JP2023001974A - シート剥離装置およびシート剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着シートを被着体から剥離できなくなる剥離不良が発生することを防止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。【解決手段】被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳに剥離用テープＰＴを貼付し、当該剥離用テープＰＴを介して接着シートＡＳを保持する保持手段１０と、接着シートＡＳに貼付した剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する張力付与手段２０と、被着体ＷＫから剥離する接着シートＡＳを加熱する加熱手段３０とを備えたシート剥離装置ＥＡにおいて、被着体ＷＫから剥離した接着シートＡＳを冷却する冷却手段４０をさらに備えている。【選択図】図１

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）。特許文献１に記載されたシート剥離装置は、ヒーター３３によって半導体ウエハ１１を加熱して、保護テープ１５を剥離しやすい温度まで半導体ウエハ１１を昇温する。そして、剥離テープ１６を保護テープ１５上に貼り付け、保護テープ１５に張力を付与して保護テープ１５を半導体ウエハ１１から剥離する構成とされている。

特開２００３－２７３２００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では、加熱した保護テープ１５（接着シート）に張力を付与して半導体ウエハ１１（被着体）から剥離する構成なので、剥離した接着シートが伸びてしまい、被着体に貼付された接着シートに当該接着シートを剥離する張力が適切に付与されず、接着シートを被着体から剥離できなくなる剥離不良を発生する。

本発明の目的は、接着シートを被着体から剥離できなくなる剥離不良が発生することを防止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、剥離した接着シートを冷却するので、剥離した接着シートが伸びてしまうのを抑制することができ、接着シートを被着体から剥離できなくなる剥離不良が発生することを防止することができる。
なお、本発明における接着または接着剤は、粘着または粘着剤を含む。

本発明の一実施形態に係るシート剥離装置の説明図および同装置の動作説明図。 シート剥離装置の説明図および同装置の動作説明図。

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。

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に剥離用テープＰＴを貼付し、当該剥離用テープＰＴを介して接着シートＡＳを保持する保持工程を実施する保持手段１０と、接着シートＡＳに貼付した剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する張力付与工程を実施する張力付与手段２０と、被着体ＷＫから剥離する接着シートＡＳを加熱する加熱工程を実施する加熱手段３０と、被着体ＷＫから剥離した接着シートＡＳを冷却する冷却工程を実施する冷却手段４０とを備えている。
なお、剥離用テープＰＴにおける接着シートＡＳに当接する面側には、押圧されて接着力を生じる感圧接着性の接着剤を有する接着剤層ＨＡに基材シートＢＳが積層されている。

保持手段１０は、巻回された剥離用テープＰＴを回転可能に支持するテープ支持手段１１と、テープ支持手段１１に支持された剥離用テープＰＴを当該テープ支持手段１１とで挟み込み、当該剥離用テープＰＴに繰出力を付与する繰出手段１２と、剥離用テープＰＴのリード端部を保持するリード保持手段１３と、リード保持手段１３が剥離用テープＰＴを保持することを補助する保持補助手段１４と、接着シートＡＳに剥離用テープＰＴを押圧する押圧手段１５と、剥離用テープＰＴを切断する切断手段１６とを備えている。

テープ支持手段１１は、軸１１Ａを中心に回動可能な回動アーム１１Ｂと、その自由端側に支持され、巻回された剥離用テープＰＴを支持する支持ローラ１１Ｃと、回動アーム１１Ｂを繰出手段１２方向に付勢する付勢手段としてのばね１１Ｄとを備えている。
繰出手段１２は、駆動機器としての回動モータ１２Ａと、その図示しない出力軸に支持され、支持ローラ１１Ｃに支持された剥離用テープＰＴに回転力を付与する繰出ローラ１２Ｂとを備えている。
リード保持手段１３は、駆動機器としての直動モータ１３Ａの出力軸１３Ｂに支持された収容手段１３Ｃと、収容手段１３Ｃの底面である吸着面１３Ｄに形成された吸引孔１３Ｅを介して吸着保持が可能な減圧ポンプや真空エジェクタ等の支持手段としての吸引手段１３Ｆとを備えている。
保持補助手段１４は、駆動機器としての直動モータ１４Ａと、その出力軸１４Ｂに支持され、剥離用テープＰＴを吸着面１３Ｄに当接させる補助ローラ１４Ｃとを備えている。
押圧手段１５は、収容手段１３Ｃ内に収容された駆動機器としてのリニアモータ１５Ａと、そのスライダ１５Ｂに支持され、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに当接させる当接部材１５Ｃとを備えている。
切断手段１６は、収容手段１３Ｃ内に収容された駆動機器としてのリニアモータ１６Ａと、そのスライダ１６Ｂに支持され、剥離用テープＰＴを切断可能な切断刃１６Ｃとを備えている。

