JP6562778B2 - シート剥離装置および剥離方法 - Google Patents

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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用テープを介して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、2参照)。

特開2010−219265号公報 特開2010−103220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、プレート部材で押圧しつつ接着シートを折り返して被着体から剥離するため、接着シートの剥離の切っ掛けは形成し易いが、被着体への負荷が大きくなる場合がある。一方、特許文献2に記載されたような従来のシート剥離装置では、被着体から剥離された接着シートを第1のローラで当該被着体方向に押え付けて剥離するため、被着体への負荷は小さくできるが、接着シートの剥離の切っ掛けを形成し難くなる場合がある。

本発明の目的は、接着シートを確実に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であって、剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付手段と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する引張手段と、前記引張手段での前記接着シートの剥離によって前記被着体が前記接着シートの剥離方向へ移動することを規制する移動規制手段と、前記被着体から剥離された接着シートを前記被着体方向に押え付ける押え付け手段とを備え、前記移動規制手段と前記押え付け手段とを選択的に利用して1枚の前記接着シートを剥離する、という構成を採用している。

この際、本発明のシート剥離装置では、前記移動規制手段は、前記接着シートの剥離開始側端部のみの剥離に利用される、ことが好ましい。
また、本発明のシート剥離装置では、前記押え付け手段は、前記移動規制手段での前記剥離開始側端部の剥離後に前記接着シートの剥離に利用される、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であって、剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付工程と、前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する引張工程とを備え、前記引張工程において、前記接着シートの剥離によって前記被着体が前記接着シートの剥離方向へ移動することを規制する移動規制工程と、前記被着体から剥離された接着シートを前記被着体方向に押え付ける押え付け工程とを選択的に行って1枚の前記接着シートを剥離する、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、移動規制手段(移動規制工程)と押え付け手段(押え付け工程)とを選択的に利用して(選択的に行って)1枚の前記接着シートを剥離するため、接着シートを確実に剥離することができる。

この際、移動規制手段を接着シートの剥離開始側端部のみの剥離に利用すれば、接着シートの剥離の切っ掛けを形成し易くなる。
また、押え付け手段を、移動規制手段での剥離開始側端部の剥離後に接着シートの剥離に利用すれば、接着シートを剥離する際に被着体に与える負荷を低減することができる。

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。 (D)〜(F)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、剥離用テープPTを接着シートASに貼付する貼付手段20と、接着シートASに貼付された剥離用テープPTに張力を付与してウエハWFから接着シートASを剥離する引張手段30と、引張手段30での接着シートASの剥離によってウエハWFが接着シートASの剥離方向へ移動することを規制する移動規制手段40と、ウエハWFから剥離された接着シートASをウエハWF方向に押え付ける押え付け手段50と、押え付け手段50とで剥離用テープPTを挟み込む挟み込み手段60と、剥離用テープPTを切断する切断手段70とを備え、移動規制手段40と押え付け手段50とを選択的に利用して1枚の接着シートASを剥離する構成となっている。

貼付手段20は、巻回された剥離用テープPTを回転可能に支持するテープ支持手段21と、テープ支持手段21に支持された剥離用テープPTを当該テープ支持手段21とで挟み込み、当該剥離用テープPTに繰出力を付与する繰出手段22と、剥離用テープPTのリード端部を保持する保持手段23と、保持手段23が剥離用テープPTを保持することを補助する保持補助手段24と、保持手段23に保持された剥離用テープPTを接着シートASに押圧して貼付する押圧手段25とを備えている。

テープ支持手段21は、回転軸21Aを中心に回動可能な回動アーム21Bの自由端側に支持され、巻回された剥離用テープPTを支持する支持ローラ21Cと、回動アーム21Bを繰出手段22方向に付勢する付勢手段としてのばね21Dとを備えている。
繰出手段22は、駆動機器としての回動モータ22Aによって駆動する繰出ローラ22Bを備えている。
保持手段23は、駆動機器としての直動モータ23Aの出力軸23Bに支持された収容手段23C内に収容され、収容手段23Cの底面である吸着面23Dに形成された吸引孔23Eを介して剥離用テープPTを吸着保持する減圧ポンプや真空エジェクタ等の吸引手段23Fを備えている。
保持補助手段24は、駆動機器としての直動モータ24Aの出力軸24Bに支持され、剥離用テープPTを吸着面23Dに当接させる補助ローラ24Cを備えている。
押圧手段25は、収容手段23C内に収容された駆動機器としてのリニアモータ25Aのスライダ25Bに支持され、収容手段23Cの底面から突没可能に設けられた押圧ヘッド25Cと、コイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段25Dとを備えている。

