JPWO2012164606A1 - Nozzle for component mounting and method for manufacturing nozzle for component mounting - Google Patents
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Abstract
部品（３０）を基板（２０）に実装する部品実装において、部品（３０）を吸着するノズルまたは吸着した部品（３０）を基板（２０）に装着するノズルである部品実装用ノズル（１００）であって、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成された筒状の先端部（１１０）を備える。これにより、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる。In component mounting for mounting the component (30) on the substrate (20), the component mounting nozzle (100) is a nozzle for sucking the component (30) or a nozzle for mounting the sucked component (30) on the substrate (20). A cylindrical tip (110) formed of a conductive resin in which a carbon nanotube and a resin are combined is provided. As a result, it is possible to prevent the occurrence of static electricity while suppressing the possibility of scratching the components, and to suppress the occurrence of carbon peeling.
Description
本発明は、部品を基板に実装する部品実装において、部品を吸着するノズルまたは吸着した部品を基板に装着するノズルである部品実装用ノズル及び部品実装用ノズルの製造方法に関する。 The present invention relates to a component mounting nozzle that is a nozzle that sucks a component or a nozzle that mounts a sucked component on a substrate and a method for manufacturing the component mounting nozzle in component mounting for mounting a component on a substrate.
部品を基板に実装する部品実装機においては、部品を吸着するノズルまたは吸着した部品を基板に装着するノズル（以下、部品実装用ノズルという）を備えている。ここで、金属製の部品実装用ノズルを使用した場合、部品に打痕などの傷をつけるおそれがある。このため、部品に傷をつけるのを防ぐために、部品実装用ノズルの取り付け部に緩衝バネを付けたり、部品実装用ノズルの先端部をセラミックで覆ったりしている。 2. Description of the Related Art A component mounting machine for mounting a component on a board includes a nozzle for sucking the component or a nozzle for mounting the sucked component on the substrate (hereinafter referred to as a component mounting nozzle). Here, when a metal component mounting nozzle is used, there is a risk of scratching the component, such as a dent. For this reason, in order to prevent damage to components, a buffer spring is attached to the mounting portion of the component mounting nozzle, or the tip of the component mounting nozzle is covered with ceramic.
しかし、部品実装する場合には、緩衝機構のみで衝撃を吸収できない場合があり、その度に操作員が、部品の高さや部品実装用ノズルの押し込み高さなどを調整し、部品への打撃力を低める等の操作を行っている。 However, when mounting components, it may not be possible to absorb the impact with only the shock absorber mechanism, and each time the operator adjusts the height of the component, the height of pushing the nozzle for mounting the component, etc., the impact force on the component Such as lowering.
また、部品実装用ノズルの先端部をセラミックで覆った場合には、セラミックは多孔質のためにはんだ等の汚れが着きやすく、頻繁に洗浄を行う必要がある。また、汚れの付着を少なくするためにセラミック表面を研磨する場合があるが、高価な部品となる。 In addition, when the tip of the component mounting nozzle is covered with ceramic, the ceramic is porous, so that dirt such as solder tends to adhere to it, and it is necessary to frequently clean it. In addition, the ceramic surface may be polished to reduce the adhesion of dirt, but this is an expensive part.
また、セラミックは壊れて欠けが発生しやすく、吸着不良の原因となるとともに、欠けた切片が基板上に落ちると、セラミックは絶縁物であるため、場所によってはショートし回路を破壊する。また、セラミックをノズル先端部に取り付けるには、製造コスト及び部材コストとも大変高価となり、製品コストに影響を与える。 In addition, the ceramic is easily broken and chipped, causing poor adsorption. If the chipped piece falls on the substrate, the ceramic is an insulating material, so that the ceramic is short-circuited depending on the location and the circuit is broken. Moreover, in order to attach the ceramic to the tip of the nozzle, both the manufacturing cost and the member cost are very expensive, which affects the product cost.
このため、コストを低減し、操作員の負担も軽減するために、樹脂製の部品実装用ノズルも実用化されている。しかし、部品実装用ノズルに樹脂を使用した場合、静電気が発生する。そして、静電気が発生して部品実装用ノズルが帯電すると、部品実装用ノズルから部品を外す際に正しく外すことができず、部品を正確な位置に装着できない、また時には部品実装用ノズルを破壊する場合がある。 For this reason, resin component mounting nozzles have been put into practical use in order to reduce costs and reduce the burden on operators. However, when resin is used for the component mounting nozzle, static electricity is generated. When static electricity is generated and the component mounting nozzle is charged, it cannot be correctly removed when removing the component from the component mounting nozzle, and the component cannot be mounted in the correct position, and sometimes the component mounting nozzle is destroyed. There is a case.
