JP2919938B2 - 薄板に貼着した粘着テープのカット方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば集積回路の基板となるシリコンウエ
ハのような円形の薄板の上部に粘着テープを貼り付け、
このテープを薄板の外周に沿ってカットしたのち、薄板
上に貼着された部分以外のテープを剥離する装置などに
おけるテープカット方法に関するものである。

〔従来の技術〕

上記のような薄板へのテープの貼着およびカットは従
来では手作業で薄板の上部にテープを貼着したのち、薄
板の周囲に沿って切断していたが、このような手作業で
はきわめて手数がかかり、テープに皺が寄り易いなどの
問題があった。

このため、従来手作業でおこなっていた作業を全て自
動的に行う装置が開発された。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の自動テープカット装置においては、薄板上に貼
着されたテープにカット手段の刃物を切込み、その刃物
を前記薄板に対しその周縁に沿って動かして、前記テー
プをカットする方法が一般的である。このカット方法に
おいて、従来では、刃物によるテープカット作用時、刃
物の旋回面（例えば刃先の軌跡で決定される面）が薄板
の表面と常に平行に維持されているため、刃物は同じ箇
所（刃部）でテープをカットすることとなる。この同じ
箇所でのカット作用は、その箇所のみが摩耗することと
なり、刃物の寿命が短くなるという欠点がある。

この発明の課題は、上記のような従来方法の欠点を解
決して刃物の寿命を長くすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明は、薄板上に
貼着された粘着テープにカット手段の刃物を切込み、そ
の刃物を前記薄板に対しその周縁に沿って動かして、前
記粘着テープをカットする上述のテープカット方法にお
いて、その刃物による粘着テープカット作用時、粘着テ
ープに対する刃物の前記切込み量を変化させるようにし
たのである。

このように、粘着テープに対する刃物の切込み量が変
化すれば、刃物のカット作用を行なう箇所も変化するこ
ととなり、従来のように、同じ箇所でのカット作用でな
くなるため、局部的な摩耗とならず、このため、刃物の
寿命が長くなる。その切込み量の変化は、上記テープカ
ット手段の刃物の旋回軌跡と薄板の平行度を少し傾むけ
ることにより得ることができる。

〔実施例〕

以下に薄板の一例としてのウエハにテープを貼着する
装置について説明する。

第１図の１はロード部でウエハ３を入れたカセット２
を載せる左右一対の台４を有する。この左右の台４上の
カセット２には多数のウエハ３が素子形成面を下にして
適当間隔で積み上げられ、無端搬送ベルト５、６、７に
よりカセット２内の最下位のウエハ３をガイド台９上に
送り込む。ガイド台９は第１図のように複数に分割さ
れ、その間に前記ベルト７とこのベルト７に直交する方
向の無端搬送ベルト10を配置し、かつ複数のガイドバー
11を固定してある。

上記ベルト10は第２図のように複数のプーリにより屈
曲されてベルト７と干渉しないようにし、ベルト７によ
り台９上へ送り込まれてベルト７が停止し、ベルト10が
駆動手段13により第２図の矢印の方向に駆動されるとウ
エハ３はつぎのウエハアライメント手段15に送り込まれ
る。

前記各台４は図示省略してある昇降手段により昇降す
るもので、ウエハ３が１枚取り出される毎にカセット２
を下げてつぎのウエハ３をベルト５上に載せる。

左右に台４を設けたのは一方の台４上のカセット２が
空になると、他方のカセット２内のウエハ３を取り出し
て運転を続行し、この間に空のカセット２をウエハ３の
入ったカセット２と交換し、装置の稼働率を上げるため
である。

