JP6543118B2 - シート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、積極的に接着シートに張力を付与して当該接着シートを被着体に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６−２１６２４２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では、原反の繰り出しが行われないとき、接着シートが張力付与ローラとピンチローラとで挟み込まれた状態で待機する場合があり、このような待機状態が続くと、それらローラの挟込力が１箇所に集中し、接着シートに筋状の挟込跡を形成してしまうという不都合を発生する。このような挟込跡ができると、例えば、被着体との間に気泡が介在した状態で接着シートが貼付されるといった不都合を発生したり、例えば、被着体が半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）の場合、接着シートでウエハの回路面を保護した状態で、当該回路面の反対側面から５〜３０μｍ前後の厚さまでウエハを研削すると、挟込跡が形成された領域のウエハの厚みが他の領域に比べて厚くなり、半導体装置の厚みが不均一となって品質が低下するという不都合を招来したりする。

本発明の目的は、積極的に接着シートに張力を付与して当該接着シートを被着体に貼付しつつも、挟込力が１箇所に集中することによって当該接着シートに挟込跡を形成することを防止することができるシート貼付装置および貼付方法を提供することにある。

本発明のシート貼付装置は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、帯状の剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反に繰出力付与手段で繰出力を付与し、当該原反を所定の繰出方向に繰り出す繰出手段と、前記繰出力付与手段よりも前記繰出方向上流側に設けられ、前記原反をその折曲部で折り曲げて前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、前記剥離手段で剥離された接着シートを前記被着体に押圧する押圧手段と、前記剥離手段の折曲部よりも前記繰出方向上流側に設けられ、前記原反を挟み込むことなく、かつ前記繰出手段で前記原反を繰り出している最中に前記繰出方向に交差する方向に移動することなく、前記押圧手段で前記被着体に押圧されている前記接着シートに所定の張力を付与する張力付与手段とを備え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、前記張力付与手段は、前記原反の一方の面および他方の面の何れかの面に当接するとともに、抵抗付与手段によって前記接着シートに前記所定の張力を付与する張力付与部材と、前記張力付与部材へ前記原反を巻回させる巻回部材と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、前記張力付与手段は、前記張力付与部材と巻回部材との相対位置を変更可能に設けられ、前記張力付与部材への前記原反の巻回長さを調整する巻回長調整手段を備えていることが好ましい。

本発明のシート貼付方法は、被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、帯状の剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を所定の繰出方向に繰り出す繰出工程と、前記繰り出される原反を折り曲げて前記剥離シートから前記接着シートを剥離する工程と、前記剥離された接着シートを前記被着体に押圧する押圧工程と、前記原反を挟み込むことなく、かつ前記繰出工程で前記原反を繰り出している最中に前記繰出方向に交差する方向に移動することなく、前記押圧工程で前記被着体に押圧されている前記接着シートに張力付与手段で所定の張力を付与する工程とを備えていることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、原反上の接着シートの一部分を挟み込み続けることがないので、積極的に接着シートに張力を付与して当該接着シートを被着体に貼付しつつも、挟込力が１箇所に集中することによって当該接着シートに挟込跡を形成することを防止することができる。

また、張力付与部材および巻回部材を設ければ、張力付与部材へ原反を巻回させ、抵抗付与手段の抵抗力を確実に原反に付与して接着シートを被着体に貼付することができる。
さらに、巻回長調整手段を設ければ、張力付与部材への原反の巻回長さを容易に調整することができ、接着シートに適切な張力を付与して当該接着シートを被着体に貼付することができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。

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、前記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中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Ｙ軸と平行な図１中手前方向で「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、被着体としてのウエハＷＦに接着シートＡＳを貼付する装置であって、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に接着シートＡＳが仮着された原反ＲＳに繰出力付与手段としての駆動ローラ２４で繰出力を付与し、当該原反ＲＳを所定の繰出方向に繰り出す繰出手段２０と、駆動ローラ２４よりも繰出方向上流側に設けられ、原反ＲＳをその折曲部３０Ａで折り曲げて剥離シート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３０と、剥離板３０で剥離された接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧する押圧手段としての押圧ローラ４０と、剥離板３０の折曲部３０Ａよりも繰出方向上流側に設けられ、原反ＲＳを挟み込むことなく押圧ローラ４０でウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与する張力付与手段５０とを備え、押圧ローラ４０に対してウエハＷＦを相対移動させる移送手段６０の上方に配置されている。

