(57)【要約】【課題】テープロールが偏心した状態で回転しても、確実にテープ部材の残量を検出すること。【解決手段】テープ供給機構（１）は、テープロール（２）に挿入されテープロールを支持するシャフト（４）と、検出対象となるようにシャフトの側壁に形成された検出体（４１）と、シャフトに支持されたテープロールの外側面（２２）に接触し、テープロールの外側面と検出体との距離が所定の距離以下になったことを検出する近接センサー（６）と、を備える構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に空洞を有しロール状にテープ部材を巻装されたテープロールと、該空洞を用いて該テープロールを支持する支持手段と、該支持手段で支持される該テープロールの該テープ部材の残量を検出する残量検出手段と、を備えるテープ供給機構であって、
該支持手段は、該空洞に挿入し該テープロールを保持するシャフトと、該シャフトの両端を支持する支持台と、該シャフトの側壁に帯状に形成する検出体と、を備え、
該残量検出手段は、該検出体に近接して反応する近接センサーと、該近接センサーを該テープロールの外側面から中心軸に向かって移動させる移動手段と、を備え、
該移動手段を用いて該支持手段で支持される該テープロールの外側面に該近接センサーを接触させ、該テープロールから該テープ部材が引き出され該テープロールの外径が縮径されることによって、該近接センサーが該シャフトの該検出体に近接され反応しテープ残量を通知する通知部を備えるテープ供給機構。
【請求項２】
該移動手段は、該近接センサーを該シャフトの直上に配置させ、
重力で該近接センサーが落下し該テープロールの中心軸方向に移動する請求項１記載のテープ供給機構。
【請求項３】
該移動手段は、該近接センサーを振り子状態で支持する支持点を、該テープロールの外側面より上に配置し、
該支持点を支点として重力で該近接センサーが該テープロールの中心軸方向に移動する請求項１記載のテープ供給機構。
【請求項４】
該移動手段は、該近接センサーを該テープロールの中心軸方向に付勢するバネを備え、
該バネによる付勢力によって該近接センサーが該テープロールの中心軸方向に移動する請求項１記載のテープ供給機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープロールからテープ部材を供給するテープ供給機構に関し、特に、半導体デバイスの製造工程に用いられるテープ部材を供給するテープ供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロール状に巻かれたテープロールからテープ部材を供給するテープ供給機構において、テープ部材の減り具合を監視するテープ供給機構が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１に記載のテープ供給機構では、テープロールからテープ部材が引き出されて、引き出されたテープ部材にローラーが揺動可能に接触されている。テープ部材が消費されるとテープロールの外径が縮径すると共にテープ部材の引き出される位置が移動する。これに伴ってテープ部材とローラーとの接触位置が変化する。特許文献１においては、テープロールの縮径に応じて変化するローラーの接触位置から、テープ部材の残量を検出している。
【０００３】
特許文献２に記載のテープ供給機構では、テープ部材が粘着テープと離型テープとを積層して形成されている。テープ部材には、粘着テープに向かって光が照射されており、その反射光量が検出される。このテープ部材の終端部分では、粘着テープが形成されておらず、離型テープが露出される。このため、テープ部材の終端部分では、離型テープで光が反射され、その材質の違いによって反射光量が変化する。特許文献２においては、その反射光量の変化からテープ部材（粘着テープ）がなくなったことを検出している。
【０００４】
