专利名称：芯片与胶膜剥离方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种剥离方法与装置，尤其涉及一种利用真空负压所产生的作用 力以逐段剥离薄膜脱离芯片的一种芯片与胶膜剥离方法及其装置。
背景技术：
现有的芯片顶出装置如图1A所示，其是由顶针101以及取放头102所所组 成，此装置目的在使芯片900与薄膜902黏着的面分离，以利于后续取放头102 吸取芯片900。如图2A与图2B所示，所述图为晶圆俯视以及剖视示意图。所述 晶圆90上具有多枚芯片卯0，所述多枚芯片900是黏着于一薄膜902上。不过图 1A的技术因为顶针会对芯片产生应力集中作用，因此容易损伤芯片。此外，图 1A的技术也仅能适用于芯片厚度3mil以上的芯片。
至于3mil以下的芯片厚度需以非针床顶出方式顶出，目前非顶针装置有如图 1B所示，其为美国公告专利US.Pat.No.4,990,051所揭露的技术，所述图为现有的 非顶针式的芯片与薄膜剥离装置示意图。在本实施例中，透过两阶段的作动将芯 片顶出至取放头112上。亦即，第一阶段先以顶出机构111将芯片900顶出至一 特定位置；然后在第二阶段中，再以顶针IIO将芯片900顶出。本实施例虽可以 应用于3mil以下的芯片，也可以减少如图1A的现有技术所产生的应力集中的问 题，不过所述技术却无法适用于不同尺寸大小的芯片，因此当芯片尺寸有变化时， 必须要更换不同的尺寸顶出机构，如此变化降低生产效率，无形中增加了生产成 本。
综合上述，因此亟需一种芯片与胶膜剥离方法及其装置来解决现有技术所产 生的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种芯片与胶膜剥离方法，其是通过真空负压所产 生的作用力以逐段剥离黏着于芯片上的薄膜，使其逐渐脱离芯片，达到减少及集
4中应力，避免在剥离过程中损坏芯片的目的。
本发明的次要目的是提供一种芯片与胶膜剥离装置，其是通过可以逐段下降 的机构使真空负压所产生的作用力剥离黏着于芯片上的薄膜，使芯片脱离薄膜达 到减少集中应力，避免在剥离过程中损坏芯片的目的。
本发明的另一次要目的是提供一种芯片与胶膜剥离装置，其是可调整芯片与 承载座体的高度，以控制剥离高度。
本发明的另一次要目的是提供一种芯片与胶膜剥离装置，其是具有多段的剥 离机构，以适应不同的晶面尺寸，避免现有技术中，因为尺寸改变时，而必须更 换不同尺寸的剥离装置的问题。
为了达到上述的目的，本发明提供一种芯片与胶膜剥离方法，其是包括有下 列步骤(a)提供一晶圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片；(b)移动 欲剥离的芯片至一定位上，并固定所述芯片；以及(C)通过一作用力，使所述胶膜 以环状且由外向内脱离所述欲剥离的芯片。其中所述作用力为一真空吸力。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种芯片与胶膜剥离方法，其是包括有 下列步骤(a)提供一晶圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片；(b) 移动欲剥离的芯片至一剥离装置上；(c)固定所述欲剥离的芯片，并提供一作用力 于所述胶膜上；以及(d)使所述剥离装置以环形且由外向内逐渐脱离与所述欲剥离 的芯片相黏着的胶膜，以使所述作用力逐渐作用于与所述欲剥离的芯片相黏着的 胶膜上，而使所述胶膜逐渐脱离所述欲剥离的芯片。其中所述作用力为一真空吸 力。
较佳的是，所述芯片与胶膜剥离方法，其是更包括有下列步骤(e)当所述胶 膜与所述欲剥离装置呈现线接触时，取出所述欲剥离的芯片；以及(f)重复执行步 骤(b)至(f)。
为了达到上述的目的，本发明更提供一种芯片与胶膜剥离装置，包括 一承 载座体，其是具有一容置空间，所述承载座体的上表面具有一开孔以及多个负压 孔，所述开孔是与所述容置空间相连通； 一剥离单元，其是设置于所述容置空间 内，所述剥离单元的一端具有一接触部，其是延伸出所述容置空间而容置于所述 开孔内，所述接触部内更开设有一第一通孔； 一底座体，其是设置于所述容置空 间内，所述底座体具有一顶柱，所述顶柱是可通过所述第一通孔；以及一第一弹 性体，其套设于所述顶柱上，所述第一弹性体的一端是与所述剥离单元相邻靠而另一端是与所述底座体相邻靠。
