JP7009177B2 - 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、一方の面に第１接着シートが貼付されるとともに、他方の面に第２接着シートが貼付され、第２接着シートを介してフレーム部材に一体化された被着体を保持する被着体保持手段と、第１接着シートを保持するシート保持手段とを相対移動させて被着体から第１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２０１４－３００３９号公報

特許文献１に記載されたような従来のシート剥離装置は、テーブル１１（被着体保持手段）に保持された半導体ウエハ（被着体）に反りがあると、被着体が被着体保持手段に対して浮いた状態で保持される場合があるため、接着シートを剥離している途中で被着体が被着体保持手段から離脱し、接着シートの剥離不良が生じるという不都合がある。

本発明の目的は、接着シートの剥離不良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。

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

本発明によれば、第１保持面と第２保持面との段差により、第２接着シートが引っ張られて被着体の反りが矯正されるので、被着体が被着体保持手段に対して浮いた状態で保持されることを防止することができ、接着シートの剥離不良が生じることを防止することができる。
また、昇降手段を備えれば、被着体の反りの大きさに合わせて第１保持面と第２保持面とを相対移動させることができる。
さらに、反り検知手段を備えれば、被着体の反りを確実に矯正することができる。

（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る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中手前方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「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（Ａ）において、シート剥離装置１０は、一方の面に第１接着シートＡＳ１が貼付されるとともに、他方の面に第２接着シートＡＳ２が貼付され、当該第２接着シートＡＳ２を介してフレーム部材としてのリングフレームＲＦに一体化された被着体ＷＫを保持する被着体保持手段２０と、第１接着シートＡＳ１を保持するシート保持手段３０と、被着体保持手段２０とシート保持手段３０とを相対移動させて被着体ＷＫから第１接着シートＡＳ１を剥離する移動手段４０と、被着体ＷＫの反りを検知する反り検知手段５０とを備えている。

被着体保持手段２０は、第２接着シートＡＳ２における被着体ＷＫが貼付された被着体貼付領域を保持する第１保持面２１Ａを備えた第１保持手段２１と、第２接着シートＡＳ２におけるリングフレームＲＦが貼付されたフレーム部材貼付領域を保持する第２保持面２２Ａを備えた第２保持手段２２と、第２保持手段２２の凹部２２Ｂ内に設けられるとともに、第１保持手段２１と第２保持手段２２とを相対移動させる昇降手段であって、その出力軸２３Ａで第１保持手段２１を支持する駆動機器としての直動モータ２３と備えている。第１保持面２１Ａおよび第２保持面２２Ａは、減圧ポンプや真空エジェクタ等の保持部材である図示しない減圧手段によって吸着保持が可能になっている。

シート保持手段３０は、剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段３１と、第１接着シートＡＳ１に剥離用テープＰＴを押圧して貼付する押圧手段３２と、剥離用テープＰＴを所定長さに切断する切断手段３３とを備えている。

繰出手段３１は、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ３１Ａと、剥離用テープＰＴを案内するガイドローラ３１Ｂと、駆動機器としてのリニアモータ３１Ｃのスライダ３１Ｄに支持されたスライドプレート３１Ｅと、駆動機器としての直動モータ３１Ｆの出力軸３１Ｇに回転可能に支持された押圧部材としての押圧ローラ３１Ｈと、一対の把持爪３１Ｊを有する保持部材であって駆動機器としてのチャックシリンダ３１Ｋとを備えている。

押圧手段３２は、駆動機器としての直動モータ３２Ａと、直動モータ３２Ａの出力軸３２Ｂに支持されたコイルヒータ、赤外線ヒータ、ヒートパイプの加熱側等の加熱手段３２Ｃと、加熱手段３２Ｃに支持された押圧部材としての押圧ヘッド３２Ｄとを備えている。

