JP6438796B2 - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

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２０１２−２１６６０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のシート剥離装置では、フレーム保持部からリングフレーム（フレーム）を回収する機構はもとより、ウエハ（被着体）から剥離された粘着テープ（接着シート）を回収する機構が必要となり、装置の大型化や制御の複雑化を招来するという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化や制御の複雑化を防止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。

本発明のシート剥離装置は、被着体の一方の面に貼付された接着シートにより、フレームと一体化された一体物における当該被着体から、前記接着シートを剥離するシート剥離装置であって、前記接着シートに切込を形成し、当該接着シートを前記フレームに貼付された外側シートと前記被着体に貼付された内側シートとに分割する切断手段と、前記フレームと被着体とを所定の搬送方向に相対移動させ、当該被着体から前記接着シートを剥離しつつ、当該フレームを所定のフレーム回収位置に搬送する搬送手段とを備え、前記内側シートの外部から前記搬送方向に直交する直交線が当該搬送方向に移動したときに、当該直交線が最初に当該内側シートの外縁に当接する当接部を含む位置で、前記外側シートと内側シートとを連結する連結手段を備えていることを特徴とする。

本発明のシート剥離装置において、前記搬送手段は、前記フレームとで前記外側シートを挟み込むシート挟込手段を備えていることが好ましい。

本発明のシート剥離方法は、被着体の一方の面に貼付された接着シートにより、フレームと一体化された一体物における当該被着体から、前記接着シートを剥離するシート剥離方法であって、前記接着シートに切込を形成し、当該接着シートを前記フレームに貼付された外側シートと前記被着体に貼付された内側シートとに分割する切断工程と、前記フレームと被着体とを所定の搬送方向に相対移動させ、当該被着体から前記接着シートを剥離しつつ、当該フレームを所定のフレーム回収位置に搬送する搬送工程とを備え、前記切断工程とフレーム搬送工程との間に、前記内側シートの外部から前記搬送方向に直交する直交線が当該搬送方向に移動したときに、当該直交線が最初に当該内側シートの外縁に当接する当接部を含む位置で、前記外側シートと内側シートとを連結する工程を備えていることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、外側シートと内側シートとを連結するため、フレームをフレーム回収位置に搬送するだけで、被着体から接着シートを剥離して当該剥離した接着シートをも回収することができるので、装置の大型化や制御の複雑化を防止することができる。

また、搬送手段にシート挟込手段を設ければ、フレームと被着体とを相対移動させる際に、外側シートがフレームから剥離してしまうことを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の側面図。 図１の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軸の矢印方向で「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、被着体としてのウエハＷＦの一方の面に貼付された接着シートＡＳにより、フレームとしてのリングフレームＲＦと一体化された一体物ＷＫにおける当該ウエハＷＦから、接着シートＡＳを剥離する装置であって、接着シートＡＳに切込ＣＵを形成し、当該接着シートＡＳをリングフレームＲＦに貼付された外側シートＡＳ１とウエハＷＦに貼付された内側シートＡＳ２とに分割する切断手段２０と、リングフレームＲＦとウエハＷＦとを所定の搬送方向ＴＤに相対移動させ、当該リングフレームＲＦを図示しない所定のフレーム回収位置に搬送する搬送手段３０と、内側シートＡＳ２の外部から搬送方向ＴＤに直交する直交線ＳＬ（図２参照）が当該搬送方向ＴＤに移動したときに、当該直交線ＳＬが最初に当該内側シートＡＳ２の外縁に当接する当接部ＰＣ（図２（Ａ）参照）を含む位置で、外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを連結する連結手段４０と、一体物ＷＫを保持する一体物保持手段５０とを備えている。

切断手段２０は、駆動機器としての多関節ロボット２１と、多関節ロボット２１の先端アーム（作業アーム）２２に着脱可能に支持された切断刃２３とを備えている。多関節ロボット２１は、その作業範囲内において先端アーム２２に装着したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な所謂６軸ロボットである。

搬送手段３０は、駆動機器としてのリニアモータ３１と、リニアモータ３１のスライダ３１Ａに支持された駆動機器としての直動モータ３２と、直動モータ３２の出力軸３２Ａに支持されたベースプレート３３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リングフレームＲＦを吸着保持可能な吸着パッド３４と、リングフレームＲＦとで外側シートＡＳ１を挟み込むシート挟込手段３５とを備えている。シート挟込手段３５は、ベースプレート３３に支持された駆動機器としての直動モータ３６と、直動モータ３６の出力軸３６Ａに支持された押圧部材３７とを備えている。

