素子部品搭載装置
【課題】 素子部品の搭載を容易にする。
【解決手段】 金属膜が設けられた素子部品が収納されたパレットに、素子部品が搭載される位置に導電性接着剤が設けられたウェハを重ねて、素子部品を前記位置に搭載する素子部品搭載装置であって、ウェハを吸引する吸引部とウェハを反転させる反転部とパレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、素子部品が搭載される２つの所定の位置とパレットに設けられた凹部の２つの所定の位置とをカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、ズレ量データで示された距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、制御手段が、
ＸＹ方向移動ステージが移動した場合に、吸引移動反転手段の吸引部を移動させて素子搭載部材ウェハをパレットに重ねることを特徴とする。
【解決手段】 金属膜が設けられた素子部品が収納されたパレットに、素子部品が搭載される位置に導電性接着剤が設けられたウェハを重ねて、素子部品を前記位置に搭載する素子部品搭載装置であって、ウェハを吸引する吸引部とウェハを反転させる反転部とパレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、素子部品が搭載される２つの所定の位置とパレットに設けられた凹部の２つの所定の位置とをカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、ズレ量データで示された距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、制御手段が、
ＸＹ方向移動ステージが移動した場合に、吸引移動反転手段の吸引部を移動させて素子搭載部材ウェハをパレットに重ねることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の素子部品を素子搭載部材ウェハに搭載する素子部品搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器には電子部品を搭載した電子基板が用いられている。この電子基板には、金属膜からなる導通パターンが形成されており、この導通パターンに半田等でコンデンサ等の素子部品を接合することで電子基板に電子部品を搭載している。
また、電子部品は、素子部品の他に、凹部を有する素子搭載部材に各種素子部品を搭載して凹部を封止した構造の電子部品が含まれる。この電子部品に用いられる素子搭載部材は、ウェハの状態で複数個設けられており、ウェハの状態（以下、「素子搭載部材ウェハ」という。）で素子搭載部材となる部分に設けられた各凹部にそれぞれ各種素子部品が搭載される。
【０００３】
例えば、電子部品が水晶振動子の場合、セラミックスからなる素子搭載部材に水晶振動素子を搭載している。この素子搭載部材には金属膜からなる外部端子、搭載パッド、導通パターンが形成されている。この導通パターンが外部端子と搭載パッドとを電気的に接続して、外部端子と搭載パッドとを導通パターンの一部となるように構成されている。
この素子搭載部材に水晶振動素子を搭載する場合、搭載パッドに導電性接着剤を塗布した後に水晶振動素子をこの導電性接着剤につけて接合が行われる。なお、水晶振動素子が導電性接着剤に付いた後に加熱処理をして導電性接着剤を硬化させる。
この導電性接着剤は、ディスペンサーを用いて導通パターンの一部として形成されている搭載パッドに付着して行われる場合と（例えば、特許文献１参照）、転写にて行われる場合とがある（例えば、特許文献２参照）。
導電性接着剤には、エポキシ系とシリコン系が使われている。特に、シリコン系は硬化後も一定の弾性力があり、水晶振動素子が起こす振動に与える影響を少なくすることができる。これにより、特性の安定度が向上するので、携帯通信デバイスのリファレンス用振動子や発振器に用いられる。
【０００４】
このような水晶振動子には、材質がセラミックスからなる素子搭載部材が用いられることが多い。セラミックスで素子搭載部材を製造する場合、シート状に形成したセラミックスを幾層に積層させながら複数の凹部を形成して素子搭載部材となる複数の部分が形成された素子搭載部材ウェハを設ける。ここで、各層のセラミックスには、導通パターンが形成されており、シート状に形成したセラミックスを積層することで、複雑な内部配線を可能にしつつ露出する表面に外部端子や搭載パッドを構成することができる。この状態で焼成することで、導通パターンを有した強固な素子搭載部材とすることができる。この素子搭載部材ウェハに設けられた搭載パッドに導電性接着剤を付着させ、
その上に圧電振動素子をつけて搭載する。
【０００５】
この素子搭載部材となる部分に設けられている凹部内に圧電振動素子を搭載する場合、実装装置が用いられている。この実装装置は、圧電振動素子を吸引した状態で移動する吸引移動手段と、圧電振動素子を搭載する位置を認識しつつ圧電振動素子の移動した位置を認識して正確に吸引移動手段を移動させる認識手段を主に備えている（例えば、特許文献３参照）。
そこで、凹部内に圧電振動素子を搭載する場合、吸引移動手段により複数の圧電振動素子が載置されたパレットから一枚づつ移動して、認識手段により位置を補正しながら凹部内の搭載パッドに付着させてある導電性接着剤の上に圧電振動素子を置いていく。これにより、圧電振動素子の素子搭載部材への搭載が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０２６９８２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３４８０４号公報
【特許文献３】特開２００３−２４９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水晶振動素子などの電子部品を素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる部分に搭載する場合、吸引移動手段による電子部品の吸引位置が素子部品の中心からずれることがあり、認識手段により吸引移動手段の位置を補正しても正確な搭載ができない場合があった。
また、素子部品を１つ単位で搭載する場合、全ての凹部に圧電振動素子が搭載されるまでに導電性接着剤が変質する恐れがある。
また、位置の正確な補正のために認識手段を増やすことも考えられるが、装置が高価となり、製造コストを増加させる要因となる。
【０００８】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、素子部品の搭載を容易にする簡易な素子部品搭載装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、複数の凹部を有しこれら凹部内に通電のための金属膜が設けられた素子部品が収納されたパレットに、前記素子部品が搭載される位置に硬化する前の導電性接着剤が設けられた素子搭載部材ウェハを重ねて、前記導電性接着剤を介して前記素子部品を前記素子部品が搭載される位置に搭載する素子部品搭載装置であって、幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向としたとき、前記素子部品が搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で前記素子搭載部材ウェハを吸引する吸引部と、前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態で反転させる反転部と、前記パレットと対向する位置まで移動し
前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態でＺ方向であって前記パレットの方向に前記吸引部を前記パレットと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度前記パレットと重なるように前記パレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、前記吸引移動反転手段が所定の時間停止している際に前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔に入り、前記吸引移動反転手段で吸引されている前記素子搭載部材ウェハの前記素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応する前記パレットに設けられた２つの凹部の所定の位置とを２つのカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、
