[發明專利]一種大尺寸超薄芯片階段化高速剝離裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811157121.1
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109037124B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 吳濤;李昌洪;趙曉華;婁玉仙;張睿哲;宋廣
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元;曹江

本發明實施例公開了一種大尺寸超薄芯片階段化高速剝離裝置，包括旋轉電機、電機固定板、偏心輪、固定座、頂針連桿機構、套筒、子頂針蓋、母頂針蓋，所述旋轉電機與電機固定板固定連接，所述偏心輪固定設置于所述旋轉電機的輸出端，所述固定座與所述電機固定板固定連接；所述頂針連桿機構包括鋼珠、頂針連桿、鎖緊螺帽、剝離套筒、第一壓縮復位彈簧和頂針，所述鋼珠安裝于所述頂針連桿底部的凹槽內，所述頂針連桿穿設于所述固定座的中心孔直至所述子頂針蓋、母頂針蓋中，所述母頂針蓋設置有連通至所述套筒上設置的抽真空負壓氣路連接件的氣道。本發明還公開了相應的芯片剝離方法。采用本發明，可大幅提高剝離的效率和可靠性，解決大尺寸超薄芯片的剝離問題具有普適性，有效地解決大尺寸薄芯片可靠剝離和降低碎片率問題。

技術領域

本發明涉及芯片加工技術領域，尤其涉及一種大尺寸超薄芯片階段化高速剝離裝置及其方法。

背景技術

IC芯片剝離(peeling off)廣泛應用于CPU，DSP，LED，RFID等高性能芯片器件的測試與封裝，是芯片封測品質和效率提升的關鍵。

芯片的晶圓片常常粘附在基膜上，芯片－膠層－基膜三層結構屬于典型的膜基粘結結構，其特征是芯片和基膜(聚乙烯氯化物類)中間夾有一薄層粘結材料(丙烯酸樹脂漆(Acrylic)類，厚度約5￣10um)。晶圓片切割完成以后需要進行測試和分選。分選就是將芯片從其粘附基膜上進行剝離，再通過運送裝置將芯片放至其對應質量等級的分類區中。目前，芯片剝離有四種技術形式：①頂升剝離；②差速轉印；③激光剝離；④卷到卷剝離(Rollto Roll，R2R)。頂升方式，頂針從基膜下方向上頂，拾取頭在上方吸，芯片在兩者共同作用下從膜面脫離，目前頂升剝離主要利用凸輪機構帶動頂針進行豎直方向運動對芯片進行頂升剝離。即利用電機驅動凸輪進行旋轉，將凸輪旋轉運動轉換為頂針在豎直方向上運動，由頂針將芯片從膜面頂起。這種方法在超薄大尺寸芯片的高速剝離中會產生問題。在芯片頂起過程中，由于芯片粘附在基膜上，粘力最大、最不易剝離的地方是芯片的四個邊緣，加之芯片脆而且薄，頂針在頂升剝離過程中，頂針中心的頂起沖擊以及頂升力與邊緣粘力形成的力偶對，會將對芯片造成致命性損害，如沖擊碎裂，或者斷裂。差速轉印方式，利用速度與吸附力的關系，由上方Stamp吸附芯片并快速提升，將芯片從基板上剝離，然后在接收端，慢速將芯片放置到位，利用切向粘結力使芯片脫離。激光剝離方式，在粘接層與芯片之間置有耗散層，利用激光使耗散層起泡，將芯片從基膜上剝離。卷到卷方案也稱共形剝離，利用行進路線上的剝離刀突變結構使器件與載帶在共形變化中剝離。其中，差速轉印和激光剝離方式目前僅處于理論探索和試驗階段，工業化應用仍沒有實現。R2R工藝不方便實現微型芯片精準定位，很少應用到芯片的Inlay級封裝。

芯片剝離工藝發展遠不能滿足現實需求，主要原因就在于芯片剝離的效率和可靠性難以提高。隨著芯片平面尺寸變大、厚度變薄，在剝離過程中，芯片會發生碎裂、斷裂等失效行為，剝離變得越來越困難。當芯片薄至75um以下時，在其標準裝置上拾取芯片的生產效率退化到難以接受的程度。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種大尺寸超薄芯片階段化高速剝離裝置及其方法。可通過力點遷移避免頂針頂起時芯片承受較大的力偶矩而產生破損，大幅提高剝離的效率和可靠性。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種大尺寸超薄芯片階段化高速剝離裝置，包括旋轉電機、電機固定板、偏心輪、固定座、頂針連桿機構、套筒、子頂針蓋、母頂針蓋；

所述旋轉電機與電機固定板固定連接，所述偏心輪固定設置于所述旋轉電機的輸出端，所述固定座與所述電機固定板固定連接；