JP7133432B2

JP7133432B2 - シート貼付装置およびシート貼付方法

Info

Publication number: JP7133432B2
Application number: JP2018199349A
Authority: JP
Inventors: 孝之丸山
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2038-10-23
Also published as: JP2020068269A

Description

本発明は、シート貼付装置およびシート貼付方法に関する。

従来、フレーム部材および被着体に接着シートを貼付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２０１７－２０４６１５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テープ貼着装置２（シート貼付装置）では、円形状テープ３ａ（接着シート）がフレーム１３（フレーム部材）の適切な位置に貼付されなかった場合、当該接着シートを被加工物１１（被着体）から剥離したり、被着体を破棄したりしなくてはならず、接着シートの剥離時に被着体が破損したり、破棄によって被着体が無駄になったりするという不都合が発生する。

本発明の目的は、被着体の破損や無駄を抑制することが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。

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、接着シートが被着体に貼付される前段で貼付不良を検知し、接着シートが被着体に貼付されないように、接着シートと被着体とを相対移動させるので、接着シートを被着体から剥離したり、被着体を破棄したりしなくてもよく、被着体の破損や無駄を抑制することができる。

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

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（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。

シート貼付装置ＥＡは、開口部ＲＦ１を有するフレーム部材としてのリングフレームＲＦおよび被着体ＷＫを支持する支持手段１０と、接着シートＡＳを供給し、当該接着シートＡＳをリングフレームＲＦに貼付した後、当該接着シートＡＳをリングフレームＲＦの開口部ＲＦ１内に配置された被着体ＷＫにも貼付する貼付手段２０と、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付される前段で、リングフレームＲＦに対して接着シートＡＳが所定の位置に貼付できていないことを貼付不良として検知する検知手段３０と、検知手段３０によって貼付不良が検知されると、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、接着シートＡＳと被着体ＷＫとを相対移動させる貼付抑制手段４０とを備えている。

支持手段１０は、駆動機器としてのリニアモータ１１のスライダ１１Ａ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が可能な支持面１２Ａを有する外側テーブル１２と、外側テーブル１２に形成された凹部１２Ｂ内に貼付抑制手段４０を介して支持され、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が可能な支持面１３Ａを有する内側テーブル１３とを備えている。

貼付手段２０は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に接着シートＡＳが所定の間隔を空けて仮着された原反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２２と、剥離縁２３Ａで剥離シートＲＬを折り返し、当該剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離手段としての剥離板２３と、接着シートＡＳをリングフレームＲＦおよび被着体ＷＫに押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ２４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、図示しない駆動機器によって駆動され、ピンチローラ２５Ｂ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２６と、当該貼付手段２０を構成する前述の各部材を直接的にまたは間接的に支持するフレーム２７とを備えている。

検知手段３０は、紫外線、可視光線、赤外線、ガンマ線、Ｘ線等の電磁波を光ＬＥとして発する発光手段３１と、光ＬＥを反射する鏡や反射板等の反射手段３２と、反射手段３２で反射した光ＬＥを受光する受光手段３３とを備え、貼付手段２０の貼付動作中に接着シートＡＳがリングフレームＲＦの所定の位置に貼付されたことを検知可能な位置に設けられ、発光手段３１が発した光ＬＥを反射手段３２によって反射させ、当該反射した光ＬＥを受光手段３３で受光することで、貼付不良の判断を下す構成となっている。
発光手段３１および受光手段３３は、一体化されて光電センサ３４を構成している。
反射手段３２は、支持面１２ＡにおけるリングフレームＲＦの開口部ＲＦ１の左端部から凹部１２Ｂの左端部までの間に位置する反射面３２Ａを有している。

貼付抑制手段４０は、外側テーブル１２の凹部１２Ｂ内で支持され、出力軸４１Ａで内側テーブル１３を支持する駆動機器としての直動モータ４１を備えている。

以上のシート貼付装置ＥＡにおいて、接着シートＡＳをリングフレームＲＦおよび被着体ＷＫに貼付して一体物を形成する手順について説明する。
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ＥＡに対し、当該シート貼付装置ＥＡ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。すると、貼付手段２０が回動モータ２５Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出し、図１（Ａ）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２３の剥離縁２３Ａで所定量剥離されると、回動モータ２５Ａ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内側テーブル１３上の所定の位置に被着体ＷＫを載置するとともに、外側テーブル１２上の所定の位置にリングフレームＲＦを載置すると、支持手段１０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面１３Ａ、１２Ａでの被着体ＷＫおよびリングフレームＲＦの吸着保持を開始する。そして、支持手段１０がリニアモータ１１を駆動し、外側テーブル１２を左方に移動させ、当該外側テーブル１２が所定の位置に到達すると、貼付手段２０が回動モータ２５Ａを駆動し、外側テーブル１２の移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シートＡＳが剥離板２３で剥離シートＲＬから剥離され、押圧ローラ２４によって被着体ＷＫおよびリングフレームＲＦに押圧されて貼付されることで、被着体ＷＫが接着シートＡＳを介してリングフレームＲＦと一体化された一体物ＷＫ１が形成される。そして、次の接着シートＡＳが剥離板２３の剥離縁２３Ａで所定量剥離されると、貼付手段２０が回動モータ２５Ａの駆動を停止する。