前記位置認識手段から前記位置データを入力し、前記２つの所定の位置に対応して記録されている位置と前記位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、前記パレットが載置され、前記制御手段からズレ量データを入力し、パレットの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、を備え、前記制御手段が、前記ＸＹ方向移動ステージがズレ量データに対応した距離を移動した場合に、前記位置認識手段を前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔から出し、前記吸引移動反転手段の前期吸引部を移動させて前記素子搭載部材ウェハを前記パレットに重ねることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このような素子部品搭載装置によれば、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる部分の素子部品が搭載される位置の全てに導電性接着剤を設け、吸引移動反転手段により導電性接着剤を設けた素子搭載部材ウェハの面を１８０度反転させて、素子部品が収納されているパレットに重ね合わせることで、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに素子部品を導電性接着剤を介して接着させることで、素子部品を素子搭載部材となる部分に一括して搭載することができる。
【００１１】
また、素子部品搭載装置によれば、位置認識手段が４つのカメラを備えており、このうちの２つのカメラがそれぞれ、反転している素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる所定の部分であって、素子部材が搭載される位置を認識し、この位置を基準として残りの２つのカメラが素子部品が収納されているパレットに設けられた凹部の位置を認識しつつ、素子搭載部材ウェハの素子部材が搭載される位置との差を算出して、ＸＹ方向移動ステージを移動させるので、１回の位置の認識で素子搭載部材ウェハとパレットとの位置あわせを完了させることができる。
【００１２】
したがって、素子搭載部材ウェハとパレットとを重ね合わせたときに、素子搭載部材ウェハの素子部品を搭載する位置にパレットの素子部品が位置しており、素子搭載部材ウェハに設けた導電性接着剤がパレットに収納した素子部品と接触することとなる。
これにより、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに素子部品を一括して搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置の一例を概念的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置の一例を概念的に示し、位置認識手段を省略して示した概念図である。
【図３】素子搭載部材ウェハを吸引部に移動させた状態の一例を示す概念図である。
【図４】吸引部を反転させた状態一例を示す概念図である。
【図５】吸引部をパレットと対向させた一例を示す概念図である。
【図６】位置認識手段により素子搭載部材ウェハとパレットとの位置を認識している状態の一例を示す概念図である。
【図７】（ａ）はパレットの位置のズレ量の一例を示す模式図であり、（ｂ）はパレットの位置を調整した状態の一例を示す模式図である。
【図８】素子搭載部材ウェハとパレットとを重ね合わせた状態の一例を示す模式図である。
【図９】吸引部が素子搭載部材ウェハの吸引を止めて素子搭載部材ウェハから離れた状態の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。また、素子部品を圧電振動素子として説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００は、ウェハＷの状態（以下、「素子搭載部材ウェハ」という。）で搬送されてくる素子搭載部材ＳＴ（図２参照）となる部分の各搭載パッドＴに導電性接着剤を付着させ、硬化する前の導電性接着剤に圧電振動素子Ｑを接触させることで搭載する装置である。なお、素子搭載部材とは、チップ状に形成された素子部品を搭載して用いる部材をいう。
【００１６】
（素子搭載部材ウェハ）
ここで、素子搭載部材ウェハＷは、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、焼成が完了したセラミックのいずれかからなり、平板状に形成されている。なお、素子搭載部材ウェハＷの所定の位置に貫通穴を設けても良い。この素子搭載部材ウェハＷには、圧電振動素子Ｑを搭載するための搭載パッドＴが設けられている。
【００１７】
また、図示しないが、この搭載パッドＴは貫通穴を介して素子搭載部材ウェハＷの他方の主面に設けられている外部端子と電気的に接続している。この搭載パッドＴと外部端子とこれらを結ぶ接続形状を導通パターンとする。この導通パターンは、例えば、従来周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により形成される。
この素子搭載部材ウェハＷに設けられる搭載パッドＴは、素子搭載部材ウェハＷが反転した際に、後述するパレットＰに収納された圧電振動素子Ｑに設けられた引き回しパターンの位置と対向するように設けられている。
【００１８】
（圧電振動素子）
なお、圧電振動素子Ｑは、水晶片の両主面に励振電極を設けた構造となっている。この圧電振動素子Ｑは、励振電極に通電するための金属膜として引き回しパターンが設けられている。また、この圧電振動素子Ｑは、複数の凹部が形成されたパレットＰのそれぞれの凹部に載置されることで収納されている。
【００１９】
この本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００は、素子搭載部材ウェハＷが載置された第一の搬送手段１０と、接着材付着手段２０と、パレット供給手段３０と、パレットＰが載置された第二の搬送手段４０と、吸引移動反転手段５０と、押出手段６０と、位置認識手段７０と、制御手段８０と、ＸＹ方向移動ステージ９０と、から主に構成されている。
【００２０】
また、この素子部品搭載装置１００は、素子搭載部材ウェハＷが載置された第一の搬送手段１０とパレットＰが載置された第二の搬送手段４０とが平行となるように備えられ、第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０との間に吸引移動反転手段５０が備えられ、また、第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０とを跨ぐようにガイドレールＲが設けられ、このガイドレールＲに接着材付着手段２０と吸引移動反転手段５０とが備えられている。また、第一の搬送手段１０の搬送経路の途中には、吸引移動反転手段５０へ素子搭載部材ウェハＷを押出す押出手段６０が設けられている。
第二の搬送手段４０の一方の端部側には、パレット供給手段３０が備えられ、他方の端部側にＸＹ方向移動ステージ９０が設けられている。なお、このＸＹ方向移動ステージ９０の近傍に位置認識手段７０が設けられている。
【００２１】
なお、この素子部品搭載装置１００において、素子搭載部材ウェハＷの移動方向、つまり、第一の搬送手段１０の搬送方向を奥行き方向、つまり、Ｙ方向とし、平行となる第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０とに直交する方向を幅方向、つまり、Ｘ方向とし、このＸ方向とＹ方向の両方に直行する方向を高さ方向、つまり、Ｚ方向とする。
【００２２】
（第一の搬送手段）
第一の搬送手段１０は、図１及び図２に示すように、素子搭載部材ウェハＷを所定の位置に移動させる役割を果たす。第一の搬送手段１０は、まず、載置された素子搭載部材ウェハＷを後述する接着材付着手段２０が移動してくる位置の下に搭載パッドＴの所定の列が位置するように移動させる。つまり、Ｙ方向に素子搭載部材ウェハＷを搬送することができる。
ここで、列とは、第一の搬送手段１０の移動方向に対して直行する方向に並んだ状態の複数の搭載パッドＴの集合をいう。
【００２３】
なお、図示しないが、この第一の搬送手段１０の移動経路の上方にアライメント位置認識手段を設けても良い。このアライメント位置認識手段は、素子搭載部材ウェハＷにアライメントが設けられている場合、所定の位置にアライメントが設けられてないことを検知すると、素子搭載部材ウェハＷを所定の位置に停止させずにそのまま通過させて、圧電振動素子Ｑを搭載させないようにする役割を果たす。
【００２４】
この第一の搬送手段１０は、所定の位置に素子搭載部材ウェハＷを移動させた後、素子搭載部材ウェハＷに設けられた複数の搭載パッドＴで構成される列の間隔ごとに素子搭載部材ウェハＷを移動させる役割も果たす。
この第一の搬送手段１０は、例えば、素子搭載部材ウェハＷに設けられた全ての搭載パッドＴに接着材付着手段２０により導電性接着剤が塗布されるよう、列ごとにＹ方向へ移動した後、後述する押出手段６０が設けられた位置まで素子搭載部材ウェハＷを移動させる役割を果たす。これは、後述する吸引移動反転手段５０へ押出すためである。
【００２５】
（接着材付着手段）
接着材付着手段２０は、図１及び図２に示すように、第一の搬送手段１０により搬送されて所定の位置で停止した素子搭載部材ウェハＷの前記導通パターンである搭載パッドＴに導電性接着材を付着させる役割を果たす。この接着材付着手段２０には、第一の搬送手段１０側に導電性接着剤を出すための複数のディスペンサーＤが、列をなす搭載パッドＴと対向するように設けられている。つまり、Ｘ方向に複数のディスペンサーＤが設けられている。これらディスペンサーＤは、Ｚ方向に往復して移動可能であり、素子搭載部材ウェハＷに導電性接着剤を付着させるとき、及び付着させ終わったときにＺ方向に移動する。