これらのテープ供給機構においては、テープホルダのシャフトにテープロールが取り付けられて、テープホルダによってシャフトを中心にテープロールが回転可能に支持される。これにより、テープロールからテープ部材を引き出すことが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−００１０３２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５６３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、テープロールにシャフトを固定したときにテープロールの中心軸とシャフトとが一致しないことがある。このため、テープロールは偏心した状態で回転し、テープロールの外側面が変動する。このように、特許文献１においては、テープロールの偏心等に起因した検出誤差を含んだ状態で、テープ部材の残量が検出される。よって、テープ部材がまだ残っているにもかかわらずテープ部材が残っていないと判断されたり、テープ部材が既に残っていないにも関わらずテープ部材が残っていると判断されることがある。このように、テープ部材の残量を誤検出するおそれがあった。
【０００７】
特許文献２においては、テープロールが偏心した状態で回転しても、テープ部材がなくなったことを検出することができるが、テープ部材の残量を検出することはできない。さらに、２層で構成される特殊なテープ部材にしか適用することができなかった。これらにより、半導体デバイスの製造工程で用いられるダイシングテープ等においては、残量を検知することが困難であった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、テープロールが偏心した状態で回転しても、確実にテープ部材の残量を検出することができるテープ供給機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のテープ供給機構は、中心に空洞を有しロール状にテープ部材を巻装されたテープロールと、空洞を用いてテープロールを支持する支持手段と、支持手段で支持されるテープロールのテープ部材の残量を検出する残量検出手段と、を備えるテープ供給機構であって、支持手段は、空洞に挿入しテープロールを保持するシャフトと、シャフトの両端を支持する支持台と、シャフトの側壁に帯状に形成する検出体と、を備え、残量検出手段は、検出体に近接して反応する近接センサーと、近接センサーをテープロールの外側面から中心軸に向かって移動させる移動手段と、を備え、移動手段を用いて支持手段で支持されるテープロールの外側面に近接センサーを接触させ、テープロールからテープ部材が引き出されテープロールの外径が縮径されることによって、近接センサーがシャフトの検出体に近接され反応しテープ残量を通知する通知部を備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、テープロールの外側面に近接センサーが常に接触されているため、テープ部材が消費されてテープロールの外径が縮径すると、近接センサーはテープロールの外側面に沿ってテープロールの中心に向かって移動する。そして、テープ部材の残量が少なくなり、近接センサーと検出体との距離が所定の距離まで近づいたときに近接センサーが反応することで、テープ部材の残量を検出することができる。また、テープロールとシャフトとが偏心した状態で固定される場合であっても、検出体が形成されたシャフトの側壁（テープロールの空洞の内側面）からテープロールの外側面までの距離は一定である。よって、テープロールの全周にわたって近接センサーと検出体との距離が変わらず、テープロールが偏心した状態で回転しても、テープ部材の残量を高精度に検出することができる。
【００１１】
また、本発明の上記テープ供給機構において、移動手段は、近接センサーをシャフトの直上に配置させ、重力で近接センサーが落下しテープロールの中心軸方向に移動する。
【００１２】
また、本発明の上記テープ供給機構において、移動手段は、近接センサーを振り子状態で支持する支持点を、テープロールの外側面より上に配置し、支持点を支点として重力で近接センサーがテープロールの中心軸方向に移動する。
【００１３】
また、本発明の上記テープ供給機構において、移動手段は、近接センサーをテープロールの中心軸方向に付勢するバネを備え、バネによる付勢力によって近接センサーがテープロールの中心軸方向に移動する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、テープロールの外側面とシャフトの側壁との間隔を監視することで、テープロールが偏心した状態で回転しても、確実にテープ部材の残量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るテープ供給機構の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るテープ供給機構のテープ部材の残量検出の一例を示す模式図である。
