JP2017163089A - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を抑制することができるシート剥離装置および剥離方法を提供すること。【解決手段】シート剥離装置１０は、一体物ＷＫを支持する一体物支持手段２０と、被着体ＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持するシート保持手段３０と、被着体ＷＫとシート保持手段３０とを相対移動させて当該被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する剥離手段４０とを備え、一体物支持手段２０は、シート保持手段３０を備えた第１支持手段２１と、被着体ＷＦを支持する第２支持手段２２とを含み、剥離手段４０は、第１支持手段２１と第２支持手段２２とを相対移動させて被着体ＷＦから接着シートＡＳを剥離する。【選択図】図１

Description

本発明は、シート剥離装置および剥離方法に関する。

従来、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−７３８７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のシート剥離装置では、保持手段（一体物支持手段）と剥離手段（シート保持手段）とがそれぞれ独立して設けられているため、装置が大型化するという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化を抑制することができるシート剥離装置および剥離方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のシート剥離装置は、被着体の一方の面に接着シートが貼付された一体物から当該接着シートを剥離するシート剥離装置において、前記一体物を支持する一体物支持手段と、前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持手段と、前記被着体とシート保持手段とを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する剥離手段とを備え、前記一体物支持手段は、前記シート保持手段を備えた第１支持手段と、前記被着体を支持する第２支持手段とを含み、前記剥離手段は、前記第１支持手段と第２支持手段とを相対移動させて前記被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とする。

この際、本発明のシート剥離装置では、前記一体物支持手段は、第１支持手段と第２支持手段とで前記一体物を支持することが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記接着シートの剥離角度を調整する剥離角度調整手段を備えていることが好ましい。

一方、本発明のシート剥離方法は、被着体の一方の面に接着シートが貼付された一体物から当該接着シートを剥離するシート剥離方法において、第１支持手段および第２支持手段を備えた一体物支持手段で前記一体物を支持する一体物支持工程と、前記被着体に貼付された接着シートをシート保持手段で保持するシート保持工程と、前記被着体とシート保持手段とを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する剥離工程とを含み、前記一体物支持工程では、前記第２支持手段で前記被着体を支持し、前記剥離工程では、前記シート保持手段を備えた第１支持手段と前記第２支持手段とを相対移動させて前記被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、一体物支持手段がシート保持手段を備えた構成としたので、一体物支持手段とシート保持手段とが独立することがなく、装置の大型化を抑制することができる。

この際、一体物支持手段が第１支持手段と第２支持手段とで一体物を支持する構成とすれば、例えば、当該一体物を確実に支持して搬送したり、当該一体物に所定の処理を施したりすることができる。
また、剥離角度調整手段を備えれば、接着シートの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて最適な剥離角度で当該接着シートを被着体から剥離することができる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の概略斜視図。 （Ａ）〜（Ｄ）は、シート剥離装置の動作説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面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２中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軸と平行な図２中手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１、２において、シート剥離装置１０は、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）ＷＦの一方の面に接着シートＡＳが貼付された一体物ＷＫから当該接着シートＡＳを剥離する装置であって、一体物ＷＫを支持する一体物支持手段２０と、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持するシート保持手段３０と、ウエハＷＦとシート保持手段３０とを相対移動させて当該ウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離する剥離手段４０と、接着シートＡＳの剥離角度θを調整する剥離角度調整手段５０とを備えている。

