JP4754887B2 - ボール搭載装置およびボール搭載方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のボールを基板上に搭載するボール搭載装置およびボール搭載方法に関する。

従来から、回路基板等の製造分野では、半田ボール等の導電性を有する微小なボールを基板上に搭載するボール搭載装置が広く用いられている。この種のボール搭載装置として、複数のボールを真空吸着等で吸着する複数の吸着孔が形成された吸着ヘッドを備え、この吸着ヘッドが複数のボールを吸着した後、その状態で所定位置まで移動して、ボールを基板上に搭載するように構成されたボール搭載装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたボール搭載装置は、各吸着孔にそれぞれ、１つずつボールが吸着されるように構成されている。また、一般に、ボール搭載装置では、吸着ヘッドの吸着力の大きさや、吸着孔とボールとの間に生じる隙間の影響で、１つの吸着孔に対して複数のボールが吸着されるいわゆる不正吸着が発生する。この不正吸着が発生すると、基板上にボールを適切に搭載することができなくなるため、特許文献１に記載されたボール搭載装置では、ボール吸着後に吸着ヘッドの圧力を、ボール吸着時におけるボール吸着圧力よりも低いボール保持圧力とすることで、不正吸着の発生を抑制したり、不正吸着されたボールを除去するように構成されている。

特開平１１−２１６６９６号公報

近年、基板には、高密度に配設された端子を備える素子が実装されたり、高密度で複数の素子が実装されるようになってきている。そのため、最近の基板では、ボールが搭載される基板上の電極間のピッチが狭くなり、１枚の基板に形成される電極の数、すなわち、１枚の基板に搭載されるボールの数が非常に多くなっている。また、基板に搭載されるボールも非常に軽くて小さなものとなっている。また、作業効率を上げるため、ボールを基板上に搭載するボールの搭載工程の時間短縮化の要請も年々高まっている。

以上のような状況下で、出願人が新たに開発しつつあるボール搭載装置では、基板上に搭載するボールを吸着し、搬送する吸着ヘッドに形成される吸着孔は膨大な数となっている。そして、この新たなボール搭載装置では、吸着ヘッドがボールを吸着する際に、吸着孔が密集する吸着ヘッドの吸着面の中心部にボールが集まりやすくなるという現象が生じている。これは、吸着ヘッドの吸着面の中心部では吸着孔が密集しており、吸着ヘッドの吸着面の周辺部に比べ、より多くの吸着孔がボールを吸着するため、吸着ヘッドの吸着面の中心部に向かう吸引力が生じ、吸着ヘッドの吸着面の中心部に向かってボールが移動しやすくなることが原因と推定される。この現象のため、吸着ヘッドの吸着面の中心部では、従来に比べ、ボールの不正吸着が特に発生しやすくなっている。

しかしながら、ボール吸着後に吸着ヘッドの圧力をボール吸着時におけるボール吸着圧力よりも低いボール保持圧力とするという特許文献１に記載された技術をこの新たなボール搭載装置に採用したところ、不正吸着の発生を十分に抑制することおよび不正吸着されたボールを十分に除去することは困難であった。そこで、この問題を解決するため、吸着ヘッドの吸着圧力をボール保持圧力と同程度の低い圧力に設定したところ、不正吸着を大幅に抑制することができた。しかしながら、吸着ヘッドの吸着圧力を低く設定し過ぎると、吸着ヘッドでボールを吸着する吸着工程の時間が長くなり、近年のボールの搭載工程の時間短縮化の要請に応えることはできない。

そこで、本発明の課題は、ボールの不正吸着を抑制しつつ、ボールの吸着工程の短縮化を図ることが可能な構成を備えたボール搭載装置を提供することにある。また、本発明の課題は、ボールの不正吸着を抑制しつつ、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができるボール搭載方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、導電性を有する複数のボールをそれぞれ吸着する複数の吸着孔が形成された吸着面を有する吸着ヘッドを備え、吸着ヘッドに吸着された複数のボールを基板上に搭載するように構成されたボール搭載装置において、吸着ヘッドの吸着圧力を調整する圧力調整手段を備え、吸着ヘッドは、複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、圧力調整手段によって調整された所定の第１吸着圧力以下で複数のボールを吸着し、所定時間経過後に、圧力調整手段によって第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボールを吸着することを特徴とする。

本発明のボール搭載装置では、吸着ヘッドは、複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、圧力調整手段によって調整された所定の第１吸着圧力以下で複数のボールを吸着している。そのため、吸着ヘッドによってボールを吸着する初期の段階では、比較的小さな第１吸着圧力以下でボールを吸着することができる。したがって、吸着孔が密集する吸着ヘッドの吸着面の中心部にボールが集まりやすい構成を備えたボール搭載装置であっても、吸着面の中心部へ向かうボールの移動が抑制され、ボールの不正吸着を抑制することが可能となる。また、吸着孔が密集する吸着ヘッドの吸着面の中心部にボールが集まり、吸着面の中心部でボールの不正吸着が発生しやすくなった場合であっても、比較的小さな第１吸着圧力以下でボールを吸着することができるため、１つの吸着孔に複数のボールが吸着されにくくなり、吸着面の中心部での不正吸着の発生を抑制できる。

また、吸着面の中心部にボールが集まりやすい構成を備えたボール搭載装置の場合、吸着ヘッドの吸着面の周辺部の存在するボールはそれほど多くない。そのため、周辺部では、不正吸着は発生しにくいが、ボールの吸着に時間がかかることになる。しかし、本発明のボール搭載装置では、吸着ヘッドは、所定時間経過後に、圧力調整手段によって第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボールを吸着している。そのため、吸着面の周辺部でのボールの吸着時間を短縮することができる。すなわち、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができる。ここで、上述のように、吸着ヘッドによってボールを吸着する初期の段階では、中心部での不正吸着の発生を抑制できるため、ボールの吸着開始時から所定の時間が経過すると、吸着面の中心部の吸着孔には、適切に、ボールが吸着される。したがって、所定時間経過後に、圧力調整手段によって第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボールを吸着しても、吸着面の中心部での不正吸着の発生を抑制することができる。

なお、本明細書における「吸着ヘッドの吸着圧力」は、吸着孔の奥側（たとえば、吸着ヘッドの内部に形成され、吸着孔が連通する空気室）の圧力が負圧（大気圧よりも低い圧力）となることで発生する。したがって、吸着圧力が大きくなればなるほど、吸着孔の奥側の圧力は低下することになる。

