TW201724331A - 晶片分離裝置與晶片分離方法 - Google Patents

Abstract

本發明是有關於一種晶片分離裝置及晶片分離方法，更詳細而言，有關於一種分離附著於膠帶的半導體晶片而以安裝至封裝體或基板的方式供給的晶片分離裝置及晶片分離方法。用以達成如上所述的目的的本發明的晶片分離裝置及晶片分離方法具有提供一種可防止附著於膠帶的半導體晶片受損而有效地進行分離的裝置及方法。

Description

晶片分離裝置與晶片分離方法

本發明是有關於一種晶片分離裝置及晶片分離方法，更詳細而言，是有關於一種分離附著於膠帶的半導體晶片而以安裝至封裝體或基板的方式供給的晶片分離裝置及晶片分離方法。

形成於晶圓的半導體晶片以附著於具有黏著力的較薄的膠帶的狀態傳遞至下一製程。

圖1是表示附著至膠帶而供給的半導體晶片的一例的圖。形成有多個半導體晶片的晶圓（wafer）於附著至較薄的膠帶後，以各半導體晶片為單位進行切割（sawing）。於如上所述的狀態下，若對膠帶T施加張力而均勻地拉拽，則如圖1所示般成為多個半導體晶片C按照固定間隔附著於膠帶T的狀態。

如圖1所示，附著於膠帶T的狀態的多個半導體晶片C依次自膠帶T逐一分離（detaching）而附著至基板。最近，非常薄地製作如上所述的半導體晶片C的厚度的情形較多。於半導體晶片C的厚度較薄的情形時，在自膠帶T分離半導體晶片C的過程中，半導體晶片C容易破損。特別是，於半導體晶片C的面積廣於半導體晶片C的厚度的情形時，存在如下問題：於自膠帶T分離半導體晶片C的過程中，因膠帶T與半導體晶片C之間的黏著力而半導體晶片C容易破損。

先前，固定膠帶T，利用銷自膠帶T的下側推頂膠帶T而自膠帶T分離半導體晶片C的邊緣。如上所述，利用拾取頭提拉邊緣自膠帶T分離的半導體晶片C而轉貼至基板。於利用銷推頂膠帶T的方法的情形時，存在因銷與半導體晶片C碰撞產生的衝擊而半導體晶片C破損的問題。如上所述，於半導體晶片C的面積廣於半導體晶片C的厚度的情形時，即便利用銷推頂膠帶T，亦會產生膠帶T彈性變形或撕裂而無法自膠帶T分離半導體晶片C的情形。

[發明欲解決的課題] 　　本發明是為了解決如上所述的問題而提出，有關於一種可將傳遞至半導體晶片的衝擊最小化而有效地自膠帶分離半導體晶片的晶片分離裝置及晶片分離方法。 [解決課題的手段]

用以解決如上所述的目的的本發明的晶片分離裝置用以分離黏著於較薄的膠帶的半導體晶片，上述晶片分離裝置包括：推出罩，具備支持本體、吸附孔及推孔（push hole），上述支持本體支持將自上述膠帶分離的上述半導體晶片外周的上述膠帶的下表面，上述吸附孔以可吸附與上述支持本體接觸的部分的上述膠帶的下表面的方式形成於上述支持本體的上表面，上述推孔以上下貫通上述支持本體的上表面的中央部的方式形成；升降構件，具備升降本體、貫通孔及空腔，上述升降本體以插入至上述推出罩的推孔而可上下升降的方式設置，以便可藉由上述推孔向上側推頂藉由上述推出罩的吸附孔傳遞的真空而吸附的上述膠帶，上述貫通孔以上下貫通上述升降本體的上表面的中央部的方式形成，上述空腔以與上述貫通孔相通的方式形成至上述升降本體；彈性構件，填充設置至上述升降構件的空腔，以便可藉由上述貫通孔凸出地彈性變形而連同上述半導體晶片一併推頂上述膠帶；加壓構件，以與上述升降構件的空腔的內周形狀對應的方式形成，以便可對上述彈性構件施加壓力而使上述彈性構件彈性變形，以可相對於上述空腔進退的方式設置至上述升降本體；以及拾取頭，配置至上述推出罩的上側，吸附將藉由上述彈性構件推頂的上述半導體晶片而使半導體晶片上升來分離上述半導體晶片。

