JP6297873B2 - シート貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置に関する。

従来、被着体との間に気泡が形成されないよう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）。

特開平７−１２５０７１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は、減圧雰囲気下で被着体に接着シートを貼付するため、密閉室を設けたり、減圧装置を設けたりしなければならず、装置が大型化してしまうという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化を抑制して被着体との間に気泡が形成されないように接着シートを貼付することができるシート貼付装置を提供することにある。

本発明のシート貼付装置は、変形可能な変形部材の支持面で接着シートを支持する支持手段と、前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記押圧手段は、前記変形部材における前記支持面の反対側の背面に作用して当該変形部材を一方側から他方側に向かって変形させ、前記接着シートを一方側から他方側に向かって貼付可能に設けられ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、前記支持手段は、前記変形部材の背面に当接して当該変形部材を保持する変形部材保持手段を有し、前記変形部材を前記変形部材保持手段に付着させるとともに、前記押圧手段による前記変形部材の前記変形部材保持手段からの部分的な離間を許容する付着手段を備えていることが好ましい。
本発明のシート貼付装置において、前記押圧手段は、撓って前記変形部材の背面に作用して当該変形部材を変形可能な押圧部材を備えていることが好ましい。

以上のような本発明によれば、押圧手段が変形部材を一方側から他方側に向かって変形させ、接着シートを一方側から他方側に向かって貼付可能なため、密閉室を設けたり、減圧装置を設けたりする必要がなく、装置の大型化を抑制して被着体との間に気泡が形成されないように接着シートを貼付することができる。

また、支持手段が変形部材保持手段を有し、さらに付着手段を設ければ、接着シートを支持するときに、変形部材の面を維持することができるとともに、接着シートを貼付するときに、押圧手段の移動よりも先に当該接着シートの他方側が被着面に貼付してしまうことを防止することができる。
さらに、押圧手段に撓って変形部材を変形可能な押圧部材を設ければ、押圧部材が撓って変形部材を押圧するため、当該変形部材を被着面の凹凸に倣わせることができ、当該被着面に接着シートを密着させて貼付することができるとともに、接着シートの表面が押圧部材の押圧部で傷付いてしまうことを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 本発明の第２実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 本発明の第３実施形態に係るシート貼付装置の側面図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態での同様の構成については、詳細な説明を省略する。
また、各実施形態および変形例において、基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥といった方向を示した場合は、全て図１を正規の方向（付した番号が適切な向きとなる方向）から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、前が紙面に直交する手前方向、後が紙面に直交する奥側方向とする。

［第１実施形態］
図１において、シート貼付装置１０は、変形可能な変形部材２１の支持面２１Ａで接着シートＡＳを支持する支持手段２０と、接着シートＡＳを被着体としてのウエハＷＦの被着面ＷＦ１に押圧して貼付する押圧手段３０とを備え、ウエハＷＦを支持する被着体支持手段４０の上方に配置されている。

支持手段２０は、ゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成された変形部材２１と、変形部材２１の左右の外縁を支持し、変形部材２１における支持面２１Ａの反対側の背面２１Ｂに当接して当該変形部材を保持する変形部材保持手段としてのベースプレート２２と、クーロン力によって支持面２１Ａに接着シートＡＳを引き付けて保持可能な静電チャック２４とを備えている。なお、本実施形態の場合、静電チャック２４は、変形部材２１をベースプレート２２に付着させるとともに、押圧手段３０による変形部材２１のベースプレート２２からの部分的な離間を許容する付着手段としても機能する。

押圧手段３０は、駆動機器としてのリニアモータ３１のスライダ３１Ａに支持された駆動機器であって押圧力調整手段としてのリニアモータ３２と、リニアモータ３２のスライダ３２Ａにブラケット３２Ｂを介して支持され、変形部材２１とベースプレート２２との間に配置された押圧部材としての押圧ローラ３３とを備えている。

