JP2011077443A - 粘着テープ貼付け装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】大型化する粘着テープの原反ロールの装置への搬入、あるいは不要となった残渣テープやキャリアテープの装置からの搬出を容易にする
【解決手段】供給ボビン18の軸心を通る鉛直線上に回収ボビン43を配備し、テープ収容室24の前側両端に一対の連結機構24を備える。台枠先端に連結部を有する粘着テープ搬送台車を装置本体の連結機構25と連結し、粘着テープの原反ロール19を供給ボビン18に搬入するとともに、同じ位置で切断後の残渣テープT’のロールを回収ボビン43から搬出する。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体ウエハとリングフレームまたは半導体ウエハに粘着テープを貼付ける粘着テープ貼付け装置に関し、特に、この装置への粘着テープの搬入および搬出する技術に関する。
従来の粘着テープ貼付け装置は、半導体ウエハとリングフレームまたは半導体ウエハを吸着保持する保持テーブル上に粘着テープを供給するために、保持テーブルを挟んでその上方または下方にテープ供給機構とテープ回収部を並列に配備している。例えば、供給用の粘着テープの原反ロールとウエハ形状に切断後の残渣テープ、あるいは半導体ウエハ形状に予め切断したプリカット粘着テープが所定ピッチで貼付け保持されたキャリアテープの原反ロールとプリカット粘着テープを剥離した後のキャリアテープを回収するロールとが保持テーブルを挟んで並列配備されている。
(特許文献1を参照)。
特許3888754号
しかしながら、従来の粘着テープ貼付け装置では、次のような問題がある。
すなわち、近年の高密度実装の要求に伴い半導体ウエハの直径が大きくなるとともに、薄型化される傾向にある。この要求を満たすために、表面保護用の粘着テープやダイシングテープの幅が大きくなるとともに、ウエハに剛性を持たせるために粘着テープなどの厚みが増す傾向にある。さらに、装置本体へのロールの交換頻度を減らして作業効率の向上を図るために、粘着テープなどを十分なテープ長さに確保する必要がある。
したがって、粘着テープを巻回した原反ロールの形状が大型化するとともに、その重量が増すので、原反ロール、残渣ロール、およびキャリアロールなどを手作業で装置に搬入あるいは搬出するのが困難な状況になっている。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、大型化する粘着テープなどの原反ロールの装置への搬入、あるいは不要となった残渣テープやキャリアテープのロールの装置からの搬出を容易にする粘着テープ貼付け装置を提供することを主たる目的とする。
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、第1の発明は、半導体ウエハに粘着テープを貼付ける粘着テープ貼付け装置であって、
前記半導体ウエハを保持する保持テーブルと、
原反ロールに巻回された帯状の前記粘着テープを半導体ウエハに向けて供給するテープ供給機構と、
前記粘着テープを半導体ウエハに貼付けるテープ貼付け機構と、
前記粘着テープを半導体ウエハの外形に沿って切断するテープ切断機構と、
前記テープ供給機構にセットされた原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、切断後の残渣テープをロール状に巻取り回収するテープ回収部と、
前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部から残渣テープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
を備えたことを特徴とする。
(作用・効果) この構成によれば、テープ供給機構に搬入させる粘着テープの原反ロールとテープ回収部に回収される残渣テープのロールとが原反ロールの中心を通る鉛直線上に並んで配備される。したがって、粘着テープ搬送台車を装置本体の連結した同じ位置で両ロールの交換を可能にする。
なお、この構成において、例えば粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
を備えることが好ましい(請求項2)。
この構成によれば、可動台を昇降させることにより、原反ロールの搬入位置と残渣テープの搬出位置に保持テーブルを位置合わせできる。また、保持テーブルを台枠に対して平行移動させることにより、テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部からの残渣テープのロールの搬出を容易にする。
また、この構成において、粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えることが好ましい(請求項3)。
この構成によれば、原反ロールの搬出セットおよび残渣テープの搬出のための位置合わせを的確にすることができる。
第4の発明は、半導体ウエハに粘着テープを貼付ける粘着テープ貼付け装置であって、
前記半導体ウエハを保持する保持テーブルと、
前記半導体ウエハ形状に予め切断したプリカット粘着テープが所定ピッチで貼付け保持された帯状のキャリアテープを原反ロールから半導体ウエハに向けて供給するテープ供給機構と、
前記キャリアテープをエッジ部材で折り返して粘着テープを剥離しながら半導体ウエハに貼付けるテープ貼付け機構と、
前記テープ供給機構にセットされた原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、剥離部材で剥離されたキャリアテープをロール状に巻取り回収するテープ回収部と、
前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部からキャリアテープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
を備えたことを特徴とする。
(作用・効果) この構成によれば、テープ供給機構に搬入させるプリカット粘着テープの原反ロールとテープ回収部に回収されるキャリアテープのロールとが原反ロールの中心を通る鉛直線上に並んで配備される。したがって、粘着テープ搬送台車を装置本体のテープセット位置に連結した同じ位置で両ロールの交換を可能にする。
なお、この構成において、例えば粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
を備えることが好ましい(請求項5)。
