JP6058407B2 - ローラー - Google Patents

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Description

本発明は、粘着テープなどの対象物を押圧するローラーに関する。
デバイスを表面に有する半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等の板状物は、その裏面側から研削され薄化された後、切削装置などを使用して個々のチップに分割される。このような板状物の研削前には、板状物の表面のデバイスを保護するために表面保護テープが貼着される（例えば、下記の特許文献１を参照）。
切削装置によって板状物を個々のチップへと分割する際には、分割後のチップのハンドリングを容易にするためにも粘着層を表面に有するダイシングテープが貼着される（例えば、下記の特許文献２を参照）。また、分割起点が形成された板状物に外力を付与して板状物を個々のチップへと分割する場合には、板状物に拡張可能なエキスパンドシートを貼着した後、拡張装置を用いてエキスパンドシートを拡張することにより板状物に外力を付与して板状物を個々のチップに分割する（例えば、下記の特許文献３を参照）。
上記したような表面保護テープ、ダイシングテープ、エキスパンドシート等の粘着テープを板状物に貼着する場合には、通常、ローラーやスキージを用いて粘着テープを押圧しながら板状物に貼着している（例えば、下記の特許文献４及び特許文献５を参照）。
特開平０５−１９８５４２号公報 特開平０１−２９７４８３号公報 特開２００７−１２３６５８ 特開平１０−１８９６９４号公報 特開２０１１−４９２８７号公報
しかし、スキージを用いて粘着テープを押圧しながら板状物に貼着するとき、スキージは粘着テープに対してすべり接触となるため、粘着テープやスキージの材質によっては摩擦力が大きくなってしまい、スキージがスリップして粘着テープを均一に押圧することができず、貼着不良が発生するという問題がある。
一方、ローラーで粘着テープを押圧しながら板状物に貼着するときは、その押圧時の押圧力によってローラー自体が僅かに撓むため、粘着テープを均一に押圧することが難しくなる。したがって、粘着テープを板状物に貼着する場合に均一な押圧がなされないと、粘着テープと板状物との間に空気が残存して気泡が形成され、後の板状物の研削時において板状物の仕上げ厚みにばらつきが生じたり、板状物のダイシング中やエキスパンド中にチップ飛びが発生したりする等の問題が生じる。
本発明は上記の事情にかんがみてなされたものであり、押圧する対象物に均一な押圧力を付与できるローラーを提供することに発明の解決すべき課題を有している。
本発明は、ローラーであって、押圧ローラーと、該押圧ローラーの軸心と平行な軸心を有するとともに該押圧ローラーの直径よりも大きい直径を有し、該押圧ローラーに隣接して配設されるとともに外周が該押圧ローラーの外周に当接した状態で該押圧ローラーを転動可能に押圧する撓み防止ローラーと、該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する連結部と、を備え、該連結部は、押圧時に該押圧ローラーが該撓み防止ローラーに対して相対的に沈みこむことを許容する遊びを有し該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する。
上記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材からなることが望ましい。
上記押圧ローラーの直径は、φ６〜８ｍｍであることが望ましい。
本発明にかかるローラーは、連結部により押圧ローラーと撓み防止ローラーとが転動可能に連結されているため、１本の押圧ローラーのみから構成される場合に比べて剛性を上げることができ、押圧ローラーが僅かに撓むことを防止できる。したがって、押圧ローラーは、粘着テープなどの対象物に対して均一な押圧力を付与することができ、対象物と板状物との間に気泡が形成されることを防ぎつつ板状物に対象物を貼着することができる。
