JP6535550B2 - シート貼付装置およびシート貼付方法 - Google Patents

Description

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。

従来、粘着テープを半導体ウエハとリングフレームとにわたって貼付ローラで押圧して貼付する装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１９９１５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、粘着テープ（接着シート）が貼付ローラ（押圧ローラ）によってリングフレームおよび半導体ウエハの隙間に押し込まれることでその部分に延びが生じ、貼付した一体物における接着シート部分に皺が発生するという不都合がある。

本発明の目的は、接着シートに皺を発生させることなく、接着シートを環状部材および被着体に貼付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にある。

上述した課題を解決するために、本発明は、接着シートを繰り出す繰出手段と、第１被着体および第２被着体に前記接着シートを押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記繰出手段および押圧手段に対して相対移動される前記第１被着体および第２被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、前記第１被着体および第２被着体に貼付される前の前記接着シートに対し、当該第１被着体および第２被着体が貼付されない不貼り領域の一部または全部の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くする剛性付与手段を備えていることを特徴とするシート貼付装置である。

前記第１被着体は開口部を備え、前記第２被着体は前記第１被着体の開口部内に配置され、前記剛性付与手段は、前記接着シートの貼付方向における前記開口部の先端から、当該貼付方向における前記第２被着体の先端に亘る初期未貼付領域に剛性を付与することを特徴としてもよい。

本発明の他の態様は、接着シートを繰出手段で繰り出す繰出工程と、第１被着体および第２被着体に前記接着シートを押圧手段で押圧して貼付する押圧工程とを有し、前記繰出手段および押圧手段に対して相対移動される前記第１被着体および第２被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法において、前記第１被着体および第２被着体に貼付される前の前記接着シートに対し、当該第１被着体および第２被着体が貼付されない不貼り領域の一部または全部の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くする剛性付与工程を含む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、不貼り領域の一部または全部の剛性をその他の領域の剛性と比べて高くするので、接着シートに皺を発生させることなく、接着シートを環状部材および被着体に貼付することができる。

実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 （Ａ）および（Ｂ）は、一体物の斜視図。

以下、本発明の一実施形態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に示すように、シート貼付装置１０は、接着シートＡＳを繰り出す繰出手段２０と、第１被着体としてのリングフレームＲＦおよび第２被着体としての半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という場合がある）ＷＦに接着シートＡＳを押圧して貼付する押圧手段であって、ゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成された押圧ローラ３０と、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦに貼付される前の接着シートＡＳに対し、当該リングフレームＲＦおよびウエハＷＦが貼付されない不貼り領域の一部である初期未貼付領域ＳＰ１の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くする剛性付与手段４０とを備え、保持手段５０に支持され、繰出手段２０および押圧ローラ３０に対して相対移動されるリングフレームＲＦおよびウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する構成となっている。
接着シートＡＳは、基材シートＢＳの一方の面にエネルギー線としての紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型の接着剤ＡＤ層を備えている。

繰出手段２０は、接着シートＡＳが帯状の剥離シートＲＬに所定の間隔をあけて仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ２１と、原反ＲＳを案内するガイドローラ２２と、剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離手段としての剥離板２３と、駆動機器としての回動モータ２４Ａによって駆動される駆動ローラ２４と、剥離シートＲＬを駆動ローラ２４との間に挟み込むピンチローラ２５と、図示しない駆動機器によって駆動され、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２６とを備えている。

剛性付与手段４０は、剥離板２３の上方に配置され、接着シートＡＳの接着剤層を硬化させる発光源と、初期未貼付領域ＳＰ１と同形状のスリットとを有する紫外線照射装置で構成されている。発光源は、初期未貼付領域ＳＰ１に一括で光を照射可能な位置に１つまたは複数配置され、蛍光灯、ハロゲンランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ、低圧（高圧）水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、紫外線ランプ等を採用することができる。なお、初期未貼付領域ＳＰ１は、図２（Ａ）に示すように、接着シートＡＳの貼付方向ＡＡにおける開口部ＲＦ１の先端ＲＦ２から、当該貼付方向ＡＡにおけるウエハＷＦの先端ＷＦ１に亘る領域とされる。

