JP7165572B2 - シート剥離装置およびシート剥離方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート剥離装置およびシート剥離方法に関する。

従来、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付し、当該接着シートを折り曲げて折曲姿勢を形成しつつ、剥離用テープと被着体とを相対移動させて被着体から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２０１０－１０３２１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたシート剥離装置１０（シート剥離装置）は、剥離中の接着シートＳ（接着シート）を折り曲げる第１のローラ３１（ローラ部材）の外周面がウエハＷ（被着体）よりも柔らかい場合、被着体から剥離される接着シートに付着した当該被着体の破片がローラ部材の外周面に刺さることがある。この場合、外周面に刺さった被着体の破片を除去するために余計な時間が費やされ、単位時間あたりの処理能力が低下するという不都合がある。ここで、ローラ部材の外周面を被着体よりも硬くすると、当該外周面に被着体の破片が刺さることは解消されるものの、接着シートの折曲部を押える当該外周面の弾性が減少するので、接着シートの折曲姿勢を良好に維持して当該接着シートを被着体から剥離することができなくなるという不都合を招来する。

本発明の目的は、単位時間あたりの処理能力が低下することなく、接着シートの折曲姿勢を良好に維持して当該接着シートを被着体から剥離することができるシート剥離装置およびシート剥離方法を提供することにある。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、被着体よりも硬い外周面を有するローラ部材で接着シートの既剥離部分を吸引しつつ当該既剥離部分を折り曲げて折曲姿勢を形成するので、被着体の破片がローラ部材に刺さったり、接着シートの折曲姿勢を良好に維持できなくなったりすることがなくなり、単位時間あたりの処理能力が低下することなく、接着シートの折曲姿勢を良好に維持して当該接着シートを被着体から剥離することができる。
また、折曲姿勢形成手段が気体吹付手段を備えれば、ローラ部材の外周面で吸引した被着体の破片や、当該ローラ部材の外周面に付着した塵埃等の異物を当該ローラ部材から除去することができる。

（Ａ）～（Ｃ）は、本発明のシート剥離装置の説明図。

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、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の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ＥＡは、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳに剥離用テープＰＴを貼付する貼付手段１０と、剥離用テープＰＴと被着体ＷＫとを相対移動させて被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する移動手段２０と、接着シートＡＳの既剥離部分ＡＰを当該接着シートＡＳの未剥離部分ＡＮに対向するように折り曲げて所定の折曲姿勢を形成する折曲姿勢形成手段３０とを備えている。

貼付手段１０は、感熱接着性の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段１１と、接着シートＡＳに剥離用テープＰＴを押圧して貼付する押圧手段１２と、剥離用テープＰＴを所定長さに切断する切断手段１３と、駆動機器としての直動モータ１４の出力軸１４Ａに支持され、当該貼付手段１０を構成する前述の各手段を直接的または間接的に支持するフレーム１５とを備えている。
繰出手段１１は、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ１１Ａと、駆動機器としての回動モータ１１Ｂの図示しない出力軸に支持され、ピンチローラ１１Ｃとで剥離用テープＰＴを挟み込む駆動ローラ１１Ｄと、剥離用テープＰＴを案内するガイドローラ１１Ｅと、駆動機器としてのリニアモータ１１Ｆのスライダ１１Ｇに支持されたスライドプレート１１Ｈと、駆動機器としての直動モータ１１Ｊの出力軸１１Ｋに回転可能に支持された押圧部材としての押えローラ１１Ｌと、駆動機器としてのリニアモータ１１Ｍのスライダ１１Ｎに支持され、一対の把持爪１１Ｐを有する保持手段であって駆動機器としてのチャックシリンダ１１Ｑとを備えている。
押圧手段１２は、駆動機器としての直動モータ１２Ａと、その出力軸１２Ｂに支持されたコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段１２Ｃと、加熱手段１２Ｃに支持された押圧部材としての押圧ヘッド１２Ｄとを備えている。
切断手段１３は、駆動機器としての直動モータ１３Ａと、その出力軸１３Ｂに支持された切断刃１３Ｃと、切断刃１３Ｃを受ける受け板１３Ｄとを備えている。

移動手段２０は、駆動機器としてのリニアモータ２１と、そのスライダ２１Ａ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（保持手段）によって吸着保持が可能な保持面２２Ａを有するテーブル２２とを備えている。

