JP7101060B2 - 長尺体支持装置および長尺体支持方法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺体支持装置および長尺体支持方法に関する。

従来、中空管の外周面に長尺体が巻回された支持対象物を支持手段で支持し、中空管の内周面に設けられた情報を読取手段で読み取る支持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

再公表ＷＯ２００４／０１４７３３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支持装置は、バーコードリーダ（読取手段）が紙管（中空管）の内周面を走査して当該内周面に設けられたバーコード（情報）を読み取る構成であるため、中空管と読取手段とを相対回転させる機構が必要となり、装置構成が複雑化するという不都合がある。

本発明の目的は、装置構成が複雑化することを防止して、中空管の内周面に設けられた情報を読み取ることができる長尺体支持装置および長尺体支持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、読取手段が撮像領域拡張手段を備えているので、中空管と読取手段とを相対回転させる機構が不要となり、装置構成が複雑化することを防止して、中空管の内周面に設けられた情報を読み取ることができる。
また、読取手段が画像補正手段を備えれば、撮像画像が撮像領域拡張手段によって変形し、撮像手段が情報を読み取れなくなることを防止することができる。

（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る長尺体支持装置の説明図。

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（Ａ）の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。

本発明の長尺体支持装置を用いた処理装置としてのシート貼付装置１０は、長尺体支持装置２０と、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に接着シートＡＳを押圧して貼付する貼付手段３０と、ウエハＷＦを支持して搬送するウエハ搬送手段４０と、当該シート貼付装置１０の全体的または部分的な動作を制御するパーソナルコンピュータやシーケンサ等の制御手段５０と、制御手段５０の判定結果を出力するモニタ、パネル、表示灯、発音器等の報知手段６０とを備えている。

長尺体支持装置２０は、中空管ＨＰの外周面ＨＰ１に長尺体としての原反ＲＳが巻回された支持対象物ＳＪを支持する支持手段２１と、支持手段２１に支持された支持対象物ＳＪにおける中空管ＨＰの外部に配置され、中空管ＨＰの内周面ＨＰ２に設けられた所定の情報ＢＣを読み取る読取手段２２と、蝶番２３を介してフレーム３６に支持された開閉可能なカバー部材２４とを備えている。

本実施形態の場合、原反ＲＳは、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に所定形状の接着シートＡＳが所定の間隔を空けて仮着されたものが採用されている。
また、情報ＢＣは、例えば、接着シートＡＳや剥離シートＲＬの種類、材質、品名、コード、寸法等原反ＲＳを識別可能な情報や、原反ＲＳに係る諸情報等がバーコード、ＱＲコード（登録商標）、文字、図形、またはこれらを組み合わせたものでラベルＲＡの表面に表示され、中空管ＨＰの内周面ＨＰ２に貼付されている。

支持手段２１は、回転軸受部２１Ａによって貼付手段３０を構成するフレーム３６に支持され、中空管ＨＰの挿通を抑制するストッパ２１Ｂを備えた支持軸２１Ｃを備えている。支持軸２１Ｃは、中空管ＨＰがストッパ２１Ｂに突き当たった際、情報ＢＣと重なって当該情報ＢＣを隠さない長さに設定されている。

読取手段２２は、所定の撮像領域ＡＭ内を撮像して撮像画像を形成し、当該撮像画像内にある情報ＢＣを読み取る撮像手段としてのカメラ２２Ａと、当該カメラ２２Ａの撮像領域ＡＭを拡張する撮像領域拡張手段としての魚眼レンズ２２Ｂと、撮像画像内にある情報ＢＣをカメラ２２Ａが読み取れるように当該撮像画像を補正する画像補正手段２２Ｃと、カメラ２２Ａおよび魚眼レンズ２２Ｂを支持するカメラケース２２Ｄとを備えている。カメラ２２Ａは、撮像領域ＡＭ内の情報ＢＣを読み取り、読み取った情報ＢＣを制御手段５０に出力するようになっている。
魚眼レンズ２２Ｂは、カメラ２２Ａの撮像領域ＡＭを、第１撮像領域ＡＭ１から第２撮像領域ＡＭ２に広げるようになっており、第１撮像領域ＡＭ１の外部に位置する情報ＢＣをカメラ２２Ａが撮像することができるようになっている。
なお、本実施形態の読取手段２２は、開閉可能なカバー部材２４に支持され、支持軸２１Ｃに対向した図１（Ｂ）に示す閉塞位置と、支持軸２１Ｃから離間した解放位置との間で移動可能に設けられている。

