JP3805780B2 - 粘着式ピンセット - Google Patents

Description

本発明は、電子・電気機器を製造等する際に用いる、半導体素子等の微細部品を粘着して保持、離脱可能な粘着式ピンセットに関する。

電子・電気機器を製造等する工程において微細部品を取り扱う際、この微細部品を挟んで保持するピンセットが用いられる（例えば特許文献１参照）。この微細部品を取り扱うピンセットとして、真空吸着して保持する方式のピンセットもある（例えば特許文献２参照）。
特開昭５９−２２４２６９号公報 特開昭６０−１８６３７８号公報

しかし、前記した挟持式のピンセットは、作業者によって微細部品を挟む力が異なるので、微細部品に与えるストレスを一定にすることができない。又、この挟持式のピンセットや前記した真空式ピンセットでは、微細部品に与えるストレスが比較的大きいので、微細部品が脆弱な半導体素子等の場合には、微細部品の特性や品質に影響を及ぼしたり、形状を変形させることがある。そして、真空式ピンセットは、真空ポンプや真空ホース等を必要とするので使用場所が制限される。又、微細部品の表面形状に凹凸を有していたり、微細部品自体が通気性を有するものの場合には、吸着保持することができない問題もある。

そこで、本発明の課題は、これらの問題点に鑑み、薄いフィルム片、脆弱な半導体素子や通気性のある微細部品でも、特性や形状等に影響を及ぼすことなく保持・離脱することのできる粘着式ピンセットを提供することである。

前記した課題を解決するため、本発明に係る粘着式ピンセットは、被保持物を粘着材で粘着保持するピンセットであって、筒状本体と、この筒状本体内に収納された粘着材と、この粘着材を筒状本体の先端に導くための先端パイプと、この先端パイプの先端に粘着材を送り出すための送出し手段と、先端パイプの外周に嵌設され、先端パイプの先端より突出及び後退可能なスライドパイプとを備えている。

好ましくは、前記筒状本体内に、スライドパイプを突出又は後退する方向に付勢するための弾性部材が設けられている。

更に好ましくは、前記送出し手段が、粘着材を押し出すためのプランジャと、このプランジャを軸方向に移動させるネジ棒と、このネジ棒を回転送りするための操作ナットとを備えたネジ棒繰出機構である。

更に又、前記筒状本体に着脱可能なカートリッジタンクが備えられており、このカートリッジタンク内に粘着材が収容されていても良い。

好ましくは、前記カートリッジタンクが、先端パイプ及びプランジャを備えている。

作業者は、先端パイプの先端から一定量の粘着材を突き出した状態にし、この状態で筒状本体を把持して操作することで、先端パイプの先端に、半導体素子等の微細部品を粘着保持することができる。従って、微細部品を保持する際、微細部品に与えるストレスを一定にすることができる。更に、表面形状に凹凸を有したり通気性を有する微細部品に対しても、確実に保持することができる。そして、水中にある微細部品でも保持可能であり、又、複数の被保持物が、近接、接触している状態でも保持することができる。
スライドパイプを後退させることにより、先端パイプに微細部品を粘着保持することができ、そしてこの状態で、スライドパイプを、先端パイプの先端より軸方向に突出させることにより、先端パイプに粘着保持された微細部品を、突き落とすように離脱させることができる。

更に、筒状本体に、スライドパイプを突出又は後退する方向に付勢するための弾性部材を設けることにより、作業者は、先端パイプに粘着保持された微細部品を保持又は離脱する際だけ、スライドパイプを突出するように操作すれば良い。

又、送出し手段を、ネジ棒繰出機構とすることにより、操作ナットの回転操作により、確実に一定量の粘着材を先端パイプから送出すことができる。

更に又、カートリッジタンク内に粘着材を収容することで、粘着材を使い切った後、カートリッジタンクを交換するだけで、簡単に粘着材を筒状本体に充填できる。

又、粘着式ピンセットを使用するに従って、先端パイプ及びプランジャは粘着材が付着して汚れたり傷んだりする。従って、カートリッジタンクに、先端パイプ及びプランジャを備えることにより、カートリッジタンクの交換で、先端パイプ・プランジャも同時に交換できる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る粘着式ピンセットを詳細に説明する。

