(57)【要約】【課題】短時間で製造可能なノズル及びその製造方法を提供することである。【解決手段】ノズル１０は、チップ部品２０を吸着するための吸着面Ｓであって、凹曲面をなしている吸着面Ｓを有する。吸着面Ｓには、吸引孔Ｈが設けられている。吸着面Ｓを平面視したときに、吸着面Ｓの底部を中心とする円Ｂと底部を通過する２本の直線Ｌ１，Ｌ２とが交差する交差部Ａ１〜Ａ４が、円Ｂ上の交差部Ａ１〜Ａ４以外の部分に対して窪んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ部品を吸着するための吸着面であって、凹曲面をなしている吸着面を有するノズルであって、
前記吸着面には、吸引孔が設けられており、
前記吸着面を平面視したときに、該吸着面の底部を中心とする所定の円と該底部を通過する２本の直線とが交差する交差部が、該所定の円上の該交差部以外の部分に対して窪んでいること、
を特徴とするノズル。
【請求項２】
前記吸引孔は、前記底部に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項３】
前記吸着面は、球面の一部であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のノズル。
【請求項４】
前記吸着面は、円錐状をなしていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のノズル。
【請求項５】
前記吸着面は、前記底部の法線を中心とする軸に関して回転対称な形状を成していること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のノズル。
【請求項６】
前記所定の円の直径は、前記チップ部品の対角線の長さと略等しいこと、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のノズル。
【請求項７】
前記交差部は、前記吸着面において前記２本の直線を中心軸とする２本の円柱と重なる部分が除去されることによって、窪んでいること、
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のノズル。
【請求項８】
チップ部品を吸着するための吸着面を有するノズルの製造方法であって、
凹曲面をなしている前記吸着面を形成する第１の工程と、
前記吸着面を平面視したときに、該吸着面の底部を中心とする所定の円と該底部を通過する２本の直線とが交差する交差部が、該所定の円上の該交差部以外の部分に対して窪むように、該交差部を加工する第２の工程と、
を備えていること、
を特徴とするノズルの製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程では、前記２本の直線を中心軸とする円柱状の工具により、前記交差部を削ること、
を特徴とする請求項８に記載のノズルの製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程では、前記２本の直線に沿って移動する円盤状の工具により、前記交差部を削ること、
を特徴とする請求項８に記載のノズルの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の工程では、前記底面の法線を中心軸とする回転体により、研削加工を行うこと、
を特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載のノズルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル及びその製造方法に関し、より特定的には、電子部品を吸着するノズル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のノズルとしては、例えば、特許文献１に記載のダイコレットが知られている。図１１は、特許文献１に記載のダイコレット５００の外観斜視図である。
【０００３】
図１１のダイコレット５００は、略円錐状の凹部を形成する曲面５０２を備えている。また、曲面５０２の内側には、真空吸引孔５０４が設けられている。更に、ダイコレット５００は、曲面５０２を平面視したときに、円の４箇所が円弧状に窪むように削り取られた形状をなしている。以上のような構造を有するダイコレット５００では、円の４箇所が円弧状に窪むように削り取られているので、チップの角が曲面５０２に接触することが防止される。その結果、チップの吸着時に、チップの角が破損することが防止される。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のダイコレット５００は、加工時間が長くなるという問題を有している。より詳細には、図１１に示すような形状を有するダイコレット５００を作製するためには、円柱状の部材を準備し、円柱状の部材の側面の４箇所を削り取る。そのため、ダイコレット５００の加工では、円柱状の部材を大きく削り取る必要がある。その結果、ダイコレット５００では、加工時間が長くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、短時間で製造可能なノズル及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るノズルは、チップ部品を吸着するための吸着面であって、凹曲面をなしている吸着面を有するノズルであって、前記吸着面には、吸引孔が設けられており、前記吸着面を平面視したときに、該吸着面の底部を中心とする所定の円と該底部を通過する２本の直線とが交差する交差部が、該所定の円上の該交差部以外の部分に対して窪んでいること、を特徴とする。
