TW201001566A - Jig and method for picking up a die - Google Patents

Description

201001566 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於半導體裝置之製造技術，特別 關於一種晶片拾取治具與方法，可應用於半導體封 程或/與半導體晶片組襄過程。 【先前技術】 有關半導體封裝件之封裝技術，大致係利用包 圓切割裝置、黏晶裝置、加熱裝置、銲線裝置以及 裝置之封裝設備，依序進行晶圓切割（die saw)、黏晶 bond)、打線（wire bond)、封膠（m〇id)、剪切 / (trim/form)、印字（mark)、電鍍（plating)以及 (inspection)等等主要步驟。 一般而言’當製程加工完成之晶圓（wafer)上之 (die)經由晶片切割步驟予以分離之後，接下來係進 裝製程中重要之黏晶步驟。黏晶係利用一晶片拾取 將一顆顆已分離之晶片由一膠帶取出並分別放置 晶片承載件上’該晶片承載件可為導線架、基板或 具有預置區之等效元件。然後黏晶完成後之晶片承 則經由傳輸设備送至彈匣（magazine)内，以送至下 程進行打線作業或其它電性連接作業。在該些晶片 件上完成必要的内部電性連接作業之後，會以封裝 (molding compound)將晶片包覆，以避免濕氣、熱 雜訊的影響。然而，在未包覆封裝膠體之前，外界 (particles)或灰塵容易掉附至該些晶片承載件上而 係有 裝製 括晶 封膠 j (die 成型 檢驗 晶片 行構 治具 於一 其他 載件 一製 承載 膠體 量、 微粒 使其 201001566 受到污染，使得習知半導體封裝件之製程良率 降低。 此外，由於傳統的晶片表面不具有黏性’故 在該些晶片承載件形成一黏晶層，例如環j (epoxy)、銀膠（sliverpaste)、或是雙面膠片’以 晶片。為簡化製程，會在晶圓之背面貼附一晶粒 (die attach layer)，一種半固化黏性樹脂，具有 動以包覆銲線之特性，特別適用於多晶片堆疊， 之為膜覆線（FOW, Film-Over-Wire)技術。然在晶 步驟中，當利用切割刀具切割穿過該晶圓及該晶 層使其分離時，由於該晶粒貼附層之黏著特性， 在晶圓切割道產生毛邊或與鄰近晶片產生沾： 象，導致後續黏晶步驟時，該晶片拾取治具在吸 時，產生吸取雙重晶片（double die)之現象，影 體封裝品質與成本。 【發明内容】 有鑒於此，本發明之主要目的係在於提供一 拾取治具與方法，主要用以解決上述問題。在拾 晶片時，目標晶片與非目標晶片不會產生沾黏， 效清除晶片表面上之微粒與灰塵，進而提高半導 件之製程良率與減少製程成本。 本發明的目的及解決其技術問題是採用以下 案來實現的。依據本發明所揭示之一種晶片拾取 主要包含一連接板、一吸嘴以及複數個吹氣喷槍 (yield) 早期會 I樹脂 供黏貼 貼附層 受熱流 並被稱 圓切割 粒貼附 在往會 黏之現 取晶片 響半導 種晶片 取目標 並能有 體封裝 技術方 治具， 。該吸 6 201001566 嘴係概約設置於該連接板之中心，用以吸取一目標晶 片。該些吹氣喷槍係位於該連接板之周邊，用以提供吹 力以壓制鄰近該目標晶片之複數個非目標晶片。 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術 措施進一步實現。 在前述晶片拾取治具中，該些吹氣喷槍係可為對稱 配置，並且該吸嘴係位於該些吹氣噴槍的中心點位置。 在前述晶片拾取治具中，可另包含有一吸附墊，其 係設置貼附於該吸嘴之一吸孔。 在前述晶片拾取治具中，該吸附墊係可為一多孔隙 橡膠片。 在前述晶片拾取治具中，該些吹氣喷槍係可具有複 數個喷氣孔，其係大致水平地對齊但不超出該吸附墊之 一吸附面。 