(57)【要約】      （修正有）【課題】カメラ側から光を照射して吸着した電子部品の位置検出を行ない、そのまま電子部品を回路基板まで移動し実装する実装装置の真空吸着ノズルに関し、吸着された電子部品の正確な位置検出がされることにより、電子部品を回路基板の実装位置に確実に精度良く載置することが可能な真空吸着ノズルを提供する。【解決手段】真空吸引によって吸着物を吸着して保持するための吸着面側から反対側に向かって広がっている円錐状部または角錐状部が軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面を周方向に複数有する真空吸着ノズル１である。カメラ側から光を照射して吸着物の位置検出を行なうときに、吸着ノズルからの反射光の画像入力レベルが低く（輝度が低く）なり、吸着物の正確な位置検出ができるので、すでに実装した電子部品に当たって損傷することが少ない真空吸着ノズル１を提供することができる。【選択図】図１
2011071159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空吸引によって電子部品を吸着して保持するための吸着面を先端に有し、前記吸着面側から反対側に向かって広がっている円錐状部または角錐状部を有する真空吸着ノズルにおいて、前記円錐状部または角錐状部の側面が、前記円錐状部または角錐状部の前記吸着面側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面を周方向に複数有することを特徴とする真空吸着ノズル。
【請求項２】
前記円錐状部または角錐状部が前記吸着面側に筒部を有することを特徴とする請求項１に記載の真空吸着ノズル。
【請求項３】
前記凹曲面を前記筒部にも有していることを特徴とする請求項２に記載の真空吸着ノズル。
【請求項４】
前記円錐状部または角錐状部の前記吸着面と反対側の端面に続く台座部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空吸着ノズル。
【請求項５】
前記凹曲面が前記筒部から前記台座部まで続いていることを特徴とする請求項４に記載の真空吸着ノズル。
【請求項６】
前記凹曲面の前記吸着面の反対側に軸方向に交差する方向の内側面を有しており、該内側面が前記吸着面の反対側に傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の真空吸着ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップコンデンサやチップ抵抗器などのチップ状の電子部品を回路基板に実装するための電子部品装着機に好適に用いられる真空吸着ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップコンデンサやチップ抵抗器などのチップ状の電子部品は、電子部品装着機に具備された真空吸着ノズルの先端の吸着面に真空吸引によって吸着された後、そのまま搬送されて回路基板の所定の位置へ実装される。このとき、このチップ状の電子部品の位置の測定は、光を照射して、このチップ状の電子部品によって反射された反射光をＣＣＤカメラで受光し、画像解析装置でチップ状の電子部品の形状や電極の位置を解析することによって行なわれている。
【０００３】
図７は、真空吸着ノズルを具備した電子部品装着機を用いた、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を示す概略図である。
【０００４】
図７に示す電子部品装着装置50は、電子部品装着機44に具備された真空吸着ノズル31と、電子部品45を並べたトレイ46と、真空吸着ノズル31に吸着された電子部品45に向けて光を照射するライト47と、電子部品45からの反射光を受光するためのＣＣＤカメラ48と、ＣＣＤカメラ48で受光した反射光を画像処理するための画像解析装置49とで構成されている。
【０００５】
そして、この電子部品装着装置50は、真空吸着ノズル31がトレイ46まで移動し、トレイ46上に並べられた電子部品45を吸着すると、ライト47が真空吸着ノズル31に吸着された電子部品45へ向けて光を照射し、この光が電子部品45の本体や電極に当たって反射する反射光をＣＣＤカメラ48で受光し、ＣＣＤカメラ48で受光した画像を基に画像解析装置49によって電子部品45の位置を測定して、そのデータを基に回路基板（図示せず）の所定の位置に電子部品45を吸着した真空吸着ノズル31を移動させて、回路基板上に電子部品45を実装している。
【０００６】
なお、図示していないが、電子部品装着装置50には回路基板上に実装した電子部品45の位置が正確であるかどうかをＣＣＤカメラで撮像して画像解析装置で解析し、任意の実装予定位置より位置ずれが大きい場合には実装した回路基板を製造工程から除去するようになっている。
【０００７】
図６は、電子部品装着機の保持部材に組み付けられた状態の真空吸着ノズルの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【０００８】
この真空吸着ノズル31は、真空吸引することによって電子部品を吸着して保持するための吸着面32を先端の端面側に有した円筒部35と、円筒部35の吸着面32と相対する側に円筒部35に向かって先細りの形状で設けられた円錐部34と、円錐部34が吸着面32と相対する根元の端面側に設けた頭部36とを有する構成とされている。そして円筒部35の中心部を貫く内孔は、円錐部34と頭部36とに延設されて吸引孔33とされている。
【０００９】
また、保持部材40は真空吸着ノズル31の頭部36と嵌合する受け部41を中央に有し、その中心部に吸引孔33と連通するように吸引孔42を有しており、受け部41に真空吸着ノズル31の頭部36を嵌合して電子部品装着機に取り付けられるようにしてある。
【００１０】
そして、真空吸着ノズル31の材質としては、耐摩耗性に優れるセラミックスや超硬合金などが用いられている。
【００１１】
