(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品の表面の、その表面上に想定される互いに交差する２軸の各々に平行な多数の直線同士の各交点の位置に、それぞれ半田バンプが設けられた電気部品を、その半田バンプが設けられた側の面において保持する電気部品保持具であって、
前記電気部品を保持する保持端に開口する状態で形成された空気吸引孔と、
その保持端の、その空気吸引孔の開口を囲む閉曲線に沿った領域に設けられたシール部と
を含み、そのシール部が、前記保持端の、前記各交点から前記互いに交差する２軸にそれぞれ平行な方向に各交点のピッチの１／２ずつずれた位置に、それぞれスポット状に設けられた複数の突起を含むことを特徴とする電気部品保持具。
【請求項２】
前記スポット状の突起の各々が球状をなし、かつ、前記保持端にそれぞれ固定された鋼球により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気部品保持具。
【請求項３】
前記電気部品の少なくとも一部に接触することにより、前記電気部品の表面に平行な方向における電気部品と当該電気部品保持具との相対位置決めを行う位置決め部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電気部品保持具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気部品保持具に関するものであり、特に、表面に複数の半田バンプが均等に分布して設けられた電気部品を保持する電気部品保持具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電気部品には、例えば、ＢＧＡ（Ball Grid Aray），ＣＳＰ（Chip Size Package ）があるが、例えば、電気部品収容装置からの電気部品の取出し時のように、電気部品を半田バンプが設けられた側の面において保持することがある。電気部品を保持する場合、半田バンプが設けられていない電気部品については、例えば、負圧により電気部品を吸着し、保持することが広く行われているが、半田バンプが設けられた電気部品を、半田バンプが設けられた側の面において負圧により吸着して保持することは困難である。吸着具の空気吸引孔が開口させられた端面が半田バンプの上端に当たり、端面と、電気部品の半田バンプが設けられた表面との間に、半田バンプの高さにぼほ等しい高さの隙間が生じ、負圧が漏れるからである。負圧供給量を多くすれば、負圧の漏れがあっても電気部品を保持することは不可能ではないが、負圧供給装置による負圧の供給量には限度があり、必ずしも電気部品を吸着し得るとは限らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、表面に複数の半田バンプが均等に分布して設けられた電気部品を、その半田バンプが設けられた側の面において、負圧により吸着して保持することを可能にすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の電気部品保持具が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
下記の項の中には、補正により特許請求の範囲に記載の発明でも、それの下位概念の発明でもなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含むため、そのまま残すこととする。
【０００４】
（１）表面に複数の半田バンプが均等に分布して設けられた電気部品を、その半田バンプが設けられた側の面において保持する電気部品保持具であって、
前記電気部品を保持する保持端に開口する状態で形成された空気吸引孔と、
その保持端に、その空気吸引孔の開口を囲む閉曲線に沿って形成され、前記半田バンプの間の前記表面に接触または半田バンプの高さの１／３より短い距離まで接近するシール部と
を含む電気部品保持具。
閉曲線は、多角形等、複数の直線の組合わせによって得られる図形を画定する線でもよく、１個以上の円弧の組合わせによって得られる図形を画定する線でもよく、直線および曲線の組合わせによって得られる図形を画定する線でもよい。出発点と到着点とが同じであり、閉じた図形を描く線であればよいのである。
空気吸引孔の開口を囲むシール部を電気部品の表面に接触させ、あるいは半田バンプの高さの１／３より短い距離まで接近させれば、空気吸引孔から空気が吸引されるとき、シール部によりシールされた空間からの負圧の漏れ、すなわちその空間への大気の流入が防止あるいは抑制され、電気部品を、半田バンプが設けられた表面において負圧により吸着し、保持することができる。
（２）前記保持端の、前記空気吸引孔が開口している端面の前記複数の半田バンプの各々に対応する位置に、各半田バンプの各々を収容可能な複数の凹部が互いに独立して形成され、その端面のそれら凹部が形成されていない部分が前記半田バンプの間の前記表面に接触する前記シール部を構成する (1)項に記載の電気部品保持具。
電気部品の表面に設けられた全部の半田バンプのうち、複数の凹部に対応する複数の半田バンプはそれぞれ凹部に収容され、シール部が表面に接触させられて負圧の漏れを防止し、電気部品が電気部品保持具に負圧により吸着される。複数の凹部は互いに独立して形成されているため、シール部の一部が電気部品の表面に接触しない事態が生じても、複数の凹部のうち、大気が流入するのは、シール部について非接触状態が生じた凹部のみであり、シール部が表面に接触した凹部には大気が流入せず、シール部の長手方向（閉曲線に平行な方向）の大半において負圧の漏れが防止される。そのため、電気部品の吸着力の低下が少なくて済み、あるいは負圧供給量の増大を小さく抑えつつ電気部品を吸着することができる。
本態様は、 (6)項に記載されているように、保持端の端面に、空気吸引孔の開口を囲む閉曲線に沿って形成した溝を２個以上の仕切りによって仕切り、それにより得られる複数の互いに独立した溝部をそれぞれ、半田バンプを１個ずつ収容するものとした態様であるということもできる。
凹部は、開口を囲む閉曲線に沿って１列形成してもよいが、複数列形成することが望ましい。
（３）前記保持端の、前記空気吸引孔が開口している端面に、前記複数の半田バンプのうちの複数を収容可能な凹部が少なくとも１つ形成され、その端面のその少なくとも１つの凹部が形成されていない部分が前記半田バンプの間の前記表面に接触する前記シール部を構成する (1)項に記載の電気部品保持具。
凹部は、 (4)項に記載の電気部品保持具におけるように溝でもよく、あるいは開口を囲む閉曲線に沿った方向と閉曲線と交差する方向とにおいてそれぞれ複数ずつの半田バンプを収容可能な断面積を有する複数の凹部でもよい。また、後述の (6)項に記載の態様は本項の一態様と考えることもできる。
（４）前記凹部が、前記閉曲線に沿って形成された溝であり、その溝の内外両側に前記シール部が形成された (3)項に記載の電気部品保持具。
本態様においては、溝の内外両側にシール部が形成されるため、それらシール部の一方がシールの用を為さなくなっても、他方によって負圧の漏れが防止され、シール部が１重のみ形成される場合に比較して電気部品がより確実に吸着される。溝は１列の半田バンプを収容可能な幅を有するものでもよく、複数列の半田バンプを収容可能な幅を有するものでもよい。
（５）前記溝が２重以上に形成され、それら２重以上の溝の各間と内外両側とに前記シール部が形成された (4)項に記載の電気部品保持具。
例えば、溝が２重に形成される場合、２つの溝の各々についてみれば、内外両側にシール部が形成され、２つの溝全体について見れば、内側の溝にとっての内側のシール部が、２つの溝にとっての内側のシール部であり、外側の溝にとっての外側のシール部が、２つの溝の外側のシール部であり、内側の溝にとっての外側のシール部と、外側の溝にとっての内側のシール部とが、２つの溝の間のシール部であって、共用のシール部である。
本態様においては、シール部が３重以上に形成される。溝の数が多いほど、シール部の重なり数が増え、負圧が漏れ難く、より確実に電気部品を吸着することができる。
（６）前記溝の長手方向に隔たった部分であって、前記半田バンプに対応しない部分に、先端が前記電気部品の表面に接触可能な状態で、２個以上の仕切りが設けられることにより、前記溝が複数の互いに独立した部分に分けられた (4)項または (5)項に記載の電気部品保持具。
シール部と電気部品の表面との一部が接触しない事態が生じても、溝の複数の互いに独立した部分のうち、大気が流入するのは、シール部について非接触が生じた部分のみであり、他の部分については大気が流入せず、電気部品の表面に接触したシール部により負圧の漏れが防止される。そのため、電気部品の吸着力の低下が少なくて済み、あるいは負圧の供給量の増大を小さく抑えつつ電気部品を吸着することができる。溝を２個以上の仕切りによって仕切ることにより得られる複数の独立した溝部は、隣接する２個の仕切りおよび溝を画定する一対の側壁部の各一部により画定される凹部でもあり、本態様は、 (3)項に記載の一態様、すなわち電気部品保持具の保持端の端面に、複数の半田バンプのうちの複数を収容可能な凹部を複数、形成した態様でもある。
