JP2014007216A - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】フレーム部材を補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止できるシート貼付装置および貼付方法を提供すること。
【解決手段】シート貼付装置1は、接着シートを介して被着体WFと一体化されるフレーム部材RFをそれぞれ複数収容可能な第1および第2フレーム収容手段3A、3Bと、前記フレーム部材RFおよび前記被着体WFのうちの少なくともフレーム部材RFを支持する支持手段6と、前記第1フレーム収容手段3Aおよび第2フレーム収容手段3Bから選択的に前記フレーム部材RFを前記支持手段6に搬送する搬送手段7と、前記支持手段6に支持されたフレーム部材RFまたはフレーム部材RFおよび被着体WFに前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段9とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、接着シートを貼付するシート貼付装置および貼付方法に関する。
従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ(以下、単にウェハという場合がある)やリングフレーム(フレーム部材)に接着シートを貼付するシート貼付装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のシート貼付装置は、ウェハおよびリングフレームに接着シートとしてのマウント用シートを貼付するマウント機構と、複数のリングフレームが収容され、底部にキャスター車輪が設けられたワゴンと、ワゴンからマウント機構にリングフレームを搬送する搬送機構とを備え、ワゴンに収容されたリングフレームを使い切ると、当該ワゴンをシート貼付装置から切り離し、リングフレームを補充して再度シート貼付装置内に配置するように構成されている。
特開2005−33119号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたような従来のシート貼付装置では、リングフレームを収容可能なワゴンを1つしか配置できないため、リングフレームを補充するためにワゴンが装置から切り離されている間は、マウント機構にリングフレームを供給することができない。このため、装置の操業の停止が余儀なくされ、単位時間あたりの処理能力が低下するという不都合がある。
本発明の目的は、フレーム部材を補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止できるシート貼付装置および貼付方法を提供することにある。
本発明のシート貼付装置は、接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材をそれぞれ複数収容可能な第1および第2フレーム収容手段と、前記フレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、前記第1フレーム収容手段および前記第2フレーム収容手段から選択的に前記フレーム部材を前記支持手段に搬送する搬送手段と、前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段とを備えていることを特徴とする。
本発明のシート貼付装置において、前記第1フレーム収容手段および前記第2フレーム収容手段は、前記搬送手段に対して離間接近可能に構成され、各フレーム収容手段を前記搬送手段に対する所定の位置に固定する固定手段を備えていることが好ましい。
一方、本発明のシート貼付方法は、接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材をそれぞれ複数収容可能な第1および第2フレーム収容手段から選択的に前記フレーム部材を支持手段に搬送し、前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付することを特徴とする。
以上のような本発明によれば、第1および第2フレーム収容手段から選択的にフレーム部材を支持手段に搬送することができるので、フレーム部材を補充するために一方のフレーム収容手段を当該シート貼付装置から切り離しても、他方のフレーム収容手段から支持手段にフレーム部材を供給し続けることができ、フレーム部材を補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。
本発明において、固定手段を設ければ、各フレーム収容手段が所定位置からずれてしまうことを防止することができるので、搬送手段が各フレーム収容手段からリングフレームを取り出せなくなることを防止することができる。
