JP2017152884A - 圧電素子折り取り装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】好適に圧電ウェハを保持できる圧電素子折り取り装置を提供する。【解決手段】圧電素子折り取り装置は、上面に開口する第一吸着孔13hが形成されたトレイ台13と、上面に開口する収容凹部21rと、収容凹部21rの周囲にて上下方向へ貫通する第二吸着孔21hとを有し、第二吸着孔21hと第一吸着孔13hとが通じるようにトレイ台13の上面に載置されるトレイ15と、第一吸着孔13hを介して第二吸着孔21hを排気して、トレイ15の上面に圧電ウェハ128を吸着させる吸引装置17と、圧電ウェハ128のうち収容凹部21r上に位置する所定部分に対して、ノズル部31を傾斜させた状態で下方へ押して、所定部分を圧電ウェハ128の他の部分から折り取り、所定部分を圧電素子120とし、ノズル部31を水平にした状態で、圧電素子120を吸着し、圧電素子120を保持するヘッド装置と、を備えている。【選択図】図5

Description

本発明は、圧電素子を圧電ウェハから折り取る圧電素子折り取り装置に関する。
水晶発振器又は水晶振動子として、板状の水晶素板に励振電極を設けて構成された水晶素子を有するものが知られている。水晶素子は、例えば、以下のように製造される。まず、水晶ウェハに対してエッチングを行い、水晶素板となる部分と、水晶素板の一辺と接続され、水晶素板を支持する枠状部分とを形成する。次に、水晶素板に励振電極を形成する。その後、水晶素板と枠状部分との間の部分を折ることで、水晶素板を完全に個片化する。
水晶素板を枠状部分から折り取るための圧電素子折り取り装置は、水晶ウェハが載置されるトレイと、水晶ウェハを上から押さえ付ける押さえ板とを有している。トレイには、水晶素板に対応する位置に凹部が形成されており、押さえ板には、水晶素板に対応する位置に開口が形成されている。そして、折り取り装置は、ノズル部によって押さえ板の開口を介して水晶素板を下方(トレイの凹部)へ押し、水晶素板を水晶ウェハから折り取る(特許文献1参照)。
特開2010−258790号公報
従来の圧電素子折り取り装置では、圧電ウェハを上から押さえ板によって押さえ付けることによって圧電ウェハを固定している。従って、例えば、圧電ウェハをトレイに適切に位置決めできたとしても、押さえ板によって圧電ウェハを押さえ付けるときに、押さえ板の位置ずれによって、圧電ウェハの位置ずれが生じる虞がある。また、例えば、押さえ板によって圧電素子乃至は圧電素子上の励振電極に傷をつけてしまう虞がある。さらに、押さえ板を設けるためのコストが必要であり、生産性が低下する虞がある。
従って、好適に圧電ウェハを保持できる圧電素子折り取り装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る圧電素子折り取り装置は、上面に開口する第一吸着孔が形成されたトレイ台と、上面に開口する収容凹部と、収容凹部の周囲にて上下方向へ貫通する第二吸着孔とを有し、第二吸着孔と第一吸着孔とが通じるようにトレイ台の上面に載置されるトレイと、第一吸着孔を介して第二吸着孔を排気して、トレイの上面に圧電ウェハを吸着させる吸引装置と、圧電ウェハのうち収容凹部上に位置する所定部分に対して、ノズル部を傾斜させた状態で下方へ押して、所定部分を圧電ウェハの他の部分から折り取り、所定部分を圧電素子とし、ノズル部を水平にした状態で、圧電素子を吸着し、圧電素子を保持するヘッド装置と、を有している。
上記の構成又は手順によれば、圧電素子の折り取りに際して圧電ウェハを好適に保持することができる。
圧電素子が使用された水晶デバイスを示す分解斜視図である。 図1のA−A断面図である。 水晶片が多数個取りされる水晶ウェハの一部を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る圧電素子折り取り装置の要部の構成を示す模式的な斜視図である。 (a)本実施形態に係る圧電素子折り取り装置の水晶ウェハを載置した状態のトレイの中心付近を示す断面図であり、(b)本実施形態に係る圧電素子折り取り装置を構成する水晶ウェハを載置した状態のトレイ端部を示す断面図である。 図3の折り取り装置のトレイを構成する上層部材を示す平面図。 図3の折り取り装置のトレイを構成する下層部材の一部を示す平面図である。 図3の折り取り装置のトレイ台の一部を示す平面図である。 図3の折り取り装置が実行する処理の手順を示すフローチャートを示すものである。 図9のステップ5を示す断面図である。
まず、本発明の実施形態に係る圧電素子折り取り装置の説明に先立って、圧電素子折り取り装置の製造対象である圧電素子の一つである水晶素子が用いられている水晶デバイスについて説明する。
(水晶デバイス)
水晶デバイスは、パッケージ110と、パッケージ110の上面に接合された水晶素子120と、パッケージ110の上面に接合された蓋体130とを含んでいる。パッケージ110には、基板110aの上面と枠体110bの内側面によって囲まれた凹部Kが形成されている。このような水晶デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。
基板110aは、矩形状であり、上面で実装された水晶素子120を実装するための実装部材として機能するものである。基板110aの上面には、水晶素子120を接合するための一対の電極パッド111が設けられている。基板110aは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110aは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板110aの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド111と、基板110aの下面に設けられた外部端子112とを電気的に接続するための配線パターン113が設けられている。
枠体110bは、基板110aの上面に配置され、基板110aの上面に凹部Kを形成するためのものである。枠体110bは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。
ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、1.0〜3.0mmであり、パッケージ110の上下方向の寸法が、0.2〜1.5mmである場合を例にして、凹部Kの大きさを説明する。凹部Kの長辺の長さは、0.7〜2.0.mmであり、短辺の長さは、0.5〜1.5mmとなっている。また、凹部Kの上下方向の長さは、0.1〜0.5mmとなっている。
ここで、パッケージ110の作製方法について説明する。基板110a及び枠体110bがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、一対の電極パッド111又は外部端子112となる部位にニッケルメッキ又は金メッキ等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。