（７）前記空気吸引孔の開口が複数個であり、各開口に対して前記凹部と前記シール部とがそれぞれ形成された (2)項ないし (6)項のいずれか１つに記載の電気部品保持具。
本態様によれば、電気部品は電気部品保持具により、互いに独立した複数箇所において保持される。そのため、複数のシール部のうちの一部のものがシール機能を果たさなくなっても、電気部品は、シール機能を果たす残りのシール部に囲まれた部分において吸着され、保持される。例えば、複数の開口の各々と負圧供給装置ないし空気吸引装置との間にそれぞれ、シール部の一部のものについて負圧の漏れが生じても、負圧供給装置ないし空気吸引装置側においては負圧の減少が生ぜず、あるいは少なくて済むようにする絞り等の機構を設け、シールの用を為さなくなったシール部における負圧の漏れが他のシール部における負圧の発生を妨げることがないようにすれば、シールの用を為すシール部が接触させられている部分については負圧が得られ、電気部品を吸着することができる。
（８）前記保持端の、前記複数の半田バンプの各々に対応する位置に、各半田バンプの高さの２／３以上の部分をそれぞれ収容する複数の凹部が形成された (1)項に記載の電気部品保持具。
半田バンプの高さの２／３以上の部分が凹部に収容されれば、シール部は半田バンプの高さの１／３より短い距離まで電気部品の表面に接近し、空気が流れ難いため、負圧の漏れは少なく、電気部品を十分な力で吸着することができる。そして、例えば、凹部を円錐状とし、それの内側面と半田バンプとを接触させることにより、電気部品と電気部品保持具とを、電気部品の表面に平行な面内において互いに交差する２方向において位置決めすることができ、電気部品保持具による電気部品の保持位置精度を高くすることができる。
円錐面や凹球面により画定される凹部の内側面を半田バンプに接触させて位置決めし、かつ、凹部に半田バンプの全部を収容してシール部を電気部品の表面に接触させ、位置決め精度の向上とシール性の向上との両方を得るようにしてもよい。しかし、両者を同時に実現することは容易ではなく、電気部品と電気部品保持具との位置決め精度の向上を優先するのであれば、凹部を半田バンプの一部を収容するものとし、シール部は表面に接触させず、シール性の向上を優先するのであれば、凹部の内側面と半田バンプとの間に隙間を形成し、シール部を表面に接触させることとなる。凹部の内側面と半田バンプとの間に隙間が形成される場合でも、その隙間が許す相対移動範囲内における位置決めは行われる。
（９）前記凹部が、円錐面により画定された凹部である (8)項に記載の電気部品保持具。
（１０）前記凹部が、凹球面により画定された凹部である (8)項に記載の電気部品保持具。
本態様においては、凹球面と半田バンプとの接触により、電気部品と電気部品保持具との位置決めが為され、凹部を画定する凹球面の曲率半径が小さく、凹球面と半田バンプとの間の隙間が小さいほど、電気部品と電気部品保持具とは精度良く位置決めされる。
（１１）電気部品の表面の、その表面上に想定される互いに交差する２軸の各々に平行な多数の直線同士の各交点の位置に、それぞれ半田バンプが設けられた電気部品を、その半田バンプが設けられた側の面において保持する電気部品保持具であって、
前記電気部品を保持する保持端に開口する状態で形成された空気吸引孔と、
その保持端の、その空気吸引孔の開口を囲む閉曲線に沿った領域に設けられたシール部と
を含み、そのシール部が、前記保持端の、前記各交点から前記互いに交差する２軸にそれぞれ平行な方向に各交点のピッチの１／２ずつずれた位置に、それぞれスポット状に設けられた複数の突起を含む電気部品保持具（請求項１）。
スポット状の複数の突起は、互いに交差する２軸の一方に平行な方向において隣接する２個の半田バンプと、それら２個の半田バンプに対して、上記２軸の他方に平行な方向においてそれぞれ隣接する２個の半田バンプ、合計４個の半田バンプの間の隙間に嵌合され、空気の流れを妨げる障害を形成する。半田バンプおよび突起により、空気の流通路が迷路化され、ラビリンスシールが形成されるのであり、それにより負圧が漏れ難くなり、電気部品が良好に吸着される。
突起は、半田バンプに接触させてもよく、接触させなくてもよい。
また、突起は、電気部品保持具の保持端を構成する部分と一体に形成してもよく、別体とし、保持端に固定してもよい。
（１２）前記スポット状の突起の各々が球状をなす(11)項に記載の電気部品保持具。
（１３）前記スポット状の突起の各々が、前記保持端にそれぞれ固定された鋼球により構成された(12)項に記載の電気部品保持具（請求項２）。
突起を鋼球により構成すれば強度が高く、例えば、電気部品保持具が電気部品を保持する際に鋼球が電気部品の一部、例えば半田バンプあるいは電気部品の表面に接触することがあっても摩耗し難く、耐久性の高い電気部品保持具が得られる。
（１４）表面に複数の半田バンプが均等に分布して設けられた電気部品を、その半田バンプが設けられた側の面において保持する電気部品保持具であって、
前記電気部品を保持する保持端に開口する状態で形成された空気吸引孔と、
その保持端に、その空気吸引孔の開口を囲む閉曲線に沿って取り付けられたホームラバー製吸着パッドと
を含む電気部品保持具。
ホームラバーは多孔性ゴム，セルラーゴム等とも称されるもので、例えば、天然ゴムを泡立てたのち凝固加硫したり、生ゴムに発泡剤を加えて加硫したりすることにより得られる。連続気泡を有するものをスポンジゴム、独立気泡を有するものを膨張ゴムと称することもある。また、天然ゴムのみならず、合成ゴム，ポリ塩化ビニル，フェノール樹脂等も用いられ、複数種類の材料が併用されることもある。本項においては、少なくとも以上のものを包含する最も広義の用語として使用する。
ホームラバー製の吸着パッドは、気泡を有するため変形能が大きく、半田バンプは吸着パッド内に食い込み、吸着パッドは電気部品の表面に接触して負圧の漏れを防止し、電気部品を吸着するに足る負圧が得られる。
（１５）前記ホームラバーが互いに独立した気泡を有するものである(14)項に記載の電気部品保持具。
連続気泡を有するホームラバーにおいては、連続気泡を画定する気泡壁が負圧を流れ難くするが、気泡が連続しているため、負圧の漏れが完全には防止されない。それに対し、互いに独立した気泡は、それらを画定する気泡壁である膜が気泡間の空気の流れを妨げるため、連続気泡を有するホームラバーに比較して、負圧の漏れが良好に防止され、電気部品が負圧によってより確実に吸着される。
（１６）前記電気部品の少なくとも一部に接触することにより、前記電気部品の表面に平行な方向における電気部品と当該電気部品保持具との相対位置決めを行う位置決め部を含む (1)項ないし(15)項のいずれか１つに記載の電気部品保持具（請求項３）。
電気部品の表面に平行な方向における電気部品と電気部品保持具との相対位置決めを行えば、例えば、シール部を確実に電気部品の半田バンプの間の表面に接触あるいは接近させることができ、あるいは電気部品保持具により保持された電気部品について施される加工や作業、例えば、プリント配線板への装着を行う場合、電気部品保持具により保持された電気部品の半田バンプについて保持位置誤差を検出し、その保持位置誤差が解消されるように、電気部品保持具とプリント配線板との相対移動量を修正しなくても、電気部品保持具とプリント配線板とを予め定められた相対位置に位置決めすれば、プリント配線板に設けられた電極と半田バンプとについて高い相対位置決め精度を得ることができる。
（１７）前記位置決め部が、前記電気部品の外縁に接触することにより前記相対位置決めを行う(16)項に記載の電気部品保持具。
本態様によれば、電気部品と電気部品保持具との位置決めが、電気部品の外縁を基準として行われ、例えば、シール部が電気部品の表面に接触する前に位置決めが為されるようにすることにより、シール部を確実に電気部品の表面の半田バンプの間の部分に接触させ、あるいは接近させることができる。
（１８）前記位置決め部が、前記電気部品の外縁の複数個所の各々に接触する複数の位置決め爪を含む(17)項に記載の電気部品保持具。
（１９）前記位置決め部が、前記半田バンプの複数に接触することにより前記相対位置決めを行う(16)項に記載の電気部品保持具。
