KR101720733B1

KR101720733B1 - 칩 공급장치

Info

Publication number: KR101720733B1
Application number: KR1020140107636A
Authority: KR
Inventors: 마사하루 사노
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2017-03-28
Also published as: KR20150021468A; JP6135598B2; KR20160037860A; US20150056053A1; US9422117B2; JP2015061797A; CN104417772A; KR20160067821A; CN104417772B

Abstract

칩을 공급 팔레트에 마련된 수용부에 효율적으로 공급하는 것이 가능한 칩 공급장치를 제공한다. 칩이 수용되는 복수의 수용부(11)가 배치된 공급 팔레트(10)와, 수용부로부터 흡인하는 흡인 수단(20)과, 공급 팔레트에 진동을 인가하는 가진 수단(30)과, 공급 팔레트 위에 칩이 공급되고, 가진 수단에 의해 공급 팔레트에 진동이 인가된 상태에서, 흡인 수단에 의해 수용부를 흡인한 상태와 흡인을 정지한 상태를 주기적으로 전환하는 제어 수단을 포함한 구성으로 하고, 가진 수단으로부터 공급 팔레트에 인가되는 진동과, 흡인 수단에 의한 수용부로부터의 흡인에 의해 공급 팔레트 위에 공급된 칩이 수용부에 공급되도록 한다. 또 진동의 1주기 사이에, 흡인 수단에 의한 수용부로부터의 흡인이 적어도 1회 실시되도록 한다. 진폭이 최대일 때에 부압이 최대영역이 되고, 진폭이 최소일 때에 부압이 최소영역이 되도록 한다.

Description

칩 공급장치{CHIP FEEDER}

본 발명은 칩 공급장치(chip feeder)에 관한 것으로, 상세하게는 칩형 적층 세라믹 콘덴서, 칩형 인덕터 등의 전자부품 제조공정 등에 있어서 이용되는 칩 공급장치에 관한 것이다.

전자부품이나 그 제조공정에서 형성되는 전자부품 소자 등의 칩을 정렬시키기 위해서 이용되는 정렬장치로서, 예를 들면 이하에 설명하는 바와 같은 정렬장치(진동형 부품 정렬기)가 제안되고 있다(특허문헌 1 참조).

이 정렬장치(진동형 부품 정렬기)는, (a) 부품이 공급되는 복수의 부품수납 구멍을 마련한 정렬 팔레트(pallet)와, (b) 정렬 팔레트 위에 원하는 부품을 활강시키면서, 회수하는 부품회수 팔레트와, (c) 정렬 팔레트 및 부품회수 팔레트를 지지하는 진동 테이블과, (d) 진동 테이블에 진동 테이블의 표면을 따른 왕복 진동을 부여하기 위한 진동장치와, (e) 진동 테이블에 고정되어서 테이블의 표면을 소정 각도로 회전시키기 위한 회전축이 되는 요동축과, (f) 요동축을 회전 구동하기 위한 요동 구동원과, (g) 요동축의 회전에 의한 진동 테이블의 요동 각도를 검출하는 각도 검출 수단과, (h) 각도 검출 수단의 검출값에 기초하여 요동 구동원 및 진동장치의 동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는 진동형 부품 정렬기로서, 요동축에 고정된 진동 테이블의 표면이 직립 및 반전가능하게 구성되면서, 진동 테이블이 직립 및 반전되었을 때에 정렬 팔레트의 부품수납 구멍 내에 정렬된 부품을 유지하는 부품유지장치가 마련되어 있음과 동시에, 부품회수 팔레트가, 진동 테이블이 반전되었을 때에 회수 부품을 수용하는 단면이 대략 뒤집힌 U자형상의 루프(roof)가 마련된 구성으로 되어 있으며, 또한 특허문헌 1에는 상기 부품유지장치로서, 상기 정렬 팔레트 부품수납 구멍을 통해서 피정렬 부품을 상기 진동 테이블의 이면(裏面)을 향해서 흡인하는 흡인장치를 포함한 구성이 개시되어 있다.

그리고, 이 정렬장치(진동형 부품 정렬기)에 따르면, 정렬 팔레트 위의 잔류 부품을 부품회수 팔레트 내에 낙하시켜서 효율적인 잔류 부품회수를 실시하는 것, 및, 부품의 정렬 및 잔류 부품의 회수에 필요한 시간을 대폭 감축할 수 있게 됨과 동시에, 반전 상태에서의 정렬 부품의 정렬상태 유지가 제어 가능해지기 때문에 진동형 부품 정렬장치의 하부에 자동반송기를 배치함으로써 정렬 부품의 자동반송을 용이하게 실시할 수 있게 된다고 되어 있다.

그런데, 특허문헌 1에 있어서는 부품수납 구멍으로부터 진공흡인을 실시함으로써 부품수납 구멍에 부품을 끌어들이는 힘을 발생시켜서, 정렬 팔레트의 부품수납 구멍 근방의 부품을 부품수납 구멍에 공급하는 것이 기재되어 있고, 그 경우, 예를 들면 도 12에 모식적으로 도시하는 바와 같이 진동이나 요동의 효과로 정렬 팔레트(103)에 형성된 부품수납 구멍(102)의 근방에 접근해 온 부품(101)은 흡인의 효과에 의해 부품수납 구멍(102)에 끌려 들어가서 공급되게 된다.

그러나 예를 들면, 도 13에 도시하는 바와 같이 진공흡인을 ON으로 했을 때에 정렬 팔레트(103)의 부품수납 구멍(102)을 막는 양태로 정렬 팔레트(103) 위에 존재하는 부품(101)은 진공흡인에 의해 부품수납 구멍(102) 위에 유지, 고정되기 때문에 진공흡인을 ON으로 하고 있는 동안에는 해당 부품(101)이 부품수납 구멍(102)에 공급되지 않게 된다.

