JP5111404B2 - 真空吸着ノズル組み立て体 - Google Patents

Description

本発明は、チップコンデンサやチップ抵抗器などのチップ状の電子部品を回路基板に実装するための電子部品装着機に好適に用いられる真空吸着ノズル組み立て体に関するものである。

従来より、チップコンデンサやチップ抵抗器などのチップ状の電子部品は、電子部品装着機に具備された真空吸着ノズルの先端の吸着面に真空吸引によって吸着された後、そのまま搬送されて回路基板の所定の位置へ実装される。このとき、このチップ状の電子部品の位置の測定は、光を照射して、このチップ状の電子部品によって反射された反射光をＣＣＤカメラで受光し、画像解析装置でそのチップ状の電子部品の形状や電極の位置を解析することによって行なわれている。

図６は、真空吸着ノズルを具備した電子部品装着機を用いた、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を示す概略図である。

図６に示す電子部品装着装置50は、電子部品装着機44に具備された真空吸着ノズル31と、電子部品45を並べたトレイ46と、真空吸着ノズル31に吸着された電子部品45に向けて光を照射するライト47と、電子部品45からの反射光を受光するためのＣＣＤカメラ48と、ＣＣＤカメラ48で受光した反射光を画像処理するための画像解析装置49とで構成されている。

そして、この電子部品装着装置50は、真空吸着ノズル31がトレイ46まで移動し、トレイ46上に並べられた電子部品45を吸着すると、ライト47が真空吸着ノズル31に吸着された電子部品45へ向けて光を照射し、この光が電子部品45の本体や電極に当たって反射する反射光をＣＣＤカメラ48で受光し、ＣＣＤカメラ48で受光した画像を基に画像解析装置49によって電子部品45の位置を測定して、そのデータを基に回路基板（図示せず）の所定の位置に電子部品45を吸着した真空吸着ノズル31を移動させて、回路基板上に電子部品45を実装している。

図５は、電子部品装着機のフランジ40に組み付けられた状態の真空吸着ノズル組み立て体70の構成の一例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。

この真空吸着ノズル31は、真空吸引することによって電子部品を吸着して保持するための吸着面32を先端の端面側に有した円筒部35と、円筒部35の吸着面32と相対する側に円筒部35に向かって先細りの形状で設けられた円錐部34と、円錐部34が吸着面32と相対する根元の端面側に設けた頭部36とを有する構成とされている。そして円筒部35の中心部を貫く内孔は、円錐部34と頭部36とに延設されて吸引孔33とされている。

また、フランジ40は真空吸着ノズル31の頭部36と嵌合する受け部41を中央に有し、その中心部に吸引孔33と連通するように吸引孔42を有しており、受け部41に真空吸着ノズル31の頭部36を嵌合して真空吸着ノズル組み立て体70を構成して、電子部品装着機44に取り付けられるようにしてある。

そして、真空吸着ノズル31の材質としては、耐摩耗性に優れるセラミックスや超硬合金などが用いられている。

例えば、特許文献１には、チップ部品を吸着する吸着ノズルの先端部に耐摩耗性の優れたセラミックスを用いることや、このような吸着ノズルの先端部がカメラで撮影したときにチップ部品よりも画像入力レベルの低い色で構成されることによって、チップ部品の位置検出が行なえることが開示されており、この吸着ノズルは耐摩耗性に優れ、チップ部品をノズルでピックアップした際の画像処理を確実に行なえることが開示されている。

また、特許文献２には、先端に被測定物を吸着保持する平坦な吸着面を有するとともに、該吸着面にまで連通する吸引孔を備えた吸着ノズルを具備してなり、該吸着ノズルの吸引孔より真空吸引して吸着面に被測定物を吸着保持するようにしてなる光学測定用物体保持装置において、上記吸着ノズルの少なくとも先端部を、400〜1000ｎｍの波長光に対する反射率が40％以下であるセラミックスで形成した光学測定用物体保持装置が開示され、併せて、先端に平坦な吸着面を有し、該吸着面に向かって先細り状に形成した略円錐状の吸着ノズルと該吸着ノズルが嵌合する凹部を有する保持部材（フランジ）とからなり、上記吸着ノズルが黒色系のセラミックスで形成されるとともに、保持部材（フランジ）がステンレス，アルミニウム，合金工具鋼材等の金属で形成されたものが開示されている。そして、これによれば、吸着ノズルでの光の反射を抑え、被測定物の外形状やその一部分を確実に認識して所定位置まで搬送することができるとともに、被測定物の脱着を繰り返したとしても吸着面の摩耗が少ないため長期使用が可能であるというものである。

また、特許文献３には、半導体チップを吸着保持して搬送する吸着ヘッドにおいて、ヘッド本体とヘッド本体に着脱自在に固定されたセラミックス製の吸着ノズルとからなる吸着ヘッドが示されている。そして、これによれば、セラミックスに絶縁性の材質を用いることにより、長期にわたり吸着ノズルの絶縁性を保持して半導体チップの電気的破壊を防止できるというものである。

特開平２−90700号公報 特開平10−117099号公報 特開2007−123408号公報

しかしながら、近年、真空吸着ノズルを高速で移動させてトレイ上の電子部品を吸着し、そのまま電子部品を回路基板まで移動して実装する工程等において、回路基板およびこれに実装する電子部品がますます小型化されて、実装する電子部品の数が増加する傾向にあるため、真空吸着ノズルが電子部品を吸着して回路基板の実装位置に載置するための時間を短縮することが課題となっている。

そのために、実装する工程の中で、真空吸着ノズルが空気との摩擦によって帯電し、小型化して軽量になった電子部品が帯電した真空吸着ノズルの静電気との反発力によって吸着位置から吹き飛ぶという問題が発生するようになり、酷い場合には電子部品が静電破壊するという問題が発生するようになった。

また、小型化した電子部品に合わせて真空吸着ノズルも小型化され、真空吸着ノズルを取り扱いやすいように保持部材（フランジ）に嵌合して用いられるようになったものの、この保持部材（フランジ）との接合強度が不十分であったり、接合強度が十分であっても帯電した真空吸着ノズルの静電気の除去が十分ではないために電子部品の吹き飛びや静電破壊がなくならなかったりするという課題があった。

そして、前述の特許文献１および２には、このような課題を解決するための示唆はなく、特許文献３では、吸着ノズルに絶縁性のセラミックスを用いると半導体チップの電気的破壊を防止できることが開示はされているが、電子部品の小型化に伴い吸着ノズルも小型化しているため、絶縁性を維持することが困難となったり、絶縁破壊が生じたときに一時的に大きな電流が流れて電子部品に損傷を与えるという危険性を残していたりするという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するために案出されたものであり、真空吸着ノズルとフランジの受け部とを強固に接着できるとともに、真空吸着ノズルが帯電しても、真空吸着する電子部品を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズルから静電気が急速に放電して周囲の部品が放電破壊したりするのを防止できる真空吸着ノズル組み立て体を提供することを目的とするものである。

本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、先端に吸着物を真空吸着する吸着面を備えたセラミックスからなる真空吸着ノズルの後端がフランジの受け部に接着された真空吸着ノズル組み立て体であって、前記真空吸着ノズルの前記後端と前記フランジの前記受け部との接着部が前記セラミックスの焼き肌面が接着された部位と研削面が接着された部位とを含み、前記真空吸着ノズルの前記先端と前記フランジの後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであることを特徴とするものである。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、上記構成において、前記真空吸着ノズルの前記接着部は、前記研削面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍであることを特徴とするものである。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、上記構成において、前記真空吸着ノズルの前記接着部は、前記焼き肌面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍであることを特徴とするものである。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、上記構成において、前記真空吸着ノズルは前記フランジよりも電気抵抗が同等または大きいことを特徴とするものである。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、上記各構成において、前記真空吸着ノズルおよび前記フランジのいずれか一方が明るい色であり、他方が暗い色であることを特徴とするものである。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、上記各構成において、前記後端と前記受け部とを接着する接着剤が導電性であることを特徴とするものである。