そこで、従来、部品実装用ノズルに静電気が発生するのを防ぐために、カーボンを混ぜ合わせた樹脂を成型した部品実装用ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この部品実装用ノズルにおいては、樹脂で形成されているため、部品に打痕などの傷をつけるおそれがなく、当該樹脂にカーボンが混入されているため、静電気の発生防止を図ることができる。 Therefore, conventionally, in order to prevent static electricity from being generated in the component mounting nozzle, a component mounting nozzle in which a resin mixed with carbon is molded has been proposed (for example, see Patent Document 1). Since this component mounting nozzle is made of resin, there is no risk of scratching the component, and carbon is mixed in the resin, so that generation of static electricity can be prevented.
しかしながら、上記従来のカーボン含有樹脂製の部品実装用ノズルでは、カーボンの剥がれが発生するために、寿命が短くなるという問題がある。 However, the above-described conventional nozzle for mounting a component made of carbon-containing resin has a problem that the life of the nozzle is shortened because peeling of carbon occurs.
つまり、樹脂に、静電気の発生を防止できる量のカーボンを混ぜ合わせると、樹脂の強度が大幅に低下し、カーボンの剥がれが発生する。そして、剥がれたカーボンが部品に付着したり基板に落下したりすると、ショートを起こす原因になる。このため、従来のカーボン含有樹脂製の部品実装用ノズルは、寿命が短く、短時間しか使用することができない。 In other words, when the resin is mixed with an amount of carbon that can prevent the generation of static electricity, the strength of the resin is greatly reduced, and the carbon peels off. If the peeled carbon adheres to the component or falls on the substrate, it causes a short circuit. For this reason, the conventional nozzle for mounting components made of carbon-containing resin has a short life and can be used only for a short time.
このことにより、部品実装用ノズルにかかるコストが増加し、部品実装用ノズルの交換頻度が高くなることで作業効率が低下するとともに、当該ノズルの投棄による環境保護上の問題も生じる。また、部品実装用ノズルの交換機構を追加すれば、装置価格の高騰を招く。 This increases the cost of the component mounting nozzle, increases the frequency of replacement of the component mounting nozzle, reduces the work efficiency, and causes environmental protection problems due to the disposal of the nozzle. In addition, if a mechanism for replacing a component mounting nozzle is added, the price of the apparatus will rise.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる部品実装用ノズル及び部品実装用ノズルの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a component mounting nozzle capable of preventing the occurrence of static electricity and suppressing the occurrence of peeling of carbon while reducing the risk of scratching the component. And it aims at providing the manufacturing method of the nozzle for component mounting.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る部品実装用ノズルは、部品を基板に実装する部品実装において、部品を吸着するノズルまたは吸着した部品を基板に装着するノズルである部品実装用ノズルであって、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成された筒状の先端部を備える。 In order to achieve the above object, a component mounting nozzle according to one aspect of the present invention is a component mounting that is a nozzle that sucks a component or a nozzle that mounts a sucked component on a substrate in component mounting that mounts the component on the substrate. The nozzle is provided with a cylindrical tip portion formed of a conductive resin in which a carbon nanotube and a resin are combined.
これによれば、部品実装用ノズルの先端部は、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成されている。具体的には、当該先端部は、カーボンナノチューブが樹脂に均一に分散して含有された導電性樹脂で形成されている。ここで、カーボンナノチューブは電子的にπ結合しており、同時にバンドギャップがないため、静電気や電磁波等が吸収されやすく、静電気の発生を抑制することができる。また、カーボンナノチューブは、従来のカーボンよりも同一面積当りの表面積が大きく、少量で大きな効果を産み出す。つまり、静電気の発生を防止するために樹脂に混ぜ合わせる必要のあるカーボンナノチューブの量は、従来のカーボンの量の約１／１０（用途が要求する抵抗値及び樹脂種別、強度、耐熱条件（以下、要求仕様という）により変動する）でよい。このため、樹脂の強度を低下させていたカーボンの含有量を大幅に減らしても、静電気の発生を防止することができるため、樹脂の強度低下を防ぐことができるようになり、カーボンが剥がれにくくなる。また、樹脂を使用することで、ノズル先端の硬度が部品表面の硬度とほぼ同等となり、部品表面に打痕等の傷がつくのを防止することができる。これにより、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる。 According to this, the tip of the component mounting nozzle is formed of a conductive resin in which a carbon nanotube and a resin are combined. Specifically, the tip portion is formed of a conductive resin in which carbon nanotubes are uniformly dispersed in the resin. Here, since the carbon nanotube is electronically π-bonded and has no band gap at the same time, static electricity, electromagnetic waves and the like are easily absorbed, and generation of static electricity can be suppressed. In addition, carbon nanotubes have a larger surface area per area than conventional carbon, and produce a great effect in a small amount. In other words, the amount of carbon nanotubes that need to be mixed with the resin to prevent the generation of static electricity is about 1/10 of the amount of conventional carbon (resistance value and type of resin required for the application, strength, heat resistance conditions (below) It depends on the required specifications). For this reason, even if the carbon content that had reduced the strength of the resin is significantly reduced, the generation of static electricity can be prevented, so that the strength of the resin can be prevented from being lowered, and the carbon is difficult to peel off. Become. Further, by using a resin, the hardness of the tip of the nozzle becomes almost equal to the hardness of the surface of the component, and it is possible to prevent the surface of the component from being scratched. As a result, it is possible to prevent the occurrence of static electricity while suppressing the possibility of scratching the components, and to suppress the occurrence of carbon peeling.
