JPH10321712A - 狭持用ピンセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製のバネ部材や可動部材を用いずに、梃
子の原理を利用して狭持物を安全且つ確実に狭持するピ
ンセットを提供する。 【解決手段】 把持アーム２，３の先端側に狭持板７，
８が形成され、把持アーム３の先端側に支持軸１０を設
けて把持アーム２の先端側を上下方向へ遊動可能に嵌合
すると共に、把持アーム２の上方には先端側を支持軸１
０の係止部に係止させた操作レバー９を配置し、操作レ
バー９には梃子の支点１１を設けて基端側を押し下げ操
作した際に、把持アーム２の先端側上面を押圧して狭持
板７，８が閉じるように構成され、主要な構成部材を合
成樹脂材で形成した。 【効果】 狭持物に機械的なダメージを与えたり、汚染
の要因となるダストや金属イオンを発生させたりするこ
とがなく、へたりがないので長期使用に際しても狭持力
の低下がなく、容易な把持操作によって強固な狭持力が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハや光ディスクなどの薄板状狭持物に対し、表面が汚染
されたり損傷されることがない状態で確実且つ容易に狭
持するためのピンセットに関するものであり、例えば半
導体製造工場などで収納用キャリアからウエハを出し入
れする際などに使用される。

【０００２】

【従来の技術】この種の狭持用ピンセットとしては、例
えば本件出願人が先に提案した特開平８−３３０３８２
号公報に開示されたものがあり、このピンセットは一般
的なピンセットの場合と同様に基端側を連結して先端側
が解放された自由端部による上下一対の把持アームと、
この把持アームの先端側に形成された一対の狭持板を備
え、この把持アームを手で把持して狭持板を開閉作動し
て対象物を狭持することを基本構成とし、特に高温での
使用に好適であると共に、ウエハを汚染させることなく
安全且つ確実に狭持できるように工夫されたものである
が、近年になって次第に大径のウエハの需要が増加して
おり、これに伴ってウエハの重量も多くなってきたの
で、前記した従来構造のピンセットでは当該ウエハを安
定な状態で容易に支持することが困難な状況になりつつ
ある。

【０００３】また、持ち易さを向上させるための提案と
して、例えば特開平８−２８１５６０号公報に開示され
ているピンセットのように、短挟着片板と可動長挟着片
板による狭持板を先端側に突設させて把持操作するハン
ドル（把持アーム）部分をペンシル型に構成し、前記短
挟着片板に対して前記可動長挟着片板を梃子の原理で接
離可能に回動させるために、ハンドル内部の先端側に支
点を設けて、その前方には可動長挟着片板の外部に突出
した部分を短挟着片板から離間させる方向へ偏倚させる
コイルスプリングを装着すると共に、支点の後方には可
動長挟着片板を短挟着片板に近接する方向へ偏倚させる
押圧ボタン及び、当該押圧ボタンの両側へそれぞれコイ
ルスプリングを装着させた構造のものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】後者のピンセットは、
ハンドル部分をペンシル型に構成したことによる持ち易
さに加え、コイルスプリングなどのバネ部材を用いて可
動長挟着片板を梃子状に可動させることにより、比較的
小さな把持力で強固に挟着操作することができる利点は
あるが、狭持物の近傍及び押圧ボタンにコイルスプリン
グのような金属製の可動部材があると、接触摩擦などに
よってダストが発生してウエハの表面に付着して汚染さ
せる恐れがあり、これを防止するために防塵用のカバー
を装着させる必要があった。

【０００５】また、可動長挟着片板を梃子状に可動させ
るためには、当該可動長挟着片板をバネ性のある例えば
ステンレス板などで形成する必要があるが、この可動長
挟着片板及び前記コイルスプリングなどのバネ部材が処
理薬品などの雰囲気によって変質したり金属イオンを発
生し、ウエハを汚染させる恐れがあると共に、金属製の
可動長挟着片板によってウエハを狭持した際に当該ウエ
ハの表面を機械的に損傷させたり、当該可動長挟着片板
及び前記コイルスプリングが長期使用によってへたりを
生じて狭持力が低下する恐れもある。

