JP2005236786A - Method and apparatus of manufacturing piezoelectric device, control program of manufacturing apparatus, and computer-readable recording medium recording control program of manufacturing apparatus therein - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パッケージ内に圧電振動片が収容されている圧電デバイスの製造方法および圧電デバイスの製造装置、製造装置の制御プログラム、製造装置の制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。 The present invention relates to a piezoelectric device manufacturing method, a piezoelectric device manufacturing apparatus, a manufacturing apparatus control program, and a computer-readable recording medium storing a manufacturing apparatus control program in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器、ジャイロセンサ等の計測機器において、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
従来の圧電デバイスは、パッケージ内に、例えば、圧電材料で形成した圧電振動片を収容している。
圧電振動子は、例えば、水晶のウエハを矩形や音叉型にエッチングして励振電極を設けることにより形成される圧電振動片をパッケージ内に収容することにより製造される。
Piezoelectric vibrators in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems, and measuring devices such as gyro sensors Piezoelectric devices such as piezoelectric oscillators are widely used.
A conventional piezoelectric device accommodates, for example, a piezoelectric vibrating piece formed of a piezoelectric material in a package.
The piezoelectric vibrator is manufactured, for example, by accommodating in a package a piezoelectric vibrating piece formed by etching a quartz wafer into a rectangular or tuning fork shape and providing an excitation electrode.
すなわち、パッケージには、実装用の端子が設けられており、パッケージ内には、実装用の端子と接続された電極部が露出されている。このパッケージの内部に露出した電極部に導電性接着剤が塗布され、圧電振動片の励振電極の引き出し電極の部分を、パッケージ側の上記導電性接着剤の塗布部分に載せて、導電性接着剤を硬化することにより、電気的に接続するようにしている。
ここで、接続に利用される導電性接着剤は電極部に対して塗布されるが、このような導電性接着剤の塗布を行う手段を備えた製造装置としての水晶振動子組立装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
That is, a package terminal is provided in the package, and an electrode portion connected to the package terminal is exposed in the package. A conductive adhesive is applied to the electrode portion exposed inside the package, and the portion of the extraction electrode of the excitation electrode of the piezoelectric vibrating piece is placed on the application portion of the conductive adhesive on the package side. Is hardened so that it is electrically connected.
Here, the conductive adhesive used for the connection is applied to the electrode portion, and a crystal resonator assembling apparatus as a manufacturing apparatus having means for applying such a conductive adhesive is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
この特許文献1の組立装置では、回転テーブル上にセラミックパッケージが置かれ、所定角度毎に回転テーブルをインデックスしながら、組立工程を順次実行するようになっている。そして、この装置では、塗布ヘッドがひとつのパッケージに接着剤を塗布した後で、所定時間が経過した後において、さらに塗布手段としての塗布ヘッドが接着剤を放出する手法がとられている。
すなわち、このような装置で使用される接着剤は、溶媒が蒸発すると硬化し、塗布ヘッドの細いノズルを詰まらせてしまう。そこで、接着剤の吐出を確実にするために、一定時間ごとに塗布へッドが接着剤を放出することで、パッケージへの接着剤の塗布を歩留まりよく行うようにしたものである。
In the assembly apparatus disclosed in Patent Document 1, a ceramic package is placed on a rotary table, and the assembly process is sequentially executed while the rotary table is indexed every predetermined angle. In this apparatus, after a predetermined time has elapsed after the coating head has applied the adhesive to one package, the coating head as the coating means further releases the adhesive.
That is, the adhesive used in such an apparatus hardens when the solvent evaporates and clogs the thin nozzles of the coating head. Therefore, in order to ensure the discharge of the adhesive, the application head releases the adhesive at regular intervals so that the adhesive is applied to the package with a high yield.
しかしながら、このような組立装置では、ノズルの詰まりを改善して、パッケージに接着剤を確実に塗布したとしても、さらに、この導電性接着剤の塗布領域に圧電振動片を吸着やチャッキングにより保持して運び、正しく位置決めして接合しなければならない。
すなわち、圧電振動片の方向や姿勢を正しく調整して接合しないと、振動性能に悪影響が生じるので、このようなチャッキングなどによる圧電振動片の保持における姿勢や方向の調整に時間を要する場合がある。
そして、このような時間経過により、パッケージに塗布した導電性接着剤が硬化してしまい、圧電振動片を接合した際に、十分な接合面積を得ることができずに、接合強度が不足してしまう場合がある。
However, in such an assembly apparatus, even if the clogging of the nozzle is improved and the adhesive is surely applied to the package, the piezoelectric vibrating piece is further held by adsorption or chucking in the conductive adhesive application area. Must be carried, properly positioned and joined.
That is, if the direction and orientation of the piezoelectric vibrating piece are not properly adjusted and joined, vibration performance is adversely affected.Therefore, adjustment of the posture and direction in holding the piezoelectric vibrating piece by such chucking may take time. is there.
Then, with such a lapse of time, the conductive adhesive applied to the package is cured, and when the piezoelectric vibrating piece is bonded, a sufficient bonding area cannot be obtained and the bonding strength is insufficient. May end up.
本発明は上記課題を解消し、圧電振動片を接合する際に、パッケージ側に塗布された導電性接着剤に対して、正しく位置決めし、十分な接合面積を確保して良好な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造方法と、このような工程を実現できる圧電デバイスの製造装置、ならびに製造装置の制御プログラム、製造装置の制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的としている。 The present invention solves the above problems, and when bonding the piezoelectric vibrating piece, it is positioned correctly with respect to the conductive adhesive applied to the package side to ensure a sufficient bonding area and obtain a good bonding strength. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piezoelectric device, an apparatus for manufacturing a piezoelectric device capable of realizing such a process, a control program for the manufacturing apparatus, and a computer-readable recording medium storing the control program for the manufacturing apparatus. It is said.
上記の目的は、第1の発明にあっては、導電性接着剤を用いてパッケージ内に圧電振動片を接合するようにした圧電デバイスの製造方法であって、前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程とを有しており、前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにした圧電デバイスの製造方法により、達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device manufacturing method in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package using a conductive adhesive, and transporting means for feeding the package in the order of processes. A preparatory step for obtaining an application position of the conductive adhesive by image recognition with respect to the electrode part arranged in the package, and applying the conductive adhesive corresponding to the application position Corresponding to the package position after being applied, and after the joining step, confirming the joining state of the piezoelectric vibrating piece to the package after the joining step, A post-processing step for determining whether the product is good or not, and when a predetermined time has elapsed after applying the conductive adhesive in the coating step, the package coated with the conductive adhesive. In There are, by the manufacturing method of the piezoelectric devices is not performed the joining step is achieved.
第1の発明の構成によれば、前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにしている。このため、導電性接着剤の硬化が進んだ場合には、当該パッケージへの圧電振動片の接合をしないようにする。これにより、接合強度が不十分な圧電デバイスを製造してしまうことが防止される。
かくして、圧電振動片を接合する際に、パッケージ側に塗布された導電性接着剤に対して、正しく位置決めし、十分な接合面積を確保して良好な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造方法を提供することができる。
According to the configuration of the first invention, in the application step, when a predetermined time elapses after the conductive adhesive is applied, the bonding with respect to the package to which the conductive adhesive is applied is performed. The process is not performed. For this reason, when curing of the conductive adhesive proceeds, the piezoelectric vibrating piece is not bonded to the package. This prevents a piezoelectric device having insufficient bonding strength from being manufactured.
