JPH11354301A - チップ部品及びその実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品吸着後に吸着ノズルを高速移動しても吸
着ノズルに対して位置ズレを生じ難いチップ部品を提供
する。 【解決手段】 チップ部品１は、全表面のうち外装５の
表面（周面）をノズル吸着領域としており、該ノズル吸
着領域を吸着ノズルによって吸着されて基板等に搭載さ
れる。チップ部品１の外装表面（ノズル吸着領域）を吸
着ノズルによって吸着したときに、両者間に高速移動時
の位置ズレに対抗できるような適切な摩擦力を確保する
ため、外装５の表面粗さ（平均粗さＲａ）を０．１〜５
μｍ、好ましくは０．１〜３μｍとしてある。このよう
にすると、部品吸着後に吸着ノズルを高速で移動させる
ときに空気抵抗や微振動等がチップ部品１に加わって
も、吸着ノズルに対してチップ部品が位置ズレを生じる
ことを確実に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着ノズルによっ
て吸着されるチップ部品と、該チップ部品の実装方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板に対する部品実装は、部品供
給箇所にあるチップ部品を吸着ノズルによって吸着して
取り出し、これを基板上に移動して位置決めしてから搭
載することにより実施されている。搭載後のチップ部品
は半田付け等の周知の接続法によって基板と電気的に接
続される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の部品
実装を高速化するには、部品吸着後に吸着ノズルを基板
まで高速で移動させる必要があるが、吸着ノズルに吸着
されているチップ部品に高速移動に伴う空気抵抗や微振
動等が加わると、該チップ部品が吸着ノズルに対して位
置ズレを生じてしまう不具合がある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、部品吸着後に吸着ノズル
を高速移動しても吸着ノズルに対して位置ズレを生じ難
いチップ部品と、該チップ部品に好適な実装方法を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るチップ部品は、請求項１に記載のよう
に、吸着ノズルによって吸着されるノズル吸着領域を表
面に有するチップ部品において、上記ノズル吸着領域の
表面粗さが０．１〜５μｍである、ことをその特徴とし
ている。

【０００６】本発明に係るチップ部品によれば、ノズル
吸着領域の表面粗さを規定することによって、該ノズル
吸着領域を吸着ノズルによって吸着したときに、高速移
動時の位置ズレに対抗できるような摩擦力を両者間に確
保することができる。

【０００７】また、本発明に係るチップ部品の実装方法
は、請求項６に記載のように、チップ部品の表面のノズ
ル吸着領域を吸着ノズルによって吸着し、吸着されたチ
ップ部品を移動して基板等に搭載するチップ部品の実装
方法において、上記チップ部品としてノズル吸着領域の
表面粗さが０．１〜５μｍのものを用いると共に、上記
吸着ノズルとして吸着面の表面粗さがチップ部品のノズ
ル吸着領域の表面粗さ以下のものを用いる、ことをその
特徴としている。

【０００８】本発明に係るチップ部品の実装方法によれ
ば、チップ部品のノズル吸着領域の表面粗さと吸着ノズ
ルの吸着面の表面粗さを規定することによって、チップ
部品のノズル吸着領域を吸着ノズルによって吸着したと
きに、高速移動時の位置ズレに対抗できるような摩擦力
を両者間に確保することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用したチップ部
品の第１実施形態に係るもので、同図（ａ）は斜視図、
同図（ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図である。

【００１０】同図に示したチップ部品１は、一対の四角
柱部分の間に円柱部分を備えた外観形状を有している。
ちなみに、図中の２は外観形状と相似した形状を有する
絶縁素子、３は絶縁素子２の表面に形成された導体膜、
４は導体膜３両側の四角柱部分を覆う一対の外部電極
膜、５は導体膜３中央の円柱部分を覆う外装である。

【００１１】このチップ部品１の構造では、導体膜３を
抵抗材料から形成しその円柱部分を必要に応じてトリミ
ングすることによってチップ抵抗器を構成することがで
きる。また、導体膜３の円柱部分に螺旋状溝を形成する
ことによって所定周回のコイルを持つチップインダクタ
を構成することができる。

【００１２】外部電極膜４は導体膜３として使用する材
料と相性の良い金属材料、例えばＡｇ，Ｎｉ等から成
り、その表面には必要に応じて半田（Ｓｎ−Ｐｂ系合
金）の膜が形成される。

【００１３】上述のチップ部品１は、全表面のうち外装
５の表面（周面）をノズル吸着領域としており、該ノズ
ル吸着領域を吸着ノズルＮ（図５及び図６参照）によっ
て吸着されて基板等に搭載される。