さらに、特許文献１には、チップ部品を吸着する吸着ノズルの先端部に耐摩耗性の優れたセラミックスを用いることや、このような吸着ノズルの先端部がカメラで撮影したときにチップ部品よりも画像入力レベルの低い色（濃い色、例えば黒色のセラミックスの色）で構成されることによって、チップ部品の位置検出が行なえることが開示されており、この吸着ノズルは耐摩耗性に優れ、チップ部品をノズルでピックアップした際の画像処理を確実に行なえることが開示されている。
【００１２】
また、特許文献２には、先端に被測定物を吸着保持する平坦な吸着面を有するとともに、該吸着面にまで連通する吸引孔を備えた吸着ノズルを具備してなり、該吸着ノズルの吸引孔より真空吸引して吸着面に被測定物を吸着保持するようにしてなる光学測定用物体保持装置において、上記吸着ノズルの少なくとも先端部を、400〜1000ｎｍの波長光に対する反射率が40％以下であるセラミックスで形成した光学測定用物体保持装置が開示され、併せて、先端に平坦な吸着面を有し、該吸着面に向かって先細り状に形成した略円錐状の吸着ノズルと該吸着ノズルが嵌合する凹部を有する保持部材（フランジ）とからなり、上記吸着ノズルが黒色系のセラミックスで形成されるとともに、保持部材（フランジ）がステンレス，アルミニウム，合金工具鋼材等の金属で形成されたものが開示されている。そして、これによれば、吸着ノズルでの光の反射を抑え、被測定物の外形形状やその一部分を確実に認識して所定位置まで搬送することができるとともに、被測定物の脱着を繰り返したとしても吸着面の摩耗が少ないため長期使用が可能であるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平２−90700号公報
【特許文献２】特開平10−117099号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、近年、真空吸着ノズルを高速で移動させてトレイ上の電子部品を吸着し、そのまま電子部品を回路基板まで移動して実装する工程等において、回路基板およびこれに実装する電子部品がますます小型化されて、実装する電子部品の数が増加する傾向にあるため、真空吸着ノズルが電子部品を吸着して回路基板の実装位置に確実に精度良く載置することがさらに求められてきている。特に、電子部品装着装置等を用いて電子部品を真空吸着ノズルで吸着して回路基板に載置するときに、電子部品に光を照射してその反射光をＣＣＤカメラで受光し画像解析装置によって電子部品の位置確認を行なうのであるが、吸着する電子部品が小型化されてきているので、この電子部品からの反射光以外に真空吸着ノズルからの反射光も多く含まれるようになり正確な位置検出が難しくなって、より精度よく実装することが難しくなっている。また、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷するという問題が生じている。
【００１５】
また、特許文献２の吸着ノズルは先端部を、400〜1000ｎｍの波長光に対する反射率が40％以下であるセラミックスで形成し、吸着面に向かって先細り状に形成した略円錐状の吸着ノズルであって黒色系のセラミックスで形成されて反射光は少なくなってはいるものの、電子部品が小型化されると吸着ノズル全体からの反射光が多くなって、正確な位置検出が難しくなるとともに、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷するという問題が生じている。
【００１６】
本発明は、先端に吸着物（電子部品）を真空吸着して移送する際に吸着物を位置精度良く実装でき、回路基板上にすでに実装された電子部品に当たって損傷することの少ない真空吸着ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の真空吸着ノズルは、真空吸引によって電子部品を吸着して保持するための吸着面を先端に有し、前記吸着面側から反対側に向かって広がっている円錐状部または角錐状部を有する真空吸着ノズルにおいて、前記円錐状部または角錐状部の側面が、前記円錐状部または角錐状部の前記吸着面側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面を周方向に複数有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の真空吸着ノズルは、上記構成において、前記円錐状部または角錐状部が前記吸着面側に筒部を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の真空吸着ノズルは、上記構成において、前記凹曲面を前記筒部にも有していることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の真空吸着ノズルは、上記各構成において、前記円錐状部または角錐状部の前記吸着面と反対側の端面に続く台座部を有することを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、本発明の真空吸着ノズルは、上記構成において、前記凹曲面が前記筒部から前記台座部まで続いていることを特徴とするものである。
【００２２】
さらに、本発明の真空吸着ノズルは、上記構成において、前記凹曲面の前記吸着面の反対側に軸方向に交差する方向の内側面を有しており、該内側面が前記吸着面の反対側に傾斜していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の真空吸着ノズルによれば、真空吸引によって電子部品を吸着して保持するための吸着面を先端に有し、この吸着面側から反対側に向かって広がっている円錐状部または角錐状部の側面が、吸着面側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面を周方向に複数有することから、電子部品に光を照射してその反射光をＣＣＤカメラで受光し画像解析装置によって電子部品の位置確認を行なうときに、照射した光が円錐状部または角錐状部の側面に有する凹曲面によって散乱するので、電子部品からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラに受光されるので電子部品の正確な位置検出ができるようになり精度良く実装することができる。そのために、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷することが少なくなる。
【００２４】
また、円錐状部または角錐状部が吸着面側に筒部を有するときには、電子部品を回路基板に実装するときに、実装する電子部品の数が増加して回路基板上で電子部品が密集した状態となっても、円錐状部や角錐状部が載置された電子部品に接触して損傷することが少なくなる。
【００２５】
また、円錐状部または角錐状部の側面に有する凹曲面を筒部にも有しているので、電子部品の位置確認を行なうときに、照射した光が円錐状部または角錐状部の側面に有する凹曲面と同様に筒部に有する凹曲面によっても散乱するので、電子部品からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラに受光されて電子部品の正確な位置検出ができるので、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷することが少なくなる。
【００２６】
また、本発明の真空吸着ノズルによれば、円錐状部または角錐状部の吸着面と反対側の端面に続く台座部を有することから、この真空吸着ノズルを電子部品装着機に取り付けるときには、台座部と保持部材とを接合してから容易に取り付けることができる。そのため、取り扱いが容易になり真空吸着ノズルが電子部品装着機などに接触して角部が欠けて損傷するということが少なくなる。また、保持部材に接合して電子部品装着機に取り付けるので真空吸着ノズルの位置精度がよくなり電子部品に当たって損傷することが少なくなる。
【００２７】
さらに、本発明の真空吸着ノズルによれば、凹曲面が筒部から台座部まで続いていることから、照射した光がこれら凹曲面によって散乱するので、電子部品からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラに受光されて電子部品の正確な位置検出ができるので、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷することが少なくなる。
【００２８】
さらに、本発明の真空吸着ノズルによれば、凹曲面の吸着面の反対側に軸方向に交差する方向の内側面を有しており、この内側面が吸着面の反対側に傾斜していることから、照射した光がこの内側面に当たっても反射光が吸着面側に反射することが少ないので、電子部品からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラに受光されて電子部品の正確な位置検出ができるので、真空吸着ノズルが回路基板上ですでに実装した電子部品に当たって損傷することが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の真空吸着ノズルを電子部品装着機の保持部材に組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の縦断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ′線での断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線での断面図である。
【図２】本発明の真空吸着ノズルを具備した電子部品装着機を用いて、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の真空吸着ノズルの円錐状部の軸方向に垂直な方向の断面形状の例を示す、（ａ）は円錐状部の周方向に３つの凹曲面を有した断面図であり、（ｂ）は円錐状部の周方向に４つの凹曲面を有した断面図であり、（ｃ）は円錐状部の周方向に５つの凹曲面を有した断面図であり、（ｄ）は四角錐状部の外周面に４つの凹曲面を有した断面図であり、（ｅ）は四角錐状部の外周面に相対する１対の凹曲面を有した断面図である。
【図４】本発明の真空吸着ノズルが円錐状部の吸着面側に有する筒部の例を示す、（ａ）は円筒状の筒部の斜視図であり、（ｂ）は三角柱状の筒部の斜視図であり、（ｃ）は四角柱状の筒部の斜視図であり、（ｄ）は円筒状の筒部に４つの凹曲面を周方向に有する筒部の斜視図であり、（ｅ）は三角柱状の筒部の外周面に凹曲面を有する筒部の斜視図であり、（ｆ）は四角柱状の筒部の相対する１対の外周面に凹曲面を有する筒部の斜視図である。
【図５】本発明の真空吸着ノズルを電子部品装着機の保持部材に組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の縦断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ′線での断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ′線での断面図である。
【図６】従来の電子部品装着機の保持部材に組み付けられた状態の真空吸着ノズルの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】従来の真空吸着ノズルを具備した電子部品装着機を用いた、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態の例を説明する。
【００３１】
図１は本発明の真空吸着ノズルを電子部品装着機の保持部材に組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の縦断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ′線での断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ′線での断面図である。
【００３２】
図１に示す真空吸着ノズル１は、真空吸引によって電子部品（図示せず）を吸着して保持するための吸着面２を先端に有し、吸着面２側から反対側に向かって広がっている円錐状部４の側面が、吸着面２側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面８を周方向に複数有する構成としてある。そして、吸着面２に開口した内孔は、円錐状部４を貫通させて、吸引孔３としてある。なお図１に示す例においては、この真空吸着ノズル１の円錐状部４の周方向には４つの凹曲面８を有するようにしてある。