较佳的是，所述底座体的两端更分别开设有一导引通孔。所述芯片与胶膜剥 离装置，其是更具有一位置调整部，包括 一固定座，其是设置于所述底座体的 一侧，所述固定座上更具有一调整通孔； 一对导杆，其是与所述固定座相连接， 所述对导杆是分别通过所述导引通孔，使所述底座体可于所述对导杆上滑动；以 及一调整螺，其是与所述调整通孔相偶接，所述调整螺的一端是与所述底座体相 抵靠。
较佳的是，所述芯片与胶膜剥离装置，其是更具有至少一子剥离单元，其是 设置于所述剥离单元内，所述子剥离单元的顶部具有一子接触部，其是容置于所 述通孔内，所述子接触部的内部更开设有一第二通孔以提供所述顶柱通过。其中 所述子剥离单元与所述底座体之间更具有一第二弹性体。
图1A与图1B为现有的芯片与薄膜剥离装置示意图2A与图2B为晶圆俯视以及剖视示意图； 图3为本发明芯片与胶膜剥离方法第一实施例流程示意图； 图4为本发明的芯片与胶膜剥离方法第二实施例流程示意图； 图5A与图5B为本发明的芯片与薄膜剥离装置第一较佳实施例立体分解以及 剖面示意图6为本发明的芯片与薄膜剥离装置中的承载座体俯视示意图； 图7为本发明的芯片与薄膜剥离装置中的剥离单元与承载座体表面之间高度 示意图8A至图8I为本发明的芯片与薄膜剥离装置实施流程示意图。
附图标记说明lOl-顶针；102-取放头；110-顶针；lll-顶出机构；112-取放 头；2-芯片与胶膜剥离方；20 22-步骤；3-芯片与胶膜剥离方；30 34-步骤；
4-芯片与薄膜剥离装置；40-承载座体；400-容置空间；401-表面；402-开孔；403-负压孔；404、 405-沟槽；41-剥离单元；410-接触部；411-第一通孔；412-板体； 413-第一固定通孔；414-第一凸部；42-底座体；420-顶柱；421-圆孔；422-固定 杆；423-导引通孔;43-第一弹性体;44-子剥离单元；440-子接触部;441-第二通 孔；442-第二固定通孔；443-第二凸部；45-第二弹性体；46-位置调整部；460-固定座；4601-调整通孔；461-对导杆；462-调整螺；463-固定螺帽；47-第三弹性
体；48-拉杆；480-杆体；481-凹形体；4810-凹槽；49-盖体；5-吸嘴；90-晶圆；
900、 901s-芯片；902-薄膜；91-作用力；92-真空吸力；h-高度。
具体实施例方式
为了对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发 明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得可以了解本发明
的特点，详细说明陈述如下
请参阅图3所示，所述图为本发明芯片与胶膜剥离方法第一实施例流程示意
图。所述方法是包括有下列步骤首先进行步骤20，提供一晶圆，其是黏着于一
胶膜上，所述晶圆上是具有多个芯片。所述晶圆的结构如图2A与图2B所示，在 此不作赘述。再回到图3所示，接下来进行步骤21，移动欲剥离的芯片至一定位 上，并固定所述芯片。步骤21中的固定方式，可通过一吸嘴抵靠于欲剥离的芯片 上，以固定所述芯片的位置。
步骤21之后，再进行步骤22，其是可以通过一作用力作用于胶膜上，使得 所述胶膜以环状且由外向内脱离所述欲剥离的芯片。在本实施例中，所述作用力 是通过一真空负压提供，通过真空负压作用于薄膜上，使得薄膜开始由芯片的周 围开始剥离。
请参阅图4所示，所述图为本发明的芯片与胶膜剥离方法第二实施例流程示 意图。在本实施例中，所述方法是包括有下列步骤首先进行步骤30，提供一晶 圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片。然后进行步骤31，移动欲剥 离的芯片至一剥离装置上，所述剥离装置可以分段逐步离开薄膜。接着，进行步 骤32，固定所述欲剥离的芯片，并提供一作用力于所述胶膜上。然后，再使所述 剥离装置以环形且由外向内逐渐脱离与所述欲剥离的芯片相黏着的胶膜，以使所 述作用力逐渐作用于与所述欲剥离的芯片相黏着的胶膜上，而使所述胶膜逐渐脱 离所述欲剥离的芯片。然后，再进行步骤33，当所述胶膜与所述欲剥离装置呈现 线接触时，取出所述欲剥离的芯片。最后再重复进行步骤31至步骤33，将所述 多个芯片由所述薄膜剥离，而取出所述多个芯片。
