防止芯片裂纹的顶针方法
【专利摘要】本发明公开了一种防止芯片裂纹的顶针方法，包括：1)设计一种顶针装置，该顶针装置包括：次顶针、主顶针和主次顶针控制模块，次顶针和主顶针设于主次顶针控制模块上；其中，次顶针，用于使芯片部分剥离，以减轻主顶针的负载■’主顶针，用于使芯片二次剥离；主次顶针控制模块，用于控制次顶针和主顶针的操作；2)调整主次顶针均处于待用状态，并控制顶针装置上升；3)利用次顶针进行第一次剥离，使部分芯片与蓝膜相剥离；4)利用主顶针进行第二次剥离，再使芯片与蓝膜相剥离；5)经拾取头，把芯片取拾走。本发明可有效避免顶针/蓝膜的搭配所导致的芯片背面顶针裂纹。
【专利说明】防止芯片裂纹的顶针方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种集成电路封装领域中的顶针方法，特别是涉及一种防止芯片裂纹 的顶针方法。
【背景技术】
[0002] 在集成电路封装流程中，芯片剥离是一步十分重要的工艺步骤。该芯片剥离可以 分为两个步骤，即顶针接触的瞬间阶段和芯片剥离的上升阶段，如图1-2所示，芯片顶针顶 起芯片，使芯片与蓝膜进行分离，然后，拾取头通过真空作用，把芯片拾取。在顶针接触的瞬 时阶段，如果顶针速度过高，会引起顶针对芯片的冲击增大，有可能导致剥离过程中芯片的 碎裂；如果顶针速度太低，则不能有效拜托胶水的粘力，使芯片与蓝膜分离；在芯片剥离的 上升阶段，如果胶水的粘附力过大，则可能会发生拾不起来的现象，必须通过增加顶针冲击 力才能有效剥离，且容易发生芯片的歪斜并引起芯片边缘的碎裂问题，如图3所示。
[0003] 随着芯片的越来越薄以及部分芯片会偏大，顶针工艺会越来越难。因此，需研发一 种新的顶针方法，以解决芯片裂纹问题。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种防止芯片裂纹的顶针方法。通过该方法，能 避免顶针/蓝膜的搭配所导致的芯片背面顶针裂纹，解决了现有的芯片剥离中存在的因顶 针的速度过快或者膜的吸附力过强等引起顶针刺破蓝膜划伤芯片，严重情况下可以导致裂 片的问题。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的防止芯片裂纹的顶针方法，包括步骤：
[0006] 1)设计一种新的顶针装置，该顶针装置包括：次顶针、主顶针和主次顶针控制模 块；
[0007] 其中，次顶针，用于先使芯片部分剥离，以减轻主顶针的负载；
[0008] 主顶针，用于使芯片二次剥离，即在次顶针进行部分剥离后，进行最终的剥离；
[0009] 主次顶针控制模块，用于控制次顶针和主顶针的操作；
[0010] 所述次顶针和主顶针设于主次顶针控制模块上；
[0011] 2)通过主次顶针控制模块，调整主次顶针均处于待用状态，并控制顶针装置上 升；
[0012] 3)通过主次顶针控制模块，利用次顶针进行第一次剥离，使部分芯片与蓝膜相剥 离；
[0013] 4)通过主次顶针控制模块，利用主顶针进行第二次剥离，再使芯片与蓝膜相剥 离；
[0014] 5)经拾取头，把芯片取拾走。
[0015] 所述方法，还可包括：6)抽回主次顶针控制模块，主顶针回位并回归待用状态，然 后，重复步骤2)?5)。例如，防止芯片裂纹的顶针方法，可为三次剥离的方式进行芯片剥 离，并把次顶针做成内圈次顶针和外圈次顶针，利用外圈次顶针进行第一次剥离，使30%芯 片与蓝膜相剥离，利用内圈次顶针进行第二次剥离，再使60%芯片与蓝膜相剥离，最后，主 顶针实现90%或100%剥离。
[0016] 所述步骤1)中，该次顶针，以主顶针为中心均匀分布，以不超过芯片边界为限，并 以芯片受力均匀为标准；次顶针的针尖为圆形或平顶的形状；次顶针的数目可为2根以上， 如可为2?32根；
[0017] 步骤1)中，主顶针位于芯片的中心位置；主顶针的数目可为1根或多根。