本態様によれば、電気部品と電気部品保持具とは、半田バンプを基準として位置決めされる。そのため、例えば、半田バンプをプリント配線板の電極に接続する場合、電気部品とプリント配線板との相対位置決めを半田バンプを基準として行うことができ、半田バンプと電極とについて高い位置決め精度を得ることが容易である。 (8)項に記載の態様のうち、保持端に半田バンプの高さの２／３以上の部分を収容する凹部が形成され、凹部の内側面が半田バンプに接触させられる態様は、本項の一態様でもある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の電気部品保持具８は、ＢＧＡを構成するＢＧＡ部品１０を保持する。ＢＧＡ部品１０も電気部品であり、本実施形態においては、図１に示すように、正方形状のプリント配線板１２（以下、配線板１２と略称する）と、配線板１２の表面１４に設けられた複数の半田バンプ１６と、配線板１２の裏面に設けられた半導体チップ１８とを備えている。詳細には、図５に拡大して示すように、半田バンプ１６は、配線板１２の表面１４に形成された電極たるランド２０上に半田２２によって固定されている。なお、ランド２０は実際には極く薄く、一部の図においては図示を省略する。半田２２についても同様である。
【０００６】
半田バンプ１６は、表面１４上に想定される互いに直交する２軸であって、本実施形態では、配線板１２の互いに直交する２辺にそれぞれ平行な２軸の各々に平行な多数の直線同士の各交点の位置にそれぞれ設けられている。上記２軸のうちの一方に平行な多数の直線の間隔は等しく、他方に平行な多数の直線の間隔は等しく、かつ、一方の軸に平行な直線の間隔と等しくされ、複数の半田バンプ１６は、上記２軸のいずれの方向においても同じ間隔で等間隔に設けられている。
【０００７】
ＢＧＡ部品１０は、合成樹脂製のパレット２６に設けられた部品収容凹部であるキャビティ２８に収容されている。キャビティ２８の平面形状は、本実施形態においては、ＢＧＡ部品１０より大きい正方形状をなし、その４つの側面はそれぞれ、上方ほど外側へ傾斜させられた傾斜面３０とされている。また、キャビティ２８の底面に開口して凹部３２が設けられ、半導体チップ１８が収容されている。パレット２６には複数のキャビティ２８が形成され、それらキャビティ２８の各々にＢＧＡ部品１０が１個ずつ収容されている。パレット２６は水平に設けられ、キャビティ２８に収容されたＢＧＡ部品１０は、表面１４が水平となる。パレット２６が電気部品収容装置，電気部品保持装置ないし電気部品供給装置を構成し、本実施形態においては位置を固定して設けられている。
【０００８】
電気部品保持具８は、本実施形態では、ＢＧＡ製造工程においてＢＧＡ部品１０を保持して搬送する。そのため、電気部品保持具８は、水平方向移動装置４２により、水平面内の任意の位置へ移動させられるとともに、昇降装置４４により昇降させられる。水平方向移動装置４２は、本実施形態においては、詳細な図示は省略するが、電気部品保持具８を、水平面内において互いに直交する２方向の一つであり、キャビティ２８に収容されたＢＧＡ部品１０の互いに直交する２辺の一方に平行な方向であるＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動装置と、Ｘ軸移動装置上に設けられ、電気部品保持具８を上記２方向の別の一つであり、上記２辺の他方に平行な方向であるＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動装置とを含み、Ｙ軸移動装置上に昇降装置４４が設けられるとともに、昇降装置４４の昇降部材上に設けられたチャック４６により電気部品保持具８が保持されている。
【０００９】
チャック４６は電気部品保持具８を保持，解放し、昇降部材に設けられた図示しないチャック保持装置により、軸方向（本実施形態では上下方向）に相対移動可能に保持されている。チャック４６は、チャック保持装置との間に設けられた付勢装置の一種である弾性部材たる圧縮コイルスプリングにより下向きに付勢されるとともに、そのスプリングによるチャック４６の移動限度がストッパにより規制されており、スプリングの圧縮により、チャック４６のチャック保持装置に対する相対移動が許容される。
【００１０】
水平方向移動装置４２は、パレット２６により保持されたＢＧＡ部品１０と電気部品保持具８とを、ＢＧＡ部品１０の表面１４に平行な方向、本実施形態においては水平方向において相対移動させる相対移動装置たる電気部品保持具移動装置であり、昇降装置４４は、パレット２６により保持されたＢＧＡ部品１０と電気部品保持具８とを、表面１４に直角な方向において相対移動させる相対移動装置ないし接近，離間させる接離装置である。
【００１１】
電気部品保持具８は、アダプタ５０と、アダプタ５０に着脱可能に固定された保持具本体５２とを備えている。アダプタ５０は、断面形状が円形をなし、その軸線上を貫通する円形断面の貫通孔５４が設けられている。保持具本体５２は、断面形状が正方形をなし、アダプタ５０の下端部に設けられた正方形状のフランジ部５６に、固定手段の一種である複数のボルト５８によって着脱可能に固定されており、保持具本体５２のアダプタ５０とは反対側の端が保持端を構成している。保持具本体５２を交換することにより、電気部品保持具８は、例えば、形状，寸法の異なるＢＧＡ部品や、ＢＧＡ部品以外の電気部品を保持することができ、あるいは保持具本体５２の損傷時，摩耗時等には、損傷等のない保持具本体５２と交換することができる。
【００１２】
保持具本体５２には、その中心軸線上を貫通する貫通孔６２が形成されている。貫通孔６２は、上記貫通孔５４と同様に断面形状が円形を為すが、その保持具本体５２の端面６４に開口する開口６６は、図１および図２に示すように、断面形状が正方形状を為し、円形断面の部分より広くされており、貫通孔５４および６２により、上下方向に延びて端面６４に開口し、開口６６が広い空気吸引孔６８が構成されている。
【００１３】
空気吸引孔６８は、図１に示すように、負圧供給装置ないし空気吸引装置たる負圧源７０に接続されている。空気吸引孔６８と負圧源７０との間には負圧供給許容遮断装置７２が設けられ、負圧源７０と空気吸引孔６８との連通を許容，遮断し、負圧源７０と空気吸引孔６８とが連通する状態において空気吸引孔６８に負圧が供給され、空気が吸引される。負圧源７０が負圧供給許容遮断装置を備えていると考えてもよい。
【００１４】
保持具本体５２の前記端面６４は、空気吸引孔６８の開口６６を囲んでいる。開口６６を囲み、端面６４により確定される閉曲線は、本実施形態においては正方形を描き、端面６４には、図２および図３に示すように、上記閉曲線に沿って円形断面の複数の凹部８４が形成されている。これら凹部８４の各直径はそれぞれ、半田バンプ１６の直径よりやや大きくされ、深さは半田バンプ１６の直径より大きくされて半田バンプ１６全体を収容可能とされており、端面６４の幅方向の中央であって、複数の半田バンプ１６の各々に対応する位置に、開口６６を囲む閉曲線に沿って、互いに独立して形成されている。端面６４にはまた、凹部８４の内外両側（開口６６側および開口６６とは反対側）にそれぞれ、切欠８６が形成されている。切欠８６の断面形状は、凹部８４の直径と同じ直径の円の円周の一部を含む形状を有し、深さは半田バンプ１６の直径より大きくされ、凹部８４の内側の切欠８６は開口６６側に開口し、外側の切欠８６は保持具本体５２の外面に開口させられている。複数の切欠８６は互いに独立し、複数の凹部８４に対しても独立して形成されている。
【００１５】
凹部８４の内周面の開口端部には座ぐりが施され、開口側ほど直径が増大するテーパ面８８が形成され、切欠８６の内側面の先端部分には、先端ほど外向きに傾斜させられた部分テーパ面状の傾斜面９０が形成されており、端面６４の凹部８４，切欠８６が形成されていない部分がシール部９２を構成している。開口６６を囲む端面６４に形成された複数の凹部８４，切欠８６は互いに独立しており、図４に一部を示すように、シール部９２は開口６６を囲む閉曲線に沿って連続し、つながって形成されている。なお、図４は、保持具本体５２の開口６６を囲み、凹部８４および切欠８６が形成された部分の一部を断面にして示す図であるが、理解を容易にするために、保持具本体５２についてハッチングを省略する。
【００１６】
前記水平方向移動装置４２，昇降装置４４，負圧供給許容遮断装置７２等は、図１に示す制御装置１００により制御される。制御装置１００は、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートを含むコンピュータを主体として構成されている。
【００１７】
以上のように構成された電気部品保持具８にＢＧＡ部品１０を保持させる際には、電気部品保持具８は、水平方向移動装置４２により、保持すべきＢＧＡ部品１０上に位置する電気部品保持位置へ移動させられ、昇降装置４４によりＢＧＡ部品１０に向かって下降させられ、図３および図４に示すように、凹部８４内に半田バンプ１６が収容されるとともに、切欠８６において半田バンプ１６との干渉を回避され、シール部９２が表面１４に接触させられる。
【００１８】