切断手段３３は、駆動機器としての直動モータ３３Ａと、直動モータ３３Ａの出力軸３３Ｂに支持された切断刃３３Ｃとを備えている。

移動手段４０は、スライダ４１Ａで被着体保持手段２０を支持する駆動機器としてのリニアモータ４１を備えている。

反り検知手段５０は、限定反射型のセンサ５１を複数備えている。

以上のシート剥離装置１０において、被着体ＷＫから第１接着シートＡＳ１を剥離する手順について説明する。
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１０に対し、当該シート剥離装置１０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、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。そして、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、第２接着シートＡＳ２を下にして被着体ＷＫを第１保持面２１Ａ上に載置すると、被着体保持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、第２保持面２２ＡでのリングフレームＲＦの吸着保持を開始する。

その後、反り検知手段５０がセンサ５１を駆動し、被着体ＷＫに反りがあることを検知した場合、直動モータ２３は、反り検知手段５０の検知結果を基に、被着体ＷＫの反りを打ち消すように第１保持手段２１と第２保持手段２２とを相対移動させる。すなわち、被着体保持手段２０が直動モータ２３を駆動し、図１（Ｂ）に示すように、第１保持手段２１を上昇させ、第２保持面２２Ａが第１保持面２１Ａよりも被着体ＷＫから離間した方向に位置してリングフレームＲＦを保持した状態とする。これにより、リングフレームＲＦの開口部の内側に位置する第２接着シートＡＳ２に張力が加わり、被着体ＷＫの反りが矯正される。次いで、反り検知手段５０が被着体ＷＫの反りが矯正されたことを検知すると、被着体保持手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、第１保持面２１Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を開始する。これにより、被着体ＷＫに反りが生じていたとしても、当該反りが矯正され、第２接着シートＡＳ２における被着体ＷＫが貼付された被着体貼付領域は、第１保持面２１Ａに全面が吸着保持される。

そして、移動手段４０がリニアモータ４１を駆動し、押圧ヘッド３２Ｄの下方右端部の直下に第１接着シートＡＳ１の右端部が位置するように被着体保持手段２０を移動させる。その後、シート保持手段３０がリニアモータ３１Ｃを駆動し、スライドプレート３１Ｅ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３１Ｊ間に剥離用テープＰＴを繰り出す。次いで、シート保持手段３０が直動モータ３１Ｆおよびリニアモータ３１Ｃを駆動し、押圧ローラ３１Ｈを上方に退避させるとともに、スライドプレート３１Ｅを初期位置に復帰させた後、チャックシリンダ３１Ｋを駆動し、把持爪３１Ｊで剥離用テープＰＴを把持する。

次に、シート保持手段３０が直動モータ３２Ａおよび加熱手段３２Ｃを駆動し、加熱された押圧ヘッド３２Ｄを下降させ、図１（Ｂ）に示すように、当該押圧ヘッド３２Ｄで剥離用テープＰＴを第１接着シートＡＳ１の外縁部に押圧して貼付する。次いで、シート保持手段３０が直動モータ３１Ｆを駆動し、押圧ローラ３１Ｈで剥離用テープＰＴをスライドプレート３１Ｅに押圧した状態で、直動モータ３３Ａを駆動し、図１（Ｂ）に示すように、切断刃３３Ｃを下降させて剥離用テープＰＴを切断する。そして、シート保持手段３０が直動モータ３２Ａ、３３Ａを駆動し、押圧ヘッド３２Ｄおよび切断刃３３Ｃを初期位置に復帰させる。その後、移動手段４０がリニアモータ４１を駆動し、図１（Ｂ）中二点鎖線に示すように、被着体保持手段２０を右方に移動させ、被着体ＷＫから第１接着シートＡＳ１を剥離する。