並且，用以解決如上所述的目的的本發明的晶片分離方法用以分離黏著於較薄的膠帶的半導體晶片，上述晶片分離方法包含如下步驟：（a）於在推出罩上配置有上述膠帶的狀態下，藉由形成於上述推出罩的上表面的多個吸附孔吸附將自上述膠帶分離的上述半導體晶片的外周的上述膠帶的下表面的步驟；（b）使插入於形成在上述推出罩的中央部的推孔的升降構件上升而推頂與上述升降構件接觸的上述膠帶的步驟；（c）利用以與上述空腔的內周形狀對應的方式形成且以可相對於上述空腔進退的方式設置的加壓構件對填充於以與形成於上述升降構件的中央部的貫通孔相通的方式形成的空腔的彈性構件施加壓力而使上述彈性構件向上側凸出地彈性變形，藉此使上述半導體晶片周圍的上述膠帶與上述半導體晶片分離的步驟；（d）使配置於上述推出罩的上側的拾取頭下降而吸附上述半導體晶片的上表面的步驟；及（e）使於上述d步驟中吸附上述半導體晶片的上述拾取頭上升而自上述膠帶分離上述半導體晶片的步驟。 [發明之效果]

用以達成如上所述的目的的本發明的晶片分離裝置及晶片分離方法具有可防止附著於膠帶的半導體晶片破損而有效地進行分離的效果。

以下，參照圖式，詳細地對本發明的晶片分離裝置進行說明。

圖2是表示於本發明的一實施例的晶片分離裝置中配置有黏著有半導體晶片的膠帶的狀態的俯視圖。圖3是沿著圖2的Ⅱ-Ⅱ剖面線所示的晶片分離裝置的過程圖。

參照圖2至圖7，本實施例的晶片分離裝置包括推出罩10、升降構件20、彈性構件30、加壓構件40及拾取頭50。

參照圖2，推出罩10具備支持本體11、吸附孔12及推孔13（push hole）。支持本體11以與上下延伸的四邊管相似的形態形成。支持本體11的上表面的外周形成為四邊形。支持本體11的上表面的外周以大於將自膠帶T分離的半導體晶片C的外圍尺寸的方式形成。於支持本體11的上表面形成多個吸附孔12。推出罩10藉由多個吸附孔12形成真空而吸附與吸附孔12接觸的部分的膠帶T的下表面。參照圖2，多個吸附孔12沿半導體晶片C的外周排列。較佳為於黏著於膠帶T的半導體晶片C之間的位置配置吸附孔12而吸附膠帶T。於支持本體11的上表面的中央部形成上下貫通支持本體11的推孔13。就結果而言，吸附孔12沿推孔13的外周排列。推孔13形成為四邊形。推孔13的尺寸略微小於半導體晶片C的尺寸為宜。

參照圖3，升降構件20具備升降本體21、貫通孔22、空腔23及卡止部24。升降本體21的上部以可升降的方式插入至推出罩10的推孔13。升降本體21的上表面的外周形成為四邊形，與推孔13的尺寸對應地形成。升降本體21的上表面的外周尺寸小於半導體晶片C的尺寸為宜。於升降本體21的上表面的中央部形成貫通孔22。貫通孔22以上下貫通升降本體21的上表面的中央部的方式形成。貫通孔22的外圍形狀呈四邊形。空腔23形成至升降本體21。空腔23以與貫通孔22彼此相通的方式形成。於空腔23形成可收容彈性構件30的空間。卡止部24形成至貫通孔22的上部。卡止部24以向貫通孔22的內側突出的方式形成。卡止部24於彈性構件30彈性變形而向貫通孔22的上側突出時，防止彈性構件30向外部脫離。

彈性構件30填充設置至升降構件20的空腔23與貫通孔22。為此，彈性構件30與空腔23及貫通孔22的內周形狀對應地形成。參照圖3，彈性構件30與卡止部24的形狀對應地形成階差，以便可填充至貫通孔22。於彈性構件30的上表面形成接觸面31。彈性構件30的接觸面31藉由貫通孔22而露出。彈性構件30的接觸面31凹陷地形成，以便不與膠帶T接觸。彈性構件30的接觸面31由黏著性材質形成。因此，彈性構件30的接觸面31藉由加壓構件40的作動而與膠帶T反覆進行黏著及分離。彈性構件30由如橡膠、凝膠的彈性良好的材質形成。彈性構件30由內部無空隙的材質形成，由不會因外力壓縮而體積縮小的材質形成為宜。

加壓構件40插入至升降本體21的空腔23而配置至彈性構件30的下部。加壓構件40以與空腔23的內周形狀對應的方式形成。加壓構件40可對彈性構件30施加壓力而使彈性構件30彈性變形。為此，加壓構件40沿空腔23升降而對彈性構件30的下表面提供壓力。

