JP2010258790A

JP2010258790A - 水晶片の折り取り移載装置

Info

Publication number: JP2010258790A
Application number: JP2009106666A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Goshima; 剛後島; Makoto Tagawa; 誠田川
Original assignee: GOTO SEIKO KK
Current assignee: GOTO SEIKO KK
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】
切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片をフレームごと処理用のトレイに収容してセットすることで、水晶片をフレームより折り取って専用の収容トレイ内に自動で直接収納できる水晶片の折り取り移載装置を提供する。
【解決手段】
切断部をフレーム９に接続する水晶片１０をフレーム９ごとセットする処理用トレイ６、フレームより折り取った水晶片を収納する収納用トレイ８を載置するトレイテーブル２と、処理用トレイ内の水晶片をフレームより折り取る折り取り用ヘッド３と、折り取り用ヘッド３を処理用トレイ６と収納用トレイ８の間を移動させる移動手段より構成し、水晶片１０を折り取り用ヘッド３で吸着支持し、折り取り用ヘッドを所定の方向に移動させて水晶片をフレームより折り取り、折り取り用ヘッドに吸着する同水晶片を収納用トレイに搬送し収容する。
【選択図】図１

Description

本発明は、切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片をフレームより折り取り、この折り取った水晶片を収納用トレイに収納できるように構成した水晶片の折り取り移載装置に関する。

従来、切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片は、所定の切断装置を用いてこのフレームより切断して所定の受け皿に収容し、次いでこの受け皿内の水晶片を、所定の移載装置によって専用の収容トレイに移載していた。

また前記フレームより切断された水晶片は、受け皿内に多様な向きで収容されているため、この受け皿内の水晶片を専用の収容トレイに移載する際は、所定の画像処理技術を用いて水晶片の方向を判別して同水晶片の方向に対応するよう調節した移載手段によって受け皿内の水晶片を取り出して専用の収容トレイに収納（移載）していた。

これにより、切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片をフレームより切り取り、この切り取った水晶片を専用の収容トレイ内に収納するには少なくとも２つの工程を通過しなければならず、したがって手間と時間が掛かり、また、水晶片を傷付けてしまう恐れもあった。

特開２００２−１２０９３７号公報（第１〜５頁、図１〜５）

本発明は、例えば缶型の水晶発振器に用いられる音叉型の水晶片において、切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片をフレームごと処理用のトレイにセットすることにより、自動で水晶片をフレームより折り取り、この折り取った水晶片を専用の収容トレイ内に直接収納することができる水晶片の折り取り移載装置を提供できるようにした。

上述した課題を解決するために、本発明に係る水晶片の折り取り移載装置は、切断部をフレームに接続する状態で所定のウェハより切り出された水晶片をフレームごとセットする処理用トレイと、フレームより折り取られた水晶片を収納する収納用トレイを備え、前記処理用トレイと収納用トレイを載置するためのトレイテーブルと、同トレイテーブル上の処理用トレイ内の水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取るための折り取り用ヘッドと、同折り取り用ヘッドを少なくとも前記テーブル上の処理用トレイと収納用トレイの間を移動させるための移動手段より構成され、前記処理用トレイ内における所定の水晶片を折り取り用ヘッドで吸着支持し、次いで同ヘッドを所定の方向に移動させることによって水晶片をフレームより折り取るものとしてある。

また前記トレイテーブルにおける処理用トレイが載置される位置の下方に磁気吸着手段を設け、同トレイテーブルに処理用トレイを載置した際、前記処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットされる磁気吸着可能な押え板が、同磁気吸着手段により下方に引き付けられて、処理用トレイ内のフレームがこの処理用トレイ上に固定されるものとしてある。

また前記磁気吸着手段を永久磁石で構成し、同永久磁石を、通常状態において、前記処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットする前記押え板に対し磁気吸着作用が小なるところの同トレイテーブル下方に位置させ、前記トレイテーブルに前記処理用トレイを載置した後に永久磁石を前記トレイテーブル方向に上昇させ、同永久磁石により押え板を下方に磁気吸引し、この押え板によって処理用トレイ内のフレームをこの処理用トレイ上に固定してなるものとしてある。

また前記永久磁石を、トレイテーブルにセットした処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットする押え板に対応するよう複数個配したものとしてある。