Thus, when the piezoelectric vibrating piece is bonded, the piezoelectric device can be properly positioned with respect to the conductive adhesive applied on the package side, and a sufficient bonding area can be secured to obtain a good bonding strength. A method can be provided.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記導電性接着剤の塗布があってから、ほぼ60秒経過した場合に、前記接合工程を行わないことを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、導電性接着剤の塗布から、ほぼ60秒経過すると、硬化が進むので、接合強度が不足する。一方、60秒以内においては、十分な接合強度を確保することができる。
A second invention is characterized in that, in the configuration of the first invention, the joining step is not performed when approximately 60 seconds have elapsed after the application of the conductive adhesive.
According to the configuration of the second aspect of the invention, the curing progresses after approximately 60 seconds from the application of the conductive adhesive, so that the bonding strength is insufficient. On the other hand, sufficient bonding strength can be ensured within 60 seconds.
また、上述の目的は、第3の発明にあっては、パッケージ内に圧電振動片を接合するようにした圧電デバイスを製造する製造装置であって、前記パッケージを工程順に搬送する搬送手段と、この搬送手段に隣接して配置され、前記パッケージの電極部に導電性接着剤を塗布する塗布部と、塗布された前記導電性接着剤に対して、前記圧電振動片を重ねて搭載する搭載部とを備えており、前記塗布部が、前記パッケージに対して、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記搭載部による処理を行わないように構成した製造装置により、達成される。
第3の発明の構成によれば、第1の発明において説明したのと同様の原理により、十分な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造装置を提供することができる。
Further, in the third invention, the above-mentioned object is a manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package, and a transport unit that transports the package in the order of steps; An application part that is disposed adjacent to the transport means and applies a conductive adhesive to the electrode part of the package, and a mounting part that stacks and mounts the piezoelectric vibrating piece on the applied conductive adhesive When the predetermined time has passed after the application unit has applied the conductive adhesive to the package, the package to which the conductive adhesive has been applied, This is achieved by a manufacturing apparatus configured not to perform processing by the mounting unit.
According to the configuration of the third invention, it is possible to provide an apparatus for manufacturing a piezoelectric device capable of obtaining sufficient bonding strength based on the same principle as described in the first invention.
また、上述の目的は、第4の発明にあっては、パッケージ内に圧電振動片を接合するようにした圧電デバイスを製造する製造装置に、以下の工程を実行させる制御プログラムであって、前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程とを実行させ、かつ前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにさせる製造装置の制御プログラムにより、達成される。 In the fourth invention, the above-mentioned object is a control program for causing a manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package to execute the following steps. Corresponding to the application position, a preparation step of arranging the package in a transport means for sending the process in order, and obtaining the application position of the conductive adhesive by image recognition for the electrode part arranged in the package, A bonding step of applying the conductive adhesive and bonding the piezoelectric vibrating piece corresponding to the package position after the application, and bonding of the piezoelectric vibrating piece to the package after the bonding step A post-processing step for confirming the state and determining whether the product is good or not, and when a predetermined time has elapsed after applying the conductive adhesive in the coating step, For the package to which the adhesive is applied, the control program of the manufacturing device for not performed the bonding step is achieved.
第4の発明の構成によれば、第1の発明において説明したのと同様の原理により、圧電振動片を接合する際に、良好な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造装置に適した制御プログラムを提供することができる。 According to the configuration of the fourth aspect of the invention, it is suitable for a piezoelectric device manufacturing apparatus that can obtain good bonding strength when bonding piezoelectric vibrating reeds, based on the same principle as described in the first aspect of the invention. A control program can be provided.
また、上述の目的は、第5の発明にあっては、パッケージ内に圧電振動片を接合するようにした圧電デバイスを製造する製造装置に、以下の工程を実行させる制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程とを実行させ、かつ前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにさせる製造装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体により、達成される。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a computer-readable computer storing a control program for causing a manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package to execute the following steps. A preparatory process for obtaining a position where the conductive adhesive is applied by image recognition with respect to an electrode portion disposed in the package, the recording medium being a possible recording medium, arranged in a transport means for sending the package in the order of processes; , Corresponding to the application position, applying the conductive adhesive, and corresponding to the package position after the application, the bonding step of bonding the piezoelectric vibrating piece, after the bonding step, And confirming the bonding state of the piezoelectric vibrating piece with respect to the package, and performing a post-processing step for determining the quality of the piezoelectric vibrating piece, and applying the conductive adhesive in the coating step. Later, when a predetermined time elapses, a computer-readable recording medium that records a control program of a manufacturing apparatus that does not perform the bonding step for the package to which the conductive adhesive is applied, Achieved.
第5の発明の構成によれば、本発明の記録媒体に記録されている制御プログラムによれば、第1の発明において説明したのと同様の原理により、良好な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造装置に適した制御プログラムを提供することができる。 According to the configuration of the fifth aspect of the invention, according to the control program recorded on the recording medium of the present invention, a piezoelectric that can obtain good bonding strength based on the same principle as described in the first aspect of the invention. A control program suitable for a device manufacturing apparatus can be provided.
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1と図2は、本実施形態に係る圧電デバイスの製造方法により製造される圧電デバイスの好ましい形状例を示している。
図1は、圧電デバイスの蓋体の一部を破断して内部を表した概略斜視図であり、図2は、図1のA−A線における概略断面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a preferable shape example of a piezoelectric device manufactured by the method for manufacturing a piezoelectric device according to the present embodiment.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a part of a lid body of a piezoelectric device by breaking it, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG.