第１接着シートＡＳ１の剥離が完了すると、移動手段４０がリニアモータ４１の駆動を停止するとともに、被着体保持手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止する。次いで、シート保持手段３０がチャックシリンダ３１Ｋを駆動し、把持爪３１Ｊによる剥離用テープＰＴの把持を解除して、剥離した第１接着シートＡＳ１を回収する箱や袋等の図示しない回収手段や使用者に第１接着シートＡＳ１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、移動手段４０がリニアモータ４１を駆動し、被着体保持手段２０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、第１保持面２１Ａと第２保持面２２Ａとの段差により、第２接着シートＡＳ２が引っ張られて被着体ＷＫの反りが矯正されるので、被着体ＷＫが被着体保持手段２０に対して浮いた状態で保持されることを防止することができ、第１接着シートＡＳ１の剥離不良が生じること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、シート剥離装置１０は、リングフレームＲＦを第２保持面２２Ａに押圧して被着体ＷＫの反りを矯正してもよく、例えば、押圧手段３２や切断手段３３、あるいはシャフト材や環状部材等の押圧部材でリングフレームＲＦを第２保持面２２Ａに押圧してもよいし、大気やガス等の気体の吹き付けによりリングフレームＲＦを第２保持面２２Ａに押圧してもよい。
シート剥離装置１０は、反り検知手段５０が被着体ＷＫの反りを検知したときのみに、直動モータ２３を駆動するようにしてもよいし、被着体保持手段２０の図示しない減圧手段による減圧状態を検知する圧力センサやロードセル等の減圧検知手段を備え、第１保持面２１Ａでの被着体ＷＫの吸着保持が開始されてから、所定の時間が経過しても所定の減圧状態にならないことを減圧検知手段が検知したときのみに、被着体ＷＫの反りを打ち消すように第１保持手段２１と第２保持手段２２とを相対移動させたり、押圧部材や気体の吹き付けを行ってリングフレームＲＦを第２保持面２２Ａに押圧するようにしたりしてもよい。

被着体保持手段２０は、被着体ＷＫの外縁部が第１保持面２１Ａから浮き上がる反りの場合でも、リングフレームＲＦの開口部の内側に位置する第２接着シートＡＳ２に張力を付与し、被着体ＷＫの反りを矯正してもよいし、第１保持手段２１と第２保持手段２２とが単一の部材で一体に構成され、第１保持面２１Ａが第２保持面２２Ａに対して被着体ＷＫの厚み方向に突出した位置に予め配置されたものであってもよく、この場合、昇降手段はなくてもよい。
第１保持面２１Ａおよび第２保持面２２Ａは、同一の減圧手段で吸着保持を行ってもよいし、第２保持面２２Ａで吸着保持を行わなくてもよい。
昇降手段は、第２保持手段２２を昇降させるものでもよいし、第１保持手段２１および第２保持手段２２の両方を昇降させるものでもよい。

シート保持手段３０は、剥離用テープＰＴ以外の保持部材で第１接着シートＡＳ１を保持してもよい。また、シート保持手段３０は、帯状の剥離用テープＰＴを切断することなく、被着体ＷＫから第１接着シートＡＳ１を剥離したり、枚葉の剥離用テープＰＴで第１接着シートＡＳ１を保持してもよく、この場合、切断手段３３はなくてもよい。
押圧手段３２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３２Ｄを振動させる振動手段を備えてもよい。

移動手段４０は、シート保持手段３０を移動可能に支持する駆動機器を備えていてもよく、被着体保持手段２０の位置を固定しておき、シート保持手段３０を移動させてもよいし、被着体保持手段２０とシート保持手段３０との両方を移動させてもよい。

反り検知手段５０は、カメラや投影機等の撮像手段や、光学センサ、超音波センサ、圧力センサ、接触式センサ等の各種センサ等であってもよく、被着体ＷＫの上方や側方、あるいは第１保持面２１Ａに設置してもよいし、設置する数は、単数であってもよいし、３体以上でもよいし、なくてもよい。

フレーム部材は、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）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。

本発明における第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２、剥離用テープＰＴ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、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２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、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２は、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材の上面にカバー層を有する等３層以上のもの、さらには、基材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、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、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、第１、第２接着シートＡＳ１、ＡＳ２は、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シート、フィルム、テープ等でもよい。

