吸嘴

摘要

吸嘴(30)在空气配管(31)的前端具备形成得比该空气配管(31)大的吸附垫部(33)，在流路(32)与空间部(35)之间形成有在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间(38)。在该吸嘴(30)中，由于形成有阻力空间(38)，因此通过流速受到抑制的空气施加正压，使元件(P)解除吸附。该阻力空间(38)可以设为狭缝形状的空间。

权利要求

1.一种吸嘴，被用于向基板安装元件的安装装置，所述吸嘴具备：

空气配管；及

吸附垫部，具有与所述空气配管连通的流路，并且以在所述吸附垫部与元件之间具有空间部的方式与该元件抵接，所述吸附垫部以比该空气配管大的方式形成在所述空气配管的前端，在所述流路与所述空间部之间形成有在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间，所述阻力空间是具有比所述流路的尺寸小的宽度且比该流路的尺寸长的长度的狭缝形状的空间。

2.根据权利要求1所述的吸嘴，其中，所述阻力空间是具有狭缝形状的第一空间和狭缝形状的第二空间的空间，所述第一空间具有比所述流路的尺寸小的宽度且比该流路的尺寸长的长度，所述第二空间形成在所述空间部侧且具有比所述第一空间的截面面积大的截面面积。

3.根据权利要求1所述的吸嘴，其中，所述阻力空间具有所述流路的截面面积的80％以上且120％以下的范围的截面面积。

4.根据权利要求2所述的吸嘴，其中，所述阻力空间具有所述流路的截面面积的80％以上且120％以下的范围的截面面积。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的吸嘴，其中，所述吸附垫部具有矩形形状的吸附面，形成有平板状的所述空间部。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的吸嘴，其中，所述阻力空间是在与所述流路中的空气的流通方向正交的方向上具有壁部的空间，一个以上的所述空间部与该壁部连通。

7.根据权利要求5所述的吸嘴，其中，所述阻力空间是在与所述流路中的空气的流通方向正交的方向上具有壁部的空间，一个以上的所述空间部与该壁部连通。

说明书

吸嘴

技术领域

[0001] 本发明涉及吸嘴，更详细而言，涉及在将元件向基板安装的安装装置中使用的吸嘴。

背景技术

[0002] 以往，作为装配吸嘴的安装装置，提出了例如被支撑为能够进行横轴旋转且具备能够装配多个吸嘴的吸嘴支架的结构(例如，参照专利文献1)。作为装配于该安装装置的吸嘴，公开了一种具备吸附垫部的吸嘴，该吸附垫部具有前端部形成得比配管大的矩形形状的吸附面，该吸嘴吸附比较大尺寸的元件。

[0003] 专利文献1：日本特开2000-261196号公报

发明内容

[0004] 发明要解决的课题

[0005] 然而，在具备吸附垫部的吸嘴中，在通过负压吸附了元件之后，施加正压而使元件解除吸附，但是有时会出现如下情况：即便施加正压也无法顺畅地使元件解除吸附，在基板上配置了元件之后，产生元件不离开吸嘴而移动的带回现象。

[0006] 本发明鉴于这样的课题而作出，主要目的在于提供一种能够更可靠地进行元件的吸附解除的吸嘴。

[0007] 用于解决课题的方案

[0008] 本发明为了实现上述主要目的而采用以下的方案。

[0009] 本发明的吸嘴被用于向基板安装元件的安装装置，

[0010] 上述吸嘴具备：

[0011] 空气配管；及

[0012] 吸附垫部，具有与上述空气配管连通的流路，并且以在上述吸附垫部与元件之间具有空间部的方式与该元件抵接，上述吸附垫部以比该空气配管大的方式形成在上述空气配管的前端，