【００２６】
この接着材付着手段２０には、搭載パッドＴの位置を画像認識手段により認識して位置を補正する位置補正装置が付いていない。しかしながら、素子搭載部材ウェハＷがガラス、シリコン、焼成が完了したセラミックスのいずれかからなるため収縮することがないため、搭載パッドＴの座標を記憶させておくだけで、導電性接着剤の付着を行うことができる。
【００２７】
なお、付着とは、搭載パッドＴに導電性接着剤を付けることをいい、ディスペンサーで導電性接着剤を搭載パッドＴに塗布することを含む。また、接着材付着手段２０の第一の搬送手段１０側に転写ヘッドが設けられている場合は、導電性接着剤が搭載パッドＴに転写される場合も含む。
【００２８】
（押出手段）
押出手段６０は、図１〜図３に示すように、第一の搬送手段１０により移動させられて第一の搬送手段１０上で停止している素子搭載部材ウェハＷを後述する吸引移動反転手段５０へ押出す役割を果たす。後述するが、吸引移動反転手段５０の吸引部５１は、第一の搬送手段１０と並んだ位置にあるため、押出手段６０が押し出した素子搭載部材ウェハＷは、吸引部５１の所定の位置で停止するように載置される。
【００２９】
（パレット供給手段）
パレット供給手段３０は、図１及び図２に示すように、複数の圧電振動素子Ｑが載置されたパレットＰを保持する役割を果たす。
このパレット供給手段３０は、複数の圧電振動素子Ｑが搭載されたパレットＰを複数保持するようになっている。なお、このパレット供給手段３０は、他の工程により形成された複数のパレットＰを自動又は手動で保持しても良い。
【００３０】
（第二の搬送手段）
第二の搬送手段４０は、図１及び図２に示すように、パレットＰをパレット供給手段３０から移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
この第二の搬送手段４０は、例えば、第一の搬送手段１０と同一方向にパレットＰを移動させることができるようになっている。つまり、Ｙ方向にパレットＰを搬送することができる。この第二の搬送手段４０は、パレットＰが載置されると、後述する吸引移動反転手段５０が移動してくる位置の下に圧電振動素子Ｑの所定の行と列が位置するように、かつ、ＸＹ方向移動ステージ９０上に載置された状態となるようにパレットＰを移動させる。
【００３１】
ここで、行とは、第二の搬送手段４０の移動方向に対して平行な方向に並んだ状態の複数の圧電振動素子の集合をいい、列とは、第二の搬送手段４０の移動方向に対して直行する方向に並んだ状態の複数の圧電振動素子の集合をいう。
【００３２】
（ＸＹ方向移動ステージ）
ＸＹ方向移動ステージ９０は、図５及び図６に示すように、第二の搬送手段４０から移動されたパレットＰが載置され、後述する制御手段８０からズレ量データを入力し、パレットＰの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動する役割を果たす。
このＸＹ方向移動ステージ９０は、例えば、吸引移動反転手段５０の吸引部５１と押出手段６０と並んだ位置に配置されている。そのため、ＸＹ方向移動ステージ９０は、制御手段８０でパレットＰの位置の調整はするものの、後述するが反転された吸引部５１と対向する位置に配置されている。
また、このＸＹ方向移動ステージ９０は、第二の搬送手段４０の搬送端部に設けられており、パレットＰが搬送されて停止できるようになっている。
【００３３】
（位置認識手段）
位置認識手段７０は、図５〜図８に示すように、吸引移動反転手段５０が所定の時間停止している際に吸引部５０とパレットＰとの所定の間隔に入り、吸引移動反転手段５０の吸引部５１で吸引されている素子搭載部材ウェハＷの素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応するパレットＰに設けられた２つの凹部の所定の位置とを４つのカメラを用いて認識し位置データを生成し、生成された位置データを後述する制御手段８０へ出力する役割を果たす。
【００３４】
位置認識手段７０は、例えば、第二の搬送手段４０と並べつつ、後述する吸引移動反転手段５０の稼動範囲から外れた位置に設けられている。
例えば、位置認識手段７０は、柱状の回動支持部７１と、この回動支持部７１を回動軸とする回動アーム部７２と、この回動アーム部７２に設けられる４つのカメラ７３とから構成されている。
【００３５】
回動支持部７１は、Ｚ方向に長い柱状に形成されており、図示しないモータから動力伝達される回動軸を内部に備えている。
【００３６】
回動アーム部７２は、回動支持部７１に備えられている。具体的には、回動アーム部７２は、回動支持部７１の回動軸と接続されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含む平面内を回動することができるようになっている。
【００３７】
４つのカメラ７３（７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ）は、回動アーム部７２に設けられている。具体的には、これらのカメラ７３は、回動アーム部７２の回動支持部７１側を固定部、先端側を自由端部とすると、自由端部側に２つのカメラ７３ａ及び７３ｂが設けられ、固定部側に残りの２つのカメラが設けられている。
【００３８】
自由端部側のカメラ７３ａは、パレットＰ側を向くように配置されている。また、自由端部側のカメラ７３ｂは、パレットＰ側を向くカメラ７３ａとは反対方向を向くように設けられている。つまり、自由端部側のカメラ７３ｂは、後述する反転した吸引部５１側を向くように設けられる。また、カメラ７３ａの撮影中心点とカメラ７３ｂの撮影中心点は一致させている。
カメラ７３ｂの撮影中心点は、例えば、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷの所定の搭載パッドＴの１つの角と一致するように設定されている。
また、カメラ７３ａの撮影中心点は、これに対応して、パレットＰの凹部の１つの角と一致するように設定されている。
【００３９】
同様に、固定部側のカメラ７３ｃは、パレットＰ側を向くように配置されている。また、固定部側のカメラ７３ｄは、パレットＰ側を向くカメラ７３ｃとは反対方向を向くように設けられている。つまり、固定部側のカメラ７３ｄは、後述する反転した吸引部５１側を向くように設けられる。また、カメラ７３ｃの撮影中心点とカメラ７３ｄの撮影中心点は一致させている。
カメラ７３ｄの撮影中心点は、例えば、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷの所定の他の搭載パッドＴの１つの角と一致するように設定されている。
また、カメラ７３ｃの撮影中心点は、これに対応して、パレットＰの他の凹部の１つの角と一致するように設定されている。
【００４０】
これにより、カメラ７３ｂ及びカメラ７３ｄの撮影中心点を基準としたとき、カメラ７３ａの基準位置と撮影された際の基準としている凹部の角の位置と、カメラ７３ｃの基準位置と撮影された際の基準としている凹部の角の位置との差が明確になるように位置データを生成する。
【００４１】
このように固定部側の２つのカメラ７３ｃ、７３ｄに対して、自由端部側の２つのカメラ７３ａ、７３ｂが離れる距離が長いほど、後述するが、正確にパレットＰの位置と吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷとを重ね合わせることができる。
【００４２】
（吸引移動反転手段）
吸引移動反転手段５０は、図３〜図８に示すように、素子部品である圧電振動素子Ｑが搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で素子搭載部材ウェハＷを吸引する吸引部５１と、素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態で反転させる反転部５２と、パレットＰと対向する位置まで移動し素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態でＺ方向であってパレットＰの方向に吸引部５１をパレットＰと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度、パレットＰと重なるようにパレットの方向へ移動するＺ方向移動部５３とを備えている。
なお、反転部５２は、Ｘ方向に移動するＸ方向移動部５２ａを備えている。
【００４３】
吸引部５１は、第一の搬送手段１０により搬送された素子搭載部材ウェハＷが押出手段６０により押し出されるので、この押し出されて移動した素子搭載部材ウェハＷを載置し、吸引することで素子搭載部材ウェハＷを固定する役割を果たす。
なお、押し出されて移動した素子搭載部材ウェハＷは、吸引部５１の所定の位置で停止する。なお、この状態にある吸引部５１の位置を原点とし、吸引部５１の後述する一連の動作が完了した後に、この位置に戻ることを原点復帰という。