【０００６】さらに、前記ピンセットの場合には押圧ボ
タンから手を離すと狭持物は狭持から解放されて落下す
る構造であるが、用途によっては比較的長時間に渡って
狭持状態を保持させる必要があり、その際には押圧ボタ
ンを押し続けた状態で継続的にハンドルの把持操作を行
わねばならないので、その操作が容易ではなく且つ狭持
物を落下させる恐れもある。

【０００７】そこで本発明では、前記したような従来技
術の課題を解決するためのピンセットを提供するもので
あり、特に狭持板は勿論把持アームを含む装置全体とし
て金属製のバネ部材を使用しないで合成樹脂材自体の弾
性を活用し、且つ梃子の原理を応用したピンセット構造
とすることにより、前記接触摩擦などによるダスト及び
処理薬品による金属イオンの発生をなくしてウエハの汚
染を防止し且つ防塵用のカバーを必要としない構成にす
ると共に、ウエハを狭持した際の機械的な損傷や長期使
用によるへたりがなく、狭持物を安全且つ確実に狭持す
ることが可能なピンセットの提供を目的とするものであ
る。

【０００８】また本発明の他の目的は、閉じた状態にお
ける一対の狭持板を必要に応じて係止保持させ、狭持物
を長期間に渡って容易且つ確実に狭持することが可能な
ピンセットを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明による狭持用ピンセットは、基端側が連結されて所定
間隔で上下に平行状に配置された把持アームの先端側に
一対の狭持板が形成され、この狭持板に隣接する把持ア
ームの先端側には、一端側を一方の把持アームに連結し
て他端側に係止部を備えた支持軸を設け、この支持軸の
中間部には前記した他方の把持アームの先端側を上下方
向へ遊動可能に嵌合すると共に、当該他方の把持アーム
の上方には先端側を前記支持軸の係止部に係止させた操
作レバーを配置し、この操作レバーには前記支持軸の隣
接部に梃子の支点を設けて当該操作レバーの基端側を押
し下げ操作した際に、前記梃子の支点が前記他方の把持
アームの先端側上面を押圧して前記狭持板が閉じるよう
に構成され、前記狭持板を含む主要な構成部材を合成樹
脂材で形成した。

【００１０】また、前記ピンセットの操作レバーには、
先端側の下面に半球状の突起部を設けて前記梃子の支点
にすると共に、中間部に振れ止め防止用のピンを設け、
この振れ止め防止用のピンを前記一対の把持アームに穿
設した案内孔に挿通させることにより、把持アームの一
定箇所を支点として操作レバーを正確に操作し、一対の
把持アーム及びその先端に形成された一対の狭持板を整
合させた状態で均等に開閉操作することができる。

【００１１】更に前記ピンセットの別の形態として、前
記操作レバーには前記他方の把持アームに係脱させる係
止部を設け、この係止部の係止によってピンセットを閉
じた状態に保持させることが可能な構成にし、これによ
り大径で重量のある狭持物も比較的長時間に渡って安全
且つ確実な状態で容易に把持することができ、この係止
部を前記振れ止めピンの先端側に設けて把持アームに穿
設した案内孔を挿通した係止部が開口縁部に係脱し得る
ようにすると、構造が簡単で人差し指などを用いて容易
に係脱操作を行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による狭持用ピンセ
ットを図１〜５で図示する望ましい実施の形態に基づい
て詳細に説明するが、図１は第１の実施形態によるピン
セットの全体斜視図を示し、図２は図１のピンセットの
長手方向に沿った縦断面図を（ａ）は開いた状態で
（ｂ）は閉じた状態でそれぞれ示し、図３は第２の実施
形態によるピンセットの長手方向に沿った縦断面図を
（ａ）は開いた状態で（ｂ）は閉じた状態でそれぞれ示
し、図４は第３の実施形態によるピンセットの開いた状
態における長手方向に沿った縦断面図を示し、図５は把
持アームの基部側の他の実施形態による連結構造を示す
ものである。

