JP2017199843A - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被着体に極力ストレスを与えることなく当該被着体に貼付された接着シートを剥離すること。
【解決手段】自身に対して相対移動される被着体ＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持して当該被着体ＷＦから接着シートＡＳを剥離する保持手段２０と、保持手段２０との相対移動によって剥離中の接着シートＡＳを折り返した折返し部ＡＳ１を押圧し、当該押圧による折返し押圧部ＡＳ２を介して被着体ＷＦを押圧する押圧手段３０と、保持手段２０との相対移動によって剥離中であり、押圧手段３０で被着体ＷＦに押圧された後の接着シートＡＳにおける既剥離部ＡＳ３を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部ＡＳ４を介して当該接着シートＡＳが剥離された直後の被着体ＷＦを再度押圧する再押圧手段４０とを備えている。
【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、剥離中の接着シートを折り返した折返し部を押圧し、当該押圧による折返し押圧部を介して被着体を押圧することで、剥離される接着シートと共に被着体が接着シートの剥離方向へ移動することを防止する押圧手段を備えた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２００６−１２９７１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、保護テープ（接着シート）が剥離された直後のウエハ（被着体）部分が、剥離される接着シートと共に当該接着シートの剥離方向へ移動しようとするので、当該被着体にストレスを与えてしまうという不都合を発生する。

本発明の目的は、被着体に極力ストレスを与えることなく当該被着体に貼付された接着シートを剥離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、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離装置において、自身に対して相対移動される前記被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から前記接着シートを剥離する保持手段と、前記保持手段との相対移動によって剥離中の前記接着シートを折り返した折返し部を押圧し、当該押圧による折返し押圧部を介して前記被着体を押圧する押圧手段とを備え、前記保持手段との相対移動によって剥離中であり、前記押圧手段で前記被着体に押圧された後の前記接着シートにおける既剥離部を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部を介して当該接着シートが剥離された直後の前記被着体を再度押圧する再押圧手段を備えてい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、前記押圧手段は、当該押圧手段の押圧力を調整する第１押圧力調整手段を備えていることが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記再押圧手段は、当該再押圧手段の押圧力を調整する第２押圧力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、被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法において、前記被着体に貼付された接着シートを保持手段で保持する保持工程と、前記保持手段と被着体とを相対移動させる移動工程と、前記被着体との相対移動によって剥離中の前記接着シートを折り返した折返し部を押圧し、当該押圧による折返し押圧部を介して前記被着体を押圧する押圧工程とを有し、前記被着体との相対移動によって剥離中であり、前記押圧工程で前記被着体に押圧された後の前記接着シートにおける既剥離部を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部を介して当該接着シートが剥離された直後の前記被着体を再度押圧する再押圧工程を有することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、接着シートが剥離された直後の被着体部分を再度押圧するので、当該接着シートが剥離された直後の被着体部分が、剥離される接着シートと共に当該接着シートの剥離方向へ移動することを抑制でき、被着体に極力ストレスを与えることなく当該被着体に貼付された接着シートを剥離することができる。しかも、接着シートの既剥離部を介して被着体を再度押圧するので、当該再押圧によって被着体に与えるダメージも極力低減することができる。

この際、第１押圧力調整手段や第２押圧力調整手段を備えれば、任意に押圧力が決定でき、被着体に極力ストレスを与えることなく当該被着体に貼付された接着シートを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側面図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シート剥離装置の動作説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）は、シート剥離装置の変形例の説明図。

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、当該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１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

図１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に貼付された接着シートＡＳを剥離する装置であって、自身に対して相対移動されるウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを保持して当該ウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離する保持手段２０と（「自身」とは、保持手段２０のことである）、保持手段２０との相対移動によって剥離中の接着シートＡＳを折り返した折返し部ＡＳ１（図２（Ｃ）のＣＣ部拡大図参照）を押圧し、当該押圧による折返し押圧部ＡＳ２を介してウエハＷＦを押圧する押圧手段３０と、保持手段２０との相対移動によって剥離中であり、押圧手段３０でウエハＷＦに押圧された後の接着シートＡＳにおける既剥離部ＡＳ３を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部ＡＳ４を介して当該接着シートＡＳが剥離された直後のウエハＷＦを再度押圧する再押圧手段４０とを備え、ウエハＷＦを搬送する搬送手段５０の上方に設けられている。