また、吸引部５１は、素子搭載部材ウェハＷを載置する面に貫通していない複数の孔が設けられており、内部に設けられた流路（図示せず）と連通している。この流路は外部のコンプレッサ（図示せず）と接続されており、複数の孔から外気を吸引することができる構造となっている。
吸引部５１は、後述するＺ方向移動部５３に備えられ、Ｚ方向移動部５３の長さ方向がＺ方向を向いたときにＺ方向へ移動することができるようになっている。
Ｚ方向移動部５３は、反転部５２に設けられており、反転部５２の回動と一緒に回動することができる。
【００４４】
反転部５２は、主に吸引部５１を反転させる役割を果たす。例えば、反転部５２は、Ｚ方向とＸ方向とを含む平面内で回動することができるようになっている。
この反転部５２には、回動軸の一方の端部側にＸ方向へ移動するためのＸ方向移動部５２ａが設けられており、回動軸の他方の端部側にＺ方向移動部５３が設けられている。
反転部５２は、吸引部５１が素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態で１８０°回転し、この状態で、第二の搬送手段４０の方へ向けてＸ軸方向に移動する。
また、反転部５２は、吸引部５１がＸＹ方向移動ステージ９０上に載置された状態のパレットＰと対向する位置で停止することができるようになっている。
【００４５】
このＸ方向移動部５２ａは、Ｘ方向と平行に設けられているガイドレールＲに備えられており、吸引移動反転手段５０をＸ方向に移動させる役割を果たす。
【００４６】
Ｚ方向移動部５３は、吸引部５１をＺ方向へ移動させ、つまり、吸引部５１をパレットＰに近付ける方向に移動させ、パレットＰと吸引部５１との間に位置認識手段７０が入る程度の間隔をあけて吸引部５１の移動を停止させ、パレットＰが所定の位置に配置されるようにＸＹ方向移動ステージ９０の位置の調整が終了し、位置認識手段７０がパレットＰと吸引部５１との間から離れた後に、吸引部５１をパレットＰの方向に移動させて、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとを重ねる役割を果たす。
【００４７】
（制御手段）
制御手段８０は、位置認識手段７０から位置データを入力し、２つの所定の位置に対応して記録されている位置と位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成しつつ、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量に基づいてＸＹ方向移動ステージ９０をＸ方向、Ｙ方向に移動させ、ＸＹ方向移動ステージ９０がズレ量データに対応した距離を移動した場合に、位置認識手段７０を吸引部５１とパレットＰとの所定の間隔から出し、吸引移動反転手段５０の吸引部５１を移動させて素子搭載部材ウェハＷをパレットＰに重ねる役割を果たす。
【００４８】
制御手段８０は、位置データを位置認識手段７０から入力した後、基準とするパレットＰの２つ位置と、そこから実際に撮影されたパレットＰの２つの位置とを比較して、Ｘ方向の移動量とＹ方向の移動量とを算出する。これら移動量に対応するように、ＸＹ方向移動ステージ９０をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。
【００４９】
これにより、ＸＹ方向移動ステージ９０上に載置されているパレットＰは、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷと向かい合う位置に調整される。
つまり、素子搭載部材ウェハＷは、材質がガラス、シリコン、焼成が完了したセラミックスのいずれかが用いられており収縮することがないため、位置の調整を数値を用いた計算を主体として位置あわせのみで正確な重ねあわせを実現することができる。
【００５０】
なお、制御手段８０は、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとの重ねあわせが完了すると、吸引部５１の素子搭載部材ウェハＷの吸引状態を解除して、ＸＹ方向移動ステージ９０上に重ね合わせたパレットＰと素子搭載部材ウェハとを残し、吸引移動反転手段５０を新たな素子搭載部材ウェハＷを吸引部５１に載置・吸引するために原点復帰させる。
【００５１】
このようにして重ねあわされた素子搭載部材ウェハＷとパレットＰについて説明する。
図８に示すように、パレットＰの凹部内に収納されている圧電振動素子Ｑは、素子搭載部材ウェハＷの搭載パッドＴに設けられた導電性接着剤Ｄと接触しており、導電性接着剤Ｄの硬化後、導電性接着剤Ｄを介して圧電振動素子Ｑと搭載パッドＴとの電気的接続が可能となっている。
【００５２】
したがって、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００によれば、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる部分の素子部品が搭載される位置の全てに導電性接着剤Ｄを設け、吸引移動反転手段５０により導電性接着剤Ｄを設けた素子搭載部材ウェハＷの面を１８０度反転させて、素子部品である圧電振動素子Ｑが収納されているパレットＰに重ね合わせることで、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに圧電振動素子Ｑを導電性接着剤Ｄを介して接着させることで、圧電振動素子Ｑを素子搭載部材となる部分に一括して搭載することができる。
【００５３】
また、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００によれば、位置認識手段７０が４つのカメラ７３を備えており、このうち２つのカメラ７３ｂ、７３ｄがそれぞれ、反転している素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる所定の部分であって、圧電振動素子Ｑが搭載される位置を認識し、この位置を基準として残りの２つのカメラが圧電振動素子Ｑが収納されているパレットＰに設けられた凹部の位置を認識しつつ、素子搭載部材ウェハＷの素子部材が搭載される位置との差を算出して、ＸＹ方向移動ステージ９０を移動させるので、１回の位置の認識で素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとの位置あわせを完了させることができる。
【００５４】
したがって、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとを重ね合わせたときに、素子搭載部材ウェハＷの圧電振動素子Ｑを搭載する位置にパレットＰの圧電振動素子Ｑが位置しており、素子搭載部材ウェハＷに設けた導電性接着剤ＤがパレットＰに収納した圧電振動素子Ｑと接触することとなる。
これにより、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに圧電振動素子Ｑを一括して搭載することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 素子部品搭載装置
１０ 第一の搬送手段
２０ 接着材付着手段
３０ パレット供給手段
４０ 第二の搬送手段
５０ 吸引移動反転手段
５１ 吸引部
５２ 反転部
５２ａ Ｘ方向移動部
５３ Ｚ方向移動部
６０ 押出手段
７０ 位置認識手段
７１ 回動支持部
７２ 回動アーム部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ カメラ
８０ 制御手段
９０ ＸＹ方向移動ステージ
Ｑ 圧電振動素子
Ｗ 素子搭載部材ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の素子部品を素子搭載部材ウェハに搭載する素子部品搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器には電子部品を搭載した電子基板が用いられている。この電子基板には、金属膜からなる導通パターンが形成されており、この導通パターンに半田等でコンデンサ等の素子部品を接合することで電子基板に電子部品を搭載している。
また、電子部品は、素子部品の他に、凹部を有する素子搭載部材に各種素子部品を搭載して凹部を封止した構造の電子部品が含まれる。この電子部品に用いられる素子搭載部材は、ウェハの状態で複数個設けられており、ウェハの状態（以下、「素子搭載部材ウェハ」という。）で素子搭載部材となる部分に設けられた各凹部にそれぞれ各種素子部品が搭載される。
【０００３】
例えば、電子部品が水晶振動子の場合、セラミックスからなる素子搭載部材に水晶振動素子を搭載している。この素子搭載部材には金属膜からなる外部端子、搭載パッド、導通パターンが形成されている。この導通パターンが外部端子と搭載パッドとを電気的に接続して、外部端子と搭載パッドとを導通パターンの一部となるように構成されている。
この素子搭載部材に水晶振動素子を搭載する場合、搭載パッドに導電性接着剤を塗布した後に水晶振動素子をこの導電性接着剤につけて接合が行われる。なお、水晶振動素子が導電性接着剤に付いた後に加熱処理をして導電性接着剤を硬化させる。
この導電性接着剤は、ディスペンサーを用いて導通パターンの一部として形成されている搭載パッドに付着して行われる場合と（例えば、特許文献１参照）、転写にて行われる場合とがある（例えば、特許文献２参照）。