さらに前記永久磁石の形状がリング状であり、平面視において環状となる面を上下方向にして設置したものとしてある。

また前記折り取りヘッドを、通常状態においてトレイテーブルの上方に位置させ、同トレイテーブルに載置した処理用トレイ内の水晶片をこの水晶片と接続するフレームより切り離すための折り取り動作を開始した後、この折り取りヘッドを処理用トレイ内における所定の水晶片上に向かって下降させて水晶片上面に折り取りヘッド下面を密着させ、次いで同下面を水晶片の上面にエアー吸着させ、次いで切り取りヘッドを水晶片の切断部と反対方向に位置する遊端部方向に傾斜させて水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取り、次いで水晶片の前記遊端部方向に僅かに移動させてから所定の位置まで上昇させるよう制御するものとしてある。

さらに前記折り取りヘッドを、水晶片の切断部と反対方向に位置する遊端部方向に傾斜させて水晶片をこの水晶片が接続するフレームより折り取った後で、僅かに下降する動作を行わせるものとしてある。

本発明に係る水晶片の折り取り移載装置によれば、切断部をフレームに接続する状態で所定のウェハより切り出された水晶片をフレームごと（水晶フレーム）処理用トレイに収容して本折り取り移載装置にセットすることにより、自動で水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取り、かつこの折り取った水晶片を直接専用の収容トレイ内に収容するので、従来に比して処理時間を大に短縮することができる。

また上述のように、切断部をフレームに接続する状態で所定のウェハより切り出された水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取った後、この折り取った水晶片を直接専用の収容トレイ内に収容するので、水晶片に傷を付ける等危険性を大に低減することができ、製品歩留りの向上も期することができる。

本発明に係る水晶片の折り取り移載装置を示す概略正面図。本発明に係る水晶片の折り取り移載装置を示す概略側面図。本発明に係る水晶片の折り取り移載装置を示す概略平面図。処理用トレイと押え板を示す平面図。処理用トレイに押え板をセットした状態を示した側面図（一部断面図）。処理用トレイにフレームごと水晶片をセットした状態を示した平面図。図６に示した処理用トレイに押え板をセットした状態を示した平面図。トレイテーブル部分の拡大側面図。磁石の形状および磁石の配置形態の一例を示す平面図。トレイテーブル部分の拡大側面図。折り取り用ヘッドによる水晶片の折り取り動作を示した動作過程図。折り取り用ヘッドの下面を示す平面図。水晶片に対する折り取り用ヘッドの吸着状態を示した平面図。トレイテーブル部分の拡大側面図。

本発明に係る水晶片の折り取り移載装置を、以下、添付図面に基づいて説明する。

本折り取り移載装置１は、図１〜３に示すように、後に説明する切断部１０ａをフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶片１０をフレーム９ごと（水晶フレーム）セットする処理用トレイ６およびフレームより折り取られた水晶片を収納する収納用トレイ８を載置するためのトレイテーブル２と、トレイテーブル２上の処理用トレイ６内の水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取るための折り取り用ヘッド３と、折り取り用ヘッド３をトレイテーブル２上の処理用トレイ６と収納用トレイ８の間を移動させるための移動手段たる横移動軸１ａおよび縦移動軸１ｂで構成している。

またトレイテーブル２における処理用トレイ６を載置する処理用トレイ設置部２ａの下方には、磁気吸着手段たる永久磁石１１を設けていて、この永久磁石１１は、マグネット昇降機構部１２によって昇降できるようにしている。

そして、前記トレイテーブル２上に載置する切断部をフレームに接続する状態で水晶ウェハより切り出された水晶フレームをセットするための処理用トレイ６は、図４中の左図に示すように、処理用トレイ６内に凹部６ａを配設し、またこの処理用トレイ６内に水晶フレームを固定するための図４中の右図に示した押え板７を別体で備えている。

この押え板７には開口７ａを配設していて、押え板７を処理用トレイ６内にセットした前記水晶片１０上にセットした際、同開口７ａが、処理用トレイ６に配設している凹部６ａ上に位置するようにしている（図５参照）。
この図５は、処理用トレイ６に配設した凹部６ａと、押え板７に配設した開口７ａとの位置関係を示した図であり、同図５は、前記水晶フレームを処理用トレイ６内にセットしていない状態でこの処理用トレイ６上に押え板７をセットした状態を示している。