【００３３】
また、真空吸着ノズル１の吸着面２と反対側の端面と接合する受け部11とを有し、吸引孔３と連通するように吸引孔12を有している保持部材10が、真空吸着ノズル１の吸着面２と反対側の端面と受け部11とを接合させて取り付けられており、この保持部材10を介して真空吸着ノズル１が電子部品装着機（図示せず）に取り付けられるようにしてある。
【００３４】
次に、図２に、本発明の真空吸着ノズル１を具備した電子部品装着機を用いて、チップ状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を概略図で示す。
【００３５】
図２に示す電子部品装着装置20は、電子部品装着機14に具備した真空吸着ノズル１と、電子部品15を並べたトレイ16と、真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15に向けて光を照射するライト17と、ライト17の反射光を受光するためのＣＣＤカメラ18と、ＣＣＤカメラ18で受光した反射光（画像）を画像処理するための画像解析装置19とで構成されている。
【００３６】
そして、この電子部品装着装置20は、真空吸着ノズル１がトレイ16まで移動し、トレイ16上に並べられた電子部品15を吸着すると、ライト17が真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15へ向けて光を照射し、この光が電子部品15の本体や電極に当たって反射する反射光をＣＣＤカメラ18で受光し、ＣＣＤカメラ18で受光した画像を基に画像解析装置19によって電子部品15の位置を測定して、そのデータを基に回路基板（図示せず）の所定の位置に電子部品15を吸着した真空吸着ノズル１を移動させて、回路基板の表面に電子部品15を実装するものである。なお、図示していないが、電子部品装着装置20には回路基板上に実装した電子部品15の位置が正確であるかどうかをＣＣＤカメラで撮像して画像解析装置で解析し、任意の実装予定位置より位置ずれが大きい場合には実装した回路基板を製造工程から除去するようになっている。
【００３７】
そして、本発明の真空吸着ノズル１は、円錐状部（または角錐状部）４の側面が、吸着面２側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面８を周方向に複数有することが重要である。
【００３８】
このような凹曲面８を周方向に複数有することによって、電子部品15に光を照射して、その反射光をＣＣＤカメラ18で受光し、画像解析装置19によって電子部品15の位置確認を行なうときに、照射した光が円錐状部（または角錐状部）４の側面に有する凹曲面８によって散乱する。そして、凹曲面８からの反射光は電子部品15からの反射光とは分離するので電子部品15からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラ18に受光されて、電子部品15の正確な位置検出ができるようになり精度良く実装することができ、真空吸着ノズル１が回路基板上ですでに実装した電子部品15にあたって損傷することが少なくなる。
【００３９】
なお、このような凹曲面８は真空吸着ノズル１の円錐状部４に有するのであるが、真空吸着ノズル１が円錐状部でなく角錐状部を採用するときには、凹曲面８は角錐状部の側面に設ければ良く、その角錐状部の側面の数はいくつであっても構わないが、３〜８角錐程度の角錐状部であることが製作上好ましい。
【００４０】
また、凹曲面８が周方向に複数有するときには、周方向に隣り合う凹曲面８同士は互いに接触していても離れていても構わないが、電子部品15が小型化して回路基板上のさらに狭い場所に実装することが求められるようになると、真空吸着ノズル１も小型化が求められる。このとき、真空吸着ノズル１の吸着面２の先端側はより細くなるために損傷し易くなるので、凹曲面８同士が離れていると真空吸着ノズル１の強度が向上するので好ましい。
【００４１】
また、凹曲面８の深さは真空吸着ノズル１が電子部品15を回路基板に実装するときに、実装する電子部品15の数が増加して回路基板上で電子部品15が密集した状態となっても、円錐状部または角錐状部が載置された電子部品15に接触して損傷することが少なくなるように、真空吸着ノズル１自体の強度や吸着物である電子部品15の大きさ、および実装する回路基板上の位置範囲に合わせて適宜選択すればよい。
【００４２】
次に、図３に、本発明の真空吸着ノズルの円錐状部の軸方向に垂直な方向の断面形状の例を示す、（ａ）は円錐状部の周方向に３つの凹曲面を有した断面図であり、（ｂ）は円錐状部の周方向に４つの凹曲面を有した断面図であり、（ｃ）は円錐状部の周方向に５つの凹曲面を有した断面図であり、（ｄ）は四角錐状部の外周面に４つの凹曲面を有した断面図であり、（ｅ）は四角錐状部の外周面に相対する１対の凹曲面を有した断面図である。これら（ａ）〜（ｅ）の断面形状を真空吸着ノズル１が有することによって、電子部品15に光を照射すると、照射した光が円錐状部（または角錐状部）４の周方向に有する凹曲面８によって散乱する。そして、凹曲面８からの反射光は電子部品15からの反射光とは分離するので電子部品15からの反射光は鮮明にＣＣＤカメラ18に受光されて、電子部品15の正確な位置検出ができるようになり精度良く実装することができ、真空吸着ノズル１が回路基板上ですでに実装した電子部品15にあたって損傷することが少なくなる。
【００４３】
なお、図３の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は円錐状部４の周方向に凹曲面８を有した形状として説明したが、それぞれ三角錐状部，四角錐状部および五角錐状部の外周面に凹曲面８を有した場合としても良い。また、図３（ｄ）は四角錐状部の外周面に凹曲面を有する場合で説明したが、真空吸着ノズル１の円錐状部４の周方向に４つの凹曲面を有した場合と見なしても良い。
【００４４】
さらに、本発明の真空吸着ノズル１は、円錐状部４が吸着面２側に筒部５を有することが好ましい。
【００４５】
