CN112689548A - 夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简便且稳定地将大小不同的夹持对象物夹持在中心位置的夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法。夹持机构10具备夹持夹持对象物S的多个夹持爪11，且更具备：多个支持轴16，将夹持爪11可移动地支持成通过夹持爪11的转动而进行使接触部11c相对于夹持对象物S而接近及离开的开闭移动；以及移动装置12，使夹持爪11进行开闭移动。接合构件制造装置具备：夹持机构10、保持接合对象构件的保持具、以及将夹持机构10所夹持的夹持对象物S与保持具所保持的接合对象物予以接合的接合装置。接合构件的制造方法使用接合构件制造装置，使夹持机构10夹持夹持对象物S，且使保持具保持接合对象构件，然后将所夹持的或保持的两者予以接合。

Description

夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法

技术领域

本发明关于夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法，尤其关于可稳定地将大小不同的夹持对象物夹持在中心位置的夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法。

背景技术

光半导体为在安装有光电转换元件等的芯棒(stem)装上会将该元件等覆盖住的带有透镜(lens)的封盖(cap)而构成。就进行芯棒与封盖的熔接的装置而言，有一种是将芯棒夹持在下部电极夹具(holder)，并用上部电极的气球式夹头(balloon chuck)夹持封盖，再使上部电极在铅直方向移动然后进行电阻熔接。此熔接装置中，下部电极的分割为基准部与压迫部两部分的夹具可通过相接近而将芯棒夹持住，通过相分开而解除对芯棒的夹持。此时，为了加快芯棒的装拆速度，而设计成预先将基准部固定在夹持位置，然后使压迫部往基准部靠近来将芯棒夹持住(参照例如专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2018-167308号公报(段落0026、图4等)。

发明内容

[发明所欲解决的课题]

专利文献1中记载的熔接装置的分割为二的夹具，是在夹持芯棒之际以单边(基准部)作为基准，所以在芯棒的外径参差变动的情况，在与封盖接合之际的定位时会有中心位置也参差变动的可能性。因此，专利文献1所记载的熔接装置，是在夹持芯棒之前先用摄影机拍摄来掌握芯棒的轮廓，然后在用夹具夹持住芯棒之后，依据所掌握的轮廓，使保持着芯棒的下部电极移动而到达适切的位置。

本发明为有鉴于所述的课题，其目的为提供可用简便的构成稳定地将大小不同的夹持对象物夹持在中心位置的夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法。

[解决课题的手段]

为了达成所述目的，例如图1所示，本发明的第一态样的夹持机构具备多个夹持爪11，各夹持爪11具有与夹持对象物S接触的接触部11c，且使接触部11c与夹持对象物S接触而夹持夹持对象物S，夹持机构更具备：多个支持轴16，在离开接触部11c的位置支持各夹持爪11，而将夹持爪11可移动地支持成通过夹持爪11绕着支持轴16的转动而进行使接触部11c相对于夹持对象物S而接近及离开的开闭移动；以及移动装置12，使夹持爪11进行开闭移动。

形成为如此的构成时，多个夹持爪各自绕着支持轴而转动，据此来夹持夹持对象物，因此可用简便的构成稳定地将大小不同的夹持对象物夹持在中心位置。

此外，若参照例如图1来揭示，本发明的第二态样的夹持机构是在所述本发明的第一态样的夹持机构10中，移动装置12构成为：使得夹持爪11的开闭移动以在夹持爪11依次夹持夹持对象物S之际使接触部11c与夹持对象物S的最大间隙成为第一既定距离的方式进行；且构成为：在夹持爪11不夹持夹持对象物S时可使接触部11c与夹持对象物S的间隙扩大到比第一既定距离大的第二既定距离。

形成为如此的构成时，在依次夹持夹持对象物之际使最大间隙较小而可缩短夹持爪的开闭时间使生产性提高，在维护时等之际可使开口加大而使维护的容易性提高。

此外，例如图1所示，本发明的第三态样的夹持机构是在所述本发明的第一态样或第二态样的夹持机构10中，具备将各个支持轴16支持成从表面15f突出的基台15；且移动装置12具有：具有插穿过形成于各个夹持爪11的长孔11h的棒状构件13p的转环13、以及使转环13相对于基台15沿着基台15的表面15f而相对地转动的致动器14；且构成为：通过棒状构件13p相对于长孔11h的长度方向相对地移动而使得夹持爪11进行开闭移动。

形成为如此的构成时，就可用比较简便的构成进行夹持爪的开闭移动。

此外，若参照例如图1来揭示，本发明的第四态样的夹持机构是在所述本发明的第三态样的夹持机构10中，移动装置12构成为：致动器14与转环13进行可装拆式的连接，而且在转环13安装至致动器14时，致动器14使转环13以既定的行程转动；且既定的行程为移动装置12使夹持爪11进行夹持爪11依次夹持夹持对象物S之际的大小的开闭移动的大小。

形成为如此的构成时，就不仅可使移动装置的构成简便，而且可使生产性的提高及维护的容易性同时成立。

此外，例如图1所示，本发明的第五态样的夹持机构是在所述本发明的第一态样至第四态样的任一态样的夹持机构10中，具备：直接或间接限制各夹持爪11彼此靠近超过第三既定距离的止动器(stopper)19。

