JP6058407B2 - ローラー - Google Patents

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Description

本発明は、粘着テープなどの対象物を押圧するローラーに関する。
デバイスを表面に有する半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等の板状物は、その裏面側から研削され薄化された後、切削装置などを使用して個々のチップに分割される。このような板状物の研削前には、板状物の表面のデバイスを保護するために表面保護テープが貼着される(例えば、下記の特許文献1を参照)。
切削装置によって板状物を個々のチップへと分割する際には、分割後のチップのハンドリングを容易にするためにも粘着層を表面に有するダイシングテープが貼着される(例えば、下記の特許文献2を参照)。また、分割起点が形成された板状物に外力を付与して板状物を個々のチップへと分割する場合には、板状物に拡張可能なエキスパンドシートを貼着した後、拡張装置を用いてエキスパンドシートを拡張することにより板状物に外力を付与して板状物を個々のチップに分割する(例えば、下記の特許文献3を参照)。
上記したような表面保護テープ、ダイシングテープ、エキスパンドシート等の粘着テープを板状物に貼着する場合には、通常、ローラーやスキージを用いて粘着テープを押圧しながら板状物に貼着している(例えば、下記の特許文献4及び特許文献5を参照)。
特開平05−198542号公報 特開平01−297483号公報 特開2007−123658 特開平10−189694号公報 特開2011−49287号公報
しかし、スキージを用いて粘着テープを押圧しながら板状物に貼着するとき、スキージは粘着テープに対してすべり接触となるため、粘着テープやスキージの材質によっては摩擦力が大きくなってしまい、スキージがスリップして粘着テープを均一に押圧することができず、貼着不良が発生するという問題がある。
一方、ローラーで粘着テープを押圧しながら板状物に貼着するときは、その押圧時の押圧力によってローラー自体が僅かに撓むため、粘着テープを均一に押圧することが難しくなる。したがって、粘着テープを板状物に貼着する場合に均一な押圧がなされないと、粘着テープと板状物との間に空気が残存して気泡が形成され、後の板状物の研削時において板状物の仕上げ厚みにばらつきが生じたり、板状物のダイシング中やエキスパンド中にチップ飛びが発生したりする等の問題が生じる。
本発明は上記の事情にかんがみてなされたものであり、押圧する対象物に均一な押圧力を付与できるローラーを提供することに発明の解決すべき課題を有している。
本発明は、ローラーであって、押圧ローラーと、該押圧ローラーの軸心と平行な軸心を有するとともに該押圧ローラーの直径よりも大きい直径を有し、該押圧ローラーに隣接して配設されるとともに外周が該押圧ローラーの外周に当接した状態で該押圧ローラーを転動可能に押圧する撓み防止ローラーと、該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する連結部と、を備え、該連結部は、押圧時に該押圧ローラーが該撓み防止ローラーに対して相対的に沈みこむことを許容する遊びを有し該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する。
上記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材からなることが望ましい。
上記押圧ローラーの直径は、φ6〜8mmであることが望ましい。
本発明にかかるローラーは、連結部により押圧ローラーと撓み防止ローラーとが転動可能に連結されているため、1本の押圧ローラーのみから構成される場合に比べて剛性を上げることができ、押圧ローラーが僅かに撓むことを防止できる。したがって、押圧ローラーは、粘着テープなどの対象物に対して均一な押圧力を付与することができ、対象物と板状物との間に気泡が形成されることを防ぎつつ板状物に対象物を貼着することができる。
その結果、後の研削において板状物の仕上げ厚みにばらつきが発生することはなく、板状物のダイシングやエキスパンド中にチップ飛びが発生することもなくなる。
上記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材により形成されているため、変形しやすい。したがって、板状物の上面に微細な凹凸がある場合でも、押圧ローラーの外周が微細な凹凸にならって板状物の上面に対して対象物を均一に貼着することができる。
また、本発明にかかるローラーには、押圧ローラーの直径よりも大きい撓み防止ローラーを備えていることから、押圧ローラーの撓みを防止しつつ押圧ローラーを小径に形成することができる。したがって、変形しやすい外周を備える押圧ローラーであっても、対象物に当接する面積を抑えることができ、対象物の押圧時に押圧ローラーにおける微細なうねりやくぼみなどを平坦にするために過度な荷重を加える必要がない。これにより、例えばテープ貼着装置に該ローラーを組み込む際に、テープ貼着装置の剛性や精度を高くする必要がなくなり、装置が大掛かりになることを防止できる。
さらに、本発明にかかるローラーでは、押圧ローラーに対して撓み防止ローラーが相対的に沈み込むことを許容する遊びを有した状態で押圧ローラーと撓み防止ローラーとが連結されているため、撓み防止ローラーが押圧ローラーに相対的に沈み込んで密着することができ、押圧ローラーが対象物を均一に押圧することができる。
