(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態を
図1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軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。
【0010】
本発明の積層体製造装置EAは、被着体WKの一方の面WK1に接着シートASが貼付された積層体LM(
図1(C)参照)を製造する装置であって、他方の面WK2に保持用シートASKが貼付され、所定間隔の間隙CLを空けて配置された複数の被着体WKに跨るように、当該被着体WKの一方の面WK1に接着シート母材ASBを貼付する貼付手段10と、間隙CLに接着シート母材ASBを入り込ませ、当該接着シート母材ASBを保持用シートASKに貼付する変形手段20と、被着体WKから保持用シートASKを除去する除去手段30と、不要シート部分US(
図1(B)参照)と保持用シートASKとの接着力を向上させる接着力向上手段40と、接着シート母材ASBを冷却する冷却手段50とを備えている。なお、本実施形態の接着シート母材ASBは、予め基材シートBSが貼付されたものが採用されている。
【0011】
貼付手段10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11A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11と、先端アーム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)によって吸着保持が可能な保持面12Aを有する押圧部材としての保持部材12とを備えている。
【0012】
変形手段20は、駆動機器としての直動モータ21の出力軸21Aに支持され、凹部22Aが形成された上蓋部材22と、凹部22A内に支持された駆動機器としての第1リニアモータ23と、第1リニアモータ23のスライダ23Aに支持された第2リニアモータ24と、第2リニアモータ24のスライダ24Aに支持され、加圧ポンプやタービン等の図示しない気体供給手段によって生成される空気やガス等の流体としての気体を吹き付ける吹付管やノズル等の流体吹付手段25と、凹部26Aが形成された受け台26と、被着体母材WKBが貼付された保持用シートASKに張力を付与し、当該被着体母材WKBから間隙CLを空けて複数の被着体WKを形成する離間手段27と、離間手段27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)によって吸着保持が可能な支持面28Aを有する支持テーブル28とを備え、接着シート母材ASBを間隙CLに入り込ませることで、被着体WKの角部WK3によって当該接着シート母材ASBに切込CU(
図1(B)参照)を形成する構成となっている。
離間手段27は、凹部26Aの底面に支持され、出力軸27Bで支持テーブル28を支持する駆動機器としての直動モータ27Aと、凹部26Aの側面に支持され、一対の把持部材27Dを有する保持手段であって駆動機器としてのチャックシリンダ27Cとを備えている。
【0013】
除去手段30は、多関節ロボット11と同等の多関節ロボット31と、その先端アーム31A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)によって吸着保持が可能な吸着パッド32とを備え、切込CUで仕切られ間隙CLに位置する接着シート母材ASBの一部である不要シート部分USを保持用シートASKと共に除去することで、当該接着シート母材ASBから接着シートASを形成して積層体LMを形成する構成になっている。
【0014】
接着力向上手段40は、支持テーブル28内に設けられた赤外線照射手段41を備えている。なお、本実施形態の接着シート母材ASBは、赤外線の照射により保持用シートASKとの接着力が向上するものが採用されている。
【0015】
冷却手段50は、上蓋部材22の凹部22A内に配管51Aを介して接続され、当該凹部22A内に冷却空気や冷却ガス等の冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段51を備えている。
【0016】
以上の積層体製造装置EA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積層体製造装置EAに対し、当該積層体製造装置EAの使用者(以下、単に「使用者」という)が、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。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)に示すように、接着シート母材ASBが積層された基材シートBSを保持面12Aに当接させると、貼付手段10が図示しない減圧手段を駆動し、保持面12Aでの基材シートBSの吸着保持を開始する。その後、使用者または図示しない搬送手段が、
図1(A)に示すように、保持用シートASKを介して被着体母材WKBがフレーム部材としてのリングフレームRFに支持された一体物UPを、支持面28A上の所定の位置に載置する。次に、変形手段20がチャックシリンダ27Cおよび直動モータ27Aを駆動し、
