JP5820214B2

JP5820214B2 - シート貼付装置及びシート貼付方法

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Publication number: JP5820214B2
Application number: JP2011210149A
Authority: JP
Inventors: 卓己下村
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: JP2013071737A

Description

本発明は、接着剤層と当該接着剤層の一方の面に接着又は仮着されたシート部材とを有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置及び貼付方法に関する。

従来、この種のシート貼付装置として、接着シートを上面のシート部材側から吸着する真空チャック装置と、接着シートを真空チャック装置に吸着させた状態で位置決めする位置決め装置とを備え、接着シートを位置決めした後に、真空チャック装置を被着体の上方に対向する位置に移動させて下動させることにより、接着シートを被着体に押圧して貼付するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものでは、接着シートを位置決めする際に真空チャック装置の吸着力（チャック吸着力）を弱めている。然し、チャック吸着力を弱めると、接着シートが落下してしまうことがある。また、落下しない程度にチャック吸着力を弱めたとしても、剛性の低い接着シートの場合、位置決め時に接着シートが折れ曲がってしまい正確な位置決めができず、被着体への接着シートの貼付位置にずれを生じてしまう。更に、接着シートを折れ曲がった状態のまま被着体に貼付してしまうと、弛みによる皺や気泡等の貼付不良を生ずるという問題もある。

特開平２−２９６６３８号公報

本発明は、以上の点に鑑み、接着シートをその落下や折れ曲がりを生ずることなく位置決めし、貼付位置のずれや、皺、気泡等の貼付不良を防止できるようにしたシート貼付装置及びシート貼付方法を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、接着剤層と当該接着剤層の一方の面に接着又は仮着されたシート部材とを有する接着シートを被着体に貼付する本発明のシート貼付装置は、接着シートを繰り出す繰出手段と、繰出手段により繰り出された接着シートを位置決めする位置決め手段と、位置決め手段で位置決めされた接着シートをシート部材側から保持する保持手段と、保持手段により保持された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、前記位置決め手段は、シート部材側を下にした状態で接着シートを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持する支持ヘッドを有する支持手段と、当該支持手段に支持される接着シートを所定位置に位置決めするガイド手段とを備え、前記保持手段は、前記支持ヘッドに接着シートを吸着保持させる吸着手段を有し、前記位置決め手段は、前記吸着手段による接着シートの吸着を停止した状態で接着シートを位置決めすることを特徴とする。

また、本発明において、前記支持手段は、接着シートのシート部材側の面に対向する支持ヘッドを備えることが望ましく、この場合、当該支持ヘッドに前記ガイド手段が設けられることが望ましい。更に、前記支持ヘッドは、接着シートのシート部材に気体を吹き付けることにより当該接着シートを浮上させて支持可能な気体吹出手段を備えることが望ましい。

また、前記支持ヘッドは前記保持手段に兼用されることが望ましい。更に、支持ヘッドが前記気体吹出手段を備える場合には、気体吹出手段を前記押圧手段に兼用することが望ましい。

また、上記課題を解決するために、接着剤層と当該接着剤層の一方の面に接着又は仮着されたシート部材とを有する接着シートを被着体に貼付する本発明のシート貼付方法は、接着シートを繰り出す工程と、繰り出された接着シートを位置決めする位置決め工程と、位置決めされた接着シートをシート部材側から吸着保持する工程と、接着シートを被着体に押圧して貼付する工程とを備え、前記位置決め工程は、接着シートの吸着を停止した状態で実施されるものであって、シート部材側を下にした状態で接着シートを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持しつつ当該接着シートを所定位置に位置決めすることを特徴とする。

本発明によれば、接着シートを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持した状態で位置決めするため、上記従来例のようなチャック吸着力に起因する接着シートの落下や折れ曲がりを生ずることなく、接着シートを位置決めできる。従って、接着シートの貼付位置のずれや、皺、気泡等の貼付不良を防止できる。

また、位置決め手段の支持手段を構成する支持ヘッドにガイド手段を設ければ、ガイド手段用の取付フレームが不要になって、構造の簡素化を図ることができる。更に、支持ヘッドを保持手段に兼用すれば、位置決め手段と保持手段とを一体化することができ、構造の一層の簡素化を図ることができる。また、支持ヘッドに備える気体吹出手段を押圧手段に兼用すれば、構造を更に簡素化でき有利である。

