JPH087672Y2 - チップ状回路部品マウント装置用サクションヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、回路基板上にチップ状
回路部品を搭載する装置において、前記チップ状回路部
品を吸着し、これを搭載すべき回路基板に搬送するため
のサクションヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、回路基板の所定の位置に
チップ状回路部品を搭載する場合、自動マウント装置を
用いて次のようにして行なわれていた。すなわち、複数
の容器の中にバルク状に収納されたチップ状回路部品
を、ディストリビューターに配管された複数本の案内チ
ューブに一つずつ取り出して、テンプレートの所定の位
置に形成された収納凹部へ各々送り、そこに収受する。
この収納凹部は、各々のチップ状回路部品を回路基板に
搭載する位置に合わせて配置されている。そして、サク
ションヘッドを有する部品移動手段により、前記収納凹
部に収納されたチップ状回路部品が、収納されたときの
相対位置を保持したまま回路基板に移動され、搭載され
る。これによって、前記各チップ状回路部品が回路基板
の所定の位置に各々搭載される。回路基板には、チップ
状回路部品を搭載すべき位置に予め接着剤を塗布してお
き、搭載された前記回路部品をこの接着剤で仮固定した
状態で、半田付けを行なう。

【０００３】前記サクションヘッドでは、図３で示すよ
うに、チップ状回路部品を吸着するためのセットノズル
８１が用いられ、これがサクションヘッド８の所定の位
置に各々に取り付けられる。このサクションヘッド８に
は、セットノズル８１が取り付けられた背後側を負圧に
維持する真空室８４が設けられている。マルチマウンタ
ー装置のディストリビューターの直下でテンプレートが
チップ状回路部品ａを各々所定の位置に収受した後、テ
ンプレートがサクションヘッド８の下まで移動し、そこ
でテンプレートの所定の位置に収受されたチップ状回路
部品ａがサクションヘッド８のセットノズル８１に各々
吸着される。その後、テンプレートがサクションヘッド
８の下から退避した後、図３に示すように、その下に回
路基板９が挿入される。そして、サクションヘッド８が
図３の位置から下降し、セットノズル８１の先端に吸着
したチップ状回路部品ａを、電極ランド９１、９１の上
に載せ、予めその間に塗布された接着剤ｃで仮固定す
る。その後、サクションヘッドが上方に復帰する。

【０００４】ところで、ディストリビューター２側から
落下し、テンプレートを経てサクションヘッド８に吸
着、保持されるまでのチップ状回路部品ａは、その間に
静電気で帯電してしまう。このような帯電したチップ状
回路部品ａをセットノズル８１が次々吸着するうちに、
セットノズル８１が前記チップ状回路部品と同電荷に帯
電してしまう。そうすると、帯電しているチップ状回路
部品ａとの間に斥力が生じる。この静電気による斥力
は、セットノズル８１によるチップ状回路部品ａの真空
吸引力に比べれば微力である。しかし、前述のようにし
てチップ状回路部品ａを回路基板９に搭載するため、セ
ットノズル８１の先端の吸引力を断ち切ると、この斥力
が予期しない方向に働く。このとき、接着剤ｃによるチ
ップ状回路部品ａの仮固定が不完全であると、例えば図
３において、二点鎖線で示すようにチップ状回路部品ａ
が回路基板９上の電極ランド９１から外れてしまうとい
う事態が起こる。

【０００５】本考案者らは、この問題について、セット
ノズル８１を形成する樹脂にカーボン粒子等の導電性フ
ィラーを添加してセットノズル８１に導電性を付与し、
これを接地することで、帯電の防止を図ることを企図し
た。このような導電性樹脂は、カーボン粒子や金属粒子
等の導電性フィラーをバインダー樹脂中に分散したもの
で、その成型体であるセットノズル８１の中で前記導電
性フィラーを鎖状、あるいは網状に接触せしめ、導電性
を付与しようとするものである。