【図３】第１の変形例に係るテープ供給機構を示す模式図である。
【図４】第２の変形例に係るテープ供給機構を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１を参照して、本実施の形態に係るテープ供給機構について説明する。図１は、本実施の形態に係るテープ供給機構の一例を示す図である。図１Ａは本実施の形態に係るテープ供給機構の全体斜視図を示し、図１Ｂはテープロール単体の斜視図を示し、図１Ｃは本実施の形態に係る支持手段の分解斜視図を示す。なお、本実施の形態に係るテープ供給機構は、以下の図に示す構成に限定されない。テープ供給機構は、テープロールからテープ部材を引き出し可能な構成であれば、どのような構成でもよい。
【００１７】
図１Ａに示すように、本実施の形態に係るテープ供給機構１は、テープホルダ３（支持台）にシャフト４が両持ちされており、シャフト４に固定されたテープロール２からテープ部材２１を引き出すように構成されている。また、テープ供給機構１は、テープロール２の外側面２２に接触させた近接センサー６により、テープ部材２１の残量を検出するように構成されている。
【００１８】
図１Ｂに示すように、テープロール２は、円筒状の芯部２３にテープ部材２１を巻装して構成される。テープ部材２１は、例えば、半導体デバイスの製造工程に用いられるダイシングテープであり、シート状の基材の表面に粘着層を積層して構成される。なお、テープ部材２１は、ダイシングテープに限らず、ロール状に巻装されるものであれば、どのように構成されてもよい。例えば、ウエーハを保護する保護テープ（ＢＧ（Back  Grinding）テープ）、剥離用テープ、エキスパンドテープ、ＤＡＦ（Die  Attach  Film）で構成されてもよい。
【００１９】
図１Ｃに示すように、シャフト４は、テープロール２の空洞２４（図１Ｂ参照）に挿入される断面視Ｃ字状のアウターシャフト４０と、アウターシャフト４０の空洞に挿入されるインナーシャフト４２と、インナーシャフト４２の両端に取り付けられる一対のサイドシャフト４４と、によって構成される。
【００２０】
アウターシャフト４０は、側壁（外側面）の一部分に、後述する近接センサー６の検出対象となる帯状の検出体４１が形成されている。検出体４１は、例えば、磁性体で形成されており、アウターシャフト４０の外側面上で所定の幅を有している。また、検出体４１は、アウターシャフト４０の全周にわたって形成されている。このため、後述する近接センサー６は、テープロール２の回転角度によらず、検出体４１を検出することができ、テープ部材２１の残量をより高精度に検出することができる。インナーシャフト４２は、アウターシャフト４０の内側面よりも小径のスタッドボルトで構成され、両端に雄ネジ４３が形成されている。
【００２１】
サイドシャフト４４は、先端に向かって縮径する略円錐台形状のテーパ部４５の後端面に、シャフト部４６を設けて構成される。シャフト部４６はテーパ部４５と同軸上に設けられており、シャフト部４６はテープロール２の回転軸となる。テーパ部４５の先端部分の外径は、アウターシャフト４０の内径より小さくインナーシャフト４２の外径より大きくなっている。一方、テーパ部４５の後端部分の外径は、アウターシャフト４０の内径より大きくなっている。また、テーパ部４５の先端には、インナーシャフト４２の両端の雄ネジ４３に嵌まり込むネジ穴４７が形成されている。
【００２２】
図１Ａに戻り、テープホルダ３は、上面視長方形状の底壁部３１の長手方向の両端から立ち上がる一対の側壁部３２によって、テープロール２を固定するシャフト４を挟み込んで支持するように構成されている。このように、シャフト４及びテープホルダ３は、テープロール２を支持する支持手段を構成する。
【００２３】
本実施の形態においては、テープロール２の空洞２４にアウターシャフト４０が挿入され、アウターシャフト４０の内側にインナーシャフト４２が挿入される。そして、テープロール２の両端を挟み込むように、一対のサイドシャフト４４がインナーシャフト４２の両端部分にねじ込まれる。このとき、サイドシャフト４４のテーパ面がアウターシャフト４０の内周エッジに接触し、テープロール２の内径より小さいアウターシャフト４０の外径は拡径される。
【００２４】