[0013] 在上述流路与上述空间部之间形成有在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间。

[0014] 该吸嘴在空气配管的前端具备形成得比该空气配管大的吸附垫部，在与空气配管连通的流路与形成于吸附垫部的空间部之间形成有在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间。通常，具有吸附垫部的吸嘴在未形成阻力空间的情况下，与来自空气配管的流路的截面面积对应的面积的空气到达元件。在要解除吸附的元件的表面，会产生空气接触而按压元件的气流和按压后的气流在元件上卷起的气流，由于该卷起的气流而有时会产生将元件从基板剥离的力。在本发明的吸嘴中，由于形成有阻力空间，因此通过流速被抑制的空气来施加正压，而使元件解除吸附。因此，在本发明的吸嘴中，难以产生将元件从基板剥离的力，能够更可靠地进行元件的吸附解除。

[0015] 在本发明的吸嘴中，也可以是，上述阻力空间是具有比上述流路的尺寸小的宽度且比该流路的尺寸长的长度的狭缝形状的空间。在该吸嘴中，利用狭缝形状的阻力空间，能够更可靠地进行元件的吸附解除。而且，狭缝形状由于加工容易，因此容易实现本发明。

[0016] 在本发明的吸嘴中，也可以是，上述阻力空间是具有狭缝形状的第一空间和狭缝形状的第二空间的空间，上述第一空间具有比上述流路的尺寸小的宽度且比该流路的尺寸长的长度，上述第二空间形成在上述空间部侧且具有比上述第一空间的截面面积大的截面面积。在该吸嘴中，由于使用由第一空间和第二空间这样多阶段形成的阻力空间，因此能够更可靠地进行元件的吸附解除。而且，由于狭缝形状加工容易，因此容易实现本发明而优选。

[0017] 在本发明的吸嘴中，也可以是，上述阻力空间具有上述流路的截面面积的80％以上且120％以下的范围的截面面积。即，该吸嘴可以是形成具有与流路的截面面积大致同等的截面面积的阻力空间的吸嘴。在该吸嘴中，吸附时的效率高，且容易进行吸附解除。阻力空间的截面面积相对于流路的截面面积的比例(也称为截面面积比例)为80％以上的话，在进行元件的解吸时，容易施加正压而优选。另一方面，截面面积比例为120％以下的话，容易施加进行元件的吸附时的负压，元件吸附的效率高。该截面面积比例更优选为90％以上且110％以下的范围，进一步优选为95％以上且105％以下的范围。

[0018] 在本发明的吸嘴中，也可以是，上述吸附垫部具有矩形形状的吸附面，形成有平板状的上述空间部。在该吸嘴中，容易吸附具有矩形形状的上表面的比较大的元件。

[0019] 在本发明的吸嘴中，也可以是，上述阻力空间是在与上述流路中的空气的流通方向正交的方向上具有壁部的空间，一个以上的上述空间部与该壁部连通。在该吸嘴中，能够利用壁部来形成在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间。

附图说明

[0020] 图1是表示安装系统10的一例的概略说明图。

[0021] 图2是表示安装装置11的结构的框图。

[0022] 图3是具有吸附垫部33的吸嘴30的说明图。

[0023] 图4是向吸嘴30施加正压而使元件P解除吸附时的说明图。

[0024] 图5是向吸嘴130施加正压而使元件P解除吸附时的说明图。

[0025] 图6是具有另一吸附垫部33B的吸嘴30B的说明图。

具体实施方式

[0026] 以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。图1是表示安装系统10的一例的概略说明图。图2是表示安装装置11的结构的框图。图3是具有吸附垫部33的吸嘴30的说明图，图3(a)是剖视图，图3(b)是剖面的立体图。安装系统10是执行与将元件P向基板S安装的处理相关的安装处理的系统。该安装系统10具备安装装置11和管理计算机50。安装系统10从上游至下游配置有实施将元件P向基板S安装的安装处理的多个安装装置11。在图1中，为了便于说明而仅示出一台安装装置11。另外，在本实施方式中，左右方向(X轴)、前后方向(Y轴)及上下方向(Z轴)如图1所示。