本発明の第１実施形態のシート貼付装置の側面図。第１実施形態のシート貼付装置に設けられる支持ヘッドの斜視図。第１実施形態のシート貼付装置の作動を説明する説明図。本発明の第２実施形態のシート貼付装置の側面図。第２実施形態のシート貼付装置の作動を説明する説明図。

以下、図面を参照して、接着剤層ＡＤと当該接着剤層ＡＤの一方の面に接着されたシート部材たる基材シートＢＳとを有する接着シートＡＳを被着体ＡＨに貼付するシート貼付装置に本発明を適用した実施形態について説明する。尚、本明細書の方向若しくは位置を示す用語は、特に明示しない限り、図１を基準とし、「前」とは同図中手前側を示す一方、「後」とは、同奥行き側について用いられ、「左」、「右」、「上」、「下」も同様に図1を基準とする。

図１を参照して、本実施形態のシート貼付装置は、被着体ＡＨを搬送する搬送手段としてのコンベアＣＶと、コンベアＣＶよりも下方に配置され、接着シートＡＳを繰り出す繰出手段１と、繰出手段１により繰り出された接着シートＡＳを位置決めする位置決め手段２と、位置決め手段２で位置決めされた接着シートＡＳを基材シートＢＳ側から保持する保持手段３と、保持手段３に保持された接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧して貼付する押圧手段４とを備える。

コンベアＣＶは、被着体ＡＨをその底面の前後方向両側部を支持して搬送するように構成され、被着体ＡＨの底面の前後方向中間部はコンベアＣＶの下方に露出している。そして、被着体ＡＨの底面の前後方向中間部に下方から接着シートＡＳを貼付するようにしている。

繰出手段１は、剥離シートＲＬに間隔を存して多数の接着シートＡＳが仮着された原反ＲＳを巻回した状態で保持する繰出軸１１と、コンベアＣＶの下面近傍に配置され、剥離シートＲＬを折り返すことで当該剥離シートＲＬから接着シートＡＳを剥離する剥離板１２と、繰出軸１１と剥離板１２との間に配置したガイドローラ１３，１４と、剥離板１２を通過した剥離シートＲＬを挟み込む駆動ローラ１５及びニップローラ１６と、剥離シートＲＬを巻き取る巻取軸１７とを備えている。駆動ローラ１５と巻取軸１７は、夫々駆動機器としての回動モータＤＭ１、ＤＭ２により回転駆動される。

位置決め手段２は、前記繰出手段１により繰り出された接着シートＡＳを、基材シートＢＳ側を下にした状態で、下方から接着シートＡＳの面方向に移動可能に支持する支持手段２Ａと、接着シートＡＳを所定位置に位置決めするガイド手段２Ｂとで構成されている。

支持手段２Ａは、剥離板１２から繰り出される接着シートＡＳの基材シートＢＳ側の面に対向する中空盤状の支持ヘッド２１と、支持ヘッド２１の内部空間にチューブ２２ａを介して接続される加圧ポンプや加圧タンク等の気体供給手段２２とで構成されている。支持ヘッド２１の上面には、その内部空間に連通する多数の通気孔２１ａが形成され、当該通気孔２１ａにより、気体供給手段２２から供給される気体を接着シートＡＳの基材シートＢＳに吹き付ける気体吹出手段が構成される。尚、気体供給手段２２で供給する気体は、空気に限らず、窒素ガスやネオンガス等のガスでもよい。

ガイド手段２Ｂは、支持ヘッド２１に形成したスリット２１ｂ（図２参照）を通して支持ヘッド２１の上方に突出する左右方向両側のピン２３，２４と、当該ピン２３，２４を接近離間動作させる駆動機器としての直動モータＬＭ１，ＬＭ２とで構成されている。ピン２３，２４を最接近させたときのピン２３，２４間の距離は接着シートＡＳの左右方向長さに等しくなるように設定されている。尚、各ピン２３，２４は、上下方向に可動のピン、例えば、図示しないばねやゴム等の弾性部材により付勢され上下方向に伸縮自在なクッションピンや、気体供給手段２２に連結し気体供給手段２２を作動させた時に上昇するピンで構成される。