導電性接着剤には、エポキシ系とシリコン系が使われている。特に、シリコン系は硬化後も一定の弾性力があり、水晶振動素子が起こす振動に与える影響を少なくすることができる。これにより、特性の安定度が向上するので、携帯通信デバイスのリファレンス用振動子や発振器に用いられる。
【０００４】
このような水晶振動子には、材質がセラミックスからなる素子搭載部材が用いられることが多い。セラミックスで素子搭載部材を製造する場合、シート状に形成したセラミックスを幾層に積層させながら複数の凹部を形成して素子搭載部材となる複数の部分が形成された素子搭載部材ウェハを設ける。ここで、各層のセラミックスには、導通パターンが形成されており、シート状に形成したセラミックスを積層することで、複雑な内部配線を可能にしつつ露出する表面に外部端子や搭載パッドを構成することができる。この状態で焼成することで、導通パターンを有した強固な素子搭載部材とすることができる。この素子搭載部材ウェハに設けられた搭載パッドに導電性接着剤を付着させ、
その上に圧電振動素子をつけて搭載する。
【０００５】
この素子搭載部材となる部分に設けられている凹部内に圧電振動素子を搭載する場合、実装装置が用いられている。この実装装置は、圧電振動素子を吸引した状態で移動する吸引移動手段と、圧電振動素子を搭載する位置を認識しつつ圧電振動素子の移動した位置を認識して正確に吸引移動手段を移動させる認識手段を主に備えている（例えば、特許文献３参照）。
そこで、凹部内に圧電振動素子を搭載する場合、吸引移動手段により複数の圧電振動素子が載置されたパレットから一枚づつ移動して、認識手段により位置を補正しながら凹部内の搭載パッドに付着させてある導電性接着剤の上に圧電振動素子を置いていく。これにより、圧電振動素子の素子搭載部材への搭載が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０２６９８２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３４８０４号公報
【特許文献３】特開２００３−２４９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水晶振動素子などの電子部品を素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる部分に搭載する場合、吸引移動手段による電子部品の吸引位置が素子部品の中心からずれることがあり、認識手段により吸引移動手段の位置を補正しても正確な搭載ができない場合があった。
また、素子部品を１つ単位で搭載する場合、全ての凹部に圧電振動素子が搭載されるまでに導電性接着剤が変質する恐れがある。
また、位置の正確な補正のために認識手段を増やすことも考えられるが、装置が高価となり、製造コストを増加させる要因となる。
【０００８】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、素子部品の搭載を容易にする簡易な素子部品搭載装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、複数の凹部を有しこれら凹部内に通電のための金属膜が設けられた素子部品が収納されたパレットに、前記素子部品が搭載される位置に硬化する前の導電性接着剤が設けられた素子搭載部材ウェハを重ねて、前記導電性接着剤を介して前記素子部品を前記素子部品が搭載される位置に搭載する素子部品搭載装置であって、幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向としたとき、前記素子部品が搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で前記素子搭載部材ウェハを吸引する吸引部と、前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態で反転させる反転部と、前記パレットと対向する位置まで移動し
前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態でＺ方向であって前記パレットの方向に前記吸引部を前記パレットと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度前記パレットと重なるように前記パレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、前記吸引移動反転手段が所定の時間停止している際に前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔に入り、前記吸引移動反転手段で吸引されている前記素子搭載部材ウェハの前記素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応する前記パレットに設けられた２つの凹部の所定の位置とを２つのカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、
前記位置認識手段から前記位置データを入力し、前記２つの所定の位置に対応して記録されている位置と前記位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、前記パレットが載置され、前記制御手段からズレ量データを入力し、パレットの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、を備え、前記制御手段が、前記ＸＹ方向移動ステージがズレ量データに対応した距離を移動した場合に、前記位置認識手段を前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔から出し、前記吸引移動反転手段の前期吸引部を移動させて前記素子搭載部材ウェハを前記パレットに重ねることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このような素子部品搭載装置によれば、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる部分の素子部品が搭載される位置の全てに導電性接着剤を設け、吸引移動反転手段により導電性接着剤を設けた素子搭載部材ウェハの面を１８０度反転させて、素子部品が収納されているパレットに重ね合わせることで、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに素子部品を導電性接着剤を介して接着させることで、素子部品を素子搭載部材となる部分に一括して搭載することができる。
【００１１】
また、素子部品搭載装置によれば、位置認識手段が４つのカメラを備えており、このうちの２つのカメラがそれぞれ、反転している素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる所定の部分であって、素子部材が搭載される位置を認識し、この位置を基準として残りの２つのカメラが素子部品が収納されているパレットに設けられた凹部の位置を認識しつつ、素子搭載部材ウェハの素子部材が搭載される位置との差を算出して、ＸＹ方向移動ステージを移動させるので、１回の位置の認識で素子搭載部材ウェハとパレットとの位置あわせを完了させることができる。
【００１２】
したがって、素子搭載部材ウェハとパレットとを重ね合わせたときに、素子搭載部材ウェハの素子部品を搭載する位置にパレットの素子部品が位置しており、素子搭載部材ウェハに設けた導電性接着剤がパレットに収納した素子部品と接触することとなる。
これにより、素子搭載部材ウェハの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに素子部品を一括して搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置の一例を概念的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置の一例を概念的に示し、位置認識手段を省略して示した概念図である。
【図３】素子搭載部材ウェハを吸引部に移動させた状態の一例を示す概念図である。
【図４】吸引部を反転させた状態一例を示す概念図である。
【図５】吸引部をパレットと対向させた一例を示す概念図である。
【図６】位置認識手段により素子搭載部材ウェハとパレットとの位置を認識している状態の一例を示す概念図である。
【図７】（ａ）はパレットの位置のズレ量の一例を示す模式図であり、（ｂ）はパレットの位置を調整した状態の一例を示す模式図である。
【図８】素子搭載部材ウェハとパレットとを重ね合わせた状態の一例を示す模式図である。
【図９】吸引部が素子搭載部材ウェハの吸引を止めて素子搭載部材ウェハから離れた状態の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。また、素子部品を圧電振動素子として説明する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００は、ウェハＷの状態（以下、「素子搭載部材ウェハ」という。）で搬送されてくる素子搭載部材ＳＴ（図２参照）となる部分の各搭載パッドＴに導電性接着剤を付着させ、硬化する前の導電性接着剤に圧電振動素子Ｑを接触させることで搭載する装置である。なお、素子搭載部材とは、チップ状に形成された素子部品を搭載して用いる部材をいう。
