TWM509973U - 一種剝離裝置 - Google Patents

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TWM509973U
TWM509973U TW104201265U TW104201265U TWM509973U TW M509973 U TWM509973 U TW M509973U TW 104201265 U TW104201265 U TW 104201265U TW 104201265 U TW104201265 U TW 104201265U TW M509973 U TWM509973 U TW M509973U
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TW
Taiwan
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vacuum
nozzle head
layer
vacuum nozzle
substrate
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TW104201265U
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English (en)
Inventor
Yen-Shih Ho
Tsang-Yu Liu
Chia-Sheng Lin
Yi-Ming Chang
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Xintec Inc
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一種剝離裝置
本創作是關於一種剝離裝置,且特別是有關於一種用於剝離晶片封裝體表面蓋層的剝離裝置。
具有感測功能之晶片封裝體的感測裝置在傳統的製作過程中容易受到汙染或破壞,造成感測裝置的效能降低,進而降低晶片封裝體的可靠度或品質。此外,為符合電子產品朝向微型化之發展趨勢,有關電子產品封裝構造中,用以承載半導體晶片的封裝基板如何降低厚度,亦為電子產品研發中一項重要的課題。有關封裝基板之製作過程中,其係於薄形芯層上製作線路。若封裝基板為符合微型化之要求,而選用厚度過薄的封裝基板時,不但封裝基板之生產作業性不佳,封裝基板也易因厚度過薄,而於封裝製程受到環境因素影響會產生變形翹曲或損壞,造成產品不良等問題。
為克服前述問題,業界發展出SLP(Small Leadless Package)技術,該技術主要係於封裝基板製作時, 預先於其另一側壓合一承載材,藉由承載材對封封基板之本體提供補強與支撐之功能,克服封裝基板厚度過薄,於封裝製程易變形與受損之問題,待封裝基板完成模壓製程後,再將該承載材予以移除,而符合微型化之產品需求。惟前述封裝基板中,承載材係壓合於封裝基板的本體一側,因承載材與本體間壓合後之結合力量大,後續將承載材剝離時,易因剝離手段之處理不當而使封裝基板之本體上的線路層受損。
本創作之一實施例提供一種剝離裝置,用於剝離包括一基底和一蓋層(cap layer)所構成之堆疊結構,此剝離裝置包括一真空吸嘴頭(vacuum nozzle head),具有相對上、下表面的吸盤、一貫穿吸盤的該上、下表面的真空孔及一耦接真空孔和一真空泵的中空真空管、一平台(stage),位在真空吸嘴頭下方,且與吸盤實質對準,使得堆疊結構可固定於平台上、一控制機構,耦接至真空吸嘴頭,使得真空吸嘴頭可相對於平台被舉升或下降、及一第一刀具,具有一第一本體及一連接第一本體的第一刀刃部(knife)。其中,蓋層被下表面抵壓住並因該真孔泵對中空真空管抽真空而被吸附後,第一刀刃部經堆疊結構的第一側壁,切入一位在基底與蓋層間的介面層,並藉由真空吸 嘴頭的吸力及真空吸嘴頭被向上舉升所產生的舉升力,使得基底與該蓋層被剝離。
本創作又一實施例提供另一種剝離裝置,用於剝離由一基底和一蓋層(cap layer)所構成之堆疊結構,包括一真空吸嘴頭(vacuum nozzle head),具有相對上、下表面的吸盤、一環繞於下表面邊緣的邊框(edge frame)、一貫穿吸盤的上、下表面的真空孔及一耦接至真空孔和一真空泵的中空真空管、一平台(stage),位在真空吸嘴頭下方,且與吸盤實質對準,使得堆疊結構可固定於平台上、及一控制機構,耦接至該空吸嘴頭,使得真空吸嘴頭可被帶動旋轉,並相對於平台被舉升或下降。其中,蓋層被吸盤的下表面抵壓住且因該真空泵對該中空真空管抽真而被吸附後,該制機構使該真空吸嘴頭旋轉一段時間以產生扭力並同時帶動該空吸嘴頭向上舉升,使得蓋層在一扭力以及一向上舉升力的作用下被剝離。