保持手段３は、前記支持ヘッド２１と、当該支持ヘッド２１の内部空間にチューブ３１ａを介して接続された真空ポンプや真空エジェクタ等の減圧手段３１とで構成されている。減圧手段３１を作動させると、支持ヘッド２１の通気孔２１ａに負圧が作用して、接着シートＡＳが基材シートＢＳ側から支持ヘッド２１に吸着保持される。

押圧手段４は、支持ヘッド２１を上下動させる駆動機器としての直動モータＬＭ３で構成されている。

次に、本実施形態のシート貼付装置の作動について説明する。図１は、接着シートＡＳを繰り出す前の状態を示しており、支持ヘッド２１をその上面が剥離板１２より下方になる位置に下動させている。この状態から気体供給手段２２を作動させて、支持ヘッド２１の通気孔２１ａから気体を吹き出すと共に、繰出手段１を作動させて、剥離板１２の左方に接着シートＡＳを繰り出す。これにより、図３（ａ）に示す如く接着シートＡＳが基材シートＢＳ側を下にした状態で支持ヘッド２１上に送り込まれる。そして、基材シートＢＳへの気体の吹き付けにより、接着シートＡＳが支持ヘッド２１上に浮上した状態で支持される。

次に、接着シートＡＳを支持ヘッド２１上に浮上状態で支持させたまま、図３（ｂ）に示す如くピン２３，２４を接近動作させる。これにより、接着シートＡＳが所定位置に位置決めされる。次に、気体供給手段２２を停止して減圧手段３１を作動させ、図３（ｃ）に示す如く、位置決めされた接着シートＡＳをそのままの位置で基材シートＢＳ側から支持ヘッド２１に吸着保持した後、ピン２３，２４を離隔動作させる。

次に、図示省略したセンサにより被着体ＡＨが支持ヘッド２１の真上位置に到達したことが検知されると、コンベアＣＶを一時停止させると共に、図３（ｄ）に示す如く支持ヘッド２１を直動モータＬＭ３により上動させ、接着シートＡＳを被着体ＡＨの底面に押圧して貼付する。この際、ピン２３，２４は、被着体ＡＳの底面に当接して縮む。その後、減圧手段３１を停止して接着シートＡＳの吸着を解除した状態で支持ヘッド２１を下動させる。以上により１回のシート貼付作業が終了し、以降上記同様の動作が繰り返される。

本実施形態によると、接着シートＡＳの位置決めに際し、接着シートＡＳの下側の基材シートＢＳに気体を吹き付けることにより、接着シートＡＳを支持ヘッド２１上に浮上させた状態で支持するから、接着シートＡＳは、支持ヘッド２１からの摩擦抵抗を受けることなく接着シートＡＳの面方向に移動可能に支持される。そのため、接着シートＡＳの落下や折れ曲がりを生ずることなく、接着シートＡＳを位置決めできる。従って、被着体ＡＨに対する接着シートＡＳの貼付位置のずれや、折れ曲がりに起因する皺、気泡等の貼付不良を防止できる。更に、本実施形態では、位置決め手段２の支持手段２Ａを構成する支持ヘッド２１が保持手段３に兼用されるため、位置決め手段２と保持手段３とが一体化されることになり、構造の簡素化を図ることができる。

次に、図４に示す本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、繰出手段１及び位置決め手段２をコンベアＣＶよりも上方に配置して、コンベアＣＶ上の被着体ＡＨの上面に接着シートＡＳを貼付するものである。第２実施形態の繰出手段１と位置決め手段２の基本的な構成は上記第１実施形態のものと特に異ならないため、上記と同様の部材、部位に上記と同一の符号を付して、その説明は省略する。

第２実施形態の上記第１実施形態との相違点は、支持ヘッド２１を上下動する押圧手段４としての直動モータＬＭ３を廃止し、支持ヘッド２１の下面に取り付けたブラケット２１ｃに駆動機器としての回動モータＤＭ３を連結して、支持ヘッド２１を上下に反転自在としたことである。また、第２実施形態では、ガイド手段たるピン２３，２４を、上下方向に動かない単純なピンで構成している。