또, 부품수납 구멍 위에 유지된 부품이, 정렬 팔레트 위의 다른 부품의 이동에 장애물이 되기 때문에, 흡인의 개시 당초는 부품이 부품수납 구멍으로 공급되는 확률이 높아지지만, 부품으로 막힌 부품수납 구멍에는 부품이 공급되지 않기 때문에 진공흡인을 ON으로 하고 있는 시간을 길게 해도 공급되는 확률을 높일 수 없고, 반대로 저하된다는 문제점이 있다.

일본국 공개특허공보 평8-11808호

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것이며, 전자부품이나 그 제조공정에서 형성되는 전자부품 소자 등의 칩을 공급 팔레트에 마련된 수용부에 높은 효율로 공급하는 것이 가능한 칩 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 칩 공급장치는,

칩이 수용되는 수용부가 배치된 공급 팔레트와,

상기 수용부로부터 흡인하여, 상기 칩의 상기 수용부에 대한 공급을 촉진하는 흡인 수단과,

상기 공급 팔레트에 진동을 인가하는 가진 수단(vibration application unit)과,

상기 공급 팔레트 위에 상기 칩이 공급되고, 상기 가진 수단에 의해 상기 공급 팔레트에 진동이 인가된 상태에서, 상기 흡인 수단에 의해 상기 수용부를 흡인한 상태와 흡인을 정지한 상태를 주기적으로 전환하는 제어 수단을 포함하고,

상기 가진 수단으로부터 상기 공급 팔레트에 인가되는 진동과, 상기 흡인 수단에 의한 상기 수용부로부터의 흡인에 의해, 상기 공급 팔레트 위에 공급된 상기 칩이 상기 수용부에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 칩 공급장치에 있어서는, 상기 가진 수단에 의해 상기 공급 팔레트에 인가되는 상기 진동의 1주기 사이에, 상기 흡인 수단에 의한 상기 수용부의 흡인 개시와 흡인 정지가, 적어도 1회는 실시되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

공급 팔레트에 인가되는 진동의 1주기 사이에, 흡인 수단에 의한 수용부의 흡인 개시와 흡인 정지를 적어도 1회 실시함으로써, 효율적으로 공급을 실시할 수 있게 되어서 생산성을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명의 칩 공급장치는, 상기 진폭이 최대일 때에 상기 흡인에 의한 상기 수용부 내의 부압이 최대영역이 되고, 상기 진폭이 최소일 때에 상기 부압이 최소영역이 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

진폭이 최대일 때에 부압이 최대영역이 되고, 진폭이 최소일 때에 부압이 최소영역이 되도록 함으로써, 진동과 흡인의 작용 효과를 조합시킨, 공급의 효율을 향상시킬수 있게 되고, 본 발명을 보다 실효있게 할 수 있다. 또, 진동 주기와 동기시킴으로써 불필요하게 흡인 ON시간을 연장시키는 경우가 없기 때문에 효율적으로 공급을 할 수 있어서 생산성이 향상된다. 여기서, 부압의 최대영역이란, 흡인을 함으로써 부압(진공도)이 높은 상태에서 거의 정상이 되는 영역을 말하고, 부압의 최소영역이란, 흡인을 함으로써 부압(진공도)이 낮은 상태에서 거의 정상이 되는 영역을 말한다.

또, 본 발명의 칩 공급장치는, 상기 진폭을 검출하는 센서를 포함하고, 상기 센서에 의해 상기 진폭의 크기를 계측하여 상기 진폭이 최대일 때에 상기 부압이 최대영역이 되는 타이밍에 상기 흡인 수단을 작동시키는 것이 바람직하다.

센서에 의해 진폭의 크기를 계측하여 진폭이 최대일 때에 흡인 수단을 작동시킴으로써, 적절한 타이밍에 진동의 작용 효과와 흡인의 작용 효과를 조합시킬 수 있게 되어서 확실하게 칩 공급의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 상기 칩이 직방체형상을 가지고, 두께를 T, 폭을 W, 길이를 L로 했을 때에, 두께 T와 폭 W에 의해 규정되는 면인 WT면을 위로 하여, 상기 수용부에 수용되도록 구성되어 있으면서, 상기 흡인구가 상기 수용부의 바닥면에 형성되어 있음과 동시에, 상기 흡인구의 개구 면적이 상기 WT면 면적의 1~30%가 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 칩이 WT면을 위로 하여 수용부에 수용되도록 함과 동시에, 수용부의 바닥면에 형성된 흡인구의 개구 면적을 WT면 면적의 1~30%로 함으로써, 흡인을 위한 에너지를 적절한 범위로 유지하면서, 효과적인 흡인을 실시할 수 있게 되어서, 본 발명을 보다 실효있게 할 수 있다.

한편, 흡인구의 개구 면적이 WT면 면적의 1%를 밑돌면 충분한 흡인력을 얻을 수 없게 되고, 또 30%를 초과하면 칩의 주위로부터의 공기 누설이 발생하기 때문에 흡인 효과가 불충분해진다.

또, 상기 칩은 두께 T, 폭 W, 길이 L이, L>W>T의 관계에 있는 것이 바람직하다.

칩이 L>W>T의 관계를 만족할 경우, 두께 T가 W보다 작아서 칩이 얇기 때문에 칩을 세워서 공급하는 것은 용이하지 않을 경우가 많지만, 본 발명에 따르면 효율적으로 칩을 세워서 공급할 수 있게 되어서 특히 의미가 있다.

또, 직방체형상을 가지는 칩의, 가장 작은 면적을 가지는 WT면을 위로 하여 칩을 수용부에 공급함으로써, 공급 팔레트의 평면 면적당 공급 개수를 많게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 칩 공급장치에 있어서는 또, 상기 공급 팔레트를 요동시키는 요동 수단을 포함하고 있는 것이 바람직하다.