ロード部１にカセットのみをセットするようにした装
置の場合は、台４は１ケ所でよく、その位置はベルト10
上に対向する部分の任意の位置とすればよい。

ウエハアライメント手段15には左右の受台16の外側上
部にガイドバー17を設け、両受台16間には左右一対の無
端搬送ベルト14を配置してある。

上記搬送ベルト14は第２図に示すように伝動ベルト2
0、21によって前記搬送ベルト10と同期走行するがベル
ト14は機台22上の昇降フレーム23上に設けてあり、この
フレーム23はエアシリンダ19により昇降する。

ウエハアライメント手段15は、第１図、第２図に示す
ように、前記フレーム23に横軸24を中心に揺動するレバ
ー25を設け、このレバー25上の取付台26には第１図のよ
うに３本の回転棒27を設け、これら各棒を適宜の伝動手
段で駆動して両端の回転棒が相反する方向に同速回転
し、中間の回転棒が何れかの回転棒と同方向に同速回転
するように回転させ、中央の回転棒を若干前寄りにして
おく。

また、前記レバー25はエアシリンダ35により上下に揺
動させ得るようにする。

第２図の36は前記横軸24と同軸で、かつレバー25とは
別個に揺動するレバーで、このレバー36にストッパ37が
取付けてある。

このストッパ37はウエハ３の直線縁12の精密な位置決
めを行なうものである。

また、上記のレバー36はエアシリンダ34で上下に揺動
される。

上記のアライメント手段15の３本の回転棒27およびス
トッパ37がベルト14の搬送面上に突出している状態でベ
ルト14で搬送されてきたウエハ３の外周が３本の回転棒
27の外周に接するが、ウエハ３の弧状の縁の場合は全て
の回転棒27がウエハ３に接する。しかし、ウエハ３は、
同じ方向に回っている隣接した２本の回転棒との摩擦に
より回される。こうしてウエハ３が回り、その直線縁12
が各棒の部分へくると中央の棒は直線縁12から離れ、直
線縁12には相反する方向に回転している両端の棒が接す
るのでウエハ３は直線縁12を前向きとして停止する。

前記のようにウエハ３がアライメント手段15の位置に
あることを検出して、３本の回転棒を回転させ、ウエハ
３のオリフラ合わせ完了、すなわち、直線縁12が両端の
回転棒27に接したことを検出して、各回転棒27の回転を
止め、同時にシリンダ35により下降させる。このときウ
エハ３はベルト14に乗って前進し、その前部の直線縁12
を第１図の鎖線のようにストッパ37に接触してここでさ
らに精密に位置決めされる。

ウエハ３がここまできたことを光電検出器などで検出
するとエアシリンダ19が働いてフレーム23とともにベル
ト14を下げ、ウエハ３を移動ステージ40上に移す。ステ
ージ40でウエハ確認後にエアシリンダ34を作用させてス
トッパ37を下降させる。

移動ステージ40は第１図、第２図に示すように左右の
ベルト14間にあって上面に多数の真空吸引孔を有する中
空の真空吸引式で、送りネジ41の正逆転により進退する
アーム42の先端に取付けたものである。

また、送りネジ41は機台22上の軸受により支持され、
正逆転モータ43により駆動される。

従って前記のようにベルト14が下りウエハ３が移動ス
テージ40上に移されて真空吸引されストッパ37が下った
条件でモータ43によりネジ41が正転し、アーム42を第１
図に向かって左方に移動させてウエハ３をつぎの貼り合
わせローラ45、46間へ移動させる。

上記貼り合わせローラ45、46はゴムのような柔軟な弾
性体からなり、上部のローラ45は図示省略してあるバラ
ンスウエイト機構により適宜の圧力下が加えられ、下部
のローラ46はモータを含む駆動制御ユニット47で駆動ま
たは制動する。すなわち、ローラ46の駆動軸には図示省
略してある電磁クラッチとトルクダンパを設けてクラッ
チをつなぐとローラ46にブレーキがかかるようにしてあ
り、また、クラッチとモータを設置することにより間歇
駆動も可能となる。