電気部品保持具８がＢＧＡ部品１０を保持する際、両者の表面１４に平行な方向の位置がずれていれば、半田バンプ１６に接触したテーパ面８８，傾斜面９０の斜面の作用によりＢＧＡ部品１０がキャビティ２８内において位置をずらされ、凹部８４内に半田バンプ１６が収容される。凹部８４，切欠８６にそれぞれ設けられたテーパ面８８，傾斜面９０がそれぞれ、凹部８４内への半田バンプ１６の収容を案内するガイドとして機能するとともに、ＢＧＡ部品１０と電気部品保持具８とを表面１４に平行な方向において位置決めする位置決め部として機能するのである。本実施形態では、凹部８４の直径は半田バンプ１６の直径より大きいため、凹部８４の内側面は半田バンプ１６に接触しないが、凹部８４の内側面と半田バンプ１６との間の隙間が許す相対移動範囲内においてＢＧＡ部品１０と電気部品保持具８とが位置決めされる。
【００１９】
電気部品保持具８の下降距離は、上昇端位置における端面６４とＢＧＡ部品１０の表面１４との距離よりやや大きくされており、昇降部材が下降させられ、電気部品保持具８が下降させられてシール部９２が表面１４に接触させられるとき、チャック４６が前記図示しないスプリングを圧縮してチャック保持装置に対して相対移動させられ、接触時の衝撃が緩和されるとともに、昇降部材の余分な下降距離が吸収され、シール部９２が表面１４に確実に接触させられる。チャック４６とチャック保持装置とを相対移動可能に設けた構成およびチャック４６をチャック持装置に対して付勢するスプリングが衝撃緩和装置ないし衝撃吸収装置を構成している。
【００２０】
また、電気部品保持具８が下降させられとるとき、電気部品保持具８とＢＧＡ部品１０との相対位置のずれが大きく、シール部９２が半田バンプ１６上に乗った状態になることがあれば、その状態から更に昇降装置４４の昇降部材は下降させられるが、チャック４６が図示しないスプリングを圧縮しつつチャック保持装置に対して移動することにより、昇降部材の下降が許容されるとともに、ＢＧＡ部品１０や電気部品保持具８の損傷が回避される。この際、シール部９２の半田バンプ１６への乗上げを検出し、保持をやり直すようにしてもよい。シール部９２の半田バンプ１６上への乗上げは、例えば、チャック４６とチャック保持装置との相対移動距離を検出し、検出された相対移動距離と、乗上げがなく、シール部９２が表面１４に接触した場合の距離である基準距離との比較により検出され、あるいは電気部品保持具８が下降後、上昇させられたとき、ＢＧＡ部品１０を保持しているか否かを検出することによりわかる。シール部９２が半田バンプ１６に乗り上げ、電気部品保持具８がＢＧＡ部品１０を保持できなければ、保持をやり直すのである。
【００２１】
このように凹部８４内に半田バンプ１６が収容され、シール部９２が表面１４に接触させられた状態において、負圧源７０により空気吸引孔６８から空気が吸引される。負圧供給許容遮断装置７２により、負圧の供給が許容されるのである。端面６４には凹部８４および切欠８６が形成され、半田バンプ１６が収容されるとともに、端面６４と半田バンプ１６との干渉が回避されるため、シール部９２がＢＧＡ部品１０の表面１４に接触させられて負圧の漏れを防止し、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具８に負圧により吸着され、保持される。複数の半田バンプ１６を個々に収容する複数の凹部８４は互いに独立して形成されているため、例えば、シール部９２の一部が表面１４に接触しない事態が生じても、複数の凹部８４のうち、大気が流入するのは、シール部９２について非接触状態が生じた凹部８４のみであり、シール部９２が表面１４に接触した凹部８４には大気が流入せず、シール部９２の長手方向（閉曲線に平行な方向）の大半において負圧の漏れが防止される。そのため、負圧の漏れが少なくて済み、あるいは負圧供給量の増大を小さく抑えつつ、電気部品保持具８はＢＧＡ部品１０を吸着し、保持することができる。吸着後、電気部品保持具８が上昇させられれば、ＢＧＡ部品１０がキャビティ２８から抜け出させられ、取り出されるとともに、電気部品保持具８の移動により、次の製造工程へ搬送される。そして、電気部品保持具８がＢＧＡ部品１０を解放するのであれば、負圧供給許容遮断装置７２により、負圧源７０から電気部品保持具８への負圧の供給が遮断される。
【００２２】
なお、半田バンプ１６は球状を為すため、その球状の表面が斜面の効果を生じさせ、凹部８４，切欠８６への半田バンプ１６の収容を案内し、電気部品保持具８とＢＧＡ部品１０とを位置決めする役割を果たすため、凹部８４，切欠８６にそれぞれ、テーパ面８８，傾斜面９０を設けることは不可欠ではなく、省略してもよい。
【００２３】
上記実施形態において複数の凹部８４はそれぞれ、半田バンプ１６を１個ずつ収容するものとされていたが、電気部品保持具の保持端に、複数の半田バンプを収容する凹部を設けてもよい。その例を図６ないし図８に基づいて説明する。なお、上記実施形態の電気部品保持具８の構成要素と同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略し、電気部品保持具８とは異なる部分を主に説明する。
【００２４】
本実施形態の電気部品保持具１２０の保持具本体１２６は、断面形状が正方形を為し、空気吸引孔６８の開口６６を囲む部分には、空気吸引孔６８が開口させられた端面１２８に開口する溝１３０が１重に形成されている。溝１３０は、本実施形態では、図６および図７に示すように、半田バンプ１６を１個収容可能な幅であって、半田バンプ１６の直径よりやや大きい幅および半田バンプ１６の直径より大きい深さを有し、開口６６を囲む閉曲線であって、正方形を画定する閉曲線に沿って形成されている。溝１３０を画定する一対の側壁部１３２，１３４の先端部は、先端ほど幅が狭くされて案内部１３６，１３８が形成され、案内部１３６，１３８の先端面が、端面１２８の溝１３０が形成されていない部分であって、溝１３０の内側と外側とにそれぞれ形成されたシール部１４０，１４２を構成している。
【００２５】
溝１３０には、その長手方向に隔たった部分であって、半田バンプ１６に対応しない部分に、複数の仕切り１４６が溝１３０の長手方向（上記閉曲線に平行な方向）に直角に設けられている。これら複数の仕切り１４６は、シール部１４０，１４２のＢＧＡ部品１０の表面１４への接触と共に、表面１４に接触するように設けられ、溝１３０は、互いに独立した複数の独立溝部１４８に分けられている。複数の独立溝部１４８はそれぞれ、溝１３０の長手方向において複数の半田バンプ１６を収容する長さを有する。また、仕切り１４６の先端部は、図８に示すように、先端ほど幅が漸減させられて案内部１５０が設けられている。
【００２６】
電気部品保持具１２０によってＢＧＡ部品１０を保持する際には、電気部品保持具１２０がＢＧＡ部品１０上へ移動させられるとともに下降させられ、複数の独立溝部１４８内にそれぞれ半田バンプ１６が複数個ずつ収容され、シール部１４０，１４２および仕切り１４６が表面１４に接触させられる。シール部１４０，１４２は、表面１４上に想定される互いに直交する２軸にそれぞれ平行に並ぶ複数の半田バンプ１６により構成される半田バンプ列であって、隣接する半田バンプ列の間の隙間に進入し、仕切り１４６は、１つの半田バンプ列を構成する複数の半田バンプ１６であって、隣接する２個の半田バンプ１６の間の隙間へ進入して表面１４に接触するのであり、シール部１４０，１４２および仕切り１４６と、それらが進入すべき隙間との位置がずれていれば、案内部１３６，１３８，１５０が半田バンプ１６に接触して斜面の作用によりＢＧＡ部品１０をずらし、半田バンプ１６の独立溝部１４８内への収容を案内し、ＢＧＡ部品１０を電気部品保持具１２０に対して位置決めする。
【００２７】
そして、空気吸引孔６８から空気が吸引され、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具１２０により吸着され、保持される。この際、シール部１４０，１４２が表面１４に接触することにより負圧の漏れが防止される。シール部１４０，１４２とＢＧＡ部品１０の表面１４との一部が接触しない状態が生じても、互いに独立した複数の独立溝部１４８のうち、大気が流入するのは、シール部１４０，１４２について非接触が生じた独立溝部１４８のみであり、他の独立溝部１４８については大気が流入せず、表面１４に接触したシール部１４０，１４２により２重に負圧の漏れが防止される。仕切り１４６が設けられていなければ、シール部１４０，１４２の一部が表面１４と接触しない状態が生じた場合、内側のシール部１４０の表面１４に接触している部分のみが負圧の漏れを防止することとなり、その分、負圧の漏れが大きく、得られる負圧が小さくなる。それに対し、仕切り１４６を設け、溝１３０が独立した複数の独立溝部１４８に分けられていれば、シール部１４０，１４２が表面１４に接触している独立溝部１４８には大気が流入せず、溝１３０の内外両側のシール部１４０，１４２によって２重に負圧の漏れが防止され、負圧の低下が少なくて済み、あるいは負圧の供給量の増大が少なくて済み、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具１２０により保持される。
