JP5384229B2 - シート供給装置および供給方法、並びにシート貼付装置および貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、接着シートを供給するシート供給装置および供給方法、並びに接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置および貼付方法に関する。

従来、半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、単にウェハという）の表面に貼付する保護テープを供給するシート供給装置や、ウェハとリングフレームとを一体化するためにウェハとリングフレームとに貼付するマウント用シートを供給するシート供給装置など、接着シートを供給するシート供給装置が利用されている。また、このようなシート供給装置を備え、シート供給装置によりウェハの表面に向かって繰り出された接着シートを押圧ローラで押圧しつつ、この押圧ローラが接着シート上を転動することで、接着シートをウェハやリングフレームに貼付するシート貼付装置も利用されている。

このうち、半導体製造工程において用いられるシート供給装置としては、剥離シートの一方の面に接着シートとしての保護テープやマウント用シートが仮着された原反を繰り出し、繰り出された原反の剥離シートから接着シートを剥離してウェハやリングフレームに向けて供給するものが知られている。

一方、半導体製造工程で用いられるもの以外にも、接着シートである印字用ラベルを剥離シートから剥離して供給するシート供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシート供給装置において、印字用ラベルは、剥離シートに所定間隔で仮着された状態で繰り出し機構によって繰り出され、剥離シートに仮着した状態で印字用ラベルに印字した後、ピールプレートの先端位置で剥離シートを折り返すことで、印字後のラベルが剥離シートから剥離されて供給される。

特開２００２−３２６６１５号公報

ところで、特許文献１に記載された従来のシート供給装置において、接着シートであるラベルがピールプレートで剥離されなかった場合は、原反を逆方向に搬送した後、再び剥離動作を繰り返すように構成されている。しかしながら、接着シートの種類や性質によっては、接着シートが剥離シートから剥離しにくいものが存在するため、このような接着シートに対しては、剥離動作を何度も繰り返さなければならない。このため、接着シートの供給要求に対し、供給が間に合わなくなるという問題がある。また、このようなシート供給装置を備えたシート貼付装置では、接着シートの供給遅れが生じることで、貼付工程が長時間化してしまうという問題がある。

本発明の目的は、接着シートを剥離シートから確実に剥離して供給できるシート供給装置および供給方法、並びに接着シートを短時間で効率よく被着体に貼付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。

前記目的を達成するため、本発明のシート供給装置は、接着シートを供給するシート供給装置であって、剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、前記繰出手段により繰り出された前記原反の前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段とを備え、前記剥離手段は、前記原反のうち前記剥離シートを転向搬送することで前記接着シートを剥離する剥離用部材と、前記剥離用部材を所定の周波数で振動させる加振手段と、前記加振手段による前記剥離用部材の振動方向を変更する振動方向変更手段とを備える、という構成を採用している。

また、本発明のシート貼付装置は、接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置であって、剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、前記繰出手段により繰り出された前記原反の前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記剥離手段は、前記原反のうち前記剥離シートを転向搬送することで前記接着シートを剥離する剥離用部材と、前記剥離用部材を所定の周波数で振動させる加振手段と、前記加振手段による前記剥離用部材の振動方向を変更する振動方向変更手段とを備える、という構成を採用している。

この際、本発明のシート供給装置およびシート貼付装置では、前記加振手段を支持するベースプレートを備え、前記剥離用部材は、前記ベースプレートに振動動作可能に支持されていることが好ましい。
また、本発明のシート供給装置およびシート貼付装置では、前記振動方向変更手段は、前記加振手段に連結された連結軸と、一端側に前記連結軸が連結された連結アームと、前記連結アームの他端側に出力軸が連結された回動モータとによって構成されることが好ましい。

一方、本発明のシート供給方法は、接着シートを供給するシート供給方法であって、剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出し、振動方向が変更可能に設けられた剥離用部材を所定の周波数で振動させつつ、繰り出された前記原反のうち前記剥離シートを前記剥離用部材により転向搬送することで、前記剥離シートから前記接着シートを剥離して供給することを特徴とする。