[0018] 步骤1)中，主次顶针控制模块包括：基座和控制装置；其中，基座用于设置次顶针 和主顶针；控制装置用于控制主次顶针的操作顺序和位置，并且在次顶针发挥作用时，主顶 针处于待用状态；在主顶针发挥作用时，次顶针处于待用状态，等一次作业完毕，主次顶针 均处于待用状态。
[0019] 所述步骤3)中，部分芯片为20%?40%的芯片；在次顶针进行第一次剥离时，主顶 针处于待用或待用状态。
[0020] 所述步骤4)中，使70%?100%的芯片与蓝膜相剥离；在主顶针进行第二次剥离 时，次顶针回归待用状态。
[0021] 上述的待用状态，包括：顶针(主顶针、次顶针）抽回或顶针原处不动。
[0022] 本发明，通过采用两步工艺法，先缓冲，使芯片与蓝膜初步分离；然后，顶起芯片， 使过冲压力较小的情况下，顶起芯片。这种方式可以有效避免顶针/蓝膜的搭配所导致的 芯片背面顶针裂纹。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明：
[0024] 图1是传统顶针作业结构示意图(顶针接触前）；
[0025] 图2是传统顶针作业结构示意图(顶针顶起后）；
[0026] 图3是顶针应力过大引起芯片背面裂纹的显微镜检测图；
[0027] 图4是本发明的次顶针作业示意图；
[0028] 图5是本发明的主顶针作业示意图。
[0029] 图中附图标记说明如下：
[0030] 1为顶针，2为蓝膜，3为胶水，4为芯片，5为拾取头，11为次顶针，12为主顶针，13 为控制装置，14为基座。
【具体实施方式】
[0031] 本发明的防止芯片裂纹的顶针方法，包括步骤：
[0032] 1)设计一种新的顶针装置，该顶针装置含有次顶针11、主顶针12和主次顶针控制 模块，所述次顶针11和主顶针12设于主次顶针控制模块上；；
[0033] 其中，次顶针11，用于先使芯片4部分剥离，以减轻主顶针12的负载；该次顶针 11，以主顶针12为中心均匀分布，以不超过芯片4边界为限，并以芯片4受力均匀为标准； 次顶针11的针尖为圆形或平顶的形状；次顶针11的数目，以让芯片4均匀受力为主要考 虑，根据实际应用，可为2根以上，如可为2?32根；
[0034] 主顶针12,用于使芯片4二次剥离，即在次顶针11进行部分剥离后，进行最终的剥 离；主顶针12位于芯片4的中心位置；主顶针12的数目一般设置为1根，如果芯片4面积 较大，可以设置1根以上，即主顶针12的数目可为1根或多根；
[0035] 主次顶针控制模块，用于控制次顶针11和主顶针12的操作；该主次顶针控制模块 包括：基座14和控制装置13 ;其中，基座14用于设置次顶针11和主顶针12 ;控制装置13 用于控制主次顶针的操作顺序和位置，并且在次顶针11发挥作用时，主顶针12处于待用状 态；在主顶针12发挥作用时，次顶针11处于待用状态，等一次作业完毕，主次顶针均处于待 用状态；
[0036] 2)通过主次顶针控制模块，调整主次顶针均处于待用状态，并控制顶针装置上 升；
[0037] 3)通过主次顶针控制模块，利用次顶针11进行第一次剥离，使部分芯片4与蓝膜 2相剥离(如部分芯片4为20%?40%的芯片4)(如图4所示）；
[0038] 其中，在次顶针11进行第一次剥离时，主顶针12处于待用或待用状态；
[0039] 4)通过主次顶针控制模块，利用主顶针12进行第二次剥离，再使芯片4与蓝膜2 相剥离(如70%?100%的芯片4与蓝膜2相剥离）（如图5所示）；
[0040] 其中，在主顶针12进行第二次剥离时，次顶针11回归待用状态。
[0041] 5)经拾取头5,把芯片4取拾走。
[0042] 另外，上述方法，还可包括：6)抽回主次顶针控制模块，主顶针12回位并回归待用 状态，然后，重复步骤2)?5)。例如，芯片4更大或者更薄时，还可以对此种方法进行延伸， 做成三次剥离的方式，即防止芯片裂纹的顶针方法，为三次剥离的方式进行芯片4剥离，并 把次顶针11做成内圈次顶针和外圈次顶针，利用外圈次顶针进行第一次剥离，使30%芯片4 与蓝膜2相剥离，利用内圈次顶针进行第二次剥离，再使60%芯片4与蓝膜2相剥离，最后， 主顶针12实现90%或100%剥离。
