專利名稱：具有可調(diào)內(nèi)徑的晶片容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對用于半導(dǎo)體晶片運(yùn)輸?shù)娜萜鞯母倪M(jìn)。更具體地，本晶片容器包括對防止晶片移動的夾緊側(cè)壁的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體晶片的處理過程中，典型地，半導(dǎo)體晶片必須在處理步驟之間運(yùn)輸或傳送到其它設(shè)備。半導(dǎo)體晶片是易碎的，并且晶片表面的損壞會使晶片無法使用于預(yù)定的用途。因?yàn)榫軗p的潛在風(fēng)險(xiǎn)很高，半導(dǎo)體必須被包裝和運(yùn)輸，以使損害最小化。在運(yùn)輸過程中，多個(gè)半導(dǎo)體晶片被堆疊在運(yùn)輸容器中。已經(jīng)有許多試圖使這些硅晶片的損壞最小化的容器產(chǎn)品被銷售和相關(guān)專利被授權(quán)。在這里公開了覆蓋這些產(chǎn)品的專利的示范性例子。 在2006年3月2日發(fā)布的、由Cliffton C. Haggard等人申請的美國專利公布號US2006/0042998公開了使用放置在晶片頂部的緩沖插入件。當(dāng)蓋子在緩沖插入件的頂部上關(guān)閉時(shí)，支撐部分被推到蓋子的里面。這使得緩沖構(gòu)件在接觸點(diǎn)處圍繞晶片順從變形。雖然該文獻(xiàn)使晶片移動最小化，但晶片垂直貯存，緩沖被施加到包圍結(jié)構(gòu)的封閉側(cè)。載體關(guān)閉下壓在緩沖件上，而不是在緩沖件上滑動。緩沖件也沒有與包圍結(jié)構(gòu)整合在一起，而是作為単獨(dú)的部件存在。在2006年9月5日公布的、授予John Burns等人的美國專利號7，100, 772公開
了用于通過在半導(dǎo)體晶片的側(cè)面推壓的幾種方法來保持半導(dǎo)體晶片的容納裝置。在所有的實(shí)施例中，一半外殼與位于另外一半外殼中的臂交互作用，以便壓在半導(dǎo)體晶片的側(cè)面上。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧加載的活塞推壓在分叉構(gòu)件上。在另ー個(gè)實(shí)施例中，活動鉸鏈上的臂被推動而與晶片接觸。雖然這個(gè)專利公開了減小晶片移動的晶片承載體，但晶片被垂直貯存，緩沖被施加到包圍結(jié)構(gòu)的封閉側(cè)。載體關(guān)閉下壓在緩沖件上，而不是在緩沖件上滑動。這個(gè)專利使用多個(gè)臂，每個(gè)晶片ー個(gè)臂。頂部外殼下壓在緩沖件上，而不是在臂上滑動來提供緩沖。在2006年I月24日發(fā)布的、授予Clifton C. Haggard et al等人的美國專利號6，988，620公開的晶片容器帶有側(cè)壁耳片部分的頂部外殼，所述側(cè)壁耳片部分具有倒棱的邊緣，該邊緣推擠底部外殼中對應(yīng)的邊緣而使延伸部分推擠晶片。在這個(gè)專利中，鉸鏈從底部外殼彎曲并能夠下彎而接觸某些但不是全部晶片。鉸鏈不是從晶片承載體的側(cè)壁擺動，并且在品片上的接觸點(diǎn)不在鉸鏈末端，以便把力均勻地施加到晶片上。在1995年4月4日發(fā)布的、授予Toshitsugu Yajima等人的美國專利號5，402，890公開了被放置在頂部外殼與底部外殼之間的、具有柔性襯墊箱構(gòu)件的箱形容器。有楔狀肋在內(nèi)部側(cè)壁上滑動，將襯墊箱構(gòu)件推擠在置于包圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的片狀體上。關(guān)閉外殼的相互作用使得與外殼內(nèi)的所有片狀體接觸的ー個(gè)部件變形。該專利需要另外的插入物來提供緩沖，緩沖件沒有與任一個(gè)外殼合并或鉸接。在1991年6月18日發(fā)布的、授予Toshitsugu Yajima的美國專利號5，024，329
