JP6260471B2 - シート剥離装置及びシート剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの両面に粘着シートが積層されている積層体から一方の粘着シートを剥離するためのシート剥離装置及びシート剥離方法に関する。

従来、電子部品の製造に際しては、複数の電子部品チップが集合されているマザーブロックを用意する。しかる後、このマザーブロックを切断した後、個々の電子部品チップを得ている。例えば下記の特許文献１には、以下の方法が開示されている。

まず、加熱により粘着力が低下する第１の粘着シート上にマザーブロックを貼付する。しかる後、マザーブロックを複数の電子部品チップ単位に切断する。次に、複数の電子部品チップを集合状態で、上記第１の粘着シートから、拡張性を有する第２の粘着シートに移し替える。しかる後、第２の粘着シートを拡張し、電子部品チップ間の間隔を広げる。

特開２００９−２０９５３９号公報

しかしながら、上記のように第２の粘着シートに切断されている複数の電子部品チップを移し替えるに際し、第１の粘着シートに加わる熱が、第２の粘着シートにも伝わることになる。そのため、拡張性を有する第２の粘着シートが熱により伸びるなどの変形が生じることがあった。その結果、拡張工程を高精度に行い得ないことがあった。

本発明の目的は、加熱により第２の粘着シートにワークを移し替えるに際し、第２の粘着シートの熱による変形が生じ難い、シート剥離装置及びシート剥離方法を提供することにある。

本発明に係るシート剥離装置では、対向し合う第１及び第２の主面を有する板状のワークと、前記ワークの前記第１の主面に貼付されており、加熱により粘着力が低下する第１の粘着シートと、前記ワークの前記第２の主面に貼付された第２の粘着シートとを備える積層体から、前記第１の粘着シートを剥離するための装置である。

本発明に係るシート剥離装置は、前記積層体が前記第１の粘着シート側から当接される第１のテーブル主面を有する第１のテーブルと、前記第１のテーブルの少なくとも前記第１のテーブル主面を加熱するように設けられた加熱源と、前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面に対向し、かつ前記第２の粘着シートよりも小面積である第２のテーブル主面を有する第２のテーブルと、前記第２のテーブルを前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面に対して近接もしくは離間させるように、前記第２のテーブルに連結された駆動装置とを備える。

本発明に係るシート剥離装置では、前記第２のテーブルの前記第２のテーブル主面を前記第２の粘着シートに向かって押し当てることにより、前記第１の粘着シートを加熱されている前記第１のテーブル主面に当接させて、前記第１の粘着シートの粘着力を低下させ、前記第１の粘着シートを前記ワークから剥離する。

本発明に係るシート剥離装置のある特定の局面では、前記第２の粘着シートを支持しており、かつ開口を有する枠状支持部材がさらに備えられており、前記開口内において、前記第２の粘着シートに前記第２の粘着シートよりも面積の小さい前記ワーク及び前記第１の粘着シートが積層されている。

本発明に係るシート剥離装置の他の特定の局面では、前記枠状支持部材が前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとの間に挿入された挿入状態と、前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとの間から前記枠状支持部材を離脱させた離脱状態との間で、前記枠状支持部材をスライドさせるように該枠状支持部材に連結されたスライド駆動装置がさらに備えられている。

本発明に係るシート剥離装置の別の特定の局面では、前記第１のテーブルに、前記第１のテーブル主面に開口している貫通孔が設けられている。

本発明に係るシート剥離装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のテーブル主面が、鉛直方向に対して傾斜している平面である。

本発明に係るシート剥離装置のさらに別の特定の局面では、前記ワークが、複数の電子部品チップ集合体であり、かつ複数の電子部品チップに切断された状態で前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートとに挟持されている。

本発明に係るシート剥離方法は、本発明に従って構成されたシート剥離装置を用いたシート剥離方法であり、下記の各工程を備える。

前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面と、前記第２のテーブルの前記第２のテーブル主面との間に前記第１の粘着シートが前記第１のテーブル主面側となるように前記積層体を配置する工程。

前記第２のテーブルを前記第２の粘着シートに押し当てるように前記第２のテーブルを前記第１のテーブル側に移動させ、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に当接させる工程。

前記第１のテーブル主面の熱により、前記第１の粘着シートの粘着力を低下させ、剥離力を低下させる工程。

本発明に係るシート剥離方法のある特定の局面では、前記第１のテーブルに、前記第１のテーブル主面に開口している貫通孔が設けられており、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に当接させた後に、該貫通孔から吸引することにより、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に保持する工程をさらに備える。

