(57)【要約】【課題】水晶ブランクを検査位置まで高精度に搬送し、そのまま検査を行うことができる振動子片特性検査装置及び振動子片特性検査方法を提供する。【解決手段】水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査装置であって、前記振動子片を負圧によって吸着保持するバキュームチャックを備え、前記バキュームチャックは、前記振動子片の中央付近に近接される第１電極領域と、前記第１電極領域の周囲に配設され、前記第１電極領域の外壁を自身の内壁の一部とするバキュームポートと、を有して構成され、更に、前記第１電極領域と対向するように配設される第２電極領域と、を備える振動子片特性検査装置とした。【選択図】図２
2010002357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査装置であって、
前記振動子片を負圧によって吸着保持するバキュームチャックを備え、
前記バキュームチャックは、
前記振動子片の中央付近に近接される第１電極領域と、
前記第１電極領域の周囲に配設され、前記第１電極領域の外壁を自身の内壁の一部とするバキュームポートと、を有して構成され、更に、
前記第１電極領域と対向するように配設される第２電極領域を備えることを特徴とする振動子片特性検査装置。
【請求項２】
前記第１電極領域の位置を決定する第１当接面と、
前記第２電極領域の位置を決定する第２当接面と、
を備え、
前記第１当接面と前記第２当接面を当接させることで、前記第１電極領域と前記第２電極領域の相対距離を決定する位置決め機構と、
を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項３】
前記バキュームチャックは、
前記第１電極領域が柱形状に形成されると共に、前記第１電極領域を内部に収容する収容孔が形成され、
前記第１電極領域の外壁と前記収容孔の内壁の間に、前記バキュームポートとなる隙間が存在することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項４】
前記第１電極領域と前記収容孔の間に介在して、バキュームポートとなる前記隙間を確保する絶縁部材を備えることを特徴とする、
請求項３に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項５】
前記バキュームチャックは、
前記第１電極領域の周囲に、該第１電極領域の外壁を自身の内壁とする溝が形成されており、前記溝に負圧を発生させることで、該溝が前記バキュームポートとして機能することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項６】
前記バキュームチャックは、前記バキュームポートの周囲に保持面を有し、
前記バキュームチャックが前記振動子片を吸着する際に、前記保持面が前記振動子片に当接して該振動子片を面状態で保持することを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項７】
前記第１電極領域は、外周の一部を絶縁部材に包囲されていることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項８】
前記第２電極領域は、外周の全部又は一部を絶縁部材に包囲され、該第２電極領域の外周を保持する保持部材と電気的に絶縁されていることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項９】
前記保持面は、前記振動子片が振動する振動領域と接触しないように、該振動領域の外側を保持することを特徴とする、
請求項６に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１０】
前記第１電極領域は、前記振動子片が振動する振動領域の面積と略同じ面積又は前記振動子片が振動する振動領域の面積よりも狭い面積を有することを特徴とする、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１１】
前記保持面は、少なくとも前記振動子片と接触する面が平面研摩され、所定の平面度及び表面粗さの範囲内で形成されることを特徴とする、
請求項６又は９に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１２】
前記第１当接面は、少なくとも前記第２当接面と当接する領域が平面研摩され、
前記第２当接面は、少なくとも前記第１当接面と当接する領域が平面研摩され、
前記第１当接面と前記第２当接面の平面研摩された前記領域が当接した場合に、前記バキュームチャックと前記第２電極領域の隙間が所定の間隔を有するように構成されていることを特徴とする、
請求項２に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１３】
前記第１電極の近傍に、前記第１当接面を提供する第１位置決め部材が配置されると共に、前記第２電極領域の近傍に、前記第２当接面を提供する第２位置決め部材が配置され、
前記第１位置決め部材又は前記第２位置決め部材の少なくとも一方が、交換又は変位されることで、前記第１電極領域と前記第２電極領域の相対距離が変更可能であることを特徴とする、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１４】
前記位置決め機構は、変位許容部材を備え、
前記変位許容部材は、前記第１当接面と前記第２当接面と、が当接する際の傾斜誤差を吸収することを特徴とする、
請求項２に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１５】
前記バキュームチャックは回転自在に配設されており、前記バキュームチャックによって前記振動子片を回転可能とされることを特徴とする、
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１６】
前記第２電極領域は、回転自在に配設されていることを特徴とする、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１７】
前記バキュームポートに印加する負圧を制御する負圧制御装置を更に備え、
前記負圧制御装置は、第１負圧及び前記第１負圧よりも絶対圧力が低い第２負圧を切り替え可能とされ、少なくとも前記バキュームポートによって前記振動子片を吸引する際は前記第１負圧を発生するように制御を行い、少なくとも前記振動子片の特性を計測する際は前記第２負圧を発生するように制御を行うことを特徴とする、
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１８】
前記負圧制御装置は、更に、前記バキュームポートに負圧を供給する負圧供給路に配置される大気開放弁を備え、
前記負圧供給路による前記第１負圧を供給中に、前記大気開放弁を開放操作することにより、前記第２負圧を生成することを特徴とする、
請求項１７に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項１９】
前記負圧制御装置は、前記大気開放弁の開放中に、前記負圧の供給を停止することで、前記バキュームチャックから前記振動子片を脱離させることを特徴とする、
請求項１７又は１８に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項２０】
回転するインデックステーブルを備え、
前記第１電極領域を有する前記バキュームチャックは、前記インデックステーブルの周方向に複数個配設され、
前記振動子片は、前記インデックステーブルの回転によって、前記バキュームチャックに載置された状態で前記検査位置に移送されて、電気的な特性が検査されることを特徴とする、
請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の振動子片特性検査装置。
【請求項２１】
水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査装置であって、
前記振動子片を負圧によって吸着保持するバキュームチャックを備え、
前記バキュームチャックは、
前記振動子片の中央付近に近接される第１電極領域と、
前記第１電極領域の周囲に配設され、前記第１電極領域の外壁を自身の内壁の一部とするバキュームポートと、