水晶素子120は、導電性接着剤140を介して電極パッド111上に接合されている。水晶素子120は、安定した機械振動と圧電効果により、電子装置等の基準信号を発振する役割を果たしている。
水晶素子120は、図2に示すように、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに励振電極122及び引き出し電極123を被着させた構造を有している。励振電極122は、水晶素板121の上面及び下面のそれぞれに金属を所定のパターンで被着・形成したものである。励振電極122は、上面に第一励振電極122aと、下面に第二励振電極122bを備えている。引き出し電極123は、励振電極122から水晶素板121の一辺に向かってそれぞれ延出されている。引き出し電極123は、上面に第一引き出し電極123aと、下面に第二引き出し電極123bとを備えている。第一引き出し電極123aは、第一励振電極122aから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。第二引き出し電極123bは、第二励振電極122bから引き出されており、水晶素板121の一辺に向かって延出するように設けられている。つまり、引き出し電極123は、水晶素板121の長辺または短辺に沿った形状で設けられている。また、本実施形態においては、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bと接続されている水晶素子120の一端を基板110aの上面と接続した固定端とし、他端を基板110aの上面と間を空けた自由端とした片持ち支持構造にて水晶素子120が基板110a上に固定されている。
ここで、水晶素子120の動作について説明する。水晶素子120は、外部からの交番電圧が引き出し電極123から励振電極122を介して水晶素板121に印加されると、水晶素板121が所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。
ここで、水晶素子120の製造方法について説明する。まず、水晶素子120は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶素板121の外周の厚みを薄くし、水晶素板121の外周部と比べて水晶素板121の中央部が厚くなるように設けるベベル加工を行う。そして、水晶素子120は、水晶素板121の両主面にフォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振電極122及び引き出し電極123を形成することにより製造される。
また、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、このような水晶素子120を形成する製造方法について説明する。まず、互いに直交しているX軸とY軸とZ軸とからなる結晶軸を有した水晶ウェハを用意する。このとき、水晶ウェハの主面が、X軸およびZ軸に平行となっている面を、X軸を中心に、X軸の負の方向を見て反時計回りに回転させた面、例えば、約35°〜40°回転させた面と平行となっている。次に、水晶ウェハの両主面に金属膜をスパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成し、この金属膜上に感光性レジストを塗布し、所定のパターンに露光、現像し、所定の部分のみ水晶ウェハが露出するようにする。このように所定の部分のみ露出している水晶ウェハを所定のエッチング溶液に浸漬させ、水晶ウェハをエッチングする。これにより、複数の水晶素子120がその一部が接続された状態で水晶ウェハ内に形成される。
水晶素子120の基板110aへの接合方法について説明する。まず、導電性接着剤140は、例えばディスペンサによって、電極パッド111上に拡がるようにして塗布される。水晶素子120は、導電性接着剤140上に搬送される。さらに、水晶素子120は、水晶素子120の固定端側の外周縁にある引き出し電極123が、平面視して、導電性接着剤140の中心付近と重なるようにして導電性接着剤140上に載置される。そして導電性接着剤140は、加熱硬化させることによって、硬化収縮される。
蓋体130は、矩形状であり、真空状態にある凹部K、あるいは窒素ガスなどが充填された凹部Kを気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、枠体110b上に設けられた接合部材131の上面に載置される。枠体110bの上面に設けられた接合部材131に熱が印加されることで、溶融接合される。また、蓋体130は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。
接合部材131は、パッケージ110の枠体110b上面に設けられた封止用導体パターン117に相対する蓋体130の箇所に設けられている。接合部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%、錫が18〜22%のものが使用されている。
接合部材131は、例えば、金錫の場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、金が70〜80%、錫が20〜30%のものを使用しても良い。また、接合部材131は、例えば、銀ロウの場合には、接合部材131の層の厚みは、10〜40μmであり、例えば、成分比率が、銀が70〜80%、銅が20〜30%のものを使用しても構わない。
(水晶ウェハ)
まず、水晶素板121の厚みと同一の厚みに形成された水晶ウェハ128が準備される。なお、水晶ウェハ128の外縁は、円形に限定されず、例えば、多角形であってもよい。本実施形態では、外縁が矩形の水晶ウェハ128を例示する。
次に、水晶ウェハ128に対してエッチングを行い、図3に示されているように、水晶素板121となる部分と、水晶素板121の一辺と接続され、水晶素板121を支持する枠部124とを形成する。より具体的には、例えば、水晶素板121は、短辺に平行な方向(Y方向)に配列されて列をなし、また、この列が長辺に平行な方向(X方向)に複数構成されるように、水晶ウェハ128に形成される。なお、水晶素板121の列間において、水晶素板121のY方向の位置は、図3に例示するように互いに同一であってもよいし、図3とは異なり互いに異なっていてもよい。
また、例えば、枠部124は、概略格子状に形成される。すなわち、枠部124は、全ての水晶素板121を囲む外枠124a(本実施形態では矩形の四辺からなる。図3では一辺の一部のみ示す。)と、外枠124aのY方向両側の部分(二辺)同士を結ぶようにY方向に延びる複数の枝124bとを有している。枝124bは、水晶素板121の列間において延びている。枝124bの幅は、例えば、外枠124aの幅よりも狭くされている。
そして、水晶素板121は、一対の引き出し電極123が配置される側(X方向正側)の短辺において、枝124b(最もX方向正側に位置する水晶素板121の列については外枠124aの四辺のうちのX方向正側の一辺)と接続されている。より具体的には、例えば、短辺の両端において、接続部124cによって接続されている。