本発明に係るシート剥離方法の他の特定の局面では、前記第１のテーブル主面の熱により前記第１の粘着シートの粘着力を低下させて剥離力を低下させる工程の後に、前記貫通孔から前記第１の粘着シートに正圧を与える工程をさらに備える。

本発明に係るシート剥離方法のさらに他の特定の局面では、前記第１のテーブル主面が鉛直方向に対して傾斜しており、前記第１の粘着シートの粘着力が低下された後、該第１の粘着シートが前記第１のテーブル主面から下方に自由落下する。

本発明に係るシート剥離装置及びシート剥離方法によれば、加熱により第１の粘着シートの粘着力を低下させたとしても、第２の粘着シートに熱が伝わり難い。従って、第２の粘着シートの熱による変形を抑制しつつ、ワークから第１の粘着シートを剥離することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態のシート剥離装置において、装置本体から治具フレームを引き出した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の側面断面図である。 本発明の一実施形態で用いられているセットフレームに、積層体が固定されている状態を示す正面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。 本発明の一実施形態において、第１の粘着シートに切断前のマザーブロックが貼付されている構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態のシート剥離方法において、第２のテーブルを第２の粘着シートに押し当て、第１の粘着シートを第１のテーブルの第１のテーブル主面に当接させる工程を示す拡大側面断面図である。 本発明の一実施形態のシート剥離方法において、切断状態のマザーブロックから第１の粘着シートを剥離した状態を示す拡大側面断面図である。 剥離力が低下した第１の粘着シートが第１のテーブルの第１のテーブル主面から落下する状態を説明するための拡大側面断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の外観を示す斜視図である。シート剥離装置１は、ベース２を有する。ベース２は傾斜面２ａを有する。傾斜面２ａは、鉛直方向に対して傾斜している。本実施形態では、傾斜面２ａは、水平方向及び鉛直方向に対して約４５度傾いている。この傾斜面２ａ上に、装置本体３が固定されている。装置本体３は、対向し合う第１及び第２の主面３ａ，３ｂを有する。第２の主面３ｂが上記傾斜面２ａに固定されている。他方、装置本体３は、開口部３ｃを側面に有する。この開口部３ｃから、セットフレーム４が挿入されている。図１では、セットフレーム４が開口部３ｃ内に挿入されている状態が示されている。

上記セットフレーム４は、図２に示すように、装置本体３から側方にスライドされ、引き出されるように構成されている。

このようにセットフレーム４を図１に示す状態と、図２に示す状態との間でスライドさせるため、図２に示すように、スライド駆動装置Ｓをセットフレーム４に連結してもよい。もっとも、セットフレーム４は、手動により、図１に示す状態と、図２に示す状態との間でスライドされてもよい。

上記セットフレーム４に、後述の積層体が取付けられている。これを、図４〜図６を参照して説明する。

図４は、上記セットフレーム４に本実施形態で用意される積層体が取付けられている状態を示す正面図である。セットフレーム４は、枠状支持部材５を有する。枠状支持部材５は、例えば金属などの剛性材料からなる。この枠状支持部材５は、開口５ａを有する。

図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。枠状支持部材５に積層体１０が貼り付けられている。積層体１０は、第１の粘着シート１１と、第２の粘着シート１２とを有する。第１の粘着シート１１と第２の粘着シート１２とにより、個々の電子部品チップ単位に切断されているマザーブロック１３が挟持されている。マザーブロック１３が、本発明が適用されるワークである。

上記積層体１０を得るにあたっては、図６に示すように、第１の粘着シート１１上に、マザーブロック１３を貼り付ける。第１の粘着シート１１は、加熱により粘着力が著しく低下する材料からなる。このような第１の粘着シート１１は、例えば、加熱により発泡する熱発泡剤含有粘着剤を用いて構成することができる。

第１の粘着シート１１は、加熱されると発泡し、生じた気泡がマザーブロック１３との界面に移動する。それによって粘着力が著しく低下する。従って、加熱により発泡させると、粘着力が実質的に失われるほど粘着力は大幅に低下する。すなわち、剥離力が大幅に低下する。従って、マザーブロック１３から第１の粘着シート１１を容易に剥離することができる。