繰出手段２０は、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、駆動機器としての回動モータ２３によって駆動される駆動ローラ２４と、駆動ローラ２４との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２５と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２６とを備え、その全体がフレーム２７に支持されている。なお、原反ＲＳの繰出方向（以下、単に「繰出方向」という場合がある）とは、当該原反ＲＳが支持ローラ２１から回収ローラ２６に向かって繰り出される方向である。

張力付与手段５０は、原反ＲＳの一方の面である接着シートＡＳが仮着された側の面に当接するとともに、抵抗付与手段であって駆動機器としての回動モータ５１によって駆動され、接着シートＡＳに所定の張力を付与する張力付与部材としての張力付与ローラ５２と、張力付与ローラ５２へ原反ＲＳを巻回させる巻回部材としての従動ローラ５３と、張力付与ローラ５２と従動ローラ５３との相対位置を変更可能に設けられ、張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを調整する巻回長調整手段５４とを備えている。なお、回動モータ５１は、トルク制御および速度制御の少なくとも一方が可能なもので構成されている。
巻回長調整手段５４は、駆動機器としての回動モータ５４Ａと、回動モータ５４Ａの出力軸５４Ｂに支持され、フレーム２７に形成された円弧状の挿通溝２７Ａに挿通された軸５４Ｃを介して従動ローラ５３を回転可能に支持するアーム５４Ｄとを備えている。

移送手段６０は、駆動機器としてのリニアモータ６１のスライダ６１Ａ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６２Ａを有するテーブル６２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を貼付する手順を説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図１中実線で示す状態のシート貼付装置１０に対し、作業者が原反ＲＳを同図中実線で示すようにセットした後、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自動運転開始の信号を入力する。すると、張力付与手段５０が回動モータ５４Ａを駆動し、出力軸５４Ｂを反時計回転方向に所定角度θ回転させ、図１中二点鎖線で示すように、従動ローラ５３の位置を変更する。これにより、張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さが調整される。ここで、張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを増加させると、張力付与ローラ５２に対する原反ＲＳの摩擦力が増加し、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに張力を付与し易くなり、逆に、当該巻回長さを減少させると、張力付与ローラ５２に対する原反ＲＳの摩擦力が低下し、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに張力を付与し難くなる。なお、出力軸５４Ｂを回転させる所定角度θや、張力付与ローラ５２に巻き回す原反ＲＳの巻回長さは、作業者が任意に決定することができ、当該作業者が図示しない入力手段を介してシート貼付装置１０に入力することができる。次いで、繰出手段２０および張力付与手段５０が回動モータ２３、５１を駆動し、剥離板３０上に位置する先頭の接着シートＡＳの繰出方向先端部ＡＳ１が折曲部３０Ａで所定長さ剥離されたことが光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０および張力付与手段５０が回動モータ２３、５１の駆動を停止して待機状態となる。

その後、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、初期位置にあるテーブル６２の支持面６２Ａ上にウエハＷＦを載置すると、移送手段６０が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハＷＦを吸着保持した後、リニアモータ６１を駆動し、テーブル６２を左方向に移動させる。次いで、ウエハＷＦが所定位置に到達したことが光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０および張力付与手段５０が回動モータ２３、５１を駆動し、テーブル６２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。そして、先頭の接着シートＡＳの繰出方向先端部ＡＳ１が押圧ローラ４０によってウエハＷＦに押圧されて貼付されたことが光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０がテーブル６２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出すように回動モータ２３を駆動しつつも、張力付与手段５０が回動モータ５１のトルク制御を行い、張力付与ローラ５２を介して原反ＲＳから受けるトルクが所定値となるように維持しながら当該張力付与ローラ５２を回転させる。これにより、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力が付与されて、当該接着シートＡＳがウエハＷＦに貼付される。その後、次回貼付予定の接着シートＡＳの繰出方向先端部ＡＳ１が折曲部３０Ａで所定長さ剥離されたことが図示しない検知手段に検知されると、繰出手段２０および張力付与手段５０が回動モータ２３、５１の駆動を停止し、再び待機状態となる。