本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、先端に吸着物を真空吸着する吸着面を備えたセラミックスからなる真空吸着ノズルの後端がフランジの受け部に接着された真空吸着ノズル組み立て体であって、前記真空吸着ノズルの前記後端と前記フランジの前記受け部との接着部が前記セラミックスの焼き肌面が接着された部位と研削面が接着された部位とを含み、前記真空吸着ノズルの前記先端と前記フランジの後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであることによって、真空吸着ノズルをフランジの受け部に強固に接着することができ、また、真空吸着ノズルの先端とフランジの後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであるので、真空吸着ノズルに静電気が帯電したとしても、この静電気はフランジと電子部品装着機とを通して適度な速度でアース（除電）できるために、真空吸着ノズルが帯電して、真空吸着する電子部品を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズルから静電気が急速に放電して真空吸着する電子部品や周囲の部品が放電破壊するのを防止することができる。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、真空吸着ノズルの接着部に研削面を含み、この研削面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を0.07〜0.2μｍとすることによって、研削面の表面キズに接着剤が入り込み、アンカー効果を生じて、フランジの受け部と強固に接着することができる。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、真空吸着ノズルの接着部に焼き肌面を含み、この焼き肌面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を0.06〜0.5μｍとすることによって、真空吸着ノズルの接着部の焼き肌面が接着される部位に含まれると、セラミックスの焼き肌面に多数存在する導電性を有する結晶粒子がフランジの受け部の内面と確実に接触して、真空吸着ノズル組み立て体の抵抗値を安定化することができる。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、真空吸着ノズルがフランジよりも電気抵抗が同等または大きいときには、真空吸着ノズルが帯電したとしても静電気はフランジを経て電子部品装着機を通してアース（除電）できるために、真空吸着ノズルが真空吸着する電子部品を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズルから静電気が急速に放電して真空吸着する電子部品や周囲の部品が放電破壊したりするのをより確実に防止することができる。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、真空吸着ノズルおよびフランジのいずれか一方が明るい色であり、他方が暗い色であるときには、真空吸着ノズルとフランジとを組み立てるとき、真空吸着ノズルとフランジとの接着部の視認性が向上して接着作業の正確さが向上する。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体は、真空吸着ノズルの後端とフランジの受け部とを接着する接着剤が導電性であるときには、真空吸着ノズルに帯電する静電気をフランジから電子部品装着機を通してアース（除電）しやすくなるので、真空吸着ノズルが真空吸着する電子部品を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズルから静電気が急速に放電して真空吸着する電子部品や周囲の部品が放電破壊したりするのをより確実に防止することができる。

本発明の真空吸着ノズル組み立て体を電子部品装着機のフランジに組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。 本発明の真空吸着ノズル組み立て体を具備した電子部品装着機を用いて、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を概略図である。 本発明の真空吸着ノズル組み立て体における真空吸着ノズルの後端とフランジの受け部との接着部の例を模式的に示す断面図である。 本発明の真空吸着ノズル組み立て体の真空吸着ノズルの先端とフランジの後端との間の抵抗値を測定する方法を示す正面図である。 従来の電子部品装着機のフランジに組み付けられた状態の真空吸着ノズル組み立て体の構成の一例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図である。 従来の真空吸着ノズルを具備した電子部品装着機を用いた、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態の例を説明する。

図１は本発明の真空吸着ノズル組み立て体を電子部品装着機のフランジに組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。

図１に示す真空吸着ノズル１は、真空吸引することによって電子部品（図示せず）を吸着して保持するための吸着面２を先端の端面側に有した円筒部５と、円筒部５の吸着面２と相対する側に円筒部５に向かって先細りの形状で設けられた円錐部４と、円錐部４が吸着面２と相対する根元の端面側すなわち後端に設けた頭部６とを有する構成である。そして、円筒部５を貫通して吸着面２に開口した内孔は、円錐部４と頭部６とに延設して頭部６の表面に開口させて、吸引孔３としてある。

また、真空吸着ノズル１の後端である頭部６と嵌合する受け部11を有し、吸引孔３と連通するように吸引孔12を有しているフランジ10が、真空吸着ノズル１の頭部６と受け部11とを嵌合させて接着して取り付けられており、このフランジ10を介して真空吸着ノズル１が電子部品装着機（図示せず）に取り付けられるようにしてある。そして、真空吸着ノズル組み立て体７はフランジ10と真空吸着ノズル１とから構成されている。

次に、図２に、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７を具備した電子部品装着機を用いて、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を概略図で示す。

図２に示す電子部品装着装置20は、電子部品装着機14に具備した真空吸着ノズル組み立て体７と、電子部品15を並べたトレイ16と、真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15に向けて光を照射するライト17と、ライト17の反射光を受光するためのＣＣＤカメラ18と、ＣＣＤカメラ18で受光した反射光（画像）を画像処理するための画像解析装置19とで構成されている。

そして、この電子部品装着装置20は、真空吸着ノズル組み立て体７がトレイ16まで移動し、トレイ16上に並べられた電子部品15を真空吸着ノズル１が吸着すると、ライト17が真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15へ向けて光を照射し、この光が電子部品15の本体や電極に当たって反射する反射光をＣＣＤカメラ18で受光し、ＣＣＤカメラ18で受光した画像を基に画像解析装置19によって電子部品15の位置を測定して、そのデータを基に回路基板（図示せず）の所定の位置に電子部品15を吸着した真空吸着ノズル１を移動させて、回路基板の表面に電子部品15を実装するものである。

そして、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、先端に吸着物（図２に示す例では電子部品15）を真空吸着する吸着面２を備えたセラミックスからなる真空吸着ノズル１の後端がフランジ10の受け部11に接着された真空吸着ノズル組み立て体７であって、真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11との接着部が、真空吸着ノズル１のセラミックスの焼き肌面が接着された部位とセラミックスの研削面が接着された部位とを含み、真空吸着ノズル１の先端とフランジ10の後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであることが重要である。

真空吸着ノズル１をセラミックスで形成すれば、吸着面２が多数の電子部品15を着脱する過程で磨耗が進行して吸着面２の形状精度が低下し、吸着力が低下したり電子部品15の位置ずれが生じたりすることを抑制することができる。

そして、真空吸着ノズル１とフランジ10とを接着して真空吸着ノズル組み立て体７とすれば、電子部品15の小型化に伴い真空吸着ノズル１も小型化したとしても、電子部品装着機14から取り外して洗浄したり、新品に交換したりするときの作業性が低下することを防止することができる。真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１を電子部品装着機14から取り外して手で保持して洗浄や着脱作業をする場合と比較して、フランジ10が真空吸着ノズル１に接着されていることから、フランジ10を手で保持することができるために持ちやすく、真空吸着ノズル１の円筒部５のように細くて折れやすい部分があっても指を触れずにすむため破損しにくく、作業性も低下しない。また、インジェクション成形法などを用いて真空吸着ノズル１とフランジ10とを一体成型するよりも形状の自由度が高くなるという利点や、フランジ10にセラミックスの他に金属や樹脂等の材質を適宜選択して用いることができるという利点もある。

次に、図３は本発明の真空吸着ノズル組み立て体７における真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11との接着部の例を模式的に示す断面図である。

そして、この真空吸着ノズル１は、フランジ10の受け部11との接着部である真空吸着ノズル１の頭部６を含む後端にセラミックスの焼き肌面８と研削面９とを任意の配置で有している。

真空吸着ノズル１のセラミックスの焼き肌面８が接着される部位に含まれると、セラミックスの焼き肌面８に多数存在する導電性を有する結晶粒子がフランジ10の受け部11の内面と確実に接触して、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値を安定化する上で好ましい。また、セラミックスの研削面９が接着される部位に含まれると、セラミックスの研削面９に形成された微小な凹凸が接着剤にアンカー効果を生じて、強固に接着することができるために好ましい。

これに対して、真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11との接着部において真空吸着ノズル１の後端がセラミックスの焼き肌面８のみの場合は、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着力が弱くなって、真空吸着ノズル組み立て体７の電子部品装着機14からの着脱するときや電子部品装着機14から取り外して洗浄するときに真空吸着ノズル１とフランジ10とが外れてしまうことがあるという問題が生じる。また、真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11との接着部において真空吸着ノズル１の後端がセラミックスの研削面９のみの場合は、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値が低下して、実装中に生じる真空吸着ノズル１の静電気を除電する効果が薄れることがあるという問題が生じる。