また、本発明のシート貼付方法は、接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法であって、剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出し、振動方向が変更可能に設けられた剥離用部材を所定の周波数で振動させつつ、繰り出された前記原反のうち前記剥離シートを前記剥離用部材により転向搬送することで、前記剥離シートから前記接着シートを剥離し、剥離した前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、剥離シートに接着シートが仮着された原反を繰り出す際に、剥離用部材を所定の周波数で振動させつつ、繰り出された原反のうち剥離シートを剥離用部材で転向搬送することにより、剥離用部材の振動が剥離シートを介して接着シートの接着剤層に伝播され、接着シートの剥離を促進させることができる。つまり、剥離用部材で転向搬送される剥離シートに付随して接着シートも転向しようとしたときに、剥離用部材の振動（エネルギー）が発起となって、剥離シートから接着シートが剥離される。このため、剥離シートからの接着シートの剥離性を向上させることができ、剥離シートから接着シートを確実に剥離することができる。従って、供給要求に合わせて、接着シートを確実に供給することができる。そして、このようなシート供給装置をシート貼付装置に利用すれば、接着シートを短時間で効率よく被着体に貼付することができる。

また、剥離用部材の振動方向変更手段が設けられていれば、接着シートや剥離シートの種類、性質、材質、厚さ寸法、硬さ等に応じて剥離用部材の振動方向を適宜な向きに変更することで、接着シートが剥離シートからさらに剥離しやすくなり、接着シートを一層確実に供給することができる。さらに、剥離用部材の振幅を変更する振動幅変更手段が設けられていれば、接着シートや剥離シートの種類、性質、材質、厚さ寸法、硬さ等に応じて剥離手段の振動幅を適宜に変更することで、剥離シートからの接着シートの剥離性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るシート貼付装置の部分断面図。 図１のシート貼付装置における剥離手段の側面図。 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。
図１に示すように、本実施形態のシート貼付装置１は、被着体としてのウェハＷおよびリングフレームＲＦに接着シートとしてのマウント用シートＭＳを貼付し、このマウント用シートＭＳでウェハＷとリングフレームＲＦとを一体化するものである。ここで、ウェハＷは、図１中下側に位置する表面ＷＡに回路が形成されるとともに保護シートＳが貼付されており、このウェハＷの裏面ＷＢにマウント用シートＭＳが貼付される。なお、マウント用シートＭＳが貼付されるウェハＷの裏面ＷＢとリングフレームＲＦの上面ＲＡを被着面ＡＳという。マウント用シートＭＳは、基材シートの一方の面に接着剤層が積層されるとともに、リングフレームＲＦに合わせた外形に予め切断されており、剥離シートＲＬに仮着された原反Ｒとして予め準備されている。

シート貼付装置１は、ウェハＷおよびリングフレームＲＦを載置して保持するテーブル２と、原反Ｒの剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離して供給するシート供給装置３と、供給されたマウント用シートＭＳを被着面ＡＳに押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ４と、テーブル２をシート供給装置３に対して図１中左右方向に相対移動させる移動手段としての単軸ロボット５とを備えて構成されている。

テーブル２は、図示しない複数の吸引口によって保護シートＳ側からウェハＷを吸着保持する保持面２１と、この保持面２１の外側にて１段下がって図示しない複数の吸引口によってリングフレームＲＦを吸着保持する段部２２とを有して構成されている。保持面２１と段部２２との段差は、ウェハＷおよび保護シートＳとリングフレームＲＦとの厚さ寸法の差分に設定され、テーブル２で支持されたウェハＷの裏面ＷＢとリングフレームＲＦの上面ＲＡとが同一平面内に位置するように構成されている。

シート供給装置３は、原反Ｒを繰り出す繰出手段としての繰出手段６と、繰り出された原反Ｒの剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離する剥離手段としての剥離手段７とを備えて構成されている。

繰出手段６は、その全体がベースプレート８に支持されている。この繰出手段６は、原反Ｒをロール状に巻回して支持する支持ローラ６１と、原反Ｒを案内する２個のガイドローラ６２，６３と、回動モータ６４によって駆動する駆動ローラ６５と、駆動ローラ６５との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ６６と、図示しない駆動手段によって剥離シートＲＬを回収する回収ローラ６７とを備えて構成されている。

