JP3192638U - Single and double wafer cushions and wafer separators - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体ウェーハのスタックの上部および下部の微小な変化に対応し、ウェーハの損傷や変形を防止できるウェーハセパレータを提供する。【解決手段】外側周囲部分と、上面118および下面117を有する外側隆起リップ111と、実質的にリング形状で、ウェーハ上への軸方向負荷を緩衝する中間リップ113を有するクッションと、直径が外側周囲部分よりも小さく、ウェーハの配置のために上面と下面との間に配置される中央面116と、中央面は、開口中央領域を提供する内径112へと延び、内径から外側周囲部分へと延びる下面上へ配置された少なくとも1つの通気孔114とを含む、ウェーハセパレータ。【選択図】図15PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer separator capable of preventing damage and deformation of a wafer in response to minute changes in the upper and lower parts of a stack of semiconductor wafers. SOLUTION: A cushion having an outer peripheral portion, an outer raised lip 111 having an upper surface 118 and a lower surface 117, and an intermediate lip 113 having a substantially ring shape and cushioning an axial load on a wafer, and an outer diameter. A central surface 116, which is smaller than the peripheral portion and is located between the top and bottom surfaces for wafer placement, and the central surface extends to an inner diameter 112, which provides an opening central region, from the inner diameter to the outer peripheral portion. A wafer separator comprising at least one vent 114 disposed on an extending bottom surface. [Selection diagram] FIG. 15
Description
本出願は、出願人の同時係属中の出願シリアル番号第13/028,945号(出願日:2011年2月16日)の部分継続出願である。本明細書中、同文献の内容全体を明示的に参考のため援用する。 This application is a continuation-in-part of Applicant's co-pending application serial number 13 / 028,945 (filing date: February 16, 2011). In this specification, the entire contents of this document are expressly incorporated by reference.
本考案は、ウェーハ輸送コンテナ内の半導体ウェーハスタックの緩衝および分離のための緩衝デバイスにおける向上に関する。より詳細には、本緩衝デバイスは、複合屈曲部および表面を備えて形成されたまたは折り畳まれたリングであり、これらの複合屈曲部および表面により、複合屈曲部および表面の係合時において可変量の緩衝が可能になる。 The present invention relates to improvements in buffer devices for buffering and separating semiconductor wafer stacks in wafer transport containers. More particularly, the shock absorbing device is a ring formed or folded with a composite bend and surface that allows a variable amount upon engagement of the composite bend and surface. Buffering becomes possible.
半導体ウェーハが輸送コンテナ内に配置されると、ウェーハのスタックにおいては、対向する保存構造間において隙間が発生するかまたは圧縮状態が発生する。いずれの場合にも、半導体ウェーハの輸送においては、スタックされたウェーハのうち一部または全体において摩耗が発生し得る。外側半導体ウェーハを緩衝しかつおよび半導体ウェーハの輸送時における衝撃および動きを吸収するためにセパレータシート、パッドまたは発泡体リングを用いた特許が、いくつか出願されている。 When a semiconductor wafer is placed in a shipping container, a gap or compression occurs between the opposing storage structures in the stack of wafers. In any case, in the transportation of the semiconductor wafer, wear may occur on a part or the whole of the stacked wafers. Several patents have been filed that use separator sheets, pads or foam rings to cushion the outer semiconductor wafer and absorb shock and movement during transport of the semiconductor wafer.
ラジアル方向の動きの制限は、回路を含むかまたは含まない最も重要なウェーハ表面の搬送時の摩耗を回避する際において重要な課題である。また、スペーサーリング上にスタックされているかまたはスタックされていない突起付きウェーハの場合にも、リングが接触してもよいのはウェーハ周辺のみであり、はんだバンプを含む領域へのラジアル方向シフトを回避する必要がある。ラジアル方向のウェーハシフトを低減させるウェーハコンテナを用いれば、ウェーハ緩衝リングの半導体ウェーハを保護する能力が向上する。 Limiting radial motion is an important issue in avoiding wear during transfer of the most important wafer surface with or without circuitry. Also, for wafers with protrusions stacked or not stacked on the spacer ring, the ring may only contact the periphery of the wafer, avoiding radial shifts to areas containing solder bumps. There is a need to. The use of a wafer container that reduces the wafer shift in the radial direction improves the ability of the wafer buffer ring to protect the semiconductor wafer.