保持手段５０は、駆動機器としてのリニアモータ５１のスライダ５１Ａ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を保持可能な第１支持面５２Ａと、図示しない減圧手段によってリングフレームＲＦを保持可能な第２支持面５２Ｂとを有する搬送テーブル５２を備えている。なお、リングフレームＲＦは開口部ＲＦ１を備え、ウエハＷＦはリングフレームＲＦの開口部ＲＦ１内に配置されるようになっている。

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、作業者が原反ＲＳを図１に示すようにセットする。次に、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力すると、繰出手段２０が回動モータ２４Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出す。そして、図１に示すように、先頭の接着シートＡＳが剥離板２３で所定距離剥離されたことが撮像手段や光学センサ等の図示しない検出手段に検出されると、繰出手段２０が回動モータ２４Ａの駆動を停止し、スタンバイ状態となる。

次いで、剛性付与手段４０が発光源を駆動し、先頭の接着シートＡＳの初期未貼付領域ＳＰ１に対して紫外線を照射し、当該初期未貼付領域ＳＰ１の剛性をその他の領域の剛性と比べて高くする。

次いで、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がウエハＷＦおよびリングフレームＲＦを第１、第２支持面５２Ａ、５２Ｂに載置すると、保持手段５０が図示しない減圧手段を駆動し、それらを吸着保持した後、リニアモータ５１を駆動し、搬送テーブル５２を左方に移動させる。そして、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦが所定位置に到達したことが撮像手段や光学センサ等の図示しない検出手段に検出されると、繰出手段２０が回動モータ２４Ａを駆動し、搬送テーブル５２の搬送速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、先頭の接着シートＡＳが剥離シートＲＬから剥離され、当該接着シートＡＳがリングフレームＲＦおよびウエハＷＦに押圧ローラ３０によって押圧されて貼付され、一体物ＷＫ１が形成される。

ここで、接着シートＡＳは、貼付方向ＡＡへの張力が付与された状態で押圧ローラ３０によってリングフレームＲＦに貼付されるので、当該貼付方向ＡＡに交差する幅方向に縮もうとする力が働き、その結果、当該接着シートＡＳに皺が発生してしまう。しかしながら、本実施形態の場合、初期未貼付領域ＳＰ１は、エネルギー線照射手段によって硬化され、その剛性が高くなっているので、押圧ローラ３０が初期未貼付領域ＳＰ１を押圧した際に、押圧ローラ３０がリングフレームＲＦとウエハＷＦの隙間に落ち込むことを極力防止できる。これにより、初期未貼付領域ＳＰ１は、延びることが低減され、形成した一体物ＷＫ１における接着シートＡＳ部分に皺が発生することを極力防止することができる。その後、次の接着シートＡＳが所定位置に達したことが図示しない検出手段に検出されると、繰出手段２０が回動モータ２４Ａの駆動を停止し、再びスタンバイ状態となる。

一体物ＷＫ１が形成されると、保持手段５０がリニアモータ５１の駆動を停止し、搬送テーブル５２を所定の位置で停止させた後、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一体物ＷＫ１を次工程に搬送する。そして、保持手段５０がリニアモータ５１を駆動し、搬送テーブル５２を図１中実線で示す位置に復帰させた後、上記同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、不貼り領域の一部または全部の剛性をその他の領域の剛性と比べて高くするので、接着シートＡＳに皺を発生させることなく、接着シートＡＳをリングフレームＲＦおよびウエハＷＦ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、繰出手段は、接着シートを繰り出すことが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）。

繰出手段２０は、支持ローラ２１を回転駆動させる駆動機器を備えてもよく、このような駆動機器は、原反ＲＳに所定の張力を付与する張力付与手段として機能させてもよい。
繰出手段２０は、剥離手段として回転可能または回転不能な剥離用ローラを採用してもよい。

