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地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。
锥形底脚板20沿着侧壁13的倾斜部分14向下，它们基本上是相互平行的。锥形底脚板20的顶部表面22包含晶片支承面。借助这种结构，使得只存在与晶片5的周边的最小限度的接触。锥形底脚板20的底面24有一个位于中心的定位槽口26，后者使得能够将晶片托架在特殊的机械构件上转位或适当排列。底面24由各自的板20的两端朝定位槽口26的方向向上锥形收敛。借助于这种结构，锥形底脚板20起四个单独底脚的作用。
每块上侧壁13还具有横向向外延伸的上凸缘28。一块侧壁13上的凸缘28有向上凸出的销钉30，而另一侧壁13上的另一凸缘28有用于容纳销钉30的槽缝或孔眼31。销钉30和孔眼31的设置使得能够通过插入或脱开相同尺寸的其他晶片托架10来进行晶片5的堆垛搬运。置于末梢，即凸缘28的相应两端的是抗翘压坑32，后者可以是合适的孔眼、凹槽或凹陷;当晶片托架从液态塑料的状态开始冷却固化时，这些压坑使模具能够紧扣住晶体托架10。
晶片托架10有一个H形的端壁40，该端壁的H形的凸缘42支撑住一根水平的定位杆44，该杆一般用于将晶片托架10定位在机械构件上或其中。在端壁40和侧壁13的接合处，还设置自动测向凸缘46，以便能够自动操纵晶片托架10。
三板端壁50位于H形端壁40的对面，它由侧板52和中心板54组成。中心板54具有垂直中心线56，沿该中心线是端壁50的最薄的部分。中心板54平的外表面58，其外边缘部分59邻近侧板52。中心板54还具有第一平的内表面60和各自邻接中心线56并彼此倾斜的第二平的内表面62。端壁50还可以具有自动测向凸缘64，它类似于自动测向凸缘46。
应当记住，本发明的主要目的是提供可塑塑料的、抗变形和抗翘曲的晶片托架，下面可理解到本发明的新颖的特征。
在将熔化的塑料完全注入模具以浇铸晶片托架10以后，塑料开始从液态变成固态。起初，熔化的塑料构成一层外皮而晶片托架10的内部仍是熔化状态。实验证明，这种化学变化会在模塑后的托架内部产生应力。一般说来，晶片托架的较厚的特定部分由于其较长的形成和冷却周期而伴随着较大的内部应力。
因此，当晶片托架10开始在其模具中固化时，由从熔化状态到固态的化学变化所产生的应力可能以如下方式作用于晶片托架10上，即，当晶片托架10在模具中冷却并固化时，上侧壁13和端壁40、50可能开始从模具的内表面脱开。
如果模具具有一些在上部凸缘28的表面上形成的并与抗翘压坑或孔眼32配合的销钉之类的凸出物，那么，当托架从熔化状态转变为固态时，模具将有效地使晶片托架10保持在其原来位置上，从而，将翘曲的可能性减至最小，并增大使晶片托架10保持其初始模塑和规定的状态的可能性。
过去的做法一般是用塑料模塑具有均匀的壁厚的晶片托架。然而，较厚的壁部分需要较长的冷却周期，以便能够从熔化状态变成固态，因而产生更大的内应力。所以，这些托架更易于变形、翘曲和弯曲成弓形。因此，减小一部分端部50的壁厚可使内应力减小，当以后把托架暴露于热的化学洗液中时，该内应力会使晶片托架变形或翘曲。
三板组成的端壁50具有朝着中心线56减薄的变化的厚度。另外，端壁50本质上具有属于相应两侧板52和中心板54的四个内平面型表面53、53和60、62。该斜度与三板端壁50一起增加了晶片托架10的刚度和抗翘曲及抗变形的能力。
本发明在不脱离其精神即主要属性的情况下可按其它形式实施，因此，图示实施例完全应该看作是说明而不是限制，涉及表明本发明范围的是所附的权利要求书而不是上述的说明。