JP2003019755A

JP2003019755A - 貼合装置及び貼合方法

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Publication number: JP2003019755A
Application number: JP2001207815A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Higuchi; 計一郎樋口; Takuya Hayasaka; 拓哉早坂
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-21
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP4699644B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型電子部品等の第１の部材とシート材等の
第２の部材とをムラなく貼合することができる貼合装置
及び貼合方法を提供すること。【解決手段】被着体Ｅを保持するテーブル１４と、こ
のテーブル１４に相対移動可能に設けられるとともに、
シート材Ｓを保持するシート材保持手段１５と、テーブ
ル１４及びシート材保持手段１５の相対移動によって被
着体Ｅ１に重ね合わされたシート材Ｓに所定の押圧力を
付与する押圧部材１７とを備えて貼合装置１０が構成さ
れている。押圧部材１７は、押圧位置Ｐを移動しながら
シート材Ｓを被着体Ｅに貼り合わせ可能に設けられ、各
押圧位置Ｐで略一定の押圧力を付与可能に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は貼合装置及び貼合方
法に係り、更に詳しくは、第１及び第２の部材をムラな
く貼合することのできる貼合装置及び貼合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄型半導体ウェハ及び記録基
板等の薄型電子部品に例示される被着体の貼合面に、裏
面側が粘着面となるフィルム等のシート材を貼り合わせ
る貼合装置が知られている。この貼合装置は、前記被着
体の貼合面と前記シート材の粘着面とを対面させた状態
で、前記シート材の表面側からローラを押し当て、当該
ローラをシート材の表面に沿って転動させることによ
り、当該転動方向に沿ってシート材が被着体に次第に貼
り合わされるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記貼
合装置にあっては、薄型半導体ウェハ及び記録基板のよ
うな略円盤状の被着体に対して、当該被着体の直径より
も軸線方向長さの長い丸棒状のローラを所定方向に転動
させることによってシート材に徐々に押圧力を付与する
構成としたときに、被着体の外周縁側ではローラが略点
接触状態となり、そこから、被着体の中心部分に向かっ
て次第にローラとの接触部分が広がり、被着体の中心部
分を過ぎると再び外周縁側に向かって次第にローラとの
接触部分が次第に少なくなる。従って、シート材の全押
圧領域でローラに略一定の加圧力が付加されていると、
各押圧位置の大きさが異なるため、当該押圧位置毎にシ
ート材への押圧力にばらつきが生じ、これによって、シ
ート材と被着体との間における気泡の混入、或いは、被
着体の部分的な反り変形等をもたらし易くなるという不
都合がある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、このような不都合に着目して
案出されたものであり、その目的は、薄型電子部品等の
第１の部材とシート材等の第２の部材とをムラなく貼合
することができる貼合装置及び貼合方法を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、第１の部材に重ね合わされた第２の部材
に所定の押圧力を付与する押圧部材を備え、当該押圧部
材による押圧位置を移動しながら前記第１及び第２の部
材を次第に貼り合わせる貼合装置であって、前記押圧部
材は、各押圧位置で略一定の押圧力を付与可能に制御さ
れる、という構成を採っている。このような構成によれ
ば、各押圧位置で略一定の押圧力が付与されるため、第
１及び第２の部材をムラなく貼合することができる。

【０００６】また、前記押圧部材は、前記押圧力の大き
さを検出するロードセルの検出結果に基づきサーボモー
ター又はステッピングモーター等の電子制御可能なモー
ターで加圧制御される、という構成を採ることが好まし
い。このように構成することで、押圧力の微調整を簡単
に行うことが可能となり、前記押圧力を高い精度で略一
定に保つことができる。

【０００７】更に、前記押圧部材には、全押圧領域の形
状及び寸法に応じて押圧位置毎に数値制御された加圧力
が付加される、という構成を採用することもできる。こ
れにより、各押圧位置で略一定の押圧力を確実に付与す
ることができる。

【０００８】また、本発明は、所定の第１の部材を保持
するテーブルと、このテーブルに保持された第１の部材
に第２の部材を重ね合わせた状態で、当該第２の部材に
所定の押圧力を付与する押圧部材とを備え、当該押圧部
材による押圧力の付与により前記第１及び第２の部材を
貼り合わせる貼合装置であって、前記テーブルは、当該
テーブルに保持された前記第１の部材の外側を囲む凸部
を備え、この凸部の上面高さは、前記第１の部材に重ね
合わされた前記第２の部材の押圧面高さに対し略同一若
しくは僅かに高く設定される、という構成を採用するこ
ともできる。このような構成によれば、各押圧位置の大
きさが変化しても、その変化分を凸部で吸収することが
でき、押圧部材に付加される加圧力を調整しなくても、
各押圧位置で略一定の押圧力を付与することができる。
この結果、押圧部材の加圧力を制御する手段若しくは機
構が不要となって、装置全体の簡略化を図ることができ
る。