公開了晶片運(yùn)輸裝置，該晶片運(yùn)輸裝置使用鉸接的移動側(cè)壁。這個(gè)側(cè)壁具有多個(gè)活動鉸鏈，當(dāng)?shù)撞客鈿す潭ǖ巾敳客鈿ぶ袝r(shí)，這些活動鉸鏈推動晶片固定裝置而頂住晶片。關(guān)閉外殼的相互作用使得與外殼內(nèi)的所有晶片接觸的ー個(gè)部件變形。在該專利中，晶片被垂直貯存。這個(gè)緩沖件僅從ー側(cè)推動，并且在晶片容易受到損壞的地方推擠晶片而頂住外壁。頂部外殼下壓在緩沖件上，而不是在緩沖件上滑動。所需要的是對內(nèi)部移動、晶片的側(cè)向和頂部保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)的半導(dǎo)體晶片容器，改進(jìn)的晶片承載體具有活動側(cè)壁，該側(cè)壁推擠晶片的相對兩側(cè)，以消除晶片在載體內(nèi)的移動。本待決的申請利用在所識別的領(lǐng)域中的新改進(jìn)來滿足 這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
半導(dǎo)體晶片容器的目標(biāo)是限制晶片在容器內(nèi)的徑向移動量。限制徑向移動是重要的，因?yàn)楫?dāng)運(yùn)輸必須被堆疊在間隔環(huán)上的“凸形的”晶片時(shí)，在間隔環(huán)必須僅僅接觸的場合下，晶片的周界將不會徑向移位到包含焊接凸起物的區(qū)域。改進(jìn)方案提高晶片保護(hù)裝置保護(hù)半導(dǎo)體晶片和減小對于晶片徑向移位的能力。這個(gè)設(shè)計(jì)可被用于垂直堆疊的晶片之間有間隔環(huán)或沒有間隔環(huán)的情形。半導(dǎo)體晶片容器的目標(biāo)是結(jié)合柔性壁段。柔性壁或壁結(jié)構(gòu)徑向向內(nèi)移動，占據(jù)在晶片與容器的主內(nèi)部直徑之間的多余空間。柔性壁減小晶片的移動或者可以包含隨壁移動的插入物，以便減小晶片的移動。這些壁段造成頂蓋與板之間的過盈配合，或通過使用在頂蓋和/或底部構(gòu)件中傾斜的接合表面。柔性壁段可包含具有柔性插入物的単獨(dú)的部件，或在它們被模制成的位置處與基底整合成ー個(gè)部件。半導(dǎo)體晶片容器的目標(biāo)是在約束壁內(nèi)包括柔性板。柔性板包含在晶片容器的主內(nèi)壁中。柔性壁段可以僅僅是壁的柔性部分或特定的板，它減小晶片容器與晶片之間或晶片堆疊之間的徑向間隙。這個(gè)機(jī)構(gòu)還可包括嵌入側(cè)壁中的彈性插入物的徑向移動，并且與頂蓋接合，從而徑向向內(nèi)移動彈性插入物的垂直部件。半導(dǎo)體晶片容器的另ー個(gè)目標(biāo)是包括嵌入柔性壁的柔性插入物。插入物是柔性的或彈性的插入物，是分開的片或被模制到柔性壁上，使用弾性材料。壁可包括開孔或縫隙，用于插入和保持插入物。半導(dǎo)體晶片容器的再ー個(gè)目標(biāo)是包括斜面接合表面。當(dāng)壁段被徑向向內(nèi)推動時(shí)，它們通常是在垂直方向上。斜面表面的使用使得在裝載有晶片堆時(shí)，把頂蓋和底部構(gòu)件組裝在一起所需的カ最小化。斜面表面在柔性壁或板段的背面上，并且在頂蓋上具有對應(yīng)的斜面，該頂蓋接合柔性壁斜面和徑向向內(nèi)驅(qū)動板。通過以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的各種目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，在附圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。