100‧‧‧基礎層
100a,1122‧‧‧第一表面
100b,1121‧‧‧第二表面
120‧‧‧晶片區
140‧‧‧導電墊
160‧‧‧感測裝置
180‧‧‧黏著層
200‧‧‧蓋層
200a‧‧‧結合區域
200b‧‧‧周邊區域
201、301、401、501、601‧‧‧真空吸嘴頭
202、302、402、502、602‧‧‧吸盤
204、304、404、504、604‧‧‧上表面
206、306、406、506、606‧‧‧下表面
208、308、408、508、608‧‧‧真空孔
210、310、410、510、610‧‧‧中空真空管
212、312、412、512、612‧‧‧中空管道
214、314、414、514、614‧‧‧控制機構
216、316、416、516、616‧‧‧平台
220、330、420‧‧‧第一刀具
330’、420’‧‧‧第二刀具
222、332、422‧‧‧第一本體
332’、422’‧‧‧第二本體
224、334、424‧‧‧第一刀刃部
334’、424’‧‧‧第二刀刃部
315‧‧‧第一開口
320‧‧‧絕緣層
340‧‧‧重佈線層
360‧‧‧鈍化保護層
380‧‧‧第二開口
400‧‧‧導電結構
424‧‧‧保護層
426、603‧‧‧邊框
428‧‧‧第一縫隙
430‧‧‧第二縫隙
620‧‧‧密封環
L’‧‧‧分隔渠道
第1A圖顯示一具有蓋層的晶片封裝體的立體透視圖。
第1B~1D顯示根據第1A圖之剖面線B-B’所呈現的剖面示意圖。
第1A’~1F’圖顯示具如第1D圖所示的剖面示意圖的晶片 封裝體之製造方法。
第2A~2E圖顯示本創作第一實施例的剝離裝置,及利用此剝離裝置剝離一晶片封裝體表面蓋層的剖面示意圖。
第3A~3E圖顯示本創作第二實施例的剝離裝置,及利用此剝離裝置剝離一晶片封裝體表面蓋層的剖面示意圖。
第4A~4E圖顯示本創作第三實施例的剝離裝置,及利用此剝離裝置剝離一晶片封裝體表面蓋層的剖面示意圖。
第5A~5D圖顯示本創作第四實施例的剝離裝置,及利用此剝離裝置剝離一晶片封裝體表面蓋層的剖面示意圖
第6A~6D圖顯示本創作第五實施例的剝離裝置,及利用此剝離裝置剝離一晶片封裝體表面蓋層的剖面示意圖。
以下將詳細說明本創作實施例之製作與使用方式。然應注意的是,本創作提供許多可供應用的創作概念,其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本創作之特定方式,非用以限制本創作之範圍。此外,在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本創作,不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。以下將詳細說明。
本創作實施例之晶片封裝體可用以封裝微機 電系統晶片。然其應用不限於此,例如在本創作之晶片封裝體的實施例中,其可應用於各種包含主動元件或被動元件(active or passive elements)、數位電路或類比電路(digital or analog circuits)等積體電路的電子元件(electronic components),例如是有關於光電元件(opto electronic devices)、微機電系統(Micro Electro Mechanical System;MEMS)、微流體系統(micro fluidic systems)、或利用熱、光線及壓力等物理量變化來測量的物理感測器(Physical Sensor)。特別是可選擇使用晶圓級封裝(wafer scale package;WSP)製程對影像感測元件、發光二極體(light-emitting diodes;LEDs)、太陽能電池(solar cells)、射頻元件(RF circuits)、加速計(accelerators)、陀螺儀(gyroscopes)、微制動器(micro actuators)、表面聲波元件(surface acoustic wave devices)、壓力感測器(process sensors)或噴墨頭(ink printer heads)等半導體晶片進行封裝。