図1(A)中二点鎖線で示すように、把持部材27DでリングフレームRFを把持した後、支持テーブル28を上昇させて保持用シートASKに張力を付与し、被着体WKの相互間隔を広げて間隙CLを形成する。そして、間隙CLが所定の間隔となったことがカメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等で構成された図示しない間隙検知手段に検知されると、変形手段20が直動モータ27Aの駆動を停止する。
【0017】
次いで、貼付手段10が多関節ロボット11を駆動し、保持部材12を移動させ、
図1(A)中二点鎖線で示すように、複数の被着体WKに跨るように、基材シートBSに積層された接着シート母材ASBを被着体WKの一方の面WK1に貼付する。その後、貼付手段10が図示しない減圧手段の駆動を停止し、保持面12Aでの基材シートBSの吸着保持を解除した後、多関節ロボット11を駆動し、保持部材12を初期位置に復帰させる。次に、変形手段20が直動モータ21を駆動し、
図1(B)に示すように、上蓋部材22を下降させて受け台26とで空間SPを形成した後、冷却手段50が冷却媒体供給手段51を駆動し、空間SPに冷却媒体を供給して接着シート母材ASBを冷却する。この際、空間SP内に存在していた冷却前の気体を排出したり、冷却媒体供給手段51で循環して冷気としたりするとよい。そして、変形手段20が第1、第2リニアモータ23、24および図示しない気体供給手段を駆動し、流体吹付手段25から気体を吹き付けながら、当該流体吹付手段25を間隙CLに沿って移動させる。これにより、
図1(B)に示すように、接着シート母材ASBが間隙CLに入り込み、被着体WKの角部WK3によって接着シート母材ASBに切込CUが形成され、当該切込CUによって、接着シート母材ASBが、被着体WK上に位置する接着シートASと、間隙CLに位置する不要シート部分USとに区分けされる。なお、切込CUは、接着シート母材ASBを貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。
【0018】
全間隙CLまたは所定領域内の間隙CLに接着シート母材ASBを入り込ませて切込CUを形成すると、変形手段20および冷却手段50が図示しない気体供給手段および冷却媒体供給手段51の駆動を停止した後、変形手段20が直動モータ21および第1、第2リニアモータ23、24を駆動し、上蓋部材22および流体吹付手段25を初期位置に復帰させる。次いで、接着力向上手段40が赤外線照射手段41を駆動し、不要シート部分USに赤外線を照射して当該不要シート部分USと保持用シートASKとの接着力を向上させる。その後、変形手段20が直動モータ27Aおよびチャックシリンダ27Cを駆動し、支持テーブル28および把持部材27Dを初期位置に復帰させる。次に、使用者または図示しない搬送手段が一体物UPを支持して上下反転させ、
図1(C)に示すように、当該一体物UPを支持面28A上の所定の位置に載置すると、変形手段20がチャックシリンダ27Cおよび図示しない減圧手段を駆動し、把持部材27DでリングフレームRFを把持するとともに、支持面28Aでの基材シートBSの吸着保持を開始する。そして、除去手段30が多関節ロボット31および図示しない減圧手段を駆動し、吸着パッド32を保持用シートASKに当接させた後、当該吸着パッド32での保持用シートASKの吸着保持を開始する。次いで、除去手段30が多関節ロボット31を駆動し、
図1(C)に示すように、吸着パッド32を上昇させた後右方へ移動させることで、リングフレームRFおよび被着体WKから保持用シートASKを除去する。この際、不要シート部分USは、保持用シートASKと共に除去され、被着体WKに接着シートASが貼付された積層体LMが形成される。その後、除去手段30が多関節ロボット31を駆動し、不要シート部分USが付着した保持用シートASKを図示しない廃棄ボックス内に投与した後、吸着パッド32を初期位置に復帰させる。次に、変形手段20がチャックシリンダ27Cを駆動し、把持部材27Dを初期位置に復帰させるとともに、図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面28Aでの基材シートBSの吸着保持を解除する。そして、使用者または図示しない搬送手段が、基材シートBSに保持された積層体LMを次工程に搬送した後、リングフレームRFを図示しない回収ボックスに回収し、以降上記同様の動作が繰り返される。
【0019】
以上のような実施形態によれば、接着シート母材ASBに切込CUを形成し、この切込CUによって形成される不要シート部分USを保持用シートASKと共に除去するので、保持用シートASKの除去に伴って接着シート母材ASBが破断し易くなり、積層体LMの製造不良が発生することを極力防止することがきる。
【0020】
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。
【0021】
例えば、貼付手段10は、基材シートBSに積層された接着シート母材ASBを被着体WKとの相対移動に合わせて供給し、当該接着シート母材ASBを押圧ローラ等の押圧手段で被着体WKに押圧して貼付する構成(例えば、特開2019−117834号の実施形態で例示された構成のもの等)を採用してもよい。
【0022】
