用于芯片分离装置的驱动机构制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于驱动分离工具的驱动机构和驱动方法，该分离工具被用来从装配有芯片的粘胶带上分离芯片，该驱动机构包含有：第一驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着基本垂直于芯片表面的第一轴线移动；第二驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动接近芯片宽度的距离；第一驱动器被设置来驱动分离工具沿着相对于芯片的第一轴线进行可设计的移动，同时第二驱动器驱动分离工具移动接近芯片宽度的距离，以为芯片和粘胶带之间分离的扩散提供可控的芯片提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在处理过程中从粘胶带处分离安装于该粘胶带上的半导体晶粒或集成电路芯片，尤其是涉及用于完成这种分离的驱动机构。
技术介绍
在半导体封装件装配过程中，可能需要在芯片焊接或者倒装芯片焊接处理中从粘胶带载体上分离半导体芯片。通常这种分离是必须的，其中包含有大量所述半导体芯片的一片晶圆被安装于粘胶带(如聚酯薄膜)上以进行切割(dicing)，每个切割后的芯片必须从该粘胶带上移离并放置于焊接位置处。通常，分离处理的第一步包括在半导体芯片和粘胶带之间产生分离(delamination)或剥离(peeling)动作。这通过由设置于芯片和粘胶带下方的上推工具所施加的上推力引起，由来自牵制粘胶带的真空平台处的吸力所加强。在由粘胶带处完全移离以前，从该带体的粘胶表面充分分离通常是必要的。那样会增强从该粘胶带分离芯片的能力，同时也避免损坏芯片。尤其对于更薄更大的芯片，表面之间的粘着可能在芯片中引起弯曲力矩或形变。如果这种情形太强，该芯片将会爆裂或破裂。现有技术中存在几种装置来寻求提高芯片和粘胶带之间的分离。其普遍包括一固定粘胶带的固定器(holder)和安装于该固定器与粘胶带下方的机动线性驱动机构(motorized linear actuators)，以控制分离或上推工具。用于从粘胶带分离半导体芯片或器件的最普遍的方法是使用单个或多个上推针作为上推工具，以当平台由真空吸力牵制该带体时在平台上方向上提升芯片，例如专利号为5,755,373、专利技术名称为“晶粒上推设备”的美国专利。这些针的上推动作将产生力以将该芯片从粘胶带上剥离。对于这种技术，驱动机构包含有设置于所述真空平台下方的机动线性驱动机构(参见该专利中的图2)。通过这种线性驱动机构来驱动上推针以进行上下的垂直移动。另一种结构也被用来从粘胶带上剥离芯片，例如专利号为4,990,051、专利技术名称为“预剥离晶粒弹推装置”的美国专利，其表述了具有包含外容置部和内容置部的两个或多个台阶(steps)，以控制粘胶带的形变，而提高所述上推针的效能。使用上推针的缺点是如果引入力不是足够大来使得该芯片从粘胶带上脱落，那么通过上推动作在半导体芯片上将会引入强大的弯曲力矩。芯片的底面将会在上推针直接作用于芯片的位置处经受很高的压缩应力(stress)。当芯片弯曲时，直接位于上推针上方的芯片的顶面将承受很高的张力。如果通过该弯曲力矩引起的形变超过其临界应变(critical strain)，芯片将容易破裂。当半导体芯片变得更薄时，这种情形将会更加突出。另一种方法是利用上推针沿着真空平台横向移动，以使得一组切割后的薄半导体器件从粘胶带上脱离。这样的一种装置公开于专利号为6,629,553、专利技术名称为“用于安装半导体器件、半导体器件分离系统的装置与方法，和用于构造IC卡的方法”的美国专利中。在该装置中，切割后的半导体器件的脱离通过上推工具的横向移动扩散，该上推工具抵靠于粘胶带的非粘性背面而被提升到一适当高度，并移动穿过所述背面以在其被再次降低以前将一行半导体器件剥离。在该芯片分离处理中，上推工具是一个具有曲面的物体。其被安装于一移动组件上并且该物体通过一个机动台(motorized table)横向移动穿越整个晶圆的宽度。在晶圆的一端提升该物体之后，当该物体到达晶圆的相对的另一端时，降低该物体以准备下一个分离周期。这种配置不打算使用于晶粒贴附系统(die attachment system)中，该晶粒贴附系统适合于在芯片分离处理中一次分离和拾取放置(pick-and-place)一个分割后(singulated)的半导体芯片。而且该物体在相同的高度处移动穿越整行半导体芯片。其没有考虑更薄和更大芯片的脆弱性，这种芯片可能需要对于每个芯片进行可控的垂直和水平移动，以在不损坏芯片的同时优化剥离动作。专利技术名称为“晶片拾取(Pellet Picking)方法和晶片拾取装置”的美国专利6,561,743讨论了类似的方法。但是，公开于该专利中的方法利用一个给定高度的台体取代前述的物体。该台体在真空平台上部沿着水平面在一个方向上移动。通过该平台上的孔洞所提供的真空吸力和形成于台体上的台阶一起在粘胶带上产生足够的张力，以将其从切割后的芯片上剥离。上面描述的这些现有系统或者在上下垂直方向上，或者沿着水平面横向驱动上推工具。通过使用上推针在垂直方向驱动的芯片分离在包括大(如宽度大于10mm)而薄(如厚度小于50微米)的半导体芯片的重要应用上可能不切实可行。另一方面，如果驱动机构仅仅为上推工具提供横向移动，那么在分离大而薄的半导体芯片中对于给定的上推工具可能不容易优化操作系统。因此，开发一种在垂直和水平的联合动作中可有效移动上推工具，以有助于每个芯片的分离，尤其是大而薄的芯片的分离，是令人期望的。