この結果、アウターシャフト４０の外側面は、テープロール２の内側面に押し付けられる。よって、テープロール２とシャフト４とが一体化され、テープロール２は、シャフト４によって一体回転可能に保持される。このとき、一対のサイドシャフト４４のそれぞれのシャフト部４６がテープロール２の回転軸となる。そして、一対のシャフト部４６をテープホルダ３の側壁部３２に取り付けることにより、テープロール２はテープホルダ３に回転可能に支持される。
【００２５】
このように、シャフト４は、複数の部材を組み合わせてテープロール２を固定する構成になっている。このため、各部材の組み付け時の誤差や寸法誤差等により、テープロール２の中心と回転軸（シャフト部４６）とがずれた状態で、テープロール２がシャフト４に固定される可能性がある。詳細は後述するが、本実施の形態においては、テープロール２の中心と回転軸とがずれた状態であっても、テープ部材２１の残量を確実に検出することが可能になっている。
【００２６】
次に、テープ部材２１の残量を検出する残量検出手段について説明する。図１Ａに示すように、底壁部３１の短手方向において、テープ部材２１の繰り出し側とは反対側の一端からは、上方に向かって側面視Ｌ字状の支柱部３３が伸びている。また、屈曲された支柱部３３の先端部分が、テープロール２の上方（シャフト４の真上）に位置している。支柱部３３の先端部分には、テープロール２の中心に向かって延在する筒状のガイド部５（移動手段）が取り付けられている。ガイド部５の内部には、近接センサー６が重力を受けてガイド部５に沿って移動可能に収容されている。近接センサー６の先端部分は、テープロール２の外側面に接触している。
【００２７】
近接センサー６は、例えば、磁気型の非接触式センサーで構成される。磁気型の近接センサー６は、磁性体で構成される検出体４１が接近したときの磁束の変化を検出する。なお、近接センサー６の構成は、これに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、近接センサー６は、検出体４１の接近によって生じるインダクタンスの変化や熱損失を検出する電磁誘導型の近接センサー６で構成されてもよい。本実施の形態においては、近接センサー６及びガイド部５が、テープ部材２１の残量を検出する残量検出手段を構成する。
【００２８】
また、近接センサー６には、テープ部材２１の残量を通知する通知部７が接続されている。テープロール２からテープ部材２１が引き出されてテープロール２が縮径されると、近接センサー６は、テープロール２に接触したまま重力によってテープロール２の中心に向かって移動する。そして、テープ部材２１の残量が少なくなって、近接センサー６が検出体４１に対して所定の距離まで近づくと、近接センサー６は、検出体４１を検出して通知部７に信号を送信する。これにより、通知部７は、テープ部材２１の残量が少なくなったことを外部に通知する。なお、通知部７は、テープ部材２１の残量を画像表示してもよいし、発光、音声、音、その他の方法でテープ部材２１の残量を通知してもよい。
【００２９】
次に、図２を参照して、テープ部材の残量検出について説明する。図２は、本実施の形態に係るテープ供給機構のテープ部材の残量検出の一例を示す模式図である。図２Ａはテープ部材が十分に残っている状態を示し、図２Ｂはテープ部材の残量が少なくなった状態を示し、図２Ｃはテープロールの部分拡大図を示す。
【００３０】
図２に示すように、テープホルダ３に支持されたテープロール２の外側面２２の最も高い位置には、近接センサー６が接触している。近接センサー６の先端は球面形状を有しており、テープロール２に接触する面に、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂によってコーティングされている。これにより、近接センサー６の先端はテープ部材２１の表面を滑りやすくなっており、テープロール２の回転によって近接センサー６とテープ部材２１とが擦れても、テープ部材２１が傷つき難くなっている。テープロール２からテープ部材２１が引き出されて消費されることにより、テープロール２の外径は徐々に小さくなる。テープロール２の外側面２２に接触した近接センサー６は、テープロール２の縮径に合わせ、重力によってテープロール２の中心（シャフト４）に向かって移動（落下）する。
【００３１】