張力付与手段２０は、保持手段１０と被着体ＷＫとを相対移動させる移動手段２１と、被着体ＷＫから剥離された接着シートＡＳを所定方向に誘導する誘導手段２２とを備えている。
移動手段２１は、駆動機器としてのリニアモータ２１Ａと、そのスライダ２１Ｂ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よって吸着保持が可能な支持面２１Ｃを有する支持部材としてのテーブル２１Ｄとを備えている。
誘導手段２２は、駆動機器としてのリニアモータ２２Ａと、そのスライダ２２Ｂに支持され、被着体ＷＫから剥離した接着シートＡＳが掛け回される誘導ローラ２２Ｃとを備えている。

加熱手段３０は、テーブル２１Ｄ内に設けられたヒータ３１を備えている。

冷却手段４０は、駆動機器としてのリニアモータ４１と、そのスライダ４１Ａに支持された駆動機器としての回動モータ４２と、その出力軸４２Ａに支持され、剥離した接着シートＡＳに当接するプレート４３と、当該プレート４３内に設けられたペルティエ素子やヒートパイプの冷却側等の冷却機器４４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と、保持手段１０が吸引手段１３Ｆを駆動し、吸着面１３Ｄでの剥離用テープＰＴの吸着保持を開始する。次いで、作業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によって、接着シートＡＳが上方となる状態で被着体ＷＫが支持面２１Ｃ上に載置されると、張力付与手段２０が図示しない減圧手段を駆動し、支持面２１Ｃでの被着体ＷＫの吸着保持を開始するとともに加熱手段３０がヒータ３１を駆動し、被着体ＷＫを加熱する。その後、被着体ＷＫが所定温度以上となったことを図示しない温度測定器が検知すると、張力付与手段２０がリニアモータ２１Ａを駆動し、テーブル２１Ｄを右方向に移動させ、図１中二点鎖線で示すように、接着シートＡＳの左端部を当接部材１５Ｃの直下に位置させる。

次に、保持手段１０が直動モータ１４Ａを駆動し、図１中二点鎖線で示すように、補助ローラ１４Ｃを収容手段１３Ｃの下方から退避させた後、回動モータ１２Ａおよび直動モータ１３Ａを駆動し、剥離用テープＰＴを繰り出しながら収容手段１３Ｃを接着シートＡＳの直上所定位置まで下降させる。そして、保持手段１０がリニアモータ１５Ａを駆動し、図２（Ａ）に示すように、当接部材１５Ｃを下降させ、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳの左端部に押圧して接着シートＡＳに接着する。

次いで、保持手段１０がリニアモータ１５Ａを駆動し、当接部材１５Ｃを剥離用テープＰＴ上から退避させる。その後、保持手段１０が吸引手段１３Ｆの駆動を停止した後、直動モータ１３Ａを駆動し、収容手段１３Ｃを初期位置に復帰させる。