図1と図2に示す圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示している。圧電デバイス30はケースもしくはパッケージ36内に圧電振動片31を収容した構造である。
圧電デバイス30は、パッケージ36と、シール部材であるシールリング35と、蓋体37と、圧電振動片31を有している。ここで、シール部材とは、後述するようにして、パッケージ36を蓋体により気密に封止する際に封止材として用いられるものであり、この実施形態では、コバールなどの金属製のリングが用いられている。蓋体をシーム溶接で接合する場合には、シールリング35は、特に「シームリング」とも呼ばれる。
パッケージ36は、電気絶縁体であり、例えば複数枚のセラミック板を積層した構造で上方が開放された箱状の構造であり、この実施形態では、矩形の箱である。パッケージ36の内部には、空間30Sが形成され、この空間30S内に圧電振動片31が収容されるようになっている。パッケージ36の内底面36Mには、電極部32,32ともう1つの電極部33が形成されている。電極部32,32は、図1に示すように幅方向の両端部側に離して設けられている。もう1つの電極部33は、内底面36Mにおいて電極部32,32とは反対側に設けられている。
パッケージ36は、好ましい材料としては、圧電振動片31や蓋体37の熱膨張係数と一致するかもしくは極めて近い熱膨張係数を備えたものが選択できる。
シールリング35は、例えばコバール等の金属で作られている。蓋体37は、シールリング35に対して接合されることにより、パッケージ36の空間30Sは気密に封止される。
The piezoelectric device 30 shown in FIGS. 1 and 2 shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured. The piezoelectric device 30 has a structure in which a piezoelectric
The piezoelectric device 30 includes a
The
For the
The seal ring 35 is made of a metal such as Kovar, for example. The lid body 37 is joined to the seal ring 35, whereby the
次に、圧電振動片31について説明する。
圧電振動片31は、図2に示すように、例えば圧電材料により形成されたウエハを厚みの薄い矩形に加工した、所謂、ATカット振動片により、圧電チップである振動片個片が形成されている。圧電材料として、例えば、この実施形態では水晶が使用されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。また、圧電チップの形態も、ATカット振動片に限らず、コンベックスタイプや、逆メサ型の振動片を用いることができるし、さらに、水晶Z板でなるウエハを、例えば、フッ酸溶液を用いてウェットエッチングしたり、あるいはドライエッチングすることで、所謂音叉型とした振動片等を使用してもよい。
Next, the piezoelectric vibrating
As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrating
図1と図2の圧電振動片31は、表面側と裏面側に励振電極51,51を有している。表側の励振電極51の引出し電極51Aは、一方の電極部32に対して導電性接着剤80により接合して電気的に接続されている。裏側の励振電極51の引出し電極51Bは、導電性接着剤80を介して接合して電気的に接続されている。
一方の励振電極51と他方の励振電極51は、圧電振動片31の一方の面と他方の面にそれぞれ形成されているが、一方の励振電極51と他方の励振電極51は、互いに逆極性になるように、裏面側の実装端子41,41を介して駆動電圧源側に接続されている。外部の駆動電圧源が、実装端子41と電極部32を介して一方の励振電極51と他方の励振電極51に駆動電圧を印加することで、圧電振動片31はその内部に効率良く電界を生じさせて励振することができる。
The piezoelectric vibrating
One excitation electrode 51 and the other excitation electrode 51 are respectively formed on one surface and the other surface of the piezoelectric vibrating
導電性接着剤80,80は、例えば所定の合成樹脂でなるバインダ成分と揮発成分を含む溶媒に銀粒子(Ag)等の導電粒子を添加したものを使用することができる。樹脂成分としては、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂が可能である。
As the
図3(A)は、図1に示す圧電デバイス30のF方向から見た側面図であり、図3(B)は、圧電デバイス30の底面図である。実装端子41は、パッケージ36の底面36Tの四隅に配置されている。
図4は、パッケージ36の内底面36M側の平面形状を示している。図4(A)は、パッケージ36内の2つの電極部32ともう1つの電極部33を示している。パッケージ側の電極部32,32は、パッケージ36底面36Tの四隅の実装端子のうち、対角に位置する実装端子41,41と電気的に接続されている。すなわち、これらは、パッケージ36底板を貫通する導電スルーホールおよび内底面36Mに設けた導電パターン33aを介して電気的に接続されている。これに対して、電極部33は、パッケージ36底面36Tの四隅の実装端子とは接続されていないダミー端子である。
3A is a side view of the piezoelectric device 30 shown in FIG. 1 as viewed from the direction F, and FIG. 3B is a bottom view of the piezoelectric device 30. FIG. The mounting
FIG. 4 shows a planar shape on the
図4(B)は、2つの電極部32,32ともう1つの電極部33のいずれに対しても、圧電振動片31を接合するための導電性接着剤80が塗布された例を示している。導電性接着剤80は、平面的に見てほぼ円形状になるように電極部32,32および電極部33上にそれぞれ形成されている。
図4(C)は、圧電振動片31がパッケージ36の空間30S内に収容された例を示している。この例では、圧電振動片31は、電極部32,32と電極部33の合計3つの導電性接着剤の上に三点支持により接合して固定されている。
この場合に電極部32,32側の導電性接着剤80が、圧電振動片31の一方の面の励振電極51と他方の面の励振電極51に対して電気的に接続されている。電極部32,32の導電性接着剤80は、圧電振動片31の基部31K側を二点で支持している。これに対して、もう1つの電極部33側の導電性接着剤80は、圧電振動片31の他方の端部側を機械的に支持しているだけである。これによって、圧電振動片31は、三点支持により空間30S内で保持されている。
FIG. 4B shows an example in which a
FIG. 4C shows an example in which the piezoelectric vibrating
In this case, the conductive adhesive 80 on the
図4(D)は、図4(B)の場合と異なる固定構造を示しており、この例では、導電性接着剤80が、2つの電極部32,32の上にのみに形成されている。そして、もう1つの電極部33の上には導電性接着剤80は形成されていない。
このことから、図4(D)の空間30S内に圧電振動片31を接合する場合には、圧電振動片31は、電極部32,32が導電性接着剤80により所謂二点支持により片持ち式に機械的かつ電気的に接合される。
FIG. 4D shows a fixing structure different from the case of FIG. 4B. In this example, the
Therefore, when the piezoelectric vibrating
図5は、図4におけるパッケージ36の断面構造例を示し、後述する製造工程において、圧電振動片が接合される様子を説明するためのものである。図5(A)は、図4(A)におけるB−B線における断面を示し、図5(B)は、図4(B)におけるC−C線における断面を示し、そして図5(C)は図4(C)のD−D線における断面構造例を示している。
図5(A)では、パッケージ36の内底面36Mの上に、2つの電極部32,32が形成された状態を示している。図5(B)は、2つの電極部32,32の上にそれぞれ導電性接着剤80が塗布された段階を示している。図5(C)は、導電性接着剤80,80の上に対して、圧電振動片31をマウントし、接合した状態を示している。ここで、一方の導電性接着剤80は、一方の引出し電極51Aに電気的かつ機械的に接合されている。他方の導電性接着剤80は、他方の引出し電極51Aに対して電気的かつ機械的に接合されている。
FIG. 5 shows an example of a cross-sectional structure of the
FIG. 5A shows a state where two
次に、本実施形態の圧電デバイスの製造方法を実施するための圧電デバイスの製造装置の好ましい実施形態について説明する。
図6は、本発明の圧電デバイスの製造装置の実施形態を示す平面図である。
圧電デバイスの製造装置100は、図1に示すような圧電デバイス30のパッケージ36内の電極部32に対して、図4(B)に示すように導電性接着剤80を塗布し、しかも導電性接着剤80を用いてパッケージ36内に圧電振動片31を接合するための装置である。
図6に示す圧電デバイスの製造装置100は、ベース400と、このベース400に設けられた各種構成要素を有している。圧電デバイスの製造装置100は、圧電デバイスの製造工程における準備工程T1、接合工程T2および後処理工程T3を行うものである。図6において、X方向とY方向とZ方向は互いに直交している。Z方向は図6の紙面において垂直方向である。θ方向はZ方向に関する回転方向である。
Next, a preferred embodiment of a piezoelectric device manufacturing apparatus for carrying out the piezoelectric device manufacturing method of the present embodiment will be described.
FIG. 6 is a plan view showing an embodiment of the piezoelectric device manufacturing apparatus of the present invention.
The piezoelectric device manufacturing apparatus 100 applies a conductive adhesive 80 to the
The piezoelectric device manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 6 includes a base 400 and various components provided on the base 400. The piezoelectric device manufacturing apparatus 100 performs a preparation step T1, a joining step T2, and a post-processing step T3 in the piezoelectric device manufacturing process. In FIG. 6, the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other. The Z direction is a vertical direction on the paper surface of FIG. The θ direction is the rotation direction with respect to the Z direction.
図6のベース400は、その略中央に搬送手段としての円形のインデックステーブル200を有している。このインデックステーブル200は、自転方向Rに回転して角度割出し位置に位置決めすることで、準備工程T1、接合工程T2および後処理工程T3にわたって、図4(A)のパッケージ36を工程順に搬送できるようにした搬送手段の一例である。この実施形態では、インデックステーブル200は、準備工程T1、接合工程T2、後処理工程T3を構成する等角度間隔のインデックス位置に対応した工程S1、工程S2、工程S3、工程S4、工程S5、工程S6、工程S7、工程S8を45度ずつの回転により送りながら進行させるようになっている。
The base 400 shown in FIG. 6 has a circular index table 200 as a conveying means at the approximate center thereof. The index table 200 rotates in the rotation direction R and is positioned at the angle indexing position, so that the
準備工程T1は、工程S1と工程S2を有している。
図6の工程S1は、パッケージ供給部301を有している。工程S2は、パッケージ塗布位置計測部350を有している。
パッケージ供給部301は、供給ヘッド303とガイド部304とガイド部305を有している。パッケージトレー306は、その上に複数の図4(A)に示すようなパッケージ306を並べて収容している。つまり、所定数のパッケージがパッケージトレー36に収容されて用意されている。準備工程T1の段階では、パッケージトレー306に搭載されているパッケージ36内には、電極部32,33が形成されているが、導電性接着剤80はまだ塗布されておらず、圧電振動片31はまだ接合されていない。
The preparation process T1 includes a process S1 and a process S2.