其中上述晶圓級封裝製程主要係指在晶圓階段完成封裝步驟後,再予以切割成獨立的封裝體,然而,在一特定實施例中,例如將已分離之半導體晶片重新分布在一承載晶圓上,再進行封裝製程,亦可稱之為晶圓級封裝製程。另外,上述晶圓級封裝製程亦適用於藉堆疊(stack) 方式安排具有積體電路之多片晶圓,以形成多層積體電路(multi-layer integrated circuit devices)之晶片封裝體。
以下將配合第1A至1D圖以及第1A’至第1F’圖,說明習知的晶片封裝體結構。
請參照第1A圖,其顯示一晶片封裝體1000的立體透視圖。晶片封裝體1000具有具有一基底112、一蓋層200以及一夾在基底112與蓋層200之間的黏著層180。蓋層200、黏著層180以及基底112的側壁構成一第一側壁250a、第二側壁250b、第三側壁250c以及第四側壁250d,其中,第一側壁250a、第二側壁250b彼此相對,第三側壁250c、第四側壁250d彼此相對,且第一側壁250a、第二側壁250b同時與第三側壁250c、第四側壁250d仳連。蓋層200可為玻璃、氮化鋁、透明膠帶、藍寶石或其他適合的保護材料。黏著層180可為對光敏感的樹脂(例如,環氧樹脂或UV膠)、無機材料(例如,氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或其組合)、有機高分子材料(例如,聚醯亞胺樹脂、苯環丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化合物、丙烯酸酯)或其他適合的黏著材料。
請參照第1B圖,其顯示根據第1A圖所示的B-B’剖面線方向所呈現的晶片封裝體1000的剖面圖。如第1B圖所示,基底112包括一第一表面1122及一與其相對的第二表 面1121,蓋層200包括一第三表面1221及一與其相對的第四表面1222,且第二表面1121藉黏著層180與第三表面1221接觸。在一實施例中,晶片封裝體1000更包括一印刷電路板(未顯示),結合於基底112的第二表面1121。基底112的詳細結構,將於第1C圖及第1D詳細說明。
如第1C圖以及第1D圖所示,基底112包括一基礎層100,具有一上表面100a及一下表面100b,且在鄰近上表面100a處具有一感測裝置160、複數鄰近感測裝置160的導電墊140。基礎層100可為一矽基底或其他半導體基底,或一矽晶圓,以利於進行晶圓級封裝製程。感測裝置160可包括影像感測元件、感測裝置160用以感測生物特徵,例如指紋辨識元件、感測環境特徵元件,例如溫度感測元件、溼度感測元件、壓力感測元件或其他適合的感測元件。此外,感測裝置160可透過內連線結構(未繪示)而與導電墊140電性連接。
如第1C圖以及第1D圖所示,基礎層100的下表面100b更包括複數個露出導電墊140的第一開口315,且每一第一開口315內均具有一連接至導電墊140的重佈線層340,藉由一絕緣層320電性隔離重佈線層340與基礎層100。重佈線層的導線340可包括銅、鋁、金、鉑、鎳、錫、前述之組合、導電高分子材料、導電陶瓷材料(例如,氧化 銦錫或氧化銦鋅)或其他適合的導電材料。另外,在重佈線層340上更覆蓋有一鈍化保護層360,且鈍化保護層360上形成複數第二開口380,以暴露出位於基礎層100的下表面100b上的重佈線層340的一部分,且每一第二開口380內形成一導電結構(例如,焊球、凸塊或導電柱)400,以直接接觸暴露出的重佈線層340。鈍化保護層360可包括環氧樹脂、綠漆(solder mask)、無機材料(例如,氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、金屬氧化物或前述之組合)、有機高分子材料(例如,聚醯亞胺樹脂、苯環丁烯、聚對二甲苯、萘聚合物、氟碳化物、丙烯酸酯)或其他適合的絕緣材料。導電結構400可包括錫、鉛、銅、金、鎳、前述之組合或其他適合的導電材料。
相較於第1C圖所示的晶片封裝體結構,第1D圖所示的晶片封裝體,有部分的基礎層100及黏著層180被去除,以暴露蓋層200的部分第三表面1221,使得第三表面1221形成一具有面積與基礎層100的上表面100a相等的結合區域200a以及一環繞於結合區域200a的周邊區域200b。第1D圖所示的晶片封裝體,其製程將於第1A’圖~1F’圖中詳細說明。