剛性スペーサーが用いられた場合、剛性スペーサーに起因して、ウェーハが破損し得、また、ウェーハ上のグリップが不十分であるため、動きが妨害され得る。発泡体スペーサーが用いられた場合、発泡体スペーサーは損傷および経年劣化に弱い。これらの特徴を開示している製品および特許がいくつか出願されている。本明細書中、これらの製品を網羅する特許の例を開示する。 If a rigid spacer is used, the wafer may be damaged due to the rigid spacer and movement may be hindered due to insufficient grip on the wafer. If foam spacers are used, the foam spacers are vulnerable to damage and aging. Several products and patents have been filed that disclose these features. Examples of patents covering these products are disclosed herein.
米国特許第3,392,824号(出願日:1968年7月16日、S.F.Flynnへ付与)および米国特許第5,366,079号(出願日:1994年10月22日、Chih−ChingLinらへ付与)双方において、回路ウェーハの緩衝のためのパッケージングシステムが開示されている。この緩衝システムは、ベルビル型のプラッターであるか、またはプラッター中心から延びた脚部が固定されたプラッターである。これらの特許においては、ウェーハのための緩衝システムが開示されているが、スペーサーが輸送ハウジング内において圧壊した場合、クッションは、ウェーハの外面上においてラジアル方向にスライドする。その結果、ウェーハに損傷が発生し得る。 U.S. Pat. No. 3,392,824 (filing date: Jul. 16, 1968, granted to SF Flynn) and U.S. Pat. No. 5,366,079 (filing date: Oct. 22, 1994, Chih) -Attached to ChingLin et al.) Both disclose packaging systems for buffering circuit wafers. This buffer system is a Belleville type platter or a platter with fixed legs extending from the center of the platter. In these patents, a cushioning system for the wafer is disclosed, but if the spacer collapses in the transport housing, the cushion slides radially on the outer surface of the wafer. As a result, the wafer can be damaged.
米国特許第6,926,150号(発行日:2005年8月9日、Gonzlo Amadorらへ付与)および米国特許第7,530,462号(発行日:2009年5月12日、Toshitsugu Yajimaらへ付与)双方において、剛性円盤空間を用いたウェーハクッションが開示されている。これらの特許は、緩衝および隙間充填のためのスペーサーというよりは、半導体ウェーハ間のスペーサーにより関連している。多数の場合において、これらのスペーサーは、ウェーハの全面上に配置されているかまたはウェーハの外側縁部上のみに配置された発泡体パッドによって補強されている場合が多い。 U.S. Patent No. 6,926,150 (issue date: August 9, 2005, granted to Gonzlo Amador et al.) And U.S. Patent No. 7,530,462 (issue date: May 12, 2009, Toshitsugu Yajima et al. In both cases, a wafer cushion using a rigid disk space is disclosed. These patents are more related to spacers between semiconductor wafers than to spacers for buffering and gap filling. In many cases, these spacers are often reinforced by foam pads located on the entire surface of the wafer or only on the outer edge of the wafer.
米国特許第7,425,362号(発行日:2008年9月16日、JamesR.Thomasらへ付与)および米国特許第7,611,766号(発行日:2009年11月3日、Masahiko Fuyumuroへ付与)において開示されている波形パッドにおいては、パッドの上部分および下部分により、ウェーハと輸送ハウジングとの間の空間が充填される。これらのパッドは、プラスチックから紙にわたる多様な材料から構成され、可変外形を有するように作製されるため、ウェーハと輸送ハウジングとの間の空間に対応することができる。 US Pat. No. 7,425,362 (issue date: September 16, 2008, granted to James R. Thomas et al.) And US Pat. No. 7,611,766 (issue date: November 3, 2009, Masahiko Fuyuuro) In the corrugated pad disclosed in (1), the upper and lower portions of the pad fill the space between the wafer and the transport housing. These pads are constructed from a variety of materials ranging from plastic to paper and are made to have a variable profile so that they can accommodate the space between the wafer and the transport housing.
