TWI659846B - Stripping device - Google Patents

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柴原拓洋
中村智宣
瀬山耕平
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日商新川股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可更確實地自黏接構件將保護膜剝離之剝離裝置。
剝離裝置包括：筒夾16，其包含以面狀與保護膜100之表面接觸之抵接面30，其中該保護膜100黏貼於貼附在工件102上之黏接構件(DAF104)；及吸附孔32，其設置於上述抵接面30內且吸附上述保護膜100；及移動機構，其使上述筒夾16相對於上述工件102而移動；且藉由於利用上述吸附孔32吸附保護膜100之狀態下使上述筒夾16與上述工件102分離，而將上述保護膜100自黏接構件(DAF104)剝離。

Description

剝離裝置
本發明係關於一種自貼附於工件之黏接構件將保護該黏接構件表面之保護膜剝離之剝離裝置。
近年來，隨著電池機器之高功能化及向行動設備用途之擴大，半導體元件等電子工件之微細化及高精度化不斷進步。於該情形時，工件表面之輕微污染等亦成為問題，因此，近年來，會於使用之前始終利用保護膜來保護工件之表面。尤其是於工件上貼附有黏接構件、例如DAF之情形時，會利用保護膜來保護該黏接構件之表面。
例如，就半導體晶片而言，於黏晶步驟中，將其經由液狀環氧黏接劑等晶粒黏著劑黏接於引線框架或基板，而製造半導體裝置。然而，存在如下問題：於行動設備用等晶片較小之情形時，難以塗佈適量之黏接劑，黏接劑會自晶片溢出；而於面向大容量用途之晶片較大之情形時，會相反地出現黏接劑量不足等無法具有充分黏接力之情況。
為解決該等問題，提出有如下方案：取代液狀晶粒黏著劑，而將作為晶粒黏著劑(黏接劑)發揮功能之黏接膜、即被稱為所謂之晶粒黏著膜(DAF)之黏接構件預先貼附於半導體晶片。於該DAF之表面貼有保 護膜以保護黏接層，當使用帶DAF之半導體晶片時，將該保護膜剝除而進行使用。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-96530號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-199624號公報
作為保護膜之剝離方法，一直以來廣泛採用使用黏著帶之方法。例如，於專利文獻1中，揭示有如下技術：使捲繞於輥之黏著帶與保護膜接觸，於此基礎上使黏著帶離開工件，藉此將保護膜剝離。但於該使用黏著帶之情形時，有基板或工件受到污染之虞。
於專利文獻2中，揭示有不使用黏著帶來將保護膜剝離之技術。於專利文獻2中，藉由帶吸附孔之輥吸附保護膜，於此基礎上使輥旋轉，而自工件將保護膜剝離。但於如專利文獻2般將剝離保護膜之構件設定為輥構件之情形時，該輥構件與保護膜只能以線狀接觸。而且，於使輥構件與保護膜接觸時，為防止吸附之洩漏，不得不將吸附孔設定為大小被收斂於線狀接觸部分之較小之孔。其結果，輥構件整體上對保護膜之保持力往往很小，而存在無法適當實施保護膜剝離之情形。
因此，本發明之目的在於：提供一種可更確實地自貼附於工件之黏接構件將保護膜剝離之剝離裝置。
本發明之剝離裝置係自貼附於工件之黏接構件將保護該黏接構件表面之保護膜剝離者，且其特徵在於包括：筒夾，其包含以面狀與黏貼於上述黏接構件之保護膜表面接觸之抵接面、及設置於上述抵接面內且吸附上述保護膜之吸附孔；以及移動機構，其使上述筒夾相對於上述工件而移動；且藉由於利用上述吸附孔吸附保護膜之狀態下使上述筒夾與上述工件分離，而將上述保護膜自上述黏接構件剝離。
於較佳態樣中，上述抵接面以該抵接面之內側端部低於外側端部之方式，於不發生上述吸附之洩漏之範圍內，相對於上述工件之表面而傾斜。
於另一較佳態樣中，上述吸附部吸附上述保護膜之一端邊附近。
於另一較佳態樣中，上述抵接面之面積小於上述保護膜。於該情形時，較理想為上述抵接面與上述保護膜之端部附近抵接。又，於該情形時，較理想亦為上述抵接面與上述保護膜之、與上述工件之搬送方向大致正交之方向之端部附近抵接。