形成为如此的构成时，就可防止过度的力施加于夹持对象物。

此外，例如图3所示，本发明的第六态样的接合构件制造装置具备：所述本发明的第一态样至第五态样的任一态样的夹持机构10；保持要接合至夹持对象物S的接合对象构件C的保持具20；以及将夹持机构10所夹持的夹持对象物S与保持具20所保持的接合对象物C相接触的部分予以接合的接合装置17S、20、50。

形成为如此的构成时，因为具备夹持机构，因此可制造以良好的精度接合的接合构件。

此外，若参照例如图1、图3及图5来揭示，本发明的第七态样的接合构件的制造方法为使用所述本发明的第六态样的接合构件制造装置1来制造将夹持对象物S与接合对象构件C相接合而成的接合构件D(参照例如图4(A))的方法，该方法具备：使夹持机构10夹持夹持对象物S的夹持步骤(S1)；使保持具20保持接合对象构件C的保持步骤(S2)；以及将夹持机构10所夹持的夹持对象物S与保持具20所保持的接合对象物C予以接合的接合步骤(S4)。

形成为如此的构成，就可制造以良好的精度接合的接合构件。

[发明的效果]

根据本发明，多个夹持爪分别绕着支持轴而转动，据此来夹持夹持对象物，所以可用简便的构成稳定地将大小不同的夹持对象物夹持在中心位置。

附图说明

图1为显示本发明的第一实施方式的夹持部的概略构成的立体图。

图2为本发明的第一实施方式的夹持部的分解立体图。

图3为显示本发明的第二实施方式的熔接装置的概略构成的纵断面图。

图4为显示接合构件的一例的图，图4(A)的部分为立体图，图4(B)的部分为分解的局部断面侧视图。

图5为显示制造器件的步骤的流程图。

具体实施方式

本申请根据2019年1月22日在日本国提出申请的特愿2019-008540号而提出，该日本案的内容作为本申请的内容而形成本申请内容的一部分。

此外，通过以下的详细的说明应该能够更完全理解本发明。本发明的进一步的应用范围经过以下的详细的说明也应该会变得更明了。然而，详细的说明及特定的实例为本发明的较优选的实施方式，其只为了说明的目的而揭示。因为，在本发明的精神及范围内，对于本技术领域的业者而言都可从此详细的说明而轻易想到各种变更、改变。

申请人并不想将揭示的实施方式的任何一点奉献给大众，并且，所揭示的改变、替代方案之中或许有的是在文字界定上并未包含在权利要求的范围内，本申请的申请人将这些也都当作是等同原则下的发明的一部分。

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，各图中彼此相同或相当的构件都标以相同或类似的符号，而省略重复的说明。

首先参照图1及图2，说明作为本发明的第一实施方式的夹持机构的夹持部10。图1为显示夹持部10的概略构成的立体图。图2为夹持部10的分解立体图。典型的情况为，夹持部10属于图3所示的作为本发明的第二实施方式的接合构件制造装置的熔接装置1的构成要素之一的装置。熔接装置1在本实施方式中为进行封盖C与芯棒S的熔接的装置。此处，在进行夹持部10及熔接装置1的说明之前，先说明由封盖C与芯棒S相熔接而制造的接合构件。

图4(A)的部分为作为接合构件的器件(device)D的立体图，图4(B)的部分为器件D的分解的局部断面侧视图。在此设想本实施方式的器件D为光半导体来进行说明。器件D由封盖C与芯棒S相接合而构成。图4(B)的部分显示在成为器件D之前的封盖C与芯棒S相分离的状态，其中分别以断面显示封盖C，以侧面显示芯棒S。芯棒S构成为在基座Sb安装有构成光电转换元件的电极及晶体管等(以下称为“安装部St”)，且有引线(lead)Sd从基座Sb延伸出。基座Sb在本实施方式中形成为圆板状。引线Sd从基座Sb往安装部St的相反侧延伸出。基座Sb及引线Sd以金属形成。封盖C构成为可覆盖住芯棒S的安装部St而安装于基座Sb。封盖C构成为具有大致为圆筒状的外观，可将安装部St收容在圆筒状的内部。封盖C相对于相当于圆筒状的侧面的外周部Cp而使一方的端面为开口，使另一方的端面为封闭。本实施方式中，外周部Cp的与轴垂直的断面上的直径构成为约5mm。封盖C在其顶面(封闭的那一方的端面)设有激光可透射的透镜Cn。封盖C其开口的那一方的端面的口缘Ce是为了确保有在熔接时承受加压的面而略微向外侧扩张。口缘Ce的外周在本实施方式中形成为小于等于基座Sb的外周的大小的圆形。封盖C的除了透镜Cn以外的部分为以金属形成。芯棒S及封盖C的金属的部分，典型的情况为以不锈钢或铁镍铬合金(Kovar)等形成，但也可用这些金属以外的金属形成。芯棒S与封盖C的金属的部分典型的情况为不同种类的金属，但也可为同种类的金属。器件D为在用封盖C覆盖住安装部St后将口缘Ce熔接至基座Sb而构成。本实施方式中，芯棒S相当于夹持对象物，封盖C相当于接合对象构件。

回到图1及图2，说明夹持部10的构成。夹持部10具备有：多个夹持爪11、使各夹持爪11开闭移动的移动装置12、基台15、将各夹持爪11支持成可相对于基台15而转动的销16、以及限制夹持爪11的开闭移动的止动器19。

