JP4231018B2 - フィルム剥離方法とフィルム剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送路上を搬送される基板の表面に貼られたフィルムの先端部を初期剥離手段で部分的に剥離し、その部分的に剥離した箇所から主剥離手段でフィルムを全面的に剥離するフィルム剥離方法とフィルム剥離装置に関するものである。

従来のフィルム剥離方法として、粘着テ−プによりフィルムをレジスト膜面から浮き上がらせた後にフィルムクランパ−でフィルムを把持しフィルムを剥離する方法（特許文献１参照）や、基板とフィルムの前端部の間に圧縮気体を噴射して初期剥離を行なう基板搬送路における噴射ノズルの下流に基板を挟む押さえロ−ラを設け、基板の振動を防止しつつフィルムを全面的に剥離する方法（特許文献２参照）などがある。

特開平６−２７８９３６号公報 特開２０００−２０３７５９号公報

粘着テ−プでフィルムの初期剥離を行なう上記前者の従来技術では、基板が薄く基板両面にフィルムが貼り付けられている場合、基板とフィルムの貼付力の微少な差や粘着テ−プがフィルムに粘着する位置の差等により、基板の上面と下面にフィルム剥離荷重の差を生じて、基板が粘着テ−プ剥離方向の上面側または下面側に変形することがある。

変形した基板をフィルムの剥離をしながら下流に搬送すると、搬送方向にある搬送ロ−ラに基板が衝突し、損傷するなどの問題があった。

また、気体を噴射して初期剥離を行なう上記後者の従来技術では、フィルムを初期剥離してできる隙間の大きさが上面と下面で差が生じていたり、上面，下面の気体噴射力に差がある場合には、基板は気体噴射中に基板振動防止用ロ−ラに挟まれていないため、基板が変形したり振動して、搬送ロ−ラに基板が衝突し、損傷するなどの問題があった。

それゆえ本発明の目的は、フィルムの初期剥離段階からフィルムを基板から剥離しながら搬送する段階において、基板が損傷することがなく、基板の品質を阻害しないフィルム剥離方法とフィルム剥離装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明フィルム剥離方法の特徴とするところは、搬送路上を搬送される基板の表面に貼られたフィルムの先端部を初期剥離手段で部分的に剥離し、その部分的に剥離した箇所から主剥離手段で該フィルムを全面的に剥離するフィルム剥離方法において、基板の先端が搬送路における初期剥離手段に達したところで、該基板を該搬送路に垂直な方向から第一のローラで挟持するとともに該基板の前部をクランプ具で把持し、該初期剥離手段により該基板の表面に貼られたフィルムの先端部を部分的に剥離し、該初期剥離手段で部分的に剥離したフィルムの先端部を主剥離手段で把持し、該クランプ具で該前部を把持したまま該基板を該クランプ具により搬送路上を下流側に移動させ、該基板を該搬送路に垂直な方向から第二のローラで挟持して該クランプ具による該前部の把持を解き、該クランプ具が退避した後に、該主剥離手段で搬送路上を下流側に搬送される該基板から該フィルムを全面的に剥離することにある。

また、上記目的を達成する本発明フィルム剥離装置の特徴とするところは、搬送路上を搬送される基板の表面に貼られたフィルムの先端部を部分的に剥離する初期剥離手段とその部分的に剥離した箇所から該フィルムを全面的に剥離する主剥離手段を有するフィルム剥離装置において、先端が該搬送路における該初期剥離手段に到達した該基板を該搬送路に垂直な方向から挟持する第一のローラと、該基板の前部を把持して下流側に移動させてから該把持を解き退避するクランプ具と、該クランプ具が該把持を解く前に該基板を該搬送路に垂直な方向から挟持する第二のローラとを設けてあり、該主剥離手段は該初期剥離手段で部分的に剥離したフィルムの先端部を把持して該基板が搬送路上を下流側に搬送する間に該フィルムを全面的に剥離するようになされていることにある。

本発明によれば、フィルム初期剥離段階で基板をローラで挟むとともに基板の前部をクランプ具で把持することにより、初期剥離時に発生する基板の変形や振動を防ぎ、フィルムを剥離しながらクランプ具が移動することで基板の搬送ロ−ラへの衝突がなくなり、基板の品質を阻害することなくフィルムの剥離ができる。