前記第１電極領域と対向するように配設される第２電極領域と、
を有して構成され、
前記バキュームポートは、前記第１電極と同一部材で形成されていることを特徴とする、振動子片特性検査装置。
【請求項２２】
水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査方法であって、
供給装置により振動子片を供給する供給工程と、
第１電極領域と、前記第１電極領域の周囲に配設され、該第１電極領域の外壁を自身の内壁とするバキュームポートと、を備えるバキュームチャックにより、前記供給装置から供給された前記振動子片を吸着保持して搬送する搬送工程と、
前記搬送工程中における検査位置で、前記第１電極領域と対向して設けられる第２電極領域の相対距離を位置決め機構により設定し、前記振動子片の電気的な特性を検査する特性検査工程と、
前記特性検査工程の検査結果に基づいて、前記バキュームチャックによって前記振動子片を所定の分別装置まで搬送して分別する分別工程と、
を備えることを特徴とする、
振動子片特性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶ブランク等の振動子片の所定の特性検査を行う、振動子片特性検査装置及び振動子片特性検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品の水晶振動子の振動体としてシート状の水晶ブランク（水晶片）が使用されている。この水晶ブランクは、振動特性が一定でないと最終の部品性能にバラツキが発生してしまうため、水晶ブランクの製造工程や、水晶ブランクを用いた電子部品の組み立て工程の一部に、この水晶ブランクの電気的特性（例えば、周波数応答特性）を確認・検査するための特性検査工程が設けられている。例えば、この特性検査工程において、一般的に用いられている水晶ブランクの検査装置としては、パーツフィーダで水晶ブランクを整列供給した後、検査テーブル上を回転する回転テーブルに対して水晶ブランクを投入し、その回転テーブルを９０°回転することによって検査テーブル上の検査位置まで搬送して、水晶ブランクの特性を検査する。検査後の水晶ブランクは、検査の良否の判定結果に基づいて、さらに回転テーブルにより所定の分別位置まで搬送されて検査結果に応じた分類箱に分別される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した回転テーブルは、水晶ブランクが落し込まれる貫通穴を有し、貫通孔の底に検査テーブルが臨む構造となっている。したがって、水晶ブランクは、回転テーブルの貫通孔の底部分で、検査テーブル上を引きずられるようにして移動する。近年、水晶振動子の高性能化と共に、水晶ブランクの厚みが極めて薄くなってきており、水晶ブランクが回転テーブルと検査テーブルの隙間に挟まったり、回転テーブルと検査テーブルの隙間に微小なゴミ等が入って回転テーブルの回転が停止したり、またはそのゴミによって水晶ブランクの表面に傷が着いたりしやすいという問題があった。
【０００４】
また、高性能化が進んだ水晶ブランクの場合には、水晶ブランクの振動領域の僅かな厚さの差異が、その後の製品性能に大きく影響してしまう。従って、水晶ブランクの複数の個所（例えば、四角形状の水晶ブランクの場合には対象の２か所又は４か所）で検査をすることが望まれるが、回転テーブルでは、水晶ブランクを高精度に位置決めすることが難しいというという問題があった。
【０００５】
更に、水晶ブランクが検査テーブル上を引きずられる構造であるため、水晶ブランクに静電気が帯電してしまい、分別箱へ落とし込む際に、検査テーブルから水晶ブランクが離れ難かったり、予想外の場所に落下してしまったりする問題もあった。
【０００６】
また、特に近年開発されている超小型水晶振動子に搭載されている超小型の水晶ブランクは、発振のエネルギーをその水晶ブランクの中央部に閉じ込めるように（電気的特性向上のため）、保持部となる水晶ブランクの周縁部を振動領域よりも薄くする、ベベル加工（べべリングとも言う）が行われる。したがって、仮に、本出願時では未公知であるが、この水晶ブランクを電極付きのバキュームチャックで保持することを考えると、図１１に示されるように、そのバキュームチャック９００は、上電極９２０の周囲に、吸引ノズル９４０を配設する構造になる。しかし、このバキュームチャック９００では、ベベル加工された斜面部分４０４と吸引ノズル９４０に隙間９８０が形成されてしまい、この隙間９８０から吸引圧力が漏れ、水晶ブランク４００を確実に吸引できないという問題がある。また、ベベル加工された水晶ブランク４００の斜面部分４０４の形状に合わせて、吸引ノズル９４０を配置することも考えられるが、吸引ノズル９４０の加工が複雑になるだけでなく、ベベル加工された斜面部分４０４にも加工誤差を有しているため、現実的には実行が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、水晶ブランクを検査位置まで高精度に搬送し、そのまま検査を行うことができる振動子片特性検査装置及び振動子片特性検査方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者の鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【０００９】
（１）本発明は、水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査装置であって、前記振動子片を負圧によって吸着保持するバキュームチャックを備え、前記バキュームチャックは、前記振動子片の中央付近に近接される第１電極領域と、前記第１電極領域の周囲に配設され、前記第１電極領域の外壁を自身の内壁の一部とするバキュームポートと、を有して構成され、更に、前記第１電極領域と対向するように配設される第２電極領域を備えることを特徴とする振動子片特性検査装置である。
【００１０】
（２）本発明はまた、前記第１電極領域の位置を決定する第１当接面と、前記第２電極領域の位置を決定する第２当接面と、を備え、前記第１当接面と前記第２当接面を当接させることで、前記第１電極領域と前記第２電極領域の相対距離を決定する位置決め機構と、を備えることを特徴とする、（１）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００１１】
（３）本発明はまた、前記バキュームチャックは、前記第１電極領域が柱形状に形成されると共に、前記第１電極領域を内部に収容する収容孔が形成され、前記第１電極領域の外壁と前記収容孔の内壁の間に、前記バキュームポートとなる隙間が存在することを特徴とする、（１）又は（２）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００１２】
（４）本発明はまた、前記第１電極領域と前記収容孔の間に介在して、バキュームポートとなる前記隙間を確保する絶縁部材を備えることを特徴とする、（３）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００１３】
（５）本発明はまた、前記バキュームチャックは、前記第１電極領域の周囲に、該第１電極領域の外壁を自身の内壁とする溝が形成されており、前記溝に負圧を発生させることで、該溝が前記バキュームポートとして機能することを特徴とする、（１）又は（２）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００１４】
（６）本発明はまた、前記バキュームチャックは、前記バキュームポートの周囲に保持面を有し、前記バキュームチャックが前記振動子片を吸着する際に、前記保持面が前記振動子片に当接して該振動子片を面状態で保持することを特徴とする、（１）乃至（５）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００１５】
（７）本発明はまた、前記第１電極領域は、外周の一部を絶縁部材に包囲されていることを特徴とする、（１）乃至（６）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００１６】
（８）本発明はまた、前記第２電極領域は、外周の全部又は一部を絶縁部材に包囲され、該第２電極領域の外周を保持する保持部材と電気的に絶縁されていることを特徴とする、（１）乃至（７）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００１７】