被着体支持手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１のスライダ４１Ａに支持され、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段によってウエハＷＦを吸着保持可能な支持面４２Ａを有するテーブル４２を備えている。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順について説明する。
先ず、作業者が操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、押圧手段３０が静電チャック２４を駆動し、変形部材２１をベースプレート２２に付着させる。そして、人手または多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段により、接着シートＡＳを支持面２１Ａの所定の位置に当接させると、接着シートＡＳが静電チャック２４により支持面２１Ａで保持される。この際、変形部材２１は、静電チャック２４によってベースプレート２２に付着されているので、変形部材２１の面が維持され、接着シートＡＳを支持面２１Ａの所定の位置に保持させやすくなっている。

次に、人手または図示しない搬送手段により、テーブル４２上にウエハＷＦを載置すると、被着体支持手段４０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面４２ＡでウエハＷＦを吸着保持した後、リニアモータ４１を駆動し、テーブル４２を押圧手段３０の下方の所定位置に移動させる。これにより、支持面２１Ａで保持された接着シートＡＳの下方所定位置にウエハＷＦが配置される。次いで、押圧手段３０がリニアモータ３１を駆動し、押圧ローラ３３を図１に示す初期位置から、図２に示すように右方向に移動させる。これにより、押圧ローラ３３は、変形部材２１の背面２１Ｂに作用して当該変形部材２１を一方側である左側から他方側である右側に向かって変形させ、空気を追い出すようにして接着シートＡＳを左側から右側に向かって貼付することとなる。この際、変形部材２１は、静電チャック２４によって、押圧ローラ３３による変形部材２１のベースプレート２２からの部分的な離間が許容されて、当該ベースプレート２２に付着されているので、押圧ローラ３３の移動よりも先に、当該接着シートＡＳの右側が被着面ＷＦ１に貼付してしまうことを防止することができる。なお、接着シートＡＳの貼付中は、押圧手段３０がリニアモータ３２を駆動し、予め設定された押圧力で接着シートＡＳを押圧するようにしてもよいし、予め設定された単位面積あたりの押圧力で接着シートＡＳを押圧するようにしてもよい。

その後、押圧ローラ３３が図２中二点鎖線で示す位置に移動すると、押圧手段３０がリニアモータ３１の駆動を停止し、支持手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止する。そして、人手または図示しない搬送手段がウエハＷＦを次工程に搬送した後、押圧手段３０がリニアモータ３１を駆動し、押圧ローラ３３を初期位置に復帰させ、以降上記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、押圧手段３０が変形部材２１を一方側から他方側に向かって変形させ、接着シートＡＳを一方側から他方側に向かって貼付可能なため、密閉室を設けたり、減圧装置を設けたりする必要なく、装置の大型化を抑制してウエハＷＦとの間に気泡が形成されないように接着シートＡＳを貼付することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
本実施形態のシート貼付装置１０は、押圧手段３０の構成が第１実施形態と相違する。
なお、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１には、バンプや電極等の凸部ＷＦ２が形成されている。

押圧手段３０は、リニアモータ３１と、リニアモータ３１のスライダ３１Ａに支持された駆動機器であって押圧力調整手段としての回動モータ３５と、回動モータ３５の出力軸３５Ａに支持されるとともに、樹脂やゴム等の弾性変形可能な部材で構成され、撓って変形部材２１の背面２１Ｂに作用して当該変形部材２１を変形可能な押圧部材としての押圧ブレード３６とを備えている。本実施形態の押圧ブレード３６は、側面視で先細り形状に形成されている。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する際は、押圧手段３０が回動モータ３５を駆動し、押圧ブレード３６の押圧力を調整する。その他は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以上のような実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、押圧ブレード３６が撓って変形部材２１を押圧するため、変形部材２１を凸部ＷＦ２の左右部分のみならず、前後部分に対しても倣わせることができ、当該被着面ＷＦ１に接着シートＡＳを密着させて貼付することができるとともに、接着シートＡＳの表面が押圧ブレード３６の押圧部３６Ａで傷付いてしまうことを防止することができ、延いては、ウエハＷＦの損傷も防止することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図４に基づいて説明する。
本実施形態のシート貼付装置１０は、支持手段２０、押圧手段３０、および付着手段の構成が第１実施形態と相違する。

