(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みに応じた振動周波数を検出して水晶片を分類する水晶振動子の周波数分類装置において、前記水晶片を個々に隔離して収容するパレットと、前記パレット上を通過するとともに前記水晶片を吸着する複数の吸着孔を外周部に有して金属からなる周波数測定用の第１電極としての吸着ノズルが設けられる昇降自在とした移動体と、前記移動体の進行方向に設けられて前記吸着ノズルが下降して接近される周波数測定用の第２電極とを具備してなる水晶振動子の周波数分類装置。
【請求項２】
請求項１において、前記移動体の進行方向の前記第２電極の前方には前記水晶片の振動周波数に応じて分類された可動自在のパレットを配置し、前記水晶片を該当するパレットに投入した周波数分類装置。
【請求項３】
請求孔１において、前記移動体の進行方向の前記第２電極の手前には、前記水晶片の位置を下側から監視するカメラを設けて水晶片の位置を制御した請求項１の周波数分類装置。
【請求項４】
両主面を研磨された水晶片の振動周波数を測定する水晶振動子の周波数検出方法において、複数の吸着孔を外周部に有する第１電極としての金属からなる吸着ノズルによって前記水晶片の一主面を吸着し、前記水晶片を吸着しながら前記水晶片の他主面を第２電極上に近接させて前記水晶片の振動周波数を測定したことを特徴とする水晶振動子の周波数検出方法。
【請求項５】
請求項４において、前記水晶片の振動周波数の測定時における前記吸着ノズルの前記水晶片に対する吸着力は、前記水晶片の移動中の吸着力よりも弱くしたことを特徴とする水晶振動子の周波数検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水晶片を振動周波数に応じて分類する水晶振動子の周波数分類装置及び周波数検出（測定）方法を産業上の技術分野とし、特に高周波数帯の水晶片に適した周波数分類装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）水晶振動子は、周波数及び時間の基準源として通信機器を含む電子機器に広く用いられている。近年では水晶振動子の高周波数化（１００ＭＨＺ）が進み、ＡＴカットの水晶片は極薄化（２０μ以下）を余儀なくされている。その一方で、自動生産化も進み、このようなものの一つに周波数分類装置がある。
【０００３】
（従来技術の一例）第４図は一従来例を説明する周波数分類装置の概念図である。
周波数分類装置は、概ね、振動型部品供給装置１、吸着移載装置２、周波数検出機構部３及び分類収容装置４からなる。振動型部品供給装置１はすり鉢状として、内周に螺旋状の移動路としての切込みを有する振動体からなる。吸着移載装置２は、第５図のブロック図に示したように、真空引きとエア送出の切替器５によって、吸着と離脱を切替えられる吸着ノズル６を有した真空吸着装置を具える。そして、吸着ノズル６は、制御装置７によって、上下左右に移動する。なお、真空引きは真空ポンプ８により、エアー送出はコンプレッサ９による。図中の符号１０は回転アーム、同１１はフレキシブルホースである。
【０００４】
周波数検出機構部３は金属からなり落し穴１２を有する基準板１３と、外周に複数の保持孔１４を有して基準台１３上を回転する第１回転板１５と、保持孔１４に出し入れ自在の周波数測定用の検出電極棒１７からなる。基準台１３の所定の箇所にはセラミック１９ａで分離独立した電極部１９を有する（第６図）。分類収容装置４は、外側に傾斜して内容物を排出する受皿２０の形成された第２回転板２１を中央に有し、振動周波数に対応した複数の分類箱１８を外周に配置する。
【０００５】
このようなものでは、振動型部品供給装置１の底部に研磨された水晶片（未図示）を多数投入する。振動型部品供給装置１は、底部の水晶片を振動によって移動路を這わせ、上面の供給口に一個づつ整列させる。吸着移載装置２は、水晶片を一個づつ吸着して周波数検出機構部３（第１回転板１５）の保持孔１４に移載する。
【０００６】
