JP6965036B2 - 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、繰り出した接着シートを被着体に貼付するとともに、貼付された接着シートを切断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２０１６−３９２９８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、保護テープ（接着シート）に張力を付与しながら当該保護テープを繰り出すので、図３（Ａ）に矢印で示すように、接着シートＡＳの切断によって形成された孔ＣＵの周縁部から、接着シートＡＳの幅方向中央部に向って張力が作用する。このため、図３（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳが弛んで幅方向中央部が垂れ下がってしまう。この垂れ下がりは、接着シートＡＳの繰出方向下流側に向かって伸びるため、その一部がウエハＷＦの貼付予定位置にまで到達することがあり、この状態で接着シートＡＳを貼り付けローラ（押圧ローラ）ＰＲで被着体ＷＫに押圧すると、接着シートＡＳと被着体ＷＫとの間に皺や気泡が生じてしまうという不都合がある。

本発明の目的は、被着体との間に皺や気泡が形成されないように接着シートを貼付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。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

以上のような本発明によれば、接着シートの弛みに よる垂れ下がりを防止するので、被着体との間に皺や気泡が形成されないように接着シートを貼付することができる。

また、接着シートに気体を吹き付けて接着シートの垂れ下がりを防止すれば、接着シートに傷が付くことを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。 図１のシート貼付装置の動作説明図。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来のシート貼付装置の不具合例を示す図。（Ｃ）は、図１のシート貼付装置の動作説明図。

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」ともいう）ＷＦの被着面ＷＦ１に臨む位置に接着シートＡＳを繰り出す繰出手段２０と、繰り出された接着シートＡＳを被着面ＷＦ１に押圧して貼付する押圧手段３０と、被着面ＷＦ１に貼付された接着シートＡＳを貫通する閉ループ状の切込を設け、切込の内側に接着シート部分を形成し、切込の外側に不要シートＵＳを形成する切断手段４０と、不要シートＵＳを巻き取る巻取手段５０と、接着シートＡＳの切込によって形成された孔ＣＵ（図３（Ａ）参照）の周縁部の弛みによる接着シートＡＳの垂れ下がりを防止する垂れ下がり防止手段６０とを備え、ウエハＷＦを支持する支持手段７０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２４Ａ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２４Ｂと、駆動機器としての回動モータ２５Ａによって駆動され、ピンチローラ２５Ｂとで剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ２５と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ２６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２６以外の各部材を支持するフレーム２７と、その図示しないスライダでフレーム２７を支持し、駆動機器としてのリニアモータ２８のスライダ２８Ａ（図２参照）に支持された駆動機器としてのリニアモータ２９とを備えている。

押圧手段３０は、駆動機器としてのリニアモータ３１のスライダ３１Ａにブラケット３２を介して支持された駆動機器としての直動モータ３３と、直動モータ３３の出力軸３３Ａにブラケット３３Ｂを介して回転可能に支持され、接着シートＡＳをウエハＷＦの被着面ＷＦ１に押圧する押圧部材としての押圧ローラ３４とを備えている。

切断手段４０は、駆動機器としての多関節ロボット４１と、多関節ロボット４１の作業アーム４１Ａに支持された切断刃４２とを備えている。多関節ロボット４１は、その作業範囲内において切断刃４２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５０は、リニアモータ３１のスライダ３１Ｂにブラケット５１Ｂを介して支持された駆動機器としての回動モータ５１と、回動モータ５１の出力軸５１Ａに支持されたフレーム５２と、フレーム５２に支持された駆動機器としての回動モータ５３によって駆動され、ピンチローラ５５とで不要シートＵＳを挟み込む駆動ローラ５４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５６と、リニアモータ３１のスライダ３１Ｂに支持され、フレーム５２を受ける受け台５７とを備えている。

垂れ下がり防止手段６０は、フレーム２７に支持され、接着シートＡＳに空気やガス等の気体を吹き付ける気体吹付手段としてのノズル６１と、ノズル６１に配管６２Ａを介して接続され、ノズル６１に気体を供給する加圧ポンプやタービン等の供給手段６２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４０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、各部材が図１中実線で示す初期位置に待機しているシート貼付装置１０に対し、当該シート貼付装置１０の使用者（以下、単に「使用者」という）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、使用者または、コンベアや駆動機器等の図示しない搬送手段がテーブル７１の支持面７１Ａ上にウエハＷＦが載置すると、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５０が回動モータ５１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、フレーム５２を時計回転方向に回動させる。次いで、繰出手段２０および巻取手段５０が回動モータ２５Ａ、５３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２４Ａによって検知されると、回動モータ２５Ａ、５３の駆動を停止する。次いで、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。

その後、押圧手段３０が直動モータ３３を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、押圧ローラ３４を下降させて接着シートＡＳを不要シート支持面７１Ｃに所定の圧力で押え付ける。次に、押圧手段３０がリニアモータ３１を駆動し、図２に示すように、押圧ローラ３４を右方に移動させ、当該押圧ローラ３４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３４の移動に伴って、接着シートＡＳにさらなる張力が加わると、ロードセル２４Ａがそれを検知した瞬間に、繰出手段２０がリニアモータ２８、２９を駆動し、ロードセル２４Ａ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２７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。

