JPH08210354A - ロッド、軸受け、実装機の真空吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被吸着物を吸着するロッドの移動抵抗を低減
することによりロッドの制御精度を確実に向上できる実
装機の真空吸着装置を提供する。 【構成】 このダイボンダの真空吸着装置Ｄ1 は、ロッ
ド１、静圧軸受け２及びヘッド部３を備えている。ロッ
ド１を構成するロッド本体９は、直線状かつ断面円形状
であり、吸引口１０、排気口１３及び流体通路としての
第１の真空引き通路１４を有する。吸引口１０はロッド
本体９の先端部に形成され、被吸着物としてのＩＣチッ
プ６を真空吸着する。排気口１３はロッド本体９の外周
面に形成されている。第１の真空引き通路１４は吸引口
１０と排気口１３とを連通する。静圧軸受け２は、圧力
流体によってロッド１を移動可能にかつ非接触的に支承
する。静圧軸受け２は、ヘッド部３の下端面に縦向きに
固定される。ロッド１側には磁石３２が設けられ、ヘッ
ド部３側にはコイル３４が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、実装機の真空吸着装置
及びそのような真空吸着装置などに好適なロッド及び軸
受けに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な実装機や搬送機は、所定の位置
に載置されたワークをチャック装置等の把持手段によっ
てピックアップし、そのピックアップされたワークを別
の位置まで移動させる、という動作を繰り返し行う。と
ころで、ワークの形状・性状によっては、チャック装置
等による把持に適さない場合がある。この場合、チャッ
ク装置の代わりに真空吸着装置を用いることによって、
ワークのピックアップが行われることがある。

【０００３】ここで、図７に従来における実装機の真空
吸着装置、具体的には配線基板１０００のダイエリアに
ＩＣチップ１０１をマウントするためのダイボンダにお
ける真空吸着装置１０２の一例を簡単に示す。

【０００４】同図に示されるように、この真空吸着装置
１０２は、ロッド１０３、ロッド１０３を支承する転が
り軸受け１０４、転がり軸受け１０４を固定するための
ヘッド部１０５を備えている。ロッド１０３を構成する
ロッド本体１０６の内部には、真空引き用の気体通路１
０７が形成されている。この気体通路１０７の一端は、
ロッド本体１０６の下端部に設けられた吸引口１０８に
よって開口されている。また、同気体通路１０７の他端
は、排気パイプ１０９を介して図示しない真空ポンプに
接続されている。

【０００５】前記ロッド本体１０６は、下端部を突出さ
せた状態で転がり軸受け１０４のロッド挿通孔１１０に
挿通されている。ロッド挿通孔１１０内には複数個のボ
ール１１１が配置されているため、ロッド１０３は上下
方向及び周方向に摺動することができる。また、ロッド
１０３の上端部にはコイル１１２が設けられており、そ
のコイル１１２からは配線１１３が延びている。一方、
ヘッド部１０５側には磁石１１４が設けられている。従
って、コイル１１２に通電がなされると、磁石１１４と
の間に形成される磁場が変化することによって、ロッド
１０３が所定方向へ駆動されるようになっている。

【０００６】このような真空吸着装置１０２の場合、真
空ポンプによる真空引きを行うと、吸引口１０８にＩＣ
チップ１０１を吸着することができる。従って、まず部
品トレイ上にヘッド部１０５を移動させてＩＣチップ１
０１を吸着した後、図示しないヘッド駆動手段によって
ヘッド部１０５を配線基板１００上のダイエリアに移動
させる。次いで、ヘッド部１０５を下降させて、所定の
押圧力でＩＣチップ１０１をダイエリアの接合材１１５
上に押し付ける。すると、接合材１１５の粘着力によっ
てＩＣチップ１０１がマウントされる。この後、真空吸
着装置１０２による真空吸着を停止し、ヘッド部１０５
を配線基板１００上から部品トレイ上へと復帰させる。
なお、配線基板１００に複数の実装エリアが存在してい
る場合には、上記動作が繰り返される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ダイボンダ
の真空吸着装置１０２は、一般的に次のような性能を備
えていることが望ましい。第１には、ＩＣチップ１０１
をダイエリアに押圧するときの押圧力が極めて小さいこ
と（２０ｇ〜１００ｇ程度であること）である。この圧
力が大きすぎるとＩＣチップ１０１の変形・破壊につな
がってしまい、小さすぎるとＩＣチップ１０１の接合が
不完全になるためである。第２には、ＩＣチップ１０１
をダイエリア上の正確な位置に接合できる（±１μｍ〜
２μｍ程度の誤差範囲内で接合できる）ことである。

【０００８】しかしながら、従来の真空吸着装置１０２
の場合、ロッド１０３の上端部から配線１１３及び排気
パイプ１０９の２つが延びているため、それらがロッド
１０３の移動時に邪魔になったり、ロッド１０３の押圧
力に影響を与えてしまう。また、配線１１３があること
によってロッド１０３の回転運動ができない。さらに、
転がり軸受け１０４はロッド本体１０６の外周面に接触
することによってロッド１０３全体を支承するものであ
ることから、摺動抵抗の低減を図ろうとしてもおのずと
限界があった。

【０００９】以上のような問題があったため、従来にお
いてはロッド１０３の制御精度を向上させることが困難
であった。また、ロッド１０３を移動させるときの自由
度、特に回動させるときの自由度に大きな制約があっ
た。

【００１０】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、被吸着物を吸着するロッド
の移動抵抗を低減することによりロッドの制御精度を確
実に向上させることができる実装機の真空吸着装置を提
供することにある。

