JP2020203326A - 切断装置および切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切込の内側に形成される接着シートの外縁部が案内手段に接着することを防止することができる切断装置および切断方法を提供すること。【解決手段】接着シート基材ＡＢが貼付された被着体ＷＫを支持する支持手段１０と、接着シート基材ＡＢを切断可能な切断手段２３を移動させ、接着シート基材ＡＢに閉ループ状の切込ＣＵを形成し、当該切込ＣＵの内側に所定形状の接着シートＡＳを形成する移動手段２０と、支持手段１０で支持された被着体ＷＫの外側に位置し、移動手段２０で移動される切断手段２３を案内する案内手段３０とを備え、案内手段３０は、切込ＣＵによって形成される接着シートＡＳの反対側となる切断手段２３の外側部分２３Ａを当接させ、当該切断手段２３を案内する案内部３１Ａを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、切断装置および切断方法に関する。

案内手段に沿って切断手段を移動させ、接着シート基材に閉ループ状の切込を形成し、当該切込の内側に所定形状の接着シートを形成する切断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−７９７６８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貼付装置１（切断装置）では、切込の内側に形成される接着シート側となる刃２０１ｂ（切断手段）の内側部分を突起片２０１ｃ（案内手段）に当接させ、当該案内手段に沿って切断手段を移動させるため、接着シートの外縁部が案内手段に接着し、当該接着シートが貼付されたウェハーＷ（被着体）を第２テーブル２０１ｂ（支持手段）から容易に取り外すことができなくなるという不都合を発生する。

本発明の目的は、切込の内側に形成される接着シートの外縁部が案内手段に接着することを防止することができる切断装置および切断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、切断手段の外側部分を案内手段の案内部に当接させ、当該切断手段を案内するので、切込の内側に形成される接着シートの外縁部が当該案内手段に接着することを防止することができる。
また、案内手段が助走路を備えていれば、形成する接着シートの外縁に切断手段の差込み痕が形成されることを防止することができる。

（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る切断装置の説明図。（Ｃ）〜（Ｈ）は、本発明の変形例に係る切断装置の説明図。

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）中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「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。

本発明の切断装置ＥＡは、接着シート基材ＡＢが貼付された被着体ＷＫを支持する支持手段１０と、接着シート基材ＡＢを切断可能な切断手段としての切断刃２３を移動させ、接着シート基材ＡＢに閉ループ状の切込ＣＵを形成し、当該切込ＣＵの内側に所定形状の接着シートＡＳを形成する移動手段２０と、支持手段１０で支持された被着体ＷＫの外側に位置し、移動手段２０で移動される切断手段２３を案内する案内手段３０とを備え、被着体ＷＫに接着シート基材ＡＢを貼付するシート貼付手段４０とでシート貼付装置ＥＡ１を形成している。
なお、本実施形態では、被着体ＷＫは、図１（Ａ）の状態で上方から見下した平面視で円形のものが採用される。

支持手段１０は、駆動機器としてのリニアモータ１１と、そのスライダ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（保持手段）によって保持面１２Ａで吸着保持が可能な支持テーブル１２とを備えている。

移動手段２０は、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、作業部である先端アーム２１Ａ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２１と、支持アーム２２を介して先端アーム２１Ａに支持された切断刃２３とを備えている。

案内手段３０は、支持テーブル１２に支持され、切込ＣＵによって形成される接着シートＡＳの反対側となる切断刃２３の外側部分２３Ａを当接させ、当該切断刃２３を案内する案内部としての内周壁３１Ａを有する案内プレート３１を備えている。

シート貼付手段４０は、接着シート基材ＡＢが帯状の剥離シートＲＬに仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ４１と、原反ＲＳを案内するガイドローラ４２と、剥離縁４３Ａで剥離シートＲＬを折り返し、当該剥離シートＲＬから接着シート基材ＡＢを剥離する剥離手段としての剥離板４３と、被着体ＷＫに接着シート基材ＡＢを押圧して貼付する押圧手段としての押圧ローラ４４と、駆動機器としての回動モータ４５Ａの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ４５Ｂとで剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ４５と、図示しない駆動機器の出力軸に支持され、シート貼付装置ＥＡ１の自動運転が行われている間、ピンチローラ４５Ｂ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、当該剥離シートＲＬを回収する回収手段としての回収ローラ４６とを備えている。

以上の切断手段の切断装置ＥＡが採用されたシート貼付装置ＥＡ１の動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート貼付装置ＥＡ１に対し、当該シート貼付装置ＥＡ１の使用者（以下、単に「使用者」という）が同図のように原反ＲＳをセットした後、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開始の信号を入力する。すると、シート貼付手段４０が回動モータ４５Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出して先頭の接着シート基材ＡＢの繰出方向先端部が剥離板４３の剥離縁４３Ａで所定長さ剥離されると、回動モータ４５Ａの駆動を停止する。次いで、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、図１（Ａ）中実線で示すように、保持面１２Ａ上に被着体ＷＫ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、当該保持面１２Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を開始する。