次に、張力付与手段２０がリニアモータ２１Ａ、２２Ａを駆動し、テーブル２１Ｄを左方向に移動させるとともに、誘導ローラ２２Ｃを右方向に移動させることで、ウエハＷＦの左端部から所定長さ接着シートＡＳを被着体ＷＫから剥離する。そして、ウエハＷＦの左端部から所定長さ（例えば３ｍｍ）接着シートＡＳが剥離されたことが図示しない光学センサや撮像手段等の検知手段に検知されると、冷却手段４０がリニアモータ４１、回動モータ４２および冷却機器４４を駆動し、図２（Ｂ）に示すように、プレート４３を接着シートＡＳに向かって移動させ、剥離用テープＰＴを介して剥離された接着シートＡＳに当接させて当該接着シートＡＳを冷却し、剥離された接着シートＡＳを冷却しながら剥離動作を継続する。これにより、剥離された接着シートＡＳが張力付与手段２０の張力によって伸びてしまうことが抑制され、被着体ＷＫに貼付された接着シートＡＳを被着体ＷＫから剥離することができる。次いで、被着体ＷＫから接着シートＡＳ全体が剥離され、テーブル２１Ｄが所定の位置に到達すると、張力付与手段２０がリニアモータ２１Ａ、２２Ａの駆動を停止し、冷却手段４０がリニアモータ４１、回動モータ４２および冷却機器４４の駆動を停止した後、保持手段１０が直動モータ１４Ａおよび吸引手段１３Ｆを駆動し、補助ローラ１４Ｃを初期位置に復帰させ、吸着面１３Ｄでの剥離用テープＰＴの吸着保持を開始する。その後、保持手段１０がリニアモータ１６Ａを駆動し、図２（Ｃ）に示すように、切断刃１６Ｃを昇降させて剥離用テープＰＴを切断し、作業者または図示しない移送手段が接着シートＡＳを回収する。次に、張力付与手段２０が図示しない減圧手段の駆動を停止し、支持面２１Ｃでの被着体ＷＫの吸着保持を解除した後、作業者または図示しない搬送手段が被着体ＷＫを次工程に搬送すると、各手段がそれぞれの駆動機器を駆動し、各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、剥離した接着シートＡＳを冷却するので、剥離した接着シートＡＳが伸びてしまうのを抑制することができ、接着シートＡＳを被着体ＷＫから剥離できなくなる剥離不良が発生することを防止することができる。

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、保持手段は、被着体に貼付された接着シートに剥離用シートを貼付し、当該剥離用シートを介して接着シートを保持可能なものであればどんなものでもよく、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）。

保持手段１０は、枚葉の剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに貼付する構成でもよいし、収容手段１３Ｃを接着シートＡＳの直上所定位置まで下降させた際、吸着面１３Ｄで吸着保持している剥離用テープＰＴのリード端部を接着シートＡＳに当接させてもよい。この場合、リード保持手段１３は、剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに当接させる当接部材として機能し、吸着面１３Ｄで吸着保持している剥離用テープＰＴのリード端部を接着シートＡＳに押圧して接着剤層ＨＡを接着シートＡＳに接着させてもよい。
テープ支持手段１１は、繰出手段１２方向に付勢されることなく剥離用テープＰＴを支持してもよく、この場合、繰出手段１２は、繰出ローラ１２Ｂとで剥離用テープＰＴを挟み込むピンチローラ等を採用すればよいし、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。
保持補助手段１４は、補助ローラ１４Ｃに代えてまたは併用して、棒状部材、板状部材、エアの吹き付け等で剥離用テープＰＴを吸着面１３Ｄに当接させる構成を採用してもよいし、接着シートＡＳ剥離後の剥離用テープＰＴをリード保持手段１３のみで保持可能であれば、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていなくてもよい。
押圧手段１５は、当接部材１５Ｃに代えてまたは併用して、気体を吹き付けて剥離用テープＰＴを接着シートＡＳに押圧する構成を採用してもよい。
押圧手段１５および切断手段１６の少なくとも一方は、収容手段１３Ｃに収容されていなくてもよいし、収容手段１３Ｃがなくてもよい。
押圧手段１５は、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。
切断手段１６は、剥離用テープＰＴを切断しなくてもよいし、他の装置で剥離用テープＰＴを切断する場合、本発明のシート剥離装置ＥＡに備わっていなくてもよい。