図３に示す例においては、セラミックスの焼き肌面８を頭部６の側面と周囲に配置し、研削面９を頭部６の上面に配置している。これによって、フランジ10の受け部11の底面と受け部11に嵌め込んだ頭部６の上面とで強固な接着状態を確保するとともに、頭部６の側面と頭部６の周囲の面とで電気的に安定した接続状態を確保することができる。

セラミックスの焼き肌面８と研削面９との配置については、真空吸着ノズル１の後端の加工性、および真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11との接着強度、導電性の観点から適宜選択すれば良い。

そして、真空吸着ノズル１の先端とフランジ10の後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであると、真空吸着ノズル１に静電気が帯電したとしても、この静電気はフランジ10と電子部品装着機14とを通して適度な速度でアース（除電）できるために、真空吸着ノズル１が帯電して真空吸着する電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品が放電破壊したりするのを防止することができる。真空吸着ノズル１の先端とフランジ10の後端との間の抵抗値が10^３未満になると、静電気が流れやすくなって静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品を放電破壊する危険性が高まるという問題が生じるようになり、また、10^１１Ωを超えると、真空吸着ノズル１に発生した静電気は真空吸着ノズル１に帯電しやすくなり、真空吸着ノズル１が電子部品15に近づくと静電気の反発力により電子部品15が吹き飛ぶという問題が生じるようになる。

なお、真空吸着ノズル１の先端とフランジ10の後端との間の抵抗値は、10^４〜10^７Ωであるとより好ましい。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１の接着部の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍであることが好ましい。

真空吸着ノズル１の接着部の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍであれば、接着剤が研削面９の研削キズに十分に入り込み、アンカー効果を生じて、また、接着するための表面積を大きくすることができるので、フランジ10の受け部11との接着を強固にすることができる。

なお、真空吸着ノズル１の接着部の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07μｍより小さいと、研削面９において接着剤の接触する研削キズが小さくなるとともに研削面９の表面積も小さくなって、十分なアンカー効果が得られず、フランジ10の受け部11との接着強度が低下する虞がある。また、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.2μｍを超えると、接着部の研削面９の研削キズに接着剤が浸透せず、フランジ10の受け部11との接着強度が低下する虞がある。

なお、真空吸着ノズル１の接着部の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、0.10〜0.16μｍの範囲が特に好ましい。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１の接着部の焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍであることが好ましい。

真空吸着ノズル１の接着部の焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍであれば、真空吸着ノズル１の接着部の焼き肌面８が接着される部位に含まれると、セラミックスの焼き肌面８には導電性を有する結晶粒子が多数存在していることから、フランジ10の受け部11の内面と確実に接触して、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値を安定化することができる。

なお、真空吸着ノズル１の接着部の焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06μｍより小さいときには、セラミックスに含まれる導電性を有する結晶粒子の高さが低く、大きさも小さい状態であることから、真空吸着ノズル１の接着する部位の焼き肌面８とフランジ10の受け部11の内面との接触面積が小さくなり、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値が不安定となる虞がある。また、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.5μｍを超える場合には、焼き肌面８のセラミックスに含まれる導電性を有する結晶粒子の高さが高く、大きさも大きい状態であることから、フランジ10の受け部11との接触面積は十分であるが、真空吸着ノズル組み立て体７の真空吸着ノズル１の後端６とフランジ10の受け部11とを接着した後に、接着剤の硬化時の収縮による引っ張り応力で導電性付与材の結晶粒子が脱落することによって、接着強度を低下させる虞がある。

なお、真空吸着ノズル１の接着部の焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、0.07〜0.45μｍの範囲が特に好ましい。

また、真空吸着ノズル１の研削面９が表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍの研削面であり、焼き肌面８が表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍであることがより好ましい。

この様に真空吸着ノズル１が、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍの研削面９と、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍの焼き肌面８とがフランジ10と接触する面に含まれることによって、研削面９を含むことより強度が高くなるという利点と、焼き肌面８を含むことにより導電性が安定するという利点とを併せ持つことができるので、より好ましいものとなる。

なお、研削面９および焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の測定は、一般的に使用される表面粗さ測定器を用いて、測定長が4.8ｍｍ、カットオフ値が0.8ｍｍ、触針径が５μｍの測定条件で測定すればよい。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１がフランジ10よりも電気抵抗が同等または大きいことが好ましい。

真空吸着ノズル１がフランジ10よりも電気抵抗が同等または大きいと、真空吸着ノズル１が帯電したとしても静電気はフランジ10を経て電子部品装着機14を通して確実にアース（除電）できるために、真空吸着ノズル１が真空吸着する電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品が放電破壊するのをより確実に防止することができる。

なお、真空吸着ノズル１がフランジ10よりも大幅に電気抵抗が小さいと、フランジ10に静電気が帯電したとき、静電気がフランジ10から真空吸着ノズル１に流れやすくなるためアースが不十分となり、真空吸着ノズル１が真空吸着する電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品が放電破壊したりするという虞が生じることがある。

また、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１およびフランジ10のいずれか一方が明るい色であり、他方が暗い色であることが好ましい。

真空吸着ノズル組み立て体７の真空吸着ノズル１およびフランジ10のいずれか一方が明るい色であり、他方が暗い色であるものとすることにより、真空吸着ノズル１とフランジ10とを組み立てるとき、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の視認性が向上して接着作業の正確さが向上する。また、真空吸着ノズル組み立て体７に組み立てた後も全体が単色ではないことから作業者の視認性がよく、電子部品装着機14との着脱作業のときや、電子部品装着機14から真空吸着ノズル組み立て体７を取り外して洗浄作業をするときの作業性が良好なものとすることができる。

このように一方を明るい色とし、他方を暗い色とするときの色の組み合わせとしては、真空吸着ノズル１を暗い色とするのが好ましい。これによって、電子部品15を吸着した状態をＣＣＤカメラで撮影したときに真空吸着ノズル１からの反射光で電子部品15が認識しにくくなることを抑制することができる。

また、フランジ10は明るい色とするのが好ましく、作業者が手で真空吸着ノズル組み立て体７を保持するときに視認性がよく好適である。

さらに、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１の頭部６を含む後端とフランジ10の受け部11とを接着するが導電性であることが好ましい。

真空吸着ノズル１の後端とフランジ10の受け部11とを接着する接着剤を導電性とすることで、真空吸着ノズル１に帯電する静電気をフランジ10を経て電子部品装着機14を通してより確実にアース（除電）できるので、真空吸着ノズル１が真空吸着する電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品が放電破壊するのをより確実に防止することができる。なお、接着剤が導電性でない場合は、真空吸着ノズル１とフランジ10とを組み立てた全体としての導電性が低下して、真空吸着ノズル１に静電気が帯電しても速やかにアースすることが困難になることがあり、電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15や周囲の部品が放電破壊したりする虞が生じることがある。

図４は本発明の真空吸着ノズル組み立て体７の真空吸着ノズル１の先端とフランジ10の後端との間の抵抗値を測定する方法を示す正面図であり、真空吸着ノズル１の先端となる吸着面２に一方の電極60を接触させ、フランジ10の後端となる凸部の端面に他方の電極60を接触させた状態を示している。そして、これら電極60・60には電気抵抗測定器（図示せず）が接続されており、真空吸着ノズル組み立て体７の先端側と後端側の電極60・60間に任意の電圧を加えて真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値を測定すればよい。測定に際して加える電圧は真空吸着ノズル１の形状や材質などに合わせて設定すればよく、おおよそ10〜1500Ｖの範囲であれば問題はない。

また、吸着面２の径は0.7ｍｍ以下とするのが好ましい。長辺が１ｍｍ以下の矩形状の電子部品15を吸着して高密度に実装される回路基板に実装するときに、吸着面２や円筒部５が先に実装してある電子部品や周囲に実装してある部品に接触して欠けるという問題が生じにくくするためである。吸着面２の径が0.7ｍｍを超えると、長辺が１ｍｍ以下の矩形状の電子部品15を吸着して高密度に実装される回路基板に実装しようとすると、吸着面２や円筒部５が実装箇所の周囲にある部品と接触して破損しやすくなる。例えば、電子部品15が0603タイプ（寸法が0.6ｍｍ×0.3ｍｍ）のチップ部品である場合には、回路基板に実装された部品の間隔が約0.1ｍｍとなる箇所もあるために、電子部品15が吸着面２に吸着されたときに僅かにずれただけでも、実装時に吸着面２や円筒部５が実装箇所の周囲にある部品に接触し破損する危険がある。

