JP2006093865A - Piezoelectric blank piece sorter - Google Patents

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sorter for sorting a blank cut from a crystal oscillation piece precisely in a process for manufacturing a piezoelectric vibrator. <P>SOLUTION: A parts feeder 10 for storing a number of blanks cut from a crystal chip is transferred by a picker (arm) 20 for picking up blanks that are lined up inside one by one, and is moved onto a measurement table 30. The measurement table 30 is driven intermittently, moves blanks to the position of a measurement electrode section 40 for each blank-retaining member, and is transferred to a sorting disk 60 by a carry-out arm 50 based on a measurement value after measuring electrical characteristics. At the sorting disk 60, n sorting pockets 61a, 61b, 61c, ..., 61k, ..., 61n are arranged circumferentially, are subjected to rotation control by a drive mechanism so that each sorting pocket 60 is at a prescribed position corresponding to the electric measurement value of the blanks, and measured blanks are sorted and stored into each sorting pocket according to the measurement values. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電振動子を製造する装置に関わり、さらに詳しくは、IT機器等に使用される超小型の水晶振動子を製造するための例えば水晶片ブランクを、選択的に測定して選別する際に有用な選別機に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a piezoelectric vibrator, and more specifically, for example, a crystal blank for manufacturing an ultra-small crystal vibrator used in IT equipment or the like is selectively measured and selected. In particular, it relates to a sorter that is useful.

圧電素子である水晶振動子は、従来から極めて精度の高い電気−機械変換素子として使用されており、特に近年は、通信分野の各種回路や、超精密機器の制御発振器として正確な電気常数を必要とする機器になくてはならない電子部品として多用され、その製造量も飛躍的に増大している。
また、上記したような需要に対応する水晶振動子は通信機器の小型化に従って、水晶片の小型化が必然的に要求されると共に、多量生産に沿うため自動化されるようになされている。
Crystal resonators, which are piezoelectric elements, have been used as highly accurate electro-mechanical conversion elements, and in recent years, in particular, accurate electrical constants are required for various circuits in the communications field and as control oscillators for ultra-precise equipment. It is widely used as an electronic component indispensable for the equipment to be manufactured, and its production amount has been dramatically increased.
In addition, crystal resonators that meet the demands described above are required to be miniaturized as crystal devices are miniaturized, and are automated to meet mass production.

ところで水晶振動子、水晶フイルタ、セラミック振動子等は一般的に圧電素子と呼ばれており、多くの場合は水晶片を結晶から切り出して所定の外形寸法となる小片(ブランク)に分離し、この小片(以下、ブランク、又はブランク片という)の厚みを所望の周波数特性が得られる厚みとなるように研磨し、続いてブランクの表面に金属等を蒸着して振動電極を形成し、さらにこの振動電極の蒸着量を調整して圧電素子の総合的な振動周波数、又はフイルタの周波数特性が希望している値となるように微調整した後、パッケージ等に収納して完成品とされていた。   By the way, crystal resonators, crystal filters, ceramic resonators, etc. are generally called piezoelectric elements. In many cases, a crystal piece is cut out from a crystal and separated into small pieces (blanks) having a predetermined external dimension. The thickness of a small piece (hereinafter referred to as a blank or a blank piece) is polished so as to obtain a desired frequency characteristic, and then a vibrating electrode is formed by depositing metal or the like on the surface of the blank. After adjusting the amount of electrode deposition to finely adjust the overall vibration frequency of the piezoelectric element or the frequency characteristic of the filter to a desired value, it is housed in a package or the like to be a finished product.

