JP7204606B2

JP7204606B2 - バックアップピン組み立て体および部品実装機

Info

Publication number: JP7204606B2
Application number: JP2019136239A
Authority: JP
Inventors: 隆田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2023-01-16
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: JP2021022589A

Description

本開示は、バックアップピン組み立て体および部品実装機に関する。

部品の実装には部品実装機が用いられており、部品が電子部品であれば、電子部品実装機である。このような装置を用いての基板への電子部品の実装にあたり、電子部品の搭載位置において、基板の下面からの基板の支持にバックアップピンが用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第６００１４９４号公報

近年では、実装速度の向上と、生産効率の向上が望まれていることから、バックアップピンには基板との接触の際に損傷が無いよう、耐久性に優れていることが求められている。また、基板を移動させる際にバックアップピンの位置ずれが生じないようにすることも求められている。

本開示は、このような事情を鑑みて案出されたものであり、耐久性および信頼性に優れたバックアップピン組み立て体およびこのバックアップピン組み立て体を備える部品実装機を提供することを目的とする。

本開示のバックアップピン組み立て体は、金属からなる本体部と、セラミックスからなる先端部と、を備え、前記本体部は、前記先端部との接合面に溝を有し、前記先端部は被対象物との接触面と、前記本体部との接合面に溝に嵌め合う突起物を有し、前記本体部の溝と前記先端部の突起物が嵌合する。

本開示の部品実装機は、上記バックアップピン組み立て体を備える。

本開示のバックアップピン組み立て体は、耐久性および信頼性に優れている。

本開示の部品実装機は、高い信頼性を有するとともに、生産性に優れる。

本開示のバックアップピン組み立て体の一例を示す斜視図である。本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図である。本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体の他の例を示す斜視図である。本開示のバックアップピン組み立て体を備えた部品実装機の概略図である。

本開示のバックアップピン組み立て体およびバックアップピン組み立て体を備える部品実装機について、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。

本開示のバックアップピン組み立て体１０は、図１に示すように、本体部１と先端部２とを備える。なお、図１においては、円柱状の本体部１および先端部２を示しているが、角柱状であってもよく、軸方向における形状が変化するものであっても構わない。

そして、本開示のバックアップピン組み立て体は、金属からなる本体部と、セラミックスからなる先端部と、を備える。このような構成であることから、バックアップピン組み立て体１０が基板とこすれたとしても、先端部がセラミックスであることから、耐久性に優れている。

また、図２は、本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図である。本開示のバックアップピン組み立て体は、本体部１は、先端部２との接合面１ａに溝１ｂを有し、先端部２は被対象物との接触面２ａと、本体部１との接合面２ｂに溝１ｂに嵌め合う突起物２ｃを有し、本体部の溝と前記先端部の突起物が嵌合する。このような構成であることから、突起部１ｂが溝２ｃに嵌め合わされて、平面で接していることから、耐久性を増すことができるので、信頼性を高めることができる。

なお、突起物２ｃの高さおよび溝１ｂの深さは０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。また、突起物２ｃを除いた先端部２の高さは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、幅は０．８ｍｍ以上５ｍｍ以下である。

また、図３は、本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体２０は、溝１ｂは複数であってもよい。このような構成ならば、突起物１ｂが溝２ｃに複数個所嵌め合わされることになるから、より耐久性を増すことができるので、より信頼性を高めることができる。

また、図４は、本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体３０は、複数の溝１ｂは交わっていてもよい。このような構成ならば、断面方向においてあらゆる方向からの力に耐えうることが出来るので、より耐久性を増すことができるので、より信頼性を高めることができる。

また、図５は、本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体４０は、複数の溝１ｂの交点１ｃが、接合面１ａを平面視した際に、中心に位置するもよい。このような構成ならば、バランスが良いことから、より耐久性を増すことができるので、より信頼性を高めることができる。

また、図６は、本開示のバックアップピン組み立て体の、図１で示すＡ－Ａ断面図の他の例である。本開示のバックアップピン組み立て体５０は、溝１ｂの交点１ｃに角部１ｄを有し、角部１ｄが、突起物２ｃに触れていなくてもよい。このような構成ならば、角部１ｄが突起物に１ｃ当たりにくくなるので、突起物１ｃに応力が集中することが無くなり、より信頼性を高めることができる。

また、図７は、本開示のバックアップピン組み立て体の他の例を示す斜視図である。本開示のバックアップピン組み立て体６０は、先端部と前記本体部を断面視した際に、前記先端部が前記本体部よりも幅が広くてもよい。このような構成ならば、被対象物との接触面２ａに大きな圧力がかかったとして、先端部２がずれにくくなることから、より信頼性を高めることができる。

