JP2011517631A - 仮止めされる回路基板を剥離する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、製造された機器に損傷を与えずに、後処理として可撓性回路基板（１４）を除去する剥離装置、そのような装置を備えたシステム、及びそのような装置またはシステムを用いる方法を提供する。

Description

本発明は、仮止めされる回路基板を剥離する方法および装置に関する。

可撓性のディスプレイや電子機器は、低価格、強固、及び使い捨て可能であるという性質のうち少なくとも一つを備える応用例によって業界の常識を変えつつある。可撓性のディスプレイや電子機器の急増は、製造を容易にする補助技術によって部分的に抑制されている。回路を可撓性の回路基板上に加工するために、回路基板自体は、製造工程中に一定の配向で固定される必要がある。ロール・ツー・ロール方式は理論的には有望であるが、高精度な半導体のような工程への実用的な応用は、まだ意味のある規模において実証される必要がある。フレーミングは大きな規模では非実用的であると実証され、実行可能な選択肢とするためには、多くの設備やプロセスの修正が必要である。接着技術が存在し、かつ現在、製造規模で実装されているが、これらの方法の大部分はリジッド・ツー・リジッドの接着に限られている。

別の方法は、可撓性回路基板を剛性キャリアに接着し、該方法は半導体プロセスに利用可能な接着剤による接着工程の展開を含む。加工された回路または可撓性回路基板自体を損傷させることなく、可撓性回路基板を剛性キャリアから分離する必要があるため、この方法は、より難易度が高いが、次の剥離工程も実施する。

本明細書に記載される発見は、製造された機器に損傷を与えることなく、後処理として可撓性回路基板の除去を実現する方法およびツールプラットフォームに関する。さらに、該方法は剛性キャリアへの損傷を含まず、再生したり、再利用したりすることが可能で、製造工程の持続性を向上させる。

従って、第一態様において、本発明は仮止めされる回路基板を剥離する装置を提供し、該装置は、（ａ）Ｘステージと、（ｂ）前記Ｘステージに取り付けられた吸引作動チャックであり、仮止めされる回路基板を受け入れることが可能な吸引作動チャックと、（ｃ）前記Ｘステージに移動可能に連結され、かつ前記Ｘステージに対して垂直に配向されるＹステージと、（ｄ）前記Ｙステージに連結された剥離器であり、前記剥離器は二つの取り付けブロック及び切断エッジを備え、前記二つの取り付けブロックの各々は、前記Ｘステージが前記二つの取り付けブロックの間において移動可能であるように前記Ｙステージに取り付けられる遠位端を有し、前記二つの取り付けブロックの各々は、前記切断エッジが前記Ｘステージを横切って延びるように、前記切断エッジの端部に取り付けられる近位端を有し、前記切断エッジの高さはＺ軸に沿って調節可能に構成された剥離器とを備える。

本発明は、仮止めされる回路基板を剥離する方法も提供し、該方法は、（ａ）仮止めされる回路基板をＸステージに取り付けられた吸引作動チャックに取り付けるステップであり、前記仮止めされる回路基板は可撓性回路基板に接着された剛性キャリア回路基板を備え、前記ＸステージはＹステージに移動可能に連結される取り付けステップと、（ｂ）剥離器の高さを、前記剥離器が前記剛性キャリア回路基板および前記可撓性回路基板の間の接触面に整合するように、Ｚ軸に沿って調節するステップであり、前記剥離器は前記Ｙステージに連結され、前記剥離器は二つの取り付けブロックおよび切断エッジを備え、前記二つの取り付けブロックの各々は前記Ｘステージが前記二つの取り付けブロックの間において移動可能であるように前記Ｙステージに取り付けられる遠位端を有し、前記二つの取り付けブロックの各々は前記切断エッジが前記Ｘステージを横切って延びるように、前記切断エッジの端部に取り付けられる近位端を有する調節ステップと、（ｃ）吸引リングを備えた上側プレートを前記可撓性回路基板に接触させる接触ステップと、（ｄ）前記剥離器が前記剛性キャリア回路基板および前記可撓性回路基板の間の接触面を通過するように、前記可撓性回路基板を前記剛性キャリア回路基板から剥離するステップであり、前記吸引リングは、前記可撓性回路基板が前記剛性キャリアから剥離される時、吸引によって前記可撓性回路基板上に保持する剥離ステップとを備える。

本発明は、仮止めされる回路基板を剥離するシステムも提供し、該システムは、（ａ）ユーザインターフェイスと、（ｂ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続されたコンベヤシステムであり、（ｉ）仮止めされる回路基板を所定の距離だけ搬送するとともに、（ｉｉ）前記仮止めされる回路基板を剥離装置内に装填するように動作可能なコンベヤシステムと、（ｃ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された溶剤滴下システムであり、前記仮止めされる回路基板に溶剤を滴下させるように動作可能な溶剤滴下システムと、（ｄ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された振動システムであり、剥離器を超音波の周波数において振動させるように動作可能な振動システムと、（ｅ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された吸引システムであり、吸引リングによって上側プレートに対して前記仮止めされる回路基板を安定させるように動作可能な吸引システムと、（ｆ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された剥離システムであり、前記仮止めされる回路基板を可撓性回路基板および剛性キャリア回路基板に分離するように動作可能な剥離システムと、（ｇ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された温度制御システムであり、剥離の前に、前記剥離システムの切断エッジ及び吸引作動チャックの少なくともどちらかを加熱するように動作可能な温度制御システムと、（ｈ）任意で前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続されるオープンリール式システムであり、前記剥離器は使用後に前記切断エッジを取り替えることが可能なオープンリール式システムと、（ｉ）前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された洗浄システムであり、剥離の後、残留接着剤を前記剛性キャリア回路基板から除去するように動作可能な洗浄システムとを備える。