【０００８】
前記ノズルの製造方法は、凹曲面をなしている前記吸着面を形成する第１の工程と、前記吸着面を平面視したときに、該吸着面の底部を中心とする所定の円と該底部を通過する２本の直線とが交差する交差部が、該所定の円上の該交差部以外の部分に対して窪むように、該交差部を加工する第２の工程と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノズルを短時間で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係るノズルの外観斜視図である。
【図２】図１のノズルがチップ部品を吸着している様子を示した図である。
【図３】図３（ａ）は、図１のノズルを平面視した図である。図３（ｂ）は、図２のＸ−Ｘにおける断面構造図である。
【図４】ノズルの製造工程を示した図である。
【図５】ノズルの製造工程を示した図である。
【図６】第１の変形例に係るノズルの製造工程を示した図である。
【図７】第２の変形例に係るノズルの製造工程を示した図である。
【図８】第３の変形例に係るノズルの外観斜視図である。
【図９】図８のノズルを平面視した図である。
【図１０】ノズルを平面視した図である。
【図１１】特許文献１に記載のダイコレットの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の一実施形態に係るノズル及びその製造方法について説明する。
【００１２】
（ノズルの構成）
以下に、本発明の一実施形態に係るノズルの構成について図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るノズル１０の外観斜視図である。図２は、図１のノズル１０がチップ部品２０を吸着している様子を示した図である。図３（ａ）は、図１のノズル１０を平面視した図である。図３（ｂ）は、図２のＸ−Ｘにおける断面構造図である。以下、ノズル１０の上下方向をｚ軸方向と定義する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、ノズル１０の２辺に沿った方向をそれぞれｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は互いに直交している。
【００１３】
ノズル１０は、図２に示すように、直方体状のチップ部品２０を真空吸着する際に用いられ、図１に示すように、本体１２により構成されている。本体１２は、図１に示すように、ｚ軸方向の両端に位置する面が正方形をなしている角柱状をなしており、金属（例えば、超硬）、樹脂又はセラミックにより作製されている。以下では、本体１２のｚ軸方向の正方向側の面を吸着面Ｓと呼ぶ。吸着面Ｓには、図１に示すように、吸引孔Ｈが設けられている。吸引孔Ｈは、吸着面Ｓの対角線の交点に設けられており、本体１２をｚ軸方向に貫通している。吸引孔Ｈ内は、チップ部品２０の吸着の際に、ポンプなどにより負圧に保たれる。これにより、チップ部品２０は、吸着面Ｓに吸着される。
【００１４】
以下に、吸着面Ｓの構造についてより詳細に説明する。吸着面Ｓは、図１に示すように、ｚ軸方向の負方向側に窪んだ凹曲面をなしている。より詳細には、吸着面Ｓの対角線の交点がｚ軸方向の負方向側に最も窪んだ底部を構成している。吸引孔Ｈは、吸着面Ｓの底部に設けられている。吸着面Ｓは、孔Ｈを通過するｚ軸に平行な軸に関して回転対称な形状をなしており、具体的には、球面の一部をなしている。
【００１５】
また、ｚ軸方向から吸着面Ｓを平面視したときに、円Ｂ（図３（ａ）参照）と底部（吸引孔Ｈ）を通過する２本の直線Ｌ１，Ｌ２（図３（ａ）参照）とが交差する交差部Ａ１〜Ａ４が、円Ｂ上の交差部Ａ１〜Ａ４以外の部分に対して窪んでいる。円Ｂは、ｚ軸方向の正方向側から吸着面Ｓを平面視したときに、吸着面Ｓの底部を中心とする円であり、チップ部品２０のｚ軸方向の負方向側の面の対角線と略等しい長さの直径を有している。また、本実施形態に係るノズル１０では、直線Ｌ１，Ｌ２は、互いに直交しており、吸着面Ｓの対角線を構成している。これにより、交差部Ａ１〜Ａ４は、チップ部品２０のｚ軸方向の負方向側の面と一致する正方形を形成している。
【００１６】