【００２８】
上記実施形態において溝１３０は仕切り１４６によって仕切られていたが、仕切ることは不可欠ではなく、また、溝を２重以上形成し、シール部を３重以上形成してもよい。それらの例を図９ないし図１１に基づいて説明する。なお、前記施形態の電気部品保持具８の構成要素と同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略し、電気部品保持具８とは異なる部分を主に説明する。
【００２９】
本実施形態の電気部品保持具１６０の保持具本体１６２には、図９に概略的に示すように、保持具本体１６２の空気吸引孔６８の開口６６が開口させられた端面１６４に開口する溝１６６が、開口６６を囲む閉曲線に沿って３重に形成されている。これら溝１６６を画定する４つの側壁部１６８の各先端部は、図１０および図１１に示すように、先端ほど幅が漸減させられて案内部１７０が設けられており、４つの案内部１７０の各先端面であって、端面１６４の溝１６６が形成されていない部分がシール部１７２を形成している。本実施形態においては、シール部１７２が４重に形成されているのである。
【００３０】
電気部品保持具１６０によってＢＧＡ部品１０を保持する際には、電気部品保持具１６０がＢＧＡ部品１０上に位置決めされるとともに下降させられ、３つの溝１６６内にそれぞれ半田バンプ１６が収容される。シール部１７２は、表面１４上に想定される互いに直交する２軸にそれぞれ平行に並ぶ半田バンプ１６により構成される半田バンプ列の間の隙間に進入し、この際、案内部１７０がシール部１７２の表面１４への接触および溝１６６内への半田バンプ１６の収容を案内する。シール部１７２が４重に形成されているため、例えば、４つのシール部１７２の少なくとも一部について表面１４に接触しない部分が生じ、シールの用を為さなくなっても、全部が表面１４に接触している別のシール部１７２により負圧の漏れが防止され、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具１６０により吸着される。
【００３１】
なお、溝は、３重より多く形成してもよく、少なくてもよく、１重でもよい。また、２重以上に形成した溝の各々を、図６ないし図８に示す実施形態と同様に２個以上の仕切りによって仕切り、複数の互いに独立した部分に分けてもよい。複数の溝に設ける各仕切りは、溝の長手方向において同じ位置に設けてもよく、異なる位置に設けてもよい。
【００３２】
上記各実施形態の電気部品保持具８，１２０，１６０においてはいずれも、空気吸引孔６８の開口６６は１つ設けられていたが、複数設けてもよい。その例を図１２および図１３に基づいて説明する。本実施形態の電気部品保持具２００においては、空気吸引孔２０２が複数、例えば４つに分岐させられ、各分岐吸引孔２０４は、保持具本体２０６の端面２０８の互いに異なる位置に開口させられており、端面２０８には、分岐吸引孔２０４の４個の開口２１０をそれぞれ囲む閉曲線に沿って４つのシール部２１２が形成されている。本実施形態においては、４つのシール部２１２はそれぞれ、図１ないし図５に示す実施形態のシール部９２と同様に構成されており、端面２０８の半田バンプ１６に対応する部分には、図示は省略するが、半田バンプ１６を１個ずつ収容する複数の凹部が互いに独立して形成されるとともに、各凹部の内外両側に隣接して切欠が形成されており、端面２０８の凹部および切欠が形成されていない部分がシール部２１２を構成している。４つの分岐吸引孔２０４にはそれぞれ絞りの一種であるオリフィス２１８が設けられており、負圧源７０から供給される負圧の流量、すなわち負圧源７０により吸引される空気の吸引量が絞られるようにされている。
【００３３】
電気部品保持具２００がＢＧＡ部品１０を保持すべく、ＢＧＡ部品１０に向かって下降させられれば、端面２０８に開口して形成された凹部内に半田バンプ１６が収容されるとともに、４つのシール部２１２がそれぞれ表面１４に接触させられる。そして、４つの分岐吸引孔２０４から同時に空気が吸引され、負圧が発生させられてＢＧＡ部品１０が電気部品保持具２００により吸着される。
【００３４】
ＢＧＡ部品１０は、複数箇所、本実施形態においては４箇所において電気部品保持具２００により保持されるのであり、例えば、４つのシール部２１２のうちの一つについて、表面１４に接触しない状態が生じても、残りの表面１４に接触したシール部２１２においては負圧の漏れが防止され、ＢＧＡ部品１０の吸着に必要な負圧が得られる。分岐吸引孔２０４にはオリフィス２１８が設けられているため、４つのシール部２１２のうちの例えば一つについて、表面１４に接触しない状態が生じても、負圧源７０側においては負圧の減少が少なくて済み、オリフィス２１８より負圧源７０側には負圧が得られるとともに、表面１４に接触しているシール部２１２においては負圧が得られ、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具２００により吸着される。
【００３５】
上記各実施形態において、半田バンプ１６は、全体が凹部８４，独立溝部１４８，溝１６６内に収容されていたが、これは不可欠ではなく、凹部は、半田バンプの少なくとも一部を収容するものとしてもよい。その例を図１４および図１５に基づいて説明する。前記実施形態の電気部品保持具８の構成要素と同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示して説明を省略し、電気部品保持具８とは異なる部分を主に説明する。
【００３６】
本実施形態の電気部品保持具２４０の保持具本体２４２は、断面形状が正方形を為し、その端面２４４には、空気吸引孔６８の開口６６を囲む閉曲線に沿って複数の凹部２４８が形成されている。凹部２４８は円錐面２５０により画定されており、断面形状が円形を為し、端面２４４の複数の半田バンプ１６の各々に対応する位置に形成されている。凹部２４８の開口の直径は、半田バンプ１６の直径より大きく、深さ（円錐の高さ）は、円錐面２５０が半田バンプ１６に接触したとき、半田バンプ１６の表面１４側の部分が凹部２４８から僅かに（例えば、半田バンプ１６の高さの１／５あるいは１／８程度）突出し、端面２４４の凹部２４８が形成されていない部分が表面１４に接触せず、近接した状態となる大きさとされている。端面２４４にはまた、凹部２４８に隣接して切欠２５２が形成されている。切欠２５２は半円錐面２５４により画定され、端面２４４の凹部２４８および切欠２５２が形成されていない部分がシール部２５６を形成している。
【００３７】
電気部品保持具２４０がＢＧＡ部品１０を保持すべく下降させられるとき、凹部２４８内に半田バンプ１６を収容しつつ下降し、半田バンプ１６は一部が、凹部２４８内に収容されるとともに、切欠２５２において保持具本体２４２との干渉が回避され、円錐面２５０，半円錐面２５４が半田バンプ１６に接触させられる。この接触により、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具２４０に対して、表面１４に平行な平面内において直交する２方向において位置決めされる。円錐面２５０，半円錐面２５４は、凹部２４８，切欠２５２内への半田バンプ１６の収容を案内する役割も果たす。この状態では、シール部２５６は表面１４に、半田バンプ１６の高さの１／５あるいは１／８程度の距離まで接近した状態となり、負圧は、シール部２５２と表面１４との間の隙間から漏れるが、この隙間は小さく、僅かであり、空気が流れ難いため、負圧の漏れは少なく、負圧によりＢＧＡ部品１０が吸着される。
【００３８】
なお、半田バンプ１６の一部を収容する凹部は、溝でもよい。この溝は、幅方向において半田バンプ１６を１個ずつ収容し、長手方向に複数個収容するものとしてもよく、幅方向および長手方向の両方において複数個ずつ収容するものとしてもよい。但し、溝は、半田バンプ１６を電気部品保持具に対して、表面１４上に想定される互いに直交する２方向においてそれぞれ位置決めするように設ける。
【００３９】
上記各実施形態においては、電気部品保持具４０等の保持端に凹部８４等が形成されることによってシール部９２等が形成されていたが、シール部は、スポット状を為す複数の突起により構成してもよい。その例を図１６ないし図１９に基づいて説明する。前記実施形態の電気部品保持具８の構成要素と同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示して説明を省略し、電気部品保持具８とは異なる部分を主に説明する。
【００４０】