この構成によれば、可動台を昇降させることにより、原反ロールの搬入位置とキャリアテープの搬出位置に保持テーブルを位置合わせできる。また、保持テーブルを台枠に対して平行移動させることにより、テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部からのキャリアテープのロールの搬出を容易にする。
また、この構成において、粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えることが好ましい(請求項6)。
この構成によれば、原反ロールの搬出およびキャリアテープの搬出のための位置合わせを的確にすることができる。
第7の発明は、支持用の粘着テープを貼付けてリングフレームと半導体ウエハを一体化する粘着テープ貼付け装置において、
前記リングフレームおよび半導体ウエハのそれぞれを所定姿勢で保持するワーク保持機構と、
前記リングフレーム形状に予め切断したプリカット粘着テープが貼付け保持された帯状のキャリアテープあるいは帯状の粘着テープをワーク保持機構に保持されたリングフレームの裏面に向けて供給するテープ供給機構と、
剥離部材によって折り返して前記キャリアテープから繰出されるプリカット粘着テープあるいは帯状の粘着テープを押圧しながら転動する貼付けローラにより、ワーク保持機構に保持されたリングフレームおよび半導体ウエハに粘着テープを貼付ける貼付けユニットと、
帯状の前記粘着テープをリングフレームに沿って切断するテープ切断機構と、
前記テープ供給機構にセットされたテープの原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、切断処理後の残渣テープあるいはキャリアテープを巻取り回収するテープ回収部と、
前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部から残渣テープあるいはキャリアテープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
を備えたことを特徴とする。
(作用・効果) この構成によれば、テープ供給機構に搬入させるプリカット粘着テープまたは粘着テープの原反ロールとテープ回収部に回収されるキャリアテープまたは残渣テープのロールとが原反ロールの中心を通る鉛直線上に並んで配備される。したがって、粘着テープ搬送台車を装置本体のテープセット位置に連結した同じ位置で両ロールの交換を可能にする。
なお、この構成において、例えば、粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
を備えたことが好ましい(請求項8)。
この構成によれば、可動台を昇降させることにより、原反ロールの搬入位置とキャリアテープまたは残渣テープの搬出位置に保持テーブルを位置合わせできる。また、保持テーブルを台枠に対して平行移動させることにより、テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部からのキャリアテープまたは残渣テープのロールの搬出を容易にする。
また、この構成において、粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えることが好ましい(請求項9)。
この構成によれば、原反ロールの搬出およびキャリアテープまたは残渣テープの搬出のための位置合わせを的確にすることができる。
本発明の粘着テープ貼付け装置によれば、大型化して重量の増した粘着テープの原反ロールと不要な残渣テープまたはキャリアテープを、粘着テープ搬送台車を連結した同じ位置で交換することができる。
実施例1に係る粘着テープ貼付け装置の平面図である。 粘着テープ貼付け装置の正面図である。 図1のA−A矢視断面図である。 粘着テープ搬送台車の側面図である。 粘着テープ搬送台車に備わった保持テーブルの正面図である。 実施例1の装置の粘着テープ貼付け動作を示す図である。 実施例1の装置の粘着テープ貼付け動作を示す図である。 実施例1の装置の粘着テープ貼付け動作を示す図である。 実施例1の装置の粘着テープ貼付け動作を示す図である。 粘着テープ搬送台車と装置本体の連結部分を示す平面図である。 粘着テープ搬送台車と装置本体の連結部分を示す側面図である。 粘着テープ搬送台車と装置本体の連結状態を示す正面図である。 粘着テープ搬送台車と装置本体の連結状態を示す側面図である。 実施例2に係る粘着テープ貼付け装置の正面図である。 チャックテーブルの正面図である。 帯状のダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 帯状のダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 帯状のダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 帯状のダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 マウントフレームの斜視図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す要部拡大図である。 プリカットダイシングテープの貼付け動作を示す側面図である。 粘着テープ搬送台車の別実施例を示す側面図である。 粘着テープ搬送台車の別実施例を動作説明図である。
以下、図面を参照して本発明に係る粘着テープ貼付け装置の実施例を説明する。なお、この実施例装置では、半導体ウエハの表面に保護用の粘着テープを貼付ける場合を例にとって説明する。
<実施例1>
図1には、この発明の一実施例に係る粘着テープ貼付け装置の平面図、図2は正面図、図3は図1のA−A矢視断面図が示されている。
図1に示すように、粘着テープ貼付け装置1は、バックグラインド処理を施した半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という)を多段に収納するカセットCが装填されるウエハ供給/回収部2と、ロボットアーム3を備えたウエハ搬送機構4と、ウエハWの位置合わせをするアライメントステージ5と、アライメント後のウエハWを吸着保持するチャックテーブル6と、このチャックテーブル6に吸着保持されたウエハWに向けて表面保護用の粘着テープTを供給するテープ供給機構7と、テープ供給機構7から供給されたセパレータ付きの粘着テープTから剥離したセパレータSを回収するセパレータ回収部8、粘着テープTをウエハWに貼付ける貼付けユニット9と、ウエハ形状に沿って粘着テープTを切断するテープ切断機構10と、切断後の残渣テープT’を剥離する剥離ユニット11と、残渣テープT’を巻取り回収するテープ回収部12とを備えている。以下、各構成について具体的に説明する。
