説明

巻取装置及び巻取方法

【課題】 構成を簡単にするとともに、シートの巻取径が大きくなっても安定した巻き取りが行える巻取装置及び巻取方法を提供すること。
【解決手段】 駆動ローラ80と、当該駆動ローラ80に当接して追従回転する巻取ローラ81とにより巻取装置17が構成されている。駆動ローラ80は、モータMの出力軸に連結されて回転駆動するようになっている。駆動ローラ80と巻取ローラ81との間に接着シートSを挟み込んで当該巻取ローラ81に接着シートSのリード端を固定しておき、この状態で駆動ローラ80が回転駆動することで、接着シートSが巻取ローラ81に巻き取られるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は巻取装置及び巻取方法に係り、更に詳しくは、帯状のシートの一部を半導体ウエハ等の板状部材に貼付したあとに残る外側の不要シート領域を巻き取ることに適した巻取装置及び巻取方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、半導体ウエハ(以下、単に、「ウエハ」と称する)には、その回路面を保護するための保護シートを貼付したり、裏面にダイボンディング用の接着シートを貼付したりすることが行われている。
【0003】
このようなシートの貼付装置としては、帯状の剥離シートに帯状の接着シートが仮着された原反を用い、前記剥離シートから接着シートを剥離してウエハに貼付した後に、ウエハ外周に沿ってカットを行い、当該カットによって生じた外側の接着シートを不要接着シートとして巻き取る構成が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2004−47976号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示されたシート貼付装置にあっては、巻取ローラがモータ等の駆動装置に連結される構成となっている。
そのため、巻取ローラによる巻き取りが進むに従って巻取径が増大し、それによる巻取スピードの増大や巻取トルクの減少が発生して巻取不良が発生し易い、という不都合がある。また、巻取スピードやトルクを巻取径に応じて制御した場合には制御が複雑になる。なお、この際、滑りベルトを利用した巻取方法も存在するが、これによると部品点数が多くなるという不利益を招来する。また、巻き取ったシートを巻取ローラから取り外すときに、何らかの原因で巻取用のモータが回転すると、手を巻き込まれてしまうという危険性も伴うものとなる。
【0006】
[発明の目的]
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、構成を簡単にするとともに、シートの巻取径が大きくなっても安定した巻き取りが行える巻取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため、本発明は、駆動源に連結された駆動ローラと、当該駆動ローラに当接して追従回転する巻取ローラとを備え、
前記駆動ローラと巻取ローラとの間に帯状シートを挟み込むとともに、前記巻取ローラに前記シートのリード端を固定することで、前記駆動ローラの駆動によって巻取ローラが帯状シートを巻き取る、という構成を採っている。
【0008】
本発明において、前記巻取ローラは、巻取量の増大に伴って巻取ローラの軸線位置を変位させる回転アームの自由端側に支持される、という構成を採ることが好ましい。
【0009】
また、前記回転アームは、ばねを介して前記駆動ローラの外周面に接する方向に付勢される、という構成を採っている。
【0010】
また、本発明は、駆動源に連結された駆動ローラと、当該駆動ローラに当接して追従回転する巻取ローラとを用いて帯状シートを巻き取る方法において、
前記駆動ローラと巻取ローラとの間に帯状シートを挟み込んで当該帯状シートのリード端を巻取ローラに固定し、
前記駆動ローラを回転駆動させることで巻取ローラが回転して前記帯状シートが巻き取られることを特徴とする巻取方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、駆動ローラと巻取ローラとの間にシートが挟まれて当該シートのリード端が巻取ローラに固定されるので、駆動ローラの駆動によって巻取ローラがシートを巻き取る方向に追従回転するようになり、これにより、シートをスムースに巻き取ることができるとともに、巻取ローラをモータ等で直接回転駆動した場合の巻取不良を未然に防止することができる他、複雑な制御も一掃することができる。
【0012】
また、巻取ローラは回転アームの自由端側に支持されているので、その軸線位置を変位させることで巻取径の増大に難なく対応することができる。
【0013】
また、前記回転アームは駆動ローラの外周面にばね付勢されているので、シートを挟み付ける力が常に安定して維持されることとなり、巻き取りに際して滑り等を生ずることもない。
【0014】
