JP2016139755A - シート転写装置、並びに、シート切断装置および切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位時間当たりの処理能力が低下することを抑制できるシート転写装置および転写方法を提供すること。
【解決手段】シート転写装置１０は、第１接着シートＡＳ１における板状部材ＷＦよりも外側を保持する第１シート保持手段２０と、第１接着シートＡＳ１における板状部材ＷＦに対応する部分を支持可能な支持手段３０と、第１シート保持手段２０と支持手段３０とを上下方向に相対移動させる移動手段４０と、第１シート保持手段２０と支持手段３０との相対移動によって変位する第１接着シートＡＳ１を切断することで、板状部材ＷＦに貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに第１接着シートＡＳ１を分割する切断手段５０と、板状部材ＷＦの上方に第２接着シートＡＳ２を対向配置させる第２シート保持手段６０と、第２接着シートＡＳ２を板状部材ＷＦの他方の面ＷＦ２に押圧して貼付する押圧手段７０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート転写装置、並びに、シート切断装置および切断方法に関する。

従来、第１接着シートに貼付された半導体ウエハ（板状部材）（以下、単に「ウエハ」という場合がある）をダイシングしてチップを製造した後、これらのチップを第２接着シートに転写する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４４０１２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装置では、第２接着シートが第１接着シートに貼付しないようにするために、第１シート支持手段（第１シート保持手段）を移動させる工程が終了した後、第１接着シートを切断する工程を行うため、単位時間当たりの処理能力が低下するという不都合がある。

本発明の目的は、単位時間当たりの処理能力が低下することを抑制できるシート転写装置、並びに、シート切断装置および切断方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のシート転写装置は、板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を保持する第１シート保持手段と、前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持可能な支持手段と、前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる移動手段と、前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する切断手段と、前記板状部材に対する前記支持手段の反対側に第２接着シートを対向配置させる第２シート保持手段と、前記第２接着シートを前記内側シートまたは前記板状部材の他方の面に押圧して貼付する押圧手段とを備えている、という構成を採用している。

この際、本発明のシート転写装置では、前記切断手段は、切断刃と、当該切断刃を旋回させる旋回手段とを有する、ことが好ましい。
また、本発明のシート転写装置では、前記支持手段は、前記板状部材の外縁形状に対応した外縁を有し、前記第１接着シートの変位に応じて弾性変形し、その弾性復元力により前記板状部材から剥離された内側シートの外縁部を当該板状部材に押圧して再貼付する外縁押圧手段を備えている、ことが好ましい。

一方、本発明のシート切断装置は、板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を保持する第１シート保持手段と、前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持可能な支持手段と、前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる移動手段と、前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する切断手段とを備えている、という構成を採用している。

また、本発明のシート切断方法は、板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を第１シート保持手段で保持する工程と、前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持手段で支持する工程と、前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる工程と、前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する工程とを備えている、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、第１シート保持手段と支持手段とを板状部材の面に交差する方向に相対移動させる工程の最中に、第１接着シートを内側シートと外側シートとに分割できるため、単位時間当たりの処理能力が低下することを抑制することができる。

この際、切断手段が切断刃を旋回させる旋回手段を備えれば、第１接着シートを切断しやすくなる。
また、支持手段が外縁押圧手段を備えれば、内側シートの外縁部を板状部材に再貼付できる。