如第1A’圖所示,提供一基礎層100,其具有一第一表面100a及與其相對的一第二表面100b,且包括複數 晶片區120。基礎層100的每一晶片區120內具有複數導電墊140,其可鄰近於第一表面100a。為簡化圖式,此處僅繪示出相鄰的兩個晶片區120以及分別位於基礎層100的單一晶片區120內的兩個導電墊140。在一實施例中,導電墊140可為單層導電層或具有多層之導電層結構。此處,僅以單層導電層作為範例說明。在本實施例中,基礎層100的每一晶片區120內具有一感測裝置160,其可鄰近於基礎層100的第一表面100a。
接著,請參照第1B’圖,透過一黏著層180,將一具有第三表面1221以及第四表面1222的蓋層200,以其第三表面1221貼附於基礎層100的第一表面100a上。以蓋層200作為承載基板,對基礎層100的第二表面100b進行薄化製程(例如,蝕刻製程、銑削(milling)製程、機械研磨(mechanical grinding)製程或化學機械研磨(chemical mechanical polishing)製程),以減少基礎層100的厚度。接著,可透過微影製程及蝕刻製程(例如,乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程),在基礎層100的每一晶片區120內形成複數第一開口315。第一開口315自基礎層100的第二表面100b朝第一表面100a延伸,且分別暴露出鄰近於第一表面100a的對應的導電墊140。接著,可透過沉積製程(例如,塗佈製程、物 理氣相沈積製程、化學氣相沈積製程或其他適合的製程),在基礎層100的第二表面100b上順應性形成一絕緣層320,其延伸至基礎層100的第一開口315內。
請參照第1C’圖,可透過微影製程及蝕刻製程(例如,乾蝕刻製程、濕蝕刻製程、電漿蝕刻製程、反應性離子蝕刻製程或其他適合的製程),去除第一開口315的底部上的絕緣層320,以暴露出導電墊140的表面。接著,可透過沉積製程(例如,塗佈製程、物理氣相沉積製程、化學氣相沉積製程、電鍍製程、無電鍍製程或其他適合的製程)、微影製程及蝕刻製程,在絕緣層320上形成圖案化的重佈線層340。
重佈線層340順應性延伸至基礎層100的第一開口315的底部,且與暴露出的導電墊140直接接觸,以電性連接至導電墊140,並透過絕緣層320與基礎層100電性隔離。因此,第一開口315內的重佈線層的導線340也稱為矽通孔電極(through silicon via,TSV)。接著,可透過沉積製程,在重佈線層340上形成一鈍化保護層360,且填入基礎層100的第一開口315內,以覆蓋重佈線層340。然後,可透過微影製程及蝕刻製程,在每一晶片區120的鈍化保護層360內形成複數第二開口380,以暴露出位於基礎層100的第二表面100b上的重佈線層的導線340的一部分。
接著,請參照第1D’圖,在鈍化保護層360的第二開口380內形成導電結構(例如,焊球、凸塊或導電柱)400,以直接接觸暴露出的重佈線層340,而與圖案化的重佈線層的導線340電性連接。舉例來說,可透過電鍍製程、網版印刷製程或其他適合的製程,在鈍化保護層360的第二開口380內形成焊料(solder),且進行迴焊(reflow)製程,以形成導電結構400。另外,雖然未繪示於圖式中,但從上視方向來看,導電結構400可在基礎層100的第二表面100b上排列成一矩陣。在本實施例中,導電結構400可包括錫、鉛、銅、金、鎳、前述之組合或其他適合的導電材料。接著,在鈍化保護層360及導電結構400上形成一保護層424(例如,膠帶),以提供平坦的表面及保護導電結構400。
然後,請參照第1E’圖,提供另一載板270,將第1D’圖所示的結構翻轉,使蓋板200以其第四表面1222貼附於載板270上,之後去除保護層424。接著,蝕刻去除相鄰晶片區120處的部分鈍化保護層360、重佈線層340、絕緣層320、基礎層100以及黏著層180,形成一暴露出蓋層200之部分第三表面1221的分隔渠道L’。
最後,請參照第1F’圖,沿分隔渠道L’自基礎層100朝蓋層200的方向進行切割製程,形成複數個剖面示意圖如第1D圖所示的晶片封裝體1000。
第一實施例:
第2A~2E圖顯示根據本創作第一實施例以剝離如第1C圖或第1D圖所示的晶片封裝體1000的蓋層200的剖面示意圖,為方便敘述了解本實施例的技術特徵,以下將以第1B圖所示的剖面示意圖闡述說明之。