圖I顯示晶片容器的透視部件分解圖，多個(gè)晶片布置在兩半晶片容器之間。圖2顯示具有肋和柔性壁的底部外殼的俯視圖。圖3顯示具有兩個(gè)柔性壁段的肋的透視圖。圖4是顯示了傾斜的接合肋的頂部外殼的透視局部剖視圖。圖5是顯示了柔性壁段的底部外殼的透視局部剖視圖。
圖6是顯示柔性壁和傾斜的接合肋的透視局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖I顯示晶片容器的透視部件分解圖，多個(gè)晶片布置在兩個(gè)晶片容器蛤殼之間。多個(gè)半導(dǎo)體晶片20，21和22被顯示為在頂部50與底部100外殼之間被晶片分隔件或間隔環(huán)25分開。頂蓋外殼50具有平坦的頂部表面105。內(nèi)部基面102延伸到外部基面103，在基面103處，底部外殼具有支承最底下的半導(dǎo)體晶片20的底部的肋狀圖案101，并且増大相當(dāng)平坦的基面102和103的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。頂部外殼50和底部外殼100具有本質(zhì)上平坦的矩 形或正方形基底。從底部外殼100本質(zhì)上垂直延伸的多個(gè)內(nèi)助壁110和111保護(hù)半導(dǎo)體晶片20-22免受移動側(cè)邊損壞。肋115從底部外殼的外邊緣上升，從而提供給晶片承載體加標(biāo)簽的區(qū)域。除了標(biāo)簽區(qū)域以外，晶片承載體具有用于將插入晶片承載體外殼中的RF ID(射頻標(biāo)識)標(biāo)記65 (還顯示于圖5中)。這個(gè)區(qū)域是被標(biāo)記來識別RF ID位置的區(qū)域，以助于掃描RF ID和免除為了定位RF ID而掃描載體的所有側(cè)邊的需要。內(nèi)肋壁被形成在頂部外殼中而提供柔性壁段，當(dāng)頂部外殼50被插入底部外殼100時(shí)這些柔性壁段隨之彎曲。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，有四個(gè)垂直肋，每個(gè)垂直肋具有兩個(gè)柔性壁。當(dāng)這些壁彎曲時(shí)，壁徑向向內(nèi)或同心地推向晶片承載體的中心，從而減小中心空腔的內(nèi)徑，并且夾住晶片20-22、晶片分隔器和/或間隔環(huán)25。這在本申請的圖2-6中更詳細(xì)地顯示和描述。圖2顯示帶有肋110、111、112和113的底部外殼的俯視圖，每個(gè)肋具有兩個(gè)柔性壁。用圖3更好地顯示了柔性壁，圖3顯示在肋110上具有兩個(gè)柔性壁段122和123的肋的透視圖。每個(gè)柔性壁段122和123分別具有相關(guān)聯(lián)的凸起124和125，凸起124和125被位于頂部外殼中的配合肋推動。當(dāng)頂部外殼被向下推到底部外売上吋，凸起124和125被推向晶片承載體的中心。壁122和123在肋110的外部受約束的部分上彎曲并彎曲到晶片承載體的中心。因?yàn)橛邪藗€(gè)柔性壁環(huán)繞晶片承載體，這些壁將一致向內(nèi)移動，從所有的方向推到晶片上，從而將晶片夾入晶片承載體的中心。因?yàn)楸诓皇茄丞`個(gè)方向被推動，一起移動所有的壁還避免了對晶片造成損壞，并且因?yàn)樗芯粖A持并沿多個(gè)向外的方向被釋放，當(dāng)頂部外殼被移除吋，晶片不會移回到中間位置。在圖3中，四個(gè)中心肋126中的一個(gè)顯示在凸起124和125之間。這個(gè)中心肋被布置來幫助頂部與底部晶片承載體外殼之間的對準(zhǔn)，并增加垂直壁或肋的剛度。