拾取頭50配置至推出罩10的上側。拾取頭50具備由多孔性陶瓷形成的吸附板51。拾取頭50以可使吸附板51升降的方式構成。拾取頭50於使吸附板51與半導體晶片C的上表面接觸而吸附半導體晶片C後，以該狀態使半導體晶片C上升而自膠帶T分離半導體晶片C。

另一方面，圖8是利用圖2所示的晶片分離裝置分離半導體晶片的本發明的一實施例的晶片分離方法的步驟圖。

以下，參照圖2至圖8，對利用如上所述般構成的晶片分離裝置分離半導體晶片C的過程進行說明。

首先，如圖2及圖3所示，將黏著於膠帶T的半導體晶片C中的欲進行分離的半導體晶片C配置至推出罩10及升降構件20的上表面。於如上所述的狀態下，藉由推出罩10的吸附孔12傳遞真空而於推出罩10的上表面吸附膠帶T的下表面（（a）步驟：S110）。此時，由於彈性構件30的接觸面31凹陷地形成，因此不與膠帶T接觸。

其次，如圖4所示，使配置於推出罩10的上側的拾取頭50下降而與半導體晶片C的上表面接觸來吸附上述半導體晶片C（（d）步驟：S120）。如上所述，藉由拾取頭50的吸附板51傳遞真空而吸附半導體晶片C的上表面。

其次，如圖5所示，使升降構件20上升而使半導體晶片C的邊緣部分脫離膠帶T（（b）步驟：S130）。如上所述，若升降構件20的上表面的外圍尺寸小於半導體晶片C的外圍尺寸，則如圖5所示，膠帶T於半導體晶片C的邊緣部分開始自半導體晶片C分離。如上所述，半導體晶片C的外側的膠帶T藉由吸附孔12而固定，因此若半導體晶片C與上述半導體晶片C的下側的膠帶T藉由升降構件20而上升，則半導體晶片C的外周的膠帶T脫離半導體晶片C。

另一方面，於藉由升降構件20而半導體晶片C上升時，拾取頭50亦與升降構件20的動作同步而上升（（e）步驟：S140）。如上所述，因拾取頭50與升降構件20的動作同步地上升而防止半導體晶片C破損。

於藉由升降構件20而半導體晶片C上升時，使加壓構件40上升一部分而使彈性構件30的黏著面31黏著至膠帶T的下表面。如上所述，於使彈性構件30的黏著面31與膠帶T接觸而藉由彈性構件30支持半導體晶片C的下表面的狀態下，進行自膠帶T分離半導體晶片C的過程。

其次，如圖6所示，使加壓構件40上升而對彈性構件30的下側施加壓力。藉由使彈性構件30向上側凸出地彈性變形而向上側推頂膠帶T與半導體晶片C（（c）步驟：S150）。此時，彈性構件30的接觸面31呈與膠帶T黏著的狀態。

另一方面，於藉由彈性構件30而半導體晶片上升時，拾取頭50亦與彈性構件30的動作同步而使半導體晶片C上升（（e）步驟：S160）。

於彈性構件30的接觸面31藉由加壓構件40而凸出地彈性變形的期間，下表面未由彈性構件30支持的部分的膠帶T逐漸自半導體晶片C的下表面分離。即，自半導體晶片C的邊緣向半導體晶片C的中心部推進膠帶T的分離（detaching）。如上所述，藉由作用於彈性構件30的壓力支持膠帶T而推進半導體晶片C的分離，因此具有可有效地自半導體晶片C的下表面分離膠帶T的優點。並且，可藉由彈性構件30的連續的彈性變形而自半導體晶片C的下表面分離膠帶T，因此具有不會使半導體晶片C因膠帶T的黏著力破損而有效地執行分離作業的優點。並且，彈性構件30與加壓構件40的位移成正比而彈性變形，因此具有可精確地控制膠帶T與半導體晶片C的上升高度的優點。

如上所述，於執行使升降構件20上升的步驟（（b）步驟：S130）、與使彈性構件30上升的步驟（（c）步驟：S150）的期間，同時連續地執行使拾取頭50上升的步驟（（e）步驟：S140、S160）。