ウエハ供給/回収部2にはカセット台が備えられている。このカセット台に粘着テープTがパターン面(以下、適宜に「表面」という)に貼付けられたウエハWを多段に収納したカセットCが載置されるようになっている。このとき、ウエハWはパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。
ウエハ搬送機構4は、図1および図3に示すように、駆動機構によって旋回および昇降移動するように構成されている。このウエハ搬送機構4に備わったロボットアーム3は、その先端に馬蹄形をした真空吸着式のウエハ保持部3aを備えている。ウエハ保持部3aには吸着孔が設けられており、ウエハWを裏面から真空吸着して保持するようになっている。
したがって、ロボットアーム3は、カセットCに多段に収納されたウエハW同士の間隙にウエハ保持部3aを差し入れてウエハWを裏面(下面)から吸着保持し、吸着保持したウエハWをカセットCから引き出して、アライメントステージ5、チャックテーブル6、および、元のカセットCの順に搬送するようになっている
アライメントステージ5は、保持テーブル13の中央で出退してウエハWの受け取りおよび受渡しをする吸着保持部14を備えている。また、アライメントステージ5は、保持テーブル13に載置されたウエハWをその周縁に備えられたオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて位置合わせを行うとともに、ウエハWの裏面全体を覆って保持テーブル13に真空吸着する。
チャックテーブル6は、ロボットアーム3から移載されて所定の位置合わせ姿勢で載置されたウエハWを真空吸着するようになっている。また、チャックテーブル6の上面には、図2に示すように、テープ切断機構10に備えたカッタ刃15をウエハWの外形に沿って旋回移動させて粘着テープTを切断するためにカッタ走行溝16が形成されるとともに、テーブル中心にはウエハ搬入搬出時に出退昇降する吸着保持部17が設けられている。
テープ供給機構7は、供給ボビン18にセットされた原反ロール19から繰出されたセパレータS付きの粘着テープTを送りローラ20とガイドローラ21に巻回案内してナイフエッジ状の剥離部材22に導く。剥離部材22の先端エッジでの折り返しによって粘着テープTからセパレータSを剥離する。セパレータSの剥離された粘着テープTを貼付けユニット9に導くよう構成されている。送りローラ20は、ピンチローラ23との間に保護テープTを挟持案内するとともにモータによって回転駆動されるようになっている。
供給ボビン18は、図4に示すように、長手方向の先寄りと基端寄りの周側面に沿って表面から出退する複数個のプッシャーPSが等間隔に備えられている。また、供給ボビン18には適度の回転抵抗を与えられており、過剰なテープ繰出しが行われないように構成されている。
また、テープ供給機構7は、供給ボビン18に粘着テープTを搬入するテープ収容室24(図2参照)の前方左右下部において、粘着テープ搬送台車50(以下、適宜「台車50」という)の位置決めをして案内するガイドGと、台車50の先端の幅方向に備わった一対の連結部51とそれぞれ係合する一対の連結機構25および位置決め用のセンサ26を備えている。
連結機構25は、図10から図12に示すように、装置奥側で水平軸X周りに枢動可能なエアーシリンダ27のロッド先端に係合部を備えている。係合部は、二股フレーム28とその先端で軸支されて遊転する係合ローラ29とから構成されている。
エアーシリンダ27は、装置本体あるいは操作パネルに備わったスイッチをオンにすることにより、係合する粘着テープ搬送台車50を装置本体側に引き込むように構成されている。
センサ26は、本実施例の場合、後述する粘着テープ搬送台車50の台枠52の先端に備わった位置決め部53との接触により位置確認を行う接触式のものである。なお、センサ26は、接触式に限らず粘着テープ搬送台車50との位置決めが確認できるものであればよく、非接触の光学カメラや光学センサであってもよい。
粘着テープ搬送台車50は、図4に示すように、台枠52の底部の前部に左右一対の転輪54が、また、台枠後部には左右一対のキャスター55がそれぞれ装備されている。
台枠52の先端の幅方向には、一対の連結部51および位置決め部53を備えている。連結部51は、台枠52の先端に装着したブラケット56上において、台枠52の先端から所定距離をおいて装着した上向き先細りテーパ状の係合ブロック57により構成されている。係合ブロック57の後方内側面に凹入湾曲した溝が形成されており、この溝に係合ローラ29が係合するように構成されている。つまり、装置本体の係合ローラ29が、係合ブロック57上を転動することにより、エアーシリンダ27を揺動昇降させ、係合ブロック57を乗り越えると落下する。さらに、エアーシリンダ27を作動させて係合ローラ29を引き込むことにより、係合ブロック57の溝に係合ローラ29が確実に係合する。この構成により、台車50と装置本体とが位置決め連結されるようになっている。
位置決め部53は、テープ収容室24に台車50をセットしたときに装置本体のセンサ26と接触することにより、位置合わせ確認されるように構成されている。
台車後方には、ハンドル58が備えられており、このハンドル58を持って手押し移動することができるよう構成されている。
また、台車後方には、立設されたガイド軸59に沿って昇降可能な昇降可動台60を備えている。つまり、操作ハンドル61を回転させることにより、ガイド軸59に形成されたラックとこのラックに連動する昇降可動台内に備わったピニオンとの協働により昇降可動台60が昇降する。昇降可動台60は、任意の高さで停止するようストッパを備えている。
また、昇降可動台60には、台枠52の前後長さよりも長い保持テーブル62が装着されており、台車50が装置本体に連結した状態で保持テーブル先端部分がテープ収納室24に迫り出すように構成されている。保持テーブル62上には、昇降可動台60に備わった操作ハンドル63を回転させることにより、ボール軸64に沿ってネジ送り駆動する水平可動台65が備わっている。保持テーブル62の先端側には、供給ボビン18への原反ロールセッティング完了位置を示すとともに、保持テーブル62の落下を防止するストッパ66が配備されている。