本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の平面図。 シート貼付装置の貼付手段の側面図。 シート貼付装置のフレーム収容手段の側面図。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるX軸、Y軸、Z軸は、それぞれが直交する関係にあり、X軸およびY軸は、水平面内の軸とし、Z軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Y軸と平行な矢印AR方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がZ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がX軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がY軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
図1において、シート貼付装置1は、被着体としてのウェハWFを複数収容可能なウェハ収容手段2と、接着シートAS(図2)を介してウェハWFと一体化されるフレーム部材としてのリングフレームRFをそれぞれ複数収容可能な第1フレーム収容手段3Aおよび第2フレーム収容手段3Bと、リングフレームRFおよびウェハWFのうちの少なくともリングフレームRFを支持する支持手段6と、第1フレーム収容手段3Aおよび第2フレーム収容手段3Bから選択的にリングフレームRFを支持手段6に搬送する搬送手段7と、第1および第2フレーム収容手段3A、3Bの少なくとも一方を搬送手段7に対する所定の位置に固定する固定手段8と、支持手段6に支持されたリングフレームRFまたは、リングフレームRFおよびウェハWFに接着シートASを当接させて貼付する貼付手段9とを備え、前方にフレームポート14が形成されたフレーム11に支持されている。
ウェハ収容手段2は、表面に保護シートPS(図2)が貼付されたウェハWFを上下方向に多段に収容可能なウェハカセット21からなり、フレーム11に対して切り離し可能に支持される。
なお、ウェハ収容手段2の右方には、図示しない駆動機器としての直動モータによってフレーム11に対して昇降可能に支持され、当該ウェハ収容手段2に収容されたウェハWFの位置を検出可能な第1センサ51Aを有する第1検出手段5Aが設けられている。第1センサ51Aとしては、エリアセンサやラインセンサ等の非接触型センサ、リミットスイッチ等の接触型センサ、またはカメラ等の撮像装置が例示できる。
第1フレーム収容手段3Aは、リングフレームRFを上下方向に多段に収容可能なフレームカセット31Aと、フレームカセット31Aを搬送手段7に対して離間接近可能に支持する台車32Aと、台車32Aから水平方向に突出して設けられた位置決めピン33Aとを備え、フレームポート14における第2フレーム収容手段3Bよりも搬送手段7に対して近い位置に取り外し可能に配置される。位置決めピン33Aは、先細り形状に設けられ、フレームポート14に形成された位置決め穴15に挿入されることで、第1フレーム収容手段3Aを所定の位置に位置決め固定することができる。
第2フレーム収容手段3Bは、第1フレーム収容手段3Aと同様の構成であり、第1フレーム収容手段3Aの末尾Aの記号をBに置き換えることで説明ができるので、その説明を省略する。
なお、第1および第2フレーム収容手段3A、3Bの後方には、図示しない駆動機器としての直動モータによってフレーム11に対して昇降可能に支持され、第1または第2フレーム収容手段3A、3Bに収容されたリングフレームRFの位置をそれぞれ検出可能な第2センサ51B、第3センサ51Cを有する第2検出手段5B、第3検出手段5Cが設けられている。第2および第3センサ51B、51Cとしては、第1センサ51Aと同様の構成のものが例示できる。
支持手段6は、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段によってウェハWFおよびリングフレームRFを吸着保持可能な支持面61を有するテーブル62と、テーブル62をスライダ63(図2)で支持する駆動機器としてのリニアモータ64とを備えている。
搬送手段7は、駆動機器としての多関節ロボット71と、この多関節ロボット71の先端部に設けられた保持手段72とを備え、保持手段72で保持したウェハWFやリングフレームRFを多関節ロボット71により搬送可能に構成されている。多関節ロボット71は、6箇所に回転可能な関節を有する所謂6軸ロボットであり、当該多関節ロボット71の作業範囲内において保持手段72を何れの位置、何れの角度にでも変位可能に構成されている。保持手段72は、符号AAで示すAR方向からの図に示すように、一方の面74Aに凹部73を有する円盤状の保持フレーム74と、凹部73内に配置されたXYテーブル75と、XYテーブル75の出力部76に支持された吸着板77とを備え、保持フレーム74の面74Aに沿う平面内の直交2軸方向に吸着板77を移動可能かつ、当該平面内で吸着板77を回動可能に構成されている。吸着板77は、複数の吸着孔78が設けられた吸着面79を有し、多関節ロボット71に接続されることで、図示しない減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段に接続され、ウェハWFやリングフレームRFを吸着保持できるようになっている。また、吸着板77は、ウェハWFを吸着保持する系統と、リングフレームRFを吸着保持する系統との2系統が存在する。
