(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移載ヘッドにより、部品供給装置からの部品を吸着して位置決め保持された基板上に実装する部品実装方法において、部品供給装置側の部品収納体に収納されている部品を、移載ヘッドの吸着ノズルにより側面から真空吸着する第一行程と、吸着ノズルを上昇して部品収納体から部品を取り出す第二行程と、吸着ノズルを基板上の実装位置に移動するとともに認識による部品の位置補正を行う第三行程と、吸着ノズル及び部品押え部を下降するとともに吸引圧力を下げて行き、基板上に部品を配するとともに、部品押え部により部品を押えた段階で吸着ノズル内の圧力を大気圧と同じ状態にする第四行程と、吸着ノズルを部品と離脱したのち上昇させる第五行程と、部品押え部を、部品から離脱後に上昇させて元の位置に戻す第六行程とからなることを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、光学部品等の部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、異形部品の表面実装化が進み、吸着方法を含め実装に様々な方式が現出している。そのうち、上面吸着不可の部品の実装方法の従来の技術としては、例えば特開平４−１６４３９６号公報に記載の保持装置が知られている。
【０００３】
以下、図９を参照しながら、上述した従来の側面吸着形部品保持装置について説明する。
図９において、１１はエンボステープ等の部品収納体、１２は部品収納体１１に収納されている部品、１３は部品１２を吸着するノズル、１４は部品１２の側面を吸着するための開口部を側面に有する側面ブロック、１５は部品実装機のチャック本体、１６はノズル１３の上下と回転方向の動きを規正するためのピン、１７はノズル１３が外力を受けたときに付勢するためのスプリングである。
【０００４】
さらに、１８は部品１２をノズル１３と側面ブロック１４に押しつけるための側面規正爪、１９は部品１２をノズル１３の中心に位置規正するための一対の長手方向規正爪であり、この長手方向規正爪１９は、側面規正爪１８の開閉方向に対して直角方向に開閉する。なお、各規正爪１８，１９は、この図９の上部において、間接構造を介してチャック本体１５と結合している。
【０００５】
次にその動作について説明する。
部品１２は、部品供給装置であるパーツカセットから供給されて部品収納体１１の中に格納されている。チャック本体１５は、この部品１２の上方に到達し、そして下降する。
【０００６】
その際に、規正爪１８及び１９は開いており、ノズル１３が部品１２の上面に到達する寸前に吸着エアーがオンされ、以て側面ブロック１４にて部品１２の側面が吸着される。それと同時にチャック本体１５の下降は停止し、そして上昇に変わる。チャック本体１５の上昇とともに、規正爪１８及び１９が閉じられ、それによって部品１２が位置規正される。この後、ノズル１３は吸着した部品１２を基板上の実装位置まで搬送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の実装方法では、左右の長手方向規正爪１９に力のアンバランスが生じやすく、部品１２を実装後、部品１２から長手方向規正爪１９が離脱する際に、部品１２の位置ずれを起こす。また、各規正爪１８，１９は部品１２の形態に左右され、部品１２ごとに作成する必要がある上、部品１２の密集箇所への実装の場合、規正爪１８，１９が隣接の部品１２と干渉してしまい実装が困難である。さらに、薄型の部品１２の場合、規正爪１８，１９によって撓みを生じ、位置ずれを引き起こす可能性もあり、また破損する恐れもある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、部品実装時に生じる部品の位置ずれを防止し、安定して高い部品実装精度を実現する部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の部品実装方法は、部品を、吸着ノズルにより側面から真空吸着した状態で、吸着ノズル及び部品押え部を下降して基板上に部品を配するとともに、部品押え部により部品を上面より保持している。
【００１０】