次に、水晶素板121に励振電極122及び引き出し電極123を形成する。例えば、フォトリソグラフィーによって水晶素板121の表面にレジストからなるマスクを形成し、そのマスクを介して蒸着等によって水晶素板121の表面に金属膜を形成する。なお、二つの接続部124c間に形成された開口は、引き出し電極123のうちの水晶素板121の両主面間を導通する部分の形成に寄与する。
その後、水晶素板121と接続部124cとの境界部分を折ることによって破断する。すなわち、水晶素板121を枠部124(水晶ウェハ128)から折り取って、水晶素板121を完全に個片化する。折り取りは、例えば、後述するノズル部31によって水晶素板121の主面を押すことによってなされる。
(圧電素子折り取り装置)
圧電素子折り取り装置は、例えば、水晶素板121を折り取る本体部3と、折り取られた水晶素板121を収容するための収納部5と、本体部3に水晶素板121が折り取られる次の水晶ウェハ128を準備する準備部7と、これら各部を制御するための制御装置8とを有している。なお、図4では、準備部7、本体部3及び収納部5が順に直線上に配置され、また、一台の基台を分割した領域に各部が設けられているように図示されているが、実際には、各部は、直線上に配置されずに適宜な位置関係とされたり、適宜に分離又は統合されたりしても構わない。
本体部3は、例えば、図4に示した状態の水晶ウェハ128を保持する保持装置9と、保持装置9が保持している水晶ウェハ128の水晶素板121を押して水晶素板121を折り取るヘッド装置11と、を有している。
保持装置9は、例えば、いわゆる真空吸着によって水晶ウェハ128を保持するように構成されており、トレイ台13と、トレイ台13上に載置され、水晶ウェハ128が載置されるトレイ15と、トレイ台13を介してトレイ15上の雰囲気を吸引する吸引装置17(真空装置)とを有している。
トレイ台13は、例えば、適宜な本体用基台18上に設けられている。なお、トレイ台13は、本体用基台18に対して移動不可能に設けられていてもよいし、水平方向(xy平面)において移動可能に設けられていてもよい。トレイ台13は、金属又は樹脂等の適宜な材料によって形成されている。
トレイ15は、トレイ台13に対して搬入及び搬出が可能(着脱可能、交換可能)となっている。従って、水晶ウェハ128は、トレイ15に載置された状態で、トレイ台13に対して搬入及び搬送が可能となっている。トレイ15は、例えば、支持部材19と、支持部材19に支持されるトレイ本体21とを有している。
一台のトレイ台13上には、例えば、一つの支持部材19が載置される。一つの支持部材19上には、例えば、二つのトレイ本体21が載置される。各トレイ本体21上には、例えば、一つの水晶ウェハ128が載置される。トレイ本体21は、例えば、支持部材19よりも薄く形成されている。支持部材19及びトレイ本体21は、金属又は樹脂等の適宜な材料によって形成されている。
吸引装置は、トレイ台13に形成された接続ポート13pに接続されている。なお、接続ポート13pは、例えば、トレイ本体21(水晶ウェハ128)毎に設けられており、本実施形態では合計で二つ設けられている。ただし、全てのトレイ本体21に共通に一つの接続ポートが設けられてもよい。吸引装置17は、例えば、ポンプ式の吸引装置によって構成されている。具体的には、例えば、吸引装置17は、真空ポンプ23と、真空ポンプ23を駆動するポンプ用モータ25と、真空ポンプ23によって排気される真空タンク27と、真空タンク27と接続ポート13pとの間の気体(空気)の流れを許容又は禁止するトレイ用バルブ29とを有している。トレイ用バルブ29は、例えば、接続ポート13p毎に設けられている。
吸引装置17は、例えば、トレイ用バルブ29を閉じた状態で、真空ポンプ23によって予め真空タンク27の真空引きを行い、真空タンク27の圧力を大気圧よりも低い所定の圧力にしておく。そして、接続ポート13pから排気を行うときには、トレイ用バルブ29を開く。また、吸引装置17は、トレイ用バルブ29を開いている間等において、真空タンク27の圧力が所定の圧力に維持されるように真空ポンプ23を駆動する。
なお、真空ポンプ23は、ロータリーポンプ、プランジャポンプ、定容量式ポンプ及び可変容量式ポンプであっても構わない。ポンプ用モータ25は、オープンループで制御されるものや、フィードバック制御がなされるサーボモータであっても構わない。また、トレイ用バルブ29は、開状態及び閉状態のみを基本的に実現するものであってもよいし、開度を無段階で調整可能なサーボバルブであってもよい。吸引装置17は、上記の構成の他、真空タンク27の圧力を検出する圧力センサ、及び/又は、真空タンク27等の圧力を一定に保つための圧力制御弁等を有していてもよい。
ヘッド装置11は、例えば、水晶素板121を押すためのノズル部31と、ノズル部31を水晶ウェハ128に対して移動させるためのノズル移動装置33とを有している。また、ヘッド装置11は、吸引装置17の一部(真空ポンプ23、ポンプ用モータ25及び真空タンク27)を保持装置9と共用するとともに、真空タンク27とノズル31との間の気体の流れを許容又は禁止するノズル用バルブ35を有している。
ノズル部31は、先端に開口が形成されており(図4参照)、真空引きされることにより、先端に水晶素板121を吸着することが可能である。従って、例えば、ノズル31は、水晶素板121を吸着した状態で水晶素板121を押すことにより、折り取った後の水晶素板121を保持可能となっている。
ノズル移動装置33は、例えば、ロボットにより構成されており、垂直多関節ロボットであってもよいし、スカラロボットであってもよいし、直交ロボットであっても構わない。ノズル移動装置33は、ノズル部31を上下方向及び水平方向に駆動する。これにより、ノズル部31によって水晶ウェハ128内の任意の水晶素板121を押して折り取る動作、及び、折り取られてノズル31に保持された水晶素板121を搬送する動作が可能とされている。
ノズル移動装置33は、例えば、水晶素板121を折り取る際には、水晶素板121が接続部124c側を支点として傾斜するため、ロボット(ノズル部31を保持するためのアタッチメントを含む)も、水晶素板121の傾斜に合わせてノズル部31を傾斜させることができる機能を有している。このように構成することによって、ノズル部31が傾斜した状態で、水晶素板121を折り取りことができるため、励振電極122にノズル部31が接触することを抑えることができる。そして折り取った後、傾いた水晶素子120に対して、ノズル部31を傾斜させて吸引することで、励振電極122に接触させずに、安定して水晶素子120を保持することができる。
なお、ノズル移動装置33は、特に図示しないが、アーム等の基本的な構成に加え、水晶素板121の位置を特定するための撮像装置及び画像処理装置、及び/又は、ノズル部31による押圧力若しくは水晶ウェハ128の枠部124に対する変位を検出するセンサ等を有していてもよい。
吸引装置17の構成は上述したとおりである。ノズル部31は、ノズル用バルブ35が開かれることによって真空引きされる。なお、ノズル用バルブ35は、トレイ用バルブ29と同様に、開状態及び閉状態のみを基本的に実現するものであってもよいし、開度を無段階で調整可能なサーボバルブであっても構わない。