在前述晶片拾取治具中，該些吹氣喷槍之該些喷氣 孔係可為狹長槽口，以提供條狀的吹力。 在前述晶片拾取治具中，該些吹氣喷槍之該些喷氣 孔係可為管狀開口 ，以提供多點狀的吹力。 在前述晶片拾取治具中，該些吹氣喷搶係可為離子 喷搶。 本發明還揭示一種晶片拾取方法，主要步驟包含： 首先，提供一如上所述之晶片拾取治具。接著，提供一 膠帶，其上貼附有該目標晶片以及鄰近該目標晶片之複 數個非目標晶片。之後，推升該目標晶片，以使其不與 7 .201001566 該些非目標晶片為共平面。之後，下降該晶片拾取治 具，直到該吸嘴吸取到該目標晶片。最後，上升該晶片 拾取治具，以使該目標晶片由該膠帶分離，並由該些吹 氣喷槍提供吹力，以壓制鄰近該目標晶片之該些非目標 晶片。 由以上技術方案可以看出，本發明之晶片拾取治 具，具有以下優點與功效： 一、 在拾取目標晶片時，鄰近的非目標晶片不會沾黏於 ' 目標晶片，解決習知拾取目標晶片時產生吸取雙重 晶片（double die)之問題。 二、 在拾取目標晶片時，同時清除晶片表面上之微粒或 灰塵，避免污染晶片，進而提高製程良率與降低成 本。 三、 吹氣喷槍不會表面接觸到欲分離之非目標晶片，故 可達到無印痕及不會損壞晶片表面積體電路之功 L 效。 四、 在拾取目標晶片時，同時可消除靜電。 【實施方式】 依據本發明之一具體實施例，一種晶片拾取治具舉 例說明於第1圖之截面示意圖。該晶片拾取治具1 00主 要包含一連接板1 1 0、一吸嘴1 2 0以及複數個吹氣喷槍 130 ° 如第1圖所示，該吸嘴120係概約設置於該連接板 1 10之中心，用以吸取一目標晶片10(如第4及5圖所 8 .201001566 示）。具體而言，該吸嘴1 2 0之中心係具有一吸孔1 2 1， 該吸孔1 2 1係以真空管線連接一真空源（圖未繪出），透 過該吸孔1 2 1用以形成一真空通路，使著該吸嘴1 2 0得 以產生一吸附力。而為了強化該吸嘴1 2 0之剛性，該吸 嘴1 20可由剛性金屬所製成，例如不銹鋼材質。在一具 體實施例中，如第1圖所示，該晶片拾取治具1 00可另 包含有一吸附墊1 40，其係設置貼附於該吸嘴1 20之該 吸孔1 2 1。具體而言，該吸附墊1 40係可為一多孔隙橡 f . 膠片，該吸附墊1 40係可概為一具有彈性之矩形片，該 些孔隙可呈等間距分布，用以平均分散真空源之真空壓 力。一吸附面1 4 1係位於該吸附墊1 40之底部，其係為 一平整之接觸面。在黏晶步驟時，使該目標晶片1 0表 面受力平均於該吸附面1 4 1，並減少該目標晶片1 0表 面因接觸摩擦而受損或刮傷。 如第1圖所示，該些吹氣喷槍1 3 0係位於該連接板 (' 110之周邊，用以提供吹力以壓制鄰近該目標晶片10 之複數個非目標晶片20(如第4及5圖所示）。如第1及 6圖所示，該些吹氣喷搶1 3 0係可為對稱配置，並且該 吸嘴1 2 0係可位於該些吹氣喷搶1 3 0的中心點位置，換 言之，由該吸嘴1 2 0至每一吹氣喷槍1 3 0的距離可概約 相等。 如第1圖所示，較佳地，該些吹氣喷槍13 0係可具 有複數個喷氣孔1 3 1，其係大致水平地對齊但不超出該 吸附墊1 4 0之一吸附面1 4 1，避免該些吹氣喷槍1 3 0之 9 201001566 該些喷氣孔不會直接接觸到非目標晶片2〇(如第4 及5圖所示）。 請參閱第1至5圖所示，本發明進一步說明使用該 晶片拾取治具1 〇 〇之晶片拾取方法’以彰顯本案的功 效。首先’如第1圖所示’提供一如上所述之晶片拾取 治具1 0 0。 接著’如第2圖所示，提供一膠帶3 0，其上貼附有 . 該目標晶片1 〇以及鄰近該目標晶片1 0之複數個非目標 ' 晶片20。該膠帶30係可為晶圓切割膠帶，並且該目標 晶片1 0與該些鄰近之非目標晶片20係由同一晶圓切割 形成，其係利用一切割刀具（例如鑽石刀片）依照預先設 定好之切割道（scribe line)，將該晶圓切割成複數個分 離之晶片1 0、2 0。