この構成により、部品の保持は力のアンバランスを解消して行え、実装後、吸着ノズルの真空破壊時、及び離脱時に生じる部品の位置ずれを防止する。これにより、たとえ上面吸着不可の部品においても、安定して高い部品実装精度が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、部品収納体に収納されている部品を吸着ノズルにより側面から真空吸着する第一行程と、吸着ノズルを上昇して部品収納体から部品を取り出す第二行程と、吸着ノズルを基板上の実装位置に移動するとともに認識による部品の位置補正を行う第三行程と、吸着ノズル及び部品押え部を下降するとともに吸引圧力を下げて行き、基板上に部品を配するとともに、部品押え部により部品を押えた段階で吸着ノズル内の圧力を大気圧と同じ状態にする第四行程と、吸着ノズルを部品と離脱したのち上昇させる第五行程と、部品押え部を、部品から離脱後に上昇させて元の位置に戻す第六行程とからなることを特徴とした部品実装方法であり、吸着ノズルによって、部品を一方向の側方から真空吸着して位置決め保持された基板上に実装することにより、力のアンバランスを解消し得、吸着ノズルと隣り合う位置に吸着ノズルに平行に設けた上下可動の部品押さえ部で実装時に部品を上面から保持することにより、実装後、吸着ノズルの真空破壊時及び、離脱時に生じる部品の位置ずれを防止するという作用を有する。
【００１２】
さらに、部品の位置を決定した後に吸引圧力を下げて行き、部品押え部が部品を押えた段階で、吸着ノズル内の圧力が大気圧と同じ状態になることで、実装後、吸着ノズルの離脱時に生じる部品の位置ずれを、より確実に防止するという作用を有する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図１から図８を用いて説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１から図６を用いて説明する。
【００１７】
部品実装装置は、図１に示すように、部品供給装置１、搬送部２、移載ヘッド３、移動テーブル４などから構成されている。そして部品実装装置は、部品供給装置１の部品収納体１１に収納されている部品１２を移載ヘッド３により吸着し、移動テーブル４によって実装位置に移動して搬送部に位置決め保持された基板５に対して、移載ヘッド３の部品１２を実装する。
【００１８】
前記部品実装装置の移載ヘッド３は、図２、図３に示すように、前記部品１２を側面から吸着する吸着ノズル６と、部品実装時に部品１２を上面から押える部品押え部７と、吸着ノズル６を介して部品１２を真空吸着する真空装置８と、吸着ノズル６や部品押え部７を昇降動させる駆動装置９と、真空装置８と駆動装置９とを制御する制御装置１０から構成されている。
【００１９】
前記吸着ノズル６は上下方向の管状であって、その開口部６ａを管長手方向（ノズル長手方向）に対し垂直な方向に設け、部品１２を側方から真空吸着して基板５上に実装するように構成されている。また、部品押え部７は、前記吸着ノズル６と隣接する位置にこの吸着ノズル６と平行に設けられており、その昇降動により、部品実装時に部品１２の位置決め保持するように構成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態１の動作を、図４、図５に基づいて説明する。
部品１２を基板５上に実装するに、まず図４（ａ）の実線から仮想線に示すように、吸着ノズル６を駆動装置９により下降Ａさせ、さらに真空装置８による吸着エアーをオンさせて、この吸着ノズル６により、部品供給装置１の部品収納体１１に収納されている部品１２を側面から真空吸着する（第一行程）。
【００２１】
次いで図４（ｂ）に示すように、吸着ノズル６を駆動装置９により上昇Ｂさせ、部品収納体１１から部品１２を取り出す（第二行程）。
そして図４（ｃ）に示すように、移動テーブル４によって、吸着ノズル６を含む移載ヘッド３を基板５上の実装位置に移動させるとともに、認識による部品１２の位置補正を行う（第三行程）。
【００２２】
次いで図５（ａ）に示すように、吸着ノズル６を駆動装置９により下降Ｄさせて基板５上に部品１２を配するとともに、この下降Ｄ動に少し遅れて、部品押え部７を駆動装置９により下降Ｃさせて、この部品押え部７により、基板５上の部品１２を上面より保持する（第四行程）。
【００２３】
そして図５（ｂ）に示すように、吸着ノズル６を真空破壊（真空解除）して、この吸着ノズル６の先端部を部品１２に対して離脱させたのち、吸着ノズル６を駆動装置９により上昇Ｅさせる（第五行程）。なお、吸着ノズル６が部品１２から離脱する際にも、部品押え部７は部品１２を実装位置にしっかりと固定し、部品１２の位置ずれを防止する。
【００２４】
その後、図５（ｃ）に示すように、部品押え部７を駆動装置９により上昇Ｆさせ、これにより部品押え部７を部品１２から離脱させて元の位置に戻す（第六行程）。
【００２５】