連結手段４０は、剥離シートＲＬの一方の面に連結部材としての連結シートＣＳが仮着された原反ＲＳを支持する支持ローラ４１と、原反ＲＳを案内する複数のガイドローラ４２と、剥離シートＲＬから連結シートＣＳを剥離する剥離手段としての剥離板４３と、駆動機器としての回動モータ４４Ａによって駆動される駆動ローラ４４と、駆動ローラ４４との間に剥離シートＲＬを挟み込むピンチローラ４５と、剥離シートＲＬを回収する回収ローラ４６と、駆動機器としての直動モータ４７と、直動モータ４７の出力軸４７Ａ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連結シートＣＳを吸着保持可能な支持面４８Ａを有する押圧手段としての押圧部材４８とを備えている。

一体物保持手段５０は、駆動機器としてのリニアモータ５１と、リニアモータ５１のスライダ５１Ａ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、リングフレームＲＦを吸着保持可能な支持面５２Ａから凹んだ凹部５２Ｂを有する外側テーブル５２と、凹部５２Ｂ内に設けられ、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を吸着保持可能な支持面５３Ａを有する内側テーブル５３と、凹部５２Ｂの下部に設けられ、外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを連結する接着シートＡＳ領域を下部から支える出力軸５４Ａを有する駆動機器である下支え手段としての直動モータ５４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から内側シートＡＳ２を剥離する手順を説明する。
先ず、各部材が初期位置に配置された図１中実線で示す状態のシート剥離装置１０に対し、原反ＲＳを同図に示すようにセットした後、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない入力手段を介して運転開始の信号を入力すると、連結手段４０が回動モータ４４Ａを駆動し、原反ＲＳを繰り出す。そして、剥離板４３上に位置する先頭の連結シートＣＳが所定位置に到達したことを光学センサや撮像手段等の図示しない検知手段が検知すると、連結手段４０が回動モータ４４Ａの駆動を停止し、スタンバイ状態となる。

そして、作業者またはベルトコンベア等の図示しない移送手段が、接着シートＡＳが上側となるように一体物ＷＫを支持面５２Ａ、５３Ａ上の所定位置に載置する。次に、一体物保持手段５０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面５２Ａ、５３ＡでリングフレームＲＦおよびウエハＷＦを吸着保持する。次いで、切断手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、図２（Ａ）に示すように、切込ＣＵを形成して接着シートＡＳを外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とに分割する。そして、一体物保持手段５０がリニアモータ５１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、外側テーブル５２を左方に移動させて押圧部材４８の下方所定位置で停止させる。

次に、一体物保持手段５０が直動モータ５４を駆動し、出力軸５４Ａを上昇させて外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを連結する接着シートＡＳ領域を下方から支える。次いで、連結手段４０が回動モータ４４Ａおよび図示しない減圧手段を駆動し、原反ＲＳを繰り出して剥離シートＲＬから剥離された連結シートＣＳを支持面４８Ａで保持する。そして、連結手段４０が直動モータ４７を駆動し、押圧部材４８を昇降させて連結シートＣＳを外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とに押圧して貼付することで、図２（Ａ）に示すように、当接部ＰＣを含む位置で、内側シートＡＳ２が連結シートＣＳおよび外側シートＡＳ１を介してリングフレームＲＦに繋がった状態となる。その後、一体物保持手段５０がリニアモータ５１を駆動し、図１中二点鎖線で示すように、外側テーブル５２を左方に移動させて搬送手段３０の下方所定位置で停止させる。

次いで、搬送手段３０が直動モータ３２、図示しない減圧手段および直動モータ３６を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、吸着パッド３４でリングフレームＲＦを吸着保持するとともに、リングフレームＲＦと押圧部材３７とで外側シートＡＳ１を挟み込む。そして、一体物保持手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面５２ＡでのリングフレームＲＦの吸着保持を解除する。次いで、搬送手段３０がリニアモータ３１および直動モータ３２を駆動し、図２（Ｃ）に示すように、リングフレームＲＦを右斜め上方に移動させた後、図２（Ｄ）に示すように、当該リングフレームＲＦを右方向に移動させる。このとき、内側シートＡＳ２が連結シートＣＳおよび外側シートＡＳ１を介してリングフレームＲＦに繋がった状態となっているので、当該内側シートＡＳ２は、移動されるリングフレームＲＦと共にウエハＷＦから剥離される。