【００１４】この外装５は、エポキシ等のプラスチック
またはシリコン系等のガラスを主成分としており、添加
粉末または表面処理によってその表面粗さ（平均粗さＲ
ａ）を０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍに調
整されている。

【００１５】添加粉末によって表面粗さを調整する場合
には、外装材料にアルミナ，シリカ等の無機粉末や、酸
化鉄，酸化ニッケル等の酸化金属粉末または金属粉末
や、短繊維等の有機粉末を適宜添加、具体的には、１０
〜８００μｍ程度の粒径を持つ粉末を少なくとも１種類
を添加して所望の粗さを確保する。また、表面処理によ
って表面粗さを調整する場合には、外装形成後に外装表
面をサンドブラスト等のように金属，非金属の各種研磨
剤を用いて削るか、または研磨布紙によって削って所望
の粗さを確保する。

【００１６】外装５の表面粗さを規定した理由は、チッ
プ部品１の外装表面（ノズル吸着領域）を吸着ノズルＮ
によって吸着したときに、両者間に高速移動時の位置ズ
レに対抗できるような適切な摩擦力を確保するためで、
このようにすると、部品吸着後に吸着ノズルＮを高速で
移動させるときに空気抵抗や微振動等がチップ部品１に
加わっても、吸着ノズルＮに対してチップ部品１が位置
ズレを生じることを確実に防止することができる。

【００１７】図２は本発明を適用したチップ部品の第２
実施形態に係るもので、同図（ａ）は斜視図、同図
（ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図である。

【００１８】同図に示したチップ部品１１は一対の四角
柱部分の間にこれよりも小さな四角柱部分を備えた外観
形状を有している。ちなみに、図中の１２は外観形状と
相似した形状を有する絶縁素子、１３は絶縁素子１２の
表面に形成された導体膜、１４は導体膜１３両側の四角
柱部分を覆う一対の外部電極膜、１５は導体膜１３中央
の四角柱部分を覆う外装である。

【００１９】このチップ部品１１の構造では、導体膜１
３を抵抗材料から形成しその中央角柱部分を必要に応じ
てトリミングすることによってチップ抵抗器を構成する
ことができる。また、導体膜１３の中央角柱部分に螺旋
状溝を形成することによって所定周回のコイルを持つチ
ップインダクタを構成することができる。

【００２０】外部電極膜１４は導体膜１３として使用す
る材料と相性の良い金属材料、例えばＡｇ，Ｎｉ等から
成り、その表面には必要に応じて半田（Ｓｎ−Ｐｂ系合
金）の膜が形成される。

【００２１】上述のチップ部品１１は、全表面のうち外
装１５の表面（４側面）をノズル吸着領域としており、
該ノズル吸着領域を吸着ノズルＮ（図５及び図６参照）
によって吸着されて基板等に搭載される。

【００２２】この外装１５は、エポキシ等のプラスチッ
クまたはシリコン系等のガラスを主成分としており、添
加粉末または表面処理によってその表面粗さ（平均粗さ
Ｒａ）を０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍに
調整されている。

【００２３】添加粉末によって表面粗さを調整する場合
には、外装材料にアルミナ，シリカ等の無機粉末や、酸
化鉄，酸化ニッケル等の酸化金属粉末または金属粉末
や、短繊維等の有機粉末を適宜添加、具体的には、１０
〜８００μｍ程度の粒径を持つ粉末を少なくとも１種類
を添加して所望の粗さを確保する。また、表面処理によ
って表面粗さを調整する場合には、外装形成後に外装表
面をサンドブラスト等のように金属，非金属の各種研磨
剤を用いて削るか、または研磨布紙によって削って所望
の粗さを確保する。外装１５の表面粗さを規定した理由
は、第１実施形態と同様であるためここでの説明を省略
する。

【００２４】図３は本発明を適用したチップ部品の第３
実施形態に係るもので、同図（ａ）は斜視図、同図
（ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図である。

【００２５】同図に示したチップ部品２１は全体が略四
角柱状の外観形状を有している。ちなみに、図中の２２
は外観形状と相似した形状を有する絶縁素子、２３は絶
縁素子２２の内部に設けられた複数の内部電極膜、２４
は絶縁素子２２の両端部分を覆う一対の外部電極膜、２
５は絶縁素子２２の中央部分を覆う外装である。

【００２６】このチップ部品２１は、複数の内部電極膜
２３を１つおきに相対する外部電極膜２４に接続させる
ことによって積層チップコンデンサが構成されている。
同図（ｃ）に示すように、上記の内部電極膜２３に代え
て、絶縁素子２２の内部に１／２周回や２／３周回等の
複数のコイル用導体膜２６と上下の導体膜２６を接続す
るスルーホール導体を設け、上下のコイル用導体膜２６
を相対する外部電極膜２４に接続させれば、所定周回の
コイルを持つチップインダクタを構成することもでき
る。

