JP5043446B2 - シート貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体ウエハの表面に保護シートを貼付したり、各種製品の表面にラベルを貼付する装置や方法として利用されるシート貼付装置及び貼付方法に関する。

帯状の剥離シート上に所定間隔を隔てて仮着された接着シートを被着体に貼付する場合には、剥離シートから接着シートを剥離する必要があり、その剥離方式については例えば特許文献１に開示されている。

同文献１においては、帯状の剥離シート（帯状台紙１２Ｂ）上に所定間隔を隔てて仮着された接着シート（ラベル１２Ａ）を剥離するにあたり、当該剥離シートを剥離手段（剥離板２８）の先端で急激に折り返すことにより接着シートを剥離し、剥離した接着シートを前記剥離手段の直近下流に設けたセンサ（剥離確認センサ３４）によって検知するようにしている。尚、カッコ内の部材名称と符号は特許文献１で用いられている部材名称と符号である（次段落も同様）。

特開２００２−３２６６１６号公報

しかしながら、前記従来のセンサ（剥離確認センサ３４）による検知方式では、図３のように剥離手段（剥離板２８）の直近下流に配置される前記センサが邪魔になって、接着シート（ラベル１２Ａ）に押圧力を付与するローラ等の押圧手段５０を剥離手段（剥離板２８）の直近下流に配置することができない。

また、前記のような押圧手段とセンサの配置的な相互干渉を避けるため、図４のシート貼付装置のように押圧手段５０の下方にセンサ５１を配置し、剥離手段５２から押圧手段５０の下方に繰り出された接着シート５３を当該センサ５１で検知するような構成を採用することもできる。しかし、このような場合、押圧手段５０が図４（ｂ）に示すように経時によって汚れてしまうと、センサ５１が誤動作を起こす可能性がある。つまり、センサ５１が、押圧手段５０の汚れを検出して、ラベルが繰り出されていないにもかかわらず、ラベル繰出が正常に行われたと判断してしまい、接着シート５３の剥離不良を確実に検知できない場合がある。また、図４のシート貼付装置のように、押圧手段５０の下側を被着体５５を通過させて、接着シート５３を貼付する場合、押圧手段５０の下方に配置されたセンサ５１が被着体５５の移動の妨げになる。更に、その妨げを回避するためには、センサ５１を支持手段５４の移動経路上から退避させる駆動機構等が必要となり、機器構成が複雑になる。

本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、接着シートを被着体に押圧する押圧手段や、被着体を支持して搬送する支持手段の動作を妨げることなく、簡素な機器構成で、接着シートの剥離不良を確実に検知できるシート貼付装置およびシート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に、本発明のシート貼付装置は、帯状の剥離シート上に所定間隔を隔てて仮着された接着シートを繰り出す繰出手段と、前記剥離シートを折り返して接着シートを剥離する剥離手段と、前記接着シートを検知する検知手段と、前記接着シートを被着体に押圧する押圧手段と、前記被着体を支持して搬送する支持手段と、を有し、前記支持手段に前記検知手段が設けられ、前記検知手段は、前記剥離手段によって折り返された剥離シート面を臨む位置に配置され、当該剥離手段で剥離されなかった接着シートを剥離不良として検知することを特徴とする。

前記本発明のシート貼付装置において、前記繰出手段は、前記検知手段によって接着シートの剥離不良が検知された場合、前記剥離シートを所定量巻き戻して再繰出を行うように構成してもよい。

前記本発明のシート貼付装置は、前記剥離シートの張力調整手段を更に有し、前記張力調整手段は、前記再繰出時に剥離シートの張力を増強するように構成することもできる。

本発明のシート貼付方法は、帯状の剥離シート上に所定間隔を隔てて仮着された接着シートを繰り出し、接着シートの検知手段を設けた支持手段で被着体を支持して搬送し、前記剥離シートを剥離手段で折り返して前記接着シートを剥離し、剥離した接着シートを前記被着体に押し付け貼付するシート貼付方法であって、前記剥離手段によって折り返された剥離シート面を臨む位置に前記検知手段を配置し、当該剥離手段で剥離されなかった接着シートを前記検知手段が剥離不良として検知することを特徴とする。

