JP6591885B2 - 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、表面にバンプ（突起物）が形成された半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）（被着体）に対し、突起物の先端が基材シート（カバーシート）に食い込む程度に押圧力を付与して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２００８−２７０４４８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、突起物の先端がカバーシートに食い込む程度に押圧力を付与することができるものの、カバーシートを剥離しても突起物の先端に接着シートが残留して当該突起物が表出せず、例えば、突起物がウエハのバンプ（電極）であった場合、ワイヤボンディング時に、残留した接着シートがバンプとプリント基板とを導通させるワイヤ等の導通部材の接続を阻害したり、フリップチップボンディング時に、残留した接着シートがバンプとプリント基板との導通を阻害したりする虞がある。

本発明の目的は、突起物を確実に接着シートから表出させ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、基材の表面に突起物が形成された被着体に対して当該突起物と基材との接着を補う接着シートを貼付するシート貼付装置であって、前記接着シートを供給する供給手段と、前記供給手段で供給された接着シートを前記基材の表面に押圧して貼付する押圧手段と、前記被着体に貼付された接着シートから前記突起物を表出させる表出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は、基材の表面に突起物が形成された被着体に対して当該突起物と基材との接着を補う接着シートを貼付するシート貼付装置であって、前記接着シートの一方の面にカバーシートが仮着されたカバーシート付接着シートを供給する供給手段と、前記供給手段で供給されたカバーシート付接着シートを前記カバーシート上から前記基材の表面に押圧して貼付する押圧手段と、前記被着体に貼付されたカバーシート付接着シートから前記カバーシートを剥離する剥離手段と、前記被着体に貼付された接着シートから前記突起物を表出させる表出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は、前記被着体に貼付された接着シートを硬化する硬化手段を有することが好ましい。
ことが好ましい。

本発明のシート貼付方法は、基材の表面に突起物が形成された被着体に対して当該突起物と基材との接着を補う接着シートを貼付するシート貼付方法であって、前記接着シートを供給する供給工程と、前記供給工程で供給された接着シートを前記基材の表面に押圧して貼付する押圧工程と、前記被着体に貼付された接着シートを硬化する硬化工程と、硬化された接着シートから前記突起物を表出させる表出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、突起物を確実に接着シートから表出させることができる。
また、硬化手段を設ければ、接着シートの被着体への接着を強固にすることができる上、接着シートが表出手段に付着することを低減することもできる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 図１のシート貼付装置の部分側面図。

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、基材としてのウエハＷＦの表面ＷＦ１に突起物としてのバンプＢＰが形成された被着体としてのバンプ付ウエハＢＷに対して当該バンプＢＰとウエハＷＦとの接着を補う接着シートＡＤを貼付する装置であって、接着シートＡＤの一方の面にカバーシートＣＳが仮着されたカバーシート付接着シートＣＡを供給する供給手段２０と、供給手段２０で供給されたカバーシート付接着シートＣＡをカバーシートＣＳ上からウエハＷＦの表面ＷＦ１に押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ３０と、バンプ付ウエハＢＷに貼付されたカバーシート付接着シートＣＡからカバーシートＣＳを剥離する剥離手段４０と、バンプ付ウエハＢＷに貼付された接着シートＡＤを硬化する硬化手段５０と、バンプ付ウエハＢＷに貼付された接着シートＡＤからバンプＢＰを表出させる表出手段６０とを備え、当該シート貼付装置１０に対してバンプ付ウエハＢＷを相対移動させる移送手段７０の上方に配置されている。

供給手段２０は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面にカバーシート付接着シートＣＡが仮着された原反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を折り返し、当該剥離シートＲＬからカバーシート付接着シートＣＡを剥離するシート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、ピンチローラ２５とで剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ２４と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２６とを備えている。

剥離手段４０は、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ４１と、剥離用テープＰＴを案内するガイドローラ４２と、駆動機器としての直動モータ４３の出力軸４３Ａに支持されたブラケット４４と、ブラケット４４に回転可能に支持された剥離ローラ４５と、駆動機器としての回動モータ４６Ａによって駆動され、剥離用テープＰＴおよびカバーシートＣＳを回収する回収ローラ４６とを備えている。

硬化手段５０は、紫外線や赤外線等のエネルギー線を発する発光手段５１と、発光手段５１が発したエネルギー線を前後方向のライン光にする集光手段５２とを備えている。なお、本実施形態では、接着シートＡＤは、紫外線や赤外線等のエネルギー線によって硬化するものが採用されている。

表出手段６０は、駆動機器としての直動モータ６１の出力軸６１Ａに支持された駆動機器としての回動モータ６２と、回動モータ６２の出力軸６２Ａに支持された研削部材６３とを備えている。