剥離手段７は、図２にも示すように、繰り出された原反Ｒのうち剥離シートＲＬを折り返して剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離する剥離用部材としてのピールプレート７１と、ピールプレート７１を加振する加振手段としての振動体７２と、この振動体７２の出力軸７２Ａに設けられてピールプレート７１に連結されるベアリングホルダ７３と、ベースプレート８に形成された円弧状の挿通溝８１に挿通されて振動体７２の本体に連結された連結軸７４と、一端側にこの連結軸７４が固定された連結アーム７５と、連結アーム７５の他端側に出力軸７６Ａが連結された回転位置制御可能な回動モータ７６とを備えて構成されている。

図２に示すように、ピールプレート７１は、側面に支持シャフト７１Ａを有しており、ベースプレート８に設けられた弾性支持部材８２に支持シャフト７１Ａが支持されることで、ピールプレート７１が振動動作可能にベースプレート８に支持されている。また、ピールプレート７１は、シャフト７１Ｂを有しており、ベアリングホルダ７３がシャフト７１Ｂを保持することで、振動体７２がピールプレート７１に対して回転移動可能に連結されている。

振動体７２は、その本体内部に各種の振動モータや圧電素子（電歪素子）などの振動源７２Ｂを備え、この振動源７２Ｂの振動によって出力軸７２Ａが本体から出没する方向に往復振動するようになっている。この振動体７２は、例えば、周波数（振動数）が０．０１〜１０ｋＨｚで振動幅が１μｍ〜１０ｍｍの振動性能を有するものを適用することができ、その出力軸７２Ａにベアリングホルダ７３を介して連結されたピールプレート７１を適宜に設定した所定の周波数および振幅で振動させるようになっている。

また、振動体７２は、その振動幅を任意に設定できる振幅変更手段７２Ｃを備えており、出力軸７２Ａの振幅の大きさが変更できるように構成されている。すなわち、振動体７２は、図示しない操作手段からの操作信号に従って出力軸７２Ａの往復振動の振幅の大きさを変更し、これにより、ピールプレート７１の振幅の大きさが変更可能に構成されている。

以上の剥離手段７において、回動モータ７６は、支持アーム７７を介してベースプレート８に連結され、回動モータ７６の出力軸７６Ａの回転中心は、ピールプレート７１のシャフト７１Ｂの軸心と同軸上に設けられている。これにより、回動モータ７６の出力軸７６Ａの回動によって、この出力軸７６Ａおよびピールプレート７１のシャフト７１Ｂを中心として、振動体７２、連結軸７４、および連結アーム７５が回動自在となっている。これら連結軸７４、連結アーム７５、および回動モータ７６によって振動方向変更手段が構成され、この振動方向変更手段によって、図１に示すように、ピールプレート７１の振動方向Ａが任意の方向に変更できるようになっている。これにより、例えば、図３に示すように、マウント用シートＭＳの供給方向と平行な方向に振動するように、ピールプレート７１の振動方向Ａが変更可能に構成されている。

単軸ロボット５は、テーブル２の下方において図１の左右方向に延びて設けられ、テーブル２の下面に固定されたスライダ５１をスライド駆動することで、テーブル２を図１中左右方向に移動可能に構成されている。そして、テーブル２を図１中左方向に移動させつつ、シート供給装置３から供給されたマウント用シートＭＳを押圧ローラ４で押圧することで、このマウント用シートＭＳが被着面ＡＳに貼付されるようになっている。