（９）本発明はまた、前記保持面は、前記振動子片が振動する振動領域と接触しないように、該振動領域の外側を保持することを特徴とする、（６）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００１８】
（１０）本発明はまた、前記第１電極領域は、前記振動子片が振動する振動領域の面積と略同じ面積又は前記振動子片が振動する振動領域の面積よりも狭い面積を有することを特徴とする、（１）乃至（９）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００１９】
（１１）本発明はまた、前記保持面は、少なくとも前記振動子片と接触する面が平面研摩され、所定の平面度及び表面粗さの範囲内で形成されることを特徴とする、（６）又は（９）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００２０】
（１２）本発明はまた、前記第１当接面は、少なくとも前記第２当接面と当接する領域が平面研摩され、前記第２当接面は、少なくとも前記第１当接面と当接する領域が平面研摩され、前記第１当接面と前記第２当接面の平面研摩された前記領域が当接した場合に、前記バキュームチャックと前記第２電極領域の隙間が所定の間隔を有するように構成されていることを特徴とする、（２）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００２１】
（１３）本発明はまた、前記第１電極の近傍に、前記第１当接面を提供する第１位置決め部材が配置されると共に、前記第２電極領域の近傍に、前記第２当接面を提供する第２位置決め部材が配置され、前記第１位置決め部材又は前記第２位置決め部材の少なくとも一方が、交換又は変位されることで、前記第１電極領域と前記第２電極領域の相対距離が変更可能であることを特徴とする、（１）乃至（１２）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００２２】
（１４）本発明はまた、前記位置決め機構は、変位許容部材を備え、前記変位許容部材は、前記第１当接面と前記第２当接面と、が当接する際の傾斜誤差を吸収することを特徴とする、（２）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００２３】
（１５）本発明はまた、前記バキュームチャックは回転自在に配設されており、前記バキュームチャックによって前記振動子片を回転可能とされることを特徴とする、（１）乃至（１４）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００２４】
（１６）本発明はまた、前記第２電極領域は、回転自在に配設されていることを特徴とする、（１）乃至（１５）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００２５】
（１７）本発明はまた、前記バキュームポートに印加する負圧を制御する負圧制御装置を更に備え、前記負圧制御装置は、第１負圧及び前記第１負圧よりも絶対圧力が低い第２負圧を切り替え可能とされ、少なくとも前記バキュームポートによって前記振動子片を吸引する際は前記第１負圧を発生するように制御を行い、少なくとも前記振動子片の特性を計測する際は前記第２負圧を発生するように制御を行うことを特徴とする、（１）乃至（１６）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００２６】
（１８）本発明はまた、前記負圧制御装置は、更に、前記バキュームポートに負圧を供給する負圧供給路に配置される大気開放弁を備え、前記負圧供給路による前記第１負圧を供給中に、前記大気開放弁を開放操作することにより、前記第２負圧を生成することを特徴とする、（１７）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００２７】
（１９）本発明はまた、前記負圧制御装置は、前記大気開放弁の開放中に、前記負圧の供給を停止することで、前記バキュームチャックから前記振動子片を脱離させることを特徴とする、（１７）又は（１８）に記載の振動子片特性検査装置である。
【００２８】
（２０）本発明はまた、回転するインデックステーブルを備え、前記第１電極領域を有する前記バキュームチャックは、前記インデックステーブルの周方向に複数個配設され、前記振動子片は、前記インデックステーブルの回転によって、前記バキュームチャックに載置された状態で前記検査位置に移送されて、電気的な特性が検査されることを特徴とする、（１）乃至（１９）のいずれかに記載の振動子片特性検査装置である。
【００２９】
（２１）本発明は、水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査装置であって、前記振動子片を負圧によって吸着保持するバキュームチャックを備え、前記バキュームチャックは、前記振動子片の中央付近に近接される第１電極領域と、前記第１電極領域の周囲に配設され、前記第１電極領域の外壁を自身の内壁の一部とするバキュームポートと、前記第１電極領域と対向するように配設される第２電極領域と、を有して構成され、前記バキュームポートは、前記第1電極と同一部材で形成されていることを特徴とする、振動子片特性検査装置である。
【００３０】
（２２）本発明は、水晶ブランク等の振動子片の電気的な特性を検査する振動子片特性検査方法であって、供給装置により振動子片を供給する供給工程と、第１電極領域と、前記第１電極領域の周囲に配設され、該第１電極領域の外壁を自身の内壁とするバキュームポートと、を備えるバキュームチャックにより、前記供給装置から供給された前記振動子片を吸着保持して搬送する搬送工程と、前記搬送工程中における検査位置で、前記第１電極領域と対向して設けられる第２電極領域の相対距離を位置決め機構により設定し、前記振動子片の電気的な特性を検査する特性検査工程と、前記特性検査工程の検査結果に基づいて、前記バキュームチャックによって前記振動子片を所定の分別装置まで搬送して分別する分別工程と、を備えることを特徴とする、振動子片特性検査方法である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、水晶ブランクの正確な位置決め制御を行い、所定の検査位置まで高精度に搬送できるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施形態に係る水晶ブランク（以下、本明細書では、振動子片と言うことがある）の特性検査装置１の全体を表す平面図である。
【００３４】
水晶ブランクの特性検査装置１は、複数の水晶ブランク４００を整列供給する供給トレイ２０と、移載ロボット４０と、上側電極機構５０と、カメラ６０と、下側電極機構８０と、減圧装置１００と、収納装置２００と、真空ポンプ３００を備えて構成されている。
【００３５】
供給トレイ２０は、水晶ブランク４００を１枚ずつマトリクス状に整列配置して所定の位置に保持するための容器である。
【００３６】
移載ロボット４０は、Ｘ−Ｙ軸方向、Ｚ軸（上下）方向、およびθ（回転）方向に移動可能な直行ロボットである。この移載ロボット４０は、Ｘ軸アーム４２と、Ｘ軸アーム４２によってＸ軸方向に移動自在とされるＹ軸アーム４４と、Ｙ軸アーム４４によってＹ軸方向に移動自在とされるＺ軸アーム４６を備える。このＺ軸アーム４６は、上側電極機構５０を、Ｚ方向に移動自在且つθ方向に回転自在に保持している。この移載ロボット４０は、制御部４８によって各方向の移動が制御される。
【００３７】
カメラ６０は、レンズ部６２と画像処理装置６４を備えている。したがって、カメラ６０は、所定の撮影領域に搬送された水晶ブランク４００をレンズ部６２で撮影し、その撮影した水晶ブランク４００の画像データを画像処理装置６４で分析することによって、水晶ブランク４００のＸ座標、Ｙ座標及びθ座標等の位置情報を取得することができる。この画像処理装置６４は、取得した水晶ブランク４００の位置情報を移載ロボット４０の制御部４８に送信する。制御部４８は、この位置情報を利用して、制御信号を生成し、その制御信号を各アームに送信して各アームの移動制御を行う。なお、この移載ロボット４０は、ここでは２軸直行ロボットを示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば、スカラロボットや垂直多関節ロボット等でも好ましい。また、ターレット状に回転する移動ロボットを用いることも好ましい。