공급 팔레트를 요동시키는 요동 수단을 포함하고 있는 경우, 공급 팔레트의 표면에서 칩을 이동시키기 쉬워져서 공급 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 칩 공급장치는 공급 팔레트 위에 칩이 공급된 상태에서, 가진 수단에 의해 공급 팔레트에 진동을 인가하면서 흡인 수단에 의해 수용부로부터 단속적(斷續的)으로 흡인을 실시하고, 소정의 양태로 배치된 수용부에 칩을 공급하도록 하고 있으므로, 진동과 흡인의 작용을 충분히 이용하여 효율적으로 칩을 공급 팔레트의 수용부에 수용할 수 있고, 공급의 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 공급 팔레트에 진동을 인가함과 동시에, 수용부로부터 흡인을 실시함으로써, 칩의 수용부에 대한 공급을 촉진하도록 하고 있으므로, 칩의 공급시간의 단축을 도모할 수 있게 된다. 또, 칩의 수용 방향에 방향성이 있는 경우에도 수용부에 대한 칩의 삽입을 용이하게 할 수 있게 된다.

또, 흡인의 ON상태(흡인을 한 상태)와 OFF상태(흡인을 정지한 상태)를 주기적으로 전환하도록 하고 있다. 따라서, 흡인을 ON상태로 했을 때에는 칩의 수용부에 대한 공급이 촉진되고, 흡인을 OFF상태로 했을 때에는 공급 팔레트 위의 칩은 흡인에 의한 유지로부터 개방되어서, 칩은 진동에 의한 관성력으로 공급 팔레트 위를 이동한다. 이로 인해, 수용부의 개구를 막는 양태로 공급 팔레트 위에 흡인 유지된 칩이 존재하고 있는 경우에는, 그러한 칩을 흡인에 의해 구속된 상태로부터 해방하여 진동에 의한 위치 어긋남이 생기게 하고, 수용부에 대한 공급이 가능한 위치로 이동시킬 수 있게 되어서, 칩의 수용부에 대한 공급률을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 흡인의 ON상태와 OFF상태의 전환을 고속으로 실시함으로써, 칩의 공급에 필요로 하는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 흡인을 단속적으로 실시할 경우에 있어서, 진동의 가감속영역에서 흡인을 OFF상태로 함으로써, 흡인을 OFF상태로 했을 때에 수용부를 막는 양태로 수용부 위에 위치하는 칩에 가해지는 관성력을 최대로 할 수 있게 되고, 수용부의 개구를 막는 위치에 존재하는 칩을 그 위치로부터 이동시킬 수 있다. 따라서, 이 흡인의 ON상태와 OFF상태를 주기적으로 전환하는 동작을 실시함으로써, 공급시간을 더욱 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치의 구성을 나타내는 정면단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 구성하는 공급 팔레트의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 이용해서 공급을 실시하는 대상이 되는 칩의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 이용해서 칩의 공급을 실시할 경우의 진동과 흡인의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 이용해서 칩을 수용부에 공급한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 이용해서 공급한 칩을 점착 유지 치구(jig)에 점착 유지시키는 공정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 공급장치를 이용해서 공급한 칩을 점착 유지 치구에 이동시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 점착 유지 치구에 이동시킨 칩을 도전성 페이스트층에 침지하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 점착 유지 치구에 이통시킨 칩을 도전성 페이스트층으로부터 끌어올린 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 있어서 공급의 대상으로 한 칩을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 있어서 이용한 공급 팔레트의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 12는 종래의 칩의 정렬장치에 의한 정렬의 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 종래의 칩의 정렬장치의 문제점을 설명하는 도면이다.

이하에 본 발명의 실시형태를 나타내고, 본 발명의 특징으로 하는 점을 더욱 상세하게 설명한다.

[실시형태 1]

<칩 공급장치의 구성>

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 칩 공급장치의 구성을 나타내는 정면단면도, 도 2는 칩 공급장치를 구성하는 공급 팔레트의 평면도, 도 3은 칩의 구성을 나타내는 사시도이다.

이 실시형태 1에 있어서, 도 1의 칩 공급장치를 이용한 공급의 대상이 되는 칩(1)은, 적층 세라믹 콘덴서의 제조공정에서 형성되는 세라믹 적층체(적층 세라믹 콘덴서 소자)로서, 도 3에 도시하는 바와 같이 서로 대향하는 측의 단면(端面)(WT면)(1a₁, 1a₂)에, 적층방향으로 서로 이웃하는 내부전극(2)이 교대로 인출된 구조를 가지고 있다. 또, 이 칩(1)은 서로 대향하는 측의 단면(1a₁, 1a₂)에 인출된 내부전극(2)과 도통(導通)하도록, 상기 단면에 한 쌍의 외부전극이 형성되게 되는 것이다.

한편, 이 실시형태 1에 있어서, 공급의 대상이 되는 칩(1)은 예를 들면, 두께 T가 0.15㎜, 폭 W가 0.5㎜, 길이 L이 1.0㎜의 치수인 것이다.

그리고, 이 실시형태 1에서는 이 칩(1)이, 이하에 설명하는 칩 공급장치의 공급 팔레트(10)의 표면으로부터 오목하게 되어 이루어지는 수용부(11)에, 상단부를 돌출시킨 상태로 공급되도록 구성되어 있다. 한편, 칩(1)의 상단부를 돌출시킨 상태로 공급하도록 하고 있는 것은, 후술하는 바와 같이 공급 팔레트(10)의 상부면측으로부터 점착성을 가지는 시트형상 재료인 점착재(51)를 포함한 점착 유지 치구(50)를 눌러서, 칩(1)을 점착 유지 치구(50)의 점착재(51)에 유지시킬 수 있도록 하기 위해서 이다(도 5~8 참조).

이 실시형태 1에 따른 칩 공급장치는 도 1에 도시하는 바와 같이, 평판형상이고, 칩을 수용하기 위한 수용부(11)를 포함한 공급 팔레트(10)와, 수용부(11)로부터 단속적으로 흡인하여 수용부에 소정의 타이밍으로 부압을 생기게 하는 흡인 수단(20)을 포함하고 있다. 또한, 이 칩 공급장치는 공급 팔레트(10)에, 소정의 진동 주기와 진폭을 가지는 진동을 인가하는 가진 수단(30)과, 가진 수단(30)에 의해 진동을 인가함과 동시에 공급 팔레트(10)를 요동시키기 위한 요동 수단(40)을 포함하고 있다.

