TW201540149A - 用於分離晶片的設備和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於分離晶片的設備和方法，其中分離附接到膠帶的半導體晶片以便將所述半導體晶片供應以及安裝在封裝或電路板上。因此，可以有效地使半導體晶片與膠帶分離同時使傳遞到半導體晶片的撞擊最小化

Description

用於分離晶片的設備和方法 【優先權申請之引用】
本發明主張2014年4月1日在韓國智慧財產權局提交的第10-2014-0038657號韓國專利申請案的權益，所述申請案的揭示內容通過引用全部併入本文中。
一個或多個示例性實施例涉及用於分離晶片的設備和方法，並且更具體來說，涉及用於分離附接到膠帶的半導體晶片以便將所述半導體晶片供應以及安裝在封裝或電路板上的設備和方法。
在晶圓上形成的半導體晶片附接到薄膠粘帶且傳遞到下一過程。
圖1圖示待供應的附接到膠帶T的半導體晶片C的實例。其上形成有多個半導體晶片的晶圓附接到薄膠帶且鋸切成個別的半導體晶片。在鋸切之後，當通過對膠帶T施加張力來均勻地拉動膠帶T時，多個半導體晶片C以預先確定的距離附接到膠 帶T，如圖1中所圖示。
如圖1中所圖示，附接到膠帶T的多個半導體晶片C依次逐個地與膠帶T分離且附接到電路板。近來，正製造此類具有非常薄的厚度的半導體晶片C。如果半導體晶片C是較薄的，那麼在使半導體晶片C與膠帶T分離時，半導體晶片C可能容易受到損害。具體來說，如果半導體C的面積與其厚度相比相對較大，那麼當使半導體晶片C與膠帶T分離時，由於膠帶T與半導體晶片C之間的粘附力，半導體晶片C可能容易受到損害。根據相關技術，膠帶T是固定的且通過使用插針被從其下部部分向上推動，以便由此使半導體晶片C的邊界與膠帶T分離。隨後使用拾取頭提升其邊界與膠帶T分離的半導體晶片C且將其附接到電路板。當通過使用如上文所描述的插針向上推動膠帶T時，半導體晶片C由於插針對半導體晶片C的撞擊而受到損害。並且，如果半導體晶片C的面積與其厚度相比相對較大，如上文所描述，那麼即使通過使用插針向上推動膠帶T，膠帶T可能發生彈性變形或被撕破，半導體晶片C也可能不與膠帶T分離。
一個或多個示例性實施例包含用於分離晶片的設備和方法，其中可以有效地使半導體晶片與膠帶分離同時使施加到半導體晶片的撞擊最小化。
另外的方面將部分在以下描述中得到闡述，並且部分地，將從所述描述中顯而易見，或者可以通過對所呈現的實施例的實施得知。
根據一個或多個示例性實施例，用於分離粘附到薄膠帶的半導體晶片的晶片分離設備包含：推出蓋，其包括支撐主體，所述支撐主體支撐將與半導體晶片分離的沿著半導體晶片的外周的膠帶的底部表面，吸附孔，所述吸附孔在支撐主體的頂部表面中形成以便吸附接觸支撐主體的膠帶的底部表面的一部分，以及推孔，所述推孔經形成以豎直地穿過支撐主體的頂部表面的中心部分；提升部件，其包括提升主體，所述提升主體通過插入到推出蓋的推孔中豎直可提升地安裝以便通過推孔向上推動由通過推出蓋的吸附孔傳遞的真空所吸附的膠帶，以及膜孔，所述膜孔經形成以豎直地穿過提升主體的頂部表面的中心部分；彈性膜，所述彈性膜安裝在提升部件的膜孔中，其中所述彈性膜通過經由提升部件的膜孔傳送的壓力彈性地變形成上凸形狀，以便將膠帶與半導體晶片一起向上推動；以及拾取頭，所述拾取頭安置在推出蓋上方並且吸附以及提升將由膜向上推動的半導體晶片以便由此分離半導體晶片。
根據一個或多個示例性實施例，用於分離粘附到薄膠帶的半導體晶片的晶片分離方法包含：(a)通過在推出蓋的頂部表面中形成的多個吸附孔吸附安置在推出蓋上的膠帶的底部表面的一部分，所述膠帶的所述底部表面的所述部分沿著將與膠帶分離的半導體晶片的外周；(b)提升插入到在推出蓋的中心部分中形成的推孔中的提升部件以向上推動接觸提升部件的膠帶的一部分；(c)對安裝於在提升部件的中心部分中形成的膜孔中的彈性膜施加壓力以使所述膜彈性地變形成上凸形狀，以便使圍繞半導體晶片的膠帶的一部分與半導體晶片分離；(d)通過使安置在推 出蓋上方的拾取頭下降來吸附半導體晶片的頂部表面；以及(e)通過提升已經在(d)中吸附半導體晶片的拾取頭來使半導體晶片與膠帶分離。