【００３８】
ここで、図２の断面図を用いて、上側電極機構５０及び下側電極機構８０ついて詳細に説明する。
【００３９】
上側電極機構５０は、水晶ブランク４００をエアー圧（負圧）で吸引できるバキュームチャックを兼ねており、上電極固定部材５２と、絶縁部材５４と、上電極５６とを備えて構成されている。なお、上側電極機構５０は、Ｚ軸アーム４６に連結され、Ｚ軸アーム４６に内蔵されたステッピングモータ（図示省略）によって回転可能となっている。また、上電極固定部材５２は、Ｚ軸アーム４６との連結部位側にゴム板やばね等の変位許容部材５２Ａを備えている。この変位許容部材５２Ａは、上側電極機構５０のＺ軸アーム４６に対する傾斜自由度を確保するものである。この結果、上側電極機構５０が下側電極機構８０と当接する際に、その傾斜誤差を吸収できるように構成されている。
【００４０】
上電極固定部材５２は、金属または樹脂製の円筒状部材である。この上電極固定部材５２の中央には、絶縁部材５４を介して、上電極５６が配置されている。なお、この上電極５６は、銅等の非鉄金属や鉄等の導電性の円柱部材であり、先端側（下側電極機構８０側）に電極面５６ｂが形成されている。
【００４１】
この上電極固定部材５２の内周壁と、上電極５６の外周壁との間には、隙間が形成されている。この隙間がバキュームポート５８となる。バキュームポート５８は、水晶ブランク４００を吸引するための負圧を上電極５６の周囲に接した状態で発生させるための穴である。つまり、このバキュームポート５８の内壁の一部は、必ず、上電極５６の外周壁によって構成されていることになる。したがって、後述する真空ポンプで発生した負圧は、上電極固定部材５２の内壁と上電極５６外壁の隙間であるバキュームポート５８に導入される。水晶ブランク４００は、上電極５６に隣接して発生する負圧によって、確実に吸着されるようになっている。
【００４２】
なお、ここでのバキュームポート５８は、上電極固定部材５２と上電極５６の間に設けられた均等な幅を有する隙間として形成したが、上電極５６の外周壁を一部として、この上電極５６に隣接して水晶ブランク４００を吸着保持できるものであれば、その形状等は限定されるものではない。
【００４３】
絶縁部材５４を保持するために、上電極固定部材５２の背面（Ｚ軸アーム４６側）には、縁部材固定穴５２ｂが設けられている。この絶縁部材固定穴５２ｂは、バキュームポート５８よりも一回り大きな穴であり、その境には、段差５２ａが形成されている。絶縁部材５４は、樹脂、エラストマー等の絶縁素材を用いた円形の筒部材であり、その内周面には、上電極固定穴５４ｂが形成されている。この上電極固定穴５４ｂは、上電極５６と嵌合して、その上電極５６を同軸状態で保持する。なお、上電極固定穴５４ｂの内壁には上電極位置決め段部５４ａが形成されており、上電極５６側に形成された位置決め用段部５６ｃと当接することで、上電極５６の上下方向の位置決めがなされる。
【００４４】
なお、既に述べたように、この絶縁部材５４は、上電極固定部材５２と上電極５６の間に、隙間を形成して、バキュームポート５８を確保する役割も有する。つまり、絶縁部材５４は、上電極固定部材５２と上電極５６の間を電気的に絶縁する機能と、バキュームポート５８を形成する機能を合理的に併せ持っている。
【００４５】
なお、絶縁部材固定穴５２ｂに対する絶縁部材５４の結合は、しまりばめ等の摩擦力によるものでもよく、また接着材等を用いた接着によるものでもよく、また、絶縁部材固定穴５２ｂと絶縁部材５４にネジ溝を形成して、両者を螺合させるようにしてもよい。
【００４６】
上電極固定部材５２の下端（下側電極機構８０側）には、保持面５２ｃと、第１当接面５２ｅが設けられている。
【００４７】
第１当接面５２ｅは、後で説明する調整リング８２に設けられた第２当接面８２ａと当接するように構成されている。なお、第１当接面５２ｅは、平面フライス加工やラッピング加工等の平面研磨により所定の平面度、表面粗さの範囲で成形されていることが好ましい。
【００４８】
また保持面５２ｃは、このバキュームポート５２の外周側に配置されており、水晶ブランク４００のべベル加工部４０４の内側で振動領域の外側を支持する。従って、バキュームポート５２は、水晶ブランク４００の平面部（水晶ブランク４００の振動領域とベベル加工部４０４の間の領域面）を確実に吸着することがでる。
【００４９】
さらに、上電極固定部材５２には、その外周面からバキュームポート５８まで貫通する負圧導入穴５２ｄが形成されている。この負圧導入穴５２ｄの外部には真空ポンプ（詳細は後述）が接続されている。したがって、真空ポンプは、この負圧導入穴５２ｄを介してバキュームポート５８の下端に負圧状態を作り出し、水晶ブランク４００を吸着することができる。
【００５０】
上電極５６は、バキュームポート５８によって水晶ブランク４００を吸着した際に、水晶ブランク４００と密着し、周波数発生装置８９により発生させた所定の周波数の信号を水晶ブランク４００に印加する。なお、電極面５６ｂは、水晶ブランク４００に適切な信号を印加できるものであれば、水晶ブランク４００に密着していない場合も考えられる。例えば、上電極５６と水晶ブランク４００の間に、例えば、１０〜３０μｍ程度の隙間を有するようしてもよい。この隙間により、電極面５６ｂが水晶ブランク４００に衝突して、水晶ブランク４００に傷を付けたり、水晶ブランク４００を変形させてしまうことを防止できる。
【００５１】
下側電極機構８０は、調整リング８２と、下電極固定部材８４と、絶縁部材８６と、下電極８８とから構成されている。なお、この下電極８８と上電極５６は、周波数発生装置８９に接続されている。
【００５２】
調整リング８２は、鉄等の金属部材によって、中空のリング部材で構成されている。調整リング８２の上面には、上電極固定部材５４の第１当接面５２ｅと当接する位置に、第２当接面８２ａが形成されている。
【００５３】
なお、この調整リング８２は、所定の厚さのリングに交換したり、調整用のシム材を下側に挿入することによって、前述した水晶ブランク４００と後述する下電極８８の隙間を、例えば、２０〜８０μｍの範囲で調整することができるようになっている。
【００５４】
下電極固定部材８４は、鉄等の金属またはアルミニウム等の非鉄金属製で、中心に絶縁部材固定穴８４ａを有する円板部材である。この下電極固定部材８４の上面には、調整リング８２が配設される。また、この絶縁部材固定穴８４ａには、周方向に沿って位置決め用の段部８４ｂが形成されている。
【００５５】
絶縁部材８６は円筒形状となっており、下電極固定部材８４の絶縁部材固定穴８４ａに同軸状に固定される。この絶縁部材固定穴８４ａには、周方向の段部８４ｂが形成されており、絶縁部材８６の下端と係合することで、上下方向の相対的な位置決めがなされる。また、絶縁部材８６の内周面は下電極固定穴８６ａとなっており、円柱状の下電極８８の外周面（固定面８８ａ）と当接して、この下電極８８を同軸状に保持する。
【００５６】
なお、下電極の固定面８８ａには、半径方向に拡張するリング状の位置決め用突起８８ｂが形成されており、絶縁部材８６の上面と係合して、上下方向の相対的な位置決めがなされるようになっている。なお、本実施形態では、下電極８８は中央に１個配設しているが、下電極８８の数は１個に限定されず、水晶ブランク４００の厚みのばらつきを考慮して、水晶ブランク４００の振動領域に複数個配設することも好ましく、少なくとも長手方向の対称位置に２個配置することで、より厚さの均一な水晶ブランク４００を選別することができる。
【００５７】
周波数発生装置８９は、ここでは、ネットワークアナライザ等の周波数掃引式解析装置である。この周波数発生装置８９は、周波数を所定範囲で連続的に変化させることによって、水晶ブランク４００の入出力信号の位相差および出力レベルを観測し、周波数特性を解析するものである。
【００５８】
なお、ここでは、水晶ブランク４００の特性検査機器として、周波数発生装置８９を例示したが、本発明はそれに限定されず、他の装置を用いて水晶ブランク４００の特性を検査することも勿論可能である。
【００５９】