接下来说明图4中的剥离装置的实施方式。请参阅图5A与图5B所示，所述 图为本发明的芯片与薄膜剥离装置第一较佳实施例立体分解以及剖面示意图。所述芯片与薄膜剥离装置4具有一承载座体40、 一剥离单元41、 一底座体42以及 一第一弹性体43。所述承载座体40，其是具有一容置空间400，所述承载座体40 的上表面401可提供承载晶圆，且开设有一开孔402，所述开孔402是与所述容 置空间400相连通。如图6所示，所述承载座体40的表面401上具有多个负压孔 403，为了增加真空负压的效果，所述承载座体40的表面401更具有多个沟槽404、 405与所述负压孔403相连通。
所述剥离单元41，其是设置于所述容置空间400内，所述剥离单元41的一 端具有一接触部410，其是延伸出所述容置空间400而容置于所述开孔402内， 所述剥离单元41内更开设有一第一通孔411，其是贯穿整个剥离单元41而于所 述接触部410上呈现出开口。所述接触部410的端面是与薄膜相接触。所述底座 体42，其是设置于所述容置空间400内，所述底座体42具有一顶柱420，所述顶 柱420是可通过所述第一通孔411。所述顶柱420通过所述第一通孔411的端面 为一圆弧面，其是可与所述薄膜形成线接触。所述第一弹性体43，其套设于所述 顶柱420上，所述第一弹性体43的一端是与所述剥离单元41的内壁相邻靠而另 一端是与所述底座体42相邻靠。所述剥离单元41的两侧分别设置有一板体412。
在所述剥离单元41的内部更可以设置至少一个子剥离单元44，其前端具有 一子接触部440，在本实施例中，所述子接触部440的端面是与所述接触部410 的端面切齐，且与薄膜相接触。通过所述剥离单元41与所述至少一个子剥离单元 44的组合，可以使得接触部410与所述至少一子接触部440在整个剥离过程中， 形成多个剥离阶段。所述子剥离单元44中心区域具有一第二通孔441，可提供所 述顶柱420通过。同样在所述子剥离单元44与所述底座体42之间也设置有一第 二弹性体45。所述第二弹性体45是套设于所述顶柱420上且容置于所述第一弹 性体43之内。所述第二弹性体45的一端与所述子剥离单元44的内壁相顶靠，而 以另一端与所述底座体42相抵靠。
为了控制所述剥离单元41以及所述子剥离单元44的移动行程，所述顶柱420 上更开设有一圆孔421，以提供一固定杆422通过，所述固定杆422的两端是分 别于所述顶柱420的两侧。此外，所述剥离单元41的两侧分别开设有一第一固定 通孔413，而所述至少一子剥离单元44的两侧也开设有一第二固定通孔442。所 述顶柱420的两侧的固定杆422两端是分别通过所述第一固定通孔413以及所述 第二固定通孔442，以局限所述剥离单元41与所述子剥离单元44移动的行程。为了可以调整所述剥离单元41以及所述子剥离单元44的初始位置，所述底
座体42的下侧更设置有一位置调整部46，其是具有一固定座460、 一对导杆461、 一调整螺462以及一固定螺帽463。所述固定座460，其是设置于所述底座体42 的一侧，所述固定座460上更具有一调整通孔4601。所述对导杆461，其是与所 述固定座460相连接，所述对导杆461是分别通过底座体42上的导引通孔423， 使所述底座体42可于所述对导杆461上滑动。所述调整螺462，其是与所述调整 通孔4601相偶接而利用所述固定螺帽463予以固定，所述调整螺462的一端是与 所述底座体42相抵靠。此外， 一第三弹性体47，其是设置于所述容置空间400 内，所述第三弹性体47是以一端与所述底座体42相抵靠而以另一端与所述承载 座体40的内壁相抵靠。通过所述位置调整部46，可以调整所述底座体42的位置， 进而调整所述接触部41与所述子接触部44的位置，而改变所述接触部41与子接 触部44端面距离所述承载座体表面401的高度h(如图7所示)。
