JP6796952B2

JP6796952B2 - シート貼付装置および貼付方法

Info

Publication number: JP6796952B2
Application number: JP2016108815A
Authority: JP
Inventors: 高野　健; 健高野
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: JP2017216343A

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、被着体の被着面に対する接着シートの貼付角度を設定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２００７−１９２３９号公報

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、図４に示すように、接着シートＤＳを繰り出す繰出手段９１を被着面ＷＫ１に対して傾斜方向に移動させて貼付角度θを設定するので、貼付角度θを大きくするために繰出手段９１を斜め上方に移動させると、押圧ローラ９２から繰出手段９１までの接着シートＤＳの長さが距離Ｌ１分長くなるので、接着シートＤＳの繰出量を変えないと接着シートＤＳに距離Ｌ１分の伸びが生じてしまう。一方、貼付角度θを小さくするために繰出手段９１を斜め下方に移動させると、押圧ローラ９２から繰出手段９１までの接着シートＤＳの長さが距離Ｓ１分短くなるので、接着シートＤＳの繰出量を変えないと接着シートＤＳに距離Ｓ１分の弛みが生じてしまう。伸びや弛みが生じた接着シートＤＳを被着面ＷＫ１に貼付すると、貼付した接着シートＤＳと被着面ＷＫ１との間に皺、弛み、気泡等が生じ、貼付不良を招来するという不都合がある。

本発明の目的は、被着面に対する接着シートの貼付角度を変更した場合でも、接着シートの繰出量を変えることなく貼付前の接着シートに伸びや弛みが生じることを防止し、貼付不良を招来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、被着体の被着面に臨む位置に所定の繰出量の接着シートを繰り出す繰出手段と、繰り出された接着シートの前記被着面に対する貼付角度を設定する貼付角度設定手段と、前記貼付角度が設定された接着シートを前記被着面の一端側から他端側に向かう所定の押圧方向に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記貼付角度設定手段は、前記被着面に直交する方向の軸と前記押圧方向の軸とからなる直交平面内の第１方向に前記繰出手段を移動させる第１移動手段と、前記第１方向に交わる前記直交平面内の第２方向に前記繰出手段を移動させる第２移動手段とを備え前記繰出手段を前記第１方向および前記第２方向に移動させることで、当該繰出手段を前記押圧手段による接着シートの押圧開始位置を中心とする円弧に沿って移動させて前記貼付角度を設定することを特徴とする。

本発明のシート貼付装置において、前記第１移動手段および前記第２移動手段は、前記押圧手段による接着シートの押圧開始位置を中心とする円弧に沿って前記繰出手段を移動可能に構成されていることが好ましい。

本発明のシート貼付方法は、被着体の被着面に臨む位置に繰出手段で所定の繰出量の接着シートを繰り出す繰出工程と、繰り出された接着シートの前記被着面に対する貼付角度を設定する貼付角度設定工程と、前記貼付角度が設定された接着シートを押圧手段で前記被着面の一端側から他端側に向かう所定の押圧方向に押圧して貼付する押圧工程とを備え、前記貼付角度設定工程は、前記被着面に直交する方向の軸と前記押圧方向の軸とからなる直交平面内の第１方向、および前記第１方向に交わる前記直交平面内の第２方向に前記繰出手段を移動させることで、当該繰出手段を前記押圧手段による接着シートの押圧開始位置を中心とする円弧に沿って移動させて前記貼付角度を設定することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、繰出手段を第１方向および第２方向に移動させて、繰出手段を接着シートに伸びや弛みやが生じない位置に移動させることができるので、被着面に対する接着シートの貼付角度を変更した場合でも、接着シートの繰出量を変えることなく貼付前の接着シートに伸びや弛みが生じることを防止し、貼付不良を招来することを防止することができる。

また、押圧開始位置を中心とする円弧に沿って繰出手段を移動可能にすれば、貼付角度が変更されても押圧部材から繰出手段までの接着シートの長さが変化しないため、接着シートに伸びや弛みが生じすることを確実に防止することができる。

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。従来のシート貼付装置の不具合例を示す図。

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、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」ともいう）ＷＦの被着面ＷＦ１に臨む位置に所定の繰出量の接着シートＡＳを繰り出す繰出手段２０と、繰り出された接着シートＡＳの被着面ＷＦ１に対する貼付角度θ（図２参照）を設定する貼付角度設定手段３０と、貼付角度θが設定された接着シートＡＳを被着面ＷＦ１の一端側としての左端側から他端側としての右端側に向かう所定の押圧方向に押圧して貼付する押圧手段４０とを備え、接着シートＡＳを切断する切断手段５０と、切断によって生じた不要シートＵＳを巻き取る巻取手段６０と、ウエハＷＦを支持する支持手段７０との近傍に配置されている。

