JP6437343B2 - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

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本発明は、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。
近年、RFID(Radio Frequency Identification)やマイクロチップ等のデータキャリアを管理対象の物品(被着体)に貼付し、当該データキャリアから情報を入手して物品の処理や管理等が行われており、例えば、特許文献1では、半導体の製造工程においてデータキャリアを半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という場合がある)加工用のリングフレームに貼り付けたものが開示されている。
特開2012−186219号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、被着体がデータキャリアを備えるためにはリングフレームが必須となる、という不都合がある。
本発明の目的は、リングフレームなどを用いずに被着体がデータキャリアを備え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にある。
上述した課題を解決するために、本発明は、被着体の一方の面に接着面を対向させて接着シートを供給する供給手段と、前記接着シートを押圧して前記被着体に貼付する押圧手段と、前記接着シートの接着面にデータキャリアを貼付するデータキャリア貼付手段と、
前記被着体に貼付された前記接着シートを所定の形状に切断して貼付シートを形成する切断手段とを有し、前記切断手段は、前記貼付シートを折り返して前記データキャリアを包み込む包み込み部を形成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である。
上述したシート貼付装置において、前記被着体は、凹み部を備え、前記データキャリア貼付手段は、前記凹み部に表出した前記接着シートの接着面に前記データキャリアを貼付可能に設けられていることを特徴としてもよい。
上述したシート貼付装置において、前記データキャリア貼付手段は、前記被着体に貼付される前の前記接着シートの接着面に前記データキャリアを貼付可能に設けられ、前記接着シートに貼付された前記データキャリアが前記被着体の前記凹み部に配置されるように位置合わせを行う位置合わせ手段を有することを特徴としてもよい。
上述したシート貼付装置において、前記被着体に貼付された前記接着シートを所定の形状に切断して貼付シートを形成する切断手段を有し、前記切断手段は、前記貼付シートを折り返して前記データキャリアを包み込む包み込み部を形成可能に設けられていることを特徴としてもよい。
本発明の別の態様は、被着体の一方の面に接着面を対向させて接着シートを供給する工程と、前記接着シートを押圧して前記被着体に貼付する工程と、前記接着シートの前記接着面にデータキャリアを貼付する工程と、前記被着体に貼付された前記接着シートを所定の形状に切断して貼付シートを形成する工程とを有し、前記貼付シートを形成する工程は、前記貼付シートを折り返して前記データキャリアを包み込む包み込み部を形成可能であることを特徴とするシート貼付方法である。
本発明によれば、接着シートにデータキャリアを貼付するので、リングフレームなどを用いずに被着体がデータキャリアを備えることができる。
本発明の一実施形態に係るシート貼付装置を示す側面図。 シート貼付装置の動作説明図。 シート貼付装置の動作説明図。 被着体と貼付シートとを示す平面図。 変形例を示す部分平面図。
以下、本発明の一実施形態に係るシート貼付装置10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、所定平面内の軸とし、Z軸は、当該所定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の手前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」が紙面に直交する手前方向であって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10は、ウエハ等の被着体WKの一方の面に接着面AFを対向させて接着シートASを供給する供給手段20と、被着体WKに貼付される前の接着シートASの接着面AFにデータキャリアDCを貼付するデータキャリア貼付手段30と、被着体WKを支持する支持手段40と、接着シートASを押圧して被着体WKに貼付する押圧手段50と、被着体WKに貼付された接着シートASを所定の形状に切断して貼付シートSS(図4参照)を形成する切断手段60とを備えて構成されている。なお、データキャリアDCとしては、RFIDやマイクロチップ等を例示することができる。