同样，该驱动机构是可设计的以便于针对不同的操作需要而增加调整的多功能性，也是令人期望的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种驱动机构，其在半导体芯片从粘胶带上分离的过程中可被操作来将垂直和水平移动赋予给分离工具。本专利技术一方面是提供一种用于驱动分离工具的驱动机构，该分离工具被用来从装配有芯片的粘胶带上分离芯片，该驱动机构包含有第一驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着基本垂直于芯片表面的第一轴线移动；第二驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动接近芯片宽度的距离；第一驱动器被设置来驱动分离工具沿着相对于芯片的第一轴线进行可设计的移动，同时第二驱动器驱动分离工具移动接近芯片宽度的距离，以为芯片和粘胶带之间分离的扩散提供可控的芯片提升。本专利技术另一方面是提供一种用于驱动分离工具的驱动机构的方法，该分离工具被用来从装配有芯片的粘胶带上分离芯片，该方法包含有下述步骤驱动分离工具沿着基本垂直于芯片表面的第一轴线移动；驱动分离工具沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动接近芯片宽度的距离；其中，分离工具被有设计地驱动以沿着相对于芯片的第一轴线进行移动，同时驱动分离工具进行移动接近芯片宽度的距离，以为芯片和粘胶带之间分离的扩散提供可控的芯片提升。参阅后附的描述本专利技术实施例的附图，随后来详细描述本专利技术是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本专利技术的限制，本专利技术的特点限定在权利要求书中。附图说明根据本专利技术较佳实施例的装置和方法的示例现参见附图进行说明，其中图1是根据本专利技术较佳实施例包含有驱动机构的芯片分离装置的立体示意图。图2是图1芯片分离装置的侧视剖面图，其包含有所述的驱动机构。图3为图2中所示的驱动机构的平面剖面图。图4(a)-4(d)为图2的芯片分离装置和驱动机构的侧视剖面图，其表明了芯片分离过程中驱动机构动作的不同阶段。具体实施例方式现结合如图1-3所示的芯片分离装置对根据本专利技术的驱动机构的实施例进行描述。图1是根据本专利技术较佳实施例包含有驱动机构的芯片分离装置10的立体示意图。该芯片分离装置10包括有真空部件12以产生真空吸力。在真空部件12的顶部，设置有平整的真空平台14。该平台14包含有多个槽孔16，当其上装配有分割后的半导体芯片的粘胶带放置于该平台14上的时候，通过该槽孔施加真空吸力。当通过设置于平台14上的多个孔洞20和槽孔16施加真空吸力时，环绕于该平台14上部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动分离工具的驱动机构，该分离工具被用来从装配有芯片的粘胶带上分离芯片，该驱动机构包含有：第一驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着基本垂直于芯片表面的第一轴线移动；第二驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离 工具沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动接近芯片宽度的距离；第一驱动器被设置来驱动分离工具沿着相对于芯片的第一轴线进行可设计的移动，同时第二驱动器驱动分离工具移动接近芯片宽度的距离，以为芯片和粘胶带之间分离的扩散提供可控的芯片提升。

【技术特征摘要】
US 2004-10-29 10/977,6741.一种用于驱动分离工具的驱动机构，该分离工具被用来从装配有芯片的粘胶带上分离芯片，该驱动机构包含有第一驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着基本垂直于芯片表面的第一轴线移动；第二驱动器，其和分离工具相连并有效驱动分离工具沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动接近芯片宽度的距离；第一驱动器被设置来驱动分离工具沿着相对于芯片的第一轴线进行可设计的移动，同时第二驱动器驱动分离工具移动接近芯片宽度的距离，以为芯片和粘胶带之间分离的扩散提供可控的芯片提升。2.如权利要求1所述的驱动机构，其中该分离工具被用于沿着第二轴线回复移动一段距离，该距离基本相等于该芯片的宽度。3.如权利要求1所述的驱动机构，其中该第一驱动器包含有线性马达。4.如权利要求3所述的驱动机构，其中该线性马达包含有音圈马达。5.如权利要求3所述的驱动机构，其中线性马达通过可沿着第一轴线移动的活动座和分离工具相连，该驱动机构还包含有可沿着第二轴线移动的线性平台，其安装于该活动座上。6.如权利要求5所述的驱动机构，其中该第二驱动器被设置来驱动该线性平台。7.如权利要求5所述的驱动机构，该驱动机构包含有安装于线性平台上的支撑体，以用于支撑分离工具。8.如权利要求1所述的驱动机构，其中该第二驱动器包含有旋转马达，该旋转马达驱动线性凸轮机构。9.如权利要求8所述的驱动机构，该驱动机构还包含有可沿着第二轴线通过该线性凸轮机构驱动的支撑体，以用于支撑分离工具。10.如权利要求9所述的驱动机构，该驱动机构包含有弹性机构，该弹性机构可有效朝向线性凸轮机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀明，姚士强，多森盖瑞彼得，
申请(专利权)人：先进自动器材有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]