JP2014036144A - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の構成が複雑化、大型化することを防止できるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供する。
【解決手段】搬送されてくるウェハWFを収容可能な板状部材収容手段3と、ウェハWFが接着シートを介して固定されるリングフレームRFを収容可能なフレーム収容手段4との双方を支持可能な構成で、搬送されてくる板状部材収容手段3またはフレーム収容手段4を支持し、支持するものを判別して板状部材ストッカ20またはフレームストッカ30へ振り分けて支持させる振り分け手段60を備える。板状部材収容手段3を板状部材ストッカ20へ振り分ける構成と、フレーム収容手段4をフレームストッカ30へ振り分ける構成との共有化が図れ、シート貼付装置1の構成を簡略化できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、板状部材およびフレーム部材に接着シートを貼付し当該接着シートを介して板状部材とフレーム部材とを一体化するシート貼付装置およびシート貼付方法に関する。
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(板状部材)を複数収容可能なカセット(板状部材収容手段)を支持可能なウェハ供給部(板状部材ストッカ)と、リングフレーム(フレーム部材)を複数収容可能なワゴン(フレーム収容手段)を支持可能なリングフレーム供給部(フレームストッカ)と、ウェハおよびリングフレームに接着シートを貼付するマウント機構(貼付手段)と、板状部材ストッカからマウント機構にウェハを搬送するウェハ搬送機構(移載手段)と、フレームストッカからマウント機構にリングフレームを搬送するリングフレーム搬送機構(移載手段)とを備え、板状部材収容手段またはフレーム部材収容手段に収容された板状部材またはフレーム部材を使い切ると、板状部材収容手段またはフレーム部材収容手段を板状部材ストッカまたはフレームストッカから切り離し、板状部材またはフレーム部材が補充された板状部材収容手段またはフレーム部材収容手段を再度板状部材ストッカまたはフレームストッカに配置するように構成されている。
また、ウェハ(板状部材)が収容されたカセット(板状部材収容手段)を特許文献1等の装置へ搬送する搬送装置として、工程内で敷設された工程内搬送路を通って搬送先に搬送する構成が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−33119号公報 特開2000−68350号公報
しかしながら、特許文献1では、搬送されてきた板状部材収容手段を板状部材ストッカに配置するオペレータの作業や装置の機構と、搬送されてきたフレーム収容手段をフレームストッカに配置するオペレータの作業や装置の機構とがそれぞれ必要となるので、シート貼付装置に係るオペレータの作業が煩雑化したり、シート貼付装置の構成が複雑化、大型化したりするといった不都合がある。また、上記特許文献2は、板状部材収容手段を搬送する装置であることから、仮に特許文献2の搬送装置を上記特許文献1に適用したとしても、板状部材収容手段を板状部材ストッカに配置する作業のみが解消されるだけで、上記不都合を全て解消できるものとはならない。
本発明の目的は、オペレータの作業が煩雑化することを防止できるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供することである。
また、他の目的は、装置の構成が複雑化、大型化することを防止することができるシート貼付装置およびシート貼付方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明のシート貼付装置は、フレーム部材および板状部材を支持可能な支持手段と、前記板状部材を複数収容可能な板状部材収容手段を支持可能な板状部材ストッカと、前記フレーム部材を複数収容可能なフレーム収容手段を支持可能なフレームストッカと、前記板状部材ストッカに支持された板状部材収容手段、および前記フレームストッカに支持されたフレーム収容手段から、前記板状部材およびフレーム部材を支持して前記支持手段へ移載する移載手段と、前記支持手段に支持された板状部材およびフレーム部材に接着シートを貼付し、前記板状部材とフレーム部材とを一体化させる貼付手段とを備えたシート貼付装置であって、搬送されてくる前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持し、前記板状部材ストッカまたはフレームストッカへ振り分けて支持させる振り分け手段を具備した、という構成を採用している。
この際、本発明のシート貼付装置では、前記振り分け手段は、共通の搬送路で搬送されてくる前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持可能に設けられている、ことが好ましい。
また、本発明のシート貼付装置では、前記振り分け手段は、支持する前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段を判別する判別手段を備え、前記搬送されてくる板状部材収容手段およびフレーム収容手段を同一の受取位置で受け取り、前記判別手段による判別に基づいて振り分ける、ことが好ましい。