収納部5は、例えば、折り取られた水晶素板121を収容する収納トレイ37と、収納トレイ37を搬送する不図示の搬送装置とを有している。収納トレイ37は、例えば、上方に開口し、複数の水晶素板121を収容可能な複数の凹部を有している。折り取られた水晶素板121は、当該水晶素板121を吸着しているノズル部31がヘッド装置11によって凹部上に搬送され、ノズル部31による吸着が解除されることによって凹部に収容される。
なお、第一収納トレイ37が収容可能な水晶素板121の数は、水晶ウェハ128から折り取られる水晶素板121の数に対して少なくてもよいし、同等でもよいし、多くてもよい。好ましくは、トレイ15の交換の際に収納トレイ37を交換できるように(折り取りの最中に収納トレイ37の交換の必要性が生じないように)、収納トレイ37が収容可能な水晶素板121の数は、トレイ15上の水晶ウェハ128から折り取られる水晶素板121の数と同等以上であることが好ましい。
収納トレイ37を搬送する不図示の搬送装置は、例えば、空の収納トレイ37を収納用基台39上に搬入し、また、パッケージ110を収容した収納トレイ37を収納用基台39から搬出する。搬送装置は、例えば、ロボットによって構成されている。収納トレイ37は、収納用基台39に単に位置決めされて載置されるだけでもよいし、収納用基台39に適宜な吸着手段によって保持されても構わない。
準備部7は、図4に示した状態の水晶ウェハ128が載置されたトレイ15を準備し、本体部3に供給する。例えば、準備部7は、トレイ15を搬送可能なトレイ搬送装置41と、水晶ウェハ128を搬送可能なウェハ搬送装置43とを有している。
トレイ搬送装置41は、例えば、複数のトレイ15を収容する不図示の容器乃至は複数のトレイ15を搬送するコンベアから一のトレイ15を取り出し、準備用基台42上に載置する。ウェハ搬送装置43は、例えば、複数の水晶ウェハ128を収容する不図示の容器乃至は複数の水晶ウェハ128を搬送するコンベアから一枚ずつ水晶ウェハ128を取り出し、準備用基台42上のトレイ15上に載置する。これにより、準備用基台42上に、水晶ウェハ128が載置されたトレイ15が準備される。また、トレイ搬送装置41は、例えば、折り取りが完了した水晶ウェハ128が載置されたトレイ15を本体部3から搬出し、準備用基台42に準備されたトレイ15を本体部3へ搬入する動作も行う。このようにすることにより、事前にトレイ15に水晶ウェハ128を位置合わせしたものを準備しておくことができるため、折り取りが終了した後のトレイ15を排出した後、すぐに水晶ウェハ128を位置合わせしたトレイ15を搬入することができるので、サイクルタイムを短縮させることができる。
トレイ搬送装置41及びウェハ搬送装置43は、例えば、ロボットによって構成されている。ノズル移動装置33を構成するロボットは、例えば、垂直多関節ロボットであってもよいし、スカラロボットであってもよいし、直交ロボットであってもよい。トレイ15又は水晶ウェハ128を保持する機構は、例えば、吸着式が用いられている。
制御装置8は、例えば、特に図示しないが、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置等を含んで構成されている。そして、予めROM乃至は外部記憶装置に記憶された手順に従って、各部の制御を行っている。
上述のように、トレイ15は、支持部材19及びトレイ本体21を有している。支持部材19は、例えば、枠状に形成されており、接続孔19hを有している。トレイ本体21は、接続孔19hを塞ぐように支持部材19に載置される。トレイ本体21には、トレイ本体21を上下方向に貫通する複数の第二吸着孔21hが形成されている。
一方、トレイ台13の上面には、接続孔19hに嵌合する凸部13aが形成されている。凸部13aの上面(頂面)には、トレイ台13内部の流路13r(図5参照)を介して接続ポート13pと接続された複数の第一吸着孔13hが開口している。
従って、トレイ15がトレイ台13に載置されると、凸部13aが接続孔19hに嵌合し、これにより、トレイ15はトレイ台13に対してXY方向において位置決めされる。また、このとき、第一吸着孔13hと第二吸着孔21hとが通じ、ひいては、第二吸着孔21hは、第一吸着孔13h及び接続ポート13pを介して吸引装置17に接続される。従って、吸引装置17によって接続ポート13pから排気を行うことにより、トレイ15の上面に水晶ウェハ128を吸着させることができる。
なお、接続孔19h(凸部13a)の平面形状は適宜に設定されてよく、例えば、矩形である。接続孔19h(凸部13a)は、図4に示すように、複数のトレイ本体21に対して共通に設けられていてもよいし、トレイ本体21毎に設けられていてもよい。
支持部材19及びトレイ本体21の平面方向における位置決めは適宜になされてよい。例えば、二部材の一方に複数のピンを設け、他方に複数の貫通孔を形成し、両者の嵌合によって位置決めがなされてよい。
図5は、トレイ台13、トレイ15、水晶ウェハ128及びノズル31の一部の模式的な断面図である。なお、図中において、符号が付されていない矢印は、空気の流れを示している。また、水晶ウェハ128は、図3及び図5(a)に示すように、枝124b、当該枝124bから延びる接続部124c、接続部124cに接続された水晶素板121、及び、水晶素板121の自由端と枝124bとの間のスリット124sが設けられている。また、図5(b)は、トレイ台13の接続ポート13p側の端部を含む断面に相当し、当該右側部分において、水晶ウェハ128は、外枠124aの一辺が図示されている。
上述のように、トレイ15は、支持部材19の接続孔19hにトレイ台13の凸部13aが嵌合するようにトレイ台13に載置されており、トレイ台13の第一吸着孔13hと、トレイ15の第二吸着孔21hとは接続されている。より具体的には、例えば、支持部材19は、トレイ台13の上面に載置されている。また、凸部13aの上面は、トレイ本体21の下面に当接しており、第一吸着孔13hと第二吸着孔21hとは直接的に重なっている。
トレイ15は、その上面に開口する凹状の収容凹部21rを有している。第二吸着孔21hは、その周囲に位置している。水晶ウェハ128は、水晶素板121が収容凹部21r上に位置し、枠部124が第二吸着孔21h上に位置するように、トレイ15上に載置される。従って、第二吸着孔21hを排気すると、枠部124がトレイ15の上面に吸着される。
また、水晶素板121は、自由端が収容凹部21rに収容されるように枠部124に対して傾斜することが可能である。従って、ノズル31により水晶素板121を下方へ押して、水晶素板121を枠部124から折り取ることが可能となっている。
なお、片持ち梁の曲げモーメント分布は固定端において最も大きくなるから、水晶素板121は、接続部124cにおいて折れる。接続部124cの上面及び/又は下面に接続部124cを横断する(Y方向に延びる)不図示の溝を形成し、応力集中が生じやすくすることによって、折れる位置を精度よく制御しても構わない。