ウエハＷＦに接着シートＡＳの貼付が完了すると、移送手段６０がリニアモータ６１および図示しない減圧手段の駆動を停止した後、図示しない搬送手段がウエハＷＦを次工程に搬送する。そして、移送手段６０がリニアモータ６１を駆動し、テーブル６２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、原反ＲＳ上の接着シートＡＳの一部分を挟み込み続けることがないので、積極的に接着シートＡＳに張力を付与して当該接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付しつつも、挟込力が１箇所に集中することによって当該接着シートＡＳに挟込跡を形成することを防止することができる。

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、繰出手段２０は、接着シートＡＳが所定間隔を隔てて剥離シートＲＬ上に仮着された原反ＲＳを繰り出してもよいし、帯状の接着シート基材に閉ループ状の切込が形成されることで、その内側が接着シートＡＳ、外側が不要シートとされ、接着シート間領域を隔てて複数の接着シートＡＳが帯状の剥離シートＲＬに仮着された原反を繰り出してもよい。また、帯状の接着シート基材が帯状の剥離シートＲＬに仮着された原反が採用された場合、切断刃、レーザカッター、熱カッター、エアカッター、圧縮水カッター等の切断手段により、接着シート基材を所定形状に切断し、所定間隔を隔てて複数の接着シートＡＳが帯状の剥離シートＲＬに仮着された原反を形成してもよい。

剥離手段は、丸棒やローラ等で構成してもよい。
押圧手段は、丸棒、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等で押圧部材を採用してもよいし、エア噴き付けにより接着シートＡＳを被着体に押圧する構成としてもよい。

張力付与手段５０は、回動モータ５１の速度制御を行い、繰出手段２０がテーブル６２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す速度よりも遅い速度で張力付与ローラ５２を駆動させたり、原反ＲＳの繰出方向の反対方向（図１の場合、半時計回転方向）に張力付与ローラ５２を駆動させたりすることで、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与してもよいし、トルク制御と速度制御との両方でウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与してもよい。
張力付与手段５０は、原反ＲＳの他方の面である接着シートＡＳが仮着されていない側の面に張力付与ローラ５２を当接させたり、原反ＲＳの一方の面および、他方の面の両方の面に、張力付与ローラ５２を当接させ、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与してもよい。
張力付与手段５０は、抵抗付与手段として、張力付与ローラ５２の回転に抵抗を付与する摺動抵抗器やパウダブレーキ等のブレーキ手段を設けたり、原反ＲＳの一方の面および他方の面の少なくとも一方の面に気体を吹き付けたりすることで、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与する構成としてもよい。
張力付与手段５０は、原反ＲＳの一方の面に気体を吹き付けるとともに、原反ＲＳの他方の面にも気体を吹き付けることで、図１中二点鎖線で示す原反ＲＳのパスラインを形成し、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳに所定の張力を付与してもよい。
張力付与手段５０は、抵抗付与手段によって従動ローラ５３の回転に抵抗を付与してもよい。
張力付与手段５０は、ウエハＷＦに押圧されている接着シートＡＳの張力を検知する圧力センサやロードセル等の張力検知手段を設け、当該張力検知手段の検知結果を基に、トルク制御や速度制御を行ったり、巻回長調整手段５４が張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを調整し、リアルタイムで張力調整をしてもよい。
張力付与手段５０は、巻回長調整手段５４を設けずに、張力付与ローラ５２で剥離シートＲＬに張力を付与してもよい。この場合、例えば、従動ローラ５３を図１中二点鎖線出示す位置に配置しておいてもよいし、従動ローラ５３を採用しなくてもよい。
張力付与手段５０は、丸棒やブレード材で張力付与部材や巻回部材を構成してもよい。
張力付与ローラ５２は、その表面に凹凸部材、接着剤、粘着剤、吸引等の抵抗増大手段を設け、原反ＲＳとの抵抗を大きくするようにしてもよい。