一方、本発明のシート貼付方法は、板状部材を複数収容可能な板状部材収容手段またはフレーム部材を複数収容可能なフレーム収容手段とが搬送されてくると、当該板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持し、前記板状部材収容手段を支持可能な板状部材ストッカまたは前記フレーム収容手段を支持可能なフレームストッカへ振り分けて支持させる工程と、前記板状部材ストッカに支持された板状部材収容手段および前記フレームストッカに支持されたフレーム収容手段から、前記板状部材およびフレーム部材を支持して支持手段へ移載する工程と、前記フレーム部材および前記板状部材を支持手段で支持する工程と、前記支持手段に支持された板状部材およびフレーム部材に前記接着シートを貼付し、前記板状部材とフレーム部材とを一体化させる工程とを実施する、という構成を採用している。
以上のような本発明によれば、振り分け手段を設けたため、搬送されてきた板状部材収容手段やフレーム収容手段を板状部材ストッカやフレームストッカに支持させるといったオペレータの作業をなくすことができ、当該オペレータの作業が煩雑化することを防止することができる。
また、振り分け手段が状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持し、それらを板状部材ストッカまたはフレームストッカへ振り分けて支持させるので、装置の構成が複雑化、大型化することを防止することができる。
この際、共通の搬送路で搬送されてくる板状部材収容手段およびフレーム収容手段を、振り分け手段が選択的に支持して振り分ける構成とすることで、装置周辺の搬送路の構成が簡略化することができ、延いては、当該シート貼付装置を含む製造ラインの小型化が行える。
また、判別手段を設けることで、振り分け手段が板状部材収容手段をフレームストッカに配置したり、フレーム収容手段を板状部材ストッカに配置したりすることを確実に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を示す概略平面図。 図1に示すシート貼付装置の一部を示す正面図。
以下、本発明の一実施形態に係るシート貼付装置を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書におけるX軸、Y軸、Z軸は、それぞれが直交する関係にあり、X軸及び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軸と平行な図1の矢印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、フレーム部材としてのリングフレームRFおよび板状部材としてのウェハWFを支持可能な支持手段10と、ウェハWFを複数収容可能な板状部材収容手段3を支持可能な板状部材ストッカ20と、リングフレームRFを複数収容可能なフレーム収容手段4を支持可能なフレームストッカ30と、板状部材ストッカ20に支持された板状部材収容手段3およびフレームストッカ30に支持されたフレーム収容手段4から、ウェハWFおよびリングフレームRFを支持して支持手段10へ移載する移載手段40と、支持手段10に支持されたウェハWFおよびリングフレームRFに接着シートASを貼付し、ウェハWFとリングフレームRFとを一体化させる貼付手段50と、搬送されてくる板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4のいずれか一方を選択的に支持し、板状部材ストッカ20またはフレームストッカ30へ振り分けて支持させる振り分け手段60と、を備え、板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4を搬送可能な単一の搬送装置70の下方に配置されている。
板状部材収容手段3は、表面に保護シートPS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WCと、ウェハカセットWCの上面に設けられ、前後両面に前後係合部WC1が設けられるとともに、右面に右方係合部WC2が設けられた把持部WC3とを備えている。
フレーム収容手段4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FCと、把持部WC3と同様にフレームカセットFCの上面に設けられ、前後両面に前後係合部FC1が設けられるとともに、右面に右方係合部FC2が設けられた把持部FC3とを備えている。
支持手段10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11を有するテーブル12と、テーブル12をスライダ14で支持する駆動機器としてのリニアモータ13とを備えている。
板状部材ストッカ20およびフレームストッカ30は、それぞれ図示しない光学センサ、感圧センサ、撮像手段やロードセルなどを有し、板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4が載置されたことを検出可能に構成されている。