【００２７】外部電極膜２４は内部電極膜２３やコイル
用導体膜２６として使用する材料と相性の良い金属材
料、例えばＡｇ，Ｎｉ等から成り、その表面には必要に
応じて半田（Ｓｎ−Ｐｂ系合金）の膜が形成される。

【００２８】上述のチップ部品２１は、全表面のうち外
装２５の表面（４側面）をノズル吸着領域としており、
該ノズル吸着領域を吸着ノズルＮ（図５及び図６参照）
によって吸着されて基板等に搭載される。

【００２９】この外装２５は、エポキシ等のプラスチッ
クまたはシリコン系等のガラスを主成分としており、添
加粉末または表面処理によってその表面粗さ（平均粗さ
Ｒａ）を０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍに
調整されている。

【００３０】添加粉末によって表面粗さを調整する場合
には、外装材料にアルミナ，シリカ等の無機粉末や、酸
化鉄，酸化ニッケル等の酸化金属粉末または金属粉末
や、短繊維等の有機粉末を適宜添加、具体的には、１０
〜８００μｍ程度の粒径を持つ粉末を少なくとも１種類
を添加して所望の粗さを確保する。また、表面処理によ
って表面粗さを調整する場合には、外装形成後に外装表
面をサンドブラスト等のように金属，非金属の各種研磨
剤を用いて削るか、または研磨布紙によって削って所望
の粗さを確保する。外装２５の表面粗さを規定した理由
は、第１実施形態と同様であるためここでの説明を省略
する。

【００３１】図４は本発明を適用したチップ部品の第４
実施形態に係るもので、同図（ａ）は斜視図、同図
（ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図である。

【００３２】同図に示したチップ部品３１は全体が略円
柱状の外観形状を有している。ちなみに、図中の３２は
外観形状と相似した形状を有する絶縁素子、３３は絶縁
素子３２の表面に形成された導体膜、３４は導体膜１３
の両端部分を覆う一対の外部電極膜、３５は導体膜３３
の中央部分を覆う外装である。

【００３３】このチップ部品３１の構造では、導体膜３
３を抵抗材料から形成しその中央部分を必要に応じてト
リミングすることによってチップ抵抗器を構成すること
ができる。また、導体膜３３の中央部分に螺旋状溝を形
成することによって所定周回のコイルを持つチップイン
ダクタを構成することができる。

【００３４】外部電極膜３４は導体膜３３として使用す
る材料と相性の良い金属材料、例えばＡｇ，Ｎｉ等から
成り、その表面には必要に応じて半田（Ｓｎ−Ｐｂ系合
金）の膜が形成される。

【００３５】上述のチップ部品３１は、全表面のうち外
装３５の表面（周面）をノズル吸着領域としており、該
ノズル吸着領域を吸着ノズルＮ（図５及び図６参照）に
よって吸着されて基板等に搭載される。

【００３６】この外装３５は、エポキシ等のプラスチッ
クまたはシリコン系等のガラスを主成分としており、添
加粉末または表面処理によってその表面粗さ（平均粗さ
Ｒａ）を０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍに
調整されている。

【００３７】添加粉末によって表面粗さを調整する場合
には、外装材料にアルミナ，シリカ等の無機粉末や、酸
化鉄，酸化ニッケル等の酸化金属粉末または金属粉末
や、短繊維等の有機粉末を適宜添加、具体的には、１０
〜８００μｍ程度の粒径を持つ粉末を少なくとも１種類
を添加して所望の粗さを確保する。また、表面処理によ
って表面粗さを調整する場合には、外装形成後に外装表
面をサンドブラスト等のように金属，非金属の各種研磨
剤を用いて削るか、または研磨布紙によって削って所望
の粗さを確保する。外装３５の表面粗さを規定した理由
は、第１実施形態と同様であるためここでの説明を省略
する。

【００３８】以下に、上述のチップ部品を基板に実装す
る方法について図５及び図６を参照して説明する。

【００３９】図５（ａ）（ｂ）は吸着ノズルＮの先端形
状を示すもので、同図（ａ）のものは平面から成る吸着
面Ｎａを有し、同図（ｂ）のものは曲面から成る吸着面
Ｎａを有している。ちなみに、同図（ａ）の吸着ノズル
Ｎは図２及び図３に例示したチップ部品１１，２１を吸
着するときに好適に用いられ、同図（ｂ）の吸着ノズル
Ｎは図１及び図４に例示したチップ部品１，３１を吸着
するときに好適に用いられる。勿論、同図（ａ）の吸着
ノズルＮでも外装の表面曲率如何では図１及び図４に例
示したチップ部品１，３１を吸着することも可能であ
る。