[0027] 如图1、2所示，安装装置11具备基板输送单元12、安装单元13、元件供给单元14、压力赋予单元15、控制装置40。基板输送单元12是进行基板S的搬入、输送、安装位置处的固定、搬出的单元。基板输送单元12具有在图1的前后空出间隔地设置且沿左右方向架设的一对传送带。基板S由该传送带输送。

[0028] 安装单元13从元件供给单元14选取元件P，向固定于基板输送单元12的基板S配置。安装单元13具备头移动部20、安装头22、吸嘴30。头移动部20具有由导轨引导而在XY方向上移动的滑动件、对滑动件进行驱动的电动机。安装头22以能够拆卸的方式装配于滑动件，通过头移动部20而在XY方向上移动。在安装头22的下表面以能够拆卸的方式装配有一个以上的吸嘴30。安装头22内置有Z轴电动机23，通过该Z轴电动机23而沿Z轴调整吸嘴30的高度。而且，安装头22具备通过未图示的驱动电动机使吸嘴30旋转(自转)的旋转装置，能够调整吸附于吸嘴30的元件P的角度。

[0029] 元件供给单元14具备多个带盘，以能够拆装的方式安装在安装装置11的前侧。在各带盘上卷绕有带，在带的表面，沿带的长度方向保持有多个元件P。该带从带盘朝向后方开卷，在元件P露出的状态下，由供料器部送出到通过吸嘴30吸附的选取位置。

[0030] 压力赋予单元15是向安装头22赋予负压或正压的单元。压力赋予单元15具备负压供给部24、正压供给部25、电磁阀26。负压供给部24具备真空泵等，向安装头22供给负压。正压供给部25具备常压的配管和加压泵等，向安装头22供给正压。电磁阀26切换向安装头22供给负压或正压的路径。安装头22通过从负压供给部24经由电磁阀26供给的负压而将元件P向吸嘴30吸附。而且，安装头22通过从正压供给部25经由电磁阀26供给的正压而使元件P从吸嘴30解除吸附。

[0031] 吸嘴30是利用压力来选取元件P的结构，以能够拆卸的方式装配于安装头22。如图3所示，吸嘴30构成为吸附保持比较大的元件P。元件P具有与底面大致平行地形成的平坦的上表面即抵接面。该吸嘴30具备空气配管31和吸附垫部33。空气配管31在其内侧形成有供空气流通的圆筒型的空间。该空气配管31与安装头22的配管连接，从压力赋予单元15被供给负压及正压。

[0032] 吸附垫部33是以比空气配管31大的形状形成在空气配管31的前端，并与元件P抵接的部分。该吸附垫部33具有长方体(或立方体)的外形，具有以比作为吸附对象的元件P的抵接面小的面积形成的矩形形状的吸附面。吸附垫部33在其吸附面(下表面)侧具有在吸附面与元件P之间形成的空间即空间部35。空间部35形成为具有椭圆形的底面及上表面的平板状的空间。在该吸附垫部33中，元件P与空间部35的接触面积比较大，因此在吸附时容易使负压作用于元件P，在吸附解除时容易使正压作用于元件P。而且，在吸附垫部33，在流路32与空间部35之间形成有在施加了正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间38。该阻力空间38形成为具有比流路32的尺寸(直径D)小的宽度W且比该流路32的尺寸(直径D)长的长度L的狭缝形状的空间(参照图3(b)的冒出图)。更详细而言，阻力空间38形成为具有狭缝形状的第一空间36和狭缝形状的第二空间37的空间，该第一空间36具有比流路32的直径D小的宽度W且比该流路32的直径长的长度L，该第二空间37形成在空间部35侧且具有比第一空间36的截面面积A2大的截面面积A3。该阻力空间38可以具有流路32的截面面积A1(参照图3)的80％以上且120％以下的范围的第一空间36的截面面积A2。即，该吸嘴30形成具有与流路32的截面面积大致同等的截面面积A2的第一空间36。在该吸嘴30中，吸附时的效率高，且容易进行吸附解除。第一空间36的截面面积A2相对于流路32的截面面积A1的比例(A2/A1×100，也称为截面面积比例)为80％以上的话，在进行元件P的吸附解除时，容易施加正压，因此优选。另一方面，截面面积比例为120％以下的话，容易施加进行元件P的吸附时的负压，元件吸附的效率高。该截面面积比例更优选为90％以上且110％以下的范围，进一步优选为95％以上且105％以下的范围。

