JP2010087210A - 部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微小な荷重でダメージを与えることなく、安定して部品を実装することができる部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法の提供を目的とする。
【解決手段】部品実装装置１は、部品実装ユニット１０、支柱１０１及び移動手段１０３などを備え、部品実装ユニット１０は、吸着パッド２、ヒータ３、吸着部４、吸着部用冷却部５、スライド部６１、スライド軸受６、被駆動部７１、及び、駆動手段７などを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法に関する。

近年、ベアチップやフリップチップなどの部品（適宜、デバイスと略称する。）は、小型化、軽量化、又は、薄型化されており、脆弱化している。このため、製造工程においては、上記のデバイスに割れや欠けなどのダメージを与えないように、極めて微小な荷重でハンドリングすることが求められている。

次に、本発明に関連する部品実装装置について、図面を参照して説明する。
図５は、本発明に関連する部品実装装置の概略正面図を示している。
図５において、部品実装装置１００は、部品実装ユニット１１０、支柱１０１及び移動手段１０３などを備えている。部品実装ユニット１１０は、支持部材１０２を介して、支柱１０１に支持されている。また、移動手段１０３は、ＸＹロボットなどであり、上面に載置された基板１０４などを所定の位置に移動させる。
また、部品実装ユニット１１０は、吸着パッド２、加熱手段としてのヒータ３、吸着部１１４、吸着部用冷却部１１５、スライド部１６１、スライド軸受６、被駆動部７１、駆動手段７、及び、制御手段（図示せず）などを備えている。
この部品実装装置１００は、基板１０４上に、デバイス１０５を実装する。また、デバイス１０５は、ベアチップなどの実装される部品である。

吸着パッド２は、金属板や、耐熱性及び弾性を有する樹脂からなるシートなどを貼り合せた構造としてあり、ほぼ中央部に、部品用吸着孔２１が形成されている。部品用吸着孔２１が真空引きされることによって、吸着パッド２の下面に、デバイス１０５が吸着される。
また、吸着パッド２は、着脱自在にヒータ３の下面に取り付けられている。すなわち、吸着パッド２は、ヒータ３の吸着パッド用吸着孔３２が真空引きされることによって、ヒータ３の下面に吸着される。通常、吸着パッド２は、異なる形状や大きさのものが用意されており、デバイス１０５の大きさなどに応じて、取り替えられる。

ヒータ３は、平板状としてあり、ほぼ中央部に、部品用吸着孔２１と連通する部品用吸着孔３１と、吸着パッド用吸着孔３２が形成されている。また、ヒータ３は、吸着部１１４の下面に取り付けられている。このヒータ３は、吸着パッド２を介して、デバイス１０５を加熱する。

吸着部１１４は、平板状としてあり、吸着部用冷却部１１５の下面に取り付けられている。この吸着部１１４は、デバイス１０５を真空吸着するための部品用吸着孔１４１、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用吸着孔１４２が形成されている。部品用吸着孔１４１は、一方の端部が部品用吸着孔３１と連通し、他方の端部が、側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。また、吸着パッド用吸着孔１４２は、一方の端部が吸着パッド用吸着孔３２と連通し、また、他方の端部が、側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。

上記の吸着部１１４の側面に取り付けられた一対のジョイント１８０は、吸着用接続配管１８１及び吸着用接続配管１８２の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、吸着用接続配管１８１及び吸着用接続配管１８２の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。吸着用接続配管１８１及び吸着用接続配管１８２は、通常、耐熱性に優れるシリコンチューブなどが用いられる。

吸着部用冷却部１１５は、肉厚の板状としてあり、スライド部１６１の下面に取り付けられている。また、吸着部用冷却部１１５は、図示してないが、冷媒を循環させる循環路が形成されており、ヒータ３により加熱された吸着部１１４を冷却する。この循環路は、両端部（ＩＮ側の端部及びＯＵＴ側の端部）が、側面に取り付けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ連通している。また、吸着部用冷却部１１５の側面に取り付けられたジョイント１８０は、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４は、通常、耐熱性に優れるシリコンチューブなどが用いられる。
なお、吸着用接続配管１８１、吸着用接続配管１８２、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４は、スライド部１６１がスムースに移動できるように、たるませてある。