図１に戻って、減圧装置１００は、閉ポート１０２と大気開放ポート１０４を備えた電磁弁であり、閉ポート１０２と大気開放ポート１０４を任意に切換えることができる。この減圧装置１００は、負圧導入穴５２ｄと真空ポンプ３００の間をつなぐエアー配管３００Ａの途中に設けられており、真空ポンプ３００によって印加されたバキュームポート５８の負圧を、その印加状態を保ったまま、大気圧に近い値にまで減圧（絶対値換算）することができる。なお、真空ポンプ３００の負圧出力スイッチ３０２は、真空ポンプ３００の負圧のＯＮ・ＯＦＦを制御するものである。
【００６０】
収納装置２００は、スライドテーブル２１０と、そのスライドテーブル２１０上のスライド方向に並列配設される複数の分類トレイ２２０を備えている。
【００６１】
スライドテーブル２１０は、下部に設けられたステッピングモータ（図示省略）によりスライド可能に構成され、前述した上側及び下側電極機構５０、８０による水晶ブランク４００の検査結果に基づいて、検査結果に対応する分類トレイ２２０を所定の搬入位置まで直線移動する。
【００６２】
次に、図３を用いて、水晶ブランクの特性検査方法について詳細に説明する。同図は、水晶ブランクの特性検査装置１の動きを表す平面図である。
【００６３】
＜搬送工程＞
【００６４】
移載ロボット４０は、制御部４８からの制御信号に従って、Ｘ軸アーム４２、Ｙ軸アーム４４およびＺ軸アーム４６を制御し、上側電極機構５０を供給トレイ２０に配置されている個々の水晶ブランク４００の真上まで移動する。更に、Ｚ軸アーム４６は、上側電極機構５０を下降させて、上電極部材５２の保持面５２ｃを水晶ブランク４００に接近させる。
【００６５】
なお、Ｚ軸アーム４６は、水晶ブランク４００を吸着する際、保持面５２ｃと水晶ブランク４００が接触して水晶ブランク４００に傷がつかないように、水晶ブランク４００と上電極固定部材５２（保持面５２ｃ）との間に所定の隙間（例えば、０．１〜０．３ｍｍ程度）を有するように制御する。
【００６６】
この状態で、真空ポンプ３００の負圧出力スイッチ３０２をオンにして、エアー配管３００Ａを介してバキュームポート５８の下端に負圧を印加する。このときは、減圧装置１００を閉ポート１０２の状態に切り替えておき、真空ポンプ３００本来の負圧をバキュームポート５８に印加して、水晶ブランク４００を確実に吸い上げる。この負圧は、上電極５６に隣接して発生するので、極めて小さい水晶ブランク４００でも、確実に吸着保持される。
【００６７】
次に、移載ロボット４０は、水晶ブランク４００を吸着保持した状態で、Ｘ軸アーム４２、Ｙ軸アーム４４、Ｚ軸アーム４６を制御して、カメラ６０のレンズ部６２の撮影領域まで水晶ブランク４００を搬送する。
【００６８】
カメラ６０は、画像処理装置６４により水晶ブランク４００の位置情報（Ｘ軸、Ｙ軸、θ角度）を取得して、移載ロボット４０の制御部４８にその位置情報を送信する。制御部４８及び移載ロボット４０は、上述した水晶ブランク４００の位置情報に基づいて、位置補正を行いながら、水晶ブランク４００を下側電極機構８０の所定の検査位置の上部にまで搬送する。
【００６９】
＜特性検査工程＞
【００７０】
移載ロボット４０は、上側電極機構５０（水晶ブランク４００）を、下側電極機構８０の所定の検査位置の真上まで移動した後、この上側電極機構５０を下降させて、上電極固定部材５２の第１当接面５２ｅと調整リング８２の第２当接面８２ａを当接させる。
【００７１】
その後、真空ポンプ３００の負圧出力スイッチ３０２をオンにしたまま、減圧装置１００を大気開放ポート１０４に切り替えることで、その吸着圧を、低負圧状態（検査圧力）となるまでに減少させる。これは、水晶ブランク４００の吸着圧が高いと、水晶ブランク４００が微少変形し、出力特性に誤差を生じる可能性があるからである。従って、特性検査時は、できる限り小さい負圧で保持することで、水晶ブランク４００に外力が加わらないようにする。なお、ここでは大気開放ポート１０４を利用して減圧させたが、真空ポンプ３００自体を制御して圧力を制御することも可能である。
【００７２】
水晶ブランク４００と下側電極機構８０に設けられた下電極８８との隙間は、第１当接面５２ｅと第２当接面８２ａにより決定される。なお、この隙間は、調整リング８２を所定の厚さのリングに交換することによって調整することができる。なお、この隙間の調整は、調整リング８２と下電極固定部材８４をネジで締結できるようにし、そのネジの回転により調整リング８２の高さを任意に調整できるようにしても良く、同様な締結方法により上電極５６と上電極固定部材５２の相対位置を調整できるようにしても好ましい。
【００７３】
この状態で、周波数発生装置８９により、上側電極機構５０の上電極５６と、下側電極機構８０の下電極８８の間に掃引信号を印加する。これにより、所定範囲で連続的に変化する周波数（例えば、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚ）を有する掃引信号が水晶ブランク４００に印加される。
【００７４】
周波数発生装置８９は、掃引信号を水晶ブランク４００と共振させることで、水晶ブランク４００の周波数特性を検査する。
【００７５】
＜分別工程＞
【００７６】
下側電極機構８０を介して行われた検査結果に基づいて、移載ロボット４０は、Ｘ軸アーム４２、Ｙ軸アーム４４、Ｚ軸アーム４６を制御して、上側電極機構５０に保持されている水晶ブランク４００を所定の場所に搬送する。例えば、水晶ブランク４００が不良品の場合は、特に図示しない廃棄ボックスに水晶ブランク４００を搬送するようにしてもよい。それ以外の場合は、水晶ブランク４００を収納装置２００側に搬送する。なお、この搬送時においても、真空ポンプ３００の負圧出力スイッチ３０２をオンにしたままで、且つ、減圧装置１００を大気開放ポート１０４の状態にしておく。
【００７７】
収納装置２００は、水晶ブランク４００の特性検査の結果に基づいてスライドテーブル２１０をスライドさせ、所定の分類トレイ２２０を移載ロボット４０の移動位置まで移動させる。この分類トレイ２２０は、水晶ブランク４００の品質レベルによってグループ分けされていたり、水晶ブランク４００の信号特性によってグループ分けされていたりする。また、このスライドテール２１０には、負圧発生装置が設けられており、分類トレイ２２０の各底面に負圧が印加されるようになっている。
【００７８】
移載ロボット４０による水晶ブランク４００の搬送が完了したら、真空ポンプ３００の負圧出力スイッチ３０２をオフにして、負圧の供給を停止する。すでに、減圧装置１００は大気開放側（大気開放ポート１０４）に切り替えられていることから、滑らかに負圧が減少して、保持面５６ｃに印加される圧力がゼロ（大気圧）となる。これにより、水晶ブランク４００は、自重及び分類トレイ２２０の負圧により、保持面５２ｃから脱離して分類トレイ２２０の所定の位置に収容される。
【００７９】
以上、本第１実施形態の特性検査装置１によれば、上電極５６に隣接するバキュームポート５８によって、周縁がベベル加工されている非常に小型化された水晶ブランク４００等の振動子片を確実に吸着保持して搬送する。特に、上電極５６（第１電極）の外壁は、バキュームポート５８を兼ねているので、上電極５６とバキュームポート５８を別々に配設するのに比べて上電極５６とバキュームポート５８が集積されることから、非常に小型のバキュームチャックとなるので、周縁がベベル加工された超小型の水晶ブランクの内側の平面部を確実に吸着することができる。また、この特性検査装置１によれば、上電極５６と下電極８８（第２電極）とにより、水晶ブランク４００を吸着保持したまま、その特性検査を行うことができる。
【００８０】
更に、上電極５６は、外周の全部又は一部を絶縁部材５４に包囲され、筺体となる上電極固定部材５２と電気的に絶縁されているので、上電極５２の絶縁性を確実に確保できると共に、上電極固定部材５２と上電極５６の間にバキュームポート５８となる所定の隙間を確保できる。
【００８１】
また、バキュームチャックにおけるバキュームポート５８の外周には、保持面５２ｃが配置されているので、この保持面５２ｃと電極面５６ｂによって、バキュームポート５８の内外領域を支持することができる。したがって、バキュームチャックは、水晶ブランク４００の平面姿勢（平面度）を確保した状態で、水晶ブランク４００に不要な外力を加えることなく、安定した状態で保持できるので、出力特性の誤差が低減し、正確に特性検査できる。
【００８２】