一体物支持手段２０は、シート保持手段３０を備えた第１支持手段２１と、ウエハＷＦを支持する第２支持手段２２とを含み、本実施形態では、第１支持手段２１と第２支持手段２２とで一体物ＷＫを支持する構成になっている。なお、第２支持手段２２は、ウエハＷＦの他方の面に貼付されたマウントシートＭＳと、当該マウントシートＭＳの外周に貼付されたリングフレームＲＦとを介してウエハＷＦを支持する構成になっている。
第１支持手段２１は、上面視（一体物支持手段２０をＺ軸方向上方から見た状態）で右側に突出部のある凸状のベースフレーム２１Ａと、ベースフレーム２１Ａの突出部右端側に設けられた支柱２１Ｂと、ベースフレーム２１Ａに支持された駆動機器としてのリニアモータ２１Ｃと、リニアモータ２１Ｃのスライダ２１Ｄに支持された駆動機器としての直動モータ２１Ｅと、直動モータ２１Ｅの出力軸２１Ｆ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第１減圧手段によって吸着保持が可能な支持面２１Ｇを有する支持テーブル２１Ｈとを備えている。
第２支持手段２２は、上面視で左側に凹み部のある凹状のベースフレーム２２Ａと、ベースフレーム２２Ａに支持され、上面視で左側に凹み部のある凹状の立設フレーム２２Ｂと、立設フレーム２２Ｂ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第２減圧手段によって吸着保持が可能な支持面２２Ｃを有する支持テーブル２２Ｄとを備えている。なお、支持テーブル２２Ｄの上面には、リングフレームＲＦの内縁に嵌まり込んで当該リングフレームＲＦの位置決めが可能な位置決め凸部２２Ｅが形成されている。

シート保持手段３０は、剥離用テープＰＴを支持する剥離用テープ支持部３１と、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する貼付部３２と、剥離用テープＰＴを切断する切断部３３とで構成されている。
剥離用テープ支持部３１は、支柱２１Ｂに取り付けられたフレーム３１Ａに支持された駆動機器としての回動モータ３１Ｂと、回動モータ３１Ｂによって回動可能に設けられ、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ３１Ｃと、支柱２１Ｂに取り付けられたフレーム３１Ｄの下方に支持されたガイドローラ３１Ｅと、フレーム３１Ｄの上方に支持されたガイドローラ３１Ｆとを備えている。
貼付部３２は、フレーム３１Ｄの上方に支持された駆動機器としての回動モータ３２Ａによって回動可能に設けられた揺動アーム３２Ｂと、揺動アーム３２Ｂ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によって吸着保持が可能な剥離用テープ保持部材３２Ｃと、揺動アーム３２Ｂに支持された駆動機器としての直動モータ３２Ｄの出力軸３２Ｅに支持され、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段によって接着シートＡＳと剥離用テープＰＴとの接着力を向上させる図示しない接着補助手段が設けられた押圧部材３２Ｆと、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳの右端部を検知可能なカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段とを備えている。
切断部３３は、駆動機器としての直動モータ３３Ａの出力軸３３Ｂに支持されたカッター刃３３Ｃを備えている。

剥離手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１を備え、その第１スライダ４１Ａでベースフレーム２１Ａを支持するとともに、その第２スライダ４１Ｂでベースフレーム２２Ａを支持し、それら第１支持手段２１と第２支持手段２２とを相対移動させてウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離する構成になっている。

剥離角度調整手段５０は、支柱２１Ｂの上面に支持された駆動機器としての直動モータ５１と、直動モータ５１の出力軸５１Ａに支持された調整プレート５２とを備えている。

以上のシート剥離装置１０において、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離する手順を説明する。
先ず、各部材が初期位置で待機する図１中実線（図２中二点鎖線）で示すシート剥離装置１０に対し、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の入力手段を介して自動運転開始の信号を入力すると、シート保持手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、剥離用テープ保持部材３２Ｃで剥離用テープＰＴを吸着保持する。そして、人手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移送手段によって、リングフレームＲＦの内縁に位置決め凸部２２Ｅが嵌まり込むように一体物ＷＫが一体物支持手段２０上に載置されると、一体物支持手段２０が図示しない第１、第２減圧手段を駆動し、支持面２１Ｇと支持面２２Ｃとでそれぞれ接着シートＡＳとリングフレームＲＦとの吸着保持を開始する。その後、剥離手段４０がリニアモータ４１を駆動し、図２（Ａ）に示すように、調整プレート５２の右端がカッター刃３３Ｃの刃先直下に位置するように、第１、第２支持手段２１、２２を同じ速度で移動させる。