米国特許第6,926,150号(発行日:2005年8月9日、GonzaloAmadorらへ付与)、米国特許第7,316,312号(発行日:2008年1月8日、Pei−LiangChiuへ付与)および米国特許出願番号第2002/0144927号(RayG.Brooksらへ付与、公開日:2002年10月10日)において、パッケージング内のウェーハを緩衝するための発泡体パッドまたはリングが開示されている。発泡体パッドから付加される力の量は、発泡体の劣化と共に大幅に変化し得る。また、発泡体を用いた場合、発泡体セル構造の分解に伴って汚染が発生し得る。また、発泡体粒子が汚染物質となって、半導体ウェーハのドーピングと干渉する場合もある。場合によっては、発泡体がウェーハ全面と接触して、ウェーハ(単数または複数)の変形の原因となり得る。 US Pat. No. 6,926,150 (issue date: August 9, 2005, granted to GonzaloAmador et al.), US Pat. No. 7,316,312 (issue date: January 8, 2008, to Pei-Liang Chiu) Grant) and U.S. Patent Application No. 2002/0144927 (granted to RayG. Brooks et al., Published 10 Oct. 2002), a foam pad or ring for cushioning wafers in packaging is disclosed. ing. The amount of force applied from the foam pad can vary significantly with foam degradation. In addition, when a foam is used, contamination can occur with the decomposition of the foam cell structure. Also, the foam particles can become a contaminant and interfere with the doping of the semiconductor wafer. In some cases, the foam can contact the entire wafer surface and cause deformation of the wafer (s).
必要とされているのは、可変量の緩衝により、半導体ウェーハのスタックの上部および下部の微小な変化に対応することが可能な緩衝リングである。継続中の設計により、一段および二段ウェーハクッションを用いた解決法が得られる。 What is needed is a buffer ring that can accommodate small changes in the top and bottom of the stack of semiconductor wafers with a variable amount of buffer. The ongoing design provides a solution using single and double wafer cushions.
一段および二段ウェーハクッションの目的は、ウェーハキャリアと共に作動することであり、クッションは、ウェーハキャリアの下部およびキャリア内に配置されたウェーハの上部双方上に配置することができる。クッションは、拡張および圧壊して、ウェーハ厚さおよびキャリアハウジングの変動に対応する。個々のウェーハ上のウェーハ厚さの変動は小さいものの、これらの変動が蓄積した場合、ギャップが所望のレベルを超えて大きくなり得る。緩衝に起因して、ウェーハおよびハウジング上への最小の力が発生して、ハウジングが容易に開口し、ウェーハキャリア内におけるウェーハの動きがさらに制限される。 The purpose of the single and double wafer cushions is to work with the wafer carrier, which can be placed on both the bottom of the wafer carrier and the top of the wafer placed in the carrier. The cushion expands and collapses to accommodate variations in wafer thickness and carrier housing. Although variations in wafer thickness on individual wafers are small, if these variations accumulate, the gap can grow beyond the desired level. Due to the buffering, minimal force on the wafer and housing is generated, allowing the housing to open easily and further restricting wafer movement within the wafer carrier.
一段および二段ウェーハクッションの目的は、ウェーハキャリアのハウジング内にぴったりと嵌まった状態で一段および二段ウェーハクッションを製造することである。クッションの形状は、折り畳まれたリングであり、折り目を外径上において開口させる。リングの外縁により最大拡張が得られるため、リングの外縁がウェーハの外縁と接触する。その結果、ウェーハとの接触領域が最小化され、任意の軸方向負荷がウェーハ外縁面上へ付加され、ウェーハは典型的には、ウェーハの内面上への損傷を最小化しかつウェーハ(単数または複数)の中心の屈曲を最小化するように、セパレータ円盤上へ配置される。 The purpose of the single and double wafer cushions is to produce single and double wafer cushions that fit snugly within the wafer carrier housing. The shape of the cushion is a folded ring, and the fold is opened on the outer diameter. Since the outer edge of the ring provides maximum expansion, the outer edge of the ring contacts the outer edge of the wafer. As a result, the contact area with the wafer is minimized and any axial load is applied on the outer edge surface of the wafer, the wafer typically minimizes damage to the inner surface of the wafer and the wafer (s). ) Is arranged on the separator disk so as to minimize the bending of the center.
ウェーハセパレータの目的は、ウェーハへの損傷を回避するようにスタックされたウェーハおよび/またはウェーハ上へ配置または接合されたコンポーネントの間の分離を提供することである。 The purpose of the wafer separator is to provide separation between stacked wafers and / or components placed or bonded onto the wafers so as to avoid damage to the wafers.