その結果、後の研削において板状物の仕上げ厚みにばらつきが発生することはなく、板状物のダイシングやエキスパンド中にチップ飛びが発生することもなくなる。
上記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材により形成されているため、変形しやすい。したがって、板状物の上面に微細な凹凸がある場合でも、押圧ローラーの外周が微細な凹凸にならって板状物の上面に対して対象物を均一に貼着することができる。
また、本発明にかかるローラーには、押圧ローラーの直径よりも大きい撓み防止ローラーを備えていることから、押圧ローラーの撓みを防止しつつ押圧ローラーを小径に形成することができる。したがって、変形しやすい外周を備える押圧ローラーであっても、対象物に当接する面積を抑えることができ、対象物の押圧時に押圧ローラーにおける微細なうねりやくぼみなどを平坦にするために過度な荷重を加える必要がない。これにより、例えばテープ貼着装置に該ローラーを組み込む際に、テープ貼着装置の剛性や精度を高くする必要がなくなり、装置が大掛かりになることを防止できる。
さらに、本発明にかかるローラーでは、押圧ローラーに対して撓み防止ローラーが相対的に沈み込むことを許容する遊びを有した状態で押圧ローラーと撓み防止ローラーとが連結されているため、撓み防止ローラーが押圧ローラーに相対的に沈み込んで密着することができ、押圧ローラーが対象物を均一に押圧することができる。
上記押圧ローラーの直径は、φ６ｍｍ〜８ｍｍに形成されているため、対象物に接触する押圧ローラーの面積が小さくなり、押圧ローラーによる押圧力を対象物に均一に付与することができる。
ローラーの第一例の構成を示す斜視図である。 ローラーの構成を示す側面図である。 粘着テープをローラーで押圧しながら板状物に貼着する状態を示す側面図である。 ローラーの第二例の構成を示す側面図である。
図１に示すローラー１は、粘着テープなどの対象物を押圧し板状物に貼着するのに用いられるローラーの第１例である。ローラー１は、対象物を押圧する押圧ローラー２と、押圧ローラー２が撓むことを防止する撓み防止ローラー４と、押圧ローラー２と撓み防止ローラー４とを転動可能に連結する連結部６と、を備えている。
押圧ローラー２は、水平方向（Ｘ軸方向）の軸心Ａ１を有する軸部２ａと、環状の外周部３とを備えており、軸心Ａ１を中心として回転可能となっている。押圧ローラー２の少なくとも外周部３については、弾性部材により形成されていることが望ましい。弾性部材としては、例えば、シリコンゴムを使用することができる。また、押圧ローラー２は、小径に形成されていることが望ましく、例えば、直径が６ｍｍ〜８ｍｍに形成されている。押圧ローラー２の直径を６ｍｍとする場合は、例えば軸部２ａの直径を４ｍｍ、外周部３の厚みを１ｍｍとする。
撓み防止ローラー４は、押圧ローラー２の直径よりも大きい直径を有しており、押圧ローラー２の軸心Ａ１と平行な軸心Ａ２を有する軸部４ａと、環状の外周部５とを備えている。撓み防止ローラー４の少なくとも外周部５についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。撓み防止ローラー４は、軸心Ａ２を中心として回転可能となっている。
図１及び図２に示すように、撓み防止ローラー４は、押圧ローラー２に隣接して配設されており、撓み防止ローラー４の外周部５の周面５ａが押圧ローラー２の外周部３の周面３ａと当接した状態で押圧ローラー２を転動可能に押圧することができる。これにより、押圧ローラー２が対象物を押圧した際に撓むことを防ぐことができる。
このように構成される押圧ローラー２と撓み防止ローラー４とは、連結部６によって転動可能に連結されている。すなわち、図２に示すように、連結部６には、第１の貫通孔７ａが形成されており、第１の貫通孔７ａにおいて撓み防止ローラー４の軸部４ａが回転可能に支持されている。連結部６に形成された第１の貫通孔７ａの下方には、第２の貫通孔７ｂが形成されており、第２の貫通孔７ｂにおいて押圧ローラー２の軸部２ａが回転可能に支持されている。
