JP7463131B2

JP7463131B2 - シート剥離方法およびシート剥離装置

Info

Publication number: JP7463131B2
Application number: JP2020034740A
Authority: JP
Inventors: 拓根本; 桜子田村; 康介福嶋
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2024-04-08
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: TW202139278A; JP2021141096A; KR20210111166A

Description

本発明は、シート剥離方法およびシート剥離装置に関する。

被着体に貼付された接着シートの剥離開始部を保持し、当該剥離開始部と被着体とを相対移動させて当該被着体から接着シートを剥離するシート剥離方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１－１６８６２号公報

特許文献１に記載されたシート剥離方法では、保護シートＦ（接着シート）の弾性復元力が大きくなると、半導体ウエハＷ（被着体）から剥離した直後の接着シートの折り曲げ部ＡＳＲ（本願の図１（Ｃ）参照）の円弧半径が大きくなる。すると、接着シートが被着体をテーブル２０３（支持手段）から持ち上げようとする力（支持手段における接着シートの支持面から離間する方向であって、当該支持面に直交する方向の力成分）が大きくなり、当該被着体が支持手段から外れて破損する可能性がある。

本発明目的は、被着体が支持手段から外れて破損する可能性を極力低減することができるシート剥離方法およびシート剥離装置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、接着シートの弾性復元力を低下させるので、接着シートの折り曲げ部の円弧半径が大きくなることが抑制され、当該接着シートが被着体を支持手段から持ち上げようとする力が大きくならなくなり、被着体が支持手段から外れて破損する可能性を極力低減することができる。

（Ａ）～（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の説明図。（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の変形例の説明図。

以下、本発明の一実施形態を図１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（Ａ）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（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。

本発明のシート剥離装置ＥＡは、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳを当該被着体ＷＫから剥離する装置であって、接着シートＡＳの剥離開始部ＡＳ１の弾性復元力を低下させる弾性復元力低下手段１０と、弾性復元力を低下させた剥離開始部ＡＳ１と被着体ＷＫとを相対移動させ、被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する剥離手段２０とを備え、被着体ＷＫを支持する支持手段３０の近傍に配置されている。

弾性復元力低下手段１０は、接着シートＡＳの厚みを部分的に薄くすることで当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させる弾性復元力低下手段１０Ａが採用されている。このような弾性復元力低下手段１０Ａは、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端アーム１１Ａで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット１１と、先端アーム１１Ａに支持された切断部材としての切断刃１２とを備えている。

剥離手段２０は、感熱接着性の剥離用テープＰＴを繰り出す繰出手段２１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２２と、剥離用テープＰＴを所定長さに切断する切断手段２３と、駆動機器としてのリニアモータ２４とを備えている。
繰出手段２１は、剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ２１Ａと、剥離用テープＰＴを案内するガイドローラ２１Ｂと、駆動機器としてのリニアモータ２１Ｃのスライダ２１Ｄに支持されたスライドプレート２１Ｅと、駆動機器としての直動モータ２１Ｆの出力軸２１Ｇに回転可能に支持された押圧部材としての押えローラ２１Ｈと、一対の把持爪２１Ｊ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２１Ｋとを備えている。
押圧手段２２は、駆動機器としての直動モータ２２Ａと、直動モータ２２Ａの出力軸２２Ｂ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２２Ｃと、加熱手段２２Ｃに支持された押圧部材としての押圧ヘッド２２Ｄとを備えている。
切断手段２３は、駆動機器としての直動モータ２３Ａと、直動モータ２３Ａの出力軸２３Ｂに支持された切断部材としての切断刃２３Ｃとを備えている。

支持手段３０は、リニアモータ２４のスライダ２４Ａ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支持面３１Ａを有するテーブル３１とを備えている。

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）が同図のように剥離用テープＰＴをセットした後、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。次いで、使用者または、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が、図１中実線で示すように、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを支持面３１Ａ上に載置すると、支持手段３０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面３１Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を開始する。

その後、弾性復元力低下手段１０が多関節ロボット１１を駆動し、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、切断刃１２で被着体ＷＫに達することのない切込ＣＵ（図１（Ｂ）参照）を接着シートＡＳに形成することで、当該接着シートＡＳの厚みを部分的に薄くし、当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させる（弾性復元力低下工程）。本実施形態の場合、弾性復元力低下手段１０は、図１（Ｂ）に示すように、接着シートＡＳの剥離方向（以下、単に「剥離方向」ともいう）に直交する方向と平行な方向に延びる切込ＣＵを、接着シートＡＳの剥離方向に複数形成する。