別の態様において、本発明は、データ記憶装置に格納された指令を与える物理的コンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記指令は仮止めされる回路基板を剥離するシステムに本発明の方法のいずれか一つを実施させるプロセッサによって実行可能である。前記物理的コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータシステム上において、仮止めされる回路基板を剥離するシステムの様々な実施形態を制御するように動作することが可能である。

上述の態様の一実施形態は、データ記憶装置に格納された指令を与える物理的コンピュータ可読記憶媒体であり、前記指令は仮止めされる回路基板を剥離するシステムに複数の機能を実施させるプロセッサによって実行可能であり、前記機能は、（ａ）仮止めされる回路基板を所定の距離だけ搬送する機能と、（ｂ）仮止めされる回路基板を剥離装置内に装填する機能と、（ｃ）前記仮止めされる回路基板に溶剤を滴下する機能と、（ｄ）切断エッジ及び吸引作動チャックの少なくとも一方を加熱する機能と、（ｅ）超音波の周波数において剥離器を振動させる機能と、（ｆ）吸引リングによって、前記仮止めされる回路基板を上側プレートに対して安定させる機能と、（ｇ）前記仮止めされる回路基板を剥離する機能と、（ｈ）オープンリール式システムによって前記剥離器の切断エッジを取り替える機能と、（ｉ）剥離させた後、残留接着剤を前記仮止めされる回路基板の剛性キャリア回路基板から除去する機能とを含む。

装置の上面図。 装置の等角図。 装置の前面図。 装置の側面図。

第一の態様において、本発明は、仮止めされる回路基板を剥離する装置の形態に関し、該装置は、（ａ）Ｘステージと、（ｂ）Ｘステージに取り付けられた吸引作動チャックであり、仮止めされる回路基板を受け入れることが可能な吸引作動チャックと、（ｃ）Ｘステージに移動可能に連結され、かつＸステージに対して垂直に配向されるＹステージと、（ｄ）Ｙステージに連結された剥離器であり、剥離器は二つの取り付けブロック及び切断エッジを備え、二つの取り付けブロックの各々は、Ｘステージが二つの取り付けブロックの間において移動可能であるようにＹステージに取り付けられる遠位端を有し、二つの取り付けブロックの各々は、切断エッジがＸステージを横切って延びるように、切断エッジの端部に取り付けられる近位端を備え、切断エッジの高さはＺ軸に沿って調節可能に構成された剥離器とを備える。

装置の例示的実施形態を図１乃至４に示す。以下で引用される部材番号は図１乃至４を参照するものである。部材番号は、説明の目的のために設けられ、特許請求される発明を図示した実施形態に限定するものではない。

本明細書において用いられるように、「可撓性回路基板」は、撓むか、湾曲するか、捩じられるか、屈曲するか、あるいは適合することが可能な可撓性材料を備える独立した回路基板である。可撓性回路基板の非限定的な例は、金属やポリマのフィルムを含み、例えば、アルミ箔や薄い金属の箔等の金属箔や、ポリイミド、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等のポリマシートや、全体の積層組立体が可撓性を維持するような二つ以上の金属及びポリマ材料の少なくとも一方を備える多層積層体を含むが、これらに限定されない。可撓性回路基板は、目的のために適切な任意の厚さを有することができ、好適な厚さは個々の応用例による。様々な実施形態において、可撓性回路基板は１０μｍから５ｍｍの厚さを有する。

本明細書において用いられるように、剛性キャリアは電子部材または回路を製造するために用いられる工程に耐え得る任意の材料を備えることができる。一実施形態において、剛性キャリアは半導体材料を備える。他の好適な態様および実施形態において、剛性キャリアは、少なくとも一つのほぼ平坦な表面を有することが望ましい。より望ましくは、剛性キャリアは半導体ウエハである。さらにより望ましくは、剛性キャリアは（望ましくは平坦な表面を有する）シリコンウエハである。

本明細書において用いられるように、Ｘステージ１０は吸引作動チャック１２を支持するための表面を有するとともに、Ｘ軸に沿って配向されたプラットフォームである。
本明細書において用いられるように、吸引作動チャック１２は、周知である任意の種類の吸引作動チャック１２である。使用者から見えるチャックの表面は、一つ以上の孔またはチャネルを有し、剥離工程中に剛性キャリアを所定の位置に保持するために、仮止めされる回路基板１４の剛性キャリア回路基板の表面に、該孔またはチャネルを通って吸引力が印加される。

本明細書において用いられるように、Ｙステージ１６は、Ｙ軸に沿って、Ｘステージ１０にほぼ垂直に配向されたプラットフォームであって、該プラットフォームはＸステージ１０および剥離器１８を支持するために、Ｚ軸に沿った一つ以上の平面内に一つ以上の表面を備える。Ｙステージ１６は、Ｘステージ１０がＸ軸に沿って手動で前後に移動できるように、Ｘステージ１０に移動可能に連結されている。

一実施形態において、Ｙステージ１６は移動可能である。Ｙステージ１６の移動によって、Ｙステージ１６に連結された剥離器１８は仮止めされる回路基板１４の接着層を通って前後に鋸歯状に移動し、それによって剥離工程を促進することが可能となる。

一実施形態において、Ｙステージ１６はＸステージ１０に対して同心に回転移動することが可能である。Ｙステージ１６は、Ｘ軸に対して垂直な角度で始まり、少なくとも、時計回りに４５度および反時計回りに４５度、合計９０度、回転し得る。剥離器の切断エッジ２２の長さがＸステージ１０のＸ軸に沿った長さよりも長い場合には、Ｙステージ１６は、最高で、３６０度回転する。