그리고, 이 실시형태 1의 칩 공급장치에 있어서는, 흡인 수단(20)에 의한 흡인에 의해 수용부(11)에 소정의 부압을 생기게 하는 타이밍과, 가진 수단(30)에 의해 공급 팔레트(10)에 소정 진폭의 진동이 인가되는 타이밍이 동기(同期)하도록 구성되어 있다.

이하, 더욱 상세하게 설명한다.

이 실시형태 1의 칩 공급장치에 있어서, 공급 팔레트(10)는, 칩(1)이 폭 W와, 두께 T에 의해 규정되는 WT면이 상부면(및 하부면)이 되는 자세로 1개씩 공급되어, 상단부를 돌출시킨 상태(머리 부분이 노출된 상태)로 유지되는 수용부(11)를 다수 포함하고 있다.

수용부(11)의 평면형상은 칩(1)의 WT면이 상하부면이 되는 자세로 칩(1)이 수용되도록, 평면형상이 칩(1)의 WT면보다 조금 큰 직사각형의 형상을 가지고 있으며, 수용부(11)의 깊이 D(도 5)는 칩(1)의 길이 L보다도 0.05~0.3㎜정도 작은 치수로 되어 있다.

또, 수용부(11)의 바닥면에는 흡인용의 흡인구(21)가 배치되어 있다. 이 흡인구(21)는 그 평면면적이 칩(1)의 폭 W와 두께 T로 규정되는 WT면 면적의 1~30%(이 실시형태 1에서는 12%)가 되도록 구성되어 있다. 이것은 흡인구(21)의 개구 면적이, WT면 면적의 1%를 밑돌면 충분한 흡인력을 얻는 것이 곤란해지고, 또 30%를 초과하면 칩(1) 주위로부터의 공기 누설이 생기기 때문에 칩(1)을 확실하게 흡인하는 효과가 불충분해지기 때문이다.

또, 공급 팔레트(10)는 수지재료나 금속재료로 이루어지는 판상(板狀)의 부재이다. 공급 팔레트(10)는 전체가 일체적으로 형성되어 있어도 되지만, 수용부(11)가 되는 부분을 에칭 처리한 복수매의 금속판을 적층함으로써 형성하는 것도 가능하다.

또, 공급 팔레트(10)의 표면에는 샌드 블라스트 가공하여 표면을 거칠게 하고, 칩(1)과의 마찰을 적게 하여 공급시에 주는 진동, 요동에 의해 칩(1)을 용이하게 공급 팔레트(10)의 표면 위를 이동시켜서 효율적으로 공급을 실시할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 수용부(11)의 상부 개구 근방에는 칩(1)이 공급되는 것을 촉진하기 위한 단부(段部)가 형성되어 있다.

또, 공급 팔레트(10)의 수용부(11)에 소정의 타이밍에 부압을 생기게 하기 위한 흡인 수단(20)으로는, 공급 팔레트(20)의 하부면측에 배치되는 흡인 쳄버(진공 쳄버)(22)(도 1), ON/OFF밸브(개폐 밸브)(23), 진공원(흡인원)(24)(예를 들면, 진공 펌프) 등을 포함한 구성의 것이 이용되고 있다. 한편, 흡인의 ON상태/OFF상태의 전환에 대한 수용부(11) 내의 흡인 실제 압력의 응답을 빠르게 하기 위해서, 흡인 쳄버(22)와 ON/OFF밸브(23)의 거리는 가능한 한 짧게 하는 것이 바람직하다.

또 가진 수단(30)으로, 이 실시형태 1에서는 구체적인 구성을 특별히 도시하지 않지만, 예를 들면 모터에 의해 회전하는 회전축에 캠을 연결하고, 회전축을 소정의 회전속도로 회전시킴으로써 공급 팔레트(10)에 소정의 진동을 부여하도록 구성된 가진 수단이 이용되고 있다. 진동의 방향은 공급 팔레트의 표면을 따른 방향이지만, 공급 팔레트의 표면에 직교하는 방향이나, 이들의 조합이어도 된다.

또, 요동 수단(40)은 공급 팔레트(10)의 표면을 소정 각도로 경사지게 하기 위한 요동축(41)과, 이 요동축(41)을 회전 구동하기 위한 요동 구동원(예를 들면, 모터 등)(미도시)을 포함한 구성으로 되어 있다. 한편, 이 실시형태 1의 공급장치에 있어서는, 공급 팔레트(10)가, 그 표면이 요동 수단(40)에 의해 소정의 방향으로 약 60°, 반대 방향으로 약 15° 경사지게 소정의 피치로 요동하도록 구성되어 있다.

또, 이 실시형태 1의 칩 공급장치는, 진동 동작에서의 진폭 위치를 검출하는 것이 가능한 위치 검출 센서를 가지고, 이 위치 검출 센서의 출력과 흡인 ON상태/OFF상태의 전환을 동기 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

진동 동작에서의 진폭 위치의 검출은 예를 들면, 모터에 의해 회전하는 회전축에 연결된 캠에 의해 진동 동작을 부여하고 있는 경우, 회전축에 슬릿판을 장착하고, 슬릿판의 슬릿을 진동 동작의 소정 위치와 일치시켜서, 투과형 센서 등으로 그 위치를 검출함으로써 실시한다.

그리고, 이 위치 검출 센서의 신호에 기초하여 흡인 ON상태/OFF상태의 전환을 실시하는 것, 즉 진동 동작에 연동하여 흡인 ON상태/OFF상태를 전환함으로써 동기 제어를 실시한다. 흡인 ON상태/OFF상태의 전환 주기와 진동 주기는 반드시 완전히 1대1 관계로 동기시킬 필요는 없다. 예를 들면, 흡인 ON상태/OFF상태의 전환 주기와 진동 주기를 1대2, 2대1 등의 관계로 동기시켜도 된다.