在圖3上還顯示閂鎖耳片或閂鎖件70。閂鎖耳片或閂鎖件70的特征和功能在本發(fā)明人的其它專利申請序列號12/548，368和12/606，921中更詳細(xì)地顯示和描述，這些專利通過整體引用而結(jié)合在本文中。這是閂鎖到位于頂部外殼中的間隙內(nèi)以便在晶片運(yùn)輸期間把晶片承載體的兩半固定在一起的四個(gè)R鎖件之一。凸起124和125被位于頂部外殼上的傾斜的肋推動。傾斜的接合肋在圖4中顯示和描述。圖4是頂部外殼的透視局部剖視圖，顯示了八個(gè)傾斜的接合肋中的ー個(gè)。為了更清晰地顯示從外部肋壁54延伸的肋143，頂部外殼被局部剖切。外部肋壁54圍繞晶片空腔連續(xù)存在，以防止污染物進(jìn)入位于晶片承載體內(nèi)的任何貯存的半導(dǎo)體晶片之間或之上。肋143具有斜坡狀的或階梯狀的壁部144，該壁部144在如圖5所示的下面的外売上的凸起124和125的變尖的區(qū)域145上推動之前開始接合。這個(gè)圖也顯示圖3所示的、與閂鎖耳片70接合的凹ロ 75，它們在本發(fā)明人的其它專利申請序列號12/548，368和12/606，921中更詳細(xì)地顯示和描述，這些專利通過引用而結(jié)合在本文中。圖5是顯示柔性壁段的底部外殼的透視局部剖視圖。在圖5中，閂鎖耳片或閂鎖件70(在圖3中顯示)已被移除，以便提供無阻擋的柔性壁122和123的視圖。肋143(從圖4看)接合在凸起124和125上，從而使柔性壁122和123向內(nèi)樞軸轉(zhuǎn)動。中心肋126顯示在凸起124和125之間。這個(gè)中心肋在位于頂部外殼50中的兩個(gè)肋143之間穿過，以防止肋143推進(jìn)到底部 外殼100上的不期望的位置。對準(zhǔn)情形在圖6中更詳細(xì)地顯示。圖6顯示在底部外殼100的肋110上的柔性壁123和在頂部外殼上的傾斜接合肋143的透視局部剖視圖。頂部外売50向下推到底部外殼100上，直至閂鎖耳片或閂鎖件70接合并閂鎖到頂部外殼50中的凹ロ 75中為止。為了分開兩個(gè)外殼，閂鎖耳片或閂鎖件70被從凹ロ 75推出，兩個(gè)外殼可以被拉開。在外殼被拉開時(shí)，接合肋143滑離凸起125，使得柔性壁123回彈開，由此釋放晶片。在這個(gè)圖中，插入物或襯墊127被顯示在柔性壁的內(nèi)側(cè)。襯墊127可以被插入、過度模制或合并到壁中。這個(gè)襯墊127優(yōu)選是弾性體并且為晶片提供附加緩沖，并且增加柔性壁的摩擦系數(shù)來夾緊硅晶片或間隔件。應(yīng)當(dāng)指出，這個(gè)緩沖件或襯墊127的位置不在鉸接端或直接在凸起125所在位置的后面。緩沖件或襯墊127的位置設(shè)在這兩個(gè)位置之間，以便允許壁在與晶片的接觸點(diǎn)處彎曲。因?yàn)榻佑|點(diǎn)在鉸接位置與凸起位置之間，柔性壁提供額外的彎曲來進(jìn)ー步緩沖晶片。緩沖件、襯墊或柔性插入物127可嵌入柔性壁之中或之上。插入物是使用弾性材料的柔性或彈性的插入物，無論是単獨(dú)的零件還是被過度模制到壁上。壁可包括用于插入和保持插入物的開孔或縫隙。在這個(gè)圖上顯示了活動鉸鏈區(qū)域128,其中壁變薄而允許彎曲?；顒鱼q鏈?zhǔn)怯杀诓牧闲纬傻你q鏈,其中壁材料在三個(gè)邊上都沒有支撐。鉸鏈自由端末端上的壓カ允許壁彎曲。壁在位置128處變薄，從而允許在壁的更局部化的區(qū)域更容易彎曲或鉸接。還顯示了對于晶片環(huán)129的徑向支撐，以便支撐最下面的晶片環(huán)。由此，公開了半導(dǎo)體晶片容器的具體實(shí)施例。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，除了所描述的那些方案之外可能作出許多修改方案，而不背離這里的發(fā)明概念。所以，發(fā)明主題僅僅受限于所附權(quán)利要求的精神。