押圧手段は、押圧ローラ３０を適宜な駆動機器で回転させてもよい。
押圧手段は、押圧ローラ３０の代わりに、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用してもよいし、大気やガス等のエアの噴き付けにより接着シートＡＳを被着体に押圧する構成を採用してもよいし、減圧ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段によって接着シートＡＳを吸着保持し、駆動機器の駆動によって被着体に押圧して積層する構成を採用してもよい。
押圧手段は、押圧部材を移動させずに、被着体を移動させてもよいし、押圧部材と被着体との両方を移動させて押圧して貼付してもよい。
押圧手段の表面は、弾性変形しない部材で構成されてもよい。

剛性付与手段４０は、エネルギー線として赤外線、紫外線、放射線、マイクロ波等どんなエネルギー線を照射してもよく、接着シートＡＳの組成、構成、性質等に応じてエネルギー線を適宜選択することができ、接着シートＡＳが所定の温度となることによって硬化するものである場合、剛性付与手段４０はエネルギー線照射手段に代えて温風（冷風）送風機等を用いてもよく、当該剛性付与手段４０は、接着シートＡＳを硬化させることができるものであれば何に変更してもよい。
剛性付与手段４０は、指向性を有する照射手段を用いることにより、接着シートＡＳの不貼り領域の一部または全部を硬化させるようにしてもよい。
剛性付与手段４０は、スタンバイ状態の接着シートＡＳと平行な面内で発光源を接着シートＡＳと平行な面内で直交２軸方向に移動させる駆動機器を備えていてもよいし、発光源がライン光を照射できるのであれば、接着シートＡＳと平行な面内で発光源を当該ライン光の延出方向に交差する方向に移動させる駆動機器を備えていてもよい。
発光源は、一括で照射するものに限らず、分割で照射するものでもよい。

剛性付与手段４０は、貼付される前の接着シートＡＳにおけるリングフレームＲＦおよびウエハＷＦが貼付されない不貼り領域の全部である全不貼り領域ＳＰ２（図２（Ｂ）参照）の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くするものであってもよい。
剛性付与手段４０は、硬化しない接着シートＡＳに剛性を付与するものであってもよい。この場合、例えば、剛性付与手段４０を接着シートＡＳの不貼り領域の一部または全部に対して印刷を行なって剛性を付与可能な印刷手段で構成してもよい。このような印刷手段は、接触式または非接触式の印刷装置を採用し、当該印刷装置で不貼り領域の一部または全部に工程を一回または複数回印刷を施してもよいし、不貼り領域の一部または全部にバーコード、ＩＤ、その他の任意の文字列や模様などを印刷してしてもよく、印刷される情報としては、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦの製品名、ロット番号などの各種情報、今までに施した処理の履歴情報、今後施す処理の内容を示す情報、次に送る工程や客先等の搬送先情報、不良品の位置情報等、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦに関する情報であればどのような情報でもよい。
剛性付与手段４０は、接着シートＡＳの不貼り領域の一部または全部に他の接着シートや接着剤を備えないシート等のシート部材を貼り合わせる貼合手段で構成してもよい。貼合手段は、繰出手段２０および押圧ローラ３０と同様の構成を採用し、接着シートＡＳの基材シートＢＳ側および接着剤ＡＤ層側の少なくとも一方にシート部材を貼り合せるようにしてもよい。なお、接着シートＡＳの接着剤ＡＤ層側に貼り合せるシート部材は、接着剤層を備えないものであってもよい。
剛性付与手段４０は、接着シートＡＳの不貼り領域の一部または全部に仮着された剥離シートＲＬを当該不貼り領域の一部または全部と同形状に切断する切断手段で構成してもよい。切断手段は、カッタ刃、レーザカッタ、イオンビーム、火力、熱、水圧、電熱線、気体や液体等の吹付け等の切断部材を採用してもよい。これにより、接着シートＡＳが剥離板２３により剥離シートＲＬから剥離されるときに、不貼り領域の一部または全部の形状に切断された剥離シートＲＬが接着シートＡＳに積層したままの状態となるので、接着シートＡＳの不貼り領域の一部または全部が他の領域よりも剛性が高くなる。なお、切断手段は、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切断部材を移動させて切断するようにしてもよい。
剛性付与手段４０は、接着シートＡＳが剥離された剥離シートＲＬに不貼り領域の一部または全部と同形状に切断する切断手段と、切断した剥離シートＲＬを接着シートＡＳの初期未貼付領域ＳＰ１、全不貼り領域ＳＰ２に貼り合せる貼合手段とで構成してもよい。
剛性付与手段４０が剛性を付与する接着シートＡＳの不貼り領域の一部は、接着シートＡＳの貼付方向ＡＡにおけるウエハＷＦの後端から、当該貼付方向ＡＡにおける開口部ＲＦ１の後端に亘る領域としたり、当該貼付方向ＡＡ対する交差方向の領域等でもよい。
剛性を付与する工程は、原反ＲＳを繰り出した後から、接着シートＡＳをリングフレームＲＦおよびウエハＷＦに貼付するまでの間であればどこで行ってもよく、繰出手段２０が搬送テーブル５２の搬送速度に合わせて原反ＲＳを繰り出している最中に接着シートＡＳの初期未貼付領域ＳＰ１、全不貼り領域ＳＰ２に剛性を付与してもよい。
剛性を付与する方向は、原反ＲＳの上方からに限られず、原反ＲＳの下方から行ってもよいし、前後方向から行ってもよい。