変形手段20は、上蓋部材22を移動させずにまたは移動させつつ、支持テーブル28を移動させて上蓋部材22と受け台26とで空間SPを形成してもよいし、上蓋部材22や受け台26を備えていなくてもよいし、第1、第2リニアモータ23、24に代えてまたは併用して、駆動機器としての所謂XYテーブルで流体吹付手段25を左右方向および前後方向に移動させてもよいし、流体吹付手段25で吹き付ける流体を、冷風、大気、単体ガス、混合ガス等の気体の他、水や混合液等の液体やジェル状体としてもよいし、特開2013−30716号のように、接着シート母材ASBを支持面で支持し、当該支持面から気体等の流体を吹き出す構成でもよいし、密閉空間を備えた膨張可能な樹脂やゴム等の膨張手段を、接着シート母材ASBが積層された基材シートBSにあてがい、当該密閉空間に気体や液体等の流体を供給して間隙CLに接着シート母材ASBを入り込ませて切込CUを形成してもよいし、保持用シートASKの面内において1方向または2方向以上の方向に張力を付与し、被着体WKの相互間隔を広げて間隙CLを形成してもよいし、保持用シートASKがリングフレームRFに貼付されていない場合、保持用シートASKを支持して当該保持用シートASKに張力を付与することで、間隙CLを形成してもよいし、支持テーブル28を移動させずにまたは移動させつつ、チャックシリンダ27Cを移動させて間隙CLを形成してもよいし、離間手段27を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。
【0023】
除去手段30は、チャックシリンダやチャックモータ等の保持用シート把持部材で保持用シートASKを把持し、不要シート部分USを保持用シートASKと共に除去してもよいし、枚葉または帯状の接着テープや粘着テープ等の剥離用テープを保持用シートASKに貼付し、当該剥離用テープに張力を付与して不要シート部分USを保持用シートASKと共に除去してもよく、このような剥離用テープは、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、感熱接着性の剥離用テープが採用された場合は、当該剥離用テープ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。
【0024】
接着力向上手段40は、
図1(A)中二点鎖線で示すように、凹部22A内に配管42Aを介して接続された不活性ガス供給手段42を採用し、不活性ガス供給手段42で窒素ガスや窒素ガス等の不活性ガスを空間SPに供給してもよいし、上蓋部材22内に赤外線照射手段41を配置してもよいし、赤外線照射手段41に代えてまたは併用して、超音波振動子やバイブレータ等の振動付与手段で接着シート母材ASBに振動を付与し、不要シート部分USと保持用シートASKとの接着力を向上させてもよいし、接着シート母材ASBが冷却、加熱またはエネルギー線等によって接着力が向上するものが採用された場合、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却器、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、または、マイクロ波、X線、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線等を照射するエネルギー線照射手段等で、不要シート部分USと保持用シートASKとの接着力を向上させてもよく、エネルギー線としては、保持用シートASKに対する不要シート部分USの接着力を向上させることができるものであればどのようなものでもよく、例えば、どんな波長のものを採用してもよいし、単波長のものでもよいし複波長のものでもよいし、接着シート母材ASBの性質、材質、素質、組成等に応じて適宜なエネルギー線を採用してもよいし、エネルギー線照射手段として、例えば、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を採用したり、それらを適宜に組み合わせたものを採用してもよく、エネルギー線を透過可能な材質の支持テーブル28内に設けてもよいし、支持テーブル28とは別体に設けてもよいし、本発明の積層体製造装置EAに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0025】
冷却手段50は、例えば、流体吹付手段25やその他の部材から冷却媒体を直接接着シート母材ASBに吹き付けて冷却してもよいし、支持テーブル28の内部にペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却器を設けてもよいし、本発明の積層体製造装置EAに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
【0026】