權(quán)利要求
1.一種晶片容器，包括 頂部外殼和底部外殼，所述頂部外殼和底部外殼被嵌套在一起，形成具有用于忙存至少ー個(gè)半導(dǎo)體晶片的內(nèi)部空腔的蛤殼形外売， 所述頂部外殼具有本質(zhì)上平坦的矩形基底，該頂部外殼的基底具有至少ー個(gè)以本質(zhì)上圓形定向從所述基底垂直延伸的肋； 所述底部外殼具有本質(zhì)上平坦的矩形基底，該底部外殼的基底具有至少ー個(gè)從所述基底垂直延伸的肋，其中在所述底部外売上的所述至少一個(gè)肋還包括至少兩個(gè)被布置成垂直于所述本質(zhì)上平坦的基底的活動鉸鏈，其中每個(gè)所述活動鉸鏈由至少ー個(gè)活動壁段形成；在遠(yuǎn)離所述活動鉸鏈的末端，所述至少一個(gè)活動壁具有第一板閉合斜面，以及所述頂部外殼具有第二閉合斜面，所述第二閉合斜面被配置成與所述第一板閉合斜面接合，從而當(dāng)所述頂部外殼坐落在所述底部外殼上時(shí)，所述第一閉合斜面推動所述第二閉合斜面進(jìn)而同心地朝所述內(nèi)部空腔推進(jìn)所述活動壁。
2.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，其中多個(gè)壁段徑向移動，從而與所述晶片容器同心地保持所述至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片。
3.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，其中所述壁段還包括位于所述壁段與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片之間的彈性插入物。
4.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，其中所述活動壁在所述活動鉸鏈與所述第一閉合斜面之間的位置與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片接觸。
5.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，包括至少兩個(gè)活動壁。
6.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，包括至少四個(gè)活動壁。
7.按照權(quán)利要求I所述的晶片容器，包括至少八個(gè)活動壁。
8.一種晶片容器，包括 頂部外殼和底部外殼，所述頂部外殼和底部外殼被嵌套在一起，形成具有用于存儲至少ー個(gè)半導(dǎo)體晶片的內(nèi)部空腔的蛤殼形外売， 所述頂部外殼具有本質(zhì)上平坦的矩形基底，該頂部外殼的基底具有至少ー個(gè)以本質(zhì)上圓形定向從所述基底垂直延伸的肋； 所述底部外殼具有基底，該底部外殼的基底具有從所述基底垂直延伸的至少ー個(gè)肋，其中在所述底部外売上的所述至少ー個(gè)肋具有多個(gè)柔性壁段； 所述多個(gè)柔性壁段中的每ー個(gè)都具有第一板閉合斜面； 所述頂部外殼被配置成與所述第一板閉合斜面接合，使得當(dāng)所述頂部外殼坐落在所述底部外殼上時(shí)，在所述頂部外売上的所述至少ー個(gè)肋接合在所述第一板閉合肋上，從而使所述壁段朝所述內(nèi)部空腔徑向向內(nèi)彎曲。
9.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，其中在所述頂部外売上的所述肋還包括接合到所述第一閉合斜面上的閉合斜面。
10.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，其中所述閉合斜面是階梯狀的。