以下、本発明の実施形態を図に従って説明する。

図１と図２は本発明の一実施形態になるフィルム剥離装置の概略構造を示す平面図と正面図、図３は図１に示した実施形態で基板を第一ローラ機構で拘束する状況を示す要部斜視図、図４と図５は図１に示した実施形態における基板把持機構の概略構造を示す拡大正面図と部分的斜視図である。

尚、以下の説明においては、図１と図２に示すフィルム剥離装置は基板の上下各面からフィルムを剥離するようになっていることから、搬送路上の基板より上側に位置して上面側のフィルムを剥離するものについて引用符号に添字Ａ、また、基板より下側に位置して下面側のフィルムを剥離するものについては添字Ｂを付加し、総称する場合は添字を除くものとする。

図１，図２に示すフィルム剥離装置１００は、搬送用ローラ１０，基板把持機構２０，第一ローラ機構３０，第二ローラ機構４０，初期剥離手段５０，フィルム剥離搬送手段６０，フィルム回収容器７０，制御装置８０等から構成される。

搬送用ローラ１０は基板１を搬送するため水平に複数個並べられ、基板１の搬送路を形成し、基板１を矢印Ａで示すようにフィルム剥離装置１００の左側（投入口）から右側（排出口）に向かって搬送する。尚、搬送用ローラ１０は、適宜な間隔をおいて基板１を挟んで下流に向けて移動させたり移動を停止させたりするピンチローラを含んでいるが、図を簡略化するためにピンチローラの図示は省略し、総称して搬送用ローラ１０と呼ぶ。

フィルム剥離装置１００の排出口側下部には制御装置８０があり、制御装置８０は、ＣＰＵ，外部記憶装置，入出力装置，入出力制御装置，プログラムを記録したＲＯＭ，及び各部の状況などに関する一時的なデータを記録するＲＡＭなどを含むコンピュータにより構成される。

制御装置８０は、入出力装置を介して与えられた制御条件とデータ及び搬送路に設置した基板位置検出用の光学式センサなどのセンサや各部の作動状況を把握するセンサやエンコ−ダの検出値などに基づいてＲＯＭに記録されたプログラムに従って装置のシーケンス制御を行い、フィルム剥離のために搬送用ローラ１，基板把持機構２０，初期剥離手段５０，フィルム剥離搬送手段６０などにおける各ローラ駆動用のモータやエアーシリンダなどの駆動手段などへ制御指令を出力する。

尚、シーケンス制御は以下の動作説明の通りであり、高度な演算や判断などの処理をしないので、そのフローの図示は省略する。

図４に示すように、基板１の上面および下面にはレジスト膜２が接着されており、さらにレジスト膜２上には基板１が製造工程で処理される際にレジスト膜２を保護するため保護フィルム３が積層し貼られている。レジスト膜２は熱処理により基板１の表面に接着され、保護フィルム３はレジスト膜２自体が持つ粘着性でレジスト膜２に貼られている。

レジスト膜２と保護フィルム３は、基板１の搬送方向である長手方向において基板１の寸法より短くて基板１の前端部と後端部は露出しており、基板１の搬送方向と直交する幅方向は基板１の寸法に一致している。

複数の搬送用ローラ１０よりなる基板１の搬送路の途中に設けられた基板把持機構２０，初期剥離手段５０およびフィルム剥離搬送手段６０は、基板１の幅方向における両端部側に設けてある。

基板把持機構２０は、図３乃至図５に示すように、基板１の前端における幅方向両端部を把持するもので、基板上面のＬ型のクランプ具２１Ａと基板下面のＬ型のクランプ具２１Ｂが基板面上下方向に移動させるシリンダ２２に連結されている。

フィルム剥離装置１００の固定板２３に固定されたリニアガイドの固定部２４にスライドブッシュ２５を介して可動部２６を結合してあり、この可動部２６にシリンダ２２を上下移動させるシリンダ２７を設けてある。

固定板２２にはシリンダ２８を装着されしてあり、シリンダ２８の出力軸はリニアガイドの可動部２６と結合してある。従って、クランプ具２１は基板搬送方向に直交する上下方向にシリンダ２７で移動するとともに、シリンダ２８で基板搬送方向に移動するようになっている。

第一ローラ機構３０は基板把持機構２０の上流側に設けてあり、フィルム剥離装置１００の固定部に設けたシリンダ３１とその出力軸の先端に設けてある圧接ローラ３２とで構成される。

