TWI513637B - 晶片托盤及晶片容置系統 - Google Patents

Description

晶片托盤及晶片容置系統

本發明是有關於一種晶片托盤及晶片容置系統，且特別是有關於一種可降低晶片翹曲程度的晶片托盤及晶片容置系統。

隨著高科技製造產業的發展，各種先進的電子或光學元件在製造與運送的過程中大多依賴自動化的輸送系統，來運送各種結構精密的電子或光學元件。以半導體晶片為例，在半導體晶片製造完成後，將投入後續的組裝生產線、運送至封裝或測試機台、或搬運至裝箱出貨區域。而在製造流程或搬運等過程中，通常將晶片置放於晶片托盤中，以防止晶片受到外力衝擊而受到損傷。

另一方面，隨著半導體製程技術的演進，已可製造出厚度僅為數百微米甚至為數十微米的薄型化晶片。然而，薄型化晶片容易受到例如溫度或濕度等外在環境因素產生變異的影響而導致其產生翹曲的現象。若晶片的翹曲程度超出可承受的範圍，可能導致產生晶片嚴重變形或晶片破裂等損壞情形。

本發明的目的是在於提供一種一種晶片托盤及晶 片容置系統，用以降低晶片翹曲程度，避免晶片發生過度翹曲的情形而導致損壞。

依據本發明之上述目的，提出一種晶片托盤。此晶片托盤具有頂部基準面及底部基準面，且包含多個晶片容置區。此晶片托盤於每一晶片容置區中具有凹槽和凸起部，其中凹槽係自頂部基準面凹入，且凸起部係自底部基準面凸出，且於每一晶片容置區中，凹槽之底部與頂部基準面之第一距離大於凸起部之頂部與底部基準面之第二距離和晶片之厚度的和。

依據本發明之一實施例，在垂直晶片托盤之水平方向之方向上，於同一晶片容置區中，上述凹槽所佔之區域涵蓋上述凸起部所佔之區域。

依據本發明之又一實施例，上述第一距離與上述第二距離和上述晶片之厚度的和之差距介於50微米(micro-meter)至200微米之間。

依據本發明之又一實施例，上述第一距離與上述第二距離和上述晶片之厚度的和之差距大約為100微米。

依據本發明之上述目的，另提出一種晶片容置系統。此晶片容置系統包含第一晶片托盤和第二晶片托盤。第一晶片托盤包含多個晶片容置區，且此第一晶片托盤在每一晶片容置區中具有自第一晶片托盤之頂部基準面凹入之第一凹槽。第二晶片托盤用以堆疊於第一晶片托盤之頂部基準面上，且此第二晶片托盤在對應該第一晶片托盤之每一晶片容置區具有自第二晶片托盤之底部基準面凸出之 第一凸起部。於每一晶片容置區中，第一凹槽之底部與第一晶片托盤之頂部基準面之第一距離大於第一凸起部之頂部與第二晶片托盤之底部基準面之第二距離和晶片之厚度的和。

