JP6896964B2 - シート貼付装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート貼付装置および方法に関する。

従来、被着体の被着面に接着シートを貼付して一体物を形成した後、当該一体物を検査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２０１１−１６６１７２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、一体物の面状態を検出した検査手段の検査結果を他のものに知らせる構成として、第２の情報記憶処理手段が採用されているため、当該第２の情報記憶処理手段に検査手段の検査結果を書き込む読取／書込装置等が必要となり、装置が大型化してしまうという不都合がある。

本発明の目的は、検査手段の検査結果を他のものに知らせる構成であっても、装置が大型化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方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、良品と判定された一体物を第１姿勢で収納手段に収納し、不良品と判定された一体物を第２姿勢で収納手段に収納するので、検査手段の検査結果を他のものに知らせる構成であっても、装置が大型化することを防止することができる。
また、第２姿勢を第１姿勢に対して表裏反転させた姿勢とすることで、収納手段に収納された一体物における良品と判定された一体物と、不良品と判定された一体物とを容易に他のものに知らせることができる。
さらに、第２姿勢を第１姿勢に対して一体物の基準部の位置を所定角度変位させた姿勢とすることで、収納手段に収納された一体物における良品と判定された一体物と、不良品と判定された一体物とを容易に他のものに知らせることができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の側面図。 （Ａ）、（Ｂ）は、変形例の説明図。

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」という場合がある）ＷＦの被着面ＷＦ１に接着シートＡＳを貼付して一体物ＷＫを形成する貼付手段２０と、一体物ＷＫにおけるウエハＷＦおよび接着シートＡＳの少なくとも一方の状態を検査して当該一体物ＷＫが良品であるか不良品であるかを判定するカメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等の検査手段３０と、一体物ＷＫを収納する収納手段４０と、検査手段３０で検査した一体物ＷＫを収納手段４０へ搬送する搬送手段５０とを備えている。

貼付手段２０は、 基材シートＢＳの一方の面に接着剤ＡＤ層を有する帯状の接着シートＡＳを供給する供給手段２１と、ウエハＷＦに接着シートＡＳを押圧して貼付する押圧手段２２と、ウエハＷＦを支持する支持手段２３と、接着シートＡＳを切断する切断手段２４とを備えている。
供給手段２１は、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によって駆動される駆動ローラ２１Ｄとの間に接着シートＡＳを挟み込むピンチローラ２１Ｅと、駆動機器としてのリニアモータ２１Ｆの第１スライダ２１Ｇに支持された駆動機器としての回動モータ２１Ｈと、回動モータ２１Ｈによって駆動される駆動ローラ２１Ｊと、駆動ローラ２１Ｊとの間に接着シートＡＳを挟み込むピンチローラ２１Ｋと、接着シートＡＳの切断により生じた不要シートＵＳを案内するガイドローラ２１Ｌと、駆動機器としての回動モータ２１Ｍによって駆動され、不要シートＵＳを回収する回収ローラ２１Ｎとを備えている。
押圧手段２２は、リニアモータ２１Ｆの第２スライダ２１Ｐに支持された駆動機器としてのリニアモータ２２Ａと、リニアモータ２２Ａのスライダ２２Ｂに支持された押圧ローラ２２Ｃとを備えている。
支持手段２３は、凹部２３Ｂを有する外側テーブル２３Ａと、凹部２３Ｂ内に設けられ、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吸着保持が可能な支持面２３Ｄを有する内側テーブル２３Ｃとを備えている。
切断手段２４は、カッター刃２４Ａを有するカッターツール２４Ｂを備えている。

収納手段４０は、収納部材４１を備え、一体物ＷＫの外縁部を下方から支持する支持棚４１Ａが複数設けられている。各支持棚４１Ａは、所定平面としてのＸ−Ｙ平面に対して平行な載置面４１Ｂをそれぞれ備えている。