また、好ましくは、さらに、部品を基板に実装するヘッドに接続されるチャッキング部を備え、前記チャッキング部と前記先端部とは、前記カーボンナノチューブと前記樹脂とが複合化された導電性樹脂で一体に形成されている。 In addition, preferably, it further includes a chucking portion connected to a head for mounting a component on a substrate, and the chucking portion and the tip portion are conductive resins in which the carbon nanotube and the resin are combined. It is integrally formed with.
これによれば、チャッキング部と先端部とが、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で一体に形成されて、部品実装用ノズルを構成している。つまり、部品実装用ノズルを当該樹脂で一体成型することができるので、製造が容易である。このため、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる部品実装用ノズルを、容易に製造することができる。 According to this, the chucking portion and the tip portion are integrally formed of the conductive resin in which the carbon nanotube and the resin are combined to constitute a component mounting nozzle. That is, since the component mounting nozzle can be integrally formed with the resin, manufacturing is easy. For this reason, it is possible to easily manufacture a component mounting nozzle that can prevent the occurrence of static electricity while reducing the possibility of scratching the component, and can suppress the occurrence of peeling of carbon.
また、好ましくは、さらに、前記先端部の内方に配置される金属製のチューブである金属チューブを備え、前記先端部は、先端が前記金属チューブの先端よりも突出して配置される。 In addition, preferably, a metal tube, which is a metal tube disposed inside the distal end portion, is further provided, and the distal end portion is disposed such that the distal end projects beyond the distal end of the metal tube.
これによれば、部品実装用ノズルは、先端部の内方に金属チューブを備えており、金属チューブは、先端が当該先端部から突出しないように配置されている。つまり、部品実装用ノズルの先端部に部品の吸着孔として細孔を加工するのは困難であるので、先端部の内方に金属チューブを配置することで、当該細孔を形成することができる。また、金属チューブの先端は、部品実装用ノズルの先端部から突出しないように配置されているので、部品に金属チューブが接触することがなく、金属チューブで部品を傷つけるおそれがない。このため、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる部品実装用ノズルを実現することができる。 According to this, the component mounting nozzle includes the metal tube inside the tip portion, and the metal tube is arranged so that the tip does not protrude from the tip portion. That is, since it is difficult to process a pore as a component suction hole at the tip of the component mounting nozzle, the pore can be formed by arranging a metal tube inside the tip. . In addition, since the tip of the metal tube is arranged so as not to protrude from the tip of the component mounting nozzle, the metal tube does not come into contact with the component, and there is no possibility of damaging the component with the metal tube. For this reason, it is possible to achieve a component mounting nozzle that can prevent the occurrence of static electricity while reducing the possibility of scratching the component, and can suppress the occurrence of peeling of carbon.
また、好ましくは、前記カーボンナノチューブは、前記樹脂に対して重量比で０．５〜１０％になるように、前記樹脂と複合化されている。また、さらに好ましくは、前記カーボンナノチューブは、前記樹脂に対して重量比で０．５〜３％になるように、前記樹脂と複合化されている。 Preferably, the carbon nanotubes are combined with the resin so that the weight ratio is 0.5 to 10% with respect to the resin. More preferably, the carbon nanotube is combined with the resin so that the weight ratio is 0.5 to 3% with respect to the resin.
これによれば、カーボンナノチューブは、樹脂に対して重量比で０．５〜１０％になるように、さらに好ましくは０．５〜３％になるように、当該樹脂に含有されている。このように、非常に少量のカーボンナノチューブの混入で、静電気の発生を防止する効果を得ることができる。 According to this, the carbon nanotube is contained in the resin so as to be 0.5 to 10% by weight with respect to the resin, and more preferably 0.5 to 3%. Thus, the effect of preventing the generation of static electricity can be obtained by mixing a very small amount of carbon nanotubes.