本発明の一実施形態に係るシート転写装置の側面図。 図１のシート転写装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
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中手前側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」が図１中手前方向であるＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、シート転写装置１０は、板状部材としてのウエハＷＦの一方の面ＷＦ１に貼付された第１接着シートＡＳ１における当該ウエハＷＦよりも外側を保持する第１シート保持手段２０と、ウエハＷＦまたは第１接着シートＡＳ１におけるウエハＷＦに対応する部分を支持可能な支持手段３０と、第１シート保持手段２０と支持手段３０とをウエハＷＦの面に交差する方向としての上下方向に相対移動させる移動手段４０と、第１シート保持手段２０と支持手段３０との相対移動によって変位する第１接着シートＡＳ１を切断することで、ウエハＷＦに貼付された内側シートＡＳ１１（図２（Ｃ）参照）と当該内側シートＡＳ１１の外側に位置する外側シートＡＳ１２（図２（Ｃ）参照）とに第１接着シートＡＳ１を分割する切断手段５０と、ウエハＷＦに対する支持手段３０の反対側としての上側に第２接着シートＡＳ２を対向配置させる第２シート保持手段６０と、第２接着シートＡＳ２を内側シートＡＳ１１またはウエハＷＦの他方の面ＷＦ２に押圧して貼付する押圧手段７０とを備えている。なお、第１リングフレームＲＦ１と、当該第１リングフレームＲＦ１の開口部全部または一部を塞ぐように貼付された第１接着シートＡＳ１と、第１接着シートＡＳ１に一方の面ＷＦ１の全面または一部が貼付されたウエハＷＦとで第１一体物ＷＫ１が形成されている。また、第２リングフレームＲＦ２と、当該第２リングフレームＲＦ２の開口部全部または一部を塞ぐように貼付された第２接着シートＡＳ２とで第２一体物ＷＫ２が形成されている。ここで、本実施形態の第１シート保持手段２０と、支持手段３０と、移動手段４０と、切断手段５０とで本発明のシート切断装置が構成される。

第１シート保持手段２０は、第１リングフレームＲＦ１を受容可能な溝２１Ａが形成された一対の支持部材２１を備え、当該第１リングフレームＲＦ１を介して第１接着シートＡＳ１を保持可能に設けられている。

支持手段３０は、ベースプレート３１に支持され、平面視すなわち上方から見た外形が円形の支持テーブル３２と、支持テーブル３２における上端の外縁部に形成され、平面視円環状に切り欠かれた切欠部３２Ａ内に設けられ、ウエハＷＦの外縁形状に対応した外縁を有し、第１接着シートＡＳ１の変位に応じて弾性変形し、その弾性復元力によりウエハＷＦから剥離された内側シートＡＳ１１の外縁部を当該ウエハＷＦに押圧して再貼付する外縁押圧手段３３とを備えている。支持テーブル３２の上端面は、支持面３２Ｂとされ、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連通された複数の図示しない吸引口が設けられている。
外縁押圧手段３３は、ゴム、樹脂、スポンジ等の弾性部材で形成され、円環状の溝３３Ａが形成されている。外縁押圧手段３３の上面は、支持面３２Ｂと同一面上に位置するように形成されている。

移動手段４０は、それぞれの出力軸４１Ａで支持部材２１を下方から支持し、ベースプレート３１の下面に支持された駆動機器としての直動モータ４１を備えている。

切断手段５０は、外縁押圧手段３３の溝３３Ａに沿って刃縁が配置された円環状の切断刃５１と、当該切断刃５１を旋回させる旋回手段５２と、切断刃５１を振動させる超音波振動装置、偏芯モータ、バイブレータ等の振動手段５３とを有している。旋回手段５２は、切欠部３２Ａを構成する傾斜面３２Ｃに支持され、刃先が斜め上方に向けられた切断刃５１を旋回可能に支持する転がり軸受や滑り軸受等の回転軸受５２Ａと、回転軸受５２Ａを構成する回転リング５２Ｂの外周面に設けられた噛合部５２Ｃと、噛合部５２Ｃに噛み合うギア５２Ｆを出力軸５２Ｅで支持する駆動機器としての回動モータ５２Ｄとを備えている。

第２シート保持手段６０は、第２リングフレームＲＦ２を受容可能な溝６１Ａが形成された一対の支持部材６１と、それぞれの出力軸６２Ａで支持部材６１を上方から支持する駆動機器としての直動モータ６２とを備え、第２リングフレームＲＦ２を介して第２接着シートＡＳ２を保持可能に設けられている。

押圧手段７０は、駆動機器としてのリニアモータ７１のスライダ７１Ａに支持された駆動機器としての直動モータ７２と、直動モータ７２の出力軸７２Ａにブラケット７３を介して回転可能に支持された押圧ローラ７４とを備えている。