【００１６】
（素子搭載部材ウェハ）
ここで、素子搭載部材ウェハＷは、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、焼成が完了したセラミックのいずれかからなり、平板状に形成されている。なお、素子搭載部材ウェハＷの所定の位置に貫通穴を設けても良い。この素子搭載部材ウェハＷには、圧電振動素子Ｑを搭載するための搭載パッドＴが設けられている。
【００１７】
また、図示しないが、この搭載パッドＴは貫通穴を介して素子搭載部材ウェハＷの他方の主面に設けられている外部端子と電気的に接続している。この搭載パッドＴと外部端子とこれらを結ぶ接続形状を導通パターンとする。この導通パターンは、例えば、従来周知のフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により形成される。
この素子搭載部材ウェハＷに設けられる搭載パッドＴは、素子搭載部材ウェハＷが反転した際に、後述するパレットＰに収納された圧電振動素子Ｑに設けられた引き回しパターンの位置と対向するように設けられている。
【００１８】
（圧電振動素子）
なお、圧電振動素子Ｑは、水晶片の両主面に励振電極を設けた構造となっている。この圧電振動素子Ｑは、励振電極に通電するための金属膜として引き回しパターンが設けられている。また、この圧電振動素子Ｑは、複数の凹部が形成されたパレットＰのそれぞれの凹部に載置されることで収納されている。
【００１９】
この本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００は、素子搭載部材ウェハＷが載置された第一の搬送手段１０と、接着材付着手段２０と、パレット供給手段３０と、パレットＰが載置された第二の搬送手段４０と、吸引移動反転手段５０と、押出手段６０と、位置認識手段７０と、制御手段８０と、ＸＹ方向移動ステージ９０と、から主に構成されている。
【００２０】
また、この素子部品搭載装置１００は、素子搭載部材ウェハＷが載置された第一の搬送手段１０とパレットＰが載置された第二の搬送手段４０とが平行となるように備えられ、第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０との間に吸引移動反転手段５０が備えられ、また、第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０とを跨ぐようにガイドレールＲが設けられ、このガイドレールＲに接着材付着手段２０と吸引移動反転手段５０とが備えられている。また、第一の搬送手段１０の搬送経路の途中には、吸引移動反転手段５０へ素子搭載部材ウェハＷを押出す押出手段６０が設けられている。
第二の搬送手段４０の一方の端部側には、パレット供給手段３０が備えられ、他方の端部側にＸＹ方向移動ステージ９０が設けられている。なお、このＸＹ方向移動ステージ９０の近傍に位置認識手段７０が設けられている。
【００２１】
なお、この素子部品搭載装置１００において、素子搭載部材ウェハＷの移動方向、つまり、第一の搬送手段１０の搬送方向を奥行き方向、つまり、Ｙ方向とし、平行となる第一の搬送手段１０と第二の搬送手段４０とに直交する方向を幅方向、つまり、Ｘ方向とし、このＸ方向とＹ方向の両方に直行する方向を高さ方向、つまり、Ｚ方向とする。
【００２２】
（第一の搬送手段）
第一の搬送手段１０は、図１及び図２に示すように、素子搭載部材ウェハＷを所定の位置に移動させる役割を果たす。第一の搬送手段１０は、まず、載置された素子搭載部材ウェハＷを後述する接着材付着手段２０が移動してくる位置の下に搭載パッドＴの所定の列が位置するように移動させる。つまり、Ｙ方向に素子搭載部材ウェハＷを搬送することができる。
ここで、列とは、第一の搬送手段１０の移動方向に対して直行する方向に並んだ状態の複数の搭載パッドＴの集合をいう。
【００２３】
なお、図示しないが、この第一の搬送手段１０の移動経路の上方にアライメント位置認識手段を設けても良い。このアライメント位置認識手段は、素子搭載部材ウェハＷにアライメントが設けられている場合、所定の位置にアライメントが設けられてないことを検知すると、素子搭載部材ウェハＷを所定の位置に停止させずにそのまま通過させて、圧電振動素子Ｑを搭載させないようにする役割を果たす。
【００２４】
この第一の搬送手段１０は、所定の位置に素子搭載部材ウェハＷを移動させた後、素子搭載部材ウェハＷに設けられた複数の搭載パッドＴで構成される列の間隔ごとに素子搭載部材ウェハＷを移動させる役割も果たす。
この第一の搬送手段１０は、例えば、素子搭載部材ウェハＷに設けられた全ての搭載パッドＴに接着材付着手段２０により導電性接着剤が塗布されるよう、列ごとにＹ方向へ移動した後、後述する押出手段６０が設けられた位置まで素子搭載部材ウェハＷを移動させる役割を果たす。これは、後述する吸引移動反転手段５０へ押出すためである。
【００２５】
（接着材付着手段）
接着材付着手段２０は、図１及び図２に示すように、第一の搬送手段１０により搬送されて所定の位置で停止した素子搭載部材ウェハＷの前記導通パターンである搭載パッドＴに導電性接着材を付着させる役割を果たす。この接着材付着手段２０には、第一の搬送手段１０側に導電性接着剤を出すための複数のディスペンサーＤが、列をなす搭載パッドＴと対向するように設けられている。つまり、Ｘ方向に複数のディスペンサーＤが設けられている。これらディスペンサーＤは、Ｚ方向に往復して移動可能であり、素子搭載部材ウェハＷに導電性接着剤を付着させるとき、及び付着させ終わったときにＺ方向に移動する。
【００２６】
この接着材付着手段２０には、搭載パッドＴの位置を画像認識手段により認識して位置を補正する位置補正装置が付いていない。しかしながら、素子搭載部材ウェハＷがガラス、シリコン、焼成が完了したセラミックスのいずれかからなるため収縮することがないため、搭載パッドＴの座標を記憶させておくだけで、導電性接着剤の付着を行うことができる。
【００２７】
なお、付着とは、搭載パッドＴに導電性接着剤を付けることをいい、ディスペンサーで導電性接着剤を搭載パッドＴに塗布することを含む。また、接着材付着手段２０の第一の搬送手段１０側に転写ヘッドが設けられている場合は、導電性接着剤が搭載パッドＴに転写される場合も含む。
【００２８】
（押出手段）
押出手段６０は、図１〜図３に示すように、第一の搬送手段１０により移動させられて第一の搬送手段１０上で停止している素子搭載部材ウェハＷを後述する吸引移動反転手段５０へ押出す役割を果たす。後述するが、吸引移動反転手段５０の吸引部５１は、第一の搬送手段１０と並んだ位置にあるため、押出手段６０が押し出した素子搭載部材ウェハＷは、吸引部５１の所定の位置で停止するように載置される。
【００２９】
（パレット供給手段）
パレット供給手段３０は、図１及び図２に示すように、複数の圧電振動素子Ｑが載置されたパレットＰを保持する役割を果たす。
このパレット供給手段３０は、複数の圧電振動素子Ｑが搭載されたパレットＰを複数保持するようになっている。なお、このパレット供給手段３０は、他の工程により形成された複数のパレットＰを自動又は手動で保持しても良い。
【００３０】
（第二の搬送手段）
第二の搬送手段４０は、図１及び図２に示すように、パレットＰをパレット供給手段３０から移動させ所定の位置で停止させる役割を果たす。
この第二の搬送手段４０は、例えば、第一の搬送手段１０と同一方向にパレットＰを移動させることができるようになっている。つまり、Ｙ方向にパレットＰを搬送することができる。この第二の搬送手段４０は、パレットＰが載置されると、後述する吸引移動反転手段５０が移動してくる位置の下に圧電振動素子Ｑの所定の行と列が位置するように、かつ、ＸＹ方向移動ステージ９０上に載置された状態となるようにパレットＰを移動させる。
【００３１】
ここで、行とは、第二の搬送手段４０の移動方向に対して平行な方向に並んだ状態の複数の圧電振動素子の集合をいい、列とは、第二の搬送手段４０の移動方向に対して直行する方向に並んだ状態の複数の圧電振動素子の集合をいう。
【００３２】
（ＸＹ方向移動ステージ）
ＸＹ方向移動ステージ９０は、図５及び図６に示すように、第二の搬送手段４０から移動されたパレットＰが載置され、後述する制御手段８０からズレ量データを入力し、パレットＰの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動する役割を果たす。
このＸＹ方向移動ステージ９０は、例えば、吸引移動反転手段５０の吸引部５１と押出手段６０と並んだ位置に配置されている。そのため、ＸＹ方向移動ステージ９０は、制御手段８０でパレットＰの位置の調整はするものの、後述するが反転された吸引部５１と対向する位置に配置されている。
また、このＸＹ方向移動ステージ９０は、第二の搬送手段４０の搬送端部に設けられており、パレットＰが搬送されて停止できるようになっている。
【００３３】
（位置認識手段）