【０００９】更に、所定の第１の部材に第２の部材を重
ね合わせた後、当該第２の部材に押圧力を付与する押圧
部材を前記第２の部材に沿って移動することにより、そ
の押圧位置を移動しながら前記第１及び第２の部材を次
第に貼り合わせる貼合方法であって、前記押圧部材に付
加される加圧力を制御可能な制御装置により、前記第２
の部材の全押圧領域の形状及び寸法に応じて前記押圧位
置毎に予め押圧力を設定しておき、当該設定に基づき前
記押圧位置毎で前記加圧力を制御することで、前記押圧
位置毎に略一定の押圧力を付与する、という手法を採用
することによっても、前述の目的を達成しようとしたも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について
図面を参照しながら説明する。

【００１１】［第１実施例］図１には、第１実施例に係
る貼合装置１０を概念的に表した要部断面図が示されて
いる。この図において、貼合装置１０は、５０μｍ〜１
００μｍ程度の薄型半導体ウェハ及び記録基板等の薄型
電子部品に例示される第１の部材としての被着体Ｅの表
面Ｅ１に、各種フィルム等の第２の部材としてのシート
材Ｓを押圧しながら貼合する装置である。本実施例にお
いて、被着体Ｅは、円盤状の記録基板であり、また、シ
ート材Ｓは、前記被着体Ｅと略同一の平面形状を備える
とともに、裏面側が粘着面Ｓ１となるフィルム基材であ
る。このため、粘着面Ｓ１の略全領域がシート材Ｓ側の
貼合面となり、シート材Ｓの表面Ｓ２が非貼合面すなわ
ち押圧面となる。

【００１２】前記貼合装置１０は、被着体Ｅを保持する
テーブル１４と、このテーブル１４に相対移動可能に設
けられるとともに、シート材Ｓを保持するシート材保持
手段１５と、当該シート材保持手段１５に一体的に設け
られるとともに、テーブル１４及びシート材保持手段１
５の相対移動によって被着体Ｅ１に重ね合わされたシー
ト材Ｓに所定の押圧力を付与する押圧部材１７とを備え
て構成されている。

【００１３】前記テーブル１４は、その載置面１９に被
着体Ｅの裏面Ｅ２を載せた状態で吸着保持可能に設けら
れている。また、テーブル１４の載置面１９には、被着
体Ｅが載置面１９の略一定位置で保持されるようになっ
ている。

【００１４】前記シート材保持手段１５は、前記テーブ
ル１４に対して図１中左右方向に水平移動可能に設けら
れるとともに、同図中右端側を支点として、同図中左端
側の押圧部材１７を上下方向に回転変位可能に設けられ
ている。このシート材保持手段１５は、シート材Ｓの未
貼合部分Ｎ１における表面Ｓ２側を保持する保持体２３
と、シート材Ｓが保持体２３に保持されているか否かを
確認するための図示しないセンサとを備えて構成されて
いる。

【００１５】前記保持体２３は、前記未貼合部分Ｎ１に
対向する保持面２８と、この保持面２８に複数設けられ
た吸気孔２９と、これら吸気孔２９に連なるとともに、
図示しない真空発生装置等に繋がる配管３１に接続され
るチャンバー３２とを備えている。この保持体２３は、
吸気孔２９でシート材Ｓの未貼合部分Ｎ１を吸引するこ
とで、当該未貼合部分Ｎ１を接触状態で吸着保持できる
ようになっている。

【００１６】前記押圧部材１７は、保持体２３の図１中
左方で回転可能に支持されたローラ４０によって構成さ
れており、前記シート材保持手段１５と共に移動できる
ようになっている。ローラ４０は、その軸線方向長さが
シート材Ｓの直径よりもやや長く設定されるとともに、
外周下端部分が保持体２３の図１中左端側からはみ出し
たシート材Ｓのはみ出し部分Ｎ２に接触可能となる高さ
位置に設定されている。なお、このローラ４０の外周面
は、シート材Ｓの表面Ｓ２の傷付きを防止可能な弾性材
料や鏡面仕上げされた鋼材によって形成される。