【００１１】また、本発明の別の目的は、上記の優れた
真空吸着装置などに好適なロッド及び軸受けを提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、軸受けのロッド挿通孔
内にロッド本体が挿通されることにより、その軸受けに
非接触的に支承されるロッドであって、前記ロッド本体
の先端部に形成された第１の開口と、前記ロッド本体の
外周面かつ前記ロッド挿通孔内に配置される部分に形成
された第２の開口と、前記両開口を連通させる流体通路
とを備えたロッドをその要旨とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記ロッド本体の基端部に磁石を設けた。請求項３
に記載の発明は、請求項１または２において、前記ロッ
ド本体の外周面かつ前記ロッド挿通孔内に配置される部
分に凹部を形成し、その凹部に前記第２の開口を形成し
た。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３におい
て、前記凹部は環状溝であるとした。請求項５に試合記
載の発明は、請求項４において、前記環状溝の幅は前記
ロッドの移動可能距離よりも大きい。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか１項において、前記ロッド本体の先端部に多
孔質体製の当接部材を設けた。請求項７に記載の発明
は、請求項１乃至６のいずれか１項において、前記ロッ
ド本体の外周面に抜け止め用の凸部を設けた。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
のいずれか１項において、前記ロッド本体の断面形状は
円形状であるとした。請求項９に記載の発明は、請求項
１乃至８のいずれか１項において、前記ロッド本体は略
Ｌ字状に屈曲している。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
９のいずれか１項に記載のロッドを非接触的に支承する
軸受けであって、ロッド挿通孔を有するブロックと、軸
受け面を有するとともに前記ロッド挿通孔内に設けられ
た多孔質体製のスリーブと、前記スリーブに圧力流体を
供給するための加圧ポートと、前記スリーブの軸受け面
から噴出する圧力流体を前記ブロックの外部に排出する
ための吸引ポートと、前記ロッド挿通孔内においてロッ
ド外周面の前記第２の開口に対応する位置に形成される
ブロック側開口と、前記ブロック側開口と流体通路を介
して連通されたポートとを備えた軸受けをその要旨とす
る。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、直線状かつ断
面円形状のロッド本体と、電子部品を真空吸着するため
に前記ロッド本体の先端部に形成された吸引口、前記ロ
ッド本体の外周面に形成された排気口と、前記吸引口と
前記排気口とを連通させる真空引き通路と、前記ロッド
本体の基端部に設けられた磁石とを有するロッドと、ロ
ッド挿通孔を有するブロックと、軸受け面を有するとと
もに前記ロッド挿通孔内に設けられた多孔質体製のスリ
ーブと、前記スリーブに圧力流体を供給するための加圧
ポートと、前記スリーブの軸受け面から噴出する圧力流
体を前記ブロックの外部に排出するための吸引ポート
と、前記ロッド挿通孔内においてロッド外周面の前記排
気口に対応する位置に形成されるとともにその排気口か
ら排出される気体を前記ブロック側へ導入する吸込口
と、真空引き手段に接続される真空引きポートと、前記
真空引きポートと前記吸込口とを連通させる真空引き通
路とを備えた軸受けと、前記ロッド側に設けられた前記
磁石に対応する位置にコイルが設けられるとともに、前
記ロッド挿通孔が縦向きになるように前記軸受けが固定
されるヘッド部とからなる実装機の真空吸着装置をその
要旨とする。

【００１９】

【作用】請求項１〜９に記載の発明によると、仮にロッ
ド挿通孔内に開口を有する流体通路を軸受け側に設けた
場合、軸受け側の流体通路とロッド側の流体通路との間
を流体が流通する。従って、例えば第１の開口、ロッド
側の流体通路、第２の開口及び軸受け側の流体通路を介
して真空引きを行うことが可能となる。

【００２０】請求項２に記載の発明によると、ロッド側
に配線を設ける必要がなくなる。請求項３〜５に記載の
発明によると、ロッドがストローク方向へ移動したとき
でも、軸受け側の流体通路の開口と第２の開口との間で
流体の流通が遮断することがない。

【００２１】請求項４に記載の発明によると、ロッドが
回動したときでも、軸受け側の流体通路の開口と第２の
開口との間で流体の流通が遮断することがない。請求項
６に記載の発明によると、当接部材が被吸着物に当接す
る結果、ロッド本体が被吸着物にじかに当接することが
ない。

【００２２】請求項７に記載の発明によると、抜け止め
用の凸部が固定側のいずれかの部分に当接することによ
って、ロッドの所定方向への移動が規制される。請求項
８に記載の発明によると、ロッド本体がその軸線を中心
として回転対称な形状であることから、ロッドが回動可
能となる。

【００２３】請求項１０に記載の発明によると、ロッド
挿通孔内に挿通されたロッドのロッド本体は、多孔質体
製のスリーブから均等にかつムラなく噴出される加圧流
体の作用によって非接触的に支承される。この場合、第
１の開口、ロッド側の流体通路、第２の開口、ブロック
側開口及びポートによって、流体が流通しうる１本の経
路が形成される。

【００２４】請求項１１に記載の発明によると、加圧流
体を利用した軸受けによってロッドが非接触的に支承さ
れるため、ロッドの移動抵抗が極めて小さくなる。ま
た、この場合、吸引口、ロッド側の真空引き通路、排気
口、吸込口、ブロック側の真空引き通路及び真空引きポ
ートによって、真空引き経路が形成される。そして、こ
の真空引き通路を介して真空引きを行うと、ロッドの先
端部に電子部品が確実に吸着され、同電子部品が所定の
位置に実装される。

【００２５】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明を実装機の一種であるダイボ
ンダの真空吸着装置Ｄ1 に具体化した一実施例を図１，
図２に基づき詳細に説明する。