上記押圧ローラーの直径は、φ6mm〜8mmに形成されているため、対象物に接触する押圧ローラーの面積が小さくなり、押圧ローラーによる押圧力を対象物に均一に付与することができる。
ローラーの第一例の構成を示す斜視図である。 ローラーの構成を示す側面図である。 粘着テープをローラーで押圧しながら板状物に貼着する状態を示す側面図である。 ローラーの第二例の構成を示す側面図である。
図1に示すローラー1は、粘着テープなどの対象物を押圧し板状物に貼着するのに用いられるローラーの第1例である。ローラー1は、対象物を押圧する押圧ローラー2と、押圧ローラー2が撓むことを防止する撓み防止ローラー4と、押圧ローラー2と撓み防止ローラー4とを転動可能に連結する連結部6と、を備えている。
押圧ローラー2は、水平方向(X軸方向)の軸心A1を有する軸部2aと、環状の外周部3とを備えており、軸心A1を中心として回転可能となっている。押圧ローラー2の少なくとも外周部3については、弾性部材により形成されていることが望ましい。弾性部材としては、例えば、シリコンゴムを使用することができる。また、押圧ローラー2は、小径に形成されていることが望ましく、例えば、直径が6mm〜8mmに形成されている。押圧ローラー2の直径を6mmとする場合は、例えば軸部2aの直径を4mm、外周部3の厚みを1mmとする。
撓み防止ローラー4は、押圧ローラー2の直径よりも大きい直径を有しており、押圧ローラー2の軸心A1と平行な軸心A2を有する軸部4aと、環状の外周部5とを備えている。撓み防止ローラー4の少なくとも外周部5についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。撓み防止ローラー4は、軸心A2を中心として回転可能となっている。
図1及び図2に示すように、撓み防止ローラー4は、押圧ローラー2に隣接して配設されており、撓み防止ローラー4の外周部5の周面5aが押圧ローラー2の外周部3の周面3aと当接した状態で押圧ローラー2を転動可能に押圧することができる。これにより、押圧ローラー2が対象物を押圧した際に撓むことを防ぐことができる。
このように構成される押圧ローラー2と撓み防止ローラー4とは、連結部6によって転動可能に連結されている。すなわち、図2に示すように、連結部6には、第1の貫通孔7aが形成されており、第1の貫通孔7aにおいて撓み防止ローラー4の軸部4aが回転可能に支持されている。連結部6に形成された第1の貫通孔7aの下方には、第2の貫通孔7bが形成されており、第2の貫通孔7bにおいて押圧ローラー2の軸部2aが回転可能に支持されている。
連結部6の第1の貫通孔7aは、軸部4aよりも縦長に形成され、押圧ローラー2が撓み防止ローラー4に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び7を有している。遊び7において軸部4aが下方に移動することにより、押圧ローラー2が撓み防止ローラー4に相対的に沈み込むことができる。なお、押圧ローラー2が撓み防止ローラー4に対して沈み込んでいないときは、撓み防止ローラー4の外周部5の周面5aと押圧ローラー2の外周部3の周面3aとの間に隙間8が形成される。
次に、図3を参照しながらローラー1を用いて板状物Wに粘着テープ9を貼着する動作について説明する。板状物Wは、特に限定されるものではなく、例えば半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどを使用することができる。板状物Wの上面Waには、デバイスDが複数形成されている。使用する粘着テープ9は、粘着性を有していればよく、特に限定されるものではない。
ローラー1によって粘着テープ9を押圧しながら板状物Wの上面Waに貼着する。具体的には、ローラー1は、Z軸方向に下降し、押圧ローラー2を粘着テープ9の上面に接触させる。次いで、ローラー1は、押圧ローラー2によって粘着テープ9の上面を押圧するとともにY軸方向に転動させる。このとき、連結部6の遊び7において軸部4aが下方に移動することに伴い、撓み防止ローラー4に対して押圧ローラー2が相対的に沈み込む。そうすると、撓み防止ローラー4の外周部5の周面5aと押圧ローラー2の外周部3の周面3aとが当接した状態で撓み防止ローラー4が押圧ローラー2を押圧する。これにより、押圧ローラー2が粘着テープ9を押圧する押圧力により外周部3に撓みが生じるのを防ぐことができる。
このように、撓み防止ローラー4が押圧ローラー2を押圧するとともに、押圧ローラーがさらにY軸方向に転動することにより、押圧ローラー2の外周部3が粘着テープ9の上面を押圧しながらデバイスDが形成された板状物Wの上面Wa全面に粘着テープ9を貼着する。
以上のように、ローラー1では、押圧ローラー2と撓み防止ローラー4とが連結部6により転動可能に連結されているため、1本のローラーのみからなる場合に比べて剛性を上げることができ、押圧ローラー2が僅かに撓むことを防止できる。したがって、押圧ローラー2は、粘着テープ9に対して均一な押圧力を付与することができ、粘着テープ9と板状物Wとの間に気泡が形成されることを防ぎつつ板状物Wに粘着テープ9を貼着することができる。
押圧ローラー2の外周部3は、弾性部材により形成されているために変形しやすい。したがって、板状物Wの上面Waに微細な凹凸がある場合でも、押圧ローラー2の外周部3が微細な凹凸にならって板状物Wの上面Waに粘着テープ9を均一に貼着することができる。