また、第２図のように、機台22上の機箱33には、粘着
テープ51の繰り出しリール50と、同巻取リール52を設
け、リール50から繰り出されたテープ51はガイドローラ
53を経て粘着面を下にした状態で上下のローラ45、46間
を通り、後記するテープ剥離手段54の下部のピーリング
ローラ55と上下一対のピーリングローラ56間を通り機箱
33に設けたガイドローラ31、テンションローラ32を経て
巻取リール52に巻取られる。

また、セパレータ60はセパレータ巻上ローラ61、ピン
チローラ62を経て巻取りリール63に巻取らせる。

上記のように移動ステージ40で貼り合わせローラ45、
46間にウエハ３が挿入されると同時に、同ステージ40の
真空吸引は解除されモータ43は逆転してステージ40を元
に戻し、フレーム23やレバー25、36も元の位置まで上が
ってつぎのウエハ受入状態となる。

一方、上記のように貼り合わせローラ45、46間に送り
込まれたウエハ３はその上面に粘着テープ51が貼着され
てテープカット手段65へ移動し、第１図に示す出没自在
のアーム64の先端に設けた複数の光電検出器69により位
置決めされて停止する。

テープカット手段65は第３図、第４図に示すように、
機箱33の側壁内面に固定した垂直のエアシリンダ57で昇
降される昇降枠59に設けられる。

昇降枠59の下部には左右一対の水平ガイド66に沿って
ウエハ３の搬送方向と直交する方向に進退する可動台67
を設け、この可動台67を駆動するエアシリンダ70を昇降
枠59の下部のブラケットに固定する。

また、可動台67には下方に向けて垂直の筒体72を固定
し、この筒体72内に回転軸73を装着する。

回転軸73と、昇降枠59に固定したモータ74の軸とを伝
動ベルトにより連動させ、回転軸73の上端には検出板71
を固定するとともに昇降枠59上の支柱の上端には光電式
などにより検出板71を検出する光電式あるいは近接スイ
ッチなどの原点検出器75を設ける。

76は回転軸73の下端に固定した支持板で、この支持板
76の下部にガイドに沿って水平方向に移動可能の調節板
77を設ける。この調節板77はその一部上側にブロック79
を固定する。

91は前記調節板77の下部に回動自在に取付けた水平の
送りネジで、同調節板77の下部に固定したモータ92によ
り、伝動ベルトを介しこのネジ91を正逆転させる。

94は上記送りネジ91に螺合し、調節板77の下面ガイド
95に沿って移動する摺動体で、この摺動体94の側部に回
動自在に装着した垂直軸96の下端に下向きコ字形の枠97
を固定し、上記垂直軸96はエアシリンダ93により回動し
得るようにする。

上記の枠97には両端外側の水平の軸99を中心に回動す
る枠100を設け、この枠100内には上記軸99と直交する両
側の水平の軸101により縦向き筒状の刃物取付具103を揺
動自在に取付け、この取付具103には、その下端に切出
しナイフ状の刃物105を下向きに固定した刃物保持具10
5′を着脱自在に固定する。

第３図の90は枠97の上部に設けた光電検出器で、光線
を発射してその反射光の変化によりウエハの周縁部を検
出し、その信号で、前記シリンダ93を制御して軸96を回
し、刃物105の向きを変更させるものである。

106は前記枠97の一方の側壁の下端に固定した光電検
出器で、ウエハの外周に光線を当てその反射でウエハの
欠けを検出する。

また、同枠97の他方の側壁には電磁ブレーキ107を設
け、前記検出器106がウエハの欠けを発見すると、電磁
ブレーキ107で軸99をロックするようにしてある。これ
はテープ51が透明または半透明の場合に有効である。