为了控制剥离单元41的动作，本发明是通过一拉杆48带动整个剥离单元41 向下运动。所述拉杆48具有一杆体480以及一凹形体481。所述凹形体481，其 是与所述杆体480的一端相连接，所述凹形体481的两侧分别具有一凹槽4810， 以分别与所述剥离单元41两侧的板体412相扣合。再通过一盖体49，设置于所 述承载座体40的底部，以提供固定整个芯片与薄膜剥离装置内的组件组合。
请参阅图8A至图8I所示，所述图为本发明的芯片与薄膜剥离装置实施流程 示意图。首先如图8A所示，当欲剥离的芯片卯l移动至承载座体40上，所述剥 离单元41的接触部410与所述子剥离单元44的子接触部440的端面与芯片901 底部的薄膜902相对应。接着如图8B所示，此时欲剥离的芯片卯1上方的吸嘴5 向下移动并利用真空吸力92固定所述芯片901。接下来，参阅图8C所示，提供 真空负压，此时负压由负压孔403提供作用力91于所述芯片901底部的薄膜902 上，使得芯片901边角的薄膜预先剥离。接着如图8D所示，接着透过前述的拉 杆480，产生向下的拉力作用于所述剥离单元41两侧的板体412(图5A所示)，以 拉动所述剥离单元41向下移动。当所述剥离单元41向下移动时，原先于所述剥 离单元41的接触部410上方的薄膜受到真空负压的作用，使得芯片901下方的薄 膜脱离所述芯片卯l。
如图8E所示，由于所述剥离单元41的内部侧壁上具有一第一凸部414，而 所述子剥离单元44的外壁上也具有一第二凸部443。因此当所述剥离单元41下
9降到特定位置时，所述第一凸部414会与所述第二凸部443相抵靠，而带动所述 子剥离单元44下降，使得所述子剥离单元44脱离所述芯片901下方的薄膜902， 进而使得真空负压产生的作用力于所述薄膜902上，使得原先与所述子剥离单元 44相接触的薄膜902也脱离芯片901。当所述剥离单元41与子剥离单元44脱离 所述薄膜902后，此时只剩下所述顶柱420上方的端面与所述芯片901底部的薄 膜902相接触。由于所述顶柱420上方的端面是呈现圆弧状，因此所述顶柱420 在此阶段是与所述薄膜902呈现线接触的状态。接着，如图8F所示，并使所述吸 嘴5将所述芯片901取出，并同时将真空负压91解除。接着，如图8G、图8H 以及图81所示，所述剥离单元41与所述子剥离单元44分别通过第二弹性体45 与第一弹性体43的弹力复归回复至原先的位置，以完成整个剥离芯片离开薄膜的 程序。透过反复执行图8A至图8I的程序，以将所有的芯片取出。
图5A的实施例中是利用一个剥离单元与一个子剥离单元相组合，在实施场 合上只要有一个剥离单元的结构就可以达成本发明要脱离芯片与薄膜的目的，亦 即利用所述剥离单元与顶柱的组合，即可达到剥离芯片的目的。在另一个实施例 中，也可以根据子剥离单元与剥离单元的设计原理，在所述剥离单元内设置多个 子剥离单元，以适用不同的芯片尺寸大小。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以之限制本发明范围。即大凡 依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱 离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。
综合上述，本发明的芯片与胶膜剥离方法及其装置不但可以有效减少在剥离 过程中应力集中的现象以避免芯片破损，更可以适用于不同范围的芯片尺寸，以 避免现有技术需要不时更换其他尺寸的剥离装置的问题。因此可以满足业界的需 求，进而提高所述产业的竞争力。
权利要求
1、一种芯片与胶膜剥离方法，其特征在于，包括有下列步骤a.提供一晶圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片；b.移动欲剥离的芯片至一定位上，并固定所述芯片；以及c.通过一作用力，使所述胶膜以环状且由外向内脱离所述欲剥离的芯片。