周波数検出機構部３は、第１回転板１５の回転によって電極部１９に移動した水晶片に周波数測定用の検出電極棒１７を近接させ、水晶片の振動周波数を測定する。なお、検出電極棒１７が一方の、基準台１３が他方の電極となる。水晶片は回転板１５の移動によって、落し穴１２から分類収容装置４（第２回転板２１）の受皿２０に落下する。そして、周波数検出機構部３からの周波数分類指令に基づき、予め設定された振動周波数帯の分類箱１８に水晶片を排出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の周波数分類装置では、水晶振動子の高周波数化（水晶片の極薄化）に起因して次の問題があった。すなわち、水晶片が薄くなればなるほど軽くなり、静電気によって水晶片同士がくっつき合う現象が生じた。このため、振動型部品供給装置１の上面の供給口には、複数枚の水晶片が分離されず一体化して送られ、そのまま吸着されて移載される問題があった。
【０００８】
また、底部に多数の水晶片を投入して振動によって螺旋状の移動路を通過しながら一枚ずつ整列されるので、初期段階では水晶片がこすれ合い欠けや破損を生ずる問題があった。さらには、分類収容装置４の分類箱１８から水晶片を取出して例えばパレットに整列させて次工程へ移送する必要があり、工程数が多くなる問題があった。
【０００９】
また、ノズルを単孔とするので例えば水晶片の中心から偏心して吸着された場合には、エアーの送出時に水晶片が静電気でノズルに付着したり、傾斜して離脱し保持孔に確実に投入できない問題があった。これらのことから、このような周波数分類装置では、特に高周波用に適用せず、適用しても生産性の低下を招く問題があった。
【００１０】
（発明の目的）本発明は、水晶片の欠けや破損及び静電気による弊害を防止して周波数分類を確実とし、生産性を高めることのできる水晶振動子の周波数分類装置を提供することを目的とする。また、生産性を高める水晶振動子の周波数検出方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、厚みに応じた振動周波数を検出して水晶片を分類する水晶振動子の周波数分類装置において、前記水晶片を個々に隔離して収容するパレットと、前記パレット上を通過するとともに前記水晶片を吸着する複数の吸着孔を外周部に有して金属からなる周波数測定用の第１電極としての吸着ノズルが設けられる昇降自在とした移動体と、前記移動体の進行方向に設けられて前記吸着ノズルが下降して接近される周波数測定用の第２電極とから構成したことを基本的な解決手段とする（請求項１に対応）。
【００１２】
また、移動体の進行方向の第２電極の前方には、水晶片の振動周波数に応じて分類された可動自在のパレットを配置し、該当するパレットに水晶片を投入したたことを第２の解決手段とする（請求項２に対応）。また、移動体の進行方向の第２電極の手前には、水晶片の位置を下側から監視するカメラを設けて水晶片の位置を制御したことを第３の解決手段とする（請求項３に対応）。
【００１３】
【作用】
本発明の第１解決手段では、パレットに水晶片を収容して部品供給源とするので、水晶片同士が接触することがない。したがって、水晶片のかけ及び破損を防止して、静電気によるくっつきを防止する。そして、吸着ノズルは、複数の吸着孔を外周に有するので、水晶片に均等にエアーを吹付けられ、脱離時の静電気による水晶片の付着を防止する。さらに、外周に複数の吸着孔を有するので、水晶片の中央領域の振動周波数を測定できる。
【００１４】
また、第２解決手段では、振動周波数を測定した水晶片をパレットに投入するので、パレットからパレットに移載されて工程数を簡略化する。また、第３解決手段では、カメラによって水晶片の位置を制御するので、水晶片の中央部における周波数を測定できる。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１５】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する周波数分類装置の図である。なお、前従来例図と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
周波数分類装置は、パレット供給部２２と、周波数検出機構部２３と、パレット分類機構部２４とからなる。パレット供給部２２は水晶片を縦横の溝に整列し、個々に隔離して収容する供給用のパレット２５と、パレット２５を重ねて収納し、一枚づつ下側から引出されるパレット収納庫２６と、引出されたパレット２５を固定するパレット保持台２７からなる。
【００１６】