その上、巻き取ったシートを巻取ローラから取り外すときに、何らかの原因で巻取用のモータが回転したとしても、巻取ローラには駆動源がないので手を巻き込まれてしまうという危険性はなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1には、本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図が示され、図2には、その概略斜視図が示されている。これらの図において、シート貼付装置10は、ベース11の上部に配置されたシート繰出ユニット12と、板状部材としてのウエハWを支持するテーブル13と、ウエハWの上面側に繰り出された接着シートSに押圧力を付与してウエハWに貼付する押圧ローラ14と、ウエハWに接着シートSを貼付した後に当該ウエハWの外縁に沿って接着シートSを切断するカッター15と、ウエハWの外側の不要接着シートS1をテーブル13の上面から剥離する剥離装置16と、不要接着シートS1を巻き取る巻取装置17とを備えて構成されている。
【0017】
前記シート繰出ユニット12は、帯状の剥離シートPSの一方の面に帯状の接着シートSが仮着されたロール状の原反Lを支持する支持ローラ20と、この支持ローラ20から繰り出された原反Lを急激に反転して接着シートSを剥離シートPSから剥離するピールプレート22と、剥離シートPSを巻き取って回収する回収ローラ23と、支持ローラ20と回収ローラ23との間に配置された複数のガイドローラ25〜31と、ガイドローラ25,26間に配置されたバッファローラ33と、ガイドローラ27,28間に配置された張力測定手段35と、ピールプレート22、ガイドローラ27,28,29及び張力測定手段35を一体的に支持する貼付角度維持手段37とを備えて構成されている。なお、前記ガイドローラ27,29には、ブレーキシュー32,42が併設されており、これらブレーキシュー32,42は、接着シートSをウエハWに貼付する際に、シリンダ38、48によって対応するガイドローラ27,29に対して進退することによって接着シートSを挟み込んでその繰出を抑制するようになっている。
【0018】
前記張力測定手段35は、ロードセル39と、当該ロードセルに支持されて前記ピールプレート22の基部側に位置する張力測定ローラ40とにより構成されている。張力測定ローラ40は、ガイドローラ27とブレーキシュー32とで挟み込まれて前記押圧ローラ14との間に繰り出された接着シートSの張力により引っ張られることで、ロードセル39にその張力を伝えるように構成されている。そして、前記ロードセル39は、前記繰り出された接着シートSの張力を測定しながら貼付角度維持手段37を介して、後述する繰出ヘッド49が図1中斜め下方へ変位することによって接着シートSの張力を一定に保つようになっている。
【0019】
前記貼付角度維持手段37は、前記押圧ローラ14と相互に作用してウエハWに対する接着シートSの貼付角度θを一定に保つように構成されている。この貼付角度維持手段37は、ガイドローラ27,28,29、ロードセル39、張力測定ローラ40、ブレーキシュー32,42,シリンダ38,48,ピールプレート22及びこれらを支える一対のスライド板43,43により構成された繰出ヘッド49と、当該繰出ヘッド49を上下に案内する一対のガイドレール45,45と、繰出ヘッド49に昇降力を付与する一対の単軸ロボット46,46とを備えて構成されている。ガイドレール45及び単軸ロボット46は傾斜姿勢に配置されており、この傾斜角度に沿って繰出ヘッド49が昇降可能となっている。なお、ピールプレート22は、スライド板43の内側に配置されたシリンダ50に支持されており、図1中X方向に進退可能に設けられ、これにより、ウエハWの直径に応じてピールプレート22の先端位置調整を行えるようになっている。
【0020】
前記テーブル13は、図3に示されるように、平面視略方形の外側テーブル51と、平面視略円形の内側テーブル52とにより構成されている。外側テーブル51は内側テーブル52を受容可能な凹状に設けられているとともに、単軸ロボット54を介してベース11に対して昇降可能に設けられている。この一方、内側テーブル52は、単軸ロボット56を介して外側テーブル51に対して昇降可能に設けられている。従って、外側テーブル51と内側テーブル52は、一体的に昇降可能であるとともに、相互に独立して昇降可能とされ、これにより、接着シートSの厚み、ウエハWの厚みに応じて所定の高さ位置に調整できるようになっている。
【0021】
前記押圧ローラ14は、門型フレーム57を介して支持されている。門型フレーム57の上面側には、シリンダ59,59が設けられており、これらシリンダ59の作動により押圧ローラ14が上下に昇降可能に設けられている。なお、門型フレーム57は、図2に示されるように、単軸ロボット60及びガイドレール61を介して図1中X方向に移動可能に設けられている。
【0022】