先ず、本発明の粘着式ピンセットの第１実施例について説明する。図１〜図５は、第１実施例の粘着式ピンセットを説明するための図である。
図１は、本発明に係る粘着式ピンセットを分解した状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図２は、この粘着式ピンセットを示す断面図である。本発明の粘着式ピンセットは、先端部分が窄まったペンシル状の筒状本体１を備えている。この筒状本体１は、前方側の第１本体部１０と後方側の第２本体部１１に分割されている。第１本体部１０の後方側には雄ネジ部１０ｂが、第２本体部１１の前方側には雌ネジ部１１ｂが設けられており、この雄ネジ部１０ｂと雌ネジ部１１ｂを介して、筒状本体１を分離、一体することができる。そして、筒状本体１を一体化した状態で使用し、筒状本体１を分離した状態で、カートリッジ８を交換することができる。

カートリッジ８は、カートリッジタンク７を備えており、このカートリッジタンク７の前方側に先端パイプ２が、後方側にプランジャ４０が設けられている。又、カートリッジタンク７の中心には、粘着材３及びプランジャ４０を収容するための収容部７ａが設けられており、この収容部７ａの前方側に粘着材３が充填され、後方側にプランジャ４０が挿入されている。粘着材３は、半導体素子等の微細部品（被保持物）を粘着保持し、先端パイプ２の先端から一定量突き出すことができる程度の流動性を有していればよく、本実施例ではペースト状のポリ酢酸ビニル樹脂に、溶剤としてアルコールを用いて構成されている。先端パイプ２は、カートリッジタンク７の収容部７ａに通じるよう設けられている。
従って、プランジャ４０を前方側へ移動させることによって、粘着材３が押圧されて先端パイプ２内を通じ、先端パイプ２の先端部から突き出るよう構成されている。

粘着式ピンセットは、粘着材３を一定量送り出すための送出し手段４が備えられている。この送出し手段４は、本実施例ではネジ棒繰出機構で構成されており、第２本体部１１内に収納して設けられた押圧部材４１、ネジ棒４２及び操作ナット４３、並びにカートリッジ８のプランジャ４０である。ネジ棒４２の先端に、押圧部材４１が一体的に連結されており、このネジ棒４２と押圧部材４１は、第２本体部１１内に収納されている。操作ナット４３は、第２本体部の後端に、回転可能に設けられている。そして、ネジ棒４２の後部に設けられた雄ネジ部４２ａと、操作ナット４３の前部に設けられた雌ネジ部４３ａとが螺合されている。押圧部材４１は、径方向に貫通するピン４１ａが設けられており、このピン４１ａが、第２本体部１１内に形成された案内溝１１ａに沿うよう配されている。従って、操作ナット４３を正回転することにより、ネジ棒４２が前方へ送られ、それに伴い押圧部材４１が、ピン４１ａで回転不能な状態で、案内溝１１ａに沿ってスライド前進する。

そして、この粘着式ピンセットを組み立てた際、押圧部材４１の前方に、プランジャ４０が配され、更に、筒状本体１の先端に、先端パイプ２が突き出るようになっている。従って、操作ナット４３を正回転して、プランジャ４０を前方へ移動させることにより、粘着材３を筒状本体１から突出する先端パイプ２の先端部に送り出すことができる。この操作ナット４３をラチェット式にすれば、所望の粘着材３をより確実に送出すことができる。

従って、粘着式ピンセットを使って被保持物を保持する際には、操作ナット４３を回転して、微小量の粘着材３を、先端パイプ２の先端から突き出した状態にして、この突き出た粘着材３で、被保持物を粘着保持する。後述で詳細に説明するが、粘着材３の粘着力が低下した際には、カッターを用いて先端パイプ２の先端から突き出た粘着材３をカットし、新たな粘着面を形成する。そして、粘着材３を使い切った際には、筒状本体１を分解してカートリッジ８を交換する。

次に、第１本体部１０の内部に設けられた、被保持物を離脱するための機構について説明する。図３（ａ）は、第１本体部１０に、カートリッジ８を取り付けた状態を示す一部断面斜視図であり、図３（ｂ）は、その先端部を拡大して示す断面斜視図である。図４は、被保持物を保持した状態における、粘着式ピンセットの先端部分を示す拡大断面図である。図５は、被保持物を離脱した状態における、粘着式ピンセットの先端部分を示す拡大断面図である。

第１本体部１０内には、スライド部材５１が挿入して配置されている。このスライド部材５１は、その先端にスライドパイプ５が取り付けられており、軸方向に収納部５１ａが設けられている。そして、第１本体部１０とスライド部材５１の間に、のび方向に付勢された圧縮バネ６が設けられている。第１本体部１０には、ガイド溝１０ａが設けられており、このガイド溝１０ａに沿ってキー部材５０がスライド移動する。キー部材５０に設けられた凹部５０ａとスライド部材５１に設けられた凸部５１ａが嵌合しているので、キー部材５０をスライドすることにより、スライド部材５１及びスライドパイプ５が前進する。従って、スライドパイプ５は、常時では圧縮バネ６により後方に待機しており、キー部材５０を前進操作することによりスライド前進する。