【００１７】前記ローラ４０は、図２ないし図４に示さ
れるように、シート材保持手段１５の移動及び回転によ
ってテーブル１４上の被着体Ｅに重ね合わされたシート
材Ｓ上を図３，４中左端側から右端側に向かって転動す
ることで、当該転動方向に沿ってシート材Ｓに押圧力を
付与するようになっている。このため、その押圧位置Ｐ
が、図３，４中左端側から右端側に向かって次第に移動
することとなる。ここで、当該押圧力は、ローラ４０に
併設される制御装置４１によってシート材Ｓの全押圧領
域で略一定となるように制御される。すなわち、制御装
置４１，４１は、ローラ４０を加圧制御するサーボモー
ター４２，４２の駆動を制御可能に設けられており、ロ
ーラ４０の軸線方向両端側に設けられて当該ローラ４０
の押圧力を検出するロードセル４３，４３と、このロー
ドセル４３，４３の検出結果に基づき、各押圧位置Ｐで
略一定の押圧力が付与されるようにサーボモーター４
２，４２を制御する制御部４４とによって構成されてい
る。なお、本実施例においては、サーボモーター４２，
４２を用いたが、ステッピングモーター等の他の電子制
御可能なモーターを用いることも可能である。

【００１８】次に、前記貼合装置１０によるシート材Ｓ
の貼り付け手順について図２〜図４を用いて説明する。

【００１９】図２に示されるように、テーブル１４に被
着体Ｅを保持させるともに、保持体２３に粘着面Ｓ１を
下向きにしたシート材Ｓを保持させる。この状態から、
シート材保持手段１５が押圧部材１７と共に、テーブル
１４の上方位置に向かって略水平方向に移動し、図２中
二点鎖線で示されるように、被着体Ｅの表面Ｅ１とシー
ト材Ｓの粘着面Ｓ１とが略対面する。そして、保持体２
３の同図中右側を支点として、保持体２３の同図中左側
となる押圧部材１７側を下方に傾け、図３に示されるよ
うに、当該押圧部材１７の下方に位置するシート材Ｓの
はみ出し部分Ｎ２を被着体Ｅの左端側に接近させ、一旦
停止する。

【００２０】そして、ローラ４０の軸線方向両端側のサ
ーボモーター４２，４２が駆動して、外周面下端部分が
シート材Ｓの図３中左端側に接触押圧すると、ロードセ
ル４３，４３により被着体Ｅに対するローラ４０の押圧
力を検出する。そして、当該押圧力の数値が設定された
所定の数値に達したときにサーボモーター４２，４２の
駆動が停止し、シート材Ｓの左端側は、ローラ４０から
所定の押圧力が付与されて被着体Ｅの左端側に貼合され
る。そして、前述と同様の方法でローラ４０の押圧力を
調整しながら、図３に示される保持体２３の傾斜姿勢を
維持したまま、シート材保持手段１５が押圧部材１７と
共に図３中右方（矢印Ａ方向）に移動する。このとき、
シート材Ｓは、保持体２３の図３中左方に位置するはみ
出し部分Ｎ２が押圧部材１７によって被着体Ｅ側に押圧
されているため、シート材保持手段１５の移動に伴っ
て、保持体２３がシート材Ｓの表面Ｓ２上を接触状態で
その面方向にシフトする（図４）。この結果、シート材
保持手段１５が移動すると、保持体２３によるシート材
Ｓの保持領域が次第に減少しながら、シート材Ｓの表面
Ｓ２上に接触状態で付与される押圧力の押圧位置Ｐが図
４中左端側から右端側に向かって次第に移動し、略一定
の押圧力で、これらシート材Ｓ及び被着体Ｅが同図中右
側に向かって徐々に貼り合わされる。

【００２１】シート材Ｓが被着体Ｅに貼り合わされた後
は、保持体２３の傾斜姿勢が解除され、同時にサーボモ
ーター４２，４２の位置も初期位置に戻り、シート材保
持手段１５及び押圧部材１７が、テーブル１４から右方
に水平移動して図２中実線で示される初期位置に戻ると
ともに、シート材Ｓが貼り合わされた被着体Ｅがテーブ
ル１４から取り除かれ、次の被着体Ｅをテーブル１４に
保持させる一方、シート材Ｓを保持体２３に保持させ、
前述の動作が繰り返し行われる。

【００２２】従って、このような第１実施例によれば、
シート材Ｓの各押圧位置Ｐで略一定となる押圧力が付与
されるため、シート材Ｓを略全領域でムラなく薄型の被
着体Ｅに貼り合わせることができるという効果を得る。