依據本發明之一實施例，在垂直上述第一晶片托盤與上述第二晶片托盤之水平方向之方向上，於同一晶片容置區中，上述第一凹槽所佔之區域涵蓋上述第一凸起部所佔之區域。

依據本發明之又一實施例，上述第一距離與上述第二距離和上述晶片之厚度的和之差距介於50微米至200微米之間。

依據本發明之又一實施例，上述第一距離與上述第二距離和上述晶片之厚度的和之差距大約為100微米。

依據本發明之又一實施例，於上述第一晶片托盤之每一晶片容置區中，上述第一晶片托盤更具有自第一晶片托盤之底部基準面凸出之第二凸起部。

依據本發明之又一實施例，於對應上述第一晶片托盤之每一晶片容置區中，上述第二晶片托盤更具有自第二晶片托盤之頂部基準面凹入之第二凹槽。

100、200、300A、300B、400、500、600‧‧‧晶片托盤

110、210、310、410、510、610‧‧‧晶片容置區

212、312、322、412、512、612‧‧‧凹槽

214、314、324、414A、414B、514、614A、614B、614C‧‧‧凸起部

300‧‧‧晶片容置系統

220、330、420、520、620‧‧‧晶片

A-A‧‧‧剖面線

BS‧‧‧底部基準面

BW、TW‧‧‧寬度

D‧‧‧深度

H‧‧‧高度

L‧‧‧長度

T1、T2‧‧‧厚度

TS‧‧‧頂部基準面

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示晶片托盤之示意圖；第2圖係繪示本發明一實施例晶片托盤之局部剖面示 意圖；第3A圖係繪示本發明一實施例晶片容置系統之局部剖面示意圖；第3B和3C圖係繪示第3A圖中晶片托盤重疊後之局部剖面示意圖；第4圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤之局部剖面示意圖；第5圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤之局部剖面示意圖；以及第6圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤之局部剖面示意圖。

以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。

請參照第1圖，第1圖係繪示晶片托盤100之俯視圖。晶片托盤100包含多個晶片容置區110，每一晶片容置區110係供容置晶片用。較佳地，晶片容置區110的寬度和深度大於晶片的寬度和厚度，使晶片可完全置於晶片容置區110中。

請參照第2圖，第2圖係繪示本發明一實施例晶片托盤200之局部剖面之示意圖。晶片托盤200可以是例如第1圖中的晶片托盤100或是其他相似之晶片托盤。同樣 地，晶片托盤200可包含多個晶片容置區。為了方便說明本發明之特點，第2圖僅繪示單個晶片容置區為例，例如繪示第1圖中沿A-A剖面線之剖面示意圖，但此並非用以限制本發明的範圍。在第2圖中，晶片托盤200具有頂部基準面TS和底部基準面BS。頂部基準面TS和底部基準面BS的距離定義為厚度T1。在晶片容置區210中具有凹槽212和凸起部214。在本實施例中，晶片托盤200為一體成型之裝置，且其材質可以是抗靜電材質。在其他實施例中，凸起部214可以是藉由黏著或是其他結合方式設置於底部基準面BS上。

凹槽212自頂部基準面TS凹入且具有寬度TW。凸起部214自底部基準面BS凸出且具有寬度BW。在第2圖中，寬度TW可大於寬度BW。凹槽212的深度D為凹槽212的底部與頂部基準面TS之間的距離，而凸起部214的高度H為凸起部214的頂部與底部基準面BS之間的距離。厚度T1大於凹槽212的深度D。此外，晶片220的厚度T2和長度L分別小於凹槽212的深度D和寬度TW，使得晶片220可完全置放於凹槽212內。

請參照第3A圖，第3A圖係繪示本發明一實施例晶片容置系統300之局部剖面示意圖。在第3A圖中，晶片容置系統具有晶片托盤300A、300B。晶片托盤300A、300B可以是如第2圖所繪示的晶片托盤200或其他類似的晶片托盤，在此均以第2圖的晶片托盤200為例。在晶片容置區310中，晶片托盤300A具有凹槽312和凸起部314，且 晶片托盤300B具有凹槽322和凸起部324。晶片托盤300A的凹槽312和凸起部314分別對應晶片托盤200的凹槽212和凸起部214。同樣地，晶片托盤300B的凹槽322和凸起部324分別對應晶片托盤200的凹槽212和凸起部214。晶片320的厚度T2和長度L分別小於凹槽312的深度D和寬度TW，使得晶片330可完全置放於凹槽312內。

在晶片容置系統300中，凹槽312的寬度TW大於凸起部324的寬度BW，且凹槽312的深度D大於凸起部324的高度H和晶片的厚度T2之和，使晶片托盤300B堆疊在晶片托盤300A上時，晶片托盤300B在晶片容置區310外的底部基準面BS接觸晶片托盤300A在晶片容置區310外的頂部基準面TS，如第3B圖所示。凹槽312的深度D大於凸起部324的高度H，且更進一步地，凹槽312的深度D大於凸起部324的高度H和晶片330之厚度T2的和，使得在晶片330未產生翹曲的情形下，凸起部324不會直接壓在晶片330上，且晶片330可具有一定程度的翹曲空間。如此一來，可避免使晶片330晶片直接承受晶片托盤300B的重量而導致晶片330的損壞。在一些實施例中，深度D與高度H和晶片330之厚度T2的和之差距介於50微米(micro-meter)至200微米之間。在一些實施例中，深度D與高度H和晶片330之厚度T2的和之差距大約為100微米。