搬送手段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の先端部に着脱可能に設けられ、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連通して一体物ＷＫを吸着保持可能な搬送アーム５２とを備え、検査手段３０の検査結果を基に、良品と判定された一体物ＷＫを第１姿勢で収納部材４１に収納するとともに、不良品と判定された一体物ＷＫを第２姿勢で収納部材４１に収納するようになっている。本実施形態の場合、第１姿勢は、ウエハＷＦが上で、接着シートＡＳが下側に位置する姿勢とし、第２姿勢は、第１姿勢に対して表裏反転させた姿勢すなわち、ウエハＷＦが下側で、接着シートＡＳが上側に位置する姿勢とする。なお、多関節ロボット５１は、搬送アーム５２に代えて切断手段２４を先端部で支持し、その作業範囲内において当該先端部で装着したそれらを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。

以上のシート貼付装置１０の動作を説明する。
先ず、図１中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート貼付装置１０に対し、シート貼付装置１０の使用者（以下、単に「使用者」という）が接着シートＡＳを同図中実線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、搬送手段５０が多関節ロボット５１および図示しない減圧手段を駆動し、図示しないウエハ配置位置に配置されているウエハＷＦを搬送アーム５２で吸着保持し、当該ウエハＷＦを内側テーブル２３Ｃの支持面２３Ｄ上に載置する。次いで、貼付手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハＷＦの吸着保持を開始すると、搬送手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、搬送アーム５２でのウエハＷＦの吸着保持を解除した後、多関節ロボット５１を駆動し、当該搬送アーム５２を初期位置に復帰させる。

次に、貼付手段２０がリニアモータ２２Ａ、２１Ｆを駆動し、押圧ローラ２２Ｃを下降させた後、第２スライダ２１Ｐを図１中二点鎖線で示す位置にまで移動させ、ウエハＷＦの被着面ＷＦ１に接着シートＡＳを押圧して貼付する。貼付手段２０による接着シートＡＳの貼付中に、搬送手段５０が多関節ロボット５１を駆動し、先端部で支持している搬送アーム５２を離脱し、当該先端部で切断手段２４を支持する。その後、搬送手段５０が多関節ロボット５１を駆動し、ウエハＷＦの外縁に沿ってカッター刃２４Ａを移動させ、ウエハＷＦの外縁に沿って接着シートＡＳを切断して一体物ＷＫを形成する。

次いで、検査手段３０が撮像手段等を駆動し、一体物ＷＫの検査を行う。すなわち、検査手段３０は、例えば、一体物ＷＫにおけるウエハＷＦと接着シートＡＳとの間に気泡ＡＢ（図２（Ｂ）参照）や異物が混入している場合や、接着シートＡＳに皺や折れ曲がりが形成されてウエハＷＦに貼付されている場合や、接着シートＡＳに破れや損傷等がある場合や、ウエハＷＦに割れや損傷等がある場合等を不良品と判定する一方、それら以外の場合を良品と判定し記憶する。検査手段３０による一体物ＷＫの検査中に、搬送手段５０が多関節ロボット５１を駆動し、先端部で支持している切断手段２４を離脱し、当該先端部で搬送アーム５２を支持する。

検査手段３０による一体物ＷＫの検査が完了すると、搬送手段５０が多関節ロボット５１および図示しない減圧手段を駆動し、一体物ＷＫを搬送アーム５２で吸着保持する。次いで、貼付手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面２３ＤでのウエハＷＦの吸着保持を解除した後、搬送手段５０が多関節ロボット５１を駆動し、一体物ＷＫを収納部材４１に収納する。このとき、搬送手段５０は、検査手段３０によって良品と判定された一体物ＷＫは、第１姿勢で載置面４１Ｂ上に載置して収納する一方、同検査手段３０によって不良品と判定された一体物ＷＫは、第２姿勢で載置面４１Ｂ上に載置して収納する。