夹持爪11为多个一起动作而夹持(抓住)芯棒S的构件。各夹持爪11在本实施方式中为将板状的材料加工成如以下所述的形状而构成。夹持爪11其平面形状形成为整体而言为弧状且稍呈细长状。所谓的整体而言为弧状，是指虽然严格说来并非圆弧状，但若通过进行倒角等而概略来看则大致可视为弧的状态。此处的夹持爪11的平面形状其最大长度相对于与该最大长度的方向正交的方向的长度为大致1.8倍～2.0倍程度。夹持爪11在长度方向的一端形成有接触部11c，在另一端形成有支持孔11s(参照图2)。接触部11c为包含在夹持芯棒S之际与芯棒S接触的侧面的部分。典型的情况为，接触部11c夹持形成为圆板状的基座Sb(参照图4(B)的部分)的侧面。因为芯棒S为比较小的零件，接触部11c为了不在要接合封盖C(参照图4)之际造成阻碍而形成得较薄(此处为约0.5～1.0mm)。接触部11c以外的夹持爪11的厚度是基于提高刚性的观点而形成得比接触部11c厚(例如接触部11c的厚度的2.5～3.0倍的厚度)。在接触部11c夹持芯棒S之际，与芯棒S接触的接触部11c的面(接触部11c的侧面)优选形成为弧状(典型的情况为圆弧状)。接触部11c的与芯棒S接触的面的从俯视观看的轮廓形成为圆弧时的曲率，从不论芯棒S的尺寸大小为何都能稳定地夹持的观点来说，优选设定为芯棒S的可想到的圆形的最小的曲率(圆形的半径的倒数)。夹持爪11的接触部11c与接触部11c以外的部分的交界(薄的部分与厚的部分的交界)，优选形成为和接触部11c的与芯棒S接触的面的圆弧具有共同的中心的圆弧状。接触部11c的下表面(扩展到夹持爪11的薄的部分与厚的部分的交界的面)，从抑制夹持爪11的刚性降低的观点来说，优选在不会干涉到芯棒S的夹持的范围内尽可能地小。夹持爪11的上表面优选使接触部11c与其以外的部分齐平。支持孔11s为供销16插穿过的孔。支持孔11s形成于离开接触部11c的位置。支持孔11s在夹持爪11的厚度方向贯通。从为了补强而提高断面系数的观点来说，支持孔11s周围的部分的夹持爪11可形成得比其更周边的部分厚。

此外，夹持爪11在接触部11c与支持孔11s之间形成有长孔11h。长孔11h在夹持爪11的厚度方向贯通。此外，长孔11h形成为从俯视观看呈沿着夹持爪11的长度方向较长的圆弧状。长孔11h朝与夹持爪11本身整体的弧状相同的方向弯曲。如此构成的夹持爪11，典型的情况为，优选在将所要夹持的芯棒S配置在既定的位置(下部电极17S)时的该芯棒S的周围等角度(等间隔)地配置有奇数个。当将夹持爪11的配置设为奇数个时，就可在夹持芯棒S进行定位之际，抑制芯棒S的中心位置依每次进行夹持而参差变动。此外，若配置三个夹持爪11，不仅可确保长孔11h的长度方向的长度，而且可用简便的构成在夹持芯棒S时稳定地决定其中心位置。

移动装置12为使配置多个的夹持爪11开闭移动的装置。此处所谓的开闭移动，是指使各夹持爪11的接触部11c相对于配置在既定的位置(要夹持的位置，典型的情况为下部电极17S)的芯棒S而接近及离开的往复的移动。另外，将各夹持爪11夹持着芯棒S(与芯棒S接触着)的状态称为闭，将各夹持爪11并未与芯棒S接触的状态称为开。移动装置12具有转环13、及致动器14。转环13更包含环本体13r、及螺栓13p。

环本体13r在本实施方式中为用如以下所述的方式对基本形状为圆板状的构件(例如厚度约3mm)进行加工而形成。环本体13r在中心形成有中央孔13rh(参照图2)。中央孔13rh形成为圆形，且形成为可装入及取出芯棒S所接触的下部电极17S的大小，典型的情况是形成为环本体13r的外径的0.5倍程度的直径。在中央孔13rh的外侧，形成有两个外周孔13re、及一个缺口13rc。各外周孔13re及缺口13rc为：外周孔13re形成于将环本体13r在周方向分为三等分时的其中两处，缺口13rc形成于剩下的一处。各外周孔13re沿着环本体13r的周方向形成为细长形。缺口13rc为使环本体13r的外周凹入而形成。各外周孔13re及缺口13rc的最内部(最接近环本体13r的中心的部分)的轮廓位于同一个假想圆周上。两外周孔13re之间及各外周孔13re与缺口13rc之间残存有未形成空间(空洞)的部分。在兼作为各外周孔13re及缺口的最内部的轮廓的假想圆周与中央孔13rh之间，形成有供螺栓13p锁上去的螺丝孔13rt。螺丝孔13rt为在周方向等间隔地攻出(tapping)与夹持爪11的数目(本实施方式中为3个)相同个数的孔而形成。在比各螺丝孔13rt更为内侧的中央孔13rh的周围，环本体13r的一方的面(以下称为“背面”)的厚度形成得较薄(例如约1mm)(图2中以虚线圈起来的部分)。换言之，在环本体13r的背面的中央孔13rh的周围形成有段差。在环本体13r的外周的一处，设有向外侧突伸出的突部13rs。突部13rs为与致动器14嵌合的部分。在突部13rs形成有供致动器14的突起14p嵌入的嵌孔13rf。嵌孔13rf形成为沿着环本体13r的半径方向较长。