本明細書において開示される全ての実施形態において、Ｘステージ１０およびＹステージ１６は電動式にしてもよい。
一実施形態において、剥離器の切断エッジ２２は、剛性キャリア回路基板と可撓性回路基板との間の接着層とほぼ一列に配置される。切断エッジ２２の高さを調節する任意の技術が用いられても良く、該技術は、例えば、（ｉ）取り付けブロック２０が伸縮し、かつ所定の位置に係止可能であり、（ｉｉ）取り付けブロック２０が二つの対応する切込みを設けたトラック内を移動することが可能な二つの戻り止めを対向する面上に備え、かつ／あるいは、（ｉｉｉ）取り付けブロック２０が、剥離器１８がＹステージ１６に取り付けられ、かつＹステージ１６に対してＺ軸に沿って移動可能であり得る表面を備える実施形態を含むが、これに限られない。代替的には、応用例によって置換可能に用いられる仮止めされる回路基板１４の異なる厚さに応じて、様々な高さの複数の取り付けブロック２０が存在し得る。さらに代替的には、チャック１２は、切断エッジ２２がチャック１２によって僅かに押圧されることを保証するように、上下に調節される。

当業者は、本明細書の開示に基づいて、切断エッジ２２の高さを調節する多くの方法が存在することを理解するであろう。さらに、切断エッジ２２は、切断エッジ２２が接着層を通過する際に接着剤の強度よりも強い材料を備える。例えば、引張強度の高い任意の材料、例えば引張強度の高いワイヤまたは紐を用いることができるが、これに限られない。

一実施形態において、剥離器１８の切断エッジ２２は、剥離工程において用いられた後、オープンリール式システムによって取り替えられる。本明細書において用いられるように、オープンリール式システムは、剥離器の取り付けブロック２０の一つの近位端２６から他方の取り付けブロックの近位端２６までと、他方の取り付けブロックの近位端２６から、使用された切断エッジ２２を受入れて、巻き付けるためのスプール上までとにワイヤを送り出し、かつ供給用の細いワイヤのスプールを備える。オープンリール式システムは、巻き付け可能な薄いかみそり刃状の材料によって作動することも可能である。オープンリール式システムは、例えば、受け入れ用スプールを手で直接、又は手回しクランクによって回転させることによって、手動で動作させることもでき、あるいは、ワイヤまたはかみそり刃状の材料の次の分の長さを引き出すように電動化することもでき、この実施形態においては、ユーザインターフェイスに通信可能に接続されてもよい。

一実施形態において、該装置は、吸引リングを備えた上側プレートをさらに有し、上側プレートの吸引源は、ＸステージまたはＹステージ１６に接続される。一実施形態において、上側プレートの吸引リングは複数（２、３、４、５、６、又はそれ以上）の所望の直径の、例えば、望まれるように定められた１／１６インチ（１．５８７５ｍｍ）の柔軟な吸引先端を、例えば、直径６インチ（１５２．４ｍｍ）の円内に備え、かつ約−１０ｍｍＨｇ（約−１．３３ｋＰａ）から−５０ｍｍＨｇ（約−６．６７ｋＰａ）までの範囲の圧力で作動する。しかし、当業者が理解するように、同一の目的を果たす吸引リングの多くの異なる構成が存在し、寸法や構成は剥離される可撓性回路基板の寸法や形状に依存する。例えば、吸引リングは（ｉ）上側プレートの中央に１／１６インチ（１．５８７５ｍｍ）より大きな直径の一つの孔を備えるか、（ｉｉ）一つ以上の集団に構成された１／１６インチ（１．５８７５ｍｍ）未満の複数の孔を備えるか、（ｉｉｉ）異なる長さや幅を有する一つ以上のチャネルを備えても良い。

作動時、剥離および吸引が開始される前に、上側プレートは可撓性回路基板に接触する。上側プレートの吸引リングは、剛性キャリアから剥離される際に、可撓性回路基板上に保持され、剛性キャリアが一度剥離したものに再び付着することを防ぎ、かつ可撓性回路基板の縁部が湾曲することを実質的に抑制する。上側プレートは一つ以上のオス型部品に取り付けられるように手で整合され、オス型部品は一つ以上のメス型部品と対をなし、例えば、上側プレートに取付けられた整合ピンが吸引チャック１２に配置された孔に係合する。代替的には、上側プレートの整合は自動化されることができ、例えば、ロボットアームが上側プレートを適切な位置内に移動させるように調整されても良いし、ハウジングがＸ及びＹステージ１６に対して固定され、上側プレートを位置内まで降下させても良い。当業者が本明細書に基づいて理解するように、上側プレートの適切な整合を実現する多くの方法がある。

一実施形態において、装置は剥離器の切断エッジ２２の温度を制御する手段をさらに備える。加熱された切断エッジ２２が接着層に接触する時、接着剤が軟化して、より柔軟になり、仮止めされる回路基板１４を剥離することが容易になる。加熱要素は剥離器の取り付けブロック２０の一方または両方に連結されることができ、直接的な接触によって切断エッジ２２に熱を伝達する。代替的には、オープンリール式システムの供給用スプールは、剥離工程において積極的に用いるために、送り出す前に切断エッジ２２に熱を伝達する加熱コイルを備える。切断エッジ２２を押さえ付けるために空気シリンダが用いられる別の実施形態において、切断エッジ２２は二枚のアルミニウムプレートの間に挟まれ、切断エッジ２２はこれらのアルミニウムプレートを通る電気的接触によって加熱される。一実施形態において、温度を制御する手段は温度コントローラである。