本発明において、圧力調整手段は、吸着ヘッドに圧縮エアを供給して、吸着ヘッドの吸着圧力を第１吸着圧力以下に調整し、吸着ヘッドへの圧縮エアの供給を停止して、吸着ヘッドの吸着圧力を第１吸着圧力よりも大きな圧力に調整することが好ましい。このように構成すると、吸着ヘッドの吸着圧力の調整を安定させることができる。すなわち、大気圧のエアを供給して吸着ヘッドの吸着圧力を調整する場合、吸着ヘッドに接続される配管の構成によっては、大気圧のエアを吸着ヘッドに十分に供給することができず、十分な圧力調整ができないおそれがある。一方、吸着ヘッドに圧縮エアを供給、停止する場合には、吸着ヘッドに接続される配管の構成の影響を抑制することができ、安定した吸着ヘッドの吸着圧力調整が可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明は、複数のボールをそれぞれ吸着する複数の吸着孔が形成された吸着面を有する吸着ヘッドを用い、吸着ヘッドに吸着された複数のボールを基板上に搭載するボール搭載方法において、吸着ヘッドが、複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、所定の第１吸着圧力以下で複数のボールを吸着し、所定時間経過後に、第１吸着圧力よりも大きな吸着圧力で複数のボールを吸着する吸着工程を備えることを特徴とする。

本発明のボール搭載方法では、吸着ヘッドが、複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、所定の第１吸着圧力以下で複数のボールを吸着している。そのため、ボールの吸着工程の初期段階では、比較的小さな第１吸着圧力以下でボールを吸着することができる。そのため、吸着孔が密集する吸着ヘッドの吸着面の中心部にボールが集まりやすい構成を備えたボール搭載装置であっても、吸着面の中心部へ向かうボールの移動が抑制され、ボールの不正吸着を抑制することが可能となる。また、吸着面の中心部にボールが集まり、吸着面の中心部でボールの不正吸着が発生しやすくなった場合であっても、比較的小さな第１吸着圧力以下でボールを吸着することができるため、１つの吸着孔に複数のボールが吸着されにくくなり、中心部での不正吸着の発生を抑制できる。

また、吸着面の中心部にボールが集まりやすい構成を備えたボール搭載装置の場合、吸着ヘッドの吸着面の周辺部の存在するボールはそれほど多くなく、周辺部では、不正吸着は発生しにくいが、ボールの吸着に時間がかかることになる。しかし、本発明のボール搭載装置では、吸着ヘッドは、所定時間経過後に、圧力調整手段によって第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボールを吸着している。そのため、吸着面の周辺部でのボールの吸着時間を短縮することができ、その結果、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができる。また、ボールの吸着開始時から所定の時間が経過すると、吸着面の中心部の吸着孔には、適切に、ボールが吸着されため、所定時間経過後に、圧力調整手段によって第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボールを吸着しても、吸着面の中心部での不正吸着の発生を抑制することができる。

本発明において、第１吸着圧力は、３ｋＰａから１０ｋＰａであることが好ましい。このように構成すると、より効果的に、ボールの不正吸着を抑制しつつ、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができる。

以上説明したように、本発明にかかるボール搭載装置は、ボールの不正吸着を抑制しつつ、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができる。また、本発明にかかるボール搭載方法は、ボールの不正吸着を抑制しつつ、ボールの吸着工程の短縮化を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

（ボール搭載装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるボール搭載装置１の主要部の概略構成を示す正面図である。図２は、図１の矢印Ｘ方向から吸着搬送部４およびボール供給部５を示す側面図である。

本形態のボール搭載装置１は、導電性を有する複数の微小なボール２を基板３上に搭載するように構成されている。このボール搭載装置１は、図１および図２に示すように、複数のボール２を吸着して搬送する吸着搬送部４と、複数のボール２を供給するボール供給部５と、複数のボール２が基板３上に搭載されるボール搭載部６とを備えている。また、ボール搭載装置１は、吸着搬送部４がボール供給部５でボール２を適切に吸着することができない吸着不良が発生したときや、吸着搬送部４に吸着されたボール２の全てがボール搭載部６で基板３上に搭載されず吸着搬送部４にボール２が残ってしまういわゆる残留ボール現象が発生したときに、吸着搬送部４からボール２を除去するボール除去部７を備えている。なお、図１および図２では便宜上、一部のボール２のみに符号を付している。また、図１および図２では、ボール供給部５の断面図が図示されている。

ボール２は、たとえば、半田ボールや金ボール、銀ボール、銅ボール、ニッケルボール等の金属製の微小ボールである。本形態のボール２は、特に小径に形成されており、その直径は、たとえば、２００μｍや３００μｍとなっている。また、ボール２の重さは、たとえば、直径２００μｍのもので０．０３ｍｇ、直径３００μｍのもので０．１１ｍｇとなっている。なお、ボール２は、たとえば、プラスチックやガラス、石英等の絶縁部材からなる絶縁ボールの表面に、半田や金、銀、銅等の導電性材料をコーティングしたものであっても良いし、また、ボール２の直径は、たとえば、５００μｍや７６０μｍであっても良い。

基板３上には、複数のボール２がそれぞれ搭載、接合される複数の電極（図示省略）が形成されている。複数の電極は、たとえば、４００μｍから６００μｍのピッチで形成されており、各電極間のピッチは非常に狭くなっている。また、基板３上には、非常に多くの数の電極が形成されている。たとえば、基板３上には、３０００〜５０００個の電極が形成されている。なお、基板３上に、５０００個以上の電極が形成される場合や、３０００個以下の電極が形成される場合もある。

吸着搬送部４は、図１および図２に示すように、ボール２を吸着する吸着ヘッド８と、吸着ヘッド８に衝撃を与える衝撃付与手段９（図６参照）を構成する４本の単動エアシリンダ１０と、吸着ヘッド８および単動エアシリンダ１０が取り付けられる本体部１１とを備えている。

本体部１１は、図示を省略する駆動機構に連結されており、図１の上下方向、左右方向および紙面垂直方向に移動可能になっている。本体部１１の下端側には、ヘッド取付部１１ａが形成されており、このヘッド取付部１１ａの下側に吸着ヘッド８が取り付けられている。また、図１における本体部１１の左右両側面にはそれぞれ、シリンダ取付部材１２、１２が固定されており、各シリンダ取付部材１２には、単動エアシリンダ１０が取り付けられたＬ形状のブラケット１３が２つずつ固定されている。吸着ヘッド８および衝撃付与手段９の詳細な構成は後述する。