螺栓13p为插穿过夹持爪11的长孔11h而限制夹持爪11的动作的构件，相当于棒状构件。螺栓13p的插穿过夹持爪11的部分的直径与夹持爪11的长孔11h的宽度的关系为：螺栓13p在长孔11h的长度方向移动时可顺畅地移动而且尽量减少游隙的大小。螺栓13p典型的情况为：具有包围插穿于长孔11h的部分的螺牙的外周的金属套管(未图示)，此金属套管(未图示)配置成并未对于螺牙的周围及夹持爪11固定(可移动的)，使得螺栓13p可在长孔11h的长度方向顺畅地移动。螺栓13p贯通夹持爪11的长孔11h后锁入环本体13r的螺丝孔13rt而固定至环本体13r。

致动器14使转环13朝其周方向转动。致动器14在本实施方式中形成为大致呈长方体状，在顶面设有突起14p。致动器14配置于突起14p嵌入转环13的嵌孔13rf的位置。致动器14的突起14p构成为可压入长方体状的内部，而成为可装拆转环13。致动器14构成为可在环本体13r的外周的突部13rs的部分的切线方向往复直线移动。在致动器14往复直线移动的期间，转环13会在突起14p可于嵌孔13rf内移动的范围内，朝环本体13r的周方向转动。此处所谓的转动，是指可在正反两方向沿着圆周移动之意，也称为枢转(以枢轴为中心而转动)。致动器14因为是在突起14p可于嵌孔13rf内移动的范围内往复移动，所以移动距离会较小。如此，致动器14成为较简便的机构，所以可低成本地构筑。此外，在突起14p可于嵌孔13rf内移动的范围内的转环13转动的距离相当于既定的行程。致动器14典型的情况为由控制装置(未图示)控制其作动。

基台15为供载置转环13及供各夹持爪11安装的台。基台15形成为大致呈圆柱状，其外径在本实施方式中形成得比环本体13r的长孔11h的最外部(离环本体13r的中心最远的部分)的轮廓大，比环本体13r的外径小。基台15在与形成为大致呈圆柱状的形状的一方的端面对应的部分的中心部分形成有中心孔15h。中心孔15h形成为圆形，且形成为可装入及取出芯棒S所接触的下部电极17S的大小，典型的情况是形成为比环本体13r的中央孔13rh的直径小一圈的直径。比形成有中心孔15h之侧的基台15的面的中心孔15h外侧的部分的大部分成为形成得平坦的表面15f。表面15f的最内部的包围中心孔15h的部分，则是成为从表面15f高出一段的隆起部15p。为了嵌入形成于环本体13r的背面的中央孔13rh周围的段差(厚度较薄的部分)，隆起部15p的外径成为比该环本体13r的段差的直径略小的直径。在基台15的表面15f，形成有供销16嵌入的销孔15t。销孔15t在周方向等间隔地形成有与夹持爪11的数目(本实施方式中为3个)相同的个数。此外，销孔15t形成为：当以环本体13r的段差部分嵌入隆起部15p的方式将环本体13r载置于基台15时，位在将外周孔13re的宽度二等分而画出的假想圆周上。

基台15在本实施方式中载置于载台17B。载台17B形成为大致呈长方体状。载台17B的供载置基台15的载置面17Bf形成为一边的长度比基台15的直径大的正方形。在载台17B，以相对于载置面17Bf垂直延伸的方式于载置面17Bf的中央部分形成有空洞(未图示)。载台17B的空洞(未图示)形成为直径比基台15的中心孔15h略大的圆筒状。在载台17B的空洞(未图示)内，配置有供载置芯棒S的下部电极17S。下部电极17S以电流可流通的金属材料形成为圆柱状，且以其圆柱状的轴线与基台15的轴线一致的方向配置在载台17B的空洞(未图示)内。下部电极17S的接近基台15的隆起部15p而露出的圆柱状的一端面成为供载置芯棒S的面。在下部电极17S的供载置芯棒S的面的中央部，形成有可收容芯棒S的引线Sd(参照图4)的插入孔17Sh。下部电极17S的插入孔17Sh形成为虽然比芯棒S的基座Sb(参照图4(B)的部分)的直径小但可收容整个引线Sd的大小。

销16为如所述将各夹持爪11支持成可相对于基台15而开闭移动的构件，相当于支持轴。销16具有圆棒状的嵌部16g、设于嵌部16g的一端的凸缘部16f、以及相对于凸缘部16f而设于嵌部16g的相反侧的头部16h。嵌部16g形成为可通过夹持爪11的支持孔11s而且嵌合于基台15的销孔15t。在嵌部16g，典型的情况为在插穿过支持孔11s之际安装金属套管(未图示)。凸缘部16f形成为具有比夹持爪11的支持孔11s大的外径而且不会超出到夹持爪11之外的大小的薄板圆板状。头部16h典型的情况是形成为比凸缘部16f小的外径的圆筒状，但也可以与凸缘部16f相同的外径而形成为与凸缘部16f浑然一体。销16设有与夹持爪11相同的个数，而可将多个夹持爪11分别支持于基台15。