スライド部１６１は、棒状としてあり、被駆動部７１の下面に取り付けられている。このスライド部１６１は、セラミックガイドやスライドベアリングなどのスライド軸受６によって、Ｚ軸方向に往復移動可能に支持されている。また、スライド軸受６は、支持部材１０２を介して、支柱１０１に支持されている。
なお、部品実装ユニット１１０は、スライド部１６１が吸着部用冷却部１１５と連結されているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、ヒータ３、吸着部１１４及び吸着部用冷却部１１５は、様々な構成とすることが可能である。したがって、ヒータ３、吸着部１１４及び吸着部用冷却部１１５の構成によっては、スライド部１６１は、ヒータ３、吸着部１１４及び吸着部用冷却部１１５の少なくとも一つと連結される。

駆動手段７は、リニアモータなどであり、スライド部１６１をＺ軸方向に移動させる。また、駆動手段７は、支持部材１０２を介して、支柱１０１に支持されている。
この駆動手段７は、デバイス１０５に荷重（外力）がほぼ作用しない状態で、デバイス１０５を基板１０４に載置することができる。すなわち、駆動手段７は、被駆動部７１、スライド部１６１、吸着部用冷却部１１５、吸着部１１４、ヒータ３、吸着パッド２、及び、デバイス１０５などの重量を相殺する力を発生させた状態で、被駆動部７１を、Ｚ軸方向に移動させることができる。

また、シーケンサやコンピュータなどからなる制御手段（図示せず）は、移動手段１０３、駆動手段７、ヒータ３及び吸着部用冷却部１１５などを制御し、また、デバイス１０５の吸着や吸着パッド２の吸着などを制御する。
以上説明したように、部品実装装置１００によれば、デバイス１０５に荷重（外力）がほぼ作用しない状態で、デバイス１０５を基板１０４に実装することができる。

また、本発明に関連する技術として、様々な技術が研究開発されている。
例えば、特許文献１には、接合剤を熔融冷却させてステムに半導体チップを接合するダイボンド装置の技術が開示されている。このダイボンド装置は、チップをステムに加圧する手段として、ヒータを設けている。

また、特許文献２には、基板上に部品を搭載するときの搭載荷重を検出する荷重センサを複数備え、その複数の荷重センサを切り換えて使用する部品搭載装置の技術が開示されている。

さらに、特許文献３には、試料を、加熱手段を備えたステージ上に真空ポンプによる真空吸着によって保持する試料吸着保持装置の技術が開示されている。この試料吸着保持装置は、ステージと真空ポンプを連結するパイプの途中にエア冷却装置を設けてある。

特開平０７−１７６５４９号公報 特開平１０−１９９９４０号公報 特許第２９２３８０４号公報

しかしながら、上述した部品実装装置１００は、たるませてある吸着用接続配管１８１、吸着用接続配管１８２、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４が、熱により膨張や収縮することによって、あるいは、硬化することによって、吸着用接続配管１８１、吸着用接続配管１８２、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４に、変動荷重が発生していた。この変動荷重が発生すると、デバイス１０５を搭載する際の荷重が変動してしまい、デバイス１０５がダメージを受けるといった問題があった。あるいは、デバイス１０５にダメージを与えてしまうといった危険性を排除できないといった問題があった。
なお、上記の特許文献１、２の技術では、本発明の課題を解決することはできない。また、特許文献３の技術は、本発明とは、解決する課題が異なっており、着眼点が異なる技術であった。

本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、微小な荷重でダメージを与えることなく、安定して部品を実装することができる部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の部品実装ユニットは、部品を加熱する加熱手段と、部品を真空吸着するための吸着孔が、形成された吸着部と、加熱手段により加熱された吸着部を冷却する吸着部用冷却部と、加熱手段、吸着部及び吸着部用冷却部の少なくとも一つと連結されたスライド部と、スライド部を往復移動可能に支持するスライド軸受と、スライド部を往復移動させる駆動手段と、吸着孔と一方の端部が連通する吸着用接続配管と、吸着用接続配管に流入する気体を冷却する吸気用冷却部とを備えている。

また、本発明の部品実装装置は、部品を実装する、上記の部品実装ユニットと、この部品実装ユニットを実装面に対して相対的に移動させる移動手段とを有する構成としてある。

さらに、本発明の部品実装方法は、上記の部品実装ユニットの吸着孔の形成された吸着部が、吸着孔と一方の端部が連通する吸着用接続配管を介して、部品を真空吸着する工程と、部品実装ユニットの加熱手段が、部品を加熱する工程と、部品実装ユニットが、部品を実装する工程とを有し、部品実装ユニットの吸気用冷却部が、吸着用接続配管に流入する気体を冷却する方法としてある。

本発明の部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法によれば、微小な荷重でダメージを与えることなく、安定して部品を実装することができる。