また、吸着面２の形状は円形が基本であるが、吸着物の形状に合わせて楕円，矩形，多角形など任意の形状を選択できる。また、吸着面２が円形と異なる形状の場合は、吸着面２の外辺寸法の最小となる部分が0.7ｍｍ以下となるようにすればよい。これは、電子部品15の実装密度が最も高くなる方向に吸着面２の外辺が最小となる部分を合わせるように用いることができるからであり、こうすれば円筒部５の機械的強度を小さくすることなしに製作できるので好ましい。

さらに、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７における真空吸着ノズル１に用いるセラミックスは導電性付与材を含むのが好ましい。

真空吸着ノズル組み立て体７の真空吸着ノズル１に用いるセラミックスに導電性付与材を含むものを用いると、単体では絶縁性のセラミックスであっても、導電性付与材を含ませることによって適度な抵抗値を有する真空吸着ノズル１を作製することができる。

例えば、アルミナは絶縁性のセラミックスであるが、安価で耐摩耗性が優れているという特長があり、炭化チタンや窒化チタンなどの導電性付与材を添加すれば、耐摩耗性に優れ、適度な導電性も有する真空吸着ノズル１を作製することができる。同様に、ジルコニアは強度の高い材料であり、酸化鉄、酸化チタン，酸化亜鉛などの導電性付与材を添加すれば、細い形状でも折れにくくなり、適度な導電性も有する真空吸着ノズル１を作製することができる。また、炭化珪素は炭素を添加することで抵抗値を調整した真空吸着ノズル１を作製することができる。

そして、本発明における真空吸着ノズル１に用いるセラミックスは黒色系セラミックスであることが好ましい。

真空吸着ノズル１に黒色系セラミックスを用いると、真空吸着ノズル１で吸着した電子部品15をライト17で照射してＣＣＤカメラ18で撮影したときに、電子部品15はライト17の反射光で鮮明に写るが、電子部品15の背景は真空吸着ノズル１が黒色系セラミックスであるために暗い状態となり、電子部品15の輪郭は明瞭になる。そのため、画像解析装置19は真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15の形状を正確に認識できるので、回路基板に電子部品15を実装する際の位置精度が高くなるという利点がある。

黒色系セラミックスとしては、黒色系の導電性付与材を添加したジルコニア，アルミナおよび炭化珪素などがある。また、茶色系や青色系など他の色調を有するセラミックスでも、濃い色調とすることにより黒色系セラミックスと同様の効果を得ることができる。

例えば、アルミナセラミックスに添加する黒色系あるいは茶色系や青色系であっても濃い色調として用いることができる導電性付与材としては、酸化鉄，酸化ニッケル，炭化チタン，窒化チタンなどが挙げられ、中でも酸化鉄，炭化チタンが黒色系セラミックスを得られる導電性付与材として好ましい。ジルコニアセラミックスに添加する黒色系あるいは茶色系や青色系であっても濃い色調として用いることができる導電性付与材としては、酸化鉄，酸化チタン，酸化コバルト，酸化クロム，酸化ニッケルなどが挙げられ、中でも酸化鉄が黒色系セラミックスを得られる導電性付与材として好ましい。炭化珪素セラミックスは、炭素を含有させて導電性を付与したものが黒色系セラミックスとして好ましい。

さらに、本発明における真空吸着ノズル１に用いるセラミックスは、安定化剤を含むジルコニアであることが好ましい。

真空吸着ノズル１に用いるセラミックスに安定化剤を含むジルコニアを用いることが好ましいのは、セラミックスとしての機械的強度が高いためである。特に、図１（ａ）に示す真空吸着ノズル１のように、円筒部５を有しており、その径が細い形状の真空吸着ノズル１の場合には、吸着面２に吸着した電子部品15を基板に実装したときに隣接する部品と真空吸着ノズル１の先端とが接することによって円筒部５が破損しやすいので、セラミックスとして強度の高いジルコニアを使用することが好適である。

このときのジルコニアに含ませる安定化剤にはイットリア，セリア，マグネシアなどを用いればよく、これら安定化剤を１〜８モル％程度含んでいれば実用上で強度的に十分なジルコニアとなる。また、ジルコニアの平均結晶粒子径は３μｍ以下のものが好ましい。平均結晶粒子径を３μｍ以下とすることで、真空吸着ノズル１の作製や補修の際に吸着面２に対して研削加工や鏡面加工をするときに、結晶粒子が脱落しにくくなることから吸着面２に欠けが生じにくくなる。

さらに、ジルコニアの平均結晶粒径は、0.3〜0.8μｍの範囲であることがより好ましい。セラミックス製の小型の真空吸着ノズルは、一般的にインジェクション成形法により作製するが、インジェクション成形法を用いて成形体を作製しようとすると、金型に原料を投入する入り口に余分な部分（ゲート痕）が残り、これを焼結後に研削加工して除去することが必要となる。そのため、ジルコニアの平均結晶粒径が0.3μｍ未満であると、結晶粒子が小さいために焼結体の強度が上がり、ゲート痕を削除するための加工時間が増加することになりやすい。また、真空吸着ノズル１は、ますます小型化が求められてくる中で機械強度も求められている。これらの点からより優れた機械強度を有するには、平均結晶粒径は0.8μｍ以下が好ましい。

さらに、本発明における真空吸着ノズル１は、セラミックスが安定化剤を含むジルコニアであり、導電性付与材が酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種を含むことが好ましい。

これらの導電性付与材の平均結晶粒径は、0.5〜３μｍの範囲であることが好ましい。真空吸着ノズル１の接着する部位の焼き肌面８には、導電性付与材の結晶粒子が現われるが、導電性付与材の平均結晶粒径が0.5〜３μｍの範囲であれば、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を0.07〜0.45μｍとすることができ、導電性付与材の結晶粒子がフランジ10の受け部11の内面と確実に接触することから、抵抗値が安定する。また、導電性付与材の結晶粒子が大きすぎることがないため、真空吸着ノズル組み立て体７の真空吸着ノズル１の後端６とフランジ10の受け部11とを接着した後に、接着剤の硬化時の収縮による引っ張り応力で導電性付与材の結晶粒子が脱落することによって接着強度を低下させる虞もない。

これらを含む導電性付与材は、セラミックスに導電性を付与することができるとともに、例えば酸化鉄だと黒色系、酸化コバルトだと青色系、酸化クロムだと緑色系といった色に着色することができる。

そして、この真空吸着ノズル１で電子部品15を吸着すると、ライト17が真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15に向けて光を照射し、ＣＣＤカメラ18で反射光を受光するときに、電子部品15の色合いに対して真空吸着ノズル１の色合いを濃色系に変えたものを選択できるので、画像解析装置19が真空吸着ノズル１と電子部品15とを区別しやすい色合いのものとすることができ、認識エラーや誤動作を低減させることができる。

一般的に、電子部品15は色合いが白色系，銀色系あるいは灰色系のものが多く、そのために真空吸着ノズル１の色合いとしては黒色系などの濃色系の色合いが求められることが多い。このような黒色系の色合いの真空吸着ノズル１を得るためには、例えば、ジルコニアが65質量％に酸化鉄を30質量％，酸化コバルトを３質量％，酸化クロムを２質量％の組成としたものが好適である。また、電子部品15が銀色系のときは、真空吸着ノズル１の色合いは濃い黒色系を用いるのが好ましいが、これは、酸化鉄を25質量％以上とすることによって得ることができる。

次に、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７に用いるセラミックス製の真空吸着ノズル１の製造方法を説明する。