積層体製造装置EAは、変形手段20で接着シート母材ASBに切込CUを形成する前や、変形手段20で接着シート母材ASBに切込CUを形成すると同時に、接着力向上手段40で不要シート部分USと保持用シートASKとの接着力を向上させてもよいし、被着体母材WKBに対し、厚み方向に貫通し、当該被着体母材WKBが複数の被着体WKとなる切込や、厚み方向に貫通することなく、張力が付与されることで被着体母材WKBが分裂して複数の被着体WKとなる切込を形成するカッター刃やレーザカッタ等の被着体母材切断手段が備わっていてもよいし、張力が付与されることで被着体母材WKBが分裂して複数の被着体WKとなる脆弱な改質層を、被着体母材WKBに形成するレーザ照射装置や薬液投与手段等の脆弱層形成手段が備わっていてもよいし、被着体母材WKBを研削して当該被着体母材WKBの厚みを薄くするグラインダや砥石等の研削手段が備わっていてもよいし、厚み方向に貫通することのない切込が形成された被着体母材WKBに対し、当該切込が形成された面の反対側の面から当該切込に達するまで研削することで、被着体母材WKBから複数の被着体WKを形成するグラインダや砥石等の研削個片化手段が備わっていてもよいし、押圧ローラ等の押圧部材で複数の積層体LMに他の接着シートを押圧して貼付する他の貼付手段が備わっていてもよいし、チャックシリンダやチャックモータ等のシート把持部材や、枚葉または帯状の接着テープや粘着テープ等の剥離用テープで保持用シートASKに張力を付与し、積層体LMから基材シートBSを剥離する基材シート剥離手段が備わっていてもよい。
【0027】
被着体母材WKBは、厚み方向に貫通し、当該被着体母材WKBが複数の被着体WKとなる切込が形成されているものでもよいし、厚み方向に貫通することなく、張力が付与されることで分裂して複数の被着体WKとなる切込が形成されたものでもよいし、張力が付与されることで分裂して複数の被着体WKとなる脆弱な改質層が形成されたものでもよい。
被着体WKは、被着体母材WKBから形成されたものでなく、予め所定の間隙CLを空けて配置されたものであってもよい。
接着シート母材ASBは、予め基材シートBSが貼付されていなくてもよい。
一体物UPは、保持用シートASKがフレーム部材に支持されていなくてもよい。
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、多角形、その他の形状であってもよい。
【0028】
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、貼付工程は、他方の面に保持用シートが貼付され、所定間隔の間隙を空けて配置された複数の被着体に跨るように、当該被着体の一方の面に接着シート母材を貼付する工程であればどのような工程でもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせて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)。
【0029】
接着シート母材ASB、接着シートAS、基材シートBS、保持用シートASK、被着体母材WKB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、接着シート母材ASB、接着シートAS、基材シートBS、保持用シートASK、被着体母材WKBおよび被着体WK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、接着シート母材ASB、接着シートASおよび保持用シートASKは、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、感熱接着性のものが採用された場合は、該当するシート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母材ASB、接着シートASおよび保持用シートASK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、さらには、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、被着体母材WKBおよび被着体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、接着シート母材ASB、接着シートASおよび保持用シートASK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。
接着シート母材ASBがダイアタッチフィルムの場合、冷却手段50または冷却工程で接着シート母材ASBを冷却する温度は、20度以下とすることが好ましく、0度以下がより好ましく、−5度以下がさらに好ましく、−10度以下が特に好ましい。
【0030】
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。
前記実施形態において、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、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。
【解決手段】積層体製造方法は、他方の面WK2に保持用シートASKが貼付され間隙CLを空けて配置された複数の被着体WKに跨るように、被着体WKの一方の面WK1に接着シート母材ASBを貼付する貼付工程と、間隙CLに接着シート母材ASBを入り込ませ、接着シート母材ASBを保持用シートASKに貼付する変形工程と、被着体WKから保持用シートASKを除去する除去工程とを実施し、変形工程では、接着シート母材ASBを間隙CLに入り込ませることで、被着体WKの角部WK3によって接着シート母材ASBに切込CUを形成し、除去工程では、切込CUで仕切られ間隙CL間に位置する接着シート母材ASBの一部である不要シート部分USを保持用シートASKと共に除去することで、接着シート母材ASBから接着シートASを形成して積層体LMを形成する。