交差部Ａ１〜Ａ４及びその周囲は、吸着面Ｓにおいて直線Ｌ１，Ｌ２を中心軸とする２本の円柱と重なる部分が除去されることによって窪んでいる。以下では、吸着面Ｓにおける窪みを窪みＣ１〜Ｃ４と称す。窪みＣ１は、ｘ軸方向の負方向側であって、ｙ軸方向の負方向側の角に位置している。窪みＣ２は、ｘ軸方向の負方向側であって、ｙ軸方向の正方向側の角に位置している。窪みＣ３は、ｘ軸方向の正方向側であって、ｙ軸方向の正方向側の角に位置している。窪みＣ４は、ｘ軸方向の正方向側であって、ｙ軸方向の負方向側の角に位置している。窪みＣ１〜Ｃ４は、円柱の側面の一部をなしている。
【００１７】
次に、チップ部品２０の吸着について説明する。チップ部品２０の吸着の際には、図２に示すように、ノズル１０のｚ軸方向の正方向側の吸着面Ｓを下方向に向ける。そして、吸引孔Ｈ内をポンプにより吸引することによって、チップ部品２０を吸着面Ｓに吸着させる。この際、図２及び図３（ａ）に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、チップ部品２０のｚ軸方向の負方向側の面の４つの角はそれぞれ、窪みＣ１〜Ｃ４と重なっている。より詳細には、チップ部品２０のｚ軸方向の負方向側の面の４つの角は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、交差部Ａ１〜Ａ４と重なっている。交差部Ａ１〜Ａ４は、円Ｂの交差部Ａ１〜Ａ４以外の部分よりも窪んでいる。そのため、チップ部品２０の４つの角は、吸着面Ｓに接触しない。その代わり、ｚ軸方向の負方向側の面を構成する４本の稜線が吸着面Ｓと接触している。
【００１８】
（ノズル１０の製造方法）
次に、ノズル１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、ノズル１０の製造工程を示した図である。
【００１９】
まず、図４（ａ）に示すように、吸着孔Ｈが設けられた角柱状の本体１２を準備する。そして、球状のダイヤモンド砥石Ｔ１を用いて、凹曲面をなす吸着面Ｓを形成する。より詳細には、球状のダイヤモンド砥石Ｔ１は、吸着面Ｓの底面となる部分の法線（すなわち、吸引孔Ｈを通過するｚ軸に平行な直線）を中心軸とする回転体である。該ダイヤモンド砥石Ｔ１を吸着面Ｓに接触させることにより、吸着面Ｓが、研削加工されて球面の一部をなす面が形成される（図４（ｂ）参照）。
【００２０】
次に、図５（ａ）に示すように、ワイヤ状のダイヤモンド砥石Ｔ２を用いて、交差部Ａ１，Ａ３及びその周囲を研削加工により削って、窪みＣ１，Ｃ３を形成する。より詳細には、ダイヤモンド砥石Ｔ２は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、直線Ｌ２を中心軸とする円柱状の工具である。よって、ダイヤモンド砥石Ｔ２は、ｘｙ平面内において、ｘ軸と４５度をなす方向Ｄに延在している。そして、ダイヤモンド砥石Ｔ２を方向Ｄにおいて往復運動させる。これにより、吸着面Ｓの２つの角が削られて、ダイヤモンド砥石Ｔ２の側面に沿った円柱形状を有する窪みＣ１，Ｃ３が形成される。
【００２１】
次に、図５（ｂ）に示すように、ワイヤ状のダイヤモンド砥石Ｔ３を用いて、交差部Ａ２，Ａ４及びその周囲を研削加工により削って、窪みＣ２，Ｃ４を形成する。より詳細には、ダイヤモンド砥石Ｔ３は、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、直線Ｌ１を中心軸とする円柱状の工具である。よって、ダイヤモンド砥石Ｔ３は、ｘｙ平面内において、ダイヤモンド砥石Ｔ２と直交している。そして、ダイヤモンド砥石Ｔ３をｘｙ平面内において方向Ｄに直交する方向Ｅにおいて往復運動させる。これにより、吸着面Ｓの２つの角が削られて、窪みＣ２，Ｃ４が形成される。以上の工程を経て、図５（ｃ）に示すノズル１０が完成する。
【００２２】
（効果）
本実施形態に係るノズル１０及びその製造方法によれば、チップ部品２０の吸着時に、チップ部品２０の角が破損することが防止される。より詳細には、図２及び図３（ａ）に示すように、ｚ軸方向の正方向側から平面視したときに、チップ部品２０のｚ軸方向の負方向側の面の４つの角はそれぞれ、交差部Ａ１〜Ａ４と重なっている。交差部Ａ１〜Ａ４は、円Ｂの交差部Ａ１〜Ａ４以外の部分よりも窪んでいる。そのため、チップ部品２０の４つの角は、吸着面Ｓに接触しない。その結果、チップ部品２０の４つの角が破損することが防止される。
【００２３】
また、ノズル１０及びその製造方法によれば、短時間で製造可能なノズル１０を得ることができる。より詳細には、図１１に示す特許文献１に記載のダイコレット５００を形成するためには、円柱状の部材を準備し、円柱状の部材の側面の４箇所を削り取る。そのため、ダイコレット５００の加工では、円柱状の部材を大きく削り取る必要がある。その結果、ダイコレット５００では、加工時間が長くなってしまう。
【００２４】
これに対して、ノズル１０では、交差部Ａ１〜Ａ４が円Ｂ上の交差部Ａ１〜Ａ４以外の部分に対して窪んでいる。すなわち、球面の一部をなす吸着面Ｓの一部が削り取られることによって、交差部Ａ１〜Ａ４を含む窪みＣ１〜Ｃ４が形成されている。窪みＣ１〜Ｃ４の形成において本体１２が削り取られる量は、ダイコレット５００において円柱状の部材の側面の４箇所が削り取られる量よりも少ない。そのため、ノズル１０の加工時間は、ダイコレット５００の加工時間よりも短くなる。