［部品実装ユニット及び部品実装装置の第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。
図１において、本実施形態の部品実装装置１は、上述した部品実装装置１００と比べると、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に流入する気体を冷却する吸気用冷却部を備えている点などが相違する。なお、部品実装装置１の他の構成は、部品実装装置１００とほぼ同様としてある。
したがって、図１において、図５と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

吸着部４は、平板状としてあり、吸着部用冷却部５の下面に取り付けられている。この吸着部４は、デバイス１０５を真空吸着するための部品用吸着孔４１、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用吸着孔４２が形成されている。部品用吸着孔４１は、一方の端部が部品用吸着孔３１と連通し、他方の端部が、上面に位置する部品用吸着孔５１と連通している。また、吸着パッド用吸着孔４２は、一方の端部が吸着パッド用吸着孔３２と連通し、また、他方の端部が、上面に位置する吸着パッド用吸着孔５２と連通している。

吸着部用冷却部５は、肉厚の板状としてあり、デバイス１０５を真空吸着するための部品用吸着孔５１、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用吸着孔５２が形成されている。部品用吸着孔５１は、一方の端部が、下面に位置する部品用吸着孔４１と連通し、他方の端部が、上面に位置する部品用吸着孔６１１と連通している。また、吸着パッド用吸着孔４２は、一方の端部が、下面に位置する吸着パッド用吸着孔４２と連通し、また、他方の端部が、上面に位置する吸着パッド用吸着孔６１２と連通している。

また、吸着部用冷却部５は、上述した吸着部用冷却部１１５と同様に、冷媒を循環させる循環路（図示せず）が形成されており、ヒータ３により加熱された吸着部４を冷却する。
ここで、デバイス１０５や吸着パッド２を吸着する際、加熱された気体が部品用吸着孔５１や吸着パッド用吸着孔５２を流れるので、これらの気体は、吸着部用冷却部５によって冷却される。すなわち、吸着部用冷却部５は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に流入する気体（加熱された気体）を冷却する吸気用冷却部として機能する。

スライド部６１は、棒状としてあり、被駆動部７１の下面に取り付けられている。このスライド部６１は、デバイス１０５を真空吸着するための部品用吸着孔６１１、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用吸着孔６１２が形成されている。部品用吸着孔６１１は、一方の端部が、下面に位置する部品用吸着孔５１と連通し、他方の端部が、上部側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。また、吸着パッド用吸着孔６１２は、一方の端部が、下面に位置する吸着パッド用吸着孔５２と連通し、また、他方の端部が、上部側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。

上記のスライド部６１の上部側面に取り付けられた一対のジョイント１８０は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２は、通常、耐熱性に優れるシリコンチューブなどが用いられる。

また、スライド部６１は、図示してないが、冷媒を循環させる循環路が形成されており、スライド部６１が冷却される、あるいは、スライド部６１が所定の温度に制御される。
ここで、デバイス１０５や吸着パッド２を吸着する際、加熱された気体が部品用吸着孔６１１や吸着パッド用吸着孔６１２を流れるので、これらの気体は、スライド部６１によって冷却される。すなわち、スライド部６１は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に流入する気体（加熱された気体）を冷却する吸気用冷却部として機能する。

上記の循環路は、両端部（ＩＮ側の端部及びＯＵＴ側の端部）が、上部側面に取り付けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ連通している。また、スライド部６１の上部側面に取り付けられたジョイント１８０は、冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４は、通常、耐熱性に優れるシリコンチューブなどが用いられる。
なお、吸着用接続配管８１、吸着用接続配管８２、冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４は、スライド部６１がスムースに移動できるように、たるませてある。

ここで、好ましくは、部品用吸着孔６１１と連通する吸着用接続配管８１と、吸着パッド用吸着孔６１２と連通する吸着用接続配管８２とを整列させるとよい。なお、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２とを整列させるとは、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２を、同じ形状となるように湾曲させ、かつ、互いに平行となるように取り付けることをいう。
このようにすると、スライド部６１を昇降させた際、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２との緩衝や曲率半径のばらつきが抑制されるので、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２のばね定数がほぼ一定となり、位置による不安定な変動荷重が抑制され、安定した荷重制御を行うことができる。

さらに、好ましくは、全ての接続配管、すなわち、吸着用接続配管８１、吸着用接続配管８２、冷却用接続配管８３、冷却用接続配管８４、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４を整列させるとよい。
このようにすると、各接続配管の緩衝や曲率半径のばらつきが抑制されるので、位置による不安定な変動荷重が抑制され、さらに安定した荷重制御を行うことができる。