請先參照第2A圖,其顯示根據本創作第一實施例的剝離裝置2000。此剝離裝置2000包括一真空吸嘴頭201、一位在真空吸嘴頭201下方的平台216、一耦接至真空吸嘴頭201的控制機構214,以及一耦接至控制機構214的第一刀具220以及一供晶片封裝體1000放置的平台216。其中,真空吸嘴頭201包括一具有相對上、下表面204、206的真空吸盤202、一貫穿真空吸盤202上、下表面204、206的真空孔208,及一與真空泵連接的中空真空管210,且中空真空管210內具有一中空管道212與真空孔208耦接,且真空吸嘴頭201可在其所耦接的控制機構214帶動下,相對於平台被舉升或下降。第一刀具220具有一第一本體222及一自第一本體222末端沿伸出的第一刀刃部224。
請參照第2B圖,先將如第1B圖所示的晶片封裝體1000以其第二表面1121放置在平台216上。接著,請參照第2C圖,操作剝離裝置200的控制機構214,使得真空吸嘴頭201相對於平台216下降,並使真空吸盤202的下表面206抵壓住蓋層200的第四表面1222。然後,啟動真空泵對中空真空管210抽真空,使晶片封裝體1000被真空吸盤202吸住。
然後,請參照第2D圖,操作控制機構214,使其所耦接的第一刀具220以相對於晶片封裝體1000運動的方式,朝晶片封裝體1000第一側壁250a接近,進而使其第一刀刃部224沿蓋層200的第三表面1221邊緣,切入黏著層180,以減少蓋層200與基底112間的附著力。
接著,請參照第2E圖,操作控制機構214以帶動真空吸嘴頭201向上舉升,使得蓋層200及黏著層180被剝離基底112。
其中,當晶片封裝體1000是如第1D圖所示般具有一暴露出蓋層第三表面1221的周邊區域200b時,將使第一刀具220的第一刀刃部224更精準地沿著周邊區域200b的第三表面1221邊緣切入黏著層180,且在控制機構214帶動真空吸嘴頭201往上舉升時,藉由第一刀刃部224勾住周邊區域200b,並隨著真空吸嘴頭201被向上舉升,加速蓋層200以及黏著層180被剝離基底112。
此外,當本實施例的黏著層180是選用光敏感樹脂(例如UV膠)時,晶片封裝體1000在進行蓋層200剝離製程前,可先經過照光及/或加熱預處理,使得蓋層200以及黏著層180更容易被剝離裝置2000剝離基底112。其中,照光預處理是以波長254nm的紫外光進行照射,而加入預處理則是在溫度介於25度C至60度C的環境下進行。
第二實施例:
第3A~3E圖顯示根據本創作第二實施例以剝 離如第1C圖或第1D圖所示的晶片封裝體1000的蓋層200的剖面示意圖,為方便敘述了解本實施例的技術特徵,以下將以第1B圖所示的剖面示意圖闡述說明。
請先參照第3A圖,其顯示根據本創作第二實施例的剝離裝置3000。此剝離裝置3000包括一真空吸嘴頭301、一位在真空吸嘴頭301下方的平台316、一耦接至真空吸嘴頭301的控制機構314,以及一耦接至控制機構314的第一刀具330、第二刀具330’以及一供晶片封裝體1000放置的平台316。其中,真空吸嘴頭301包括一具有相對上、下表面304、306的真空吸盤302、一貫穿真空吸盤302上、下表面304、306的真空孔308,及一與真空泵連接的中空真空管310,且中空真空管310內具有一中空管道312與真空孔308耦接,且真空吸嘴頭301可在其所耦接的控制機構314帶動下,相對於平台被舉升或下降。第一刀具330具有一第一本體322及一自第一本體末端沿伸出的第一刀刃部324,且藉由第一本體與控制機構314耦接,第二刀具330’具有一第二本體322’及一自第二本體322’末端沿伸出的第二刀刃部324’,且藉由第二本體322’與控制機構314耦接。
請參照第3B圖,先將如第1B圖所示的晶片封裝體1000以其第二表面1121放置在平台316上。接著,請參照第3C圖,操作剝離裝置3000的控制機構314,使得真空吸嘴頭301相對於平台316下降,並使真空吸盤302的下表面306抵壓住蓋層200的第四表面1222。然後,啟動真空泵對 中空真空管310抽真空,使晶片封裝體1000被真空吸盤302吸住。
然後,請參照第3D圖,操作控制機構314,使其所耦接的第一刀具330、第二刀具330’以相對於晶片封裝體1000運動的方式,分別朝晶片封裝體1000的第一側壁250a、第二側壁250b接近,進而使其第一刀刃部324、第二刀刃部324’分別切入黏著層180,以減少蓋層200與基底112間的附著力。
最後,請參照第3E圖,操作控制機構314以帶動真空吸嘴頭301向上舉升,使得蓋層200及黏著層180被剝離基底112。