貼付手段３０は、原反ＲＳを案内するガイドローラ３１と、剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離縁３２Ａで剥離する剥離手段としての剥離板３２と、接着シートＡＳをウエハＷＦに押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ３３と、駆動機器としての回動モータ３４Ａによって駆動され、ピンチローラ３４Ｂとで剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ３４と、図示しない駆動機器によって駆動され、ピンチローラ３４Ｂとの間に存在する剥離シートＲＬに常に所定の張力を付与して回収する回収ローラ３５と、当該貼付手段３０を構成する前述の各部材を直接的または間接的に支持するフレーム３６とを備えている。

ウエハ搬送手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１と、リニアモータ４１のスライダ４１Ａ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吸着保持可能な支持面４２Ａを有するテーブル４２とを備えている。

以上のシート貼付装置１０の動作を説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図１（Ａ）中実線で示す状態のシート貼付装置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、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の信号を入力する。次いで、使用者がカバー部材２４を開き、図１（Ｂ）に示すように、ストッパ２１Ｂに突き当たるまで中空管ＨＰを支持軸２１Ｃに挿入し、支持対象物ＳＪを当該支持軸２１Ｃに支持させた後、原反ＲＳを引き出して当該原反ＲＳを図１（Ａ）に示すようにセットする。その後、使用者がカバー部材２４を閉じ、読取手段２２が支持軸２１Ｃに対向配置されると、当該読取手段２２がカメラ２２Ａを駆動し、撮像領域ＡＭ内を撮像して撮像画像を形成し、当該撮像画像内にある中空管ＨＰの内周面ＨＰ２に設けられた情報ＢＣを読み取り、読み取った情報ＢＣを制御手段５０に出力する。このとき、カメラ２２Ａの撮像領域ＡＭは、魚眼レンズ２２Ｂによって第２撮像領域ＡＭ２に広げられているので、カメラ２２Ａは、図１（Ｂ）に示すように、第１撮像領域ＡＭ１の外部に位置する情報ＢＣを含めた状態で撮像画像を形成することができる。

次に、入力された情報ＢＣに基づいて制御手段５０が原反ＲＳを識別し、当該原反ＲＳがシート貼付装置１０で使用するものとして適格な適格原反であるか、不適格な不適格原反であるかを判定し、その判定結果を報知手段６０に出力する。ここで、入力された情報ＢＣに基づいて、支持軸２１Ｃで支持している原反ＲＳが不適格原反であると制御手段５０が判定した場合、当該制御手段５０は、報知手段６０を介してその旨を使用者に知らせるとともに、当該シート貼付装置１０が作動しないようにインターロックを掛ける。そして、支持軸２１Ｃに支持させている原反ＲＳが不適格原反であることを使用者が報知手段６０を介して認識すると、セットした原反ＲＳを中空管ＨＰに巻き取り、支持軸２１Ｃで支持させている支持対象物ＳＪを当該支持軸２１Ｃから抜き取る。次いで、上記と同様にして、他の支持対象物ＳＪを支持軸２１Ｃに支持させて原反ＲＳをセットした後、入力された情報ＢＣに基づいて、支持軸２１Ｃに支持させている原反ＲＳが適格原反であると制御手段５０が判定した場合、当該制御手段５０は、報知手段６０を介してその旨を使用者に知らせるとともに、当該シート貼付装置１０のインターロックを解除する。

その後、貼付手段３０が回動モータ３４Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出し、図１中実線で示すように、先頭の接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離板３２の剥離縁３２Ａで所定量剥離されると、回動モータ３４Ａの駆動を停止する。次に、使用者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がテーブル４２上の所定の位置にウエハＷＦを載置すると、ウエハ搬送手段４０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面４２Ａでの当該ウエハＷＦの吸着保持を開始する。そして、ウエハ搬送手段４０がリニアモータ４１を駆動し、テーブル４２を左方に移動させ、当該テーブル４２が所定の位置に到達すると、貼付手段３０が回動モータ３４Ａを駆動し、テーブル４２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳが剥離板３２で剥離シートＲＬから剥離され、押圧ローラ３３によってウエハＷＦに押圧されて貼付され、次の接着シートＡＳが剥離板３２の剥離縁３２Ａで所定量剥離されると、貼付手段３０が回動モータ３４Ａの駆動を停止する。