ボール供給部５は、図１および図２に示すように、図示を省略するボール供給装置から供給された複数のボール２が収容されるボール受入容器１５と、ボール受入容器１５を振動させる振動発生手段１６とを備えている。ボール受入容器１５は、図１等に示すように、矩形の底面部を有するとともに上面が開口した箱状に形成されている。振動発生手段１６は、たとえば、マグネット等を有する可動体と電磁コイルを有する固定体とから構成され、ボール受入容器１５の底面に当接するように配設されている。

この振動発生手段１６は、ボール受入容器１５を図示上下方向に振動させるように構成されている。そして、振動発生手段１６による振動で、ボール受入容器１５に収容された複数のボール２は、図１や図２の二点鎖線で示すように、ボール受入容器１５の底面から上方へ大きく跳躍するようになっている。このときのボール受入容器１５の底面からの跳躍量は、たとえば、１０ｍｍから１５ｍｍ程度となっている。

ボール搭載部６は、図１に示すように、基板３が載置される基板載置台１７を備えている。この基板載置台１７は、図示を省略する駆動機構に連結されており、図１の上下方向、左右方向および紙面垂直方向に平行移動可能に構成されるとともに、回転可能になっている。

ボール除去部７は、吸着搬送部４から除去されたボール２が収納されるボール廃棄容器１８を備えている。ボール廃棄容器１８は、図１に示すように、矩形の底面部を有するとともに上面が開口した箱状に形成されている。

吸着搬送部４は、ボール供給部５で複数のボール２を吸着した後、図示を省略する駆動機構によって、図１の右方向に移動して、基板３上に形成された複数の電極（図示省略）のそれぞれに、ボール２を搭載するようになっている。そして、基板３上に搭載された複数のボール２は、所定の工程を経て基板３上に接合されるようになっている。また、吸着搬送部４は、基板３上にボール２を搭載した後、ボール供給部５まで戻るようになっている。吸着搬送部４によるボール２の搭載工程の詳細については後述する。

（吸着ヘッドの構成）
図３は、図１に示す吸着ヘッド８および吸着ヘッド８に接続されるエア機器の構成を示す図である。図４（Ａ）は、図３のＹ方向から吸着ヘッド８の吸着部２０ｃを示す図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＥ部を拡大して示す拡大図、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）のＦ部を拡大して示す拡大図である。図５は、図３のＺ部を拡大して示す拡大部分断面図である。

吸着ヘッド８は、図３から図５等に示すように、複数のボール２をそれぞれ吸着する複数の吸着孔２０ａが形成された吸着治具２０と、吸着治具２０が交換可能に取り付けられたヘッド本体２１とを備えている。吸着ヘッド８の内部には、図３に示すように、エアチャンバ（空気室）２２が形成されている。このエアチャンバ２２には、２つの継ぎ手２３、２３が取り付けられ、所定の配管を介して各種のエア機器が接続されている。そして、吸着ヘッド８は、エアチャンバ２２内の圧力を負圧（大気圧よりも低い圧力）にすることで、吸着孔２０ａにボール２を吸着するようになっている。

ヘッド本体２１は、図１から図３に示すように、中空の直方体状に形成されるとともに、吸着治具２０が取り付けられる下側が開口した箱状に形成されている。ヘッド本体２１の上面側には、２つの貫通孔２１ａ、２１ａが形成されており、この貫通孔２１ａ、２１ａが形成された位置に対応するように継ぎ手２３、２３がヘッド２１の上面に固定されている。また、ヘッド本体２１の上面の４隅にはそれぞれ、矩形で板状の衝突板２４が固定されている。この衝突板２４には、後述のように、４本の単動エアシリンダ１０のピストンロッド４０の先端に固定された重り４１がそれぞれ衝突するようになっている。

吸着治具２０は、ヘッド本体２１に取り付けられる上側が開口した箱状に形成されている。より具体的には、吸着治具２０は、ヘッド本体２１に取り付けられる中空の直方体状の取付部２０ｂと、取付部２０ｂの下側に配置され、複数の吸着孔２０ａが形成された吸着部２０ｃとから構成されている。吸着部２０ｃは、取付部２０ｂよりも小さな中空の直方体状に形成されている。また、吸着部２０ｃの下面には吸着孔２０ａが形成されており、この吸着部２０ｃの下面は吸着面２０ｃ１となっている。

吸着面２０ｃ１には、吸着孔２０ａにボール２を吸着する際に吸着孔２０ａ以外の吸着面２０ｃ１にボール２が付着しないように、非付着性の表面処理が施されている。より具体的には、吸着面２０ｃ１には、クロムメッキ処理、または、フッ素樹脂のコーティング処理、あるいは、非粘着性の粒子または分子を含有する複合被膜（たとえば、ニッケルと窒化ホウ素粒子を含有する複合被膜）のコーティング処理が施されている。なお、吸着治具２０の表面の全体に、非付着性の表面処理が施されていても良い。

吸着孔２０ａは、上述のように、吸着面２０ｃ１に形成されている。より具体的には、複数の吸着孔２０ａは、図５に示すように、吸着部２０ｃを貫通してエアチャンバ２２に連通するように形成されている。この吸着孔２０ａの下端部２０ａ１には、下方向に向かって径が次第に大きくなる傾斜面が形成されている。図５に示すように、この円錐状の下端部２０ａ１にボール２が吸着されるようになっている。すなわち、吸着ヘッド８は、ボール受入容器１５内のボール２を上方向に向かって吸引するようになっている。なお、たとえば、ボール２の径が３００μｍであれば、吸着孔２０ａの径は１５０μｍに形成され、各吸着孔２０ａのピッチは６００μｍとなっている。また、下端部２０ａ１の傾斜面の傾斜角度αは、たとえば、１５０°となっている。

図４に示すように、吸着面２０ｃ１には、たとえば、複数の吸着孔２０ａが矩形状に配列されて構成された複数の吸着孔群２０ｄが形成されている。より具体的には、２つの隣接する吸着孔２０ａが矩形状に配列された内側吸着孔群２０ｄ１と、その外側にさらに２つの隣接する吸着孔２０ａが内側吸着孔群２０ｄ１と同心状でかつ矩形状に配列された外側吸着孔群２０ｄ２とから吸着孔群２０ｄが構成されている。この吸着孔群２０ｄは、たとえば、図４に示すように、横に８列、縦に３行の合計で２４個、吸着面２０ｃ１に形成されている。

なお、ボール２が搭載される基板３は多種多様であり、また、基板３上の電極の配列も多種多様である。そのため、吸着面２０ｃ１に形成される吸着孔２０ａの配列は矩形状には限定されず、基板３上に形成される電極の配列等にしたがって、吸着孔２０ａは、種々の形状に配列される。また、吸着面２０ｃ１に形成される吸着孔群２０ｄの数も２４個には限定されず、特に近年では、より多くの吸着孔群２０ｄが吸着面２０ｃ１に形成されている。たとえば、吸着孔２０ａの数量で、３０００〜５０００個の吸着孔２０ａが吸着面２０ｃ１に形成されることもある。ただし、吸着孔２０ａの数量は、３０００〜５０００個には限定されず、５０００個以上になることもあれば、３０００個以下になることもある。