Step S1 in FIG. 6 includes a
The
供給ヘッド303は、例えば吸着ノズルやチャッキング装置などのパッケージ保持手段を有している。供給ヘッド303は、パッケージトレー306の上のパッケージ36を着脱可能に保持する。供給ヘッド303は、ガイド部305に沿ってX方向に移動して位置決め可能である。同様にして、ガイド部305はガイド部304に沿ってY方向に移動して位置決め可能である。ガイド部304,305はX・Yロボットである。供給ヘッド303の吸着ノズルはX方向とY方向およびZ方向に移動することにより、パッケージトレー306の上のパッケージ36を吸着して上昇することができる。
The
これによって、供給ヘッド303は、パッケージトレー306の上のパッケージ36を、インデックステーブル200のポジションP1における搭載部201に移動させることにより、移載することができる。
このインデックステーブル200には、この搭載部201が、例えば角度45度ごとに8つ設けられている。複数の搭載部201は、ポジションP1からポジションP8にそれぞれ順次供給することができる。
As a result, the
In the index table 200, eight mounting
図6に示すパッケージ塗布位置計測部350は、ポジションP2に位置決めされた搭載部201に搭載されているパッケージ36の画像を取り込むようになっている。これによって、パッケージ塗布位置計測部350は、パッケージ36内における図1に示す電極部32,32の位置に相当する導電性接着剤の塗布位置の画像認識を行う。これにより、導電性接着剤の塗布位置を正確に予めデータとして得ることができる。
また、このパッケージ塗布位置計測部350は、画像を認識することにより、パッケージ36とシールリング35の相互位置の関係も認識することができる。
The package application
The package application
また、接合工程T2としては、工程S3、工程S4および工程S5を有している。図6に示す工程S3は、導電性接着剤の塗布部360を有している。工程S4はパッケージ位置計測と塗布状態の判定部380を有している。工程S5は、圧電振動片の計測及び搭載部430を有している。
図6に示す導電性接着剤の塗布部360は、塗布ヘッド361とガイド部362,364を有している。塗布ヘッド361は、シリンジ363を有している。
Moreover, as joining process T2, it has process S3, process S4, and process S5. Step S3 shown in FIG. 6 includes an
The conductive
ガイド部362は、塗布ヘッド361を、Y方向に移動して位置決め可能である。ガイド部364は、ガイド部362をX方向に移動して位置決め可能である。ガイド部362,364は、塗布用のX・Yロボットである。
この塗布ヘッド361のシリンジ363には、導電性接着剤が収容されている。このシリンジ363は、図4(B)に示すようにポジションP3に位置決めされた搭載部201の上に載っているパッケージ36内の電極部32,32に対して導電性接着剤80を塗布することができるようになっている。
The
A conductive adhesive is accommodated in the
次に、図6に示すパッケージ位置計測と塗布状態の判定部380は、ポジションP4に位置決めされた搭載部201の上のパッケージ36についての位置の計測と、導電性接着剤80の塗布状態の判定を行う部分である。
パッケージ位置計測と塗布状態の判定部380は、塗布された導電性接着剤の塗布径を画像により確認する。その確認には、画像を二値化して、塗布された導電性接着剤の塗布面積を測定する。もう1つは、塗布された導電性接着剤のほぼ円形状の周囲における濃淡のエッジを用いて、導電性接着剤の濃淡位置の幅を測定することにより塗布径の確認を行う。
このように塗布された導電性接着剤の二値化面積のみの判定を行うだけではなく、濃淡エッジの幅による塗布径を直接測定して確認し、二値化面積の判定または塗布径の直接測定のいずれかが基準に合格することにより、導電性接着剤の塗布状態の良否の判定を行うことができるようになっている。
図6に示す圧電振動片の計測及び搭載部430は、吸着ノズル431、スライダ434、ガイド部432,435を有している。ガイド部432,435はX・Yロボットである。
Next, the package position measurement and application
The package position measurement and application
In addition to determining only the binarized area of the conductive adhesive applied in this way, the application diameter according to the width of the light and shade edge is directly measured and confirmed to determine the binarized area or directly apply the application diameter. If any of the measurements passes the standard, it is possible to determine whether the conductive adhesive is applied or not.
6 includes a
スライダ434は圧電振動片の保持手段としての例えば吸着ノズル431を有しており、スライダ434と吸着ノズル431の位置は、ガイド部432によりY方向に移動して位置決め可能である。ガイド部435は、ガイド部432をX方向に移動して位置決め可能である。
これによって、吸着ノズル431は、X,Y方向に移動して位置決め可能である。吸着ノズル431は、図1に示す圧電振動片31を吸着して保持して、ポジションP5にある搭載部201のパッケージ36内にこの圧電振動片31を装着して接合するためのものである。複数の圧電振動片31はトレー450の上に並べて搭載されている。
したがって吸着ノズル431は、トレー450の上の圧電振動片31を搭載部201側に移動してパッケージ36内に装着して、導電性接着剤80により圧電振動片31の引出し電極を電極部32,32に対して電気的に接続する。
吸着ノズル431は、圧電振動片31を吸着して保持し、かつパッケージ36内に装着するために、Z方向に移動して位置決めが可能である。しかもこの吸着ノズル431は、θ方向に回転することで圧電振動片31の回転方向の向きを調整することができる。
The
Accordingly, the
Accordingly, the
The
次に、後処理工程T3は、工程S6、工程S7および工程S8を有している。
図6の工程S6は、圧電振動片の搭載後のマウント状態検査部500を有している。工程S7は、完成製品の収納部540を有している。工程S8は、製品残り検出部600を有している。
圧電振動片の搭載後のマウント状態検査部500は、図1のようにパッケージ36内に搭載された圧電振動片31のマウント状態を画像認識により検査する。つまり、マウント状態検査部500は、ポジションP6の搭載部201においてパッケージ36に対する圧電振動片31のマウントの姿勢をチェックするようになっている。
Next, post-processing process T3 has process S6, process S7, and process S8.
Step S6 in FIG. 6 includes a mount
The mounting
図6の完成製品の収納部540は、ガイド部541,542、メカチャック543を有している。
メカチャック543は、Z方向に移動して位置決めすることができる。メカチャック543はガイド部542によりY方向に移動して位置決め可能である。ガイド部542は、ガイド部541によりY方向に移動して位置決め可能である。
ガイド部541には、完成品収納位置PP1と待機位置PP2を有している。完成品収納位置PP1と待機位置PP2の間では、製品トレー570がX方向に移動可能になっている。完成品収納位置PP1では、メカチャック543によりチャッキングされた完成品のパッケージ36を製品トレー570と交換する位置である不良品排出部578は、パッケージ36の原料不良品を外部に排出するための部分であり、不良排出レール579は導電性接着剤の塗布不良および圧電振動片搭載の位置不良を整列するための部分である。
このメカチャック543は、ポジションP7に位置決めされた搭載部201上のパッケージ36のチャッキングを行って、搭載部201から製品トレー570まで運ぶようになっている。
図6に示す製品残り検出部600は、ポジションP8に位置決めされた搭載部201の上に製品であるパッケージ36が残っていないか画像処理により検出する部分である。
The finished
The
The
The
The product remaining
図7は、図6の圧電デバイスの製造装置100の電気的な接続構成例を示している。
図7に示すように、制御部700は、プログラマブルコントローラ701を有している。この制御部700は、インデックステーブル駆動部703、パッケージ供給部の駆動部704、パッケージ塗布位置計測部350、導電性接着剤の塗布部の駆動部705、導電性接着剤の空気圧力供給部706、パッケージ位置計測と塗布状態判定部380、圧電振動片の計測及び搭載部430、圧電振動片の搭載後のマウント状態検査部500、完成製品の収納部540、そして製品残り検出部600に対して電気的に接続されている。
制御部700は、インデックステーブル駆動部703、パッケージ供給部の駆動部704、導電性接着剤の塗布部の駆動部705、導電性接着剤の空気圧力供給部706、圧電振動片の計測及び搭載部430、完成品の収納部540の駆動指令を行う。
また制御部700は、パッケージ塗布位置計測部350、パッケージ位置計測と塗布状態判定部380、圧電振動片の計測及び搭載部430、圧電振動片の搭載後のマウント状態検査部500、製品残り検出部600からの信号を受け取ることができる。
FIG. 7 shows an example of an electrical connection configuration of the piezoelectric device manufacturing apparatus 100 of FIG.