トレイ本体21は、例えば、二枚の板状部材からなる。すなわち、トレイ本体21は、支持部材19に載置される下層部材21aと、下層部材21a上に重ねられた上層部材21bとを有している。下層部材21a及び上層部材21bは、例えば、接着剤等により互いに接着されている。
第二吸着孔21hは、下層部材21aに形成された第三吸着孔21ahと、上層部材21bに形成された第四吸着孔21bhとが重なることによって構成されている。収容凹部21rは、例えば、上層部材21bに、その下面から上面に貫通する貫通孔21brが形成され、下層部材21aの上面が、貫通孔21brの下方の開口を塞いで凹部の底面となることによって構成されている。
収容凹部21rを構成する貫通孔21brは、例えば、平面視において、概略、水晶素板121と同等の大きさ及び形状に形成されており、水晶素板121と同様に配置されている。すなわち、貫通孔21brは、概略矩形に形成されており、短辺の延びる方向(Y方向)に配列され、また、その配列が長辺の延びる方向(X方向)に複数設けられている。
第二吸着孔21hの上方側部分を構成する第四吸着孔21bh(21bh−1、21bh−2)は、例えば、平面視において、外枠124a及び複数の枝124bに重なる位置にて、これらに沿って延びる溝状に形成されている。すなわち、上層部材21bには、全ての貫通孔21brを囲む矩形の四辺に沿って延びる第四吸着孔21bh−1と、貫通孔21brの列の間において、当該列に沿って延びる複数の第四吸着孔21bh−2とが形成されている。
外枠124aに対応する第四吸着孔21bh−1は、例えば、互いに同一の幅とされている。複数の枝124bに対応する複数の第四吸着孔21bh−2は、例えば、互いに同一の幅及び長さとされ、一定の間隔で配置されている。なお、外枠124aに対応する第四吸着孔21bh−1は、図6に示すように、枝124bに対応する第四吸着孔21bh−2よりも幅が広く形成されている。ただし、これらは、互いに同等の幅であっても構わない。
第二吸着孔21hの下方側部分を構成する第三吸着孔21ah(21ah−1、21ah−2)は、例えば、平面視において、第四吸着孔21bhと同一の形状及び大きさとされている。そして、上層部材21bは、第三吸着孔21ahと第四吸着孔21bhとが平面視において一致するように、下層部材21aに対して重ねられる。なお、本実施形態においては、第三吸着孔21ah及び第四吸着孔21bhの形状及び大きさは互いに同一であることから、図6〜図8に示されているように、第三吸着孔21ah及び第四吸着孔21bhの平面形状は、第二吸着孔21hの平面形状とみなしてよい。
第一吸着孔13h(13h−1、13h−2)は、例えば、平面視において、溝状に形成されている。より具体的には、例えば、トレイ台13には、全ての貫通孔21br(図7)を囲む矩形の三辺に沿って延びる第一吸着孔13h−1と、複数の貫通孔21brの配置領域において、複数の第二吸着孔21h−2に直交する方向に延びる複数の第一吸着孔13h−2とが形成されている。
複数の第一吸着孔13h−1は、例えば、平面視において、複数の第二吸着孔21h−1の大部分に重なり、これにより、第二吸着孔21h−1と通じる。第一吸着孔13h−1の開口面積の合計は、例えば、第二吸着孔21h−1の開口面積の合計よりも大きい。より具体的には、例えば、第一吸着孔13h−1の幅は、第二吸着孔21h−1の幅よりも大きく、また、両者の長さの合計は、概略同等である。複数の第一吸着孔13h−1の幅は、例えば、互いに同一の幅とされている。
複数の第一吸着孔13h−2は、例えば、平面視において、複数の第二吸着孔21h−2に交差しており、これにより、その交差部において、複数の第二吸着孔21h−2と通じている。複数の第一吸着孔13h−2は、例えば、例えば、互いに同一の幅及び長さとされ、一定の間隔で配置されている。
複数の第一吸着孔13h−2の幅及び間隔は一定であり、また、複数の第二吸着孔21h−2の幅及び間隔は一定であるから、複数の交差部のX方向の間隔、Y方向の間隔及び面積は一定である。複数の第一吸着孔13hは、例えば、第二吸着孔21hの長さ全体に亘って配列されており、複数の交差部は、全ての貫通孔21brの配置領域の概略全体に亘って分布している。
第一吸着孔13h−2の開口面積の合計は、例えば、第二吸着孔21h−2の開口面積の合計よりも大きくされている。第一吸着孔13h−2の幅は、例えば、第二吸着孔21h−2の幅よりも大きい。
なお、図8に示すように、第一吸着孔13h−1及び第一吸着孔13h−2は、互いに同等の幅とされているが、第二吸着孔21hと同様に、第一吸着孔13h−1の幅が第一吸着孔13h−2の幅よりも大きくされるなどしてもよい。
上述のように、第一吸着孔13h−1の開口面積の合計は、例えば、第二吸着孔21h−1の開口面積の合計よりも大きく、第一吸着孔13h−2の開口面積の合計は、第二吸着孔21h−2の開口面積の合計よりも大きいから、第一吸着孔13hの開口面積の合計は、第二吸着孔21hの開口面積の合計よりも大きい。
第一吸着孔13h及び第二吸着孔21hの各種寸法は適宜に設定されてよい。一例として、第一吸着孔13hの短辺の長さ(幅)は、1.0mm以上2.0mm以下であり、第一吸着孔13hの長辺の長さは、100mm以上300mm以下であり、第二吸着孔21hの短辺の長さ(幅)は、0.1mm以上0.2mm以下であり、第二吸着孔21hの長辺の長さは、50mm以上70mm以下である。
特に図示しないが、接続ポート13pと複数の第一吸着孔13hとを接続する流路13rの平面形状は、適宜な形状とされてよい。例えば、流路13rは、接続ポート13pから適宜な数で分岐して複数の第一吸着孔13hに接続されるような平面形状であってもよいし、複数の第一吸着孔13h(又は13h−2)に亘る広さの矩形状部分を有する平面形状であっても構わない
(製造方法)
ステップST1では、制御装置8は、まだ水晶ウェハ128が載置されていないトレイ15を準備用基台42上に載置するようにトレイ搬送装置41を制御する。
ステップST2では、制御装置8は、準備用基台42上に載置されたトレイ15上に水晶ウェハ128(水晶素板121が枠部124に接続され、励振電極122及び引き出し電極123が形成された状態のもの)を載置するようにウェハ搬送装置43を制御する。なお、この際の水晶ウェハ128とトレイ15との平面方向における位置合わせには、公知の方法が採用されてよい。例えば、画像認識処理によって両者のアライメントマークを位置合わせする方法、又は、トレイ15に設けられた位置決め部に水晶ウェハ128の縁部を当接させる方法などが採用されてよい。
ステップST3では、制御装置8は、水晶ウェハ128が載置されたトレイ15を準備用基台42上から搬出し、トレイ台13上に載置する。なお、この際、上述のように、トレイ15は、トレイ台13の凸部13aがトレイ15の接続孔19hに嵌合されて位置決めされ、また、トレイ台13の第一吸着孔13hとトレイ15の第二吸着孔21hとは重ねられる(接続される)。
ステップST4では、制御装置8は、トレイ用バルブ29を開き、接続ポート13p及び第一吸着孔13hを介して第二吸着孔21hの排気を行う。これにより、水晶ウェハ128をトレイ15に吸着させる。