図４は本発明の真空吸着ノズルが円錐状部の吸着面側に有する筒部の例を示す、（ａ）は円筒状の筒部の斜視図であり、（ｂ）は三角柱状の筒部の斜視図であり、（ｃ）は四角柱状の筒部の斜視図であり、（ｄ）は円筒状の筒部に４つの凹曲面を周方向に有する筒部の斜視図であり、（ｅ）は三角柱状の筒部の外周面に凹曲面を有する筒部の斜視図であり、（ｆ）は四角柱状の筒部の相対する１対の外周面に凹曲面を有する筒部の斜視図である。
【００４６】
図４（ａ），（ｂ）および（ｃ）に示すような筒部５が、図１に示す真空吸着ノズル１の円錐状部（または角錐状部）４の吸着面２側の先端に延設されるようにして、吸着面２をこれら筒部５を延設した真空吸着ノズル１の先端側とすることによって、電子部品15を回路基板に実装するときに精度よく実装できるので、実装する電子部品15の数が増加して回路基板上で電子部品15が密集した状態となっても電子部品15をより狭い範囲に載置でき、円錐状部４が実装された電子部品15に接触して損傷することが少なくなる。
【００４７】
また、本発明の真空吸着ノズル１は円錐状部（または角錐状部）４の周方向に有する凹曲面８を筒部５にも有していることが好ましい。
【００４８】
図４（ｄ），（ｅ）および（ｆ）に示すような凹曲面８を有する筒部５が、図１に示す真空吸着ノズル１の円錐状部（または角錐状部）４の吸着面２側に延設されるようにして、吸着面２がこれら筒部５の先端側に有することによって、また、凹曲面８を筒部５の側面の大きさに合わせて有するようにすることによって、電子部品15を吸着して位置確認を行なうときに、照射した光が円錐状部（または角錐状部）４の周方向に有する凹曲面８と同様に筒部５に有する凹曲面８によっても散乱するので、電子部品15からの反射光がより鮮明にＣＣＤカメラ18に受光されて電子部品15の正確な位置検出ができるようになり精度良く実装できるとともに、電子部品15に接触して損傷することが少なくなる。なお、筒部５は円錐状部（または角錐状部）４に延設されることで説明したが、図１で示す真空吸着ノズル１の円錐状部（または角錐状部）４の吸着面２側に、筒部５を接着剤や無機接合剤などを用いて接合したものでも構わない。
【００４９】
また、本発明の真空吸着ノズル１は、円錐状部（または角錐状部）４の吸着面２と反対側の端面に続く台座部６を有することが好ましい。
【００５０】
図５は本発明の真空吸着ノズルを電子部品装着機の保持部材に組み付けたときの構成の一例を示す、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の縦断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ′線での断面図であり、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ′線での断面図である。
【００５１】
図５に示す真空吸着ノズル１は、真空吸引によって電子部品（図示せず）を吸着して保持するための吸着面２を筒部５の先端に有し、吸着面２側から反対側に向かって広がっている円錐状部（または角錐状部）４の側面が、吸着面２側から反対側に向かって軸方向側に沿って凹んで次第に幅が広がっている凹曲面８を周方向に複数有する構成として、吸着面２に開口した内孔は、円錐状部（または角錐状部）４を貫通して台座部６に延設して台座部６の表面７に開口させて吸引孔３としてある。そして、筒部５の側面にも凹曲面８を有している。
【００５２】
また、真空吸着ノズル１の台座部６と接合する受け部11を有し、吸引孔３と連通するように吸引孔12を有している保持部材10が、真空吸着ノズル１の台座部６の表面７と受け部11とを接合させて取り付けられており、この保持部材10を介して真空吸着ノズル１が電子部品装着機（図示せず）に取り付けられるようにしてある。
【００５３】
このような台座部６を設けることによって、真空吸着ノズル１の円錐状部（または角錐状部）４の側面のエッジが欠けることを防止できる。とくに、保持部材10を介して真空吸着ノズル１が電子部品装着機（図示せず）に取り付けられるようにしてあるが、この保持部材10との接合時に円錐状部（または角錐状部）４の端面のエッジが欠けることが防止できる。また、保持部材10に接合して真空吸着ノズル１を電子部品装着機に取り付けるので、保持部材10が電子部品装着機に取り付けられたときに位置が正確にきちんと固定されるので、電子部品15の実装開始や、実装途中での清掃のための脱着によって位置がずれないので電子部品15に接触して損傷するということが少なくなる。
【００５４】
そして、本発明の真空吸着ノズル１は、凹曲面８が筒部５から台座部６まで続いていることが好ましい。
【００５５】
図５の真空吸着ノズル１は台座部６を有しているので、台座部６の円錐状部（または角錐状部）４側の内側面９は電子部品15の方向に向いている。このとき、電子部品15に光を照射して、その反射光をＣＣＤカメラ18で受光し、画像解析装置19によって電子部品15の位置確認を行なうと、照射した光が台座部６の円錐状部（または角錐状部）４側の内側面９に当たって反射し、ＣＣＤカメラ18で受光することになるので、電子部品15の正確な位置検出ができなくなり、正確な位置精度が得られなくなって真空吸着ノズル１が回路基板上の電子部品15に接触して損傷することが起こる。台座部６の円錐状部（または角錐状部）４側の内側面９が凹曲面８を有すると、凹曲面８に当たって反射した反射光は散乱することになるので、電子部品15からの反射光が鮮明にＣＣＤカメラ18に受光されて電子部品15の正確な位置検出ができるようになり、回路基板上に真空吸着ノズル１が移動したときにすでに実装した電子部品15に接触して損傷することが少なくなる。
【００５６】
さらに、この凹曲面８の吸着面２の反対側に軸方向に交差する方向の内側面９を有しており、該内側面９が吸着面２の反対側に傾斜していることが好ましい。
【００５７】
内側面９が吸着面２の反対側に向かって傾斜していると、照射された光は傾斜した内側面９に当たって反射しても内側面９が傾斜していることによってＣＣＤカメラ18へは受光しないので電子部品15の正確な位置検出ができるようになる。さらに、この内側面９が凹曲面８を有するとさらに確実に、照射された光が凹曲面８に当たって、反射光は吸着された電子部品15と違った方向に散乱されるので、電子部品15からの反射光が鮮明にＣＣＤカメラ18に受光されて電子部品15の正確な位置検出ができるようになり、回路基板上に真空吸着ノズル１が移動したときにすでに実装した電子部品15に接触して損傷することが少なくなる。