2、 一种芯片与胶膜剥离方法，其特征在于，包括有下列步骤a. 提供一晶圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片；b. 移动欲剥离的芯片至一剥离装置上；c. 固定所述欲剥离的芯片，并提供一作用力于所述胶膜上；以及d. 使所述剥离装置以环形且由外向内逐渐脱离与所述欲剥离的芯片相黏着的 胶膜，以使所述作用力逐渐作用于与所述欲剥离的芯片相黏着的胶膜上，而使所 述胶膜逐渐脱离所述欲剥离的芯片。
3、 如权利要求2所述的芯片与胶膜剥离方法，其是更包括有下列步骤e. 当所述胶膜与所述欲剥离装置呈现线接触时，取出所述欲剥离的芯片；以及f. 再回到步骤b重复执行步骤b至f。
4、 一种芯片与胶膜剥离装置，其特征在于，包括一承载座体，其是具有一容置空间，所述承载座体的上表面具有一开孔以及多个负压孔，所述开孔是与所述容置空间相连通；一剥离单元，其是设置于所述容置空间内，所述剥离单元的一端具有一接触 部，其是延伸出所述容置空间而容置于所述开孔内，所述接触部内更开设有一第 一通孔；一底座体，其是设置于所述容置空间内，所述底座体具有一顶柱，所述顶柱是通过所述第一通孔；以及一第一弹性体，其套设于所述顶柱上，所述第一弹性体的一端是与所述剥离 单元相邻靠而另一端是与所述底座体相邻靠。
5、 如权利要求4所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于所述剥离单元的两侧更连接有一板体，所述芯片与胶膜剥离装置其是更具有一拉杆，其是与所述剥离单元两侧的板体相扣合，其中所述拉杆更具有 一杆体；以及一凹形体，其是与所述杆体的一端相连接，所述凹形体的两侧分别具有一凹 槽，以分别与所述板体相扣合。
6、 如权利要求4所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于所述底座体的两 端更分别开设有一导引通孔。
7、 如权利要求6所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于其是更具有一位置调整部，包括一固定座，其是设置于所述底座体的一侧，所述固定座上更具有一调整通孔； 一对导杆，其是与所述固定座相连接，所述对导杆是分别通过所述导引通孔，所述底座体于所述对导杆上滑动；一调整螺，其是与所述调整通孔相偶接，所述调整螺的一端是与所述底座体相抵靠；以及一第三弹性体，其是设置于所述容置空间内，所述第三弹性体是以一端与所 述底座体相抵靠而以另一端与所述承载座体的内壁相抵靠。
8、 如权利要求4所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于所述剥离单元的 两侧分别具有一第一固定通孔，所述顶柱上更具有一固定杆，其两端是分别通过 所述第一固定通孔。
9、 如权利要求4或8所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于其是更具有 至少一子剥离单元，其是设置于所述剥离单元内，所述子剥离单元的顶部具有一 子接触部，其是容置于所述第一通孔内，所述子接触部的内部更开设有一供所述 顶柱通过的第二通孔，所述子剥离单元的两侧分别具有一第二固定通孔，此外， 所述子剥离单元与所述底座体之间更具有一第二弹性体。
10、 如权利要求4所述的芯片与胶膜剥离装置，其特征在于所述顶柱的顶端为一圆弧面。
全文摘要
本发明提供一种芯片与胶膜剥离方法，其是包括有下列步骤提供一晶圆，其是黏着于一胶膜上，所述晶圆具有多个芯片；移动欲剥离的芯片至一定位上，并固定所述芯片；以及通过一作用力，使所述胶膜以环状且由外向内脱离所述欲剥离的芯片。利用所述方法，本发明更提供一种芯片与胶膜剥离装置，其是主要提供承载欲剥离的芯片，然后在固定芯片位置下，使所述剥离装置以环形且由外向内逐渐脱离与所述欲剥离的芯片相黏着的胶膜，并通过一作用力逐渐作用于与所述欲剥离的芯片相黏着的胶膜上，而使所述胶膜逐渐脱离所述欲剥离的芯片。
文档编号H05K13/00GK101295626SQ20071009762
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者杨育峰, 林轩民, 陈正锴 申请人:均豪精密工业股份有限公司