构成夹持部10的所述的各零件，典型的情况为通过以下的步骤组装起来，但组装的顺序并不限于以下所揭示的。典型的情况是：首先，将表面15f朝向上方而将基台15配置在载台17B的载置面17Bf之上。让环本体13r的中央孔13rh周边的较薄的部分嵌入隆起部15p，而将环本体13r载置于基台15之上。使长孔11h的弯曲的方向与外周孔13re的弯曲的方向一致而且与从支持孔11s观看接触部11c时的假想圆周上的方向(转动方向)一致后，将各夹持爪11载置于环本体13r之上。将销16的嵌部16g依次穿过支持孔11s、外周孔13re或缺口13rc的部分后插入销孔15t。此时，优选在嵌部16g装上金属套管(未图示)后才将其穿过支持孔11s。此外，以凸缘部16f轻轻接触夹持爪11的方式将嵌部16g插入销孔15t即可。此外，将螺栓13p穿过长孔11h后将其锁入螺丝孔13rt。将如此安装各零件之后的基台15安装于载台17B的载置面17Bf之时，是使环本体13r的突部13rs接近载台17B的长方体的一侧面。将致动器14沿着突部13rs所接近的载台17B的一侧面而安装，且使突起14p嵌入嵌孔13rf内。夹持部10构成为：通过使致动器14沿着载台17B的一侧面做小幅度的直线往复移动，而使与突起14p嵌合的环本体13r沿着基台15的表面15f而转动，随之使得螺栓13p在长孔11h内往复移动，而使得夹持爪11绕着销16转动，且夹持爪11进行开闭移动。

止动器19(参照图1)是以限制夹持爪11的闭方向的移动的方式，阻止环本体13r的过度的转动所用的构件。图1中，当环本体13r往逆时针方向移动，螺栓13p会在长孔11h内从支持孔11s之侧往接触部11c之侧移动而使夹持爪11往开的方向移动，当环本体13r往顺时针方向移动，螺栓13p会在长孔11h内从接触部11c之侧往支持孔11s之侧移动而使夹持爪11往闭的方向移动。夹持芯棒S之时，若夹持爪11过度地往闭的方向移动，就会有过度的外力作用于芯棒S而损伤芯棒S之忧。本实施方式中，将止动器19设在往顺时针方向看的突部13rs的下流侧，阻止环本体13r往止动器19的更为下流侧移动。止动器19设置的位置为限制各夹持爪11彼此靠近既定距离的位置。此处的既定距离为能够不使芯棒S损伤而用各夹持爪11抓持住芯棒S的距离，相当于第三既定距离。另外，在夹持对象物(本实施方式中，芯棒S相当于夹持对象物)为容易变形的物品等而希望调整到夹持爪11的力不会施加于夹持对象物的状态的情况，也可将第三既定距离设定为夹持爪11会接触但不会施加外力于夹持对象物的“刚好碰到”的距离。即使是该刚好碰到的情况，在利用各夹持爪11使夹持对象物定位这一点也会与以各夹持爪11抓持住夹持对象物的情况同样地发挥功能，所以也包含于利用各夹持爪11夹持夹持对象物的态样中。

夹持部10除了所述的构成之外还具有感测器部18。感测器部18检测夹持爪11在可夹持芯棒S的位置，且具有感测用片18a、感测器18b、托架18c。另外，为了方便说明，图2中省略感测器18b及托架18c。感测用片18a安装于环本体13r的与突部13rs隔着中心的相反侧的外周。感测器18b具有将感测用片18a夹于其间的两个小块体，当感测用片18a在此两个小块体之间时，表示夹持爪11在可夹持芯棒S的位置，当感测用片18a不在此两个小块体之间时，表示夹持爪11并不在可夹持芯棒S的位置。典型的情况是：在致动器14的突起14p嵌合于环的嵌孔13rf时的环本体13r的动作的范围内，感测器18b维持检测到感测用片18a的状态，突起14p从嵌孔13rf脱离时，就成为感测器18b检测不到感测用片18a的状态。换言之，当感测器18b检测不到感测用片18a时，即使使致动器14作动，环本体13r也不会转动，所以也可不使致动器14作动。托架18c提供安装感测器18b的台。托架18c安装于载台17B的侧面。

接着主要参照图3来说明熔接装置1的构成。熔接装置1除了到此为止所说明的夹持部10之外，还具备有上部电极20、及电源50。在以下的熔接装置1的说明中，以一般较常采用的将上部电极20配置于夹持部10的铅直上方的构成进行说明，并且，会有将上部电极20所配置的方向称为“上方”，将朝向上方的面称为“顶面”的情况。此处，图3的纸面的上下对应于实际的上下。然而，各构成要素的配置并不限以下说明的例子的情况，也可采用将上部电极20及夹持部10水平地配置等的与将上部电极20配置于夹持部10的铅直上方的配置不同的配置来构成。在以下的熔接装置1的说明中，提到夹持部10的构成时，请适当地参照图1及图2。夹持部10的构成已在上面说明过，所以此处只说明夹持部10以外的构成。

上部电极20具有端片21、本体23、夹头(chuck)26、及螺帽29。端片21为通过将扁平的圆柱状的金属构件以使其在厚度方向假想地切成两半时的下方的直径较小的方式进行切削加工而形成。端片21在圆柱状的轴线通过的部分，形成有封盖C(参照图4)的外周部Cp虽可通过但口缘Ce却无法通过的大小的贯通孔21h。端片21在形状较小的部分(图3中为下方部分)的内侧，形成有可收容夹头26的凹部。本体23为具有比端片21的外径大的直径的纵长的圆柱状的金属构件。本体23在圆柱状的一方的端面(图3中为下方的端面)，形成有当将本体23的轴线与端片21的轴线放置在同一假想直线上而使本体23与端片21相靠近时会嵌入端片21的凹部的凸部。而构成为：当使本体23与端片21相靠近时，本体23的凸部的周围的面会与端片21的凹部的周边的面接触。如此使本体23与端片21接触时，会在本体23的凸部与端片21的凹部之间形成间隙，刚好在此间隙收容夹头26。