前記カッター15は、テーブル13の上方位置で図示しない昇降装置を介して昇降可能に設けられている。このカッター15は、回転中心軸65に固定された回転アーム66と、この回転アーム66に支持されたカッター刃67とにより構成され、当該カッター刃67を回転中心軸65回りに回転させることで、ウエハWの外縁に沿って接着シートSを切断できるようになっている。
【0023】
前記剥離装置16は、図1及び図4、図5に示されるように、小径ローラ70と、大径ローラ71とにより構成されている。これら小径ローラ70及び大径ローラ71は、移動フレームFに支持されている。この移動フレームFは、図2中Y方向沿って相対配置された前部フレームF1と、この前部フレームF1に連結部材73を介して連結された後部フレームF2とからなり、後部フレームF2は、単軸ロボット75に支持されている一方、前部フレームF1は、前記ガイドレール61に支持され、これにより、移動フレームFは、図2中X方向に移動可能となっている。大径ローラ71は、図1に示されるように、アーム部材74に支持されているとともに、当該アーム部材74はシリンダ78によって大径ローラ71が小径ローラ70に対して離間、接近する方向に変位可能とされている。
【0024】
前記巻取装置17は、移動フレームFに支持された駆動ローラ80と、回転アーム84の自由端側に支持され、ばね85を介して駆動ローラ80の外周面に接して不要接着シートS1をニップする巻取ローラ81とにより構成されている。駆動ローラ80の軸端には、駆動源としての駆動モータMが配置されており、当該モータMの駆動により、駆動ローラ80が回転し、巻取ローラ81がこれに追従回転することで不要接着シートS1が巻き取られるようになっている。なお、巻取ローラ81は、巻取量が増大するに従って、ばね85の力に抗して図1中右方向へ回転することとなる。
【0025】
次に、本実施形態における接着シートSの貼付方法について、図4及び図5をも参照しながら説明する。
【0026】
初期設定において、支持ローラ20から繰り出される原反Lは、ピールプレート22の先端位置で剥離シートPSから接着シートSが剥離され、剥離シートPSのリード端は、ガイドローラ28,29を経由して回収ローラ23に固定される。この一方、接着シートSのリード端は、押圧ローラ14,剥離装置16を経由して巻取装置17の巻取ローラ81に固定される。この際、繰出ヘッド49の先端を構成するピールプレート22は、最上昇位置(図1、図4(A)参照)にあり、当該ピールプレート22と押圧ローラ14との間の接着シートSは、図1に示されるように、テーブル13上に配置されるウエハWの面に対して所定の貼付角度θとなるように設定されている。また、ピールプレート22は、当該ピールプレート22と押圧ローラ14との間の接着シートSの長さが、ウエハWの一端から他端、すなわち図4中右端から左端までの長さよりも僅かに長くなるように、シリンダ50を介して先端の位置調整が行われる。
【0027】
図示しない移載アームを介してテーブル13上にウエハWがセットされた状態で貼付動作が開始される。なお、貼付動作に先立って、ガイドローラ27、29にはブレーキシュー32,42が当接して接着シートSの繰り出しが抑制される。そして、テーブル13が静止した状態で、押圧ローラ14が回転しながらウエハW上を図4中左側に移動する。この押圧ローラの移動に伴って、接着シートSには張力が加わり、張力測定ローラ40がX方向へ引っ張られることとなる。そこでロードセル39がその張力を測定することによって、所定張力を維持するために貼付角度維持手段37を使って繰出ヘッド49を斜め下方へ下げる。つまり、ロードセル39が張力を測定し、そのデータを基に所定の張力となるように一対の単軸ロボット46に指令を出すように制御される。
従って、結果的に、繰出ヘッド49が、ガイド45及び単軸ロボット46(図1参照)の傾斜角度に沿って次第に下降し、これにより、ピールプレート22の先端と押圧ローラ14との間の接着シートSの長さが短くなっても貼付角度θが常に一定となるように維持されることとなる。
【0028】
本実施形態では、上記のように押圧ローラ14が貼付動作を行う間、ロードセル39によって接着シートSの張力を測定しながら繰出ヘッド49を下降させるので、結果的に貼付角度θが維持されることになるが、繰出ヘッド49の下降制御はロードセル39を省略することもできる。すなわち、図4(A)に示されるように、押圧ローラ14の最下点の位置と、ピールプレート22の貼付時初期の先端位置をそれぞれP1,P2とし、接着シートSを貼り終えた時点のピールプレートの先端位置をP3とし、角P2,P1,P3の貼付角度をθとしたとき、押圧ローラ14が単軸ロボット60によって移動して点P1,P3の距離が短くなるに従い、ピールプレート22の高さすなわち、点P2,P3間の距離も短くなるように貼付角度維持手段37を構成する繰出ヘッド49をガイドバー45に沿って下降させて、常に貼付角度θを維持するように単軸ロボット46、60を同期制御することもできる。なお、繰出ヘッド49の移動量は三角関数によって簡単に導き出せる。このように押圧ローラ14の移動距離の検出に基づいて貼付角度θを一定に維持することで、ロードセル39を用いた張力制御と同様の作用、効果を生じせしめることができ、本発明においては、これらの制御を選択的に採用することができる。
