(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品実装装置の実装ヘッドに装着されこの実装ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引することにより下端部に上面の中央部が周囲よりも高い凸部を有する凸形状の鉛フリーの樹脂膜コートで被覆されたチップ型の微小電子部品を真空吸着する微小電子部品用の吸着ノズルであって、前記実装ヘッドに装着され前記吸引孔が設けられた本体部と、電子部品に当接してこの電子部品を吸着する吸着面が設けられた吸着部とを備え、前記吸着面には、吸着面の中心点を通る直線に対して線対称に配置され吸着ノズルの装着状態において前記吸引孔と連通する複数の吸着孔が形成されており、この吸着孔の径は前記凸部がはまり込まず、且つ前記吸着面は前記凸形状の上面に完全密着状態にならずに真空リークを生じることを特徴とする微小電子部品用の吸着ノズル。
【請求項２】
チップ型の微小電子部品を真空吸着により保持して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品の上面に当接して真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される実装ヘッドと、実装ヘッドを電子部品の供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記実装ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸着する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項１記載の微小電子部品用の吸着ノズルであることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小チップ部品などの微小電子部品用の吸着ノズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の移載などのハンドリングの方法として、真空吸着による方法が広く用いられている。この方法は吸着孔が設けられた吸着ノズルを電子部品に当接させ、吸着孔を真空吸引することにより発生する負圧を利用して電子部品を吸着するものである。ここで用いられる吸着ノズルは電子部品に直接当接して用いられるものであるため、対象の電子部品の形状やサイズに応じて種々の形式のものが用いられる。
【０００３】
ところで、近年電子機器の小型化に伴い、電子部品のサイズの微細化が進展しており、矩形のチップ型部品では辺寸法が１ｍｍに満たないような微小チップが使用されるようになっている。このような微小チップを対象とする吸着ノズルは、チップ型部品の上面を吸着できるよう、下端部のサイズが辺寸法よりも小さい細径の吸着ノズルが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の微小チップを真空吸着により保持する場合には、以下のような問題点があった。以下図面を参照して説明する。図６（ａ）、（ｂ）は従来の吸着ノズルによる電子部品の吸着状態の説明図である。図６（ａ）に示すように、微小サイズのチップ型部品Ｐの上面Ａは必ずしも平坦な面とはならず、特に従来のガラスコートに替えて樹脂膜で被覆された電子部品では凸状曲面を呈する場合が多い。そしてこのような凸状曲面のチップ型部品Ｐを細径の吸着ノズルＢで吸着すると、吸着ノズルＢの吸着孔に凸状の樹脂膜が喰い込んで固着状態となる結果、真空吸着解除後も電子部品Ｐが離脱せず、搭載ミスを生じていた。
【０００５】
また電子部品のピックアップ時には、電子部品Ｐのサイズと吸着孔径との相対的な関係や吸着時の位置ずれに起因する吸着ミスが生じていた。すなわち、図６（ｂ）に示すように、電子部品Ｐの端部が吸着孔内にはまり込んだ状態で吸着される吸着不具合が生じていた。このように従来の吸着ノズルによって微小電子部品を吸着する場合には、吸着ミスや搭載ミスが発生し易く、確実な実装が行えないという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、微小サイズのチップ型部品を対象として確実な実装を行える電子部品用の吸着ノズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の微小電子部品用の吸着ノズルは、電子部品実装装置の実装ヘッドに装着されこの実装ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引することにより下端部に上面の中央部が周囲よりも高い凸部を有する凸形状の鉛フリーの樹脂膜コートで被覆されたチップ型の微小電子部品を真空吸着する微小電子部品用の吸着ノズルであって、前記実装ヘッドに装着され前記吸引孔が設けられた本体部と、電子部品に当接してこの電子部品を吸着する吸着面が設けられた吸着部とを備え、前記吸着面には、吸着面の中心点を通る直線に対して線対称に配置され吸着ノズルの装着状態において前記吸引孔と連通する複数の吸着孔が形成されており、この吸着孔の径は前記凸部がはまり込まず、且つ前記吸着面は前記凸形状の上面に完全密着状態にならずに真空リークを生じる。