吸着治具２０は、上述のように、ヘッド本体２１の下側に交換可能に取り付けられている。上述のように、ボール２が搭載される基板３は多種多様であり、また、基板３上の電極の配列も多種多様である。そのため、吸着治具２０の交換が頻繁に行われても治具の交換時間を短縮できるように、吸着治具２０は、ヘッド本体２１に対して容易の取り付けることができ、かつ、容易に取外しができるようになっている。たとえば、吸着治具２０は、フック式ファスナ（たとえば、タキゲン社の製品番号Ｃ−１０７５のフック式ファスナ）によって、ヘッド本体２１に取り付けられるようになっている。また、エアチャンバ２２からエア漏れが発生しないように、ヘッド本体２１と吸着治具２０とは、連結部はシール材で密閉されるようになっている。

上述のように、エアチャンバ２２には、２つの継ぎ手２３、２３等を介して各種のエア機器が接続されている。本形態では、エアチャンバ２２には、エアチャンバ２２内の圧力を負圧にするためエアチャンバ２２内のエアを吸引するブロア２６が、ホース２７、２７やパイプ２８等の配管を介して接続されている。より具体的には、継ぎ手２３、２３のそれぞれにホース２７、２７の一端が接続され、ホース２７、２７の他端はパイプ２８の一端に接続されている。また、ブロア２６はパイプ２８の他端に接続されている。なお、本形態では、ブロア２６は、吸着ヘッド８に吸着されるボール２の大きさや数等に関係なく、一定の吸引力で、エアチャンバ２２内のエアを吸引するになっているが、吸着ヘッド８に吸着されるボール２の大きさや数等によって、ブロア２６の吸引力を変更するようにしても良い。

エアチャンバ２２とブロア２６とを接続するパイプ２８の途中には、図３に示すように電磁弁２９が取り付けられている。この電磁弁２９は、ブロア２６によるエアチャンバ２２内のエアの吸引を行ったり、エアの吸引を停止するオンオフ用の電磁弁となっている。また、ブロア２６と電磁弁２９との間には、パイプ２８から分岐するように、第１の圧力調整手段３０が取り付けられ、エアチャンバ２２と電磁弁２９との間には、第２の圧力調整手段３１が取り付けられている。

第１の圧力調整手段３０は、エアチャンバ２２の圧力が過度に低下しても、ブロア２６に過負荷がかからないように設けられた安全用のリーク弁である。本形態では、第１の圧力調整手段３０は、たとえば、所定の流体抵抗を有するサイレンサーであり、エアチャンバ２２の圧力が過度に低下しないように、この第１の圧力調整手段３０からパイプ２８へ常時、エアが流れ込むようになっている。

第２の圧力調整手段３１は、吸着ヘッド８によるボール２の吸着力を調整するために設けられている。この第２の圧力調整手段３１は、電磁弁３２とレギュレータ（圧力調整弁）３３とコンプレッサー３４とを備えており、電磁弁３２とレギュレータ（圧力調整弁）３３とコンプレッサー３４とはパイプ２８側からこの順番で配設されている。

レギュレータ３３は、コンプレッサー３４から送出される圧縮エアの圧力を調整するようになっている。本形態では、レギュレータ３３から送出される圧縮エアの圧力は、３〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２（２９５ｋＰａ〜４９０ｋＰａ）となっている。すなわち、大気圧よりも３〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２だけ圧力が高い正圧の圧縮エアがレギュレータ３３から送出されるようになっている。そして、電磁弁３２のオンオフによって、レギュレータ３３から圧縮エアが送出され、パイプ２８等を介してエアチャンバ２２等に供給されたり、レギュレータ３３からの圧縮エアの送出が停止されるようになっている。

本形態の吸着ヘッド８は、レギュレータ３３からパイプ２８へ圧縮エアが送出されると、エアチャンバ２２内の圧力が５〜６ｋＰａの負圧（すなわち、大気圧よりも５〜６ｋＰａ低い圧力）となり、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの送出が停止されると、エアチャンバ２２内の圧力が１２〜１３ｋＰａの負圧（すなわち、大気圧よりも１２〜１３ｋＰａ低い圧力）となるように構成されている。すなわち、第２の圧力調整手段３１は、吸着ヘッド８に圧縮エアを供給して、吸着ヘッド８の吸着圧力を５〜６ｋＰａ以下の負圧に調整し、吸着ヘッド８への圧縮エアの供給を停止して、吸着ヘッド８の吸着圧力を５〜６ｋＰａよりも大きな圧力となるように調整しており、吸着ヘッド８は、５〜６ｋＰａ以下の負圧と、５〜６ｋＰａよりも大きく、かつ、１２〜１３ｋＰａ以下の負圧とで複数のボール２を吸着することができるように構成されている。

なお、以下では、レギュレータ３３からパイプ２８に圧縮エアが送出されたときのエアチャンバ２２内の圧力を第１吸着圧力Ｐ１、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの送出が停止されたときのエアチャンバ２２内の圧力を第２吸着圧力Ｐ２とする。また、第１吸着圧力Ｐ１は、上述した５〜６ｋＰａの負圧には限定されず、３〜１０ｋＰａの範囲で設定しても良く、第２吸着圧力Ｐ２も、上述した１２〜１３ｋＰａの負圧には限定されず、１０〜２５ｋＰａの範囲で設定しても良い。

（衝撃付与手段の構成）
図６は、本形態の実施の形態にかかる衝撃付与手段９の概略構成を示す概略図である。図７は、図６に示す電磁弁３７に入力されるオンオフ信号を示すタイミングチャートであり、（Ａ）はオンオフ信号の一例を示し、（Ｂ）はオンオフ信号の他の例を示す。

衝撃付与手段９は、吸着ヘッド８に衝撃を与えて、１つの吸着孔２０ａに対して複数のボール２が吸着されるいわゆる不正吸着の発生を抑制するために設けられている。また、衝撃付与手段９は、ボール除去部７で、吸着搬送部４からボール２を除去するため、吸着ヘッド８に衝撃を与えるようになっている。この衝撃付与手段９は、図６等に示すように、４本の単動エアシリンダ１０と、単動エアシリンダ１０に圧縮エアを供給するコンプレッサー３６と、コンプレッサー３６から送出される圧縮エアを単動エアシリンダ１０に供給したり、単動エアシリンダ１０への圧縮エアの供給を停止する電磁弁３７と、電磁弁３７のオンオフタイミングを制御する制御装置３８とを備えている。なお、本形態の制御装置３８は、ボール搭載装置１の前面に取り付けられたディスプレイ付のパネルコンピュータである。