図６は、本実施の形態１において、吸着ノズル６の吸引と、吸着ノズル６の昇降と、部品押え部７の昇降とのタイミングチャートを示す。ここで、吸着ノズル６の吸引において、オンは真空吸引時を示し、オフは真空吸引していないことを示す。また吸着ノズル６の昇降や部品押え部７の昇降は、それぞれの上下位置を示す。
【００２６】
パターン（Ｘ）は、吸着ノズル６が下降Ｄし、部品押え部７が、部品１２を位置決め保持した後に、真空破壊Ｇするところの、請求項１に相当するパターンである。またパターン（Ｙ）は、部品１２の位置を決定した後に吸引圧力を下げＨて行き、部品押え部７が部品１２を押えた段階で、吸着ノズル６内の圧力が大気圧と同じ状態になるところの、請求項２に相当するパターンである。
（実施の形態２）
上記の実施の形態１の説明では、部品押え部７を側方吸着方式と併用した構成の例で説明したが、図７に示すように、この部品押え部７を長手方向規正爪１９に隣接するような形態で使用すれば、従来の保持装置においても同様に実施可能であり、実装時の部品１２の位置ずれ防止に効果を発揮する。
（実施の形態３）
吸着ノズル６は、図８に示すように、開口部６ａを左右に２個有しており、部品１２の同一平面上を左右２点で吸着する。あるいは、開口部６ａを２個以上の複数個有しており、部品１２の同一平面上を左右２点以上の複数点で吸着する。さらには、開口部６ａを２個以上の複数個有しており、部品１２の同一平面上を上下２点以上の複数点で吸着する。
【００２７】
この実施の形態３によると、吸着ノズル６の開口部６ａを複数個有することにより、１点吸着方式よりさらに安定した吸着が実現され、特に部品１２の中心付近に突起を持つような形態の異形部品に有効である。また、部品１２の複数点（両端など）を吸着したことで、部品１２がぐらつくことなく安定した吸着を行うことができ、さらに基板５への装着時にも、複数点（両端など）を押さえることで、部品１２を、押し込みにより変形や傾けを招くことなく、精度よく装着することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、上面吸着が不可能な部品においても、実装精度の向上という有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における部品実装装置を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態における移載ヘッド部の構成を示すパターン図
【図３】本発明の第１の実施の形態における吸着ノズル及び部品押え部の詳細を示す断面図
【図４】本発明の第１の実施の形態における部品実装方法を示し、（ａ）は第一行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図、（ｂ）は第二行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図、（ｃ）は第三行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図
【図５】本発明の第１の実施の形態における部品実装方法を示し、（ａ）は第四行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図、（ｂ）は第五行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図、（ｃ）は第六行程の吸着ノズルと部品の位置関係を示す断面図
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるタイミングチャート
【図７】本発明の第２の実施の形態における部品実装装置を示し、規正爪方式での実施形態を示す断面図
【図８】本発明の第３の実施の形態における部品実装装置を示し、吸着ノズルの詳細を示す要部の斜視図
【図９】従来の部品実装装置を示す斜視図
【符号の説明】
１    部品供給装置
２    搬送部
３    移載ヘッド
４    移動テーブル
５    基板
６    吸着ノズル
６ａ  開口部
７    部品押え部
８    真空装置
９    駆動装置
１０    制御装置
１１    部品収納体
１２    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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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