【００２６】本実施例の真空吸着装置Ｄ1 は、ロッド
１、そのロッド１を支承する静圧軸受け２、ヘッド部
３、真空ポンプ及びエア供給源（いずれも図示略）等に
よって構成されている。また、このダイボンダは、上記
の真空吸着装置Ｄ1 と、真空吸着装置Ｄ1 を構成するヘ
ッド部３を水平方向及び垂直方向へ駆動するための図示
しないヘッド部駆動手段と、制御コンピュータとによっ
て構成されている。

【００２７】図１に示されるように、ヘッド部３の下端
面には、静圧軸受け２を固定するためのブロック取付部
４が設けられている。このブロック取付部４の中心に
は、断面円形状のロッド挿通孔５が形成されている。静
圧軸受け２を備えるヘッド部３は、いずれも図示しない
部品トレイと実装ステージとの間を移動する。部品トレ
イの上面には、被吸着物としてのＩＣチップ６が規則的
に載置されている。一方、前記実装ステージの上面に
は、ＩＣチップ６を実装するための配線基板７がセット
されている。ＩＣチップ６は、この配線基板７における
実装エリアに接合材８によって接合される。

【００２８】図１，図２に示されるように、前記ロッド
１を構成するロッド本体９は、断面円形状をした金属製
（本実施例ではアルミニウム製）の真っ直ぐな棒材であ
る。ロッド本体９の直径は、４mm〜１５mm程度（本実施
例では８mm）である。ロッド本体９の先端面中央（下端
面中央）には、第１の開口としての吸引口１０が設けら
れている。ロッド本体９の下端面には、吸着パッド１１
を取り付るための嵌合部２８が形成されている。この嵌
合部２８には、当接部材としての吸着パッド１１が嵌着
されている。この吸着パッド１１は、多数の微細な気孔
を有する焼結三ふっ化樹脂製の吸着パッド１１である。

【００２９】ロッド本体９の外周面において静圧軸受け
２の内部に収容される位置には、凹部としての環状溝１
２が形成されている。環状溝１２の幅Ｗは、ロッド１の
ストローク長よりも大きくなるように設定される。ただ
し、ロッド１がストロークしたときでも環状溝１２が静
圧軸受け２から突出しない程度に、環状溝１２の幅Ｗは
設定されている。環状溝１２の底面には、第２の開口と
しての排気口１３が１つ設けられている。また、前記ロ
ッド本体９の中心部には、流体通路としての第１の真空
引き通路１４が透設されている。第１の真空引き通路１
４は、前記吸引口１０と排気口１３とを連通させてい
る。なお、このようなロッド本体９は、アルミニウム製
の棒材の外周面を適宜研削し、かつ所定部分をドリル等
で穴加工することによって作製される。

【００３０】図１に示されるように、静圧軸受け２を構
成しているブロック１５は、ロッド本体９の部分を移動
可能に挿通させるためのロッド挿通孔１６を１つ備えて
いる。このようなブロック１５は、ロッド挿通孔１６が
縦向きになるようにヘッド部３のブロック取付部４に固
定されている。このロッド挿通孔１６の断面形状は、ロ
ッド本体９の断面形状と同じく円形状である。また、ロ
ッド挿通孔１６の内径は、挿通されるロッド本体９の直
径よりもほんの僅か大きい程度である。従って、ロッド
本体９の外周面とロッド挿通孔１６の内壁面とがなすク
リアランスは、数μｍ（本実施例では５μｍ）になる。
なお、このようなロッド挿通孔１６は、ブロック１５と
なる金属部材の所定箇所をドリル等で穴加工することに
よって形成される。

【００３１】図１に示されるように、ロッド挿通孔１６
の内壁面に設けられた嵌合部には、グラファイトからな
る多孔質体製のスリーブ１７が嵌合されている。このス
リーブ１７の内壁面は、ロッド本体９を支承するための
軸受け面となっている。また、同スリーブ１７の外周面
と内壁面とは、微細な連続気孔によって連通されてい
る。前記ブロック１５の側面には、加圧ポート１８，吸
引ポート１９及び真空引きポート２０がそれぞれ１つづ
つ設けられている。前記加圧ポート１８には、図示しな
いエア供給源から加圧エアが供給される。加圧ポート１
８に供給された加圧エアは、ブロック１５内部の給気通
路２１を経た後に、スリーブ１７の外周部を包囲するエ
アポケット２２に到る。スリーブ１７の外周面に到った
加圧エアは、さらにスリーブ１７内部の連続気孔を通り
抜けた後に、スリーブ１７の内壁面全体から噴出する。

【００３２】図１に示されるように、ブロック１５のロ
ッド挿通孔１６内において、スリーブ１７の上端面より
もやや上側の箇所には、複数の吸込口２３が形成されて
いる。同様に、ブロック１５のロッド挿通孔１６内にお
いて、スリーブ１７の下端面よりもやや下側の箇所に
も、複数の吸込口２４が形成されている。これらの吸込
口２３，２４と吸引ポート１９とは、ブロック１５内部
の排気通路２５によって連通されている。なお、前記吸
引ポート１９は図示しない真空ポンプに接続されてい
る。従って、スリーブ１７の内壁面から噴出した加圧エ
アの大部分は、吸込口２３，２４及び吸引ポート１９を
経て吸引される。