保持テーブル62の幅方向の両側には、図5に示すように、原反ロール19を保持する一対の保持ブロック67が備わっている。両保持ブロック67は、対向する内向きに斜め下がりテーパ状に構成されている。さらに、保持テーブル62の後方には、原反ロール19を供給ボビン18に向けて押し込む押え部材68を備えている。
図2に戻り、セパレータ回収部8は、粘着テープTから剥離されたセパレータSを巻き取る回収ボビン30が備えられ、適時巻取りまたは反転させて繰出し駆動されるようになっている。
貼付けユニット9には、図6に示すように、エアーシリンダ31によって上下に位置変更可能な貼付けローラ32が備えられている。また、図2に示すように、貼付けユニット全体が案内レール33に沿って水平移動可能に支持されるとともに、モータ34によって正逆回転駆動されるネジ軸35によって往復ネジ送り駆動されるようになっている。
テープ切断機構10は、図2および図3に示すように、チャックテーブル6の奥側上方の待機位置と、チャックテーブル6上の切断作用位置とにわたった昇降および水平移動可能な可動台36を備えている。この可動台36の下部に、チャックテーブル6の中心に位置する縦軸心Z周りに駆動旋回可能に支持アーム37が装備されている。また、この支持アーム37の遊端側に備えたカッタユニット38に先端を下向きにしたカッタ刃15が装着されている。この支持アーム37が縦軸心Z周りに旋回することによりカッタ刃15がウエハWの外形に沿って走行し、粘着テープTをウエハ形状に切り抜くよう構成されている。
剥離ユニット11は、図6に示すように、剥離ローラ39、モータ40によって駆動される送り出しローラ41、および、テープ挟持用のピンチローラ42が備えられている。また、図2に示すように、剥離ユニット全体が案内レール33に沿って水平移動可能に支持されるとともに、モータ34によって正逆回転駆動されるネジ軸35によって往復ネジ送り駆動されるようになっている。
テープ回収部12は、モータ駆動される回収ボビン43が備えられており、切断後の残渣テープT’を巻き取る方向に回転駆動されるようになっている。回収ボビン43は、図4に示すように、長手方向の先端寄りと基端寄りの周側面に沿って表面から出退する複数個のプッシャーPSが等間隔に備えられている。また、この実施例では、回収ボビン43の軸心が、供給ボビン23の軸心の鉛直上方に位置するよう配備されている。また、回収ボビン43の軸心は、チャックテーブル6の表面高さと同じにセットされている。すなわち、装置本体の半分以下で高さの範囲で回収ボビン43と供給ボビン24とが、垂直線上に縦配備されている。
次に、上記実施例装置を用いて表面保護用の粘着テープTをウエハWの表面に貼付けるための一連動作を図6から図9に基づいて説明する。
貼付け指令が出されると、先ず、ウエハ搬送機構4のロボットアーム3がカセット台に載置装填されたカセットCに向けて移動される。ウエハ保持部3aがカセットCに収容されているウエハW同士の隙間に挿入される。ウエハ保持部3aは、ウエハWを裏面から吸着保持して搬出し、取り出したウエハWをアライメントステージ5に移載する。
アライメントステージ5は、吸着保持部14を上昇させてウエハWの裏面を吸着保持し、ウエハWの外周に形成されているノッチやオリエンテーションフラットに基づいてウエハWの位置合わせをする。位置合わせの済んだウエハWは、再びロボットアーム3によって搬出されてチャックテーブル6の上方に向けて搬送される。この場合、図6に示すように、貼付けユニット9と剥離ユニット11は右側の初期位置に、また、テープ切断機構10のカッタ刃15は上方奥側の初期位置でそれぞれ待機している。
ウエハWがチャックテーブル6と上方に搬送されてくると、チャックテーブル6の中央において吸着保持部17が突出上昇してウエハWを裏面から受け取り吸着するとともに、ロボットアーム3のウエハ保持部3aが吸着を解除して退避する。その後、吸着保持部17が退入下降することにより、ウエハWがチャックテーブル6に載置され、ウエハWの搬入が終了する。
ウエハWの搬入が終了すると、図7に示すように、剥離ユニット11を左端に移動させて粘着テープTを原反ロール19から繰出すとともに、回収ボビン43を逆転させて残渣テープT’を引き出す。このとき、モータの駆動を停止した状態で送りローラ20の位置で粘着テープTをピンチローラ23で挟持したまま送りローラ20が駆動され、粘着テープTがテープ供給方向に送られる。つまり、ウエハWの上方で粘着テープTに適度のテンションが付与されている。
テープ貼付け工程に移行する。つまり、図8に示すように、貼付けローラ32が下降されるとともに、貼付けユニット9が前進移動して貼付けローラ32で粘着テープTをウエハWに押圧しながら前方(図では左方向)に転動してゆく。これにより、粘着テープTがウエハWの表面に貼付けられてゆく。
図9に示すように、貼付けユニット9がチャックテーブル6を越えて貼付け終端位置に達すると、上方奥側に待機していたテープ切断機構10が作動され、カッタ刃15が切断作用位置まで移動する。カッタ刃15は、チャックテーブル6のカッタ走行溝の位置で下降され粘着テープTに突き刺される。
次に、支持アーム37が所定の方向に回転され、これに伴ってカッタ刃15が縦軸心Z周りに旋回して粘着シートTをウエハ外形に沿って切断する。
ウエハWの外周に沿ったシート切断が終了すると、カッタ刃15が上昇して装置奥側上方の待機位置に戻る。その後、貼付けユニット9と剥離ユニット11とが初期位置に向けて移動しながらウエハ形状に切り抜かれた残渣テープT’を巻き上げ剥離して回収ボビン43に巻き取って、図6に示す初期位置に戻る。
テープ貼付け作動が終了すると、チャックテーブル6の吸着が解除される。その後、貼付け処理の済んだウエハWは、吸着保持部3aに保持されてテーブル上方に持ち上げられる。この状態でロボットアーム3のウエハ保持部3aに移載されて搬出され、ウエハ供給/回収部2のカセットCに差込み回収される。
以上で1回の粘着テープ貼付け処理が完了し、以後、上記作動を順次繰返してゆく。
次に、装置本体への粘着テープTの原反ロール19の搬入と残渣テープT’のロールの搬出動作について説明する。
粘着テープ搬送台車50の操作ハンドル61を操作して昇降可動台60を回収ボビン43の上端よりも高くなるよう調整し、保持テーブル62に原反ロール19を載置する。