第二ローラ機構４０は基板把持機構２０の下流側に設けてあり、フィルム剥離装置１００の固定部に設けたシリンダ４１とその出力軸の先端に設けてある圧接ローラ４２とで構成される。

シリンダ３１，４１の作動で上下の両圧接ローラ３２，４２は基板１の上下各面に向けて移動して基板１を挟持するけれども基板１の下流側への移動に合わせて回転し、基板１の下流側への搬送の障害にならぬようになっている。

下側の第一ローラ機構３０Ｂと第二ローラ機構４０Ｂにおける圧接ローラ３２Ｂ，４２Ｂは、搬送用のローラ１０を流用して、上側の圧接ローラ３２Ａ，４２Ａをシリンダ３１Ａ，４１Ａで上下させるだけにしても良い。

図５に示すように、上側の第二ローラ機構４０における圧接ローラ４２Ａの幅方向の寸法を下側の第二ローラ機構４０における圧接ローラ４２Ｂよりも短くしているが、同じ長さでも構わない。

基板の上下各面に貼り付けてあるフィルムの初期剥離手段５０は、図１，図２に示すようにフィルム３の幅方向の先端近くに２列対向して上下の分を含めて合計４箇所設けている。

初期剥離機構の一例は、フィルム剥離装置１００の固定部に設けてあるシリンダ５１とその出力軸先端に設けた粘着ローラ５２とからなるものである。

フィルム剥離搬送手段６０は、図１，図２に示すように、基板１の幅方向において両初期剥離手段５０の内側に上下の分を含めて合計４箇所設けている。

一例として、各箇所において２本の無端ベルトを反対方向に回転させ、同一方向に移動する２本の無端ベルトの間に初期剥離手段５０が剥離した保護フィルム３の初期剥離部から挟んで搬送するようになっている。

フィルム剥離搬送手段６０は、基板１が搬送方向に移動する際に、基板１から保護フィルム３の全体を前端部から剥ぎ取り、フィルム剥離装置１００の入口側に設けてあるフィルム回収容器７０に送り込む。

以下、上記のように構成された装置の動作を説明する。
基板１は、図１，図２の矢印Ａ方向にフィルム剥離装置１００の投入口から搬送用ローラ１０によりフィルム剥離装置１００の出口に向かって搬送されていく。

基板１が初期剥離手段５０の所定位置に到達すると、図示していない光学式センサにより検知され、図３，図４に示すように第一ローラ機構３０の圧接ロ−ラ３２が矢印Ｂ方向にシリンダ３１の作動により移動し、基板１を拘束する。

基板１が拘束されると、図４，図５に示すように、基板把持機構２０のシリンダ２７，２８の作動によりクランプ具２１が基板１の前端部に向けて接近し、シリンダ２２の作動によりクランプ具２１は矢印Ｃ方向に移動して基板１における幅方向のフィルム前端両側の基板端部付近を把持する。

クランプ具２１で基板幅方向のフィルム前端両側の基板端部付近を把持したら、第一ローラ機構３０の圧接ロ−ラ３２で基板１を拘束したまま、初期剥離手段５０のシリンダ５１で粘着ローラ５２を基板幅方向のフィルム前端両側で上下各面の保護フィルム３に接着させ、その後シリンダ５１を引き戻すことにより上下各面の保護フィルム３を初期剥離させる。

保護フィルム３の初期剥離をした箇所をフィルム剥離搬送手段６０に把持させ、保護フィルム３を剥離しながら基板１の搬送を開始する。

搬送用ロ−ラ１０による基板１の下流側への搬送と同時に基板把持機構２０のシリンダ２８で基板１を把持したクランプ具２１も矢印Ｄ方向（図４，図５）に同期移動させる。基板１の前端部が第二ローラ機構４０の圧接ロ−ラ４２に到達すると、保護フィルム３の剥離及び基板１の搬送を一旦停止し、シリンダ２２の作動によりクランプ具２１を矢印Ｃとは逆方向に可動させ、基板１の把持を開放し、シリンダ２８を矢印Ｄ方向にさらに作動させ、クランプ具２１が基板１の前端部に接触しない位置でシリンダ２７によりクランプ具２１を矢印Ｅ方向に作動させ、基板搬送面よりも高い位置に基板把持機構２０を作動させ、クランプ具２１を基板１の搬送路から退避させる。