ステップST5では、制御装置8は、水晶素板121を折り取るようにヘッド装置11を制御する。例えば、まず、ノズル移動装置33によってノズル部31が折り取り対象の水晶素板121上へ水平移動される。次に、ノズル部31は、図10に示すように、傾斜させられ、水晶素板121上に形成された励振電極122に当接しない位置に水平移動される。次に、ノズル用バルブ35が開かれ、ノズル部31による吸引がなされた状態で、ノズル移動装置33によってノズル部31が下方へ移動される。水晶素板121は、ノズル部31によって吸着された状態で、ノズル部31によって下方へ押され、水晶ウェハ128から折り取られる。折り取られた水晶素板121の傾斜している状態について、ノズル部31を傾斜させることで、水晶素板121が水平になるように調整される。折り取られた水晶素板121は、ノズル移動装置33によるノズル部31の移動によって、収納トレイ37内に収容されたパッケージ110内の電極パッド111に塗布された導電性接着剤140上へ搬送される。そして、ノズル用バルブ35が閉じられることにより、折り取られた水晶素板121は、ノズル部31による吸着が解除され、導電性接着剤140上に載置される。
ステップST6では、制御装置8は、全ての水晶素板121の折り取りが終了したか否か判定する。終了していない場合は、制御装置8は、ステップST5の処理に戻る。これにより、上述した一連の折り取り動作が、複数の水晶素板121に対して順次行われる。全ての水晶素板121の折り取りが終了すると、制御装置8は、ステップST7に進む。
ステップST7では、制御装置8は、トレイ用バルブ29を閉じ、水晶ウェハ128の吸着を解除する。
ステップST8では、制御装置8は、全ての水晶素板121が折り取られた水晶ウェハ128が載置されたトレイ15をトレイ台13から搬出するようにトレイ搬送装置41を制御する。トレイ15は、例えば、トレイ搬送装置41によって、不図示の後処理装置に搬送され、後処理装置にて塵等の除去処理がなされる。その後、処理されたトレイ15は、準備部7に搬送されて、再度、水晶ウェハ128の保持に利用される。
ステップST3〜ST8に並行して、制御装置8は、次に折り取りが行われる水晶ウェハ128を準備するための処理を行う。すなわち、ステップST9及びST10において、ステップST1及びST2と同様の処理を行う。
このようにすることにより、従来の水晶素子の製造方法のように、押さえ板によって水晶ウェハ128を押さえ付けることがないため、水晶ウェハ128の位置ずれを低減することができる。また、押さえ板を使用しないため、押さえ板で、水晶素板121乃至は水晶素板121上の励振電極122に傷つけることを防ぐことができるので、水晶片の発振周波数が変動することを低減することができる。
以上のとおり、本実施形態の圧電素子折り取り装置は、トレイ台13と、トレイ15と、吸引装置17と、ヘッド装置11とを有している。トレイ台13は、上面に開口する第一吸着孔13hを有している。トレイ15は、上面に開口する凹状の収容凹部21r、及び、収容凹部21rの周囲にて上下方向へ貫通する第二吸着孔21hを有し、第二吸着孔21hと第一吸着孔13hとが通じるようにトレイ台13の上面に載置される。吸引装置17は、第一吸着孔13hを介して第二吸着孔21hを排気して、トレイ15の上面に水晶ウェハ128を吸着させる。ヘッド装置11は、水晶ウェハ128のうち収容凹部21r上に位置する所定部分(水晶素板121に対応する部分)を下方へ押して、その所定部分を水晶ウェハ128の他の部分(枠部124)から折り取り、所定部分を水晶素板121とする。
また、別の観点では、本実施形態の水晶素板121の製造方法は、上面に開口する凹状の収容凹部21rと、収容凹部21rの周囲にて上下方向へ貫通する第二吸着孔21hとを有したトレイ15の上面に、水晶ウェハ128を載置する水晶ウェハ載置ステップ(ステップST2及び/又はST10)と、水晶ウェハ128が載置されたトレイ15を、上面に開口する第一吸着孔13hを有するトレイ台13の上面に、第二吸着孔21hと第一吸着孔13hとが通じるように載置するトレイ載置ステップ(ステップST3)と、第一吸着孔13hを介して第二吸着孔21hを排気して、トレイ15の上面に水晶ウェハ128を吸着させる吸着ステップ(ステップST4)と、水晶ウェハ128のうち収容凹部21r上に位置する所定部分を下方へ押して、前記所定部分を水晶ウェハ128の他の部分から折り取り、所定部分を水晶素板121とする個片化ステップ(ステップST5)と、を有している。
従って、例えば、水晶ウェハ128を上から押え付ける(水晶ウェハ128をトレイ15と挟む)押さえ板は不要である。その結果、押さえ板によって水晶ウェハ128を押さえ付けるときに、押さえ板の位置ずれによって、水晶ウェハ128の位置ずれが生じることはない。例えば、押さえ板によって水晶ウェハ128乃至は励振電極122に傷がつくこともない。さらに、押さえ板を設けるためのコストを低減できる。
また、例えば、折り取りの対象とされる水晶ウェハ128の種類が変更され(水晶素板121の大きさ、及び、水晶素板121の水晶ウェハ128における配置等が変更され)、収容凹部及び吸着孔の形状及び大きさ等を変更する必要が生じたときに、トレイ台13を交換せず、トレイ15のみを交換して対応することが可能である。その結果、低コストで多様な水晶ウェハ128に対応することができる。
また、例えば、水晶ウェハ128の搬送をトレイ15に載置した状態で行うことができ、このトレイ15に水晶ウェハ128を保持するための第二吸着孔21hが形成されていることから、本体部3において水晶ウェハ128を第二吸着孔21hに対して位置合わせする必要がなくなる。すなわち、本体部3における水晶素板121の折り取りと並行して、準備部7において、次に折り取りが行われる水晶ウェハ128を第二吸着孔21hに対して位置合わせすることができる。その結果、折り取りのサイクルが短縮され、生産性が向上することが期待される。
また、例えば、第一吸着孔13hを介して第二吸着孔21hを排気することから、第二吸着孔21hを直接的に排気する場合と異なり、水晶ウェハ128は、トレイ台13に吸着され、その間にトレイ15が挟まれることになる。別の観点では、水晶ウェハ128及びトレイ15がトレイ台13に吸着される。従って、水晶ウェハ128をトレイ15に吸着させるための吸引装置17は、トレイ15をトレイ台13に吸着させることに兼用される。従って、構成が簡素である。
また、本実施形態では、複数の第二吸着孔21h−2が、平面視において並列に所定方向(y方向)に延びている。従って、第二吸着孔21hに水晶ウェハ128の枠部124(実施形態では枝124b)を重ねることによって、枠部124に作用する吸着力を大きくしつつ、吸着力が水晶素板121に作用してしまうことを抑制することができる。
また、本実施形態では、複数の第一吸着孔13h−2が、平面視において、並列に所定方向に直交する方向(x方向)に延び、これにより、所定方向(y方向)に並列に延びる複数の第一吸着孔13h−2に交差している。