以上のシート転写装置１０の動作を説明する。
先ず、図１に示す各部材が初期位置で待機するシート転写装置１０に対し、人手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、第１、第２一体物ＷＫ１、ＷＫ２の第１、第２リングフレームＲＦ１、ＲＦ２をそれぞれ支持部材２１、６１の溝２１Ａ、６１Ａに挿通させて退避する。このとき、光学センサやカメラ（撮像手段）等の図示しない検知手段と、第１、第２一体物ＷＫ１、ＷＫ２を移動可能な図示しない位置決め手段とが共動し、ウエハＷＦと支持テーブル３２の支持面３２Ｂと第２接着シートＡＳ２との位置決めを行う。

次に、切断手段５０が振動手段５３を駆動し、切断刃５１を振動させるとともに、移動手段４０が直動モータ４１を駆動し、支持部材２１を下降させる。そして、第１接着シートＡＳ１が支持テーブル３２の支持面３２Ｂに当接すると、支持手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、第１接着シートＡＳ１を吸着保持する。その後も移動手段４０が支持部材２１を下降させ続けると、図２（Ａ）に示すように、外縁押圧手段３３が外側から徐々に弾性変形し、ウエハＷＦの外縁部から第１接着シートＡＳ１が徐々に剥離される。次いで、図２（Ｂ）に示すように、切断刃５１が第１接着シートＡＳ１に突き刺さり、図２（Ｃ）に示すように、第１接着シートＡＳ１が内側シートＡＳ１１と外側シートＡＳ１２とに分割される。このとき、切断手段５０が回動モータ５２Ｄを駆動し、切断刃５１を旋回させてもよい。第１接着シートＡＳ１が内側シートＡＳ１１と外側シートＡＳ１２とに分割されると、図２（Ｃ）に示すように、ウエハＷＦから剥離された内側シートＡＳ１１の外縁部が外縁押圧手段３３の弾性復元力により、ウエハＷＦに押圧されて再貼付される。また、第１接着シートＡＳ１が分割されると、移動手段４０および切断手段５０が直動モータ４１および振動手段５３の駆動を停止する。

なお、移動手段４０が直動モータ４１を駆動すると同時またはその前後で、第２シート保持手段６０が直動モータ６２を駆動し、支持部材６１を下降させ、図２（Ａ）に示すように、第２接着シートＡＳ２をウエハＷＦの他方の面ＷＦ２に対向配置させる。このとき、第２接着シートＡＳ２をウエハＷＦの他方の面ＷＦ２に当接させてもよいし、当接させなくてもよい。第２接着シートＡＳ２をウエハＷＦに当接させない場合、第２接着シートＡＳ２と他方の面ＷＦ２とが平行な状態としてもよいし、ウエハＷＦに対する押圧手段７０の押圧開始部（左方）が、当該押圧手段７０の押圧終了部（右方）よりも当該ウエハＷＦに接近した傾斜姿勢としてもよい。次いで、押圧手段７０が直動モータ７２およびリニアモータ７１を駆動し、押圧ローラ７４を下降させた後、当該押圧ローラ７４を右側に移動させることで、図２（Ｃ）に示すように、第２接着シートＡＳ２がウエハＷＦの他方の面ＷＦ２に押圧されて貼付される。これにより、一方の面ＷＦ１に内側シートＡＳ１１が貼付されたウエハＷＦが、他方の面ＷＦ２に貼付された第２接着シートＡＳ２を介して第２リングフレームＲＦ２に支持された第３一体物ＷＫ３が形成されて転写が完了する。

第３一体物ＷＫ３が形成されると、支持手段３０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、移動手段４０、第２シート保持手段６０および押圧手段７０が各駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させる。その後、第３一体物ＷＫ３および外側シートＡＳ１２が貼付された第１リングフレームＲＦ１をそれぞれ人手または図示しない搬送手段が回収し、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、第１シート保持手段２０と支持手段３０とをウエハＷＦの面に交差する方向に相対移動させる工程の最中に、第１接着シートＡＳ１を内側シートＡＳ１１と外側シートＡＳ１２とに分割できるため、単位時間当たりの処理能力が低下すること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。

第１シート保持手段２０は、ウエハＷＦが下側となるように第１接着シートＡＳ１を保持してもよく、この場合、第２接着シートＡＳ２とウエハＷＦとの間に内側シートＡＳ１１が配置された第３一体物ＷＫ３が形成される。
第１、第２シート保持手段２０、６０の少なくとも一方は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段や、接着剤、磁力等で第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２を支持する構成でもよい。
第１、第２シート保持手段２０、６０の少なくとも一方は、第１、第２リングフレームＲＦ１、ＲＦ２を介することなく、ウエハＷＦに貼付された第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２を直接支持してもよい。
第１、第２シート保持手段２０、６０の少なくとも一方が第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２を支持する箇所は、１箇所でもよいし、３箇所以上でもよい。