【００４０】先に述べた各チップ部品のノズル吸着領域
を吸着ノズルＮによって吸着したときの両者間の摩擦力
をより適切なものとするには、吸着ノズルＮの吸着面Ｎ
ａの表面粗さを予め調整しておくとよい。具体的には、
吸着面Ｎａを金属，非金属の各種研磨剤を用いて鏡面仕
上げするか、または、吸着面Ｎａにダイヤモンドや硬質
金属をコーティングして、該吸着面Ｎａの表面粗さをチ
ップ部品のノズル吸着領域の表面粗さ以下としておくこ
とが望ましい。

【００４１】また、各チップ部品を基板に実装するとき
には、図６（ａ）に示すような部品供給装置を用いると
よい。この装置は、図示省略のラチェット機構等によっ
て間欠前進するベルト４１と、ベルト４１上に配置され
た部品ガイド４２と、部品ストッパ４３とを備えてお
り、部品ガイド４２にはチップ部品を長手向きで一列に
整列案内するガイド通路４２ａが形成されている。ま
た、部品ガイド４２と部品ストッパ４３との間には、単
一部品の取り出しを可能とした部品取出口４４が形成さ
れている。

【００４２】図２に示したチップ部品１１を例に挙げて
説明すると、ベルト４１上に並ぶチップ部品１１はベル
ト４１と一緒に間欠前進し、先頭のチップ部品１１が部
品ストッパ４３に当接したところで部品全体が停止す
る。ベルト４１の間欠前進量がチップ部品１１の長手寸
法よりも大きく設定されているため、部品停止後もチッ
プ部品１１との滑りを利用してベルト４１のみが余剰分
だけ前進する。

【００４３】チップ部品１１の前方移動が部品ストッパ
４３によって停止された状態で、部品取出口４４から露
出するチップ部品１１に向けて吸着ノズルＮを降下さ
せ、ノズル先端の吸着面Ｎａをチップ部品１１のノズル
吸着領域（外装１５の表面）に接触させて該チップ部品
１１を負圧により吸着し、これを部品取出口４４から取
り出す。

【００４４】そして、部品吸着後の吸着ノズル１１を基
板４５上に移動させ、吸着されているチップ部品１１の
外部電極膜１４が基板４５のランド４６と整合するよう
に位置決めしてから、基板４５に向けて吸着ノズルＮを
降下させて、チップ部品１１がランド４６と接した後に
吸着を解くか僅かに正圧をかけて、該チップ部品１１を
基板４５上に搭載する。

【００４５】基板４５上に搭載されたチップ部品１１は
半田付け等の周知の接続法によって基板４５と電気的に
接続される。

【００４６】先に述べたように、各チップ部品のノズル
吸着領域の表面粗さを０．１〜５μｍに規定してあるの
で、これらチップ部品のノズル吸着領域を吸着ノズルＮ
によって吸着したとき、両者間には高速移動時の位置ズ
レに対抗できるような適切な摩擦力を確保される。依っ
て、部品吸着後に吸着ノズルＮを高速で移動させるとき
に空気抵抗や微振動等がチップ部品に加わっても、吸着
ノズルＮに対してチップ部品１が位置ズレを生じること
を確実に防止することができる。

【００４７】しかも、より適切な摩擦力が各チップ部品
と吸着ノズルＮとの間に確保できるように、吸着ノズル
Ｎ先端の吸着面Ｎａの表面粗さを規定してあるので、部
品吸着後に吸着ノズルＮを高速移動させるときのチップ
部品の位置ズレをより確実に防止して、所期の部品実装
を高精度で安定して実施することができる。

【００４８】図７にはチップ部品の外装寸法と吸着ノズ
ルの径との関係を示してある。図２に示したチップ部品
１１を例に挙げて説明すると、同図（ａ）に示すよう
に、吸着ノズルＮの外径Ｄ１が外装１５の長手寸法Ｌと
一致または僅かに小さい場合には、同図（ｂ）に示すよ
うに、吸着ノズルＮの位置が僅かにずれるだけでノズル
先端の吸着面が外部電極１４上に乗り上げてしまうが、
先に述べたように外装１５の表面粗さを少なくとも規定
しておけば、吸着ノズルＮの外径Ｄ１と内径Ｄ２との差
で規定されるノズル吸着面の一部が外装１５の表面に接
している限りは、両者間に高速移動時の位置ズレに対抗
できるような適切な摩擦力を確保して、高速移動時のチ
ップ部品１１の位置ズレを確実に防止することができ
る。