[0033] 如图2所示，控制装置40构成为以CPU41为中心的微处理器，具备存储处理程序的ROM42、存储各种数据的HDD43、被用作作业区域的RAM44、用于与外部装置进行电信号的交接的输入输出接口45等，它们经由总线46而连接。该控制装置40向基板输送单元12、安装单元13、元件供给单元14及压力赋予单元15输出控制信号，并输入来自安装单元13、元件供给单元14的信号。

[0034] 管理计算机50是对安装系统10的各装置的信息进行管理的计算机。管理计算机50具备作业者输入各种指令的键盘及鼠标等输入装置52、显示各种信息的显示器54。

[0035] 接下来，对这样构成的本实施方式的安装系统10的动作进行说明，首先，对安装装置11的安装处理进行说明。在此，将使用吸嘴30来安装元件P的情况作为具体例来进行说明。当安装处理开始时，控制装置40的CPU41例如以将与选取的元件P对应的吸嘴30装配于安装头22，并向吸嘴30供给负压，来从元件供给单元14选取元件P的方式控制压力赋予单元15及安装单元13。接下来，CPU41以使安装头22向基板S上的配置位置移动，在将元件P载放于基板S后的状态下，向吸嘴30供给正压的方式控制压力赋予单元15及安装单元13。被供给了正压的吸嘴30使元件P解除吸附。CPU41在元件P向基板S的配置全部结束之前反复进行这样的处理。

[0036] 在此，更详细地说明吸嘴30使元件P解除吸附的情况。图4是向吸嘴30赋予正压而使元件P解除吸附时的说明图，图4(a)是从侧方观察的剖视图，图4(b)是透视立体图。图5是向未形成阻力空间38的吸嘴130赋予正压而使元件P解除吸附时的说明图，图5(a)是从侧方观察的剖视图，图5(b)是透视立体图。在图4、5中示出向吸嘴30、130供给正压时的从流路32至空间部35的内部压力。通常，在元件P的安装中，控制装置40为了将吸附的元件P向基板S配置而供给正压空气，进行使吸嘴的内压成为大气压或正压的操作。此时，根据吸嘴的形状不同，伴随着该正压供给，有时会产生将配置的元件P从基板S剥离的力。尤其是进行正压供给并使吸嘴上升时，有时会向元件P施加向上的力。例如，在以往的吸嘴130中，如图5所示，具备从流路132大致直接与空间部135连通的吸附垫部133。在该吸嘴130中，与流路132的截面面积对应的面积的空气精确地到达元件P(图5)。在被解除吸附的元件P的表面，会产生空气接触而按压元件P的气流和按压后的气流在元件P上卷起的气流，由于该卷起的气流而产生负压，由此产生将元件P从基板S剥离的力。与此相对，在吸嘴30中，在流路32与空间部35之间形成有在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间38。在该吸嘴30中，在阻力空间38中空气的流动被分散(参照图3(a)的实线箭头)，利用流速受到抑制的空气，向较宽的区域施加正压，而使元件P解除吸附(图4)。因此，在吸嘴30中，能够在赋予了正压时，降低由空气的流动引起的元件P的表面处的负压产生。

[0037] 在此，明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的空气配管31相当于本发明的空气配管，吸附垫部33相当于吸附垫部，第一空间36、第二空间37及阻力空间38相当于阻力空间。