その後、支持手段１０がリニアモータ１１を駆動し、支持テーブル１２を左方に移動させ、被着体ＷＫが所定の位置に到達すると、シート貼付手段４０が回動モータ４５Ａを駆動し、被着体ＷＫの移動速度に合わせて原反ＲＳを繰り出す。これにより、接着シート基材ＡＢが剥離シートＲＬから剥離され、当該剥離シートＲＬから剥離された接着シート基材ＡＢは、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、押圧ローラ４４によって案内プレート３１の上面および被着体ＷＫの上面に押圧されて貼付される。次に、先頭の接着シート基材ＡＢに次ぐ次の接着シート基材ＡＢの繰出方向先端部が、剥離板４３の剥離縁４３Ａで所定長さ剥離されると、シート貼付手段４０が回動モータ４５Ａの駆動を停止する。そして、案内プレート３１および被着体ＷＫに接着シート基材ＡＢ全体が貼付され、支持テーブル１２が移動手段２０の作業範囲内に到達すると、支持手段１０がリニアモータ１１の駆動を停止する。

次いで、移動手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、図１（Ｂ）中実線で示すように、切断刃２３の外側部分２３Ａが案内プレート３１の内周壁３１Ａに当接するように、切断刃２３を接着シート基材ＡＢに突き刺す。その後、移動手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、所定の押圧力で切断刃２３を内周壁３１Ａに押し当てながら、当該切断刃２３を内周壁３１Ａに沿って１周または１周以上回転させ、閉ループ状の切込ＣＵを形成する。これにより、切込ＣＵの内側に円形の接着シートＡＳが形成され、当該接着シートＡＳが被着体ＷＫに貼付された一体物ＵＰが形成される。

次に、移動手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、切断刃２３を初期位置に復帰させると、支持手段１０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、保持面１２Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を解除する。そして、使用者または、図示しない運搬手段が一体物ＵＰを支持テーブル１２上から取り去り、当該一体物ＵＰを次工程に搬送する。この際、接着シートＡＳの外縁部が案内プレート３１に接着していないので、使用者または、図示しない運搬手段は、一体物ＵＰを支持手段１０から容易に取り外すことができる。次いで、使用者または図示しないシート剥離手段が、接着シートＡＳが切り抜かれた接着シート基材ＡＢを案内プレート３１上から剥離すると、支持手段１０がリニアモータ１１を駆動し、支持テーブル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。

以上のような実施形態によれば、切断刃２３の外側部分２３Ａを案内プレート３１の内周壁３１Ａに当接させ、当該切断刃２３を案内するので、切込ＣＵの内側に形成される接着シートＡＳの外縁部が案内プレート３１に接着することを防止することができる。

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、支持手段は、接着シート基材が貼付された被着体を支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（その他の手段および工程も同じ）。

支持手段１０は、平面視で円形以外の例えば、三角形や四角形以上の多角形、楕円形等その他形状の支持テーブル１２を備えていてもよいし、保持面１２Ａが吸着保持できなくてもよいし、予め接着シート基材ＡＢが貼付された被着体ＷＫを保持面１２Ａで支持する構成でもよく、この場合、本発明の切断装置ＥＡやシート貼付装置ＥＡ１にシート貼付手段４０が備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