【００４９】また、吸着ノズルＮの外径Ｄ１が外装１５
の長手寸法Ｌよりも小さい場合には、吸着位置が多少ず
れてもノズル先端の吸着面を外装表面に適正状態で接触
させることができるが、万が一、ノズル先端の吸着面が
外部電極１４上に乗り上げても上記と同理由により高速
移動時のチップ部品１１の位置ズレを確実に防止するこ
とができる。

【００５０】尚、図１乃至図４には本発明を適用したチ
ップ部品を幾つか例示したが、これら以外の種々のチッ
プ部品、例えば、抵抗，コイル，コンデンサ等の複合回
路を内蔵したチップ部品等にも本発明は幅広く適用でき
同様の作用効果を得ることができる。また、ノズル吸着
領域を外装表面に設定したものを例示したが、外装表面
と外部電極表面を含む領域をノズル吸着領域としてもよ
い。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るチッ
プ部品によれば、ノズル吸着領域を吸着ノズルによって
吸着したときに、高速移動時の位置ズレに対抗できるよ
うな摩擦力を両者間に確保することができるので、部品
吸着後に吸着ノズルを高速で移動させるときに空気抵抗
や微振動等がチップ部品に加わっても、吸着ノズルに対
してチップ部品が位置ズレを生じることを確実に防止す
ることができる。

【００５２】また、本発明に係るチップ部品の実装方法
によれば、チップ部品と吸着ノズルとの間により適切な
摩擦力を確保して、部品吸着後に吸着ノズルを高速移動
させるときのチップ部品の位置ズレをより確実に防止し
て、所期の部品実装を高精度で安定して実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】チップ部品の第１実施形態を示す図

【図２】チップ部品の第２実施形態を示す図

【図３】チップ部品の第３実施形態を示す図

【図４】チップ部品の第４実施形態を示す図

【図５】吸着ノズルの先端形状を示す図

【図６】チップ部品の実装方法を示す図

【図７】チップ部品の外装寸法と吸着ノズルの径との関
係を示す図

【符号の説明】

１…チップ部品、２…絶縁素子、３…導体膜、４…外部
電極膜、５…外装、１１…チップ部品、１２…絶縁素
子、１３…導体膜、１４…外部電極膜、１５…外装、２
１…チップ部品、２２…絶縁素子、２３…内部電極膜、
２４…外部電極膜、２５…外装、２６…コイル用導体
膜、３１…チップ部品、３２…絶縁素子、３３…導体
膜、３４…外部電極膜、３５…外装、Ｎ…吸着ノズル、
Ｎａ…吸着面、４１…ベルト、４２…部品ガイド、４３
…部品ストッパ、４４…部品取出口、４５…基板、４６
…ランド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 定明 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 原田 慎一 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 東 富雄 和歌山県日高郡印南町島田1197番地 中紀 精機株式会社内 (72)発明者 垣内 育雄 和歌山県日高郡印南町島田1197番地 中紀 精機株式会社内 (72)発明者 寺岡 学 和歌山県日高郡印南町島田1197番地 中紀 精機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着ノズルによって吸着されるノズル吸
   着領域を表面に有するチップ部品において、 上記ノズル吸着領域の表面粗さが０．１〜５μｍであ
   る、 ことを特徴とするチップ部品。
2. 【請求項２】 ノズル吸着領域が、チップ部品の外装表
   面から成る、 ことを特徴とする請求項１記載のチップ部品。
3. 【請求項３】 外装が、プラスチックまたはガラスを主
   成分とする、 ことを特徴とする請求項２記載のチップ部品。
4. 【請求項４】 外装の表面粗さが、添加粉末によって調
   整されている、 ことを特徴とする請求項３記載のチップ部品。
5. 【請求項５】 外装の表面粗さが、表面処理によって調
   整されている、 ことを特徴とする請求項３記載のチップ部品。
6. 【請求項６】 チップ部品の表面のノズル吸着領域を吸
   着ノズルによって吸着し、吸着されたチップ部品を移動
   して基板等に搭載するチップ部品の実装方法において、 上記チップ部品としてノズル吸着領域の表面粗さが０．
   １〜５μｍのものを用いると共に、 上記吸着ノズルとして吸着面の表面粗さがチップ部品の
   ノズル吸着領域の表面粗さ以下のものを用いる、 ことを特徴とするチップ部品の実装方法。
7. 【請求項７】 吸着ノズルの吸着面の表面粗さが、表面
   処理によって調整されている、 ことを特徴とする請求項６記載のチップ部品の実装方
   法。