[發明專利]防止芯片裂紋的頂針方法

有效

• 申請號: 201310222517.0
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104217984B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 馬香柏
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/683
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 高月紅

技術領域

本發明涉及一種集成電路封裝領域中的頂針方法，特別是涉及一種防止芯片裂紋的頂針方法。

背景技術

在集成電路封裝流程中，芯片剝離是一步十分重要的工藝步驟。該芯片剝離可以分為兩個步驟，即頂針接觸的瞬間階段和芯片剝離的上升階段，如圖1-2所示，芯片頂針頂起芯片，使芯片與藍膜進行分離，然后，拾取頭通過真空作用，把芯片拾取。在頂針接觸的瞬時階段，如果頂針速度過高，會引起頂針對芯片的沖擊增大，有可能導致剝離過程中芯片的碎裂；如果頂針速度太低，則不能有效拜托膠水的粘力，使芯片與藍膜分離；在芯片剝離的上升階段，如果膠水的粘附力過大，則可能會發生拾不起來的現象，必須通過增加頂針沖擊力才能有效剝離，且容易發生芯片的歪斜并引起芯片邊緣的碎裂問題，如圖3所示。

隨著芯片的越來越薄以及部分芯片會偏大，頂針工藝會越來越難。因此，需研發一種新的頂針方法，以解決芯片裂紋問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種防止芯片裂紋的頂針方法。通過該方法，能避免頂針/藍膜的搭配所導致的芯片背面頂針裂紋，解決了現有的芯片剝離中存在的因頂針的速度過快或者膜的吸附力過強等引起頂針刺破藍膜劃傷芯片，嚴重情況下可以導致裂片的問題。

為解決上述技術問題，本發明的防止芯片裂紋的頂針方法，包括步驟：

1）設計一種新的頂針裝置，該頂針裝置包括：次頂針、主頂針和主次頂針控制模塊；

其中，次頂針，用于先使芯片部分剝離，以減輕主頂針的負載；

主頂針，用于使芯片二次剝離，即在次頂針進行部分剝離后，進行最終的剝離；

主次頂針控制模塊，用于控制次頂針和主頂針的操作；

所述次頂針和主頂針設于主次頂針控制模塊上；

2）通過主次頂針控制模塊，調整主次頂針均處于待用狀態，并控制頂針裝置上升；

3）通過主次頂針控制模塊，利用次頂針進行第一次剝離，使部分芯片與藍膜相剝離；

4）通過主次頂針控制模塊，利用主頂針進行第二次剝離，再使芯片與藍膜相剝離；

5）經拾取頭，把芯片取拾走。

所述方法，還可包括：6）抽回主次頂針控制模塊，主頂針回位并回歸待用狀態，然后，重復步驟2）～5）。例如，防止芯片裂紋的頂針方法，可為三次剝離的方式進行芯片剝離，并把次頂針做成內圈次頂針和外圈次頂針，利用外圈次頂針進行第一次剝離，使30%芯片與藍膜相剝離，利用內圈次頂針進行第二次剝離，再使60%芯片與藍膜相剝離，最后，主頂針實現90%或100%剝離。

所述步驟1）中，該次頂針，以主頂針為中心均勻分布，以不超過芯片邊界為限，并以芯片受力均勻為標準；次頂針的針尖為圓形或平頂的形狀；次頂針的數目可為2根以上，如可為2～32根；

步驟1）中，主頂針位于芯片的中心位置；主頂針的數目可為1根或多根。

步驟1）中，主次頂針控制模塊包括：基座和控制裝置；其中，基座用于設置次頂針和主頂針；控制裝置用于控制主次頂針的操作順序和位置，并且在次頂針發揮作用時，主頂針處于待用狀態；在主頂針發揮作用時，次頂針處于待用狀態，等一次作業完畢，主次頂針均處于待用狀態。

所述步驟3）中，部分芯片為20%～40%的芯片；在次頂針進行第一次剝離時，主頂針處于待用或待用狀態。

所述步驟4）中，使70%～100%的芯片與藍膜相剝離；在主頂針進行第二次剝離時，次頂針回歸待用狀態。

上述的待用狀態，包括：頂針（主頂針、次頂針）抽回或頂針原處不動。

本發明，通過采用兩步工藝法，先緩沖，使芯片與藍膜初步分離；然后，頂起芯片，使過沖壓力較小的情況下，頂起芯片。這種方式可以有效避免頂針/藍膜的搭配所導致的芯片背面頂針裂紋。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是傳統頂針作業結構示意圖（頂針接觸前）；

圖2是傳統頂針作業結構示意圖（頂針頂起后）；

圖3是頂針應力過大引起芯片背面裂紋的顯微鏡檢測圖；

圖4是本發明的次頂針作業示意圖；

圖5是本發明的主頂針作業示意圖。

圖中附圖標記說明如下：

1為頂針，2為藍膜，3為膠水，4為芯片，5為拾取頭，11為次頂針，12為主頂針，13為控制裝置，14為基座。

具體實施方式

本發明的防止芯片裂紋的頂針方法，包括步驟：