專利名稱：貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，尤其是有關芯片與其膠膜的分離方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的貼膜對象工藝，其中之一步驟是必須將貼膜對象與貼合該對象的膠膜分離，再拾取貼膜對象進行后續(xù)工藝步驟；例如進行半導體黏晶工藝時，必須先將一片片芯片由膠膜上取出，再翻轉(zhuǎn)芯片與基板焊接，該拾取芯片的方法請參閱圖一A至圖一Da、如圖一A所示，具有真空吸力的取放頭10設置于座體11內(nèi)，取放頭10頂部設有彈性組件12，于取放頭10相對應的下方設有頂針20，芯片30貼附于紫外光固化膠膜40上，借輸送裝置(圖中未示出)將貼有芯片30的膠膜40送至取放頭10與頂針20之間，以進行取晶步驟；b、如圖一B所示，當芯片30定位后，取放頭10下降至芯片30表面并吸附于芯片30表面；c、如圖一C所示，當取放頭10確實吸附芯片30后，頂針20向上頂?shù)中酒?0使上升一適當距離，同時壓縮設置于取放頭10頂部的彈性組件12，頂針20與芯片30的接觸點21周圍的膠膜40，因受制于其周圍拉力而與芯片30分離；d、如圖一D所示，芯片30與膠膜40分離的同時，取放頭10上升，將芯片30吸離膠膜40。
前述借頂針使芯片與膠膜分離的方法，其主要缺點在于以5毫米(mm)長寬的芯片而言，利用頂針頂取需400克(g)力才能克服膠膜黏力束縛，當芯片薄化到一界限值時，相對芯片所承受的應力增大，使芯片變形量加大，甚而造成破裂，可見頂針頂取方式有其限制，尤對于薄形芯片更有其局限性。
再請參閱圖二A至圖二C，美國專利4,990,051號「PRE-PEEL DIEEJECTOR APPARATUS」揭露一種將貼膜對象由膠膜取下的方式及其裝置，如圖所示，該案具有真空盤裝置1，于真空盤裝置1內(nèi)部設有頂針2，于頂針2外部套設有一筒狀結構3，相對于該頂針2與筒狀結構3的設置處下方，設有具有真空吸力的取放頭4，對象5貼附于黏膠層6底部，黏膠層6則設置于彈性膜7底面，該對象5可為半導體芯片等貼膜對象，其拾取貼膜對象5之步驟為a、如圖二A所示，將貼膜對象5輸送至真空盤裝置1下方該取放頭4上方，并借真空盤裝置1吸附于彈性膜7頂部；b、如圖二B所示，貼膜對象5定位后，筒狀結構3下降一適當距離，同時項抵彈性膜7、黏膠層6、貼膜對象5，使貼膜對象5與取放頭4接觸，黏膠層6與貼膜對象5可作第一階段的分離，黏膠層6與貼膜對象5之間具有一分離部分8；c、如圖二C所示，黏膠層6與貼膜對象5第一階段分離后，真空盤裝置1上升而項針2同時下降并凸出筒狀結構3外，借真空盤裝置1與頂針2反向作用，使黏膠層6與貼膜對象5作第二階段分離，此時該黏膠層6與貼膜對象5僅于頂針2處有接觸，而后再控制取放頭4下降使對象5與黏膠層6完全分離。
前述該美國專利改良重點在于，傳統(tǒng)以頂針頂取貼膜對象脫離膠膜的方式，因項針外徑小于貼膜對象及取放頭，因此極易造成貼膜對象歪斜而無法被取放頭準確吸取的情況，該專利借面積較大的筒狀結構3先行下壓貼膜對象5至取放頭4，可均勻施力于貼膜對象5上，避免貼膜對象歪斜，然而，該案所采用的貼膜對象拾取方式與圖一A所示的頂針頂取方式其實并無不同，相異處僅在于該美國專利借筒狀結構3、頂針2將黏膠層6分二階段分離，該筒狀結構3雖然分擔了頂針2必須克服的黏膠層6之束縛力，卻使得整體結構極為復雜，再者，筒狀結構3與頂針2對貼膜對象5造成雙重沖擊力，當貼膜對象薄化到一界限值時，相應貼膜對象所承受的應力亦增大，使貼膜對象變形量加大，甚而造成破裂。
另見一種「細芯片拾取方法及細芯片拾取設備」(中華民國發(fā)明專利案，公告第469562號)，請參閱圖三A至圖三C，該案揭露的方法包含下列步驟(a)設置機臺8’，該機臺8’具有一表面，該表面與黏附片1’下表面接觸；該細芯片3’附著于該黏附片1’的上表面；