支持手段３０は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、接着剤、磁力等で第１接着シートＡＳ１等を保持する構成でもよいし、第１接着シートＡＳ１等を保持しない構成でもよい。
支持テーブル３２は、平面視楕円形や三角形や四角形以上の多角形やその他の形状でもよい。
外縁押圧手段３３は、平面視楕円形や三角形や四角形以上の多角形やその他の形状でもよく、ウエハＷＦの外縁の形状に対応していればよく、ウエハＷＦの外縁方向に沿って点在していてもよいし、なくてもよい。

移動手段４０は、第１シート保持手段２０の支持部材２１を固定しておき支持手段３０を移動させてもよいし、支持部材２１および支持手段３０の両方を移動させてもよい。
移動手段４０によって支持部材２１と支持手段３０とが相対移動する方向は、ウエハＷＦの面に斜めに交差する方向であってもよい。

切断刃５１の平面形状は、楕円環状、三角形や四角形以上の多角形の環状でもよい。
切断手段５０は、旋回手段５２および振動手段５３の少なくとも一方を有さなくてもよい。
切断手段５０は、環状でない切断刃を有していてもよく、この場合、旋回手段が切断刃を３６０°以上回転させて第１接着シートＡＳ１を分割すればよい。

押圧手段７０は、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ等による押圧部材を採用することができ、エア噴き付けにより押圧する構成も採用することができる。
押圧手段７０は、平板状の押圧部材と、当該押圧部材をウエハＷＦ方向に移動させることで第２接着シートＡＳ２をウエハＷＦに押圧して貼付する駆動機器とを備えたものでもよい。

本発明における第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２および板状部材の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２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、感熱接着性の第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２が採用された場合は、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２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、このような第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２は、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材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、板状部材としては、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、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２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板状部材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、第１シート保持手段は、板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を保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）。

１０…シート転写装置
２０、６０…第１、第２シート保持手段
３０…支持手段
３３…外縁押圧手段
４０…移動手段
５０…切断手段
５１…切断刃
５２…旋回手段
５３…振動手段
ＡＳ１、ＡＳ２…第１、第２接着シート
ＡＳ１１…内側シート
ＡＳ１２…外側シート
ＷＦ…ウエハ（板状部材）
ＷＦ１…一方の面
ＷＦ２…他方の面

Claims (5)

1. 板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を保持する第１シート保持手段と、
   前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持可能な支持手段と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる移動手段と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する切断手段と、
   前記板状部材に対する前記支持手段の反対側に第２接着シートを対向配置させる第２シート保持手段と、
   前記第２接着シートを前記内側シートまたは前記板状部材の他方の面に押圧して貼付する押圧手段とを備えていることを特徴とするシート転写装置。
2. 前記切断手段は、切断刃と、当該切断刃を旋回させる旋回手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のシート転写装置。
3. 前記支持手段は、前記板状部材の外縁形状に対応した外縁を有し、前記第１接着シートの変位に応じて弾性変形し、その弾性復元力により前記板状部材から剥離された内側シートの外縁部を当該板状部材に押圧して再貼付する外縁押圧手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート転写装置。
4. 板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を保持する第１シート保持手段と、
   前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持可能な支持手段と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる移動手段と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する切断手段とを備えていることを特徴とするシート切断装置。
5. 板状部材の一方の面に貼付された第１接着シートにおける当該板状部材よりも外側を第１シート保持手段で保持する工程と、
   前記板状部材または前記第１接着シートにおける前記板状部材に対応する部分を支持手段で支持する工程と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段とを前記板状部材の面に交差する方向に相対移動させる工程と、
   前記第１シート保持手段と前記支持手段との相対移動によって変位する前記第１接着シートを切断することで、前記板状部材に貼付された内側シートと当該内側シートの外側に位置する外側シートとに前記第１接着シートを分割する工程とを備えていることを特徴とするシート切断方法。

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