単動エアシリンダ１０は、シリンダ本体３９とピストンロッド４０とを備えており、ピストンロッド４０の先端には重り４１が固定されている。ピストンロッド４０は、コンプレッサー３６から供給される圧縮エアによって下方向へ駆動され、シリンダ本体３９に内蔵されたバネ（図示省略）によって上方向へ駆動されるようになっている。すなわち、単動エアシリンダ１０は、コンプレッサー３６からシリンダ本体３９の上端側（ヘッド側）に圧縮エアが供給されると、圧縮エアによってシリンダ本体３９からピストンロッド４０が突出し、コンプレッサー３６からの圧縮エアの供給が停止されると、バネの復元力によってシリンダ本体３９へピストンロッド４０が入り込むように構成されている。

上述のように、４本の単動エアシリンダ１０はそれぞれ、ブラケット１３を介して吸着搬送部４の本体部１１に取り付けられている。より具体的には、ピストンロッド４０が突出したときに、重り４１が、ヘッド本体２１の上面の４隅に固定された衝突板２４に衝突するように、４本の単動エアシリンダ１０はそれぞれ、ヘッド本体２１の上面の４隅に対応する位置に取り付けられている。本形態では、圧縮エアによって下方向へ駆動されたピストンロッド４０は、加速しながら衝突板２４に衝突して、吸着ヘッド８に衝撃を与えるようになっている。このように、単動エアシリンダ１０は、上方から吸着ヘッド８に衝撃を与えるように構成されている。すなわち、吸着ヘッド８がボール２を吸着する吸着方向とは逆方向に向かって、単動エアシリンダ１０は吸着ヘッド８に衝撃を与えるように構成されている。なお、４本の単動エアシリンダ１０によって吸着ヘッド８に与えられる衝撃力は、吸着孔２０ａに正常に吸着されたボール２（すなわち、１つの吸着孔２０ａに１つのボール２が吸着された状態におけるボール２）は、吸着孔２０ａから落下することはないが、１つの吸着孔２０ａに複数のボール２が吸着される不正吸着の状態のボール２は、吸着孔２０ａから落下する大きさとなっている。

４本の単動エアシリンダ１０の上端側（ヘッド側）にはそれぞれ、所定の配管が接続され、上述のように、圧縮エアが供給されるようになっている。また、電磁弁３７は、単動エアシリンダ１０とコンプレッサー３６とを接続する配管の途中に取り付けられている。なお、図６に示すように、４本の単動エアシリンダ１０とコンプレッサー３６との間に１つの電磁弁３７が配置されるように構成しても良いし、各単動エアシリンダ１０ごとに４つの電磁弁３７を設けるようにしても良い。

制御装置３８は、たとえば、図７（Ａ）に示すような一定周期のオンオフ信号を出力して、電磁弁３７の切替制御を行うようになっている。すなわち、単動エアシリンダ１０は、制御装置３８から出力されるオンオフ信号によって、吸着ヘッド８に対して周期的な衝撃を与えるようになっている。本形態では、制御装置３８からオン信号が供給されると、シリンダ本体３９からピストンロッド４０が突出するようになっている。また、たとえば、単動エアシリンダ１０では、１秒間に７回から８回、シリンダ本体３９からピストンロッド４０が突出して、吸着ヘッド８に衝撃を与えるようになっている。

吸着治具２０に形成される吸着孔２０ａの数や、吸着孔２０ａの径、各吸着孔２０ａのピッチ、吸着圧力等によって、不正吸着の発生を抑制するために必要とされる単動エアシリンダ１０の吸着ヘッド８に対する衝撃力は変動する。そこで、本形態では、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に与える衝撃力は、電磁弁３７に入力されるオンオフ信号を変更することによって変更可能となっている。より具体的には、たとえば、図７（Ａ）に示すように、オン時間とオフ時間とがほぼ等しい周期的なオンオフ信号が電磁弁３７に入力されると、ピストンロッド４０の先端に固定された重り４１が、図６の実線で示す下限位置と破線で示す第１の上昇位置Ｗ１との間を往復移動して吸着ヘッド８に衝撃を与えるようになっている。また、たとえば、図７（Ｂ）に示すように、オン時間よりもオフ時間が短い周期的なオンオフ信号が電磁弁３７に入力されると、重り４１が、図６の実線で示す下限位置と二点鎖線で示す第２の上昇位置Ｗ２との間を往復移動して吸着ヘッド８に衝撃を与えるようになっている。

このように、電磁弁３７に入力されるオンオフ信号を変更することで、重り４１の上昇位置が変わり、そのため、加速されながら衝突板２４に衝突する重り４１の、衝突板２４との衝突時の速度が変わる。その結果、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に与える衝撃力が変更されるようになっている。すなわち、本形態の衝撃付与手段９では、単動エアシリンダ１０への圧縮エアの供給停止時間（電磁弁３７のオフ時間）を変更することで衝撃力を変更できるようになっている。本形態では、電磁弁３７のオフ時間が短くなると、重り４１の上昇位置が低くなるため、衝撃力が小さくなるようになっている。また、制御装置３８から出力されるオンオフ信号は、制御装置３８に所定の設定値を入力することで変更できるようになっている。なお、上記では、電磁弁３７に入力されるオンオフ信号が、図７（Ａ）に示すオンオフ信号から図７（Ｂ）に示す同じ周期（周波数）のオンオフ信号に変更される例を説明したが、変更後のオンオフ信号の周期は、必ずしも変更前のオンオフ信号の周期と同じである必要はない。

（ボールの搭載工程）
図８は、本発明の実施の形態にかかるボール２の吸着工程を含む一連の搭載工程のフローチャートである。図９は、吸着ヘッド８にボール２を吸着する際の吸着圧力の変化を示すグラフである。なお、図９の縦軸は、負圧である吸着ヘッド８の吸着圧力（エアチャンバ２２内の圧力）の大きさを示しており、吸着圧力が大きくなればなるほど、エアチャンバ２２内の圧力は低下することになる。