該機臺8’具有抽吸孔7a’、7b’，下拉該黏附片1’；該抽吸孔7a’、7b’具有接觸于該黏附片1’的抽吸端，該黏附片1’位于該機臺8’的表面上；該機臺8’可在一水平面上相對于特定的參考位置移動(能平移與旋轉(zhuǎn))；(b)設置筒夾4’，用以借抽吸力固持該細芯片3’；該筒夾4’具有與該細芯片3’接觸的抽吸端；該筒夾4’能借抽吸力固持該細芯片3’于該抽吸端；(c)放置該黏附片1’于該機臺8’的表面上，使得該黏附片1’上的該細芯片3’位于該參考位置；(d)借該抽吸力固持該細芯片3’于筒夾4’的抽吸端(e)固持該黏附片1’于該機臺8’的抽吸孔洞7a’、7b’的抽吸端；(f)于該水平面上相對于該參考位置移動機臺8’，藉以從該細芯片3’取下該黏附片1’；以及(g)借該筒夾4’拾取從該黏附片1’取下的該細芯片3’。
簡言之，該現(xiàn)有技術是先將筒夾4’吸附于細芯片3’上，再由抽吸孔7a’、7b’下拉黏附片1’，再由筒夾4’將細芯片3’吸離黏附片1’；該法雖可避免傳統(tǒng)頂針拾取法所具有的缺點，但仍具有以下缺點一、細芯片3’移位細芯片3’黏附于黏附片1’，當機臺8’往左移時，細芯片3’仍黏附于黏附片1’上，因摩擦力存在間接帶動黏附片1’作些微移動，甚至使黏附片1’變形，使細芯片3’微傾斜，而筒夾4’只靠真空吸力并無法將細芯片3’定位，造成細芯片3’取放精度降低，對半導體設備精度要求以nm為單位計的情況影響極大；二、破壞細芯片3’通常細芯片3’表面設有凸塊(Bump)或空橋(Airbridge)等特定結構，筒夾4’吸取細芯片3’時必須避開該特定結構，然而前述細芯片3’微位移卻會導致筒夾4’碰觸特定結構，對于未來高密度細芯片之發(fā)展更是不利；三、抽吸力導致黏附片1’變型黏附片1’貼放于機臺8’的抽吸孔7a’、7b’表面，抽吸孔7a’、7b’必須提供高于黏附片1’表面張力的強抽吸力，否則無法將黏附片1’下拉，而該強抽吸力會導致黏附片1’變型，位于機臺8’右側(cè)的黏附片1’因受拉而變長，位于機臺8’左側(cè)的黏附片1’因受壓而變短，不僅造成已被筒夾4’吸附的細芯片3’移位，其周圍未被筒夾4’吸附的細芯片3’也有可能移位，造成細芯片取放精度降低；四、費時一次僅吸取一個細芯片3’，在拾取過程中需等待吸取時間及筒夾4’左右移動時間，造成細芯片拾取生產(chǎn)速度低；五、不適用于更小尺寸細芯片；抽吸孔7a’、7b’必須依細芯片3’尺寸不同而改變，當細芯片3’尺寸小于0.5×0.5mm時，隨之抽吸孔7a’、7b’要小，因而無法產(chǎn)生足夠真空吸力使細芯片3’與黏附片1’脫離，而現(xiàn)今IIIV族半導體絕大部分都小于5毫米(mm)長寬，顯然該現(xiàn)有技術結構不能滿足其要求。
發(fā)明目的有鑒于現(xiàn)有技術方式之缺點，本發(fā)明主要目的在于提供一種貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其特征在于預先施予膠膜能與貼膜對象適度分離的撕離力之類的外力，使之降低貼膜對象與膠膜間黏合性，再以取放頭吸取該對象，由此可降低貼膜對象承受的外力，使貼膜對象變形量控制至極小程度，避免貼膜對象破損，可縮短拾取時間且貼膜對象不致移位。
本發(fā)明次要目的在于提供一種貼膜對象與膠膜分離之方法，可一次直接剝離多個對象，例如芯片，增加生產(chǎn)速度。
本發(fā)明另一目的在于提供一種貼膜對象與膠膜分離之方法，取放芯片與撕離膠膜的動作可同時進行，可提高生產(chǎn)速度。
本發(fā)明又一目的在于提供一種貼膜對象與膠膜分離之方法，可制作多個取放頭，一個循環(huán)過程可吸取多個芯片至定點，提高生產(chǎn)速度。
本發(fā)明再一目的在于提供一種貼膜對象與膠膜分離之方法，可避免摩擦力存在間接帶動膠帶做些微的移動，甚至膠帶變形使芯片成微傾斜狀，可提高取放精度。
本發(fā)明再一目的在于提供一種貼膜對象與膠膜分離之方法，可避免取放頭微位移而碰觸芯片正面特定結構。