【００３３】ブロック１５のロッド挿通孔１６内におい
て、前記各吸込口２３よりもさらに上側の箇所には、ブ
ロック側開口としての吸引口２６が１つ形成されてい
る。この吸引口２６は、加圧エアを吸い込むための各吸
込口２３，２４とは異なる機能を担うものである。この
吸込口２６と真空引きポート２０とは、ブロック１５内
部に形成された流体通路としての第２の真空引き通路２
７によって連通されている。なお、前記真空引きポート
２０は、配管を介して真空引き手段としての真空ポンプ
（いずれも図示略）に接続されている。このように構成
された静圧軸受け２のロッド挿通孔１６内には、前記ロ
ッド１におけるロッド本体９の部分が挿通される。この
とき、ロッド１は、先端部を下方に突出させた状態にな
り、かつ静圧軸受け２に対して移動可能（詳細には上下
動可能かつ回動可能）になる。

【００３４】図１に示されるように、ブロック１５側の
吸込口２６は、ロッド１側の環状溝１２に対応するよう
に設けられている。従って、同吸込口２６は、ロッド１
がどの位置に動いても常に環状溝１２おいて開口した状
態になる。よって、この真空吸着装置Ｄ1 には、吸着パ
ッド１１内の連続気孔、吸引口１０、第１の真空引き通
路１４、排気口１３、環状溝１２、吸込口２６、第２の
真空引き通路２７及び真空引きポート２０によって、１
本の真空引き経路が形成される。

【００３５】次に、ロッド１の押圧力を制御するための
機構について説明する。図１に示されるように、ヘッド
部３側のロッド挿通孔５内には、コイルとしてのボイス
コイルモータ３２が装着されている。このボイスコイル
モータ３２からは２本の配線３３が引き出されている。
同ボイスコイルモータ３２は、これらの配線３３から供
給される電流の強さに応じた強度の磁界を発生させる。
一方、図１，図２に示されるように、ロッド本体９の基
端面（上端面）には、永久磁石３４が接合されている。
そして、永久磁石３４を備えるロッド１の上端部は、ボ
イスコイルモータ３２の貫通孔３５内に非接触的に挿通
されている。そして、ボイスコイルモータ３２への通電
量を変化させることにより磁場が変化し、その結果とし
てロッド１の推力（押圧力）が決定されるようになって
いる。

【００３６】続いて、本実施例の真空吸着装置Ｄ1 の動
作について説明する。まず、実装ステージ上に部品マウ
ント前の配線基板７がセットされる。このとき、配線基
板７の実装エリアには、あらかじめ所定量の接合材８が
塗布されている。使用時においては、まず真空引きポー
ト２０に接続された真空ポンプが駆動される。すると、
上記の真空引き経路を介して真空引きが開始され、ロッ
ド１の下端部にＩＣチップ６を吸着することが可能な状
態となる。このような状態でヘッド部３を部品トレイ上
へ移動させ、ＩＣチップ６をロッド１の吸着パッド１１
の部分に吸着させる。次いで、ＩＣチップ６を吸着した
ヘッド部３はいったん上方へ持ち上がった後、配線基板
７の上方の位置へ水平移動する。配線基板７の上方の位
置に移動したヘッド部３は、ＩＣチップ６と実装エリア
とのアライメントを行った後、接合材８の上面にＩＣチ
ップ６を所定の圧力で押し付ける（図２参照）。この
後、真空ポンプによる真空引きが解除され、ＩＣチップ
６がロッド１から釈放される。その結果、接合材８の粘
着力によってＩＣチップ６が実装エリア上に接合され
る。その後、ヘッド部３は、上記と同じ経路を移動する
ことによって再び部品トレイ上の位置へ復帰する。実装
ステージ上から部品マウント済の配線基板７が搬出され
ると、その上に新たに別の配線基板７が搬入される。す
ると、真空吸着装置Ｄ1 は上記と同様の動作を繰り返
す。

【００３７】さて、本実施例の真空吸着装置Ｄ1 では、
スリーブ１７の軸受け面からロッド本体９の外周面に向
かって加圧エアが噴射され、その加圧エアの作用によっ
てロッド１が静圧軸受け２に非接触的に支承される。こ
のため、従来のものに比べてロッド１の移動抵抗の低減
を図ることができる。特にこの実施例において使用され
ているスリーブ１７は多孔質体製であるため、その内壁
面から加圧エアが均等にかつムラなく噴射されるという
利点がある。このことは移動抵抗の低減に確実に貢献し
ている。

【００３８】また、本実施例の真空吸着装置Ｄ1 では、
ロッド１側に永久磁石３４を設けかつヘッド部３側にボ
イスコイルモータ３２を設けているため、配線３３を相
対的に固定側であるヘッド部３側に設けることができ
る。従って、ロッド１の移動時においても、配線３３が
邪魔になることはない。しかも、静圧軸受け２内に第２
の真空引き通路２７及び真空引きポート２０を設けてい
ることから、従来とは異なり移動時に排気パイプが邪魔
になることもない。つまり、この実施例によるとロッド
１が完全にフローティング状態になるため、摺動抵抗が
ほぼゼロとなり、ロッド１の移動が極めてスムーズにな
るという利点がある。その結果、ロッド１の押圧力制御
をより微妙に行うことができ、ひいてはダイボンディン
グ性が従来装置に比べて確実に向上する。つまり、ＩＣ
チップ６の変形・破壊を伴うことなく、ＩＣチップ６を
所望の箇所に確実にかつ正確に接合することが可能とな
る。

【００３９】また、本実施例のロッド１の場合、ロッド
本体９が回転対称な形状であることからロッド１が回動
可能に、さらには回転可能になっている。これはロッド
１が完全にフローティング状態になったことによる利益
である。従って、このロッド１の移動自由度は、従来に
比較して極めて大きいものとなっている。このことは、
ロッド１の回動による電子部品の微妙なアライメント等
が実現可能となることを意味する。