別の実施形態において、装置は剥離器切断エッジ２２に機能的に接続された温度コントローラをさらに備える。
一実施形態において、装置は超音波の周波数で剥離器１８を振動させる手段をさらに備える。剥離器１８を振動させる手段は、例えば、トランスデューサプレート、または、超音波振動を引き起こす任意の他の種類の周知の機構を備えても良い。振動手段は両方の取り付けブロック２０に連結され、剥離器１８の振動は、切断エッジ２２が仮止めされる回路基板１４の接着層を貫通することをさらに容易にする。一実施形態において、剥離器１８の切断エッジ２２は、超音波の周波数で振動することが可能である。この特徴を実現させるために、振動手段は切断エッジ２２の下方に直接接触する剥離器１８の取り付けブロック２０の一方または両方の上部にわたって配置された一つ以上のトランスデューサプレートを備える。トランスデューサプレートが振動する時、振動は剥離器１８の切断エッジ２２に伝達される。切断エッジ２２の振動は、仮止めされる回路基板１４の接着層を貫通することをさらに容易にする。

別の実施形態において、装置は剥離器１８に機能的に接続された一つ以上のトランスデューサプレートをさらに備える。
一実施形態において、装置は仮止めされる回路基板１４に溶剤を塗布する手段をさらに備え、溶剤を塗布する手段はＸまたはＹステージ１６の一方に連結された溶剤用容器を備える。溶剤の塗布は、仮止めされる回路基板１４の周囲において接着層を溶解し、剛性キャリア回路基板と可撓性回路基板との間の接着を弱め、切断エッジ２２が接着層を貫通することをより容易にする。

一実施形態において、溶剤を塗布する手段は溶剤滴下システムを備える。本明細書において用いられるように、溶剤滴下システムは、仮止めされる回路基板１４の周囲の接着層において溶剤のスプレーを管理するスプレー機構を備える。本明細書において用いられるように、スプレーは多くの異なる形態を有しても良い。例として、スプレーは（ｉ）噴霧器または他の機器から放出された溶剤の微粒子の霧か、（ｉｉ）霧よりもより緊密に集中した粒子の溶剤の強力なジェットまたは流れか、（ｉｉｉ）薬用スポイトによって処理された液滴と同様の大きさの液滴を備える。溶剤滴下システムは、溶剤が浸透し、かつ所定の時間で接着層の周囲に直接接触する浸透要素を備えても良い。浸透要素は、スポンジ、又は容易に液体を吸収するとともに、湿ると強靭性を維持しつつ柔軟になることを特徴とする周知の他の任意の種類の吸収材料を備える。浸透要素は浸透要素に直接接触する溶剤用容器を介して浸透された状態を維持するか、あるいは浸透要素は接着層に塗布する前に溶剤に浸しても良い。さらに、溶剤滴下システムは、剥離工程の前および剥離工程の間、溶剤を塗布しても良い。

さらなる実施形態において、装置はＸ及びＹステージ１０、１６の一方または両方に連結された溶剤滴下システムをさらに備える。
一実施形態において、装置は、剥離した後、剛性キャリア回路基板から残留接着剤を除去する洗浄システムをさらに備え、洗浄システムはＸ及びＹステージ１０、１６の一方または両方に連結された溶剤用容器を備える。本明細書において用いられるように、残留接着剤を剥離された剛性キャリア回路基板または可撓性回路基板から除去する洗浄システムは、回路基板自体に損傷を負わせることなく、ほぼ全ての残留接着剤を除去するシステムである。

本明細書において用いられるように、残留接着剤は、剥離工程が完了した後、剛性キャリア回路基板か、可撓性回路基板かのどちらかに付着したままである接着層の部分を示す。

一実施形態において、残留接着剤を剛性キャリアから除去する洗浄システムは、溶剤内においてバッチ浸漬処理を行なう手段を備える。本明細書において用いられるように、バッチ浸漬処理は剛性キャリア回路基板または可撓性回路基板が完全に溶剤に沈められるか、代替的には、残留接着剤が存在する側面だけが溶剤に沈められることを必要とする。この実施形態において、各回路基板が浸される溶剤を収容する容器はＸ及びＹステージ１０、１６の一方または両方に連結される。

一実施形態において、装置は、剥離した後、残留接着剤を可撓性回路基板から除去する洗浄システムをさらに備え、洗浄システムはＸ及びＹステージ１０、１６の一方または両方に連結された溶剤用容器を備える。

一実施形態において、残留接着剤を可撓性回路基板から除去する洗浄システムは、高圧力溶剤スプレーを備える。本明細書において用いられるように、高圧力溶剤スプレーはほぼ残留接着剤が存在する側面にのみ向けられる高圧力スプレーを用いて、剛性キャリア回路基板または可撓性回路基板に適用される。高圧力溶剤スプレーは、まず残留接着剤を溶解し、次にスプレーの圧力が接着剤を洗い去る。この実施形態において、高圧力スプレーが引き出す溶剤を収容する容器は、Ｘ及びＹステージ１０、１６の一方または両方に連結される。

一実施形態において、装置は仮止めされる回路基板１４を吸引作動チャック１２内に装填するコンベヤシステムをさらに備え、コンベヤシステムはＸステージ１０に連結される。本明細書において用いられるように、コンベヤシステムはスライドを備え、スライドはスライドの遠位端においてコンベヤベルトの固定部にほぼ剛性的に取り付けられ、スライドの近位端はＸステージ１０に移動可能に連結され、スライドは吸引チャック１２の近傍に配置される。コンベヤベルトは周知の種類であって、離間した位置からスライドまで仮止めされる回路基板１４を運ぶ。仮止めされる回路基板１４がコンベヤベルトの端部に到達する時、仮止めされる回路基板１４はスライド上に押し出され、かつ仮止めされる回路基板１４に適合するように寸法決めされた吸引チャック１２の窪み内にスライドするか、代替的には、吸引チャック１２上のストッパに衝突するまでスライドする。