供給手段20は、供給側フレーム21と、回収側フレーム22と、回収側フレーム22をそのスライダ23Aで支持する駆動機器としてのリニアモータ23とを備え、供給側フレーム21には、ロール状の接着シートASを支持する支持ローラ21Aと、接着シートASを案内するガイドローラ21Bと、駆動機器としての回動モータ21Cで回転駆動する駆動ローラ21Dと、駆動ローラ21Dとで接着シートASを挟み込むピンチローラ21Eとが設けられ、回収側フレーム22には、駆動機器としての回動モータ22Aで回転駆動する駆動ローラ22Bと、接着シートASから貼付シートSSが切り抜かれた不要シートUSを駆動ローラ22Bとで挟み込むピンチローラ22Cと、不要シートUSを案内するガイドローラ22Dと、駆動機器としての回動モータ22Eで回転駆動し不要シートUSを回収する回収ローラ22Fとが設けられている。
データキャリア貼付手段30は、振動により複数のデータキャリアDCを整列させて順次送り出していくパーツフィーダ31と、駆動機器としての直動モータ32の出力軸32Aに支持され、パーツフィーダ31から送り出されたデータキャリアDCを1つずつ保持可能な保持部材33と、接着シートASに押圧されるデータキャリアDCの押圧力を受けとめる受け部材34とを備えている。
支持手段40は、凹部41Aが形成された外側テーブル41と、凹部41A内に配置され、接着シートASに貼付されたデータキャリアDCが被着体WKの凹み部WK1(図4参照)としてのVノッチに配置されるように位置合わせを行う位置合わせ手段42と、位置合わせ手段42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被着体WKを吸着保持可能な支持面43Aを有する支持テーブル43とを備えている。
位置合わせ手段42は、そのスライダ44AをX軸方向とY軸方向との直交2軸方向に移動可能な駆動機器としての所謂XYテーブル44と、スライダ44Aに支持され、その出力軸45Aで支持した支持テーブル43のZ軸方向への移動と、X−Y平面内での回転とを可能にする駆動機器としての直動・回動モータ45と、支持テーブル43の上方に配置され、公知の被写体認識技術等により、撮像したものの位置を認識可能な撮像手段46とを備えている。
押圧手段50は、供給手段20と兼用するリニアモータ23のスライダ23Bに支持された押圧フレーム51と、押圧フレーム51に支持された駆動機器としての直動モータ52と、直動モータ52の出力軸52Aに支持されたブラケット53に回転可能に支持された押圧部材としての押圧ローラ54とを備えている。
切断手段60は、XYテーブル44と同等の図示しない駆動機器のスライダに支持された駆動機器としての単軸ロボット61と、単軸ロボット61のスライダ61Aに支持されたフレーム62と、フレーム62に支持された駆動機器としての回動モータ63と、回動モータ63の出力軸63Aに支持された回転アーム64と、回転アーム64に支持された切断部材としての切断刃65とを備えている。なお、撮像手段46は、回転アーム64の下面であって、当該回転アーム64の回転中心位置に支持されている。
次に、本実施形態におけるシート貼付装置10の動作について説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図1中実線で示すシート貼付装置10に対し、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って、被着体WKが支持面43A上に載置されると、支持手段40が図示しない減圧手段を駆動し、当該被着体WKの吸着保持を開始する。
次に、データキャリア貼付手段30がパーツフィーダ31を駆動し、データキャリアDCを保持部材33方向に送り出し、先頭のデータキャリアDCが保持部材33に保持されると、直動モータ32を駆動し、出力軸32Aを昇降させる。これにより、図2(A)に示すように、保持部材33に保持されたデータキャリアDCが接着面AFに貼付される。
次に、供給手段20が回動モータ22Aの回転をロックした状態で、回動モータ21Cおよびリニアモータ23を駆動し、スライダ23Aを図1中二点鎖線で示す位置に移動させる。これにより、図2(B)に示すように、接着面AFに貼付されたデータキャリアDCの左右方向の中心(以下、単に「データキャリアDCの中心」という場合がある)を、外側テーブル41の中心TCを通るY軸と並行な直線TCY上に配置する。このとき、データキャリアDCの中心と直線TCYとがずれていることを撮像手段46が検知した場合、撮像手段46の位置情報を基に、供給手段20が回動モータ21C、22Aを駆動し、または、供給手段20が回動モータ21Cおよびリニアモータ23を駆動し、接着シートASを出し戻して、データキャリアDCの中心を直線TCY上に配置するようにしてもよい。
次いで、支持手段40が直動・回動モータ45を駆動し、出力軸45Aを回転させるとともに、撮像手段46が被着体WKの中心WCと凹み部WK1の谷部WK2の位置を認識する。その後、支持手段40がXYテーブル44および直動・回動モータ45を駆動し、撮像手段46の位置情報を基にして、図3(A)に示すように、被着体WKの中心WCを外側テーブル41の中心TCに一致させるとともに、谷部WK2を直線TCY上に配置することで、凹み部WK1の下方にデータキャリアDCを配置する。このとき、データキャリアDCの位置と凹み部WK1の位置とがY軸方向で所定の間隔となるように、撮像手段46の位置情報を基に、支持手段40がXYテーブル44を駆動し、図3(B)に示すように被着体WKをY軸方向に移動させてもよい。