位置認識手段７０は、図５〜図８に示すように、吸引移動反転手段５０が所定の時間停止している際に吸引部５０とパレットＰとの所定の間隔に入り、吸引移動反転手段５０の吸引部５１で吸引されている素子搭載部材ウェハＷの素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応するパレットＰに設けられた２つの凹部の所定の位置とを４つのカメラを用いて認識し位置データを生成し、生成された位置データを後述する制御手段８０へ出力する役割を果たす。
【００３４】
位置認識手段７０は、例えば、第二の搬送手段４０と並べつつ、後述する吸引移動反転手段５０の稼動範囲から外れた位置に設けられている。
例えば、位置認識手段７０は、柱状の回動支持部７１と、この回動支持部７１を回動軸とする回動アーム部７２と、この回動アーム部７２に設けられる４つのカメラ７３とから構成されている。
【００３５】
回動支持部７１は、Ｚ方向に長い柱状に形成されており、図示しないモータから動力伝達される回動軸を内部に備えている。
【００３６】
回動アーム部７２は、回動支持部７１に備えられている。具体的には、回動アーム部７２は、回動支持部７１の回動軸と接続されており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含む平面内を回動することができるようになっている。
【００３７】
４つのカメラ７３（７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ）は、回動アーム部７２に設けられている。具体的には、これらのカメラ７３は、回動アーム部７２の回動支持部７１側を固定部、先端側を自由端部とすると、自由端部側に２つのカメラ７３ａ及び７３ｂが設けられ、固定部側に残りの２つのカメラが設けられている。
【００３８】
自由端部側のカメラ７３ａは、パレットＰ側を向くように配置されている。また、自由端部側のカメラ７３ｂは、パレットＰ側を向くカメラ７３ａとは反対方向を向くように設けられている。つまり、自由端部側のカメラ７３ｂは、後述する反転した吸引部５１側を向くように設けられる。また、カメラ７３ａの撮影中心点とカメラ７３ｂの撮影中心点は一致させている。
カメラ７３ｂの撮影中心点は、例えば、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷの所定の搭載パッドＴの１つの角と一致するように設定されている。
また、カメラ７３ａの撮影中心点は、これに対応して、パレットＰの凹部の１つの角と一致するように設定されている。
【００３９】
同様に、固定部側のカメラ７３ｃは、パレットＰ側を向くように配置されている。また、固定部側のカメラ７３ｄは、パレットＰ側を向くカメラ７３ｃとは反対方向を向くように設けられている。つまり、固定部側のカメラ７３ｄは、後述する反転した吸引部５１側を向くように設けられる。また、カメラ７３ｃの撮影中心点とカメラ７３ｄの撮影中心点は一致させている。
カメラ７３ｄの撮影中心点は、例えば、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷの所定の他の搭載パッドＴの１つの角と一致するように設定されている。
また、カメラ７３ｃの撮影中心点は、これに対応して、パレットＰの他の凹部の１つの角と一致するように設定されている。
【００４０】
これにより、カメラ７３ｂ及びカメラ７３ｄの撮影中心点を基準としたとき、カメラ７３ａの基準位置と撮影された際の基準としている凹部の角の位置と、カメラ７３ｃの基準位置と撮影された際の基準としている凹部の角の位置との差が明確になるように位置データを生成する。
【００４１】
このように固定部側の２つのカメラ７３ｃ、７３ｄに対して、自由端部側の２つのカメラ７３ａ、７３ｂが離れる距離が長いほど、後述するが、正確にパレットＰの位置と吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷとを重ね合わせることができる。
【００４２】
（吸引移動反転手段）
吸引移動反転手段５０は、図３〜図８に示すように、素子部品である圧電振動素子Ｑが搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で素子搭載部材ウェハＷを吸引する吸引部５１と、素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態で反転させる反転部５２と、パレットＰと対向する位置まで移動し素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態でＺ方向であってパレットＰの方向に吸引部５１をパレットＰと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度、パレットＰと重なるようにパレットの方向へ移動するＺ方向移動部５３とを備えている。
なお、反転部５２は、Ｘ方向に移動するＸ方向移動部５２ａを備えている。
【００４３】
吸引部５１は、第一の搬送手段１０により搬送された素子搭載部材ウェハＷが押出手段６０により押し出されるので、この押し出されて移動した素子搭載部材ウェハＷを載置し、吸引することで素子搭載部材ウェハＷを固定する役割を果たす。
なお、押し出されて移動した素子搭載部材ウェハＷは、吸引部５１の所定の位置で停止する。なお、この状態にある吸引部５１の位置を原点とし、吸引部５１の後述する一連の動作が完了した後に、この位置に戻ることを原点復帰という。
また、吸引部５１は、素子搭載部材ウェハＷを載置する面に貫通していない複数の孔が設けられており、内部に設けられた流路（図示せず）と連通している。この流路は外部のコンプレッサ（図示せず）と接続されており、複数の孔から外気を吸引することができる構造となっている。
吸引部５１は、後述するＺ方向移動部５３に備えられ、Ｚ方向移動部５３の長さ方向がＺ方向を向いたときにＺ方向へ移動することができるようになっている。
Ｚ方向移動部５３は、反転部５２に設けられており、反転部５２の回動と一緒に回動することができる。
【００４４】
反転部５２は、主に吸引部５１を反転させる役割を果たす。例えば、反転部５２は、Ｚ方向とＸ方向とを含む平面内で回動することができるようになっている。
この反転部５２には、回動軸の一方の端部側にＸ方向へ移動するためのＸ方向移動部５２ａが設けられており、回動軸の他方の端部側にＺ方向移動部５３が設けられている。
反転部５２は、吸引部５１が素子搭載部材ウェハＷを吸引した状態で１８０°回転し、この状態で、第二の搬送手段４０の方へ向けてＸ軸方向に移動する。
また、反転部５２は、吸引部５１がＸＹ方向移動ステージ９０上に載置された状態のパレットＰと対向する位置で停止することができるようになっている。
【００４５】
このＸ方向移動部５２ａは、Ｘ方向と平行に設けられているガイドレールＲに備えられており、吸引移動反転手段５０をＸ方向に移動させる役割を果たす。
【００４６】
Ｚ方向移動部５３は、吸引部５１をＺ方向へ移動させ、つまり、吸引部５１をパレットＰに近付ける方向に移動させ、パレットＰと吸引部５１との間に位置認識手段７０が入る程度の間隔をあけて吸引部５１の移動を停止させ、パレットＰが所定の位置に配置されるようにＸＹ方向移動ステージ９０の位置の調整が終了し、位置認識手段７０がパレットＰと吸引部５１との間から離れた後に、吸引部５１をパレットＰの方向に移動させて、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとを重ねる役割を果たす。
【００４７】
（制御手段）
制御手段８０は、位置認識手段７０から位置データを入力し、２つの所定の位置に対応して記録されている位置と位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成しつつ、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量に基づいてＸＹ方向移動ステージ９０をＸ方向、Ｙ方向に移動させ、ＸＹ方向移動ステージ９０がズレ量データに対応した距離を移動した場合に、位置認識手段７０を吸引部５１とパレットＰとの所定の間隔から出し、吸引移動反転手段５０の吸引部５１を移動させて素子搭載部材ウェハＷをパレットＰに重ねる役割を果たす。
【００４８】
制御手段８０は、位置データを位置認識手段７０から入力した後、基準とするパレットＰの２つ位置と、そこから実際に撮影されたパレットＰの２つの位置とを比較して、Ｘ方向の移動量とＹ方向の移動量とを算出する。これら移動量に対応するように、ＸＹ方向移動ステージ９０をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。
【００４９】
これにより、ＸＹ方向移動ステージ９０上に載置されているパレットＰは、吸引部５１に吸引されている素子搭載部材ウェハＷと向かい合う位置に調整される。
つまり、素子搭載部材ウェハＷは、材質がガラス、シリコン、焼成が完了したセラミックスのいずれかが用いられており収縮することがないため、位置の調整を数値を用いた計算を主体として位置あわせのみで正確な重ねあわせを実現することができる。
【００５０】