また、好ましくは、前記カーボンナノチューブは、繊維径１〜１００ｎｍ及び繊維長０．１〜１００μｍである。また、さらに好ましくは、前記カーボンナノチューブは、易分散性を有し、繊維径５〜２０ｎｍ及び繊維長１〜１０μｍである。 Preferably, the carbon nanotube has a fiber diameter of 1 to 100 nm and a fiber length of 0.1 to 100 μm. More preferably, the carbon nanotube has easy dispersibility, and has a fiber diameter of 5 to 20 nm and a fiber length of 1 to 10 μm.
また、好ましくは、前記樹脂はスーパエンジニアリングプラスチックまたはエンジニアリングプラスチックである。 Preferably, the resin is super engineering plastic or engineering plastic.
さらに好ましくは、前記樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、またはポリカーボネート樹脂である。 More preferably, the resin is polyamide resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, modified polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyether ketone. Resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, polyimide resin, polyetheretherketone resin, polybenzimidazole resin, or polycarbonate resin.
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る部品実装用ノズルの製造方法は、部品を基板に実装する部品実装において、部品を吸着するノズルまたは吸着した部品を基板に装着するノズルである部品実装用ノズルの製造方法であって、カーボンナノチューブと樹脂とを複合化させるように、前記樹脂に前記カーボンナノチューブを均一に分散して含有させる含有工程と、前記カーボンナノチューブが含有された樹脂で筒状の先端部を成型する成型工程とを含む。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a component mounting nozzle according to an aspect of the present invention includes mounting a component on a substrate, or mounting the mounted component on a substrate in mounting the component on the substrate. A manufacturing method of a component mounting nozzle, which is a nozzle, comprising: a step of uniformly dispersing and containing the carbon nanotubes in the resin so as to make the carbon nanotubes and the resin complex; and the carbon nanotubes are contained. And a molding step of molding the cylindrical tip with a resin.
これによれば、樹脂にカーボンナノチューブを均一に分散して含有させ、当該カーボンナノチューブが含有された樹脂で筒状の先端部を成型することで、部品実装用ノズルを製造する。つまり、部品実装用ノズルの先端部は、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成される。具体的には、当該先端部は、カーボンナノチューブが樹脂に均一に分散して含有された導電性樹脂で形成されている。ここで、カーボンナノチューブは電子的にπ結合しており、同時にバンドギャップがないため、静電気や電磁波等が吸収されやすく、静電気の発生を抑制することができる。また、カーボンナノチューブは、従来のカーボンよりも同一面積当りの表面積が大きく、少量で大きな効果を産み出す。つまり、静電気の発生を防止するために樹脂に混ぜ合わせる必要のあるカーボンナノチューブの量は、従来のカーボンの量の約１／１０（要求仕様により変動する）でよい。このため、樹脂の強度を低下させていたカーボンの含有量を大幅に減らしても、静電気の発生を防止することができるため、樹脂の強度低下を防ぐことができるようになり、カーボンが剥がれにくくなる。また、樹脂を使用することで、ノズル先端の硬度が部品表面の硬度とほぼ同等となり、部品表面に打痕等の傷がつくのを防止することができる。これにより、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる。 According to this, the component mounting nozzle is manufactured by uniformly dispersing and containing the carbon nanotubes in the resin and molding the cylindrical tip portion with the resin containing the carbon nanotubes. That is, the tip of the component mounting nozzle is formed of a conductive resin in which a carbon nanotube and a resin are combined. Specifically, the tip portion is formed of a conductive resin in which carbon nanotubes are uniformly dispersed in the resin. Here, since the carbon nanotube is electronically π-bonded and has no band gap at the same time, static electricity, electromagnetic waves and the like are easily absorbed, and generation of static electricity can be suppressed. In addition, carbon nanotubes have a larger surface area per area than conventional carbon, and produce a great effect in a small amount. That is, the amount of carbon nanotubes that need to be mixed with the resin to prevent the generation of static electricity may be about 1/10 of the conventional amount of carbon (varies depending on the required specifications). For this reason, even if the carbon content that had reduced the strength of the resin is significantly reduced, the generation of static electricity can be prevented, so that the strength of the resin can be prevented from being lowered, and the carbon is difficult to peel off. Become. Further, by using a resin, the hardness of the tip of the nozzle becomes almost equal to the hardness of the surface of the component, and it is possible to prevent the surface of the component from being scratched. As a result, it is possible to prevent the occurrence of static electricity while suppressing the possibility of scratching the components, and to suppress the occurrence of carbon peeling.