保持手段２０は、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ２１と、駆動機器としての回動モータ２２Ａによって駆動され、ピンチローラ２２Ｂとで剥離用テープＰＴを挟み込む駆動ローラ２２と、駆動機器としてのリニアモータ２３Ａのスライダ２３Ｂに支持されたスライドプレート２３と、駆動機器としての直動モータ２４Ａの出力軸２４Ｂに支持されたブラケット２４Ｃに回転可能に支持された押圧ローラ２４と、駆動機器としての直動モータ２５Ａの出力軸２５Ｂに支持された切断刃２５と、駆動機器としての直動モータ２６Ａの出力軸２６Ｂ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からなる図示しない強制接続手段によって加熱される押圧ヘッド２６と、駆動機器としてのリニアモータ２７Ａのスライダ２７Ｂに支持され、一対の把持爪２７Ｃを有する駆動機器としてのチャックシリンダ２７と、リニアモータ２７Ａおよびそれに支持された部材以外の当該保持手段２０を構成する各部材を支持するフレーム２８を昇降させる図示しない駆動機器とを備えている。

押圧手段３０は、駆動機器としてのリニアモータ３１Ａのスライダ３１Ｂに支持され、当該押圧手段３０の押圧力を調整する第１押圧力調整手段であって駆動機器としての直動モータ３１Ｃと、直動モータ３１Ｃの図示しない出力軸に回転可能に支持された第１押圧ローラ３１とを備えている。

再押圧手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１Ａのスライダ４１Ｂに支持された駆動機器としての回動モータ４１Ｃと、回動モータ４１Ｃの出力軸４１Ｄにブラケット４１Ｅを介して支持され、当該再押圧手段４０の押圧力を調整する第２押圧力調整手段であって駆動機器としての直動モータ４１Ｆと、直動モータ４１Ｆの出力軸４１Ｇに回転可能に支持された第２押圧ローラ４１と、スライダ４１Ｂに支持されたアーム４２Ａに回転可能に支持されたガイドローラ４２とを備えている。

搬送手段５０は、駆動機器としてのリニアモータ５１Ａのスライダ５１Ｂ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ウエハＷＦを支持可能な支持面５１Ｃを有する支持テーブル５１を備えている。

次に、本実施形態におけるシート剥離装置１０の動作について説明する。
先ず、作業者が剥離用テープＰＴを図１に示すようにセットした後、各部材が初期位置で待機する図１中実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。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搬送手段によって、接着シートＡＳが上方となる状態でウエハＷＦが支持テーブル５１上に載置されると、搬送手段５０が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハＷＦを吸着保持する。その後、搬送手段５０がリニアモータ５１Ａを駆動し、ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳの右端縁が押圧ヘッド２６の右下端縁の直下に位置するように、支持テーブル５１を左方へ移動させる。次に、保持手段２０が回動モータ２２Ａおよびリニアモータ２３Ａを駆動し、図１中二点鎖線で示すように、一対の把持爪２７Ｃ間に剥離用テープＰＴおよびスライドプレート２３を移動させた後、直動モータ２４Ａおよびリニアモータ２３Ａを駆動し、押圧ローラ２４を上方に退避させ、スライドプレート２３を初期位置に復帰させることで、剥離用テープＰＴを一対の把持爪２７Ｃ間に位置させる。そして、保持手段２０がチャックシリンダ２７およびリニアモータ２７Ａを駆動し、図２（Ａ）に示すように、把持爪２７Ｃで剥離用テープＰＴを把持した後、チャックシリンダ２７を右方向に移動させて剥離用テープＰＴを引き出す。

次に、保持手段２０が直動モータ２６Ａを駆動し、図２（Ａ）中二点鎖線で示すように、押圧ヘッド２６を降下させ、当該押圧ヘッド２６で剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの外縁領域に押圧した後、図示しない強制接続手段を駆動し、接着シートＡＳに剥離用テープＰＴを貼付する。なお、押圧ヘッド２６を降下させる際、保持手段２０が回動モータ２２Ａを駆動し、剥離用テープＰＴを繰り出してもよい。次いで、保持手段２０が直動モータ２４Ａを駆動し、押圧ローラ２４とスライドプレート２３とで剥離用テープＰＴを挟み込んだ後、直動モータ２５Ａを駆動し、切断刃２５を下降させて剥離用テープＰＴを切断する。そして、保持手段２０が直動モータ２５Ａ、２６Ａを駆動し、切断刃２５および押圧ヘッド２６を初期位置に復帰させた後、図示しない駆動機器を駆動し、フレーム２８を上昇させる。