上記マザーブロック１３としては、複数の電子部品チップが集合された適宜のマザーブロックを用いることができる。

この第１の粘着シート１１にマザーブロック１３が貼りあわされた状態で、ダイシング等によりマザーブロック１３を複数の電子部品チップに切断する。

本実施形態では、図５に示すように、上記の電子部品チップに切断されたマザーブロック１３が第２の粘着シート１２に貼付され、積層体１０が構成されている。第２の粘着シート１２は、外力を加えた場合に、容易に拡張され得る材料により構成されており、かつマザーブロック１３を粘着力により保持し得るように構成されている。

本実施形態のシート剥離装置１では、上記積層体１０において、ワークとしてのマザーブロック１３から第１の粘着シート１１を剥離するために用いられる。

図３は、上記シート剥離装置の要部を説明するための部分側面断面図である。シート剥離装置１では、装置本体３内に、第１のテーブル７と、第２のテーブル８とが配置されている。第１のテーブル７は、第１のテーブル主面７ａを有する。第２のテーブル８は、第２のテーブル主面８ａを有する。第１のテーブル主面７ａと、第２のテーブル主面８ａとが対向しあっている。また、第１のテーブル７には、第１のテーブル主面７ａに開口している複数の貫通孔７ｂが設けられている。

第２のテーブル８は、駆動装置９に連結されている。駆動装置９は、第２のテーブル８を、第１のテーブル７側に向かって近接または離間させるように第２のテーブル８に連結されている。この駆動装置９は、適宜の往復駆動源により形成することができる。

第１のテーブル７の第１のテーブル主面７ａと、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａとの間に、上述したセットフレーム４が挿入されることになる。

また、第１のテーブル７には、加熱源７ｃが内蔵されている。加熱源７ｃにより、第１のテーブル主面７ａが加熱される。この加熱温度は、第１の粘着シート１１の粘着力を大幅に低下させる温度以上とされる。

上記加熱源７ｃは、第１のテーブル７に内蔵されているが、第１のテーブル７とは別体に構成されていてもよい。第２の粘着シート１２への熱の伝達を抑制するには、加熱源７ｃのように第１のテーブル７内に内蔵されていることが好ましい。

第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａは、第２の粘着シート１２よりも小面積である。そして、本実施形態では、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａの面積は、上記マザーブロック１３の第２の粘着シート１２に貼付されている部分の面積とほぼ等しくされている。

第１の粘着シート１１の面積も、マザーブロック１３の面積とほぼ同等かマザーブロック１３よりも若干大きな面積とされている。

これに対して、第２の粘着シート１２の面積は、上記第２のテーブル主面８ａやマザーブロック１３の貼付面積よりもかなり大きくなっている。

図４に示すように、第１の粘着シート１１は、枠状支持部材５の開口５ａ内に位置するように設けられる。すなわち、第２の粘着シート１２が枠状支持部材５に貼り付けられ、枠状支持部材５により支持されている。この状態において、小さな面積のマザーブロック１３及び第１の粘着シート１１は、上記開口５ａ内の中央に位置している。

なお、上記マザーブロック１３の大きさは特に限定されないが、本実施形態では縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み１〜３ｍｍ程度である。

次に、上記シート剥離装置１を用いたシート剥離方法を、図１〜図３に加え、図７〜図９を参照して説明する。

まず、セットフレーム４に上記積層体１０をセットする。すなわち、第２の粘着シート１２を枠状支持部材５に貼り付けることにより、積層体１０をセットする。しかる後、上記セットフレーム４を、図２に示す引き出し状態からスライドさせる。それによって、図１に示すように、セットフレーム４を、装置本体３の開口部３ｃ内に配置させる。

前述した第１のテーブル７及び第２のテーブル８は、装置本体３内に配置されている。従って、上記引き出し状態が、第１のテーブル７と第２のテーブル８との間から枠状支持部材５が離脱された離脱状態である。また、図１に示す状態が、枠状支持部材５が第１のテーブル７と第２のテーブル８との間に挿入された挿入状態となる。

前述したスライド駆動装置Ｓを用いて、上記離脱状態から上記挿入状態に移行させてもよく、あるいは手動により移行させてもよい。

次に、図３に示した駆動装置９を駆動し、第２のテーブル８を、第１のテーブル７側に向かって移動させる。それによって、第２のテーブル主面８ａが図７に示すように、第２の粘着シート１２を押圧する。その結果、第２の粘着シート１２が伸長し、積層体１０の第１の粘着シート１１が、第１のテーブル７の第１のテーブル主面７ａに当接される。