其中,當晶片封裝體1000是如第1D圖所示般具有一暴露出蓋層第三表面1221的周邊區域200b時,將使第一刀具330的第一刀刃部324以及第二刀具330’的第二刀刃部324’更精準地沿著周邊區域200b的第三表面1221邊緣切入黏著層180,且在控制機構314帶動真空吸嘴頭301往上舉升時,藉由第一、第二刀刃部224、224’勾住周邊區域200b,並隨著真空吸嘴頭201被向上舉升,加速蓋層200以及黏著層180被剝離基底112。
此外,當本實施例的黏著層180是選用光敏感樹脂(例如UV膠)時,晶片封裝體1000在進行蓋層200剝離製程前,可先經過照光及/或加熱預處理,使得蓋層200以及黏著層180更容易被剝離裝置3000剝離基底112。其中,照 光預處理是以波長254nm的紫外光進行照射,而加入預處理則是在溫度介於25度C至60度C的環境下進行。
第三實施例:
第4A~4E圖顯示根據本創作第三實施例以剝離第1C圖或第1D圖所示的晶片封裝體1000的蓋層200的剖面示意圖,為方便敘述了解本實施例的技術特徵,以下將以第1B圖所示的剖面示意圖闡述說明。
請先參照第4A圖,其顯示根據本創作第三實施例的剝離裝置4000。此剝離裝置4000包括一真空吸嘴頭401、一位在真空吸嘴頭401下方的平台416、一耦接至真空吸嘴頭401的控制機構414,以及一耦接至控制機構414的第一刀具420、第二刀具420’以及一供晶片封裝體1000放置的平台416。其中,真空吸嘴頭401包括一具有相對上、下表面404、406的真空吸盤402、一貫穿真空吸盤402上、下表面404、406的真空孔408,及一與真空泵連接的中空真空管410,且真空吸盤402的下表面406邊緣更環繞有一邊框426,且邊框426具有一第一縫隙428、第二縫隙430。此外,中空真空管410內具有一中空管道412與真空孔408耦接,且真空吸嘴頭401可在其所耦接的控制機構414帶動下,相對於平台被舉升或下降。第一刀具420具有一第一本體422及一自第一本體末端沿伸出的第一刀刃部424,且藉由第一本體與控制機構414耦接,第二刀具420’具有一第二本體422’及一自第二本體422’末端沿伸出的第二刀刃部424’,且藉 由第二本體422’與控制機構414耦接。
請參照第4B圖,先將如第1圖所示的晶片封裝體1000以其第二表面1121放置在平台416上。接著,請參照第4C圖,操作剝離裝置4000的控制機構414,使得真空吸嘴頭401相對於平台416下降,並使真空吸盤402的下表面406抵壓住蓋層200的第四表面1222,邊框426緊抵晶片封裝體1000的第一側壁250a、第二側壁250b、第三側壁250c、第四側壁250d側壁以及平台416表面。其中’第一縫隙428及第二縫隙430分別是面向第一側壁250a以及第二側壁250b。然後,啟動真空泵對中空真空管410抽真空,使晶片封裝體1000被真空吸盤402吸住。
然後,請參照第4D圖,操作控制機構414,使其所耦接的第一刀具420、第二刀具420’以相對於晶片封裝體1000運動的方式,分別朝晶片封裝體1000的第一側壁250a、第二側壁250b接近,使得第一刀刃部424、第二刀刃部424’分別穿過第一縫隙428、第二縫隙430後,沿著蓋層200的第三表面1221切入黏著層414,以減少蓋層200與基底112間的附著力。
最後,請參照第4E圖,操作控制機構414以帶動真空吸嘴頭401向上舉升,使得蓋層200及黏著層180被剝離基底112的第二表面1121。
其中,當晶片封裝體1000是如第1D圖所示般具有一暴露出蓋層第三表面1221的周邊區域200b時,將使第 一刀具420的第一刀刃部424以及第二刀具420’的第二刀刃部424’更精準地沿著周邊區域200b的第三表面1221邊緣切入黏著層180,且在控制機構414帶動真空吸嘴頭401往上舉升時,藉由第一、第二刀刃部424、424’勾住周邊區域200b,並隨著真空吸嘴頭201被向上舉升,加速蓋層200以及黏著層180被剝離基底112。
此外,當本實施例的黏著層180是選用光敏感樹脂(例如UV膠)時,晶片封裝體1000在進行蓋層200剝離製程前,可先經過照光及/或加熱預處理,使得蓋層200以及黏著層180更容易被剝離裝置4000剝離基底112。其中,照光預處理是以波長254nm的紫外光進行照射,而加入預處理則是在溫度介於25度C至60度C的環境下進行。
第四實施例:
第5A~5D圖顯示根據本創作第四實施例以剝離第1A~1C圖所示的晶片封裝體1000的蓋層200的剖面流程示意圖圖,為方便敘述了解本實施例的技術特徵,以下將以第1B圖所示的剖面示意圖闡述說明之。