其次，如圖6所示，若彈性構件30凸出地彈性變形的同時，拾取頭50上升，則如圖7所示，拾取頭50上升，加壓構件40後退而使彈性構件30彈性恢復（（f）步驟：S170）。此時，由於彈性構件30的接觸面31由黏著性材質形成，因此彈性構件30黏著膠帶T而使其下降。如上所述般由黏著性材質形成的彈性構件30的接觸面31以與膠帶T黏著的狀態彈性恢復，因此具有可迅速地處理半導體晶片C與膠帶T的分離的優點。進而，若彈性構件30藉由加壓構件40而完成彈性恢復，則藉由形成於彈性構件30的接觸面31的凹陷部分而自然地與膠帶T分離，因此具有如下效果：於為了分離下一半導體晶片C而移動時，可防止膠帶T與接觸面31之間的干涉。

另一方面，亦可根據情形而於執行使升降構件20上升的步驟（（b）步驟：S130）後，以使拾取頭50下降而吸附半導體晶片C（（d）步驟：S120）的方式使晶片分離裝置作動，而並非如上所述般於藉由吸附孔12吸附膠帶T後，為了吸附半導體晶片C而使拾取頭50下降。

並且，亦可根據情形而於執行使升降構件20上升的步驟（（b）步驟：S130）、與使彈性構件30上升的步驟（（c）步驟：S150）後，以使拾取頭50下降而吸附半導體晶片C（（d）步驟：S120）的方式使晶片分離裝置作動。

如圖7所示，於半導體晶片C脫離膠帶T後，下降去除加壓構件40而使彈性構件30再次如圖3至圖5所示般彈性恢復。亦可根據情形而藉由如下方式分離半導體晶片C：於半導體晶片C的分離如圖6所示般進行至某種程度的狀態下，使加壓構件40迅速下降而使彈性構件30瞬間彈性恢復。若凸出的彈性變形的彈性構件30瞬間彈性恢復，則與彈性構件30黏著的膠帶T部分亦瞬間返回至原狀態而可自半導體晶片C的下表面完全分離膠帶T。

以上，列舉較佳的例對本發明進行了說明，但本發明的範圍並不限定於之前所說明的實施例。

例如，雖說明為彈性構件30的接觸面31凹陷地形成，但彈性構件的接觸面可水平地形成至低於升降本體的上表面的位置。或是，彈性構件的接觸面可形成至與升降本體的上表面相同的高度。藉此，加壓構件為了自彈性構件的接觸面分離膠帶，可向下側拉拽彈性構件而使彈性構件的接觸面向空腔方向凹陷地彈性變形。

並且，雖說明為彈性構件30的接觸面由黏著性材質形成，但可於彈性構件的接觸面塗佈黏著性材質而形成，或彈性構件可於接觸面更包括黏著層而構成。或是，彈性構件的接觸面亦可不由黏著性材質形成。

並且，雖說明為加壓構件40沿形成於升降本體的空腔23升降，但加壓構件可設置至空腔的側面，沿水平方向進退而對彈性構件施加壓力。

10‧‧‧推出罩
11‧‧‧支持本體
12‧‧‧吸附孔
13‧‧‧推孔
20‧‧‧升降構件
21‧‧‧升降本體
22‧‧‧貫通孔
23‧‧‧空腔
24‧‧‧卡止部
30‧‧‧彈性構件
31‧‧‧接觸面
40‧‧‧加壓構件
50‧‧‧拾取頭
51‧‧‧吸附板
C‧‧‧半導體晶片
S110～S170‧‧‧步驟
T‧‧‧膠帶

圖1是表示於膠帶黏著有半導體晶片的狀態的俯視圖。 圖2是表示於本發明的一實施例的晶片分離裝置中配置有黏著有半導體晶片的膠帶的狀態的俯視圖。 圖3至圖7是沿著圖2的Ⅱ-Ⅱ剖面線所示的晶片分離裝置分離半導體晶片的過程圖。 圖8是利用圖2所示的晶片分離裝置分離半導體晶片的本發明的一實施例的晶片分離方法的步驟圖。

10‧‧‧推出罩

11‧‧‧支持本體

12‧‧‧吸附孔

13‧‧‧推孔

20‧‧‧升降構件

21‧‧‧升降本體

22‧‧‧貫通孔

23‧‧‧空腔

24‧‧‧卡止部

30‧‧‧彈性構件

31‧‧‧接觸面

40‧‧‧加壓構件

50‧‧‧拾取頭

51‧‧‧吸附板

C‧‧‧半導體晶片

T‧‧‧膠帶

Claims (11)