また、本実施形態では、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２の一方の端部を、スライド軸受６の上方に設けてある。このようにすると、通常、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２の一方の端部が、スライド軸受６の上方かつ駆動手段７の下方に位置するので、吸着用接続配管８１と吸着用接続配管８２を強固に支持することができる。
さらに、冷却用接続配管８３と冷却用接続配管８４の一方の端部をも、スライド軸受６の上方に設けてある。このようにすると、通常、冷却用接続配管８３と冷却用接続配管８４の一方の端部が、スライド軸受６の上方かつ駆動手段７の下方に位置するので、冷却用接続配管８３と冷却用接続配管８４を強固に支持することができる。

次に、上記構成の部品実装装置１の動作について説明する。
まず、部品実装装置１は、ヒータ３がＯＮされ、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管８３を介して冷媒が流入し、冷却用接続配管１８４及び冷却用接続配管８４を介して冷媒が流出する。この状態で、各部が所定の温度となるまで待機する。

次に、部品実装装置１は、移動手段１０３が所定の位置に移動し、スライド部６１が降下し、吸着パッド２を吸着し、スライド部６１が上昇する。この際、ヒータ３によって加熱された気体が、吸着パッド用吸着孔３２に流入し、吸着パッド用吸着孔４２、吸着パッド用吸着孔５２、吸着パッド用吸着孔６１２及び吸着用接続配管８２を流れる。また、吸着パッド用吸着孔３２や吸着パッド用吸着孔４２内の加熱された気体が、吸着パッド用吸着孔５２、吸着パッド用吸着孔６１２及び吸着用接続配管８２を流れる。

部品実装装置１は、吸気用冷却部としての機能を有する吸着部用冷却部５及びスライド部６１が、吸着用接続配管８２に流入する気体を冷却する。これにより、吸着用接続配管８２が加熱されることによる悪影響を排除することができる。すなわち、吸着用接続配管８２の膨張・収縮や硬度変化などにより、デバイス１０５を搭載する際、吸着用接続配管８２に変動荷重が発生し、デバイス１０５に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。

続いて、部品実装装置１は、移動手段１０３が所定の位置に移動し、スライド部６１が降下し、デバイス１０５を吸着し、スライド部６１が上昇する。この際、ヒータ３によって加熱された気体が、部品用吸着孔２１に流入し、部品用吸着孔３１、部品用吸着孔４１、部品用吸着孔５１、部品用吸着孔６１１及び吸着用接続配管８１を流れる。また、部品用吸着孔２１、部品用吸着孔３１及び部品用吸着孔４１内の加熱された気体が、部品用吸着孔５１、部品用吸着孔６１１及び吸着用接続配管８１を流れる。

部品実装装置１は、吸気用冷却部としての機能を有する吸着部用冷却部５及びスライド部６１が、吸着用接続配管８２に流入する気体を冷却する。これにより、吸着用接続配管８１が加熱されることによる悪影響を排除することができる。すなわち、吸着用接続配管８１の膨張・収縮や硬度変化などにより、デバイス１０５を搭載する際、吸着用接続配管８１に変動荷重が発生し、デバイス１０５に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。

次に、部品実装装置１は、移動手段１０３が所定の位置に移動し、スライド部６１が降下し、デバイス１０５の吸着を解除してデバイス１０５を基板１０４に実装し、スライド部６１が上昇する。
なお、本実施形態においては、デバイス１０５は、基板１０４上に載置され、たとえば、基板１０４上のパッド（図示せず）と接合される。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、部品実装装置１は、デバイス１０５を予備加熱し、基板１０４上に載置するだけでもよい。

ここで、部品実装装置１は、デバイス１０５の吸着を開始する際、通常、吸着パッド２の下面がデバイス１０５の上面と当接している。また、部品実装装置１は、デバイス１０５の吸着を解除する際、通常、デバイス１０５の下面が基板１０４の上面と当接している。これらの場合、部品実装装置１は、一般的に、微小距離（たとえば、０．２〜０．０１ｍｍ）だけ、吸着パッド２がデバイス１０５を押し付けるように制御される。