移動手段２０は、切込ＣＵを形成することで、平面視で円形以外の例えば、三角形や四角形以上の多角形、楕円形等その他形状の接着シートＡＳを形成してもよいし、切断刃２３を内周壁３１Ａに押し当てる押圧力を検知可能な押圧力検知手段を採用し、当該押圧力検知手段の検知結果を基にして、切断刃２３を所定の押圧力で内周壁３１Ａに押し当てながら、当該切断刃２３を内周壁３１Ａに沿って１周または１周以上回転させる構成としてもよいし、切断手段として切断対象物に切込ＣＵを形成可能なものであればどのようなものが採用されてもよく、例えば、切断刃２３の延出方向（図１（Ａ）で示す状態におけるＺ軸方向）に対して峰が平行で刃先が傾斜した切断刃２３が採用されてもよいし、切断刃２３の延出方向に対して刃先が平行で峰が傾斜した切断刃２３が採用されてもよいし、切断刃２３の延出方向に対して刃先および峰の両方が傾斜した切断刃２３が採用されてもよいし、本来峰にあたる側にも刃先が形成された所謂両刃の切断刃２３が採用されてもよいし、丸刃や鋸刃等のその他の形状の切断刃２３が採用されてもよい。
移動手段２０は、切断刃２３の切っ先側が被着体ＷＫから遠ざかる方向に当該切断刃２３を傾斜させて接着シート基材ＡＢに切込ＣＵを形成してもよいし、同切っ先側が被着体ＷＫに接近する方向に当該切断刃２３を傾斜させて接着シート基材ＡＢに切込ＣＵを形成してもよいし、同切っ先側が被着体ＷＫから遠ざかる方向または接近する方向にも傾斜させることなく接着シート基材ＡＢに切込ＣＵを形成してもよいし、被着体ＷＫの外縁の形状とは関係なく接着シート基材ＡＢに切込ＣＵを形成してもよいし、接着シート基材ＡＢを介して被着体ＷＫが保持面１２Ａに支持されたものに対し、当該接着シート基材ＡＢに切込ＣＵを形成してもよいし、接着シートＡＳが切り抜かれた接着シート基材ＡＢを保持可能な保持手段を先端アーム２１Ａで支持し、当該接着シートＡＳが切り抜かれた接着シート基材ＡＢを案内プレート３１上から剥離するシート剥離手段として機能するように、多関節ロボット２１を構成してもよい。
移動手段２０が切込ＣＵを形成する際、内周壁３１Ａに当接させる切断刃２３の外側部分２３Ａは、当該切断刃２３の刃先を形成する一方の面や、当該切断刃２３の切っ先を形成する一方の面、さらには、当該切断刃２３の腹（平）の一方の面等、どこの面でもよいし、切断刃２３に取り付けた他の部材等であってもよい。
移動手段２０は、切断刃２３の回転方向の厚みによって回転前に形成される切込ＣＵの長さを考慮し、切断刃２３を１周以下となるように回転移動させ、接着シート基材ＡＢに閉ループ状の切込ＣＵを形成してもよい。この場合、切断刃２３の回転方向の厚みが大きいほど切断刃２３の移動距離は小さくなる。

案内手段３０は、前記実施形態では、側面視で直線状の内周壁３１Ａを案内部として例示したが、側面視で曲線状や凹凸状の内周壁３１Ａを案内部としてもよいし、プレート状のものでなく、リング状のもので構成してもよいし、平面視で円形以外の例えば、三角形や四角形以上の多角形、楕円形等その他形状の内周壁３１Ａが形成された案内プレート３１を備えていてもよいし、図１（Ｃ）に示すように、前記実施形態で示した案内プレート３１に対し、大きさまたは形状の異なる内周壁３１Ａが形成された案内プレート３１を支持テーブル１２に対して取り換え可能に構成していてもよいし、図１（Ｄ）に示すように、図示しない減圧手段（保持手段）によって吸着保持が可能な保持面３１Ｂが案内プレート３１に形成されていてもよいし、図１（Ｅ）に示すように、図１（Ｄ）で示した案内プレート３１に対し、大きさまたは形状の異なる内周壁３１Ａおよび保持面３１Ｂが形成された案内プレート３１を支持テーブル１２に対して取り換え可能に構成していてもよいし、案内プレート３１を支持テーブル１２に対して取り換え不能に構成していてもよいし、保持面３１Ｂが吸着保持できなくてもよいし、案内プレート３１の上面が吸着保持可能でもよいし、予め接着シート基材ＡＢが貼付された被着体ＷＫの当該接着シート基材ＡＢを支持してもよく、この場合、本発明の切断装置ＥＡやシート貼付装置ＥＡ１にシート貼付手段４０が備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。図１（Ｄ）、（Ｅ）の場合、支持手段１０は案内手段３０を介して被着体ＷＫを支持することになる。
案内プレート３１は、図１（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、移動手段２０による切断刃２３の移動によって形成される接着シートＡＳの外縁を通る軌道を正規軌道ＲＣとしたとき、当該正規軌道ＲＣよりも被着体ＷＫから離れた位置ＤＰから、切断刃２３を正規軌道ＲＣに導く助走路ＡＣを備えていてもよい。なお、正規軌道ＲＣよりも被着体ＷＫから離れた位置ＤＰは、接着シート基材ＡＢが貼付されていている位置でもよいし、接着シート基材ＡＢが貼付されていない位置でもよい。また、移動手段２０は、外側部分２３Ａを内周壁３１Ａに押し当てながら切断刃２３を助走路ＡＣ内で移動させてもよいし、外側部分２３Ａを内周壁３１Ａに押し当てずに切断刃２３を助走路ＡＣ内で移動させてもよい。