根據本發明，抵接面係以面狀與保護膜接觸，且吸附孔設置於抵接面內。因此，可相對比較自由地設定吸附孔之形狀、尺寸、及個數，易於獲得所期望之吸附力。結果，可更確實地剝離保護膜。
10‧‧‧剝離裝置
12‧‧‧剝離機構
14‧‧‧工件搬送機構
16‧‧‧筒夾
18‧‧‧移動機構
20‧‧‧真空源
22‧‧‧搬送台
30‧‧‧抵接面
32‧‧‧吸附孔
50‧‧‧輥構件
100‧‧‧保護膜
102‧‧‧工件
104‧‧‧DAF
110‧‧‧基板
120‧‧‧剝離起始端
圖1係表示本發明之實施形態的保護膜之剝離裝置之構成之圖。
圖2係表示筒夾及工件之形狀之概略圖。
圖3係表示保護膜之剝離情況之側視圖。
圖4係圖3之局部放大圖。
圖5係表示筒夾及工件之另一種形狀之概略圖。
圖6係表示筒夾及工件之另一種構成之概略圖。
圖7係表示習知之剝離裝置之構成之概略圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態進行說明。圖1係作為本發明之實施形態之保護膜之剝離裝置10的概略構成圖。圖2係表示筒夾16及工件102之形狀之概略圖。又，圖3係表示保護膜100之剝離情況之側視圖，圖4係圖3之局部放大圖。
該剝離裝置10係自貼附於工件102之黏接構件(DAF104)將保護膜100剝離之裝置。工件102例如為載裝於基板110上之半導體晶片。於該工件102之表面，貼附有DAF104作為黏接構件。眾所周知，DAF104係具有作為晶粒黏著劑(黏連劑)使用之功能之膜，藉由將該DAF104加熱使之硬化，而黏連半導體晶片。通常，該DAF104層壓於半導體晶片之背面或貼附於基板110。於本實施形態中，為獲得於一個半導體晶片之上表面黏連另一個半導體晶片之所謂疊合式封裝(PoP)構成，而將DAF104黏貼於搭載在基板110上之半導體晶片(工件102)之上表面。該DAF104之外表面(未 黏貼於半導體晶片之面)成為黏著另一半導體晶片之黏著面。對於該DAF104之黏著面，為防止其受到污染或附著異物，藉由保護膜100進行覆蓋而加以保護。
保護膜100例如為由PET等樹脂材料所構成之膜，覆蓋DAF104之整個黏著面。於使用DAF104之前，即於隔著DAF104進行半導體晶片之載裝等操作之情形時預先將保護膜100自DAF104剝離。本實施形態之剝離裝置10係將保護該DAF104之表面之保護膜100自DAF104剝離之裝置。再者，通常，保護膜100大多較DAF104厚，例如，保護膜100為35μm~100μm，DAF104為15μm~30μm。
剝離裝置10大致分為搬送工件102之工件搬送機構14、及剝離保護膜100之剝離機構12。工件搬送機構14係沿一方向(於本實施形態中為X軸方向)搬送搭載於基板110之工件102之機構。工件102係以載置於搬送台22之上之狀態搬送。搬送台22藉由例如以馬達、滾珠螺桿、及滑軌等所構成之機構，沿X軸方向移動。再者，於一個基板110二維排列有多個工件102。
剝離機構12包含吸附保護膜100之筒夾16、使該筒夾16相對於工件102相對移動之移動機構18、及產生吸附力之真空源20等。移動機構18包含多個馬達、及將該馬達之動作轉換為直行運動之滾珠螺桿等，從而使筒夾16沿X軸、Y軸、Z軸三個方向移動。
筒夾16係吸附保持保護膜100之構件。該筒夾16之底面作為與工件102之表面(即，黏貼於工件102之保護膜100之外表面)抵接之抵接面30而發揮功能。該抵接面30之形狀並不特別限定，於本實施形態中， 如圖2所示，設定為於Y軸方向(與工件搬送方向正交之方向)上較長之長方形。更具體而言，抵接面30之Y軸方向寬度較保護膜100之Y軸方向寬度小少許，而抵接面30之X軸方向寬度較保護膜100之X軸方向寬度小很多。因此，抵接面30與保護膜100相比小很多。
於剝離保護膜100時，抵接面30抵接於保護膜100之偏X軸方向之位置而非其中央。具體而言，以抵接面30之X軸方向之一端邊接近保護膜100之X軸方向之一端邊之方式定位筒夾16。如後文所詳細說明般，保護膜100之、抵接面30之偏向方向(X軸方向)之端部成為最先發生剝離之剝離起始端120。
此處，於本實施形態中，如圖4所示，使筒夾16之中心軸Cw相對於鉛垂方向略微傾斜。其結果，抵接面30以抵接面30之內側端部低於外側端部之方式，相對於工件102之表面略微傾斜。該抵接面30與工件102之表面所成之角度α只要處於不會發生吸附之洩漏之範圍內便不特別限定，例如為0.5度~1度左右。關於如此地使抵接面30略微傾斜之理由將於後文進行詳細說明。