セパレータのためのウェーハセパレータの目的は、ウェーハセパレータの周縁周囲に複数の通気孔を設けることにより、ウェーハ間の通気道を設けることである。これらの通気孔により、平坦なウェーハが重ねられた後に相互に離隔方向に牽引された場合に発生する圧力または真空が低減する。通気孔の数および構成は、ウェーハの直径および他の要素に応じて変更することができる。 The purpose of the wafer separator for the separator is to provide a vent path between the wafers by providing a plurality of vent holes around the periphery of the wafer separator. These vents reduce the pressure or vacuum generated when flat wafers are stacked and then pulled away from each other. The number and configuration of the vents can vary depending on the wafer diameter and other factors.
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、衝撃がウェーハスタックへ伝わる前に当該衝撃全てを吸収する材料によって一段および二段ウェーハクッションを構成することである。そのような材料は、成型してもよいし、熱成形してもよいし、鋳造してもよいし、あるいは加硫してもよい。
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、「V」の字の半分のみを有する断面形状によって一段および二段ウェーハクッションを構成することである。リングは、接着またはクリップ留めによって上カバーおよび/または下カバーへと取り付けられ、これにより、「V」の欠けている半分の制限機能がカバーによって提供される。この設計は、一段バージョンまたは二段バージョンを持つことができる。この設計により、単一または複数のアームまたは「Vリング」をスタックすることが可能になり、その結果、箱内部の占有空間が低減する。
Another purpose of the single and double wafer cushions is to construct the single and double wafer cushions with a material that absorbs all of the shocks before they are transmitted to the wafer stack. Such materials may be molded, thermoformed, cast, or vulcanized.
Another purpose of the single and double wafer cushions is to construct the single and double wafer cushions with a cross-sectional shape having only half of the “V” shape. The ring is attached to the upper and / or lower cover by gluing or clipping, thereby providing a half-limiting feature that is missing the “V”. This design can have a single stage version or a two stage version. This design makes it possible to stack single or multiple arms or “V-rings”, thereby reducing the occupied space inside the box.
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、一段および二段ウェーハクッションを非吸収性材料によって構成することである。その結果、破片または汚染物質がウェーハクッション中に埋没する事態が回避され、また、おウェーハクッションからの材料の剥がれも回避される。 Another purpose of the single and double wafer cushions is to construct the single and double wafer cushions with non-absorbent materials. As a result, a situation in which debris or contaminants are buried in the wafer cushion is avoided, and peeling of the material from the wafer cushion is also avoided.
一段および二段ウェーハクッションの別の目的は、単一の第1の段ヒンジとしての縁ヒンジおよび二段ウェーハのための第2のミッドスパンヒンジ双方として一段および二段ウェーハクッションを用いることである。このような二段設計により、ライナーからの力によりウェーハクッション外面へ一定量の圧縮が付加される単一段設計の場合と対照的に、2つの明確に異なる緩衝力が得られる。 Another purpose of the single stage and double stage wafer cushions is to use the single stage and double stage wafer cushions as both the edge hinge as a single first stage hinge and the second midspan hinge for the double stage wafer. . Such a two-stage design provides two distinct buffering forces, as opposed to a single-stage design where a certain amount of compression is applied to the outer surface of the wafer cushion by the force from the liner.
本考案の多様な目的、特徴、局面および利点は、以下の本考案の好適な実施形態の詳細な説明を添付図面と共に参照すれば明らかになる。図面中、類似の参照符号は、類似の構成要素を示す。 Various objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals indicate like elements.