折曲姿勢形成手段３０は、駆動機器としてのリニアモータ３１と、そのスライダ３１Ａに支持された駆動機器としての回動モータ３２と、回動モータ３２の図示しない出力軸に支持され、被着体ＷＫよりも硬い外周面３３Ａで接着シートＡＳを吸引可能なローラ部材３３と、図示しない駆動機器で左右方向に移動可能とされ、ローラ部材３３とで接着シートＡＳの既剥離部分ＡＰを挟み込むピンチローラ３４と、ローラ部材３３に付着した塵埃を除去する塵埃除去手段３５とを備え、ローラ部材３３の外周面３３Ａで接着シートＡＳの既剥離部分ＡＰを吸引しつつ当該既剥離部分ＡＰを折り曲げて折曲姿勢を形成するようになっている。
ローラ部材３３は、内部に複数（本実施形態では４個）の空間３３Ｂが形成され、その外周面３３Ａには各空間３３Ｂに連通する図示しない貫通孔が設けられており、各空間３３Ｂには、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段と、ローラ部材３３の外周面３３Ａの内側から当該外周面３３Ａの外側に向けて気体を吹き付ける気体吹付手段であって加圧ポンプやタービン等の図示しない加圧手段とが、それぞれ独立して連通可能に接続されている。
塵埃除去手段３５は、リニアモータ３１のスライダ３１Ａ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配管３５Ａを介して接続された吸引ノズル３５Ｂを備えている。

以上のシート剥離装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置されたシート剥離装置ＥＡに対し、当該シート剥離装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）が剥離用テープＰＴ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操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。すると、折曲姿勢形成手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、吸引ノズル３５Ｂでの吸引を開始する。次いで、使用者またはベルトコンベアや多関節ロボット等の図示しない搬送手段が、図１（Ａ）に示すように、一方の面に接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを保持面２２Ａ上に載置すると、移動手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、保持面２２Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を開始する。

その後、貼付手段１０がリニアモータ１１Ｆを駆動し、スライドプレート１１Ｈを右方に移動させ、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、一対の把持爪１１Ｐ間に剥離用テープＰＴを繰り出す。次に、貼付手段１０が直動モータ１１Ｊを駆動し、押えローラ１１Ｌを上方に退避させた後、リニアモータ１１Ｆを駆動し、一対の把持爪１１Ｐ間に剥離用テープＰＴを置き去りにしてスライドプレート１１Ｈを初期位置に復帰させる。そして、貼付手段１０がチャックシリンダ１１Ｑを駆動し、把持爪１１Ｐで剥離用テープＰＴを把持した後、リニアモータ１１Ｍを駆動し、チャックシリンダ１１Ｑを右方に移動させ、剥離用テープＰＴを引き出す。

次いで、貼付手段１０が加熱手段１２Ｃおよび直動モータ１２Ａを駆動し、加熱された押圧ヘッド１２Ｄを下降させ、図１（Ｂ）に示すように、当該押圧ヘッド１２Ｄで剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの外縁部に押圧して貼付する。その後、貼付手段１０が直動モータ１１Ｊを駆動し、押えローラ１１Ｌを初期位置に復帰させた後、直動モータ１３Ａを駆動し、図１（Ｂ）に示すように、切断刃１３Ｃを下降させて剥離用テープＰＴを切断する。次に、貼付手段１０が直動モータ１２Ａ、１３Ａを駆動し、押圧ヘッド１２Ｄおよび切断刃１３Ｃを初期位置に復帰させた後、折曲姿勢形成手段３０が図示しない駆動機器を駆動し、切断された剥離用テープＰＴをローラ部材３３とピンチローラ３４とで挟み込む。そして、移動手段２０がリニアモータ２１を駆動し、接着シートＡＳの右端部をローラ部材３３の最下部の直下に位置させると、折曲姿勢形成手段３０がリニアモータ３１を駆動し、ローラ部材３３を剥離用テープＰＴに押し付け、当該剥離用テープＰＴを所定の折曲姿勢とした後、図示しない減圧手段を駆動し、ローラ部材３３の外周面３３Ａでの吸引を開始する。次いで、貼付手段１０が直動モータ１４を駆動し、フレーム１５を上方に退避させた後、リニアモータ１１Ｍを駆動し、チャックシリンダ１１Ｑを左方に移動させるとともに、移動手段２０および折曲姿勢形成手段３０がリニアモータ２１および回動モータ３２を駆動し、ローラ部材３３を回転させながらテーブル２２を右方に移動させる。これにより、図１（Ｃ）に示すように、剥離用テープＰＴと被着体ＷＫとが相対移動し、接着シートＡＳの既剥離部分ＡＰが当該接着シートＡＳの未剥離部分ＡＮに対して折り曲げられて所定の折曲姿勢が形成され、当該接着シートＡＳが被着体ＷＫから剥離される。

