專利名稱：半導(dǎo)體用盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說與半導(dǎo)體制造過程中所用的盤有關(guān)。更具體說，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造過程中用來運送半導(dǎo)體的盤。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造過程中，在單個襯底上一般加工了大量的集成電路。在這之后再把襯底分成單個的集成電路芯片。如處理不當(dāng)這些集成電路芯片容易損壞。
為了保護在制造過程中的集成電路芯片，已開發(fā)出一些封裝系統(tǒng)。這些封裝系統(tǒng)一般由非金屬材料制成，它能讓芯片減震以盡可能減少對芯片的物理損毀，而且不會與芯片產(chǎn)生任何形式的反應(yīng)。
Wallestad在美國專利3,494,459中描述了一種這樣的封裝系統(tǒng)，此專利已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。Wallestad的封裝系統(tǒng)專利包含一些芯片盤。每一個芯片盤中設(shè)有一些凹座，每個凹座用來接納一個集成電路芯片。這些芯片盤可以堆疊起來，以便有利于以比較密集的方式運送集成電路芯片。
芯片盤包含一個盤部分和一個軌座部分。盤部分就是芯片凹座所在的位置。軌座部分圍繞盤部分延伸。軌座部分處在盤部分的下面，從而使凹座處在芯片盤的下表面上。凹座適于用來接納下面的芯片盤的盤部分，以便有利于通過將一個芯片盤放在另一個芯片盤的頂上而將芯片盤堆疊起來。
Nemoto在美國專利5,481,438中披露的半導(dǎo)體盤特別適合于有幾條引線從中伸出的半導(dǎo)體。Nemoto的裝置包括一個圍繞半導(dǎo)體存放區(qū)域向上伸出的框架，該裝置還包含Nemoto的一個圍繞盤伸出的軌座。這個軌座直接與底座相連。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例涉及一個半導(dǎo)體芯片盤。此芯片盤有一個盤部分和一個圍繞它延伸的軌座部分。盤部分和軌座部分用一個中間部分連起來，此中間部分相對于軌座部分成一個鈍角。
本發(fā)明的另一個實施例涉及一個芯片盤組件，它是一些堆疊起來的芯片盤。本發(fā)明另外的實施例涉及形成半導(dǎo)體用盤的各種方法。本發(fā)明另外的實施例涉及用于芯片盤的彈簧盒和儲存器。


圖1是按本發(fā)明的一個芯片盤的透視圖。
圖2是該芯片盤的頂視圖。
圖3是該芯片盤的底視圖。
圖4是該芯片盤的側(cè)視圖。
圖5是沿著圖2中A-A線剖開的芯片盤剖視圖。
圖6是芯片盤的放大剖視圖，表示用中間部分將盤部分和軌座部分連起來。
圖7是在軌座部分上不同高度區(qū)域的側(cè)視圖。
圖8是在軌座部分上不同高度區(qū)域的頂視圖。
圖9是另一個芯片盤實施例的透視圖。
圖10是芯片盤蓋的透視圖。
圖11是芯片盤蓋的頂視圖。
圖12是芯片盤蓋的底視圖。
圖13是芯片盤蓋的側(cè)視圖。
圖14是沿著圖11中A-A線剖開的芯片盤剖視圖。
圖15是芯片盤的放大剖視圖，表示用中間部分將盤部分和軌座部分連起來。
圖16是一個彈簧盒的透視圖。
圖17是圖16彈簧盒的頂視圖。
圖18是圖16彈簧盒的底視圖。
圖19是沿著圖18B-B線剖開的彈簧盒剖視圖。
圖20是沿著圖17A-A線剖開的彈簧盒剖視圖。
圖21是彈簧盒另一個實施例的透視圖。
圖22是圖21的彈簧盒的頂視圖。
圖23是圖21的彈簧盒的側(cè)視圖。
圖24是沿著圖23中B-B線剖開的彈簧盒剖視圖。
圖25是沿著圖22中A-A線剖開的彈簧盒剖視圖。
圖26是儲存器的透視圖。
圖27是儲存器的頂視圖。
圖28是沿著圖27中A-A線剖開的儲存器剖視圖。
圖29是沿著圖27中B-B線剖開的儲存器剖視圖。
圖30是儲存器一角部分的放大視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個實施例涉及一個半導(dǎo)體盤，它在圖1-9中用數(shù)字10清楚地表示。芯片盤10通常包括一個盤部分12和一個軌座部分14。