移送手段７０は、駆動機器としてのリニアモータ７１のスライダ７１Ａ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バンプ付ウエハＢＷを吸着保持可能な支持面７２Ａを有するテーブル７２を備えている。

以上のシート貼付装置１０において、バンプ付ウエハＢＷに接着シートＡＤ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および剥離用テープＰＴを図１に示すようにセットし、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、供給手段２０が回動モータ２４Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出し、先頭のカバーシート付接着シートＣＡが剥離板２３で所定長さ剥離されたことがカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段に検知されると、供給手段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。

次に、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、テーブル７２上にバンプ付ウエハＢＷを載置すると、移送手段７０が図示しない減圧手段を駆動し、当該バンプ付ウエハＢＷを支持面７２Ａで吸着保持した後、リニアモータ７１を駆動し、テーブル７２を左方に移動させる。そして、バンプ付ウエハＢＷが所定の位置に到達したことが上記同等の図示しない検知手段に検知されると、供給手段２０が回動モータ２４Ａを駆動し、テーブル７２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、カバーシート付接着シートＣＡが剥離板２３で剥離シートＲＬから剥離され、押圧ローラ３０によってバンプ付ウエハＢＷに押圧されて貼付される。このとき、全てまたは一部のバンプＢＰは、接着シートＡＤを突き抜けていてもよいし、突き抜けていなくてもよい。

次に、バンプ付ウエハＢＷが剥離手段４０の下方の所定位置に到達したことが上記同等の図示しない検知手段に検知されると、剥離手段４０が直動モータ４３を駆動し、剥離用テープＰＴを支持ローラ４１側から繰り出しながら剥離ローラ４５を下降させ、カバーシートＣＳの左端に剥離用テープＰＴを押圧して貼付する。その後、剥離手段４０が回動モータ４６Ａを駆動し、図１中二点鎖線で示すように、テーブル７２の移動速度に合わせて剥離用テープＰＴを繰り出すことで、カバーシートＣＳを接着シートＡＤから剥離し、剥離したカバーシートＣＳを剥離用テープＰＴと共に回収ローラ４６で回収する。

次に、バンプ付ウエハＢＷが硬化手段５０の右下の所定位置に到達したことが上記同等の図示しない検知手段に検知されると、硬化手段５０が発光手段５１を駆動し、接着シートＡＤにライン光が照射されるようにエネルギー線を発する。そして、テーブル７２の左方への移動が継続されると、接着シートＡＤ全体にライン光が照射されて当該接着シートＡＤ全体が硬化する。

次に、バンプ付ウエハＢＷが研削部材６３の右下の所定位置に到達したことが上記同等の図示しない検知手段に検知されると、表出手段６０が直動モータ６１および回動モータ６２を駆動し、研削部材６３を回転させながら所定の位置にまで下降させる。そして、テーブル７２の左方への移動が継続されると、図２に示すように、回転する研削部材６３によって、接着シートＡＤおよびバンプＢＰのうち少なくとも接着シートＡＤが研削され、バンプＢＰが接着シートＡＤから表出する。

次に、バンプ付ウエハＢＷが研削部材６３の下方を通り過ぎ、所定位置に到達したことが上記同等の図示しない検知手段に検知されると、移送手段７０がリニアモータ７１および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により、接着シートＡＤが貼付されたバンプ付ウエハＢＷが次工程に搬送された後、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材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、バンプＢＰを確実に接着シートＡＤから表出させることができる。

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、供給手段２０は、カバーシートＣＳが仮着されていない接着シートＡＤを供給する構成でもよく、この場合、押圧手段は、直接接着シートＡＤをウエハＷＦの表面ＷＦ１に押圧して貼付すればよく、剥離手段４０および硬化手段５０の少なくとも一方は、なくてもよいし、あってもよい。
供給手段２０は、帯状のカバーシート基材および帯状の接着シート基材または、帯状の接着シート基材に複数の閉ループ状の切込が形成されることで、その内側がカバーシート付接着シートＣＡまたは、接着シートＡＤとされ、剥離シートＲＬに仮着された原反を繰り出してもよい。
供給手段２０は、帯状のカバーシート基材および帯状の接着シート基材または、帯状の接着シート基材が剥離シート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、カバーシート基材および接着シート基材または、帯状の接着シート基材を所定形状に切断してその内側をカバーシート付接着シートＣＡまたは、接着シートＡＤとしてもよい。この場合、切断手段は、バンプ付ウエハＢＷに貼付される前のカバーシート基材および接着シート基材または、接着シート基材を切断してもよいし、バンプ付ウエハＢＷに貼付された後のカバーシート基材および接着シート基材または、接着シート基材を切断してもよい。
供給手段２０は、剥離シートＲＬに仮着されていない接着シートＡＤやカバーシート付接着シートＣＡを供給する構成でもよい。
シート剥離手段は、丸棒やローラ等で構成してもよい。