そして、第１本体部１０にカートリッジ８を取り付ける際、スライドパイプ５内を通じるように先端パイプ２を挿通し、先端パイプ２をスライドパイプ５内に嵌設し、スライド部材５１の収納部５１ａにカートリッジタンク７の先端部分を収納する。カートリッジタンク７は、径の異なる複数の段差部分が設けられており、この段差部分によって先端パイプ２を含むカートリッジ８が位置決めされる。又、先端パイプ２の先端は、軸方向に対してα°（本例では約１０度）傾斜して形成されており、筒状本体１を傾けても確実に粘着保持することができるので、非常に作業し易いよう構成されている。そして、カートリッジタンク７に突起部７ｃが設けられており、この突起部７ｃを、第１本体部１０に設けた切欠き部１０ｃに配置することにより、タートリッジ８が回転不能となる。

図４の如く、粘着材３を、先端パイプ２の先端から若干突き出した状態にし、この突き出た粘着材３で、被保持物１００を保持する。そして、図５のように、キー部材５０を前方へスライドさせることにより、スライドパイプ５を、先端パイプ２の先端より突出させる。これによって、被保持物１００は、スライドパイプ５に突き押されて粘着材３から離脱する。そして、キー部材５０を離すことで圧縮バネ６がのび、スライドパイプ５が後方へ移動し元の位置に戻る。本実施例では、先端パイプ２の内径が約０．１５〜０．５ｍｍ、外径が約０．５〜０．８ｍｍであって、スライドパイプの内径が約０．５〜０．８ｍｍで構成されている。
前記のように、本実施例の粘着式ピンセットは、小形で軽量であるので携行し易く、又大量生産可能であるので低コストで経済性にも優れる。

次に、粘着式ピンセットの第２実施例について説明する。図６及び図７は、粘着式ピンセットの第２実施例を説明するための図である。
図６（ａ）は、スライドパイプが前進した状態における、粘着式ピンセットの前部を示す一部拡大断面図であり、図６（ｂ）は、その状態のカム部材とフォロア部材の動作を示す概略構成図である。図７（ａ）は、スライドパイプが後退した状態における、粘着式ピンセットの前部を示す一部拡大断面図であり、図７（ｂ）は、その状態のカム部材とフォロア部材の動作を示す概略構成図である。

第２実施例の粘着式ピンセットは、前記した第１実施例と略同様であるので、異なる部分のみ説明する。この粘着ピンセットは、常時においてスライドパイプ５が突出しており、キー部材５０を押すことにより、スライドパイプ５が後進する。即ち、被保持物を保持する際にキー部材５０を押し、被保持物を離脱する際にキー部材５０を離す。これにより、常時では、スライドパイプ５が先端パイプ２の周囲をカバーするので、先端パイプ２を保護すると共に、粘着材３の乾燥を防止することができる。

前記した第１実施例と同様に、スライド部材５１は、スライド可能に第１本体部１０内に設けられ、その先端部にスライドパイプ５が取り付けられている。そして、スライド部材５１に設けられた収納部５１ａに、のび方向に付勢された圧縮バネ６を介して、カートリッジタンク７の前部が収納され位置固定されている。従って、常時では、圧縮バネ６によってスライド部材５１及びスライドパイプ５が前進して突出する。

キー部材５０は、径方向にスライドするように構成されると共に、カム部材５２が設けられている。そして、キー部材５０を押してカム部材５２を移動させることによって、スライド部材５１に設けられたフォロア部材５３が従動して、スライド部材５１がスライドする。カム部材５２及びフォロア部材５３には、傾斜面５２ｂ，５３ｂが設けられており、この傾斜面５２ｂ，５３ｂが圧縮バネ６によって当接している。そして、常時では、図６の如く、圧縮バネ６によってフォロア部材５３が前方へ付勢され、フォロア部材５３の前面５３ａがカム部材５２の後面５２ａに当接し、スライド部材５１及びスライドパイプ５が前方へ、キー部材５０が上方へ移動する。被保持物を保持する際では、カム部材５２を押すことで、フォロア部材５３が、傾斜面５２ｂ，５３ｂに沿って後方へ移動し、それに伴ってスライド部材５１及びスライドパイプ５が後方へ移動する。