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、移動手段は、被着体保持手段とシート保持手段とを相対移動させて被着体から第１接着シートを剥離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（その他の手段および工程も同じ）。
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、２軸または３軸以上の関節を備えた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。
前記実施形態において、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を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といった被押圧物を押圧するもの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、スポンジ等の部材を採用したり、大気やガス等の気体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、押圧するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、剥離板や剥離ローラ等の剥離手段や剥離部材といった被剥離物を剥離するもの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、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材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（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、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、切断手段や切断部材等の被切断部材を切断または、被切断部材に切込や切断線を形成するもの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で切断するものを採用したり、適宜な駆動機器を組み合わせたもので切断するものを移動させて切断したりしてもよい。

１０ シート剥離装置
２０ 被着体保持手段
２１ 第１保持手段
２１Ａ 第１保持面
２２ 第２保持手段
２２Ａ 第２保持面
２３ 直動モータ（昇降手段）
３０ シート保持手段
４０ 移動手段
５０ 反り検知手段
ＡＳ１ 第１接着シート
ＡＳ２ 第２接着シート
ＲＦ リングフレーム（フレーム部材）
ＷＫ 被着体

Claims (3)

1. 一方の面に第１接着シートが貼付されるとともに、他方の面に第２接着シートが貼付され、当該第２接着シートを介してフレーム部材に一体化された被着体を保持する被着体保持手段と、
   前記第１接着シートを保持するシート保持手段と、
   前記被着体保持手段と前記シート保持手段とを相対移動させて前記被着体から前記第１接着シートを剥離する移動手段とを備え、
   前記被着体保持手段は、前記第２接着シートにおける前記被着体が貼付された被着体貼付領域を吸着保持する第１保持面を備えた第１保持手段と、前記第２接着シートにおける前記フレーム部材が貼付されたフレーム部材貼付領域を保持する第２保持面を備えた第２保持手段と、前記第２保持面が前記第１保持面よりも前記被着体から離間した方向に位置して前記フレーム部材を保持するように前記第１保持手段と前記第２保持手段とを相対移動させる昇降手段とを備え、
   前記昇降手段で前記第１保持手段と前記第２保持手段とを相対移動させ、前記フレーム部材の開口部の内側に位置する前記第２接着シートに張力を加えて前記被着体の反りを矯正した後、前記第１保持面での前記第２接着シートにおける前記被着体貼付領域の吸着保持を開始することを特徴とするシート剥離装置。
2. 前記被着体の反りを検知する反り検知手段を備え、
   前記昇降手段は、前記反り検知手段の検知結果を基に、前記被着体の反りを打ち消すように第１保持手段と第２保持手段とを相対移動させ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. 一方の面に第１接着シートが貼付されるとともに、他方の面に第２接着シートが貼付され、当該第２接着シートを介してフレーム部材に一体化された被着体を被着体保持手段で保持する被着体保持工程と、
   前記第１接着シートをシート保持手段で保持するシート保持工程と、
   前記被着体保持手段と前記シート保持手段とを相対移動させて前記被着体から前記第１接着シートを剥離する移動工程とを備え、
   前記被着体保持工程は、第１保持手段の第１保持面で前記第２接着シートにおける前記被着体が貼付された被着体貼付領域を吸着保持する第１保持工程と、第２保持手段の第２保持面で前記第２接着シートにおける前記フレーム部材が貼付されたフレーム部材貼付領域を保持する第２保持工程と、前記第２保持面が前記第１保持面よりも前記被着体から離間した方向に位置して前記フレーム部材を保持するように前記第１保持手段と前記第２保持手段とを相対移動させる昇降工程とを有し、
   前記昇降工程を実施し、前記フレーム部材の開口部の内側に位置する前記第２接着シートに張力を加えて前記被着体の反りを矯正した後、前記第１保持工程を実施し、前記第１保持面での前記第２接着シートにおける前記被着体貼付領域の吸着保持を開始することを特徴とするシート剥離方法。

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