本発明によれば、接着シートを検知する検知手段が剥離手段によって折り返された剥離シート面を臨むように配置される構成を採用したため、汚れのない剥離シート面をバックに検知手段が接着シートを検知することになるから、センサの誤動作がなくなり、接着シートの剥離不良を確実に検知できる。また、かかる検知手段は、接着シートを剥離する剥離手段の内部または被着体を支持して搬送する支持手段に設けられた場合、当該センサが接着シートを被着体に押圧する押圧手段や支持手段の動作の妨げになることもない。よって支持手段の移動経路上からセンサを待避させる駆動機構等も不要であり、機器構成の簡素化も図れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明を適用したシート貼付装置とその制御系の説明図、図２はピールプレートにセンサを設けた本発明の実施形態の説明図である。

本シート貼付装置１は、図１のように、帯状の剥離シートＲＬ上に所定間隔を隔てて複数の接着シートＳを仮着した構成の原反Ｒが支持軸２に支持されている。この原反Ｒは張力調整手段としての張力調整ローラ３にピンチローラ４によって挟み込まれ、剥離手段としてのピールプレート５で折り返された後、繰出手段としての繰出ローラ６にピンチローラ７によって挟み込まれ、巻取軸８に巻き取られるように掛け回されている。また、前記張力調整ローラ３及び繰出ローラ６は、それぞれ出力軸のトルク制御が可能なモータＭ１、Ｍ２によって回転力が付与されるようになっており、これにより原反Ｒは、支持軸２から巻取軸８方向へ間欠的に繰り出されるようになっている。

ピールプレート５は、その前端部５Ａで剥離シートＲＬを急激に折り返すことにより、剥離シートＲＬから接着シートＳを剥離するように構成されており、接着シートＳが剥離された後の剥離シートＲＬのみが繰出ローラ６とピンチローラ７との間を通って、モータＭ３によって回転力が付与される巻取軸８に巻き取られる。一方、剥離シートＲＬから剥離された接着シートＳは、ピールプレート５の前方に配置された押圧手段としての押圧ローラ９の下方へ繰り出されるようになっている。

被着体としての半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」と略称する）は、支持手段としての支持テーブル１０の上面に吸着支持される。かかる支持テーブル１０は、その下面に取り付けられたスライダ１１を介してレール１２上をスライド可能に設置され、モータＭ４により回転駆動されるネジ軸１３と該ネジ軸１３に係合するナット部材１４とを介して、図１中左右方向へ移動できるようになっている。このような構成により、支持テーブル１０が図１中左方向へ移動する移動速度に同期して、接着シートＳが繰り出され、前記押圧ローラ９が接着シートＳを押圧し、ウエハＷの上面に当該接着シートＳを貼付するようになっている。

図２に示したように、ピールプレート５の内部には検知手段としてのセンサ１５が設けられており、当該センサ１５は、ピールプレート５によって折り返された剥離シートＲＬ面を臨むように、ピールプレート５下面に穿設された設置穴１６に収容され、ピールプレート５で剥離されなかった接着シートＳ、すなわちピールプレート前端部５Ａを通過した接着シートＳを監視し、そのような接着シートＳを剥離不良として検知し、検知信号を制御手段１７へ出力するように構成されている。なお、センサ１５は図１のように、支持テーブル１０のウエハＷの左側に設けることもでき、この場合も、当該センサ１５はピールプレート５によって折り返された剥離シートＲＬ面を臨むように、支持テーブル１０の上面部に内蔵設置され、同様に接着シートＳの剥離不良を検知する。

制御手段１７は、センサ１５からの剥離不良の検知信号に基づいて張力調整ローラ３、繰出ローラ６、巻取軸８を制御する。例えば、センサ１５によって接着シートＳの剥離不良が検知された場合には、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３を逆回転させ（原反Ｒの繰出方向の反対方向の回転）、各ローラ３、６および巻取軸８が剥離シートＲＬを所定量巻き戻して再繰出を行うように設定する。