移載手段40は、駆動機器としての多関節ロボット41と、この多関節ロボット41の先端部に設けられた保持手段42とを備え、保持手段42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41により搬送可能に構成されている。多関節ロボット41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41の作業範囲内において保持手段42で保持したウェハWFやリングフレームRFを何れの位置、何れの角度にでも移動可能に構成されている。保持手段42は、複数の吸着孔42Aを有し、多関節ロボット41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。なお、保持手段42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。
貼付手段50は、図1中符号AAで示すAR方向からの図に示すように、接着シートASが帯状の剥離シートRLの一方の面に仮着された原反RSを支持する支持軸51と、剥離シートRLを折り返して接着シートASを剥離する剥離板52と、剥離された接着シートASをウェハWFに当接させて貼付する押圧手段としての押圧ローラ53と、駆動機器としての回動モータ54によって回転駆動する駆動ローラ55と、駆動ローラ55とで剥離シートRLを挟み込むピンチローラ56と、剥離シートRLを回収する回収ローラ57とによって構成されている。
振り分け手段60は、支柱61に両端部が支持された駆動機器である直動モータ62と、直動モータ62のスライダ63に支持された駆動機器である直動モータ64と、直動モータ64のスライダ65に支持された判別手段としてのロードセル66と、ロードセル66に支持され、把持部WC3,FC3を受け入れ可能な凹部67Aが形成された支持アーム67と、支持アーム67に支持され凹部67A内でその出力軸68Aを進退可能に設けられた駆動機器である一対の直動モータ68とを備えている。
搬送装置70は、図2にも示すように、天井面CLに敷設された搬送レール71に走行可能に支持された複数の搬送体72と、搬送体72の下フレーム73に支持された駆動機器である回動モータ74によって回動可能に設けられ、前後係合部WC1、WC2に係脱可能な一対の略L字状のフック75と、天井面CLに支持されたフレーム76に支持され、その出力軸77Aが右方係合部WC2、FC2に係脱可能な直動モータ77とを備えている。
次に、上記実施形態におけるシート貼付装置の動作について図面を参照して説明する。
先ず、図1中符号AAで示す図に示すように貼付手段50に原反RSをセットすると、シート貼付装置1が図示しない通信手段を介してウェハWFを収容した板状部材収容手段3およびリングフレームRFを収容したフレーム収容手段4の要求信号を出力する。この要求信号を受けると、搬送装置70がウェハWFを収容した板状部材収容手段3および、リングフレームRFを収容したフレーム収容手段4をそれぞれ支持した2体の搬送体72を搬送レール71に沿って走行させる。搬送体72で支持した板状部材収容手段3の右方係合部WC2または、フレーム収容手段4の右方係合部FC2が直動モータ77の出力軸77Aの直左に位置する受け渡し位置(図2中実線で示す位置)に到達したことが図示しない検知手段に検知されると、搬送装置70が先に走行する搬送体72の走行を停止する。ここで、先に走行する搬送体72が板状部材収容手段3を支持しているとする。なお、フレーム収容手段4を支持して走行する搬送体72は、図示しない制御手段や光学センサ、撮像手段によって、停止している搬送体72に接触することのないように、所定間隔を保って走行または停止する。そして、搬送装置70が直動モータ77を駆動し、出力軸77Aを右方係合部WC2に挿入させた後、各回動モータ74を駆動し、一対のフック75を前後係合部WC1から抜き取り、板状部材収容手段3の支持を解除する。その後、搬送装置70が走行してきた方向と同じ方向に搬送体72を走行させ、待機位置に帰還させる。
次いで、振り分け手段60が直動モータ62、64を駆動し、支持アーム67の凹部67A内に把持部WC3を位置させ、直動モータ68を駆動し、前後係合部WC1内に出力軸68Aを挿入させる。この後、搬送装置70が直動モータ77を駆動し、出力軸77Aを右方係合部WC2から抜き取り、板状部材収容手段3を振り分け手段60に受け渡す。この受け渡しが完了すると、振り分け手段60がロードセル66を駆動し、支持したものの重量を計量することで板状部材収容手段3を支持したことを認識する。これにより、振り分け手段60が板状部材収容手段3をフレームストッカ30に配置することを確実に防止することができる。なお、上記と同様にして支持したものがフレーム収容手段4と認識した場合、振り分け手段60がフレーム収容手段4を板状部材ストッカ20に配置することも確実に防止することができる。
そして、振り分け手段60が直動モータ62、64を駆動し、支持している板状部材収容手段3を板状部材ストッカ20上に載置した後、直動モータ68を駆動し、出力軸68Aを前後係合部WC1から抜き取り、板状部材収容手段3を板状部材ストッカ20に支持させる。