次に、押圧手段３０がリニアモータ３１Ａを駆動し、図２（Ｂ）に示すように、第１押圧ローラ３１で剥離用テープＰＴを折り返し、後に接着シートＡＳの折返し部ＡＳ１となる剥離用テープＰＴの折返し部ＰＴ１を形成した後、直動モータ３１Ｃを駆動し、当該第１押圧ローラ３１を下降させて剥離用テープＰＴの折返し部ＰＴ１を押え付ける。次いで、再押圧手段４０がリニアモータ４１Ａを駆動し、スライダ４１Ｂを右方へ移動させた後、回動モータ４１Ｃを駆動し、図２（Ｂ）に示すように、第２押圧ローラ４１を第１押圧ローラ３１の右下方へ移動させ、直動モータ４１Ｆを駆動し、剥離用テープＰＴまたは既剥離部ＡＳ３を介してウエハＷＦを押圧できる位置にまで第２押圧ローラ４１を下降させる。ここで、第２押圧ローラ４１は、接着シートＡＳが剥離された直後のウエハＷＦを既剥離押圧部ＡＳ４を介して再度押圧できる位置に配置されることとなるが、接着シートＡＳが剥離された直後とは、折返し押圧部ＡＳ２から右方向へ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度離れた位置、すなわち、折返し押圧部ＡＳ２と既剥離押圧部ＡＳ４との押圧間距離ＰＤが０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度が例示できる。なお、押圧間距離ＰＤは、折返し部ＡＳ１と、第２押圧ローラ４１で案内される既剥離部ＡＳ３または剥離用テープＰＴとが接触することがなければ、０．１ｍｍ以下でもよいし、１０ｍｍ以上でもよく、接着シートＡＳ、ウエハＷＦおよび剥離用テープＰＴの少なくとも一つの特性、特質、性質、材質、組成、構成、形状、寸法および重量等や、雰囲気の条件や、支持テーブル５１がウエハＷＦを保持する力や、その他の要因等を考慮して作業者が任意に決定することができる。なお、折返し部ＡＳ１と、第２押圧ローラ４１で案内される既剥離部ＡＳ３または剥離用テープＰＴとが接触することを防止する板状部材やローラ等の図示しない接触防止手段を設けてもよい。

次に、保持手段２０および搬送手段５０がリニアモータ２７Ａ、５１Ａを駆動し、図２（Ｃ）に示すように、チャックシリンダ２７を左方へ、支持テーブル５１を右方へ、同じ速度で移動させることでウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離していく。これにより、ウエハＷＦは、折返し押圧部ＡＳ２と既剥離押圧部ＡＳ４とで押え付けられながら接着シートＡＳが剥離される。このとき、押圧手段３０が直動モータ３１Ｃを駆動し、折返し押圧部ＡＳ２を介してウエハＷＦを押圧する押圧力が所定の値となるように、当該直動モータ３１Ｃのトルクの制御を行うとともに、再押圧手段４０が直動モータ４１Ｆを駆動し、既剥離押圧部ＡＳ４を介してウエハＷＦを押圧する押圧力が所定の値となるように、当該直動モータ４１Ｆのトルクの制御を行う。ここで、直動モータ３１Ｃ、４１Ｆが出力するトルクは、接着シートＡＳ、ウエハＷＦおよび剥離用テープＰＴの少なくとも一つの特性、特質、性質、材質、組成、構成、形状、寸法および重量等や、雰囲気の条件や、支持テーブル５１がウエハＷＦを保持する力やその他の要因等を考慮して作業者が任意に決定することができる。そして、ウエハＷＦから接着シートＡＳを完全に剥離すると、保持手段２０がチャックシリンダ２７を駆動し、把持爪２７Ｃによる剥離用テープＰＴの把持を解除してウエハＷＦから剥離した接着シートＡＳを落下させ、箱、網、袋等の図示しない収容手段内に収容する。なお、接着シートＡＳがウエハＷＦから全て剥離されると、搬送手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、図示しない搬送手段がウエハＷＦを次の工程に搬送した後、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、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、接着シートＡＳが剥離された直後のウエハＷＦ部分を再度押圧するので、当該接着シートＡＳが剥離された直後のウエハＷＦ部分が、剥離される接着シートＡＳと共に当該接着シートＡＳの剥離方向へ移動することを抑制でき、ウエハＷＦに極力ストレスを与えることなく当該ウエハＷＦに貼付された接着シートＡＳを剥離することができる。

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、保持手段は、自身に対して相対移動される被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から接着シートを剥離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てその範囲内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についての説明は省略する）。