連結部６の第１の貫通孔７ａは、軸部４ａよりも縦長に形成され、押圧ローラー２が撓み防止ローラー４に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び７を有している。遊び７において軸部４ａが下方に移動することにより、押圧ローラー２が撓み防止ローラー４に相対的に沈み込むことができる。なお、押圧ローラー２が撓み防止ローラー４に対して沈み込んでいないときは、撓み防止ローラー４の外周部５の周面５ａと押圧ローラー２の外周部３の周面３ａとの間に隙間８が形成される。
次に、図３を参照しながらローラー１を用いて板状物Ｗに粘着テープ９を貼着する動作について説明する。板状物Ｗは、特に限定されるものではなく、例えば半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどを使用することができる。板状物Ｗの上面Ｗａには、デバイスＤが複数形成されている。使用する粘着テープ９は、粘着性を有していればよく、特に限定されるものではない。
ローラー１によって粘着テープ９を押圧しながら板状物Ｗの上面Ｗａに貼着する。具体的には、ローラー１は、Ｚ軸方向に下降し、押圧ローラー２を粘着テープ９の上面に接触させる。次いで、ローラー１は、押圧ローラー２によって粘着テープ９の上面を押圧するとともにＹ軸方向に転動させる。このとき、連結部６の遊び７において軸部４ａが下方に移動することに伴い、撓み防止ローラー４に対して押圧ローラー２が相対的に沈み込む。そうすると、撓み防止ローラー４の外周部５の周面５ａと押圧ローラー２の外周部３の周面３ａとが当接した状態で撓み防止ローラー４が押圧ローラー２を押圧する。これにより、押圧ローラー２が粘着テープ９を押圧する押圧力により外周部３に撓みが生じるのを防ぐことができる。
このように、撓み防止ローラー４が押圧ローラー２を押圧するとともに、押圧ローラーがさらにＹ軸方向に転動することにより、押圧ローラー２の外周部３が粘着テープ９の上面を押圧しながらデバイスＤが形成された板状物Ｗの上面Ｗａ全面に粘着テープ９を貼着する。
以上のように、ローラー１では、押圧ローラー２と撓み防止ローラー４とが連結部６により転動可能に連結されているため、１本のローラーのみからなる場合に比べて剛性を上げることができ、押圧ローラー２が僅かに撓むことを防止できる。したがって、押圧ローラー２は、粘着テープ９に対して均一な押圧力を付与することができ、粘着テープ９と板状物Ｗとの間に気泡が形成されることを防ぎつつ板状物Ｗに粘着テープ９を貼着することができる。
押圧ローラー２の外周部３は、弾性部材により形成されているために変形しやすい。したがって、板状物Ｗの上面Ｗａに微細な凹凸がある場合でも、押圧ローラー２の外周部３が微細な凹凸にならって板状物Ｗの上面Ｗａに粘着テープ９を均一に貼着することができる。
一方、押圧ローラー２の表面には微細なうねりやくぼみが生じていることがあるため、粘着テープ９の押圧時の荷重が十分でないと、このうねりやくぼみによって粘着テープ９と板状物Ｗとの間に空気が残存し気泡が形成されてしまうことがある。特に、押圧ローラー２が変形すると、粘着テープ９との当接部においては線接触ではなく面接触となるため、押圧ローラー２と粘着テープ９とが当接している領域において微細なうねりやくぼみを平坦にするために、過度な荷重が必要となり、ローラー１の剛性が必要となる。また、ローラー１をテープ貼着装置に組み込む場合には、テープ貼着装置の剛性や精度を高くする必要があるため、装置が大掛かりなものになってしまうという問題がある。
しかし、ローラー１には、押圧ローラー２の直径よりも大きい撓み防止ローラー４を備えていることから、押圧ローラー２の撓みを防止しつつ押圧ローラー２を小径に形成することができる。したがって、弾性部材からなり変形しやすい外周部３を備える押圧ローラー２であっても、粘着テープ９に当接する面積を抑えることができ、粘着テープ９の押圧時に押圧ローラー２における微細なうねりやくぼみなどを平坦にするために過度な荷重を加える必要がない。
さらに、ローラー１では、押圧ローラー２が撓み防止ローラー４に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び７を有した状態で押圧ローラー２と撓み防止ローラー４とが連結されているため、撓み防止ローラー４に押圧ローラー２が相対的に沈み込んで密着することができ、押圧ローラー２が粘着テープ９を均一に押圧することができる。
