具有可調(diào)內(nèi)徑的晶片容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)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(duì)防止晶片移動(dòng)的夾緊側(cè)壁的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體晶片的處理過(guò)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(huì)使晶片無(wú)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(guò)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(kāi)了覆蓋這些產(chǎn)品的專利的示范性例子。
[0003]在2006年3月2日發(fā)布的、由Cliffton C.Haggard等人申請(qǐng)的美國(guó)專利公布號(hào)US2006/0042998公開(kāi)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(dòng)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(dòng)。緩沖件也沒(méi)有與包圍結(jié)構(gòu)整合在一起，而是作為單獨(dú)的部件存在。
[0004]在2006年9月5日公布的、授予John Burns等人的美國(guó)專利號(hào)7，100, 772公開(kāi)了用于通過(guò)在半導(dǎo)體晶片的側(cè)面推壓的幾種方法來(lái)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。在另一個(gè)實(shí)施例中，活動(dòng)鉸鏈上的臂被推動(dòng)而與晶片接觸。雖然這個(gè)專利公開(kāi)了減小晶片移動(dòng)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(dòng)。這個(gè)專利使用多個(gè)臂，每個(gè)晶片一個(gè)臂。頂部外殼下壓在緩沖件上，而不是在臂上滑動(dòng)來(lái)提供緩沖。
[0005]在2006年I月24日發(fā)布的、授予Clifton C.Haggard et al等人的美國(guó)專利號(hào)6，988，620公開(kāi)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(duì)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(dòng)，并且在晶片上的接觸點(diǎn)不在鉸鏈末端，以便把力均勻地施加到晶片上。
[0006]在1995年4月4日發(fā)布的、授予Toshitsugu Yajima等人的美國(guó)專利號(hào)5，402，890公開(kāi)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(dòng)，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一個(gè)部件變形。該專利需要另外的插入物來(lái)提供緩沖，緩沖件沒(méi)有與任一個(gè)外殼合并或鉸接。
[0007]在1991年6月18日發(fā)布的、授予Toshitsugu Yajima的美國(guó)專利號(hào)5，024，329公開(kāi)了晶片運(yùn)輸裝置，該晶片運(yùn)輸裝置使用鉸接的移動(dòng)側(cè)壁。這個(gè)側(cè)壁具有多個(gè)活動(dòng)鉸鏈，當(dāng)?shù)撞客鈿す潭ǖ巾敳客鈿ぶ袝r(shí)，這些活動(dòng)鉸鏈推動(dòng)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)的所有晶片接觸的一個(gè)部件變形。在該專利中，晶片被垂直貯存。這個(gè)緩沖件僅從一側(cè)推動(dòng)，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(dòng)。
[0008]所需要的是對(duì)內(nèi)部移動(dòng)、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(dòng)側(cè)壁，該側(cè)壁推擠晶片的相對(duì)兩側(cè)，以消除晶片在載體內(nèi)的移動(dòng)。本待決的申請(qǐng)利用在所識(shí)別的領(lǐng)域中的新改進(jìn)來(lái)滿足這些要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]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(dòng)量。限制徑向移動(dòng)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(chǎng)合下，晶片的周界將不會(huì)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(duì)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(méi)有間隔環(huán)的情形。
[0010]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(dòng)，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(dòng)或者可以包含隨壁移動(dòng)的插入物，以便減小晶片的移動(dòng)。這些壁段造成頂蓋與板之間的過(guò)盈配合，或通過(guò)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單獨(dú)的部件，或在它們被模制成的位置處與基底整合成一個(gè)部件。
[0011]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(dòng)，并且與頂蓋接合，從而徑向向內(nèi)移動(dòng)彈性插入物的垂直部件。
[0012]半導(dǎo)體晶片容器的另一個(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(kāi)的片或被模制到柔性壁上，使用彈性材料。壁可包括開(kāi)孔或縫隙，用于插入和保持插入物。
[0013]半導(dǎo)體晶片容器的再一個(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(dòng)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力最小化。斜面表面在柔性壁或板段的背面上，并且在頂蓋上具有對(duì)應(yīng)的斜面，該頂蓋接合柔性壁斜面和徑向向內(nèi)驅(qū)動(dòng)板。
[0014]通過(guò)以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)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(hào)代表相同的部件。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1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。
[0016]圖2顯示具有肋和柔性壁的底部外殼的俯視圖。
[0017]圖3顯示具有兩個(gè)柔性壁段的肋的透視圖。
[0018]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。
[0019]圖5是顯示了柔性壁段的底部外殼的透視局部剖視圖。
[0020]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)施方式】
[0021]圖1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(kāi)。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，并且增大相當(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)肋壁110和111保護(hù)半導(dǎo)體晶片20-22免受移動(dòng)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(shí))標(biāo)記65 (還顯示于圖5中)。這個(gè)區(qū)域是被標(biāo)記來(lái)識(shí)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。
[0022]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?jiàn)A住晶片20-22、晶片分隔器和/或間隔環(huán)25。這在本申請(qǐng)的圖2-6中更詳細(xì)地顯示和描述。
[0023]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(dòng)。當(dāng)頂部外殼被向下推到底部外殼上時(shí)，凸起124和125被推向晶片承載體的中心。
[0024]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(dòng)，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)楸诓皇茄匾粋€(gè)方向被推動(dòng)，一起移動(dòng)所有的壁還避免了對(duì)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)頂部外殼被移除時(shí)，晶片不會(huì)移回到中間位置。
[0025]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(lái)幫助頂部與底部晶片承載體外殼之間的對(duì)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(qǐng)序列號(hào)12/548，368和12