また、制御手段１７は、再繰出時に剥離シートＲＬの張力を増強、または再繰出以降は剥離シートＲＬの張力を増強させるように設定する機能も備えている。本シート貼付装置１では、張力調整ローラ３と繰出ローラ６によって剥離シートＲＬを繰り出す際に、制御手段１７によってモータＭ１とＭ２の出力軸に加わるトルクバランスを制御し、張力調整ローラ３と繰出ローラ６との間に介在する剥離シートＲＬに加わる張力を制御する。これにより、剥離シートＲＬの張力を増強させることができ、剥離できなかった接着シートＳが再剥しやすくなる。

さらに、制御手段１７は、図示しないカウンタによって再繰出の回数をカウントし、所定回数の再繰出が行われても、センサ１５によって接着シートＳの剥離不良が検知された場合には、剥離不良となった接着シートＳについての貼付動作は行わず、次の接着シートＳを繰り出すスルー動作が行われるように、各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３を制御する。また、制御手段１７は、そのスルー動作を図示しない別のカウントによってカウントし、スルー動作が所定回数連続して行われた場合は、異常信号を出力し、警報を鳴らしたり異常ランプを点滅させる等、異常事態の発生を報知する。

次に、上記の如く構成されたシート貼付装置の動作について説明する。

初めに、図示しない搬送装置が図１のように支持テーブル１０の上面にウエハＷを配置し、図示しない吸着手段が当該ウエハＷを吸着保持する。そして、支持テーブル１０が図１中左方向へ所定の速度で前進し、ウエハＷの先端部が所定位置まで移動したことを図示しないセンサが検知すると、制御手段１７が各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、に回転を指令する。そして、張力調整ローラ３、繰出ローラ６、巻取軸８が支持テーブル１０の移動速度に同期して回転することによって、接着シートＳがピールプレート５によって剥離シートＲＬから剥離され、当該剥離された接着シートＳがウエハＷに貼付される。

ここで、図２に示すような接着シートＳの剥離不良をピールプレート５のセンサ１５又は支持テーブル１０のセンサ１５が検知すると、制御手段１７からの指令に基づき各モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３が逆回転し、剥離不良となった接着シートＳの先端部がピールプレート前端部５Ａを越えるまで剥離シートＲＬを所定量巻き戻す。そして、制御手段１７によってモータＭ１とＭ２の出力軸に加わるトルクバランスを制御し、張力調整ローラ３と繰出ローラ６との間に介在する剥離シートＲＬに加わる張力を増強して再繰出を行う。その結果、剥離不良が解消されて図１のように接着シートＳが正常に繰り出された場合は、前記貼付動作を行う。しかし、剥離不良が解消されず、センサ１５によって剥離不良が再度検知された場合は、更に所定回数再繰出を繰り返し、それでも剥離不良が検知されたならば、剥離不良となっている接着シートＳについての貼付動作は行わず、次の接着シートＳを繰り出して前記の貼付動作を行う。

再繰出以降における剥離シートＳの張力は増強前の元の張力に戻してもよいが、１回でも剥離不良が生じた場合は次回に剥離不良が生じる可能性があるから、再繰出が行われた以降は、剥離シートＲＬの張力を増強させた状態で、接着シートＳの繰り出しを行うことが望ましい。

以上説明したように、本実施形態のシート貼付装置１によれば、接着シートＳを検知するセンサ１５がピールプレート５によって折り返された剥離シートＲＬ面を臨むように配置される構成を採用したため、汚れのない剥離シートＲＬ面をバックにセンサ１５が接着シートＳを検知することになるから、センサ１５の誤動作がなくなり、接着シートＳの剥離不良を確実に検知できる。また、かかるセンサ１５は、ピールプレート５の内部または支持テーブル１０に設けられるから、当該センサ１５が押圧ローラ９や支持テーブル１０の動作の妨げになることもない。よって支持テーブル１０の移動経路上からセンサ１５を退避させる駆動機構等も不要であり、機器構成の簡素化も図れる。