【００２５】
また、ノズル１０及びその製造方法によれば、研削加工により、吸着面Ｓが形成されている。そのため、吸着面Ｓの形成において放電加工が不要である。その結果、ノズル１０の本体１２の材料に金属以外の材料（例えば、セラミックや樹脂等）を用いることが可能となる。
【００２６】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係るノズル１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図６は、第１の変形例に係るノズル１０の製造工程を示した図である。
【００２７】
第１の変形例に係るノズル１０の製造方法では、図６（ａ）に示すように、円錐状のダイヤモンド砥石Ｔ４を用いて、凹曲面をなす吸着面Ｓを形成する。より詳細には、円錐状のダイヤモンド砥石Ｔ４は、吸着面Ｓの底面となる部分の法線（すなわち、吸引孔Ｈを通過するｚ軸に平行な直線）を中心軸とする回転体である。該ダイヤモンド砥石Ｔ４を吸着面Ｓに接触させることにより、吸着面Ｓが研削加工されて円錐状の曲面が形成される（図６（ｂ）参照）。
【００２８】
（第２の変形例）
次に、第２の変形例に係るノズル１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。図７は、第２の変形例に係るノズル１０の製造工程を示した図である。
【００２９】
第２の変形例に係るノズル１０の製造方法では、図７（ａ）に示すように、円盤状のダイヤモンド砥石Ｔ５を用いて、交差部Ａ１，Ａ３及びその周囲を研削加工により削って、窪みＣ１，Ｃ３を形成する。より詳細には、ダイヤモンド砥石Ｔ５は、直線Ｌ２に平行な回転軸を有する円盤状の工具である。そして、ダイヤモンド砥石Ｔ５を直線Ｌ２（図３参照）に沿って移動させる。ただし、ダイヤモンド砥石Ｔ５には面取りが施されている。これにより、吸着面Ｓの２つの角が削られて、ダイヤモンド砥石Ｔ５の側面に沿った円柱形状を有する窪みＣ１，Ｃ３が形成される。
【００３０】
次に、図７（ｂ）に示すように、円盤状のダイヤモンド砥石Ｔ６を用いて、交差部Ａ２，Ａ４及びその周囲を研削加工により削って、窪みＣ２，Ｃ４を形成する。より詳細には、ダイヤモンド砥石Ｔ６は、直線Ｌ１に平行な回転軸を有する円盤状の工具である。そして、ダイヤモンド砥石Ｔ６を直線Ｌ１（図３参照）に沿って移動させる。ただし、ダイヤモンド砥石Ｔ５には面取りが施されている。これにより、吸着面Ｓの２つの角が削られて、ダイヤモンド砥石Ｔ６の側面に沿った円柱形状を有する窪みＣ２，Ｃ４が形成される。
【００３１】
（第３の変形例）
以下に、第３の変形例に係るノズル１０ａについて図面を参照しながら説明する。図８は、第３の変形例に係るノズル１０ａの外観斜視図である。図９は、図８のノズル１０ａを平面視した図である。
【００３２】
図８及び図９に示すように、本体１２は、角柱ではなく円柱であってもよい。また、本体１２の形状は角柱及び円柱に限らず、角錐や円錐等であってもよい。ただし、ノズル１０，１０ａの小型化を図るためには、本体１２は、角柱であることが望ましい。本体１２が円柱である場合には、本体１２が角柱である場合に比べて、図９に示すように、チップ部品２０から吸着面Ｓがはみ出す領域が大きくなるからである。
【００３３】
（第４の変形例）
以下に、第４の変形例に係るノズル１０ｂについて図面を参照しながら説明する。図１０は、ノズル１０ｂを平面視した図である。
【００３４】
図８及び図９に示すノズル１０ａでは、直線Ｌ１，Ｌ２は直交している。これは、チップ部品２０がｚ軸方向から平面視したときに正方形をなしているためである。
【００３５】
一方、ノズル１０ｂでは、直線Ｌ１，Ｌ２は直交していない。これにより、ノズル１０ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、長方形状をなしているチップ部品２０を吸着することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明は、ノズル及びその製造方法に有用であり、特に、短時間で製造できる点において優れている。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ１〜Ａ４  交差部
Ｂ 円
Ｃ１〜Ｃ４  窪み
Ｈ 吸引孔
Ｓ  吸着面
Ｌ１，Ｌ２  直線
Ｔ１〜Ｔ６  ダイヤモンド砥石
１０，１０ａ，１０ｂ  ノズル
１２  本体
２０  チップ部品
【図１】
2012169324.tif 000003
【図２】
2012169324.tif 000004
【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】
2012169324.tif 000009
【図８】
2012169324.tif 000010
【図９】
2012169324.tif 000011
【図１０】
2012169324.tif 000012
【図１１】
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