引張手段30は、剥離用テープPTとウエハWFを相対移動させる移動手段31と、接着シートASの剥離に用いた剥離用テープPTが切断手段70の近傍に位置するように誘導する誘導手段32とを備えている。
移動手段31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、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31Cを有するテーブル31Dを備えている。
誘導手段32は、駆動機器としてのリニアモータ32Aのスライダ32Bに支持された誘導ローラ32Cを備えている。

移動規制手段40は、駆動機器としてのリニアモータ41のスライダ41Aに支持された駆動機器としての回動モータ42と、回動モータ42の出力軸42Aに支持された移動規制プレート43とを備え、接着シートASの剥離開始側端部のみの剥離に利用される構成となっている。

押え付け手段50は、駆動機器としてのリニアモータ51のスライダ51Aに支持された駆動機器としての回動モータ52と、回動モータ52の図示しない出力軸に支持された押え付けローラ53とを備え、移動規制手段40での剥離開始側端部の剥離後に接着シートASの剥離に利用される構成となっている。

挟み込み手段60は、駆動機器としての直動モータ61の出力軸61Aに支持され、押え付けローラ53とで剥離用テープPTや接着シートASを挟み込むピンチローラ62を備えている。

切断手段70は、収容手段23C内に収容された駆動機器としてのリニアモータ71のスライダ71Aに支持され、収容手段23Cの底面から突没可能に設けられた切断刃72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、作業者が剥離用テープPTを図1中実線で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。すると、貼付手段20が吸引手段23Fを駆動し、吸着面23D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が支持面31C上に載置されると、引張手段30が図示しない減圧手段を駆動し、ウエハWFの吸着保持を開始する。その後、引張手段30がリニアモータ31Aを駆動し、テーブル31Dを左方向に移動させ、図1中二点鎖線で示すように、接着シートASの左端部を押圧ヘッド25Cの直下に位置させる。

次いで、貼付手段20が直動モータ24Aを駆動し、図1中二点鎖線で示すように補助ローラ24Cを収容手段23Cの下方から退避させた後、回動モータ22Aおよび直動モータ23Aを駆動し、剥離用テープPTを繰り出しながら収容手段23Cを接着シートASの直上所定位置まで下降させる。その後、貼付手段20がリニアモータ25Aを駆動し、図2(A)に示すように、押圧ヘッド25Cを下降させ、剥離用テープPTを接着シートASの左端部に押圧して貼付する。このとき、貼付手段20が加熱手段25Dを駆動し、剥離用テープPTを加熱してもよい。接着シートASへの剥離用テープPTの貼付が完了すると、貼付手段20が吸引手段23Fの駆動を停止するとともに、リニアモータ25Aおよび直動モータ23Aを駆動し、押圧ヘッド25Cおよび収容手段23Cを初期位置に復帰させる。

その後、挟み込み手段60が直動モータ61を駆動し、ピンチローラ62と押え付けローラ53とで剥離用テープPTを所定の押圧力で挟み込んだ後、引張手段30がリニアモータ31Aを駆動し、接着シートASの左端部を押え付けローラ53の最下部の直下に位置させる。次に、移動規制手段40がリニアモータ41および回動モータ42を駆動し、図2(B)に示すように、剥離用テープPTを介して移動規制プレート43の左端部で接着シートASの左端部を押え付ける。次いで、引張手段30および押え付け手段50がリニアモータ31Aおよび回動モータ52を駆動し、テーブル31Dを左方向に移動させるとともに、押え付けローラ53を反時計回転方向に回転させる。これにより、接着シートASは、図2(B)中二点鎖線で示すように、移動規制プレート43の左端部で折り返される姿勢が維持されつつウエハWFから剥離される。なお、接着シートASの剥離中は、引張手段30がリニアモータ32Aを駆動し、ピンチローラ62および押え付けローラ53によって繰り出された剥離用テープPTや接着シートASに誘導ローラ32Cを当接させ、それらに所定の張力を付与して、当該剥離用テープPTや接着シートASが2つ折りになるように誘導する(以降も同じ)。

そして、ウエハWFの左端部から所定長さ接着シートASが剥離されたことが図示しない光学センサや撮像手段等の検知手段に検知されると、引張手段30および押え付け手段50がリニアモータ31A、32Aおよび回動モータ52の駆動を停止する。次に、移動規制手段40がリニアモータ41および回動モータ42を駆動し、移動規制プレート43を初期位置に復帰させた後、押え付け手段50がリニアモータ51を駆動し、図2(C)に示すように、押え付けローラ53の最下部で接着シートASの折曲部を押圧する。なお、押え付けローラ53の移動後もピンチローラ62と押え付けローラ53とによる剥離用テープPTや接着シートASの所定の押圧力での挟み込みは継続される。