その後、第二ローラ機構４０のシリンダ４１を矢印Ｆ方向に作動させ、圧接ロ−ラ４２により基板１を押さえた後、フィルムの剥離及び基板の搬送を再開させる。

基板把持機構２０から開放された基板１は、フィルム剥離搬送手段６０の前後に設けられた圧接ロ−ラ３２，４２によって挟まれ搬送されながら，フィルム剥離搬送手段６０により保護フィルム３が基板１から剥離され、基板搬送Ａ方向に搬送される。

フィルム剥離搬送手段６０で剥離された保護フィルム３は、矢印Ｇ方向に搬送排出され、回収容器７０に収納される。

保護フィルム３を剥離した基板１は、搬送用ローラ１０でフィルム剥離装置１００の後段に設けた洗浄処理工程などを行なう装置に搬送される。

以上説明したように、本実施形態では基板１上に貼られた保護フィルム３の初期剥離段階において基板１を圧接ロ−ラ３２により拘束し、基板前端部を基板把持機構２０のクランプ具２１により把持して基板１を搬送し、圧接ロ−ラ４２で基板１を挟むことにより、フィルム剥離荷重を基板搬送方向の上流側と下流側の圧接ロ−ラ３２，４２で受けて基板１の変形を防止し、基板１の搬送時に搬送用ロ−ラ１０などへの衝突を防ぐことで基板１０の損傷を防ぎ、高品質な状態で基板のフィルム剥離ができる。

特に、薄板基板の場合、基板とフィルムの接着力の差、粘着テ−プが基板表面に貼り付いているフィルムに粘着する位置の差等により生じるフィルム剥離時の変形を防ぐことができる。

薄い基板で基板自身の剛性が小さいために基板の撓みが大きくなり、また、下側の保護フィルム３の剥離手段を設置する場所の確保のために搬送用ロ−ラ１０の間隔が大きくなっても、本実施形態では圧接ローラ３２，４２で基板１の撓みを防ぎ搬送用ロ−ラ１０への衝突を防ぎながら、基板１を搬送し保護フィルム１を剥離することができる。

圧縮空気などを基板幅方向端面に噴射し薄い基板１から保護フィルム３を初期剥離した場合、基板１の上面と下面に噴射する風力差，噴射角度差，基板幅方向位置差などにより基板面で風力が乱れ、基板１が振動や変形するなどの問題が生じていたが、本実施形態では圧接ロ−ラ３２，４２により基板１を拘束し、基板前端部を基板把持機構のクランプ具２１で把持することにより、基板の振動や変形を防止して確実な初期剥離を得ることができる。

本発明の他の実施形態を図６乃至図８の要部概略斜視図で説明する。
各図において、図１〜図５に示した実施形態と同一機能部材には同一符号を付けて、その説明を省略する。

図６の実施形態では、基板把持機構２０を基板幅方向の中央前端部近傍に設け基板把持機構２０のクランプ具２１の両側に第二ローラ機構４０の圧接ロ−ラ４２を設けている。本実施形態は、基板１から保護フィルム３を初期剥離する手段を基板幅方向の前端角部に設置した場合などに好都合である。

図７の実施形態では、基板幅方向の基板前端部に複数以上に分割された基板把持機構２０のクランプ具２１を設け、各クランプ具２１の間に第二ローラ機構４０の圧接ロ−ラ４２を設けている。この実施形態は、基板１を各クランプ具２１で把持し圧接ロ−ラ４２で挟持する箇所が多いので、基板１が薄い場合に好都合である。

図８の実施形態では、基板１の前端部全幅を把持する基板把持機構２０のクランプ具２１を用い、第二ローラ機構４０としてフィルム剥離装置１００の固定具４３にシリンダ４４を装着し、このシリンダ４４に連結したロ−ラ支持金具４５に圧接ロ−ラ４６を設けている。

圧接ロ−ラ４６はシリンダ４４で降下されており、基板２が圧接ロ−ラ４６上に到達するとシリンダ４４が矢印Ｈ方向に作動し、圧接ロ−ラ４６が上昇して基板１を下側から支持するとともに、シリンダ４１で圧接ロ−ラ４２が降下されて圧接ロ−ラ４６との間に基板１を挟持する。この実施形態は、基板幅の小さい基板１から保護フィルム３を剥離する場合などに適用すると良い。