図1は、一段および二段ウェーハクッション20の等角図であり、図2は、一段および二段ウェーハクッションの等角断面図である。図1からの一段および二段ウェーハクッション20は、リング形状クッションを実質的に示す。ウェーハクッション20の内側は開口している。好適な実施形態において、図2に示すように、一段および二段ウェーハクッション20が2つ、半導体ウェーハ40のスタック上に配置される。この図において、半導体ウェーハのスタックは、スペーサーリング50を含む。これらのスペーサーリング50は、各半導体ウェーハ40間に配置される。スペーサー50により、「突起付きの」ウェーハ基板を微小な半田ボールと共にスタックすることが可能になる。微小な半田ボールは、最終製品または外部回路への電気的相互接続に用いられる。突起付きのウェーハスタックは通常は、高さが同一でありかつ調節不可能なスペーサーリング50と共に用いられる。これらのスペーサーリング50は、ウェーハ間に設けられ、これにより、半田ボール(突起)が隣接基板40との接触に起因して損傷する事態が回避される。
FIG. 1 is an isometric view of a single and two-
この第1の好適な実施形態は、デュアルばね定数または可変ばね定数と共に設計されたリングである。二段バージョン20は、シッパー上部カバー(図示せず)の付加および閉口を容易にするための1つのばね定数を有し、このバネの第2の段は、シッパーが落下または誤って取り扱われた場合のエネルギーを吸収するためにより高いばね定数を提供し、これにより、ウェーハスタックまたは基板スタックが保護される。
This first preferred embodiment is a ring designed with dual or variable spring constants. The two-
クッションを「Vリング」状に構成することにより、断面が「V」字状となって、ウェーハに対してばねまたは緩衝が得られる。この設計そのものにより、射出成型プロセス、加硫または他の製造方法をV字状断面に対して用いることが可能になる。V形状の先端23により、ウェーハおよび搬送用コンテナとの接触点が得られる。また、「Vリング」の複数のスタッキングを用いることにより、ウェーハ搬送用コンテナ中の占有空間を低減することもできる。このような「V」字形状の1つの利点として、外周近隣においてウェーハ40上の小型ゾーン23および34のみとリングが接触することが可能になる点がある。突起付きのウェーハの場合、ウェーハ外周から内方に延びる回路またははんだバンプのための3mmの幅広の排除ゾーンが通常存在する。好適な実施形態において、ウェーハ接触点において若干隆起したゾーンがあるが、この特徴を設ける必要は無い。この「V」字形状のの先端における若干隆起した領域により、この「立入禁止」ゾーン近隣の任意のはんだバンプのためのさらなるクリアランスが得られる。図2は、2つの別個のウェーハクッションを示し、下側クッションは、ウェーハ40の全ての下側のウェーハキャリア21内に配置される。下側クッションの外径縁23は、ウェーハキャリア21内に収まるような大きさとされ、下側下面22は、ウェーハキャリア21の下部によって支持される。
By configuring the cushion in a “V-ring” shape, the cross-section is “V” -shaped and a spring or buffer is obtained for the wafer. This design itself allows an injection molding process, vulcanization or other manufacturing method to be used on the V-shaped cross section. The V-shaped
ウェーハ40および支持リング50の重量に起因して、下側ウェーハクッションへ少なくとも部分的に負荷がかけられ、その結果、下側クッションが少なくとも部分的に圧縮されて、ウェーハクッションの第1の段または内径30のヒンジ31により、ウェーハクッションが少なくとも部分的に圧縮される。図2から、第1の段が圧縮されたとき、第2のクッションギャップは中央面32の内側および外側において視認可能である点に留意されたい。図2は、第1の段が接触すると、外径縁34のみが半導体ウェーハ40の外縁と接触し、ウェーハクッションの残りの内径面は半導体ウェーハの上方において「浮遊」し、半導体ウェーハ(単数または複数)の表面と接触しないことをさらに示す。ウェーハキャリアの上部ハウジング(図示せず)が取り付けられると、上部ハウジングは、上側ウェーハクッションの上面35を圧縮し、下側ウェーハクッションに負荷をかけ、これにより、上側および下側ウェーハクッション間の緩衝が均等になる。
Due to the weight of the
図3は、第2の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッションの等角断面図であるこの実施形態において、ウェーハクッション20は、ヒンジ65のためのさらなる強度を提供する内側リップ60を有し、また、ウェーハクッション20の取り外しを容易にするためのグリップ面を提供する。外径64は、ウェーハクッションをウェーハキャリア内においてセンタリングするような充分な大きさとする。ウェーハクッション20の上部61および下面62は、若干のラジアル方向の曲線を有するため、半導体ウェーハの外縁上面または下面のみとの接触が維持される。クッションの部分66を破壊するか、鋸歯状にするかまたは形成することにより生成された複数のフィンガー部分は、内径ヒンジ65から独立的に屈曲し得ることがさらに企図される。図示の実施形態において、空洞領域66が上側および下側リップまたはアーム双方を通じて存在するが、空洞領域66をクッションの1つの脚部のみを通じて形成してもよく、これにより、他方の脚部が連続する。第1の圧縮段において、ウェーハクッションの内側外面64が接触して内側ヒンジ領域65から外面への空隙が発生し、その結果、第2の緩衝段が得られる。
FIG. 3 is an isometric cross-sectional view of the single stage and double stage wafer cushions in the second preferred embodiment. In this embodiment, the
図4は、第3の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッション20の等角断面図である。この第3の好適な実施形態について、本図において簡潔に説明し、図5〜図10において詳述する。この実施形態は、内径ヒンジ領域70および75から延びる複数の屈曲アームを有する。ウェーハクッションがウェーハキャリア内に取り付けられると、端上側および下面71が半導体ウェーハの外側上側および下面と接触する。端外径(単数または複数)73は、ウェーハキャリア内に収まるような充分な大きさとし、ウェーハキャリア内においてほとんど動かない。ウェーハクッションが図5および図6中の第1の圧縮段においてウェーハキャリア内において拡張している様子が図示される。
FIG. 4 is an isometric cross-sectional view of the first and second