なお、板状部材収容手段3が振り分け手段60で搬送されると、搬送装置70がフレーム収容手段4を支持した搬送体72を走行させ、当該搬送体72を受け渡し位置で停止し、その後、上述と同様にしてフレーム収容手段4が直動モータ77の出力軸77Aで支持された状態となる。次いで、振り分け手段60が上述と同様にしてフレーム収容手段4をフレームストッカ30に支持させる。
板状部材ストッカ20およびフレームストッカ30上に板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4がそれぞれ載置されると、移載手段40が多関節ロボット41を駆動し、保持手段42をウェハカセットWCの内部に挿入させてウェハWFを吸着保持し、図1中二転鎖線で示した位置で待機しているテーブル12の支持面11上の所定位置に当該ウェハWFを載置する。次いで、支持手段10が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。その後、移載手段40が多関節ロボット41を駆動し、保持手段42をフレームカセットFCの内部に挿入させてリングフレームRFを吸着保持し、当該リングフレームRFの開口部の中心位置がテーブル12上で支持されているウェハWFの中心位置に合致する状態にして、当該リングフレームRFをテーブル12の支持面11上に載置する。そして、支持手段10が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。
その後、支持手段10がリニアモータ13を駆動し、テーブル12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よって検知されると、テーブル12の移動に同期して貼付手段50が回動モータ54を駆動し、原反RSを繰り出す。原反RSが繰り出されると、剥離シートRLから接着シートASが剥離され、当該接着シートASが押圧ローラ53で押圧されてウェハWFおよびリングフレームRFに貼付され、接着シートASを介してリングフレームRFと一体化されたウェハWF(以下「ウェハ支持体WK」という)が形成される。
ウェハ支持体WKが形成され、テーブル12が所定位置まで移動されたことが図示しない検知手段によって検出されると、支持手段10がリニアモータ13の駆動を停止する。次いで、移載手段40が多関節ロボット41を駆動し、保持手段42でウェハ支持体WKを吸着保持し、多関節ロボット41を駆動し、当該ウェハ支持体WKをフレームカセットFC内に収納する。
そして、ウェハカセットWCからウェハWFが取り出され空になったこと(空になりそうになったこと)または、フレームカセットFC内がウェハ支持体WKで満杯になったこと(満杯になりそうになったこと)が図示しない検知手段によって検出されると、シート貼付装置1が図示しない通信手段を介して搬送体72の要求信号を出力する。この要求信号を受けると、搬送装置70が何も支持しない搬送体72と、ウェハWFが収容された板状部材収容手段3またはリングフレームRFが収容されたフレーム収容手段4を支持した搬送体72を搬送レール71に沿って走行させ、何も支持しない搬送体72が受け渡し位置に到達して停止する。そして、振り分け手段60が直動モータ62、64を駆動し、上記の逆の手順を踏んで、ウェハカセットWCまたはフレームカセットFCを板状部材ストッカ20またはフレームストッカ30から搬送体72に受け渡す。その後、搬送装置70が搬送体72を走行させ、受け取ったフレームカセットFCまたはウェハカセットWCをダイシング装置やカセット回収手段等の別工程に搬送する。なお、振り分け手段60がウェハカセットWCやフレームカセットFCを搬送体72に受け渡すときにも、振り分け手段60がロードセル66を駆動し、支持したものの重量を計量することで空の板状部材収容手段3なのかウェハ支持体WKを収容したフレーム収容手段4なのかを判別し、この情報を図示しない制御手段に出力するので、それらが間違った別工程に搬送されてしまうことを確実に防止することができる。そして、搬送装置70がウェハWFを収容した板状部材収容手段3またはリングフレームRFを収容したフレーム収容手段4を支持した搬送体72を走行させ、当該搬送体72を受け渡し位置で停止し、上記と同様の動作が繰り返される。
以上のような実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、振り分け手段60を設けたため、搬送されてきた板状部材収容手段3やフレーム収容手段4を板状部材ストッカ20やフレームストッカ30に支持させるといったオペレータの作業をなくすことができ、当該オペレータの作業が煩雑化することを防止できる。
また、振り分け手段60が板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4のいずれか一方を選択的に支持し、それらを板状部材ストッカ20またはフレームストッカ30へ振り分けて支持させるので、装置の構成が複雑化、大型化することを防止することができる。