また更に、本実施形態では、バキュームチャックに印加する負圧を制御する負圧制御装置によって、水晶ブランク４００を吸い上げて保持する際に要求される第１負圧（例えば、吸着圧）と、この第１負圧よりも絶対圧力が低い第２負圧（例えば、検査圧）を切替可能とされ、少なくともバキュームチャックによって水晶ブランク４００を吸引する際は第１負圧を発生するように制御を行い、少なくとも水晶ブランク４００の特性を計測する際は第２負圧を発生するように制御を行う。この結果、確実に水晶ブランク４００を吸引できると共に、検査時には、水晶ブランク４００を変形させないようにして検査精度を高めることが可能となる。とりわけ、負圧供給路となるエアー配管３００Ａには、減圧装置１００による大気開放弁が設けられているので、この大気開放状態を維持しながら第２負圧（検査圧）を生成することができる。この結果、水晶ブランク４００を収納装置２００に放出する際に、真空ポンプ３００側で真空破壊（スイッチをオフにすると同時に正圧を供給する行為）を行う際、その真空破壊量（正圧の供給量）を低減することができると共に、破壊時に水晶ブランク４００が放出される勢いを、大気開放弁が吸収することが可能となり、自然落下に近い滑らかな放出動作が実現される。
【００８３】
次に、図４を用いて、本発明の第２実施形態に係る特性検査装置１０１について詳細に説明する。なお、上側電極機構５００の構造を除いては、第１実施形態の特性検査装置１と略同じ構造であるため、同一又は類似する部材については同一符号を用いることで全体の図示及び説明を省略し、上側電極機構５００の特徴的な構造を中心に説明する。この第２実施形態は、メサブランク４２０を吸着して電気的な特性の検査をできるところに特徴がある。
【００８４】
上側電極機構５００は、上電極固定部材５２と、絶縁部材５４と、上電極５２０から構成されている。上電極５２０の保持面５２２には、メサブランク４２０の振動領域４２２に対応する部分に逃がし部５２４が形成されている。この逃がし部５２４は、凹形状となっており、上電極５２０の保持面５２２でメサブランク４２０を面状態で吸着保持する際に、保持面５２２がメサブランク４２０の振動領域４２２（最薄部）と接触してメサブランク４２０の振動特性に影響を及ぼすのを防止し、さらにメサブランク４２０を傷付けるのを防止する。更に、逃がし部５２４の中には、電極用凸部５２４Ａが形成されており、振動領域４２２の振動面に近接するようになっている。これにより、振動領域４２２の輪郭（外縁）と保持面５２２との干渉を回避しつつ、振動面に対して電極を極めて接近させることが可能となっている。なお、絶縁部材５４は、上電極固定部材５２と上電極５２０の間に、バキュームポート５２６として機能する所定の隙間を設ける役割を有している。つまり、バキュームポート５２６の内壁の一部は、上電極５２０の外周壁によって構成されている。
【００８５】
本第２実施形態の特性検査装置１０１によれば、バキュームポート５２６が、メサブランク４２０の振動領域４２２に負圧が印加されないようにしつつも、その周囲を確実に保持するようになっている。これにより、振動領域４２２を自然な状態に維持したまま、電気的特性を検査することが可能となる。また、逃がし部５２４によって、保持面５２２と振動領域４２２の干渉を防ぎ、保持面５２２は振動領域４２２の外側を保持するようになっている。振動領域４２２の輪郭部分には、ばり等の凹凸が形成されやすいが、凹部となる逃がし部５２４により、メサブランク４２０の振動領域４２２に傷を付けたり、メサブランク４２０に不要な外力を付与したりしないようになっている。
【００８６】
次に、図５を用いて、本発明の第３実施形態に係る特性検査装置２０１ついて詳細に説明する。なお、上側電極機構６００の構造を除いては、第１実施形態の特性検査装置１と略同じ構造であるため、同一又は類似する部材については同一符号を用いることで全体の図示及び説明を省略し、上側電極機構６００の特徴的な構造を中心に説明する。第３実施形態は、上電極の周囲、または、上電極自体に負圧を発生する溝が設けられているところに特徴がある。
【００８７】
上側電極機構６００は、上電極固定部材６１０と、絶縁部材６２０と、上電極６３０から構成されている。
【００８８】
バキュームポート６１４は、上電極固定部材６１０の内壁と上電極６３０の外壁との隙間により形成された環状の溝であり、その深さは、第１実施形態のバキュームポートと比較して極めて浅くなっている。つまり、このバキュームポート６１４の内壁の一部は、上電極６３０の外周壁によって構成されている。バキュームポート６１４は負圧導入穴６１５を介して真空ポンプに接続されている。したがって、真空ポンプで発生した負圧は、このバキュームポート６１４によって水晶ブランク４００に印加され、この水晶ブランク４００が吸着保持される。
【００８９】
なお、上電極６３０は当接部６３２を有しており、この当接部６３２が絶縁部材６２０の下端に当接して上電極６３０の上下方向の位置が決定される。
【００９０】
この第３実施形態の特性検査装置２０１によれば、第１電極６３０の周囲に第１電極６３０の外壁を自身の内壁とする溝状のバキュームポート６１４が形成されているので、バキュームチャックを軸方向に更に小型化、軽量化できる。
【００９１】
また、バキュームポート６１４に隣接する保持面６１６は、水晶ブランク４００の振動領域４０２の外側の平面部を確実に支持することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、溝状のバキュームポート６１４を上電極６３０の周囲を囲むように環状に形成しているが、水晶ブランク４００をバランスよく均等に吸着できる構造であればよく、例えば、図６に示されている様に、上電極６３０の周囲で、均等の角度で３か所又は４か所など、複数箇所に分散して設けるようにしても好ましい。また、バキュームポートは環状又は円弧状の溝や隙間に限定されず、水晶ブランク４００をバランスよく均等に吸着できる形状であれば、その他の形状でも好ましい。
【００９３】
次に、図７を用いて、本発明の第４実施形態に係る特性検査装置３０１について詳細に説明する。なお、上側電極機構６５０の構造を除いては、第１実施形態の特性検査装置１と略同じ構造であるため、同一又は類似する部材については同一符号を用いることで全体の図示及び説明を省略し、上側電極機構６５０の特徴的な構造を中心に説明する。この特性検査装置３０１は、上電極とバキュームポートが同一部材で、且つ一体成型されているところに特徴がある。
【００９４】
上電極機構６５０は、上電極６６０と、負圧導入穴６７０と、から構成されている。
【００９５】
上電極６６０は底を有する円筒状の電極部材であり、この底部分が電極面６６２を構成する。更に上電極７１０は、電極面６６２に形成されるバキュームポート６６４と、その周囲に配置される保持面６６６と、上下方向の位置決めを行う第１当接面６６８を備えている。
【００９６】
電極面６６２は、上電極６６０の略中央に設けられ、上電極機構６５０が下電極機構８０と当接した際に、水晶ブランク４００の略中央に近接するようになっている。また、電極面６６２の周囲には、バキュームポート６６４が部分的な環状に配置されている。つまり、このバキュームポート６６４によって、水晶ブランク４００を計測するための内側の電極領域と、水晶ブランク４００を保持するための外側の保持面６６６が区画されている。
【００９７】
具体的にバキュームポート６６４は、電極面６６２の周囲に円弧状環状に形成された穴又は溝であり、電極面６６２の外壁を自身の内壁として形成されている。つまり、バキュームポート６６４は、電極面６６２に隣接して配置されている。また、バキュームポート６６４は、上電極６６０の背面側（Ｚ軸アーム４６側）に設けられた負圧導入穴６７０と連通している。これにより、バキュームポート６６４は、負圧導入穴６７０に接続された真空ポンプ（図示省略）から発生した負圧により、電極面６６２の周囲において水晶ブランク４００を吸着することができる。
【００９８】
保持面６６６は、バキュームポート６６４の周囲に設けられた平面であり、バキュームポート６６４が水晶ブランク４００を吸着した際、その水晶ブランク４００の外周を支持する。
【００９９】
なお、保持面６６６は、検査の際に水晶ブランク４００の振動特性に影響のない部分を主に保持する。したがって、保持面６６６は、水晶ブランク４００の姿勢を面状態で支えることができ、水晶ブランク４００の吸着状態での変形を抑えることができる。
【０１００】
第１当接面６６８は、調整リング８２に設けられた第２当接面８２ａと当接し、上電極機構６５０の上下方向の位置を決定する。なお、第１当接面は、調整リング８２と電気的にショートしないように、少なくとも第２当接面８２ａと当接する範囲を絶縁被膜で覆い、または絶縁塗装をするなどの絶縁処理をしておくことが好ましい。