周波数検出機構部２３は、一対のレール２８と、移動体２９と、吸着ノズル３０と、位置制御部３１と、周波数検出部３２とからなる。一対のレール２８はパレット保持台２７の両側に設けられる。移動体２９は、第２図に示したように水平部３３と脚部３４（ａｂ）を有するコ字状とし、一対のレール２８上を前進及び後退してパレット２５上を通過する。
【００１７】
吸着ノズル３０は金属からなり、移動体２９における水平部３３の下面に昇降自在として設けられる。また、水平部３３の長手方向にも可動自在とする。そして、吸着面は第３図に示したように、従来よりも大きくし、即ち一点鎖線で示す水晶片３５よりも大きくし、中央部を第１電極３５として複数の吸着孔３６を吸着面の外周部に有する。そして、第１電極３５（吸着ノズル３０）は、図示しない機構によって周波数測定器に電気的に接続する。
【００１８】
位置制御部３１及び周波数検出部３２は、移動体２９の進行方向となる路面内に順番に設けられる。位置制御部３１は路面内に埋設されたカメラ３７及び制御機構からなり、吸着ノズル３０に吸着した水晶片の位置を制御する。周波数検出部３２は、路面内に埋設された周波数測定用の第２電極３８からなる。第２電極は水晶片よりも小さく設定され、第１電極３５とともに周波数測定機器（未図示）に接続する。
【００１９】
パレット分類機構部２４は、移動体２９の進行方向となる第２電極３８の前方に設けられ、回転テーブル３９と収納用のパレット４０からなる。回転テーブル３９は、一端側がレール２８の先端側の下側に位置する。そして、周波数帯に応じた例えば２０分割のパレット搭載部を有し、周波数検出機構部２３からの周波数分類信号に応答して回転する。なお、移動体２９の下面中央に位置る吸着ノズル３０の進行方向にある、回転テーブル３９の端部を水晶移載部とする。収納用のパレット４０は、前述同様に水晶片を隔離して収容する縦横の溝を有し、パレット搭載部に配置される。
【００２０】
このようなものでは、パレット収納庫２６からパレット２５を一枚づつ引き出し、保持台２７上に固定する。次に、移動体２９を前進させ、パレット２５の最前列で停止し、吸着ノズルを例えばパレット２５の一端側に配置された水晶片の上面に移動する。そして、吸着ノズル３０を下降させて水晶片を吸着し、水平部３３の中央下面に移動する。次に、移動体２９を前進させ、位置制御部３１のカメラ３７上で停止する。そして、吸着ノズル３０に吸着した水晶片の位置をカメラ３７によって確認（認識）する。
【００２１】
次に、移動体２９を前進させ、位置制御部３１の位置情報に基づいて、水晶片の中央部が第２電極３８の真上となる位置で停止させる。そして、吸着ノズル３０を降下させ、水晶片の中央部を第２電極３５上に近接する。ここで、周波数測定器によって水晶片の振動周波数を検出し、周波数分類信号をパレット分類機構部２４に送出する。次に、パレット分類機構部２４の回転テーブル３９は、周波数分類信号を受けて回転し、該当する周波数帯のパレット搭載部が水晶移載部に移行する。また、これとともに、移動体２９が前進し、収納用のパレット４０の最前列で停止し、吸着ノズル３０が移動してパレット４０の一端側の溝に水晶片を離脱して投入する。そして、移動体２９は、パレット供給部２２に後退して同様の動作を繰返し、多数の水晶片を振動周波数毎に分類する。
【００２２】
このような構成であれば、供給用のパレット２５の溝内に水晶片を隔離して収容し、これを水晶片の供給部とするので、水晶片同士が接触することがない。したがって、水晶片同士の静電気によるくっつき及び欠け、破損を防止する。また、供給用のパレット２５から収納用のパレット４０に直接的に移載されるので、製造工程を簡略化する。
【００２３】
また、位置制御部３１では、水晶片の中央部が第２電極３８の真上に対面するように制御するので、水晶片の周波数精度を高めることができる。なお、例えば水晶片の位置がずれて外周部の振動周波数を測定した場合には、実際に励振電極の形成されて振動領域となる中央部とは異なる振動周波数を検出したことになり、周波数精度を低下させる。
【００２４】
また、本実施例の吸着ノズル３０は、複数の吸着孔３６を外周に有するので、水晶片に均等にエアーを吹付ける。したがって、吸着ノズル３０からの水晶片の脱離を容易にして、脱離時の静電気による水晶片の付着を防止する。そして、第１電極３５を中央部に有するので、単孔式の吸着ノズルに比較して、水晶片の中央領域の振動周波数を測定できる。これらのことから、生産性を高めることができる。
【００２５】
【他の事項】