夹头26以橡胶等的弹性材料形成为轮形(圆环状)。夹头26的贯通轮形的中央部的孔形成为与端片21的贯通孔21h相同大小。夹头26在贯通中央部的孔的周围的轮形的内部，形成有供充填流体(典型的情况为空气)的流体充填空间。夹头26构成为：在封盖C的外周部Cp穿入贯通中央部的孔的状态将流体充填于流体充填空间时，就会向封盖C之侧边膨胀而可保持住封盖C。如上所述，上部电极20可利用夹头26保持住封盖C，因此相当于保持具。螺帽29为用来在将夹头26夹在本体23与端片21之间的状态维持端片21与本体23相接触的状态的零件。螺帽29形成有端片21的小径部可通过但大径部无法通过的孔，且外径比本体23的外径大。螺帽29形成为：在外周形成有内螺牙而与形成于本体23的下部外周的外螺牙相螺合。

电源50为用来施加电压于夹持部10的下部电极17S与上部电极20之间以供给电流的构件。电源50虽然在图中显示的是交流电源，但也可为直流电源。电源50利用电线59而与下部电极17S及上部电极20电性连接。电源50具有能够供给可对芯棒S的基座Sb与封盖C的口缘Ce相接触的部分(接触部T(参照图4(A)的部分))进行熔接，典型的情况为进行电阻熔接(凸出熔接(projection welding))的熔接电流的容量。芯棒S与封盖C的熔接(接合)可利用下部电极17S、上部电极20、及电源50而实施，因此三者构成接合装置。

接着参照图5，说明本发明的第三实施方式的接合构件的制造方法。图5为显示制造作为接合构件的一例的器件D的步骤的流程图。以下说明的器件D的制造方法(器件D的制法)，典型的情况为利用包含到此为止所说明的夹持部10的熔接装置1而进行。以下说明的器件D的制法，也兼作为熔接装置1的作用(包含夹持部10的作用)的说明。在以下的器件D的制法的说明中，提及具备夹持部10的熔接装置1的构成或器件D的结构时，请适当地参照图1至图4。

制造器件D之际，将排列有多个芯棒S的芯棒托盘(未图示)、及排列有多个封盖C的封盖托盘(未图示)搬入熔接装置1内。芯棒托盘(未图示)的载置位置为在将芯棒S递给夹持部10的芯棒搬送用机器手臂(未图示)的移动范围内离开夹持部10的位置。另一方面，封盖托盘(未图示)的载置位置为在将封盖C递给上部电极20的封盖搬送用机器手臂(未图示)的移动范围内离开上部电极20的位置。另外，在开始器件D的制造之前，夹持部10的各夹持爪11为开的状态。

将芯棒托盘(未图示)及封盖托盘(未图示)载置到熔接装置1内的既定的位置后，通过芯棒搬送用机器手臂(未图示)将芯棒托盘(未图示)内的一个芯棒S载置到夹持部10内的下部电极17S之上，且利用各夹持爪11将芯棒S夹持住(夹持步骤：S1)。此夹持步骤(S1)详言之是通过以下的要领进行。在开始器件D的制造之际，致动器14的突起14p在嵌入转环13的嵌孔13rf的状态。此时的夹持爪11的长孔11h内的螺栓13p的位置，并不是最偏靠接触部11c侧，而是位在长孔11h的长度方向的大致中间。在此状态，利用芯棒搬送用机器手臂(未图示)将芯棒S载置在下部电极17S的顶面时的芯棒S与接触部11c的间隙为第一既定距离。典型的情况为，第一既定距离只要是在不会阻碍芯棒S对于下部电极17S的装入及取出的范围内尽量设为小的距离即可。将芯棒S载置于下部电极17S的顶面后，芯棒搬送用机器手臂(未图示)往芯棒托盘(未图示)侧退避。然后，控制装置(未图示)使致动器14作动。据此，环本体13r沿着基台15的表面15f往顺时针方向动作，随着此环本体13r的动作，各螺栓13p在各夹持爪11的长孔11h内往支持孔11s之侧移动，使得各夹持爪11往闭的方向移动，而使各夹持爪11将芯棒S夹持住。此时，各夹持爪11在与基台15的表面15f平行的假想平面内绕着销16往逆时针方向移动而夹持芯棒S的基座Sb的侧面，因此可稳定地将芯棒S夹持在下部电极17S的中心位置。此外，各夹持爪11的接触部11c形成得比其周围的主要部分薄，因此可适切地夹持高度较小的基座Sb，并且，支持孔11s周围形成得较厚，因此可抑制夹持爪11的转动时的振动。此外，由于芯棒S与接触部11c的最大间隙为第一既定距离，所以，此时的使夹持爪11开闭移动的转环13的行程(相当于既定的行程)较小，因此可使芯棒S的夹持所需的时间较为缩短，而且还可使致动器14必需的移动距离缩短，而可使致动器14的构成较简单。