【００４０】さらに、本実施例では、ロッド本体９の下
端面に多孔質体製の吸着パッド１１を設けている。この
ため、真空吸着時においては、ＩＣチップ６の上面にじ
かにロッド本体９が当接するわけではなく、その部分に
吸着パッド１１が当接する。従って、ロッド１の下端部
に磨耗や変形が生じにくく、ロッド１の耐久性も向上す
る。

【００４１】また、本実施例の真空吸着装置Ｄ1 では、
スリーブ１７の内壁面から常にロッド本体９に向けて常
温の加圧エアが噴射されているという特徴がある。この
ため、エアによってロッド本体９の熱が奪われることに
よって、ロッド１が確実に冷却される。従って、溶融し
たはんだの熱がロッド１側に伝導したとしても、ロッド
１の温度上昇を確実に阻止することができる。ゆえに、
温度上昇に起因するロッド本体９の熱膨張や熱変形等も
回避される。また、熱膨張する危険性が小さくなること
によって、ロッド挿通孔１６とロッド本体９とのクリア
ランスを小さく設定することが可能となる。なお、この
ようにクリアランスを小さくできることは、真空引き経
路を流れるエアの流出量の低減にもつながる。よって、
真空引きのロスも極めて小さくなる。 〔実施例２〕次に、本発明をＬＣＤ（Liquid crystal d
isplay）を搬送するための搬送機の真空吸着装置Ｄ2 に
具体化した実施例を図３に基づき詳細に説明する。な
お、ここでは実施例１と共通する部分については同じ部
材番号を付す代わりに、その詳細な説明を省略する。

【００４２】図３に示されるように、本実施例の真空吸
着装置Ｄ2 も基本的には実施例１と同じく、ロッド４
０、静圧軸受け４１、ヘッド部４２、真空ポンプ及びエ
ア供給源（いずれも図示略）等によって構成されてい
る。また、このＬＣＤ搬送機は、副搬送部である真空吸
着装置Ｄ2 、主搬送部であるロールコンベア４３、ロッ
ド復帰手段としてのエアシリンダ４４、これらを駆動制
御する制御コンピュータ等によって構成されている。

【００４３】ロールコンベア４３を構成する各ロール４
５は、互いに所定間隔を隔てて水平方向に配列されてい
る。このロールコンベア４３は、回転するロール４５の
作用によって、板状のＬＣＤ４６を水平方向（即ち図３
の左方向）へ一定の速度で搬送する。なお、被搬送物で
あるＬＣＤ４６の縦、横及び厚さの寸法は、３００mm×
４００mm×１．１mmである。従って、このＬＣＤ４６は
極めて肉薄であり、しかもフレキシブルである。

【００４４】ヘッド部４２は、ロールコンベア４３の上
方に配置されている。このヘッド部４３の左側面に設け
られたブロック取付部４には、静圧軸受け４１が固定さ
れる。なお、ヘッド部４２側のロッド挿通孔５内に設け
られていたボイスコイルモータ３２は、ここでは省略さ
れている。

【００４５】図３に示されるように、実施例２において
使用されるロッド４０のロッド本体４８は、略Ｌ字状に
屈曲したアルミニウム製の棒材であり、円形の断面形状
を有している。このロッド本体４８は、実施例１と同様
に第１の開口としての吸引口１０、凹部としての環状溝
１２、第２の開口としての排気口１３、流体通路として
の第１の真空引き通路１４を備えている。なお、このロ
ッド本体４８の基端面には、実施例１のような磁石３４
は装着されていない。従って、このロッド４０は、磁力
によって移動制御されるものではない。また、前記ロッ
ド４０のストローク長は実施例１の場合よりも大きいこ
とから、環状溝１２の幅Ｗもそれに付随して大きく（例
えば４０mm程度）確保されている。

【００４６】本実施例の静圧軸受け４１は、基本的には
実施例１と同様の構成を備えている。なお、このブロッ
ク４７においては、吸引ポート１９につながる吸引口２
３が形成された部分からブロック４７右端面までの距離
は、実施例１のブロック１５よりも長くなっている。同
ブロック４７は、ロッド挿通孔１６が横向きになるよう
にヘッド部４２のブロック取付部４に固定されている。
そして、前記ロッド挿通孔１６内には、ロッド４０にお
けるロッド本体４８の部分が挿通される。このとき、ブ
ロック４１の左側面から突出するロッド４０の先端部
は、下側、即ちロールコンベア４３側を向く。吸着パッ
ド１１の外表面とロール４５の周面との離間距離は、Ｌ
ＣＤ４６の厚さよりも僅かに大きい程度である。また、
前記ロッド４０は、静圧軸受け４１に対して移動可能
（詳細には水平動可能かつ回動可能）になる。

【００４７】ロッド復帰手段であるエアシリンダ４４
は、ピストンロッド４９、押圧プレート５０及び図示し
ないピストンを備えている。前記ピストンは、エアシリ
ンダ４４内に摺動可能に収容されている。このピストン
には、ピストンロッド４９の一方の端部が固定されてい
る。エアシリンダ４４から突出したピストンロッド４９
のもう一方の端部には、押圧プレート５０が固定されて
いる。そして、このように構成されたエアシリンダ４４
は、ロールコンベア４３の上方かつロッド４０の前方に
セットされている。従って、エアシリンダ４４が伸長す
ると、押圧プレート５０がロッド本体４８の外周面に当
接することによって、ロッド４０が後方へ押し戻される
ようになっている。