一方、押圧ローラー2の表面には微細なうねりやくぼみが生じていることがあるため、粘着テープ9の押圧時の荷重が十分でないと、このうねりやくぼみによって粘着テープ9と板状物Wとの間に空気が残存し気泡が形成されてしまうことがある。特に、押圧ローラー2が変形すると、粘着テープ9との当接部においては線接触ではなく面接触となるため、押圧ローラー2と粘着テープ9とが当接している領域において微細なうねりやくぼみを平坦にするために、過度な荷重が必要となり、ローラー1の剛性が必要となる。また、ローラー1をテープ貼着装置に組み込む場合には、テープ貼着装置の剛性や精度を高くする必要があるため、装置が大掛かりなものになってしまうという問題がある。
しかし、ローラー1には、押圧ローラー2の直径よりも大きい撓み防止ローラー4を備えていることから、押圧ローラー2の撓みを防止しつつ押圧ローラー2を小径に形成することができる。したがって、弾性部材からなり変形しやすい外周部3を備える押圧ローラー2であっても、粘着テープ9に当接する面積を抑えることができ、粘着テープ9の押圧時に押圧ローラー2における微細なうねりやくぼみなどを平坦にするために過度な荷重を加える必要がない。
さらに、ローラー1では、押圧ローラー2が撓み防止ローラー4に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び7を有した状態で押圧ローラー2と撓み防止ローラー4とが連結されているため、撓み防止ローラー4に押圧ローラー2が相対的に沈み込んで密着することができ、押圧ローラー2が粘着テープ9を均一に押圧することができる。
押圧ローラー2の直径は、6mm〜8mmに形成されているため、粘着テープ9に接触する押圧ローラー2の面積が小さくなり、押圧ローラー2による押圧力を粘着テープ9に均一に付与することができる。
粘着テープ9を押圧するローラーは、上記ローラー1の構成に限定されるものではない。図4に示すローラー10は、粘着テープなどの対象物を押圧するローラーの第二例である。ローラー10は、対象物を押圧する押圧ローラー11と、押圧ローラー11の撓みを防止する撓み防止ローラー13と、押圧ローラー11と撓み防止ローラー13とを転動可能に連結する連結部15と、を備えている。
押圧ローラー11は、図1に示した押圧ローラー2よりも直径が小さく形成されている。押圧ローラー11は、水平方向の軸心を有する軸部11aと、環状の外周部12とを備えている。この外周部12についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。
撓み防止ローラー13は、図1に示した撓み防止ローラー4と略同様の構成となっている。すなわち、撓み防止ローラー13は、押圧ローラー11の直径よりも大きい直径を有しており、押圧ローラー11の軸心と平行な軸心を有する軸部13aと、環状の外周部14とを備えている。撓み防止ローラー13の外周部14についても、弾性部材により形成されていることが望ましい。
連結部15には、押圧ローラー11が撓み防止ローラー13に対して相対的に沈み込むことを許容する遊び16を有している。遊び16において軸部13aが下方に移動することにより、押圧ローラー11が撓み防止ローラー13に対して相対的に沈み込むことができる。ローラー10では、押圧ローラー11が図2に示した押圧ローラー2よりも小径に形成されていることから、連結部15が傾いたときに対象物に接触しないように、連結部15の下端におけるローラー10の進行方向前後両端を切り欠いた逃げ部17が形成されている。このように構成されるローラー10は、上記のローラー1と同様の動作を行うことができ、対象物に対して均一な押圧力を付与することができる。
なお、ローラー1及びローラー10は、手貼り用として使用することができるだけでなく、テープ貼着装置などの自動装置に組み込んで使用することもできる。
1:ローラー 2:押圧ローラー 2a:軸部 3:外周部 3a:周面
4:撓み防止ローラー 4a:軸部 5:外周部 5a:周面 6:連結部
7:遊び 7a:第1の貫通孔 7b:第2の貫通孔 8:隙間 9:粘着テープ
10:ローラー 11:押圧ローラー 11a:軸部 12:外周部
13:撓み防止ローラー 13a:軸部 14:外周部
15:連結部 16:遊び 17:逃げ部
W:板状物 Wa:上面 D:デバイス

Claims (3)

  1. ローラーであって、
    押圧ローラーと、
    該押圧ローラーの軸心と平行な軸心を有するとともに該押圧ローラーの直径よりも大きい直径を有し、該押圧ローラーに隣接して配設されるとともに外周が該押圧ローラーの外周に当接した状態で該押圧ローラーを転動可能に押圧する撓み防止ローラーと、
    該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結する連結部と、を備え
    該連結部は、押圧時に該押圧ローラーが該撓み防止ローラーに対して相対的に沈みこむことを許容する遊びを有し該押圧ローラーと該撓み防止ローラーとを連結するローラー。
  2. 前記押圧ローラーの少なくとも外周は、弾性部材からなる請求項1に記載のローラー。
  3. 前記押圧ローラーの直径は、6〜8mmである請求項1又は2のいずれか一項に記載のローラー。
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