図６中の左図は、処理用トレイ６内に水晶ウェハより切り出された水晶片１０をフレーム９ごとセットした状態を示していて、同水晶片１０は処理用トレイ６に配設した凹部６ａ上に位置し、フレーム９は処理用トレイ６面上に位置する（載置される）ので、したがって、水晶片１０は凹部６ａ上の空間に突出した状態に位置する。

また、図には示していないが、処理用トレイ６にはフレーム９のセット位置を決めるため適宜の位置決め手段を設けている。

図７中の左図は、図６中の左図における処理用トレイ６内に水晶ウェハより切り出されたフレーム９ごとの水晶片１０をセットし、同水晶片１０上に、図６中の右図における押え板７をセットした状態を示していて、同押え板７は、開口７ａが水晶片１０上に位置し、また押え板７の下面はフレーム９面上に位置する（載置される）ので、したがって、水晶片１０上は空間になっている。
図７中の右図は、図７中の左図における二点破線で囲んでいるＡ部分の拡大断面を示している。

また、図には示していないが、処理用トレイ６には押え板７のセット位置を決めるため適宜の位置決め手段を設けている。

次に、処理用トレイ６内にセットした水晶ウェハより切断部１０ａをフレーム９に接続する状態で切り出された水晶片１０を（図１３参照）、フレーム９より折り取り、この折り取った水晶片１０を収納用トレイ８内に自動で収納する工程を説明する。

先ず、図８（ａ）に示すように、フレーム９に接続する水晶片１０をセットした処理用トレイ６を、トレイテーブル２における処理用トレイ設置部２ａに載置するとともに、折り取り処理を終えた水晶片１０を収納する収納用トレイ８を、トレイテーブル２における収納用トレイ設置部２ｂに載置する。

次いで、トレイテーブル２の下方に離れて位置する永久磁石１１が、図８（ｂ）に示すように、マグネット昇降機構部１２により上昇してトレイテーブル２に接近し、この永久磁石１１により、処理用トレイ６内にセットしたフレーム９上にセットする磁気吸着部材より形成した、あるいは磁気吸着部材を取り付けてなる押え板７が処理用トレイ６内にセットしたフレーム９方向に引き付けられ、これによってフレーム９が処理用トレイ６上に固定される。

また永久磁石１１は、押え板７を処理用トレイ６内にセットしているフレーム９方向に安定して引きつけられるよう平面視における処理用トレイ６とほぼ同じ大きさにしていて、図９に示すように、リング状（リング状の永久磁石１１ａ）に形成した例えばネオジウムの永久磁石１１を、平面視において環状（リング状）となる面を上下方向にして複数個並べて配置する場合がある。

次いで、図１０に示すように、折り取り用ヘッド３がトレイテーブル２上における処理用トレイ６内にセットした水晶片１０上に移動して来て、この折り取り用ヘッド３により、水晶片１０がこのフレーム９より折り取られる。
この折り取り用ヘッド３によるフレーム９に接続する水晶片１０の折り取り動作を図１１を用いて説明する。

先ず図１１（ａ）に示すように、ヘッド昇降機構部４により折り取り用ヘッド３を処理用トレイ６内の水晶片１０上に降下させて押え板７の開口７ａを通過させ、同折り取り用ヘッド３の下面３ｂを押え板７の開口７ａから処理用トレイ６の凹部６ａ内に続く空間内に位置する水晶片１０上面に密着させ、次いで図１１（ｂ）に示すように、折り取り用ヘッド３の下面３ｂに備えるエアー吸入口３ｂ（図１２参照）より吸引して同下面３ｂを水晶片１０上に吸着させ、次いで図１１（ｃ）に示すように、ヘッド傾斜機構部５によって折り取り用ヘッド３を水晶片１０の切断部１０ａと反対方向に位置する遊端部方向に傾斜させて水晶片１０の遊端部側を処理用トレイ６の凹部６ａ内に落とし込んでこの水晶片１０を切断部１０ａ（図１３参照）よりフレーム９から折り取り、次いで図１１（ｄ）に示すように、フレーム９から折り取った水晶片１０を吸着している折り取り用ヘッド３を僅かに処理用トレイ６の凹部６ａ内に下降させ、次いで図１１（ｅ）に示すように、水晶片１０を吸着している折り取り用ヘッド３を水晶片の前記遊端部方向に僅かに横移動させ、次いで図１１（ｆ）に示すように、水晶片１０を吸着している折り取り用ヘッド３を所定の位置まで上昇させる。

