧縮空気１は、スタッド４の第２の空気通路７の例えば上端から供給され、第２の空気通路７及び各空気排出口８を通って、スタッド本体部４ａの外面とケース３の第１の空気通路６の空気通路形成面３ｄとの間の第１の空気通路６に供給される。その後、圧縮空気１は、第１の空気通路６から、スタッド４のテーパ部５及びフラット部１３の外周面とテーパ面９との間に形成されるスリット１０に沿って流れる。その後、圧縮空気１は、スリット１０の下端開口１０ａから、ケース本体部３ｃの底面側外周縁全周に向けて、噴流１１として噴出する。このとき、圧縮空気１は、各空気排出口８からケース３の第１の空気通路６の空気通路形成面３ｄ及びテーパ面９の内周壁に向かって高速で排出される。そのため、スリット１０を流れる空気は、流速が低下することなく、ケース３の第１の空気通路６の空気通路形成面３ｄ及びテーパ面９の内周壁に吸い寄せられるように、スリット１０内を流れる。そして、その空気は、スリット１０の下端開口１０ａから、テーパ面９の底面外縁部（ケース本体部３ｃの底面側外周縁全周）に到り、ケース３のケース底面３ａ及びケース側面３ｂの下部に沿って方向をそれぞれ転換して流れることになる。

これにより、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの近傍が、ケース３のケース底面３ａ及びケース側面３ｂに沿う高速噴流１１で包囲されているため、ケース３のケース底面３ａとワーク２の表面との間で噴流を形成しなくても、スタッド下端部底面４ｂの近傍の空間の、ケース３のケース底面３ａとワーク２の表面との間で大きな負圧が確実に維持される。その結果、図３に示すように、ワーク２をスタッド４のスタッド下端部底面４ｂに確実に接触させて吸着保持することができる。

一例として、スタッド４の材質は金属であり、ケース３の材質は非金属例えばセラミックである。ケース３の近傍に配置された誘導加熱コイル１５に、電源装置（図示せず）から電流を入力すると、誘導加熱により、スタッド４のみが加熱される。

これにより、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの近傍が、高速噴流１１で包囲されていても、加熱が可能になる。

ここで、仮に、従来のように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッドの軸方向の距離Ｈを０ｍｍとなるように、すなわち、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａが略同一平面を形成するように配設すると、以下のような課題がある。すなわち、先述した通り、ケース３のケース底面３ａとワーク２の表面との間に噴流を形成して吸着面を確保するため、必ず、非接触でワーク２を吸着することになり、接触状態での熱伝導による加熱ができない。

また、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離Ｈを１ｍｍより大きくすると、高速度でワーク２を搬送する際、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの近傍を包囲している高速噴流１１が、搬送時に大きく乱れるため、ワーク２を安定して吸着保持できない。

これらの課題より、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離Ｈは、０ｍｍよりも大きく１ｍｍ以下になるように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂがケース本体部３ｃのケース底面３ａよりも下方に位置して配置することが好ましい。

図４の（ａ）は本発明の実施の形態のスタッド４の空気排出口８の拡大正面図である。また、図４の（ｂ）は本発明の実施の形態のケース３のテーパ面９の模式断面図である。

空気排出口８の下端縁の位置１４を、一点鎖線で示すテーパ面９の外面の上端縁の位置１２と同一面になるように配設することで、空気排出口８から第１の空気通路６に向けて、圧縮空気１の流速を低下させることなく、テーパ面９の内周壁に吸い寄せられてテーパ面９の内周壁に沿うように流すことができる。これより、各空気排出口８の下端縁の位置１４を、テーパ面９の外面の上端縁の位置１２と同一面になるようにすることが好ましい。

また、スタッド４が、一例として円柱形状のフラット部１３を有し（図５の（ｄ）参照）、フラット部１３の直径が、テーパ部５の下端部の円形のテーパ部底面５ａの直径よりも１ｍｍ以上大きく、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径よりも小さくなるように構成することが好ましい。

もしくは、スタッド４が、一例として四角柱形状のフラット部１３を有し（図５の（ｃ）参照）、フラット部１３の各辺の長さが、テーパ部５の下端部の円形のテーパ部底面５ａの直径よりも１ｍｍ以上大きく、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径よりも小さくなるように構成することが好ましい。

逆に、円柱形状のフラット部１３の直径、及び、四角柱形状のフラット部１３の各辺の長さが、テーパ部５の下端部のテーパ部底面５ａの直径の１ｍｍ未満の大きさになるように（すなわち、ワーク２との接触面の反対側の、ワーク接触面と平行な面１６において、圧縮空気１が流れる距離が１ｍｍ未満になるように）構成する場合を考察する。このように構成すると、圧縮空気１をケース３のケース底面３ａに沿って、確実に方向を転換して流すことができないので、ワーク２を安定して吸着保持することができない。