进行了夹持步骤(S1)之后，通过封盖搬送用机器手臂(未图示)将封盖托盘(未图示)内的一个封盖C插入上部电极20内的贯通孔21h及夹头26的贯通中央部的孔，然后将流体充填入夹头26的流体充填空间而使夹头26膨胀，将封盖C保持住(保持步骤：S2)。上部电极20保持住封盖C之后，封盖搬送用机器手臂(未图示)往封盖托盘(未图示)侧退避。另外，图5显示的虽然是在夹持步骤(S1)之后进行保持步骤(S2)，但也可在夹持步骤(S1)之前进行保持步骤(S2)，而在芯棒搬送用机器手臂(未图示)与封盖搬送用机器手臂(未图示)不会相干渉的情况，基于缩短时间的观点，也可同时进行夹持步骤(S1)及保持步骤(S2)。

进行了夹持步骤(S1)及保持步骤(S2)之后，确认保持着封盖C的上部电极20位在芯棒S的铅直上方然后使其下降，使封盖C的口缘Ce与芯棒S的基座Sb接触(S3)。使口缘Ce与基座Sb接触之后，一边将上部电极10进一步朝向下部电极30按压来对于芯棒S的基座Sb与封盖C的口缘Ce的接触部T(突出部)进行加压，一边开启电源50使接触部T通电来将芯棒S及封盖C予以熔接(接合步骤：S4)。此熔接为：当开启电源50而施加电压，来自电源50的电流就经由电线59而流经上部电极20、封盖C、芯棒S的基座Sb、下部电极17S(或朝相反方向流动)，据此而进行的接触部T的电阻熔接。此时，就本实施方式而言，因为是在封盖C的口缘Ce整个周围都维持与端片21的面接触的状态进行熔接，所以可使接触部T整个周围都均等地熔接。进行完接触部T的电阻熔接，就完成器件D的制造。制造出器件D之后，使流体从夹头26的流体充填空间排出而解除对于封盖C的保持，然后使上部电极20上升，同时由控制装置(未图示)使致动器14动作来使转环13往逆时针方向动作以使各夹持爪11往开的方向动作，解除对于芯棒S(此处已成为安装了封盖C的器件D)的夹持(解除夹持)(S5)。进行了封盖C及芯棒S的解除夹持(S5)之后，利用机器手臂(未图示)将器件D从下部电极17S取出(S6)。到此，一个器件D的制造就结束，不过，典型的情况为重复所述的流程而连续地进行器件D的制造。

另外，在暂停器件D的制造而进行维护之际，可使致动器14的突起14p脱离转环13的嵌孔13rf，然后使转环13往顺时针方向转动，使螺栓13p来到夹持爪11的长孔11h的最偏靠接触部11c的位置。如此一来，各接触部11c间的距离就扩大到比在器件D的制造时的最大距离(芯棒S与接触部11c的最大距离为第一既定距离的状态)还大，下部电极17S的取放就会变容易，而可使维护的容易性提高。螺栓13p位于夹持爪11的长孔11h的最偏靠接触部11c的位置时，假设有芯棒S载置于下部电极17S，则接触部11c与芯棒S的间隙即相当于第二既定距离。典型的情况为，第二既定距离可设定为维护所需要的距离。因此缘故，长孔11h的长度方向的长度为可使夹持爪11从夹持爪11可夹持芯棒S的位置移动到相对于芯棒S成为第二既定距离的位置的长度。

如以上所说明的，根据本实施方式的夹持部10，三个夹持爪11分别绕着离开接触部11c的销16而在与基台15的表面15f平行的一个假想平面内转动，因此即使在依所夹持的芯棒S而令基座Sb的外径不同的情况也可稳定地将芯棒S夹持在中心位置。此外，在器件D的制造时(依次夹持芯棒S之际)，各夹持爪11的转动为以使芯棒S与接触部11c的最大间隙成为第一既定距离的方式进行，因此可缩短夹持爪11的开闭时间而使生产性提高。另一方面，维护时可使假设有芯棒S载置于下部电极17S的情况的芯棒S与接触部11c的间隙扩大到第二既定距离，因此可使维护的作业性提高。而且，由于设有止动器19，因此可抑制过度的外力作用于芯棒S，防止芯棒S的损伤。

在以上的说明中，说明的虽然是接合构件为光半导体的器件D，且夹持对象物为光半导体的芯棒S，但是，接合构件及夹持对象物也可非为光半导体及其构成零件，而也可为例如与光半导体相比尺寸较大、和/或与光半导体不同种类的构件及其构成零件。

在以上的说明中，说明的虽然是在使夹持爪11开闭移动之际，使转环13相对于固定的基台15而动作，但是，也可将转环13固定而使基台15动作，也可使转环13及基台15双方(典型的情况为以旋转方向相反的方式)动作。也就是，只要构成为使转环13相对于基台15而相对地移动即可。

在以上的说明中，说明的虽然是支持夹持爪11的销16从基台15的表面15f突出，利用致动器14使安装有插穿过长孔11h的螺栓13p的环本体13r沿着表面15f而转动，来进行夹持爪11的开闭移动，但是，也可设置多个与各夹持爪11对应的马达，将马达的轴安装于支持孔11s而使马达的轴在正反两方向转动来进行夹持爪11的开闭移动。此时，马达兼作为移动装置及支持轴，可将作为移动装置的转环13及致动器14以及作为支持轴的销16省略，且可不用在夹持爪11形成长孔11h。或者，也可不是将马达的轴用作为支持轴，而是取而代之，利用连杆装置连接以销16加以支持的夹持爪11的离开销16的位置与马达的轴，然后使马达的轴往一方向旋转同时进行夹持爪11的开闭移动。

