JP2011114775A - 圧電振動素子搭載装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電振動素子を配列した圧電振動素子配列治具XJを移動させ所定の位置で停止させる第1の搬送手段210と、素子搭載部材を配列した素子搭載部材配列治具を移動させ所定の位置で停止させる第2の搬送手段220と、圧電振動素子配列治具内の圧電振動素子を取り出し、素子搭載部材に設けられた素子搭載パッドに搭載する為の第1のノズル231aと第2のノズル231bとを有する搭載手段230と、第1のノズルと第2のノズルによって吸着された圧電振動素子を認識する為の第1のカメラ241と、素子搭載部材の素子搭載パッドを認識する為の第2のカメラ242と、を有する認識手段240と、認識手段240から得た画像データによって、圧電振動素子の位置ずれ幅を求め、この位置ずれを補正する為に搭載手段230を制御する制御手段250と、を備えている。
【選択図】図3
Description
このような従来の圧電振動素子搭載装置は、第1の搬送手段と、第2の搬送手段と、認識手段と、搭載手段と、制御手段により構成されている。
第1の搬送手段は、圧電振動素子を配列した圧電振動素子配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
第2の搬送手段は、素子搭載部材を配列した素子搭載部材配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
認識手段は、カメラを備え、前記カメラによって保持台に配置された圧電振動素子配列治具に収容されている圧電振動素子や素子搭載部材配列治具に収容されている素子搭載部材の素子搭載パッドを認識する役割を果たす。
搭載手段は、ノズルと稼動部とにより構成され、前記ノズルによって圧電振動素子を圧電振動素子配列治具から取り出し、取り出された圧電振動素子を、素子搭載部材整列治具の各素子搭載部材の素子搭載パッドに搭載する役割を果たす。
制御手段は、認識手段から得た情報によって搭載手段を制御する役割を果たす。このような圧電振動素子搭載装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の圧電振動素子搭載装置では、ノズルにて圧電振動素子を圧電振動素子配列治具から取り出す際に、圧電振動素子の位置ずれを起こし、その状態のままで素子搭載部材の素子搭載パッドに搭載されるので、生産性を低下させているといった課題があった。
また、第1のノズルと第2のノズルによって吸着された圧電振動素子を認識するための第1のカメラと、素子搭載部材に設けられた素子搭載パッドを認識するための第2のカメラと、を有する認識手段と、認識手段から得た画像データによって、水晶振動素子の位置ずれ幅を求め、この位置ずれを補正するために搭載手段を制御する制御手段と、を備えていることによって、圧電振動素子の位置ずれを補正し、素子搭載部材の素子搭載パッドに搭載されるので、圧電振動素子の位置ずれを防ぐことができるので、生産性を向上させることができる。
尚、説明を明りょうにするため説明に不必要な構造体の一部は図示していない。更に図示した寸法も一部誇張して示している。
圧電振動子100は、素子搭載部材110と圧電振動素子120と蓋部材130で主に構成されている。この圧電振動子100は、前記素子搭載部材110に形成されている凹部空間K1内に圧電振動素子120が搭載され、その凹部空間K1が蓋部材130により気密封止された構造となっている。
水晶素板121は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。
励振用電極122は、前記水晶素板121の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。
このような圧電振動素子120は、その両主面に被着されている励振用電極122から延出する引き出し電極123と後述する凹部空間K1内底面に形成されている後述する2個一対の素子搭載パッドPとを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続することによって凹部空間K1に搭載される。このときの引き出し電極123が設けられた一辺とは反対側の端辺を圧電振動素子120の自由端である先端部とする。
この素子搭載部材110は、基板部111の一方の主面に枠部112が設けられて、凹部空間K1が形成されている。
尚、この素子搭載部材110を構成する基板部111は、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミック等のセラミック材料を複数積層することよって形成されている。また、基板部110aは、セラミック材が積層した構造となっている。
枠部112は、例えば、シールリングを用いている。この場合、枠部112は、42アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。
また、枠部112は、基板部111の一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜HMの主面にロウ付けなどにより接合される。
凹部空間K1内で露出した基板部111の一方の主面には、2個一対の素子搭載パッドPが設けられている。