そして、一体物支持手段２０が図示しない第１減圧手段の駆動を停止した後、リニアモータ２１Ｃおよび直動モータ２１Ｅを駆動し、図２（Ｂ）に示すように、支持テーブル２１Ｈを左下方に移動させる。次いで、シート保持手段３０が回動モータ３２Ａを駆動し、揺動アーム３２Ｂを時計回転方向に回転させ、剥離用テープ保持部材３２Ｃで吸着保持した剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの下面に対向配置させる。このとき、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの下面に当接させてもよいし、当接させなくてもよい。次に、シート保持手段３０が図示しない検知手段を駆動し、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳの右端部を検知し、この検知結果を基に、剥離手段４０がリニアモータ４１を駆動し、接着シートＡＳの右端が押圧部材３２Ｆの右端直上に位置するように、第２支持手段２２を移動させる。その後、シート保持手段３０が直動モータ３２Ｄおよび接着補助手段を駆動し、図２（Ｂ）の右側の図に示すように、押圧部材３２Ｆを上昇させて剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに押圧して貼付する。剥離用テープＰＴの接着シートＡＳへの貼付が完了すると、シート保持手段３０が接着補助手段の駆動を停止した後、直動モータ３２Ｄを駆動し、押圧部材３２Ｆ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た後、回動モータ３２Ａを駆動し、揺動アーム３２Ｂを反時計回転方向に回転させて剥離用テープ保持部材３２Ｃを初期位置に復帰させる。

そして、シート保持手段３０が回動モータ３１Ｂの駆動をロックさせるとともに、剥離手段４０がリニアモータ４１を駆動し、第１支持手段２１の移動をロックさせた状態で、第２支持手段２２を右方に移動させることで、第１支持手段２１と第２支持手段２２とをシート剥離方向へ相対移動させ、図２（Ｃ）に示すように、ウエハＷＦから接着シートＡＳを徐々に剥離する。なお、ウエハＷＦから接着シートＡＳが剥離される間において、剥離角度調整手段５０が直動モータ５１を駆動し、調整プレート５２を昇降させてウエハＷＦから剥離される接着シートＡＳの剥離角度θを調整する。ウエハＷＦから接着シートＡＳ全体が剥離されると、剥離角度調整手段５０が直動モータ５１を駆動し、図２（Ｄ）に示すように、調整プレート５２を初期位置に復帰させる。次に、シート保持手段３０が回動モータ３２Ａおよび図示しない減圧手段を駆動し、揺動アーム３２Ｂを時計回転方向に回転させて剥離用テープ保持部材３２Ｃを調整プレート５２上の剥離用テープＰＴに当接させ、当該剥離用テープ保持部材３２Ｃで剥離用テープＰＴを吸着保持する。その後、シート保持手段３０が直動モータ３３Ａを駆動し、カッター刃３３Ｃを昇降させ、図２（Ｄ）に示すように、剥離用テープＰＴを切断する。次いで、シート保持手段３０が回動モータ３１Ｂ、３２Ａを駆動し、剥離用テープＰＴを支持ローラ３１Ｃ側から繰り出しつつ、揺動アーム３２Ｂを反時計回転方向に回転させて剥離用テープ保持部材３２Ｃを初期位置に復帰させる。剥離用テープＰＴが切断されると、接着シートＡＳは、リニアモータ４１の下方に配置された箱、袋、網等の図示しない回収手段内に落下して回収される。接着シートＡＳ全体が剥離された一体物ＷＫが所定の位置に到達したことがカメラ等の撮像手段や光学センサ等の図示しない検知手段に検知されると、一体物支持手段２０および剥離手段４０が図示しない第２減圧手段およびリニアモータ４１の駆動を停止する。その後、人手または図示しない移送手段が支持面２２Ｃ上の接着シートＡＳが剥離された一体物ＷＫを保持して次工程に搬送した後、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各部材を初期位置に復帰させ、以降同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、一体物支持手段２０がシート保持手段３０を備えた構成としたので、一体物支持手段２０とシート保持手段３０とが独立することがなく、装置の大型化を抑制することができる。

