專利名稱：具有徑向旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的晶片盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種用于半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備或晶片盒。具體來說，該保存設(shè)備具有卡鎖元件，其通過圓柱形壁中的槽徑向旋轉(zhuǎn)?？ㄦi元件包含位于其內(nèi)表面上的隔離元件，當(dāng)卡鎖元件處于豎直位置、與蓋元件卡合時，隔離元件接合圓柱形壁內(nèi)的半導(dǎo)體晶片。當(dāng)卡鎖元件沒有與蓋卡合時，卡鎖元件連同隔離元件一起可自由徑向向外旋轉(zhuǎn)，以能自由接觸半導(dǎo)體晶片。
現(xiàn)有技術(shù)的描述現(xiàn)有技術(shù)包含半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備和運輸設(shè)備的多種設(shè)計。這些設(shè)計必須對容納在其中的晶片提供靜電和機(jī)械這兩方面的保護(hù)，優(yōu)選這種保存設(shè)備應(yīng)當(dāng)容易地適用于各種裝載或卸載半導(dǎo)體晶片的自動化設(shè)備。這種保存設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有簡單的設(shè)計，能可靠和經(jīng)濟(jì)地批量生產(chǎn)。
一些現(xiàn)有技術(shù)的實例是Lewis的美國專利6,193,068，名稱為“保持半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備”，
公開日為2001年2月27日；Brooks的美國專利6,286,684，名稱為“保持在用于儲存和運送的容器中的集成電路(IC)晶片的保護(hù)系統(tǒng)”，
公開日為2001年9月11日；Brooks的美國專利6,003,674，名稱為“包裝對污染物敏感的制品的方法和裝置以及所得包裝”，
公開日為1999年12月21日；Brooks的美國專利5,724,748，名稱為“包裝對污染物敏感的制品的裝置和所得包裝”，
公開日為1998年3月10日。
發(fā)明目的和概要為了達(dá)到上述和其它目的，半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備設(shè)有至少一個形成晶片保存空間的圓柱形壁。圓柱形壁包括卡鎖元件徑向旋轉(zhuǎn)通過的槽。卡鎖元件包括設(shè)置在其內(nèi)表面上的隔離元件。當(dāng)卡鎖元件與蓋子卡合時，卡鎖元件處于豎直位置，隔離元件伸入形成在圓柱形壁內(nèi)部的晶片保存空間。隔離元件由此推壓晶片保存空間中的半導(dǎo)體晶片。當(dāng)卡鎖元件沒有與蓋子接合時，卡鎖元件可自由徑向向外旋轉(zhuǎn)來解除與半導(dǎo)體晶片的接合，以允許通過手動或自動方法取出半導(dǎo)體晶片來進(jìn)行下一步處理。通常，位于卡鎖元件內(nèi)部的隔離元件由比較柔軟的或海綿狀材料制成，以在接合半導(dǎo)體晶片時不會損壞晶片。
本發(fā)明進(jìn)一步目的和優(yōu)點將從下面的說明和附圖中變得非常明顯。其中圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的基座的頂視圖。
圖2是本發(fā)明半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的基座的側(cè)視圖。
圖3是沿圖1中平面3-3的截面圖。
圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的基座的底視圖。
圖5是沿圖1中平面5-5的截面圖。
圖6是進(jìn)一步放大圖3的一部分的截面圖。
圖7是本發(fā)明半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的蓋子的頂視圖。
圖8是圖7中平面8-8的截面圖。
圖9是圖7所示蓋子的底視圖。
圖10是圖7所示蓋子的前視圖。
圖11是圖7所示蓋子的側(cè)視圖。
圖12是圖7中平面12-12的截面圖。
圖13是進(jìn)一步放大圖8的一部分的截面圖。
圖14是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的透視圖，處于豎直位置以使隔離元件與半導(dǎo)體晶片接合。
圖15是本發(fā)明基座的底面部分的透視圖，示出了旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
圖16是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的透視圖，處于外部旋轉(zhuǎn)位置，以使隔離元件基本與半導(dǎo)體晶片脫離接合。
圖17是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的透視圖，其中移除了隔離元件，由此示出旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
圖18是與基座接合的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的蓋子的局部斷開透視圖，由此當(dāng)蓋子與基座接合時，蓋子內(nèi)部的斜面將旋轉(zhuǎn)卡鎖元件從外部旋轉(zhuǎn)位置推向豎直位置。