図10および図11に示すように、台車50を装置本体のテープ収容室24の連結機構25に向けて移動させる。テープ収容室24の前端に台車50が到達した時点で、ガイドGによって幅方向の位置決めがされる。その状態で台車50を押し込むことにより、連結機構25のエアーシリンダ27を伸ばした状態で係合ローラ29が、台枠52の係合ブロック57を乗り越えてゆく。このとき、センサ26が作動して台車50の位置が検出される。検出の結果、連結位置が合っていれば装置本体から報知音またはランプを点灯させてオペレータに報知させる。報知音などが確認されると、オペレータは装置本体のスイッチを操作してエアーシリンダ27を作動(オン)させる。エアーシリンダ27は、図12および図13に示すように、係合ローラ29を装置本体側に引き込んで台車50を装置本体に係合連結させる。センサ26は、連結の完了を検出すると、装置本体から報知音またはランプを点灯させてオペレータに報知する。
連結の完了が確認されると、オペレータは操作ハンドル61を操作して供給ボビン18の軸心と原反ロール19との軸心とが略一致するように保持テーブル62の高さ調整を行う。このとき、供給ボビン18のプッシャーPSは、ボビン内に退避している。
高さ調整が完了すると、操作ハンドル63を操作して保持テーブル62を前進移動させる。このとき、保持テーブル62の後方の押え部材68によって原反ロール19が供給ボビン18に押し込まれてゆく。
水平可動台65がストッパ66に当接した時点でプッシャーPSを突出作動させ、原反ロール19を供給ボビン18で保持する。
操作ハンドル61を操作して保持テーブル62を僅かに下降させて保持ブロック67と原反ロール19との接触を解除した後に、操作ハンドル63を逆転させ、保持テーブル62を後退させる。これによって供給ボビン18への原反ロール19のセットが完了する。
次に、エアーシリンダ27をオフにして係合ローラ29の引き込みを解除する。この状態で台車50を後退させて装置本体との連結を解除する。
後退した位置で、回収ボビン43に巻取り回収された残渣テープT’のロール下端より保持ブロック67の保持面が下に位置するように操作ハンドル61を操作して保持テーブル62の高さを調整する。この調整が完了すると、再び台車50を装置本体のテープ収容室24に向けて移動させ、原反ロール19の搬入時と同じ連結処理が繰り返し行われる。
台車50と装置本体との連結が完了すると、操作ハンドル63を操作して保持テーブル62を前進移動させる。水平可動台65がストッパ66に当接すると、操作ハンドル61を操作して昇降可動台60を上昇させることにより、保持ブロック67を残渣テープT’の下端に押圧接触させる。
この状態で、回収ボビン43のプッシャーPSを退避させロールの保持を解除する。操作ハンドル63を逆転させ、保持ブロック67上に載置された残渣テープT’のロールを装置本体から搬出する。
水平可動台65が後端位置に到達すると、エアーシリンダ27をオフにして台車50を後退させて装置本体からの連結を解除する。以上で、原反ロール19の搬入および残渣テープT’の装置本体からの搬出が完了する。
この実施例装置によれば、供給ボビン18の軸心を通る鉛直線上に回収ボビン43が配備されているので、原反ロール19を搬入および残渣テープT’のロールを搬出するための粘着テープ搬送台車50を同じ位置に連結し、両ロールの交換作業を行うことができる。したがって、チャックテーブルを挟んで供給ボビンおよび回収ボビンが並列配備された従来装置のように、粘着テープの原反ロールおよび残渣テープのロールを異なる位置で交換するのに比べて、作業効率の向上を図ることができる。
<実施例2>
この実施例では、支持用の粘着テープ(ダイシングテープ)を介してリングフレームに半導体ウエハを接着保持する粘着テープ貼付け装置について説明する。この装置は、帯状のキャリアテープにリングフレーム形状に予め切断されたプリカットダイシングテープを備えた原反ロールおよび帯状のダイシングテープの原反ロールの両方をボビンに搬入可能に構成されている。なお、上記実施例1の装置と同一構成については、同一符号を付すに留める。
図14には、この発明の一実施例に係る粘着テープ貼付け装置の正面図が示されている。
この実施例の粘着テープ貼付け装置71は、アライメント済みのウエハWとリングフレームfを吸着保持しながら搬送可能なワーク保持機構74と、帯状のダイシングテープDTまたはプリカットダイシングテープdtの原反ロール19と残渣テープのロールまたはキャリアテープCTをセットする一対のボビン18、43とセパレータS付きのダイシングテープDTから剥離したセパレータSを回収するセパレータ回収部93、ダイシングテープDTまたはプリカットダイシングテープdtをウエハWとリングフレームfとに貼付ける貼付けユニット94と、リングフレーム形状に沿ってダイシングテープDTを切断するテープ切断機構98と、切断後の残渣テープDT’を剥離する剥離ユニット95とを備えている。
なお、装置台枠73の内部には、図14に示すように、縦板状の支持フレーム91が固定配備されており、この台枠73および支持フレーム91およびに、ボビン18、43を含む周辺機構、貼付けユニット94、剥離ユニット95、および、テープ回収部96が装備される。また、台枠73の奥側の待機位置から中央部位の切断作用位置に向けてテープ切断機構98が移動可能に装備されている。
ワーク保持機構74は、台枠73から立設した支柱フレーム75を介して水平および昇降自在に装着された可動台76に装備されている。
図14および図15に示すように、可動台76は、モータの正逆回転により支柱フレーム75に設けられた一対の水平レール77に沿って往復移動されるようになっている。
可動台76の下端部には、一方のワークであるリングフレームfを上面から吸着して水平姿勢に保持する中抜き状のフレーム保持枠81が装備されている。このフレーム保持枠81の中央に、バックグラインド処理後のウエハWを上面から吸着して水平姿勢に保持するチャックテーブル82が配備されている。
可動台76には、3本のガイド軸83を介して上下動可能に支持されるとともに、エアーシリンダ84によって駆動される昇降ブラケット85が装備されている。また、この昇降ブラケット85にチャックテーブル82がゴム製の緩衝部材86を介して支持されている。昇降ブラケット85を上下動させることで、ウエハWとリングフレームfを昇降させることができるようになっている。
次に、テープ供給機構92およびテープ回収部96について説明する。この実施例の、帯状のダイシングテープDTをテープ供給機構92に搬入する場合を先に説明する。後述するプリカットダイシングテープDTを利用する場合、帯状のダイシングテープDTを利用する場合の原反ロールをセットするボビンの位置が、帯状のダイシングテープDTをセットする位置と逆になる。