張力付与手段２０は、テーブル２１Ｄを移動させずにまたは移動させつつ保持手段１０を移動させ、接着シートＡＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する構成としてもよいし、繰出手段１２の駆動、リニアモータ２１Ａの駆動およびリニアモータ２２Ａの駆動のうち、少なくとも１つの駆動で、接着シートＡＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する構成としてもよいし、接着シートＡＳが貼付された被着体ＷＫを他の装置で支持する場合、他の装置で支持した被着体ＷＫを移動させずにまたは移動させつつ保持手段１０を移動させ、接着シートＡＳに貼付された剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する構成としてもよい。
誘導手段２２は、誘導ローラ２２Ｃに代えてまたは併用して、棒状部材、板状部材、エアの吹き付け等で接着シートＡＳを誘導してもよいし、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。

加熱手段３０は、テーブル２１と別体に設けられていてもよいし、ヒータ３１に代えてまたは併用して、加熱した大気やガス等の気体を被着体ＷＫや接着シートＡＳに吹き付けて当該被着体ＷＫを直接または間接的に加熱してもよい。

冷却手段４０は、プレート４３や冷却機器４４に代えてまたは併用して、各図中二点鎖線で示すように、冷却した大気やガス等の気体ＡＲを剥離した接着シートＡＳに吹き付けるノズル４５を採用し、図２（Ｂ）に示すように、剥離した接着シートＡＳを冷却してもよい。

剥離用テープＰＴは、感熱接着性の接着剤を有する接着剤層に基材シートＢＳが積層されたものでもよく、この場合、押圧手段１５は、当該剥離用テープＰＴを加熱する剥離用テープ加熱手段を備えていてもよい。
シート剥離装置ＥＡは、接着シートＡＳに貼付された枚葉の剥離用テープに張力を付与して被着体から接着シートＡＳを剥離する構成であってもよく、例えば、特許第４２０４６６５３号公報や特許第５２３８３９０号公報に記載されたように、保持手段で帯状の剥離用テープを把持して所定長さ引き出し、当該引き出した帯状の剥離用テープを切断して切断手段で枚葉の剥離用テープを形成した後、被着体ＷＫと保持手段とを相対移動させて接着シートＡＳに貼付された枚葉の剥離用テープＰＴに張力を付与して被着体ＷＫから接着シートＡＳを剥離する構成であってもよい。

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く、感熱接着性の接着シートＡＳが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱手段を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートＡＳや剥離用テープＰＴは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層とが積層された２層のもの、基材と接着剤層との間に１または複数の中間層が積層された３層または３層以上のもの、基材の上面に１または複数のカバー層が積層された３層または３層以上のもの、基材、中間層またはカバー層が剥離可能に設けられたもの、接着剤層のみからなる単層の両面接着シート、１または複数の中間層の両最外面に接着剤層が積層された両面接着シート等、どのようなものでもよい。さらに、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、ブラシ状部材の他、大気やガス等の気体の吹き付けによるものを採用してもよいし、押圧するものをゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成してもよいし、金属や樹脂等のゴム、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（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し、付勢手段が採用されている場合、ばね、ゴム、樹脂または駆動機器等で構成してもよい。

ＥＡ…シート剥離装置
１０…保持手段
２０…張力付与手段
３０…加熱手段
４０…冷却手段
ＡＳ…接着シート
ＰＴ…剥離用テープ（剥離用シート）
ＷＫ…被着体

Claims (2)

1. 被着体に貼付された接着シートに剥離用シートを貼付し、当該剥離用シートを介して前記接着シートを保持する保持手段と、
   前記接着シートに貼付した前記剥離用シートに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する張力付与手段と、
   前記被着体から剥離する前記接着シートを加熱する加熱手段とを備えたシート剥離装置において、
   前記被着体から剥離した前記接着シートを冷却する冷却手段をさらに備えていることを特徴とするシート剥離装置。
2. 被着体に貼付された接着シートに剥離用シートを貼付し、当該剥離用シートを介して前記接着シートを保持する保持工程と、
   前記接着シートに貼付した前記剥離用シートに張力を付与して前記被着体から前記接着シートを剥離する張力付与工程と、
   前記被着体から剥離する前記接着シートを加熱する加熱工程とを実施するシート剥離方法において、
   前記被着体から剥離した前記接着シートを冷却する冷却工程をさらに実施することを特徴とするシート剥離方法。

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