保持手段５０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、ベルヌーイ吸着等でリングフレームＲＦおよびウエハＷＦを保持する構成でもよい。
保持手段５０は、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦを別々の部材で保持してもよい。
他の装置でリングフレームＲＦおよびウエハＷＦを搬送する場合、保持手段５０はなくてもよい。

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、リングフレームＲＦおよびウエハＷＦ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。

さらに、本発明における接着シートＡＳ、リングフレームＲＦ、ウエハＷＦ等の材質、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、接着シートＡＳを適宜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、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からなるもの、それらの間に中間層を有するものや、基材シートの上面にカバー層を有する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いし、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、リングフレームＲＦだけでもよいし、ウエハＷＦだけでもよいし、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及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・・・繰出手段
３０・・・押圧ローラ（押圧手段）
４０・・・剛性付与手段
５０・・・保持手段
ＡＳ・・・接着シート
ＲＦ・・・リングフレーム（第１被着体）
ＲＦ１・・開口部
ＲＦ２・・開口部の先端
ＳＰ１・・初期未貼付領域
ＳＰ２・・全不貼り領域
ＷＦ・・・ウエハ（第２被着体）
ＷＦ１・・ウエハの先端

Claims (3)

1. 接着シートを繰り出す繰出手段と、第１被着体および第２被着体に前記接着シートを押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記繰出手段および押圧手段に対して相対移動される前記第１被着体および第２被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置において、
   前記第１被着体および第２被着体に貼付される前の前記接着シートに対し、当該第１被着体および第２被着体が貼付されない不貼り領域の一部または全部の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くする剛性付与手段を備えていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記第１被着体は開口部を備え、前記第２被着体は前記第１被着体の開口部内に配置され、
   前記剛性付与手段は、前記接着シートの貼付方向における前記開口部の先端から、当該貼付方向における前記第２被着体の先端に亘る初期未貼付領域に剛性を付与す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. 接着シートを繰出手段で繰り出す繰出工程と、第１被着体および第２被着体に前記接着シートを押圧手段で押圧して貼付する押圧工程とを有し、
   前記繰出手段および押圧手段に対して相対移動される前記第１被着体および第２被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法において、
   前記第１被着体および第２被着体に貼付される前の前記接着シートに対し、当該第１被着体および第２被着体が貼付されない不貼り領域の一部または全部の剛性を、その他の領域の剛性と比べて高くする剛性付与工程を含むことを特徴とするシート貼付方法。

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