次いで、支持手段40が直動・回動モータ45を駆動し、出力軸45Aを昇降させて被着体WKの上面が外側テーブル41の上面と同一平面上に位置するように被着体WKを移動させる。次に、押圧手段50がリニアモータ23および直動モータ52を駆動し、押圧ローラ54で接着シートASを外側テーブル41および被着体WKに押圧した状態で、スライダ23Bを図1中二点鎖線で示す位置まで移動させる。これにより、データキャリアDCが凹み部WK1に配置された状態で、接着シートASが外側テーブル41の上面と被着体WKの上面とに貼付される。
その後、撮像手段46の位置情報を基に、切断手段60が図示しない駆動機器を駆動し、回動モータ63の回転中心が被着体WKの中心WCと一致するように単軸ロボット61を移動させる。次いで、切断手段60が単軸ロボット61を駆動し、スライダ61Aを下降させ、接着シートASにおける被着体WKの外縁に対応した位置に切断刃65を突き刺した後、回動モータ63を駆動し、その出力軸63Aを360度以上回転させることで、接着シートASを被着体WKに貼付された貼付シートSSと不要シートUSとに分離する。そして、切断手段60が単軸ロボット61および回動モータ63を駆動し、各部材を初期位置に復帰させる。
次に、支持手段40が図示しない減圧手段の駆動を停止し、人手または図示しない搬送手段が貼付シートSSが貼付された被着体WKを次工程に搬送する。その後、供給手段20が回動モータ21Cの回転をロックした状態で、供給手段20および押圧手段50がリニアモータ23および回動モータ22A、22Eを駆動し、不要シートUSを外側テーブル41の上面から剥離して回収ローラ22Fで回収しながら、各部材を初期位置に復帰させる。次いで、支持手段40がXYテーブル44および直動・回動モータ45を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降上述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、接着シートASにデータキャリアDCを貼付するので、リングフレームなどを用いずに被着体WKがデータキャリアDCを備えることができる。
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、供給手段は、被着体の一方の面に接着面を対向させて接着シートを供給可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせてその範囲内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)。
供給手段20は、剥離シート上に仮着された接着シートASを繰り出し、この繰り出しの途中で剥離手段によって剥離シートを剥離して供給する構成のものでもよく、このような剥離手段は、板状部材やローラ等を採用することができる。
供給手段20は、枚葉の接着シートASを供給する構成でもよい。
データキャリア貼付手段30は、楕円運動によりデータキャリアDCを整列させるパーツフィーダ31を備えてもよい。
データキャリア貼付手段30は、パーツフィーダ31に代えて、適宜な駆動機器を組み合わせて保持部材33にデータキャリアDCを保持させる構成のものを採用してもよい。
保持部材33は、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段や、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、接着剤、磁力等でデータキャリアDCを保持する構成でもよい。
保持部材33は、複数のデータキャリアDCを保持し、それら複数のデータキャリアDCを接着面AFに貼付してもよいし、それら複数のデータキャリアDCのうちの一部である1または複数を接着面AFに貼付してもよい。
データキャリア貼付手段30は、データキャリアDCを接着面AFに貼付できればよく、例えば、パーツフィーダ31や保持部材33に代えて、駆動機器としての多関節ロボットやベルトコンベア等を採用してもよい。
データキャリア貼付手段30は、被着体WKに貼付された後の接着シートASにデータキャリアDCを貼付してもよいし、被着体WKに貼付されて切断手段60で切断された後の貼付シートSSにデータキャリアDCを貼付してもよい。
位置合わせ手段42は、多関節ロボットや適宜な駆動機器を組み合わせたもので構成し、支持テーブル43のXY方向への移動と回転とが実施できる構成としてもよい。
位置合わせ手段42は、撮像手段46に代えて、紫外線、赤外線、レーザ光線等の光線を照射する投光手段と、その反射光を検知するCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の受光素子を備える受光手段とから構成される投受光型の光学センサや、反射型の光学センサを採用してもよいし、リミットスイッチや圧力センサ等の接触型のセンサを採用してもよいし、音波(超音波)センサ、磁力センサ、赤外線センサ等を採用してもよく、なんら限定されるものではない。