本発明に係る部品実装用ノズルよると、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる。 According to the component mounting nozzle according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of static electricity while reducing the risk of scratching the component, and to suppress the occurrence of peeling of carbon.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズルについて説明する。 A component mounting nozzle according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００を備えるヘッド１０が基板２０に部品３０を実装する構成を模式的に示す斜示図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration in which a
同図に示すヘッド１０は、基板に部品を実装する部品実装機に備えられる部品実装用のヘッドであり、部品３０を吸着し、当該吸着した部品３０を基板２０に装着する。なお、同図では、部品実装機が備えるヘッド１０以外の構成要素については、簡略化のため省略している。
A
具体的には、ヘッド１０は、部品が収容された部品供給部から、基板２０に実装すべき部品３０を吸着により取得して保持する。そして、ヘッド１０は、当該吸着した部品３０を保持しながら、基板２０の部品３０を装着すべき位置に移動して、当該位置に部品３０を装着する。
Specifically, the
ここで、ヘッド１０は、複数（同図では８個）の部品実装用ノズル１００を備えている。つまり、ヘッド１０は、一度に８個の部品３０を吸着し、基板２０に装着することができる。
Here, the
部品実装用ノズル１００は、部品３０を吸着するノズルまたは吸着した部品３０を基板２０に装着するノズルである。具体的には、部品実装用ノズル１００は、真空吸着により部品３０を吸着し、当該吸着した部品３０を基板２０に装着する。
The
なお、部品実装用ノズル１００は、部品３０を吸着する機能と、吸着した部品３０を基板２０に装着する機能の２つの機能を有していなくともよく、部品３０を吸着する機能、及び吸着した部品３０を基板２０に装着する機能のうちの少なくとも１つの機能を有していればよい。
The
次に、部品実装用ノズル１００の構成について、説明する。
Next, the configuration of the
図２は、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００の外観を模式的に示す斜示図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the appearance of the
同図に示すように、部品実装用ノズル１００は、先端部１１０とチャッキング部１２０とを備えている。
As shown in the figure, the
先端部１１０は、部品実装用ノズル１００の先端部であり、部品３０を吸着するための吸着孔を有する。つまり、先端部１１０が加工されて、吸着孔が形成されている。また、先端部１１０は、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成された筒状の部位である。
The
つまり、カーボンナノチューブが均一に分散して樹脂に含有されて、先端部１１０が形成されている。ここで、均一に分散とは、極端に偏りがなく分布していることを表しており、加工時の誤差を許容する概念である。具体的には、先端部１１０は、カーボンナノチューブと樹脂との均一分散配置技術（例えば、特許文献２：国際公開第２００９／１１０５７０号パンフレット参照）により複合化されて、形成される。
That is, the carbon nanotubes are uniformly dispersed and contained in the resin, and the
なお、この先端部１１０の形成はどのように行ってもよく、例えば、宇部興産株式会社などのカーボンナノチューブメーカによって複合化された導電性樹脂を使用することで、先端部１１０を形成することができる。
The
また、静電気の発生を防止するために樹脂に混ぜ合わせる必要のあるカーボンナノチューブの量は、要求仕様により変動するが、従来のカーボンの量の約１／１０でよい。具体的には、先端部１１０は、カーボンナノチューブが樹脂に対して重量比で０．５〜１０％になるように、樹脂に含有されて形成されているのが好ましい。また、さらに好ましくは、カーボンナノチューブの樹脂に対する重量比は、０．５〜３％である。
The amount of carbon nanotubes that need to be mixed with the resin to prevent the generation of static electricity varies depending on the required specifications, but may be about 1/10 of the conventional amount of carbon. Specifically, the
また、また、カーボンナノチューブは、繊維径１〜１００ｎｍ及び繊維長０．１〜１００μｍであるのが好ましい。また、カーボンナノチューブは、易分散性を有し、繊維径は５〜２０ｎｍであり、繊維長は１〜１０μｍであるのがさらに好ましい。これにより、カーボンナノチューブを樹脂内に容易に均一に分散させることができるとともに、従来のカーボンよりも表面積を大きくすることができる。 The carbon nanotubes preferably have a fiber diameter of 1 to 100 nm and a fiber length of 0.1 to 100 μm. Further, the carbon nanotube has easy dispersibility, the fiber diameter is 5 to 20 nm, and the fiber length is more preferably 1 to 10 μm. As a result, the carbon nanotubes can be easily and uniformly dispersed in the resin, and the surface area can be made larger than that of conventional carbon.