その後、テーブル４２が、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、押圧ローラ３３の左方の所定位置に到達すると、ウエハ搬送手段４０がリニアモータ４１の駆動を停止した後、図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面４２Ａでの当該ウエハＷＦの吸着保持を解除する。次いで、使用者または図示しない搬送手段が、接着シートＡＳが貼付されたウエハＷＦを次工程に搬送すると、ウエハ搬送手段４０がリニアモータ４１を駆動し、テーブル４２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、読取手段２２が魚眼レンズ２２Ｂを備えているので、中空管ＨＰと読取手段２２とを相対回転させる機構が不要となり、装置構成が複雑化することを防止して、中空管ＨＰの内周面ＨＰ２に設けられた情報ＢＣを読み取ることができる。

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、材質等を限定した記載は、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、材質等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、支持手段２１は、支持軸２１Ｃに代えてまたは併用して、支持対象物ＳＪを下方から支えて支持するローラやベルト等を採用してもよい。
支持軸２１Ｃは、円柱形状、円筒形状、楕円あるいは多角の筒形状や柱形状でもよいし、ストッパ２１Ｂを備えていなくてもよいし、フレーム３６に対して回転不能に支持されていてもよいし、フレーム３６とは別の支持体に支持されていてもよいし、撮像手段が情報ＢＣを撮像できる透明な部材で構成されていれば、中空管ＨＰがストッパ２１Ｂに突き当たった際、情報ＢＣと重なる長さであってもよい。
カメラ２２Ａや魚眼レンズ２２Ｂは、カメラケース２２Ｄとは別の支持体に支持されていてもよい。
読取手段２２は、撮像手段として、例えば、バーコードリーダや投影機等を採用してもよいし、撮像領域拡張手段として、例えば、広角レンズ、プリズム等を採用してもよい。
画像補正手段２２Ｃは、例えば、レンズやプリズム等の補正部材の他、撮像手段内に内蔵されたコンピュータやプログラム等が例示でき、撮像画像内にある情報ＢＣを撮像手段が読み取れない場合に採用してもよく、画像補正がなくても撮像画像内にある情報ＢＣを撮像手段が読み取れる場合は採用しなくてもよいし、補正部材をカメラ２２Ａとは別に設けてもよい。

貼付手段３０は、天地反転して配置したり横置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を貼付するように構成してもよいし、帯状の接着シートが帯状の剥離シートＲＬに仮着された原反や、剥離シートＲＬに仮着されていない帯状の接着シートからなる原反が採用された場合、切断手段で帯状の接着シートを所定形状に切断して接着シートＡＳを形成し、当該接着シートＡＳを貼付してもよい。
貼付手段３０の構成物は、フレーム３６とは別の支持体に支持されていてもよい。

ウエハ搬送手段４０は、テーブル４２の位置を固定しておきまたは、テーブル４２を移動させつつ長尺体支持装置２０および貼付手段３０を移動させて接着シートＡＳをウエハＷＦに貼付してもよいし、シート貼付装置１０に対して他の装置でウエハＷＦを移動させる場合、なくてもよい。