[0043] 上述方法中，所述的待用状态，是以不与蓝膜2接触为判断标准，如可包括：顶针 (主顶针12、次顶针11)抽回或顶针原处不动。
[0044] 按照上述方法进行操作能有效避免顶针/蓝膜的搭配所导致的芯片背面顶针裂 纹，而且本发明的顶针装置设计简单，操作性强，具有广泛的应用前景。
【权利要求】
1. 一种防止芯片裂纹的顶针方法，其特征在于，包括步骤： 1) 设计一种顶针装置，该顶针装置包括：次顶针、主顶针和主次顶针控制模块； 其中，次顶针，用于使芯片部分剥离，以减轻主顶针的负载； 主顶针，用于使芯片二次剥离； 主次顶针控制模块，用于控制次顶针和主顶针的操作； 所述次顶针和主顶针设于主次顶针控制模块上； 2) 通过主次顶针控制模块，调整主次顶针均处于待用状态，并控制顶针装置上升； 3) 通过主次顶针控制模块，利用次顶针进行第一次剥离，使部分芯片与蓝膜相剥离； 4) 通过主次顶针控制模块，利用主顶针进行第二次剥离，再使芯片与蓝膜相剥离； 5) 经拾取头，把芯片取拾走。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法，还包括：6)抽回主次顶针控制模 块，主顶针回位并回归待用状态，然后，重复步骤2)?5)。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述防止芯片裂纹的顶针方法，为三次剥离 的方式进行芯片剥离，并把次顶针做成内圈次顶针和外圈次顶针，利用外圈次顶针进行第 一次剥离，使30%芯片与蓝膜相剥离，利用内圈次顶针进行第二次剥离，再使60%芯片与蓝 膜相剥离，最后，主顶针实现90%或100%剥离。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，次顶针，以主顶针为中心均 匀分布，以不超过芯片边界为限，并以芯片受力均匀为标准；次顶针的针尖为圆形或平顶的 形状； 主顶针，位于芯片的中心位置； 主次顶针控制模块，包括：基座和控制装置；其中，基座用于设置次顶针和主顶针；控 制装置用于控制主次顶针的操作顺序和位置，并且在次顶针发挥作用时，主顶针处于待用 状态；在主顶针发挥作用时，次顶针处于待用状态，等一次作业完毕，主次顶针均处于待用 状态。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述次顶针的数目为2根以上； 主顶针的数目为1根或多根。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述次顶针的数目为2?32根。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，部分芯片为20%?40%的 -H-* LL 心片； 在次顶针进行第一次剥离时，主顶针处于待用或待用状态。
8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中，使70%?100%的芯片与蓝 膜相剥离； 在主顶针进行第二次剥离时，次顶针回归待用状态。
9. 如权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述待用状态，是以不与蓝膜接触为判 断标准，包括：顶针抽回或顶针原处不动。
【文档编号】H01L21/683GK104217984SQ201310222517
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】马香柏 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司