本実施形態の電気部品保持具２８０の保持具本体２８２の端面２８４には、図１６に概略的に示すように、空気吸引孔６８の開口６６を囲む閉曲線に沿った領域に複数の鋼球２８８が固定され、シール部２９０を構成している。鋼球２８８の直径は、本実施形態では、半田バンプ１６の直径と等しくされており、端面２８４に、半田バンプ１６に対して、表面１４上に想定される互いに直交する２軸（本実施形態では、配線板１２の互いに直交する２辺にそれぞれ平行な２軸）であって、半田バンプ１６の設置点を決めるための直線の基準となる２軸にそれぞれ平行な方向において、半田バンプ１６の形成ピッチの１／２ずつずれた位置に、接着剤２９２（図１９参照）によって固定されている。鋼球２８８は、端面２８４の、上記表面１４上に想定される互いに直交する２軸の各々に平行な多数の直線同士の各交点から、それら２軸にそれぞれ平行な方向に各交点のピッチの１／２ずつずれた位置に設けられているのである。
【００４１】
保持具本体２８２は、例えば、図１９に示す保持具製造装置３００によって製造される。保持具製造装置３００は、鋼球位置決め部材３０２を有する。鋼球位置決め部材３０２には、複数の円錐状の位置決め穴３０４が形成されており、それら位置決め穴３０４の各々に鋼球２８８を嵌合した状態において保持具本体２８２を鋼球２８８に対して位置決めする。電気部品保持具２８０がＢＧＡ部品１０を保持すべく、ＢＧＡ部品１０上へ移動させられたとき、半田バンプ１６と鋼球２８８との相対位置が、表面１４上に想定される互いに直交する２軸の各々に平行な方向において半田バンプ１６の配設ピッチの１／２ずつずれた状態となるように、保持具本体２８２と鋼球２８８とが位置決めされるのであり、その状態で接着剤２９２によって鋼球２８８が保持具本体２８２に接着される。
【００４２】
ＢＧＡ部品１０を保持すべく、電気部品保持具２８０がＢＧＡ部品１０上へ移動させられた状態では、複数ずつの鋼球２８８と半田バンプ１６とは、表面１４上に想定される互いに直角な２軸に平行な方向においてそれぞれ、半田バンプ１６の形成ピッチの１／２ずつずれた状態となり、電気部品保持具２８０が下降させられれば、複数の鋼球２８８はそれぞれ、図１７および図１８に示すように、隣接する４個の半田バンプ１６の間に進入し、嵌合される。本実施形態では、半田バンプ１６の形成ピッチは、表面１４上に想定される互いに直交する２軸の一方に平行な方向において隣接する２個の半田バンプ１６と、それら半田バンプ１６に対して、２軸の他方に平行な方向において隣接する２個の半田バンプ１６との合計４個の半田バンプ１６の間に、半田バンプ１６と等しい直径の鋼球２８８が隙間を残して嵌合される大きさとされている。それら４個の半田バンプ１６の各中心を頂点とする正方形の対角線の交点を中心とする円であって、４個の半田バンプ１６に接触する円について、半田バンプ１６の直径より大きい直径が得られるピッチで半田バンプ１６が設けられているのである。そのため、鋼球２８８は、図１８に示すように、４個の半田バンプ１６の間へ、半田バンプ１６との間に隙間を残して嵌合されるとともに、ＢＧＡ部品１０の表面１４に接触し、半田バンプ１６は、保持具本体２８２の端面２８４に接触する。鋼球２８８は半田バンプ１６に接触しないため、負圧の漏れは完全には防止されない。しかし、鋼球２８８が半田バンプ１６の間に嵌合された状態では、空気吸引孔６８の開口６６を囲んで鋼球２８８および半田バンプ１６が千鳥状に配設されることとなり、空気の流れを妨げる障害を形成し、空気の流通路が迷路化されてラビリンスシールが形成され、負圧が漏れ難く、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具２８０により保持される。鋼球２８８および半田バンプ１６はいずれも球体であるため、その球面による斜面の効果により、電気部品保持具２８０とＢＧＡ部品１０との位置がずれていても、ＢＧＡ部品１０は、鋼球２８８が半田バンプ１６間に嵌合される位置へ移動させられる。また、鋼球２８８は、半田バンプ１６の間へ、半田バンプ１６との間に隙間を残して嵌合されるため、その分、鋼球２８８が半田バンプ１６の間へ嵌合される際の電気部品保持具２８０とＢＧＡ部品１０との相対位置ずれが許容され、鋼球２８８が半田バンプ１６の間へ嵌合される。
【００４３】
鋼球と半田バンプとの直径を同じにすることは不可欠ではなく、鋼球の直径を半田バンプより大きくしてもよく、小さくしてもよい。また、鋼球を半田バンプに接触させてもよく、接触させなくてもよい。鋼球を半田バンプに接触させるとともに、ＢＧＡ部品の表面に接触させるようにしてもよい。鋼球を半田バンプに接触させれば、鋼球と半田バンプとの間からの負圧の漏れは少なくなり、鋼球をＢＧＡ部品の表面に接触させ、それと共に、あるいはそれに代えて、半田バンプを電気部品保持具の保持端の端面に接触させれば、その接触により負圧の漏れが少なくされる。鋼球の半田バンプとの接触，非接触，鋼球および半田バンプの表面および端面との接触，非接触は、鋼球の直径に応じて変わり、鋼球の直径は、半田バンプの配置に応じて、ラビリンスシールを設けることによる負圧の漏れの防止効果が最も効果的に得られる大きさに設定すればよい。
【００４４】
電気部品保持具の保持端に設けるスポット状の突起は、球状に限らず、例えば、柱状を為すものとしてもよい。その例を図２０および図２１に基づいて説明する。本実施形態の電気部品保持具３２０においては、保持具本体３２２の保持端の端面３２４に、柱状突起３２６が突設されてシール部３２８を形成している。柱状突起３２６の断面形状は、矩形、本実施形態では、表面１４上に想定される互いに直交する２軸のそれぞれに平行な方向において隣接する２個ずつ、合計４個の半田バンプ１６の各中心を頂点とする正方形から、４個の半田バンプ１６を除いた形状と同じ形状であって、寸法がそれよりやや小さい寸法の形状を有し、半田バンプ１６の直径と同じ高さを有する。隣接する４個の半田バンプ１６の間の隙間をできる限り埋める断面形状および寸法を有するのてある。柱状突起３２６は合成樹脂製であり、保持具本体３２２と一体に設けられている。
【００４５】
電気部品保持具３２０がＢＧＡ部品１０を保持すべく下降させられるとき、複数の柱状突起３２６は、隣接する半田バンプ１６の間の隙間へ進入して表面１４に接触し、半田バンプ１６は端面３２４に接触する。柱状突起３２６は半田バンプ１６に接触せず、隙間があるが、半田バンプ１６および柱状突起３２６が共同してラビリンスシールを形成する。そのため、空気が流れ難く、負圧が、シール部３２８の内側から外側へ真っ直ぐに漏れることが防止され、負圧が漏れ難く、ＢＧＡ部品１０は電気部品保持具３２０により保持される。
【００４６】
本発明の更に別の実施形態を図２２および図２３に基づいて説明する。
本実施形態の電気部品保持具３６０は、ホームラバー製の吸着パッド３６２を備えている。その他の構成は、例えば、図１ないし図５に示す実施形態の電気部品保持具８と同じであり、同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。本実施形態の吸着パッド３６２は、独立気泡を有するホームラバーによって形成されており、断面形状が正方形の枠状を為し、保持具本体３６４の下部に空気吸引孔６８の開口６６を囲む閉曲線に沿って固定され、保持具本体３６４の保持端の端面３６６から下方へ突出させられている。
【００４７】
電気部品保持具３６０がＢＧＡ部品１０を保持すべく、下降させられれば、吸着パッド３６２が半田バンプ１６に接触させられる。電気部品保持具３６０の下降距離、すなわちＢＧＡ部品１０への接近距離は、吸着パッド３６２が半田バンプ１６の上端に接触した状態から更に小距離下降させられる大きさとされており、それにより吸着パッド３６２が半田バンプ１６に押し付けられる。吸着パッド３６２はホームラバーによって形成されており、変形能が大きく、半田バンプ１６が吸着パッド３６２内に食い込み、吸着パッド３６２は表面１４に接触させられて負圧の漏れを防止する。吸着パッド３６２は、半田バンプ１６にも、表面１４の半田バンプ１６が設けられていない部分にも接触し、表面１４のいずれの部分に接触してもよく、電気部品保持具３６０とＢＧＡ部品１０との相対位置がずれていても、電気部品保持具３６０はＢＧＡ部品１０を吸着することができる。
【００４８】
本実施形態では、吸着パッド３６２の端面３６６からの突出距離が大きく、吸着パッド３６２が圧縮され、電気部品保持具３６０がＢＧＡ部品１０に接触する際の衝撃を緩和し、電気部品保持具３６０の余分な下降距離を吸収する役割を果たす。そのため、本実施形態の電気部品保持具３６０を保持するチャック４６については、チャック保持装置に対して相対移動するように設けることは不可欠ではない。吸着パッド３６２の保持端の端面３６６からの突出量が少なく、衝撃緩和等に不足するのであれば、上記各実施形態におけると同様に、チャックとチャック保持装置とを相対移動可能に設けるとともに、チャックをスプリングにより付勢すればよい。