【０００８】
請求項２記載の電子部品実装装置は、チップ型の微小電子部品を真空吸着により保持して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品の上面に当接して真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される実装ヘッドと、実装ヘッドを電子部品の供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記実装ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸着する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項１記載の微小電子部品用の吸着ノズルである。
【０００９】
本発明によれば、電子部品に当接してこの電子部品を吸着する吸着面に、吸着面の中心点を通る直線に対して線対称に配置された複数の吸着孔を形成し、またこの吸着孔の径は上面の中央部が周囲よりも高い凸部を有する凸形状の鉛フリーの樹脂膜コートで被覆されたチップ型の微小電子部品の凸部がはまり込まず、且つ吸着面は凸形状の上面に完全密着状態にならずに真空リークを生じることにより、吸着孔への電子部品の食い込みやはまり込みを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装ヘッドの部分断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの吸着面の吸着孔配置を示す図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の吸着状態の説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して電子部品の吸着ノズルが使用される電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の両端部には２つのＹ軸テーブル２Ａ，２Ｂが並設されており、Ｙ軸テーブル２Ａ，２ＢにはＸ軸テーブル３が架設されている。Ｘ軸テーブル３には移動ブロック４が装着されており、移動ブロック４はカメラ５および実装ヘッド６を備えている。実装ヘッド６には電子部品Ｐの吸着ノズル１０が装着される。
【００１２】
移動ブロック４はＹ軸テーブル２Ａ，２ＢおよびＸ軸テーブル３によって水平方向に移動し、供給部７に配設されたテープフィーダ８から実装ヘッド６によって電子部品を真空吸着してピックアップし、基板９上に搭載する。カメラ５は基板９の認識マークを認識し、この認識結果により電子部品搭載時の移動ブロック４の位置補正が行われる。Ｙ軸テーブル２Ａ，２ＢおよびＸ軸テーブル３は、実装ヘッド６を電子部品の供給部７と基板９との間で移動させる移動手段となっている。
【００１３】
次に図２を参照して実装ヘッド６に装着される電子部品の吸着ノズル１０について説明する。吸着ノズル１０は本体部１１と本体部１１から下方に延出した軸状の吸着部１２により構成される。本体部１１の上部は円錐状のテーパ部１１ａとなっており、テーパ部１１ａを実装ヘッド６に設けられた装着部６ａに挿入することにより、吸着ノズル１０は実装ヘッド６に着脱自在に装着される。
【００１４】
テーパ部１１ａの内部には吸引孔１１ｂが形成されており、テーパ部１１ａを装着部６ａに装着した状態では、吸引孔１１ｂは装着部６ａを介して接続された真空吸引手段１４と連通する。吸引孔１１ｂは、吸着部１２の内部に設けられた吸引孔１２ａと連通している。吸着ノズル１０を実装ヘッド６に装着した状態で、真空吸引手段１４を駆動することにより、吸引孔１２ａから真空吸引する。
【００１５】
吸着部１２は下部がテーパ状に細径に絞られた形状となっており、内部に設けられた吸引孔１２ａの下部には、吸着部１２の下端部の吸着面１２ｃに開口する複数（ここでは２つ）の吸着孔１２ｂが吸引孔１２ａと連通して設けられている。吸着面１２ｃを電子部品の上面に当接させた状態で真空吸引手段１４を駆動することにより、電子部品は吸着ノズル１０により吸着保持される。吸着部１２の上方に設けられた円形の鍔部１３の下面は電子部品認識時に光源より照射される照明光を反射する反射板となっており、吸着ノズル１０に保持された電子部品を反射光により上方から照明する。