於抵接面30內，開設有吸附保護膜100之吸附孔32。本實施形態之吸附孔32形成為使抵接面30之外形往內側縮移(Offset)而成之大致長方形。吸附孔32連結於真空源20。
其次，對使用本實施形態之剝離裝置10剝離保護膜100時之流程進行說明。於剝離保護膜100之情形時，驅動移動機構18，使筒夾16位於作為對象之保護膜100之正上方。然後，驅動真空源20，一面藉由吸附孔32開始抽吸，一面使筒夾16下降而使抵接面30抵接於保護膜100 之表面。
圖3、圖4係表示此時之情況之圖。由圖3可知，抵接面30僅抵接於與保護膜100之一端邊(剝離起始端120)鄰接之一部分。因此，保護膜100僅部分承受來自抵接面30之負重。若可藉由吸附孔32吸附保護膜100，則使筒夾16上升，而使筒夾16與工件102分離。藉此，吸附於吸附孔32之保護膜100離開DAF104而被剝離。其後，筒夾16藉由移動機構18而移動至未圖示之廢棄位置，將所吸附保持之保護膜100廢棄於廢棄位置。
由以上說明可知，本實施形態之筒夾16係以面狀與保護膜100抵接，且吸附保護膜100之剝離起始端120附近。關於設定為如此構成之理由，將與習知技術進行比較而加以說明。習知，於剝離保護膜100時，多使用黏著帶。即，習知，多使用如下技術：使捲繞於輥上之黏著帶抵接於保護膜100，於此基礎上使黏著帶離開工件102，藉此將保護膜100剝離。但於該利用黏著帶之技術之情形時，有導致黏著帶之黏著劑附著於基板110等之污染等之虞。
因此，一部分人又提出了吸附保護膜100而將其剝離之技術。圖7係表示習知技術之一例之圖，圖7(b)係圖7(a)中之A-A剖視圖。如圖7所示，習知，於輥構件50設置單個吸附孔32，於使該吸附孔朝向下方之狀態下，使輥構件50抵接於保護膜100，而吸附保護膜100。然後，一旦吸附保護膜100，便使輥構件50旋轉，而捲取保護膜100。
但於該使用輥構件50之構成之情形時，輥構件50僅以線狀與保護膜100抵接。而且，為防止吸附之洩漏，不得不將吸附孔32設定為大小被收斂於該線狀抵接部分之很小之孔。於吸附孔32如此小之情形時， 輥構件50整體上對保護膜100之保持力往往較小，亦存在無法獲得充分之剝離力(撕除力)之情形。
又，於輥構件50之情形時，如上所述，吸附孔32位於線狀之抵接部分。線狀之抵接部分係保護膜100與DAF104受到來自輥構件50之按壓力而密接之部位。於習知技術中，藉由吸附孔32吸附該保護膜100與DAF104之密接部位，因此保護膜100與DAF104不易分離，存在無法適當將保護膜100剝離之情形。
另一方面，於本實施形態中，如上所述，筒夾16之抵接面30係以面狀與保護膜100抵接，且於該抵接面30內設置有吸附孔32。因此，與圖7之情形時相比可相對比較自由地設計吸附孔32之位置及形狀。結果，可確保大小充分之保護膜100之保持力。
又，於本實施形態中，使抵接面30小於保護膜100，而抵接於與保護膜100之端部(剝離起始端120)鄰接之一部分。又，吸附孔32吸附保護膜100之端部(剝離起始端120)附近。藉此，使保護膜100易於發生翹曲或剝落，從而可更確實地將保護膜100剝離。即，保護膜100通常不易自其中央部分開始剝落，而多自其端部開始剝落。因此，可以說吸附孔32較理想為吸附保護膜100之端部附近而非其中央。
進而，於本實施形態中，使抵接面30以抵接面30之內側端部低於外側端部之方式，相對於工件102之表面略微傾斜。於設定為如此構成之情形時，保護膜100如圖4所示，自抵接面30之內側端部受到最大之力，而以與該內側端部之抵接部分為中心翹曲。吸附孔32位於較該內側端部靠外側，因此可吸附翹曲而略微浮起之保護膜100。換言之，於本實施 形態中，與圖7之情形時不同，藉由吸附孔32吸附保護膜100之自DAF104略微上浮之部位。其結果，即使吸附孔32之吸附力相對較小，亦可將保護膜100自DAF104剝除。再者，抵接面30之傾斜度處於可防止吸附之洩漏之範圍。即，保護膜100若受到局部負重，則會發生部分厚度減小之所謂沈陷現象。抵接面30之傾斜度需處於將該外側端部與內側端部之高度差收斂於該保護膜100之部分沈陷量內之範圍。藉此，可防止吸附之洩漏，亦可更確實地吸附保持保護膜100，進而可更確實地將保護膜100剝離。