図5は水晶片(ウエハー)等から切り出された小さなブランクの厚みを測定して、その後の研磨工程や電極蒸着工程に至る前のブランクの選別工程を模式的に示したものである。
この図において図示されていないパーツフイーダ等から供給されたブランク2は、搬入点Aでブランクの電気常数(インピーダンス特性、又は共振周波数)を測定する測定テーブル4のガイド部材1の中に供給され、次にガイド部材1と共にブランク2を矢印X方向に摺動してブランクの測定点Bに移動している。ブランクの測定点Bでは図示されていない機構によって上方から測定電極3が下降し、ブランク2に対して所定の高周波信号を与えブランク2の電気常数を測定する。
そして、測定されたブランク2は、さらに矢印Y方向にガイド部材1と共に摺動され、次の排出地点Cにおいてピックアップ機能によってガイド部材1から拾い上げられ、測定値毎に分離収容される分別室にそれぞれ移送される。
FIG. 5 schematically shows a blank selection step before measuring a thickness of a small blank cut out from a crystal piece (wafer) or the like and reaching a subsequent polishing step or electrode deposition step.
The blank 2 supplied from a part feeder or the like not shown in this figure is supplied into the guide member 1 of the measurement table 4 that measures the electrical constant (impedance characteristic or resonance frequency) of the blank at the carry-in point A. The blank 2 is slid in the direction of the arrow X together with the guide member 1 and moved to the measurement point B of the blank. At the measurement point B of the blank, the measurement electrode 3 is lowered from above by a mechanism not shown, and a predetermined high frequency signal is given to the blank 2 to measure the electrical constant of the blank 2.
The measured blank 2 is further slid with the guide member 1 in the direction of the arrow Y, picked up from the guide member 1 by a pickup function at the next discharge point C, and separated into separate chambers for each measured value. Be transported.

従来は、水晶片から切り出されたブランク片の大きさは、10〜5mm前後の大きさで、丸形、短冊型、4角形形状が大部分であり、水晶片等から切り出された ブランクの機械的な振動特性の誤差も比較的小さく、上記したような方法によってブランクの厚み情報を検出し、その結果に基づいて選別すると、以後の研磨工程と電極の蒸着工程で不良品の発生頻度を少なくして、このような整列、搬送、測定分類法を使用して水晶振動子を作ることができた。
特開平6−140860号公報
Conventionally, the size of a blank piece cut out from a crystal piece is about 10 to 5 mm, and most of them are round, strip, and quadrangular shapes. Blank machines cut out from a crystal piece etc. Errors in vibration characteristics are relatively small, and blank thickness information is detected by the method described above, and sorting based on the results reduces the frequency of occurrence of defective products in the subsequent polishing process and electrode deposition process. Thus, it was possible to make a quartz crystal using such an alignment, conveyance, and measurement classification method.
JP-A-6-140860

ところで、近年は電子機器の小型化と共に水晶振動子の超小型化が要求され、さらに品質管理も厳しくなっており、水晶片から切り出されたブランク片の外形寸法も数mm、またはそれ以下となると共に、その厚みも数十μmとなるような超薄型のブランクが切り出されるようになった。
しかし、水晶片から切り出されるブランクがこのように小さく、薄く、かつ軽くなると、その切り出し精度も高いものが要求されると共に、このようなブランクを上記したような測定テーブル上で引き回して選別すると、ブランクの表面が損傷されたり、ブランクが欠けて変形したりする場合が多くなり、次の研磨工程に供給できるような外形寸法範囲内のブランクを精度よく選別することができないため、不良品を発生するという問題が生じている。
また、静電気の影響を受けやすくなっているので、供給、選別、移送工程でブランク同士がくっついたりすることによって、ブランクの選別機能が円滑に行われなくなり、ブランクの選別精度が悪くなると、再度の研磨工程を加える場合に支障が生じると共に、不良率の発生割合が増加して製造歩留まりが低下するなどの問題があった。
By the way, in recent years, miniaturization of electronic devices and the miniaturization of crystal resonators have been demanded, and quality control has become stricter, and the external dimensions of blank pieces cut out from crystal pieces have become several mm or less. At the same time, an ultra-thin blank having a thickness of several tens of μm has been cut out.
However, when the blank cut out from the crystal piece is so small, thin, and light, it is required to have a high cutting accuracy, and when such a blank is drawn around on the measurement table as described above, In many cases, the blank surface is damaged or the blank is chipped and deformed, and it is impossible to accurately select blanks within the external dimensions that can be supplied to the next polishing process, resulting in defective products. There is a problem to do.
In addition, since it is easily affected by static electricity, the blank sorting function is not performed smoothly due to sticking of blanks in the supply, sorting, and transfer processes. When adding a polishing step, there are problems such as a problem, and a generation rate of a defective rate increases, resulting in a decrease in manufacturing yield.