本発明における真空吸着ノズル１を構成するセラミックスとしては、炭化珪素，アルミナ，安定化剤を含むジルコニアなど公知の材料を用いることができる。

炭化珪素質セラミックスを用いる場合であれば、例えば、炭化珪素を91〜94.8質量％とし、これに焼結助剤としてアルミナを５質量％、導電性付与材を0.2〜４質量％として合計100質量％として混合した原料をボールミルに投入して所定の粒度まで粉砕してスラリーを作製し、スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥して顆粒を形成する。

次に、この顆粒と熱可塑性樹脂とをニーダに投入して加熱しながら混練して得られた坏土をペレタイザーに投入すれば、インジェクション成形用の原料となるペレットを得ることができる。なお、ニーダに投入する熱可塑性樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重合体やポリスチレンやアクリル系樹脂などをセラミックスの質量に対して10〜25質量％程度添加すればよく、ニーダを用いて混練中の加熱温度は140〜180℃に設定すればよい。また、混練の条件はセラミックスの種類や粒度、および熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜設定すればよい。

そして、得られたペレットをインジェクション成形機に投入して射出成形すれば、真空吸着ノズル１となる成形体が得られる。このとき、得られた成形体には通常は射出成形したときの余分な原料が冷えて固まったランナが付随しているので、脱脂する前に切断しておく。

炭化珪素の焼成条件としては、真空雰囲気中またはアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で焼成すればよく、最高温度は1900〜2200℃とし、最高温度での保持時間を１〜５時間とすればよい。

さらにまた、本発明における真空吸着ノズル１を構成するセラミックスとして、安定化剤を含むジルコニア，アルミナなどを用いる場合には、導電性付与材としては、酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種か、または炭化チタンや窒化チタンを含むものを用いることができる。

例えば、安定化剤としてイットリアを含むジルコニアを65質量％に対して酸化鉄を35質量％の割合で混合し、この原料をボールミルに投入して所定の粒度まで粉砕してスラリーを作製し、スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥して顆粒を形成し、インジェクション成形機に投入して上述と同様の方法で射出成形すれば、真空吸着ノズル１となる成形体が得られる。

ここで、ジルコニア，アルミナの焼成条件としては、導電性付与材が酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種の場合には、大気雰囲気中での焼成で最高温度を1280〜1500℃の範囲として、最高温度での保持時間を１〜５時間とすればよい。また、導電性付与材が炭化チタンの場合には、最高温度を1400〜1800℃の範囲として、最高温度での保持時間を１〜５時間とし、真空雰囲気中またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で焼成すればよい。また、導電性付与材が窒化チタンの場合には、これら真空雰囲気中または不活性雰囲気中に加えて、窒素ガス雰囲気中で焼成してもよい。これにより、セラミックス製の真空吸着ノズル１に適度な導電性を付与することができる。

次に、真空吸着ノズル１の接着する部位となる研削面９の加工方法について説明する。

真空吸着ノズル１の後端６のフランジ10の受け部11と接着する部位の研削は、公知の研削方法を用いて研削すればよい。研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を0.07〜0.2μｍとするためには、セラミックスの主成分がジルコニアであって、かつその平均結晶粒径が0.3〜0.8μｍであれば、番手が＃230〜400のダイヤモンド砥石を用いて、所望の送り速度および切り込み量で研削するとよい。

なお、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の特に好ましい0.10〜0.16μｍの範囲とするためには、ダイヤモンド砥石の番手を＃270〜325にするとよい。

また、真空吸着ノズル１の後端６とフランジ10の受け部11との接着は、導電性接着剤を用いるのが好ましい。この場合には、絶縁性接着剤に導電性フィラーを混合し攪拌して導電性接着剤を予め準備してから接着する方法や、接着する部位にワッシャーやピンなどの金属部材と絶縁性接着剤とを用いて接着する方法がある。

以下、本発明の実施例を説明する。

まず、セラミックスの主成分として炭化珪素を選択し、焼結助剤としてアルミナを、導電性付与材としてカーボンをそれぞれ表１に示す試料Ｎｏ．１〜５，26の割合で混合して、水を加えてボールミルで粉砕・混合してスラリーを作製し、これらのスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、顆粒を作製した。そして、この顆粒100質量部に対してエチレン酢酸ビニル共重合体，ポリスチレン，アクリル系樹脂を合計20質量部加えてニーダに投入し、約150℃の温度に保ちながら混練して坏土を作製した。次に、得られた坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを作製した。そして、このペレットを公知のインジェクション成形機に投入し、図１に示す真空吸着用ノズル１とフランジ10となる成形体をそれぞれ作製した。

次に、これらの成形体を窒素雰囲気の乾燥機に入れて乾燥した後、公知のアルゴン雰囲気の焼成方法で最高温度を1900〜2200℃とし、最高温度での保持時間を１〜５時間として焼成し焼結体とした。その後、真空吸着ノズル１の吸着面２となる部分を研削加工して平面とした。また、図３に示す符号８の面（頭部６の側面および頭部６の周囲の面）を焼き肌面８として研削加工を行なわず、符号９の面（頭部６の上面）を研削加工して研削面９とした。そして、真空吸着ノズル１の円筒部５の寸法は長さが3.2ｍｍ，外径が0.7ｍｍ，内径が0.4ｍｍであり、円筒部５の肉厚が0.15ｍｍとなるように作製した。

また、フランジ10は真空吸着ノズル１と接着する部位を全て研削面に加工した。そして、真空吸着ノズル１の頭部６を含む後端とフランジ10の受け部11とを導電性接着剤で接着して真空吸着ノズル組み立て体７とし、これらを試料Ｎｏ．１〜５とした。なお、試料Ｎｏ．25および26は、真空吸着ノズル１のみをジルコニアまたは炭化珪素を主成分とし、フランジ10についてはともにステンレスを用いているので、導電性付与材と焼結助剤の項目は真空吸着ノズル１のジルコニアまたは炭化珪素を主成分とした場合の値を示している。

次に、セラミックスの主成分としてアルミナ，安定化剤としてイットリアを３モル％含むジルコニアを選択し、導電性付与材として酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロム，酸化ニッケル，炭化チタンを選択し、さらに焼結助剤をそれぞれセラミックスの全体量に対して表１に示すような割合で添加した原料を各々秤量して、これらに水を加えてボールミルで粉砕・混合してスラリーを作製し、これらのスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、それぞれの顆粒を作製した。なお、アルミナの焼結助剤としてはマグネシア，カルシア，チタニア，ジルコニアなどを適宜添加した。

そして、上述したインジェクション成形方法で真空吸着ノズル１とフランジ10との成形体をそれぞれ作製し、これらの成形体を乾燥機に入れて乾燥した後、公知の一般的なセラミックスの焼成方法を用いて焼結体とした。このとき、導電性付与材が酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種の場合には、酸化雰囲気である大気雰囲気中での焼成で最高温度を1280〜1500℃の範囲とし、最高温度での保持時間を１〜５時間として、また導電性付与材が炭化チタンの場合には、非酸化雰囲気であるアルゴン雰囲気中での焼成で最高温度を1400〜1800℃の範囲とし、最高温度での保持時間を１〜５時間として、それぞれ焼成して焼結体とした。

得られた焼結体は真空吸着ノズル１の吸着面２となる部分を研削加工して平面とし、さらに、真空吸着ノズル１の後端に研削加工を施して研削面９を設け、研削面９と焼き肌面８とを有する真空吸着ノズル１とした。そして真空吸着ノズル１の円筒部５の寸法が長さが3.2ｍｍ，外径が0.7ｍｍ，内径が0.4ｍｍであり、円筒部５の肉厚が0.15ｍｍとなるように製作した。

フランジ10は、真空吸着ノズル１との接着部を全て研削面９に加工したものと、全て焼き肌面８にしたものとを作製した。そして、真空吸着ノズル１と接着部を全て研削面９に形成したフランジ10とを接着して真空吸着ノズル組み立て体７とした試料Ｎｏ．６〜22と、真空吸着ノズル１と接着部を全て焼き肌面８に形成したフランジ10とを接着して真空吸着ノズル組み立て体７とした試料Ｎｏ．23および24を作製した。真空吸着ノズル１とフランジ10との接着には導電性接着剤を用いた。

