[发明专利]具有凹入式闩锁件的晶片容器

说明书

技术领域

本发明涉及对用于运输半导体晶片的容器的改进。更具体地，本晶片容器包括：对晶片侧边保护的改进、使旋转最小化的盖子的改良设计、简化的顶盖定向机构和用于自动化的改进的底部保持机构。

背景技术

在半导体晶片的处理过程中，典型地，半导体晶片必须在处理步骤之间运输或被传送到其它设备。半导体晶片是易碎的，并且晶片表面的损坏会使得晶片无法用于预定目的。由于晶片受损的可能性很高，半导体必须被包装和运输，以使损害最小化。在运输过程中，多个半导体晶片被堆叠在运输容器中。已经有许多试图使得这些硅晶片的损坏最小化的容器产品被销售和相关专利被授权。在这里公开了覆盖这些产品的专利的示范性例子。

在2001年2月27日发布的、授予Lee Lewis等人的美国专利号6,193,068和在2002年1月29日发布的、授予Lee Lewis等人的美国专利号6,341,695公开了用于保持半导体晶片的容纳装置。这个专利公开了在顶部外壳和底部外壳上的两个同心壁，顶部外壳和底部外壳嵌套而保护半导体晶片。两个壁被设计成保护晶片免受直接的力传递影响而接触外壁。虽然嵌套的壁可以保护晶片免受侧面冲击的影响，但它们不能提供缓冲和减震侧而冲击及跌落的柔性。外壁与间隙的组合提供了这种保护。如果外力大到使得外壁折弯到足以干扰内壁，那么也可能发生损坏，由此损坏晶片。这会使得半导体晶片移动并划伤。

在2009年4月16日公布的、James D.Pylant等人申请的美国专利公布号US2009/0095650公开了具有交错的壁结构的晶片容器。在这个公布的专利申请中，设计受限于由交错壁的设计所决定的内壁与外壁之间的重叠量。这些壁被限定为有5％重叠，95％的外壁不在毗邻的角度扇区内。这个和其它顶盖旋转定位机构利用顶盖上的部件的内表面，或顶盖上的部件的外表面，把顶盖固定在适合的位置并防止旋转。

在2003年4月22日发布的、授予Gregory W.Bores等人的美国专利号6,550,619公开了抗震的、容忍可变负荷的晶片运输装置。该专利使用四个内部锥形壁来包装和缓冲半导体晶片，该内部锥形壁具有被设置在多个半导体晶片之间的可变数量的缓冲件。虽然该专利允许可变数量的半导体晶片被包装在运输装置中，但缓冲依靠设置在多个半导体晶片之间的可变数量的缓冲件来减小损害。

在2006年5月9日发布的、授予Michael Zabka等人的美国专利号7,040,487公开了具有波纹状内部容纳突缘的保护运输装置。如果半导体晶片与之接触，该波纹状的内部突缘在边缘提供多个表面，但由于边缘是波纹状的，波纹的切向壁限制了内部突缘的弯曲。

一些半导体晶片容器采用旋转锁定设计，其中具有独特内表面或外表面的定位机构不能在两个旋转方向上牢固地捕获相邻的壁。这些部件仅阻止单方向的旋转。这些部件必须依靠姐妹部件(sister feature)来阻止相反方向的旋转，该姐妹部件通常离得较远，从而因其处于距离较远的位置处而形成更大的制造公差。这些缺陷导致在正负旋转极限表面之间存在更大的间隙，由此引起更多旋转运动。

有许多在先设计使用的顶盖定向部件具有不同壁接合角度或者具有与小缝隙相反的大闩锁件。在这里提出的晶片容器中，新的部件可以实现现有技术中未曾见过的改良定向。

现有技术的设计使闩锁件会意外接触，这会打开原先使两半外壳保持在一起的一个或多个闩锁件。这些设计都无法解决将闩锁件置于s形凹穴中以防止在操作和运输期间意外打开的问题。在本申请中，锁定耳片被置于凹入槽内，在凹入槽中，闩锁件受到保护并被包围在能量凹穴(powered well)中。

在晶片运输容器中有许多不同的保持和夹持部件。所有这些现有的设计都依靠多个部件来形成夹持突缘。这些设计有一些缺点，包括但不限于：部件相对于底部组件不坚固，因为它们必须被超声焊接、粘接或夹紧在一起，并且对生产而言辅助部件或组装操作是比较昂贵的。

把顶部外壳和底部外壳固定在一起的闩锁件的接合有许多限制。具体地，现有技术的闩锁件提供上升的直线斜面坡道。上升的直线斜面易于受到损坏，另外，直线斜面并不提供理想的自动夹紧而接合在顶部外壳与底部外壳之间。在这个待决申请中，顶盖定向部件使用不同的壁接合角或与小间隙相反的大闩锁件。

需要的是对晶片侧边保护的改进、使旋转最小化的盖子的改良设计、简化的顶盖定向机构和用于自动化的改进的底部保持机构的半导体晶片容器。本待决申请用被识别的领域中的新改进来满足这些要求。

发明内容