従って例えば、トレイ15を交換して複数の第二吸着孔21h−2の幅乃至は間隔を変更したとしても、確実に複数の第一吸着孔13h−2及び複数の第二吸着孔21h−2を互いに通じさせることができる。例えば、仮に、複数の第一吸着孔13h−2が、複数の第二吸着孔21h−2に対して平行であると、複数の第二吸着孔21h−2の幅及び間隔を水晶ウェハ128の枝124bの幅及び間隔に合わせて設定したときに、複数の第二吸着孔21h−2と複数の第一吸着孔13h−2とが重ならなくなるおそれがあるが、そのような不都合は生じない。また、例えば、トレイ台13及びトレイ15それぞれは、複数の吸着孔間に複数の梁を有する構成となり、複数の梁の側面視において曲げモーメントに対する剛性が高い部材となる。そして、トレイ台13及びトレイ15は、複数の梁が互いに直交するように重ねられるから、全体として、剛性が高くなる。
また、本実施形態では、複数の第一吸着孔13h−2及び複数の第二吸着孔21h−2が直交することに加えて、複数の第一吸着孔13h−2は、幅が互いに同一であり、且つ、間隔(Y方向)が一定であり、複数の第二吸着孔21h−2は、幅が互いに同一であり、且つ、間隔(X方向)が一定である。
従って、例えば、両者の連通部分(交差部Cr)は均等に分布することになる。ひいては、水晶ウェハ128をトレイ15に吸着させる力の分布も均等になりやすい。その結果、例えば、水晶ウェハ128を吸着したときに水晶ウェハ128のトレイ15に対する位置ずれが生じるおそれが低減される。
また、本実施形態では、第二吸着孔21hの開口面積の合計は、第一吸着孔13hの開口面積の合計よりも小さい。従って、水晶ウェハ128をトレイ台13に直接載置する場合に比較して、吸着孔の面積を絞り、水晶ウェハ128の枠部124以外の部分が吸着されるおそれを低減することができる。また、トレイ台13とトレイ15との間に負圧が生じることから、トレイ台13によるトレイ15の吸着が直接的になされ、両者の位置ずれが抑制することができる。
また、本実施形態では、トレイ15は、複数の収容凹部21r及び複数の第二吸着孔21hを有するトレイ本体21と、トレイ本体21が載置され、複数の第二吸着孔21hと通じる接続孔19hを有する支持部材19と、を有している。従って、例えば、トレイ本体21は、比較的微細な複数の収容凹部21r及び複数の第二吸着孔21hの形成が容易な薄型の板状部材とし、その一方で、支持部材19は、トレイ15の強度を確保が容易なトレイ本体21よりも厚い枠状部材(接続孔19hが形成された板状部材)とすることができる。すなわち、微細な形状と強度とを両立させることができる。また、例えば、折り取りの対象とされる水晶ウェハ128の種類が変更され、収容凹部及び吸着孔の形状及び大きさ等を変更する必要が生じたときに、支持部材19を交換せず、トレイ本体21のみを交換して対応することが可能である。その結果、低コストで多様な水晶ウェハ128に対応することができる。
また、本実施形態では、支持部材19上に複数のトレイ本体21が並列に載置される。従って、水晶ウェハ128とトレイ本体21との位置合わせ(ステップST2及び/又はST10)等の取り扱いを容易にしつつ、複数のトレイ本体21のトレイ台13に対する搬入又は搬出(ステップST3及びST8)を同時に行い、サイクルタイムを短縮させることができる。
また、本実施形態では、トレイ台13は、上面に第一吸着孔13hが開口し、接続孔19hに嵌合する凸部13bを有する。従って、上述のように強度の向上等に寄与する支持部材19をトレイ15のトレイ台13に対する位置決め部として利用することができ、且つ、第一吸着孔13hとトレイ本体21の第二吸着孔21hとを近付ける(さらには直接的に重ねる)ことができる。
また、本実施形態では、トレイ15は、下層部材21a及び上層部材21bを有している。下層部材21aは、第二吸着孔21hの下方側部分を構成する第三吸着孔21ahを有し、トレイ台13に載置される。上層部材21bは、収容凹部21rを構成する貫通孔21br、及び、第二吸着孔21hの上方側部分を構成する第四吸着孔21bhを有し、下層部材21aに重ねられている。従って、例えば、簡便に収容凹部21rを形成することができる。また、例えば、水晶素板121及び/又は枠部124の形状及び大きさ等が若干変更されたときに、上層部材21bのみを設計変更して対応することが可能である。
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。圧電ウェハ及び圧電素子は、水晶ウェハ及び水晶片に限定されず、例えば、セラミックからなるものであってもよい。圧電素子は、発振信号を生成するための振動子を構成するものに限定されず、例えば、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタの圧電基板を構成するもの、又は、振動型ジャイロスコープの振動子を構成するものであってもよい。また、発振信号を生成するための圧電デバイスは、振動子に限定されず、例えば、発振回路を含む発振器であってもよい。また、振動子や発振器の構造は、実施形態に例示したものに限定されず、H型の素子搭載部材を有するものなど、適宜な構造とされてよい。
圧電ウェハにおける圧電素子の配置及び枠部の形状等は適宜に設定されてよい。例えば、実施形態では、枠部124の構成として、外枠124a、及び、外枠124aのY方向両側の二辺を結ぶように延びる互いに同一の幅の複数の枝124bを示したが、枠部124の強度を確保するために、外枠124aのX方向両側の二辺を結ぶ枝が適宜な本数で設けられたり、X方向又はY方向に延びる複数の枝のうちいずれかの幅が他の枝の幅に比較して広くされたりしてもよい。例えば、外枠124aの内部を四つの領域に仕切るように、外枠124aと同等の幅で十字の仕切(枝)を設け、四つの領域それぞれにおいて、比較的幅が狭く、Y方向に延びる複数の枝124bを設けるようにしても構わない。
実施形態では、接続部124cについて、水晶素板121が折り取られたときに、水晶ウェハ128に残る部分(枠部124の一部)として説明したが、接続部124cは、その中途又は枝124b側の端部にて折られ、その一部又は全部が水晶素板121の一部とされてもよい。
第一吸着孔及び第二吸着孔の形状及び大きさは、適宜に設定されてよく、実施形態に例示したものに限定されない。例えば、第一吸着孔及び第二吸着孔の形状及び大きさは互いに同一であってもよい。また、例えば、第一吸着孔は、比較的大きな面積を有する(例えば複数の第二吸着孔に重なるような)矩形又は円形であってもよい。また、例えば、第二吸着孔は、比較的小さな矩形又は円形とされ、複数の第二吸着孔が圧電ウェハの枠部に沿って配列されてもよい。また、例えば、第一吸着孔及び第二吸着孔は、貫通方向に直交する断面形状及び断面積が貫通方向において変化するものであっても構わない。
溝状に延びる第一吸着孔又は第二吸着孔は、トレイの強度を確保することなどを目的として、長さ方向において適宜な本数に分割され、圧電ウェハの外枠又は枝の長さよりも短く(例えば半分〜1/4の長さに)されてもよい。また、例えば、上述のように、圧電ウェハの枠部が、X方向両側の二辺を結ぶ枝を有したり、他の枝よりも幅が広い枝を有したりする場合は、これに合わせて、複数の収容凹部の間をX方向に延びる第二吸着孔が形成されたり、複数の収容凹部の間を延びる第二吸着孔の幅が互いに異なっていたりしてもよい。また、溝状の第一吸着孔及び第二吸着孔が延びる方向は、複数のトレイ本体の配列方向や接続ポートの位置等に対して適宜に設定されてよい。例えば、実施形態において、図とは逆に、第一吸着孔13hがY方向に延び、第二吸着孔21hがX方向に延びても構わない。