なお、搬送手段7の左方には、光学センサや撮像装置等で構成され、搬送手段7で支持したウェハWFおよびリングフレームRFの外縁位置やその向きを検出する第4検出手段16が設けられている。第4検出手段16は、ウェハWFに形成された図示しないVノッチやオリエンテーションフラット等の方位マーク、回路パターン、ストリートまたは、リングフレームRFの外周に設けられたノッチRF1等を検出可能に構成され、ウェハWFおよびリングフレームRFを所定の位置、所定の方向に位置決めできるようになっている。
固定手段8は、位置決め穴15に向けて出力軸81が突没可能に構成された駆動機器としての直動モータ82(図3)を備え、位置決め穴15に挿入された位置決めピン33A、33Bを出力軸81で係止することにより、フレーム11に各フレーム収容手段3A、3Bを位置決め固定可能に構成されている。
貼付手段9は、図2に示すように、基材シートBSの一方の面に接着剤層ADを有する接着シートASが当該接着剤層ADを介して帯状の剥離シートRLの一方の面に仮着された原反RSを支持する支持ローラ91と、原反RSを案内する複数のガイドローラ92と、原反RSを折り返すことで剥離シートRLから接着シートASを剥離する剥離板93と、剥離板93で剥離された接着シートASをウェハWFおよびリングフレームRFに当接させて貼付する押圧ローラ94と、駆動機器としての回動モータ95によって駆動される駆動ローラ96と、駆動ローラ96との間に剥離シートRLを挟み込むピンチローラ97と、図示しない駆動機器によって駆動されて剥離シートRLを回収する回収ローラ98とを備えている。
なお、本実施形態の場合、ウェハWFに貼付された保護シートPSを剥離する剥離手段12と、剥離した保護シートPSを回収する不要部材収容箱13とが併設されているが、これらは本願発明の必須要件でないため詳細な説明は省略する。因みに、剥離手段12としては、例えば、特願2008−285228や特願2011−55508等の剥離装置先行文献に記載のものが例示でき、不要部材収容箱13としては、保護シートPSを収容して回収可能なものであれば何ら限定されるものではない。
以上のシート貼付装置1において、ウェハWFおよびリングフレームRFに接着シートASを貼付する手順を説明する。
先ず、原反RSを図2に示すようにセットする。そして、ウェハカセット21を図1で示す位置にセットすると、第1検出手段5Aが図示しない直動モータを駆動し、第1センサ51Aを上昇させた後下降させる。これにより、ウェハカセット21におけるウェハWFの収容位置を検出する。また、リングフレームRFが収容された各フレームカセット31A、31Bを支持した各台車32A、32Bを、図1に示すようにフレームポート14の所定位置にセットすると、固定手段8が直動モータ82を駆動し、図3に示すように、出力軸81で位置決めピン33A、33Bを係止してフレーム11に各フレーム収容手段3A、3Bを位置決め固定する。各台車32A、32Bがフレーム11に固定されると、第2および第3検出手段5B、5Cが図示しない直動モータを駆動し、図3中二点鎖線で示すように、第2および第3センサ51B、51Cを上昇させた後下降させる。これにより、各フレームカセット31A、31BにおけるリングフレームRFの収容位置を検出する。
次に、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、保持手段72をウェハカセット21の内部に挿入させて吸着面79をウェハWFに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該ウェハWFを吸着保持する。次いで、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、第4検出手段16で検出できる位置にウェハWFを移動させ、XYテーブル75を駆動し、ウェハWFを所定角度回転させる。これにより、第4検出手段16がウェハWFの外縁位置と図示しないVノッチ位置とを検出し、それら諸データが図示しない制御手段に出力される。ウェハWFの諸データが図示しない制御手段に入力されると、搬送手段7がXYテーブル75および多関節ロボット71を駆動し、ウェハWFの中心位置と図示しないVノッチ位置とが所定の方向を向くようにしてテーブル62の支持面61上に載置する。
また、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、保持手段72をフレームカセット31Aの内部に挿入させて吸着面79をリングフレームRFに接触させた後、図示しない吸引手段を駆動し、当該リングフレームRFを吸着保持する。次いで、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、リングフレームRFを第4検出手段16で検出できる位置に移動させ、上述のウェハWFと同様の動作を行って、リングフレームRFのノッチRF1が所定の方向を向くようにし、当該リングフレームRFの開口部の内側にウェハWFが配置されるように支持手段6の支持面61上に載置する。
次いで、支持手段6がリニアモータ64を駆動し、テーブル62を左方向に移動させ、ウェハWFおよびリングフレームRFが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、テーブル62の移動に同期して貼付手段9が回動モータ95を駆動し、原反RSを繰り出す。これにより、接着シートASが剥離板93で剥離シートRLから剥離され、剥離された接着シートASが押圧ローラ94によってウェハWFおよびリングフレームRFに貼付され、図2中二点鎖線で示すように、ウェハ支持体WKが形成される。このようにしてウェハ支持体WKが形成されると、図示しない検知手段に検知され、支持手段6がリニアモータ64を停止する。そして、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、ウェハ支持体WKを持ち上げて上下反転させ、支持面61に対向する吸着支持面を有する図示しない受け渡し手段に受け渡し、再び支持面61に載置する。