第２実施形態においては、支持ヘッド２１を通気孔２１ａの形成面が上方を向く上向き姿勢にした状態で、図３（ａ）〜（ｃ）に示したと同様動作により、剥離板１２からの接着シートＡＳの繰り出しと、支持ヘッド２１上に接着シートＡＳを浮上支持させた状態での位置決めと、位置決め後の支持ヘッド２１による接着シートＡＳの吸着保持とを行う。

次に、図５（ａ）に示す如く、支持ヘッド２１を通気孔２１ａの形成面が下方を向く下向き姿勢に反転する。そして、被着体ＡＨが支持ヘッド２１の真下位置に到達したとき、コンベアＣＶを一時停止させ、図５（ｂ）に示す如く、減圧手段３１を停止して気体供給手段２２を作動させ、通気孔２１ａから吹き出す気体により接着シートＡＳを被着体ＡＨの上面に押圧して貼付する。

第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、基材シートＢＳ側を下にした状態で接着シートＡＳを支持ヘッド２１上に浮上支持しつつ位置決めするから、接着シートＡＳの落下や折れ曲がりを生ずることなく、接着シートＡＳを位置決めでき、被着体ＡＨに対する接着シートＡＳの貼付位置のずれや、折れ曲がりに起因する皺、気泡等の貼付不良を防止できる。更に、第２実施形態では、位置決め手段２と保持手段３とが一体化されるだけでなく、支持ヘッド２１の通気孔２１ａで構成される気体吹出手段が、接着シートＡＳを被着体ＡＨに押圧して貼付する押圧手段４に兼用されることになり、構造を一層簡素化することができる。

尚、第２実施形態において、支持ヘッド２１を上向き姿勢から９０°回転させたときに、通気孔２１ａの形成面が被着体ＡＨの側面に対向するように支持ヘッド２１の配置位置を設定すれば、接着シートＡＳを被着体ＡＨの側面に貼付することも可能である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、減圧手段３１を設けて支持ヘッド２１に接着シートＡＳを吸着保持可能としているが、支持ヘッド２１の通気孔２１ａの形成面に、通気孔２１ａの配置ピッチ部分に位置させて静電チャックを構成する電極を埋設し、接着シートＡＳを静電吸着で支持ヘッド２１に保持可能としてもよい。

また、支持ヘッド２１を保持手段３に兼用せずに、支持ヘッド２１とは別に保持手段３を構成する保持ヘッドを設けることも可能である。即ち、支持ヘッド２１上に浮上支持される接着シートＡＳと支持ヘッド２１との間に側方から進入可能な保持ヘッドを設けて、支持ヘッド２１上で位置決めされた接着シートＡＳを基材シートＢＳ側から保持ヘッドに保持させることも可能である。この場合、支持ヘッド２１の上面に、接着シートＡＳの下側の基材シートＢＳに点接触する針や上端が尖った突起を突設し、これら針や突起で接着シートＡＳを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持するようにしてもよい。尚、針や突起を突設する場合は、保持ヘッドを、これら針や突起に干渉しないように、櫛歯状に形成する。

更に、上記実施形態では、ガイド手段２Ｂを構成するピン２３，２４及び直動モータＬＭ１，ＬＭ２を支持ヘッド２１に設けているが、支持ヘッド２１から分離したガイド手段２Ｂ用の取付フレームを設けて、この取付フレームにピン２３，２４及び直動モータＬＭ１，ＬＭ２を設けることも可能である。但し、構造の簡素化を図るには、ガイド手段２Ｂ用の取付フレームが不要な上記実施形態の方が有利である。