その後、貼付手段２０がリニアモータ２１Ｆ、２２Ａを駆動し、押圧ローラ２２Ｃを初期位置に復帰させた後、回動モータ２１Ｈおよびリニアモータ２１Ｆを駆動し、駆動ローラ２１Ｊを回転させながら第１スライダ２１Ｇを図１中二点鎖線で示す位置に移動させ、不要シートＵＳを外側テーブル２３Ａ上から剥離する。そして、貼付手段２０がリニアモータ２１Ｆおよび回動モータ２１Ｃ、２１Ｍを駆動し、駆動ローラ２１Ｊの回転を停止させた状態で第１スライダ２１Ｇを初期位置に復帰させる。これにより、接着シートＡＳの未使用部分が内側テーブル２３Ｃの支持面２３Ｄの上方に供給されつつ、回収ローラ２１Ｎで不要シートＵＳの巻き取りが行われ、以降上述と同様の動作が繰り返される。なお、収納部材４１に所定枚数の一体物ＷＫが収納されると、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない収納部材搬送手段が収納部材４１を次工程に搬送するとともに、新たな収納部材４１を初期位置に配置する。

以上のような実施形態によれば、良品と判定された一体物ＷＫを第１姿勢で収納部材４１に収納し、不良品と判定された一体物ＷＫを第２姿勢で収納部材４１に収納するので、良品と判定された一体物ＷＫを次工程に効率よく搬送して製品の生産効率が低下することを防止することができる。

本発明における手段は、それら手段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、貼付手段は、被着体の被着面に接着シートを貼付して一体物を形成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（その他の手段および工程も同じ）。

貼付手段２０は、帯状の剥離シートに所定形状の接着シートＡＳが複数仮着された原反から接着シートＡＳを剥離手段で剥離して押圧手段で押圧して貼付する構成でもよいし、剥離シートが仮着されていない枚葉の接着シートＡＳを貼付する構成でもよいし、剥離シートに仮着された帯状の接着シート基材に、閉ループ状または短寸幅方向全体の切込が形成されることで、その切込で仕切られた内側の所定の領域が接着シートＡＳとされた原反から、接着シートＡＳを剥離手段で剥離して押圧手段で押圧して貼付する構成でもよいし、支持ローラ２１Ａやガイドローラ２１Ｂ等の各ローラの代わりに板状部材やシャフト部材等で接着シートＡＳを支持したり案内したりしてもよいし、接着シートＡＳを巻回することなく、例えば、ファンフォールド折りにして支持してもよいし、不要シートＵＳを巻回することなく、例えば、ファンフォールド折りにしたり、シュレッダ等で切り刻んだりして回収してもよいし、帯状の接着シートに切込を形成する切込形成手段を備えていてもよい。

支持手段２３は、凹部２３Ｂを有さず、図示しない減圧手段によって吸着保持が可能な支持面を有する１つのテーブルで構成してもよいし、外側テーブル２３Ａと内側テーブル２３Ｃとを相対移動させる駆動機器を備えていてもよいし、他の装置でウエハＷＦを支持する場合、本発明のシート貼付装置１０に備わっていなくてもよい。

切断手段２４は、カッター刃２４Ａに代えてまたは併用して、ロータリカッター刃、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を採用してもよいし、接着シートＡＳを貫通する切込を形成可能なものでもよいし、接着シートＡＳを貫通することのない切込を形成可能なものでもよいし、例えば、ミシン目ロータリカッター刃等で接着シートＡＳを貫通または貫通することのない切込が断続的に続くように当該接着シートＡＳを疑似的に切断するものでもよいし、接着シートＡＳをレーザやイオンビーム等で組成、特性、性質、材質、形状、組織等を変更させた改質層を形成するものでもよいし、切断手段２４は、搬送手段５０とは別体の独立した構成としてもよいし、ウエハＷＦに貼付する前の接着シートＡＳを切断するものであってもよいし、他の装置で接着シートＡＳを切断する場合や接着シートＡＳを切断しない場合、本発明のシート貼付装置１０に備わっていなくてもよい。