第3C圖繪示置放在凹槽312內的晶片330發生翹曲的情形。由第3C圖可知，凸起部324頂住晶片330翹曲 後的頂端，且因晶片330翹曲所產生的推力小於晶片托盤300B的重量，晶片330翹曲程度便受限在一定的範圍內，即不大於深度D與高度H和晶片330之厚度T2的和之差距。因此，透過本發明的晶片容置系統300，可將晶片330的翹曲程度控制在容許範圍內。

應注意的是，第3A至3C圖的晶片容置系統300僅以繪示二晶片托盤(即晶片托盤300A和300B)為例。在實際應用上，晶片容置系統可以包含多個晶片托盤，藉由堆疊的方式，不僅可保護晶片和降低晶片翹曲程度，且可節省平面佔用空間和方便晶片產品的運輸。

依本發明的晶片托盤200可衍生出其他變化實施例。舉例而言，請參照第4圖，第4圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤400之局部剖面示意圖。在第4圖中，晶片托盤400具有頂部基準面TS和底部基準面BS。頂部基準面TS和底部基準面BS的距離定義為厚度T1。在晶片容置區410中具有凹槽412和凸起部414A和414B。凹槽412自頂部基準面TS凹入且具有寬度TW。凸起部414A和414B自底部基準面BS之靠近晶片容置區410內邊緣二處凸出，且凸起部414A和414B之間的最大距離定義為寬度BW。在第4圖中，寬度TW可大於寬度BW。凹槽412的深度D為凹槽412的底部與頂部基準面TS之間的距離，而凸起部414A和414B的高度H為凸起部414A和414B的的頂部與底部基準面BS之間的距離。厚度T1大於凹槽412的深度D。此外，晶片420的厚度T2和長度L分別小於凹槽412 的深度D和寬度TW，使得晶片420可完全置放於凹槽412內。特別地，應用晶片托盤400的晶片容置系統適用於在水平置放時其邊緣易於向上翹曲的晶片上。

請參照第5圖，第5圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤500之局部剖面示意圖。在第5圖中，晶片托盤500具有頂部基準面TS和底部基準面BS。頂部基準面TS和底部基準面BS的距離定義為厚度T1。在晶片容置區510中具有凹槽512和凸起部514。凹槽512自頂部基準面TS凹入且具有寬度TW。凸起部514自底部基準面BS之晶片容置區510中央處凸出且具有寬度BW。在第5圖中，寬度TW可大於寬度BW。凹槽512的深度D為凹槽512的底部與頂部基準面TS之間的距離，而凸起部514的高度H為凸起部514的頂部與底部基準面BS之間的距離。厚度T1大於凹槽512的深度D。此外，晶片520的厚度T2和長度L分別小於凹槽512的深度D和寬度TW，使得晶片520可完全置放於凹槽512內。特別地，應用晶片托盤500的晶片容置系統適用於在水平置放時其中央易於向上翹曲的晶片上。

請參照第6圖，第6圖係繪示本發明又一實施例晶片托盤600之局部剖面示意圖。在第6圖中，晶片托盤600具有頂部基準面TS和底部基準面BS。頂部基準面TS和底部基準面BS的距離定義為厚度T1。在晶片容置區610中具有凹槽612和凸起部614A、614B和614C。凹槽612自頂部基準面TS凹入且具有寬度TW。凸起部614A和614B 自底部基準面BS之靠近晶片容置區610內邊緣二處凸出，凸起部614C自底部基準面BS之晶片容置區610中央處凸出，且凸起部614A和614B之間的最大距離定義為寬度BW。在第6圖中，寬度TW可大於寬度BW。凹槽412的深度D為凹槽612的底部與頂部基準面TS之間的距離，而凸起部614A、614B和614C的高度H為凸起部614A、614B和614C的頂部與底部基準面BS之間的距離。厚度T1大於凹槽612的深度D。此外，晶片620的厚度T2和長度L分別小於凹槽612的深度D和寬度TW，使得晶片620可完全置放於凹槽612內。晶片托盤600同時具有晶片托盤400和500的特點。也就是說，應用晶片托盤600的晶片容置系統適用於在水平置放時其邊緣或中央易於向上翹曲的晶片上。