在以上的说明中，说明的虽然是为了使各夹持爪11的接触部11c间的距离扩大到容易进行夹持部10的维护的距离，而手动地使转环13动作，但是，也可构成为即使致动器14的可移动距离小也可移动到维护时的转环13的位置，然后通过控制致动器14的移动距离来自动地进行转环13的移动。

在以上的说明中，虽然利用各图而说明了本发明的实施方式的夹持机构、接合构件制造装置及接合构件的制造方法的一例，但关于各部的构成、结构、数目、配置、形状、材质等，并不限定于所述具体例，只要包含本发明的主旨，则本技术领域的业者适当地选择而采用所形成的也包含在本发明的范围内。

在此，将本说明书中引用的包含刊物、专利申请案及专利的全部文献，以具体揭示及参照各文献的方式将其并入本说明书，并以与在此说明其全部内容的方式相同的限度参照各文献而将其并入本说明书。

与本发明的说明相关联(特别是与以下的权利要求相关联)而使用的名词及同样的指示语的使用，除非本说明书中特别指明或明显的前后矛盾，否则都可做单数及多数两方面的解释。语句“具备”，“具有”，“包含”及“包含有”，只要没有特别指明，否则都作为开放式的语句(open end term)(也就是“不只限于包含～”之意)加以解释。本说明书中的数值范围的具体陈述，除非本说明书中特别指明，否则都只是要该数值范围产生作为用来涵盖每一个该范围内的值的略记法的作用，各值是以在本说明书中分别列举的方式包含在说明书中。本说明书中说明的所有的方法，除非本说明书中特别指明或明显前后矛盾，否则都是可以以任何适切的顺序进行。本说明书中使用的所有的例子或例示的遣辞用句(例如“～等”)，除非特别主张，否则都只是想要更清楚地说明本发明，并非要设定对于本发明的范围的限制。说明书中的任何的遣辞用句都不应作为表示权利要求未记载的要素是本发明的实施所不可欠缺的解释。

本说明书中，为了实施本发明，包含本申请发明人所知的最优选的型态在内，已针对本发明的较优选的实施方式进行了说明。对于本技术领域的业者而言，只要读了所述说明，应该就可思及这些较优选实施方式的变形。本申请发明人预期熟习本技术者会适宜地采用如此的变形，用本说明书中具体说明的以外的方法来实施本发明。因此，如适用的法律所允许的，本发明包含所有本说明书中的权利要求所记载的内容的修正及均等物。而且，除非本说明书中特别指明或明显前后矛盾，否则所有的变形的所述要素的任何组合都包含在本发明中。

附图标记说明

1 熔接装置

10 夹持部

11 夹持爪

11c 接触部

11h 长孔

12 移动装置

13 转环

13p 螺栓

14 致动器

15 基台

15f 表面

16 销

17S 下部电极

19 止动器

20 上部电极

50 电源

C 封盖

S 芯棒。

Claims (7)

1.一种夹持机构，其具备多个夹持爪，各夹持爪具有与夹持对象物接触的接触部，且使所述接触部与所述夹持对象物接触而夹持所述夹持对象物，

所述夹持机构更具备：

多个支持轴，在离开所述接触部的位置支持各个所述夹持爪，而将所述夹持爪可移动地支持成通过所述夹持爪绕着所述支持轴的转动而进行使所述接触部相对于所述夹持对象物而接近及离开的开闭移动；以及

移动装置，使所述夹持爪进行所述开闭移动。

2.根据权利要求1所述的夹持机构，其中，

所述移动装置构成为：使得所述夹持爪的所述开闭移动以在所述夹持爪依次夹持所述夹持对象物之际使所述接触部与所述夹持对象物的最大间隙成为第一既定距离的方式进行；

且构成为：在所述夹持爪不夹持所述夹持对象物时可使所述接触部与所述夹持对象物的间隙扩大到比所述第一既定距离大的第二既定距离。

3.根据权利要求1或2所述的夹持机构，更具备将各个所述支持轴支持成从表面突出的基台，

且所述移动装置具有：

具有插穿过形成于各个所述夹持爪的长孔的棒状构件的转环、以及

使所述转环相对于所述基台沿着所述基台的所述表面相对地转动的致动器；

且所述夹持机构构成为：通过所述棒状构件相对于所述长孔的长度方向相对地移动而使得所述夹持爪进行所述开闭移动。

4.根据权利要求3所述的夹持机构，其中，

所述移动装置构成为：所述致动器与所述转环进行可装拆式的连接，而且在所述转环安装至所述致动器时，所述致动器使所述转环以既定的行程转动；且

所述既定的行程为所述移动装置使所述夹持爪进行所述夹持爪依次夹持所述夹持对象物之际的大小的所述开闭移动的大小。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持机构，具备：

直接或间接限制各个所述夹持爪彼此靠近超过第三既定距离的止动器。

6.一种接合构件制造装置，具备：

权利要求1至5中任一项所述的夹持机构；

保持要接合至所述夹持对象物的接合对象构件的保持具；以及

将所述夹持机构所夹持的所述夹持对象物与所述保持具所保持的所述接合对象物相接触的部分予以接合的接合装置。

7.一种接合构件的制造方法，其为使用权利要求6所述的接合构件制造装置来制造将所述夹持对象物与所述接合对象构件相接合而成的接合构件的方法，该方法具备：

使所述夹持机构夹持所述夹持对象物的夹持步骤；

使所述保持具保持所述接合对象构件的保持步骤；以及

将所述夹持机构所夹持的所述夹持对象物与所述保持具所保持的所述接合对象物予以接合的接合步骤。

Images