コンベヤシステムは、コンベヤベルトの固定部にほぼ剛性的に取り付けられ、かつＸステージ１０に移動可能に連結された基部を有するロボットアームを備えても良い。ロボットアームは、仮止めされる回路基板１４のコンベヤベルトからの除去と、仮止めされる回路基板１４の吸引チャック１２上への配置とに適合する移動の範囲を有する。コンベヤベルトは周知の種類であって、仮止めされる回路基板１４を離間した位置からロボットアームまで運ぶ。仮止めされる回路基板１４がロボットアームの届く位置に移動する時、ロボットアームは、仮止めされる回路基板１４をコンベヤベルトから持ち上げ、回路基板１４を吸引チャック１２上に配置する。

コンベヤシステムは、コンベヤベルトをさらに備えても良く、コンベヤベルトの固定部は、コンベヤベルトがほぼ吸引チャック１２の近傍に位置するように、Ｘステージ１０に移動可能に連結される。コンベヤベルトは周知の種類のものであって、仮止めされる回路基板１４を離間した位置から吸引チャック１２まで運ぶ。コンベヤベルトは、仮止めされる回路基板１４の各々の後側面から所定距離だけ離間した位置に、移動の方向に鋭角に配向された可撓性突出部をさらに備える。仮止めされる回路基板１４がコンベヤベルトの端部に到達する時、仮止めされる回路基板１４は吸引チャック１２上に押し出され、可撓性突出部が吸引チャック１２に接触し、かつコンベヤベルトに対して後方に撓むまで、仮止めされる回路基板１４を押し続ける。代替的には、可撓性突出部にはバネが取り付けられることによって、突出部はコンベヤベルトに対して平坦になるまで完全に回転するとともに、かつ吸引チャック１２を完全に迂回すると、適切な位置にバネによって戻される。

本明細書において用いられるように、装置の態様に関する上述の全ての記載および実施形態は、同じように、以下の方法、ソフトウェア、およびシステムの態様に適用可能である。さらに、各態様について開示される全ての実施形態は、特に明記しない限り、その態様の他の実施形態と組み合わせることができる。

第二の態様において、本発明は仮止めされる回路基板１４を剥離する方法の形態に関し、本方法は、（ａ）仮止めされる回路基板１４をＸステージ１０に取り付けられた吸引作動チャック１２に取り付けるステップであり、仮止めされる回路基板１４は可撓性回路基板に接着された剛性キャリア回路基板を備え、Ｘステージ１０はＹステージ１６に移動可能に連結されることからなる取り付けステップと、（ｂ）剥離器１８が剛性キャリア回路基板と可撓性回路基板との間の接触面に整合するように剥離器の高さをＺ軸に沿って調節するステップであり、剥離器１８はＹステージ１６に連結され、剥離器１８は二つの取り付けブロック２０及び切断エッジ２２を備え、二つの取り付けブロック２０の各々がＹステージ１６に取り付けられた遠位端２４を有し、Ｘステージ１０は二つの取り付けブロック２０の間を移動可能であり、二つの取り付けブロック２０の各々は切断エッジ２２の端部に取り付けられた近位端２６を有し、切断エッジ２２はＸステージ１０を横切って延びることからなる調節ステップと、（ｃ）吸引リングを備えた上側プレートを可撓性回路基板に接触させる接触ステップと、（ｄ）剥離器１８が剛性キャリア回路基板および可撓性回路基板の間の接触面を通過するように、可撓性回路基板を剛性キャリア回路基板から剥離するステップであり、吸引リングは、可撓性回路基板が剛性キャリアから剥離される時、吸引によって可撓性回路基板上に保持することからなる剥離ステップとを備える。

本明細書において用いられるように、取り付けステップは、装置の態様に関して記述されたコンベヤシステムによって実現されることができるが、これに限られない。さらに、コンベヤシステムは、方法の態様、または以下のソフトウェアおよびシステムの態様を実施するために、Ｘステージ１０に連結されていなくても良い。仮止めされる回路基板１４は、手または周知の任意の他の方法によって手動で装填される。

本明細書において用いられるように、上側プレートの吸引源は、方法の態様、または以下のソフトウェアおよびシステムの態様を実施するために、ＸまたはＹステージ１６に連結されていなくても良い。代わりに、上側プレートおよび吸引源は、分離して配置され、かつ剥離装置１８から離間していることができる。

一実施形態において、方法は、可撓性回路基板を剛性キャリアから剥離する前に、剥離器１８の切断エッジ２２を加熱するステップを備える。加熱された切断エッジ２２が接着層に接触する時、接着剤は軟化して、より柔軟になり、仮止めされる回路基板１４を剥離することはより容易になる。切断エッジ２２を加熱する温度コントローラの様々な実施形態は、本発明の第一態様において上述したものを含むが、これに限られない。

一実施形態において、剥離器１８は超音波振動を可能とする。剥離器１８のこのような振動は、切断エッジ２２が、仮止めされる回路基板１４の接着層を貫通することをさらに容易にする。剥離器１８の超音波振動を発生させる様々な実施形態は、本発明の第一態様において上述したものを含むが、これに限られない。