【0029】
図4(D)、(E)に示されるように、接着シートSの貼付が完了すると、カッター15が下降してウエハWの外周縁に沿って接着シートSの切断を行い、その後にカッター15が上昇して初期位置(図1参照)に復帰する。この際、ピールプレート22の先端はウエハWの左端近傍に位置し、これにより、ピールプレート22の先端位置から左側に存在する接着シート領域を次のウエハWへの接着領域とすることができ、接着シートSを無駄に消費することがないようになっている。
【0030】
次いで、ウエハWが移載装置を介してテーブル13から取り去られると、図5に示されるように、押圧ローラ14が上昇し、剥離装置16を構成する小径ローラ70及び大径ローラ71が左側に移動するとともに、巻取装置17の駆動ローラ80が駆動して不要接着シートS1を巻き取ることで、ウエハW回りの不要接着シートS1をテーブル13の上面から剥離することができる。
【0031】
そして、ブレーキシュー32,42がガイドローラ27,29から離れて原反Lの繰り出しを可能とすると共に、駆動ローラ80がロックした状態で剥離装置16と巻取装置17が初期位置に復帰することによって、新しい接着シートSが引き出され、新たなウエハWが再びテーブル13上に移載される。
【0032】
従って、このような実施形態によれば、不要接着シートS1は、駆動ローラ80が回転することで、巻取ローラ81が追従して回転するので、当該追従回転によって不要接着シートS1を巻き取ることができる、という効果を得る。
【0033】
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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
【0034】
例えば、前記実施形態では、板状部材がウエハである場合を示したが、ウエハ以外の板状部材にシート、フィルムを貼付する構成にも適用することができる。
【0035】
また、回転アーム84にシリンダ等による駆動装置を設け、不要接着シートS1の巻き径が所定の大きさになったことをセンサで検知して、その駆動源によって回転アーム84を図1中右方向に回転させて、完全に駆動ローラ80から縁を切るようにすることもできる。このように構成することによって、巻き取ったシートを巻取ローラから取り外すときに、何らかの原因で巻取用のモータが回転したとしても、巻取ローラは強制的に駆動源から切り離されているので、手を巻き込まれてしまうという危険性は更に低くなる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本実施形態に係るシート貼付装置の概略正面図。
【図2】前記シート貼付装置の概略斜視図。
【図3】テーブルの概略断面図。
【図4】接着シートの貼付動作説明図。
【図5】剥離装置による不要接着シートの剥離動作説明図。
【符号の説明】
【0037】
10 シート貼付装置
17 巻取装置
80 駆動ローラ
81 巻取ローラ
84 回転アーム
85 ばね
M モータ
L 原反
PS 剥離シート
S 接着シート
S1 不要接着シート
W ウエハ(板状部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源に連結された駆動ローラと、当該駆動ローラに当接して追従回転する巻取ローラとを備え、
前記駆動ローラと巻取ローラとの間に帯状シートを挟み込むとともに、前記巻取ローラに前記シートのリード端を固定することで、前記駆動ローラの駆動によって巻取ローラが帯状シートを巻き取ることを特徴とする巻取装置。
【請求項2】
前記巻取ローラは、巻取量の増大に伴って巻取ローラの軸線位置を変位させる回転アームの自由端側に支持されていることを特徴とする請求項1記載の巻取装置。
【請求項3】
前記回転アームは、ばねを介して前記駆動ローラの外周面に接する方向に付勢されていることを特徴とする請求項1又は2記載の巻取装置。
【請求項4】
駆動源に連結された駆動ローラと、当該駆動ローラに当接して追従回転する巻取ローラとを用いて帯状シートを巻き取る方法において、
前記駆動ローラと巻取ローラとの間に帯状シートを挟み込んで当該帯状シートのリード端を巻取ローラに固定し、
前記駆動ローラを回転駆動させることで巻取ローラが回転して前記帯状シートが巻き取られることを特徴とする巻取方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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