この際、駆動手段７の性能（すなわち、被駆動部７１、スライド部６１、吸着部用冷却部５、吸着部４、ヒータ３、吸着パッド２、及び、デバイス１０５などの重量を相殺する力を発生させた状態で、被駆動部７１を、Ｚ軸方向に移動させる性能）に応じた、極めて微小な荷重が、デバイス１０５に作用する。
そして、本実施形態の部品実装装置１は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２の膨張・収縮や硬度変化などにより、デバイス１０５を吸着・搭載する際、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に変動荷重が発生し、デバイス１０５に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。これにより、極めて微小な荷重（たとえば、１グラム以下の荷重）で、ダメージを与えることなく、安定してデバイス１０５を実装することができる。

以上説明したように、本実施形態の部品実装装置１は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２が加熱されることによる悪影響を排除することによって、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に変動荷重が発生し、部品に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。これにより、極めて微小な荷重（たとえば、１グラム以下の荷重）で、ダメージを与えることなく、安定してデバイス１０５を実装することができる。

［部品実装ユニット及び部品実装装置の第二実施形態］
図２は、本発明の第二実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。
図２において、本実施形態の部品実装装置１ａは、第一実施形態の部品実装装置１と比べると、吸気用冷却部によって冷却される部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６を備えた点などが相違する。なお、部品実装装置１ａの他の構成は、部品実装装置１とほぼ同様としてある。
したがって、図２において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

吸着部用冷却部５ａは、上述した吸着部用冷却部５とほぼ同様に、冷媒を循環させる循環路（図示せず）が形成されており、ヒータ３により加熱された吸着部４を冷却する。
上記の循環路は、両端部（ＩＮ側の端部及びＯＵＴ側の端部）が、連結部８の側面に取り付けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ連通している。すなわち、上記の両端部は、吸着部用冷却部５ａ、スライド部６１ａ及び連結部８内の流路（図示せず）を介して、一対のジョイント１８０とそれぞれ連通している。
また、連結部８の側面に取り付けられたジョイント１８０は、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。

スライド部６１ａは、棒状としてあり、連結部８の下面に取り付けられている。このスライド部６１ａは、デバイス１０５を真空吸着するための部品用連通配管８５、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用連通配管８６が設けられている。部品用連通配管８５は、一方の端部が、下面に位置する部品用吸着孔５１と連通し、他方の端部が、上面に位置する部品用吸着孔６１１ａと連通している。また、吸着パッド用連通配管８６は、一方の端部が、下面に位置する吸着パッド用吸着孔５２と連通し、また、他方の端部が、上面に位置する吸着パッド用吸着孔６１２ａと連通している。部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６は、上端部及び下端部が、Ｏリングなどでシールされた状態で取り付けられている。

また、スライド部６１ａは、図示してないが、冷媒を循環させる循環路が形成されており、部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６が直接的に冷却される、あるいは、部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６が所定の温度に制御される。すなわち、上記の循環路は、部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６の上部及び下部を除く部分（中段部）を収容する、筒状の空洞部を有している。
ここで、デバイス１０５や吸着パッド２を吸着する際、加熱された気体が部品用連通配管８５や吸着パッド用連通配管８６を流れるので、これらの気体は、冷媒によって冷却される。すなわち、スライド部６１ａは、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に流入する気体（加熱された気体）を冷却する吸気用冷却部として機能する。

上記の循環路は、筒状の空洞部の下部（ＩＮ側の端部）及び上部（ＯＵＴ側の端部）が、上部側面に取り付けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ連通している。また、スライド部６１ａの上部側面に取り付けられたジョイント１８０は、冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、冷却用接続配管８３及び冷却用接続配管８４の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。

連結部８は、肉厚の板状としてあり、被駆動部７１の下面に取り付けられている。この連結部８は、デバイス１０５を真空吸着するための部品用吸着孔６１１ａ、及び、吸着パッド２を真空吸着するための吸着パッド用吸着孔６１２ａが形成されている。部品用吸着孔６１１ａは、一方の端部が、下面に位置する部品用連通配管８５と連通し、他方の端部が、上部側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。また、吸着パッド用吸着孔６１２ａは、一方の端部が、下面に位置する吸着パッド用連通配管８６と連通し、また、他方の端部が、上部側面に取り付けられたジョイント１８０と連通している。

上記の連結部８の上部側面に取り付けられた一対のジョイント１８０は、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２の一方の端部とそれぞれ接続されている。また、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２の他方の端部は、支柱１０１に設けられた一対のジョイント１８０とそれぞれ接続されている。