上記実施例では、吸着ノズル３０はコ字状とした移動体２９の中央部に昇降自在に設けたが、例えば上下左右前後に自在に移動する図示しないロボットのアーム先端に取り付け、これにより水晶片を吸着して振動周波数を測定し、パレットに移載してもよい。実施例を含めて、これらの場合、第１電極を有する吸着ノズル３０によって水晶片を吸着しながら水晶片の移載工程と周波数調整工程を処理するので、移載工程数を減じることができる。したがって、水晶振動子の周波数検出方法として高周波数化に拘らず、生産性を高めることができる（請求項４に相当）。
【００２６】
また、吸着ノズル３０に水晶片を吸着させた状態で、第２電極３５上に近接させて水晶片の振動周波数を検出（測定）したが、この場合、吸着力が強いと水晶片に歪みを生じて振動周波数に検出誤差を生じる。このため、振動周波数の検出時には、移載時の吸着力よりも弱めて水晶片が落下しない程度にし、歪みを軽減すればよい（請求項５）
【００２７】
また、移動体２９はコ字状としてレール上を前進及び後退するとしたが、要は移動体２９の吸着ノズル３０を有する水平部３３がパレット上を通過する構造、例えば水平部３３の両端を壁面内に保持して可動してもよく、レール２８及び垂直部３４は随時置換できる。
【００２８】
また、第２電極３８の手前に設けた位置制御部３１は、カメラによって画像認識して水晶片の位置を制御したが、機械的な位置制御であってもよく、さらには規格内の周波数精度を維持する場合にはなくてもよい。また、パレット分類機構部２４は回転テーブル３９に収納用のパレット４０を配置したが、直線上としたテーブルにパレット４０を配置して可動するようにしてもよく、任意に構成できる。要するに、本発明は供給用のパレットから収納用のパレットに、電極を兼用した吸着ノズルを使用して周波数を測定し、直接的に移載できるシステムを趣旨とし、適宜自在な変形を含めてこれらのものは本発明の技術的な範囲に属する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、厚みに応じた振動周波数を検出して水晶片を分類する水晶振動子の周波数分類装置において、前記水晶片を個々に隔離して収容するパレットと、前記パレット上を通過するとともに前記水晶片を吸着する複数の吸着孔を外周部に有して金属からなる周波数測定用の第１電極としての吸着ノズルが設けられる昇降自在とした移動体と、前記移動体の進行方向に設けられて前記吸着ノズルが下降して接近される周波数測定用の第２電極とから構成したので、水晶片の欠けや破損及び静電気による弊害を防止して周波数分類を確実とし、生産性を高めることのできる水晶振動子の周波数分類装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を説明する周波数分類装置の概念的な平面図である。
【図２】  本発明の一実施例に適用される移動体の断面図である。
【図３】  本発明の一実施例に適用される吸着ノズルの平面図（吸着面）である。
【図４】  従来例を説明する周波数分類装置の概念的な平面図である。
【図５】  従来例を説明する吸着移載装置のブロック図である。
【図６】  従来例を説明する基準台の平面図である。
【符号の説明】
１  振動型部品供給装置、２  吸着移載装置、３、２３  周波数検出機構部、４  分類収容装置、５  切替器、６  吸着ノズル、７  制御装置、８  真空ポンプ、９  コンプレッサ、１０  回転アーム、１１  フレキシブルホース、１２  落し穴、１３  基準台、１４  保持孔、１５、２１  回転板、１７  検出電極棒、１８  分類箱、１９  電極部、２０  受皿、２２  パレット供給部、２４  パレット分類機構部、２５、４０  パレット、２６  パレット収納庫、２７  保持台、２８  レール、２９  移動体、３０  吸着ノズル、３１  位置制御部、３２  周波数検出部、３３  水平部、３４  脚部、３５  第１電極、３６  吸着孔、３７  カメラ、３８  第２電極、３９  回転テーブル．
【図１】
0003694439.tif 000002
【図２】
0003694439.tif 000003
【図３】
0003694439.tif 000004
【図４】
0003694439.tif 000005
【図５】
0003694439.tif 000006
【図６】
0003694439.tif 000007