図5は、半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングは取り付けらていない。図6は、半導体ウェーハのスタック上の一段および二段ウェーハクッションの等角図であり、ウェーハシッパーの上部ハウジングは取り付けられている。図5および図6から、下側クッションが圧縮されて、下側リップ22が下部ハウジング21と接触し、上側リップ23が最も下側の半導体ウェーハ40と接触する。半導体ウェーハ40のスタックは、各半導体ウェーハ40間に配置されたウェーハセパレータ50によってそれぞれ分離される。図5において、上側ウェーハクッションが非圧縮状態で図示されており、第1のまたは単一のクッション段は圧縮されておらず、延長アームの中間は、ミッドスパン76および77において接触していない。ウェーハクッションの下面は、72において上側半導体ウェーハ40の外側上面と接触する。ウェーハクッション71の上面は接線アーチ状になっているため、半導体ウェーハ40ならびに上側25または下側21ハウジングとの接触は、主に直線状の点接触のみになる。クッションの外縁74および78は、半導体ウェーハ40の外径に近似する。
FIG. 5 is an isometric view of a single and double wafer cushion on a stack of semiconductor wafers without the wafer sipper upper housing attached. FIG. 6 is an isometric view of a single and double wafer cushion on a stack of semiconductor wafers, with the upper housing of the wafer shipper attached. 5 and 6, the lower cushion is compressed, the
上部ハウジング25がウェーハクッション上へ下降すると、アームは、内側半径70からヒンジにより移動する際に相互に近接する方向に移動する。ハウジング21および25が固定されると、上部ハウジングは、上側ウェーハクッションの外縁26上を押圧し、アームの中央部分77が接触して、第1のクッション段を形成する。
When the
図7は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは非圧縮状態である。図8は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは初期圧縮状態である。図9は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションが部分的に圧縮されている。図10は、一段および二段ウェーハクッションの側部断面図であり、ウェーハクッションは完全に圧縮されている。先ず図7を参照して、ウェーハクッション20は自然な非圧縮状態にあり、クッションの圧縮を引き起こす力100および101は全く付加されていない。ヒンジ70および75によって生成された曲線により、アームが開口状の「U」または「V」字状の構成で維持される。ウェーハクッションの上部71および下面72は、最大寸法にある。外側リップ74および78は実質的に同一寸法であるが、異なる半径において存在してもよいことが企図される。アームの中央76および77または第2の(デュアル)段は開口しており、接触していない。
FIG. 7 is a side cross-sectional view of the single and double stage wafer cushion, where the wafer cushion is in an uncompressed state. FIG. 8 is a side cross-sectional view of the first and second stage wafer cushions, where the wafer cushions are in an initially compressed state. FIG. 9 is a side cross-sectional view of the single and double stage wafer cushion, with the wafer cushion partially compressed. FIG. 10 is a side cross-sectional view of the single and double stage wafer cushion, where the wafer cushion is fully compressed. Referring first to FIG. 7, the
図8において、力100および101に起因してアームが圧縮し、内部領域が圧縮し始める。力の増加と共に、アーム内面が図9に示すように接触するまで、端部70および73ならびに中央エルボー、外形またはヒンジ76および77が屈曲する。力100および101に起因して、第1の負荷またはばね定数プロファイルが得られる。
In FIG. 8, the arms compress due to
この段において、レバーアームの長さが短くなったことに起因して、緩衝を提供するための抵抗ばね力が変化する。図示の実施形態において、アームセグメント間の接触はほぼミッドスパンにあるが、中央接触は、異なる緩衝力プロファイルが得られるアームの範囲内の任意の地点において発生し得ることが企図される。図9に示すプロファイルは、ハウジングが閉鎖され、通常の輸送モードにある状態を示す。図9および図10に示す力間にさらに力が付加されると、100/101が102/103へ変化して、図7〜図9から付加された負荷またはばね定数と異なる第2の負荷またはばね定数が得られる。このばね定数は、ヒンジの形状、角度および定数または可変厚さおよび脚部(単数または複数)に基づいて、直線状に段階的なものであるかまたは非直線状であり得る。 At this stage, the resistance spring force to provide buffering changes due to the shortening of the length of the lever arm. In the illustrated embodiment, the contact between the arm segments is approximately in the midspan, but it is contemplated that the center contact can occur at any point within the arm where a different damping force profile is obtained. The profile shown in FIG. 9 shows the housing closed and in normal transport mode. When a further force is applied between the forces shown in FIGS. 9 and 10, 100/101 changes to 102/103, a second load or a load different from the load or spring constant added from FIGS. A spring constant is obtained. This spring constant can be linearly stepped or non-linear based on the shape, angle and constant or variable thickness and leg (s) of the hinge.