以上のシート貼付装置１において、ウェハＷおよびリングフレームＲＦにマウント用シートＭＳを貼付する手順としては、先ず、支持ローラ６１に巻回された原反Ｒを図１に示すように通紙し、そのリード端を回収ローラ６７に固定する。そして、図示しない操作手段によって起動指令が入力されると、振動体７２が駆動を開始し、ピールプレート７１が振動されるとともに、回動モータ６４によって駆動ローラ６５が駆動され、ピールプレート７１上のマウント用シートＭＳの先端が押圧ローラ４の下部所定位置で図示しない検出手段によって検出されて停止し、スタンバイ状態となる（図１参照）。このとき、マウント用シートＭＳがピールプレート７１で転向搬送される剥離シートＲＬに付随して転向しようとしても、ピールプレート７１が振動していることで、この振動（エネルギー）が発起となって、マウント用シートＭＳは剥離シートＲＬから確実に剥離される。なお、本実施形態では、振動方向変更手段によって、図３に示すように、マウント用シートＭＳの供給方向と平行な方向に振動するように、ピールプレート７１の振動方向Ａが設定されていることとするが、この振動方向Ａは、マウント用シートＭＳや剥離シートＲＬの種類、性質、材質、厚さ寸法、硬さ等に応じて適宜な向きに変更することができる。

次いで、テーブル２の段部２２にリングフレームＲＦが載置され、保護シートＳが貼付されたウェハＷが、保護シートＳが下になるように、リングフレームＲＦの開口部内の所定位置におけるテーブル２の保持面２１上に載置されると、それらが吸着保持される。

リングフレームＲＦとウェハＷとの吸着が確認されると、単軸ロボット５によってテーブル２を図の左方向に移動させ、図示しない検出手段によってリングフレームＲＦが所定位置（押圧ローラ４の下方位置）に達したことが検知されると、押圧ローラ４を下降させ、押圧ローラ４でマウント用シートＭＳをリングフレームＲＦに押圧して貼付する。そして、単軸ロボット５によるテーブル２の移動に同期してシート供給装置３が原反Ｒを繰り出すことで、マウント用シートＭＳをリングフレームＲＦの上面ＲＡおよびウェハＷの裏面ＷＢに押圧して貼付する。なお、ピールプレート７１でマウント用シートＭＳが剥離シートＲＬから剥離されて上記のようにスタンバイ状態となった時点で、振動体７２が駆動を停止してもよいし、マウント用シートＭＳの貼付動作中も振動体７２の駆動を行っていてもよい。

以上のようにしてマウント用シートＭＳの貼付が完了し、マウント用シートＭＳを介してウェハＷとリングフレームＲＦとが一体化されたら、押圧ローラ４を上昇させるとともに、単軸ロボット５によってテーブル２を図の右方向に移動させる。その後、シート供給装置３は、上記と同様の動作で次のマウント用シートＭＳをピールプレート７１によって剥離シートＲＬから剥離して再びスタンバイ状態となる。そして、段部２２と保持面２１の吸着を解除することで、ウェハＷおよびリングフレームＲＦがテーブル２から離脱可能となる。次いで、図示しない搬送手段によってリングフレームＲＦと一体化されたウェハＷが次工程、例えば、保護シートＳの剥離工程等に搬送されるようになっている。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、シート供給装置３でマウント用シートＭＳを供給する際に、振動体７２でピールプレート７１を振動させることで、剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離しやすくすることができる。このため、剥離動作を繰り返し行うことなく、マウント用シートＭＳを確実に供給することができる。

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、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、被着体がウェハＷやリングフレームＲＦである場合を示したが、被着体はそれらに限定されるものではなく、リングフレームＲＦはなくてもよいし、ウェハＷ以外にガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他の板状部材などや、板状部材以外のものも対象とすることができる。そして、半導体ウェハは、シリコンウェハや化合物ウェハ等が例示できる。そして、このような被着体に貼付する接着シートは、マウント用シートＭＳに限らず、保護シートやその他の任意のシート、フィルム、テープ等、被着体に貼付する任意の用途、形状の接着シートが適用できる。

また、ピールプレート７１の内部にヒータ等の加熱手段を備えることもできる。この場合、ヒータの熱によってピールプレート７１を加熱することで、マウント用シートＭＳの接着剤層を軟化させることができるので、剥離シートＲＬからの剥離性をさらに向上させることができる。この加熱手段は、ヒータ以外にも、温風や温水、放電加熱機、赤外線加熱機等によって構成してもよい。