押圧手段は、丸棒、ブレード材等であってもよいし、エアを吹き付けて押圧する構成のものであってもよい。
押圧手段は、平坦な押圧面を備えた板状の押圧部材を採用してもよく、この場合、押圧部材は、ウエハＷＦの表面ＷＦ１やカバーシート付接着シートＣＡや接着シートＡＤよりも大きな押圧面を備えていてもよいし、小さな押圧面を備えていてもよく、一度または複数回の押圧でウエハＷＦの表面ＷＦ１全体にカバーシート付接着シートＣＡや接着シートＡＤを押圧してもよい。

剥離手段４０は、剥離用テープＰＴを用いずに、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カバーシートＣＳを直接または間接的に保持して、接着シートＡＤ上から剥離する構成でもよい。

硬化手段５０は、接着シートＡＤの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じ、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段、乾燥機、送風機、プラズマ照射機等、接着シートＡＤを硬化できるものであれば何でもよいし、接着シートＡＤを一括で硬化させる構成でもよいし、なくてもよい。

表出手段６０は、大気やガス等の気体や、水や薬液等の液体や、砂や金属等の微粒子等を吹き付けるものを採用したり、研削部材が設けられたエンドレスベルト等を採用したり、研削部材を直線方向に移動させるものを採用したりして、バンプ付ウエハＢＷに貼付された接着シートＡＤからバンプＢＰを表出させてもよい。
研削部材６３は、砥石、やすり、サンドペーパ、ワイヤソー、ブラシ等、バンプ付ウエハＢＷに貼付された接着シートＡＤからバンプＢＰを表出させることができるものであれば何でもよく、その材質は、石材、金属材、樹脂材、布材、皮革材等、何でもよい。
表出手段６０は、上述のようにしてバンプＢＰを接着シートＡＤから表出させた後、水、研磨剤、洗剤、薬剤、気体の吹き付け、加熱等により、表出させたバンプＢＰの表面を洗浄する洗浄手段を採用し、当該バンプＢＰ上に残る微細な接着シートＡＤを取り去るようにしてもよい。

移送手段７０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バンプ付ウエハＢＷを支持する構成でもよい。
移送手段７０は、テーブル７２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７２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、他の装置でバンプ付ウエハＢＷを相対移動させる場合、移送手段７０はなくてもよい。

突起物は、バンプＢＰに限らず、例えば、針やスティック状のもの、球形、円錐形、角錐形、角柱形等のものやそれらが組み合わさったものでもよい。

本発明における接着シートＡＤ、カバーシートＣＳ、カバーシート付接着シートＣＡ、基材および突起物の材質、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ＡＤ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ＡＤが採用された場合は、当該接着シートＡＤ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ＡＤ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で構成されたもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、接着剤層の間に中間層を有するもの等、１層または２層以上のものであってよい。また、基材および被着体としては、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ＡＤ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、アンダーフィル、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、供給手段は、接着シートの一方の面にカバーシートが仮着されたカバーシート付接着シートまたは、接着シートを供給できるものであれば、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 供給手段
３０ 押圧ローラ（押圧手段）
４０ 剥離手段
５０ 硬化手段
６０ 表出手段
ＡＤ 接着シート
ＢＰ バンプ（突起物）
ＢＷ バンプ付ウエハ（被着体）
ＣＡ カバーシート付接着シート
ＣＳ カバーシート
ＷＦ ウエハ（基材）
ＷＦ１ 表面

Claims (3)

1. 基材の表面に突起物が形成された被着体に対して当該突起物と基材との接着を補う接着シートを貼付するシート貼付装置であって、
   前記接着シートを供給する供給手段と、
   前記供給手段で供給された接着シートを前記基材の表面に押圧して貼付する押圧手段と、
   前記被着体に貼付された接着シートから前記突起物を表出させる表出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. 前記被着体に貼付された接着シートを硬化する硬化手段を有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. 基材の表面に突起物が形成された被着体に対して当該突起物と基材との接着を補う接着シートを貼付するシート貼付方法であって、
   前記接着シートを供給する供給工程と、
   前記供給工程で供給された接着シートを前記基材の表面に押圧して貼付する押圧工程と、
   前記被着体に貼付された接着シートを硬化する硬化工程と、
   硬化された接着シートから前記突起物を表出させる表出工程とを備えていることを特徴とするシート貼付方法。

Images