本發(fā)明提供一種貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其特征在于預先施予膠膜能與貼膜對象適度分離的、撕離力之類的外力，使之降低貼膜對象與膠膜間黏合性，再以取放頭吸取該對象，由于外力未作用于貼膜對象上，因此可使貼膜對象變形量控制至極小程度，避免貼膜對象破損，且貼膜對象不致移位，并可一次直接剝離多個對象，例如多個芯片，提高生產(chǎn)速度，縮短拾取時間。


圖一A至圖一D系現(xiàn)有技術一種以頂針頂取貼膜對象與膠膜分離之方式的動作示意圖。
圖二A至圖二C系現(xiàn)有技術另一種以頂針頂取貼膜對象與膠膜分離之方式的動作示意圖。
圖三A至圖三C系現(xiàn)有技術「細芯片拾取方法及細芯片拾取設備」的動作示意圖。
圖四A至圖四C系本發(fā)明貼膜對象撕離膠膜方式的一個較佳實施例動作示意圖。
圖五A至圖五C系對應于圖四A至圖四C的實施例的側(cè)視圖。
圖六系本發(fā)明取放頭另一較佳實施例示意圖。
圖七A至圖七C系本發(fā)明貼膜對象撕離膠膜方式的一個較佳實施例動作示意圖。
圖號說明1真空盤裝置；1’黏附片；2頂針；2筒狀結構；3’細芯片；3取放頭；4’筒夾；5貼膜對象；6黏膠層；7彈性膜；7a’、7b’抽吸孔；8分離部分；8’機臺；10、10A取放頭；11座體；12彈性組件；13連桿；14轉(zhuǎn)盤；20頂針；21接觸點；30、30A芯片；40膠膜；50真空吸取座；51真空吸附孔；D1距離。
具體實施例本發(fā)明其它目的與詳細構造，將借以下詳細說明而使之更為明確，當然，本發(fā)明在某些零件上，或零件安排上容許有所不同。但所選用的實施例，則于本說明書中都予以具體闡述，并于附圖中展示其構造，以使本發(fā)明技術內(nèi)容更進一步揭示明了。
請參閱圖四A至圖四C，并同時對照圖五A至圖五C，這些圖揭示本發(fā)明一個較佳實施例的具體配置，以芯片拾取為說明例，芯片30黏貼于紫外光固化膠膜40上，黏貼有芯片30的膠膜40設置于一固定不動的機臺(圖中未示出)上，機臺上方設有可移動的取放頭10，于膠膜40底部設有一可移動的真空吸取座50，該真空吸取座50具有可產(chǎn)生向下吸力的真空吸附孔51，該真空吸附孔51的大小能涵蓋至少一個芯片30。
綜上所述，本實施例撕離膠膜的步驟如下a、設置一臺用以承載底部黏貼有膠膜40的芯片30的固定不動之機臺，于機臺上方設有可移動的取放頭10；b、設置具有真空吸附孔51且可針對芯片30位置位移的真空吸取座50；c、移動真空吸取座50于芯片30底部，借真空吸取座50的真空吸附孔51所產(chǎn)生的吸力，對膠膜40產(chǎn)生撕離力之類的外力，使芯片30與膠膜40適度分離，降低芯片30與膠膜40間黏合性；d、移動取放頭10至芯片30上方定位，取放頭10下降與芯片30接觸，并吸附于芯片30表面；以及e、取放頭10確實吸附芯片30后，取放頭10升起將芯片30吸取而起。
本實施例可驅(qū)動真空吸取座50重復動作使多個芯片30與膠膜40適度分離，真空吸取座50作用于膠膜40的吸力能降低芯片30與膠膜40的黏合度，但芯片30與膠膜40之間并未完全分離，以5毫米(mm)長寬之芯片30黏附于膠膜40的情況而言，由于膠膜40存在一定表面張力，故當真空吸附孔51對膠膜40下吸吸力消除，使膠膜40上彈歸位后，膠膜40與芯片30間黏合力已被大部分破壞，然而膠膜40原有黏性并未完全消除，借該剩余黏合力，仍足以使芯片30定位于膠膜40上，圖上為說明真空吸附孔51的動作而刻意強調(diào)了膠膜40與芯片30的分離狀態(tài)。因此，本發(fā)明訴求之重點即在于，先由真空吸附孔51作用于膠膜40，使多個芯片30與膠膜40適度分離，而后再由取放頭10將芯片30一一吸取而起，可利用視覺定位，確定取放頭10取放芯片30的位置，如此，可大幅減少拾取時間，而取放頭10將芯片30吸起的過程不再有其它外力作用，因此芯片30不致移位，可確保取放精度；另值得注意的是，于取放頭10取放芯片30過程中，真空吸附孔51仍持續(xù)作用于膠膜40，換言之，取放芯片30與撕離膠膜40之動作可同時進行，因此可提高生產(chǎn)效率。