【００４８】次に、本実施例のＬＣＤ搬送機の真空吸着
装置Ｄ2 の動作について説明する。初期状態において、
真空吸着装置Ｄ2 のロッド４０は収縮した状態にある。
ロールコンベア４３によってＬＣＤ４６が搬送される
際、まず真空引きが開始され、ロッド４０がＬＣＤ４６
の進行方向側端の中央部を吸着する。上記のように本実
施例のロッド４０は磁石等を特に持っていないため、ロ
ールコンベア４３上を移動するＬＣＤ４６に追従して、
ロッド４０も同じ方向に水平移動する。このとき、図３
において実線で示されるように、ＬＣＤ４６の上面が常
に一定の高さに保持される。この後、ストローク終端ま
でロッド４０が伸長すると、真空引きが停止されるとと
もにエアシリンダ４４が駆動される。その結果、押圧プ
レート５０に押し戻されることよって、ＬＣＤ４６を釈
放したロッド４０のみが元の位置に復帰する。新たにＬ
ＣＤ４６が搬送されてくると、真空吸着装置Ｄ2 は上記
と同様の動作を繰り返す。

【００４９】さて、本実施例によると、真空引きによっ
てロッド４０の先端部にＬＣＤ４６が吸着される結果、
搬送時においてＬＣＤ４６の上面が常に一定の高さに保
持される。従って、図３にて二点鎖線Ｌ1 で示されるよ
うに、ＬＣＤ４６の進行方向側端面の中央部が下方に撓
むことがない。ゆえに、撓んだ端面が前方のロール４５
の周面に引っ掛かることによりＬＣＤ４６がスムーズに
前進しなくなる、という不具合も起こらない。しかも、
引っ掛かり等に起因するＬＣＤ４６の変形や傷つき等も
確実に防止することができる。また、ロッド４０は静圧
軸受け４１に対して完全にフローティング状態になるた
め、ロッド４０が追従して移動するときでも、その移動
抵抗は極めて小さくなる。以上説明したように、本実施
例の真空吸着装置Ｄ2 によると、撓みやすいＬＣＤ４６
を所定箇所まで確実に搬送することができる。

【００５０】なお、本発明は例えば次のように変更する
ことが可能である。 （１）実施例１，２のロッド１，４０のみならず、以下
に示すような構成のロッドとしてもよい。図４（ａ）の
ロッド６０は、ロッド本体６１が中空状になっている。
この構成であると、ロッド６０がより軽量になるため、
移動制御精度の向上が図られる。図４（ｂ）のロッド６
２では、ロッド本体６３において環状溝１２よりも先端
側の位置にフランジ３０が形成されている。図４（ｃ）
のロッド６４では、ロッド本体６５の環状溝１２内の複
数の箇所に排気口１３が放射状に形成されている。この
構成であると、ロッド６４がどの位置に回動したときで
も真空引きをスムーズに行うことができる。実施例２の
ロッド４０に類似する図４（ｄ）のロッド６６では、ロ
ッド本体６７の先端部が途中で３つに分岐しており、そ
れぞれに吸引口１０及び吸着パッド１１が設けられてい
る。この構成であると、ＬＣＤ４６における複数の箇所
を吸着することができ、撓みがより起こりにくくなる。
図４（ｅ）のロッド６８では、ロッド本体６９の先端面
ではなく、先端部の外周面に吸引口１０が形成されてい
る。図４（ｆ）のロッド７０では、ロッド本体７１に貫
通孔７２が形成され、その貫通孔７２内に抜け止め凸部
としてのピン７３が圧入されている。図５（ａ）のロッ
ド７４では、ロッド本体７５が断面正方形状であり、ロ
ッド７４が全体として四角柱状になっている。図５
（ｂ）のロッド７６では、ロッド本体７７が断面矩形状
であり、ロッド７６が全体として板状になっている。な
お、このロッド本体７７には、複数本の真空引き通路１
４が平行に形成されている。これらのロッド７４，７６
は、上記実施例とは異なり、回動させる必要のない用途
に好適である。この場合、前記ロッド７４，７６を挿通
させるロッド挿通孔の形状は、ロッド本体７５，７７の
断面形状と同じものである必要がある。

【００５１】（２）静圧軸受け２，４１に使用した多孔
質体製のスリーブ１７は、実施例のようにグラファイト
製である必要はなく、例えば樹脂製、金属製、セラミッ
クス製であってもよい。また、上記の多孔質体製のスリ
ーブ１７のほか、外周面から内壁面を貫通するような複
数の孔を有するスリーブを使用することも勿論許容され
る。さらに、同じく多孔質体製である吸着パッド１１も
樹脂製ばかりでなく、グラファイト製、金属製、セラミ
ックス製であってもよい。

【００５２】（３）軸受けを静圧軸受け２とし、ロッド
側に永久磁石３２を設けかつヘッド部３側にボイスコイ
ルモータ３４を設けた実施例１に代え、例えば永久磁石
３４及びボイスコイルモータ３４の配置については従来
通りとし、軸受けのみを非接触式の静圧軸受け２として
もよい。また、ロッド１側に永久磁石３２を設けヘッド
部３側にボイスコイルモータ３４を設ける反面、軸受け
については従来通り接触式のものとしてもよい。これら
のような構成を採ったときでも、排気パイプ及び配線の
いずれかを省略することができるため、ある程度のロッ
ド１の制御精度の向上を図ることができる。

【００５３】（４）実施例１，２の静圧軸受け２，４１
のみならず、以下に示すような構成の静圧軸受けとして
もよい。図６（ａ）の静圧軸受け８０では、ロッド挿通
孔１６内に環状溝と同様の機能を担うエアポケット８１
が形成されている。この静圧軸受け８０には、ロッド本
体８３の外周面に環状溝を持たないロッド８２が挿通さ
れている。図６（ｂ）の静圧軸受け８４では、ブロック
８５内に係合溝部８６が設けられ、その中にフランジ３
０が配置されている。図６（ｃ）の静圧軸受け８７で
は、ブロック８８内に係合溝部８９が設けられるととも
に、その係合溝部８９に吸込口２６が形成されている。
これに使用されるロッド９０は、ロッド本体９１の外周
面に２つのフランジ３０を備えている。これらのフラン
ジ３０は、前記係合溝部８９の中に配置されている。つ
まり、この静圧軸受け８７において、前記係合溝部８９
は上記のエアポケット機能及び抜け止め機能を併有す
る。