1. 一種晶片分離裝置，用以分離黏著於較薄的膠帶的半導體晶片，所述晶片分離裝置包括： 推出罩，具備支持本體、吸附孔及推孔，所述支持本體支持將自所述膠帶分離的所述半導體晶片外周的所述膠帶的下表面，所述吸附孔以可吸附與所述支持本體接觸的部分的所述膠帶的下表面的方式形成於所述支持本體的上表面，所述推孔以上下貫通所述支持本體的上表面的中央部的方式形成； 升降構件，具備升降本體、貫通孔及空腔，所述升降本體以插入至所述推出罩的推孔而可上下升降的方式設置，以便可藉由所述推孔向上側推頂藉由所述推出罩的所述吸附孔傳遞的真空而吸附的所述膠帶，所述貫通孔以上下貫通所述升降本體的上表面的中央部的方式形成，所述空腔以與所述貫通孔相通的方式形成至所述升降本體； 彈性構件，填充設置至所述升降構件的所述空腔，以便可藉由所述貫通孔凸出地彈性變形而連同所述半導體晶片一併推頂所述膠帶； 加壓構件，以與所述升降構件的所述空腔的內周形狀對應的方式形成，以便可對所述彈性構件施加壓力而使所述彈性構件彈性變形，以可相對於所述空腔進退的方式設置至所述升降本體；以及 拾取頭，配置至所述推出罩的上側，吸附將藉由所述彈性構件推頂的所述半導體晶片而使所述半導體晶片上升來分離所述半導體晶片。
2. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離裝置，其中所述推出罩的所述吸附孔沿所述推孔的外周排列而形成多個，多個所述吸附孔於所述半導體晶片的外周吸附所述膠帶。
3. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離裝置，其中於藉由所述升降構件及所述彈性構件而推頂所述半導體晶片時，所述拾取頭以吸附所述半導體晶片的狀態使所述半導體晶片上升而自所述膠帶分離所述半導體晶片。
4. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離裝置，其中所述升降構件更包括卡止部，所述卡止部突出形成至所述貫通孔的上部，以便防止彈性變形而向所述貫通孔的上側突出的所述彈性構件向外部脫離。
5. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離裝置，其中與所述膠帶接觸的所述彈性構件的外表面由黏著性材質形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的晶片分離裝置，其中所述彈性構件於未施加外部壓力的狀態下，凹陷地形成接觸面。
7. 一種晶片分離方法，用以分離黏著於較薄的膠帶的半導體晶片，所述晶片分離方法包括： （a）於在推出罩上配置有所述膠帶的狀態下，藉由形成於所述推出罩的上表面的多個吸附孔吸附將自所述膠帶分離的所述半導體晶片的外周的所述膠帶的下表面的步驟； （b）使插入於形成在所述推出罩的中央部的推孔的升降構件上升而推頂與所述升降構件接觸的所述膠帶的步驟； （c）利用以與所述空腔的內周形狀對應的方式形成且以可相對於所述空腔進退的方式設置的加壓構件對填充於以與形成於所述升降構件的中央部的貫通孔相通的方式形成的空腔的彈性構件施加壓力而使所述彈性構件向上側凸出地彈性變形，藉此使所述半導體晶片周圍的所述膠帶與所述半導體晶片分離的步驟； （d）使配置於所述推出罩的上側的拾取頭下降而吸附所述半導體晶片的上表面的步驟；以及 （e）使於所述（d）步驟中吸附所述半導體晶片的所述拾取頭上升而自所述膠帶分離所述半導體晶片的步驟。
8. 如申請專利範圍第7項所述的晶片分離方法，其中於執行所述（a）步驟後，執行所述（d）步驟， 於執行所述（b）步驟及所述（c）步驟的期間，所述（e）步驟與所述推出罩及所述彈性構件的作動同步而藉由所述拾取頭使所述半導體晶片上升。
9. 如申請專利範圍第7項所述的晶片分離方法，其中於執行所述（a）步驟及所述（b）步驟後，執行所述（d）步驟， 於執行所述（c）步驟的期間，所述（e）步驟與所述彈性構件的作動同步而藉由所述拾取頭使所述半導體晶片上升。
10. 如申請專利範圍第7項所述的晶片分離方法，更包括如下步驟：（f）於完成所述（d）步驟後，使所述加壓構件後退而使所述彈性構件彈性恢復的步驟。
11. 如申請專利範圍第10項所述的晶片分離方法，其中所述彈性構件的接觸面由黏著性材質形成，因此於所述（f）步驟中，所述彈性構件黏著所述膠帶而使其下降。