이렇게 회전축에 센서를 장착하는 방법을 취함으로써, 진동 동작에서의 진폭의 위치를 정확하게 검출할 수 있는데, 진동 동작에서의 진폭 위치의 검출은 다른 수단을 이용해도 된다. 예를 들면, 공급 팔레트에 마크를 하여, 마크의 위치를 검출하는 센서를 장착함으로써 진동 동작에서의 진폭 위치를 검출해도 된다.

또 동기 제어는, 진동 주기와 흡인 ON상태/OFF상태의 전환 주기를 각각, 일정한 주기로 정하는 간이적인 방법으로 실시하는 것도 가능하다. 예를 들면, 캠이 연결된 회전축의 회전수를 600rpm, 즉 진동 주기를 0.1초로 하고, 흡인 ON상태/OFF상태의 전환 주기를 0.05초로 함으로써, 1회 진동하는 사이에 흡인 ON상태에 대한 전환과 흡인 OFF상태에 대한 전환이 2회씩 실시된다.

한편, 여기서 "동기"란, 작동을 시간적으로 일치시키는, 즉 일정한 관계성을 갖게 하는 개념으로서 이용되고 있다.

또 "연동"이란, 일부분을 움직이면, 그것과 하나로 연결되어 있는 장치가 그것에 따라서 작동하는, 즉 한쪽의 움직임에 영향을 받아서 다른쪽이 움직이는 개념으로서 이용되고 있다.

<실시형태 1의 칩 공급장치를 이용한 칩의 공급 방법>

다음으로, 상술한 공급장치를 이용해서 칩을 공급하는 방법, 및 공급한 칩에 외부전극 형성용의 도전성 페이스트를 부여하는 방법에 대해서, 모식도인 도 4~9를 참조하면서 설명한다.

(1) 공급 팔레트(10)를 흡인 쳄버(21) 위에 세트하고, 공급 팔레트(10) 위에 칩(1)을 산란 상태(scattered manner)로 공급한다.

(2) 가진 수단(30), 요동 수단(40)에 의해, 공급 팔레트(10)에 진동 및 요동 동작을 가하여 공급 팔레트(10) 위의 칩(1)을 이동시킨다.

(3) 상기 (2)의 동작과 동시에, 진동 동작의 중간위치를 위치 검출 센서에 의해 검출하고, 그 검출 신호에 의해 흡인을 개시한다. 흡인을 실시함으로써, 수용부(11) 근방의 칩(1)의, 수용부(11)에 대한 공급이 촉진되어서 공급되는 확률이 높아진다. 또, 수용부(11)의 근방에 존재하고 있지 않은 칩(1)도, 상기 (2)의 진동·요동 동작에 의해 공급 팔레트(10)의 표면을 이동하여 수용부(11)의 근방에 접근하면 수용부(11)로부터의 흡인력에 의해 수용부(11)로 끌어 당겨져서 공급되는 확률이 높아진다.

한편, 흡인을 실시하고 있는 시간이 길어지면, 수용부(11)의 개구부를 막는 양태로 공급 팔레트(10)의 표면에 유지되어서 체류하는 칩(1)이 많아진다. 그렇기 때문에, 흡인을 정지하여 수용부(11)의 개구부를 막는 양태로 공급 팔레트(10)의 표면에 체류하는 칩(1)이 공급 팔레트(10)의 표면을 이동할 수 있도록 할(해방할) 필요가 있게 된다.

단, 칩(1)이 공급 팔레트(10)의 표면을 이동하기 쉽게 하기 위해서는, 칩(1)에 관성력이 작용하는 진동의 가감속 영역에서 흡인을 정지할 뿐만 아니라, 수용부(11) 내의 흡인 실제 압력이 부압이 아니게 되는 상태를 실현할 필요가 있게 된다.

즉, 흡인의 OFF상태에서 수용부를 대기압으로 개방하는 것이 바람직하다.

이 실시형태 1에서는, 흡인이 ON상태인 시간의 설정은 응답 시간 지연을 고려하면서, 흡인을 ON으로 하는(흡인을 개시하는) 타이밍과 OFF로 하는(정지하는) 타이밍을 진동 동작에 연동함으로써 설정하고 있다.

또, 이 실시형태 1에 있어서는 상술한 관점으로부터 흡인이 ON상태인 시간을 설정함과 동시에, 흡인이 OFF상태인 시간에 대해서는 진동 동작의 가감속 영역에 있어서 수용부(11) 내의 흡인 실제 압력이 부압이 아니게 되는 상태를 실현할 수 있게 되도록, 흡인을 ON으로 하는(흡인을 개시하는) 타이밍과 OFF로 하는(정지하는) 타이밍의 설정과, 흡인이 OFF상태인 시간의 설정을 실시하고 있다.

즉, 본원발명에서는 상술한 관점으로부터, 흡인의 ON상태/OFF상태 각각의 시간 간격과 전환 주기의 조건을 설정하도록 하고 있다.

도 4는 진동, 흡인 등의 타이밍을 나타내는 도면이다. 이 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태 1에서는 진동의 진폭이 최대일 때에 흡인에 의한 부압이 최대영역이 되도록, 흡인을 ON으로 하는 지령에 대한 수용부(11) 내의 실제 압력의 동작 지연을 고려하여 가진 수단에 의해 인가되는 진동의 스트로크(stroke) 중간위치를 검출함과 동시에, 스트로크 중간위치를 검출한 타이밍에 흡인을 ON으로 하는 지령을 내리는 설정을 했다. 또, 칩(1)의 관성력이 최대가 되는 진동의 진폭이 최소일 때에 부압이 최소영역이 되도록, 흡인을 OFF로 하는 지령에 대한 수용부(11) 내의 실제 압력의 동작 지연을 고려하여 흡인을 OFF로 하는 지령을 내리는 설정을 했다.

구체적으로는 진동 및 흡인을 캠이 연결된 회전축의 회전수: 600rpm로 하고, 흡인에 대해서는 진동의 진폭이 최대일 때, 흡인에 의한 부압이 최대영역이 되면서, 흡인이 ON상태인 시간이 약 0.025초간, 흡인이 OFF상태인 시간이 약 0.05초간이 되는 조건으로 실시하여 칩(1)의 공급을 실시했다.