【００５４】（５）スリーブ１７が上側となり真空引き
ポート２０につながる吸込口２６が下側となるように、
ブロック２をヘッド部３に固定してもよい。 （６）ロッド本体９，４８等の材料は、アルミニウム以
外の金属材料（例えば、鉄、鉄合金、銅、チタン等）で
あってもよい。また、金属材料のみに限定されることな
く、セラミックス材料や樹脂材料等を使用することも勿
論可能である。なお、樹脂材料であると成形性や軽量性
等の観点から好ましく、金属材料やセラミックス材料で
あると剛性等の観点から好ましい。

【００５５】（７）本発明は、ダイボンダの真空吸着装
置Ｄ1 やＬＣＤ搬送機の真空吸着装置Ｄ2 に適用される
ばかりでなく、例えばベアチップや各種チップ部品の実
装に使用されるチップマウンタ等のような他の実装機の
真空吸着装置に適用されてもよい。また、上記のような
半導体製造装置の真空吸着装置ばかりでなく、各種の検
査・測定機器、精密加工機器、医療機器、マイクロマニ
ピュレーション機器の真空吸着装置等に適用されてもよ
い。また、これらの用途において、本発明のロッド及び
軸受けを真空吸着用ではなく、流体供給用に使用しても
よい。

【００５６】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 略Ｌ字状に屈曲しているロッド本体と、ＬＣＤ
を真空吸着するために前記ロッド本体の先端部に形成さ
れた吸引口と、前記ロッド本体の外周面に形成された排
気口と、前記吸引口と前記排気口とを連通させる真空引
き通路とを有するロッドと、ロッド挿通孔を有するブロ
ックと、軸受け面を有するとともに前記ロッド挿通孔内
に設けられた多孔質体製のスリーブと、前記スリーブに
圧力流体を供給するための加圧ポートと、前記スリーブ
の軸受け面から噴出する圧力流体を前記ブロックの外部
に排出するための吸引ポートと、前記ロッド挿通孔内に
おいてロッド外周面の前記排気口に対応する位置に形成
されるとともにその排気口から排出される気体を前記ブ
ロック側へ導入する吸込口と、真空引き手段に接続され
る真空引きポートと、前記真空引きポートと前記吸込口
とを連通させる真空引き通路とを備えた軸受けと、前記
ロッド挿通孔が横向きになるように前記軸受けが固定さ
れるヘッド部とからなるＬＣＤ搬送機の真空吸着装置、
及びこの装置を用いた搬送方法。この装置・方法である
と、撓みやすいＬＣＤを確実に搬送することができる。

【００５７】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「多孔質体： 内部に微細な孔を有する構造体であっ
て、例えば焼結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結
ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材
料からなるものをいうほか、焼結アルミニウム、焼結
銅、焼結ステンレス等の金属材料からなるものや、グラ
ファイト等の軟質鉱物からなるものや、焼結セラミック
スからなるもの等をいう。」

【００５８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１１に記載
の発明によれば、被吸着物を吸着するロッドの移動抵抗
を低減することによりロッドの制御精度を確実に向上さ
せることができる実装機の真空吸着装置を提供すること
ができる。また、請求項１〜９に記載の発明によれば、
上記の優れた真空吸着装置などに好適なロッドを提供す
ることができる。請求項１０に記載の発明によれば、同
じく好適な軸受けを提供することができる。特に請求項
６に記載の発明によると、ロッドの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のダイボンダの真空吸着装置を示す概
略断面図。

【図２】実施例１のロッドを示す概略斜視図。

【図３】実施例２のＬＣＤ搬送機の真空吸着装置を示す
概略断面図。

【図４】（ａ）〜（ｆ）はロッドの別例を示す概略断面
図。

【図５】（ａ），（ｂ）はロッドの別例を示す部分概略
斜視図。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は静圧軸受けの別例を示す部分
概略断面図。