盤部分12中開有一些芯片凹座20。每個芯片凹座適于用來接納一個集成電路芯片(未示)。芯片凹座20的長、寬、深度最好選得與集成電路芯片的長、寬、深度相當(dāng)，以盡量減小集成電路芯片在芯片凹座20內(nèi)活動。
把芯片凹座20最好排列成一些行和列，以便有利于用自動化設(shè)備將集成電路從芯片凹座20中取出。每行和列中芯片凹座20的數(shù)目根據(jù)盤部分12的尺寸和集成電路芯片的尺寸來選擇。
盤部分12安置在軌座部分14的上方，使得盤凹座22形成于芯片盤10的下表面上，這從圖5看得最清楚。盤凹座22有利于將各芯片盤10堆疊起來，因為只要把下盤的盤部分12落在上芯片盤10的盤凹座22內(nèi)即可。當(dāng)按堆疊排列時，上芯片盤10的下表面處在接近下芯片盤10的上表面處，以保持集成電路芯片在芯片凹座20內(nèi)。
在盤部分12和軌座部分14之間延伸的是一個中間部分30。中間部分30相對于軌座部分成一個鈍角α。角度α優(yōu)選大于115°。在115°和150°之間更好，最好是120°左右。
利用有角度取向的中間部分30，可減少冷卻過程中收縮時由于軌座部分14將盤部分12的周邊往下拉所造成的芯片盤10的變形。對一個4英寸芯片盤10其頂面的誤差一般在0.008英寸以內(nèi)。利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可將誤差減至0.004英寸以下，這在使用帶自動化操作機構(gòu)的芯片盤時有用。以前只能對2英寸芯片盤才能得到0.004英寸以下的誤差。我們的結(jié)構(gòu)與普通芯片盤不一樣，后者的中間部分基本上是同時垂直于盤部分和軌座部分。
沿芯片盤10每邊的軌座部分14最好包括至少一個區(qū)域60，其高度與軌座部分14其它區(qū)域的高度不一樣，如圖1、2、4、7和8所示。我們發(fā)現(xiàn)，把軌座做成帶不同高度的區(qū)域60可提高芯片盤10的質(zhì)量。
雖然可以把不同高度區(qū)域60做得比軌座部分14其它部分低或高，但最好把此不同高度的區(qū)域60做成一個凹坑。
這個不同高度區(qū)域60最好小于軌座部分14其它部分的80％左右，在50％至80％之間更好，最好是66％左右。
此不同高度區(qū)域60最好包含軌座部分14的25％以上，包含25％至50％更好，最好是包含33％左右。
建議每個不同高度區(qū)域60的長度最好小于1英寸，每個不同高度區(qū)域60的長度在0.50英寸和0.80英寸之間更好。這些不同高度區(qū)域60最好沿軌座部分14為等間隔分布。
在模制處理中，不同高度區(qū)域60造成一個熔融材料的通道，用以制造芯片盤10使它更具湍流性。這種湍流增強了用熔融材料注滿芯片盤模所有部分的能力，從而做出一個缺陷更少表面更平的高質(zhì)量芯片盤10。這種處理方式減少了通常所謂的軌跡遵循(race tracking)效應(yīng)，其中熔融金屬僅沿著軌座部分14運動。
如上所述，給芯片盤提供較平整的表面能增強使用自動化裝置將集成電路芯片裝到和卸下芯片盤10的能力。不同高度區(qū)域60還能把諸如公司名稱、產(chǎn)品名稱或部件號等標(biāo)注62打上去，這從圖8看得最清楚。
由于中間部分30成一定的角度，芯片盤10的尺寸比以前的芯片盤10稍大一些。例如，本發(fā)明的芯片盤10的凹坑22的長度和寬度約為3.71英寸，而普通芯片盤上的凹坑的長度和寬度約為3.66英寸左右。
為使芯片盤10能使用現(xiàn)有的夾具，芯片盤10上有一個結(jié)塊或者肋條66從芯片部分12的下表面伸出，這從圖5看得最清楚。芯片部分12的頂面最好還有一個凹坑68，其形狀基本上與結(jié)塊或者肋條66相同，以便當(dāng)芯片盤10堆疊起來時凹坑68可以接納結(jié)塊或者肋條66。
芯片盤的另一種實施例如圖9的90所示。此實施例的芯片盤90與圖1-8所示的芯片盤10類似，但包含更多數(shù)量的芯片凹坑92。
本發(fā)明另一個實施例涉及一個芯片盤組件，它包括一些如圖1-8所示的芯片盤和一個如圖10-15所示的蓋子80。與圖1-8所示的芯片盤10類似，此蓋80包含一個中心部分82和一個軌座部分84，后者圍繞中心部分82伸出。軌座部分84用中間部分86與中心部分82相連接，中間部分相對于軌座部分84成一個鈍角β。蓋子所用的角度β近似與芯片盤10中所用的角度α相同。這種結(jié)構(gòu)能讓蓋80落在靠著芯片盤組件中的芯片盤10。蓋子80沿每個軌座部分84至少有一個不同高度區(qū)域88，這也與圖1-8中的實施例相似。