繰出手段２０は、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２２Ａ、２２Ｂと、ガイドローラ２２Ａとの間に原反ＲＳを挟み込む押付部材２３Ｂをその出力軸２３Ａで支持する駆動機器としての直動モータ２３と、ガイドローラ２２Ｂを支持し、接着シートＡＳの張力を測定可能な張力検出手段としてのロードセル２４と、剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離部材としての剥離板２５と、駆動機器としての回動モータ２６Ａによって駆動される駆動ローラ２６と、駆動ローラ２６との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ２７と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２８と、当該繰出手段２０を構成する前述の構成部材のうち支持ローラ２１および回収ローラ２８以外の各部材を支持するフレーム２９とを備えている。

貼付角度設定手段３０は、被着面ＷＦ１に直交する方向の軸としてのＺ軸と押圧方向の軸としてのＸ軸とからなる直交平面（Ｘ−Ｚ平面）内の第１方向である上下方向に繰出手段２０を移動させる第１移動手段であって駆動機器としてのリニアモータ３１と、上下方向に交わる直交平面内の第２方向である左右方向に繰出手段２０を移動させる第２移動手段であって駆動機器としてのリニアモータ３２とを備えている。
本実施形態の場合、貼付角度設定手段３０は、リニアモータ３２のスライダ３２Ａ（図３参照）でリニアモータ３１を支持し、リニアモータ３１の図示しないスライダでフレーム２９を支持しており、押圧手段４０による接着シートＡＳの押圧開始位置ＳＰ（図２参照）を中心とする円弧ＣＲに沿って繰出手段２０を移動可能に構成されている。

押圧手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１のスライダ４１Ａにブラケット４２を介して支持された駆動機器としての直動モータ４３と、直動モータ４３の出力軸４３Ａにブラケット４３Ｂを介して回転可能に支持され、接着シートＡＳを被着面ＷＦ１に押圧する押圧部材としての押圧ローラ４４とを備えている。

切断手段５０は、駆動機器としての多関節ロボット５１と、多関節ロボット５１の作業アーム５１Ａに支持された切断刃５２とを備えている。多関節ロボット５１は、その作業範囲内において切断刃５２を何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。

巻取手段６０は、リニアモータ４１のスライダ４１Ｂにブラケット６１Ｂを介して支持された駆動機器としての回動モータ６１と、回動モータ６１の出力軸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によって駆動され、ピンチローラ６５とで不要シートＵＳを挟み込む駆動ローラ６４と、図示しない駆動機器によって駆動され、所定の張力で不要シートＵＳを回収する回収ローラ６６と、リニアモータ４１のスライダ４１Ｂに支持され、フレーム６２を受ける受け台６７とを備えている。

支持手段７０は、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支持面７１ＡでウエハＷＦを吸着保持可能な凹部７１Ｂと、支持面７１Ａで支持されたウエハＷＦと共に接着シートＡＳが貼付され、切断手段５０の切断によって形成された不要シートＵＳを支持する不要シート支持面７１Ｃとを有するテーブル７１を備えている。凹部７１Ｂの深さは、ウエハＷＦの厚さと同じ寸法に設定されている。

以上のシート貼付装置１０において、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１に接着シートＡＳを貼付する手順について説明する。
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する。そして、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が指示され、人手またはコンベアやロボット等の図示しない搬送手段によってテーブル７１の支持面７１Ａ上にウエハＷＦが載置されると、支持手段７０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面７１ＡでウエハＷＦを吸着保持する。その後、巻取手段６０が回動モータ６１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、フレーム６２を時計回転方向に回動させることで、支持面７１Ａに接着シートＡＳを接近させる方向に巻取手段６０を移動させる。次いで、繰出手段２０および巻取手段６０が回動モータ２６Ａおよび６３を駆動し、剥離シートＲＬおよび接着シートＡＳを巻き取り、テーブル７１上に位置する接着シートＡＳの張力が所定値となったことがロードセル２４によって検知されると、回動モータ２６Ａおよび６３の駆動を停止する。次に、押圧手段４０が直動モータ４３を駆動し、図２に示すように、押圧ローラ４４を下降させて接着シートＡＳをテーブル７１の上面に所定の圧力で押え付ける。このとき、テーブル７１上に位置する接着シートＡＳの張力の上昇がロードセル２４によって検知されると、繰出手段２０が回動モータ２６Ａを駆動し、剥離シートＲＬを巻き取ることで接着シートＡＳを繰り出し、当該接着シートＡＳの張力を所定値に保つ制御が行われる。次いで、繰出手段２０が直動モータ２３を駆動し、図２に示すように、押付部材２３Ｂとガイドローラ２２Ａとで接着シートＡＳを挟み込み、当該接着シートＡＳの繰り出しを抑制する。そして、貼付角度設定手段３０がリニアモータ３１、３２を駆動し、図２に示すように、剥離板２５の左端縁が押圧開始位置ＳＰを中心とする円弧ＣＲに沿って移動するようにフレーム２９を左右および上下方向に移動させ、押圧ローラ４４による接着シートＡＳの貼付角度θが所定の角度となるように調整を行い、当該調整が完了するとスタンバイ状態となる。なお、本実施形態の場合、接着シートＡＳの貼付角度θは、図２に示すθ２とされる。