検査手段３０は、上記のものに代えてまたは併用して、エコーセンサ、レーザセンサ、圧力センサ、金属検知器等の非接触型のセンサを採用してもよいし、ローラやシャフト等の接触部材を接触させて貼付状態を検査するリミットスイッチ等の接触型のセンサを採用してもよいし、一体物ＷＫにおけるウエハＷＦのみの状態を検査したり、一体物ＷＫにおける接着シートＡＳのみの状態を検査したり、一体物ＷＫにおけるウエハＷＦおよび接着シートＡＳの状態を検査したりして、当該一体物ＷＫが良品であるか不良品であるかを判定してもよいし、ウエハＷＦや接着シートＡＳの上面や下面さらには側面の状態を検査して、当該一体物ＷＫが良品であるか不良品であるかを判定してもよいし、作業者による目視でもよい。検査手段が作業者の目視の場合、作業者が不良品となる一体物ＷＫを検出すると、当該作業者がスイッチや押し釦等の信号出力手段を介して所定の信号を出力し、搬送手段５０が不良品と判定された一体物ＷＫを第２姿勢で収納部材４１に収納すればよい。なお、検査手段は、貼付状態を検査しやすくするための検査補助手段を備えていてもよく、このような検査補助手段は、気泡を大きくするための気圧調整手段やコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、撮像条件を向上させる照明手段等を採用してもよい。

収納手段４０は、一体物ＷＫを縦または斜めに起立させた状態で収納するものでもよいし、上方に向けて開口し、上から一体物ＷＫを収納するものでもよいし、一体物ＷＫを直接又は層間材を間に挟んで積層して収納するものでもよい。
支持棚４１Ａの載置面４１Ｂは、Ｘ−Ｙ平面に対して非平行な傾斜面でもよく、この場合、収納手段４０は、傾斜面に一体物ＷＫを載置して収納するものであってもよい。

搬送手段５０は、第１姿勢としてウエハＷＦが下で、接着シートＡＳが上に位置する姿勢とし、第２姿勢としてウエハＷＦが上で、接着シートＡＳが下に位置する姿勢として一体物ＷＫを収納部材４１に収納してもよいし、一体物ＷＫを縦または斜めに起立させた状態で収納部材４１に収納してもよいし、上方に向けて開口し、上から一体物ＷＫを収納部材４１に収納してもよく、一体物ＷＫを起立させた状態で収納部材４１に収納する場合、ウエハＷＦが前側で、接着シートＡＳが後ろ側に位置する一体物ＷＫの姿勢を第１姿勢とし、ウエハＷＦが後ろ側で、接着シートＡＳが前側に位置する一体物ＷＫの姿勢を第２姿勢としてもよいし、ウエハＷＦが後ろ側で、接着シートＡＳが前側に位置する一体物ＷＫの姿勢を第１姿勢とし、ウエハＷＦが前側で、接着シートＡＳが後ろ側に位置する一体物ＷＫの姿勢を第２姿勢としてもよい。
搬送手段５０は、一体物ＷＫが所定の基準部としてのＶ字状のノッチＶＮを備えている場合、第１姿勢は、図２（Ａ）に示すように、ノッチＶＮを所定の方向としての後ろ側に向けた姿勢とし、第２姿勢は、同図（Ｂ）に示すように、第１姿勢に対してノッチＶＮの方向を所定の面としての被着面ＷＦ１内で所定角度としての１８０度変位させた姿勢としてもよい。なお、第１姿勢のノッチＶＮの所定の方向としては、前側、右側、左側、それらの中間側等の任意の方向でもよく、第２姿勢は、第１姿勢に対して所定角度としての１０度、９０度、１３０度といった任意の角度変位させた姿勢とすることができ、第２姿勢は、第１姿勢に対して全て同じ角度変位させた姿勢でなくてもよいし、第２姿勢を全て同じ方向に向けた場合、第１姿勢は、第２姿勢に対して全て同じ角度変位させた姿勢でなくてもよい。また、一体物ＷＫを起立させた状態で収納部材４１に収納した場合、第１姿勢のノッチＶＮの所定の方向としては、上側、下側、右側、左側、それらの中間側等の任意の方向でもよく、第２姿勢は、第１姿勢に対して被着面ＷＦ１で任意の角度変位させた姿勢であってもよい。第１姿勢における基準部の方向と第２姿勢における基準部の方向は、所定の面内で異なる方向を向いたものであればよく、その方向は何ら限定されるものではない。また、この場合、第１姿勢と第２姿勢とで被着面ＷＦ１が同じ方向を向いていてもよいし、第１姿勢と第２姿勢とで被着面ＷＦ１が表裏反転していてもよい。所定の面は、ウエハＷＦにおける被着面ＷＦ１とは反対の面でもよいし、一体物ＷＫを構成する基材シートＢＳの他方の面でもよいし、被着面ＷＦ１と平行な面であれば何ら限定されものではない。
なお、一体物ＷＫの基準部は、ウエハＷＦに形成されたオリエンテーションフラットや、ウエハＷＦに記された印字、製造番号、回路パターン、カーフまたは、ストリート等としてもよいし、接着シートに記された切欠、線、印字、模様または、凹凸等所定の法則性をもって一体物ＷＫの位置を特定できるものであれば何ら限定されるものではない。