また、本実施形態では、全ての接続配管、すなわち、吸着用接続配管８１、吸着用接続配管８２、冷却用接続配管８３、冷却用接続配管８４、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の一方の端部を、スライド軸受６の上方に設けてある。このようにすると、通常、全ての接続配管の一方の端部が、スライド軸受６の上方かつ駆動手段７の下方に位置するので、全ての接続配管を強固に支持することができる。
なお、その他の構成などは、第一実施形態の部品実装装置１とほぼ同様としてある。

以上説明したように、本実施形態の部品実装装置１ａは、第一実施形態の部品実装装置１とほぼ同様の効果を奏することができ、さらに、冷媒によって、部品用連通配管８５及び吸着パッド用連通配管８６が直接的に冷却されるので、吸気用冷却部の冷却性能を大幅に向上させることができる。また、スライド部６１ａを、優れた吸気用冷却部として機能させることにより、小型化や軽量化を図ることができる。

［部品実装ユニット及び部品実装装置の第三実施形態］
図３は、本発明の第三実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。
図３において、本実施形態の部品実装装置１ｂは、第二実施形態の部品実装装置１ａと比べると、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２などの他方の端部が接続される中継部９と、この中継部９を往復移動させる中継部用駆動手段９１とを備えた点などが相違する。なお、部品実装装置１ｂの他の構成は、部品実装装置１ａとほぼ同様としてある。
したがって、図３において、図２と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

中継部９は、ほぼ直方体状としてあり、支柱１０１に設けられた中継部用駆動手段９１によって、スライド部６１ａの昇降と同様に、昇降する。また、中継部９の対向する側面には、対応するようにして、それぞれ６個のジョイント１８０が設けられている。また、対応する一対のジョイント１８０は、それぞれ連通している。
全ての接続配管、すなわち、吸着用接続配管８１、吸着用接続配管８２、冷却用接続配管８３、冷却用接続配管８４、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管１８４の他方の端部は、中継部９の一方の側面に設けられたジョイント１８０と接続されている。また、中継部９の他方の側面に設けられた各ジョイント１８０は、中継用配管９２とそれぞれ接続されている。

このようにすると、全ての接続配管の一方の端部が下降すると、他方の端部もほぼ同様に下降し、全ての接続配管の一方の端部が上昇すると、他方の端部もほぼ同様に上昇する。
すなわち、本実施形態の部品実装装置１ｂによれば、スライド部６１ａを昇降させても、全ての接続配管の形状変化（たとえば、曲率半径の変化）に起因する変動荷重がほぼ発生しないので、極めて安定した荷重制御を行うことができる。
また、本実施形態の部品実装装置１ｂにおいては、通常、スライド部６１ａの昇降と中継部９の昇降とは、微小に相違する（現実的には、これらを完全に同期させることは、ほぼ不可能である。）。かかる場合に、本実施形態の部品実装装置１ｂは、第一実施形態における効果、すなわち、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２が加熱されることによる悪影響を排除する効果によって、極めて微小な荷重で、ダメージを与えることなく、安定してデバイス１０５を実装することができる。

以上説明したように、本実施形態の部品実装装置１ｂは、第二実施形態の部品実装装置１ａとほぼ同様の効果を奏することができ、さらに、スライド部６１ａを昇降させても、全ての接続配管の形状変化（たとえば、曲率半径の変化）に起因する変動荷重がほぼ発生しないので、極めて安定した荷重制御を行うことができる。
したがって、部品実装装置１ｂは、極めて微小な荷重で、ダメージを与えることなく、安定してデバイス１０５を実装することができ、さらに、このようにデバイス１０５を実装することの信頼性を大幅に向上させることができる。

なお、上述した各実施形態の部品実装装置１や部品実装ユニット１０などは、デバイス１０５を実装する用途に限定されるものではない。たとえば、脆弱なデバイスのハンドリングや配列作業においても、有効に利用することができ、また、脆弱なワークの位置決め装置としても、有効に利用することができる。さらに、デバイスの搭載装置、配列装置、又は、検査装置などにおいても、有効に利用することができる。

［部品実装方法の一実施形態］
本発明は、部品実装方法の発明としても、有効である。
本実施形態の部品実装方法は、上記の部品実装装置１を用いた部品実装方法としてある。
すなわち、本実施形態の部品実装方法は、吸気用冷却部として機能する吸着部用冷却部５及びスライド部６１が、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に流入する加熱された気体を冷却する方法としてある。

図４は、本発明の一実施形態にかかる部品実装方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
図４において、本実施形態の部品実装方法は、まず、部品実装装置１のヒータ３がＯＮされ、冷却用接続配管１８３及び冷却用接続配管８３を介して冷媒が流入し、冷却用接続配管１８４及び冷却用接続配管８４を介して冷媒が流出する（ステップＳ１）。すなわち、ヒータ３、並びに、吸気用冷却部としての吸着部用冷却部５及びスライド部６１を作動させ、各部が所定の温度となるまで待機する。