As illustrated in FIG. 7, the
The
The
ここで、図8は制御部700を構成するプログラマブルコントローラ(以下、「コントローラ」という)の構成を示すハードウエア構成を示す図である。コントローラ701は、演算装置としてのCPU(中央処理装置)を備え、メモリ712,入出力手段716を有しており、これらCPU711,メモリ712,入出力手段716は、バスなどの伝送線715により結ばれて、相互に信号のやりとりが可能とされている。
コントローラ701が備えるメモリ712は、不揮発性の記憶手段であるROM(リードオンリーメモリ)や、所定の作業領域を提供するための揮発性の記憶手段であるRAM(ランダムアクセスメモリ)の他、所定のデータの蓄積を可能とするハードディスクなどの必要な記憶手段を含んでおり、後述する製造装置のプログラムを保持して、適宜読み出すようになっている。入出力手段716は、図7で説明した制御部700に接続される被制御部のインターフェースであるとともに、キーボードなどの適宜の入力手段を含み、後述するように、運転に関するデータのユーザによる入力を可能とする手段を含んでいる。
Here, FIG. 8 is a diagram showing a hardware configuration showing a configuration of a programmable controller (hereinafter referred to as “controller”) constituting the
The
さらに、入出力手段716は、運転プログラムを格納した記録媒体を用いて、プログラムの書き込みや読み出しが可能となっている。ここで、入出力手段により読み取り可能な記録媒体とは、通常、コンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態にするために用いられる記録媒体と同じであり、例えばフロッピー(登録商標)のようなフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Compact Disc−Recordable)、CD−RW(Compact Disc−Rewriterble)、DVD(Digital Versatile Disc)などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどを用いることができる。 Furthermore, the input / output means 716 can write and read the program using a recording medium storing the operation program. Here, the recording medium that can be read by the input / output means is usually the same as the recording medium that is installed in the computer and used to make it executable by the computer, such as a floppy (registered trademark). Packages such as flexible disk, CD-ROM (Compact Disc Only Memory), CD-R (Compact Disc-Recordable), CD-RW (Compact Disc-Rewriterable), DVD (Digital Versatile Disc), and other media programs A semiconductor memory, a magnetic disk, a magneto-optical disk, or the like that is temporarily or permanently stored can be used.
図9は、図6で説明した計測及び搭載部430の部分を拡大して示す図である。
図において、圧電振動片の計測及び搭載部430は、吸着ノズル431、スライダ434、ガイド部432,435を有している。ガイド部432,435はX・Yロボットである。
スライダ434は吸着ノズル431を有しており、スライダ434と吸着ノズル431の位置は、ガイド部432によりY方向に移動して位置決め可能である。ガイド部435は、ガイド部432をX方向に移動して位置決め可能である。
これによって、吸着ノズル431は、X,Y方向に移動して位置決め可能である。吸着ノズル431は、図1に示す圧電振動片31を吸着して保持し、ポジションP5にある搭載部201のパッケージ36内にこの圧電振動片31をマウントするためのものである。複数の圧電振動片31はトレー450の上に縦横に(X,Y方向に)並べて搭載されている。
FIG. 9 is an enlarged view showing the measurement and mounting
In the drawing, the measurement and mounting
The
Accordingly, the
すなわち、トレー450上には、例えば、トレーの種類に応じて300個あるいは720個の圧電振動片31が収容されている。この圧電振動片31の収容個数が製造装置100を連続運転して組立可能な数である。
吸着ノズル431は、トレー上の圧電振動片31に接近する上で、第1の駆動手段436によりZ方向に移動して位置決めが可能である。また、この吸着ノズル431は、第2駆動手段437によりθ方向に回転することで、圧電振動片31の置かれた平面内で回転方向の向きを調整することができる。これにより、後述するように、吸着ノズル431が、供給部であるトレー上の圧電振動片31に対する吸着位置を調整することができ、あるいは、吸着保持した圧電振動片31をX,Y方向に移動し、その回転方向を調整して、パッケージ内にマウントすることができる。
That is, on the
The
図10は、吸着手段としての吸着ノズル431の支持構造を示しており、圧電振動片31をマウントするためのマウンター270のヘッド部周辺の構造を示している。吸着ノズル431には、図示しない真空ポンプなどの真空引き手段が接続され、先端部に位置する圧電振動片31などのワークを真空吸着するようになっている。
図9に示すように、マウンター270は、トレー450とインデックステーブル200の中間付近に配置されている。
図10において、マウンター270の画像処理のための撮像手段として、カメラ275を備えている。カメラ275には、接写リング276を介して、光学系であるレンズ277が取付けられている。レンズ277は、絞りやピント合わせの機能を備えている。
FIG. 10 shows a support structure of the
As shown in FIG. 9, the
In FIG. 10, a
また、カメラ275は、画像コントローラ278に接続されている。画像コントローラ278は、後で説明する計測に必要な画像取り込み手順を備えていて、処理を行うようになっており、そのため、ひとつまたは複数のカメラの入力端子や、図7で説明したプログラマブルコントローラ701の接続端子、およびモニタ279の接続端子、その他の入出力コネクタを備えている。
照明手段としての小型同軸落射照明274に照明されるようにして、レンズ277の視野内には、吸着ノズル431に吸着保持された圧電振動片31が入るようになっている。
ここで、図9で説明したスライダ434に保持されたヘッド部271は、互いに接近・離間できるように支持された第1の部分272と、第2の部分273とを有しており、この第1の部分272と第2の部分273との間には、矢印方向に付勢力を付与する付勢手段であるスプリング271aが介装されている。
これにより、吸着ノズル431に吸着された圧電振動片31は、その吸着状態がカメラ275により、撮影されて、後述するようにその撮像結果に基づいて、補正データを形成するために利用される。
また、ヘッド部271は、インデックステーブル上の搭載部201(図9参照)まで運ばれて、矢印G方向に移動されることにより、導電性接着剤の上にマウントされる。このマウントに際しては、ヘッド部271により加重が矢印G方向に加えられ、この加重はスプリング271aにより調整されるようになっている。
The
The piezoelectric vibrating
Here, the head portion 271 held by the
As a result, the piezoelectric vibrating
Further, the head part 271 is mounted on the conductive adhesive by being carried to the mounting part 201 (see FIG. 9) on the index table and moving in the arrow G direction. At the time of mounting, a weight is applied by the head portion 271 in the direction of arrow G, and this weight is adjusted by a
次に図11および図12を参照しながら、図6に示す圧電デバイスの製造装置100の動作例について説明する。
なお、図11、図12において、「1st」、「2st」・・等と示されているものは、それぞれ上述した「工程S1」、「工程S2」・・・と対応するものである。
制御部700の支持により、製造装置100は、制御プログラムに基づく動作を開始する。運転に先立って、管理者あるいは使用者は、図8の入出力手段716を介して、少なくとも、今回の運転で、図9で説明したトレー450に用意される圧電振動片31の数Xとパッケージ36の供給から圧電振動片31の搭載までの工程数nを入力する。なお、Xおよび/またはnはデフォルトの数を定めておき、必要により変更するようにしてもよい。この実施形態では、Xとして例えば「320」個、nとして「4」ステージが入力され、あるいは予め決定されているものとする。
Next, an operation example of the piezoelectric device manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 6 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
In FIG. 11 and FIG. 12, “1st”, “2st”,..., Etc. correspond to the above-described “step S1”, “step S2”,.