本発明の圧電ブランク片選別機は、かかる問題点を少しでも軽減するためになされたもので、所定の回転角度で間欠的に回転駆動される測定テーブルの円周に沿って等間隔に配置されている複数個のステージ電極部と、前記ステージ電極の上部を囲むように配置されているブランク保持部材と、前記測定テーブルの第1の回転位置で前記ブランク保持部材内にブランクを供給するピッカー部と、前記測定テーブルの第2の回転位置で前記ステージ電極に載置された前記ブランクに対峙する上部電極を近接し、該ブランクの電気的な特性を測定する測定電極部と、前記測定テーブルの第3の回転位置で、前記測定電極部によって測定された電気的な特性に基づいて前記ブランク保持部材内のブランクを仕分けする搬出部を備えていることを特徴とする。   The piezoelectric blank piece sorter of the present invention is made to alleviate such problems as much as possible, and is arranged at equal intervals along the circumference of a measurement table that is intermittently rotated at a predetermined rotation angle. A plurality of stage electrode portions, a blank holding member arranged so as to surround an upper portion of the stage electrode, and a picker portion for supplying a blank into the blank holding member at a first rotation position of the measurement table A measurement electrode unit for measuring the electrical characteristics of the blank, and an upper electrode facing the blank placed on the stage electrode at a second rotational position of the measurement table, It comprises a carry-out part for sorting the blanks in the blank holding member based on the electrical characteristics measured by the measurement electrode part at the third rotational position. To.

また、本発明の圧電ブランク(片)選別機は、前記測定テーブルの第3の回転位置で上記ステージ電極の下方に所定の間隔を置いて下部電極を備け、測定精度が向上するようにすると共に、上記測定テーブルの第4の回転位置で上記ブランク保持部材内のブランクを吸引排出する排出部を設け、誤動作の発生が生じないようにしている。
さらに、ピッカー部は、例えば細管と、この細管内に挿入されている重力針と、前記細管内の気体を吸引、開放する機構によって構成されることにより、小片のブランクを確実に移送できるようにした。
In addition, the piezoelectric blank (piece) sorter of the present invention is provided with a lower electrode at a predetermined interval below the stage electrode at the third rotational position of the measurement table so as to improve measurement accuracy. At the same time, a discharge portion for sucking and discharging the blank in the blank holding member is provided at the fourth rotational position of the measurement table so that malfunction does not occur.
Furthermore, the picker part is configured by, for example, a thin tube, a gravity needle inserted into the thin tube, and a mechanism for sucking and releasing the gas in the thin tube, so that a small blank can be reliably transferred. did.

本発明の圧電ブランク片選別機は、パーツフィーダ等から供給されたブランクは測定テーブル上に配置されているブランク保持部材内に載置された後は、搬入位置から測定位置、及び測定位置から搬出位置に至る間に何らの外力も加えることなく円滑に移送することができるので、ブランクの電気的な測定値が有効に選別作用に生かされ、水晶振動子の製造過程をスムースに、かつ迅速にこなすことができるという利点を生じる。   In the piezoelectric blank piece sorter of the present invention, after the blank supplied from the parts feeder or the like is placed in the blank holding member arranged on the measurement table, it is carried out from the carry-in position to the measurement position and from the measurement position. Since it can be transferred smoothly without applying any external force to reach the position, the electrical measurement value of the blank is effectively utilized for the selection action, and the manufacturing process of the crystal unit can be made smoothly and quickly. The advantage is that it can be done.

図1は本発明の圧電ブランク片選別機の概要を示す模式図である。
この図において10は水晶片から切り出された多数個の微細なブランクが収容されているパーツフイーダで、一般的な電子部品のフィーダのように螺旋状に形成されている段差部11と、この段差部11の終点に位置する直線上の搬出ポート12があり、収容されたワーク部材(ブランク)を円周方向に少しずつ移動させるために、図示されていない微振動機が付設されている。
そして微振動機による微震によってブランクが搬出ポート12上に重なることなく整列するように移送される。
FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a piezoelectric blank piece sorter of the present invention.
In this figure, reference numeral 10 denotes a part feeder that accommodates a large number of fine blanks cut out from a crystal piece. The step part 11 is formed in a spiral shape like a feeder of a general electronic component, and the step part. There is a straight carry-out port 12 located at the end point of 11, and a microvibrator (not shown) is attached to move the accommodated work member (blank) little by little in the circumferential direction.
Then, the blank is transferred so as to be aligned without overlapping on the carry-out port 12 by the slight vibration by the fine vibrator.