位置合わせ手段42は、人が目で見て支持テーブル43を移動させて位置合わせするようにしてもよく、その場合、撮像手段46はあってもよいし、なくてもよい。
他の装置で被着体WKを支持する場合、シート貼付装置10において支持手段40はなくてもよく、この場合、位置合わせ手段42は、供給手段20側(接着シートAS)を移動させればよい。
位置合わせ手段42は、支持テーブル43上に被着体WKが載置された後、供給手段20が被着体WKの一方の面に対向させて接着シートASを供給する前に、被着体WKの中心WCを外側テーブル41の中心TCに一致させるとともに、谷部WK2を直線TCY上に配置させてもよい。
位置合わせ手段42は、撮像手段46を切断手段60に支持させることなく切り離して配置したり、凹部41A内に設けて、被着体WKやデータキャリアDCを下方から位置認識するようにしたりしてもよい。
位置合わせ手段42は、上述のように接着シートASを移動させてもよいし、被着体WKと接着シートASとの両方を移動させてもよいし、なくてもよい。
押圧手段50は、大気やガス等の気体を押圧部材とし、当該気体を吹き出して接着シートASを被着体WKに押圧して貼付してもよい。
押圧手段50は、供給手段20で供給された接着シートASを減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段によって吸着保持し、被着体WKに押圧して貼付する構成でもよい。
押圧手段50は、押圧部材を停止させておき、被着体WKを移動させてもよいし、押圧部材と被着体WKとの両方を移動させて接着シートASを被着体WKに押圧して貼付してもよい。
切断手段60は、図5(A)に示すように、折り返されることで、凹み部WK1内でデータキャリアDCを包み込むことが可能な包み込み部AS1を備えた貼付シートSSを形成するように接着シートASを切断してもよい。このような包み込み部AS1は、凹み部WK1の形状に合わせて被着体WKの外縁から三角形状に突出した凸部により構成され、折り返されることで貼付シートSSの接着面AF同士が接着するようになっている。これにより、データキャリアDCが脱落することを防止することができる上、被着体WKに所定の処理を施す過程で当該データキャリアDCが水や薬品に侵されることも防止することができる。
切断手段60は、図5(B)に示すように、被着体WKの外縁から四角形状に突出した凸部により構成され、折り返されることで、データキャリアDCを包み込むことが可能な包み込み部AS2を備えた貼付シートSSを形成するように接着シートASを切断してもよい。このような包み込み部AS2も、上記包み込み部AS1と同様の効果を得ることができる。
切断手段60が被着体WKの外縁から突出した凸部を形成するように接着シートASを切断する場合、被着体WKに凹み部WK1がある場合でも、当該凹み部WK1に表出した接着面AFにデータキャリアDCを貼付しなくてもよい。
なお、被着体WKの外縁から突出した凸部の形状や、包み込み部AS1、AS2の形状は、円形状、半円形状、楕円形状、半楕円形状、五角形以上の多角形状に突出した凸部により構成されていてもよいし、凹み部WK1の形状に合わせた形状でなくてもよい。
上記のような包み込み部AS1、AS2の折り返しは、人の作業により行うようにしてもよいし、駆動機器等により構成される折り返し手段により行うようにしてもよい。このような折り返し手段としては、例えば、包み込み部AS1、AS2を接着面AFの反対側から保持する保持部材と、この保持部材を接着面AF同士が接着するように回転させる駆動機器としての回動モータとを備えたものが例示できる。
なお、折り返し手段は、シート貼付装置10に装備させてもよいし、シート貼付装置10に装備させることなく、貼付シートSSが貼付された被着体WKを適宜な搬送手段によって折り返し装置に搬送し、貼付の後工程として折り返し装置により包み込み部AS1、AS2の折り返しを行うようにしてもよい。搬送手段は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力等で被着体WKを保持する構成でもよい。
切断手段60は、図5(B)に示す貼付シートSSにおいて、包み込み部AS2がない凸部を形成するように接着シートASを切断してもよい。このような凸部も、円形状、半円形状、楕円形状、半楕円形状、三角形や五角形以上の多角形状であってもよい。
切断手段60は、レーザ光、イオンビーム、火力、熱、水圧、または空気圧等で切断を行う切断部材を構成してもよい。
切断手段60は、多関節ロボットや適宜な駆動機器を組み合わせたもので構成し、切断部材を移動させてもよい。
切断手段60は、切断部材を停止させておき、接着シートASおよび被着体WKを移動させて当該接着シートASを切断してもよいし、切断部材と接着シートASおよび被着体WKとの両方を移動させて当該接着シートASを切断してもよい。
切断手段60は、切断刃65を被着体WKの外縁に当接させた状態で、当該切断刃65における接着シートAS側を当該被着体WK側に傾斜させ、当該被着体WKの外縁に沿って移動させることで、当該被着体WKの外縁よりも小さな外縁を備えた貼付シートSSを形成してもよい。