圖19是與基座進(jìn)一步接合的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的蓋子的局部斷開透視圖，由此旋轉(zhuǎn)卡鎖元件基本位于豎直位置，并且與蓋子中的槽接合。
圖20是與旋轉(zhuǎn)卡鎖元件接合的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的蓋子的局部斷開透視圖，旋轉(zhuǎn)卡鎖元件在其豎直位置，且隔離元件推壓半導(dǎo)體晶片。
圖21是未與旋轉(zhuǎn)卡鎖元件接合的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的蓋子的局部斷開透視圖，使旋轉(zhuǎn)卡鎖元件向外旋轉(zhuǎn)，因此將隔離元件從半導(dǎo)體晶片移開。
圖22隔離元件的透視圖。
圖23是本發(fā)明選擇性實施方案的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的基座的透視圖，構(gòu)造成使用四個旋轉(zhuǎn)卡鎖元件。
圖24是本發(fā)明選擇性實施方案的半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備的基座的底視圖，構(gòu)造成使用四個旋轉(zhuǎn)卡鎖元件。
優(yōu)選實施方案的詳述現(xiàn)在參照附圖，在整個幾幅附圖中相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，圖1是本發(fā)明半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備或晶片盒的基座10的頂視圖?；?0包括基本平面的方形底板12，該底板由側(cè)邊14，16，18，20形成。內(nèi)外同心圓柱形壁22，24自平面底板升起。陽性定位部件15，19形成于外同心圓柱形壁24外部的側(cè)邊14，18的中間位置。內(nèi)外同心圓柱形壁22，24包括位于對角處的槽26，28，和形成開口34，36的定位缺口，開口彼此呈180度相對。如圖3中片斷部分所示，內(nèi)同心圓柱形壁22的緊鄰開口34，36的部分包括局部凹口38。晶片保存空間40形成在內(nèi)同心圓柱形壁22的內(nèi)部。晶片保存空間40可適用于八英寸直徑的晶片，但是其它尺寸范圍當(dāng)然也可以。終止于倒置凸緣48，50的旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46位于底板12的對角相對的拐角，并且穿過槽26，28徑向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46具有突出的襯墊隔離元件52，53，設(shè)置在其內(nèi)表面上，用于接合半導(dǎo)體晶片100(見圖14，16和18-21)。如圖16和17所示，旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44和46包括T型凹槽54，55，用于接收位于突出的襯墊隔離元件52，53(見圖22)外部的互補(bǔ)T型凸緣56，58。
突出的襯墊隔離元件52，53需要是柔軟的以緩沖半導(dǎo)體晶片100，但也要有足夠的剛性來防止移動，像彈簧輕輕推動半導(dǎo)體晶片100的疊層一樣。用于突出的襯墊隔離元件52，53的典型材料可以是科騰(Kraton)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在研讀本發(fā)明之后會識別許多等同材料。
圖4示出基座10的底視圖，包括周邊底部結(jié)構(gòu)60，圍繞底板12的周邊伸出，用于在底板12和放置基座10的表面(未示出)之間提供補(bǔ)償。另外，格子部件62形成在底板12的底部。此外，圖4顯示旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46的樞軸64，66的底面。
圖23和14表示基座10的可選擇性實施方案，具有四個槽26，27，28，29，用來接收旋轉(zhuǎn)卡鎖元件的四個樞軸64，65，66，67。這種構(gòu)造通常適用于較大尺寸的晶片。
圖5顯示了旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44的樞軸64(同樣適用于樞軸66)的截面細(xì)節(jié)。旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44包括主臂57，主臂與副臂59相連。副臂59位于基座10的凹槽61中，并終止于樞軸64。主臂57與副臂59以稍大于90度的鈍角角度相連。當(dāng)副臂59靜止于凹槽61的底部，由此導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44呈現(xiàn)如圖14，16，18和21所示的外部位置時，該鈍角與其它尺寸一起，決定或限制旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44的主臂57能夠向外延伸的角度。如后所述，必須限制外向角度或外部位置來確保蓋子70能在外部位置捕捉旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46，并將它們推入豎直卡鎖位置。