20は前記搬出ポート12の位置に移送され滞留しているブランクを1個ずつピックアップするピッカー(アーム)であり、後で説明するように空気流によって1個づつピックアップされたブランクが、軸21を中心として回動するアームによって矢印Aのように移送され、第1の回転位置となっている次の測定テーブル30上に移動される。   Reference numeral 20 denotes a picker (arm) that picks up the remaining blanks that have been transferred to the carry-out port 12 one by one. It is transferred as indicated by arrow A by an arm that rotates about the center, and is moved onto the next measurement table 30 that is at the first rotational position.

前記測定テーブル30は図示されているようにほぼ円盤状のディスクによって回転可能に構成されており、その円周上に例えば6個のブランク保持部材31a、31b、31c、31d、31e、3fが設けられている。そして中心軸32を図示されていない駆動機構によって間欠的に、例えば60度づつ駆動して矢印B方向に回動し、ブランク保持部材31(a)内に載置されたブランクを移送する。
ブランク保持部材は後で示すように中央部にステージ電極が置かれており、ブランクはこのステージ電極上に載置される。なおステージ電極の数は6個に限ることなく適宜配置することができる。
As shown in the drawing, the measurement table 30 is configured to be rotatable by a substantially disk-like disk, and for example, six blank holding members 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, and 3f are provided on the circumference thereof. It has been. Then, the central shaft 32 is intermittently driven by, for example, 60 degrees by a drive mechanism (not shown) to rotate in the direction of the arrow B, and the blank placed in the blank holding member 31 (a) is transferred.
As will be described later, a stage electrode is placed at the center of the blank holding member, and the blank is placed on the stage electrode. The number of stage electrodes is not limited to six and can be appropriately arranged.

40は測定テーブルの第2の回転位置に設けられている測定電極部を示し、後述するように軸41によって紙面に向かって上下する測定電極42がブランク保持部材31内のブランクの上面側に所定の間隙を介して対接するように駆動され、測定(上部)電極42に供給されているネットワークアナライザの測定信号に基づいて、ブランク保持部材31(c)内のブランクの電気的な特性を1個ずつ測定する。
ブランクの電気的な特性とは、ブランクに対して周波数が変化する高周波信号を印加したときに得られるブランクの固有振動電圧、又はブランクの交流的なインピーダンスの変化特性であって、一般的にはブランクの固有振動周波数や、インピーダンス、スプリアス特性等を測定するものである。
Reference numeral 40 denotes a measurement electrode portion provided at the second rotation position of the measurement table. As will be described later, a measurement electrode 42 that moves up and down toward the paper surface by a shaft 41 is predetermined on the upper surface side of the blank in the blank holding member 31. One of the electrical characteristics of the blank in the blank holding member 31 (c) is driven based on the measurement signal of the network analyzer that is driven so as to be in contact with each other through the gap and supplied to the measurement (upper) electrode 42. Measure one by one.
The electrical characteristics of the blank are the natural oscillation voltage of the blank that is obtained when a high-frequency signal whose frequency changes is applied to the blank, or the change characteristics of the blank's alternating current impedance. It measures the natural vibration frequency, impedance, spurious characteristics, etc. of the blank.

50はブランクの電気的な特性が測定された後に、ブランクをその測定値に基づいて選別搬出する搬出アーム部であり、前記測定テーブル30がさらに回転した第3の回転位置に配置されている。
搬出アーム部50は軸51を中心として矢印Cの範囲で回動し、図1の場合は電気的な常数が測定済みのブランクをブランク保持部材(e)から拾い上げると共に、次の選別ディスク部60の方に移送する。
Reference numeral 50 denotes a carry-out arm portion for sorting and carrying out the blank based on the measured value after the electrical characteristics of the blank are measured, and the measurement table 30 is disposed at a third rotational position where the blank is further rotated.
The carry-out arm portion 50 rotates around the shaft 51 in the range of the arrow C. In the case of FIG. 1, the carry-out arm portion 50 picks up the blank whose electrical constant has been measured from the blank holding member (e) and the next sorting disk portion 60. Transport towards.