巻回長調整手段５４は、例えば、駆動機器としてのリニアモータのスライダで従動ローラ５３を支持し、当該従動ローラ５３を原反ＲＳの繰出方向に交差する方向に移動させたり、アーム５４Ｄでガイドローラ２２を支持し、当該ガイドローラ２２を張力付与ローラ５２に対して回動させたりしてもよいし、従動ローラ５３やガイドローラ２２の位置を手動で変更させ、張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを調整する構成としてもよい。
巻回長調整手段５４は、従動ローラ５３を移動不能としておき、張力付与ローラ５２を移動させたり、張力付与ローラ５２および従動ローラ５３の両方を移動させたりして張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを調整してもよい。
巻回長調整手段５４は、従動ローラ５３の代わりに、原反ＲＳに気体を吹き付けることで、張力付与ローラ５２への原反ＲＳの巻回長さを調整する構成としてもよい。

移送手段６０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被着体を支持する構成でもよい。
移送手段６０は、テーブル６２の位置を固定しておきシート貼付装置１０を移動させてもよいし、テーブル６２およびシート貼付装置１０の両方を移動させてもよい。
シート貼付装置１０に対し、他の装置でウエハＷＦを相対移動させる場合、移送手段６０はなくてもよい。

シート貼付装置１０は、帯状の接着シート基材をウエハＷＦに貼付した後、当該接着シート基材を切断刃、レーザカッター、熱カッター、エアカッター、圧縮水カッター等の切断手段で所定形状の接着シートＡＳに切断してもよい。

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側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、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、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、繰出手段は、帯状の剥離シートの一方の面に接着シートが仮着された原反に繰出力付与手段で繰出力を付与し、当該原反を所定の繰出方向に繰り出すものであれば、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 繰出手段
２４ 駆動ローラ（繰出力付与手段）
３０ 剥離板（剥離手段）
３０Ａ 折曲部
４０ 押圧ローラ（押圧手段）
５０ 張力付与手段
５１ 回動モータ（抵抗付与手段）
５２ 張力付与ローラ（張力付与部材）
５３ 従動ローラ（巻回部材）
５４ 巻回長調整手段
ＡＳ 接着シート
ＲＬ 剥離シート
ＲＳ 原反
ＷＦ ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付装置であって、
   帯状の剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反に繰出力付与手段で繰出力を付与し、当該原反を所定の繰出方向に繰り出す繰出手段と、
   前記繰出力付与手段よりも前記繰出方向上流側に設けられ、前記原反をその折曲部で折り曲げて前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記剥離手段で剥離された接着シートを前記被着体に押圧する押圧手段と、
   前記剥離手段の折曲部よりも前記繰出方向上流側に設けられ、前記原反を挟み込むことなく、かつ前記繰出手段で前記原反を繰り出している最中に前記繰出方向に交差する方向に移動することなく、前記押圧手段で前記被着体に押圧されている前記接着シートに所定の張力を付与する張力付与手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
2. 前記張力付与手段は、
   前記原反の一方の面および他方の面の何れかの面に当接するとともに、抵抗付与手段によって前記接着シートに前記所定の張力を付与する張力付与部材と、
   前記張力付与部材へ前記原反を巻回させる巻回部材と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. 前記張力付与手段は、前記張力付与部材と巻回部材との相対位置を変更可能に設けられ、前記張力付与部材への前記原反の巻回長さを調整する巻回長調整手段を備えてい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. 被着体に接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
   帯状の剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を所定の繰出方向に繰り出す繰出工程と、
   前記繰り出される原反を折り曲げて前記剥離シートから前記接着シートを剥離する工程と、
   前記剥離された接着シートを前記被着体に押圧する押圧工程と、
   前記原反を挟み込むことなく、かつ前記繰出工程で前記原反を繰り出している最中に前記繰出方向に交差する方向に移動することなく、前記押圧工程で前記被着体に押圧されている前記接着シートに張力付与手段で所定の張力を付与する工程とを備えていることを特徴とするシート貼付方法。

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