ボビン18、43は、実施例1と同じ構成であり、図4に示すように、長手方向の先寄りと基端寄りの周側面に沿って表面から出退する複数個のプッシャーPSが等間隔に備えられている。また、両ボビン18、43には適度の回転抵抗を与えられており、過剰なテープ繰出しが行われないように構成されている。さらに、この実施例では、ボビン43の軸心が、ボビン23の軸心の鉛直上方に位置するよう配備されている。また、ボビン18に原反ロールをセットした状態で、原反ロール19は、台枠73の内部に収まっている。すなわち、装置本体下部に両ボビン18、43が、垂直線上に縦配備されている。
ここで帯状のダイシングテープDTを利用する場合、ボビン18を供給ボビン18として利用する。
供給ボビン18にダイシングテープDTがセットされた場合、図16に示すように、テープ供給機構92から繰出されたセパレータS付きのダイシングテープDTは、ピンチローラ100に導かれ、ここでダイシングテープDTからセパレータSが剥離されて下方に反転案内されるとともに、セパレータSが剥離されて粘着面が上向きに露出されたダイシングテープDTが水平に引き出されて剥離ユニット95に導かれる。したがって、ボビン18およびピンチローラ100が、本発明のテープ供給機構として機能する。
ボビン43にキャリアテープCTがセットされた場合、図21に示すように、原反ロール19から繰出されたキャリアテープCTは、ダンサローラ108を介して貼付けユニット94を経てピンチローラ100に導かれる。
ダンサローラ108は、プリカットダイシングテープdtがチャックテーブル82上のリングフレームfの貼付け位置に供給されるように、所定ピッチでキャリアテープCTを引き出すように構成されている。
図16に戻り、セパレータ回収部93には回収ボビン101が備えられており、ダイシングテープDTから剥離されてピンチローラ100で下方に反転案内されたセパレータSを巻取り回収するよう構成されている。
貼付けユニット94は、図示されていないねじ送り式あるいはベルト式の駆動手段によって水平に往復移動可能に構成されている。例えば、図21に示すように、キャリアテープCTを受け入れる導入用ピンチローラ102、案内ローラ103、エッジ状薄板からなる剥離部材104、および貼付けローラ105などが備えられている。
ダイシングテープDTが使用される場合には、ピンチローラ100でセパレータSが剥離されて水平方向に折り返し案内されたダイシングテープDTが貼付けローラ105に接する状態で剥離ユニット95に導かれる。
プリカットダイシングテープdtが使用される場合には、図21に示すように、貼付けユニット94に供給されたキャリアテープCTは、導入用ピンチローラ102、案内ローラ103を経て剥離部材104で折り返し案内された後、ピンチローラ100に導かれる。剥離部材104の先端エッジでの折り返し案内によって、プリカットダイシングテープdtの先端がキャリアテープCTから剥離される。この剥離された先端部分がリングフレームfの貼付け位置に近接すると略同時に、このテープdtの非粘着面を貼付けローラ105が押圧する。
剥離ユニット95は、図示されていないねじ送り式の駆動手段によって水平に往復移動可能に構成されている。また、図16に示すように、貼付けユニット94から水平に導出されてきたダイシングテープDTを案内する剥離ローラ111と案内ローラ112が備えられている。
テープ切断機構98は、装置奥側の待機位置とワーク保持機構74の中心線Z上の作用位置とにわたって前後移動するよう構成されている。また、テープ切断機構98は、図14に示すように、エアーシリンダ114によって昇降されるとともに、中心線Zを中心として旋回駆動される支持アーム116が延出されている。この支持アーム116の端部には、円板形のカッタ刃117が備えられている。また、カッタ刃117の対角位置には、ワークの下面に沿って転動する遊転ローラ118が配備されている。
ボビン18、43にダイシングテープDTを搬入するテープ収容室24の前方左右下部において、実施例1の装置と同様に、図14に示すように、粘着テープ搬送台車50の先端の幅方向に備わった一対の連結部51とそれぞれ係合する一対の連結機構25と1個の位置決め用のセンサ26を備えている。
つまり、連結機構25は、装置奥側で水平軸X周りに枢動可能なエアーシリンダ27のロッド先端に係合部を備えている。係合部は、二股フレーム28とその先端で軸支されて遊転する係合ローラ29とから構成されている。
この実施例の粘着テープ貼付け装置71は以上のように構成されており、帯状のダイシングテープDT、あるいは、プリカットダイシングテープdtをリングフレームfとウエハWに貼付ける処理を以下に説明する。
図16ないし図19に沿って、帯状のダイシングテープDTを貼付け処理する場合の工程について説明する。
貼付け開始状態においては、ワーク保持機構74は上方の待機位置にあり、このワーク保持機構74にリングフレームfおよびウエハWがロボットアームなどを用いて供給され、それぞれが所定の位置で吸着保持される。この場合、ウエハWの下面がリングフレームfの下面より僅かに突出された状態にセットする。
貼付けユニット94および剥離ユニット95は、図16に示すように、左端の待機位置にあり、テープ供給機構92から繰出されたセパレータS付きのダイシングテープDTは、セパレータSが剥離された状態でピンチローラ100と剥離ローラ111にわたって掛け渡されている。
その他の初期設定が完了すると装置を作動させる。先ず、図17に示すように、剥離ユニット95が右方向に前進移動する。剥離ユニット95が終端位置に到達すると、テープ固定用シリンダ113が前進作動し、ダイシングテープDTをニップする。
ワーク保持機構74が貼付け位置まで下降され、リングフレームfおよびウエハWの下面がダイシングテープDTの上向き粘着面に接近対向される。
貼付けユニット94が、図18に示すように、右方向に前進移動する。このとき、貼付けローラ105でダイシングテープDTを押し上げながらリングフレームfおよびウエハWの下面に貼付けてゆく。この場合、ウエハWを保持したチャックテーブル82は緩衝部材86を介して弾性支持されているので、リングフレームfより下方に突出されているウエハWが貼付けローラ105による押圧力を受けると、緩衝部材86の弾性変形によってウエハWの下面がリングフレームfの下面と面一になるよう後退上昇する。したがって、ダイシングテープDTは、ウエハWの下面全体に確実に押し付けられる。