【００１６】
図３に示すように、吸着面１２ｃにおける吸着孔１２ｂの配置は、吸着面１２ｃの中心点Ｃを通る直線Ｌに対して線対称となっており、また吸着孔１２ｂの開孔径は、設定された真空吸引圧力で吸引した状態において対象とする電子部品を吸着保持するのに十分な吸着保持力を確保できるような開孔径となっている。このような吸着孔配置を採用することにより、電子部品の上面に吸着面を当接させて真空吸引を行う際に、電子部品に対して均一な吸引力を作用させることができ、不均一な吸引力に起因する電子部品の位置ずれや、姿勢不良を防止することができる。
【００１７】
なお図３では２つの吸着孔１２ｂが吸着面１２ｃに形成された例を示しているが、本発明の適用例として図４に例示するような各種のバリエーションが可能である。図４（ａ）、（ｂ）は、円形形状の吸着面２２ｃ，３２ｃに、それぞれ３つの吸着孔２２ｂ、４つの吸着孔３２ｂを形成した例を示している。また図４（ｃ）、（ｄ）は、矩形形状の吸着面４２ｃ，５２ｃに、それぞれ４つの吸着孔４２ｂ、５つの吸着孔５２ｂを形成した例を示している。いずれの例においても、複数の吸着孔が吸着面の中心点Ｃを通る直線に対して線対称に配置された形態となっている。
【００１８】
図５は、このような吸着孔１２ｂ、吸着面１２ｃを有する吸着部１２を用いて、チップ型の電子部品Ｐを吸着保持した状態を示している。電子部品Ｐは、上面Ａの被覆を、従来の鉛を含むガラスコートから鉛フリーの樹脂膜コートに替えたタイプのものであり、上面Ａは中央部が周囲よりも高い凸部を有する凸形状となっている。
【００１９】
図５（ａ）に示すように、吸着面１２ｃを電子部品Ｐの上面Ａに当接させた状態では、吸着面１２ｃは上面Ａに対して完全密着状態とはならず、部分的に隙間を生じる。そして真空吸引時にはこの隙間から真空リークを生じるが、吸着面１２ｃに上述のような配置で設けられた吸着孔１２ｂからの真空吸引力によって、電子部品Ｐは吸着面１２ｃに均一かつ十分な吸着保持力で保持される。
【００２０】
このとき、吸着面１２ｃには上面Ａの凸部がはまり込むような径の吸着孔は設けられていないことから、従来の吸着ノズルで樹脂膜コートの電子部品Ｐを吸着対象とした場合に生じていたような、樹脂膜が吸着孔の内部にはまり込む形で吸着部１２に固着する不具合が発生しない。したがって、図６（ａ）に示すような従来の吸着ノズルを用いた場合に発生していた、搭載時に真空吸着解除後においても電子部品が吸着ノズルから離脱しない不具合を防止することができ、確実な実装を行うことができる。
【００２１】
また、上述と同様の理由によって、図６（ｂ）に示すような吸着孔内への電子部品Ｐ’の端部のはまり込みに起因する吸着ミスを防止することができるとともに、図５（ｂ）に示すように吸着面１２ｃよりも相対的にサイズが小さい電子部品Ｐ’を対象とする場合にあっても、電子部品Ｐ’の端部が吸着孔内部に填り込むことによる吸着ミスが発生しない。したがって、従来の吸着ノズルでは対象とできなかったような微小なサイズの電子部品であっても吸着対象とすることができ、同一の吸着ノズルによる使用対象範囲を拡大することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、上面の中央部が周囲よりも高い凸部を有する凸形状の鉛フリーの樹脂膜コートで被覆されたチップ型の微小電子部品に当接してこの電子部品を吸着する吸着面に、吸着面の中心点を通る直線に対して線対称に配置された複数の吸着孔を形成し、しかもこの吸着孔の径は凸部がはまり込まず、且つ吸着面は凸形状の上面に完全密着状態にならずに真空リークを生じるようにしたので、吸着孔への電子部品の食い込みやはまり込みを防止して電子部品を不具合なく吸着保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装ヘッドの部分断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの吸着面の吸着孔配置を示す図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の吸着状態の説明図
【図６】従来の吸着ノズルによる電子部品の吸着状態の説明図
【符号の説明】
６  実装ヘッド
１０  吸着ノズル
１１  本体部
１１ｂ  吸引孔
１２  吸着部
１２ａ  吸引孔
１２ｂ  吸着孔
１２ｃ  吸着面
Ｐ  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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