次に、部品実装装置１の移動手段１０３が所定の位置に移動し、スライド部６１が降下し、吸着パッド２を吸着し、スライド部６１が上昇する（ステップＳ２）。この際、ヒータ３によって加熱された気体が、吸着パッド用吸着孔３２に流入し、吸着パッド用吸着孔４２、吸着パッド用吸着孔５２、吸着パッド用吸着孔６１２及び吸着用接続配管８２を流れる。また、吸着パッド用吸着孔３２や吸着パッド用吸着孔４２内の加熱された気体が、吸着パッド用吸着孔５２、吸着パッド用吸着孔６１２及び吸着用接続配管８２を流れる。

部品実装装置１は、吸気用冷却部としての機能を有する吸着部用冷却部５及びスライド部６１が、吸着用接続配管８２に流入する気体を冷却する（ステップＳ３）。これにより、吸着用接続配管８２が加熱されることによる悪影響を排除することができる。すなわち、吸着用接続配管８２の膨張・収縮や硬度変化などにより、デバイス１０５を搭載する際、吸着用接続配管８２に変動荷重が発生し、デバイス１０５に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。

続いて、部品実装装置１の移動手段１０３が所定の位置に移動し、スライド部６１が降下し、デバイス１０５を吸着し、スライド部６１が上昇する（ステップＳ４）。この際、ヒータ３によって加熱された気体が、部品用吸着孔２１に流入し、部品用吸着孔３１、部品用吸着孔４１、部品用吸着孔５１、部品用吸着孔６１１及び吸着用接続配管８１を流れる。また、部品用吸着孔２１、部品用吸着孔３１及び部品用吸着孔４１内の加熱された気体が、部品用吸着孔５１、部品用吸着孔６１１及び吸着用接続配管８１を流れる。

部品実装装置１は、吸気用冷却部としての機能を有する吸着部用冷却部５及びスライド部６１が、吸着用接続配管８２に流入する気体を冷却する（ステップＳ５）。これにより、吸着用接続配管８１が加熱されることによる悪影響を排除することができる。すなわち、吸着用接続配管８１の膨張・収縮や硬度変化などにより、デバイス１０５を搭載する際、吸着用接続配管８１に変動荷重が発生し、デバイス１０５に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。

次に、部品実装装置１のヒータ３は、デバイス１０５を加熱し、移動手段１０３が所定の位置に移動する（ステップＳ６）。続いて、スライド部６１が降下し、デバイス１０５の吸着を解除してデバイス１０５を基板１０４に実装し、スライド部６１が上昇する（ステップＳ７）。

以上説明したように、本実施形態の部品実装方法によれば、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２が加熱されることによる悪影響を排除することによって、吸着用接続配管８１及び吸着用接続配管８２に変動荷重が発生し、部品に安定した荷重を与えることができないといった不具合を回避することができる。これにより、極めて微小な荷重（たとえば、１グラム以下の荷重）で、ダメージを与えることなく、安定してデバイス１０５を実装することができる。

以上、本発明の部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法について、好ましい実施形態及び応用例を示して説明したが、本発明に係る部品実装ユニット、部品実装装置及び部品実装方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した駆動手段７は、一般的に、リニアモータが用いられるが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、被駆動部７１、スライド部６１、吸着部用冷却部５、吸着部４、ヒータ３、吸着パッド２、及び、デバイス１０５などの重量をほぼ相殺する力を発生するばねを有する、駆動手段（往復移動手段）を用いてもよい。