図19に示すように、貼付けユニット94が前進して終端位置に到達して貼付けが完了すると、テープ切断機構98が作用位置に移動してくる。その後、テープ切断機構98は、上昇および回転作動し、カッタ刃117が旋回走行してリングフレームfの下面に貼付けられたダイシングテープDTを所定の径で切断する。このとき、ダイシングテープDTの切断部位上を遊転ローラ118が転動し、テープの浮き上がりなどを修正する。
ダイシングテープDTの切断が完了すると、テープ切断機構98が下降作動する。また、剥離ユニット95のテープ固定用シリンダ113が後退作動してダイシングテープDTの固定を解除する。その後、図16に示すように、貼付けユニット94と剥離ユニット95が左方向に前進走行し、ダイシングテープDTの円形に切り抜かれた残渣テープDT’をリングフレームfから剥離してゆく。これと同調してテープ回収部96のボビン43が巻取り作動して残渣テープDT’を巻き取ってゆく。
切断処理後に、貼付けユニット94と剥離ユニット95が前進して初期位置に戻ると、図16に示すように、ワーク保持機構74が上昇作動し、円形に切断されたダイシングテープDTを介しリングフレームfとウエハwとを一体化した図20に示すマウントフレームMFが、図14に示す表面保護用の保護テープPTの剥離ユニット120に向けて搬出される。
以上で帯状のダイシングテープDTを用いた場合の一巡の貼り付ける処理が終了する。
次に、図21から図26に沿って、プリカットダイシングテープdtを貼付け処理する工程を説明する。
貼付け開始状態においては、図21に示すようにワーク保持機構74は上方待機位置にあり、このワーク保持機構74にリングフレームfおよびウエハWがそれぞれ所定の位置で吸着保持される。
使用されない剥離ユニット95は、右端の待機位置に固定される。貼付けユニット94は左側の設定された初期位置に待機されるとともに、使用されないテープ切断機構98は装置奥側の待機位置に固定される。
ダンサローラ108によってボビン43から繰出されたキャリアテープCTは、貼付けユニット94に供給されて所定の径路に巻き掛け案内されて後方に送り出され、ピンチローラ100を経てテープ回収部96に導かれて巻き取られる。
その他の初期設定が完了すると、ワーク保持機構74が下降されてリングフレームfの下面が貼付けローラ105に接近対向される作用位置に位置合わせされる。
図22に示すように、ダンサローラ108によって所定ピッチでキャリアテープCTが原反ロール19から繰出される。
図23に示すように、貼付けユニット94が前進して右端に移動する。このとき、ピンチローラ100の逆転駆動により、使用済みのキャリアテープCTがボビン18から引き出されるとともに、ピンチローラ100の駆動によってダンサローラ108を固定したままキャリアテープCTをボビン43から貼付けユニット94に向けて、さらに繰出し走行させる。所定の終端位置に到達する貼付けユニット94を初期位置に向けて前進移動させる。
貼付けユニット94の移動に伴って、ピンチローラ100およびボビン43が駆動する。つまり、走行するキャリアテープCTがボビン43に巻取り回収されてゆく。このとき、図25に示すように、キャリアテープCTに貼付け保持されたプリカットダイシングテープdtが剥離部材104によりキャリテープCTから剥離されて繰出されてゆく。この過程でプリカットダイシングテープdtの先端が光センサなどで検知されテープ走行が停止される。
テープ走行が停止された状態においては、プリカットダイシングテープdtの先端部が剥離部材104によってキャリアテープCTから剥離され、その粘着面を上向きにした姿勢でリングフレームfの貼付け位置に近接対向する。このとき、貼付けローラ105の直上にリングフレームの貼付け開始部位が位置する。
貼付け開始位置に達した貼付けローラ105が押し上げ移動されて、プリカットダイシングテープdtの先端部がリングフレームfの下面に押し付けられる。その後、貼付けユニット94が図中左方向に前進走行される。このとき、ピンチローラ100が貼付けユニット94の移動速度と同調した速度で巻き込み駆動されるとともに、ダンサローラ108も同調駆動させて蓄積されているキャリアテープCTを貼付けユニット94に繰出す。剥離部材104の先端エッジ部でキャリアテープCTから剥離されるプリカットダイシングテープdtが、図24および図26に示すように、貼付けローラ105によってリングフレームfおよびウエハWの下面に連続して貼り付けられてゆく。なお、貼付けユニット94が貼付け走行するとき、両ボビン18、43では弱いバックテンションが発生するよう駆動される。
貼付けユニット94が前進移動して初期位置に戻ると、ワーク保持機構74が上昇作動し、プリカットダイシングテープdtを介しリングフレームfとウエハWとを一体化したマウントフレームMFが剥離ユニット120に搬出されるとともに、新たらしいワークの搬入に備える。以上でプリカットダイシングテープdtを用いた場合の一巡の貼り付ける処理が終了する。
上述の粘着テープ貼付け装置71によれば、1台の装置で帯状のダイシングテープDTおよびプリカットダイシングテープdtをリングフレームfとウエハWとにわたって貼付けることができる。したがって、テープの形態に応じた装置を個別に設置する必要がないので、設備コストおよび設置スペースを節減できる。
さらに、粘着テープ形態に関わらず、ボビン18、43が縦配列されているので、原反ロール19を搬入および残渣テープT’およびキャリアテープCTのロールを搬出するための粘着テープ搬送台車50を同じ位置に連結し、ロールの交換作業を行うことができる。したがって、チャックテーブルを挟んで供給ボビンおよび回収ボビンを並列配備した従来装置のように、粘着テープの原反ロールおよび残渣テープのロールを異なる位置で交換するのに比べて作業効率の向上を図ることができる。
本発明は、以下のような形態に変形して実施することもできる。
(1)上記実施例の粘着テープ搬送台車50は、昇降可動台60および水平可動台65を手動によるハンドル操作で行っていたが、モータなどの駆動装置によって自動で水平および昇降するように構成してもよい。
(2)上記実施例の粘着テープ搬送台車50は、保持テーブル62が台枠52よりも長く、テープ収容室24から迫り出す構成であったが、保持テーブル62の長さを台枠52の長さ以下に設定してもよい。
この構成の場合、例えば、図27および図28に示すように、2層構造の保持テーブル62a、62bとし、台車50の進行方向に保持テーブル62bを保持テーブル62a上でレールに沿ってスライド移動可能に構成する。
この構成によれば、粘着テープ搬送台車50を装置本体に連結したまま、供給ボビン18への原反ロール19の搬入と、回収ボビン43からの残渣テープT’のロールの搬出を行うことができる。