【００１３】図１及び図２で示すピンセット１は、離間
した状態で平板の把持アーム２，３が上下へ平行状に配
置され、この把持アーム２，３間の基端側に間隔保持板
４を装着して、当該把持アーム２，３と間隔保持板４を
例えば取付ねじ５などの固着手段を介して一体に連結さ
せると共に、把持アーム２，３の先端側には狭持物であ
るウエハ６を狭持する一対の狭持板７，８が形成され、
上部側に位置する把持アーム２の上方には梃子の原理を
利用して狭持板７，８を開閉操作する操作レバー９が、
支持軸１０を介して把持アーム２，３の先端側に取り付
けられている。

【００１４】前記把持アーム２及び操作レバー９の先端
側には通孔が穿設され、この通孔に対して基端側を把持
アーム３に固着して先端側に係止用のフランジが形成さ
れた支持軸１０を挿通させることによって、当該支持軸
１０を介して把持アーム２及び操作レバー９の先端側が
上下方向へ遊動可能な状態で把持アーム３に連結されて
おり、操作レバー９には支持軸１０に近接した位置の下
面側に梃子の支点となる半球状の突起部１１を設けると
共に、当該操作レバー９が前記支持軸１０を中心として
回動しないように中間部の下面から振れ止めピン１２を
突設させ、この振れ止めピン１２を把持アーム２，３に
穿設した案内孔１３，１４に挿通させるようにしてい
る。

【００１５】狭持板７，８は、面積の広い下側の狭持板
８の上方に面積の狭い上側の狭持板７を配置し、下側の
狭持板８の平坦な上面にはウエハ６の外周端面を係止す
る係止部材として２本のストッパーピン１５，１６が、
当該ウエハ６の円弧状面に適合する配置で突設され、上
側の狭持板７の下面は平坦でも良いが狭持力を高め且つ
ウエハ６にダメージを与えないために、局所（図示の実
施形態では左右の両端側）から狭持片１７，１８を突設
させ、それ以外の下面がピンセットを閉じた状態でウエ
ハ６に当接しないようにすることが望ましい。

【００１６】前記した各部材は、耐熱性及び耐薬品性に
優れ且つ適度の可撓性及び弾性を有する合成樹脂材で、
量産するためには出来得れば射出成型が可能な例えばポ
リエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ材）やポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）などによって形成され、取
付ねじ５も合成樹脂材を用いて金属素材を一切使用しな
いことが望ましく、また取付ねじ５も必ずしも必要では
なくて接着その他の固着手段によって把持アーム２，３
の基部側を連結する形態もある。

【００１７】間隔保持板４を介して把持アーム２，３の
間を取付ねじ５で連結すると、重合された把持アーム
２，３が当該取付ねじ５を枢軸として回動して位置ずれ
を生ずる恐れがあるので、これを防止するために把持ア
ーム２から位置決めピン２ａ，２ａを突設させ、この位
置決めピン２ａ，２ａが間隔保持板４を貫通して把持ア
ーム３に達するように構成され、また把持アーム２，３
と間隔保持板４には吊り下げ用の係止孔１９を設けて保
管する際に便利な構成とした。

【００１８】以上の構成によるピンセット１は、突起部
１１が把持アーム２の上面に当接することによって、ピ
ンセットを開いた図２（ａ）の状態では操作レバー９は
傾斜状に配置されており、把持アーム２，３の基端側を
親指を除く４本の指で把持すると共に、親指で操作レバ
ー９を上方から下方へ押し下げると、当該操作レバー９
の先端側が支持軸１０上端のフランジに係止された状態
で突起部１１が把持アーム２を押圧し、これにより押し
下げられた把持アーム２の先端側が把持アーム３に接近
するので、下側の狭持板８から離間していた上側の狭持
板７は狭持片１７，１８が狭持板８面に当接する図２
（ｂ）の閉じた状態に移行する。

【００１９】従って、ピンセット１を図２（ａ）の開い
た状態で各狭持板７，８間に、外周がストッパーピン１
５，１６に係止される位置までウエハ６の外周縁部を収
容させておき、前記操作レバー９の押し下げ操作を行っ
て図２（ｂ）の閉じた状態に移行させると、狭持板８の
上面と狭持板７の狭持片１７，１８の間でウエハ６を狭
持することができ、その際に操作レバー９は振れ止めピ
ン１２の先端側が案内孔１３から案内孔１４へ移動しな
がら案内されて振れ止めがなされる。