保持手段２０は、ウエハＷＦから接着シートＡＳを剥離した後に剥離用テープＰＴを切断するようにしてもよいし、切断刃２５や直動モータ２５Ａを設けなくてもよいし、強制接続手段として、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、剥離用テープＰＴおよび接着シートＡＳの特性、特質、性質、材質、組成および構成等に応じてそれらを接着させることができれば何を採用してもよいし、強制接続手段を採用しなくてもよいし、巻回された剥離用テープＰＴを切断することなく他のローラで巻回して回収する構成でもよいし、チャックシリンダ２７に代えてまたは併用して、メカチャック等のチャック手段、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を保持する構成でもよいし、剥離用テープＰＴを介することなく、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を直接保持する構成でもよい。

再押圧手段４０は、図３（Ａ）に示すように、ブレード材４３で構成したり、図３（Ｂ）に示すように、大気やガス等のエアの吹き付けにより押圧するエア押圧手段４４を採用してもよいし、図３（Ｃ）に示すように、第１押圧ローラ３１と第２押圧ローラ４１との間に１つまたは複数のガイドローラ４５を設けてもよいし（図３（Ｃ）では１つ）、第１、第２押圧部材がエアの吹き付けで構成された場合、第１、第２押圧力調整手段は、エアの吹き付け力を調整するレギュレータやスピコン等を採用することができる。

搬送手段５０は、支持テーブル５１を停止させておき、保持手段２０と、押圧手段３０および再押圧手段４０とを相対移動させて、または、保持手段２０を停止させておき、押圧手段３０および再押圧手段４０と、支持テーブル５１とを相対移動させて上記同様の接着シートＡＳの剥離動作を行ってもよいし、ウエハＷＦを他の装置で搬送する場合、本発明において搬送手段５０はなくてもよい。

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、被着体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、接着シートＡＳを剥離する前段で、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、紫外線や赤外線等の電磁波照射手段、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、乾燥機、送風機、プラズマ照射機等、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、接着シートＡＳが貼付された被着体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。
本発明における接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴ、ウエハＷＦ等の材質、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は、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層とからなるもの、それらの間に中間層を有するものや、基材シートの上面にカバー層を有する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いし、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、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、電極基板、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。なお、接着シートＡＳ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。
また、剥離用テープＰＴは、感圧接着性の接着シートや感熱接着性の接着シートであってもよく、感圧接着性の接着シートが採用された場合、押圧ヘッド２６は加熱手段を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。

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及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）。
また、前記実施形態において、ローラが採用されている場合、各ローラを回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、各ローラの表面をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、各ローラを弾性変形しない部材で構成してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧手段や押圧部材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、スポンジ等による押圧部材を採用したり、大気やガス等のエア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、押圧手段や押圧部材の押圧部をゴムや樹脂等の弾性変形が可能な部材で構成してもよいし、弾性変形しない部材で構成してもよいし、切断手段や切断刃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の切断部材を採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断部材を移動させて切断するようにしたりしてもよい。

１０…シート剥離装置
２０…保持手段
３０…押圧手段
３１Ｃ…直動モータ（第１押圧力調整手段）
４０…再押圧手段
４１Ｆ…直動モータ（第２押圧力調整手段）
ＡＳ…接着シート
ＡＳ１…折返し部
ＡＳ２…折返し押圧部
ＡＳ３…既剥離部
ＡＳ４…既剥離押圧部
ＷＦ…ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 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において、
   自身に対して相対移動される前記被着体に貼付された接着シートを保持して当該被着体から前記接着シートを剥離する保持手段と、
   前記保持手段との相対移動によって剥離中の前記接着シートを折り返した折返し部を押圧し、当該押圧による折返し押圧部を介して前記被着体を押圧する押圧手段とを備え、
   前記保持手段との相対移動によって剥離中であり、前記押圧手段で前記被着体に押圧された後の前記接着シートにおける既剥離部を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部を介して当該接着シートが剥離された直後の前記被着体を再度押圧する再押圧手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記押圧手段は、当該押圧手段の押圧力を調整する第１押圧力調整手段を備えてい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. 前記再押圧手段は、当該再押圧手段の押圧力を調整する第２押圧力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. 被着体に貼付された接着シートを剥離するシート剥離方法において、
   前記被着体に貼付された接着シートを保持手段で保持する保持工程と、
   前記保持手段と被着体とを相対移動させる移動工程と、
   前記被着体との相対移動によって剥離中の前記接着シートを折り返した折返し部を押圧し、当該押圧による折返し押圧部を介して前記被着体を押圧する押圧工程とを有し、
   前記被着体との相対移動によって剥離中であり、前記押圧工程で前記被着体に押圧された後の前記接着シートにおける既剥離部を押圧し、当該押圧による既剥離押圧部を介して当該接着シートが剥離された直後の前記被着体を再度押圧する再押圧工程を有することを特徴とするシート剥離方法。

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