10‧‧‧推出蓋
11‧‧‧支撐主體
12‧‧‧吸附孔
13‧‧‧推孔
20‧‧‧提升部件
21‧‧‧提升主體
22‧‧‧膜孔
30‧‧‧膜
40‧‧‧拾取頭
41‧‧‧吸附板
C‧‧‧半導體晶片
T‧‧‧膠帶
通過下文結合附圖進行的對實施例的描述，這些和/或其它方面將變得顯而易見且更加容易瞭解。
圖1是圖示粘附到膠帶的半導體晶片的平面視圖。
圖2是圖示根據本發明的示例性實施例的晶片分離設備的平面視圖，其中放置有其上粘附有半導體晶片的膠帶。
圖3到7是沿著圖2的線II-II切割的通過使用圖2中所圖示的晶片分離設備來分離半導體晶片的方法的截面視圖。
現在將參考附圖更加完整地描述發明概念，在所述附圖中示出了發明概念的示例性實施例。
圖2是圖示根據本發明的示例性實施例的晶片分離設備的平面視圖，其中放置有其上粘附有半導體晶片C的膠帶T。圖3是沿著線II-II切割的圖2中所圖示的晶片分離設備的截面視圖。
參考圖2到7，根據本示例性實施例的晶片分離設備包含推出蓋10、提升部件20、膜30、以及拾取頭40。
推出蓋10包含支撐主體11、吸附孔12、以及推孔13。支撐主體11具有與豎直延伸的四邊形導管相似的形狀。支撐主體11的頂部表面具有四邊形外周。支撐主體11的頂部表面的外周形 成為大於將與膠帶T分離的半導體晶片C的外周。多個吸附孔12在支撐主體11的頂部表面上形成。推出蓋10通過吸附孔12產生真空以便吸附接觸吸附孔12的膠帶T的底部表面的一部分。參考圖2，吸附孔12沿著半導體晶片C的外周佈置。吸附孔12可以優選地佈置在粘附到膠帶T的半導體晶片C之間以吸附膠帶T。豎直地穿過支撐主體11的推孔13在支撐主體11的頂部表面的中心部分中形成。因此，吸附孔12沿著推孔13的外周佈置。所述孔13的尺寸可以優選地略小於半導體晶片C的尺寸。
提升部件20包含提升主體21和膜孔22。提升主體21的上部部分可提升地插入到推出蓋10的推孔13中。提升主體21的頂部表面的外周具有適合推孔13的尺寸的四邊形形狀。提升主體21的頂部表面的外周可以優選地小於半導體晶片C的尺寸。膜孔22在提升主體21的頂部表面的中心部分中形成。膜孔22經形成以豎直地穿過提升主體21的頂部表面的中心部分。膜孔22具有四邊形輪廓。
膜30通過插入到提升部件20的膜孔22中來安裝。膜30具有適合膜孔22的內周的形狀以便覆蓋且封閉膜孔22的頂部表面。膜30由通過氣壓可彈性變形的彈性薄膜形成。
拾取頭40放置在推出蓋10上方。拾取頭40包含由多孔陶瓷形成的吸附板41。拾取頭40經配置以與吸附板41一起上下移動。拾取頭40將吸附板41引至與半導體晶片C的頂部表面接觸以便吸附半導體晶片C，且隨後提升在吸附狀態中的半導體晶片C以便由此使半導體晶片C與膠帶T分離。
在下文中，將描述通過使用具有上述結構的晶片分離設 備來分離半導體晶片C的方法。
首先，如圖2和3中所圖示，在粘附到膠帶T的半導體晶片C當中，待分離的一個半導體晶片C被放置在推出蓋10和提升部件20的頂部表面上。隨後，通過推出蓋10的吸附孔12將真空傳遞到膠帶T以將膠帶T的底部表面吸附到推出蓋10的頂部表面(步驟(a))。
接著，如圖4中所圖示，放置在推出蓋10上方的拾取頭40下降，使得拾取頭40接觸半導體晶片C的頂部表面以吸附半導體晶片C(步驟(d))。如上文所描述，通過拾取頭40的吸附板41將真空傳遞到半導體晶片C以便由此吸附半導體晶片C的頂部表面。
接著，如圖5中所圖示，提升部件20經提升使得半導體晶片C的邊界部分與膠帶T分離(步驟(b))。當提升部件20的頂部表面的外周小於半導體晶片C的外周(如上文所描述)時，膠帶T的分離從半導體晶片C的邊界部分開始。因為半導體晶片C的外部部分中的膠帶T經由吸附孔12固定，如上文所描述，所以當通過提升部件20提升半導體晶片C和在半導體晶片C下方的膠帶T時，膠帶T的與半導體晶片C的外周相對應的一部分與半導體晶片C分離。同時，當通過提升部件20提升半導體晶片C時，拾取頭40也與提升部件20的移動同步而提升(步驟(e))。因此，因為拾取頭40與提升部件20的移動同步而提升，所以可以防止對半導體晶片C的損害。