109は、軸99の回転角を検出する光電検出器で、刃物1
05の半径方向の逃げを検出するためのものである。

110は軸101の回転角を検出する光電検出器で、刃物10
5がウエハの円周方向に逃げたときに検出作用を行な
う。

上記各種検出器109、110は軸に固定した遮光板の動き
による光線の遮断などを光電素子などで検出するもので
ある。

また、前記昇降枠59上にはトルクリミッタ111を設
け、刃物105に過大な負荷が働いたときにその状態を検
出し、モータ74を停止させることも可能である。

また、前記調節板77にも検出板112を設け、これを光
電検出器113により検出することにより刃物105の原点を
検出する。上記の各軸96、99、101にはそれぞれ復元バ
ネを設け、刃物105に加わる抵抗が一定以下のときは刃
物105が垂直の定常姿勢を保持しているようにする。

上記テープカット手段65の下方には真空吸引式の吸着
ステージ102を設ける。このステージ102はその上面が第
２図、第４図のように僅かに傾斜している。そして上面
に多数の吸引孔または吸引溝を設けて、その上に移動し
てきたウエハ３を真空吸引により固定するものであり、
第２図のエアシリンダ114により昇降することもできる
が固定でもよい。

また、ステージ102の上面には複数種類のウエハの外
周に適合する複数の同芯円状の溝と、ウエハ３の進行方
向と平行の２条の溝を設け、ウエハの搬送用の無端搬送
ベルト120がこの溝内に入るようにし、第２図のよう
に、この搬送ベルト120を取付けた可動フレーム121をエ
アシリンダ122により昇降させるようにしてベルト120の
搬送面がステージ102の上面に出没するようにしてあ
る。

ただし、エアの浮力による搬送方式を用いる場合には
溝は不要となり、ベルト120も短いものでよい。この場
合、ステージ102には吸引孔とは別の搬送用のエア吹き
出しノズルを設けるか、吸引孔とエア吹き出しノズルを
兼用にしてエア回路で切り替えるようにする。

また、ステージ102の周囲には第１図のようにガイド
台29、30を設け、ガイド台30の両側にはガイドバー44を
設ける。

前記テープ剥離手段54は第１図に示すように送りネジ
115の正逆転により進退する移動台116に前記ピーリング
ローラ55と上下のピーリングローラ56を設けたもので、
上下のローラ56はギヤにより相反する方向に回転するよ
うに連動される。

また、前記送りネジ115は正逆転モータ119により駆動
する。

なお、上記のようにステージ102の上面が傾斜してい
る場合は下端のピーリングローラ55の下側と貼り合わせ
ローラ45、46の位置を上下にずらせて、ローラ45、46間
からピーリングローラ55の下側間の粘着テープ51がステ
ージ102の上面と平行になるようにする。

第１図、第２図のように、剥離手段54が位置決め停止
位置で停止し、貼り合わせローラ45、46とピーリングロ
ーラ55間に貼られたテープ51の下部にウエハ３が貼着さ
れ、かつ、このウエハ３が、上昇中の吸着ステージ102
上に載っており、ベルト120は下降中でその搬送面がス
テージ102の上面より下にある条件で、第３図のエアシ
リンダ57が働いて昇降枠59を下げる。

これにより刃物105が第５図ａのように停止中のテー
プ51に切込む。このとき、刃物105はウエハ３の直線縁1
2と同方向に向いている。

ついで、第３図のエアシリンダ70が働いて可動台67を
第３図に向かって左方に動かして刃物105を直線縁12に
向けて移動させて、回転軸73の中心とウエハ３および吸
着ステージ102の中心が一致するまでテープ51をカット
し、その条件で、シリンダ70は停止し、つぎにモータ92
が起動して送りネジ91を回し、摺動体94を移動させて刃
物105を直線運動させることによりテープ51を第５図ｂ
のように直線縁12に沿って、同直線内12の端までカット
する。

こうしてテープ51を直線縁12に沿って直線状にカット
していくと、共に光電検出器90がウエハ３の円周部を検
出し、その信号でシリンダ93を動作させて軸96を回し、
第５図ｃのように刃物105をウエハ３の円周状周縁に対
して接線方向または接線より多少内側のカットしようと
する方向に向ける。