【００５８】
また、吸着面２の径は0.7ｍｍ以下とするのが好ましい。長辺が１ｍｍ以下の矩形状の電子部品15を吸着して高密度に実装される回路基板に実装するときに、吸着面２や筒部５が先に実装してある電子部品や周囲に実装してある部品に接触して欠けるという問題が生じにくくするためである。吸着面２の径が0.7ｍｍを超えると、長辺が１ｍｍ以下の矩形状の電子部品15を吸着して高密度に実装される回路基板に実装しようとすると、吸着面２や筒部５が実装箇所の周囲にある部品と接触して破損しやすくなる。例えば、電子部品15が0603タイプ（寸法が0.6ｍｍ×0.3ｍｍ）のチップ部品である場合には、回路基板に実装された部品の間隔が約0.1ｍｍとなる箇所もあるために、電子部品15が吸着面２に吸着されたときに僅かに位置がずれただけでも、実装時に吸着面２や筒部５が実装箇所の周囲にある部品に接触し破損する危険がある。
【００５９】
また、真空吸着ノズル１は、吸着面２にセラミックスを用いることが好ましい。吸着面２にセラミックスを用いると、例えば吸着物として電子部品15を用いて着脱を繰り返しても、早期に吸着面２が摩耗したり損傷したりすることが少ない。このようなセラミックスとしては、例えばアルミナセラミックス，ジルコニアセラミックス，あるいは窒化珪素セラミックスや炭化珪素セラミックスなどを好適に用いることができる。なお、吸着面２に限らず、筒部５や円錐状部（または角錐状部）４および台座部６などを各々セラミックスからなるもの、あるいは真空吸着ノズル１全体をセラミックスからなるものとすれば、摩耗や損傷の低減に対してより有効となる。このときジルコニアセラミックスを用いるならば、ジルコニアの平均結晶粒子径は３μｍ以下のものが好ましい。平均結晶粒子径を３μｍ以下とすることで、真空吸着ノズル１の作製や補修の際に吸着面２に対して研削加工や鏡面加工をするときに、結晶粒子が脱落しにくくなることから吸着面２に欠けが生じにくくなる。さらに、ジルコニアの平均結晶粒径は、0.3〜0.8μｍの範囲であることがより好ましい。セラミックス製の小型の真空吸着ノズルは、一般的にインジェクション成形法により作製するが、インジェクション成形法を用いて成形体を作製しようとすると、金型に原料を投入する入り口に余分な部分（ゲート痕）が残り、これを焼結後に研削加工して除去することが必要となる。そのため、ジルコニアの平均結晶粒径が0.3μｍ未満であると、結晶粒子が小さいために焼結体の強度が上がり、ゲート痕を削除するための加工時間が増加することになりやすい。また、真空吸着ノズル１は、ますます小型化が求められてくる中で機械強度も求められている。これらの点からより優れた機械強度を有するには、平均結晶粒径は0.8μｍ以下が好ましい。
【００６０】
さらに、本発明の真空吸着ノズル１に用いるセラミックスは導電性付与剤を含むのが好ましい。
【００６１】
真空吸着ノズル１に用いるセラミックスに導電性付与剤を含むものを用いると、単体では絶縁性のセラミックスであっても、導電性付与剤を含ませることによって所望の適度な抵抗値を有する真空吸着ノズル１を作製することができる。
【００６２】
本発明の真空吸着ノズル１は、半導電性を有する場合には、例えば真空吸着ノズル１の先端と後端との間の抵抗値を10３〜10１１Ωとすれば、真空吸着ノズル１が高速で移動して空気との摩擦で発生する静電気により帯電したとしても、この静電気は保持部材10と電子部品装着機20とを通してアース（除電）できるために、真空吸着ノズル１から周囲の電子部品15などに静電気が急速に放電して周囲の電子部品15が放電破壊するのを防止することができる。また、真空吸着ノズル１が電子部品15に近付いても、真空吸着ノズル１の静電気は除電されているので、静電気の反発力で電子部品15が吹き飛ぶという現象が発生しないようにすることができる。この抵抗値が10３Ω未満になると、真空吸着ノズル１の周囲にある部品などに静電気が帯電しているとそれらから放電されやすくなり、吸着している電子部品15を静電破壊してしまうという問題が生じるおそれがある。また、10１１Ωを超えると、真空吸着ノズル１に発生した静電気を帯電しやすくなり、真空吸着ノズル１が電子部品15に近付くと静電気の反発力により電子部品15が吹き飛ぶという現象が発生するようになるおそれがある。
【００６３】
このような半導電性を有するセラミックスとして、例えば、アルミナセラミックスは絶縁性のセラミックスであるが、安価で耐摩耗性が優れているという特長があり、炭化チタンや窒化チタンなどの導電性付与材を添加すれば適度な導電性を有するものとなるので、これを用いることによって、耐摩耗性に優れ、適度な導電性も有する真空吸着ノズル１を作製することができる。同様に、ジルコニアセラミックスは強度の高い材料であり、酸化鉄，酸化チタン，酸化亜鉛などの導電性付与材を添加すれば適度な導電性を有するものとなるので、これを用いることによって、細い形状でも折れにくくなり、適度な導電性も有する真空吸着ノズル１を作製することができる。また、炭化珪素セラミックスは、炭素を添加することで抵抗値を調整した真空吸着ノズル１を作製することができる。
【００６４】
さらに、本発明の真空吸着ノズル１に用いるセラミックスは黒色系セラミックスであることが好ましい。
【００６５】
真空吸着ノズル１に黒色系セラミックスを用いると、真空吸着ノズル１で吸着した電子部品15をライト17で照射してＣＣＤカメラ18で撮影したときに、電子部品15はライト17の反射光で鮮明に写るが、電子部品15の背景は真空吸着ノズル１が黒色系セラミックスであるために暗い状態となり、電子部品15の輪郭は明瞭になる。そのため、画像解析装置19は真空吸着ノズル１に吸着された電子部品15の形状を認識しやすくなるので、回路基板に実装する際の装着精度が高くなるという利点がある。
【００６６】
黒色系セラミックスとしては、黒色系の導電性付与材を添加したジルコニア，アルミナおよび炭化珪素などがある。また、茶色系や青色系など他の色調を有するセラミックスでも、濃い色調とすることにより黒色系セラミックスと同様の効果を得ることができる。
【００６７】