一実施形態において、方法は、剥離する工程の前および剥離する工程の間の少なくともどちらかに、剛性キャリア回路基板と可撓性回路基板との間の接触面に溶剤滴下システムを適用するステップを含む。溶剤の塗布は仮止めされる回路基板１４の周囲において接着層を溶解して、剛性キャリア回路基板と可撓性回路基板との間の接着を弱め、切断エッジ２２が接着層を貫通することをより容易にする。本明細書において用いられるように、溶剤滴下システムの溶剤用容器は、方法の態様、または以下のソフトウェアおよびシステムの態様を実施するために、ＸまたはＹステージ１０、１６に連結されていなくても良い。代わりに、溶剤用容器および完全な溶剤滴下システムは、分離して配置され、かつ剥離装置１８から離間させることができる。溶剤滴下システムの様々な実施形態は、本発明の第一態様において上述したものを含むが、これに限られない。

一実施形態において、方法は、剥離した後、洗浄システムによって剛性キャリア回路基板から残留接着剤を除去するステップを含む。別の実施形態において、方法は、剥離した後、洗浄システムによって可撓性キャリア回路基板から残留接着剤を除去するステップを含み、この実施形態は、回路基板自体に損傷を負わせることなく、ほぼ全ての残留接着剤を除去する。残留接着剤を除去する様々な実施形態は、本発明の第一態様において記述したものを含むが、これに限られない。

本明細書において用いられるように、剛性キャリア回路基板および可撓性回路基板の洗浄システムの溶剤用容器は、方法の態様、または以下のソフトウェアおよびシステムの態様を実施するために、ＸまたはＹステージ１０、１６に連結されていなくても良い。代わりに、溶剤用容器および両方の洗浄システムは分離して配置され、かつ剥離装置１８から離間させることができる。

一実施形態において、Ｘステージ１０およびＹステージ１６は電動化され、別の実施形態において、Ｙステージ１６はＸステージ１０に対して移動し、さらなる実施形態において、Ｙステージ１６はＸステージ１０を中心に回転する。これらの実施形態の各々は、本発明の第一態様において詳細に述べられている。

一実施形態において、吸引作動チャック１２は温度制御を有する。本明細書において用いられるように、吸引チャック１２の温度制御により、チャック１２の表面が加熱され、剛性キャリア回路基板へ、次に接着層へ熱を伝達することが可能になる。この方法により接着層を加熱することによって、接着剤はより柔軟になり、切断エッジ２２で貫通することがより容易になる。温度は接着剤に作用するほど高いが、剛性キャリア回路基板か、可撓性回路基板のどちらかに、永久的な損傷を生じるほど高くない。様々な実施形態において、剥離するステップは摂氏４０度から２００度の間の温度において実行される。

一実施形態において、方法は、剥離工程において用いた後、オープンリール式システムによって剥離器の切断エッジ２２を取り替えるステップをさらに備える。
本明細書において用いられるように、方法の態様に関して上述した全ての記載および実施形態は、上述の装置の態様、以下のソフトウェアおよびシステムの態様に、同じように適用可能である。様々な実施形態において、本発明の方法の各実施形態は、本発明の第一態様の任意の実施形態の任意の装置、または以下に記述する本発明の第三態様の任意の実施形態の任意のシステムを用いて実施することができる。

第三の態様において、本発明は仮止めされる回路基板１４を剥離するシステムの形態に関し、該システムは、（ａ）ユーザインターフェイスと、（ｂ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続されたコンベヤシステムであり、（ｉ）仮止めされる回路基板１４を所定の距離だけ搬送するとともに、（ｉｉ）仮止めされる回路基板１４を剥離装置内に装填するように動作可能なコンベヤシステムと、（ｃ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された溶剤滴下システムであり、仮止めされる回路基板１４に溶剤を滴下させるように動作可能な溶剤滴下システムと、（ｄ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された振動システムであり、剥離器１８を超音波の周波数において振動させるように動作可能な振動システムと、（ｅ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された吸引システムであり、吸引リングによって上側プレート対して仮止めされる回路基板１４を安定させるように動作可能な吸引システムと、（ｆ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された剥離システムであり、仮止めされる回路基板１４を可撓性回路基板および剛性キャリア回路基板に分離するように動作可能な剥離システムと、（ｇ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された温度制御システムであり、剥離する前に、剥離システムの切断エッジ２２および吸引作動チャック１２の少なくともどちらかを加熱するように動作可能な温度制御システムと、（ｈ）剥離器１８が使用後に切断エッジ２２を取り替えるオープンリール式システムと、（ｉ）ユーザインターフェイスに通信可能に接続された洗浄システムであり、剥離の後、残留接着剤を剛性キャリア回路基板から除去するように動作可能な洗浄システムとを備える。

本明細書において用いられるように、仮止めされる回路基板１４を搬送し、かつ装填することは、装置および方法の態様に関して記述したように、コンベヤシステムによって実現される。

本明細書において用いられるように、溶剤滴下の適用は、装置および方法の態様に関して記述された溶剤滴下システムによって実現される。
本明細書において用いられるように、ユーザインターフェイスは、キーボードと、モニタと、制御パネルと、ツールとのうちの一つ以上のもの、及び搬送、装填、溶剤の滴下、加熱、振動、安定化、剥離、及び残留接着剤の除去を管理するための出力装置を備える。これらのツールは各機能を監視するセンサおよび追跡器などの様々な入力装置を備え、かつ、モニタまたは他のディスプレイ上においてリアルタイムデータを使用者に提供し、使用者は制御パネルおよびキーボードの少なくともどちらかに接続された出力装置を利用して、システムを管理することができ、これらの全ては本発明の装置、システム、及び方法を自動化することが可能な処理装置によって統合される。