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、材質等を限定した記載は、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、材質等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、板状部材収容手段3を搬送する搬送路レールと、フレーム収容手段4を搬送する別の搬送路レールとを設け、それぞれの搬送路レールで搬送される板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4を、振り分け手段60で選択的に支持して板状部材ストッカ20またはフレームストッカ30へ振り分ける構成等としてもよい。
また、搬送装置70は、板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4を搬送可能な従来公知のいずれの構成を適用してもよい。
さらに、ウェハ支持体WKを移載手段40によって別の搬送装置に受け渡し、空となったフレーム収容手段4を振り分け手段60および搬送装置70で別工程に搬送するようにしてもよい。
また、振り分け手段60で板状部材収容手段3やフレーム収容手段4を支持する構成は、搬送装置70の構成に合わせて適宜変更ができ、例えば、フレーム76で支持する直動モータ77と支持アーム67に設けた2体の直動モータ68とを設けることなく、支持アーム67に右方係合部WC2、FC2に出力軸77Aが係脱可能な直動モータ77を設けてもよい。
さらに、フレーム76で支持する直動モータ77を右方向に退避できるように構成すれば、出力軸77Aで板状部材収容手段3またはフレーム収容手段4を支持していても、他の板状部材収容手段3またはフレーム収容手段4を支持した搬送体72の方向を阻害しないようにできる。
また、移載手段40を振り分け手段60として機能させてもよい。
さらに、回転により螺着して把持部WC3,FC3を支持したり、磁力により支持したりするなど、従来公知の各種支持方法を適用できる。
また、判別手段は、板状部材収容手段3およびフレーム収容手段4に着色したりマークを施したりしたものを対象とし、それを撮像手段で撮像したり、光学センサ、接触センサ、圧力センサ、エリアセンサ等で検知して判別するようにしてもよい。
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、それらを直接的また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
2A 搬送路
3 板状部材収容手段
4 フレーム収容手段
10 支持手段
20 板状部材ストッカ
30 フレームストッカ
40 移載手段
50 貼付手段
60 振り分け手段
69 判別手段
AS 接着シート
RF リングフレーム(フレーム部材)
WF 半導体ウェハ(板状部材)

Claims (4)

  1. フレーム部材および板状部材を支持可能な支持手段と、
    前記板状部材を複数収容可能な板状部材収容手段を支持可能な板状部材ストッカと、
    前記フレーム部材を複数収容可能なフレーム収容手段を支持可能なフレームストッカと、
    前記板状部材ストッカに支持された板状部材収容手段、および前記フレームストッカに支持されたフレーム収容手段から、前記板状部材およびフレーム部材を支持して前記支持手段へ移載する移載手段と、
    前記支持手段に支持された板状部材およびフレーム部材に接着シートを貼付し、前記板状部材とフレーム部材とを一体化させる貼付手段とを備えたシート貼付装置であって、
    搬送されてくる前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持し、前記板状部材ストッカまたはフレームストッカへ振り分けて支持させる振り分け手段を具備したことを特徴とするシート貼付装置。
  2. 前記振り分け手段は、共通の搬送路で搬送されてくる前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持可能に設けられ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. 前記振り分け手段は、支持する前記板状部材収容手段およびフレーム収容手段を判別する判別手段を備え、前記搬送されてくる板状部材収容手段およびフレーム収容手段を同一の受取位置で受け取り、前記判別手段による判別に基づいて振り分けることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシート貼付装置。
  4. 板状部材を複数収容可能な板状部材収容手段またはフレーム部材を複数収容可能なフレーム収容手段とが搬送されてくると、当該板状部材収容手段およびフレーム収容手段のいずれか一方を選択的に支持し、前記板状部材収容手段を支持可能な板状部材ストッカまたは前記フレーム収容手段を支持可能なフレームストッカへ振り分けて支持させる工程と、
    前記板状部材ストッカに支持された板状部材収容手段および前記フレームストッカに支持されたフレーム収容手段から、前記板状部材およびフレーム部材を支持して支持手段へ移載する工程と、
    前記フレーム部材および前記板状部材を支持手段で支持する工程と、
    前記支持手段に支持された板状部材およびフレーム部材に前記接着シートを貼付し、前記板状部材とフレーム部材とを一体化させる工程とを実施することを特徴とするシート貼付方法。
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