한편 부압의 최대영역이란, 흡인을 함으로써 부압(진공도)이 높은 상태로 거의 정상이 되는 영역을 말하고, 부압의 최소영역이란, 흡인을 함으로써 부압(진공도)이 낮은 상태로 거의 정상이 되는 영역을 말한다.

(4) 상기 (2) 및 (3)의 동작을 일정시간 실시함으로써, 도 5에 도시하는 바와 같이 칩(1)을 공급 팔레트(10)의 수용부(11)에 공급한다. 그 후, 진동 및 요동의 인가를 정지한다.

한편, 이 실시형태 1에서 공급의 대상으로 한 칩(1)은, 상술한 바와 같이 두께 T가 0.15㎜로 얇고, 공급 팔레트(10)에 형성된 수용부(11)의 평면형상도 칩(1)의 WT면의 형상에 대응하여 직사각형으로 되어 있으며, 단변측의 치수가 작으므로 칩(1)에 의해 막힐 확률이 높아지기 때문에 칩(1)을 효율적으로 수용부(11)에 공급하는 것은 용이하지 않지만, 이 실시형태 1의 공급장치를 이용하여 상기 조건으로 공급을 실시함으로써 복수개의 수용부(11)에 칩(1)이 공급되는 비율인 충전율은 99%를 초과하는 것이 확인되었다. 한편, 충전율은 이하의 식으로부터 구해지는 값이다.

충전율(%)=(B/A)×100

A: 공급 팔레트에 형성되어 있는 수용부의 수

B: 칩이 공급된 수용부의 수

한편, 수용부(11)에 공급된 칩(1)은 도 5에 도시하는 바와 같이 그 상단측 부분이 수용부(11)로부터 노출(돌출)하고, 다른 부분이 수용부(11) 내에 수용, 유지된 상태가 된다.

(5) 그리고 나서, 도 6에 도시하는 바와 같이 공급 팔레트(10)의 상부면측에서, 칩(1)의 수용부(11)로부터 돌출한 쪽의 폭 W와 두께 T에 의해 규정되는 면인 WT면(1a₁)에 점착성을 가지는 시트형상 재료인 점착재(51)를 포함한 점착 유지 치구(50)를 눌려서 칩(1)을 점착 유지 치구(50)의 점착재(51)에 유지시킨 후, 도 7에 도시하는 바와 같이 점착 유지 치구(50)와 공급 팔레트(10)를 분리함으로써 칩(1)을 점착 유지 치구(50)에 이동시킨다. 한편, 점착재(51)로는 칩(1)을 유지하는 것이 가능한 점착 강도와 탄성을 가지는 시트형상 점착재를 이용하고 있다. 한편, 점착재(51)로는 칩(1)을 점착 유지하는 것이 가능한 다양한 재료를 이용할 수 있다.

(6) 다음으로, 도 8에 도시하는 바와 같이 점착 유지 치구(50)에 유지된 칩(1)의 하측의 WT면(1a₂)을 도전성 페이스트층(52)에 침지한 후, 칩(1)을 상승시킴으로써, 도 9에 도시하는 바와 같이 칩(1)의 WT면(1a₂) 및 그 근방의 측면에 도전성 페이스트(52a)를 부착시킨다.

(7) 그리고, 칩(1)이 점착 유지 치구(50)에 유지된 상태로, 부착시킨 도전성 페이스트를 건조시킨다.

(8) 그 후, 특별히 도시하지 않지만, 상기 (5)에서 사용한 점착 유지 치구(50)의 점착재(51)보다도 점착력이 높은 점착재를 사용한 점착 유지 치구에, 칩(1)의 도전성 페이스트(52a)가 부여된 WT면(1a₂)을 점착 유지시켜서 칩(1)을 이동시키고, 상기 (6) 및 (7)에 준하는 공정을 실시하여 칩(1)의 반대측의 WT면(1a₁) 및 그 근방의 측면에 도전성 페이스트를 부착시킨다.

(9) 그리고 나서, 점착 유지 치구로부터 칩을 박리한다. 그리고, 소정의 조건으로 소성하여 도전성 페이스트를 베이킹한다. 이로 인해, 내부전극과 도통하는 외부전극이, 칩이 서로 대향하는 단면에 형성된 구조를 가지는 적층 세라믹 콘덴서를 얻었다.

이 실시형태 1에 의해, 흡인의 ON상태/OFF상태의 전환 주기와 진동의 주기를 동기 제어함으로써, 효율적으로 칩을 공급 팔레트의 수용부에 공급할 수 있게 되고, 공급 동작 시간을 단축할 수 있어서 생산성이 향상되는 것이 확인되었다.

그리고, 이 실시형태 1의 공급장치를 이용함으로써 효율적으로 적층 세라믹 콘덴서를 제조할 수 있었다.

한편, 이 실시형태 1에서는 칩 공급장치가 공급 팔레트(10)를 요동시키는 요동 수단(40)을 포함하고 있는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 요동 수단(40)을 포함하지 않고 있는 구성으로 하는 것도 가능하며, 그 경우도 본 발명의 기본적인 효과를 얻을 수 있다.

또, 이 실시형태 1에서는 수용부(11)의 바닥면에 마련한 흡인구(21)로부터 흡인을 실시하도록 하고 있는데, 본 발명의 칩 공급장치에 있어서, 흡인 수단에 의해 수용부로부터 단속적으로 흡인하는 것에 있어서는, 공급을 보다 효율적으로 실시할 수 있도록 하는 관점에서 상기 수용부의 하측 부분이나 바닥부로부터 흡인을 실시하는 것이 바람직하다.