押圧ローラー２の直径は、６ｍｍ〜８ｍｍに形成されているため、粘着テープ９に接触する押圧ローラー２の面積が小さくなり、押圧ローラー２による押圧力を粘着テープ９に均一に付与することができる。
粘着テープ９を押圧するローラーは、上記ローラー１の構成に限定されるものではない。図４に示すローラー１０は、粘着テープなどの対象物を押圧するローラーの第二例である。ローラー１０は、対象物を押圧する押圧ローラー１１と、押圧ローラー１１の撓みを防止する撓み防止ローラー１３と、押圧ローラー１１と撓み防止ローラー１３とを転動可能に連結する連結部１５と、を備えている。
押圧ローラー１１は、図１に示した押圧ローラー２よりも直径が小さく形成されている。押圧ローラー１１は、水平方向の軸心を有する軸部１１ａと、環状の外周部１２とを備えている。この外周部１２についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。
撓み防止ローラー１３は、図１に示した撓み防止ローラー４と略同様の構成となっている。すなわち、撓み防止ローラー１３は、押圧ローラー１１の直径よりも大きい直径を有しており、押圧ローラー１１の軸心と平行な軸心を有する軸部１３ａと、環状の外周部１４とを備えている。撓み防止ローラー１３の外周部１４についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。
連結部１５には、押圧ローラー１１が撓み防止ローラー１３に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び１６を有している。遊び１６において軸部１３ａが下方に移動することにより、押圧ローラー１１が撓み防止ローラー１３に対して相対的に沈み込むことができる。ローラー１０では、押圧ローラー１１が図２に示した押圧ローラー２よりも小径に形成されていることから、連結部１５が傾いたときに対象物に接触しないように、連結部１５の下端におけるローラー１０の進行方向前後両端を切り欠いた逃げ部１７が形成されている。このように構成されるローラー１０は、上記のローラー１と同様の動作を行うことができ、対象物に対して均一な押圧力を付与することができる。
なお、ローラー１及びローラー１０は、手貼り用として使用することができるだけでなく、テープ貼着装置などの自動装置に組み込んで使用することもできる。
１：ローラー ２：押圧ローラー ２ａ：軸部 ３：外周部 ３ａ：周面
４：撓み防止ローラー ４ａ：軸部 ５：外周部 ５ａ：周面 ６：連結部
７：遊び ７ａ：第１の貫通孔 ７ｂ：第２の貫通孔 ８：隙間 ９：粘着テープ
１０：ローラー １１：押圧ローラー １１ａ：軸部 １２：外周部
１３：撓み防止ローラー １３ａ：軸部 １４：外周部
１５：連結部 １６：遊び １７：逃げ部
Ｗ：板状物 Ｗａ：上面 Ｄ：デバイス

Claims (3)

  1. ローラーであって、
    押圧ローラーと、
    該押圧ローラーの軸心と平行な軸心を有するとともに該押圧ローラーの直径よりも大きい直径を有し、該押圧ローラーに隣接して配設されるとともに外周が該押圧ローラーの外周に当接した状態で該押圧ローラーを転動可能に押圧する撓み防止ローラーと、
    該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する連結部と、を備え、
    該連結部は、押圧時に該押圧ローラーが該撓み防止ローラーに対して相対的に沈みこむことを許容する遊びを有し該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結するローラー。
  2. 前記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材からなる請求項１に記載のローラー。
  3. 前記押圧ローラーの直径は、６〜８ｍｍである請求項１又は２のいずれか一項に記載のローラー。
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