本發(fā)明還涉及一個彈簧盒，它用于運送帶有緊臨其放置蓋的芯片盤以使集成電路芯片保持在芯片盤上所希望的位置。彈簧盒的一個實施例在圖16-20中以100標(biāo)注，此彈簧盒100通常包括一個上壁102、一個下壁104、一對側(cè)壁106和一個底壁108。上壁102、下壁104、側(cè)壁對106和底壁108限定一個局部封閉區(qū)域110，其適于用來接納芯片盤和蓋組件(未示)。
部分封閉區(qū)域110的深度、寬度和高度大致和芯片盤和蓋組件的長度、寬度和高度相同，以保持芯片盤和蓋組件在彈簧盒100內(nèi)基本固定的位置。
上壁102和下壁104最好各伸出兩個彈性結(jié)塊120。此彈性結(jié)塊120部分伸入局部封閉區(qū)域110，以將芯片盤和蓋組件的上下表面接合起來，使芯片盤和蓋組件保持在局部封閉區(qū)域內(nèi)，這從圖20看得最清楚。最好讓上壁102上的彈性結(jié)塊120和下壁104上的彈性結(jié)塊120的位置相對。
每個上壁102和下壁104中最好包含一個形成于其中的夾緊凹坑130。此夾緊凹坑130對著底壁108伸入上壁102和下壁104，以方便把芯片盤和蓋組件放進局部封閉區(qū)域110并將該部件從局部封閉區(qū)域110中取出。
本發(fā)明的另一個實施例與一種彈簧盒有關(guān)，它適于用來夾持具有堆疊起來的多個芯片盤的芯片盤和蓋組件。圖21-25為一種適合于此用途的彈簧盒200。彈簧盒200的結(jié)構(gòu)最好和圖16-20所示的彈簧盒100的結(jié)構(gòu)基本相同。
本發(fā)明的另一個實施例涉及一種儲存器300(圖26-30)。此儲存器300包含一些儲存區(qū)302，每個存儲區(qū)適于用來接納一個芯片盤和蓋組件(未示)。所以儲存器300便于運送大量的集成電路芯片。
這個儲存器300包括一些圍繞底面306伸出的側(cè)壁304。此儲存器300還包括4個內(nèi)壁310，它們將儲存器300分成一些儲存區(qū)302。
側(cè)壁304和內(nèi)壁310各包含一個大概開在壁中間位置的缺口312。此缺口312便于把芯片盤和蓋組件放入儲存區(qū)302及從中取出芯片盤和蓋組件。
在靠近儲存區(qū)302的每一個角落內(nèi)開有一個凹陷320。此凹陷320最好為曲線形表面。這個凹陷320可減少在芯片盤組件放入或拿出儲存區(qū)302時芯片盤組件粘到壁304，310上的可能性。
可以想到，可以把上面所介紹的各種特性以及上面引用作參考的各種應(yīng)用的特性結(jié)合起來，以便適應(yīng)各種具體情況。顯然，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以對它們作各種各樣的修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體的盤，包括一盤部分，其中形成了一些芯片凹座；一基本上圍繞盤部分延伸的軌座部分；一把盤部分和軌座部分連起來的中間部分，其中，該中間部分相對于軌座部分成一個大于115°的角度。
2.如權(quán)利要求1的盤，其中中間部分相對于軌座部分所成的角度在115°和150°之間。
3.如權(quán)利要求1的盤，其中軌座部分有一些厚度減薄的區(qū)域，這些厚度減薄區(qū)域的厚度小于軌座部分厚度的80％。
4.如權(quán)利要求2的盤，其中厚度減薄的區(qū)域占軌座部分長度的約33％以上。
5.如權(quán)利要求1的盤，其中盤的長度和寬度都大于3.5英寸。
6.如權(quán)利要求4的盤，其中盤部分的上表面高度的偏差小于0.004英寸。
7.如權(quán)利要求1的盤，還包括至少一個從盤部分下表面伸出的結(jié)塊，其中該至少一個結(jié)塊使盤可使用為不同尺寸盤設(shè)計的夾具。
8.如權(quán)利要求1的盤，其中盤部分的上表面高于中間部分上表面，且中間部分上表面高于軌座部分的上表面。