次に、剥離手段２０がリニアモータ２４を駆動し、テーブル３１を右方に移動させ、接着シートＡＳの右端部が押圧ヘッド２２Ｄの直下に位置すると、リニアモータ２４の駆動を停止する。そして、剥離手段２０がリニアモータ２１Ｃを駆動し、図１（Ａ）中二点鎖線で示すように、スライドプレート２１Ｅを右方に移動させ、一対の把持爪２１Ｊ間に剥離用テープＰＴを繰り出す。次いで、剥離手段２０が直動モータ２１Ｆおよびリニアモータ２１Ｃを駆動し、押えローラ２１Ｈを上方に退避させるとともに、スライドプレート２１Ｅを初期位置に復帰させた後、チャックシリンダ２１Ｋを駆動し、把持爪２１Ｊで剥離用テープＰＴを把持する。その後、剥離手段２０が直動モータ２２Ａおよび加熱手段２２Ｃを駆動し、加熱された押圧ヘッド２２Ｄを下降させ、図１（Ｃ）に示すように、当該押圧ヘッド２２Ｄで剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの右端部に押圧して貼付することで、剥離開始部ＡＳ１を保持する。

次に、剥離手段２０が直動モータ２１Ｆを駆動し、押えローラ２１Ｈを初期位置に復帰させた後、直動モータ２３Ａを駆動し、図１（Ｃ）に示すように、切断刃２３Ｃを下降させて剥離用テープＰＴを切断する。そして、剥離手段２０が直動モータ２２Ａ、２３Ａを駆動し、押圧ヘッド２２Ｄおよび切断刃２３Ｃを初期位置に復帰させた後、リニアモータ２４を駆動し、図１（Ｃ）中二点鎖線に示すように、テーブル３１を右方に移動させ、被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する（剥離工程）。この際、切込ＣＵが形成されていない接着シートＡＳの場合、図１（Ｃ）中二点鎖線で示すように、折り曲げ部ＡＳＲは、円弧半径の大きな折り曲げ部ＡＳＲ１となるが、切込ＣＵによって弾性復元力が低下した接着シートＡＳでは、折り曲げ部ＡＳＲ１に比べて円弧半径の小さな折り曲げ部ＡＳＲ２となる。

被着体ＷＫから接着シートＡＳ全体が剥離されると、剥離手段２０がリニアモータ２４の駆動を停止した後、支持手段３０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面３１Ａでの被着体ＷＫの吸着保持を解除する。次いで、剥離手段２０がチャックシリンダ２１Ｋを駆動し、把持爪２１Ｊを初期位置に復帰させて剥離用テープＰＴの把持を解除し、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。その後、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、接着シートＡＳの弾性復元力を低下させるので、接着シートＡＳの折り曲げ部ＡＳＲの円弧半径が大きくなることが抑制され、当該接着シートＡＳが被着体ＷＫを支持手段３０から持ち上げようとする力が大きくならなくなり、被着体ＷＫが支持手段３０から外れて破損する可能性を極力低減することができる。

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、弾性復元力低下手段１０は、図１（Ｄ）に示すように、切断刃２３Ｃで接着シートＡＳに溝ＤＣを形成する構成が採用されてもよく、このような溝ＤＣは、例えば、同図に示すような断面視Ｖ字形状でもよいし、その他Ｕ字形状、コ字形状等、どのような形状でもよいし、同図の二点鎖線で示すように、溝ＤＣの上部が連接していてもよい。
弾性復元力低下手段１０は、剥離方向に直交する方向と平行でない方向に延びる切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、互いに平行な、または、互いに並行でない切込ＣＵや溝ＤＣを、接着シートＡＳの剥離方向に複数形成してもよいし、互いに交差するように複数の切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、接着シートＡＳ全体に切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、剥離用テープＰＴが貼付された接着シートＡＳに切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、接着シートＡＳの所定の部分に切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、単数の切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、図１（Ｂ）に示すように、被着体ＷＫの外縁に達する切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、被着体ＷＫの外縁に達することのない切込ＣＵや溝ＤＣを形成してもよいし、切込ＣＵや溝ＤＣは、直線、湾曲線、屈曲線、波線、円環状の線、多角環状の線等、どのような形状であってもよい。
弾性復元力低下手段１０は、図１（Ｅ）に示すように、接着シートＡＳを全体的に薄くすることで当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させる弾性復元力低下手段１０Ｂが採用されてもよい。このような弾性復元力低下手段１０Ｂは、例えば、駆動機器としての回動モータ１３の出力軸１３Ａに支持されたグラインダ、砥石、やすり、サンドペーパ等の研削手段１４を備えた構成が例示できる。なお、弾性復元力低下手段１０Ｂは、例えば、研削手段１４で接着シートＡＳを部分的に薄くすることで当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させてもよい。
弾性復元力低下手段１０は、接着シートＡＳを全体的または部分的に柔らかくすることで当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させるものでもよく、例えば、接着シートＡＳが加熱や冷却によって柔らかくなって弾性復元力が低下するものの場合、接着シートＡＳに熱風や熱湯等を付与したり、冷却風や冷水等を付与したりして当該接着シートの弾性復元力を低下させてもよいし、接着シートＡＳがマイクロ波、Ｘ線、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線等のエネルギー線の付与や、薬液の付与等で柔らかくなり、弾性復元力が低下するものの場合、接着シートＡＳにエネルギー線を付与したり、薬液を付与したりすることで当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させてもよく、熱風、熱湯、冷却風、冷水、エネルギー線または薬液等は、接着シートＡＳの全体に付与したり、接着シートＡＳの所定の部分に付与したりして、接着シートＡＳを全体的または部分的に柔らかくしてもよい。
弾性復元力低下手段１０は、切込ＣＵの形成、溝ＤＣの形成、接着シートＡＳの研削、熱風や熱湯の付与、冷却風や冷水の付与、エネルギー線の付与、薬液の付与等、それらのうち少なくとも２つを接着シートＡＳに施すことによって当該接着シートＡＳの弾性復元力を低下させてもよいし、被着体ＷＫに貼付される前の接着シートＡＳの弾性復元力を低下させてもよい。