次いで、支持手段6がリニアモータ64を駆動し、テーブル62を左方向に移動させる。ウェハ支持体WKが所定の位置に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、剥離手段12が保護シートPSに図示しない剥離用テープを貼付し、当該剥離用テープを引っ張ってウェハWFから保護シートPSを剥離する(詳細は、剥離装置先行文献参照)。ウェハWFから保護シートPSが剥離されると、搬送手段7が多関節ロボット71を駆動し、剥離した保護シートPSに吸着面79を接触させて図示しない吸引手段を駆動し、当該保護シートPSを吸着保持して不要部材収容箱13に破棄する。そして、保護シートPSが剥離されたウェハ支持体WKは、図示しない搬送手段によって別工程に搬送され、テーブル62が図1中実線で示す位置に戻り、以降上記同様の動作が繰り返される。
以上のようにして、フレームカセット31Aの全てのリングフレームRFを使い切ると、搬送手段7がフレームカセット31Bから支持手段6にリングフレームRFを搬送する動作を開始する。また、固定手段8が直動モータ82を駆動し、出力軸81と位置決めピン33Bとの係止を解除するとともに、図示しない警告音発生手段や点灯手段等の警告手段を駆動し、フレームカセット31AにリングフレームRFがなくなったことをオペレータに知らせる。これにより、オペレータは、台車32Aをフレームポート14から切り離し、新しいリングフレームRFをフレームカセット31Aに補充し、再度台車32Aをフレームポート14に位置させる。ここで、新しいリングフレームRFをフレームカセット31Aに補充するとき、フレームカセット31Bには多くのリングフレームRFが収容されているため、台車32Aがフレームポート14から切り離されていても、搬送手段7がフレームカセット31Bから支持手段6にリングフレームRFを供給し続けることができる。このため、リングフレームRFの補充時にシート貼付装置1の操業を停止する必要がない。
例えば、各フレームカセット31A、31Bにそれぞれ120枚ずつのリングフレームRFを収容できるとし、1枚の接着シートASの貼付に60秒を要する場合を例示すると、7200秒(2時間)でフレームカセット31Bの全てのリングフレームRFを使い切る。この7200秒の間に、台車32Aをフレームポート14から切り離し、新しいリングフレームRFをフレームカセット31Aに補充し、再度フレームポート14に位置させればよく、十分に余裕を持って補充作業が行えることとなる。これに対して特許文献1に記載されたような従来のシート貼付装置では、稼働効率の面からして2時間もの間、装置の操業を停止させておくようなことはできない。
その後、フレームカセット31Bの全てのリングフレームRFを使い切ったときは、搬送手段7が再度フレームカセット31Aから支持手段6にリングフレームRFを搬送する動作を開始する。この間、オペレータは、フレームポート14から台車32Bを切り離し、新しいリングフレームRFを補充したフレームカセット31Bを再度フレームポート14に位置させる。このように、リングフレームRFを使い切るたびフレームカセット31A、31Bに新しいリングフレームRFを補充しておけば、搬送手段7が各フレームカセット31A、31Bから選択的にリングフレームRFを搬送することができ、シート貼付装置1による接着シートASの貼付動作を継続して行うことができる。
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、第1および第2フレーム収容手段3A、3Bから選択的にリングフレームRFを支持手段6に搬送することができるので、リングフレームRFを補充するために一方のフレーム収容手段3A、3Bを当該シート貼付装置1から切り離しても、他方のフレーム収容手段3A、3Bから支持手段6にリングフレームRFを供給し続けることができ、リングフレームRFを補充する際に単位時間あたりの処理能力が低下することを防止することができる。
また、シート貼付装置1の処理能力が低下することを危惧して、オペレータが急いでリングフレームRFを当該シート貼付装置1に供給しなければならなくなるといった煩雑性を低減することができる。
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、リングフレームRFおよびウェハWFに接着シートASを貼付したが、テーブル62にリングフレームRFのみを載置し、当該リングフレームRFに接着シートASを貼付してもよい。
また、押圧ローラ94に替えて、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができ、エア噴き付けにより押圧する構成も採用することができる。
さらに、剥離板93にかえて、ローラ等による剥離部材を採用してもよい。