なお、制御手段８０は、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとの重ねあわせが完了すると、吸引部５１の素子搭載部材ウェハＷの吸引状態を解除して、ＸＹ方向移動ステージ９０上に重ね合わせたパレットＰと素子搭載部材ウェハとを残し、吸引移動反転手段５０を新たな素子搭載部材ウェハＷを吸引部５１に載置・吸引するために原点復帰させる。
【００５１】
このようにして重ねあわされた素子搭載部材ウェハＷとパレットＰについて説明する。
図８に示すように、パレットＰの凹部内に収納されている圧電振動素子Ｑは、素子搭載部材ウェハＷの搭載パッドＴに設けられた導電性接着剤Ｄと接触しており、導電性接着剤Ｄの硬化後、導電性接着剤Ｄを介して圧電振動素子Ｑと搭載パッドＴとの電気的接続が可能となっている。
【００５２】
したがって、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００によれば、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる部分の素子部品が搭載される位置の全てに導電性接着剤Ｄを設け、吸引移動反転手段５０により導電性接着剤Ｄを設けた素子搭載部材ウェハＷの面を１８０度反転させて、素子部品である圧電振動素子Ｑが収納されているパレットＰに重ね合わせることで、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに圧電振動素子Ｑを導電性接着剤Ｄを介して接着させることで、圧電振動素子Ｑを素子搭載部材となる部分に一括して搭載することができる。
【００５３】
また、本発明の実施形態に係る素子部品搭載装置１００によれば、位置認識手段７０が４つのカメラ７３を備えており、このうち２つのカメラ７３ｂ、７３ｄがそれぞれ、反転している素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる所定の部分であって、圧電振動素子Ｑが搭載される位置を認識し、この位置を基準として残りの２つのカメラが圧電振動素子Ｑが収納されているパレットＰに設けられた凹部の位置を認識しつつ、素子搭載部材ウェハＷの素子部材が搭載される位置との差を算出して、ＸＹ方向移動ステージ９０を移動させるので、１回の位置の認識で素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとの位置あわせを完了させることができる。
【００５４】
したがって、素子搭載部材ウェハＷとパレットＰとを重ね合わせたときに、素子搭載部材ウェハＷの圧電振動素子Ｑを搭載する位置にパレットＰの圧電振動素子Ｑが位置しており、素子搭載部材ウェハＷに設けた導電性接着剤ＤがパレットＰに収納した圧電振動素子Ｑと接触することとなる。
これにより、素子搭載部材ウェハＷの素子搭載部材となる全ての部分のそれぞれに圧電振動素子Ｑを一括して搭載することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 素子部品搭載装置
１０ 第一の搬送手段
２０ 接着材付着手段
３０ パレット供給手段
４０ 第二の搬送手段
５０ 吸引移動反転手段
５１ 吸引部
５２ 反転部
５２ａ Ｘ方向移動部
５３ Ｚ方向移動部
６０ 押出手段
７０ 位置認識手段
７１ 回動支持部
７２ 回動アーム部
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ カメラ
８０ 制御手段
９０ ＸＹ方向移動ステージ
Ｑ 圧電振動素子
Ｗ 素子搭載部材ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凹部を有し通電のための金属膜が設けられた素子部品がこれら凹部内に収納されたパレットに、前記素子部品が搭載される位置に硬化する前の導電性接着剤が設けられた素子搭載部材ウェハを重ねて、前記導電性接着剤を介して前記素子部品を前記素子部品が搭載される位置に搭載する素子部品搭載装置であって、
幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向としたとき、
前記素子部品が搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で前記素子搭載部材ウェハを吸引する吸引部と、前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態で反転させる反転部と、前記パレットと対向する位置まで移動し前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態でＺ方向であって前記パレットの方向に前記吸引部を前記パレットと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度前記パレットと重なるように前記パレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、
前記吸引移動反転手段が所定の時間停止している際に前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔に入り、前記吸引移動反転手段で吸引されている前記素子搭載部材ウェハの前記素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応する前記パレットに設けられた２つの凹部の所定の位置とを４つのカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、
前記位置認識手段から前記位置データを入力し、前記２つの所定の位置に対応して記録されている位置と前記位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、
前記パレットが載置され、前記制御手段からズレ量データを入力し、パレットの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、
を備え、
前記制御手段が、前記ＸＹ方向移動ステージがズレ量データに対応した距離を移動した場合に、前記位置認識手段を前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔から出し、前記吸引移動反転手段の前期吸引部を移動させて前記素子搭載部材ウェハを前記パレットに重ねることを特徴とする素子部品搭載装置。
【請求項１】
複数の凹部を有し通電のための金属膜が設けられた素子部品がこれら凹部内に収納されたパレットに、前記素子部品が搭載される位置に硬化する前の導電性接着剤が設けられた素子搭載部材ウェハを重ねて、前記導電性接着剤を介して前記素子部品を前記素子部品が搭載される位置に搭載する素子部品搭載装置であって、
幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向としたとき、
前記素子部品が搭載される位置が設けられた面を露出させた状態で前記素子搭載部材ウェハを吸引する吸引部と、前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態で反転させる反転部と、前記パレットと対向する位置まで移動し前記素子搭載部材ウェハを吸引した状態でＺ方向であって前記パレットの方向に前記吸引部を前記パレットと所定の間隔をあけて移動させ、所定の時間停止して再度前記パレットと重なるように前記パレットの方向へ移動するＺ方向移動部とを備える吸引移動反転手段と、
前記吸引移動反転手段が所定の時間停止している際に前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔に入り、前記吸引移動反転手段で吸引されている前記素子搭載部材ウェハの前記素子部品が搭載される２つの所定の位置と、これら２つの所定の位置と対応する前記パレットに設けられた２つの凹部の所定の位置とを４つのカメラを用いて認識し位置データを生成する位置認識手段と、
前記位置認識手段から前記位置データを入力し、前記２つの所定の位置に対応して記録されている位置と前記位置データと比較し、Ｘ方向及びＹ方向のズレ量を算出してズレ量データを生成する制御手段と、
前記パレットが載置され、前記制御手段からズレ量データを入力し、パレットの配置位置を前記ズレ量データで示されたＸ方向及びＹ方向の距離を移動するＸＹ方向移動ステージと、
を備え、
前記制御手段が、前記ＸＹ方向移動ステージがズレ量データに対応した距離を移動した場合に、前記位置認識手段を前記吸引部と前記パレットとの所定の間隔から出し、前記吸引移動反転手段の前期吸引部を移動させて前記素子搭載部材ウェハを前記パレットに重ねることを特徴とする素子部品搭載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１９４５９（Ｐ２０１２−１１９４５９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６７２３７（Ｐ２０１０−２６７２３７）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００１０４７２２）京セラキンセキ株式会社 (870)
【Ｆターム（参考）】
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