接著，如圖6中所圖示，通過從膜30的下方對膜30施加壓力以便使膜30彈性地變形成上凸形狀，且以便由此向上推動 膠帶T和半導體晶片C(步驟(c))。還在此情況下，拾取頭40與膜30的移動同步而提升半導體晶片C(步驟(e))。在膜30彈性變形成凸出形狀期間，不通過膜30支撐的膠帶T的底部表面的一部分逐漸與半導體晶片C的底部表面分離。也就是說，膠帶T的分離(分開)從外周朝向半導體晶片C的中心部分進行。因為分離半導體晶片C在進行且同時如上文所描述通過作用於膜30的壓力支撐膠帶T，所以可以有效地使膠帶T與半導體晶片C的底部表面分離。並且，因為膠帶T可以根據膜30的持續彈性變形來與半導體晶片C的底部表面分離，所以分離操作可以有效地執行而不會由膠帶T的粘附力導致對半導體晶片C的損害。膜30可以通過對膜孔22施加氣壓而彈性地變形，如上文所描述。在其它情況下，膜30可以通過將油等液體壓入到膜孔22中而彈性地變形。
當如上文所描述執行提升所述提升部件20的步驟(步驟(b))和提升膜30的步驟(步驟(c))時，同時連續執行提升拾取頭40的步驟(步驟(e))。
根據情況，晶片分離設備可以經操作使得執行直至提升所述提升部件20的步驟(步驟(b))的多個步驟，且隨後使拾取頭40下降以吸附半導體晶片C(步驟(d))，而不是如上文所描述在通過吸附孔12吸附膠帶T之後使拾取頭40下降以吸附半導體晶片C。
並且，根據情況，晶片分離設備可以經操作使得在執行向上提升所述提升部件20的步驟(步驟(b))和提升膜30的步驟(步驟(c))之後，使拾取頭40下降以吸附半導體晶片C(步驟(d))。
在如圖7中所圖示半導體晶片C與膠帶T分離之後，去除膜孔22中的壓力，使得膜30如在圖3到5中所圖示一樣再次成為平面的。根據情況，半導體晶片C的分離可以經執行使得膜孔22中的壓力在半導體晶片C分離到一定程度(如圖6中所圖示)之後快速減少。當彈性地變形成凸出形狀的膜30立即返回到平面形狀時，接觸膜30的膠帶T的一部分也立即返回到平面形狀，使得膠帶T與半導體晶片C的底部表面完全分離。
如上文所描述，根據以上示例性實施例中的一個或多個的晶片分離設備和晶片分離方法，可以有效地分離附接到膠帶的半導體晶片同時防止對半導體晶片的損害。
應理解，本文中所描述的示例性實施例應視為僅具有描述性意義，而非出於限制的目的。每一個實施例內的特徵或方面的描述通常應被認為可用於在其它實施例中的其它類似特徵或方面。
儘管已參考圖式描述了一個或多個示例性實施例，但所屬領域的技術人員應理解，可以在不脫離所附申請專利範圍所界定的發明概念的精神和範圍的情況下在其中在形式和細節上做出各種改變。
10‧‧‧推出蓋
11‧‧‧支撐主體
12‧‧‧吸附孔
13‧‧‧推孔
20‧‧‧提升部件
21‧‧‧提升主體
22‧‧‧膜孔
30‧‧‧膜
40‧‧‧拾取頭
41‧‧‧吸附板
C‧‧‧半導體晶片
T‧‧‧膠帶

Claims (12)

  1. 一種用於分離粘附到薄膠帶的半導體晶片的晶片分離設備，所述晶片分離設備包括：推出蓋，其包括支撐主體，所述支撐主體支撐將與所述半導體晶片分離的沿著所述半導體晶片的外周的所述膠帶的底部表面；吸附孔，所述吸附孔在所述支撐主體的頂部表面中形成以便吸附接觸所述支撐主體的所述膠帶的所述底部表面的一部分；以及推孔，所述推孔經形成以豎直地穿過所述支撐主體的所述頂部表面的中心部分；提升部件，其包括提升主體，所述提升主體通過插入到所述推出蓋的所述推孔中豎直可提升地安裝，以便通過所述推孔向上推動由通過所述推出蓋的所述吸附孔傳遞的真空所吸附的所述膠帶；以及膜孔，所述膜孔經形成以豎直地穿過所述提升主體的頂部表