シート貼付装置１０は、天地反転して配置したり横向きに配置したりして、ウエハＷＦの下面や側面等に接着シートＡＳを貼付してもよいし、ウエハＷＦと他のウエハＷＦとに接着シートＡＳを貼付して一体物ＷＫを形成したり、被着体とフレーム部材や板状部材等の他のものとに接着シートＡＳを貼付して一体物ＷＫを形成したりしてもよい。

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だけで構成されたもの、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、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、紙、ゴムまたは樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、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。

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は、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。

１０…シート貼付装置
２０…貼付手段
３０…カメラ（検査手段）
４０…収納手段
５０…搬送手段
ＡＳ…接着シート
ＶＮ…ノッチ（基準部）
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＫ…一体物

Claims (2)

1. 被着体の被着面に接着シートを貼付して一体物を形成する貼付手段と、
   前記一体物における被着体および接着シートの少なくとも一方の状態を検査して、当該一体物が良品であるか不良品であるかを判定する検査手段と、
   前記一体物を収納する収納手段と、
   前記検査手段で検査した前記一体物を前記収納手段へ搬送する搬送手段とを備え、
   前記搬送手段は、前記検査手段の検査結果を基に、良品と判定された前記一体物を第１姿勢で前記収納手段に収納するとともに、不良品と判定された前記一体物を前記第１姿勢とは異なる第２姿勢で前記収納手段に収納し、
   前記第２姿勢は、前記第１姿勢に対して表裏反転させた姿勢であることを特徴とする特徴とするシート貼付装置。
2. 被着体の被着面に接着シートを貼付して一体物を形成する貼付工程と、
   前記一体物における被着体および接着シートの少なくとも一方の状態を検査して、当該一体物が良品であるか不良品であるかを判定する検査工程と、
   前記検査工程で検査した前記一体物を搬送し、当該一体物を収納手段に収納する収納工程とを備え、
   前記収納工程は、前記検査工程の検査結果を基に、良品と判定された前記一体物を第１姿勢で前記収納手段に収納するとともに、不良品と判定された前記一体物を前記第１姿勢とは異なる第２姿勢で前記収納手段に収納し、
   前記第２姿勢は、前記第１姿勢に対して表裏反転させた姿勢であることを特徴とするシート貼付方法。

Images