以上のように構成されたボール搭載装置１におけるボール２の搭載工程を以下に説明する。

ボール搭載装置１において、基板３上へボール２を搭載する際には、まず、吸着ヘッド８を待機位置にセットする（ステップＳ１）。より具体的には、ボール受入容器１５の底面から約１０ｍｍ上方に吸着ヘッド８の下面（すなわち、吸着面２０ｃ１）が位置するように、吸着ヘッド８をセットする。吸着ヘッド８を待機位置にセットすることで、ボール２の吸着工程が開始される。その状態で、振動発生手段１６を起動し、図１や図２に示すようにボール２を跳躍させる（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１とステップＳ２との順番を入れ替えて、吸着ヘッド８を待機位置にセットする前に、ボール２を跳躍させても良い。

その後、エアチャンバ２２内のエアを吸引するとともに、単動エアシリンダ１０を起動する（ステップＳ３）。より具体的には、ブロア２６を起動するとともに、電磁弁２９を切り替えてエアチャンバ２２内のエアを吸引する。エアチャンバ２２内のエアを吸引する際には、電磁弁３２を切り替えてレギュレータ３３からパイプ２８へ圧縮エアを送出する。すなわち、ステップ３では、吸着ヘッド８の吸着圧力が第１吸着圧力Ｐ１となるように、エアチャンバ２２内のエアを吸引する。ブロア２６によってエアチャンバ２２内のエアを吸引することで、図９に示すように、吸着ヘッド８の吸着圧力は次第に低下し、その後、第１吸着圧力Ｐ１に収束する。また、電磁弁３７を切り替えて４本の単動エアシリンダ１０を起動する。単動エアシリンダ１０は、制御装置３８からのオンオフ信号にしたがって駆動し、吸着ヘッド８に繰り返しで衝撃を与える。なお、このステップ３では、予め、ブロア２６を起動しておいて、電磁弁２９の切替えを行うようにしても良い。

その後、吸着ヘッド８を降下させ、ボール２を吸着する（ステップＳ４）。より具体的には、ボール受入容器１５の底面から約２〜３ｍｍ上方に吸着面２０ｃ１が位置するように、吸着ヘッド８を降下させる。吸着ヘッド８が降下しながら、および／または、吸着ヘッド８が降下すると、吸着ヘッド８の吸着孔２０ａへのボール２の吸着が始まる。なお、ステップＳ４では、吸着ヘッド８の吸着圧力が第１吸着圧力Ｐ１に収束する前に吸着ヘッド８を降下させても良いし、吸着ヘッド８の吸着圧力が第１吸着圧力Ｐ１に収束した後に吸着ヘッド８を降下させても良い。すなわち、吸着ヘッド８は、第１吸着圧力Ｐ１以下でボール２の吸着を開始する。

その後、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給を停止する（ステップＳ５）。より具体的には、吸着ヘッド８によるボール２の吸着開始時から所定時間経過後に、電磁弁３２を切り替えてレギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの送出を停止する。レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給は、たとえば、吸着ヘッド８が降下してから３〜５秒経過した後に停止する。エアチャンバ２２内のエアの吸引開始後、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給が停止されるまでの時間が図９に示す時間Ｔ１であり、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給が停止されると、吸着ヘッド８の吸着圧力は第１吸着圧力Ｐ１よりも大きくなり、最終的には、第２吸着圧力Ｐ２に収束する。このように、吸着ヘッド８によるボール２の吸着開始時から所定時間までは、第１吸着圧力Ｐ１以下で、ボール２の吸着が行われ、所定時間経過後には、第１吸着圧力Ｐ１よりも大きな吸着圧力でボール２の吸着が行われる。

その後、単動エアシリンダ１０を停止する（ステップＳ６）。より具体的には、吸着ヘッド８へのボール２の吸着が終了した後に、電磁弁３７を切り替えて４本の単動エアシリンダ１０を停止する。通常は、吸着ヘッド８の吸着圧力が第２吸着圧力Ｐ２に収束した後に単動エアシリンダ１０を停止する。単動エアシリンダ１０を停止することで、ボールの吸着工程は終了する。

ここで、ステップＳ４で、吸着ヘッド８が降下すると、吸着孔２０ａが密集する吸着面２０ｃ１の中心部にボール２が集まりやすくなる。すなわち、吸着孔２０ａが密集する吸着面２０ｃ１の中心部では、より多くの吸着孔２０ａがボール２を吸着するため、吸着面２０ｃ１の中心部に空気が吸い込まれていき、吸着面２０ｃ１の中心部に向かってボール２が移動しやすくなる。そのため、ボール２の不正吸着が発生しやすくなる。しかし、吸着ヘッド８の降下前から単動エアシリンダ１０を駆動し、吸着ヘッド８に繰り返しで衝撃を与えているため、不正吸着の発生は抑制されている。また、吸着ヘッド８によってボール２を吸着する吸着工程の初期の段階では、より小さな第１吸着圧力Ｐ１以下でボール２を吸引しており、吸着ヘッド８の吸着力は小さい。そのため、ボール２の中心部へ向かう移動が抑制され、かつ、吸着面２０ｃ１の中心部にボール２が集まって中心部で不正吸着が発生しやすくなった状態になっても、１つの吸着孔２０ａに複数のボール２が吸着されにくくなり、中心部での不正吸着の発生を抑制できる。さらに、所定の時間が経過すると、不正吸着が発生しやすい吸着ヘッド８の中心部の吸着孔２０ａには、適切に、ボール２が吸着される。

一方、ステップＳ４で、吸着ヘッド８が降下すると、吸着面２０ｃ１の中心部にボール２が集まるため、吸着ヘッド８の周辺部のボール２はそれほど多くない。そのため、周辺部では、不正吸着は発生しにくいが、ボール２の吸着に時間がかかることになる。しかし、所定の時間が経過した後に、吸着ヘッド８の吸着圧力をより大きな第２吸着圧力Ｐ２とすることで、吸着ヘッド８の周辺部でのボール２の吸着時間が短縮される。また、吸着ヘッド８の吸着圧力を高くすることで、不正吸着が発生しやすくなるが、中央部ではボール２の吸着がほとんど完了しており、中央部での不正吸着は発生しにくくなっている。また、ボール２の吸着が終了するまで、単動エアシリンダ１０を駆動し、吸着ヘッド８に繰り返しで衝撃を与えているため、周辺部では、不正吸着の発生が抑制される。

単動エアシリンダ１０を停止した後、吸着ヘッド８を上昇させる（ステップＳ７）。その後、ボール供給部５とボール除去部７との間に配設された図示を省略する吸着検査装置で、吸着ヘッド８によるボール２の吸着状態を検査して、吸着不良が発生しているか否かを判断する（ステップＳ８）。吸着不良が発生していない場合には、基板３上へボール２を搭載する（ステップＳ９）。より具体的には、まず、吸着ヘッド８を基板３上まで移動させ、その後、電磁弁２９を切り替えてエアチャンバ２２内のエアの吸引を停止して、基板３上へボール２を搭載する。なお、吸着不良として、上述の不正吸着の他、ボール２が吸着されていない吸着孔２０ａが存在するボールの欠落現象が挙げられる。