フレーム収容手段3A、3Bは、3体以上設けてもよく、いずれか1のフレーム収容手段が空になれは、搬送手段7がいずれか別のフレーム収容手段から支持手段6にリングフレームRFを搬送する動作を開始する構成であれば足りる。
さらに、ウェハ収容手段2は、複数設けられてもよく、複数のウェハ収容手段2を各フレーム収容手段3A、3Bと同様の構成によりフレーム11から切り離し可能に構成してもよい。
また、第1フレーム収容手段3Aは、フレームポート14において第2フレーム収容手段3Bよりも搬送手段7に対して遠い位置に配置するように構成してもよい。
さらに、第1および第2フレーム収容手段3A、3Bのうち一方をメイン側、他方をサブ側とし、常時は搬送手段7がメイン側からリングフレームRFを支持手段6に搬送するようにしておき、当該メイン側のリングフレームRFを使い切って、新しいリングフレームRFを補充して再度フレームポート14に位置されるまでの間にのみ、搬送手段7がサブ側からリングフレームRFを支持手段6に搬送するように構成してもよい。
また、オペレータが手動操作で直動モータ82を駆動し、出力軸81と位置決めピン33A、33Bとの係止を解除し、搬送手段7が取り出し中の第1および第2フレーム収容手段3A、3Bのうち一方をフレームポート14から切り離した場合、第1および第2フレーム収容手段3A、3Bのうち他方から搬送手段7がリングフレームRFを支持手段6に搬送する動作を開始するように構成してもよい。
さらに、固定手段8は、オペレータが手動操作で第1および第2フレーム収容手段3A、3Bの両方をフレームポート14から切り離しできないように、インターロックできる構成としてもよい。
また、本発明における被着体および接着シートASの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、接着シートASは、基材シートBSと接着剤層ADとの間に中間層を有するものや、基材シートBSの上面にカバー層を有する等3層以上のもの、更には、基材シートBSを接着剤層ADから剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、このような両面接着シートとしては、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。更に、被着体が半導体ウェハであって、接着シートASが保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。この際、半導体ウェハは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示でき、このような半導体ウェハに貼付する接着シートASは、それらに限らず、任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被着体が光ディスクの基板であって、接着シートASが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。以上のように、被着体としては、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、その他の被着体のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。
さらに、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる(実施形態で例示したものと重複するものもある)。
1 シート貼付装置
3A 第1フレーム収容手段
3B 第2フレーム収容手段
6 支持手段
7 搬送手段
8 固定手段
9 貼付手段
AS 接着シート
RF リングフレーム(フレーム部材)
WF ウェハ(被着体)

Claims (3)

  1. 接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材をそれぞれ複数収容可能な第1および第2フレーム収容手段と、
    前記フレーム部材および前記被着体のうちの少なくともフレーム部材を支持する支持手段と、
    前記第1フレーム収容手段および前記第2フレーム収容手段から選択的に前記フレーム部材を前記支持手段に搬送する搬送手段と、
    前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付する貼付手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
  2. 前記第1フレーム収容手段および前記第2フレーム収容手段は、前記搬送手段に対して離間接近可能に構成され、
    各フレーム収容手段を前記搬送手段に対する所定の位置に固定する固定手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載のシート貼付装置。
  3. 接着シートを介して被着体と一体化されるフレーム部材をそれぞれ複数収容可能な第1および第2フレーム収容手段から選択的に前記フレーム部材を支持手段に搬送し、
    前記支持手段に支持されたフレーム部材または、フレーム部材および被着体に前記接着シートを当接させて貼付することを特徴とするシート貼付方法。
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