圖6表示內(nèi)外同心圓柱形壁22，24的一些細(xì)節(jié)。
圖7-10給出本申請半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備或晶片盒的蓋子70。蓋子70包括頂部平面矩形表面72，該表面由四周向上延伸的凸緣74環(huán)繞并由基本方形的外裙壁82界定而成。圓柱形壁80形成在外裙壁82內(nèi)。槽76，78形成于頂部平面矩形表面72的相對的拐角。如圖23和24所示的基座10的實施方案中槽形成于蓋子70的各角。斜面77，79形成于槽76，78和外裙壁82之間。到達(dá)圖20所示的安裝位置時，斜面77，79從徑向向外旋轉(zhuǎn)位置(見圖21)捕捉旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46(見圖18)，并將旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46推(見圖19)至豎直位置，以被槽76，78接收來形成卡鎖結(jié)構(gòu)(見圖20)，由此推動突出的襯墊隔離元件52，53來接觸位于晶片保存空間40中的半導(dǎo)體晶片100。
指握持元件81，83自槽76，78徑向向內(nèi)形成，當(dāng)要移除蓋子70時，允許使用者手工向內(nèi)推動旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46從而將蓋子從槽76，78中釋放出來。外圓柱形壁80設(shè)置在頂部平面矩形表面72的下側(cè)。外圓柱形壁80還包括以180度分開的陰性定位元件85，87。在該安裝位置，外圓柱形壁80外向同心緊鄰圓柱形壁24，并且陰性定位元件85，87與陽性定位元件15，19接合。
使用本發(fā)明的晶片盒時，使用者通常要從空的的基座10開始(即，在晶片保存空間40中沒有放置半導(dǎo)體晶片100)，其外部位置具有旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46。使用者然后要手動或用自動設(shè)備將半導(dǎo)體晶片100放入晶片保存空間40，且在基座10上放置蓋子70，以捕捉旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46，并將其推至豎直位置，使突出的襯墊隔離元件52，53接觸半導(dǎo)體晶片100，如圖18-20先后所示和前面所述。晶片盒然后被常規(guī)運輸。通過將旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46推向指握持元件81，83來將旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46從蓋子70中釋放出來，可以手工移除蓋子70，由此允許旋轉(zhuǎn)卡鎖元件44，46旋轉(zhuǎn)到外部位置(如圖21所示)，因此可以方便地接觸半導(dǎo)體晶片100。
因此，幾個上述目標(biāo)和優(yōu)點被最有效地獲得。盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)公開并在此詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明決不局限于此，并且它的范圍由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，包括基座，包含至少一個自其伸出的圓柱形壁，所述至少一個圓柱形壁在其中形成晶片保存空間，所述至少一個圓柱形壁包含卡鎖元件徑向旋轉(zhuǎn)通過的槽；和蓋子，包含將所述卡鎖元件捕捉在外部旋轉(zhuǎn)位置和將所述卡鎖元件推至徑向向內(nèi)位置以接合位于所述晶片保存區(qū)域內(nèi)的半導(dǎo)體晶片的裝置，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，所述卡鎖元件由此卡合所述蓋子，所述蓋子構(gòu)成保存設(shè)備的頂部。
2.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述至少一個圓柱形壁自所述基座垂直伸出。
3.權(quán)利要求2的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述卡鎖元件在基本離開所述晶片保存空間的外部位置和接觸所述晶片保存空間的內(nèi)部豎直位置之間旋轉(zhuǎn)。
4.權(quán)利要求3的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述捕捉和推動裝置包括從所述蓋子外部到內(nèi)鄰所述外部的槽所形成的斜面，其中所述斜面將所述卡鎖元件捕捉在所述外部位置，并且所述槽將所述卡鎖元件卡合在所述豎直位置。
5.權(quán)利要求4的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述卡鎖元件包括外部相對剛性部分和內(nèi)部隔離元件，所述內(nèi)部隔離元件用于進(jìn)入所述晶片保存空間。
6.權(quán)利要求5的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述相對剛性部分包括凹槽，且所述內(nèi)部隔離元件包括接合所述凹槽的凸緣。