切断手段60は、被着体WKの外縁と同形状となる外縁を備えた貼付シートSSを形成してもよいし、当該被着体WKの外縁よりも大きな外縁を備えた貼付シートSSを形成してもよい。
被着体WKが半導体ウエハの場合、凹み部WK1として略直線状の切り欠きであるオリエンテーションフラット(オリフラ)を有する被着体WKへの接着シートASの貼付に適用することも可能である。
前記実施形態では、データキャリアDCと凹み部WK1との位置合わせを直線TCY上で行ったが、外側テーブル41の中心TCを通るX軸と平行な直線TCX上や、直線TCY、TCXと交差する任意の直線上でそれらの位置合わせを行ってもよい。
凹み部WK1としては、被着体WKの外縁部に形成された凹みだけでなく、被着体WKの面内に形成された凹みでもよく、そのような外縁部および面内に形成された凹みは、貫通孔でもよいし有底穴でもよい。
データキャリアDCに記憶させる情報は、被着体WKの製品名、ロット番号などの被着体WKについての各種情報、今までに被着体WKに施した処理の履歴情報、今後被着体WKに施す処理の内容を示す情報、次に被着体WKを送る工程や客先等の搬送先情報、被着体WKがウエハのように分割して使用される物の場合における不良品の位置情報等、被着体WKに関する情報であればどのような情報でもよい。
シート貼付装置10は、天地反転して配置したり横置きにしたりして、被着体WKの下面や側面に接着シートASを貼付するように構成してもよい。
位置合わせ手段42、切断手段60のように本願発明の独立請求項に構成要件として記載されていない構成要素については、それぞれ必要に応じて採用すればよく、なくてもよい。
さらに、本発明における接着シートAS、被着体WK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、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはない。感熱接着性のものが採用された場合は、当該接着シートASを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設ければよい。また、このような接着シート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、さらには、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WK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、電極基板、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は、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シート、フィルム、テープ等でもよい。
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・・・供給手段
30・・・データキャリア貼付手段
42・・・位置合わせ手段
50・・・押圧手段
60・・・切断手段
DC・・・データキャリア
WK・・・被着体
WK1・・凹み部
AS・・・接着シート
AF・・・接着面
AS1・・包み込み部
AS2・・包み込み部
SS・・・貼付シート

Claims (4)

  1. 被着体の一方の面に接着面を対向させて接着シートを供給する供給手段と、
    前記接着シートを押圧して前記被着体に貼付する押圧手段と、
    前記接着シートの接着面にデータキャリアを貼付するデータキャリア貼付手段と、
    前記被着体に貼付された前記接着シートを所定の形状に切断して貼付シートを形成する切断手段とを有し、
    前記切断手段は、前記貼付シートを折り返して前記データキャリアを包み込む包み込み部を形成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. 前記被着体は、凹み部を備え、
    前記データキャリア貼付手段は、前記凹み部に表出した前記接着シートの接着面に前記データキャリアを貼付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. 前記データキャリア貼付手段は、前記被着体に貼付される前の前記接着シートの接着面に前記データキャリアを貼付可能に設けられ、
    前記接着シートに貼付された前記データキャリアが前記被着体の前記凹み部に配置されるように位置合わせを行う位置合わせ手段を有することを特徴とする請求項2に記載のシート貼付装置。
  4. 被着体の一方の面に接着面を対向させて接着シートを供給する工程と、
    前記接着シートを押圧して前記被着体に貼付する工程と、
    前記接着シートの前記接着面にデータキャリアを貼付する工程と、
    前記被着体に貼付された前記接着シートを所定の形状に切断して貼付シートを形成する工程とを有し、
    前記貼付シートを形成する工程は、前記貼付シートを折り返して前記データキャリアを包み込む包み込み部を形成可能であることを特徴とするシート貼付方法。
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