【００２０】次に、図３で示す第２の実施形態によるピ
ンセット２０では、前記第１の実施形態によるピンセッ
ト１と同様に構成された一部を変更することによって、
図２（ｂ）の閉じた状態を所望の時間だけ保持できるよ
うに構成されたものであり、第１の実施形態と同様の部
材については同じ符号を付して重複する詳細な説明は省
略する。

【００２１】ピンセット２０は、操作レバー９の中間部
下面から突設させた振れ止めピン１２の先端側にフック
状の係止部２１を設け、この係止部２１はピンセットを
閉じた状態では図３（ａ）で示すように、下側の把持ア
ーム３に穿設された案内孔１４内に位置しており、操作
レバー９を押し下げてピンセットを閉じた状態にする
と、図３（ｂ）で示すように狭持アーム３の下面側へ突
出して案内孔１４の開口縁部に係止され、操作レバー９
から親指を離してもピンセットを閉じた状態がそのまま
維持されるので、特に大径で重量のあるウエハ６を狭持
する場合には離した親指も使用して把持アーム２，３を
把持した状態でウエハ６の移送操作を容易に行うことが
できる。

【００２２】また、係止状態を解除する際には親指で操
作レバー９を押し下げた状態で、例えば人差し指を用い
て係止部２１を手前に引き寄せると第１の実施形態のピ
ンセット１と同様の狭持状態となり、この状態で操作レ
バー９に対する押圧を徐々に弱めると、係止部２１が案
内孔１４の開口縁部から案内孔１４内へ復帰してピンセ
ットを開いた状態に戻すことができる構成であり、更に
この変形としては操作レバー９を押し下げただけでは係
止されずに人差し指などで係止部２１を操作して係止さ
せる（すなわち、人差し指の操作によって係止並びに係
止の解除の双方を行う）形態も、例えば係止部２１や案
内孔１４の形状を変更することなどによって可能であ
る。

【００２３】次に、図４で示す第３の実施形態によるピ
ンセット３０では、前記第１の実施形態のピンセット１
における振れ止めピン１２に代えて、上側の把持アーム
２から上方へ振れ止めピン３１を突設させ、この振れ止
めピン３１が操作レバー９に穿設した案内孔３２へ挿通
されるようにしたものであり、その他の構成並びに作用
効果は第１の実施形態と同様であるので、各構成部材に
ついては同じ符号を付して重複する詳細な説明は省略す
るが、この実施形態の場合にも振れ止めピン３１の先端
側に第２の実施形態と同様にフック状の係止部を設ける
と、ピンセットを閉じた状態に保持させることができ
る。

【００２４】次に、図５は把持アームの基部側の他の実
施形態による連結構造を示すものであり、前記した連結
構造では上下の把持アーム２，３の間に間隔保持板４を
介在させたが、この実施形態では間隔保持板４の代わり
に一方の把持アーム（図示のものは下側の把持アーム
３）の基部側内面を、保持する間隔分だけ突出させて肉
厚に形成し、この把持アーム２，３の間を取付ねじ５で
直接に連結するようにしたものであり、把持アーム２側
には位置決めピン２ａ，２ａとねじの埋設孔２ｂを、把
持アーム３側には位置決め孔３ａ，３ａとねじ穴３ｂが
設けてある。

【００２５】先の実施形態による間隔保持板４を用いた
連結構造の場合には、間隔保持板４を交換して狭持物の
板厚保や必要な狭持力に適合するように調整することが
可能であること、特に把持部分を長く必要とする場合に
は間隔保持部材４を長くすることによって補強すること
ができることなどの利点があり、後の実施形態による連
結構造の場合には構造が簡単で安価に提供することがで
きる利点がある。