再者，至此所說明之構成均為示例，只要具有以面狀與保護膜100抵接之抵接面30、及設置於該抵接面30內之吸附孔32，則其他構成可適當變更。例如，於本實施形態中，將吸附孔32設定為使抵接面30往內側縮移而成之大致長方形，但只要可獲得充分之保持力，則亦可為其他形狀。例如，吸附孔32亦可為圓孔。又，吸附孔32之個數既可為一個，亦可為多個。因此，吸附孔32亦可如圖5所示，為排列成兩行之多個圓孔。但為確保穩定之保持力，吸附孔32較理想為沿成為保護膜100之剝離起始端120之一端邊呈長條狀而配置。
又，於至此為止之說明中，將抵接面30設定為小於保護膜100之大致矩形，但只要抵接面30係以面狀與保護膜100抵接，則其形狀、尺寸便不特別限定。因此，抵接面30亦可為圓形、橢圓形、或正方形等。又，抵接面30亦可如圖6所示，為可與保護膜100之大致整面抵接之大小。即便於將抵接面30設定為與保護膜100大致相同之大小之情形時，吸附孔32較理想亦為設置於保護膜100之端部附近而非其中心。其原因在於：吸附保護膜100之端部附近更易進行剝離。
又，於至此為止之說明中，使抵接面30抵接於保護膜100之、偏X軸方向端部(搬送方向端部)之位置，而藉由吸附孔32吸附該X軸方向端部附近。於如此構成之情形時，保護膜100之搬送方向端部成為剝離起始端120。但亦可設定為其他部位成為剝離起始端120之構成。例如，亦可如圖5所示，為與搬送方向大致正交之Y軸方向一端成為剝離起始端120之構成。於如圖5所示將與搬送方向大致正交之方向之一端作為剝離起始端120之情形時，剝離起始端120之定位精度提高，因此可更確實地將保護膜100剝離。
即，於圖2之構成之情形時，剝離起始端120為工件102之搬送方向一端，因此剝離起始端120之位置精度較大程度上與工件102之搬送精度相關。另一方面，於圖5之構成之情形時，剝離起始端120為與工件102之搬送方向大致正交之Y軸方向一端。工件102係以Y軸方向位置大致固定之狀態搬送，因此Y軸方向之位置精度與工件102之搬送精度不相關，且高於X軸方向之位置精度。因此，於圖5之構成之情形時，可提高筒夾16與剝離起始端120之相對定位精度，可更確實地將保護膜100剝離。
又，於本實施形態中，於利用吸附孔32吸附保護膜之後使筒夾16移動，藉此使保護膜100離開工件102。但若於吸附保護膜100之後筒夾16與工件102相對性地移動，則亦可為工件102及筒夾16中任一者移動。

Claims (3)

  1. 一種剝離裝置，其係自貼附於工件之黏接構件將保護該黏接構件表面之保護膜剝離者，且其特徵在於包括：筒夾，其包含以面狀與黏貼於上述黏接構件之保護膜表面之一端邊附近接觸之抵接面、及設置於上述抵接面內且吸附上述保護膜之吸附孔；以及移動機構，其使上述筒夾相對於上述工件而移動；且藉由於利用上述吸附孔吸附保護膜之狀態下使上述筒夾與上述工件分離，而將上述保護膜自上述黏接構件剝離；上述抵接面以該抵接面之內側端部低於外側端部之方式，於不發生上述吸附之洩漏之範圍內，相對於上述工件之表面而傾斜；上述抵接面之上述外側端部與上述內側端部之間的高度差，收斂於相對於上述保護膜之沈陷量內之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之剝離裝置，其中上述抵接面之面積小於上述保護膜。
  3. 一種剝離裝置，其係自貼附於工件之黏接構件將保護該黏接構件表面之保護膜剝離者，且其特徵在於包括：筒夾，其包含以面狀與黏貼於上述黏接構件之保護膜表面之一端邊附近接觸之抵接面、及設置於上述抵接面內且吸附上述保護膜之吸附孔；以及移動機構，其使上述筒夾相對於上述工件而移動；且藉由於利用上述吸附孔吸附保護膜之狀態下使上述筒夾與上述工件分離，而將上述保護膜自上述黏接構件剝離；上述抵接面以該抵接面之內側端部低於外側端部之方式，於不發生上述吸附之洩漏之範圍內，相對於上述工件之表面而傾斜；上述抵接面之上述外側端部與上述內側端部之間的高度差，收斂於相對於上述保護膜之沈陷量內之範圍上述抵接面與上述保護膜之端部附近，且與上述工件之搬送方向正交之方向之端部抵接。
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