相較於晶片托盤200，第4至6圖所繪示的晶片托盤400、500和600之結構可節省形成晶片托盤的原料成本。此外，在其他實施例中，可依據不同的需求，對晶片容置區的凹槽或凸起部做適當調整。舉例而言，凸起部可以是方框狀、圓環狀結構或是其他類似的幾何形狀結構等。

綜上所述，透過本發明的晶片托盤及晶片容置系統，可降低晶片翹曲程度，進而避免晶片發生過度翹曲的情形而導致損壞。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧晶片托盤

210‧‧‧晶片容置區

212‧‧‧凹槽

214‧‧‧凸起部

220‧‧‧晶片

BS‧‧‧底部基準面

BW、TW‧‧‧寬度

D‧‧‧深度

H‧‧‧高度

L‧‧‧長度

T1、T2‧‧‧厚度

TS‧‧‧頂部基準面

Claims (10)

1. 一種晶片托盤，具有一頂部基準面及一底部基準面，且包含複數個晶片容置區，該晶片托盤於該些晶片容置區之每一者中具有一凹槽和至少一凸起部，其中該凹槽係自該頂部基準面凹入，且該些凸起部係自該底部基準面凸出，且於該些晶片容置區之同一者中，該凹槽之一底部與該頂部基準面之一第一距離大於該些凸起部之任一者之一頂部與該底部基準面之一第二距離和該晶片之厚度的和。
2. 如請求項1所述之晶片托盤，其中在垂直該晶片托盤之水平方向之方向上，於該些晶片容置區之同一者中，該凹槽所佔之區域涵蓋該些凸起部所佔之區域。
3. 如請求項1所述之晶片托盤，其中該第一距離與該第二距離和該晶片之厚度的和之差距介於50微米(micro-meter)至200微米之間。
4. 如請求項3所述之晶片托盤，其中該第一距離與該第二距離和該晶片之厚度的和之差距大約為100微米。
5. 一種晶片容置系統，包含：一第一晶片托盤，包含複數個晶片容置區，該第一晶片托盤在該些晶片容置區之每一者中具有一第一凹槽，該第一凹槽係自該第一晶片托盤之一頂部基準面凹入；以及一第二晶片托盤，用以堆疊於該第一晶片托盤之該頂部基準面上，該第二晶片托盤在對應該第一晶片托盤之該些晶 片容置區之每一者中具有至少一第一凸起部，該些第一凸起部係自該第二晶片托盤之一底部基準面凸出；其中，於該些晶片容置區之同一者中，該第一凹槽之一底部與該第一晶片托盤之該頂部基準面之一第一距離大於該些第一凸起部之任一者之一頂部與該第二晶片托盤之該底部基準面之一第二距離和該晶片之厚度的和。
6. 如請求項5所述之晶片容置系統，其中在垂直該第一晶片托盤與該第二晶片托盤之水平方向之方向上，於該些晶片容置區之同一者中，該第一凹槽所佔之區域涵蓋該些第一凸起部所佔之區域。
7. 如請求項5所述之晶片容置系統，其中該第一距離與該第二距離和該晶片之厚度的和之差距介於50微米(micro-meter)至200微米之間。
8. 如請求項7所述之晶片容置系統，其中該第一距離與該第二距離和該晶片之厚度的和之差距大約為100微米。
9. 如請求項5所述之晶片容置系統，其中於該第一晶片托盤之該些晶片容置區之每一者中，該第一晶片托盤更具有至少一第二凸起部，該些第二凸起部係自該第一晶片托盤之一底部基準面凸出。
10. 如請求項5所述之晶片容置系統，其中於對應該第一晶片托盤之該些晶片容置區之每一者中，該第二晶片托盤 更具有至少一第二凹槽，該些第二凹槽係自該第二晶片托盤之一頂部基準面凹入。