上記のシリンダ93の動作と同じタイミングでモータ74
が起動し、回転軸73を回転させ、第５図、ｄ、ｅのよう
に刃物105によってテープ51をウエハ３に沿って円周状
にカットする。

上記のように刃物105でテープ51をカット中に、刃物
の直前を走行する光電検出器106によりウエハ３の外周
の欠けを検出した場合は電磁ブレーキ107を動作させて
軸99を固定し、刃物105が軸99を中心に回転しないよう
にして刃物が欠けに喰い込まないようにする。

刃物105が、第５図ｄの矢印イ、ロのようにウエハ３
の半径方向に逃げたとき、枠100が軸99とともに回動す
るので、これを光電検出器109が検出し、モータ74を停
止させてウエハ３の破損を防止することができる。

刃物105がテープ51をカットできずに後方で上方の円
周方向に逃げたときは取付具103が軸101とともに回動す
るので、これを光電検出器110で検出してモータ74を停
止することができる。

また、刃物105に過大な負荷が加わったときはトルク
リミッタ111が働いてそのリミットスイッチの作用でモ
ータ74を停止させることができる。

テープ51を切断する刃物105は第６図のように吸着ス
テージ102上の溝104に嵌入してテープ51の切断を確実と
する。

また、ステージ102の上面がウエハ３とともに水平面
に対して傾斜し、刃物105は垂直の軸の回りに回転して
いるから、第７図のＩ〜Ｖのようにテープ51に対して刃
物105が一周する間に切込量が変化し、常に元の位置に
戻る切り込みのサイクルとなってテープ51をカットして
いく。

なお、刃物105の取付具103内に電熱線を入れて刃物10
5を加熱するようにした場合、ポリオレフィン系の材料
で刃物105だけではカットし難いテープのカットに有効
である。また、直線部のない円板状のウエハの場合はモ
ータ92による摺動体94の直線移動は省略することもでき
る。

上記の作用により刃物105がテープを完全にカット
し、エアシリンダ57の作用で昇降枠59とともに刃物105
を上昇させると同時に原点検出器75、113により刃物105
を原点に戻し、ローラ46にブレーキをかけてテープ51の
移動を止めた条件で、正逆転モータ119が起動して送り
ネジ115を正転させ、剥離手段54を第１図、第２図に向
かって右方へ移動させる。

これにより、テープ51はウエハ３上に貼着されたテー
プを残して剥離される。

ついで、シリンダ114、122が働き吸着ステージ102が
下がり、フレーム121が上昇してウエハ３がステージ102
からベルト120上へ移される。同時にベルト120が駆動さ
れてウエハ３をつぎのアンロード部125へ搬送する。

アンロード部125は前記ロード部１の逆の作用を有し
ているもので、第１図のようにテープを貼着したウエハ
３を収納するカセット126を載せる左右一対の台127とそ
の前方のガイド台137とを有する。

ガイド台137は複数に分割され、その間に前記無端搬
送ベルト120に続く左右一対の無端搬送ベルト129を設
け、さらに、このベルト129と前記各台127間にはベルト
129と直交する左右一対の無端搬送ベルト130、131、132
を順次配置してその上のウエハ３をカセット126へ送り
込むようにする。

上記ベルト129はその搬送側を第２図に示すように複
数のプーリにより屈曲させて、ベルト130と干渉しない
ようにし、モータ135により伝動ベルト136を介して第２
図の矢印方向に駆動する。また、前記無端搬送ベルト12
0は無端伝動ベルトによりベルト129に連動させる。

上記のようにアンロード部125に送りこまれてきたウ
エハ３が所定のベルト130上にきた条件で、ベルト129が
停止し、ベルト130、131、132が回転を始めて、ウエハ
３を所定の台127上のカセット126へ送り込む。