【０１０１】
負圧導入穴６７０は、上電極６６０の背面（Ｚ軸アーム４６側）に設けられた穴であり、真空ポンプ（図示省略）に接続され、真空ポンプで発生した負圧を導入する。また、負圧導入穴６７０の先端側（下電極機構８０側）は、バキュームポート６６４と連通し、真空ポンプで発生した負圧を先端に導入し、バキュームチャックに水昌ブランク４００を吸着させる。
【０１０２】
したがって、本実施形態によれば、上電極機構６５０は、上電極とバキュームチャックを同一部材、且つ一体形成にしている、つまり、上電極をバキュームチャックに固定するための上電極固定部材及び絶縁部材を設ける必要がなく、製造、組立てコストの低減を図ることができる。
【０１０３】
また、電極面６６２の周囲に電極面６６２の外壁を自身の内壁とするバキュームポート６６４を設けているので、より水晶ブランク４００の中心近傍を吸着できる。
【０１０４】
なお、バキュームポート６６４の形状は、電極領域となる中央を回避して、その周囲で水昌ブランク４００をバランスよく吸着できる形状であればよく、例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示されるように、電極面６６２の周囲で、上下、左右対称に配設されていることが好ましい。いずれにしろ、電極面６６２は、複数の支持片６６９によりに支持される必要がある。
【０１０５】
次に、図９を用いて、本発明の第５実施形態に係る特性検査装置４０１ついて詳細に説明する。この特性検査装置４０１は、インデックステーブル７５０上の円周方向に一定の間隔で設けられた第１電極機構７６０と、そのインデックステーブル７５０の回転経路に設けた第２電極機構８００により、水晶ブランク４００の電気的特性を検査するところに特徴がある。
【０１０６】
この水晶ブランクの特性検査装置４０１は、複数の水晶ブランク４００が整列配置される供給トレイ２０と、供給ロボット７００と、位置補正カメラ７２０と、第１電極機構７６０を備えたインデックステーブル７５０と、第２電極機構８００と、収納ロボット９００と、分類トレイ９２０を備えて構成されている。
【０１０７】
供給トレイ２０は、水晶ブランク４００をマトリックス状に整列配置するトレイであり、第１実施形態で説明した供給トレイ２０と略同じ構成、機能であるので、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
供給ロボット７００は、第１実施形態で説明した移載ロボット４０と同様に、Ｘ−Ｙ軸方向に移動可能な直行ロボットである。この供給ロボット７００は、Ｘ軸方向に移動するＸ軸アーム７０２と、Ｙ軸方向に移動するＹ軸アーム７０４と、供給トレイ２０の水晶ブランク４００を画像で認識するための画像認識カメラ７０６と、制御信号に基づいて各アームを制御する制御部７０９と、水晶ブランク４００を吸着保持するためのＺ軸アーム７１０から構成されている。詳細な図示は省略するが、Ｚ軸アーム７１０は、真空ポンプの負圧による吸着装置を備えており、吸着装置により水晶ブランク４００を保持する。Ｚ軸アーム７１０は、この吸着装置を回転可能に構成されている。
【０１０９】
画像認識カメラ７０６は、Ｚ軸アーム７１０に隣接設置され、供給トレイ２０上に設けられている水晶ブランク４００や所定マーキング情報を画像で認識する。それらの情報は制御部７０９に入力され、Ｚ軸アーム７１０を所定の水晶ブランク４００の真上まで移動させて、吸着保持できる。
【０１１０】
第１実施形態で説明した上側電極機構５０と同様に、Ｚ軸アーム７１０は、水晶ブランク４００を吸い上げるようにして吸着する圧力（吸着圧）と、インデックステーブル７５０まで運搬して開放するまでの吸着保持の圧力（保持圧）を制御可能に構成されている。つまり、Ｚ軸アーム７１０は、供給トレイ２０から水晶ブランク４００を吸い上げる際の吸着圧よりも保持圧を低圧に制御し、また、第１電極機構７６０（詳細は後述）に水晶ブランク４００を搭載するまでの減圧制御が可能となっている。
【０１１１】
なお、本実施形態において、供給ロボット７００は、Ｘ軸アーム７０２及びＹ軸アーム７０４がＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能な直行ロボットとしているが、このような直行ロボットに限定されるものではなく、例えば、スカラロボットや垂直多関節ロボット等でも好ましい。
【０１１２】
位置補正カメラ７２０は、レンズ部７２２と画像処理装置７２４を備えている。この位置補正カメラ７２０は、供給ロボット７００のＺ軸アーム７１０の保持されている水晶ブランク４００を撮影し、その画像情報を画像処理装置７２４により分析することによって、撮影領域にある水晶ブランク４００の位置座標（Ｘ、Ｙ，θ）を取得することができる。画像処理装置７２４は、この位置座標（Ｘ、Ｙ，θ）を供給ロボット７００の制御部７０９に送信する。
【０１１３】
供給ロボット７００及びその制御部７０９は、水晶ブランク４００の保持姿勢に関する位置情報（Ｘ、Ｙ、θ）に基づいて、インデックステーブル７５０上に配設された所定の第１電極機構７６０まで水晶ブランク４００を搬送する。
【０１１４】
Ｚ軸アーム７１０は、水晶ブランク４００を第１電極機構７６０の真上まで搬送した後、所定の高さまで下降して、吸着圧を大気圧まで減圧して水晶ブランク４００を開放し、第１電極機構７６０の所定の位置に載置する。その受渡しは、第１電極機構７６０側のバキュームチャックが、Ｚ軸アーム７１０から水晶ブランク４００を吸い取るようにして行われる。
【０１１５】
なお、本実施形態において、第１電極機構７６０は、インデックステーブル７５０の円周上に９０°間隔で４台配設されている。このインデックステーブル７５０は、９０°毎に時計回転（右回転）し、第１電極機構７６０上に載置された水晶ブランク４００を第２電極機構８００がある検査位置７５２まで搬送する。なお、第１電極機構７６０は本実施例のように４台に限定されず、例えば、４５°間隔で８台、３０°間隔で１２台配設されていてもよく、その台数に特に制限はない。
【０１１６】
第２電極機構８００（詳細は後述）は、掃引信号を電極から出力し、その検査信号に応じた水晶ブランク４００の振動特性を検出する。検査終了後は、インデックステーブル７５０がさらに９０°時計方向に回転（右回転）することによって、第１電極機構７６０が水晶ブランク４００を分別位置７５４まで搬送する。
【０１１７】
収容ロボット９００は、前述した分別位置７５４まで移動した水晶ブランク４００を、自身の先端に設けられたバキュームポートにより吸着し、水晶ブランク４００の特性検査結果に応じた分類トレイ９２０にその水晶ブランク４００を分別する。
【０１１８】
なお、収容ロボット９００は、前述した供給ロボット７００と同様にＸ軸アーム９０２と、Ｙ軸アーム９０４と、Ｚ軸アーム９０６を備える直行ロボットであり、形状や構造、動き等の詳細な説明は省略する。収容ロボット９００は、Ｘ軸アーム９０２及びＹ軸アーム９０４がＸ軸方向又はＹ軸方向に移動可能な直行ロボットとしているが、このような直行ロボットに限定されるものではなく、例えば、スカラロボットや垂直多関節ロボット等でも好ましい。
【０１１９】
図１０には、第１電極機構７６０および第２電極機構８００の拡大断面図が示されている。
【０１２０】
第１電極機構７６０は、固定台７６１と、下電極固定部材７６２と、絶縁部材７６４と、下電極７６６とから構成されている。固定台７６１は、インデックステーブル７５０と下電極固定部材７６２を連結して固定するための固定治具であり、内部には、負圧導入穴７６２ｃと接続される吸引ポート７６１ａ等が収容されている。
【０１２１】
また、下側電極固定部材７６２は、バキュームポート７６２ｂと、保持面７６２ｃと、負圧導入穴７６２ｄと、段部７６２ｅが設けられている。
【０１２２】
バキュームポート７６２ｂは、下電極固定部材７６２の内壁と、下電極７６６の外壁との隙間によって形成される環状の穴である。このバキュームポート７６２ｂには、負圧導入穴７６２ｄが設けられ、この負圧導入穴７６２ｄは、固定台７６１の吸引ポート７６１ａと連通して真空ポンプに接続される。この結果、真空ポンプによってバキュームポート７６２ｂの上端（第２電極機構８００側）に負圧を発生させることができる。このバキュームポート７６２ｂも、第１実施形態等と同様に、下電極７６６の外周面を利用して設けられているため、下電極７６６とバキュームポート７６２ｂを集積させることができる。これにより、第１電極機構７６０全体を極めて小型化することができるので、周縁がベベル加工された超小型の水晶ブランクの内側の平面部を確実に吸着することができる。