구체적으로는 예를 들면, 수용부의 둘레벽 하부에 마련한 흡인구로부터 흡인을 실시하는 것이 바람직하고, 특히 이 실시형태 1의 경우와 같이 수용부(11)의 바닥면에 마련한 흡인구(21)로부터 흡인을 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 이 실시형태 1에서는 하나의 수용부(11)당 하나의 흡인구(21)를 마련하도록 하고 있지만, 복수 마련하도록 하는 것도 가능하다.

[실시형태 2]

이 실시형태 2에서는 두께가 다른 2종류의 칩(1A, 1B)을 준비하고, 이하에 설명하는 2종류의 공급 팔레트(10A, 10B)를 이용하여 그 공급을 실시했다.

<두께가 다른 2종류의 칩(1A, 1B)의 준비>

이 실시형태 2에서는 칩으로서,

(a) 도 3에 도시하는 바와 같이, 두께 T가 0.15㎜, 폭 W가 0.5㎜, 길이 L이 1.0㎜인 박형(薄型)(두께가 얇은)의 칩(1A)과,

(b) 도 10에 도시하는 바와 같이, 두께 T가 0.5㎜, 폭 W가 0.5㎜, 길이 L이 1.0㎜로 각기둥형(두께가 두꺼운)의 칩(1B)을 준비했다.

<칩(1A, 1B)의 공급을 실시하기 위한 공급 팔레트(10A, 10B)의 준비>

또, 이 실시형태 2에서는 공급 팔레트로서,

(a) 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면형상이 칩(1A)의 WT면보다 조금 큰 직사각형의 형상을 가지면서, 깊이 치수가 칩(1A)의 길이 L보다 0.05~0.3㎜ 짧은 수용부(11)를 포함한 구성의 공급 팔레트(10A)와,

(b) 도 11에 도시하는 바와 같이, 평면형상이 원형이고, 그 직경이 칩(1B)의 WT면의 대각 치수보다도 조금 큰 원통형상을 가지면서, 깊이 치수가 칩(1B)의 길이 L보다 0.05~0.3㎜ 짧은 수용부(11)를 포함한 구성의 공급 팔레트(10B)를 준비했다.

한편, 공급 팔레트(10B)에 있어서도 공급 팔레트(10A)의 경우와 마찬가지로, 수용부(11)의 상부 개구 근방에는 칩(1B)이 공급되는 것을 촉진하기 위한 단부가 형성되어 있다.

그리고, 이 공급 팔레트(10A, 10B)를 이용하여, 상술한 박형의 칩(1A)(도 3) 및 각기둥형상의 칩(1B)(도 10)을 수용부(11)에 공급하는 시험을 실시했다.

한편, 칩(1A, 1B)을 수용부(11)에 공급하는 시험은 이하의 조건으로 실시했다. 한편, 캠이 연결된 회전축의 회전수를 600rpm으로 한 조건으로 진동을 가하면서, 흡인의 조건을 하기의 조건 1~4의 다른 조건으로 하여 칩(1A, 1B)을 공급하는 시험을 실시하고, 그 거동을 조사했다.

<시험 조건>

(1) 사용한 공급 팔레트

공급 팔레트로서 상술한 공급 팔레트(10A 및 10B)를 사용했다.

(2) 진동 조건

실시예 1에서 설명한, 캠이 연결된 회전축의 회전수를 600rpm(1주기 0.1초)으로 일정하게 공급 팔레트(10A, 10B)에 진동을 가했다.

(3) 흡인 조건

공급 팔레트(10A)를 이용하여 칩(1A)을 공급할 경우, 및 공급 팔레트(10B)를 이용하여 칩(1B)을 공급할 경우 중 어느 것에 있어서도, 이하의 조건 1~4의 조건으로 흡인을 실시했다.

조건 1: 흡인하지 않음.

조건 2: 0.5초간의 흡인과 0.5초간의 정지를 교대로 실시.

조건 3: 0.2초간의 흡인과 0.2초간의 정지를 교대로 실시.

조건 4: 0.1초간의 흡인과 0.1초간의 정지를 교대로 실시.

한편, 상기의 각 조건 1~4 중 조건 4는, 진동의 1주기에 2번 발생하는 진폭이 최대일 때 중의 1번에 부압이 최대영역이 되는 조건이다.

또, 이 실시형태 2에서는 공급 팔레트의 흡인구의 개구 면적이, 칩(1A, 1B) WT면 면적의 1%~30% 범위(구체적으로는 12%)가 되도록 했다.

(4) 공급 시간

이 실시형태 2에서는 공급 팔레트(10A, 10B)에 진동을 가하면서 단속적으로 흡인을 실시하는 공급 시간을 60초간으로 하여 공급을 실시했다. 그리고, 상기 공급 시간이 경과한 시점에서 공급을 정지하고, 그때의 칩(1A, 1B)이 수용부(11)에 공급된 비율인 충전율을 조사했다.

공급 팔레트(10A)를 이용해서 상술한 조건으로 칩(1A)을 공급한 시험의 결과(공급 팔레트의 수용부에 대한 충전율)을 표 1에 나타낸다.

또, 공급 팔레트(10B)를 이용해서 상술한 조건으로 칩(1B)을 공급한 시험의 결과를 표 2에 나타낸다.

표 1에 표시하는 바와 같이, 수용부(11)의 평면형상이 칩(1A)의 WT면보다 조금 큰 직사각형의 형상을 가지는 공급 팔레트(10A)를 이용하여 박형의 칩(1A)을 공급한 시험에 있어서는, 진공흡인을 실시하지 않은 조건 1에서는 충전율이 1.6%로 극단적으로 낮은 것에 비해서, 단속적으로 진공흡인을 실시한 조건 2, 3 및 4에서는 충전율이 각각 37.2%, 57.4%, 90.2%로 향상되는 것, 및 조건 4에서는 특히 양호한 결과가 얻어지는 것이 확인되었다.

한편, 조건 2 및 3의 경우, 충전율의 절대치가 높지 않은 것은 공급시간을 60초간으로 하고 있는 것에 의한 것이며, 조건 2 및 3의 경우에도 공급시간을 적절하게 조절함으로써 90% 이상의 충전율을 실현하는 것이 가능하다.