剥離手段２０は、例えば、チャックシリンダ２１Ｋを支持するスライダを有する駆動機器としてのリニアモータを採用し、テーブル３１を移動させずにまたは移動させつつ、チャックシリンダ２１Ｋを移動させることで、剥離開始部ＡＳ１と被着体ＷＫとを相対移動させてもよいし、多関節ロボット等の駆動機器でチャックシリンダ２１Ｋとテーブル３１とを相対移動させてもよいし、作業者が剥離開始部ＡＳ１と被着体ＷＫとを相対移動させてもよいし、切込ＣＵが形成された位置に剥離用テープＰＴを貼付してもよいし、切込ＣＵが形成されていない位置に剥離用テープＰＴを貼付してもよいし、剥離用テープＰＴを用いることなく、弾性復元力を低下させた剥離開始部ＡＳ１を吸着パッドやチャックシリンダ等の保持手段で直接保持して当該剥離開始部ＡＳ１と被着体ＷＫとを相対移動させてもよい。
剥離用テープＰＴは、感圧接着性の剥離用テープＰＴが採用されてもよい。なお、感圧接着性の剥離用テープＰＴが採用された場合、剥離手段２０は、加熱手段２２Ｃが備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。
押圧手段２２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２２Ｄ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採用してもよい。

支持手段３０は、図示しない減圧手段が備わっていなくてもよいし、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

シート剥離装置ＥＡは、被着体ＷＫを研削して当該被着体ＷＫの厚みを薄くする研削手段が備わっていてもよいし、ダイシングテープやエキスパンドテープ等の他の接着シートを介して被着体ＷＫとフレーム部材とを一体化する一体化手段が備わっていてもよい。
フレーム部材は、環状のものや、環状でない（外周が繋がっていない）もの、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、剥離工程は、被着体から接着シートを剥離する工程であればどのような工程でもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせて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）。

接着シートＡＳ、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、接着シートＡＳおよび被着体ＷＫ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、接着シートＡＳは、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、このような接着シートＡＳ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、更には、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、接着シートＡＳ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。

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、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、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、支持（保持）手段や支持（保持）部材等の被支持部材（被保持部材）を支持（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するようにしたりしてもよい。

ＥＡ…シート剥離装置
１０…弾性復元力低下手段
２０…剥離手段
ＡＳ…接着シート
ＡＳ１…剥離開始部
ＷＫ…被着体

Claims

被着体に貼付された接着シートを当該被着体から剥離するシート剥離方法であって、
前記被着体に貼付された前記接着シートの剥離開始部の厚みを全体的または部分的に薄くすることで、前記接着シートの剥離開始部の弾性復元力を低下させる弾性復元力低下工程と、
前記弾性復元力を低下させた前記剥離開始部と前記被着体とを相対移動させ、前記被着体から前記接着シートを分割させずに当該接着シート全体を剥離する剥離工程とを実施することを特徴とするシート剥離方法。
被着体に貼付された接着シートを当該被着体から剥離するシート剥離装置であって、
前記被着体に貼付された前記接着シートの剥離開始部の厚みを全体的または部分的に薄くすることで、前記接着シートの剥離開始部の弾性復元力を低下させる弾性復元力低下手段と、
前記弾性復元力を低下させた前記剥離開始部と前記被着体とを相対移動させ、前記被着体から前記接着シートを分割させずに当該接着シート全体を剥離する剥離手段とを備えていることを特徴とするシート剥離装置。