【００４９】
空気吸引孔６８から空気が吸引されれば、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具３６０によって負圧により保持される。吸着パッド３６２は独立気泡を有するホームラバーにより形成されるとともに、表面１４に接触させられているため、端面、すなわち表面１４に接触する面と表面１４との間からの負圧の漏れが少なくて済むとともに、保持具本体３６４に近い側の部分においては独立気泡を画定する気泡壁によって負圧の漏れが防止され、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具３６０により吸着される。
【００５０】
電気部品保持具によって電気部品を保持する際、位置決め爪により、電気部品保持具と電気部品保持具とを位置決めするようにしてもよい。その例を図２４および図２５に基づいて説明する。
本実施形態の電気部品保持具４００においては、アダプタ４０２および保持具本体４０４の軸線上を貫通して空気吸引孔４０６が形成されている。保持具本体４０４のアダプタ４０２とは反対側の端部には、断面形状が正方形を為す保持部４０８が形成されるとともに、その保持部４０８の端面に空気吸引孔４０６が開口させられ、その開口４１０は断面形状が正方形を為し、空気吸引孔４０６より広くされている。保持部４０８の開口４１０を囲む部分は、先端ほど幅が狭くされ、隣接する半田バンプ１６間の隙間より小さくされており、その先端面がシール部４１２を構成している。シール部４１２は、正方形断面の枠状を為すのであり、本実施形態においては一重に形成されている。また、保持部４０８の開口４１０を囲む部分の内側面は、下方ほど外側面側へ傾斜させられた傾斜面４１４とされている。
【００５１】
保持具本体４０４の保持部４０８以外の部分は、断面形状が円形を為し、円筒状の爪保持体４１６が軸方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、アダプタ４０２との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材たる圧縮コイルスプリング４１８（以下、スプリング４１８と略称する）により、保持具本体４０４から下方へ突出する向きに付勢されている。スプリング４１８の付勢による爪保持体４１６の移動限度は、爪保持体４１６が、アダプタ４０２に設けられた肩面４２０に当接することにより規制される。肩面４２０がストッパ面を構成し、保持具本体４０４の肩面４２０が形成された部分がストッパを構成している。
【００５２】
爪保持体４１６の下部には、半径方向外向きに延び出すフランジ部４２４が設けられ、複数個、本実施形態においては４個の位置決め爪４２６が等角度間隔に固定されている。これら位置決め爪４２６の各一部はそれぞれ、保持具本体４０４に設けられた複数の軸方向に延びる案内溝４２８に相対移動可能に嵌合されている。それにより、位置決め爪４２６の移動が案内されるとともに、爪保持体４１６の保持具本体４０４に対する回転が阻止され、位置決め爪４２６の保持具本体４０４の軸線まわりの位置が決められている。位置決め爪４２６は、保持具本体４０４から半径方向外向きに延び出させられた後、下方へ突出させられ、内側に、下方ほど半径方向外向きであって、シール部４１２から離れる向きに傾斜させられた傾斜面４３０が形成され、突出端部の幅は、ＢＧＡ部品１０とキャビティ２２との間の隙間に進入可能な大きさとされている。
【００５３】
電気部品保持具４００がＢＧＡ部品１０を保持しない状態では、爪保持体４１６はスプリング４１８の付勢により肩面４２０に当接した状態にあり、位置決め爪４２６の先端部は、シール部４１２より下方へ突出させられている。そのため、電気部品保持具４００がＢＧＡ部品１０を保持すべく下降させられるとき、まず、位置決め爪４２６がＢＧＡ部品１０の配線板１２の外縁に接触する。前述のように、パレット２６のキャビティ２８は、ＢＧＡ部品１０の配線板１２より大きくされるとともに、キャビティ２８の内側面は傾斜面３０とされており、位置決め爪４２６は、傾斜面３０に案内されてキャビティ２８内であって、キャビティ２８と配線板１２との間の隙間に進入し、その傾斜面４３０において配線板１２の外縁に接触する。
【００５４】
この際、電気部品保持具４００とＢＧＡ部品１０との、表面１４に平行な方向の位置がずれていれば、位置決め爪４２６は、案内溝４２８により案内されつつ、スプリング４１８の付勢力に抗して後退しつつ、電気部品保持具４００の下降に伴って下降させられて配線板１２を押し、傾斜面４３０の斜面の作用によりＢＧＡ部品１０を、４個の位置決め爪４２６内に位置する位置へ移動させ、電気部品保持具４００に対して位置決めする。ＢＧＡ部品１０は、位置決め爪４２６により、配線板１２の外縁において電気部品保持具４００に対して位置決めされるのであり、電気部品保持具４００が更に下降させられるとき、シール部４１２は、スムーズに隣接する半田バンプ列の間の隙間に進入し、表面１４に接触することができる。また、傾斜面４１４により、シール部４１２の上記隙間への進入が案内され、隙間へ入り易い。そして、空気吸引孔４０６から空気が吸引され、ＢＧＡ部品１０が電気部品保持具４００により吸着されて保持される。ＢＧＡ部品１０は位置決め爪４２６によって位置決めされるため、傾斜面４１４は省略してもよい。
【００５５】
シール部４１２が表面１４に接触した状態では、爪保持体４１６は肩面４２０に当接し、位置決め爪４２６はＢＧＡ部品１０を位置決めするが、キャビティ２８の底面との間に隙間がある状態となる。したがって、電気部品保持具４００がＢＧＡ部品１０を保持し、上昇させられるとき、位置決め爪４２６がスプリング４１８の付勢により下降させられてＢＧＡ部品１０を押し、シール部４１２から離脱させることがない。
【００５６】
位置決め爪は、図１ないし図１３，図１６ないし図２１に示す各実施形態の電気部品保持具８等において設けてもよい。位置決め爪を設けてＢＧＡ部品１０を電気部品保持具８等に対して位置決めすれば、例えば、テーパ面８８，傾斜面９０や案内部１３６，１３８，１５０，１７０を省略し、それと共に、あるいはそれに代えて、凹部８４の直径や溝１３０，１６６の幅を、半田バンプ１６を収容可能な大きさであって、できる限り半田バンプ１６との間の隙間が小さくなる大きさとし、シール部９２，１４０，１４２，１７２，２１２を大きくし、それらシール部９２等の表面１４との接触面積を大きくすることができ、負圧の漏れをより確実に防止することが可能である。また、図１６〜図２１に示す各実施形態においては、鋼球２８８や柱状突起３２６の半田バンプ１６間への嵌合が容易に行われる。吸着パッド３６２を有する電気部品保持具３６０の場合、吸着パッド３６２は、ＢＧＡ部品１０の表面１４に設けられた半田バンプ１６に接触してもよいため、負圧の漏れを防止してＢＧＡ部品１０を吸着するという観点からは、電気部品保持具３６０とＢＧＡ部品１０とを位置決めすることは不可欠ではないが、後の作業工程におけるＢＧＡ部品１０の位置決めを容易にかつ精度良く行うという観点からは、位置決め爪等の位置決め部を設け、ＢＧＡ部品１０をその外縁において接触させて電気部品保持具３６０とＢＧＡ部品１０との相対位置決めを行うことが望ましい。
【００５７】
上記各実施形態においては、チャック４６がチャック保持装置に対して相対移動可能に設けられ、電気部品保持具８等のＢＧＡ部品１０への接触時の衝撃が緩和され、ＢＧＡ部品の損傷が回避されるようにされていたが、電気部品保持具に衝撃緩和装置ないし損傷回避装置を設けてもよい。その例を図２６に基づいて説明する。
【００５８】
本実施形態の電気部品保持具４４０においては、保持具本体４４２がアダプタ４４４に対して相対移動可能に設けられている。アダプタ４４４は、製造の都合上、複数の部材が、例えばボルト等の固定手段によって一体的に組み付けられて成り、それら部材は組付け後は、一体のアダプタ４４４として機能する。アダプタ４４４は断面形状が円形をなし、内部には、軸線上を貫通して空気吸引孔４４６が形成されている。保持具本体４４２は筒状を為し、その円筒部４４８と、円筒部４４８の一端部に設けられ、円筒部４４８より大きい正方形断面の保持部４５０とを有し、円筒部４４８においてアダプタ４４４に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。保持具本体４４２は、例えば、アダプタ４４４を構成する複数の部材の一部を分解してアダプタ４４４から取り外す。
【００５９】