【０００６】

【考案が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記のような導電性フィラーを分散した樹脂で成型された
セットノズル８１を接地して用いても、実際には満足す
るような帯電防止効果が得られなかった。本件考案者ら
は、この点について検討したところ、その原因は次の点
にあることに着目した。すなわちで、一般に樹脂成形物
には、その中に異物が混じっていても、それを表面上に
は容易に露出させず、大部分内部に封じ込められるか、
スキン層と呼ばれる薄い樹脂層で覆ってしまうという性
質がある。この性質は樹脂成型体である前記のセットノ
ズル８１にも同様に見られ、現実には、導電性フィラー
がセットノズル８１の内壁表面に疎らにしか露出しな
い。前記チップ状回路部品ａの帯電の除去は、セットノ
ズル８１の表面上に露出した導電性フィラーに接触する
ことでのみ可能であるが、内壁上の導電性フィラーの分
布がこのように疎らでは、帯電除去の効果が期待できな
い。

【０００７】ちなみに、前記のような導電性フィラーを
分散して成型したセットノズル８１の表面の２点間の抵
抗値を実測したところ、その下限値は１０¹⁰（Ω／ｃ
ｍ）であり、このようなセットノズル８１では満足に帯
電を除去できない。そこで、本考案は、前記着目に基づ
きなされたもので、その目的は、従来のサクションヘッ
ドの課題を解決し、帯電防止効果の高いサクションヘッ
ドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本考案は前記
目的を達成するため、回路基板上にチップ状回路部品を
搭載しようとする位置に合わせて、前記チップ状回路部
品を吸着保持するノズル部分が配設されたサクションヘ
ッドであって、少なくとも前記ノズル部分が導電性粒子
を含む材料により形成され、導電性粒子がノズル部分の
表面に高密度で配置され、その一部が同部分の外表面に
露出していることを特徴とするチップ状回路部品マウン
ト装置用サクションヘッドを提案する。

【０００９】

【作用】本考案によれば、サクションヘッドのチップ状
回路部品を吸着するノズル部分の表面に導電性粒子を集
中し、その一部が表面から露出しているので、その部分
をサクションヘッドに接地するようにして用いることに
より、チップ状回路部品がこのノズル部分に接触するこ
とで確実にチップ状回路部品の静電気を放電でき、帯電
を除去できる。

【００１０】

【実施例】次に、本考案の実施例について、図面を参照
しながら具体的に説明する。本考案が適用されるチップ
状回路部品のマウント装置全体の概要が図２に示されて
いる。すなわち、チップ状回路部品をバルク状に収納し
た容器１が複数配置され、これにチューブ１０を介して
エスケープメントである送出部１１が接続されている。
さらに、この送出部１１の下にディストリビューター２
が配置されている。

【００１１】このディストリビューター２は、前記送出
部１１の下に固定された固定フレーム２３と、この下に
平行に配置され、下面側に前記テンプレート６が着脱自
在に取り付けられる可動フレーム２２とを有し、これら
固定フレーム２３と可動フレーム２２とは、可撓性を有
する長さの等しい４本の支柱でそれらの４隅が互いに連
結されている。可動フレーム２２に振動を与えるバイブ
レータ２４が連結され、これにより可動フレーム２２が
水平に振動される。さらに、固定フレーム２３と可動フ
レーム２２との間にチップ状回路部品を案内、搬送する
可撓性の案内チューブ２１、２１…が配管されている。

【００１２】前記可動フレーム２２の下には、チップ状
回路部品の回路基板への搭載位置に合わせて案内ケース
６１を配設したテンプレート６が挿入され、固定され
る。このとき、前記可動フレーム２２に連結された案内
チューブ２１の下端が、テンプレート６の各々の案内ケ
ース６１の上に位置する。ディストリビューター２の直
下でテンプレート６がチップ状回路部品を各々所定の案
内ケース６１に収受した後、テンプレート６がサクショ
ンヘッド８の下まで移動する。そこで案内ケース６１に
収受されたチップ状回路部品がサクションヘッド８のセ
ットノズルに各々吸着される。その後、テンプレートが
サクションヘッド８の下から退避した後、その下にコン
ベアー７で搬送されてきた回路基板９が挿入される。そ
して、サクションヘッド８が、そのセットノズル８１の
先端に吸着したチップ状回路部品を回路基板９の上に搭
載する。

【００１３】図１（ａ）にサクションヘッド８に取り付
けられるセットノズル８１が示されている。図示のセッ
トノズル８１は、サクションヘッド８に固着される保持
部８２と、それに嵌め込まれるノズル体８５とからな
る。ノズル体８５の先端から保持部８２に亙って空気の
通路８３を有し、真空室８４を負圧にすることにより、
ノズル体８５の先端が負圧となり、そこにチップ状回路
部品ａを吸着することができる。