このとき、近接センサー６は、テープロール２の外側面２２に接触した状態を維持しながらガイド部５に沿って移動する。本実施の形態においては、このガイド部５が移動手段を構成する。そして、図２Ｂに示すように、テープ部材２１の残量が少なくなり、近接センサー６と検出体４１との距離が所定の距離以下になったときに、近接センサー６が反応する。これによって、テープ部材２１の残量を検出することができる。なお、近接センサー６と検出体４１との所定の距離は、通知したいテープ部材２１の残量に合わせて近接センサー６の感度を調整することにより、適宜調整が可能である。
【００３２】
また、図２Ｃに示すように、テープロール２の中心Ｏ１に対してシャフト４の中心Ｏ２がずれて取り付けられた場合、テープロール２は、シャフト４（シャフト部４６）を中心に偏心した状態で回転する。このとき、任意の位置におけるテープロール２の外側面２２からシャフト４までの距離Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ異なる一方、テープ部材２１自体の厚みは一定のため、テープロール２の外側面２２から検出体４１までの距離Ｔ１、Ｔ２は同じである。このように、テープロール２の外側面２２から検出体４１までの距離は、テープロール２のどの位置においても一定である。
【００３３】
よって、テープロール２が偏心して回転しても、近接センサー６の接触位置によって、近接センサー６と検出体４１との距離にズレが生じることはない。すなわち、近接センサー６と検出体４１との距離は、テープロール２の全周にわたって変わることがない。このため、近接センサー６は、テープ部材２１の残量を高精度に検出することができる。このように、テープ部材２１の残量を誤検出することがなく、確実にテープ部材２１の残量を検知することができる。また、重力によって、近接センサー６をテープロール２の外側面２２に接触させた状態を維持させる構成としたため、複雑な構成を必要とすることなく、テープ部材２１の残量を検出することができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態に係るテープ供給機構１によれば、テープロール２の外側面２２に近接センサー６が常に接触されているため、テープ部材２１が消費されてテープロール２の外径が縮径すると、近接センサー６はテープロール２の外側面２２に沿ってテープロール２の中心に向かって移動する。そして、テープ部材２１の残量が少なくなり、近接センサー６と検出体４１との距離が所定の距離まで近づいたときに近接センサー６が反応することで、テープ部材２１の残量を検出することができる。また、テープロール２とシャフト４とが偏心した状態で固定される場合であっても、検出体４１が形成されたシャフト４の側壁（テープロール２の空洞２４の内側面）からテープロール２の外側面２２までの距離は一定である。よって、テープロール２の全周にわたって近接センサー６と検出体４１との距離が変わらず、テープロール２が偏心した状態で回転しても、テープ部材２１の残量を高精度に検出することができる。また、テープ部材２１の材質によらず、テープ部材２１の残量を検出することができる。
【００３５】
次に、図３を参照して、第１の変形例に係るテープ供給機構について説明する。図３は、第１の変形例に係るテープ供給機構の一例を示す模式図である。図３Ａはテープ部材が十分に残っている状態を示し、図３Ｂはテープ部材の残量が少なくなった状態を示す。第１の変形例においては、近接センサーを振り子で支持してテープロールの外側面に接触させる点で、本実施の形態と相違する。第１の変形例においては、相違点について重点的に説明する。また、本実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付している。
【００３６】
図３に示すように、第１の変形例に係るテープ供給機構２０１では、テープホルダ３の底壁部３１から上方に立ち上がるＬ字状の支柱部３３の先端に、棒状のアーム部材８の一端が支持されており、アーム部材８の他端には、近接センサー６が固定されている。近接センサー６の先端がテープロール２の外側面２２に接触している。アーム部材８及び近接センサー６は、支柱部３３の先端を支点として揺動可能になっている。図３Ａに示すように、近接センサー６の先端部分の揺動軌跡は、テープロール２の中心（シャフト４）を通っている。
【００３７】