請參閱圖六，可將多個取放頭10設置于一臺可循環(huán)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤14上，一個循環(huán)過程可吸取多個芯片至定點，以增加生產(chǎn)速度。
再請參閱圖七A至圖七C，揭示本發(fā)明另一較佳實施例的具體配置，仍以芯片拾取為說明例，芯片30黏貼于紫外光固化膠膜40上，黏貼有芯片30的膠膜40設置于固定不動的機臺(圖中未示出)上，機臺上方設有可移動的取放頭10，該取放頭10設置于座體11底部，取放頭10頂部與座體11之間設有彈性組件12，該座體11具有連桿13。
綜上所述，本實施例撕離膠膜之步驟如下a、設置用以承載底部黏貼有膠膜40之芯片30的機臺，于機臺上方設有可移動的取放頭10；；b、設置連桿13連于取放頭10旁，且該連桿13與取放頭10可同步升降；c、移動取放頭10至芯片30上方定位，取放頭10下降，在與芯片30接觸并吸附于芯片30表面之前，可先帶動連桿13下壓于膠膜40面上，此時連桿13對膠膜40產(chǎn)生能與芯片30分離的撕離力；以及d、取放頭10確實吸附芯片30后，取放頭10升起將芯片30吸取而起，連桿13同時離開膠膜40。
本實施例系驅(qū)動連桿13下壓膠膜40與芯片30適度分離，連桿13設置于取放頭10之側(cè)，且連桿13與芯片30具有一適當距離D1，該距離D1可使連桿13向下動作時能壓制于膠膜40上而不致碰觸芯片30，連桿13的長度略長于該取放頭10，使得取放頭10下降而未與芯片30接觸時，該連桿13已與膠膜40接觸而下壓膠膜40，且該連桿13作用于膠膜40的下壓力，能降低芯片30與膠膜40間黏合度，但芯片30與膠膜40之間并未完全分離，圖中為說明連桿13的動作而刻意強調(diào)膠膜40與芯片30的分離狀態(tài)，以5毫米(mm)長寬之芯片30黏附于膠膜40的情況而言，由于膠膜40存在一定表面張力，故連桿13施予膠膜40的下壓力只要足夠破壞膠膜40與芯片30間黏合力即可，借膠膜40剩余黏合力使芯片30仍能定位于膠膜40上，因此，本發(fā)明訴求之重點即在于，先由連桿13下壓膠膜40，使多個芯片30與膠膜40適度分離，而后再由取放頭10將芯片30吸取而起，若并聯(lián)多個取放頭10與連桿13，則可同步拾取多個芯片30，如此可大幅減少拾取時間，而取放頭10將芯片30吸起之過程不再有其它外力作用，因此芯片30不致移位，可確保后續(xù)工藝的精確度。
另強調(diào)說明一點，圖七所示借連桿下壓膠膜的實施方式，可適用于各種尺寸芯片，尤適于尺寸小于5毫米(mm)長寬之芯片，以圖四、五真空吸附方式而言，若芯片尺寸愈小，真空吸附孔亦必須隨之縮小，繼而影響真空吸力強度，因此，基于芯片尺寸日益縮小之發(fā)展趨勢，該連桿作用方式為一較適當之選擇。
綜觀前述兩種借芯片拾取為實施例說明本發(fā)明使貼膜對象與膠膜分離之方法，其特征在于預先施予膠膜能與貼膜對象適度分離的撕離力之類的外力，使之降低貼膜對象與膠膜間的黏合性，再以取放頭吸取該對象，由于外力未作用于貼膜對象上，因此可使貼膜對象變形量控制至極小程度，避免貼膜對象破損，且貼膜對象不致移位，并可一次直接剝離多個芯片，增加生產(chǎn)速度，縮短拾取時間，經(jīng)發(fā)明人實驗得知，對于5毫米(mm)長寬之芯片而言，利用前述撕離方式使膠膜與貼膜對象分離所需應力僅為1克(g)，不僅大大改善傳統(tǒng)頂針拾取方式可能對貼膜對象構成之傷害，尤適于薄形貼膜對象，如薄芯片之拾取，其產(chǎn)業(yè)利用性及進步性顯應具備；以上所揭露之說明與附圖，僅為本發(fā)明之較佳實施例，當不能用以限定本發(fā)明實際實施范圍，凡依以上說明及以下權利要求所載之構造特征及功能上所作的各種變換，但凡數(shù)值變更或等效組件置換仍應隸屬本發(fā)明之范疇。
此外，本發(fā)明于申請前并未曾見于任何公開場合或刊物上，因此本發(fā)明案深具「產(chǎn)業(yè)實用性、新穎性及進步性」之發(fā)明專利要素，故依法提出發(fā)明專利申請。
權利要求