図１は、本発明の第一実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。 図２は、本発明の第二実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。 図３は、本発明の第三実施形態にかかる部品実装装置の概略正面図を示している。 図４は、本発明の一実施形態にかかる部品実装方法を説明するための概略フローチャート図を示している。 図５は、本発明に関連する部品実装装置の概略正面図を示している。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 部品実装装置
２ 吸着パッド
３ ヒータ
４ 吸着部
５、５ａ 吸着部用冷却部
６ スライド軸受
７ 駆動手段
８ 連結部
９ 中継部
１０、１０ａ、１０ｂ 部品実装ユニット
２１ 部品用吸着孔
３１ 部品用吸着孔
３２ 吸着パッド用吸着孔
４１ 部品用吸着孔
４２ 吸着パッド用吸着孔
５１ 部品用吸着孔
５２ 吸着パッド用吸着孔
６１、６１ａ スライド部
７１ 被駆動部
８１ 吸着用接続配管
８２ 吸着用接続配管
８３ 冷却用接続配管
８４ 冷却用接続配管
８５ 部品用連通配管
８６ 吸着パッド用連通配管
９１ 中継部用駆動手段
９２ 中継用配管
１００ 部品実装装置
１０１ 支柱
１０２ 支持部材
１０３ 移動手段
１０４ 基板
１０５ デバイス
１１０ 部品実装ユニット
１１４ 吸着部
１１５ 吸着部用冷却部
１４１ 部品用吸着孔
１４２ 吸着パッド用吸着孔
１６１ スライド部
１８０ ジョイント
１８１ 吸着用接続配管
１８２ 吸着用接続配管
１８３ 冷却用接続配管
１８４ 冷却用接続配管
６１１、６１１ａ 部品用吸着孔
６１２、６１２ａ 吸着パッド用吸着孔

Claims (9)

1. 部品を加熱する加熱手段と、
   前記部品を真空吸着するための吸着孔が、形成された吸着部と、
   前記加熱手段により加熱された前記吸着部を冷却する吸着部用冷却部と、
   前記加熱手段、前記吸着部及び前記吸着部用冷却部の少なくとも一つと連結されたスライド部と、
   前記スライド部を往復移動可能に支持するスライド軸受と、
   前記スライド部を往復移動させる駆動手段と、
   前記吸着孔と一方の端部が連通する吸着用接続配管と、
   前記吸着用接続配管に流入する気体を冷却する吸気用冷却部と
   を備えたことを特徴とする部品実装ユニット。
2. 直接的に又は間接的に前記吸着部に吸着され、前記部品を真空吸着する吸着パッドを備え、前記吸着孔が部品用吸着孔と吸着パッド用吸着孔とを有し、前記部品用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管と、前記吸着パッド用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管とを整列させたことを特徴とする請求項１に記載の部品実装ユニット。
3. 前記吸着用接続配管の一方の端部を、前記スライド軸受の上方に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装ユニット。
4. 前記吸着孔と前記吸着用接続配管の一方の端部とを連通させるための連通配管を備え、前記連通配管が、前記吸気用冷却部によって冷却されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品実装ユニット。
5. 前記吸着用接続配管の他方の端部が接続される中継部と、この中継部を往復移動させる中継部用駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装ユニット。
6. 部品を実装する部品実装ユニットと、この部品実装ユニットを実装面に対して相対的に移動させる移動手段とを有する部品実装装置において、
   前記部品実装ユニットが、
   部品を加熱する加熱手段と、
   前記部品を真空吸着するための吸着孔が、形成された吸着部と、
   前記加熱手段により加熱された前記吸着部を冷却する吸着部用冷却部と、
   前記加熱手段、前記吸着部及び前記吸着部用冷却部の少なくとも一つと連結されたスライド部と、
   前記スライド部を往復移動可能に支持するスライド軸受と、
   前記スライド部を往復移動させる駆動手段と、
   前記吸着孔と一方の端部が連通する吸着用接続配管と、
   前記吸着用接続配管に流入する気体を冷却する吸気用冷却部と
   を備えたことを特徴とする部品実装装置。
7. 前記部品実装ユニットが、直接的に又は間接的に前記吸着部に吸着され、前記部品を真空吸着する吸着パッドを備え、前記吸着孔が部品用吸着孔と吸着パッド用吸着孔とを有し、前記部品用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管と、前記吸着パッド用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管とを整列させたことを特徴とする請求項６に記載の部品実装装置。
8. 部品実装ユニットの吸着孔の形成された吸着部が、前記吸着孔と一方の端部が連通する吸着用接続配管を介して、前記部品を真空吸着する工程と、前記部品実装ユニットの加熱手段が、前記部品を加熱する工程と、前記部品実装ユニットが、前記部品を実装する工程とを有する部品実装方法において、
   前記部品実装ユニットの吸気用冷却部が、前記吸着用接続配管に流入する気体を冷却することを特徴とする部品実装方法。
9. 前記吸着部が、吸着パッドを介して、前記部品を真空吸着し、前記吸着孔が部品用吸着孔と吸着パッド用吸着孔とを有し、前記部品用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管と、前記吸着パッド用吸着孔と連通する前記吸着用接続配管とが整列されていることを特徴とする請求項８に記載の部品実装方法。

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