該膠帶3 0係具有可拉張伸展之特性， 可選自紫外線膠帶（UV tape)、熱分離膠帶（thermal tape) 或藍膜（blue tape)之其中一種。 (,'j 該目標晶片10係具有一主動面11與一背面12’該 主動面1 1上係設有積體電路元件’如微控制器、微處 理器、記憶體、邏輯電路、特殊應用積體電路（如顯示 器驅動電路）等或上述之組合。在本實施例中，該目標 晶片1 0在朝向該膠帶3 0之該背面1 2係形成有一晶粒 貼附層13(dieattachlayer)’以貼附於該膠▼ 30。較佳 地，該晶粒貼附層1 3係可具有不完全固化的銲線包覆 特性，例如B階黏膠層，玎應用於採用膜覆線（F 〇w) 技術的多晶片堆疊。在不同實施例中’該晶粒貼附層 10 201001566 1 3亦可為雙面黏性膠帶。 之後，如第3圖所示，推升該目標晶片10，以使該 目標晶片1 〇不與該些非目標晶片20為共平面，以方便 該晶片拾取治具1 00對準與拾取。在推升該目標晶片 1 0之前，該膠帶3 0可業經照射紫光線或加熱製程而喪 失黏性。在本實施例中，可使用一階段式頂針2 0 0推升 該目標晶片10之中央’以使該晶粒貼附層1 3在該目標 晶片1 0之周邊之一部位預先與該膠帶3 0分離，以方便 ' 該目標晶片1 0能由該膠帶3 0剝除，減少該晶粒貼附層 1 3的沾黏影響，以順利取出該目標晶片1 0。 之後，如第4圖所示，下降該晶片拾取治具100， 直到該吸嘴1 20之該吸附墊1 40之該吸附面1 4 1吸取到 該目標晶片1 〇。並且利用連接於該吸孔1 2 1之真空源 施加一真空吸力，再藉由該吸嘴1 20中形成之真空通路 來吸取該目標晶片1 0。 I 最後，如第5圖所示，上升該晶片拾取治具100, 以使該目標晶片1 0由該膠帶3 0分離，並由該些吹氣喷 槍1 3 0提供吹力（如第4及5圖所示），以壓制鄰近該目 標晶片10之該些非目標晶片 20，使其不會沾黏在一 起，而產生吸取雙重晶片（double die)之問題。在對該 些非目標晶片2 0提供吹力之同時，除了可使該目標晶 片1 0與該些非目標晶片20分離外，亦可同時將附著在 該些非目標晶片2 0表面之微粒或灰塵吹離以及可消除 靜電，避免污染該些非目標晶片20，進而提高製程良 11 201001566 率與降低成本。此外，由於該些吹氣喷槍1 3 0不會表面 接觸到預分離之該些非目標晶片 2 0，故可達到無印痕 (ink)及不會損壞晶片電路之功效。 如第 6圖所示，在一實施例中，該些吹氣喷槍13 0 之該些噴氣孔 1 3 1係可為狹長槽口，以提供條狀的吹 力，以沿著該些非目標晶片20之側邊提供線狀之壓制 力，可更易於分離。 如第7圖所示，在另一變化實施例中，該些吹氣喷 槍1 3 0之該些噴氣孔1 3 1係可為管狀開口，以提供多點 狀的吹力，可分散吹力，均勻吹離晶片表面之微粒與灰 塵。較佳地，該些吹氣喷槍1 3 0係可為離子喷槍，其氣 流與離子濃度為可以調整，該些吹氣喷槍1 3 0係可藉由 管路連接空氣壓縮機並經過一離子源，達到正負電荷平 衡，以消除該些晶片1 0與2 0之靜電。 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對 本發明作任何形式上的限制，本發明技術方案範圍當依 所附申請專利範圍為準。任何熟悉本專業的技術人員可 利用上述揭示的技術内容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的内 容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡 單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的 範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖：為依據本發明之一具體實施例的一種晶片拾取 12 201001566 治具之截面示意圖。 