【００２３】なお、シート材Ｓの形状及び寸法に応じて
ローラ４０に付加される加圧力を各押圧位置Ｐ毎に予め
割り付け設定しておき、当該割り付けに基づき押圧位置
Ｐ毎で加圧力を変化させることで、押圧位置Ｐ毎に略一
定の押圧力を付与するようにしてもよい。すなわち、シ
ート材Ｓの平面寸法並びに外形形状等を予め制御部４４
に入力しておき、図５（Ａ），（Ｂ）に示されるよう
に、シート材Ｓの各押圧位置Ｐ１〜Ｐｎにおけるローラ
４０との接触部分の長さを基に、シート材Ｓの押圧面積
の変化に対応する押圧力が押圧位置Ｐ１〜Ｐｎで略一定
となるように、ローラ４０への加圧力を押圧位置Ｐ１〜
Ｐｎ毎で、サーボモーター等を数値制御することも可能
である。

【００２４】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。なお、以下の説明において、前記第１実施例と同一
若しくは同等の構成部分については同一符号を用いるも
のとし、説明を省略若しくは簡略にする。

【００２５】［第２実施例］この第２実施例は、第１実
施例のテーブル１４に代えて、図６及び図７に示される
構造のテーブル５８を採用し、シート材Ｓに付与される
押圧力の調整を押圧部材１７側で行わずに、シート材Ｓ
の略全領域に略一定の押圧力を作用させることを可能に
したものである。その他の構成については、前記第１実
施例の構成と略同一となっている。

【００２６】前記テーブル５８は、被着体Ｅが載せられ
る平面視略円形の載置面５９と、この載置面５９の外周
部分に沿って設けられ、内側に有底状の穴６０を形成す
る凸部６１とを備えている。載置面５９は、被着体Ｅよ
りも僅かに大きな平面形状をなし、被着体Ｅを設置した
状態で穴６０の内壁との間に僅かな隙間が形成されるよ
うになっている。被着体Ｅの外周側を囲む凸部６１の上
面高さは、載置面５９上の被着体Ｅに重ね合わされたシ
ート材Ｓの押圧面となる表面Ｓ２の高さ位置に対し略同
一若しくは僅かに高く設定されており、被着体Ｅにシー
ト材Ｓが重ね合わされた状態で、凸部６１の上面とシー
ト材Ｓの表面Ｓ２の双方にローラ４０が接触できるよう
になっている。なお、凸部６１の上面高さを、表面Ｓ２
の高さ位置よりも僅かに高く設定した場合には、ローラ
４０によって凸部６１が押圧されたときに、当該凸部６
１が表面Ｓ２の高さ位置と略同一になるように、弾性体
のローラ４０が圧縮変形できるように設けられている。

【００２７】以上の構成により、ローラ４０がシート材
Ｓ上を転動することで、当該ローラ４０とシート材Ｓと
の接触部分の大きさが変化しても、当該接触部分の外側
に、ローラ４０の残り領域が接触する凸部６１が存在す
るため、ローラ４０に付加される加圧力を略一定とした
ときでも、シート材Ｓに付与される押圧力を当該シート
材Ｓの全領域で略一定に維持して貼合体Ｆを形成するこ
とができる。

【００２８】従って、このような第２実施例によれば、
ローラ４０とシート材Ｓとの接触部分の大きさが変化し
ても、ローラ４０の加圧制御をすることなく、シート材
Ｓへの押圧力を略一定に維持することができ、装置の大
幅な簡略化を図ることができるという効果をも得る。

【００２９】以上のように、前記第１及び第２実施例に
よれば、被着体Ｅとシート材Ｓをムラなく貼合すること
ができ、被着体Ｅの反りを極力抑えることができるとい
う効果を得る。

【００３０】なお、凸部６１としては、図６に示される
ような載置面５９に対する一体構成の他に、載置面５９
に対して別体のリング状とすることもできる。

【００３１】なお、前記第１及び第２実施例において
は、シート材Ｓ上を転動するローラ４０を用いてシート
材Ｓを押圧したが、本発明はこれに限らず、シート材Ｓ
の表面Ｓ２に向かって圧縮空気を吐出可能となる構造の
部材を用い、当該部材をシート材Ｓの表面Ｓ２に接触さ
せないでシート材Ｓを押圧可能な構成にするとよい。こ
れによれば、シート材Ｓの表面Ｓ２への傷付きを防止す
ることができる。

【００３２】また、シート材保持手段１５としては、前
記各実施例の構成に限らず、シート材Ｓを保持体２３に
相対的に移動可能に保持できる限りにおいて種々の構造
を採用することができる。