選別ディスク部60にはn個の選別ポケット61a、61b、61c、・・・61k、・・・61nが円周上に配置され、ブランクの電気的な測定値に対応していづれかの選別ポケット61が搬出点の位置にくるように、中心軸62の下部に設けられている駆動機構によって回動制御され、測定済みのブランクをその測定値に応じてそれぞれ各選別ポケット内に選別して収集するようにしている。
なお、複数個の各選別ポケット61(a〜n)はブランクの標準測定値に対して+誤差、及び−誤差値に応じて選別するものであり、その他に測定不能であったもの(RI)、及び標準値許容範囲外であったもの(NG)を収容するできるようにしている。
63はブランク保持部材31内を空にするためのクリアアームであり、この第2の回転位置で測定済みのブランクが残った場合でも、これを一掃するために設けられている。このクリアアームは、例えば、真空吸引機等によってブランク保持部材31内のブランクを強制的に吸引排出し、測定テーブルが1回転した最終的な位置ではブランク保持部材31内にブランクが残らないようにクリーンにしている。
In the sorting disk portion 60, n sorting pockets 61a, 61b, 61c,... 61k,... 61n are arranged on the circumference, and any sorting pocket 61 corresponding to the electrical measurement value of the blank is selected. Is rotated by a drive mechanism provided at the lower part of the central shaft 62 so as to come to the position of the unloading point, and the measured blanks are sorted and collected in the respective sorting pockets according to the measured values. I am doing so.
Each of the plurality of sorting pockets 61 (a to n) sorts according to + error and -error values with respect to the standard measurement value of the blank, and otherwise cannot be measured (RI) And those that were outside the standard value tolerance (NG).
Reference numeral 63 denotes a clear arm for emptying the blank holding member 31, which is provided for cleaning out a blank that has already been measured at the second rotational position. The clear arm forcibly sucks and discharges the blank in the blank holding member 31 with a vacuum suction machine or the like, for example, so that the blank does not remain in the blank holding member 31 at the final position where the measurement table rotates once. It is clean.

本発明の圧電ブランクの選別機の概要は上記したように測定テーブルの第1の回転位置でピッカー20等によって超小型の水晶片ブランクを拾い上げてブランク保持部材で保持すると共に、第2の回転位置でブランク保持部材内に保持されているブランクの電気的な特性を測定電極部40により検出し、さらに第3の回転位置で搬出アーム部50によって排出及び、分別収容が行われるようにすることによって、微細なブランク片に殆ど外力を加えることなく、その周波数特性毎に選別収容することができる。   As described above, the piezoelectric blank sorter of the present invention is picked up by the picker 20 or the like at the first rotation position of the measurement table and picked up by the blank holding member and held at the second rotation position. In this case, the electrical characteristics of the blank held in the blank holding member are detected by the measurement electrode unit 40, and are discharged and separated and stored by the carry-out arm unit 50 at the third rotational position. The fine blank piece can be sorted and accommodated for each frequency characteristic with almost no external force applied.

図2は上記した測定テーブル30の側面(一部断面)とブランク保持部材31の構成、および、このブランク保持部材31内のブランクの電気的な特性を測定するための電極構造を示している。
この図に示されているように測定テーブル30の円周上には、絶縁材32で測定テーブル30に対して電気的な絶縁を施した複数個(本実施例では6個)のステージ電極33が埋設されており、このステージ電極33の上部を囲むように上記したブランク保持部材31が嵌合されている。
測定テーブル30は取付ねじ34,34によって測定テーブル30を回動するシャフト35に固定され、このシャフト35の下方が、測定テーブル30を間欠的に所定のタイミングで回転する回転駆動部36に固定されている。
FIG. 2 shows the side surface (partial cross section) of the measurement table 30 and the configuration of the blank holding member 31 and the electrode structure for measuring the electrical characteristics of the blank in the blank holding member 31.
As shown in this figure, on the circumference of the measurement table 30, a plurality of (six in this embodiment) stage electrodes 33, which are electrically insulated from the measurement table 30 by the insulating material 32. Is embedded, and the blank holding member 31 described above is fitted so as to surround the upper portion of the stage electrode 33.
The measurement table 30 is fixed to a shaft 35 that rotates the measurement table 30 by mounting screws 34, 34, and a lower portion of the shaft 35 is fixed to a rotation driving unit 36 that rotates the measurement table 30 intermittently at a predetermined timing. ing.

80は測定電極部40を支持している基台(固定アングル)で、その上方にはステッピングモータ81が配置され、その回転軸82がカム板83を駆動している。
84a、84b、84cは前記したブランク保持部材31内に突入する測定電極(上部電極)71を上下方向にスライドするスライド軸75を支持している枠体である。
Reference numeral 80 denotes a base (fixed angle) that supports the measurement electrode unit 40. A stepping motor 81 is disposed above the base (fixed angle), and a rotating shaft 82 drives the cam plate 83.
Reference numerals 84a, 84b, and 84c denote frames that support a slide shaft 75 that slides the measurement electrode (upper electrode) 71 entering the blank holding member 31 in the vertical direction.