その後、外側テーブル１２が押圧ローラ２４の左方の所定位置に到達すると、支持手段１０がリニアモータ１１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１３Ａ、１２Ａでの被着体ＷＫおよびリングフレームＲＦ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、一体物ＷＫ１を次工程に搬送すると、支持手段１０がリニアモータ１１を駆動し、外側テーブル１２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。

ここで、上述の貼付動作中、検知手段３０が発光手段３１および受光手段３３を駆動し、発光手段３１が光ＬＥを発して反射手段３２で反射された当該光ＬＥを受光手段３３が受光することで、接着シートＡＳがリングフレームＲＦの所定の位置に貼付されたか否かの合否判定を行う。本実施形態の場合、検知手段３０は、反射面３２Ａによって反射される光ＬＥの光量を記憶しており、リングフレームＲＦや接着シートＡＳ等によって反射されて受光手段３３が受光した光ＬＥの光量との違いによって合否判定を行う。すなわち、接着シートＡＳの繰出方向先端ＡＳ１がリングフレームＲＦ上に貼付されていると、受光手段３３は、リングフレームＲＦや接着シートＡＳによって反射された光ＬＥを受光するだけで、反射面３２Ａによって反射された光ＬＥを受光することはない。すると、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付される前段で、検知手段３０が貼付合格の判定を下し、貼付手段２０および支持手段１０は、上述の貼付動作を継続する。

一方、図１（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳの繰出方向先端ＡＳ１がリングフレームＲＦ上に貼付されていないと、受光手段３３は、反射面３２Ａによって反射された光ＬＥを受光することとなる。すると、検知手段３０が貼付不合格の判定を下し、図１（Ｂ）中二点鎖線で示すように、貼付抑制手段４０が直動モータ４１を駆動し、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように内側テーブル１３を下降させる。その後も、外側テーブル１２の左方への移動が続行され、接着シートＡＳ全体がリングフレームＲＦに貼付され、先頭に次ぐ次の接着シートＡＳの繰出方向先端部が剥離板２３の剥離縁２３Ａで所定量剥離されると、貼付手段２０が回動モータ２５Ａの駆動を停止する。その後、外側テーブル１２が押圧ローラ２４の左方の所定位置に到達すると、支持手段１０がリニアモータ１１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１２ＡでのリングフレームＲＦの吸着保持を解除する。次に、使用者または図示しない搬送手段がリングフレームＲＦを外側テーブル１２上から除去すると、支持手段１０がリニアモータ１１を駆動するとともに、貼付抑制手段４０が直動モータ４１を駆動し、外側テーブル１２および内側テーブル１３を初期位置に復帰させる。そして、使用者または図示しない搬送手段が外側テーブル１２上の所定の位置にリングフレームＲＦを載置すると、支持手段１０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面１２ＡでのリングフレームＲＦの吸着保持を開始した後、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が被着体ＷＫに貼付される前段で貼付不良を検知し、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、接着シートＡＳと被着体ＷＫとを相対移動させるので、接着シートＡＳを被着体ＷＫから剥離したり、被着体ＷＫを破棄したりしなくてもよく、被着体ＷＫの破損や無駄を抑制することができる。

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、支持手段１０は、外側テーブル１２を停止または移動させつつ、貼付手段２０および検知手段３０を移動させ、接着シートＡＳを被着体ＷＫやリングフレームＲＦに貼付してもよい。

貼付手段２０は、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、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や、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を形成してもよいし、リングフレームＲＦの開口部ＲＦ１を完全に覆うように接着シートＡＳを貼付してもよいし、一部を覆わないように接着シートＡＳを貼付してもよい。

検知手段３０は、光電センサ３４を支持手段１０に設け、反射手段３２を押圧ローラ２４の左方側および右方側のうち一方側に設けてもよいし、光電センサ３４に代えて、発光手段３１および受光手段３３がそれぞれ別体で構成されたものでもよいし、光電センサ３４に代えてまたは併用して、撮像手段や、送波器および受波器を有する超音波センサ等の各種センサを採用してもよく、撮像手段のみを採用する場合は、反射手段３２がなくてもよいし、押圧ローラ２４の左方側および右方側のうち一方側に発光手段３１を設け、他方側に受光手段３３を設けてもよいし、支持手段１０に発光手段３１および受光手段３３のうち一方の手段を設け、押圧ローラ２４の左方側に他方の手段を設けてもよく、この場合、反射手段３２がなくてもよい。
反射手段３２は、支持手段１０に設けられていなくてもよいし、支持面１２ＡにおけるリングフレームＲＦの外縁よりも内側の領域全面に反射面を設けてもよいし、凹部１２Ｂの内縁から内側テーブル１３までの間に反射面を設けてもよいし、反射面が支持面１２Ａと同一平面でなくてもよいし、支持面１２Ａや凹部１２Ｂの底面を光ＬＥの反射率がリングフレームＲＦや接着シートＡＳと異なるように表面処理した構成してもよいし、光ＬＥの反射率がリングフレームＲＦや接着シートＡＳに対して高くてもよいし低くてもよい。

