JP7457524B2 - 剥離装置 - Google Patents
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Description
(水平方向引っ張り荷重Fx) 2 +(Z軸方向引っ張り荷重Fz) 2 =(引っ張り荷重F) 2
該引っ張り荷重測定部によって該保護部材に掛かる引っ張り荷重を測定することによって該剥離手段の剥離動作を最適化させる剥離装置である。
図1に示す本発明に係る剥離装置1(以下、実施形態1の剥離装置1とする。)は、帯状の剥離テープ83を用いて、板状ワーク80の図1における上面である一方の面800に貼着されている保護部材である保護テープ81を剥離する剥離装置の一例であり、保持面302によって板状ワーク80の他方の面801を保持する保持手段30と、保持面302に保持された板状ワーク80の一方の面800を覆う保護テープ81の外周部分を把持し、保護テープ81を板状ワーク80の外周から中央に向かって剥離し、更に中央から外周の反対側の外周へと剥離する剥離手段4と、を少なくとも備えている。
板状ワーク80の一方の面800全面を覆うように貼着されている保護部材は、本実施形態においては、例えば、ある程度の柔軟性を有した樹脂(例えば、ポリオレフィン系樹脂等)からなる基材層と基材層上の粘着層(糊層)とを備える保護テープ81である。
なお、板状ワーク80はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、セラミックス、樹脂、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、保護部材も保護テープ81に限定されるものではない。
具体的には、X軸方向移動手段46は、X軸方向の軸心を有するボールネジ460と、ボールネジ460と平行に配設された一対のガイドレール461と、ボールネジ460に連結しボールネジ460を回動させるモータ462と、内部のナットがボールネジ460に螺合し側部がガイドレール461に摺接する可動板463とを備え、モータ462がボールネジ460を回動させると、これに伴い可動板463がガイドレール461にガイドされてX軸方向に往復移動し、可動板463に取り付けられた剥離テープ貼着手段44及び把持部41もX軸方向に往復移動する。
なお、剥離装置1は、引っ張り荷重測定部として、テーブル側引っ張り荷重測定部35、又は把持部側引っ張り荷重測定部47の少なくともいずれか一方を備えていればよい。
なお、上下方向荷重測定圧電素子471、及び水平方向荷重測定圧電素子472は、先に説明したテーブル側引っ張り荷重測定部35と同様の材質で構成されている。
まず、環状フレーム84と一体となった板状ワーク80が、保持手段30の保持面302に保護テープ81を上側に向けた状態で載置されると共に、保持手段30の外周側に配設されたフレーム固定手段32に環状フレーム84が載置される。続いて、図示しない吸引源が作動して、保持面302で板状ワーク80が吸引保持されると共に、フレーム固定手段32によって環状フレーム84が吸引固定される。そして、環状フレーム84が、例えば保持面302よりも低い位置まで引き下げられる。
保護テープ81の剥離において、保持手段30をX軸方向に移動させ、かつ、把持部41を保持手段30の保持面302から所定の距離上に位置づけた後、水平方向に移動させる場合について説明する。
剥離テープ83を把持する把持部41が+Z方向に移動して、板状ワーク80の一方の面800から保護テープ81の一部が剥離される。次いで、X軸方向移動手段46により把持部41を-X方向に移動させる。また、テーブル移動手段13によって保持手段30を+X方向に移動させて、把持部41を相対的に板状ワーク80の外周縁から中心に向かって径方向に移動させ板状ワーク80から保護テープ81を剥離していく。なお、保持手段30の移動経路上方に図示しない回転ローラを配設し、該回転ローラに保護テープ81を当接させつつ剥離を行っていくことで、保護テープ81の剥離の際に起き得る保護テープ81の折れの発生を抑制させるものとしてもよい。