テープ部材２１が引き出されてテープロール２が縮径されると、テープロール２の外側面２２に接触している近接センサー６は、テープロール２の縮径に合わせ、重力によって下方（テープロール２の中心方向）に移動しようとする。このとき、近接センサー６は、テープロール２の外側面２２に接触した状態を維持しながら、アーム部材８の一端を支点に揺動してシャフト４に向かって移動する。第１の変形例においては、振り子を構成するアーム部材８が移動手段になっている。そして、図３Ｂに示すように、テープ部材２１の残量が少なくなり、近接センサー６が検出体４１に対して所定の距離まで近づくと、近接センサー６が反応する。このように、第１の変形例においても、テープ部材２１の残量を検出することができる。
【００３８】
次に、図４を参照して、第２の変形例に係るテープ供給機構について説明する。図４は、第２の変形例に係るテープ供給機構の一例を示す模式図である。図４Ａはテープ部材が十分に残っている状態を示し、図４Ｂはテープ部材の残量が少なくなった状態を示す。第２の変形例においては、近接センサーをコイルバネの付勢力で付勢してテープロールの外側面に接触させる点で、本実施の形態と相違する。第２の変形例においては、相違点について重点的に説明する。また、本実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付している。
【００３９】
図４に示すように、第２の変形例に係るテープ供給機構３０１では、テープホルダ３の底壁部３１の上面に、支持部９を介して上方に延在する筒状のガイド部１０が設けられている。ガイド部１０は、テープロール２の中心（シャフト４）に向かって延在している。ガイド部１０の内部には、コイルバネ１１が挿入されており、コイルバネ１１の先端に近接センサー６が取り付けられている。近接センサー６はコイルバネ１１によって上方に付勢されており、ガイド部１０に沿って上下動可能になっている。また、図４Ａに示すように、近接センサー６の先端は、コイルバネ１１の付勢力によって、テープロール２の外側面２２に接触した状態が維持されている。
【００４０】
テープ部材２１が引き出されてテープロール２が縮径されると、テープロール２の外側面２２に接触している近接センサー６は、テープロール２の縮径に合わせ、コイルバネ１１の付勢力によって上方に移動しようとする。このとき、近接センサー６は、テープロール２の外側面２２に接触した状態を維持しながらガイド部１０に沿ってシャフト４に向かって移動する。このように、第２の変形例においては、ガイド部５及びコイルバネ１１が移動手段になっている。そして、図４Ｂに示すように、テープ部材２１の残量が少なくなり、近接センサー６が検出体４１に対して所定の距離まで近づくと、近接センサー６が反応する。このように、第２の変形例においても、テープ部材２１の残量を検出することができる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００４２】
例えば、上記した実施の形態において、シャフト４は、テープロール２の空洞２４にアウターシャフト４０及びインナーシャフト４２を挿入し、一対のサイドシャフト４４をインナーシャフト４２の両端にねじ込んでテープロールを固定する構成としたが、この構成に限定されない。シャフト４は、テープロール２を支持するものであれば、どのように構成されてもよく、例えば、単一の部材で構成されてもよい。
【００４３】
また、上記した実施の形態において、近接センサー６の先端が球面形状を有する構成としたが、この構成に限定されない。近接センサー６の先端は、テープロール２の外側面２２に接触すればどのように形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は、テープロールが偏心した状態で回転しても、確実にテープ部材の残量を検出することができるという効果を有し、特に、半導体デバイスの製造工程に用いられるテープ部材を供給するテープ供給機構に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１、２０１、３０１  テープ供給機構
２  テープロール
２１  テープ部材
２４  テープロールの空洞
３  テープホルダ（支持台）
４  シャフト（支持手段）
４１  検出体
５、１０  ガイド部（移動手段）
６  近接センサー（残量検出手段）
７  通知部
８  アーム部材（移動手段）
１１  コイルバネ（バネ）
【図１】
2015189548.tif 000003
【図２】
2015189548.tif 000004
【図３】
2015189548.tif 000005
【図４】
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