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、シート保持手段は、被着体に貼付された接着シートを保持可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、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（他の手段および工程も同様でありその説明は省略する）。

一体物支持手段２０は、第２支持手段２２のみで一体物ＷＫを支持する構成としてもよく、この場合、リニアモータ２１Ｃ、直動モータ２１Ｅおよび支持テーブル２１Ｈ等は、なくてもよい。
第１支持手段２１は、一体物ＷＫを支持した第２支持手段２２を上方から観たときに、当該第２支持手段２２と一体物ＷＫとで占有するスペースの中に納まる大きさとするとよく、この場合、シート剥離装置１０の大型化をより効率的に抑制することができる。
第１支持手段２１および第２支持手段２２の少なくとも一方は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で接着シートＡＳやリングフレームＲＦ等の被保持物を保持する構成でもよいし、それらのような保持する構成がなくてもよい。
第２支持手段２２は、位置決め凸部２２Ｅが形成されていなくてもよい。

シート保持手段３０は、ウエハＷＦから接着シートＡＳ全体が剥離された後、回動モータ３１Ｂを駆動し、支持ローラ３１Ｃ側に剥離用テープＰＴを所定量長さ巻き取ってからカッター刃３３Ｃで当該剥離用テープＰＴを切断することで、剥離用テープＰＴの無駄な消費を抑制してもよいし、剥離用テープＰＴを固定しておき、接着シートＡＳを移動させたり、剥離用テープＰＴおよび接着シートＡＳの両方を移動させたりして当該接着シートＡＳを保持してもよいし、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で接着シートＡＳを保持してもよいし、図示しない検知手段を備えていなくてもよい。
剥離用テープ保持部材３２Ｃは、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で剥離用テープＰＴを保持してもよい。
切断部３３は、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の切断部材で構成してもよく、多関節ロボットや適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断部材を移動させて切断するようにしてもよいし、なくてもよい。
接着補助手段は、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段、紫外線、赤外線、Ｘ線、マイクロ波等の電磁波照射手段、超音波振動装置、偏芯モータ、バイブレータ等の振動手段、レーザ照射手段、乾燥機、送風機、プラズマ照射機等、接着シートＡＳや剥離用テープＰＴの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて当該接着シートＡＳと剥離用テープＰＴとの接着力を向上させることができれば何でもよいし、なくてもよい。

剥離手段４０は、第２支持手段２２を固定しておき、第１支持手段２１を移動させたり、第１支持手段２１と第２支持手段２２との両方を移動させたりしてそれらを相対移動させてもよいし、別々の駆動機器で第１支持手段２１と第２支持手段２２とを相対移動させてもよい。

剥離角度調整手段５０は、調整プレート５２を移動させることなく、一体物ＷＫを移動させたり、調整プレート５２と一体物ＷＫとの両方を移動させたりして剥離角度θを調整してもよいし、なくてもよいし、剥離角度θは、例えば、１度でもよいし、１０度でもよいし、９０度でもよいし、１２０度でもよいし、１８０度でもよい。剥離角度θを所定の角度にする場合は、接着シートＡＳを折り返す部分であってウエハＷＦに接着している面の反対側の面に、１度や１０度や９０度や１２０度といった傾斜の付いたエッジを有する剥離板をあてがうように配置してもよいし、剥離板の代わりに剥離ローラを配置して剥離角度θを０度としてもよい。