図2において、斜め上方に向く矢印F1は、把持部41と保持手段30の保持面302との間に介在する保護テープ81と一体となった剥離テープ83に掛かる引っ張り荷重F1を示している。そして、引っ張り荷重F1は、図2に示す向きが-X方向であるX軸方向引っ張り荷重Fx1と、向きが+Z方向であるZ軸方向引っ張り荷重Fz1とが合成された引っ張り荷重F1である。そして、ピタゴラスの定理より下記の式1が成立する。
(X軸方向引っ張り荷重Fx1)2+(Z軸方向引っ張り荷重Fz1)2=(引っ張り荷重F1)2・・・・(式1)
剥離テープ83を把持する把持部41が+Z方向に移動して、板状ワーク80の一方の面800から保護テープ81の一部が剥離された後、さらに保護テープ81を剥離していくにあたり、図3に示すように、保持手段30をX軸方向に移動させ、かつ、把持部41をX軸方向移動手段46で移動させない場合について説明する。
本場合において、把持部41は、所定の高さ位置及び所定のX軸方向における位置P2に停止しており、制御手段19は、把持部41の位置している高さ位置及びX軸方向における位置P2を認識している。
図3において、矢印F2は、把持部41と保持手段30の保持面302との間に介在する保護テープ81と一体となった剥離テープ83に掛かる引っ張り荷重F2を示している。そして、引っ張り荷重F2は、図3に示す向きが-X方向であるX軸方向引っ張り荷重Fx2と、向きが+Z方向であるZ軸方向引っ張り荷重Fz2とが合成された引っ張り荷重F2である。
矢印R2は、第2のテーブル側引っ張り荷重測定部352がZ軸方向において、所定の時間間隔毎に測定することができる第2測定荷重R2である。第2測定荷重R2は、例えば、+Z方向の向きを有する。第2測定荷重R2の値についての情報は、所定の時間間隔毎に制御手段19に送られる。
図3に示す第1のテーブル側引っ張り荷重測定部351と第2のテーブル側引っ張り荷重測定部352とのX軸方向における距離L2は、制御手段19が予め認識している装置設計値であり、定数となる。
第1のテーブル側引っ張り荷重測定部351からX軸方向における移動が停止しており位置P2に位置している把持部41までのX軸方向の変化距離Mは、保持手段30がX軸方向に移動することで変化する変数である。なお、テーブル移動手段13のモータ132(サーボモータ132)のロータリエンコーダから制御手段19にフィードバックされるエンコーダ信号によって、制御手段19は可動部材133と共に移動する第1のテーブル側引っ張り荷重測定部351の位置を把握できるため、該変化距離Mの値についても制御手段19は所定の時間間隔毎に逐次認識することができる。
制御手段19が高さ位置を認識している第1のテーブル側引っ張り荷重測定部351と位置P2に停止している把持部41とZ軸方向における距離Nは、制御手段19が予め認識する定数となる。
(X軸方向引っ張り荷重Fx2)2+(Z軸方向引っ張り荷重Fz2)2=(引っ張り荷重F2)2・・・・(式2)
また、Z軸方向における力のつり合いから、下記の式3が成立する。
(Z軸方向引っ張り荷重Fz2)=(第1測定荷重R1)+(第2測定荷重R2)・・・・(式3)
(X軸方向引っ張り荷重Fx2)×(定数である距離N)=(第2測定荷重R2)×(距離L2)+(Z軸方向引っ張り荷重Fz2)×(変化距離M)・・・・(式4)
また、式4を変形した下記の式5から、制御手段19は、所定の時間間隔毎にX軸方向引っ張り荷重Fx2を測定できる。
(X軸方向引っ張り荷重Fx2)={(第2測定荷重R2)×(距離L2)+(Z軸方向引っ張り荷重Fz2)×(変化距離M)}/(定数である距離N)・・・・(式5)
そして、図4に示す把持部41は、部分剥離部34によって剥離された保護テープ81の外周部分を把持して保護テープ81を板状ワーク80から剥離することができる。
図5に示す本発明に係る剥離装置2(以下、実施形態2の剥離装置2とする。)は、板状ワーク80の図5における下面である一方の面800に貼着されている保護部材85を剥離する剥離装置の一例であり、保持面502によって板状ワーク80の他方の面801を保持する保持手段50と、保持面502に保持された板状ワーク80の一方の面800を覆う保護部材85の外周部分を把持し、保護部材85を板状ワーク80の外周から中央に向かって剥離し、更に中央から外周の反対側の外周へと剥離する剥離手段6と、を少なくとも備えている。