【００１４】このようなセットノズル８１、つまり保持
部８２やノズル体８５は、導電性及び磁性を有する粒子
フィラー、例えば鉄、ニッケル、コバルト等の粒子を分
散した樹脂材料を用い、金型の成型面を磁化させて射出
成型することにより作ることができる。例えば、エポキ
シ系樹脂を主成分とする樹脂に、粒径２〜１０μｍ程度
のニッケル粒子を、樹脂に対して１０重量％となるよう
に分散する。次に、これを射出成形機に供給し、ノズル
体８５を成型する。このとき、射出成形機の金型に電磁
石を組み込んでおき、キャビティーの成型面から磁界を
発生し、ノズル体８５を磁場成型する。すなわち、ノズ
ル体８５を成型する時、電磁石によって前記型の中のキ
ャビティー内に磁界を形成し、成形材料に分散されたニ
ッケル粒子を金型の成型面側に磁力吸引する。こうして
成型されたノズル体８５には、図１（ｂ）で示すよう
に、その表面側に、導電性フィラーｂであるニッケル粒
子が多数集まり、一部のフィラーｂはノズル体８５の表
面に露出する。この状態は、ノズル体８５の表面を光学
顕微鏡で観察することによって確認できる。

【００１５】こうして作られたノズル体８５は保持体８
２に組み込まれ、既に述べたようなサクションヘッド８
上に取り付け、表面を接地して用いられる。これを用い
て実際に容器１側からディストリビューター２を経て
１．６×０．８ｍｍの積層セラミックコンデンサを順次
３００個送り、これをテンプレートの所定の位置に収受
した後、前記セットノズル８１で吸着し、回路基板９に
搭載したところ、全ての積層セラミックコンデンサが回
路基板９上の所定の位置に搭載され、静電気の斥力によ
り、電極ランドから外れてしまったのは皆無であった。
他方、樹脂成分に対して１０重量％のカーボン粒子を添
加したエポキシ系樹脂材料を用い、前記セットノズルと
同形状、寸法のセットノズルを成形し、上記と同様の実
験を行ったところ、帯電による斥力の為に、１７個の積
層セラミックコンデンサが所定の電極ランドからずれて
しまった。

【００１６】なお、前記実施例では、セットノズル８１
が保持体８２とノズル体８５とからなる場合の例につい
て説明したが、セットノズル８１が一体の成型体からな
る場合でも、本考案を適用できることは明かである。何
れの場合も、ノズル体８５の表面のみに導電粒子を集め
て露出させればよいが、それらがサクションヘッド８の
金属部分に設置される必要があることは言うまでもな
い。さらに、本考案はこのようなセットノズル８１を用
いたサクションヘッドに限らず、サクションヘッド上に
直接開口部を設け、そこでチップ状回路部品を吸着する
ようにしたサクションヘッドにも適用できる。この場
合、開口部の周りの表面に導電粒子を集めて露出させる
ことは、基本的に前記実施例を同じである。

【００１７】

【考案の効果】以上説明した通り、本考案によれば、サ
クションヘッドのチップ状回路部品を吸着する部分の帯
電防止が確実に図れるため、静電気に邪魔されず、チッ
プ状回路部品を確実に回路基板に搭載できるサクション
ヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例示すサクションヘッドの要部縦
断側面図（ａ）とそれを構成するセットノズル８１の要
部断面図（ｂ）である。

【図２】チップ状回路部品マウント装置を示す概略斜視
図である。

【図３】従来例を示すサクションヘッドの要部縦断側面
図である。

【符号の説明】

８ サクションヘッド ８１ セットノズル ８２ セットノズルの保持部 ８５ セットノズルのノズル体 ａ チップ状回路部品

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板上にチップ状回路部品を搭載し
   ようとする位置に合わせて、前記チップ状回路部品を吸
   着保持するノズル部分が配設されたサクションヘッドで
   あって、少なくとも前記ノズル部分が導電性粒子を含む
   材料により形成され、導電性粒子がノズル部分の表面に
   高密度で配置され、その一部が同部分の外表面に露出し
   ていることを特徴とするチップ状回路部品マウント装置
   用サクションヘッド。