次いで、引張手段30および押え付け手段50がリニアモータ31A、32Aおよび回動モータ52を駆動し、テーブル31Dを左方向に移動させるとともに、押え付けローラ53を反時計回転方向に回転させる。これにより、接着シートASは、図3(D)に示すように、押え付けローラ53の最下部でその折曲部が押圧される姿勢が維持されつつウエハWFから剥離される。このような構成によっても、引張手段30での接着シートASの剥離によってウエハWFが接着シートASの剥離方向へ移動することを規制することができる。そして、図3(E)に示すように、接着シートASの剥離が完了すると、引張手段30および押え付け手段50がリニアモータ31A、32A、図示しない減圧手段および回動モータ52の駆動を停止する。

次いで、貼付手段20が直動モータ24Aおよび吸引手段23Fを駆動し、図3(F)に示すように、補助ローラ24Cを初期位置に復帰させ、吸着面23Dで剥離用テープPTを吸着保持する。その後、切断手段70がリニアモータ71を駆動し、切断刃72を下降させて剥離用テープPTを切断し、人手または図示しない移送手段が接着シートASを回収する。なお、剥離用テープPTの切断動作にオーバラップさせて、人手または図示しない搬送手段がテーブル31D上のウエハWFを次工程に搬送した後、引張手段30がリニアモータ31Aを駆動し、テーブル31Dを初期位置に復帰させる。そして、引張手段30、押え付け手段50および挟み込み手段60が、リニアモータ32A、51および直動モータ61を駆動し、誘導ローラ32C、押え付けローラ53およびピンチローラ62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、ウエハWFから接着シートASを剥離するにあたり、移動規制手段40と押え付け手段50とを選択的に利用して1枚の前記接着シートを剥離するため、接着シートASを確実に剥離することができる。

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、繰出手段22を剥離用テープPTの切断位置を変更する切断位置変更手段として機能させ、繰出ローラ22Bを回転させることで、剥離用テープPTを支持ローラ21Cで巻き取り、切断手段70によって剥離用テープPTと接着シートASとの両方または、接着シートASのみを切断してもよく、この場合、切断位置変更手段は、繰出手段22に代えてまたは併用して、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、ベルヌーイ吸着等で剥離用テープPTを保持して巻取り方向に引っ張る構成を採用してもよい。

貼付手段20は、枚葉の剥離用テープを接着シートASに押圧して貼付する構成でもよい。
テープ支持手段21は、繰出手段22方向に付勢されることなく剥離用テープPTを支持してもよく、この場合、繰出手段22は、回動モータ22Aとで剥離用テープPTを挟み込むピンチローラ等を採用すればよい。
保持手段23は、吸引手段23Fに代えてまたは併用して、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、ベルヌーイ吸着等で剥離用テープPTを保持する構成を採用することができる。
保持補助手段24は、補助ローラ24Cに代えてまたは併用して、棒状部材、板状部材、エアの吹き付けで剥離用テープPTを吸着面23Dに当接させる構成を採用することができる。
保持補助手段24は、接着シートAS剥離後の剥離用テープPTを保持手段23のみで保持可能であれば、なくてもよい。
押圧手段25は、押圧ヘッド25Cに代えてまたは併用して、ブレード材、ゴム、樹脂、スポンジ、エアの吹き付け等による押圧部材を採用することができ、剥離用テープPTが感圧接着性の接着シートの場合、加熱手段25Dはあってもよいし、なくてもよい。
押圧手段25および切断手段70の少なくとも一方は、収容手段23Cに収容されずに、リニアモータ25A、71が図示しないフレームで支持されていてもよい。
付勢手段は、ばね21Dに代えてまたは併用して、ゴムや樹脂等を採用してもよい。

引張手段30は、繰出手段22の駆動だけで接着シートASを剥離したり、回動モータ52の駆動だけで接着シートASを剥離したりしてもよい。
引張手段30は、テーブル31Dを固定しておき、貼付手段20、引張手段30、移動規制手段40、押え付け手段50および挟み込み手段60等を移動させてもよいし、それら各手段とテーブル31Dとを移動させてもよい。
移動手段31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、ベルヌーイ吸着等で被着体を支持する構成でもよい。
誘導手段32は、接着面の反対側の面同士が対向する2つ折りになるように接着シートASを誘導してもよいし、なくてもよい。
誘導手段32は、誘導ローラ32Cに代えてまたは併用して、棒状部材や板状部材等を採用してもよいし、エアの吹き付け等で接着シートASが2つ折りになるように誘導してもよい。