測定電極71はブランク保持部材31内に上方から下降して、図示されていないが、ブランク保持部材31内に載置されたブランクに対して接近するように測定電極支持部材76に固定されている。
そのため、この測定電極支持部材76は上記したスライド軸75によって上下方向にガイドするように支持されており、ねじ77によって固定されているベアリング78が前記したカム板83に接触している。
したがって、カム板83がステッピングモータ81によって回転するとカム板83に接触しているベアリング78が上下方向に移動し、同時に測定電極支持部材76も上下方向に移動する。
この測定電極支持部材76がスライド軸75で案内されて上下方向に運動すると、電極姿勢調整ねじ74(a,b)、及び電極位置調整部材73を介して測定電極71も上下動を行う。
72は測定電極支持部材76に対して電極位置調整部材73を回動可能に支持している球面軸受けである。
The measurement electrode 71 descends from above into the blank holding member 31 and is fixed to the measurement electrode support member 76 so as to approach the blank placed in the blank holding member 31 (not shown). .
Therefore, the measurement electrode support member 76 is supported so as to be guided in the vertical direction by the slide shaft 75 described above, and a bearing 78 fixed by a screw 77 is in contact with the cam plate 83 described above.
Therefore, when the cam plate 83 is rotated by the stepping motor 81, the bearing 78 in contact with the cam plate 83 moves in the vertical direction, and at the same time, the measurement electrode support member 76 also moves in the vertical direction.
When the measurement electrode support member 76 is guided by the slide shaft 75 and moves in the vertical direction, the measurement electrode 71 also moves up and down via the electrode attitude adjustment screw 74 (a, b) and the electrode position adjustment member 73.
Reference numeral 72 denotes a spherical bearing that rotatably supports the electrode position adjusting member 73 with respect to the measurement electrode support member 76.

測定テーブル30に埋設されているステージ電極33の下方には、下部電極85が位置するように構成されている。この下部電極85はステージ電極33に対して極めて接近した位置となるように下部電極支持部材87によって支持される。
下部電極85は下部電極支持部87に対して球面軸受け86により少し回動するように支持されており、下部電極85のステージ電極33に対する距離、及び姿勢(水平度)は、複数個の姿勢調整ねじ88a、88bにより調整することができるようにしている。
なお、89はリード線が引き出されている端子板止めねじである。
A lower electrode 85 is configured to be positioned below the stage electrode 33 embedded in the measurement table 30. The lower electrode 85 is supported by the lower electrode support member 87 so as to be positioned very close to the stage electrode 33.
The lower electrode 85 is supported so as to be slightly rotated by the spherical bearing 86 with respect to the lower electrode support portion 87, and the distance and posture (levelness) of the lower electrode 85 with respect to the stage electrode 33 are adjusted in a plurality of postures. The screws 88a and 88b can be adjusted.
Reference numeral 89 denotes a terminal plate set screw from which a lead wire is drawn.

ブランクの電気的な常数を測定する際には、予め、上記測定電極(上部電極)支持部材76は、図示されていないマイクロゲージによってブランクに最も接近した時の高さ、つまりブランクと測定電極71の接近距離の調整が行われ、その位置から上方にカム板83の回動と共に引き上げられるように調整される。   When measuring the electrical constant of the blank, the measurement electrode (upper electrode) support member 76 is previously measured at a height when it is closest to the blank by a micro gauge (not shown), that is, the blank and the measurement electrode 71. The approach distance is adjusted and adjusted so that the cam plate 83 is lifted upward from the position.

図3はステージ電極33、測定電極71,下部電極85の部分を拡大した側面であって、ステージ電極33は測定テーブル30に対して絶縁材32により絶縁され埋設されている。
また、このステージ電極33の下方に位置する下部電極85は、数十〜数百μmの間隙G1を介してステージ電極33に対峙するようにその位置が調整ねじ88a、88bにより調整されている。
ステージ電極33に載置されたブランクCBに対して上方から測定電極が一点鎖線で示すように接近するが、このときの最接近間隙G2も数十〜百μm位に設定される。
FIG. 3 is an enlarged side view of the stage electrode 33, the measurement electrode 71, and the lower electrode 85, and the stage electrode 33 is insulated and embedded with respect to the measurement table 30 by an insulating material 32.
The position of the lower electrode 85 located below the stage electrode 33 is adjusted by adjusting screws 88a and 88b so as to face the stage electrode 33 through a gap G1 of several tens to several hundreds of μm.
The measurement electrode approaches the blank CB placed on the stage electrode 33 from above as indicated by a one-dot chain line, and the closest approach gap G2 at this time is also set to several tens to hundreds of μm.