次に、これらの真空吸着ノズル組み立て体７の試料を電子部品装着機14に取り付けて0603タイプ（寸法が0.6ｍｍ×0.3ｍｍ）の電子部品15の真空吸着テストを行ない、電子部品15の吹き飛び、および電子部品15の静電破壊について調べた。このとき、隣接する電子部品15の間隔は最小で0.1ｍｍとした。

まず、電子部品15の吹き飛びについては、電子部品装着機14を稼動させて2000万個の吸着を行ない、ダミー基板上に電子部品15を実装してその個数を数えることで、電子部品15の吹き飛びの個数を確認した。吹き飛んだ数が３個以下のときは◎、４〜10個のときは○と記入した。また、電子部品15の吹き飛んだ数が11個以上のときは、従来と差がないか従来より劣るので、不合格として×と記入した。

また、電子部品15の静電破壊については、電子部品装着機14を稼動させて2000万個の吸着を行ない、回路を形成したダミー基板上に電子部品15を実装し、ダミー基板の通電試験を行なって電子部品15を実装した回路基板が通電するか否かの確認をするという方法で、電子部品15の静電破壊の有無を確認した。今回の試験では、１枚のダミー基板に100個の電子部品15を実装して、一般に使用される回路の導通試験機を用いてダミー基板毎に導通試験を実施して、問題のあったダミー基板についてのみさらに個別に実装した電子部品15の導通試験を実施して良否の判断を行ない、静電破壊した個数を数えた。その結果、静電破壊した個数が３個以下のときは◎、４〜10個のときは○とし、11個以上のときは、従来と差がないか従来より劣るので、不合格として×とした。また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部に焼き肌面８または研削面９が形成されている試料は「有」、形成されていない試料は「無」として表１に表記した。

また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の接着強度については、フランジ10の後端を固定して真空吸着ノズル１を先端の方向に引っ張り、真空吸着ノズル組み立て体７を実際に使用するうえで真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部が剥離しない接着強度として、150Ｎ（ニュートン）の荷重で剥離しなかった試料は○とし、150Ｎ未満の荷重で剥離した試料は×とした。

得られた結果を表１に示す。

表１に示す結果から、電子部品15の吹き飛びおよび静電破壊については、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７の試料Ｎｏ．１〜４，７〜11，15〜19，25，26は、電子部品15の吹き飛びおよび静電破壊が2000万個中で10個以内であり、比較例である試料Ｎｏ．５，６，12〜14，20〜22のいずれもが11個以上であったことから、比較例よりも良好であることが分かる。すなわち、本発明の試料Ｎｏ．１〜４，７〜11，15〜19，25，26では、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであることから、真空吸着ノズル１に静電気が発生しても適切に除電することができ、電子部品15が静電気で反発して吹き飛ぶことや静電破壊することが抑制できる。

これに対し、本発明の比較例である試料Ｎｏ．６，14は、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^１１Ωを超えているため帯電しやすく、電子部品15が静電気で反発して吹き飛ぶのが2000万個中で11個以上あり、従来品と比較して差がなかった。

また、本発明の比較例である試料Ｎｏ．５，12，13，20は、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^３Ω未満であるため放電しやすく、電子部品15の静電破壊が2000万個中で11個以上であり、従来品と比較して劣っていた。

また、本実施例では、セラミックスとして炭化珪素，アルミナ，ジルコニアを用いているが、これらを用いた試料Ｎｏ．１〜４，７〜11，15〜19，25，26については、いずれにおいても真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値を10^３〜10^１１Ωとすることにより、電子部品15が静電気の反発力により吹き飛ぶという問題や電子部品15が静電破壊するという問題を大幅に抑制できることが分かった。

また、フランジ10に金属のステンレスを用いた本発明の試料Ｎｏ．25および26においても同様に優れていることが分かる。

また、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^４〜10^７Ωである本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、電子部品15の静電破壊と吹き飛びの個数がともに３個以下となり、特に優れていることが分かる。

また、本発明の比較例である試料Ｎｏ．21，22は、本発明の実施例の試料Ｎｏ．15と同じ材質を用いたが、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^１２〜10^１３Ωと高くなり、抵抗値がばらつくという問題が生じて好ましくないということが分かる。これは真空吸着ノズル１とフランジ10とを接着する部位が全て研削面９であることから、抵抗値が大きくなって、実装中に生じる真空吸着ノズル１の静電気を除電する効果が薄れたためである。

また、本発明の比較例である試料Ｎｏ．23，24は、本発明の実施例の試料Ｎｏ．15と同じ材質を用いたが、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部が150Ｎ未満の荷重で剥離した。これは、真空吸着ノズル１のフランジ10と接着する部位とが全て焼き肌面８であることから、接着力が低下したためである。

次に、真空吸着ノズル１のフランジ10との接着する部位の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲa）を変えることによって、真空吸着ノズル組み立て体７の接着部の接着強度の変化を調べた。実施例１で用いた試料Ｎｏ．17と同一組成の真空吸着ノズル１とフランジ10とを用いて、真空吸着ノズル１の接着部を表２に示す研削用砥石の番手に変えて研削面９を形成し、表２に示す表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の研削面９を有した試料を作製した。

なお、研削面９の研削は、三井ハイテック株式会社製のＭＳＧ−612ＣＮＣ型平面研削盤を使用して行なった。

次に、真空吸着ノズル１の接着する部位の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定した。測定器は、表面粗さ測定器（Taylor Hobson社製のTalySurf Ｓ４Ｃ型面粗さ測定器）を使用し、測定条件として、測定長を4.8ｍｍ、カットオフ値を0.8ｍｍ、触針径を５μｍとして、測定する研削面９の研削キズの方向に対して、垂直方向に測定した。なお、測定個数は10個としその平均値を研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）とした。なお、いずれも試料数は110個作製した。

また、フランジ10の受け部11の研削面９はいずれの試料も同じ加工方法であるが、砥石は番手＃325のダイヤモンド砥石を用いて研削した。

次に、接着剤は、市販の熱硬化性の絶縁接着剤に、導電性フィラーとして、アルミニウム材で径が10〜30μｍの球状フィラー（ミナルコ株式会社製 品名：350Ｍ）を混合し攪拌して、この導電性接着剤を接着する部位に塗布し、フランジ10の受け部11を真空吸着ノズル１の後端６に接着して150℃の温度で30分間加熱することで真空吸着ノズル組み立て体７を作製した。

そして、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の接着強度については、実施例１と同じ方法で測定し、接着部の接着強度が、150Ｎ未満の荷重で剥離した試料は×とし、150Ｎ以上400Ｎ未満の荷重で剥離しなかった試料は○とし、さらに、400Ｎ以上の荷重でも剥離しなかったものを◎とした。

得られた結果を表２に示す。

表２に示す結果から、真空吸着ノズル１の接着部の研削面９を＃600の番手のダイヤモンド砥石を用いて研削した試料Ｎｏ．27は、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06μｍで、その接着強度は150Ｎ以上400Ｎ未満であり、接着部の接着強度の判定は○であった。

また、番手が各々＃400，325，270，230のダイヤモンド砥石を用いて研削した試料Ｎｏ．28〜31は、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が各々0.07，0.10，0.16，0.20μｍで、その接着強度は400Ｎ以上であり、接着部の接着強度の判定はいずれも◎であった。特に、試料Ｎｏ．29、30は接着強度が450Ｎ以上と特に良好であった。

また、番手が＃200のダイヤモンド砥石を用いて研削した試料Ｎｏ．32は、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.22μｍで、その接着強度は150Ｎ以上400Ｎ未満であり、接着部の接着強度の判定は○であった。

なお、試料Ｎｏ．27の接着強度がやや低かった原因は、研削面９の面粗さ（算術平均粗さＲａ）が小さく平滑過ぎることにより、接着面積が小さくなると同時に接着剤によるアンカー効果が十分でなかったことが考えられる。また、試料Ｎｏ．32は、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）がやや大きいことから、接着剤が研削面９の表面にある研削キズに確実に浸透しなかったので、接着強度がやや低下したことが考えられる。以上のことから、接着する部位の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、0.07〜0.20μｍが好ましく、より好ましくは0.10〜0.16μｍであることが分かる。