支持手段２０は、ベースプレート２２と、外縁部全周がベースプレート２２の下面に支持されるとともに、下面が接着シートＡＳを支持する支持面２３Ａとされ、ゴムや樹脂等の変形可能な部材によって構成されて側面が蛇腹のように伸縮可能な変形部材２３と、支持面２３Ａに接着シートＡＳを引き付けて保持可能な静電チャック２４とを備え、ベースプレート２２と変形部材２３とで気体を貯留可能な貯留室２５を形成可能となっている。

押圧手段３０は、配管３７Ａを介して貯留室２５に接続され、当該貯留室２５に流体としての気体を充填する加圧ポンプやタービン等の充填手段３７Ｂと、配管３８Ａを介して貯留室２５に接続され、当該貯留室２５から気体を排出する減圧ポンプや解放バルブ（電磁弁）等の排出手段３８Ｂとを備えている。なお、本実施形態の場合、永久磁石、電磁石、接着剤、静電チャック等で構成され、変形部材２３における支持面２３Ａの反対側の背面２３Ｂを保持する付着手段３９が、貯留室２５内でベースプレート２２に支持されている。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する手順について説明する。
先ず、作業者が図示しない入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、押圧手段３０が排出手段３８Ｂを駆動し、貯留室２５内を減圧して図４（Ａ）に示すように、変形部材２３を収縮させる。その後、付着手段３９が駆動し、当該付着手段３９に変形部材２３の背面２３Ｂを付着させると、押圧手段３０が排出手段３８Ｂの駆動を停止する。そして、人手または図示しない搬送手段により、接着シートＡＳを支持面２３Ａの所定の位置に当接させると、支持手段２０が静電チャック２４を駆動し、支持面２３Ａで接着シートＡＳを保持する。

次に、搬送手段ＣＶがコンベア等を駆動し、被着体ＷＫを支持手段２０の下方所定位置で停止させる。次いで、押圧手段３０が充填手段３７Ｂを駆動し、貯留室２５内に気体を徐々に充填すると、図４（Ｂ）に示すように、変形部材２３が一方側である充填手段３８側から他方側である排出手段３８Ｂ側に向かって変形しながら、接着シートＡＳを被着面ＷＫ１に貼付する。この際、付着手段３９に変形部材２３の背面２３Ｂが付着しているので、接着シートＡＳの貼付領域は、充填手段３８側から排出手段３８Ｂ側に向かって徐々に広がり、この徐々に広がる貼付領域よりも先に、接着シートＡＳの右側が被着面ＷＦ１に貼付してしまうことを防止することができる。

接着シートＡＳ全体を被着面ＷＦ１に押圧すると、押圧手段３０および支持手段２０が充填手段３７Ｂおよび静電チャック２４の駆動を停止し、接着シートＡＳの保持を解除する。次いで、押圧手段３０が排出手段３８Ｂを駆動し、変形部材２３を収縮させ、搬送手段ＣＶがコンベア等を駆動し、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを次工程の装置等に搬送し、以降上記同様の動作が繰り返される。
なお、接着シートＡＳの保持を解除した後、押圧手段３０が充填手段３７Ｂおよび排出手段３８Ｂを駆動し、貯留室２５内の気体の量を増減させ、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳに対する押圧動作を１回または複数回行う貼付補助動作を実行してもよい。この貼付補助動作は、変形部材２３を収縮させて、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳに対して支持面２３Ａを少なくとも１度離間させてから、再度貯留室２５内に気体を供給して支持面２３Ａを接着シートＡＳに当接させる。

以上のような実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、変形部材２３の変形が貯留室２５内によって許容されるため、支持面２３Ａを被着面ＷＫ１の凹凸に倣わせることができ、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

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。

例えば、支持手段２０は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段によって、支持面２１Ａ、２３Ａに接着シートＡＳを引き付けて保持するように構成してもよいし、メカチャック、接着剤、粘着剤等によって接着シートＡＳを保持する構成としてもよい。
さらに、変形部材２１は、前後の外縁や、前後左右の外縁をベースプレート２２で支持されていてもよい。
また、変形部材２１、２３の平面形状は、多角形、円形、楕円形等、どんな形状でもよい。
さらに、支持手段２０で支持した接着シートＡＳが被着体の所定の位置に配置されるように、当該接着シートＡＳの面内（被着面内）で当該支持手段２０を直行２軸方向に移動可能な駆動機器としてのＹＸテーブルや、同面内で支持手段２０を回転させる駆動機器としての回動モータ等を適宜に組み合わせて位置決め手段として採用してもよい。