シート貼付装置１０は、ウエハ搬送手段４０、制御手段５０および報知手段６０のうち少なくとも１つが備わっていなくてもよい。
シート貼付装置１０は、例えば、入力された情報ＢＣに基づいて、支持軸２１Ｃで支持している原反ＲＳが不適格原反であると制御手段５０が判定した場合、当該制御手段５０は、報知手段６０を介してその旨を使用者に知らせなくてもよいし、シート貼付装置１０にインターロックを掛けなくてもよいし、入力された情報ＢＣに基づいて、支持軸２１Ｃで支持している原反ＲＳが適格原反であると制御手段５０が判定した場合、当該制御手段５０は、報知手段６０を介してその旨を使用者に知らせなくてもよい。
中空管ＨＰは、円筒形状に限らず、楕円筒形状や多角筒形状であってもよいし、紙製、樹脂製、金属製等であってもよく、何ら限定されるものではない。
情報ＢＣは、中空管ＨＰの内周面ＨＰ２に直接印刷されたり記載されたり刻印されたりしたものであってもよいし、内周面ＨＰ２の複数箇所に設けられていてもよいし、原反ＲＳのロットナンバー、原反ＲＳを使用した長さ、原反ＲＳの残りの長さ、接着シートＡＳの品質保証期限、繰出開始前後の接着シートＡＳの残数、繰り出された接着シートＡＳの枚数、接着シートＡＳを最適に繰り出すことのできる推奨繰出速度、接着シートＡＳを最適に貼付することができる推奨貼付張力や推奨押圧力や貼付温度等の接着シートＡＳの貼付条件、接着シートＡＳや原反ＲＳについての相談窓口の連絡先等をであってもよく、シート貼付装置１０は、当該情報をモニタやパネル等の表示手段（報知手段６０）に表示させてもよいし、読取手段２２が読み取った情報ＢＣの内容に基づいて、制御手段５０で各駆動機器を制御してもよく、例えば、接着シートＡＳの推奨繰出速度を基にして、回動モータ３４Ａの回転速度や、リニアモータ４１でテーブル４２を移動させる移動速度を制御したり、推奨押圧力を基にして、押圧ローラ３３を昇降させる図示しない直動モータの昇降量やその出力軸に加えるトルクなどを制御したり、押圧力を制御したり、加熱手段の温度を制御してもよい。
長尺体は、帯状の剥離シートＲＬに所定の間隔で複数の接着シートＡＳが仮着された接着シート原反、基材と接着剤層とからなる帯状の接着シート、単層または複層の紙の他、電線、針金、糸、布、ロープ、ホース、鋼板、樹脂板等であってもよく、何ら限定されるものではない。
本発明の長尺体支持装置を用いた処理装置としては、例えば、原反ＲＳを巻き取る巻取装置、原反ＲＳを検査する検査装置、原反ＲＳを所定の長さに切断する切断装置、原反ＲＳを使用して接着シートＡＳとしての保護シートをウエハＷＦから剥離する剥離装置等、何ら限定されるものではなく、本願発明の長尺体支持装置は、それら装置における原反ＲＳを繰り出す側の支持軸や、原反ＲＳを巻き取る側の支持軸として採用することができる。
本発明の長尺体支持装置は、他の機構や他の部材等と組み合わせて処理装置とすることなく、単体で使用することもできる。

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ＡＳ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等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、支持手段は、中空管の外周面に長尺体が巻回された支持対象物を支持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。

２０ 長尺体支持装置
２１ 支持手段
２２ 読取手段
２２Ａ カメラ（撮像手段）
２２Ｂ 魚眼レンズ（撮像領域拡張手段）
２２Ｄ 画像補正手段
ＡＭ 撮像領域
ＢＣ 情報
ＨＰ 中空管
ＨＰ１ 外周面
ＨＰ２ 内周面
ＲＳ 原反（長尺体）
ＳＪ 支持対象物

Claims (3)

1. 中空管の外周面に長尺体が巻回された支持対象物を支持する支持手段と、
   前記支持手段に支持された前記支持対象物における前記中空管の軸方向に当該中空管と対向して配置され、前記中空管の内周面に設けられた所定の情報を読み取る読取手段とを備え、
   前記読取手段は、所定の撮像領域内を撮像して撮像画像を形成し、当該撮像画像内にある前記情報を読み取る撮像手段と、当該撮像手段の前記撮像領域を前記所定の情報が含まれる撮像領域に拡張する撮像領域拡張手段とを備えていることを特徴とする長尺体支持装置。
2. 前記読取手段は、前記撮像画像内にある前記情報を前記撮像手段が読み取れるように当該撮像画像を補正する画像補正手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の長尺体支持装置。
3. 中空管の外周面に長尺体が巻回された支持対象物を支持手段で支持する支持工程と、
   前記支持手段に支持された前記支持対象物における前記中空管の軸方向に当該中空管と対向する位置から、前記中空管の内周面に設けられた所定の情報を読み取る読取工程とを実施し、
   前記読取工程では、所定の撮像領域内を撮像して撮像画像を形成し、当該撮像画像内にある前記情報を読み取る撮像工程と、当該撮像工程での前記撮像領域を前記所定の情報が含まれる撮像領域に拡張する撮像領域拡張工程とを実施することを特徴とする長尺体支持方法。

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