面的中心部分；彈性膜，所述彈性膜安裝在所述提升部件的所述膜孔中，其中所述彈性膜通過經由所述提升部件的所述膜孔傳送的壓力彈性地變形成上凸形狀，以便將所述膠帶與所述半導體晶片一起向上推動；以及拾取頭，所述拾取頭安置在所述推出蓋上方並且吸附以及提升將由所述彈性膜向上推動的所述半導體晶片以便由此分離所述半導體晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離設備，其中多個吸附孔在所述推出蓋中形成並且沿著所述推孔的外周佈置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的晶片分離設備，其中所述提 升部件的外周小於所述半導體晶片的外周。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的晶片分離設備，其中所述膠帶通過所述推出蓋的所述多個吸附孔沿著所述半導體晶片的所述外周被吸附。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離設備，其中在所述推出蓋吸附所述膠帶以及所述拾取頭吸附所述半導體晶片之後，所述提升部件經提升以便提升安置在所述提升部件上方的所述膠帶以及所述半導體晶片。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的晶片分離設備，其中在通過所述提升部件提升所述膠帶以及所述半導體晶片之後，增加所述膜孔中的壓力以使所述彈性膜彈性地變形，使得通過所述彈性膜向上推動所述膠帶以及所述半導體晶片。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的晶片分離設備，其中當通過所述提升部件以及所述彈性膜向上推動所述半導體晶片時，所述拾取頭提升吸附在所述拾取頭上的所述半導體晶片，以便由此使所述半導體晶片與所述膠帶分離。
  8. 一種用於分離粘附到薄膠帶的半導體晶片的晶片分離方法，所述晶片分離方法包括：(a)通過在推出蓋的頂部表面中形成的多個吸附孔來吸附安置在所述推出蓋上的所述膠帶的底部表面的一部分，所述膠帶的所述底部表面的所述部分沿著將與所述膠帶分離的所述半導體晶片的外周；(b)提升插入到在所述推出蓋的中心部分中形成的推孔中的提升部件以向上推動接觸所述提升部件的所述膠帶的一部分； (c)對安裝於在所述提升部件的中心部分中形成的膜孔中的彈性膜施加壓力以使所述彈性膜彈性地變形成上凸形狀，以便使圍繞所述半導體晶片的所述膠帶的一部分與所述半導體晶片分離；(d)通過使安置在所述推出蓋上方的拾取頭下降來吸附所述半導體晶片的頂部表面；以及(e)通過提升已經在(d)中吸附所述半導體晶片的所述拾取頭來使所述半導體晶片與所述膠帶分離。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的晶片分離方法，其中(d)在執行(a)之後執行，以及當執行(b)以及(c)時，在(e)中，使用所述拾取頭與所述推出蓋以及所述彈性膜的操作同步來提升所述半導體晶片。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的晶片分離方法，其中(d)在執行(a)以及(b)之後執行，以及在執行(c)時，在(e)中，使用所述拾取頭與所述彈性膜的操作同步來提升所述半導體晶片。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的晶片分離方法，其中(d)以及(e)在執行(a)、(b)以及(c)之後執行。
  12. 如申請專利範圍第8項至第11項中的任一項所述的晶片分離方法，其中在(b)中，通過使用所述提升部件向上推動所述半導體晶片，所述提升部件的外周小於所述半導體晶片的外周。
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