前記実施形態のシート貼付装置１においては、繰出ローラ６によって所定回数の再繰出が行われても、センサ１５によって接着シートＳの剥離不良が検知された場合に、当該接着シートＳについての貼付動作は行わず、次の接着シートを繰り出すスルー動作が行われる構成を採用したが、そのような再繰出を省略し、センサ１５によって接着シートＳの剥離不良が検知されたならば、当該接着シートＳについての貼付動作は行わず、直ちに次の接着シートを繰り出すスルー動作が行われる構成を採ってもよい。

以上のように、本発明の実施形態を開示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被着体としてウエハＷを対象としたが、これに替えて、ガラス板、鋼板、または樹脂板その他の板状部材、それ以外の各種製品も対象とすることができ、ウエハはシリコーンウエハや化合物ウエハであってもよい。また被着体は、円形のものに限らず、多角形状であってもよい。また、接着シートには裏面に粘着剤を有するラベルも含まれ、当該ラベルを各種製品に貼付する装置や方法として本発明を適用してもよい。

また、検知手段として本実施形態で説明したセンサ１５は、光電センサ等の非接触タイプのものや、リミットスイッチ等の接触タイプのもの、その他接着シートを検知できるものであれば限定されることはない。

更に、押圧手段は、押圧ローラ９に替えてブレード材や、流体による押圧であってもよく、接着シートに押圧力が付与できるものであれば限定されることはない。

また、張力調整手段は出力軸のトルク制御可能なモータ以外に、エアシリンダや吸引装置等を使用して張力の調整を行うことを妨げない。

本発明を適用したシート貼付装置とその制御系の説明図。 ピールプレートにセンサを設けた本発明の実施形態の説明図。 剥離手段の直近下流にセンサを設けた従来方式の説明図。 （ａ）は押圧手段の下方にセンサを設けた場合の不具合の説明図、（ｂ）は（ａ）中のＡ矢視図である。

符号の説明

１ シート貼付装置
３ 張力調整ローラ（張力調整手段）
５ ピールプレート（剥離手段）
５Ａ ピールプレート前端部
６ 繰出ローラ（繰出手段）
１０ 支持テーブル（支持手段）
１５ センサ（検知手段）
１７ 制御手段
ＲＬ 剥離シート
Ｓ 接着シート
Ｗ ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 帯状の剥離シート上に所定間隔を隔てて仮着された接着シートを繰り出す繰出手段と、
   前記剥離シートを折り返して接着シートを剥離する剥離手段と、
   前記接着シートを検知する検知手段と、
   前記接着シートを被着体に押圧する押圧手段と、
   前記被着体を支持して搬送する支持手段と、を有し、
   前記支持手段に前記検知手段が設けられ、
   前記検知手段は、前記剥離手段によって折り返された剥離シート面を臨む位置に配置され、当該剥離手段で剥離されなかった接着シートを剥離不良として検知すること
   を特徴とするシート貼付装置。
2. 前記繰出手段は、前記検知手段によって接着シートの剥離不良が検知された場合、前記剥離シートを所定量巻き戻して再繰出を行うことを特徴とする請求項１に記載のシート貼付装置。
3. 前記シート貼付装置は、前記剥離シートの張力調整手段を更に有し、
   前記張力調整手段は、前記再繰出時に剥離シートの張力を増強することを特徴とする請求項２に記載のシート貼付装置。
4. 帯状の剥離シート上に所定間隔を隔てて仮着された接着シートを繰り出し、接着シートの検知手段を設けた支持手段で被着体を支持して搬送し、前記剥離シートを剥離手段で折り返して前記接着シートを剥離し、剥離した接着シートを前記被着体に押し付け貼付するシート貼付方法であって、
   前記剥離手段によって折り返された剥離シート面を臨む位置に前記検知手段を配置し、当該剥離手段で剥離されなかった接着シートを前記検知手段が剥離不良として検知すること
   を特徴とするシート貼付方法。

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