一体物ＷＫは、ウエハＷＦの一方の面に接着シートＡＳが貼付されただけのものでもよいし、ウエハＷＦの一方の面に接着シートＡＳが貼付され、他方の面にマウントシートＭＳが貼付されただけのものでもよいし、上記実施形態のリングフレームＲＦをさらに別の物体で支持したものでもよいし、ウエハＷＦの一方の面に接着シートＡＳが貼付され、他方の面からメカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等のウエハ支持手段で支持したものでもよく、それらのような一体物ＷＫの場合、第２支持手段２２は、ウエハＷＦを直接支持したり、マウントシートＭＳを支持したり、別の物体を支持したり、ウエハ支持手段を支持したりすればよい。
シート剥離装置１０は、天地反転して配置したり横置きに配置したりして、ウエハＷＦの下面や側面等に貼付された接着シートＡＳを剥離するように構成してもよいし、一体物ＷＫから接着シートＡＳを剥離する前段で、接着シートＡＳの接着力を低下させる接着力低下手段を設けてもよく、このような接着力低下手段は、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段、ペルチェ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却手段、紫外線、赤外線、Ｘ線、マイクロ波等の電磁波照射手段、超音波振動装置、偏芯モータ、バイブレータ等の振動手段、レーザ照射手段、乾燥機、送風機、プラズマ照射機等、接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じて当該接着シートＡＳの接着力を低下させることができれば何でもよい。このような接着力低下手段は、接着シートＡＳの接着力を一括で低下するように構成してもよいし、接着シートＡＳの接着力が部分的に低下するように構成し、ウエハＷＦとの相対移動で当該接着シートＡＳ全体の接着力が低下するように構成してもよい。
リングフレームＲＦは、円形、楕円形、三角形や四角形以上の多角形、環状でない（閉ループ状でない）フレーム部材等何でもよい。

本発明における接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴ、マウントシートＭＳおよび被着体の材質、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ＡＳ、剥離用テープＰＴおよびマウントシートＭＳ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、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い。また、このような接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴおよびマウントシートＭＳ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、更には、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、木板または樹脂板等、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。従って、本発明における一体物ＷＫは、一方の面に接着シートＡＳが貼付されたものであれば何ら限定されることはない。なお、接着シートＡＳを機能的、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形状の任意のシート、フィルム、テープ等であってもよい。

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、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（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１０…シート剥離装置
２０…一体物支持手段
２１…第１支持手段
２２…第２支持手段
３０…シート保持手段
４０…剥離手段
５０…剥離角度調整手段
ＡＳ…接着シート
ＷＦ…ウエハ（被着体）
ＷＫ…一体物
θ…剥離角度

Claims (4)

1. 被着体の一方の面に接着シートが貼付された一体物から当該接着シートを剥離するシート剥離装置において、
   前記一体物を支持する一体物支持手段と、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持するシート保持手段と、
   前記被着体とシート保持手段とを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する剥離手段とを備え、
   前記一体物支持手段は、前記シート保持手段を備えた第１支持手段と、前記被着体を支持する第２支持手段とを含み、前記剥離手段は、前記第１支持手段と第２支持手段とを相対移動させて前記被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記一体物支持手段は、第１支持手段と第２支持手段とで前記一体物を支持することを特徴とする請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 前記接着シートの剥離角度を調整する剥離角度調整手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート剥離装置。
4. 被着体の一方の面に接着シートが貼付された一体物から当該接着シートを剥離するシート剥離方法において、
   第１支持手段および第２支持手段を備えた一体物支持手段で前記一体物を支持する一体物支持工程と、
   前記被着体に貼付された接着シートをシート保持手段で保持するシート保持工程と、
   前記被着体とシート保持手段とを相対移動させて当該被着体から前記接着シートを剥離する剥離工程とを含み、
   前記一体物支持工程では、前記第２支持手段で前記被着体を支持し、前記剥離工程では、前記シート保持手段を備えた第１支持手段と前記第２支持手段とを相対移動させて前記被着体から前記接着シートを剥離することを特徴とするシート剥離方法。

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