そして、図１１（ｆ）に示した所定の位置まで上昇させた水晶片１０を吸着している折り取り用ヘッド３を、図１４に示すように、同折り取り用ヘッド３をトレイテーブル２上における収納用トレイ８上に移動させ、昇降機構部４によって折り取り用ヘッド３を収納用トレイ８上に降下させるとともに、折り取り用ヘッド３の吸引を停止し、折り取り用ヘッド３に吸着している水晶片１０を収納用トレイ８内に載置収納する。

実施例における図中の符号１３は、本折り取り移載装置１におけるベース部である。

１折り取り移載装置
１ａ横移動軸
１ｂ縦移動軸
２トレイテーブル
２ａ処理用トレイ設置部
２ｂ収納用トレイ設置部
３折り取り用ヘッド
３ａエアー吸着面
３ｂエアー吸入口
４ヘッド昇降機構部
５ヘッド傾斜機構部
６処理用トレイ
６ａ凹部
７押え板
７ａ開口
８収納用トレイ
９フレーム
１０水晶片
１０ａ切断部
１１永久磁石
１１ａリング状の永久磁石
１２マグネット昇降機構部
１３ベース部

Claims

切断部をフレームに接続する状態で所定のウェハより切り出された水晶片をフレームごとセットする処理用トレイと、フレームより切り取られた水晶片を収納する収納用トレイを備え、前記処理用トレイと収納用トレイを載置するためのトレイテーブルと、同トレイテーブル上の処理用トレイ内の水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取るための折り取り用ヘッドと、同折り取り用ヘッドを少なくとも前記テーブル上の処理用トレイと収納用トレイの間を移動させるための移動手段より構成され、前記処理用トレイ内における所定の水晶片を折り取り用ヘッドで吸着支持し、次いで同ヘッドを所定の方向に移動させることによって水晶片をフレームより折り取ってなる水晶片の折り取り移載装置。
前記トレイテーブルにおける処理用トレイが載置される位置の下方に磁気吸着手段を設け、同トレイテーブルに処理用トレイを載置した際、前記処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットされる磁気吸着可能な押え板が、同磁気吸着手段により下方に引き付けられて、処理用トレイ内のフレームがこの処理用トレイ上に固定される請求項１に記載の水晶片の折り取り移載装置。
前記磁気吸着手段を永久磁石で構成し、同永久磁石を、通常状態において、前記処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットする前記押え板に対し磁気吸着作用が小なるところの同トレイテーブル下方に位置させ、前記トレイテーブルに前記処理用トレイを載置した後に永久磁石を前記トレイテーブル方向に上昇させ、同永久磁石により押え板を下方に磁気吸引し、この押え板によって処理用トレイ内のフレームをこの処理用トレイ上に固定してなる請求項２に記載の水晶片の折り取り移載装置。
前記永久磁石を、トレイテーブルに載置した処理用トレイ内の水晶片と接続するフレーム上にセットする押え板に対応するよう複数個配してなる請求項３に記載の水晶片の折り取り移載装置。
前記永久磁石の形状がリング状であり、平面視において環状となる面を上下方向にして設置してなる請求項４に記載の水晶片の折り取り移載装置。
前記折り取りヘッドを、通常状態においてトレイテーブルの上方に位置させ、同トレイテーブルに載置した処理用トレイ内の水晶片をこの水晶片と接続するフレームより切り離すための折り取り動作を開始した後、この折り取りヘッドを処理用トレイ内における所定の水晶片上に向かって下降させて水晶片上面に切り取りヘッド下面を密着させ、次いで同下面を水晶片の上面にエアー吸着させ、次いで折り取りヘッドを水晶片の切断部と反対方向に位置する遊端部方向に傾斜させて水晶片をこの水晶片と接続するフレームより折り取り、次いで水晶片の前記遊端部方向に僅かに移動させてから所定の位置まで上昇させるよう制御してなる請求項１に記載の水晶片の折り取り移載装置。
前記折り取りヘッドを、水晶片の切断部と反対方向に位置する遊端部方向に傾斜させて水晶片をこの水晶片が接続するフレームより折り取った後で、僅かに下降する動作を行わせてなる請求項６に記載の水晶片の折り取り移載装置。