ここで、ローラ部材３３内の空間３３Ｂのうちの１つが吸引ノズル３５Ｂに面すると、折曲姿勢形成手段３０が、当該空間３３Ｂに連通する図示しない減圧手段の駆動を停止するとともに、図示しない加圧手段を駆動し、ローラ部材３３の外周面３３Ａの内側から当該外周面３３Ａの外側に向けて気体を吹き付ける。これにより、ローラ部材３３の外周面３３Ａで吸引した被着体ＷＫの破片や、外周面３３Ａに付着した塵埃等の異物ＦＳが当該外周面３３Ａから吹き飛ばされ、吹き飛ばされた異物ＦＳが吸引ノズル３５Ｂによって吸引されて除去される。その後、被着体ＷＫから接着シートＡＳ全体が剥離されると、折曲姿勢形成手段３０が回動モータ３２、図示しない減圧手段および図示しない加圧手段の駆動を停止し、外周面３３Ａでの吸引および気体吹付を解除するとともに、移動手段２０がリニアモータ２１および図示しない減圧手段の駆動を停止し、保持面２２Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を解除する。次に、貼付手段１０がチャックシリンダ１１Ｑを駆動し、把持爪１１Ｐによる剥離用テープＰＴの把持を解除して、剥離した接着シートＡＳを回収する箱や袋等の図示しない回収手段や使用者に接着シートＡＳを受け渡す。そして、使用者または図示しない搬送手段が被着体ＷＫを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、それぞれの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、被着体ＷＫよりも硬い外周面３３Ａを有するローラ部材３３で接着シートＡＳの既剥離部分ＡＰを吸引しつつ当該既剥離部分ＡＰを折り曲げて折曲姿勢を形成するので、被着体ＷＫの破片がローラ部材３３に刺さったり、接着シートＡＳの折曲姿勢を良好に維持できなくなったりすることがなくなり、単位時間あたりの処理能力が低下することなく、接着シートＡＳの折曲姿勢を良好に維持して当該接着シートＡＳを被着体ＷＫから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、貼付手段１０は、帯状の剥離用テープＰＴを切断することなく接着シートＡＳに貼付してもよいし、枚葉の剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付してもよく、この場合、切断手段１３はあってもよいし、なくてもよい。
貼付手段１０は、感圧接着性の剥離用テープＰＴが採用されてもよく、この場合、加熱手段１２Ｃはあってもよいし、なくてもよい。
押圧手段１２は、放電加熱器、マイクロ波照射装置、温風吹付装置等の加熱手段を採用してもよいし、加熱手段に代えてまたは併用して、押圧ヘッド１２Ｄを振動させる超音波振動装置やバイブレータ等の振動手段を備えてもよい。

移動手段２０は、テーブル２２の位置を固定しておき、チャックシリンダ１１Ｑおよび折曲姿勢形成手段３０を移動させてもよいし、チャックシリンダ１１Ｑの位置を固定しておき、テーブル２２および折曲姿勢形成手段３０を移動させてもよい。

ローラ部材３３は、外周面３３Ａが回転し、複数の空間３３Ｂが回転しない構成であってもよい。
塵埃除去手段３５は、吸引ノズル３５Ｂに代えてまたは併用して、粘着ローラ、ブラシ、ブレード材等を採用してもよいし、なくてもよい。

被着体ＷＫは、シート部材を介してフレーム部材と一体化されていてもよい。
フレーム部材は、環状のものであってもよいし、環状でない（外周が繋がっていない）ものや、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。

本発明における接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴ、シート部材および被着体ＷＫ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またはシート部材は、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、接着シートＡＳ、剥離用テープＰＴまたはシート部材は、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ＷＫ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やシート部材を機能的、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ＷＫ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、被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを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）。
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）。
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、ローラ部材３３以外の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、剥離手段や剥離部材が採用されている場合は、板状部材、丸棒、ローラ等で構成してもよいし、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材を支持または保持する構成のものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤、粘着剤、磁力、ベルヌーイ吸着、駆動機器等で被支持部材を支持（保持）する構成を採用してもよいし、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したりしてもよい。

ＥＡ…シート剥離装置
１０…貼付手段
２０…移動手段
３０…折曲姿勢形成手段
３３…ローラ部材
３３Ａ…外周面
ＡＳ…接着シート
ＡＰ…既剥離部分
ＡＮ…未剥離部分
ＰＴ…剥離用テープ
ＷＫ…被着体

Claims (3)

1. 被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付する貼付手段と、
   前記剥離用テープと前記被着体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移動手段と、
   前記接着シートの既剥離部分を当該接着シートの未剥離部分に対向するように折り曲げて所定の折曲姿勢を形成する折曲姿勢形成手段とを備え、
   前記折曲姿勢形成手段は、前記被着体よりも硬い外周面で前記接着シートを吸引可能なローラ部材を備え、前記ローラ部材の外周面で前記接着シートの既剥離部分を吸引しつつ当該既剥離部分を折り曲げて前記折曲姿勢を形成することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記折曲姿勢形成手段は、前記ローラ部材の前記外周面の内側から当該外周面の外側に向けて気体を吹き付ける気体吹付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. 被着体に貼付された接着シートに剥離用テープを貼付する貼付工程と、
   前記剥離用テープと前記被着体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移動工程と、
   前記接着シートの既剥離部分を当該接着シートの未剥離部分に対向するように折り曲げて所定の折曲姿勢を形成する折曲姿勢形成工程とを実施し、
   前記折曲姿勢形成工程では、前記被着体よりも硬い外周面で前記接着シートを吸引可能なローラ部材を用い、前記ローラ部材の外周面で前記接着シートの既剥離部分を吸引しつつ当該既剥離部分を折り曲げて前記折曲姿勢を形成することを特徴とするシート剥離方法。

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