作動時、上述の複数のサブシステムは、仮止めされる回路基板１４を剥離するように相互に作用する。一実施形態において、一つの剥離器１８は二つ以上の洗浄システム、剛性キャリアを洗浄するための一つのバッチ浸漬ステーション、及び可撓性回路基板を洗浄するための一つの高圧力溶剤スプレーステーションを設ける。剥離システムの速度に応じて、製造する環境にとって効率の良い速度で剥離システムを作動させるために、二つより多くの洗浄システムが必要となり得る。別の実施形態において、二つの仮止めされる回路基板１４を、四つ以上の洗浄ステーションが設けられることになる二つの剥離システムに供給する二つのスライドに連結された一つのコンベヤシステムが存在し得る。当業者が理解するように、例えば、製造能力を最適化するために、各サブシステムの様々な組合せによって、これらのシステムを実装する多くの方法が存在する。

第四の態様において、本発明は、仮止めされる回路基板１４を剥離する装置またはシステム上において本発明の方法を自動的に実施するための物理的コンピュータ可読記憶媒体の形態に関する。この態様において、物理的コンピュータ可読記憶媒体はデータ記憶装置に格納される指令を与えることが可能であり、指令は仮止めされる回路基板１４を剥離するシステムに、本明細書に記載された任意の一つ以上の方法またはシステムを実施させるプロセッサによって実行可能である。物理的コンピュータ可読記憶媒体は、仮止めされる回路基板１４を剥離するシステムの様々な実施形態を制御するようにコンピュータシステムを作動させることが可能である。

本明細書において、「物理的コンピュータ可読媒体」という用語は磁気ディスク、光学ディスク、有機メモリ、及びＣＰＵによって読み出し可能な任意の他の揮発性（例えば、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」））または不揮発性（例えば、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」））の大容量記憶システムを含む。物理的コンピュータ可読媒体は、協働する又は相互接続されたコンピュータ可読媒体を含み、該コンピュータ可読媒体は処理システム上に単独に存在するか、あるいは複数の相互接続された処理システム上に分配され、コンピュータ可読媒体は処理システムにローカル接続されるか遠隔接続される。

第四の態様の一実施形態において、本発明はデータ記憶装置に格納された指令を与える物理的コンピュータ可読記憶媒体の形態に関し、該指令は仮止めされる回路基板１４を剥離するシステムに複数の機能を実施させるようにプロセッサによって実行可能であり、該機能は、（ａ）仮止めされる回路基板１４を所定の距離だけ搬送する機能と、（ｂ）仮止めされる回路基板１４を剥離装置内に装填する機能と、（ｃ）仮止めされる回路基板１４に溶剤を滴下する機能と、（ｄ）切断エッジ２２及び吸引作動チャック１２の少なくともどちらかを加熱する機能と、（ｅ）超音波の周波数において剥離器１８を振動させる機能と、（ｆ）吸引リングによって、仮止めされる回路基板１４を上側プレートに対して安定させる機能と、（ｇ）仮止めされる回路基板１４を剥離する機能と、（ｈ）オープンリール式システムによって剥離器の切断エッジ２２を取り替える機能と、（ｉ）剥離の後、仮止めされる回路基板の剛性キャリア回路基板から残留接着剤を除去する機能とを含む。
前述の任意の態様の実施形態は、明記しない限り、特許請求される発明を実施するために、ともに組み合わせることができる。

Claims (31)