With the support of the
図11の工程S1(「1st」に同じ、以下「nst」を用いた表記は「工程Sn」と同じ)では、図6のパッケージ供給部301のトレー306の上に、図4(A)のように例えば420個のパッケージ36が配列してセットされている。ここで、この実施形態では、トレー306内に収容されるパッケージ36の総数は、図6および図9で説明したトレー450に収容されている圧電振動片31の総数Xよりも多いものとする。
In step S1 of FIG. 11 (same as “1st”, hereinafter “nst” is the same as “step Sn”), on the
そして、供給ヘッド303の吸着ノズルが任意のパッケージ36を吸着する。この場合には供給ヘッド303がトレー306側に移動してパッケージ36を吸着する。供給ヘッド303は、ガイド部304,305によりX,Y方向にセンタリングを行い、供給ヘッド303の吸着ヘッドはインデックステーブル200上にパッケージ36を供給し、ポジションP1の搭載部201の上にパッケージ36を搭載する(ST11)。このST11で、吸着ノズルによりうまくパッケージ36を吸着保持できない場合には、ST12に進み、トレー306内のパッケージ36をさらに吸着する。この吸着がさらにうまくいかない場合には、予め定められた回数m回だけ、吸着を試み(ST13)、それでもだめな場合には、製造装置100を停止して(ST14)、必要により図示しないブザーを鳴動させ、および/または警告ランプの点滅を行うなどして管理者のチェックをもとめる。
The suction nozzle of the
吸着ヘッドによるパッケージ36の吸着後に工程S2に移る(ST15)。
ここでは、図6に示すパッケージ塗布位置計測部350が画像認識により予め導電性接着剤の塗布位置を計測する。つまり塗布位置計測部350に設けたカメラで撮像し、図4(A)に示す電極部32,33の位置などを計測する。この場合にパッケージに対する電極部32,33の相対的位置の不良や、パッケージ36に対するシールリング35の相対的な位置の不良がある場合には、パッケージはこの時点で不良と判定され、後述する工程7で図6のNGボックス578に排出される(ST16)。
After the
Here, the package application
画像処理結果によりもとめた座標位置に基づいて、塗布位置の図6におけるX,Y,θ方向のデータとパッケージ良否判定が、パッケージ塗布位置計測部350の画像コントローラからプログラマブルコントローラ701に転送される。
そして、図6に示すインデックステーブル200がさらに回転方向Rに沿って45度回転する。次に、工程S3に移る(ST17)。
ステップ17では、導電性接着剤の塗布部360の塗布ヘッド361が、ポジションP3に位置決めされた図4(A)に示すパッケージ36の電極部32,33に対して導電性接着剤80を図4(B)に示すように塗布する。
この場合には図6に示す塗布ヘッド361は、ガイド部364,362を用いてX,Y方向に移動して位置決めされると共に、塗布ヘッド361により導電性接着剤80が電極部32,33の上に図4(B)に示すように塗布される。ここで、導電性接着剤80が塗布されたパッケージ36毎に計時が開始される。
Based on the coordinate position obtained from the image processing result, the data of the application position in the X, Y, and θ directions in FIG. 6 and the package pass / fail determination are transferred from the image controller of the package application
Then, the index table 200 shown in FIG. 6 further rotates 45 degrees along the rotation direction R. Next, the process proceeds to step S3 (ST17).
In step 17, the
In this case, the
次に、インデックステーブル200がさらに45度回転方向Rに回転される。これにより図4(B)に示すように導電性接着剤80が塗布されたパッケージ36は、ポジションP3からポジションP4に移る(ST18)。
工程S4に移ると、パッケージ位置計測と塗布状態の判定部380が、塗布された導電性接着剤の塗布状態と、パッケージの位置の画像認識を行う。
Next, the index table 200 is further rotated in the rotation direction R by 45 degrees. As a result, as shown in FIG. 4B, the
In step S4, the package position measurement and application
ST18では、電極部32,33の上に塗布された導電性接着剤80の塗布形状に関して、二値化処理され、もとめられた面積に基づく判定と、あらかじめ定めた濃淡エッジ幅による塗布径の直接確認による判定のいずれかが良好であればこの導電性接着剤を有するパッケージ36は良品であると判定してST20に進む。もしも両方とも塗布判定で良好でなければ塗布状態は不良であると判定して、パッケージ36は不良品と判断されST19に進んで、工程7でNGBOX578に排出される。
ST18で得られた導電性接着剤の塗布径は、図7に示すプログラマブルコントローラ701側にフィードバックされる。また、詳しく説明したように、上述の手法で、パッケージ36とシールリング35の位置を画像認識して、シールリング35の位置がパッケージ36に対して大きくずれていないかを確認する。
In ST18, the application shape of the conductive adhesive 80 applied on the
The application diameter of the conductive adhesive obtained in ST18 is fed back to the
続いて、インデックステーブル200がさらに回転方向Rに45度回転される。パッケージ36は、図6のポジションP4からポジションP5に移る(ST20)。
この工程S5では、良品とされたパッケージ36の中に図4(C)に示すように圧電振動片31を搭載する。
この接合工程の一部として、搭載するための圧電振動片31の吸着および吸着判定が行われる。
圧電振動片31は、図9のトレー450の上に縦横に並べて配置されている。すなわち、トレー450の治具に設けた開口から、並べた圧電振動片31が露出するように配置されており、この開口から、図10で説明した吸着ノズル431が、その吸引孔から真空吸着することで、ひとつひとつの圧電振動片31を吸着する。
Subsequently, the index table 200 is further rotated 45 degrees in the rotation direction R. The
In this step S5, the piezoelectric vibrating
As a part of this joining process, adsorption and adsorption determination of the piezoelectric vibrating
The piezoelectric vibrating
このステージでは、圧電振動片31の吸着を行った個数のカウントを行う。ST20で吸着に失敗した場合には、トレー450上の次の圧電振動片31を吸着し(ST21)、吸着の失敗が予め定めた設定数であるm個続くと(ST22)、制御部700は製造装置100を停止する(ST23)。この実施形態では、トレー450の圧電振動片31を5個続けて吸着に失敗すると、製造装置100を停止するようにしている。また、ST17で説明した導電性接着剤の塗布からの計時が積算して、例えば60秒を超えたかどうか判断し(ST24)、60秒以内であれば、トレー450の圧電振動片31の残量を確認する(ST25)。圧電振動片31がトレー450に残されていなければ、ST23に戻って、製造装置100は停止を続け、圧電振動片31の残量があれば、ST21に戻り、ふたたび圧電振動片31をトレー450から吸着する。また、ST24で、導電性接着剤の塗布から所定時間、すなわち、この実施形態では60秒が経過すると、その時間経過に係るパッケージ36だけ工程7でNGBOX578に排出される。
In this stage, the number of the piezoelectric vibrating
すなわち、導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布されたパッケージ36について、続きの接合工程を行わないようにしている。
このため、導電性接着剤80の硬化が進んで、接合強度が不十分な圧電デバイスを製造してしまうことが防止される。
That is, when a predetermined time elapses after the conductive adhesive is applied, the subsequent bonding process is not performed on the
For this reason, it is prevented that the
かくして、この実施形態によれば、圧電振動片31を接合する際に、パッケージ36側に塗布された導電性接着剤80に対して、正しく位置決めし、十分な接合面積を確保して良好な接合強度を得ることができる圧電デバイスの製造方法を提供することができる。
導電性接着剤80は塗布されると表面から硬化が始まる。そして、塗布からほぼ60秒経過すると、表面の硬化が進むので、接合しにくくなってしまい、接合強度が不足する。一方、60秒以内においては、表面の硬化が進んでいないので、良好な接合強度を確保することができる。
Thus, according to this embodiment, when the piezoelectric vibrating
When the
一方、ST20で肯定結果を得た場合には、ST27に進む。このステップ27では、トレー450に予め用意されている数をX個とし、パッケージ36の供給から、圧電振動片31の吸着までのステージ数をnステージとした場合に、
これまでの圧電振動片の吸着数QN=(X−n)+n・・・式1
となったか否か判断する。
式1を満たしているときは、ST28に進み、制御部700は、製造装置100のパッケージ供給部の駆動部704に指示を出して、パッケージ36の供給を停止し、さらにn個の圧電振動片31を吸着するまでインデックステーブル200の駆動を続け、n個の圧電振動片31を吸着した後で、運転モードを切り替える(ST29)。モード切り替え後の運転については、後で詳しく説明する。
ST27で、式1を満たさない間は、ST30に進む。
On the other hand, if a positive result is obtained in ST20, the process proceeds to ST27. In this step 27, when the number prepared in advance in the
Conventional adsorption number QN of piezoelectric vibrating piece QN = (X−n) + n Expression 1
It is determined whether or not.