素子搭載部材110の基板部111の他方の主面の4隅には、外部接続用電極端子Gが設けられている。
基板部110aの内層には、配線パターン(図示せず)等が設けられている。この配線パターンにより素子搭載パッドPは、素子搭載部材110の基板部110aの他方の主面に設けられている外部接続用電極端子Gと接続している。
尚、素子搭載部材110は、平板でも良い。つまり、枠部110bを除く基板部110aで構成しても良い。
尚、蓋部材130の一方の主面に、凹部を形成したものを用いても良い。
圧電振動素子搭載装置200は、図3及び図4に示すように、圧電振動素子配列治具XJを所定の位置に移動させる第一の搬送手段210と、素子搭載部材配列治具TJを移動させ所定の位置で停止させる第二の搬送手段220と、第1のノズル231aと第2のノズル231bとを有する搭載手段230と、第1のノズル231aと前記第2のノズル231bによって吸着された圧電振動素子120を認識するための第1のカメラ241と、前記素子搭載部材110に設けられた素子搭載パッドPを認識するための第2のカメラ242と、を有する認識手段240と、認識手段240から得た画像データによって、圧電振動素子120の位置ずれ幅を求め、この位置ずれを補正するために前記搭載手段230を制御する制御手段250と、を備えている。
なお、この圧電振動素子搭載装置200において、素子搭載部材配列治具TJの移動方向、つまり、第2の搬送手段220の搬送方向をY方向、平行となる第1の搬送手段210と第2の搬送手段220とに直交する方向をX方向、このX方向とY方向の両方に直行する方向をZ方向とする。また、このX方向の軸線とY方向の軸線とが交わってなす角度の方向をθ方向とする。
この第1の搬送手段210上に圧電振動素子配列治具XJが載置され、後述する素子搭載手段120が移動してくる位置の下に素子搭載部材110の凹部空間K1の所定の列が位置するように、圧電振動素子配列治具XJを移動させる。つまり、Y方向に圧電振動素子配列治具XJを搬送することができる。
この第2の搬送手段220は、例えば、第1の搬送手段210と同一方向に素子搭載部材配列治具TJを移動させることができるようになっている。つまり、Y方向に素子搭載部材配列治具TJを搬送することができる。この第2の搬送手段220上に素子搭載部材配列治具TJが載置され、後述する搭載手段230が移動してくる位置の下に圧電振動素子120が位置するように、素子搭載部材配列治具TJを移動させる。
前記搭載手段230は、第1のノズル231aと、第2のノズル231bと、ノズル配置部232と、第1の可動部233と、第2の可動部234とで構成されている。
また、第1の可動部233は、X方向可動部233aと、Y方向可動部233bと、Z方向可動部233cとで構成されている。
また。第2の可動部234は、回動部234aと、可動回動部234bとで構成されている。
また、前記搭載手段220は、圧電振動素子配列治具XJに配列されている圧電振動素子120を吸着し、素子搭載部材配列治具TJに配列されている素子搭載部材110の凹部空間K1内に設けられた素子搭載パッドPに搭載するための第1ノズル231aと第2のノズル231bを有する。
第1のノズル231aと第2のノズル231bは、搭載手段230のノズル配置部232に並列に配置されている。また、前記第1のノズル231aと前記第2のノズル231bは、真空ポンプ(図示せず)と連結しており、前記真空ポンプ(図示せず)が動作することで、第1のノズル231aと第2のノズル231bに設けられている吸着孔KH(図7参照)から空気が吸い込まれる。よって、圧電振動素子配列治具XJに配列されている圧電振動素子120は、第1のノズル231aと第2のノズル231bに吸着される。
第2のノズル231bは、ノズル配置部232の先端部に、前記第1のノズル231aと並列に配置されている。また、第2のノズル231bは、X方向可動部233aと、Y方向可動部233bと、Z方向可動部233cと、可動回動部234b(図4参照)とによって、X方向、Y方向、Z方向、θ方向に動作することができるようになっている。
この素子搭載パッドPには、導電性接着剤DSが付着されている。したがって、搭載手段230は、素子搭載パッドP上の導電性接着剤DSに圧電振動素子120を載せることとなる。これにより、素子搭載部材110に圧電振動素子120を搭載することができる。
第1のカメラ241は、第1の搬送手段110と第2の搬送手段120との間に設けられている。つまり、第1のカメラ241は、圧電振動素子配列治具XJと素子搭載部材配列治具TJの間に設けられている。第1のカメラ241は、図4に示すように、第1のノズル231a及び第2のノズル231bに吸着した圧電振動素子120a、120bの位置状態を示す第1の画像データを取得するために撮影するためのものである。これにより、第1の画像データから圧電振動素子120a、120bのX方向、Y方向、θ方向の位置ずれを数値データとして取得する。
第2のカメラ231bは、素子搭載部材配列治具TJに配列されている素子搭載部材110の凹部空間K1側から撮影できるように設けられている。また、第2のカメラ231bは、図5に示すように、素子搭載部材配列治具TJに配列されていると隣り合う2つの内の一方の素子搭載部材110aの中心点C1と他方の素子搭載部材110bの中心軸C2との間隔W1の状態を示す第2の画像データを撮影するためのものである。
