[发明专利]晶片托架

说明书

本发明涉及用于硅晶片的可塑塑料的晶片筐或托架，后者是为装载和存贮用于生产集成电路芯片的硅晶片而设计的。

晶片的生产工艺需要用液体和气体对它们连接进行浸泡或喷洗。某些化学洗液含有各种腐蚀性化学药品，而有些洗液又处于非常热的状态，例如180℃的范围内。当前进行处理的晶片其直径已大到8英寸。一般说来，单个晶片筐或托架内装25片这样的晶片，这就要求托架大到足以容纳这些晶片。装满晶片的这种托架将重达八至十磅。目前正开始应用十英寸的晶片并将在可预见的未进入普遍应用。

因此，在处理期间用来托住硅晶片的晶片托架是由可塑塑料构成的，该种塑料最好是对所用的化学药品不起化学作用的，并对所用的化学药品具有强的抗腐蚀性，同时，对处理期间经常使用的高洗液温度具有强的耐热性。按常规，托架所用的模压塑料是PFA特氟隆（E.I.du    Pont    de    Nemours公司的注册商标），一种用全氟烷氧基取代的聚四氟乙烯树脂。对于要求不太苛刻的环境和晶片贮运的场合，托架曾用聚丙烯制成。

应该考虑到硅晶片是非常精细和易脆的，可能只有千分之几英寸厚。硅晶片又是非常贵重的，损坏一片晶片可能就意味着一项重大的损失。为了制作工业标准范围内的实用的集成电路芯片，还必须避免晶片受粒子和其他污染。因此，在用自动化方式代替手动方式来处理晶片和托架方面，已经有所发展。在可能的场合，机械手正日益广泛地应用于既处理晶片托架又处理单个硅晶片。

自动化地处理硅晶片和晶片托架要求：在托架内准备放特定的硅晶片的空间的外壳必须保持在限定的容差之内。这对避免晶片破损是必需的。在处理这些大而薄的硅晶片时曾经碰到若干问题，因为，已知当暴露于180℃的温度中时这些晶片托架会软化和变形。并且，在注塑以后，在其冷却期间，已知还会发生晶片托架的翘曲。晶片托架的这种翘曲、变形和弯曲势必把附加的压力加到精细的晶片的边缘上。因此，可塑塑料的、能抗变形和抗翘曲的晶片托架对于处理、装载和存贮硅晶片是非常需要的。

可塑塑料的、抗变形和抗翘曲的晶片托架具有用于插入和取出晶片的敞开的顶面，以及两面对立而垂直的端壁。在托架中还形成具有用于轴向隔开排列好的晶片的相对凸条的两个侧壁，其中，一面垂直端壁是H形的，该端壁具有在托架的中间高度处横向延伸的水平的定位杆，而另一面垂直端壁则由一块中心板和两块各自以相对于中心板的倾斜角取向的侧板组成。该中心板具有带垂直中心线的平的外表面和两个从该中心线分开的彼此倾斜取向的平的内表面，因此，中心板在靠近中心线处比中心板的外边缘部分薄。每个侧壁上有横向向外伸出的上部凸缘。每个凸缘在其相应的端头附近至少有两个抗翘压坑，以便当晶片托架在塑模中冷却时，使模具能够保持晶片托架初始的模塑形状，从而，使晶片托架在模具内的翘曲减到最小。

本发明的主要目的是提供在模具内固化冷却成形期间无翘曲、可保持其初始形状的晶片托架。

本发明的另一个目的是提供在暴露于硅晶片处理步骤通用的极端高温和腐蚀性洗液中时，具有强的抗变形和抗翘曲能力的晶片托架。

本发明的再一个目的是提供这样一种晶片托架：它允许用机械手可靠地自动处理晶片托架和其中的硅晶片，而没有过多的晶片破碎现象，特别是由于把晶片托架超过规定公差的尺寸偏离减至最小而没有过多的晶片破碎现象。

图1是本发明的用于装载硅晶片的晶片托架的透视图;

图2是晶片托架的顶视图;

图3是晶片托架的后视图;

图4是晶片托架的侧视图;

图5是晶片托架的正视图;以及

图6是沿图2的线6-6视向的晶片托架的剖面图。

参照图1-6，可以见到本发明的带硅晶片5的晶片托架，该晶片托架总的用标号10来表示。如前所述，晶片托架10适合于用适当的塑料整体注塑成一体形式。

晶片托架10有一个敞开的顶部11和敞开的底部12。垂直的两侧壁13（该两侧壁互为镜象）各自具有相对的向内倾斜的下部壁部分14，并且，具有遍及侧壁13的一些窗状开口、缺口或冲洗槽缝16，以便与敞开的顶面11和敞开的底部12结合、改善液流穿过晶片托架10和在晶片5上的浇洒、分布、冲洗和其他流散效果。用向内凸出的凸条18把晶片5固定就位，这些凸条的排列方式使得晶片托架10能够以各晶片5之间具有预定间隔的纵向排列的方式来装载所述晶片。