11.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，其中所述壁段還包括位于在所述壁段與所述至少ー個(gè)半導(dǎo)體晶片之間的彈性插入物。
12.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，其中所述活動壁在所述鉸鏈與所述第一閉合斜面之間的位置與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片接觸。
13.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，包括至少四個(gè)活動壁。
14.按照權(quán)利要求8所述的晶片容器，包括至少八個(gè)活動壁。
15.—種晶片容器,包括 頂部外殼和底部外殼，所述頂部外殼和底部外殼被嵌套在一起，形成具有用于存儲至少ー個(gè)半導(dǎo)體晶片的內(nèi)部空腔的蛤殼形外売， 所述頂部外殼具有本質(zhì)上平坦的矩形基底，該頂部外殼的基底具有至少ー個(gè)以本質(zhì)上圓形定向從所述基底垂直延伸的肋； 所述底部外殼具有本質(zhì)上平坦的矩形基底，該底部外殼的基底具有從所述基底垂直延伸的至少ー個(gè)肋，其中在所述底部外売上的所述至少ー個(gè)肋條還包括被布置成與所述本質(zhì)上平坦的基底垂直的至少ー個(gè)鉸鏈和至少ー個(gè)活動壁段，所述活動壁段從所述鉸鏈鉸接，使得所述至少一個(gè)活動壁段可以樞軸轉(zhuǎn)動而與所述至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片接觸。
16.按照權(quán)利要求15所述的晶片容器，其中多個(gè)臂段徑向移動，從而使所述至少ー個(gè)半導(dǎo)體晶片與所述晶片容器保持同心。
17.按照權(quán)利要求15所述的晶片容器，其中當(dāng)所述頂部外殼被嵌套在所述底部外売上時(shí)，所述至少一個(gè)活動壁是鉸接的。
18.按照權(quán)利要求17所述的晶片容器，其中所述鉸接通過位于所述頂部外殼和底部外殼上的互補(bǔ)的肋實(shí)現(xiàn)。
19.按照權(quán)利要求18所述的晶片容器，其中在所述頂部外殼或底部外売上的至少ー個(gè)所述互補(bǔ)的肋是階梯狀的。
20.按照權(quán)利要求15所述的晶片容器，其中在所述頂部外殼或底部外売上的至少ー個(gè)所述互補(bǔ)的肋條是傾斜的。
全文摘要
半導(dǎo)體晶片容器的改進(jìn)方案用于減小半導(dǎo)體晶片在晶片承載體內(nèi)的移動，該改進(jìn)方案使用位于基底構(gòu)件的主要內(nèi)部容納直徑之內(nèi)的柔性壁段、板或柔性插入物。這些壁允許垂直的容納表面移動和捕獲整個(gè)晶片堆，而不是幾個(gè)晶片。接觸晶片的表面均勻向內(nèi)移動。通過減小或消除晶片容器與晶片堆之間的間隙而固定晶片堆。其他改進(jìn)方案包括在頂部外殼和/或底部外殼上附加傾斜的接合表面，這提供更容易組裝頂部外殼與底部外殼的機(jī)械學(xué)優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)設(shè)計(jì)還允許自動裝載和卸載晶片堆，因?yàn)橐坏┤コ斏w，柔性壁會向外彈回。由此在半導(dǎo)體晶片容器中提供可自由移除晶片的小間隙。
文檔編號B65D85/86GK102666315SQ201080056505
公開日2012年9月12日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者A·L·韋伯, C·R·麥克, J·D·彼蘭特 申請人:德建先進(jìn)產(chǎn)品有限公司