移動規制手段40は、移動規制プレート43に代えてまたは併用して、ローラ部材やエアの吹き付け等でウエハWFの移動を規制してもよい。
移動規制手段40は、移動規制プレート43で接着シートAS左端部を剥離した後、移動規制プレート43を初期位置に復帰させずに、テーブル31Dの移動および押え付けローラ53の回転により接着シートASの剥離を完了させてもよく、この場合、当該左端部の剥離前または剥離後あるいは剥離前後に、押え付けローラ53が接着シートASを押え付けてもよいし、剥離前後に押え付けなくてもよい。
移動規制手段40は、接着シートASの左端部(剥離開始側端部)、中間部、右端部(剥離終了側端部)等、どの位置で当該接着シートASを押え付けてもよい。

押え付け手段50は、押え付けローラ53に代えてまたは併用して、板状部材やエアの吹き付け等で接着シートASをウエハWF方向に押え付けてもよい。
押え付け手段50は、接着シートAS左端部の剥離前に押え付けローラ53で当該左端部を押え付け、テーブル31Dの移動および押え付けローラ53の回転により接着シートAS全体を剥離してもよく、この場合、接着シートAS左端部の剥離前または剥離後に移動規制プレート43が接着シートASを押え付けてもよいし、剥離前後に移動規制プレート43が接着シートを押え付けなくてもよい。
押え付け手段50が押え付けローラ53で接着シートASの左端部を剥離後、当該押え付けローラ53を初期位置に復帰させるとともに、移動規制手段40が移動規制プレート43で接着シートASを押え付け、テーブル31Dの移動および押え付けローラ53の回転により接着シートASの剥離を完了させてもよい。
押え付け手段50は、接着シートASの左端部、中間部、右端部等、どの位置で当該接着シートASを押え付けてもよい。
押え付け手段50は、ウエハWFから剥離された接着シートASをウエハWFに貼付されている接着シートASに接触するように押え付けてもよいし、接触しないように押え付けてもよい。
押え付け手段50は、押え付けローラ53の最下部以外の位置で接着シートASの折曲部を押え付けてもよく、押え付けローラ53で接着シートASの折曲部を押え付けること下できればどの位置で押え付けてもよい。

挟み込み手段60は、ピンチローラ62に代えてまたは併用して、板状部材やエアの吹き付け等で押え付けローラ53とで剥離用テープPT等を挟み込んでもよいし、なくてもよい。

切断手段70は、切断刃72に代えてまたは併用して、レーザカッタ、熱カッタ、エアカッタ、圧縮水カッタ等の他の構成のものを採用してもよい。
切断手段70は、剥離用テープPTの把持位置(支持ローラ21Cおよび繰出ローラ22Bによる把持位置)から、当該剥離用テープPTの接着シートASへの貼付位置までの間で当該剥離用テープPTを切断してもよいし、例えば、特許文献1に記載されたような従来のシート剥離装置のように、剥離用テープPTの把持位置から当該剥離用テープPTを支持する支持位置までの間で当該剥離用テープPTを切断してもよい。

移動規制手段40および押え付け手段50の一方を用いた接着シートAS左端部の剥離に失敗したことが図示しない検知手段に検知された場合、他方の手段を用いてまたは両方の手段を用いて当該左端部の剥離動作を行ってもよい。
被着体および接着シートの少なくとも一方の材質、種別、形状等に応じて、移動規制手段40や押え付け手段50を自動的に選択するようにしてもよいし、手動で選択するようにしてもよい。

また、本発明における接着シートAS、剥離用テープPT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および剥離用テープPT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く、感熱接着性の接着形態のものが採用された場合の被着体への貼付は、接着シートASや剥離用テープPTを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプ等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すればよい。また、このような接着シートASおよび剥離用テープPT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、貼付手段は、剥離用テープを接着シートに貼付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…貼付手段
22…繰出手段
30…引張手段
40…移動規制手段
50…押え付け手段
AS…接着シート
AS1…未剥離接着シート部分
AS2…既剥離接着シート部分
PT…剥離用テープ
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であって、
    剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付手段と、
    前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する引張手段と、
    前記引張手段での前記接着シートの剥離によって前記被着体が前記接着シートの剥離方向へ移動することを規制する移動規制手段と、
    前記被着体から剥離された接着シートを前記被着体方向に押え付ける押え付け手段とを備え、
    前記移動規制手段と前記押え付け手段とを選択的に利用して1枚の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. 前記移動規制手段は、前記接着シートの剥離開始側端部のみの剥離に利用され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. 前記押え付け手段は、前記移動規制手段での前記剥離開始側端部の剥離後に前記接着シートの剥離に利用されることを特徴とする請求項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であって、
    剥離用テープを前記接着シートに貼付する貼付工程と、
    前記接着シートに貼付された剥離用テープに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する引張工程とを備え、
    前記引張工程において、前記接着シートの剥離によって前記被着体が前記接着シートの剥離方向へ移動することを規制する移動規制工程と、前記被着体から剥離された接着シートを前記被着体方向に押え付ける押え付け工程とを選択的に行って1枚の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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