When Expression 1 is satisfied, the process proceeds to ST28, where the
While ST1 is not satisfied in ST27, the process proceeds to ST30.
すなわち、ステップ30では、吸着ノズル431が、トレー450上から、ひとつの圧電振動片31を吸着した状態で、図10で説明したように、カメラ275が、この圧電振動片(ブランク)31を撮影する。そして、例えば、モニタ279上において、撮像結果が示される。
圧電振動片31が保持手段のとしての吸着ノズル431により吸着された位置に基づいてそのX,Y,θ方向のデータを図7のプログラマブルコントローラ701に転送する。これによってブランクの吸着位置およびブランクの形状の良否の判定を行う。圧電振動片31が、規格から外れる不良品である場合には工程7でNGBOX578に排出する(ST31)。また、ST30では、これと同時に、吸着ノズル431により吸着された位置に基づいて計測されたX,Y,θ方向のデータは、次回の吸着のための補正作業に利用される。
That is, in step 30, with the
Based on the position where the piezoelectric vibrating
続いて、ST32に進み、図7の制御部700はパッケージ36の位置とブランクの位置を演算して圧電振動片の計測及び搭載部430のX・Yロボットに対してデータを転送する。これによって、図4(C)に示すように、圧電振動片31は、ポジションP5の搭載部201の上に搭載されているパッケージ36の内部空間に配置されて、励振電極51の電極部分が導電性接着剤80を介して対応する電極部32に対して接合して電気的かつ機械的に接続される。そしてもう1つの電極部33に対しては、やはり導電性接着剤80を用いて圧電振動片31のパターンの部分が機械的に接続される。
このようにして圧電振動片31がパッケージ36に装着して搭載される。
さらにインデックステーブル200が45度回転することにより、図4(C)の状態のパッケージ36が図6に示すポジションP5からポジションP6に移る。
Subsequently, in ST32, the
In this way, the piezoelectric vibrating
Further, when the index table 200 rotates 45 degrees, the
ステップ33の工程S6において、圧電振動片31の搭載位置は、図6の圧電振動片の搭載後のマウント状態検査部500により画像認識して、パッケージ36に対する圧電振動片31の位置の良否を判定する。
インデックステーブル200が回転方向Rに回転して、パッケージ36はポジションP6からポジションP7に移る。ここで図6に示す完成製品の収納部540のメカチャック543がパッケージ36を取り出す。
導電性接着剤の判定不良および搭載不良品は、その専用のトレー570に整列させる。また、パッケージ36の不良品は、NGボックス578へ排出する(ST34)。ここで、ST34で不良品が予め定めた数m、この実施形態では5個継続した場合には、制御部700は、製造装置100の運転を停止し(ST36)、必要により図示しないブザーを鳴動させ、および/または警告ランプの点滅を行うなどして管理者のチェックをもとめる。
In step S <b> 6 of step 33, the mounting position of the piezoelectric vibrating
The index table 200 rotates in the rotation direction R, and the
The defective determination and mounting failure of the conductive adhesive are aligned on the
良品のパッケージ36は、図6に示す製品トレー570の上に整列させる(ST37)。さらに、インデックステーブル200が回転方向Rに回転して、搭載部201はポジションP7からポジションP8に移る(ST38)。ここでは、製品残り検出部600が、ポジションP8における搭載部201の上に、パッケージ36が残っているかどうかを検出する。ST38で残りがあれば、再びST11に戻り、無ければ、ST36に進んで、制御部700は、製造装置100の運転を停止し、作業を終了する。
The
次に、上述したST29において、運転モードを変更した場合の動作を図12のフローチャートと、図13の説明図を参照しながら説明する。図13はインデックステーブル200を簡略化して示す図である。
この運転モードにおいては、圧電振動片31の保持すなわち、例えば吸着の確認を先行させて、運転を行う点が図11の場合と異なるだけであるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
図12において、制御部700は、トレー450の残り圧電振動片31の数がn個となったことにより、運転モードの変更を行って、先ず、トレー450から圧電振動片31を吸着する作業を先行させる(ST41)。
Next, the operation when the operation mode is changed in ST29 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 and the explanatory diagram of FIG. FIG. 13 is a diagram showing the index table 200 in a simplified manner.