パッド移動手段60は、剥離手段6の一部であり、把持部61と保持手段50とを相対的に保持面502に平行なY軸方向に移動させ、把持部61を保持面502の外周から中心に向かわせ、保持面502の中心を通過した把持部61を中心から遠ざかる方向へと一直線上に移動させる移動手段として機能する。
なお、移動手段63は、以下の説明において把持部移動手段63とする。
また、図示はしないが、アーム型ハウジング681は、図示しないボールネジ機構等の昇降手段でZ軸方向に昇降可能となっており、把持部61もZ軸方向に昇降可能となっている。
各はみ出し部把持部230は、把持板2302と把持台2301との間の開口部分を受け渡しテーブル221側に向けて配設されている。
まず、図5に示す例えば研削後の板状ワーク80が、研削された面である他方の面801が上側になるように、受け渡しテーブル221上に載置される。保持手段50が+Y方向に移動し、保持面502の中心が板状ワーク80の他方の面801の中心に略合致するように、板状ワーク80の上方に位置付けられる。さらに、保持手段50が降下し、保持面502を板状ワーク80の他方の面801に接触させる。さらに、図示しない吸引源が吸引することで生み出された吸引力が保持面502へと伝達されることで、保持手段50が保護部材85を下にして板状ワーク80の他方の面801を吸引保持する。
保護部材85のさらなる剥離において、保持手段50をY軸方向に移動させる。または、把持部61を保持手段50の保持面502に対してY軸方向に移動させる場合について説明する。
図9において、矢印F3は、把持部61と保持手段50の保持面502との間に介在する保護部材85に掛かる引っ張り荷重F3を示している。そして、引っ張り荷重F3は、板状ワーク80と把持部61とがZ軸方向に所定の距離離間しているので、図9に示す、向きが-Y方向であるY軸方向引っ張り荷重Fy3と、向きが-Z方向であるZ軸方向引っ張り荷重Fz3とが合成された引っ張り荷重F3である。そして、ピタゴラスの定理より下記の式11が成立する。
(Y軸方向引っ張り荷重Fy3)2+(Z軸方向引っ張り荷重Fz3)2=(引っ張り荷重F3)2・・・・(式11)
保護部材85の剥離において、保持手段50をY軸方向に移動させ、かつ、実施形態Cのように把持部61をY軸方向に移動させない場合について説明する。この場合には、例えば、回転ローラ211が保持手段50の移動方向と同方向に移動する。
本場合において、図8に示す状態から図10に示すように90度回転した把持部61は、所定の高さ位置及びY軸方向における位置P3に停止しており、図5に示す制御手段29は、把持部61の位置している高さ位置及びY軸方向における位置P3を認識している。
図10において、矢印F4は、把持部61と保持手段50の保持面502との間に介在する保護部材85に掛かる引っ張り荷重F4を示している。そして、引っ張り荷重F4は、図10に示す向きが-Y方向であるY軸方向引っ張り荷重Fy4と、向きが-Z方向であるZ軸方向引っ張り荷重Fz4とが合成された引っ張り荷重F4である。
矢印R5は、第2のパッド側引っ張り荷重測定部642がZ軸方向において、所定の時間間隔毎に測定することができる第2測定荷重R5である。第2測定荷重R5は、例えば、-Z方向の向きを有する。
第1のパッド側引っ張り荷重測定部641と第2のパッド側引っ張り荷重測定部642とのY軸方向における距離L4は、制御手段29が予め認識している装置設計値であり、定数となる。
第1のパッド側引っ張り荷重測定部641と位置P3に停止している把持部61とZ軸方向における距離N1は、制御手段29が予め認識している装置設計値であり、定数となる。
(Y軸方向引っ張り荷重Fy4)2+(Z軸方向引っ張り荷重Fz4)2=(引っ張り荷重F4)2・・・・(式12)
また、Z軸方向における力のつり合いから、下記の式13が成立する。
(Z軸方向引っ張り荷重Fz4)=(第1測定荷重R4)+(第2測定荷重R5)・・・・(式13)
(Y軸方向引っ張り荷重Fy4)×(距離N1)=(第2測定荷重R5)×(距離L4)+(Z軸方向引っ張り荷重Fz4)×(変化距離M1)・・・・(式14)
また、式14を変形した下記の式15から、制御手段29は、所定の時間間隔毎にY軸方向引っ張り荷重Fy4を測定できる。