なお、本体部１となる金属は、アルミニウムやステンレス等であればよく、、先端部２となるセラミックスとしては、酸化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックス、コージェライト質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等であればよい。また、セラミックスは導電性を有していても良く、例えば、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化ニッケルなどの導電性成分を有していても良い。

なお、本体部１と先端部２は接着剤で接合されていても良い。

ここで、接着剤としては、ジビニルベンゼン、ビスフェノールＦ、ポリグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキシンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、エポキシ樹脂、ウレタン、シリコン、アクリルなどを含有する接着剤が挙げられる。

なお、ジビニルベンゼンを含有する接着剤を用いたときには、弾力性に富み、２００℃程度の温度でも塑性変形しないことから、高温の環境下でもバックアップピン組み立て体１０を使用することができる。

次に、本開示の部品実装機１００について、図２の概略図を用いて説明する。なお、以下においては、実装品が電子部品であるため、電子部品実装機１００と記載して説明する。

図２に示す電子部品実装機１００は、吸着ノズル組み立て体２０を備える電子部品搬送機１５と、吸着ノズル組み立て体２０に吸着された電子部品１１に向けて光を照射するライト１２と、電子部品１１を映すＣＣＤカメラ１３と、ＣＣＤカメラ１３で撮影した画像を処理するための画像解析装置１４とで構成されている。そして、本開示のバックアップピン組み立て体１０は、ベース部３０に装着され、基板４０に電子部品１１を実装する際に基板４０を支える部材である。

本開示の電子部品実装機１００は、本開示のバックアップピン組み立て体１０を備えるものであり、高い信頼性を有するものであることから、実装部品の位置ずれが起こりにくいため実装速度の向上を図ることができるとともに、交換頻度が少ないため生産効率が向上する。

次に、本開示のバックアップピンの製造方法の一例について説明する。なお、ここでは、バックアップピンが、ジルコニア質セラミックスからなる場合を例に挙げて説明する。

まず、安定化剤を含有するジルコニア粉末（以下、単にジルコニア粉末と記載する。）を準備する。このとき、安定化剤としてはイットリア、セリア、マグネシア等を用いればよく、これら安定化剤を２～８モル％程度含有していれば、実用上で強度的に十分なジルコニア質セラミックスとなる。そして、ジルコニア粉末に溶媒を加えてボールミルやビーズミル等を用いて、平均粒径が０．２～０．５μｍとなるまで粉砕し、これを第１スラリーとする。

次に、スプレードライヤーで噴霧乾燥することにより顆粒とする。

そして、この顆粒を用いて、所望の形状を有する金型を用いることにより、インジェクション法やプレス法を用いることによって突起物を有する成形体を得ることができる。なお、ドリルやレーザなどによる切削で突起物を有する成形体を作製しても構わない。

その後、成形体を脱脂し、大気雰囲気中において、１３００～１５００℃の温度で１～３時間保持して焼成する。これにより、先端部となる焼結体を得ることができる。そして、バレル研磨等を必要に応じて行うことによって、先端部を得ることができる。

次に、本体部となる金属物を準備し、グラインダーやカッターなどを用いて、溝を形成する。

そして、先端部と本体部とを組み合わせることにより、本開示のバックアップピン組み立て体を得ることができる。なお、接着剤を用いる場合は、例えば、ジビニルベンゼンを含有する接着剤を用意し、先端部において本体部に対向する部分に接着剤を塗布してから、本体部と組み合わせればよい。

１：本体部
２：先端部
１０、２０、３０、４０、５０、６０：バックアップピン組み立て体
１１：電子部品
１２：ライト
１３：ＣＣＤカメラ
１４：画像解析装置
１５：電子部品搬送機
１０：吸着ノズル組み立て体
３００：ベース部
４００：基板
１０００：部品実装機（電子部品実装機）

Claims

金属からなる本体部と、セラミックスからなる先端部と、を備え、
前記本体部は、前記先端部との接合面に溝を有し、
前記先端部は被対象物との接触面と、前記本体部との接合面に溝に嵌め合う突起物を有し、
前記本体部の溝と前記先端部の突起物が嵌合する、バックアップピン組み立て体。
前記溝は複数である、請求項１に記載のバックアップピン組み立て体。
複数の前記溝は交わっている、請求項２に記載のバックアップピン組み立て体。
複数の前記溝の交点が、前記接合面を平面視した際に、中心に位置する、請求項３に記載のバックアップピン組み立て体。
前記溝の交点に角部を有し、該角部が、前記突起物に触れていない、請求項３または請求項４に記載のバックアップピン組み立て体。
前記先端部と前記本体部を断面視した際に、前記先端部が前記本体部よりも幅が広い、請求項１から請求項５のいずれかに記載のバックアップピン組み立て体。
請求項１から請求項６のいずれかに記載のバックアップピン組み立て体を備える、部品実装機。