ここで、押圧ローラ４４による接着シートＡＳの貼付角度θ（例えば、θ１〜θ３）を調整する際、押圧ローラ４４から剥離板２５の左端縁までの接着シートＡＳの長さが変化しないため、接着シートＡＳに伸びや弛みが生じすることはない。なお、接着シートＡＳの貼付角度θの調整は、テーブル７１の上面から当該テーブル７１上に位置する接着シートＡＳまでの距離を測定するカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない距離測定手段の測定結果を基にして行うことができる。

次に、押圧手段４０がリニアモータ４１を駆動し、押圧ローラ４４を押圧開始位置ＳＰから右方に移動させ、当該押圧ローラ４４で接着シートＡＳを被着面ＷＦ１および不要シート支持面７１Ｃに押圧して貼付する。この際、押圧ローラ４４の移動に伴って、接着シートＡＳにさらなる張力が加わるが、ロードセル２４がそれを検知した瞬間に、貼付角度設定手段３０がリニアモータ３１、３２を駆動し、ロードセル２４で検出される張力が所定値からずれないようにフレーム２９を左右方向および上下方向へ移動させる制御が行われる。これにより、接着シートＡＳの貼付動作中に貼付角度θ（本実施形態の場合θ２）を維持しつつ、当該接着シートＡＳの張力が変動することを防止することができ、接着シートＡＳの張力不足により皺や気泡が生じたり、張力過大により接着シートＡＳ貼付後のウエハＷＦに反りが生じたりすることを防止することができる。

接着シートＡＳの貼付が完了すると、切断手段５０が多関節ロボット５１を駆動し、図３中二点鎖線で示すように、切断刃５２を接着シートＡＳに突き刺し、当該切断刃５２をウエハＷＦの外周に沿って移動させる。これにより、ウエハＷＦ上に接着シート部分が残り、当該接着シート部分の外周に不要シートＵＳが形成される。次いで、ウエハＷＦが人手や図示しない搬送手段によってテーブル７１上から次工程に搬送されると、巻取手段６０が回動モータ６３、リニアモータ４１および図示しない駆動機器を駆動し、図３中二点鎖線で示すように、フレーム６２を右方向に移動させて不要シートＵＳを巻き取る。その後、押圧手段４０および巻取手段６０が直動モータ４３および回動モータ６１を駆動し、押圧ローラ４４を不要シートＵＳから離間させるとともに、フレーム６２を反時計回転方向に回動させてピンチローラ６５も不要シートＵＳから離間させる。次いで、貼付角度設定手段３０がリニアモータ３１を駆動し、フレーム２９を少量上昇させて不要シート支持面７１Ｃから不要シートＵＳを剥離させた後、繰出手段２０が直動モータ２３を駆動し、押付部材２３Ｂとガイドローラ２２Ａとによる接着シートＡＳの挟み込みを解除する。そして、巻取手段６０が回動モータ６３の駆動を停止させた状態で、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る。この復帰動作により、所定の繰出量の接着シートＡＳが剥離シートＲＬから剥離されてテーブル７１上に配置され、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、繰出手段２０を上下方向および左右方向に移動させて、繰出手段２０を接着シートＡＳに伸びや弛みやが生じない位置に移動させることができるので、被着面ＷＦ１に対する接着シートＡＳの貼付角度θを変更した場合でも、接着シートＡＳの繰出量を変えることなく貼付前の接着シートＡＳに伸びや弛みが生じることを防止し、貼付不良を招来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、剥離シートＲＬに仮着されていない接着シートＡＳを繰り出す構成でもよく、この場合、剥離板２５はなくてもよい。
支持ローラ２１および回収ローラ２８のうち少なくとも一方は、フレーム２９に支持されてもよいし、張力検出手段は、圧力センサやレギュレータ等、接着シートＡＳの張力を測定可能なものであれば何でもよいし、支持ローラ２１を駆動およびロック可能な駆動機器で支持する構成として直動モータ２３を省いてもよい。