1.一種貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，包含下列步驟a、設置一臺用以承載底部黏貼有膠膜之對象的固定機臺，于機臺上方設有可移動的取放頭；b、設置具有真空吸附孔的可移動真空吸取座；c、移動真空吸取座于貼膜對象底部，借真空吸取座的真空吸附孔所產(chǎn)生吸力對膠膜產(chǎn)生撕離力之外力，使對象與膠膜適度分離，降低對象與膠膜間黏合性；d、移動取放頭至貼膜對象上方定位，取放頭下降與貼膜對象接觸，并吸附于貼膜對象表面；以及e、取放頭確實吸附貼膜對象后，取放頭升起將對象吸取而提起。
2.如權利要求1所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，該真空吸取座可重復動作，使多個對象與膠膜適度分離，再由取放頭將已與膠膜適度分離的對象一一吸取而起。
3.如權利要求1所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，該真空吸取座作用于膠膜的吸力只是降低貼膜對象與膠膜的黏合度，而貼膜對象與膠膜之間未完全分離。
4.如權利要求1所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，該真空吸取座的真空吸附孔大小要涵蓋至少一個貼膜對象。
5.如權利要求1所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，將多個取放頭設置于可循環(huán)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤上，一個循環(huán)過程可吸取多個芯片。
6.一種貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其包含下列步驟a、設置一臺用以承載底部黏貼有膠膜之對象的固定機臺，于機臺上方設有可移動的取放頭；b、設置連桿連于取放頭旁，且該連桿與取放頭可同步升降；c、移動取放頭至貼膜對象上方定位，取放頭下降，在與貼膜對象接觸并吸附于貼膜對象表面之前，先帶動連桿下壓于膠膜面上，借連桿產(chǎn)生使膠膜與對象適度分離的撕離力；以及d、取放頭確實吸附貼膜對象后，取放頭升起將對象吸取而提起，連桿同時離開膠膜。
7.如權利要求6所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，該連桿長度略長于該取放頭，使得取放頭下降而未與貼膜對象接觸時，該連桿已與膠膜接觸而下壓膠膜。
8.如權利要求6所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，該連桿作用于膠膜的下壓力只是降低對象與膠膜的黏合度，而貼膜對象與膠膜之間未完全分離。
9.如權利要求6所述貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其中，依貼膜對象之間的間距，設置多個并聯(lián)的取放頭及連桿，該多個取放頭同步下降的同時，帶動連桿下壓膠膜，以同步吸取多個對象。
全文摘要
本發(fā)明提供一種貼膜對象與其所貼膠膜分離的方法，其特征在于預先施予膠膜能與貼膜對象適度分離的、撕離力之類的外力，使其降低貼膜對象與膠膜間黏合性，再以取放頭吸取對象；為達到前述目的，可于膠膜底部設置一臺具有真空吸附孔且可移動的真空吸取座，借真空吸取座吸力對膠膜產(chǎn)生撕離力之類的外力，再由取放頭吸取該對象；亦可設置一個連桿與取放頭同步升降，取放頭下降與貼膜對象接觸前，可帶動連桿先下壓于膠膜上對膠膜產(chǎn)生撕離力之類的外力，再由取放頭吸取該對象。
文檔編號H01L21/00GK1505095SQ0215362
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月27日 優(yōu)先權日2002年11月27日
發(fā)明者黃國興, 徐嘉彬, 劉俊賢, 洪嘉宏 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院