例えば、アルミナセラミックスに添加する黒色系あるいは茶色系や青色系であっても濃い色調として用いることができる導電性付与材としては、酸化鉄，酸化ニッケル，炭化チタン，窒化チタンなどが挙げられ、中でも酸化鉄，炭化チタンが黒色系セラミックスを得られる導電性付与材として好ましい。ジルコニアセラミックスに添加する黒色系あるいは茶色系や青色系であっても濃い色調として用いることができる導電性付与材としては、酸化鉄，酸化チタン，酸化コバルト，酸化クロム，酸化ニッケルなどが挙げられ、中でも酸化鉄が黒色系セラミックスを得られる導電性付与材として好ましい。炭化珪素セラミックスは、炭素を含有させて導電性を付与したものが黒色系セラミックスとして好ましい。
【００６８】
なお、真空吸着ノズル１の反射光の測定には、光源に波長が400〜750ｎｍの白色ＬＥＤを用いて、吸着面２との距離が20〜40ｍｍ，照射角度が45°となるようにセットし、さらに、汎用ＣＣＤカメラ（KEYENCE社製  倍速白黒カメラ  型式ＣＶ−020）を真空吸着ノズル１と向かい合わせでセットして、256階調で画像処理を行なうようにすればよい。
【００６９】
次に、本発明の真空吸着ノズル１の製造方法をセラミックスを材料として作製する場合で説明する。
【００７０】
本発明の真空吸着ノズル１を構成するセラミックスとしては、炭化珪素，アルミナ，安定化剤を含むジルコニアなど公知の材料を用いることができる。
【００７１】
例えば、炭化珪素を95質量％に焼結助剤としてアルミナを５質量％の割合で混合した原料をボールミルに投入して所定の粒度まで粉砕してスラリーを作製し、スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥して顆粒を形成する。
【００７２】
次に、この顆粒と熱可塑性樹脂とをニーダに投入して加熱しながら混練して得られた坏土をペレタイザーに投入すれば、インジェクション成形（射出成形）用の原料となるペレットを得ることができる。なお、ニーダに投入する熱可塑性樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重合体やポリスチレンやアクリル系樹脂などをセラミックスの質量に対して10〜25質量％程度添加すればよく、ニーダを用いて混練中の加熱温度は140〜180℃に設定すればよい。また、混練の条件はセラミックスの種類や粒度、および熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜設定すればよい。
【００７３】
そして、作製しようとする真空吸着ノズル１が得られる形状の射出成形用金型を搭載したインジェクション成形機（射出成形機）に、得られたペレットを投入して射出成形すれば、真空吸着ノズル１となる成形体が得られる。このとき、得られた成形体には通常は射出成形したときの余分な原料が冷えて固まったランナが付随しているので、脱脂する前に切断しておく。
【００７４】
炭化珪素の焼成条件としては、真空雰囲気中またはアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で焼成すればよく、最高温度は1900〜2200℃とし、最高温度での保持時間を１〜５時間とすればよい。
【００７５】
さらにまた、本発明の真空吸着ノズル１を構成するセラミックスとして、安定化剤を含むジルコニアセラミックス，アルミナセラミックスなどを用いる場合には、導電性付与材としては、酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種か、または炭化チタンや窒化チタンを含むものを用いることができる。
【００７６】
例えば、安定化剤としてイットリアを含むジルコニアを65質量％に対して酸化鉄を35質量％の割合で混合し、この原料をボールミルに投入して所定の粒度まで粉砕してスラリーを作製し、スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥して顆粒を形成し、インジェクション成形機に投入して上述と同様の方法で射出成形すれば、真空吸着ノズル１となる成形体が得られる。
【００７７】
ジルコニアセラミックス，アルミナセラミックスの焼成条件としては、導電性付与材が酸化鉄，酸化コバルト，酸化クロムおよび酸化ニッケルの少なくとも１種の場合には、大気雰囲気中での焼成で最高温度を1300〜1500℃の範囲として、最高温度での保持時間を１〜５時間とすればよい。また、導電性付与材が炭化チタンの場合には、最高温度を1400〜1800℃の範囲として、最高温度での保持時間を１〜５時間とし、真空雰囲気中またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で焼成すればよい。また、導電性付与材が窒化チタンの場合には、これら真空雰囲気中または不活性雰囲気中に加えて、窒素ガス雰囲気中で焼成してもよい。これにより、セラミックス製の真空吸着ノズル１に適度な導電性を付与することができる。
【００７８】
そして、焼成後の真空吸着ノズル１は、バレル加工などで研磨してセラミックスの面状態を一様にしておいてもよく、平滑な吸着面２が必要ならば平面研削盤を用いて加工してもよい。
【００７９】
なお、本発明の真空吸着ノズル１の説明として、セラミックスを用いる場合として説明してきたが、本発明はこれに限らず、例えば金属を用いて真空吸着ノズル１を作製した場合も本発明の範囲内である。金属を用いて真空吸着ノズル１を作製するには、金属ブロックから一般的に金属の加工方法として用いられる放電加工や研削加工を用いるか、鋳造などの方法を用いて作製すればよい。
【００８０】
また、本発明の真空吸着ノズル１が円錐状部４を有することで主に説明してきたが、真空吸着ノズル１が角錐状部を有していても同様であることは言うまでもない。
【００８１】
さらに、本発明の真空吸着ノズル１は吸着物が電子部品15であって回路基板に実装する場合について説明してきたが、電子部品15の吸着に限るものでは無く、単にチップ状の部品を分別するなどの吸着物を移送するための手段に用いる場合であってもよい。
【実施例１】
【００８２】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００８３】