【図７】従来例のダイボンダの真空吸着装置を示す概略
断面図。

【符号の説明】

１，４０，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７
４，７６，８２，９０…ロッド、２，４１，８０，８
４，８７…（静圧）軸受け、３，４２…ヘッド部、６…
被吸着物としてのＩＣチップ、９，４８，６１，６３，
６５，６７，６９，７１，７５，７７，８３，９１…ロ
ッド本体、１０…第１の開口としての吸引口、１１…吸
着パッド、１２…凹部としての環状溝、１３…第２の開
口としての排気口、１４…流体通路としての第１の真空
引き通路、１５，４７，８５，８８…ブロック、１６…
ロッド挿通孔、１７…スリーブ、１８…加圧ポート、１
９…吸引ポート、２０…（真空引き）ポート、２７…ブ
ロック側開口としての第２の真空引き通路、３０…抜け
止め用の凸部としてのフランジ、３２…コイルとしての
ボイスコイルモータ、３４…（永久）磁石、４６…被吸
着物としてのＬＣＤ、７３…抜け止め用の凸部としての
ピン、Ｗ…環状溝の幅、Ｄ1 ，Ｄ2 …真空吸着装置。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受け（２，４１，８４，８７）のロッド
   挿通孔（１６）内にロッド本体（９，４８，６１，６
   ３，６５，６７，６９，７１，７５，７７，８３，９
   １）が挿通されることにより、その軸受け（２，４１，
   ８４，８７）に非接触的に支承されるロッド（１，４
   ０，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７４，７
   ６，８２，９０）であって、前記ロッド本体（９，４
   ８，６１，６３，６５，６７，６９，７１，７５，７
   ７，８３，９１）の先端部に形成された第１の開口（１
   ０）と、前記ロッド本体（９，４８，６１，６３，６
   ５，６７，６９，７１，７５，７７，８３，９１）の外
   周面かつ前記ロッド挿通孔（１６）内に配置される部分
   に形成された第２の開口（１３）と、前記両開口（１
   ０，１３）を連通させる流体通路（１４）とを備えたロ
   ッド。
2. 【請求項２】前記ロッド本体（９，４８，６１，６３，
   ６５，６９，７１，７５，７７，８３，９１）の基端部
   に磁石（３４）を設けた請求項１に記載のロッド。
3. 【請求項３】前記ロッド本体（９，６１，６５，６９，
   ７１，７５，７７）の外周面かつ前記ロッド挿通孔（１
   ６）内に配置される部分に凹部（１２）を形成し、その
   凹部（１２）に前記第２の開口（１３）を形成した請求
   項１または２に記載のロッド。
4. 【請求項４】前記凹部（１２）は環状溝である請求項３
   に記載のロッド。
5. 【請求項５】前記環状溝（１２）の幅（Ｗ）は前記ロッ
   ド（１，４０，６２，６４，６６，６８，７０，７４，
   ７６）の移動可能距離よりも大きい請求項４に記載のロ
   ッド。
6. 【請求項６】前記ロッド本体（９，４８，６１，６３，
   ６５，６７，６９，７１，７５，７７，８３，９１）の
   先端部に多孔質体製の当接部材（１１）を設けた請求項
   １乃至５のいずれか１項に記載のロッド。
7. 【請求項７】前記ロッド本体（９，４８，６１，６３，
   ６５，６７，６９，７１，７５，７７，８３，９１）の
   外周面に抜け止め用の凸部（３０，７３）を設けた請求
   項１乃至６のいずれか１項に記載のロッド。
8. 【請求項８】前記ロッド本体（９，４８，６１，６３，
   ６５，６７，６９，７１，８３，９１）の断面形状は円
   形状である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のロッ
   ド。
9. 【請求項９】前記ロッド本体（４８）は略Ｌ字状に屈曲
   している請求項１乃至８のいずれか１項に記載のロッ
   ド。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか１項に記載の
    ロッド（１，４０，６０，６２，６４，６６，６８，７
    ０，７４，７６，８２，９０）を非接触的に支承する軸
    受け（２，４１，８４，８７）であって、 ロッド挿通孔（１６）を有するブロック（１５，４７，
    ８５，８８）と、軸受け面を有するとともに前記ロッド
    挿通孔（１６）内に設けられた多孔質体製のスリーブ
    （１７）と、前記スリーブ（１７）に圧力流体を供給す
    るための加圧ポート（１８）と、前記スリーブ（１７）
    の軸受け面から噴出する圧力流体を前記ブロック（１
    ５，４７，８５，８８）の外部に排出するための吸引ポ
    ート（１９）と、前記ロッド挿通孔（１６）内において
    ロッド外周面の前記第２の開口（１３）に対応する位置
    に形成されるブロック側開口（２６）と、前記ブロック
    側開口（２６）と流体通路（２７）を介して連通された
    ポート（２０）とを備えた軸受け。
11. 【請求項１１】直線状かつ断面円形状のロッド本体
    （９，６１，６３，６５，６９，７１，８３，９１）
    と、電子部品（６）を真空吸着するために前記ロッド本
    体（９，６１，６３，６５，６９，７１，８３，９１）
    の先端部に形成された吸引口（１０）と、前記ロッド本
    体（９，６１，６３，６５，６９，７１，８３，９１）
    の外周面に形成された排気口（１３）と、前記吸引口
    （１０）と前記排気口（１３）とを連通させる真空引き
    通路（１４）と、前記ロッド本体（９，６１，６３，６
    ５，６９，７１，８３，９１）の基端部に設けられた磁
    石（３４）とを有するロッド（１，６０，６２，６４，
    ６８，７０，８２，９０）と、 ロッド挿通孔（１６）を有するブロック（１５，８５，
    ８８）と、軸受け面を有するとともに前記ロッド挿通孔
    （１６）内に設けられた多孔質体製のスリーブ（１７）
    と、前記スリーブ（１７）に圧力流体を供給するための
    加圧ポート（１８）と、前記スリーブ（１７）の軸受け
    面から噴出する圧力流体を前記ブロック（１５，８５，
    ８８）の外部に排出するための吸引ポート（１９）と、
    前記ロッド挿通孔内（１６）においてロッド外周面の前
    記排気口（１３）に対応する位置に形成されるとともに
    その排気口（１３）から排出される気体を前記ブロック
    （１５，８５，８８）側へ導入する吸込口（２６）と、
    真空引き手段に接続される真空引きポート（２０）と、
    前記真空引きポート（２０）と前記吸込口（２６）とを
    連通させる真空引き通路（２７）とを備えた軸受け
    （２，８４，８７）と、 前記ロッド（１，６０，６２，６４，６８，７０，８
    ２，９０）側に設けられた前記磁石（３４）に対応する
    位置にコイル（３２）が設けられるとともに、前記ロッ
    ド挿通孔（１６）が縦向きになるように前記軸受け
    （２，８４，８７）が固定されるヘッド部（３）とから
    なる実装機の真空吸着装置。