図10は、ウェーハキャリアが落下したかまたは衝突した場合に発生し得る衝撃負荷状態を示す。力102および103は、アームの端上を継続的に押圧する。アームの外側長さは、長さ(単数または複数)に沿って圧縮される。この負荷においても、空隙79によってさらなる一定の緩衝が得られ、クッション上の内側により、半導体ウェーハ上へ配置され得るコンポーネントのクリアランスのための空間も得られる点に留意されたい。
FIG. 10 illustrates an impact load condition that can occur when a wafer carrier falls or collides.
図11は、第4の好適な実施形態における一段および二段ウェーハクッション29の等角断面図である。図12は、第4の好適な実施形態の一段および二段ウェーハクッションが下部ハウジングへ接合され、ウェーハはウェーハクッション上に取り付けられていない様子の等角図である。
FIG. 11 is an isometric cross-sectional view of the first and second
「片側リング」―上記した一種の緩衝リング29は、断面形状が「V」の半分のみを有するリングである。このリングは、上部または下部カバーへ取り付けられるか、(接合されるかまたはクリップ留めされ)、これにより、「V」の欠けている半分の制限機能がカバーによって提供される。この設計は、一段バージョンまたは二段バージョンを持つことができる。この設計により、複数の「Vリング」をスタックすることが可能になり、その結果、箱内部の占有空間が低減する。このクッション90の下部は、下側ハウジング21(または25)へ接合され得る。この片側リングはアームを1つのみ有するが、アームは、内側ヒンジ領域91および92、ミッドスパンエルボー93と共に同様の構成を有し、これにより、クッションの第1のおよび第2の段間の分離が形成される。外縁95は、自由な動きおよび屈曲を得るために、ハウジング21壁部のクリアランスを提供するような大きさとする。ウェーハクッション96の上縁は、ウェーハセパレータの外縁または半導体ウェーハ(図示せず)のみと接触するように構成される。下側半径94により、ウェーハスタックによってウェーハクッション29の大部分が平坦になった場合において、さらなる衝撃緩衝が得られる。
“One-sided ring” —a kind of
好適な実施形態において、ウェーハクッションは、ショアD硬度が10〜70である物質から構成されるが、緩衝される材料および緩衝されるスタック高さ/重量に応じて他の硬度が企図される。また、ウェーハシッパーにおいて用いられる上側および下側ウェーハクッションは、重量に基づいてあるいは半導体ウェーハがウェーハクッションの上方または下方に配置されるかに基づいて異なる特性および構成を持ち得ることが企図される。中央ヒンジから外側接触点への外形は、曲線状であってもよいし、あるいは可変断面であってもよいし、あるいは、非直線クッション力または複数段のウェーハクッションを達成するような複数の段、外形、エルボーまたは屈曲部であってもよい。 In a preferred embodiment, the wafer cushion is composed of a material having a Shore D hardness of 10-70, although other hardnesses are contemplated depending on the material to be buffered and the stack height / weight to be buffered. It is also contemplated that the upper and lower wafer cushions used in the wafer shipper may have different characteristics and configurations based on weight or based on whether the semiconductor wafer is positioned above or below the wafer cushion. The contour from the central hinge to the outer contact point may be curved or variable in cross section, or multiple steps to achieve a non-linear cushion force or multiple steps of wafer cushion. It may be an outer shape, an elbow or a bent portion.