1. 仮止めされる回路基板を剥離する装置であって、
   Ｘステージと、
   前記Ｘステージに取り付けられた吸引作動チャックであり、仮止めされる回路基板を受け入れることが可能な吸引作動チャックと、
   前記Ｘステージに移動可能に連結され、かつ前記Ｘステージに対して垂直に配向されるＹステージと、
   前記Ｙステージに連結された剥離器であり、前記剥離器は二つの取り付けブロック及び切断エッジを備え、前記二つの取り付けブロックの各々は前記Ｘステージが前記二つの取り付けブロックの間において移動可能であるように前記Ｙステージに取り付けられる遠位端を有し、前記二つの取り付けブロックの各々は、前記切断エッジが前記Ｘステージを横切って延びるように、前記切断エッジの端部に取り付けられる近位端を有し、前記切断エッジの高さはＺ軸に沿って調節可能に構成された剥離器とを備える装置。
2. 前記装置は吸引リングを備える上側プレートをさらに備え、前記上側プレート用の吸引源は前記ＸまたはＹステージに連結される請求項１に記載の装置。
3. 前記剥離器の切断エッジの温度を制御する手段をさらに備える請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記剥離器の切断エッジに機能的に接続された温度コントローラをさらに備える請求項１又は２に記載の装置。
5. 前記剥離器を超音波の振動数で振動させる手段をさらに備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記剥離器に機能的に接続された一つ以上のトランスデューサプレートをさらに備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記装置は前記仮止めされる回路基板に溶剤を塗布する手段をさらに備え、該溶剤を塗布する手段は前記ＸおよびＹステージの一方または両方に連結された溶剤用容器を備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記ＸおよびＹステージの一方または両方に連結された溶剤滴下システムをさらに備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記装置は、剥離が生じた後、残留接着剤を剛性キャリア回路基板から除去する洗浄システムをさらに備え、前記洗浄システムは前記ＸおよびＹステージの一方または両方に連結された溶剤用容器を備える請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 残留接着剤を剛性キャリアから除去する前記洗浄システムは溶剤内におけるバッチ浸漬処理用手段を備える請求項９に記載の装置。
11. 前記装置は、剥離が生じた後、残留接着剤を可撓性回路基板から除去する洗浄システムをさらに備え、前記洗浄システムは前記ＸおよびＹステージの一方または両方に連結された溶剤用容器を備える請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 残留接着剤を可撓性回路基板から除去する前記洗浄システムは高圧力溶剤スプレーを備える請求項１１に記載の装置。
13. 前記ＸステージおよびＹステージは電動化されている請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記Ｙステージは移動可能である請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記Ｙステージは前記Ｘステージに対して同心に回転移動することが可能である請求項１３に記載の装置。
16. 前記装置は仮止めされる回路基板を前記吸引作動チャック内に装填するコンベヤシステムを備え、前記コンベヤシステムは前記Ｘステージに連結される請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記二つの取り付けブロックに連結されたオープンリール式システムをさらに備える請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 仮止めされる回路基板を剥離する方法であって、
    仮止めされる回路基板をＸステージに取り付けられた吸引作動チャックに取り付けるステップであり、前記仮止めされる回路基板は可撓性回路基板に接着された剛性キャリア回路基板を備え、前記ＸステージはＹステージに移動可能に連結されることからなる取り付けステップと、
    剥離器の高さを、前記剥離器が前記剛性キャリア回路基板および前記可撓性回路基板の間の接触面に整合するように、Ｚ軸に沿って調節するステップであり、前記剥離器は前記Ｙステージに連結され、前記剥離器は二つの取り付けブロックおよび切断エッジを備え、前記二つの取り付けブロックの各々は前記Ｘステージが前記二つの取り付けブロックの間において移動可能であるように前記Ｙステージに取り付けられる遠位端を有し、前記二つの取り付けブロックの各々は前記切断エッジが前記Ｘステージを横切って延びるように、前記切断エッジの端部に取り付けられる近位端を有することからなる調節ステップと、
    吸引リングを備えた上側プレートを前記可撓性回路基板に接触させる接触ステップと、
    前記剥離器が前記剛性キャリア回路基板および前記可撓性回路基板の間の接触面を通過するように、前記可撓性回路基板を前記剛性キャリア回路基板から剥離するステップであり、前記吸引リングは、前記可撓性回路基板が前記剛性キャリアから剥離される時、吸引によって前記可撓性回路基板上に保持することからなる剥離ステップとを備える方法。
19. 前記可撓性回路基板を前記剛性キャリアから剥離する前に、前記剥離器の切断エッジを加熱するステップをさらに備える請求項１８に記載の方法。
20. 前記剥離器は超音波振動を可能とする請求項１８に記載の方法。
21. 前記剥離ステップの前および間の少なくとも一方に、前記剛性キャリア回路基板および前記可撓性回路基板の間の接触面に溶剤滴下システムを適用するステップをさらに備える請求項１８に記載の方法。
22. 剥離が生じた後、洗浄システムによって残留接着剤を前記剛性キャリア回路基板から除去するステップをさらに備える請求項１８に記載の方法。
23. 剥離が生じた後、洗浄システムによって残留接着剤を前記可撓性回路基板から除去するステップをさらに備える請求項１８に記載の方法。
24. 前記Ｘステージ及び前記Ｙステージは電動化されている請求項１８に記載の方法。
25. 前記Ｙステージは前記Ｘステージに対して移動する請求項１８に記載の方法。
26. 前記Ｙステージは、前記Ｘステージを中心に回転する請求項１８に記載の方法。
27. 前記吸引作動チャックは温度制御を備える請求項１８に記載の方法。
28. 前記剥離ステップにおいて使用後、オープンリール式システムによって前記剥離器の切断エッジを取り替えるステップをさらに備える請求項１８に記載の方法。
29. データ記憶装置に格納された指令を与える物理的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記指令は仮止めされる回路基板を剥離する装置またはシステムに複数の機能を実施させるプロセッサによって実行可能であり、前記機能は、
    仮止めされる回路基板を所定の距離だけ搬送する機能と、
    仮止めされる回路基板を剥離装置内に装填する機能と、
    前記仮止めされる回路基板に溶剤を滴下する機能と、
    切断エッジ及び吸引作動チャックの少なくとも一方を加熱する機能と、
    超音波の周波数において剥離器を振動させる機能と、
    吸引リングによって、前記仮止めされる回路基板を上側プレートに対して安定させる機能と、
    前記仮止めされる回路基板を剥離する機能と、
    オープンリール式システムによって前記剥離器の切断エッジを取り替える機能と、
    剥離させた後、残留接着剤を前記仮止めされる回路基板の剛性キャリア回路基板から除去する機能とを含む物理的コンピュータ可読記憶媒体。
30. データ記憶装置に格納された指令を与える物理的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記指令は仮止めされる回路基板を剥離するシステムに、請求項１８乃至２８に記載の方法のうちいずれか一つを実施させるプロセッサによって実行可能である物理的コンピュータ可読記憶媒体。
31. 仮止めされる回路基板を剥離するシステムであって、
    ユーザインターフェイスと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続されたコンベヤシステムであり、（ｉ）仮止めされる回路基板を所定の距離だけ搬送するとともに、（ｉｉ）前記仮止めされる回路基板を剥離装置内に装填するように動作可能なコンベヤシステムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された溶剤滴下システムであり、前記仮止めされる回路基板に溶剤を滴下させるように動作可能な溶剤滴下システムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された振動システムであり、剥離器を超音波の周波数において振動させるように動作可能な振動システムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された吸引システムであり、吸引リングによって上側プレートに対して前記仮止めされる回路基板を安定させるように動作可能な吸引システムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された剥離システムであり、前記仮止めされる回路基板を可撓性回路基板と剛性キャリア回路基板とに分離するように動作可能な剥離システムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された温度制御システムであり、剥離する前に、前記剥離システムの切断エッジ及び吸引作動チャックの少なくともどちらかを加熱するように動作可能な温度制御システムと、
    任意で前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続されるオープンリール式システムであり、前記剥離器は使用後に前記切断エッジを取り替えることが可能なオープンリール式システムと、
    前記ユーザインターフェイスに通信可能に接続された洗浄システムであり、剥離の後、残留接着剤を前記剛性キャリア回路基板から除去するように動作可能な洗浄システムとを備えるシステム。

Images