請先參照第5A圖,其顯示根據本創作第四實施例的剝離裝置5000。此剝離裝置5000包括一真空吸嘴頭501、一位在真空吸嘴頭501下方的平台516以及一耦接至真空吸嘴頭501的控制機構514。其中,真空吸嘴頭501包括一具有相對上、下表面504、506的真空吸盤502、一貫穿真空吸盤502上、下表面504、506的真空孔508,及一與真空泵 連接的中空真空管510,且真空吸盤502的下表面506邊緣更環繞有一邊框509。此外,中空真空管510內具有一中空管道512與真空孔508耦接,且真空吸嘴頭501可在其所耦接的控制機構514帶動下,可受控制的旋轉及相對於平台被舉升或下降。
請參照第5B圖,先將如第1B圖所示的晶片封裝體1000以其第二表面1121放置在平台516上。接著,請參照第5C圖,操作剝離裝置5000的控制機構514,使得真空吸嘴頭501相對於平台516下降,並使真空吸盤502的下表面506抵壓住蓋層200的第四表面1222,邊框509緊抵晶片封裝體1000的第一、第二、第三、第四側壁以及平台516表面。然後,啟動真空泵對中空真空管510抽真空,以達到一預定的真空度Pi,且Pi-90Kpa,使晶片封裝體1000被真空吸盤502吸住。
然後,請參照第5D圖,操作控制機構514使真空吸嘴頭501以300~750度/秒的轉速,旋轉小於五秒鐘的時間,使真空吸嘴頭501相對晶片封裝體1000產生一扭力(torque force)。之後操作控置機構514帶動真空吸嘴頭501向上舉升以產生一向上舉升力(lift force),使得蓋層200以及黏著層180在扭力以及向上舉升力的作用下,被剝離基底112的第一表面1122。
此外,當本實施例的黏著層180是選用光敏感樹脂(例如UV膠)時,晶片封裝體1000在進行蓋層200剝離製程 前,可先經過照光及/或加熱預處理,使得蓋層200以及黏著層180更容易被剝離裝置5000剝離基底112。其中,照光預處理是以波長254nm的紫外光進行照射,而加入預處理則是在溫度介於25度C至60度C的環境下進行。
第五實施例:
第6A~6D圖顯示根據本創作第五實施例以剝離第1A~1C圖所示的晶片封裝體1000的蓋層200的剖面流程示意圖圖,為方便敘述了解本實施例的技術特徵,以下將以第1B圖所示的剖面示意圖闡述說明。
請先參照第6A圖,其顯示根據本創作第五實施例的剝離裝置6000。此剝離裝置6000包括一真空吸嘴頭601、一位在真空吸嘴頭601下方的平台616以及一耦接至真空吸嘴頭601的控制機構614。其中,真空吸嘴頭601包括一具有相對上、下表面604、606的真空吸盤602、一貫穿真空吸盤602上、下表面604、606的真空孔608,及一與真空泵連接的中空真空管610,且真空吸盤602的下表面606邊緣更環繞有一邊框603,且在邊框603內側更環繞有一密封環620,例如O-型環。此外,中空真空管610內具有一中空管道612與真空孔608耦接,且真空吸嘴頭601可在其所耦接的控制機構614帶動下,可受控制的旋轉及相對於平台被舉升或下降。
請參照第6B圖,先將如第1B圖所示的晶片封裝體1000以其第二表面1121放置在平台616上。接著,請參照 第6C圖,操作剝離裝置6000的控制機構614,使得真空吸嘴頭601相對於平台616下降,並使真空吸盤602的下表面606抵壓住蓋層200的第四表面1222,邊框603藉由其內側的密封環620緊抵晶片封裝體1000的第一側壁250a、第二側壁250b、第三側壁250c、第四側壁250d以及平台616表面。然後,啟動真空泵對中空真空管610抽真空,以達到一預定的真空度Pi,且Pi-90Kpa,使晶片封裝體1000被真空吸盤602吸住。
然後,請參照第6D圖,操作控制機構614使真空吸嘴頭601以300~750度/秒的轉速,旋轉小於五秒鐘的時間,使真空吸嘴頭601相對晶片封裝體1000產生一扭力(torque force),之後操作控置機構614帶動真空吸嘴頭601向上舉升以產生一向上舉升力(lift force),使得蓋層200以及黏著層180在扭力以及向上舉升力的作用下,被剝離基底112的第一表面1122。
此外,當本實施例的黏著層180是選用光敏感樹脂(例如UV膠)時,晶片封裝體1000在進行蓋層200剝離製程前,可先經過照光及/或加熱預處理,使得蓋層200以及黏著層180更容易被剝離裝置6000剝離基底112。其中,照光預處理是以波長254nm的紫外光進行照射,而加入預處理則是在溫度介於25度C至60度C的環境下進行。