また、上記実施形態では、左右方向両側のピン２３，２４を共に可動としているが、その一方を固定し、他方のピンを一方のピンに向けて接近離間させるようにしてもよい。更に、剥離板１２から繰り出される接着シートＡＳは、その繰出方向に直交する前後方向の位置ずれを殆ど生じないが、前後方向の位置ずれが懸念される場合には、支持ヘッド２１に、左右方向両側のピン２３，２４に加えて前後方向両側に位置するピンを設け、接着シートＡＳを左右方向及び前後方向に位置決めするようにしてもよい。
また、上記実施形態において、各ピン２３，２４の断面形状は円形であるが、三角形、四角形やそれ以上の多角形等の非円形であってもよく、更には、ピン２３，２４を接近離間動作可能な一対の板状体に代えてもよく、要は、接着シートＡＳを位置決め可能なものであればよい。

また、支持ヘッド２１の上面周縁部に、上記ピン２３，２４に代えて、上端に内下がりの傾斜面を有するガイドブロックを立設し、このガイドブロックでガイド手段２Ｂを構成することも可能である。この場合、接着シートＡＳはガイドブロックの傾斜面に案内されて位置決めされる。
更に、接着シートＡＳに孔が形成されている場合、支持ヘッド２１に接着シートＡＳに設けられた孔に嵌合するテーパーピンを立設し、このテーパーピンでガイド手段２Ｂを構成してもよい。当該孔及びテーパーピンは単数でも複数でもよい。

また、上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及びロータリシリンダ等のアクチュエ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。

更に、上記実施形態では、接着剤層ＡＤと当該接着剤層ＡＤの一方の面に接着されたシート部材たる基材シートＢＳとを有する２層構造の接着シートＡＳを例示したが、両面接着シートのような１層構造であってその一方の面にシート部材たる剥離シートが仮着されたものでもよいし、他の層を有する３層以上の接着シートあってもよい。
また、接着シートＡＳの形状は、矩形形状に限らず、丸型や楕円形や三角形であってもよい。この場合、当該接着シートＡＳの形状に合わせてガイド手段２Ｂの配置を変更する。

更に、被着体ＡＨは、段ボールケース、樹脂容器、半導体ウエハ、光ディスク、ガラス板、鋼板、樹脂板その他の板状部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができ、何ら限定されるものではない。

ＡＨ…被着体、ＡＳ…接着シート、ＢＳ…基材シート（シート部材）、ＡＤ…接着剤層、１…繰出手段、２…位置決め手段、２Ａ…支持手段、２Ｂ…ガイド手段、２１…支持ヘッド（支持手段及び保持手段の構成要素）、２１ａ…通気孔（気体吹出手段）、２２…気体供給手段（支持手段の構成要素）、２３，２４…ピン（ガイド手段の構成要素）、ＬＭ１，ＬＭ２…直動モータ（ガイド手段の構成要素）、３…保持手段、３１…減圧手段（保持手段の構成要素）、４…押圧手段、ＬＭ３…直動モータ（押圧手段の構成要素）。

Claims

接着剤層と当該接着剤層の一方の面に接着又は仮着されたシート部材とを有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付装置において、
接着シートを繰り出す繰出手段と、
繰出手段により繰り出された接着シートを位置決めする位置決め手段と、
位置決め手段で位置決めされた接着シートをシート部材側から保持する保持手段と、
保持手段により保持された接着シートを被着体に押圧して貼付する押圧手段とを備え、
前記位置決め手段は、シート部材側を下にした状態で接着シートを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持する支持ヘッドを有する支持手段と、当該支持手段に支持される接着シートを所定位置に位置決めするガイド手段とを備え、
前記保持手段は、前記支持ヘッドに接着シートを吸着保持させる吸着手段を有し、
前記位置決め手段は、前記吸着手段による接着シートの吸着を停止した状態で接着シートを位置決めすることを特徴とするシート貼付装置。
接着剤層と当該接着剤層の一方の面に接着又は仮着されたシート部材とを有する接着シートを被着体に貼付するシート貼付方法において、
接着シートを繰り出す工程と、
繰り出された接着シートを位置決めする位置決め工程と、
位置決めされた接着シートをシート部材側から吸着保持する工程と、
接着シートを被着体に押圧して貼付する工程とを備え、
前記位置決め工程は、接着シートの吸着を停止した状態で実施されるものであって、シート部材側を下にした状態で接着シートを下方から接着シートの面方向に移動可能に支持しつつ当該接着シートを所定位置に位置決めすることを特徴とするシート貼付方法。