また、カーボンナノチューブが含有される樹脂としては、スーパエンジニアリングプラスチックまたはエンジニアリングプラスチックであるのが好ましい。また、当該樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、またはポリカーボネート樹脂であるのが、さらに好ましい。これにより、先端部１１０は、低抵抗の高導電性樹脂により形成される。
The resin containing carbon nanotubes is preferably super engineering plastic or engineering plastic. The resin includes polyamide resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, polybutylene terephthalate resin, modified polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin, liquid crystal polymer resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyether ketone resin. More preferred are polyetherimide resin, polyamideimide resin, polyimide resin, polyetheretherketone resin, polybenzimidazole resin, or polycarbonate resin. Thereby, the front-end |
なお、同図では先端部１１０は円筒状の部位であるが、先端部１１０は、吸着孔が形成されていればよく、その形状は円筒状には限定されない。
In addition, although the front-end |
チャッキング部１２０は、部品実装用ノズル１００をヘッド１０で保持するために、ヘッド１０に接続される部位である。チャッキング部１２０は、先端部１１０の上部で先端部１１０に接続されている。また、チャッキング部１２０は、先端部１１０と同じ材質であり、先端部１１０と一体に形成されている。つまり、先端部１１０とチャッキング部１２０とは、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で一体に形成されている。
The
なお、チャッキング部１２０は、先端部１１０と別体で構成されていてもよい。この場合、チャッキング部１２０は、先端部１１０と同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。
In addition, the chucking
（変形例）
次に、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００の変形例について、説明する。上記実施の形態では、部品実装用ノズル１００は、先端部の樹脂を加工することで、先端部に吸着孔を形成することとした。しかし、本変形例では、部品実装用ノズルは、先端部に、吸着孔として金属チューブを有する。(Modification)
Next, a modified example of the
図３は、本発明の実施の形態の変形例に係る部品実装用ノズル１０１の外観を模式的に示す斜示図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the appearance of the
図４は、本発明の実施の形態の変形例に係る部品実装用ノズル１０１の構成を示す断面図である。具体的には、同図は、部品実装用ノズル１０１の先端部分を縦方向に切断した場合の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a
これらの図に示すように、部品実装用ノズル１０１は、先端部１１１とチャッキング部１２１と金属チューブ１３０とを備えている。
As shown in these drawings, the
金属チューブ１３０は、先端部１１１の内方に配置される金属製のチューブである。つまり、金属チューブ１３０は、上記実施の形態における先端部１１０の吸着孔の役割を担っている。また、先端部１１１は、先端が金属チューブ１３０の先端よりも突出して配置されている。
The
なお、先端部１１１は、円筒状の部位であり、内方に金属チューブ１３０を備えている以外は、上記実施の形態における先端部１１０と同様であるため、詳細な説明は省略する。つまり、先端部１１１は、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成された筒状の部位である。
The
なお、先端部１１１は、円筒形とは限らない。
Note that the
また、チャッキング部１２１についても、上記実施の形態におけるチャッキング部１２０と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。なお、チャッキング部１２１は、先端部１１１と同じ材質の樹脂で形成されていてもよいし、金属などで形成されていてもよい。また、先端部１１１とチャッキング部１２１とは一体で形成されていてもよく、別体で形成されていてもよい。
Also, the
（部品実装用ノズルの製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００またはその変形例に係る部品実装用ノズル１０１の製造方法について、説明する。(Manufacturing method of nozzle for component mounting)
Next, a method for manufacturing the
図５は、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００またはその変形例に係る部品実装用ノズル１０１の製造方法の一例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing the
同図に示すように、まず、含有工程として、カーボンナノチューブと樹脂とを複合化させるように、樹脂にカーボンナノチューブを均一に分散して含有させる（Ｓ１０２）。 As shown in the figure, first, as a containing step, the carbon nanotubes are uniformly dispersed and contained in the resin so that the carbon nanotubes and the resin are combined (S102).
具体的には、まず、製造したい部品実装用ノズルの強度、抵抗値、耐熱性等必要な条件の仕様に応じた樹脂を選定する。例えば、ポリアミドイミド系の樹脂を選定する。そして、選定した樹脂に、カーボンナノチューブを均一に分散して含有させる。 Specifically, first, a resin is selected according to specifications of necessary conditions such as strength, resistance value, heat resistance, etc. of the component mounting nozzle to be manufactured. For example, a polyamideimide resin is selected. Then, carbon nanotubes are uniformly dispersed and contained in the selected resin.
次に、成型工程として、カーボンナノチューブが含有された樹脂で、部品実装用ノズルを成型する（Ｓ１０４）。なお、当該成型工程では、少なくとも部品実装用ノズルの先端部を成型することができればよい。 Next, as a molding step, a component mounting nozzle is molded with a resin containing carbon nanotubes (S104). In the molding process, it is sufficient that at least the tip of the component mounting nozzle can be molded.