7.權(quán)利要求6的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)卡鎖元件包括互成鈍角的第一臂和第二臂，其中所述第一臂包含卡合所述蓋子的元件，并且所述第二臂包括樞軸。
8.權(quán)利要求7的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述第二臂在所述基座中的一個凹槽內(nèi)移動。
9.權(quán)利要求1的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述蓋子包括蓋圓柱形壁，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，該圓柱形壁外向緊鄰所述基座的所述至少一個圓柱形壁。
10.權(quán)利要求9的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，陽性定位元件形成在所述至少一個圓柱形壁的外面，陰性定位元件形成在所述蓋圓柱形壁上，由此，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，所述陽性定位元件接合所述陰性定位元件。
11.一種半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，包括基座，包含自其伸出的內(nèi)同心圓柱形壁和外同心圓柱形壁，所述內(nèi)同心圓柱形壁的在其內(nèi)形成晶片保存空間，所述內(nèi)外同心圓柱形壁包含卡鎖元件徑向旋轉(zhuǎn)通過的槽；和蓋子，包含將所述卡鎖元件捕捉在外部旋轉(zhuǎn)位置和將所述卡鎖元件推至徑向向內(nèi)位置以接合位于所述晶片保存區(qū)域內(nèi)的半導(dǎo)體晶片的裝置，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，所述卡鎖元件由此卡合所述蓋子，所述蓋子構(gòu)成保存設(shè)備的頂部。
12.權(quán)利要求11的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述內(nèi)外同心圓柱形壁自所述基座垂直伸出。
13.權(quán)利要求12的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述卡鎖元件在基本離開所述晶片保存空間的外部位置和接觸所述晶片保存空間的內(nèi)部豎直位置之間旋轉(zhuǎn)。
14.權(quán)利要求13的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述捕捉和推動裝置包括從所述蓋子外部到內(nèi)鄰所述外部的槽所形成的斜面，其中所述斜面將所述卡鎖元件捕捉在所述外部位置，并且所述槽將所述卡鎖元件卡合在所述豎直位置。
15.權(quán)利要求14的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述卡鎖元件包括外部相對剛性部分和內(nèi)部隔離元件，所述內(nèi)部隔離元件用于進(jìn)入所述晶片保存空間。
16.權(quán)利要求15的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述相對剛性部分包括凹槽，且所述內(nèi)部隔離元件包括接合所述凹槽的凸緣。
17.權(quán)利要求16的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)卡鎖元件包括互成鈍角的第一臂和第二臂，其中所述第一臂包含卡合所述蓋子的元件，并且所述第二臂包括樞軸。
18.權(quán)利要求17的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述第二臂在所述基座中的一個凹槽內(nèi)移動。
19.權(quán)利要求11的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，所述蓋子包括蓋圓柱形壁，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，該圓柱形壁外向緊鄰所述基座的所述外同心圓柱形壁。
20.權(quán)利要求19的半導(dǎo)體晶片的保存設(shè)備，其中，陽性定位元件形成在所述外同心圓柱形壁的外面，陰性定位元件形成在所述蓋圓柱形壁上，由此，當(dāng)所述基座和所述蓋子卡合在一起時，所述陽性定位元件接合所述陰性定位元件。
全文摘要
半導(dǎo)體晶片保存設(shè)備或晶片盒，包含具有平面底板(12)和自其升起的雙圓柱形壁(22、24)的基座(10)。雙同心圓柱形壁結(jié)構(gòu)包含卡鎖元件(44、46)徑向旋轉(zhuǎn)通過的槽(26、28)?？ㄦi元件包含內(nèi)襯墊隔離元件(52、53)?？ㄦi元件在相對離開晶片保存空間的外部位置和接觸晶片保存空間的內(nèi)部豎直位置之間旋轉(zhuǎn)，并壓向其內(nèi)的半導(dǎo)體晶片。蓋(70)上的斜面(77、79)將卡鎖元件捕捉在外部位置并使卡鎖元件旋轉(zhuǎn)向內(nèi)部豎直位置且在該位置被形成在蓋上的槽(76、78)卡合。
文檔編號H01L21/67GK1805890SQ200480016926
公開日2006年7月19日 申請日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者瓦羅西里·L.·弗西斯, 吉姆·加迪那, 巴里·布朗 申請人:伊利諾斯器械工程公司