또 표 2에 표시하는 바와 같이, 평면형상이 원형이며, 그 직경이 칩(1B)의 WT면의 대각 치수보다도 조금 큰 형상의 수용부를 가지는 공급 팔레트(10B)를 이용하여 각기둥형상의 칩(1B)을 공급한 시험에 있어서는, 진공흡인을 실시하지 않았던 조건 1에서는 충전율이 88.2%로 낮은 것에 비해서, 상술한 조건에서 단속적으로 진공흡인을 실시한 조건 2, 3 및 4에서는 충전율이 각각 90.5%, 95.2%, 99.5%로 향상되는 것, 및 조건 4에서는 특히 양호한 결과가 얻어지는 것이 확인되었다.

상기 결과로부터, 본 발명에 따르면 수용부의 평면형상이 칩의 WT면보다 조금 큰 직사각형의 형상을 가지는 공급 팔레트(10A)를 이용하여 박형의 칩(1A)을 공급한 경우, 및 평면형상이 원형이며, 그 직경이 칩의 WT면의 대각 치수보다도 조금 큰 형상의 수용부를 가지는 공급 팔레트(10B)를 이용하여 각기둥형상의 칩(1B)을 공급한 경우 중 어느 것에 있어서도, 칩의 수용부에 대한 충전율을 향상시키는 것이 가능하게 되고, 칩을 효율적으로 공급할 수 있는 것이 확인되었다.

따라서, 본 발명의 공급장치를 이용함으로써, 예를 들면 공급한 칩을 점착 유지 치구에 용이하면서 확실하게 이동시킬 수 있게 됨과 동시에, 점착 유지 치구에 유지된 칩의 WT면을 도전성 페이스트층에 침지하여 칩의 WT면에 외부전극 형성용의 도전성 페이스트를 확실하게 부여할 수 있게 되어서, 결과적으로 외부전극을 포함한 칩형 적층 세라믹 콘덴서 등의 전자부품을 효율적으로 제조할 수 있게 된다.

한편, 상기 실시형태에서는 칩이 적층 세라믹 콘덴서의 제조공정에서 형성되는 세라믹 적층체(적층 세라믹 콘덴서 소자)일 경우를 예로 들어서 설명했지만, 본 발명에 있어서 칩의 종류에 특별히 제약은 없고, 인덕터나 LC 복합 부품 등을 제조하는 경우에 형성되는 칩을 공급할 경우에도 널리 적용할 수 있다.

본 발명은 또한 그 밖의 점에 있어서도 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 공급 팔레트에서의 수용부의 배치 개수, 수용부의 구체적인 형상, 칩의 형상과 수용부의 형상의 관계 등에 관하여, 발명의 범위 내에 있어서 다양한 응용, 변형을 추가하는 것이 가능하다.

1, 1A, 1B 칩
1a₁ 칩의 한쪽의 WT면
1a₂ 칩의 다른쪽의 WT면
2 내부전극
10 공급 팔레트
11 수용부
20 흡인 수단
21 흡인구
22 흡인 쳄버
23 ON/OFF밸브(개폐 밸브)
24 흡인원
30 가진 수단
40 요동 수단
41 요동축
50 점착 유지 치구
51 점착재
52 도전성 페이스트층
52a 도전성 페이스트
D 수용부의 깊이
L 칩의 길이
T 칩의 두께
W 칩의 폭

Claims

칩이 수용되는 수용부가 배치된 공급 팔레트(feed pallet)와,
상기 수용부로부터 흡인하여, 상기 칩의 상기 수용부에 대한 공급을 촉진하는 흡인 수단과,
상기 공급 팔레트에 진동을 인가하는 가진 수단(vibration application unit)과,
상기 공급 팔레트 위에 상기 칩이 공급되고, 상기 가진 수단에 의해 상기 공급 팔레트에 진동이 인가된 상태에서, 상기 흡인 수단에 의해 상기 수용부를 흡인한 상태와 흡인을 정지한 상태를 주기적으로 전환하는 제어 수단을 포함하고,
상기 제어 수단은, 상기 진동이 인가되는 타이밍과 상기 흡인에 의해 상기 수용부에 부압을 발생시키는 타이밍이 동기하고, 상기 가진 수단에 의해 상기 공급 팔레트에 인가되는 상기 진동의 1주기 사이에, 상기 흡인 수단에 의한 상기 수용부의 흡인 개시와 흡인 정지가, 적어도 1회는 실시되도록 구성되고,
상기 가진 수단으로부터 상기 공급 팔레트에 인가되는 진동과, 상기 흡인 수단에 의한 상기 수용부로부터의 흡인에 의해, 상기 공급 팔레트 위에 공급된 상기 칩이 상기 수용부에 공급되도록 구성되어 있으며,
상기 제어 수단은, 상기 흡인의 ON과 OFF가 상기 진동의 진폭의 크기에 연동하여, 상기 진폭이 최대일 때에 상기 흡인에 의한 상기 수용부 내의 부압이 최대영역이 되고, 상기 진폭이 최소일 때에 상기 부압이 최소영역이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 진폭을 검출하는 센서를 포함하고, 상기 센서에 의해 상기 진폭의 크기를 계측하여, 상기 진폭이 최대일 때에 상기 부압이 최대영역이 되는 타이밍에 상기 흡인 수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 칩 공급장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 칩이 직방체형상을 가지고, 두께를 T, 폭을 W, 길이를 L로 했을 때에, 두께 T와 폭 W에 의해 규정되는 면인 WT면을 위로 하여, 상기 수용부에 수용되도록 구성되어 있으면서, 흡인구가 상기 수용부의 바닥면에 형성되어 있음과 동시에, 흡인구의 개구 면적이 상기 WT면 면적의 1~30%가 되도록 구성되어 있는 것 특징으로 하는 칩 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 칩은 두께 T, 폭 W, 길이 L이, L>W>T의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 칩 공급장치.
제1항에 있어서,
또한, 상기 공급 팔레트를 요동(搖動)시키는 요동 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 칩 공급장치.