吸着不良が発生している場合には、基板３上へボール２を搭載することができないため、吸着ヘッド８からボール２を除去する（ステップＳ１２）。より具体的には、吸着ヘッド８をボール廃棄容器１８上まで移動させた後、ブロア２６を停止してエアチャンバ２２内の圧力を大気圧にするとともに、単動エアシリンダ１０を起動する。単動エアシリンダ１０からの衝撃で、吸着ヘッド８に吸着されていたボール２はボール廃棄容器１８内に落下して、吸着ヘッド８からボール２が除去される。ボール２の除去が終了するとステップＳ１に戻って再びボール２の吸着工程が行われる。なお、ステップＳ１２において、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に与える衝撃力は、ボール２の吸着時における衝撃力よりも大きい方が好ましい。

ステップＳ９で基板３上へのボール２の搭載が終了すると、ボール搭載部６とボール除去部７との間に配設された図示を省略する残留ボール検査装置で、基板３上に搭載されずに吸着ヘッド８に吸着されたまま状態となった残留ボールがあるか否かを判断する（ステップＳ１０）。残留ボールがある場合には、ステップＳ１２へ進み、吸着ヘッド８からボール２（残留ボール）を除去した後にステップＳ１へ戻る。残留ボールがない場合には、同一の基板３上あるいは他の基板３上へのボール２の搭載が全て終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。ボール２の搭載が終了していない場合には、ステップＳ１へ戻って再び基板３上にボール２が搭載される。ボール２の搭載が終了している場合には、そのまま、ボール２の搭載工程は終了する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のボール搭載装置１は、吸着ヘッド８は、複数のボール２の吸着開始時から所定時間まで、第２の圧力調整手段３１によって調整された第１吸着圧力Ｐ１以下で複数のボール２を吸着している。そのため、吸着工程の初期の段階では、吸着ヘッド８の吸着圧力が小さく、吸着面２０ｃ１の中心部へ向かうボール２の移動が抑制される。また、吸着孔２０ａが密集する吸着面２０ｃ１の中心部にボール２が集まり、吸着面２０ｃ１の中心部でボール２の不正吸着が発生しやすくなっても、比較的小さな第１吸着圧Ｐ１以下でボール２を吸着しているため、１つの吸着孔２０ａに複数のボール２が吸着されにくくなり、吸着面２０ｃ１の中心部での不正吸着の発生を抑制することができる。

また、吸着面２０ｃ１の中心部に比べ、吸着面２０ｃ１の周辺部の存在するボール２はそれほど多くなく、周辺部では、不正吸着は発生しにくいが、ボール２の吸着に時間がかかることになる。ここで、本形態のボール搭載装置１では、吸着ヘッド８は、ボール２の吸着開始時から所定時間経過後に、第２の圧力調整手段３１によって第１吸着圧力Ｐ１よりも大きくなるように調整された吸着圧力で複数のボール２を吸着している。そのため、本形態のボール搭載装置１では、吸着面２０ｃ１の周辺部でのボール２の吸着時間を短縮することができる。すなわち、ボール２の吸着工程の短縮化を図ることができる。

本形態では、第２の圧力調整手段３１は、吸着ヘッド８に圧縮エアを供給して、吸着ヘッド８の吸着圧力を第１吸着圧力Ｐ１以下に調整し、吸着ヘッド８への圧縮エアの供給を停止して、吸着ヘッド８の吸着圧力を第１吸着圧力Ｐ１よりも大きな圧力に調整している。そのため、吸着ヘッド８の吸着圧力の調整を安定させることができる。すなわち、大気圧のエアを供給して吸着ヘッド８の吸着圧力を調整する場合と比較して、吸着ヘッド８に接続される配管の構成の影響を抑制することができ、安定した吸着ヘッド８の吸着圧力調整をすることができる。

本形態では、第１吸着圧力Ｐ１が３〜１０ｋＰａの範囲で設定されている。より具体的には、第１吸着圧力Ｐ１が５〜６ｋＰａの範囲で設定されている。そのため、より効果的に、ボール２の不正吸着を抑制しつつ、ボール２の吸着工程の短縮化を図ることができる。

なお、本形態では、ボール２の搭載工程のステップＳ５において、吸着面２０ｃ１の中心部でのボール２の吸着が終了した時点で、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給を停止するように構成することも可能である。すなわち、吸着面２０ｃ１の中心部に第１吸着圧力Ｐ１以下で複数のボール２を吸着し、吸着面２０ｃ１の周辺部に第１吸着圧力Ｐ１よりも大きな吸着圧力で複数のボール２を吸着することが可能である。このように構成した場合には、不正吸着の発生しやすい吸着面２０ｃ１の中心部での不正吸着の発生を防止し、かつ、不正吸着は発生しにくいがボール２の吸着に時間がかかる吸着面２０ｃ１の周辺部では、ボール２の吸着時間を短縮することができる。したがって、ボール２の不正吸着を抑制しつつ、ボール２の吸着工程の短縮化を図ることが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。たとえば、上述した形態では、吸着ヘッド８がボール２を吸着する際に、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に繰り返しで衝撃を与えていたが、単動エアシリンダ１０は、ボール２の吸着時に吸着ヘッド８に対して必ずしも衝撃を与える必要ない。単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に衝撃を与えない場合であっても、第２の圧力調整手段３１によって、上述のように、吸着ヘッド８の吸着圧力を調整することで、ボール２の不正吸着を従来以上に抑制することは可能である。

また、上述した形態では、より確実にボール２の不正吸着を抑制するため、吸着ヘッド８へのボール２の吸着が終了した後に単動エアシリンダ１０を停止していたが、吸着ヘッド８へのボール２の吸着が終了する前に、単動エアシリンダ１０を停止しても良い。その場合には、全吸着孔２０ａのうち、所定の割合の吸着孔２０ａにボール２が吸着された時点で単動エアシリンダ１０を停止しても良い。この場合の割合は、たとえば、６０％であっても良いし、７０％であっても良いが、ボール２の不正吸着を抑制するため、５０％以上であることが好ましい。なお、この場合には、所定の割合の吸着孔２０ａにボール２が吸着される時間を実験的に求め、この実験的に求められた時間に基づいて、単動エアシリンダ１０の起動時間を制御すれば良い。または、レギュレータ３３からパイプ２８への圧縮エアの供給を停止する（ステップＳ５）のと同時に単動エアシリンダ１０を停止しても良い。あるいは、吸着孔２０ａが密集する吸着面２０ｃ１の中心部に形成された吸着孔２０ａでのボール２の吸着は終了しているが、吸着ヘッド８の周辺部に形成された吸着孔２０ａではボール２の吸着が終了していない状態で、単動エアシリンダ１０を停止しても良い。吸着面２０ｃ１の中心部に形成された吸着孔２０ａでは、上述のように、ボール２の不正吸着が発生しやすいため、このようにすれば、ボール２の不正吸着を効果的に抑制することは可能となる。