図13は、ウェーハセパレータ110の一実施形態の上面図である。図14は、ウェーハセパレータ110の一実施形態の下面図である。図15は、断面15−15において切断されたウェーハセパレータ110の断面図である。図16は、断面16−16において切断されたウェーハセパレータ110の外面図である。ウェーハセパレータ110は、開口中央領域を有する。外側隆起リップ111は、下部下面117および上面118を有する。下部117および上部118の表面により、隣接ウェーハ40(図1)間の空間が得られる。ウェーハは、センタリングされ、中央面116上に配置され、ウェーハセパレータ110の中間リップ113により、ウェーハ上への軸方向負荷が緩衝される。下面117および中央面は、内径112から外径へかけて若干角度が付けられており、これにより、クッションの配置およびウェーハ(単数または複数)の把持が可能になる。
FIG. 13 is a top view of one embodiment of
中央面により、ウェーハの最も重要な表面のための隣接ウェーハ間の空間と、コンポーネントのクリアランスと、接着パッドと、はんだバンプと、半田ボールと、不動態化後の相互接続と、ウェーハ上の導体線とが得られる。(図14に示すような)ウェーハセパレータ110の下部下面117は、複数の通気孔114を有する。これらの通気孔は、内径表面112から外径111へと延びる。これらの通気孔の外形は、「V」、「U」、四角形、矩形またはこれらの組み合わせである。これらの通気孔により、ウェーハの下側からの空気の通過が可能になり、これにより、ウェーハをスタックから取り外して中央面116上へ配置する際の真空および圧力が低減する。図示の実施形態においては12個の通気孔が用いられているが、ウェーハ直径および通気孔(単数または複数)114のジオメトリに応じて、1個だけの通気孔〜12個を超える通気孔が企図される。若干の半径または円形115がウェーハセパレータ110の外側上の通気孔を終端させ、これにより、全ての通気が分散され、蒸気の集中を回避する。ウェーハセパレータは、回転配向なしに構成されるため、ウェーハセパレータは、任意の回転配向において配置することができ、通気孔114のアライメントは不要である。
The center plane allows space between adjacent wafers for the most important surface of the wafer, component clearance, adhesive pads, solder bumps, solder balls, post-passivation interconnects, and conductors on the wafer. A line is obtained. The lower
よって、一段および二段ウェーハクッションおよびウェーハセパレータの特定の実施形態について開示してきた。しかし、当業者であれば、上記に記載したもの以外にも、多数の改変例が本明細書中の概念から逸脱することなく可能であることを理解する。よって、本考案は、添付の実用新案登録請求の範囲を除いて限定されない。 Thus, specific embodiments of single and double wafer cushions and wafer separators have been disclosed. However, one of ordinary skill in the art appreciates that numerous modifications other than those described above are possible without departing from the concepts herein. Therefore, the present invention is not limited except for the appended utility model registration request.
Claims (20)
外側周囲部分であって、
前記外側周囲部分は上面および下面を有する外側周囲部分と、
実質的にリング形状を有するクッションと、
直径が前記外側周囲部分よりも小さな中央面であって、前記中央面は、ウェーハの配置のために前記上面と前記下面との間に配置される、中央面であって、
前記中央面は、開口中央領域を提供する内径へと延びる中央面と、
前記内径から前記外側周囲部分へと延びる前記下面上へ配置された少なくとも1つの通気孔と
を含む、ウェーハセパレータ。 A wafer separator,
The outer perimeter,
The outer peripheral portion includes an outer peripheral portion having an upper surface and a lower surface;
A cushion having a substantially ring shape;
A central surface having a smaller diameter than the outer peripheral portion, the central surface being disposed between the upper surface and the lower surface for wafer placement;
The central surface extending to an inner diameter providing an open central region;
A wafer separator including at least one vent disposed on the lower surface extending from the inner diameter to the outer peripheral portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014000953U JP3192638U (en) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | Single and double wafer cushions and wafer separators |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2014000953U Expired - Lifetime JP3192638U (en) | 2014-02-26 | 2014-02-26 | Single and double wafer cushions and wafer separators |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3192638U (en) |
-
2014
- 2014-02-26 JP JP2014000953U patent/JP3192638U/en not_active Expired - Lifetime
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