また、円柱形状のフラット部１３の直径、及び、四角柱形状のフラット部１３の各辺の長さが、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径よりも大きくなるように構成する場合も考察する。このように構成しても、圧縮空気１をケース３のケース側面３ｂに沿って、確実に方向を転換して流すことができないので、ワーク２を安定して吸着保持することができない。

よって、先に述べたように、円柱形状のフラット部１３の直径、及び、四角柱形状のフラット部１３の各辺の長さが、テーパ部５の下端部のテーパ部底面５ａの直径の１ｍｍ以上大きくなるように（すなわち、ワーク２との接触面の反対側の、ワーク接触面と平行な面１６において、圧縮空気１が流れる距離が１ｍｍ以上になるように）構成する。このように構成すれば、圧縮空気１をケース３のケース底面３ａに沿って、確実に方向を転換して流すことができ、ワーク２を安定して吸着保持することができる。

また、円柱形状のフラット部１３の直径、及び、四角柱形状のフラット部１３の各辺の長さが、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径よりも小さくなるように構成する。このように構成すれば、圧縮空気１をケース３のケース側面３ｂに沿って、確実に方向を転換して流すことができ、ワーク２を安定して吸着保持することができる。

なお、フラット部１３は、空気流案内面の一例として、ワーク接触面４ｂと平行な面１６を有しているが、これに限られるものではなく、面１６が、多少、湾曲していても、前記説明したように空気流を案内できる面であれば、代替可能である。

以上より、図１〜図４に示した実施の形態の吸着加熱ヘッド２０の構造とすることにより、たとえ極薄肉部を有するワーク２であってもワーク表面に歪み又は損傷を与えることなく、ワーク２を、ヘッド先端部、すなわち、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂに確実に接触させて吸着保持し、加熱することが可能となる。

（実施例と比較例との比較）
次に、本発明の実施例を比較例と比較することにより、本発明の効果について説明する。

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。

図５に、本発明の実施例１〜実施例３、比較例１及び比較例２で使用した吸着加熱ヘッドの構造を示す模式図を示す。また、図６に、本発明の実施例１〜実施例３及び比較例１〜２で使用した吸着加熱ヘッドの各部の寸法を示す。なお、スタッド下端部底面４ｂの辺の長さＬ_ａ、Ｌ_ｂが異なる数値の場合は、スタッド４が四角柱形状のフラット部１３を有する例である（図５の（ａ）〜（ｃ）参照）。スタッド下端部底面４ｂの辺の長さＬ_ａ、Ｌ_ｂが同じ数値の場合は、スタッド４が円柱形状のフラット部１３を有する例である（図５の（ａ）及び（ｂ）及び（ｄ）参照）。

（実施例１）
実施例１の吸着加熱ヘッドは、図６に示すように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの辺の長さ（Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ）をそれぞれ７ｍｍとし、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径（Ｗ）をΦ１０ｍｍとし、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離（Ｈ）を０．５ｍｍとした。

この吸着加熱ヘッドの構造において、サイズが８ｍｍ角のワーク２の吸着を実施した。

（実施例２）
実施例２の吸着加熱ヘッドは、図６に示すように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの辺の長さ（Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ）をそれぞれ９ｍｍとし、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径（Ｗ）をΦ１０ｍｍとし、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離（Ｈ）を０．５ｍｍとした。

この吸着加熱ヘッドの構造において、サイズが１３ｍｍ角のワーク２の吸着を実施した。

（実施例３）
実施例３の吸着加熱ヘッドは、図６に示すように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの辺の長さ（Ｌ_ａ）を６．４ｍｍとし、長さ（Ｌ_ｂ）を９ｍｍとし、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径（Ｗ）をΦ１０ｍｍとし、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離（Ｈ）を０．５ｍｍとした。

（比較例１）
比較例１の吸着加熱ヘッドは、図６に示すように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの辺の長さ（Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ）をそれぞれ７ｍｍとし、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径（Ｗ）をΦ１０ｍｍとし、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離（Ｈ）を０ｍｍとした。

この吸着加熱ヘッドの構造において、サイズが８ｍｍ角及び１３ｍｍ角の２種類のワーク２の吸着をそれぞれ実施した。

（比較例２）
比較例２の吸着加熱ヘッドは、図６に示すように、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの辺の長さ（Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ）をそれぞれ７ｍｍとし、テーパ面９の底面（外周縁）の開口径（Ｗ）をΦ１０ｍｍとし、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂとテーパ面９のケース底面３ａとのスタッド４の軸方向の距離（Ｈ）を−０．５ｍｍとした。

（評価）
図７に、実施例１〜実施例３、比較例１及び比較例２の吸着結果を示す。

図７より、実施例１〜実施例３において、それぞれ、ワーク２をスタッド４のスタッド下端部底面４ｂに接触させて吸着することが可能であった。一方、比較例１及び比較例２では、ワーク２の吸着が不可能であった。