保持具本体４４２は、アダプタ４４４との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材たる圧縮コイルスプリング４５４（以下、スプリング４５４と略称する）により、アダプタ４４４から下方へ突出する向きに付勢されており、スプリング４５４の付勢による保持具本体４４２の移動限度は、円筒部４４８と保持部４５０との間に設けられた肩面４５６が、アダプタ４４４の下端部に設けられた正方形断面のフランジ部４５８に当接することにより規制される。フランジ部４５８がストッパを構成しているのである。また、フランジ部４５８と保持部４５０との嵌合により、保持具本体４４２とアダプタ４４４との相対回転が阻止され、保持具本体４４２が軸線まわりに位置決めされる。
【００６０】
保持具本体４４２の保持部４５０は、肩面４５６がフランジ部４５８に当接した状態においてアダプタ４４４から下方へ突出させられ、その突出端部に囲まれた空間が空気吸引孔４４６の開口４６０を構成している。保持部４５０の端面４６６には、図示は省略するが、例えば、図１ないし図５に示す実施形態と同様に、複数の半田バンプ１６を１個ずつ互いに独立して収容する複数の凹部および複数の切欠が形成され、端面４６６の凹部および切欠が形成されていない部分によりシール部が形成されている。
【００６１】
電気部品保持具４４０がＢＧＡ部品１０を保持すべく下降させられるとき、アダプタ４４４は二点鎖線で示すように予め定められた移動端位置である下降端位置、本実施形態においては、キャビティ２８に収容されたＢＧＡ部品１０の半田バンプ１６からやや離れた位置、例えば、公差範囲において離れた状態が得られる位置へ下降させられる。保持具本体４４２の保持部４４８は、アダプタ４４４から下方へ突出させられているため、アダプタ４４４が下降端位置へ到達する前に、凹部内に半田バンプ１６が収容され、シール部が表面１４に接触する。その後、アダプタ４４４は、スプリング４５４を圧縮しつつ保持具本体４４２に対して下降させられる。そのため、シール部は、スプリング４５０の付勢により表面１４に押し付けられ、より確実に負圧の漏れが防止される。また、シール部が表面１４に接触する際の衝撃がスプリング４５４により緩和される。
【００６２】
ＢＧＡ部品１０は、空気吸引孔４４６から供給される負圧により電気部品保持具４４０により吸着され、電気部品保持具４４０の上昇と共にキャビティ２８から取り出される。ＢＧＡ部品１０がキャビティ２８内にあり、配線板１２がキャビティ２８の底面により下方から支持されている状態では、ＢＧＡ部品１０はスプリング４５４の付勢によりキャビティ２８の底面に押し付けられているが、電気部品保持具４４０の上昇に伴って配線板１２がキャビティ２８の底面から離間させられれば、保持具本体４４２が負圧による吸引力により、ＢＧＡ部品１０を保持したままの状態でスプリング４５４の付勢力に抗してアダプタ４４４に対して上方へ移動させられる。この移動は、半田バンプ１６がアダプタ４４４の下面に当接することにより規制される。この状態では、保持具本体４４２がスプリング４５４の付勢により、ＢＧＡ部品１０に押し付けられるとともに、ＢＧＡ部品１０は負圧による吸引力によって保持具本体４４２に押し付けられ、シール部が表面１４に接触して負圧の漏れが防止された状態に保たれ、ＢＧＡ部品１０は電気部品保持具４４０により保持されて搬送される。
【００６３】
上記実施形態においてＢＧＡ部品１０をキャビティ２８から取り出す際の保持具本体４４２のアダプタ４４４に対する移動は、アダプタ４４４にストッパを設けて規制するようにしてもよい。また、位置決め爪を設けて、電気部品保持具４４０とＢＧＡ部品１０とを位置決めするようにしてもよく、あるいは、図１４および図１５に示す実施形態の凹部２５０と同様の凹部を設けて半田バンプ１６に接触させ、位置決めするようにしてもよい。
【００６４】
さらに、上記各実施形態において電気部品保持具８等は、複数の半田バンプ１６が表面１４に等間隔に設けられたＢＧＡ部品１０を保持するようにされていたが、半田バンプが不等間隔に設けられた電気部品や、大きさが異なる半田バンプが設けられた電気部品を保持するものとしてもよい。
【００６５】
また、本発明は、電気部品を半田バンプが設けられた側の面において保持する電気部品保持具であって、電気部品の表面に平行な平面内において互いに直交する２方向のうちの一方に移動させられる電気部品保持具、回動により電気部品保持位置等、複数の停止位置へ移動させられる電気部品保持具、あるいは位置を固定して設けられた電気部品保持具等に適用することができる。
【００６６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電気部品保持具をＢＧＡ部品と共に示す正面図（一部断面）である。
【図２】上記電気部品保持具を示す底面図である。
【図３】上記電気部品保持具の凹部およびシール部の一部を示す正面断面図である。
【図４】上記電気部品保持具の凹部の一部にＢＧＡ部品が収容された状態をハッチングを省略して示す平面断面図である。
【図５】上記ＢＧＡ部品の半田バンプのプリント配線板への取付けを説明する図である。
【図６】本発明の別の実施形態である電気部品保持具を示す底面図である。
【図７】図６に示す電気部品保持具の独立溝部およびシール部の一部を示す正面断面図である。
【図８】図６に示す電気部品保持具の独立溝部および仕切りを示す側面断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態である電気部品保持具を概略的に示す底面図である。
【図１０】図９に示す電気部品保持具の溝およびシール部の一部を示す底面図である。
【図１１】図９に示す電気部品保持具の溝およびシール部を示す正面断面図である。
【図１２】本発明の更に別の実施形態である電気部品保持具を概略的に示す底面図である。
【図１３】図１２に示す電気部品保持具の空気吸引孔と負圧源との接続を示す図である。
【図１４】本発明の別の実施形態である電気部品保持具の凹部およびシール部の一部を示す正面断面図である。
【図１５】図１４に示す電気部品保持具の凹部およびシール部の一部を示す底面図である。
【図１６】本発明の別の実施形態である電気部品保持具を概略的に示す底面図である。
【図１７】図１６に示す電気部品保持具の鋼球およびシール部の一部を示す正面図である。
【図１８】図１６に示す電気部品保持具の鋼球と半田バンプとの位置関係を説明する図である。
【図１９】図１６に示す電気部品保持具の製造を説明する図である。
【図２０】本発明の別の実施形態である電気部品保持具の柱状突起を半田バンプと共に示す底面図である。
【図２１】図２０に示す電気部品保持具がＢＧＡ部品を保持した状態の一部を示す正面断面図である。
【図２２】本発明の別の実施形態である電気部品保持具をＢＧＡ部品と共に示す正面図（一部断面）である。
【図２３】図２２に示す電気部品保持具を示す底面図である。
【図２４】本発明の別の実施形態である電気部品保持具をＢＧＡ部品と共に示す正面図（一部断面）である。
【図２５】図２４に示す電気部品保持具を示す平面断面図である。
【図２６】本発明の別の実施形態である電気部品保持具をＢＧＡ部品と共に示す正面図（一部断面）である。
【符号の説明】
８：電気部品保持具    １０：ＢＧＡ部品    １４：表面    １６：半田バンプ    ５２：保持具本体    ６４：端面    ６６：開口    ６８：空気吸引孔
７０：負圧源    ８４：凹部    ９２：シール部    １００：制御装置    １２０：電気部品保持具    １２６：保持具本体    １２８：端面  １３０：溝
１４０，１４２：シール部    １４６：仕切り    １６０：電気部品保持具
１６２：保持具本体    １６４：端面    １６６：溝    １７２：シール部
２００：電気部品保持具    ２０２：空気吸引孔    ２０６：保持具本体
２０８：端面    ２１０：開口    ２１２：シール部    ２４０：電気部品保持具    ２４２：保持具本体    ２４４：端面    ２４８：凹部    ２５６：シール部    ２８０：電気部品保持具    ２８２：保持具本体    ２８４：端面
２８８：鋼球    ３２０：電気部品保持具    ３２２：保持具本体    ３２４：端面    ３２６：柱状突起    ３２８：シール部    ３６０：電気部品保持具
３６２：吸着パッド    ３６４：保持具本体    ３６６：端面    ４００：電気部品保持具    ４０４：保持具本体    ４０６：空気吸引孔    ４１０：開口
４１２：シール部    ４２６：位置決め爪    ４４０：電気部品保持具
４４２：保持具本体    ４４６：空気吸引孔    ４６６：端面
【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】
0004271340.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0004271340.tif 000025
【図２５】
0004271340.tif 000026
【図２６】
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