さらに、上述した形態では、第２の圧力調整手段３１はコンプレッサー３４を備え、圧縮エアがレギュレータ３３からパイプ２８へ送出されるように構成されているが、電磁弁３２に切替によって、大気圧のエアがパイプ２８へ流れ込むように、第２の圧力調整手段を構成しても良い。すなわち、コンプレッサー３４を設けずに電磁弁３２の先を大気へ開放するような構成としても良い。

さらにまた、上述した形態では、第１の圧力調整手段３０はサイレンサーであるが、第１の圧力調整手段３０を圧力調整弁とし、エアチャンバ２２内の圧力を３段階以上の多段階で変更できるようにしても良い。また、コンプレッサー３４の圧縮比を調整可能として、エアチャンバ２２内の圧力を３段階以上の多段階で変更できるようにしても良い。

また、上述した形態では、吸着ヘッド８がボール２を吸着する吸着方向とは逆方向に向かって、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に衝撃を与えているが、単動エアシリンダ１０が、ボール２の吸着方向で吸着ヘッド８に衝撃を与えるようにしても良いし、ボール２の吸着方向に直交する方向や、ボール２の吸着方向から所定の角度傾斜した方向で吸着ヘッド８に衝撃を与えるようにしても良い。

さらに、上述した形態では、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に与える衝撃力は、電磁弁３７に入力されるオンオフ信号を変更することで変更可能となっているが、単動エアシリンダ１０に供給される圧縮エアの圧力を変更することで、単動エアシリンダ１０が吸着ヘッド８に与える衝撃力を変更できるようにしても良い。この場合も、制御装置３８に所定の設定値を入力することで圧縮エアの圧力変更できるようすることが好ましい。

さらにまた、上述した形態では、単動エアシリンダ１０では、ピストンロッド４０は、コンプレッサー３６から供給される圧縮エアによって下方向へ駆動され、シリンダ本体３９に内蔵されたバネ（図示省略）によって上方向へ駆動されるようになっている。しかし、ピストンロッド４０が、コンプレッサー３６から供給される圧縮エアによって上方向へ駆動され、シリンダ本体３９に内蔵されたバネ（図示省略）によって下方向へ駆動されるように、単動エアシリンダ１０を構成しても良い。

また、上述した形態では、単動エアシリンダ１０は、吸着ヘッド２に周期的な衝撃を与えているが、周期的でない繰り返しの衝撃を吸着ヘッド２に与えるようにしても良い。また、上述した形態では、単動エアシリンダ１０を用いて、吸着ヘッド８に衝撃を与えるように構成されているが、単動エアシリンダ１０に代えて、たとえば、モータ等の他のアクチュエータを用いて、吸着ヘッド８に衝撃を与えるようにしても良い。

さらに、上述した形態では、導電性を有するボール２を例に本発明の構成を説明したが、本発明の構成は、導電性を有しないボールにも適用することができる。

本発明の実施の形態にかかるボール搭載装置の主要部の概略構成を示す正面図である。 図１の矢印Ｘ方向から吸着搬送部およびボール供給部を示す側面図である。 図１に示す吸着ヘッドおよび吸着ヘッドに接続されるエア機器の構成を示す図である。 （Ａ）は、図３のＹ方向から吸着ヘッドの吸着部を示す図、（Ｂ）は、（Ａ）のＥ部を拡大して示す拡大図、（Ｃ）は、（Ａ）のＦ部を拡大して示す拡大図である。 図３のＺ部を拡大して示す拡大部分断面図である。 本形態の実施の形態にかかる衝撃付与手段の概略構成を示す概略図である。 図６に示す電磁弁に入力されるオンオフ信号を示すタイミングチャートであり、（Ａ）はオンオフ信号の一例を示し、（Ｂ）はオンオフ信号の他の例を示す。 本発明の実施の形態にかかるボールの吸着工程を含む一連の搭載工程のフローチャートである。 吸着ヘッドにボールを吸着する際の吸着圧力の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ ボール搭載装置
２ ボール
３ 基板
８ 吸着ヘッド
２０ 吸着治具
２０ａ 吸着孔
２０ｃ 吸着部
２０ｃ１ 吸着面
３１ 第２の圧力調整手段（圧力調整手段）
Ｐ１ 第１吸着圧力

Claims (4)

1. 導電性を有する複数のボールをそれぞれ吸着する複数の吸着孔が形成された吸着面を有する吸着ヘッドを備え、該吸着ヘッドに吸着された上記複数のボールを基板上に搭載するように構成されたボール搭載装置において、
   上記吸着ヘッドの吸着圧力を調整する圧力調整手段を備え、
   上記吸着ヘッドは、上記複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、上記圧力調整手段によって調整された所定の第１吸着圧力以下で上記複数のボールを吸着し、上記所定時間経過後に、上記圧力調整手段によって上記第１吸着圧力よりも大きくなるように調整された吸着圧力で上記複数のボールを吸着することを特徴とするボール搭載装置。
2. 前記圧力調整手段は、前記吸着ヘッドに圧縮エアを供給して、前記吸着ヘッドの吸着圧力を前記第１吸着圧力以下に調整し、前記吸着ヘッドへの上記圧縮エアの供給を停止して、前記吸着ヘッドの吸着圧力を前記第１吸着圧力よりも大きな圧力に調整することを特徴とする請求項１記載のボール搭載装置。
3. 複数のボールをそれぞれ吸着する複数の吸着孔が形成された吸着面を有する吸着ヘッドを用い、該吸着ヘッドに吸着された上記複数のボールを基板上に搭載するボール搭載方法において、
   上記吸着ヘッドが、上記複数のボールの吸着開始時から所定時間まで、所定の第１吸着圧力以下で上記複数のボールを吸着し、上記所定時間経過後に、上記第１吸着圧力よりも大きな吸着圧力で上記複数のボールを吸着する吸着工程を備えることを特徴とするボール搭載方法。
4. 前記第１吸着圧力は、３ｋＰａから１０ｋＰａであることを特徴とする請求項３記載のボール搭載方法。

Images