また、図８に、実施例１の吸着加熱ヘッドの構造において、第２の空気通路７の上端に、圧縮空気１を供給しながら、誘導加熱コイル１５により、スタッド４の加熱を実施し、スタッド下端部底面４ｂの温度測定をした結果を示す。温度は、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂに熱電対を貼付して測定した。

図８より、スタッド４のスタッド下端部底面４ｂの近傍が、ケース３のケース底面３ａ及びケース側面に３ｂに沿う高速噴流１１で包囲されている状態でも、加熱可能であった。

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例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。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明にかかる吸着加熱ヘッドは、たとえ極薄肉部を有するワークであってもワーク表面に歪み又は損傷を与えることなく、ワークをヘッド先端部に接触させて吸着して加熱できる効果を有し、ＭＥＭＳ製造工程のみならず、脆弱部品の吸着加熱又は吸着加熱接合など、様々な分野に広く利用されることが期待できる。

１圧縮空気
２ワーク
２ａワーク表面
３ケース
３ａケース底面
３ｂケース側面
３ｃケース本体部
３ｄ空気通路形成面
３ｅ貫通穴
４スタッド
４ａスタッド本体部
４ｂスタッド下端部底面（ワーク接触面）
５テーパ部
５ａテーパ部底面
６第１の空気通路
７第２の空気通路
８空気排出口
９テーパ面
１０スリット（隙間）
１０ａスリットの下端開口
１１高速噴流
１２テーパ面９の外面の上端縁の位置
１３フラット部
１４空気排出口８の下端縁の位置
１５誘導加熱コイル
１６ワーク接触面と平行な面
２０吸着加熱ヘッド
１０１圧縮空気
１０１ａ，１０１ｂ噴流
１０２ワーク
１０３本体
１０３ａ底面
１０３ｂ圧縮空気供給通路
１０４スタッド
１０４ａ底面
１０５テーパ部
１１０隙間
１１０ａ開口
１１４スタッド
１１４ａ底面

Claims

上下方向沿いの軸方向に延びた第１の空気通路を内部に有するケース本体部を有し、前記ケース本体部の下部に、前記第１の空気通路の下端から前記ケース本体部の下端の底面に向けて拡がったテーパ面を有するケースと、
前記第１の空気通路内に配置されたスタッド本体部と、前記スタッド本体部の下端に連結されて前記テーパ面に隙間をあけて対向するように配置されたテーパ部と、前記テーパ部に連結され、かつ、上面に前記テーパ部から張り出した空気流案内面を有し、下面にワークと接触するワーク接触面とを有し、前記ワークの表面に対向するように配置された張出部とを有するスタッドと、
前記ケース本体部の近傍に配置され、前記スタッドを加熱する誘導加熱コイルとを備え、
前記スタッド本体部の側面に複数個の空気排出口を形成し、
前記スタッド本体部の内部に、軸方向に延在して前記空気排出口に繋がる第２の空気通路を形成し、
前記スタッドのスタッド下端部底面である前記張出部の前記ワーク接触面が、前記テーパ面の下端縁に位置する前記ケース本体部の前記ケースの前記底面より下方に位置して、前記スタッド本体部の外面と、前記テーパ部の外面と、前記張出部の前記空気流案内面と、前記ケースの前記第１の空気通路と、前記テーパ面との間で、前記張出部の全周にわたりスリットを形成するように構成する、
吸着加熱ヘッド。
前記張出部は、フラット部であり、前記空気流案内面は、前記ワーク接触面の反対側に配置され、前記ワーク接触面と平行な面である、請求項１に記載の吸着加熱ヘッド。
前記スタッドの前記スタッド下端部底面と前記ケース本体部の前記ケースの前記底面との前記スタッドの軸方向の距離が、０ｍｍよりも大きく１ｍｍ以下になるように、前記スタッドの前記スタッド下端部底面が前記ケース本体部の前記ケースの前記底面よりも下方に位置して配置されている、請求項１又は２に記載の吸着加熱ヘッド。
前記各空気排出口の下端縁を、前記テーパ部の外面の上端縁と同一面に位置するように配置している、請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸着加熱ヘッド。
前記スタッドが円柱形状の前記張出部を有し、前記張出部の直径が、前記テーパ部の下端部のテーパ部底面の直径よりも１ｍｍ以上大きく、前記テーパ部底面の開口径よりも小さくなるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸着加熱ヘッド。
前記スタッドが四角柱形状の前記張出部を有し、前記張出部の各辺の長さが、前記テーパ部の下端部のテーパ部底面の直径よりも１ｍｍ以上大きく、前記テーパ部底面の開口径よりも小さくなるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸着加熱ヘッド。