収容凹部は、圧電素子毎に設けられなくてもよい。例えば、実施形態において、Y方向に配列された複数の収容凹部は、適当な数で互いにつなげられ、Y方向に延びる溝状に形成されていてもよい。
実施形態では、トレイ本体21の下面と、トレイ台13の凸部13aの上面とが当接したが、これらは当接せず、隙間を介して対向してもよい。すなわち、第一吸着孔と第二吸着孔とは接続孔の一部又は全部を介して通じてもよい。
実施形態では、一台のトレイ台13上に、順に、一つの支持部材19、二つのトレイ本体21及び二つの水晶ウェハ128が載置された。これらの部材の数の組み合わせは適宜に変更されてよい。例えば、支持部材上には三以上のトレイ本体が載置されてもよい。なお、一つのトレイ本体上に一つの圧電ウェハが載置されるようにし、また、一台のトレイ台及び一つの支持部材上に複数のトレイ本体が載置されるようにすると、実施形態においても述べたように、圧電ウェハ及びトレイ本体の位置合わせ等の取り扱いを容易にしつつ、複数の圧電ウェハをトレイ台に対して同時に搬入又は搬出することができる。
トレイは、支持部材(別の観点では接続孔)を有さず、トレイ本体のみから構成されてもよい。また、トレイは、接続孔を有する部分と複数の吸着孔を有する部分とが一体的に形成されてもよい。トレイ本体は、上層部材及び下層部材の二層(複数層)から構成されず、一層から構成されても構わない。
トレイに接続孔が設けられなくてもよいことから理解されるように、トレイ台の凸部は設けられなくてもよい。また、トレイに接続孔が設けられる場合においても、トレイ台の凸部が設けられず、第一吸着孔と第二吸着孔とが接続孔によって連通されてもよい。また、上述のように、圧電ウェハが複数の領域に仕切られているような場合には、トレイ台の凸部は、各領域に対応するように形成されても構わない(一の圧電ウェハに対して複数の接続孔及び凸部が形成されても構わない)。
吸引装置(真空装置)は、(狭義の)ポンプ式のものに限定されない。例えば、圧縮空気を噴出し、その側方に生じる負圧によって吸引を行うエジェクタ式のものであってもよいし、シリンダ内でピストンを一方向へ摺動させることによって吸引を行うシリンダ式のものであってもよい。また、吸引装置において、真空タンク及びバルブは省略可能である。実施形態では、保持装置9とヘッド装置11とで吸引装置17を共用したが、共用されずに、それぞれに吸引装置が設けられてもよい。
圧電ウェハ及びトレイ等を搬送するための構成は、適宜に変更されてよい。例えば、トレイ搬送装置及びウェハ搬送装置は統合されてもよいし、トレイ搬送装置は、準備用と交換用とで分離されてもよい。
また、例えば、折り取られた圧電素子は、収納トレイに収納されるのではなく、そのままパッケージ(実施形態では、110)に実装されてもよい。すなわち、実施形態の収納部に代えて、圧電素子を実装するための実装部が設けられてもよい。
実施形態では、ヘッド装置11は、水晶素板121を下方へ押して水晶素板121を折り取った。ただし、圧電素子は、上方へ引っ張られることによって折り取られても構わない。例えば、ノズルによって圧電素子を真空吸着し、ノズルを上方へ移動させ、圧電素子を折り取っても構わない。
13・・・トレイ台
13h・・・第一吸着孔
15・・・トレイ
21r・・・収容凹部
21h・・・第二吸着孔
9・・・保持装置
11・・・ヘッド装置
17・・・吸引装置
31・・・ノズル部
121・・・水晶素板
128・・・水晶ウェハ(圧電ウェハ)

Claims (10)

  1. 上面に開口する第一吸着孔が形成されたトレイ台と、
    上面に開口する収容凹部と、前記収容凹部の周囲にて上下方向へ貫通する第二吸着孔とを有し、前記第二吸着孔と前記第一吸着孔とが通じるように前記トレイ台の上面に載置されるトレイと、
    前記第一吸着孔を介して前記第二吸着孔を排気して、前記トレイの上面に圧電ウェハを吸着させる吸引装置と、
    前記圧電ウェハのうち前記収容凹部上に位置する所定部分に対して、ノズル部を傾斜させた状態で下方へ押して、前記所定部分を前記圧電ウェハの他の部分から折り取り、所定部分を圧電素子とし、前記ノズル部を水平にした状態で、前記圧電素子を吸着し、前記圧電素子を保持するヘッド装置と、
    を有した圧電素子折り取り装置。
  2. 請求項1に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    複数の前記第二吸着孔が、平面視において並列に所定方向に延びている圧電素子折り取り装置。
  3. 請求項2に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    複数の前記第一吸着孔が、平面視において、並列に前記所定方向に直交する方向に延び、前記複数の第二吸着孔に交差している圧電素子折り取り装置。
  4. 請求項3に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記複数の第一吸着孔は、幅が互いに同一であり、且つ、幅方向の間隔が一定であり、
    前記複数の第二吸着孔は、幅が互いに同一であり、且つ、幅方向の間隔が一定である圧電素子折り取り装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記第二吸着孔の開口面積の合計は、前記第一吸着孔の開口面積の合計よりも小さい圧電素子折り取り装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記トレイは、
    複数の前記収容凹部及び複数の前記第二吸着孔を有するトレイ本体と、
    前記トレイ本体が載置され、複数の前記第二吸着孔と通じる接続孔を有する支持部材と、を有する圧電素子折り取り装置。
  7. 請求項6に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記支持部材上に複数の前記トレイ本体が並列に載置される圧電素子折り取り装置。
  8. 請求項6又は7に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記トレイ台は、上面に前記第一吸着孔が開口し、前記接続孔に嵌合する凸部を有する圧電素子折り取り装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記トレイは、
    前記第二吸着孔の下方側部分を構成する第三吸着孔を有する下層部材と、
    前記収容凹部を構成する貫通孔、及び、前記第二吸着孔の上方側部分を構成する第四吸着孔を有し、前記下層部材に重ねられた上層部材と、を有している圧電素子折り取り装置。
  10. 求項1〜9のいずれか1項に記載の圧電素子折り取り装置であって、
    前記トレイ台の上面に載置される前記トレイを交換するトレイ交換装置を更に有する圧電素子折り取り装置。
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