この状態で、あるいはこの状態に先立ち、第１のテーブル７の第１のテーブル主面７ａを、前述した加熱源７ｃにより加熱する。第１の粘着シート１１が第１のテーブル主面７ａに当接されると、加熱により、第１の粘着シート１１の粘着力が大幅に低下し、剥離力がほとんどなくなる。この状態で、好ましくは、貫通孔７ｂから吸引し、第１の粘着シート１１を第１のテーブル主面７ａに保持する。

しかる後、駆動装置９により第２のテーブル８を、第１のテーブル７から離間するように移動させる。その結果、図８に示すように、第２の粘着シート１２から第２のテーブル８が離れると、第２の粘着シート１２は、その弾性により収縮し、第１のテーブル７側に押しつけられていた状態から第２のテーブル８側に復帰する。このとき、上記第１の粘着シート１１の粘着力が大幅に低下し、剥離力が低下しているため、第１の粘着シート１１はマザーブロック１３から剥離される。従って、マザーブロック１３が、第２の粘着シート１２に保持されることとなる。

他方、第１の粘着シート１１は、第１のテーブル７に、前述した吸引力により保持されている。

次に、上記吸引を解除する。さらに、上記貫通孔７ｂから正圧を加える。この正圧は、例えば空気を供給すること等により加え得る。その結果、第１のテーブル主面７ａ上から第１の粘着シート１１が離間する。上記第１のテーブル主面７ａは、前述した傾斜面２ａと同様に、鉛直方向及び水平方向から４５度傾斜している。従って、上記第１の粘着シート１１が、第１のテーブル主面７ａから自由落下する。なお、傾斜角度は４５度以上、９０度未満であれば良い。

本実施形態では、上記貫通孔７ｂに正圧を加えたが、正圧を加えなくともよい。すなわち、剥離力がほとんど失われている場合、上記のように第１のテーブル主面７ａが傾斜しているので、吸引を解除するだけでも、第１の粘着シート１１は下方に落下し得る。

なお、上記傾斜角度は、鉛直方向から４５度に限らず、後述する第１の粘着シート１１の第１のテーブル主面７ａからの落下を引き起こし得る限り、特に限定されない。

好ましくは、落下してくる第１の粘着シート１１を回収する回収容器を下方に設けてもよい。

他方、上記セットフレーム４においては、第２の粘着シート１２に、切断済のマザーブロック１３が粘着力により保持されている。従って、第２の粘着シート１２を拡張することにより、切断されている個々の電子部品チップの間隔を容易に広げることができる。よって、各電子部品チップを容易にピックアップしたり、各電子部品チップへの処理を行うことができる。

上述したように、本実施形態のシート剥離装置及びシート剥離方法を用いれば、切断済のマザーブロック１３から第１の粘着シート１１を容易に剥離することができる。しかも、本実施形態では、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａの面積が、第２の粘着シート１２よりも小さい。さらに、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａが、上記マザーブロック１３の面積とほぼ同等である。そのため、熱が、第２のテーブル８と第１のテーブル７とで挟持されている部分の周囲の第２の粘着シート１２部分に伝わり難い。従って、第２の粘着シート１２の熱による変形も生じ難い。

上記のように、マザーブロック１３を第１の粘着シート１１から無理なく剥離するには、第１の粘着シート１１が確実に加熱されねばならない。従って、第１のテーブル７の第１のテーブル主面７ａは、上記加熱が確実に行い得る面積を有することが望ましい。従って、第１のテーブル７の第１のテーブル主面７ａの面積は、マザーブロック１３の主面の面積と同等以上であることが望ましい。

また、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａの面積が大きすぎると、第２の粘着シート１２の伸長部分が第１のテーブル主面７ａに当接する領域が大きくなる。そのため、第２の粘着シート１２が熱により変形するおそれがある。従って、第２のテーブル主面８ａの面積は、好ましくは、マザーブロック１３の主面の面積の１２５％以下程度とすることが望ましい。

上記第１のテーブル７は、金属などの適宜の合成材料からなる。第２のテーブル８についても、適宜の材料より形成することができる。好ましくは、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａ側は、弾性体からなることが望ましい。第１の粘着シート１１及び第２の粘着シート１２は、一定の厚み及び弾性を有している。従って、第２のテーブル８の第２のテーブル主面８ａが剛体により構成されていると、切断により分割された電子部品チップの全部に力が加わり難い。よって、好ましくは、第２のテーブル主面８ａは弾性体表面であることが望ましい。また、第２のテーブル８全体が弾性体により形成されてもよい。