また、第2のカメラ242は、第2の画像データを撮影後、搭載手段230と衝突しないように移動することができる。
第1のカメラ241と第2のカメラ242によって撮影された第1画像データと第2の画像データは、記憶部250に記憶される。
つまり、前記制御手段260は、前記認識手段240から得た第1の画像データ及び第2の画像データによって数値データを求め、前記数値データを基にして、搭載手段230の第1のノズル231aと第2のノズル231bの位置ずれを補正するように制御する役割を果たす。
第1のノズル231aと第2のノズル231bとの間隔WN1は、可動回動部234b(図4参照)によって、例えば、4〜13mmの間隔で補正することができる。
X方向可動部233aと、Y方向可動部233bと、Z方向可動部233cと、回動部234aと、可動回動部234bとは、例えば、モータを備えて構成されている。
また同様に、図5(a)に示すように、第1の画像データから、第2のノズル231bの中心点CP1bを求め、前記中心点CP1bを通り、圧電振動素子120bの長手方向の辺と平行になるような軸線JS1を求める。前記軸線JS1と前記中心点CP1bを通る軸線JS2との位置ずれ角度θ2を求める。
図5(b)に示すように、第2のノズル231bの軸線JS1が軸線JS2に重なるように、可動回動部234bによって、第2のノズル231bを位置ずれ角度θ2だけ回転させる。
また、図5(b)に示すように、第1の画像データから圧電振動素子120bの中心点CP2bを求め、前記第2のノズル231bの中心点CP1bと圧電振動素子120bの中心点CP2bとのX軸方向の位置ずれ幅△X2及びY軸方向の位置ずれ幅△Y2を求める。
また、本発明の圧電振動素子搭載装置200は、第1のノズル231aと第2のノズル231bによって吸着された圧電振動素子120を認識するための第1のカメラ241と、素子搭載部材110に設けられた素子搭載パッドPを認識するための第2のカメラ242と、を有する認識手段230と、認識手段240から得た画像データによって、水晶振動素子120の位置ずれ幅を求め、この位置ずれを補正するために搭載手段230を制御する制御手段260と、を備えていることによって、圧電振動素子120の位置ずれを補正し、素子搭載部材110の素子搭載パッドPに搭載されるので、圧電振動素子120の位置ずれを防ぐことができるので、生産性を向上させることができる。
また、搭載手段230には、第1のノズル231aと第2のノズル231bのX方向、Y方向、Z方向を補正するための第1の可動部233と、前記第1のノズル231aと前記第2のノズル231bのX方向、θ方向を補正するための第2の可動部234が設けられていることによって、前記素子搭載部材110a、110bに2つの第1のノズル231a、第2のノズル231bが接触することを防止することができるため、生産性を向上させることが可能となる。
220・・・第2の搬送手段
230・・・搭載手段
231a・・・第1のノズル
231b・・・第2のノズル
232・・・ノズル配置部
233・・・第1の可動部
233a・・・X方向可動部
233b・・・Y方向可動部
233c・・・Z方向可動部
234・・・第2の可動部
234a・・・回動部
234b・・・可動回動部
240・・・認識手段
241・・・第1のカメラ
242・・・第2のカメラ
250・・・記憶部
260・・・制御手段
200・・・圧電振動素子搭載装置
R1・・・第1のガイドライン
R2・・・第2のガイドライン
PL・・・支柱
XJ・・・圧電振動素子配列治具
120、120a、120b・・・圧電振動素子
TJ・・・素子搭載部材配列治具
110、110a、110b・・・素子搭載部材
111・・・基板部
112・・・枠部
K1・・・凹部空間
P・・・素子搭載パッド
G・・・外部接続用電極端子
DS・・・導電性接着剤
130・・・蓋部材
100・・・圧電振動子
Claims (2)
- 圧電振動素子を配列した圧電振動素子配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる第1の搬送手段と、
素子搭載部材を配列した素子搭載部材配列治具を所定の位置に移動させ所定の位置で停止させる第2の搬送手段と、
前記圧電振動素子配列治具内の圧電振動素子を取り出し、前記素子搭載部材に設けられた素子搭載パッドに搭載するための第1のノズルと第2のノズルとを有する搭載手段と、
前記第1のノズルと前記第2のノズルによって吸着された圧電振動素子を認識するための第1のカメラと、前記素子搭載部材に設けられた素子搭載パッドを認識するための第2のカメラと、を有する認識手段と、
前記認識手段から得た画像データによって、圧電振動素子の位置ずれ幅を求め、この位置ずれを補正するために前記搭載手段を制御する制御手段と、を備えていることを圧電振動素子搭載装置。 - 前記搭載手段には、前記第1のノズルと前記第2のノズルのX方向、Y方向、Z方向を補正するための第1の可動部と、
前記第1のノズルのθ方向と前記第2のノズルのX方向、θ方向を補正するための第2の可動部と、が設けられていることを特徴とする請求項1記載の圧電振動素子搭載装置。
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