In this operation mode, since the point of performing the operation by holding the piezoelectric vibrating
In FIG. 12, the
ST41で、圧電振動片31の吸着に失敗したら、ST42に進んで次の圧電振動片31を吸着するようにし、さらに失敗した場合にはST61に進む。ST61の処理は、図11のST22,ST23,ST24,ST25,ST26と同じ処理であるから重複する説明は省略する。つまり、ここでも、導電性接着剤が塗布されてから、マウントに適さなくなるまで吸着を試み、それでも吸着できないときには、当該パッケージを廃棄する。
If the suction of the piezoelectric vibrating
ST41で圧電振動片31の吸着ができたときには、ST43に進み、ST11で説明したST30と同じ処理を行う。
そして、圧電振動片31の吸着が確実に行われたら、ST45に進んで、制御部700は、パッケージ36をインデックステーブル200の上に供給して、以降の作業を進める。この間のST46は、図11のST12と同じであり、続く、工程S2、工程S3、工程S4に対応するST47からST53までは、図11のST19までと同じである。
When the piezoelectric vibrating
If the piezoelectric vibrating
図12の運転モードにおいて、図11と異なるのは、ST52の画像処理が終わったら、圧電振動片31は既に吸着されているから、ST54に進んで、図11のST32以降の作業を行う点である。そして、ST54から、ST60までの作業は、図11のST32から、ST38までと同じである。
In the operation mode of FIG. 12, the difference from FIG. 11 is that, after the image processing of ST52 is completed, the piezoelectric vibrating
このように、図12の運転モードでは、圧電振動片31の吸着を先行して行う結果、圧電振動片31を吸着した分だけ、パッケージ36の供給が行われる。
すなわち、この種の製造装置100では、インデックステーブル200にパッケージ36を供給してから、塗布工程を行い、その後、接合工程や後処理工程を順次進める。ここで、製造に際して、パッケージ36と圧電振動片31が同数用意され、同数使用されていればよいが、同じ数用意できなかったり、工程の途中でいずれかの不良などにより、これらの数が合わなくなる場合がある。
そのような状態のまま上述の工程を進めると、例えば、パッケージ36が先行して回転テーブル上に供給されて導電性接着剤80が塗布され、圧電振動片31の搭載位置までおくられた所で、圧電振動片31が供給されないと、圧電振動片31の補充を行う間、このパッケージ36は導電性接着剤80が塗布されたままさらされることになる。
そして、導電性接着剤80の硬化が進むと、圧電振動片31を接合した場合に接合面積の不足などを生じて、確実な接合が行えなくなり、あるいは、そのことを見越して、インデックステーブル200上に先行して供給されたパッケージ36は、導電性接着剤80が塗布された分だけ廃棄する必要が生じる。
As described above, in the operation mode of FIG. 12, the
That is, in this type of manufacturing apparatus 100, after supplying the
When the above-described steps are performed in such a state, for example, the
When the
そこで、供給トレー450に圧電振動片31が用意されている数をX個とし、パッケージ36の供給から圧電振動片31の吸着までに要するインデックステーブル200の送り回数をn回とした場合に、工程順に処理を進めながら、ST20で圧電振動片31の吸着個数をカウントし、このカウント個数が(X−n)となった時には、図12の運転モードに切り替えて、圧電振動片31の吸着を先行させてから、インデックステーブル200上にパッケージ36を供給するようにする。これにより、圧電振動片を吸着してから、対応するパッケージ36をインデックステーブル200上に供給し、導電性接着剤80を塗布することになるので、パッケージの無駄を生じない。
しかも図8で説明した入出力手段により、Xおよび/またはnを可変できるようにしたことで、個々の部品を扱う作業において、個々に生じるロスや、予め用意する部品の数の変更などにフレキシブルに対応することができる。
Therefore, when the number of piezoelectric vibrating
In addition, since the input / output means described with reference to FIG. 8 allows X and / or n to be varied, it is possible to flexibly deal with individual losses and changes in the number of parts prepared in advance when handling individual parts. It can correspond to.
ところで本発明は上記実施形態に限定されない。
本発明は、圧電振動片がパッケージに覆われるようにして収容されるものであり、導電性接着剤が圧電振動片を接合する構成であれば、圧電振動子、圧電発振器等の名称に関わらず、本発明はすべての圧電デバイスの製造に適用することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
また、上述の実施形態では、搬送手段として円形のインデックステーブルを用い、工程数が8段階の場合について説明したが、搬送手段はインデックステーブルに限られず、工程数はより少ない場合も多い場合も本発明の範囲である。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
By the way, the present invention is not limited to the above embodiment.
In the present invention, the piezoelectric vibrating piece is accommodated so as to be covered with a package, and the conductive adhesive is configured to join the piezoelectric vibrating piece, regardless of the name of the piezoelectric vibrator, the piezoelectric oscillator, or the like. The present invention can be applied to the manufacture of all piezoelectric devices.
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims.
In the above-described embodiment, the case where the circular index table is used as the conveying unit and the number of processes is eight has been described. However, the conveying unit is not limited to the index table, and the number of processes may be smaller or larger. It is the scope of the invention.
A part of each configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
30・・・圧電デバイス、36・・・パッケージ、31・・・圧電振動片(ブランク)、32・・・電極部、80・・・導電性接着剤、200・・・インデックステーブル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Piezoelectric device, 36 ... Package, 31 ... Piezoelectric vibrating piece (blank), 32 ... Electrode part, 80 ... Conductive adhesive, 200 ... Index table.
Claims (5)
前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、
前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、
前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程と
を有しており、
前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにした
ことを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 A method of manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package using a conductive adhesive,
A preparatory step in which the package is disposed in a transport unit that sends the package in the order of steps, and an application position of the conductive adhesive is obtained by image recognition with respect to the electrode portion disposed in the package;
A bonding step of applying the conductive adhesive corresponding to the application position, and bonding the piezoelectric vibrating piece corresponding to the package position after being applied;
A post-processing step of confirming the bonding state of the piezoelectric vibrating piece with respect to the package after the bonding step, and determining whether the package is good or bad;
In the applying step, when a predetermined time has elapsed after applying the conductive adhesive, the bonding step is not performed on the package to which the conductive adhesive is applied. A method for manufacturing a piezoelectric device.
前記パッケージを工程順に搬送する搬送手段と、
この搬送手段に隣接して配置され、前記パッケージの電極部に導電性接着剤を塗布する塗布部と、
塗布された前記導電性接着剤に対して、前記圧電振動片を重ねて搭載する搭載部と
を備えており、
前記塗布部が、前記パッケージに対して、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記搭載部による処理を行わないように構成した
ことを特徴とする製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package,
Conveying means for conveying the package in the order of processes;
An application part that is arranged adjacent to the conveying means and applies a conductive adhesive to the electrode part of the package;
A mounting portion for stacking and mounting the piezoelectric vibrating piece on the applied conductive adhesive;
When a predetermined time has elapsed after the application unit has applied the conductive adhesive to the package, the package applied with the conductive adhesive is processed by the mounting unit. A manufacturing apparatus characterized by being configured not to perform.
前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、
前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、
前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程と
を実行させ、
かつ前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにさせる
ことを特徴とする製造装置の制御プログラム。 A control program for causing a manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package to execute the following steps,
A preparatory step in which the package is disposed in a transport unit that sends the package in the order of steps, and an application position of the conductive adhesive is obtained by image recognition with respect to the electrode portion disposed in the package;
A bonding step of applying the conductive adhesive corresponding to the application position, and bonding the piezoelectric vibrating piece corresponding to the package position after being applied;
After the joining step, confirm the joining state of the piezoelectric vibrating piece with respect to the package, and perform a post-processing step to determine its quality,
In the application step, when a predetermined time has elapsed after applying the conductive adhesive, the bonding step is not performed on the package to which the conductive adhesive is applied. A control program for a manufacturing apparatus.
前記パッケージを工程順に送る搬送手段に配置し、前記パッケージ内に配置されている電極部に対して、前記導電性接着剤の塗布位置を画像認識により得る準備工程と、
前記塗布位置に対応して、前記導電性接着剤の塗布を行い、塗布された後の前記パッケージ位置に対応して、前記圧電振動片を接合する接合工程と、
前記接合工程の後で、前記パッケージに対する前記圧電振動片の接合状態を確認して、その良否を判別する後処理工程と
を実行させ、
かつ前記塗布工程において、前記導電性接着剤を塗布した後で、所定時間を経過した場合には、当該導電性接着剤が塗布された前記パッケージについて、前記接合工程を行わないようにさせる
製造装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium storing a control program for executing the following steps in a manufacturing apparatus for manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is bonded in a package,
A preparatory step in which the package is disposed in a transport unit that sends the package in the order of steps, and an application position of the conductive adhesive is obtained by image recognition with respect to the electrode portion disposed in the package;
A bonding step of applying the conductive adhesive corresponding to the application position, and bonding the piezoelectric vibrating piece corresponding to the package position after being applied;
After the joining step, confirm the joining state of the piezoelectric vibrating piece with respect to the package, and perform a post-processing step to determine its quality,
And in the said application | coating process, when predetermined time passes after apply | coating the said conductive adhesive, it is made not to perform the said joint process about the said package with which the said conductive adhesive was apply | coated. A computer-readable recording medium on which the control program is recorded.
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