ブランクの電気的な常数の測定を行うために印加される高周波信号は、測定電極71からは間隙G2を介して、下部電極85からは間隙G1を介してステージ電極33上に載置されているブランクCBに供給され、一定の範囲で交番信号の周波数が掃引されたときの測定結果がネットワークアナライザによって解析される。
ネットワークアナライザによって解析された電気的な常数(交流インピーダンス、及び位相変化特性等)の測定結果に応じて、次の搬出アーム部による搬出先の選別が前記選別ディスク60の回転制御信号に変換され、電気的特性別に近似している各ブランクが各選別ポケット61(a〜n)内に落とされて分類収集される。
A high frequency signal applied to measure the electrical constant of the blank is placed on the stage electrode 33 from the measurement electrode 71 via the gap G2 and from the lower electrode 85 via the gap G1. A measurement result obtained when the frequency of the alternating signal is swept within a certain range is supplied to the blank CB and analyzed by the network analyzer.
According to the measurement result of the electrical constant (AC impedance, phase change characteristics, etc.) analyzed by the network analyzer, the sorting of the carry-out destination by the next carry-out arm unit is converted into the rotation control signal of the sorting disk 60, Each blank approximated according to electrical characteristics is dropped into each sorting pocket 61 (an) and classified and collected.

図4は先に示したピッカー(アーム)20、または搬出アーム部50の先端に配置されブランクをブランク保持部材31内に載置したり、ブランク保持部材の中から搬出するためのブランク把握機構の説明図である。
この図(a)に見られるようにピッカアーム、または搬出アームの先端部は下方にのびている細管23と、この細管23の内部に挿入されている重力針24によって構成されており、細管23の側壁には細孔25が形成されている。
ワークwを拾い上げるときは図4(b)に示すようにワークw(ブランク)の上方に細管23を誘導し、この位置で管内の空気を上方に引くと、図示した矢印の流れによって重力針24が上方に持ち上げられると共に、細管の先端部にワークwが吸着される。
次に、管内の空気の流れを開放すると、図4(c)に見られるように細孔25から空気が流入し、重力針24が下方に垂下すると共に、細管23の先端に吸着されていたワークwが下方に押し出され落下する。細孔25の大きさを変えることによってワークwに対する最適な吸着力を得ることができる。
FIG. 4 shows a blank grasping mechanism that is arranged at the tip of the picker (arm) 20 or the carry-out arm unit 50 shown above and is used to place a blank in the blank holding member 31 or carry it out of the blank holding member. It is explanatory drawing.
As shown in FIG. 2A, the tip of the picker arm or carry-out arm is composed of a narrow tube 23 extending downward and a gravity needle 24 inserted into the narrow tube 23, and the side wall of the narrow tube 23. Are formed with pores 25.
When picking up the workpiece w, as shown in FIG. 4 (b), when the thin tube 23 is guided above the workpiece w (blank) and the air in the tube is pulled upward at this position, the gravity needle 24 is drawn by the flow of the arrow shown in the drawing. Is lifted upward, and the workpiece w is adsorbed to the tip of the thin tube.
Next, when the flow of air in the tube is released, air flows in from the pores 25 as shown in FIG. 4C, and the gravity needle 24 hangs downward and is adsorbed on the tip of the narrow tube 23. The workpiece w is pushed downward and falls. By changing the size of the pores 25, it is possible to obtain an optimum adsorption force for the workpiece w.

なお、上記の選別機は水晶片から切り出されたブランクを振動子として加工する工程に適応できるが、振動子を構成する素材としては、電気信号に反応してその形状が変形される人工的な圧電材料から切り出されたブランクに対して適応することができることはいうまでもない。   The above sorter can be applied to the process of processing a blank cut out from a crystal piece as a vibrator, but the material constituting the vibrator is an artificial material whose shape is deformed in response to an electrical signal. It goes without saying that it can be applied to blanks cut out from piezoelectric material.