セラミックスの主成分は，安定化剤としてイットリアを３モル％含むジルコニアを選択し、これに酸化鉄，酸化クロム，酸化コバルトおよび酸化ニッケルをそれぞれイットリアを３モル％含むジルコニア59質量部に対して、導電性付与材が41質量部となるように酸化鉄が36質量部，酸化コバルトが２質量部，酸化クロムが２質量部および酸化ニッケルが１質量部となるように秤量した。そしてこれらの原料に水を加えてボールミルで粉砕・混合してスラリーを作製し、このスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、顆粒を作製した。そして、この顆粒100質量部に対してエチレン酢酸ビニル共重合体，ポリスチレン，アクリル系樹脂を合計20質量部加えてニーダに投入し、約150℃の温度に保ちながら混練して坏土を作製した。次に、得られた坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを作製した。そして、このペレットを公知のインジェクション成形機に投入し、図１に示す真空吸着用ノズル１と保持部材10となる成形体をそれぞれ作製し、これらの成形体を乾燥機に入れて乾燥した後、酸化雰囲気である大気雰囲気中での焼成で最高温度を1400±50℃の範囲とし、最高温度での保持時間を１〜５時間としてそれぞれ焼成して焼結体とした。そして、真空吸着ノズル１と保持部材10の焼結体をバレル研磨し、吸着面２を研削加工して後、真空吸着ノズル１と保持部材10とを接着剤で接合して試料１とした。
【００８４】
次に、同様にして、円錐状部４の軸方向に垂直な方向の断面形状が図３の（ａ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）に示す形状となる本発明の真空吸着ノズル１と保持部材10となる成形体をそれぞれ作製し、試料１と同様にして真空吸着ノズル１と保持部材10とを接着した試料を用意し、それぞれ順に試料Ｎｏ．２，試料Ｎｏ．３，試料Ｎｏ．４および試料Ｎｏ．５とした。さらに、試料１の真空吸着ノズル１に図４の（ａ），（ｄ）の筒部５を有したものを順に試料Ｎｏ．６，試料Ｎｏ．７、さらに、試料Ｎｏ．２に図４の（ｂ）および（ｅ）の筒部５を有したものを順に試料Ｎｏ．８，試料Ｎｏ．９とし、さらに、円錐状部４の吸着面２側の断面形状と筒部５の吸着面２の形状とが同じである図５に示す内側面９が平坦な真空吸着ノズル１と保持部材10の試料Ｎｏ．10、内側面９が凹曲面８を有した試料Ｎｏ．11および内側面９が吸着面２の反対側に向かって傾斜して凹曲面８を有している試料Ｎｏ．12を作製した。このほか図６に示す従来の真空吸着ノズル１を試料Ｎｏ．13として作製し比較例とした。
【００８５】
そして、これらの試料Ｎｏ．１〜12と比較例である試料Ｎｏ．13の真空吸着ノズルとを用いて電子部品装着装置20の電子部品装着機14に取り付けて稼動させ、0603タイプ（寸法が0.6ｍｍ×0.3ｍｍ）の電子部品15を用いて回路基板上への実装テストを行ない、各試料および比較例の真空吸着ノズルが損傷するまでの個数を比較した。また、電子部品装着装置20に付属の電子部品15の位置精度を確認するための装置を稼働し、それぞれの試料および比較例の真空吸着ノズルを用いて電子部品15を700万個実装する実装テストを行ない、ＣＣＤカメラで撮像して、さらにこれを画像解析装置で解析し、任意の実装予定位置より位置ずれが大きい場合には実装した回路基板を製造工程から除去して、その回路基板の数をそれぞれ比較した。
【００８６】
その結果、本発明の真空吸着ノズル１の試料Ｎｏ．１は電子部品15を1800万個実装したところで損傷が見られたものの、比較例である試料Ｎｏ．13は1200万個であった。さらに、試料Ｎｏ．２および３も試料Ｎｏ．１と同様に1800万個の結果ではあった。試料Ｎｏ．４は1700万個、試料Ｎｏ．５は1600万個でやや劣ったが、いずれも、比較例である試料Ｎｏ．13の1200万個に比べて良好であった。さらに、試料Ｎｏ．６〜12の実装テストを行なったところ、真空吸着ノズルに損傷が見られた実装個数は、試料Ｎｏ．６から順に2100万個，2200万個，2100万個，2200万個，2400万個，2600万個，2800万個であった。いずれも比較例である試料Ｎｏ．13よりも多くの個数の実装を行なうことができ良好であった。また、筒部５を有した真空吸着ノズル１は筒部５を有さないものより良好であり、さらに筒部５に凹曲面８を有した真空吸着ノズル１はより良好であった。また、台座部６を有した試料Ｎｏ．10〜12はさらに良好で、台座部６の内側面９に凹曲面８を有した試料Ｎｏ．11およびＮｏ．12は順により良好であった。
【００８７】
さらに、電子部品15をそれぞれの真空吸着ノズルの試料で700万個用い、回路基板に実装して位置ずれの大きい回路基板の数を比較するテストでは、試料Ｎｏ．１〜12は順に、８枚，８枚，８枚，９枚，10枚，７枚，６枚，７枚，６枚，５枚，４枚，３枚であり、前述の真空吸着ノズルの損傷の結果と同様に良好であった。これらに比べ比較例である試料Ｎｏ．13では12枚となり、本発明の真空吸着ノズル１がいずれも良好である結果となった。
【００８８】
以上のように、本発明の真空吸着ノズル１によれば、先端に吸着物（電子部品）を真空吸着して移送する際に吸着物を位置精度良く実装でき、回路基板上にすでに実装された電子部品に当たって損傷することの少ない真空吸着ノズルを提供することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１：真空吸着ノズル
２：吸着面
３：吸引孔
４：円錐状部（または角錐状部）
５：筒部
６：台座部
７：表面（台座部の）
８：凹曲面
９：内側面（台座部の）
10：保持部材
11：受け部
14：電子部品装着機
15：電子部品（吸着物）
16：トレイ
19：画像解析装置
20：電子部品装着装置
【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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【図７】
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