【００２６】

【発明の効果】以上の実施形態の説明でも明らかなよう
に、本発明による狭持用ピンセットでは、ウエハなどの
狭持物に対する狭持部分は勿論、狭持力を高め且つ狭持
操作を容易にする梃子状の操作部分にも、金属製のバネ
部材や可動部材を用いずに合成樹脂材自体の弾性を活用
した開閉構造としたので、ウエハなどの狭持物に機械的
なダメージを与えたり、汚染の要因となるダストや金属
イオンを発生させたりすることがなく、へたりがないの
で長期使用に際しても狭持力の低下がなく、容易な把持
操作によって強固な狭持力が得られるので、安全且つ確
実に大径の狭持物を狭持することが期待できる。

【００２７】また、前記ピンセットの操作レバーには、
先端側の下面に半球状の突起部を設けて前記梃子の支点
にすると共に、中間部に振れ止め防止用のピンを設け、
この振れ止め防止用のピンを前記一対の把持アームに穿
設した案内孔に挿通させることにより、把持アームの一
定箇所を支点として操作レバーを正確に操作し、一対の
把持アーム及びその先端に形成された一対の狭持板を整
合させた状態で均等に開閉操作することができる。

【００２８】更に前記ピンセットの別の形態として、前
記操作レバーには前記他方の把持アームに係脱させる係
止部を設け、この係止部の係止によってピンセットを閉
じた状態に保持させることが可能な構成にし、これによ
り大径で重量のある狭持物も比較的長時間に渡って安全
且つ確実な状態で容易に把持することができ、この係止
部を前記振れ止めピンの先端側に設けて把持アームに穿
設した案内孔を挿通した係止部が開口縁部に係脱し得る
ようにすると、構造が簡単で人差し指などを用いて容易
に係脱操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるピンセットの全
体斜視図。

【図２】図１のピンセットの長手方向に沿った縦断面
図。

【図３】本発明の第２の実施形態によるピンセットの長
手方向に沿った縦断面図。

【図４】本発明の第３の実施形態によるピンセットの開
いた状態における長手方向に沿った縦断面図。

【図５】把持アームの基部側の他の実施形態による連結
構造の部分説明図。

【符号の説明】

１，２０，３０ ピンセット ２，３ 把持アーム ４ 間隔保持板 ５ 取付ねじ ６ ウエハ（狭持物） ７，８ 狭持板 ９ 操作レバー １０ 支持軸 １１ 突起部（梃子の支点） １２，３１ 振れ止めピン １３，１４，３２ 案内孔 １５，１６ ストッパーピン １７，１８ 狭持片 ２１ 係止部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端側が連結されて所定間隔で上下に平
   行状に配置された把持アームの先端側に一対の狭持板が
   形成され、この狭持板に隣接する把持アームの先端側に
   は、一端側を一方の把持アームに連結して他端側に係止
   部を備えた支持軸を設け、この支持軸の中間部には前記
   した他方の把持アームの先端側を上下方向へ遊動可能に
   嵌合すると共に、当該他方の把持アームの上方には先端
   側を前記支持軸の係止部に係止させた操作レバーを配置
   し、この操作レバーには前記支持軸の隣接部に梃子の支
   点を設けて当該操作レバーの基端側を押し下げ操作した
   際に、前記梃子の支点が前記他方の把持アームの先端側
   上面を押圧して前記狭持板が閉じるように構成され、前
   記狭持板を含む主要な構成部材を合成樹脂材で形成した
   ことを特徴とする狭持用ピンセット。
2. 【請求項２】 前記操作レバーには、先端側の下面に半
   球状の突起部を設けて前記梃子の支点にすると共に、中
   間部に振れ止め防止用のピンを設け、この振れ止め防止
   用のピンを前記一対の把持アームに穿設した案内孔に挿
   通させた請求項１に記載した狭持用ピンセット。
3. 【請求項３】 前記操作レバーには、前記他方の把持ア
   ームに係脱させる係止部を設け、この係止部の係止によ
   ってピンセットを閉じた状態に保持させる請求項１又は
   請求項２に記載した狭持用ピンセット。
4. 【請求項４】 前記振れ止めピンの先端側に前記係止部
   を設け、この係止部が前記一対の把持アームに穿設した
   案内孔を挿通して当該案内孔の開口縁部に係脱し得るよ
   うにした請求項３に記載した狭持用ピンセット。