9.一種用于儲存半導(dǎo)體的系統(tǒng)，包括一第一芯片盤，它包含一第一盤部分、一第一軌座部分和一第一中間部分，其中第一軌座部分基本上圍繞第一盤部分延伸，第一中間部分把第一盤部分和第一軌座部分連起來，第一中間部分相對于軌座部分成一個115°以上的角度，且第一盤部分、第一中間部分和第一軌座部分的下表面限定一凹坑；及一第二芯片盤，它包含一第二盤部分、一第二軌座部分和一第二中間部分，其中第二軌座部分基本上圍繞第二盤部分延伸，第二中間部分把第二盤部分和第二軌座部分連起來，第二中間部分相對于軌座部分成一個115°以上的角度，其中第二盤部分坐落在所述凹坑內(nèi)，以將半導(dǎo)體保持在第二盤部分上要求的位置，使第二盤部分的上表面靠近第一盤部分的下表面。
10.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中第一和第二軌座部分各有一些厚度減薄區(qū)域，這些厚度減薄的區(qū)域的厚度小于第一和第二軌座部分厚度的80％。
11.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中第一和第二盤的每個的長度和寬度都大于3.5英寸左右。
12.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中第一和第二盤部分的上表面高度的偏差各小于0.004英寸。
13.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，還包含一個彈簧盒，其中開有一個凹坑，適于用來接納第一和第二芯片盤，并把第一和第二芯片盤保持在凹坑中基本固定的位置。
14.一種形成半導(dǎo)體芯片盤的方法，此方法包括整體模制一盤部分、一軌座部分和一中間部分，其中軌座部分基本上圍繞盤部分延伸，而中間部分相對軌座部分成一個115°以上的角度。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中中間部分相對于軌座部分所成的角度在115°和150°之間。
16.如權(quán)利要求14的方法，還包括在軌座部分上形成一些厚度減薄的區(qū)域，這些厚度減薄區(qū)域的厚度小于軌座部分厚度的80％。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中厚度減薄的區(qū)域占軌座部分長度的約33％以上。
18.如權(quán)利要求14的方法，其中盤的長度和寬度均大于3.5英寸，且盤部分的上表面高度的偏差小于0.004英寸。
19.一種制作半導(dǎo)體芯片盤的方法，該方法包括整體模制一盤部分、一軌座部分和一個中間部分，其中盤部分基本為帶一些側(cè)面的方形，軌座部分基本上圍繞盤部分延伸，且中間部分相對于軌座部分所成角度至少為115°；及通過沿軌座部分每一邊至少形成一個厚度減薄區(qū)來增加模制過程的均勻性，此厚度減薄區(qū)的厚度小于軌座部分厚度的80％。
20.如權(quán)利要求19的方法，其中中間部分相對于軌座部分所成角度在115°和150°之間。
21.如權(quán)利要求19的方法，還包括在軌座部分上形成一些厚度減薄區(qū)，這些區(qū)的厚度小于軌座部分厚度的80％。
22.如權(quán)利要求21的方法，其中厚度減薄區(qū)占軌座部分長度的約33％以上。
23.如權(quán)利要求19的方法，其中盤的長度和寬度都大于3.5英寸，且盤部分的上表面的高度偏差小于0.004英寸。
24.如權(quán)利要求19的方法，還包括形成至少一個從盤部分下表面伸出的結(jié)塊，其中該至少一個結(jié)塊使盤使用為不同尺寸盤設(shè)計的模具。
25.一種制作長度和寬度至少為3.5英寸的半導(dǎo)體芯片盤的方法，包括整體模制一個盤部分、一軌座部分和一中間部分，其中軌座部分基本上圍繞盤部分延伸，中間部分相對于軌座部分成一個大于115°的角度，且盤部分的上表面的高度偏差小于0.004英寸。
全文摘要
一種半導(dǎo)體用盤(10)，有一個盤部分(12)、一個軌座部分(14)和一個中間部分(30)。盤部分內(nèi)形成了一些芯片凹座(20)。軌座部分基本上是圍繞盤部分延伸。中間部分將盤部分和軌座部分連起來并相對于軌座部分成115°以上的角度。
文檔編號H01L21/673GK1555330SQ02818046
公開日2004年12月15日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月15日
發(fā)明者J·杜班一胡, J·尼格, J 杜班一胡 申請人:誠實公司