【０１２３】
なお保持面７６２ｃは、下電極固定部材７６２の上面であって、バキュームポート７６２ｂの外縁に隣接して形成される。この結果、バキュームポート７６２ｂが水晶ブランク４００を吸引した際に、その水晶ブランク４００の外周近傍に当接して支持する。したがって、前述したように、周縁がベベル加工されたような超小型の水晶ブランク４００であっても、斜面４０４の内側を保持面７６２ｃが支持できる。
【０１２４】
なお、下電極固定部材７６２の内壁に形成される段部７６２ｅは、下側（固定台７６１側）から嵌め込まれた絶縁部材７６４の上端と当接して、絶縁部材７６４の上下方向を決定する。この絶縁部材７６４の上端は、上電極固定部材の段部７６２ｅと当接して、絶縁部材７６４の上下方向の位置が決定される。
なお、絶縁部材７６４は、下電極保持穴７６４ａを備えており、下電極７６６を保持する。
【０１２５】
下電極７６６の上端面には電極面７６６ａが形成されており、この電極面７６６ａの周囲がバキュームポート７６２ｂによって囲われている。この結果、バキュームポート７６２ｂによって、電極面７６６ａの周囲に隣接した状態で負圧が生成され、この負圧によって水晶ブランク４００が吸着保持される。この結果水晶ブランク４００は、バキュームポート７６２ｂの外周側が保持面７６２ｃにより支持され、内周側が電極面７６６ａにより支持される。この結果、第１電極機構７６０は、水晶ブランク４００に不要な外力を加えることなく面状態で保持できるので、出力特性の誤差が低減し、正確に特性検査できる
【０１２６】
なお、吸引ポート７６１ａには、大気開放ポート（図示省略）が設けられている。従って、大気開放ポートを閉じた状態で真空ポンプをオンにする高負圧状態と、大気開放ポートを開いた状態で真空ポンプがオンにする低負圧状態と、真空ポンプをオフにして大気開放ポートを開いた大気圧状態の３種類の状態を切り替えることが可能となっている。例えば、Ｚ軸アーム７１０が、水晶ブランク４００を第１電極機構７６０に供給する場合は、第１電極機構７６０側を高負圧状態にして水晶ブランク４００を吸い取るようにする。また、インデックステーブル７５０による搬送中も高負圧状態にして、搬送中の水晶ブランク４００の姿勢を安定させる。一方、水晶ブランク４００の特性検査中は、真空ポンプをオンにしたまま、大気開放ポートを開放することによって低負圧状態とし、バキュームポート７６２ｂの負圧を水晶ブランク４００が変形しない程度まで減圧することができる。検査が完了したら、再び高負圧状態にして、９０度回転する。
【０１２７】
第１電極機構７６０が、水晶ブランク４００を収容ロボット９００に供給する場合は、一旦、大気開放ポートを開いて低負圧状態にしてから、更に、真空ポンプによって真空状態を破壊することで、滑らかに大気圧にすることができる。これにより、水晶ブランク４００は、保持面７６２ｃ、７６６ａから脱離し易いようになり、収容ロボット９００が滑らかに吸い上げることができる。
【０１２８】
第２電極機構８００は、上電極固定部材８１０と、調整リング８２０と、上電極８３０と、プローブヘッド８４０を備えて構成されている。
【０１２９】
上電極固定部材８１０は、樹脂製又はエラストマー等の絶縁部材であり、中空の円板形状となる。この上電極固定部材８１０の中空部は、上電極８３０を保持する。更に、上電極固定部材８１０には、プローブ固定穴８１０Ａが形成されており、このプローブ固定穴８１０Ａにプローブヘッド８４０が保持されている。このプローブヘッド８４０は、第２電極機構８００と共に下降して、水晶ブランク４００の特性を検査するときのみ、相手側の下電極７６６と接触して、電気的な導通状態を確保する。これにより、第２電極機構８００側にネットワークアナライザ（周波数発生装置８９）を配設しておくだけで、下電極７６６と上電極８３０の間に電圧を印加することができる。
【０１３０】
調整リング８２０は、円筒部材であり、下電極固定部材７６２の第１当接面７６２ａと当接する位置に第２当接面８２２を備えている。この調整リング８２０を所定の板厚のリングに交換することによって、前述した水晶ブランク４００と上電極８３０の隙間を所定の値（例えば、２０〜８０μｍ）に調整することができる。
【０１３１】
この第４実施形態の特性検査装置３０１においても、電極面７６６ａの周囲に隣接して配置されたバキュームポート７６２ｂによって、水晶ブランク４００が保持されるので、極めて小さい水晶ブランク４００であっても、水晶ブランク４００を傷付けずに確実に搬送することができる。
【０１３２】
また、水晶ブランク４００は、補正カメラ７２０の画像認識により補正されて第１電極機構７６０の所定の位置に正確に載置されるので、第１電極機構７６０側で位置制御を行うことなく、水晶ブランク４００の特性検査を正確に実行できる。更に、インデックステーブル７５０のような回転搬送装置の上に第１電極機構が複数台配置されており、その搬送工程中に特性検査を同時並行で進めていくことが出来るので、検査効率を極めて高めることができる。
【０１３３】
なお、上記各種実施形態側では、バキュームチャックを備えた電極機構側を、Ｚ軸周りに回転させる場合に限って示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、第５実施形態の特性検査装置４０１において、第２電極機構８００側を回転させることで、水晶ブランク４００における計測部位を正確に位置決めすることも可能である。
【０１３４】
以上、本発明の実施形態を例示したが、測定対象は水晶ブランク４００に限定されるものではなく、他他素材の振動片でも良いことは言うまでもない。
また、上記各種実施形態では、上電極固定部材と上電極が別部材の場合に限って示していたが、本発明はそれに限定されない。例えば、本発明は、上電極固定部材と上電極が一体的な構造であって、水晶ブランクの被測定部と近接する部分を上電極領域とするような場合を含む。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明は、水晶ブランク等の振動子片の特性検査装置の分野において幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水晶ブランクの特性検査装置の全体を表す平面図である。
【図２】上側電極機構と下側電極機構の側面の断面図である。
【図３】水晶ブランクの特性検査装置の動きを表す平面図である。
【図４】第２実施形態の特性検査装置の上側電極機構と、下側電極機構の側面断面図である。
【図５】第３実施形態の特性検査装置の上側電極機構と、下側電極機構の側面を表す断面図である。
【図６】第３実施形態に係る上電極機構の別形態を示す下電極機構側から見た正面図である。
【図７】第４実施形態の特性検査装置の上側電極機構と、下側電極機構の側面を表す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）第４実施形態に係る上電極機構の別形態を示す下電極機構側から見た正面図である。
【図９】第５実施形態の特性検査装置の全体を表す平面図である。
【図１０】第１電極機構７６０および第２電極機構８００の側面の断面図である。
【図１１】水晶ブランク搬送用バキュームチャックの仮想例に関する正面図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１、１０１、２０１、３０１    特性検査装置
２０    供給トレイ
４０    移載ロボット
５０    上側電極機構
６０    カメラ
８０    下側電極機構
１００  減圧装置
２００  収納装置
３００  真空ポンプ
４００  水晶ブランク
【図１】
2010002357.tif 000003
【図２】
2010002357.tif 000004
【図３】
2010002357.tif 000005
【図４】
2010002357.tif 000006
【図５】
2010002357.tif 000007
【図６】
2010002357.tif 000008
【図７】
2010002357.tif 000009
【図８】
2010002357.tif 000010
【図９】
2010002357.tif 000011
【図１０】
2010002357.tif 000012
【図１１】
2010002357.tif 000013