雖然本創作已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本創作,任何所屬技術領域中具有通常知識 者,在不脫離本創作之精神和範圍內,當可更動與組合上述各種實施例。
201‧‧‧真空吸嘴頭
202‧‧‧吸盤
204‧‧‧上表面
206‧‧‧下表面
208‧‧‧真空孔
210‧‧‧中空真空管
212‧‧‧中空管道
214‧‧‧控制機構
216‧‧‧平台
220‧‧‧第一刀具
222‧‧‧第一本體
224‧‧‧第一刀刃部

Claims (10)

  1. 一種剝離裝置,用於剝離包括一基底和一蓋層(cap layer)所構成之堆疊結構,包括:一真空吸嘴頭(vacuum nozzle head),包括一具有相對上、下表面的吸盤、一貫穿該吸盤的該上、下表面的真空孔及一耦接該真空孔和一真空泵的中空真空管;一平台(stage),位在該真空吸嘴頭下方,且與該吸盤實質對準,使得該堆疊結構可固定於該平台上;一控制機構,耦接至該真空吸嘴頭,使得該真空吸嘴頭可相對於該平台被舉升或下降;以及一第一刀具,包括一第一本體及一連接該第一本體的第一刀刃部(knife);其中,該蓋層被該下表面抵壓住並因該真孔泵對該中空真空管抽真空而被吸附後,該第一刀刃部經該堆疊結構的一第一側壁,切入一位在該基底與該蓋層間的介面層,並藉由該真空吸頭的吸力及該真空吸嘴頭被向上舉升所產生的舉升力,使得該 基底與該蓋層被剝離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的剝離裝置,該第一刀具是以相對於該堆疊結構運動的方式,朝該堆疊結構的該第一側壁接近,進而使該第一刀刃部經該第一側壁切入該介面層。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的剝離裝置,更包括一第二刀具,包括一第二本體及一連接該第二本體的第二刀刃部(knife),其中該第二刀具同樣以相對於該堆疊結構運動方式,朝該堆疊結構的一第二側壁接近,進而使該第二刀刃部經該第二側壁切入該介面層,其中該第一、第二側壁是位在該堆疊結構的相對側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的剝離裝置,該堆疊結構是固定於一電路板上。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的剝離裝置,該吸嘴頭更包括一環繞於該下表面邊緣的邊框(edge frame),且在該下表面抵壓住該蓋層時,該邊框可緊抵該堆疊結構的部分側壁。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的剝離裝置,其中該 邊框在緊抵該堆疊結構的該第一、第二側壁之處更包括一暴露出該介面層側邊的第一、第二縫隙,使得該第一、第二刀刃部分別先穿過該第一、第二縫隙後再切入該介面層。
  7. 一種剝離裝置,用於剝離由一基底和一蓋層(cap layer)所構成之堆疊結構,包括:一真空吸嘴頭(vacuum nozzle head),包括一具有相對上、下表面的吸盤、一環繞於該下表面邊緣的邊框(edge frame)、一貫穿該吸盤的該上、下表面的真空孔及一耦接至該真空孔和一真空泵的中空真空管;一平台(stage),位在該真空吸嘴頭下方,且與該吸盤實質對準,使得該堆疊結構可固定於該平台上;以及一控制機構,耦接至該真空吸嘴頭,使得該真空吸嘴頭可被帶動旋轉,並相對於該平台被舉升或下降;其中,該蓋層被該吸盤的該下表面抵壓住且因該真空泵對該中空真空管抽真空而被吸附後, 該控制機構使該真空吸嘴頭旋轉一段時間以產生扭力並同時帶動該真空吸嘴頭向上舉升,使得該蓋層在一扭力以及一向上舉升力的作用下被剝離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的剝離裝置,該真空吸嘴頭是在300-750度/秒的轉速,旋轉5秒以內,以產生扭力。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述的剝離裝置,更包括一密封環,環繞於該邊框內側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的剝離裝置,該堆疊結構是固定於一電路板上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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