[0038] 根据以上说明的实施方式的吸嘴30，在空气配管31的前端具备形成得比该空气配管31大的吸附垫部33，在流路32与空间部35之间形成有在施加了正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间38。在该吸嘴30中，由于形成有阻力空间38，因此通过流速受到抑制的空气来施加正压，使元件P解除吸附。因此，在吸嘴30中，难以产生将元件P从基板S剥离的力，能够更可靠地进行元件P的吸附解除。

[0039] 另外，阻力空间38具有：狭缝形状的第一空间36，具有比流路32的直径小的宽度且比流路32的直径长的长度；及狭缝形状的第二空间37，形成在空间部35侧且具有比第一空间36的截面面积大的截面面积。这样，吸嘴30使用由第一空间36和第二空间37这样多阶段形成的阻力空间38，因此能够更可靠地进行元件P的吸附解除。而且，狭缝形状由于加工容易，因此容易实现本发明而优选。此外，阻力空间38的第一空间36具有流路32的截面面积的80％以上且120％以下的范围的截面面积，即，形成具有与流路32的截面面积大致同等的截面面积的阻力空间38。在该吸嘴中，吸附时的效率高，且容易进行吸附解除。此外，吸附垫部
33具有矩形形状的吸附面，且形成平板状的空间部35，因此容易吸附具有矩形形状的上表面的比较大的元件。

[0040] 另外，本发明不受上述实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围，就能以各种形态实施，这是不言而喻的。

[0041] 例如，在上述实施方式中，说明了阻力空间38由第一空间36和第二空间37这样多阶段构成的情况，但是没有特别限定于此，也可以设为仅形成有第一空间36的一阶段的阻力空间，还可以设为形成有其他空间的三阶段以上的阻力空间。在这样的吸嘴中，也难以产生将元件P从基板S剥离的力，并能够更可靠地进行元件P的吸附解除。

[0042] 在上述实施方式中，阻力空间38设为狭缝形状的空间，但是只要是在施加正压时成为阻力而使空气的流速下降的空间即可，没有特别限于狭缝形状。而且，在上述实施方式中，空间部35设为板状的空间，但是没有特别限定于此。图6是具有另一吸附垫部33B的吸嘴30B的说明图，图6(a)是剖视图，图6(b)是剖视立体图。吸嘴30B在与流路32的空气的流通方向正交的方向上具有壁部37B，具有通过该壁部37B形成的阻力空间38B。而且，吸嘴30B在壁部37B连通有一个以上的空间部35B。空间部35B形成作为圆筒状的空间。在吸嘴30B中，也难以产生将元件P从基板S剥离的力，能够更可靠地进行元件P的解吸。而且，在该吸嘴30B中，利用壁部37B能够形成在施加了正压时成为阻力而使空气的流速下降的阻力空间38B。

[0043] 在上述实施方式中，吸附垫部33具有矩形形状的吸附面，但是没有特别限定于此，也可以形成为椭圆状的吸附面或多边形的吸附面，或者对应于元件P的形状而形成为各种形状。在上述实施方式中，吸附垫部33具有长方体(或立方体)的外形，但是没有特别限定于此，也可以为例如多边形的柱状体，或者圆锥形、圆柱形、底面为椭圆的各种形状。

[0044] 工业上的可利用性

[0045] 本发明能够利用于将元件向基板上配置的安装装置。

[0046] 附图标记说明

[0047] 10安装系统，11安装装置，12基板输送单元，13安装单元，14元件供给单元，15压力赋予单元，20头移动部，22安装头，23Z轴电动机，24负压供给部，25正压供给部，26电磁阀，30、30B、130吸嘴，31空气配管，32流路，33、33B、133吸附垫部，35、35B空间部，36第一空间，
37第二空间，37B壁部，38、38B阻力空间，40控制装置，41CPU，42ROM，43HDD，44RAM，45输入输出接口，46总线，50管理计算机，52输入装置，54显示器，P元件，S基板。