次に、真空吸着ノズル１のフランジ10に接着する部位の焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を変えることによって、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値、および接着部の強度がどのように変化するかについて、実施例１で用いた試料Ｎｏ．17と同一組成の真空吸着ノズル１とフランジ10とを用いて、真空吸着ノズル１の焼成温度を変えることによって、接着部となる焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の各試料を作製した。

なお、いずれの試料も、ジルコニアの粉末粒径は0.2〜0.3μｍ、導電性付与材の粉末の粒径は0.2〜0.4μｍのものを用いた。

なお、焼成は大気雰囲気中で行ない、このときの焼成の最高温度は表３に示す通りとして、いずれも各試料数は110個作製した。

また、真空吸着ノズル１およびフランジ10の研削面９の加工は実施例２の試料Ｎｏ．29と同一条件とし、また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着方法および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の測定方法も、実施例２と同じとした。

次に、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との抵抗値について、実施例１と同じ方法で測定した。いずれの試料も、110個の試料の中から任意に100個を選び測定し、全ての各試料の最大値と最小値との差が10^３Ω以上の試料が発生した場合には×とし、差が10^３Ω未満〜10^２Ωの範囲内の試料の場合には○とし、10^２Ω未満の試料の場合には◎とした。

また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の接着強度については、実施例１と同じ方法で測定し、接着部の接着強度が、150Ｎ未満の荷重で剥離した試料は×とし、150Ｎ以上400Ｎ未満の荷重で剥離しなかった試料は○とし、さらに、400Ｎ以上の荷重でも剥離しなかったものを◎と記入した。

得られた結果を表３に示す。

表３に示す結果から、真空吸着ノズル１の焼成温度の最高温度を1280℃にして作製した試料Ｎｏ．33は，焼き肌面８の表面粗さ（Ｒａ）が0.05μｍであり，真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値の最大値と最小値との差が10^３Ω未満〜10^２Ωの範囲内であり，判定は○であった。
また、焼成温度の最高温度を、各々1290，1300，1370，1440，1450℃，1480℃にした試料Ｎｏ．34〜39は，焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が各々0.06，0.07，0.10，0.45，0.50，0.60μｍで、抵抗値の最大値と最小値との差が10^２Ω未満であり，判定は、いずれも◎であった。

ここで、試料Ｎｏ．33は、焼成温度がやや低いことから、導電性付与材の結晶粒子の高さが低く、したがって、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が平滑過ぎることにより、真空吸着ノズル１の接着部とフランジ10の内面との接触が不安定なものであったことが考えられる。

次に、接着部の接着強度については、試料Ｎｏ．33〜38は、いずれも400Ｎ以上であったことから、判定は◎であった。また、試料Ｎｏ．39は、接着強度が150Ｎ〜400Ｎ未満の間であり、判定は○であった。

試料Ｎｏ．39の接着部の強度がやや低下した原因は、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）がやや大きいことから，導電性付与材の結晶粒子の高さが高すぎるため、真空吸着ノズル１の後端６とフランジ10の受け部11とを接着した後に、接着剤の硬化時の収縮による引っ張り応力で導電性付与材の結晶粒子が脱落することによって、接着強度が低下したと考えられる。

次に、真空吸着ノズル組み立て体７において、真空吸着ノズル１の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍの研削面であり、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍである場合について、各表面粗さを変更することによって、真空吸着ノズル組み立て体７の接着部の接着強度と、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値とがどのように変化するかについて評価するために、実施例１で用いた試料Ｎｏ．17と同一組成で真空吸着ノズル１を作製した。なお、研削面９については、実施例２の試料Ｎｏ．27〜32と同じ加工方法を用いて、また焼き肌面８については、実施例３の試料Ｎｏ．33，34，36，38，39と同一のジルコニアの粉末粒径と、導電性付与材の粉末の粒径とを用い、焼成条件も各々同じとして真空吸着ノズル１を作製して、表４に示すような組み合わせで試料Ｎｏ．40〜69のような数値の真空吸着ノズル組み立て体７を作製した。

なお、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着方法および表面粗さ（算術平均粗さＲａ）の測定方法も実施例２と同じとした。

次に、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との抵抗値について、実施例１と同じ方法で測定した。いずれの試料も100個測定し、全ての各試料について、最大値と最小値との差が10^３Ω以上の試料が発生した場合には×とし、差が10^３Ω未満〜10^２Ωの範囲内の試料の場合には○とし、10^２Ω未満の試料の場合には◎とした。

また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の接着強度については、実施例１と同じ方法で測定し、接着部の接着強度が、150Ｎ未満の荷重で剥離した試料は×とし、150Ｎ以上400Ｎ未満の荷重で剥離しなかった試料は○とし、さらに、400Ｎ以上の荷重でも剥離しなかったものを◎と記入した。

得られた結果を表４に示す。

表４に示す結果から、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値の最大値と最小値との差については、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.60の範囲内の試料である試料Ｎｏ．41〜44，46〜49，51〜54，56〜59，61〜64，66〜69は、10^２Ω未満であり、判定は◎であった。また、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.05の試料である試料Ｎｏ．40，45，50，55，60，65は、10^３Ω未満〜10^２Ω範囲であり判定は、○であった。

また、接着部の接着強度については、真空吸着ノズル１の研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.20であって、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.50の範囲内の試料である試料Ｎｏ．45〜64と、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06または、0.22であって、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.05〜0.50の範囲内の試料である試料Ｎｏ．40〜43，65〜68とは、判定は◎であった。特に、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07または、0.20であって、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.05〜0.60の範囲内の試料である試料Ｎｏ．45〜49、60〜64は、接着部の接着強度が450Ｎ以上であり、研削面９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.10〜0.16であって、焼き肌面８の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.05〜0.60の範囲内の試料である試料Ｎｏ．50〜59は、接着部の接着強度が500Ｎ以上であり、特に良好であった。これは、研削面９と、焼き肌面８とが組み合わされることによって、接着強度が高まったためと思われる。

以上のことから、真空吸着ノズル組み立て体７において、真空吸着ノズル１の研削面９が表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.07〜0.2μｍの研削面であり、焼き肌面８が表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が0.06〜0.5μｍであれば、研削面９を含むと強度がより高くなるという利点と、焼き肌面８を含むと導電性が安定するという利点とを併せ持つことができることが分かる。

次に、真空吸着ノズル１とフランジ10との抵抗値が違うことによって電子部品15の吹き飛びや静電破壊の個数がどのように変化するかを調べるために、表１に示す試料Ｎｏ．14〜20の材質を用いて表２に示す試料Ｎｏ．70〜78を作製した。具体的には、試料Ｎｏ．70は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．20、フランジ10が試料Ｎｏ．18であり、試料Ｎｏ．71は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．18、フランジ10が試料Ｎｏ．20であり、試料Ｎｏ．72は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．18、フランジ10が試料Ｎｏ．19であり、試料Ｎｏ．73は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．18、フランジ10が試料Ｎｏ．18であり、試料Ｎｏ．74は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．18、フランジ10が試料Ｎｏ．17であり、試料Ｎｏ．75は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．17、フランジ10が試料Ｎｏ．16であり、試料Ｎｏ．76は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．16、フランジ10が試料Ｎｏ．17であり、試料Ｎｏ．77は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．15、フランジ10が試料Ｎｏ．19であり、試料Ｎｏ．78は真空吸着ノズル１が試料Ｎｏ．14、フランジ10が試料Ｎｏ．19である。

そして真空吸着ノズル１の円筒部５の寸法が長さが3.2ｍｍ，外径が0.7ｍｍ，内径が0.4ｍｍであり、円筒部５の肉厚が0.15ｍｍとなるように製作した。

真空吸着ノズル１はフランジ10との接着部を焼き肌面８と研削面９が含まれるように形成し、フランジ10は真空吸着ノズル１との接着部を全て研削面９に加工した。そして、真空吸着ノズル１と接着部を全て研削面９に形成したフランジ10とを接着して真空吸着ノズル組み立て体７とした試料Ｎｏ．70〜78を作製した。真空吸着ノズル１とフランジ10との接着には導電性接着剤を用いた。

次に、これらの真空吸着ノズル組み立て体７の試料を電子部品装着機14に取り付けて0603タイプ（寸法が0.6ｍｍ×0.3ｍｍ）の電子部品15の真空吸着テストを行ない、電子部品15の吹き飛び、および電子部品15の静電破壊について調べた。このとき、隣接する電子部品15の間隔は最小で0.1ｍｍとした。