具体的には、まず、カーボンナノチューブを含有させた含有樹脂ペレットを樹脂成型機により、部品実装用ノズルの仕様（例えば形状、各部強度、抵抗値、耐熱性、外面平坦度、内面平坦度等必要な条件）に合わせた形状に成型する。なお、一般的な成型工程（１サイクル）は、型締工程、射出工程、計量工程及び冷却工程（同時進行することが多い）、型開工程、取出の順に行われる。 Specifically, first, the resin pellets containing carbon nanotubes are used with a resin molding machine to specify the specifications of the component mounting nozzle (for example, shape, strength of each part, resistance value, heat resistance, outer surface flatness, inner surface flatness, etc. are required) To a shape suitable for the desired conditions). A general molding process (one cycle) is performed in the order of a mold clamping process, an injection process, a metering process, a cooling process (which often proceeds simultaneously), a mold opening process, and a removal process.
このようにして、上記実施の形態においては、部品実装用ノズル１００の先端部１１０のみ、または先端部１１０及びチャッキング部１２０を一体で成型する。また、上記実施の形態の変形例においては、部品実装用ノズル１０１の先端部１１１を金属チューブ１３０の周囲に成型する。または、成型した先端部１１１を金属チューブ１３０に接着により巻きつけてもよい。
Thus, in the above-described embodiment, only the
以上のように、本発明の実施の形態及びその変形例に係る部品実装用ノズルによれば、部品実装用ノズルの先端部は、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成されている。具体的には、当該先端部は、カーボンナノチューブが樹脂に均一に分散して含有された導電性樹脂で形成されている。ここで、カーボンナノチューブは電子的にπ結合しており、同時にバンドギャップがないため、静電気や電磁波等が吸収されやすく、静電気の発生を抑制することができる。また、カーボンナノチューブは、従来のカーボンよりも同一面積当りの表面積が大きく、少量で大きな効果を産み出す。つまり、静電気の発生を防止するために樹脂に混ぜ合わせる必要のあるカーボンナノチューブの量は、従来のカーボンの量の約１／１０（要求仕様により変動する）でよい。このため、樹脂の強度を低下させていたカーボンの含有量を大幅に減らしても、静電気の発生を防止することができるため、樹脂の強度低下を防ぐことができるようになり、カーボンが剥がれにくくなる。また、樹脂を使用することで、ノズル先端の硬度が部品表面の硬度とほぼ同等となり、部品表面に打痕等の傷がつくのを防止することができる。これにより、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる。 As described above, according to the component mounting nozzle according to the embodiment of the present invention and the modification thereof, the tip of the component mounting nozzle is formed of a conductive resin in which carbon nanotubes and a resin are combined. ing. Specifically, the tip portion is formed of a conductive resin in which carbon nanotubes are uniformly dispersed in the resin. Here, since the carbon nanotube is electronically π-bonded and has no band gap at the same time, static electricity, electromagnetic waves and the like are easily absorbed, and generation of static electricity can be suppressed. In addition, carbon nanotubes have a larger surface area per area than conventional carbon, and produce a great effect in a small amount. That is, the amount of carbon nanotubes that need to be mixed with the resin to prevent the generation of static electricity may be about 1/10 of the conventional amount of carbon (varies depending on the required specifications). For this reason, even if the carbon content that had reduced the strength of the resin is significantly reduced, the generation of static electricity can be prevented, so that the strength of the resin can be prevented from being lowered, and the carbon is difficult to peel off. Become. Further, by using a resin, the hardness of the tip of the nozzle becomes almost equal to the hardness of the surface of the component, and it is possible to prevent the surface of the component from being scratched. As a result, it is possible to prevent the occurrence of static electricity while suppressing the possibility of scratching the components, and to suppress the occurrence of carbon peeling.
また、カーボンナノチューブは、樹脂に対して重量比で０．５〜１０％になるように、さらに好ましくは０．５〜３％になるように、当該樹脂に含有されている。このように、非常に少量のカーボンナノチューブの混入で、静電気の発生を防止する効果を得ることができる。 Moreover, the carbon nanotube is contained in the resin so that the weight ratio is 0.5 to 10% with respect to the resin, and more preferably 0.5 to 3%. Thus, the effect of preventing the generation of static electricity can be obtained by mixing a very small amount of carbon nanotubes.