(Y軸方向引っ張り荷重Fy4)={(第2測定荷重R5)×(距離L4)+(Z軸方向引っ張り荷重Fz4)×(変化距離M1)}/(距離N1)・・・・(式15)
82:ダイシングテープ 84:環状フレーム 81:保護テープ(保護部材)
1:実施形態1の剥離装置 10:基台 19:制御手段 17:回収ボックス
30:保持手段 300:吸着部 302:保持面 301:枠体 31:支持部 32:フレーム固定手段 33:ピストン機構
34:部分剥離部 341:貫通孔 342:突き上げピン 346:バルブ
347:流体供給源 345:上下駆動部
83:剥離テープ 831:テープロール
4:剥離手段
13:テーブル移動手段 130:ボールネジ 132:モータ 133:可動部材
35:テーブル側引っ張り荷重測定部 351:第1のテーブル側引っ張り荷重測定部
352:第2のテーブル側引っ張り荷重測定部
40:テープ切断手段 400:載置台 401:カッター 402:カッター移動手段 403:カッター昇降手段
41:把持部 412:一対の把持爪 4121:固定爪 4122:可動爪
48:把持部支持部 480:支持台 483:ピストンロッド 484:シリンダチューブ
42:剥離テープ供給手段 420:巻筒 421:一対のガイドローラ 422:一対の送り出しローラ
44:剥離テープ貼着手段 440:支持台 441:押付板昇降機構 442:押付板
46:X軸方向移動手段 ボールネジ460 モータ462
47:把持部側引っ張り荷重測定部 471:上下方向荷重測定圧電素子 472:水平方向荷重測定圧電素子
80:板状ワーク 85:保護部材 86:円形シート 87:樹脂膜 850:はみ出し部
2:実施形態2の剥離装置 20:ベース 21:コラム
50:保持手段 500:吸着部 502:保持面 509:吸引管
52:アーム部 53:支持部
6:剥離手段
60:パッド移動手段 602:モータ 600:ボールネジ 601:可動板
61:把持部 612:把持クランプ 610:クランプ基部 614:連結ブロック
616:カプリング部材
67:把持部側引っ張り荷重測定部 673:上下方向荷重測定圧電素子 674:水平方向荷重測定圧電素子
63:把持部移動手段 630:ボールネジ 631:一対のガイドレール 632:モータ 633:可動ブロック
680:スピンドル 681:アーム型ハウジング
64:パッド側引っ張り荷重測定部
641:第1のパッド側引っ張り荷重測定部 642:第2のパッド側引っ張り荷重測定部
66:パッド昇降手段 660:ボールネジ 662:モータ 661:可動板
211:回転ローラ
27:載置テーブル 26:落下手段 28:ダストボックス
29:制御手段
Claims (1)
- 板状ワークの一方の面を保護する保護部材を、該一方の面から剥離する剥離装置であって、
保持面によって該板状ワークの他方の面を保持する保持手段と、該保持面に保持された該板状ワークの該一方の面を覆う該保護部材の外周部分を把持し、該保護部材を剥離する剥離手段と、を備え、
該剥離手段は、該保護部材の外周部分を把持する把持部と、該把持部を該一方の面から遠ざかる方向に移動させつつ該把持部と該保持手段とを相対的に該保持面に平行な方向に移動させ、該把持部を該保持面の外周から中心に向かわせ、該保持面の該中心を通過した該把持部を該中心から遠ざかる方向へと一直線上に移動させる移動手段と、該把持部と該保持面との間に介在する該保護部材に掛かる引っ張り荷重を測定する引っ張り荷重測定部と、を備え、
該引っ張り荷重測定部は、該保持面に平行な方向の水平方向引っ張り荷重を測定する水平方向引っ張り荷重測定部と、該一方の面から遠ざかる方向のZ軸方向引っ張り荷重を測定するZ軸方向引っ張り荷重測定部と、該水平方向引っ張り荷重測定部の測定値と該Z軸方向引っ張り荷重測定部の測定値と下記の式とを用いて引っ張り荷重を算出する算出部と、を備え、
(水平方向引っ張り荷重Fx) 2 +(Z軸方向引っ張り荷重Fz) 2 =(引っ張り荷重F) 2
該引っ張り荷重測定部によって該保護部材に掛かる引っ張り荷重を測定することによって該剥離手段の剥離動作を最適化させる剥離装置。
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