第2圖：在本發明之一具體實施例中一種晶片拾取方法 中繪示提供一膠帶之示意圖。 第3圖：在本發明之一具體實施例中繪示推升一膠帶上 目標晶片之不意圖。 第4圖：在本發明之一具體實施例中繪示下降晶片拾取 治具之示意圖。 第5圖：在本發明之一具體實施例中繪示上升晶片拾取 治具之示意圖。 第6圖：為依據本發明之一具體實施例的晶片拾取治具 之仰視圖。 第7圖：為依據本發明之另一變化實施例的晶片拾取治 具之仰視圖。 【主要元件符號說明】

10 目標晶片 11 主動面 12 背面 13 晶粒貼附層 20 非目標晶片 30 膠帶 100 晶片拾取治具 110 連接板 120 吸嘴 121 吸孔 130 吹氣喷槍 13 1 喷氣孔 140 吸附墊 141 吸附面 200 階段式頂針 13

Claims (1)

1. 201001566 十、申請專利範圍： 1、 一種晶片拾取治具，包含： 一連接板； 一吸嘴，係概約設置於該連接板之中心，用以吸取一目 標晶片，以及 複數個吹氣喷搶，係位於該連接板之周邊，用以提供吹 力以壓制鄰近該目標晶片之複數個非目標晶片。 2、 如申請專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，其中該些 吹氣喷槍係為對稱配置，並且該吸嘴係位於該些吹氣喷 搶的中心點位置。 3、 如申請專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，另包含有 一吸附墊，其係設置貼附於該吸嘴之一吸孔。 4、 如申請專利範圍第3項所述之晶片拾取治具，其中該吸 附墊係為一多孔隙橡膠片。 5、 如申請專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，其中該些 吹氣噴搶係具有複數個喷氣孔，其係大致水平地對齊但 不超出該吸附墊之一吸附面。 6、 如申請專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，其中該些 人氣噴％之該些喷氣孔係為狹長槽口，以提供條狀的吹 力。 7、 如申請專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，其中該些 吹氣噴搶之該些喷氣孔係為管狀開口，以提供多點狀的 吹力。 8、 如申睛專利範圍第1項所述之晶片拾取治具，其中該些 14 201001566 吹氣噴搶係為離子喷搶。 9、一種晶片拾取方法，包含： 提供一如申請專利範圍第丨項所述之晶片拾取治具； 提供一膠帶，其上貼附有該目標晶片以及鄰近該目標晶 片之複數個非目標晶片； 推升§亥目標晶片，以使其不與該些非目標晶片為共平面； 下降該晶片拾取治具，直到該吸嘴吸取到該目標晶片； 以及 上升該晶片拾取治具，以使該目標晶片由該膠帶分離， 並由該些吹氣噴搶提供吹力，以壓制鄰近該目標晶片之 該些非目標晶片。 10如申喷專利範圍第9項所述之晶片拾取方法，其中該 目標晶片在朝向該膠帶之—表面係、形成有—晶粒貼附層 (die attach layer),以貼附於該膠帶。 "、如申請專利範圍第10項所述之晶片拾取方法，其中該 晶粒貼附層係具有不完全固化的銲線包覆特性。 12、如申請專利範圍第u項所述之晶片拾取方法，其中推 升該目標晶片之步驟係包含使用—階段式頂針推升該目 標晶片之中央，以使該晶粒貼附層在該目標晶片之周邊 之一部位預先與該膠帶分離。 &如申請專利範圍第9項所述之晶片拾取方法，其中該 膠帶：為晶圓切割膠帶，並且該目標晶片與該些鄰近之 非目標晶片係由同一晶圓切割形成。 14、如申請專利範圍第13項所述之晶片拾取方法，其中在 15 201001566 推升該目標晶片之前，該膠帶業經照射紫光線而喪失黏 性0 16