また、押圧手段３０は、丸棒、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、それら押圧部材、押圧ローラ３３、および押圧ブレード３６を適宜組み合わせてもよい。さらに、押圧部材内に加熱手段を設けたり、振動付与手段を設けたりしてもよい。
また、押圧手段３０は、ゴム、樹脂、板ばね等による撓り部材を採用してもよい。
さらに、押圧手段３０は、減圧雰囲気下で接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付してもよい。
また、被着面ＷＦ１、ＷＫ１が平坦でない場合、第１実施形態では、リニアモータ３１、３２を駆動し、押圧ローラ３３を昇降させながら右方向に移動させることで、第２実施形態では、リニアモータ３１、回動モータ３５を駆動し、押圧ブレード３６の押圧部３６Ａを昇降させながら右方向に移動させることで、被着面ＷＦ１、ＷＫ１に追従して接着シートＡＳを貼付するように構成してもよい。

さらに、押圧手段３０は、充填手段３７Ｂと排出手段３８Ｂとを相互に駆動し、接着シートＡＳに振動を付与する構成としてもよい。
また、押圧手段３０は、充填手段３７Ｂが加熱された流体を貯留室２５に供給する構成とし、接着シートＡＳを温めて流動性を向上させて接着しやすくする接着力向上手段を採用してもよい。
さらに、第３実施形態の押圧手段３０は、図４中二点鎖線で示すように、押圧力調整手段としてのエアレギュレータ３８Ｃを設け、貯留室２５内の圧力を所定の圧力に調整してもよい。
また、接着シートＡＳを冷却して貼付する場合、押圧手段３０は、充填手段３７Ｂが冷却された流体を貯留室２５に供給する構成とすることができる。
さらに、押圧ブレード３６は、側面視で平行面を持つもので形成したり、側面視で凸状または凹状なもので形成したりしてもよい。
また、充填手段３７Ｂが貯留室２５に供給する流体は、大気、単体ガス、混合ガス、水やオイル等の液体、ジェル状体等であってもよい。
さらに、付着手段は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段、メカチャック、接着剤、粘着剤等によって変形部材２１、２３を付着するように構成してもよい。

また、被着体支持手段４０は、クーロン力、メカチャック、接着剤、粘着剤等によって被着体を保持する構成でもよいし、なくてもよい。
さらに、第２実施形態の被着面ＷＦ１には、凸部ＷＦ２が形成されていなくてもよいし、第１、第３実施形態の被着体は、表面に凸部が形成されていてもよい。

また、本発明における接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層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、両面接着シートは、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。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、支持手段は、変形可能な変形部材の支持面で接着シートを支持するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
また、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）。

１０ シート貼付装置
２０ 支持手段
３０ 押圧手段
２１、２３ 変形部材
２１Ａ、２３Ａ 支持面
２１Ｂ、２３Ｂ 背面
２２ ベースプレート（変形部材保持手段）
２４ 静電チャック（付着手段）
３６ 押圧ブレード（押圧部材）
３９ 付着手段
ＷＫ 被着体
ＷＦ ウエハ（被着体）
ＷＫ１、ＷＦ１ 被着面

Claims (3)

1. 変形可能な変形部材の支持面で接着シートを支持する支持手段と、
   前記接着シートを被着体の被着面に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記押圧手段は、前記変形部材における前記支持面の反対側の背面に作用して当該変形部材を一方側から他方側に向かって変形させ、前記接着シートを一方側から他方側に向かって貼付可能に設けられていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記支持手段は、前記変形部材の背面に当接して当該変形部材を保持する変形部材保持手段を有し、
   前記変形部材を前記変形部材保持手段に付着させるとともに、前記押圧手段による前記変形部材の前記変形部材保持手段からの部分的な離間を許容する付着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. 前記押圧手段は、撓って前記変形部材の背面に作用して当該変形部材を変形可能な押圧部材を備えてい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。

Images