まず、電子部品15の吹き飛びについては、電子部品装着機14を稼動させて2000万個の吸着を行ない、ダミー基板上に電子部品15を実装してその個数を数えることで、電子部品15の吹き飛びの個数を確認した。吹き飛んだ数が３個以下のときは◎、４〜10個のときは○と記入した。また、電子部品15の吹き飛んだ数が11個以上のときは、従来と差がないか従来より劣るので、不合格として×と記入した。

また、電子部品15の静電破壊については、電子部品装着機14を稼動させて2000万個の吸着を行ない、回路を形成したダミー基板上に電子部品15を実装し、ダミー基板の通電試験を行なって電子部品15を実装した回路基板が通電するか否かの確認をするという方法で、電子部品15の静電破壊の有無を確認した。今回の試験では、１枚のダミー基板に100個の電子部品15を実装して、一般に使用される回路の導通試験機を用いてダミー基板毎に導通試験を実施して、問題のあったダミー基板についてのみさらに個別に実装した電子部品15の導通試験を実施して、良否の判断を行ない静電破壊した個数を数えた。その結果、静電破壊した個数が３個以下のときは◎、４〜10個のときは○とし、11個以上のときは、従来と差がないか従来より劣るので、不合格として×とした。また、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部に焼き肌面８または研削面９が形成されている試料は「有」、形成されていない試料は「無」として表５に表記した。

得られた結果を表５に示す。

表５に示す結果から、電子部品15の吹き飛びおよび静電破壊については、本発明の試料Ｎｏ．70〜77は、電子部品15の吹き飛びおよび静電破壊が2000万個中で10個以内であり、比較例である試料Ｎｏ．78は11個以上であった。つまり、試料Ｎｏ．70〜77は、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωであることから、真空吸着ノズル１に静電気が発生しても適切に除電することができ、電子部品15が静電気で反発して吹き飛ぶことや静電破壊することが少ないと言える。

特に、試料Ｎｏ．71〜73は、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^３〜10^１１Ωの範囲内であると同時に、真空吸着ノズル１の抵抗値がフランジ10の抵抗値と同等か大きいことから、真空吸着ノズル１が帯電しても静電気はフランジ10を経て電子部品装着機14を通して速やかにアース（除電）でき、吹き飛びおよび静電破壊の個数が３個以下となった。

本発明の実施例である試料Ｎｏ．70および74は、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値が10^５および10^７であり、実施例１で同じ抵抗値を有する真空吸着ノズル組み立て体７では静電破壊と吹き飛びの個数が両方とも◎の３個以下であったのに対し、静電破壊の方が○の４〜10個となった。これは、真空吸着ノズル１の抵抗値がフランジ10の抵抗値よりも小さいため、フランジ10に静電気が帯電したとき、静電気がフランジ10から真空吸着ノズル１に流れやすくなってアースが実施例１のものに比べると不十分となったためである。

本発明の実施例である試料Ｎｏ．75，76は、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値は10^１０で同じであるが、真空吸着ノズル１とフランジ10との抵抗値の大きさが逆になっている。実施例である試料Ｎｏ．75は、真空吸着ノズル１がフランジ10よりも電気抵抗が小さく、フランジ10に静電気が帯電したとき、静電気がフランジ10から真空吸着ノズル１に流れてアースが試料Ｎｏ．76に比べると不十分となって静電破壊の個数が○の４〜10個となったのに対し、試料Ｎｏ．76は、真空吸着ノズル１がフランジ10よりも電気抵抗が大きく、フランジ10に静電気が帯電しても静電気は電子部品装着機14に流れてアースが十分になされるので、静電破壊の個数が◎の３個以下となった。

これに対し、本発明の比較例である試料Ｎｏ．78は、フランジ10の抵抗値は10^３Ωであるが、真空吸着ノズル組み立て体７の先端と後端との間の抵抗値が10^１１Ωを超えているため帯電しやすく、電子部品15が静電気で反発して吹き飛ぶことが2000万個中で11個以上であり、従来品と比較して差がなかった。

次に、試料Ｎｏ．17の黒色のジルコニアで作製した真空吸着ノズル１とフランジ10とを用いた真空吸着ノズル組み立て体７を500個と、試料Ｎｏ．17の黒色のジルコニアで作製した真空吸着ノズル１とステンレスで作製した表１に示す試料Ｎｏ．25のフランジ10とを用いた真空吸着ノズル組み立て体７を500個とをそれぞれ作製し、同じ５人の作業者各々が100組ずつ組み付け作業を行ない、組み付け作業に要した時間を測定して作業時間の差を比較した。

その結果、黒色のジルコニアで作製した真空吸着ノズル１とフランジ10とを用いた真空吸着ノズル組み立て体７と比較して、黒色のジルコニアで作製した真空吸着ノズル１とステンレスで作製したフランジ10とを用いた真空吸着ノズル組み立て体７の方が、作業時間を５〜15％短縮することができた。

これは、真空吸着ノズル１の色調とフランジ10の色調とに濃淡差があるため、細かい部分の視認性がよくなったためと考えられる。

次に、試料Ｎｏ．17を用いて、真空吸着ノズル１とフランジ10とを導電性の接着剤で接着した場合と、絶縁性の接着剤で接着した場合とで、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値がどのように変化するか評価した。接着した個数はそれぞれ10組ずつとした。

その結果、導電性の接着剤で真空吸着ノズル１とフランジ10とを接着した場合は、真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値は３×10^７〜７×10^７Ωで安定していたのに対し、絶縁性の接着剤で接着した場合は、抵抗値が10^７〜10^１１Ωとなり、導電性の接着剤を用いた場合に比べると安定しなかった。これは、導電性の接着剤で真空吸着ノズル１とフランジ10とを接着すると、接着部位の導電性が一様な状態となり真空吸着ノズル組み立て体７の抵抗値が安定するのに対し、絶縁性の接着剤で真空吸着ノズル１とフランジ10とを接着すると、接着部位で部分的に真空吸着ノズル１とフランジ10とは接触するが、接触面積の大きさがばらつくこととなるので、抵抗値が安定しない傾向があるためである。

以上のように、本発明の真空吸着ノズル組み立て体７は、真空吸着ノズル１が帯電して真空吸着する電子部品15を吹き飛ばしたり、真空吸着ノズル１から静電気が急速に放電して電子部品15が放電破壊するのを防止することができる。さらに、真空吸着ノズル１の色調とフランジ10の色調とに濃淡差を設けるときには、真空吸着ノズル１とフランジ10とを組み立てるとき、真空吸着ノズル１とフランジ10との接着部の視認性が向上して接着作業の正確さを向上することができる。

１：真空吸着ノズル
２：吸着面
３：吸引孔
４：円錐部
５：円筒部
６：頭部（後端）
７：真空吸着ノズル組み立て体
８：焼き肌面
９：研削面
10：フランジ
11：受け部

Claims (6)

1. 先端に吸着物を真空吸着する吸着面を備えたセラミックスからなる真空吸着ノズルの後端がフランジの受け部に接着された真空吸着ノズル組み立て体であって、前記真空吸着ノズルの前記後端と前記フランジの前記受け部との接着部が前記セラミックスの焼き肌面が接着された部位と研削面が接着された部位とを含み、前記真空吸着ノズルの前記先端と前記フランジの後端との間の抵抗値が１０^３〜１０^１１Ωであることを特徴とする真空吸着ノズル組み立て体。
2. 前記真空吸着ノズルの前記接着部は、前記研削面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が０．０７〜０．２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着ノズル組み立て体。
3. 前記真空吸着ノズルの前記接着部は、前記焼き肌面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が０．０６〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の真空吸着ノズル組み立て体。
4. 前記真空吸着ノズルは前記フランジよりも電気抵抗が同等または大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空吸着ノズル組み立て体。
5. 前記真空吸着ノズルおよび前記フランジのいずれか一方が明るい色であり、他方が暗い色であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空吸着ノズル組み立て体。
6. 前記後端と前記受け部とを接着する接着剤が導電性であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の真空吸着ノズル組み立て体。

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