本発明の水晶振動子の選別装置は、水晶片から水晶振動子を製造する過程で、圧電素子を所定の大きさで切り出したブランクを電気的な特性毎に選別して、要求される例えば水晶振動条件が得られるように研磨、エッチングを繰り返しながら、或いは電極付け等を行う際の前工程として有用である。
また、本発明を適応した水晶ブランクの選別工程は、精度の高い選別を行うことができるので、最終製品のデバイスとしての精度を向上すると共に、製造歩留まりを向上することができる。
The crystal resonator sorting apparatus according to the present invention sorts a blank obtained by cutting a piezoelectric element into a predetermined size for each electrical characteristic in the process of manufacturing a crystal resonator from a crystal piece. It is useful as a pre-process when performing polishing, etching, or attaching electrodes so as to obtain vibration conditions.
In addition, since the crystal blank selection process to which the present invention is applied can perform highly accurate selection, the accuracy of the final product as a device can be improved and the manufacturing yield can be improved.

本発明の圧電ブランク片選別機の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of the piezoelectric blank piece sorter of this invention. 測定電極部の構造を一部断面として側面から見た側面図である。It is the side view which looked at the structure of the measurement electrode part from the side as a partial cross section. ブランク保持部材と測定電極、、及び下部電極の位置関係を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the positional relationship of a blank holding member, a measurement electrode, and a lower electrode. ブランクを拾い上げるためのピッカーの原理を示す側面図である。It is a side view which shows the principle of the picker for picking up a blank. 水晶小片の選別工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the selection process of a crystal piece.

符号の説明Explanation of symbols

10 パーツフィーダ、20 ピッカーアーム、30 測定テーブル、31 ブランク保持部材、32 絶縁材、33 ステージ電極、40 測定電極部、71 測定電極、
85 下部電極、50 搬出アーム部
10 parts feeder, 20 picker arm, 30 measurement table, 31 blank holding member, 32 insulating material, 33 stage electrode, 40 measurement electrode section, 71 measurement electrode,
85 Lower electrode, 50 Unloading arm

Claims (4)

所定の回転角度で間欠的に回転駆動される測定テーブルの円周に沿って等間隔に配置されている複数個のステージ電極部と、
前記ステージ電極の上部を囲むように配置されているブランク保持部材と、
前記測定テーブルの第1の回転位置で前記ブランク保持部材内にブランクを供給するピッカー部と、
前記測定テーブルの第2の回転位置で前記ステージ電極に載置された前記ブランクに対峙する上部電極を近接し、前記ブランクの電気的な特性を測定する測定電極部と、
前記測定テーブルの第3の回転位置で、前記測定電極部によって測定された電気的な特性に基づいて前記ブランク保持部材内のブランクを仕分けする搬出部を備えていることを特徴とする圧電ブランク片選別機。
A plurality of stage electrode portions arranged at equal intervals along the circumference of the measurement table that is rotationally driven intermittently at a predetermined rotation angle;
A blank holding member disposed so as to surround the upper portion of the stage electrode;
A picker section for supplying a blank into the blank holding member at a first rotational position of the measurement table;
A measurement electrode unit for measuring the electrical characteristics of the blank, in proximity to an upper electrode facing the blank placed on the stage electrode at a second rotational position of the measurement table;
A piezoelectric blank piece comprising: a carry-out portion for sorting blanks in the blank holding member based on electrical characteristics measured by the measurement electrode portion at a third rotational position of the measurement table. Sorting machine.
少なくとも上記測定テーブルの第3の回転位置において、上記ステージ電極に所定の間隙を介して下部電極が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ブランク片選別機。   The piezoelectric blank piece sorter according to claim 1, wherein a lower electrode is disposed on the stage electrode with a predetermined gap at least at a third rotational position of the measurement table. 上記測定テーブルの第4の回転位置で上記ブランク保持部材内のブランクを吸引排出する排出部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ブランク片選別機。   2. The piezoelectric blank piece sorter according to claim 1, further comprising a discharge unit that sucks and discharges the blank in the blank holding member at a fourth rotational position of the measurement table. 上記ピッカー部は、細管と、該細管内に挿入されている重力針とを備え、前記細管の上方に穿孔されている開口部を介して、前記細管内の気体を吸引、開放する機構によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電ブランク片選別機。
The picker part includes a thin tube and a gravity needle inserted into the thin tube, and is configured by a mechanism for sucking and releasing the gas in the thin tube through an opening drilled above the thin tube. The piezoelectric blank piece sorter according to claim 1, wherein the piezoelectric blank piece sorter is provided.
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