(3)実施例2の装置では、貼付けユニット94や剥離ユニット95などの上方にワーク保持機構74を配備し、ウエハWの下面に貼付け処理を行う形態を示しているが、貼付けユニット94などとワーク保持機構74との配備する位置を上下に入れ換えるとともに、ウエハWの裏面を上向きに保持してワーク保持機構74を昇降させてダイシングテープDTを貼付ける構成であってもよい。なお、この構成においても両ボビン18、43は、縦配備する。
4 … ウエハ搬送機構
5 … アライメントステージ
6 … チャックテーブル
7 … テープ供給機構
8 … 貼付けユニット
10 … テープ切断機構
11 … 剥離ユニット
18 … 供給ボビン
25 … 連結機構
43 … 回収ボビン
50 … 粘着テープ搬送台車
51 … 連結部
f … リングフレーム
w … 半導体ウエハ
T … 粘着テープ
DT … ダイシングテープ
DT’… 残渣テープ
dt … プリカットダイシングテープ
s … セパレータ
CT … キャリアテープ

Claims (9)

  1. 半導体ウエハに粘着テープを貼付ける粘着テープ貼付け装置であって、
    前記半導体ウエハを保持する保持テーブルと、
    原反ロールに巻回された帯状の前記粘着テープを半導体ウエハに向けて供給するテープ供給機構と、
    前記粘着テープを半導体ウエハに貼付けるテープ貼付け機構と、
    前記粘着テープを半導体ウエハの外形に沿って切断するテープ切断機構と、
    前記テープ供給機構にセットされた原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、切断後の残渣テープをロール状に巻取り回収するテープ回収部と、
    前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部から残渣テープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  2. 請求項1に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
    前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
    前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えた
    ことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  4. 半導体ウエハに粘着テープを貼付ける粘着テープ貼付け装置であって、
    前記半導体ウエハを保持する保持テーブルと、
    前記半導体ウエハ形状に予め切断したプリカット粘着テープが所定ピッチで貼付け保持された帯状のキャリアテープを原反ロールから半導体ウエハに向けて供給するテープ供給機構と、
    前記キャリアテープをエッジ部材で折り返して粘着テープを剥離しながら半導体ウエハに貼付けるテープ貼付け機構と、
    前記テープ供給機構にセットされた原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、エッジ部材で剥離されたキャリアテープをロール状に巻取り回収するテープ回収部と、
    前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部からキャリアテープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  5. 請求項4に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
    前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
    前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
    ことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えた
    ことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  7. 支持用の粘着テープを貼付けてリングフレームと半導体ウエハを一体化する粘着テープ貼付け装置において、
    前記リングフレームおよび半導体ウエハのそれぞれを所定姿勢で保持するワーク保持機構と、
    前記リングフレーム形状に予め切断したプリカット粘着テープが貼付け保持された帯状のキャリアテープあるいは帯状の粘着テープをワーク保持機構に保持されたリングフレームの裏面に向けて供給するテープ供給機構と、
    剥離部材によって折り返して前記キャリアテープから繰出されるプリカット粘着テープあるいは帯状の粘着テープを押圧しながら転動する貼付けローラにより、ワーク保持機構に保持されたリングフレームおよび半導体ウエハに粘着テープを貼り付ける貼付けユニットと、
    帯状の前記粘着テープをリングフレームに沿って切断するテープ切断機構と、
    前記テープ供給機構にセットされたテープの原反ロール中心を通る鉛直線上に巻取り軸を備え、切断処理後の残渣テープあるいはキャリアテープを巻取り回収するテープ回収部と、
    前記テープ供給機構への原反ロールの搬入およびテープ回収部から残渣テープあるいはキャリアテープのロールを搬出する粘着テープ搬送台車をテープセット位置に案内するとともに位置決め連結する連結機構と、
    を備えたことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  8. 請求項7に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車は、台枠の底面に装備したキャスターと、
    前記台枠に立設された支軸に沿って昇降する昇降可動台と、
    前記ロールを載置保持するとともに、台枠に対して平行移動する保持テーブルと、
    ことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
  9. 請求項7または請求項8に記載の粘着テープ貼付け装置において、
    前記粘着テープ搬送台車の連結状態を検出するセンサを備えた
    ことを特徴とする粘着テープ貼付け装置。
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