さらに、加振手段は、公知の超音波振動装置や、電動モータやエアを利用した公知のバイブレータ等を採用することができ、ピールプレート７１を振動可能であれば、何らこれに限定されることはない。
また、振動方向変更手段は、加振手段の振動方向を変更可能な構成であれば、前記実施形態以外の構成を採用してもよい。
さらに、加振手段の周波数（振動数）や振動幅は、前記実施形態の数値に限定されることなく、接着シートや剥離シートの種類、性質、材質、厚さ寸法、硬さ等に応じて適宜な周波数、振動幅を設定することができる。

また、ピールプレート７１の振動方向Ａは、被着面ＡＳとなす角度θ（図３参照）が５°、１０°、１５°…というように、振動方向変更手段を介して任意に設定することができる。
また、上記実施形態では、振動方向変更手段によるピールプレート７１の振動方向Ａは、図１中上下方向から左右方向に至るまでの間で変更できる構成としたが、図１中紙面直交方向にも振動方向が変更できるように構成してもよい。このような構成とすることで、三次元空間内でいずれの方向にでも振動方向を変更することができる。

前記実施形態では、ピールプレート７１は、繰り出された原反Ｒのうち剥離シートＲＬを折り返えしていたがこれに限られない。すなわち、ピールプレート７１は、剥離シートＲＬからマウント用シートＭＳを剥離する部分が必ずしも鋭角形状を有している必要はなく、鈍角形状を有していてもよい。また、剥離用部材としては、このようなピールプレート７１以外にも、繰り出された原反Ｒのうち剥離シートＲＬを転向搬送するものであれば、例えばローラのような他の部材を用いてもよい。

１ シート貼付装置
３ シート供給装置
４ 押圧ローラ（押圧手段）
６ 繰出手段
７ 剥離手段
７１ ピールプレート（剥離用部材）
７２ 振動体（加振手段）
７２Ｃ 振幅変更手段
７４ 連結軸（振動方向変更手段）
７５ 連結アーム（振動方向変更手段）
７６ 回動モータ（振動方向変更手段）
Ｒ 原反
ＭＳ マウント用シート（接着シート）
ＲＬ 剥離シート

Claims (6)

1. 接着シートを供給するシート供給装置であって、
   剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段により繰り出された前記原反の前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段とを備え、
   前記剥離手段は、
   前記原反のうち前記剥離シートを転向搬送することで前記接着シートを剥離する剥離用部材と、
   前記剥離用部材を所定の周波数で振動させる加振手段と、
   前記加振手段による前記剥離用部材の振動方向を変更する振動方向変更手段とを備えていることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記加振手段を支持するベースプレートを備え、
   前記剥離用部材は、前記ベースプレートに振動動作可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記振動方向変更手段は、前記加振手段に連結された連結軸と、一端側に前記連結軸が連結された連結アームと、前記連結アームの他端側に出力軸が連結された回動モータとによって構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート供給装置。
4. 接着シートを供給するシート供給方法であって、
   剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出し、
   振動方向が変更可能に設けられた剥離用部材を所定の周波数で振動させつつ、繰り出された前記原反のうち前記剥離シートを前記剥離用部材により転向搬送することで、前記剥離シートから前記接着シートを剥離して供給することを特徴とするシート供給方法。
5. 接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置であって、
   剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出す繰出手段と、
   前記繰出手段により繰り出された前記原反の前記剥離シートから前記接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
   前記剥離手段は、
   前記原反のうち前記剥離シートを転向搬送することで前記接着シートを剥離する剥離用部材と、
   前記剥離用部材を所定の周波数で振動させる加振手段と、
   前記加振手段による前記剥離用部材の振動方向を変更する振動方向変更手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
6. 接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法であって、
   剥離シートの一方の面に前記接着シートが仮着された原反を繰り出し、
   振動方向が変更可能に設けられた剥離用部材を所定の周波数で振動させつつ、繰り出された前記原反のうち前記剥離シートを前記剥離用部材により転向搬送することで、前記剥離シートから前記接着シートを剥離し、
   剥離した前記接着シートを前記被着体に押圧して貼付することを特徴とするシート貼付方法。

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