次に、粘着力が低下した際に、粘着材をカットするカッターについて説明する。図８は、カッターを説明するための図であって、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は断面図である。カッター２００は、ケース本体２０１を備えており、このケース本体２０１の上部に、粘着式ピンセットの先端部を挿入するための挿入孔２０２が設けられている。そして、ケース本体２０１の前面に、回転可能なダイヤル部２０３が設けられている。ケース本体２０１の内部に、一対の軸部２０４ａ，２０５ａが設けられており、軸部２０４ａに粘着式の供給テープ２０４が保持されており、軸部２０５ａに供給テープ２０４を巻き取る巻取り部２０５が保持されている。軸部２０５ａは、ダイヤル部２０３に連結されており、このダイヤル部２０３を回転することにより、軸部２０５ａを回転して、巻取り部２０５に供給テープ２０４を巻き取る。
そして、供給テープ２０４から巻取り部２０５に架け渡されたテープ２０６は、ガイド体２０７の上面に支持されている。このガイド体２０７は、挿入孔２０２の略直下に配置されている。テープ２０６は、粘着面が挿入孔２０２に向けられている。

粘着式ピンセットの粘着力が低下した際、粘着式ピンセットの先端部を、カッター２００の挿入孔２０２に挿入する。そして、粘着式ピンセットの先端パイプ２の先端から突き出た粘着材３を、ガイド体２０７の上面に載置されたテープ２０６の粘着面に突き当てる。それによって、粘着材３が、テープ２０６の粘着面に付着する。その状態で、粘着式ピンセットを、カッター２００から離すことにより、先端パイプ２の先端から突き出た粘着材３を、切断することができる。そして、粘着式ピンセットの操作ナット４３を回転して、粘着力の高い新たな粘着面を有する粘着材３を、先端パイプ２の先端から突き出すことができる。
そして、何度か粘着式ピンセットの粘着材３を切断することにより、ガイド体２０７上面のテープ２０６の粘着力が低下するので、ダイヤル部２０３を回転することにより、粘着力の低下したテープ２０６を巻取り部２０５に巻き取り、供給テープ２０４から新たなテープ２０６を、ガイド体２０７上面に配置できる。この供給テープ２０４及び巻取り部０５は交換可能に構成されている。

本発明に係る粘着式ピンセットを分解した状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 粘着式ピンセットを示す断面図である。 （ａ）は、第１本体部１０に、カートリッジ８を取り付けた状態を示す一部断面斜視図であり、（ｂ）は、その先端部を拡大して示す断面斜視図である。 被保持物を保持した状態における、粘着式ピンセットの先端部分を示す拡大断面図である。 被保持物を離脱した状態における、粘着式ピンセットの先端部分を示す拡大断面図である。 （ａ）は、スライドパイプが前進した状態における、粘着式ピンセットの前部を示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は、その状態のカム部材とフォロア部材の動作を示す概略構成図である。 （ａ）は、スライドパイプが後退した状態における、粘着式ピンセットの前部を示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は、その状態のカム部材とフォロア部材の動作を示す概略構成図である。 カッターを説明するための図であって、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１・・・筒状本体
２・・・先端パイプ
３・・・粘着材
４・・・送出し手段
５・・・スライドパイプ
６・・・弾性部材
７・・・カートリッジタンク
８・・・カートリッジ
４０・・・プランジャ
４２・・・ネジ棒
４３・・・操作ナット

Claims (5)

1. 被保持物を粘着材で粘着保持するピンセットであって、筒状本体（１）と、この筒状本体内に収納された粘着材（３）と、この粘着材を前記筒状本体の先端に導くための先端パイプ（２）と、この先端パイプの先端に前記粘着材を送り出すための送出し手段（４）と、前記先端パイプ（２）の外周に嵌設され、前記先端パイプの先端より突出及び後退可能なスライドパイプ（５）とを備えたことを特徴とする粘着式ピンセット。
2. 前記筒状本体内に、前記スライドパイプを突出又は後退する方向に付勢するための弾性部材（６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粘着式ピンセット。
3. 前記送出し手段（４）が、前記粘着材を押し出すためのプランジャ（４０）と、このプランジャ（４０）を軸方向に移動させるネジ棒（４２）と、このネジ棒（４２）を回転送りするための操作ナット（４３）とを備えたネジ棒繰出機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粘着式ピンセット。
4. 前記筒状本体に着脱可能なカートリッジタンク（７）が備えられており、このカートリッジタンク内に前記粘着材が収容されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粘着式ピンセット。
5. 前記カートリッジタンクに、前記先端パイプ及び前記プランジャが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の粘着式ピンセット。

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