１…シート剥離装置
２…ベース
２ａ…傾斜面
３…装置本体
３ａ…第１の主面
３ｂ…第２の主面
３ｃ…開口部
４…セットフレーム
５…枠状支持部材
５ａ…開口
７…第１のテーブル
７ａ…第１のテーブル主面
７ｂ…貫通孔
７ｃ…加熱源
８…第２のテーブル
８ａ…第２のテーブル主面
９…駆動装置
１０…積層体
１１…第１の粘着シート
１２…第２の粘着シート
１３…マザーブロック

Claims (10)

1. 対向し合う第１及び第２の主面を有する板状のワークと、前記ワークの前記第１の主面に貼付されており、加熱により粘着力が低下する第１の粘着シートと、前記ワークの前記第２の主面に貼付された第２の粘着シートとを備える積層体から、前記第１の粘着シートを剥離するためのシート剥離装置であって、
   前記第１の粘着シート側から前記積層体が当接される第１のテーブル主面を有する第１のテーブルと、
   前記第１のテーブルの少なくとも前記第１のテーブル主面を加熱するように設けられた加熱源と、
   前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面に対向し、かつ前記第２の粘着シートよりも小面積である第２のテーブル主面を有する第２のテーブルと、
   前記第２のテーブルを前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面に対して近接もしくは離間させるように、前記第２のテーブルに連結された駆動装置とを備え、
   前記第２のテーブルの前記第２のテーブル主面を前記第２の粘着シートに向かって押し当てることにより、前記第１の粘着シートを、加熱されている前記第１のテーブル主面に当接させて、前記第１の粘着シートの粘着力を低下させ、前記第１の粘着シートを前記ワークから剥離する、シート剥離装置。
2. 前記第２の粘着シートを支持しており、かつ開口を有する枠状支持部材をさらに備え、前記開口内において、前記第２の粘着シートに前記第２の粘着シートよりも面積の小さい前記ワーク及び前記第１の粘着シートが積層されている、請求項１に記載のシート剥離装置。
3. 前記枠状支持部材が前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとの間に挿入された挿入状態と、前記第１のテーブルと前記第２のテーブルとの間から前記枠状支持部材を離脱させた離脱状態との間で、前記枠状支持部材をスライドさせるように該枠状支持部材に連結されたスライド駆動装置をさらに備える、請求項２に記載のシート剥離装置。
4. 前記第１のテーブルに、前記第１のテーブル主面に開口している貫通孔が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート剥離装置。
5. 前記第１のテーブル主面が、鉛直方向に対して傾斜している平面である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート剥離装置。
6. 前記ワークが、複数の電子部品チップ集合体であり、かつ複数の電子部品チップに切断された状態で前記第１の粘着シートと前記第２の粘着シートとに挟持されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート剥離装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のシート剥離装置を用いたシート剥離方法であって、
   前記第１のテーブルの前記第１のテーブル主面と、前記第２のテーブルの前記第２のテーブル主面との間に前記第１の粘着シートが前記第１のテーブル主面側となるように前記積層体を配置する工程と、
   前記第２のテーブルを前記第２の粘着シートに押し当てるように前記第２のテーブルを前記第１のテーブル側に移動させ、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に当接させる工程と、
   前記第１のテーブル主面の熱により、前記第１の粘着シートの粘着力を低下させ、剥離力を低下させる工程とを備える、シート剥離方法。
8. 前記第１のテーブルに、前記第１のテーブル主面に開口している貫通孔が設けられており、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に当接させた後に、該貫通孔から吸引することにより、前記第１の粘着シートを前記第１のテーブル主面に保持する工程をさらに備える、請求項７に記載のシート剥離方法。
9. 前記第１のテーブル主面の熱により前記第１の粘着シートの粘着力を低下させて剥離力を低下させる工程の後に、前記貫通孔から前記第１の粘着シートに正圧を与える工程をさらに備える、請求項８に記載のシート剥離方法。
10. 前記第１のテーブル主面が鉛直方向に対して傾斜しており、前記第１の粘着シートの粘着力が低下された後、該第１の粘着シートが前記第１のテーブル主面から下方に自由落下する、請求項７〜９のいずれか一項に記載のシート剥離方法。
    
    

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