接着シートＡＳの貼付が完了すると、切断手段４０が多関節ロボット４１を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、切断刃４２を接着シートＡＳに突き刺し、当該切断刃４２をウエハＷＦの外周に沿って移動させる。これにより、接着シートＡＳに閉ループ状の切込が設けられ、切込の内側にウエハＷＦ上に残された接着シート部分を形成し、切込の外側に不要シートＵＳが形成される。次いで、使用者または図示しない搬送手段によってウエハＷＦが支持面７１Ａから次工程に搬送されると、巻取手段５０が回動モータ５３、リニアモータ３１および図示しない駆動機器を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、フレーム５２を右方向に移動させて不要シートＵＳを巻き取ることで接着シートＡＳに孔ＣＵが形成される。その後、押圧手段３０および巻取手段５０が直動モータ３３および回動モータ５１を駆動し、押圧ローラ３４を不要シートＵＳから離間させるとともに、フレーム５２を反時計回転方向に回動させてピンチローラ５５も不要シートＵＳから離間させる。次いで、繰出手段２０がリニアモータ２９を駆動し、フレーム２７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５０が回動モータ５３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上に所定の張力で繰り出される。この際、図３（Ａ）に矢印で示すように、接着シートＡＳの切込によって形成された孔ＣＵの周縁部から、接着シートＡＳの幅方向中央部に向って張力が作用し、図３（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳが弛んで幅方向中央部が垂れ下がってしまう。その後、垂れ下がり防止手段６０が供給手段６２を駆動し、ノズル６１から接着シートＡＳに向けて気体を吹き付ける。これにより、接着シートＡＳの孔ＣＵの周縁部の弛みによる垂れ下がりに抗して、図３（Ｃ）中実線で示すように、接着シートＡＳの幅方向中央部が気体によって押し上げられて上方に膨出する。これにより、押圧ローラ３４を下降させた際、膨出した幅方向中央部を次第に押圧ローラ３４に沿わせることができ、ウエハＷＦとの間に皺や気泡が形成されないように接着シートＡＳを貼付することができる。その後、使用者または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、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、接着シートＡＳの弛みによる垂れ下がりを防止するので、ウエハＷＦとの間に皺や気泡が形成されないように接着シートＡＳを貼付することができる。

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２４Ｂはなくてもよい。
繰出手段２０は、支持ローラ２１や回収ローラ２６をフレーム２７で支持させてもよいし、張力検出手段として、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を採用してもよいし、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。
繰出手段２０は、上下方向と左右方向との２つの出力軸を有する単一の駆動機器でフレーム２７を移動させてもよいし、リニアモータ２８、２９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、それらを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２９のスライダでリニアモータ２８を支持し、リニアモータ２８のスライダ２８Ａでフレーム２７を支持してもよいし、リニアモータ２８、２９を採用することなく、押圧ローラ３４の右方への移動に伴い、支持ローラ２１から原反ＲＳを繰り出す構成としてもよい。

切断手段４０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。

巻取手段５０は、回動モータ５１を省略してもよいし、フレーム５２を右方向に移動させずに不要シートＵＳを巻き取ってもよく、繰出手段２０および押圧手段３０を初期位置に復帰させた後、図２中実線で示す位置で回動モータ５３を駆動し、不要シートＵＳを巻き取るようにしてもよい。

垂れ下がり防止手段６０は、図３（Ｃ）中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳが略水平となるように気体を吹き付けてもよい。
垂れ下がり防止手段６０は、図１中二点鎖線で示すように、ノズル６１を支持手段７０に設けてもよいし、接着シートＡＳの貼付開始位置よりも接着シートＡＳの繰出方向下流側に設けてもよく、接着シートＡＳの下方や接着シートＡＳの繰出方向上流側から垂れ下がった接着シートＡＳに向けて気体を吹き付けてもよい。
垂れ下がり防止手段は、接着シートＡＳの幅方向中央部を吸着パッドやベルヌーイ吸着等の保持手段で保持して持ち上げたり、接着シートＡＳの幅方向両端部をメカチャックやチャックシリンダ等の把持手段で把持して持ち上げたり、接着シートＡＳの接着面側からローラや棒等の部材で突き上げたりして、接着シートＡＳの垂れ下がりを防止してもよい。

支持手段７０は、テーブル７１の凹部７１Ｂの深さをウエハＷＦの厚さ以上にしてもよいし、それ以下にしてもよいし、凹部７１Ｂがなくてもよいし、吸着保持しない構成でもよいし、ウエハＷＦを支持する内側テーブルと不要シートＵＳを支持する外側テーブルとを備えた構成でもよいし、支持面７１Ａや不要シート支持面７１Ｃの高さを調整する駆動機器を備えた構成であってもよい。

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、被着体の被着面に臨む位置に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 押圧手段
４０ 切断手段
５０ 巻取手段
６０ 垂れ下がり防止手段
６１ 気体吹付手段
６２ 供給手段
ＡＳ 接着シート
ＣＵ 孔
ＵＳ 不要シート
ＷＦ ウエハ（被着体）
ＷＦ１ 被着面

Claims (3)

1. 被着体の被着面に臨む位置に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を前記被着面に押圧して貼付する押圧手段と、
   前記被着面に貼付された接着シートを貫通する閉ループ状の切込を設け、前記切込の外側に不要シートを形成する切断手段と、
   前記不要シートを巻き取る巻取手段と、
   前記繰出手段で前記被着面に臨む位置に繰り出された接着シートが、前記切込によって前記不要シートに形成された孔の周縁部の弛みにより垂れ下がることを防止する垂れ下がり防止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. 前記垂れ下がり防止手段は、前記接着シートに気体を吹き付ける気体吹付手段と、前記気体吹付手段に前記気体を供給する供給手段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. 被着体の被着面に臨む位置に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を前記被着面に押圧して貼付する押圧工程と、
   前記被着面に貼付された接着シートを貫通する閉ループ状の切込を設け、前記切込の外側に不要シートを形成する切断工程と、
   前記不要シートを巻き取る巻取工程と、
   前記繰出工程で前記被着面に臨む位置に繰り出された接着シートが、前記切込によって前記不要シートに形成された孔の周縁部の弛みにより垂れ下がることを防止する垂れ下がり防止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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