本発明は、以上の実施形態に限らず、次ぎのように実施してもよい。
（１）クランプ具２１は、基板１の前端部でなく、前方側端部を把持してもよい。
（２）クランプ具２１の駆動は、シリンダに代えてサーボモ−タなどで駆動してもよい。
（３）基板把持機構２０の駆動部は、搬送路の下側に配置してもよい。
（４）図8の圧接ロ−ラ４６は、基板１の撓み防止用の基板支持ロ−ラとして、さらに複数個設置してもよい。
（５）初期剥離手段５０およびフィルム剥離搬送手段６０については、気体噴射方式のものを採用してもよい。
（６）基板１の上面あるいは下面の片側に貼られたフィルムを剥離させるものでもよい。
（７）基板１は、ガラス，セラミック，樹脂，半導体などの基板でもよい。
（８）基板から剥離するフィルムは、レジスト膜の保護フィルムでなくてもよい。

本発明の一実施形態になるフィルム剥離装置の概略構造を示す平面図である。 図１に示したフィルム剥離装置の概略構造を示す正面図である。 図１の実施形態で基板を第一ローラ機構で拘束する状況を示す要部斜視図である。 図１の実施形態で基板を基板把持機構で把持する状況を示す要部正面図である。 図１の実施形態で基板を基板把持機構で把持する状況を示す要部斜視図である。 本発明の他の実施形態になるフィルム剥離装置における基板把持機構と第一ローラ機構を示す要部斜視図である。 本発明の他の実施形態になるフィルム剥離装置における基板把持機構と第一ローラ機構を示す要部斜視図である。 本発明の他の実施形態になるフィルム剥離装置における基板把持機構と第一ローラ機構を示す要部斜視図である。

符号の説明

１…基板
２…レジスト膜
３…保護フィルム
１０…搬送用ローラ
２０…基板把持機構
２１…クランプ具
３０…第一ロ−ラ機構
３２…圧接ロ−ラ
４０…第二ロ−ラ機構
４２…圧接ロ−ラ
５０…初期剥離手段
６０…フィルム剥離搬送手段
７０…フィルム回収容器
８０…制御装置
１００…フィルム剥離装置

Claims (4)

1. 搬送路上を搬送される基板の表面に貼られたフィルムの先端部を初期剥離手段で部分的に剥離し、その部分的に剥離した箇所から主剥離手段で該フィルムを全面的に剥離するフィルム剥離方法において、
   基板の先端が搬送路における初期剥離手段に達したところで、該基板を該搬送路に垂直な方向から第一のローラで挟持するとともに該基板の前部をクランプ具で把持し、該初期剥離手段により該基板の表面に貼られたフィルムの先端部を部分的に剥離し、該初期剥離手段で部分的に剥離したフィルムの先端部を主剥離手段で把持し、該クランプ具で該前部を把持したまま該基板を該クランプ具により搬送路上を下流側に移動させ、該基板を該搬送路に垂直な方向から第二のローラで挟持して該クランプ具による該前部の把持を解き、該クランプ具が退避した後に、該主剥離手段で搬送路上を下流側に搬送される該基板から該フィルムを全面的に剥離することを特徴とするフィルム剥離方法。
2. 搬送路上を搬送される基板の表面に貼られたフィルムの先端部を部分的に剥離する初期剥離手段とその部分的に剥離した箇所から該フィルムを全面的に剥離する主剥離手段を有するフィルム剥離装置において、
   先端が該搬送路における該初期剥離手段に到達した該基板を該搬送路に垂直な方向から挟持する第一のローラと、該基板の前部を把持して下流側に移動させてから該把持を解き退避するクランプ具と、該クランプ具が該把持を解く前に該基板を該搬送路に垂直な方向から挟持する第二のローラとを設けてあり、該主剥離手段は該初期剥離手段で部分的に剥離したフィルムの先端部を把持して該基板が搬送路上を下流側に搬送する間に該フィルムを全面的に剥離するようになされていることを特徴とするフィルム剥離装置。
3. 請求項２に記載のフィルム剥離装置において、該クランプ具は該基板の先端部若しくは基板幅方向の両縁端部を把持するものであることを特徴とするフィルム剥離装置。
4. 請求項２に記載のフィルム剥離装置において、
   該搬送路における該基板の位置を検出するセンサ、該初期剥離手段と該主剥離手段と該クランプ具と該第一のローラおよび第二のローラにおけるそれぞれの作動状態を検出するセンサ、該各センサの検出結果に基づいて該各センサが設けられた各部材を順次作動させる制御手段が設けられたことを特徴とするフィルム剥離装置。
   

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