貼付抑制手段４０は、直動モータ４１に代えてまたは併用して、リニアモータ１１によって構成してもよい。この場合、検知手段３０によって貼付不良が検知されると、貼付抑制手段４０がリニアモータ１１を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、外側テーブル１２を初期位置の方向に移動させればよい。
貼付抑制手段４０は、図２に示すように、直動モータ４１に代えてまたは併用して、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端のアーム４２Ｂで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット４２Ａと、先端のアーム４２Ｂ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で吸着保持が可能な搬送アーム４２Ｃとを備えた貼付抑制機構４２を採用してもよい。この場合、検知手段３０によって貼付不良が検知されると、貼付抑制手段４０が図示しない減圧手段および多関節ロボット４２Ａを駆動し、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、内側テーブル１３で支持されている被着体ＷＫを当該内側テーブル１３上から除去すればよい。この際、支持手段１０がリニアモータ１１の駆動を停止して外側テーブル１２の左方への移動を停止してもよいし、停止しなくてもよい。また、貼付手段２０が回動モータ２５Ａの駆動を停止して接着シートＡＳの繰り出しを停止してもよいし、停止しなくてもよい。
貼付抑制手段４０は、図２に示すように、直動モータ４１に代えてまたは併用して、出力軸４３Ａで剥離板２３における剥離縁２３Ａの反対側の端部を支持する駆動機器としての回動モータ４３を備えてもよい。この場合、検知手段３０によって貼付不良が検知されると、貼付抑制手段４０が回動モータ４３を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、剥離板２３を回動させ、接着シートＡＳと被着体ＷＫとを相対移動させればよい。
貼付抑制手段４０は、図２に示すように、直動モータ４１に代えてまたは併用して、出力軸４４Ａでフレーム２７を支持する駆動機器としての直動モータ４４を備えてもよい。この場合、検知手段３０によって貼付不良が検知されると、貼付抑制手段４０が直動モータ４４を駆動し、図２中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付されないように、フレーム２７を上昇させ、接着シートＡＳと被着体ＷＫとを相対移動させればよい。
なお、貼付抑制手段４０として貼付抑制機構４２、回動モータ４３または直動モータ４４等を採用し、他の装置でリングフレームＲＦおよび被着体ＷＫを支持する場合、支持手段１０は、本発明のシート貼付装置ＥＡに備わっていなくてもよい。

シート貼付装置ＥＡは、上記実施形態において、検知手段３０が貼付不良を検知したときに、外側テーブル１２の移動および接着シートＡＳの繰出速度を速くしてもよいし遅くしてもよい。

フレーム部材は、リングフレームＲＦ以外に、環状でない（外周が繋がっていない）ものや、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよいし、フレーム部材の外形状は、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。

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、貼付手段は、接着シートを供給し、当該接着シートをフレーム部材に貼付した後、当該接着シートをフレーム部材の開口部内に配置された被着体にも貼付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。

２０貼付手段
３０検知手段
４０貼付抑制手段
ＡＳ接着シート
ＥＡシート貼付装置
ＲＦリングフレーム（フレーム部材）
ＲＦ１開口部
ＷＫ被着体

Claims

接着シートを供給し、当該接着シートをフレーム部材に貼付した後、当該接着シートを前記フレーム部材の開口部内に配置された被着体にも貼付する貼付手段と、
前記接着シートが前記被着体に貼付される前段で、前記フレーム部材に対して前記接着シートが所定の位置に貼付できていないことを貼付不良として検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記貼付不良が検知されると、前記接着シートが前記被着体に貼付されないように、前記接着シートと前記被着体とを相対移動させる貼付抑制手段とを備えていることを特徴とするシート貼付装置。
接着シートを供給し、当該接着シートをフレーム部材に貼付した後、当該接着シートを前記フレーム部材の開口部内に配置された被着体にも貼付する貼付工程と、
前記接着シートが前記被着体に貼付される前段で、前記フレーム部材に対して前記接着シートが所定の位置に貼付できていないことを貼付不良として検知する検知工程と、
前記検知工程によって前記貼付不良が検知されると、前記接着シートが前記被着体に貼付されないように、前記接着シートと前記被着体とを相対移動させる貼付抑制工程とを実施することを特徴とするシート貼付方法。