ウエハＷＦから内側シートＡＳ２全体が剥離され、リングフレームＲＦが所定の位置に達すると、搬送手段３０がリニアモータ３１の駆動を停止した後、図示しない減圧手段の駆動を停止する。これにより、リングフレームＲＦの下方に位置するリングフレームストッカや回収箱等の図示しないフレーム回収位置に、接着シートＡＳ付きのリングフレームＲＦが回収される。また、ウエハＷＦから内側シートＡＳ２が剥離されると、一体物保持手段５０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面５３ＡでのウエハＷＦの吸着保持を解除した後、作業者または図示しない移送手段がウエハＷＦを次工程に搬送する。そして、切断手段２０、搬送手段３０および一体物保持手段５０が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。

以上のような実施形態によれば、外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを連結するため、リングフレームＲＦを回収位置に搬送するだけで、ウエハＷＦ材から内側シートＡＳ２を剥離して当該剥離した内側シートＡＳ２をも回収することができるので、装置の大型化や制御の複雑化を防止することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

例えば、切断手段２０は、切断刃２３のかわりにレーザカッター、熱カッター、エアカッター、圧縮水カッター等の他の構成のものを採用してもよい。
切断手段２０は、ウエハＷＦの外縁に沿って接着シートＡＳを切断したり、ウエハＷＦとリングフレームＲＦとの中間部で接着シートＡＳを切断したり、リングフレームＲＦの開口内縁に沿って接着シートＡＳを切断したりしてもよい。
切断手段２０は、切込ＣＵを楕円形、三角形や四角形以上の多角形、その他形状となるように形成してもよい。
切込ＣＵは、リングフレームＲＦとウエハＷＦとを相対移動させたときに、当接部ＰＣを含む位置で、リングフレームＲＦと内側シートＡＳ２とが連結された状態となっていればよいので、切断手段２０は、例えば、切取線のような断続的な（部分的に繋がった）切込ＣＵを形成してもよい。

搬送手段３０は、ウエハＷＦの一方の面に平行な方向を搬送方向ＴＤとしてもよいし、当該一方の面に直交する方向を搬送方向ＴＤとしてもよいし、当該一方の面に任意の傾斜角度で交差する方向を搬送方向ＴＤとしてもよい。
搬送手段３０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、磁力等でリングフレームＲＦを保持する構成でもよい。
シート挟込手段３５は、メカチャックやチャックシリンダ等のチャック手段や、エアの噴き付けにより外側シートＡＳ１をリングフレームＲＦとで挟み込んでもよいし、なくてもよい。
シート挟込手段３５がリングフレームＲＦとで外側シートＡＳ１を挟み込む位置は、いずれの位置でもよく、１箇所でもよいし複数個所でもよい。
搬送手段３０は、切込ＣＵを形成するときにシート挟込手段３５と同等なもので接着シートＡＳをリングフレームＲＦとで挟み込んでいてもよい。
搬送手段３０は、吸着パッド３４の位置を固定しておき外側テーブル５２を移動させて、または、吸着パッド３４と外側テーブル５２との両方を移動させてリングフレームＲＦを図示しない所定のフレーム回収位置に搬送する構成でもよい。

連結手段４０は、内側シートＡＳ２に貼付した連結シートＣＳがリングフレームＲＦ上にまで達する長さのものを採用してもよく、この場合、例えば、シート挟込手段３５がリングフレームＲＦとで外側シートＡＳ１および当該連結シートＣＳを挟み込む構成としてもよい。
連結手段４０は、１つの切込ＣＵに対して複数の連結シートＣＳを貼付してもよい。
連結手段４０は、図２（Ａ）中二点鎖線で示すような連結シートＣＳや、その他、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状の連結シートＣＳを貼付する構成であってもよい。
連結手段４０は、一体物保持手段５０が外側テーブル５２を停止させることなく、連結シートＣＳを外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とに貼付する構成でもよい。
連結手段４０の押圧手段は、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、磁力等で連結シートＣＳを保持する構成でもよい。
連結手段４０の押圧手段は、大気やガス等の気体を吹き付けて連結シートＣＳを接着シートＡＳに貼付する構成でもよい。
連結手段４０の押圧手段は、連結シートＣＳを一旦保持することなく、ローラで押圧したり、エアを吹き付けたりして剥離板４３で剥離された連結シートＣＳを直接接着シートＡＳに貼付する構成でもよい。
連結手段４０の剥離手段は、ローラ等で剥離シートＲＬを折り返す構成でもよい。
連結シートＣＳは、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。
連結部材は、ステープラや接着剤等他の部材であってもよい。
連結手段４０は、連結部材をなくし、例えば、外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを熱溶着や超音波溶着等の溶着により連結してもよい。