【００３３】更に、本発明における装置各部の構成は図
示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作
用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の部材に重ね合わされた第２の部材の各押圧位置
で、略一定となるように制御された押圧力を付与可能な
押圧部材を設けたから、第１及び第２の部材をムラなく
貼合することができる。

【００３５】また、前記押圧力の大きさを検出するロー
ドセルの検出結果に基づき電子制御可能なモーターで、
前記押圧部材を加圧制御したから、前記押圧力を高い精
度で略一定に保つことができる。

【００３６】更に、全押圧領域の形状及び寸法に応じて
押圧位置毎に数値制御された加圧力が前記押圧部材に付
加される構成としたから、各押圧位置で略一定の押圧力
を確実に付与することができる。

【００３７】また、前記第１の部材を保持するテーブル
として、当該テーブルに保持された前記第１の部材の外
側を囲む凸部を備え、前記第１の部材に重ね合わされた
前記第２の部材の押圧面高さに対し、前記凸部の上面高
さを略同一若しくは僅かに高く設定したから、押圧部材
に付加される加圧力を調整しなくても、各押圧位置で略
一定の押圧力を付与することができ、装置全体の簡略化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る貼合装置を概念的に表した要
部断面図。

【図２】貼合前の状態を示す図１と同様の断面図。

【図３】貼合開始時の状態を示す図１と同様の断面図。

【図４】貼合途中の状態を示す図１と同様の断面図。

【図５】（Ａ）は、円形状シート材の押圧位置をローラ
と共に模式的に表したシート材の平面図であり、（Ｂ）
は、押圧力の数値制御に際する押圧位置と加圧力との関
係を示すグラフである。

【図６】第２実施例に係る貼合装置に適用されるテーブ
ルの概略縦断面図。

【図７】図６のテーブルの概略平面図。

【符号の説明】

１０貼合装置１７押圧部材２３保持体４０ローラ（押圧部材）４１制御装置４２サーボモーター４３ロードセル５８テーブル６１凸部Ｅ被着体（第１の部材）ＰＰ１〜Ｐｎ押圧位置Ｓシート材（第２の部材）Ｓ２表面（押圧面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F211 AD08 AG03 AH33 AH37 AP02 AQ04 AR02 TA03 TC02 TD11 TJ13 TJ14 TJ15 TJ22 TJ23 TJ30 TQ03 5F031 CA01 CA02 DA15 HA05 HA13 JA01 JA45 KA03 LA09 MA37 PA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の部材に重ね合わされた第２の部材
に所定の押圧力を付与する押圧部材を備え、当該押圧部
材による押圧位置を移動しながら前記第１及び第２の部
材を次第に貼り合わせる貼合装置であって、前記押圧部材は、各押圧位置で略一定の押圧力を付与可
能に制御されることを特徴とする貼合装置。
【請求項２】前記押圧部材は、前記押圧力の大きさを
検出するロードセルの検出結果に基づき電子制御可能な
モーターで加圧制御されることを特徴とする請求項１記
載の貼合装置。
【請求項３】前記押圧部材には、全押圧領域の形状及
び寸法に応じて押圧位置毎に数値制御された加圧力が付
加されることを特徴とする請求項１記載の貼合装置。
【請求項４】所定の第１の部材を保持するテーブル
と、このテーブルに保持された第１の部材に第２の部材
を重ね合わせた状態で、当該第２の部材に所定の押圧力
を付与する押圧部材とを備え、当該押圧部材による押圧
力の付与により前記第１及び第２の部材を貼り合わせる
貼合装置であって、前記テーブルは、当該テーブルに保持された前記第１の
部材の外側を囲む凸部を備え、この凸部の上面高さは、
前記第１の部材に重ね合わされた前記第２の部材の押圧
面高さに対し略同一若しくは僅かに高く設定されている
ことを特徴とする貼合装置。
【請求項５】所定の第１の部材に第２の部材を重ね合
わせた後、当該第２の部材に押圧力を付与する押圧部材
を前記第２の部材に沿って移動することにより、その押
圧位置を移動しながら前記第１及び第２の部材を次第に
貼り合わせる貼合方法であって、前記押圧部材に付加される加圧力を制御可能な制御装置
により、前記第２の部材の全押圧領域の形状及び寸法に
応じて前記押圧位置毎に予め押圧力を設定しておき、当
該設定に基づき前記押圧位置毎で前記加圧力を制御する
ことで、前記押圧位置毎に略一定の押圧力を付与するこ
とを特徴とする貼合方法。