また、本発明の実施の形態に係る部品実装用ノズル１００によれば、チャッキング部１２０と先端部１１０とが、カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で一体に形成されて、部品実装用ノズル１００を構成している。つまり、部品実装用ノズル１００を当該樹脂で一体成型することができるので、製造が容易である。このため、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる部品実装用ノズル１００を、容易に製造することができる。
Further, according to the
また、本発明の実施の形態の変形例に係る部品実装用ノズル１０１によれば、部品実装用ノズル１０１は、先端部１１１の内方に金属チューブ１３０を備えており、金属チューブ１３０は、先端が当該先端部１１１から突出しないように配置されている。つまり、部品実装用ノズル１０１の先端部１１１に部品の吸着孔として細孔を加工するのは困難であるので、先端部１１１の内方に金属チューブ１３０を配置することで、当該細孔を形成することができる。また、金属チューブ１３０の先端は、部品実装用ノズル１０１の先端部１１１から突出しないように配置されているので、部品に金属チューブ１３０が接触することがなく、金属チューブ１３０で部品を傷つけるおそれがない。このため、部品に傷をつけるおそれを低減しつつ静電気の発生防止を図るとともに、カーボンの剥がれの発生を抑制することができる部品実装用ノズル１０１を実現することができる。
In addition, according to the
そして、これらにより、長寿命の部品実装用ノズルを製造することができ、製造上の消耗品コストが大幅に低減されるとともに、製造工程の合理化により製品コストの低下にもつながる。また、基板実装品質が向上し、生産者及び需要家の利益に結びつく。 With these, a long-life component mounting nozzle can be manufactured, and the cost of consumables for manufacturing is greatly reduced, and the manufacturing process is rationalized, leading to a reduction in product cost. In addition, the board mounting quality is improved, leading to the profits of producers and consumers.
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る部品実装用ノズルについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although the component mounting nozzle according to the embodiment of the present invention and the modified example thereof has been described, the present invention is not limited to this embodiment.
つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 In other words, it should be considered that the embodiment and its modification disclosed this time are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、部品実装機において部品を吸着、または吸着した部品を基板に装着する部品実装用ノズルに適用できる。 The present invention can be applied to a component mounting nozzle that sucks a component or mounts the sucked component on a substrate in a component mounting machine.
１０ ヘッド
２０ 基板
３０ 部品
１００、１０１ 部品実装用ノズル
１１０、１１１ 先端部
１２０、１２１ チャッキング部
１３０ 金属チューブDESCRIPTION OF
Claims (7)
カーボンナノチューブと樹脂とが複合化された導電性樹脂で形成された筒状の先端部を備える
部品実装用ノズル。In component mounting for mounting a component on a substrate, a component mounting nozzle that is a nozzle that sucks a component or a nozzle that mounts a sucked component on a substrate,
A component mounting nozzle comprising a cylindrical tip portion formed of a conductive resin in which a carbon nanotube and a resin are combined.
部品を基板に実装するヘッドに接続されるチャッキング部を備え、
前記チャッキング部と前記先端部とは、前記カーボンナノチューブと前記樹脂とが複合化された導電性樹脂で一体に形成されている
請求項１に記載の部品実装用ノズル。further,
It has a chucking part connected to the head that mounts the component on the board,
The component mounting nozzle according to claim 1, wherein the chucking portion and the tip end portion are integrally formed of a conductive resin in which the carbon nanotube and the resin are combined.
前記先端部の内方に配置される金属製のチューブである金属チューブを備え、
前記先端部は、先端が前記金属チューブの先端よりも突出して配置される
請求項１に記載の部品実装用ノズル。further,
Comprising a metal tube that is a metal tube disposed inside the tip,
The component mounting nozzle according to claim 1, wherein the tip portion is disposed so that the tip projects beyond the tip of the metal tube.
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装用ノズル。The component mounting nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon nanotube is combined with the resin so that the weight ratio of the carbon nanotube is 0.5 to 10% with respect to the resin.
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装用ノズル。The component mounting nozzle according to claim 1, wherein the carbon nanotube has a fiber diameter of 1 to 100 nm and a fiber length of 0.1 to 100 μm.
請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装用ノズル。The component mounting nozzle according to claim 1, wherein the resin is super engineering plastic or engineering plastic.
カーボンナノチューブと樹脂とを複合化させるように、前記樹脂に前記カーボンナノチューブを均一に分散して含有させる含有工程と、
前記カーボンナノチューブが含有された樹脂で筒状の先端部を成型する成型工程と
を含む部品実装用ノズルの製造方法。In component mounting for mounting a component on a board, a method for manufacturing a component mounting nozzle that is a nozzle for sucking a component or a nozzle for mounting a sucked component on a board,
A containing step of uniformly dispersing and containing the carbon nanotubes in the resin so that the carbon nanotubes and the resin are combined;
And a molding step of molding a cylindrical tip portion with the resin containing the carbon nanotube.
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