シート貼付手段４０は、剥離シートＲＬに仮着された帯状接着シート基材に閉ループ状または短寸幅方向全体の切込が形成されることで、その切込で仕切られた所定の領域が接着シート基材ＡＢとされた原反を繰り出してもよいし、帯状接着シート基材が剥離シートＲＬに仮着された原反を採用し、帯状接着シート基材に閉ループ状または短寸幅方向全体の切込を切断手段で形成し、その切込で仕切られた所定の領域を接着シート基材ＡＢとしてもよいし、帯状接着シート基材を被着体ＷＫに貼付する構成でもよいし、接着シート基材ＡＢを剥離シートＲＬから剥離する際、原反ＲＳに所定の張力が付与されるように回動モータ４５Ａのトルク制御を行ってもよいし、支持ローラ４１やガイドローラ４２等の各ローラの代わりに板状部材やシャフト部材等で原反ＲＳや剥離シートＲＬを支持したり案内したりしてもよいし、原反ＲＳを巻回することなく例えばファンフォールド折りにして支持してもよいし、駆動機器としての直動モータの出力軸に支持され、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保持部材で接着シート基材ＡＢを保持し、当該保持部材で保持した接着シート基材ＡＢを被着体ＷＫに押圧して貼付する構成の押圧手段を採用してもよいし、剥離シートＲＬを巻回することなく例えばファンフォールド折りにしたり、シュレッダ等で切り刻んだりして回収してもよいし、巻回したりファンフォールド折りにしたりすることなく単に集積して剥離シートＲＬを回収してもよいし、剥離シートＲＬを回収しなくてもよいし、支持テーブル１２を移動させずにまたは移動させつつ、剥離板４３、押圧ローラ４４、駆動ローラ４５等を移動させて被着体ＷＫに接着シート基材ＡＢを貼付してもよいし、剥離シートＲＬが仮着されていない接着シート基材ＡＢを繰り出して被着体ＷＫに貼付してもよいし、本発明の切断装置ＥＡやシート貼付装置ＥＡ１に備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

接着シート基材ＡＢは、案内プレート３１に貼付されてもよいし、貼付されなくてもよい。
本発明の切断装置ＥＡは、シート貼付装置ＥＡ１以外に、例えば、接着シートＡＳを積層するシート積層装置や、接着シートＡＳに印字や塗布を行う印刷装置等の他の装置に用いられてもよいし、シート貼付装置ＥＡ１や他の装置等に用いられることなく、単独で用いられてもよい。

本発明における接着シート基材ＡＢ、接着シートＡＳおよび被着体ＷＫの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シート基材ＡＢや接着シート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基材ＡＢや接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シート基材ＡＢや接着シート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基材ＡＢや接着シートＡＳ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、被着体ＷＫ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、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、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、接着シート基材ＡＢや接着シートＡＳは、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シート、フィルム、テープ等でもよい。

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、２軸または３軸以上の関節を備えた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及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。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材といった被押圧物を押圧するもの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、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体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、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、剥離板や剥離ローラ等の剥離手段や剥離部材といった被剥離物を剥離するもの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、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材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（被保持部材）を支持（保持）する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（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、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し、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するもの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、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で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断するようにしたりしてもよい。

ＥＡ 切断装置
１０ 支持手段
２０ 移動手段
２３ 切断刃（切断手段）
２３Ａ 外側部分
３０ 案内手段
ＡＢ 接着シート基材
ＡＣ 助走路
ＡＳ 接着シート
ＣＵ 切込
ＲＣ 正規軌道
ＷＫ 被着体

Claims (3)

1. 接着シート基材が貼付された被着体を支持する支持手段と、
   前記接着シート基材を切断可能な切断手段を移動させ、前記接着シート基材に閉ループ状の切込を形成し、当該切込の内側に所定形状の接着シートを形成する移動手段と、
   前記支持手段で支持された前記被着体の外側に位置し、前記移動手段で移動される前記切断手段を案内する案内手段とを備え、
   前記案内手段は、前記切込によって形成される前記接着シートの反対側となる前記切断手段の外側部分を当接させ、当該切断手段を案内する案内部を備えていることを特徴とする切断装置。
2. 前記案内手段は、前記移動手段による前記切断手段の移動によって形成される前記接着シートの外縁を通る軌道を正規軌道としたとき、当該正規軌道よりも前記被着体から離れた位置から、前記切断手段を前記正規軌道に導く助走路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 接着シート基材が貼付された被着体を支持手段で支持する支持工程と、
   前記接着シート基材を切断可能な切断手段を移動させ、前記接着シート基材に閉ループ状の切込を形成し、当該切込の内側に所定形状の接着シートを形成する移動工程と、
   前記支持手段で支持された前記被着体の外側に位置する案内手段で、前記移動工程で移動される前記切断手段を案内する案内工程とを実施し、
   前記案内工程では、前記切込によって形成される前記接着シートの反対側となる前記切断手段の外側部分を前記案内手段の案内部に当接させ、当該切断手段を案内することを特徴とする切断方法。