貼付角度設定手段３０は、貼付角度θを変更した後に剥離板２５の先端縁を円弧ＣＲ上に位置させることができれば、貼付角度θの変更時にフレーム２９を直線状に移動させてもよいし、フレーム２９を階段状に移動させてもよいし、第１、第２移動手段を第１方向と第２方向との２つの出力軸を有する単一の駆動機器で構成してもよいし、リニアモータ３１、３２を上下方向および左右方向の各々に対して傾斜して延設してもよいし、互いに直交しない方向に延設してもよいし、リニアモータ３１のスライダでリニアモータ３２を支持し、リニアモータ３２のスライダ３２Ａでフレーム２９を支持してもよいし、貼付角度θ（θ１〜θ３）は、例えば、１°でもよいし、５°、１０°、４５°、９０°、１３５°等、１８０°未満であればどのような角度であってもよい。

切断手段５０は、ウエハＷＦ上に残す接着シート部分の形状として、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１と同形状に切断することなく、異なる形状に切断したり、被着面ＷＦ１よりも大きく切断したり、被着面ＷＦ１よりも小さく切断したりしてもよい。

テーブル７１は、凹部７１Ｂの深さは、ウエハＷＦの厚さ以上でもよいし、それ以下でもよいし、凹部７１Ｂがなくてもよいし、吸着保持しない構成でもよい。

また、本発明における接着シートＡＳ、ウエハＷＦ上に残す接着シート部分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およびウエハＷＦ上に残す接着シート部分は、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、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、被着体の被着面に臨む位置に所定の繰出量の接着シートを繰出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、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）。
前記実施形態において、ローラが採用されている場合、各ローラを回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、各ローラの表面をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、各ローラを弾性変形しない部材で構成してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、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たり、大気やガス等のエアの吹き付けにより押圧する構成を採用したりしてもよいし、押圧手段や押圧部材の押圧部をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、剥離手段や剥離部材が採用されている場合、板状部材、丸棒、ローラ等で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材を支持または保持する構成のものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、切断手段や切断刃が採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、カッター刃、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たり、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たりしてもよい。

１０シート貼付装置
２０繰出手段
３０貼付角度設定手段
３１リニアモータ（第１移動手段）
３２リニアモータ（第２移動手段）
４０押圧手段
４４押圧ローラ（押圧部材）
ＡＳ接着シート
ＣＲ円弧
ＳＰ押圧開始位置
ＷＦウエハ（被着体）
ＷＦ１被着面
θ 貼付角度

Claims

被着体の被着面に臨む位置に所定の繰出量の接着シートを繰り出す繰出手段と、
繰り出された接着シートの前記被着面に対する貼付角度を設定する貼付角度設定手段と、
前記貼付角度が設定された接着シートを前記被着面の一端側から他端側に向かう所定の押圧方向に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
前記貼付角度設定手段は、前記被着面に直交する方向の軸と前記押圧方向の軸とからなる直交平面内の第１方向に前記繰出手段を移動させる第１移動手段と、前記第１方向に交わる前記直交平面内の第２方向に前記繰出手段を移動させる第２移動手段とを備え前記繰出手段を前記第１方向および前記第２方向に移動させることで、当該繰出手段を前記押圧手段による接着シートの押圧開始位置を中心とする円弧に沿って移動させて前記貼付角度を設定することを特徴とするシート貼付装置。
被着体の被着面に臨む位置に繰出手段で所定の繰出量の接着シートを繰り出す繰出工程と、
繰り出された接着シートの前記被着面に対する貼付角度を設定する貼付角度設定工程と、
前記貼付角度が設定された接着シートを押圧手段で前記被着面の一端側から他端側に向かう所定の押圧方向に押圧して貼付する押圧工程とを備え、
前記貼付角度設定工程は、前記被着面に直交する方向の軸と前記押圧方向の軸とからなる直交平面内の第１方向、および前記第１方向に交わる前記直交平面内の第２方向に前記繰出手段を移動させることで、当該繰出手段を前記押圧手段による接着シートの押圧開始位置を中心とする円弧に沿って移動させて前記貼付角度を設定することを特徴とするシート貼付方法。