一体物保持手段５０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、磁力等でウエハＷＦやリングフレームＲＦを保持する構成でもよい。
下支え手段は、外側シートＡＳ１と内側シートＡＳ２とを連結する接着シートＡＳ領域の下方に、大気やガス等の気体を吹き付けて接着シートＡＳを支える構成でもよい。
一体物保持手段５０は、他の装置や人手でウエハＷＦを保持する場合、なくてもよい。

シート剥離装置１０は、接着シートＡＳに貼付されたウエハＷＦや当該ウエハＷＦを個片化したチップ等を他の接着シートや、転写テーブル等の他の部材に転写する例えば特許文献１に記載されたような剥離装置（シート転写装置）に使用してもよい。

ウエハＷＦの他方の面には、保護シートや紙等の他の部材が貼付されていてもよい。
被着体の形状は、例えば円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。
フレームは、リングフレームＲＦ以外に、環状でない（外周が繋がっていない）フレームや、円形、楕円形、三角形以上の多角形、その他の形状であってもよい。

また、本発明における接着シートＡＳ、連結シートＣＳ、被着体、およびフレームの材質、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、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もよく、感熱接着性の接着形態の連結シートＣＳが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、接着シートＡＳおよび連結シートＣＳ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。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、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。

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、切断手段は、接着シートに切込を形成し、当該接着シートをフレームに貼付された外側シートと被着体に貼付された内側シートとに分割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についての説明は省略する）。
また、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 切断手段
３０ 搬送手段
３５ シート挟込手段
４０ 連結手段
ＡＳ 接着シート
ＡＳ１ 外側シート
ＡＳ２ 内側シート
ＣＵ 切込
ＰＣ 当接部
ＲＦ リングフレーム（フレーム）
ＳＬ 直交線
ＴＤ 搬送方向
ＷＦ ウエハ（被着体）
ＷＫ 一体物

Claims (3)

1. 被着体の一方の面に貼付された接着シートにより、フレームと一体化された一体物における当該被着体から、前記接着シートを剥離するシート剥離装置であって、
   前記接着シートに切込を形成し、当該接着シートを前記フレームに貼付された外側シートと前記被着体に貼付された内側シートとに分割する切断手段と、
   前記フレームと被着体とを所定の搬送方向に相対移動させ、当該被着体から前記接着シートを剥離しつつ、当該フレームを所定のフレーム回収位置に搬送する搬送手段とを備え、
   前記内側シートの外部から前記搬送方向に直交する直交線が当該搬送方向に移動したときに、当該直交線が最初に当該内側シートの外縁に当接する当接部を含む位置で、前記外側シートと内側シートとを連結する連結手段を備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記搬送手段は、前記フレームとで前記外側シートを挟み込むシート挟込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. 被着体の一方の面に貼付された接着シートにより、フレームと一体化された一体物における当該被着体から、前記接着シートを剥離するシート剥離方法であって、
   前記接着シートに切込を形成し、当該接着シートを前記フレームに貼付された外側シートと前記被着体に貼付された内側シートとに分割する切断工程と、
   前記フレームと被着体とを所定の搬送方向に相対移動させ、当該被着体から前記接着シートを剥離しつつ、当該フレームを所定のフレーム回収位置に搬送する搬送工程とを備え、
   前記切断工程とフレーム搬送工程との間に、前記内側シートの外部から前記搬送方向に直交する直交線が当該搬送方向に移動したときに、当該直交線が最初に当該内側シートの外縁に当接する当接部を含む位置で、前記外側シートと内側シートとを連結する工程を備えていることを特徴とするシート剥離方法。

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