各台127はカセット126内にウエハ３が１枚送り込まれ
る毎に下降していく公知のもので、例えば第１図の右側
の台127上のカセット126が一ぱいになると、左側の台12
7上のカセット126へウエハ３を送り込み、その間に右側
の台127上のカセット126を空のカセット126と取替え
る。

従って左右のベルト129間にはエアシリンダ123で昇降
するストッパ124を設け、さらに左端のガイド台137上に
ストッパ133を設けるとともに、左右のガイド台137上に
はガイドバー134を設け、左側のカセット126にウエハ３
を送り込む場合はストッパ124を下げることによりウエ
ハ３がストッパ124上を素通りしてストッパ133で止めら
れ、右側のカセット126に送り込むときはストッパ124を
上げてウエハ３がストッパ124で止められるようにす
る。

上記アンロード部125も前記ロード部１と同様に、１
カセットのみの場合はベルト129上に対向する部分の任
意の位置の１個所に台127を設けることができる。

また、テープ51を剥離した剥離手段54が貼り合せロー
ラ45の近くに移動して停止している条件で、つぎのウエ
ハ３がローラ45、46間に供給されるとローラ46のブレー
キが解除され、剥離手段54が左方へ移動を始め、テープ
51は巻取リール52により巻取られるのでウエハ３上にテ
ープ51が貼着されて吸着ステージ102上に移動し、つぎ
の工程が開始される。

なお、上記実施例はステージ102の上面を傾斜させた
場合について述べたが、ステージ102の上面を水平と
し、刃物105の旋回中心を鉛直線に対して若干傾斜させ
ても同じ作用となる。

また、実施例は主として無端搬送ベルトによりウエハ
を搬送するものを示しているが、その他にロボットなど
のマニュピレータなどを用いてウエハの受け渡しを行う
場合もある。

〔発明の効果〕

この発明は上記のように、例えばカセットに収容した
薄板を１枚づつ取出して貼り合せローラにより、下面に
粘着面を有するテープを連続的に貼着し、吸着ステージ
上において、吸着固定された薄板上のテープを薄板の周
縁に沿ってカットする操作および、カット後のテープを
吸着ステージ上において吸着固定されている薄板上に貼
着されたテープを残して剥離する作用と、テープ剥離手
段を通過した薄板をカセットに収容する操作を全自動的
に行う装置、あるいはその他の各種装置により上面に粘
着テープを貼着された薄板のテープをカットする際に薄
板を水平面に対して若干傾斜させるか、薄板を水平に保
持し、カット手段の刃物の旋回の中心線を縁直線に対し
て傾斜させるかあるいは両方を傾斜させるなどにより、
テープに対する切込量を徐々に変化させながらテープを
カットする方法であるから、刃物の刃部が広い範囲に亘
って利用されるので、局部的な摩耗がなくなり、刃物の
寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施する装置の一実施例を示す
平面図、第２図は同上の正面図、第３図はテープカット
手段の一部縦断正面図、第４図は同上の一部縦断側面
図、第５図ａ〜ｅはテープのカット状態を示す平面図、
第６図はカット部分の拡大断面図、第７図Ｉ〜Ｖは同上
の作用を示す拡大側面図である。 １……ロード部、２、126……カセット、 ３……ウエハ（薄板）、 15……ウエハアライメント手段、 51……粘着テープ、54……テープ剥離手段、 65……テープカット手段、 102……吸着ステージ、 104……溝,105……刃物。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄板３上に貼着されたテープ51にカット手
   段の刃物105を切込み、その刃物105を前記薄板３に対し
   その周縁に沿って動かして、前記粘着テープ51をカット
   するテープカット方法において、 上記テープカット手段の刃物105による粘着テープ51の
   カット作用時、前記テープカット手段の刃物105の旋回
   軌跡と薄板３の平行度を少し傾むけて、前記粘着テープ
   51に対する刃物105の切込み量を変化させることを特徴
   とする薄板に貼着した粘着テープのカット方法。