半导体容纳托盘及其盖子的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2016-0022821的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

一个或多个实施方式涉及半导体容纳托盘及其盖子，更具体地，涉及半导体容纳托盘，其表现出显著低的颗粒产生且具有低且均匀的电阻，因此具有优异的抗静电效果。

背景技术：

为了制造半导体产品，各种制造商彼此合作，并且由一制造商制造的产品需要被运送到其它制造商。运送的产品可以为经加工或处理的晶片、通过对经加工或处理的晶片进行切割而制造的半导体芯片、或者用成型树脂封装的半导体封装件。

托盘用于容纳和输送这些半导体器件，例如半导体芯片或半导体封装件。在一些情况下，将托盘容纳在测试设备或热处理设备中以对半导体芯片或半导体封装件进行测试或处理。在高温测试或处理中，托盘需要耐热性，并且还需要预定的导电性以快速去除不必要的静电。

为了制造用于高温环境的托盘，目前使用通过将导电材料添加到耐热树脂中而制备的复合材料。然而，目前可用的托盘根据位置具有相对高的电阻和不均匀的电阻，并且为此产生的颗粒附着到半导体封装件或半导体芯片，这可能是半导体器件中缺陷的起因。

技术实现要素：

一个或多个实施方式包括半导体容纳托盘，其显示出显著低的颗粒产生并具有低且均匀的电阻，因此具有优异的抗静电效果。

一个或多个实施方式包括用于上述半导体容纳托盘的盖子。

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实施所提出的实施方式来了解。

根据一个或多个实施方式，半导体容纳托盘包括：耐热基板；设置在所述耐热基板上并且被配置为容纳半导体器件的多个口袋部分；设置在每个口袋部分边缘处的引导部分；以及涂覆在所述耐热基板、所述口袋部分和所述引导部分的表面上的碳质导电材料层。

所述碳质导电材料层可以为导电聚合物层，并且所述导电聚合物层可以包括选自由聚苯胺(pani)、聚吡咯(ppy)、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂卓、聚萘、聚噻吩(pt)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(pedot)、聚对苯硫醚(pps)、聚对亚苯基亚乙烯基(ppv)、聚乙炔(pac)、聚芘、聚亚苯基、聚芴、聚薁、聚呋喃、聚噻吩亚乙烯基、聚吡啶、及其衍生物所组成的组中的至少一种导电聚合物。

在一些实施方式中，碳质导电材料层可以包括碳纳米管。

此外，所述碳质导电材料层可以具有约3μm至约20μm的厚度。

耐热基板可以包括能够耐受至少130℃的温度的耐热聚合物。特别地，所述耐热聚合物可以包括选自改性聚苯醚(mppo)、改性聚砜(mpsu)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺、聚砜(psu)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)、聚苯硫醚、液晶聚合物和聚醚醚酮(peek)中的至少一种。此外，所述耐热聚合物可以不包括导电材料。

在位于半导体容纳托盘表面处彼此相隔1cm距离的两点之间的电阻可以为大约2.5×10⁶ω或更小。

根据一个或多个实施方式，用于半导体容纳托盘的盖子包括耐热基板和涂覆在所述耐热基板表面上的碳质导电材料层。

附图说明

通过结合附图对实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解，在附图中：

图1是表示根据一个实施方式的半导体容纳托盘及其盖子的透视图；

图2是图1的区域ii的放大图；

图3是沿图2的iii-iii'线所取的截面图；

图4是表示图1中所示的盖子的局部截面(即对应于图2的线iii-iii'的盖子部分的截面)的侧截面图；

图5是表示根据实施方式进行电阻均匀性测试的样品及其测量位置的图像；

图6是表示实施例1和比较例1的样品的脱落试验结果的图像；以及

图7是表示实施例1和比较例1的样品的胶带试验结果的图像。

具体实施方式

现在将详细参考实施方式，其实例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，本实施方式可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述实施方式，以解释本说明书的方面。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反地，提供这些实施方式使得本发明将是彻底和完全的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的构成元件。此外，图示性地表示附图中的各种元件和区域。因此，本发明不限于附图中所示的相对尺寸或间隔。

虽然诸如“第一”、“第二”等术语可以用于描述各种部件，但是这些部件不限于上述术语。上述术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，而不脱离本发明构思的范围，并且第二元件也可以被称为第一元件。

在本说明书中使用的术语仅用于描述特定实施方式，并且不旨在限制本发明构思。以单数形式使用的表达包括复数的表达，除非它在上下文中具有明显不同的含义。在本说明书中，应当理解诸如“包括”或“具有”等术语旨在表示所公开的特征、数字、步骤、动作、部件、部分或其组合的存在并且不旨在排除一个或多个其它特征、数字、步骤、动作、部件、部分或其组合可能存在或可以被添加的可能性。

本文使用的包括技术或科学术语的所有术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义，除非它们被不同地定义。应当理解在字典中定义的通常使用的术语具有与相关技术的上下文中相同的含义，并且这些术语不被理解为过度形式化的含义，除非它们在本申请中被清楚地定义。

当可以以不同方式实施实施方式时，可以以不同于本文中所描述的次序来执行特定过程。例如，两个连续描述的过程可以基本上同时执行，或者可以以与所描述的顺序相反的顺序执行。

在附图中，可以预期到图示(例如制造技术和/或公差)形状的变化。因此，本发明的实施方式不应被解释为限于本文所示区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。另外，本文中使用的术语“基板”是指基板本身，或包括基板和在其表面上形成的预定层、膜等的堆叠结构。另外，本文中使用的术语“基板的表面”可以指基板自身的暴露表面，或者形成在基板上的预定层、膜等的外表面。

图1是表示根据一个实施方式的半导体容纳托盘10及其盖子20的透视图。图2是图1的区域ii的放大图。

参考图1和2，半导体容纳托盘10可以包括在基板11上的多个口袋部分13，以容纳诸如半导体芯片或半导体封装件的半导体器件。口袋部分13可以以格子形式布置在基板11上。尽管图1表示十六(16)个口袋部分13沿x方向布置并且六(6)个口袋部分13沿y方向布置，但是本发明不限于上述示例。

基板11可以由耐热聚合物材料形成。如本文所用，术语“耐热”定义为能够耐受约130℃或更高的高温的性质。

基板11的耐热聚合物材料可以为，例如，选自由改性聚苯醚(mppo)、改性聚砜(mpsu)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺、聚砜(psu)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)、聚苯硫醚、液晶聚合物和聚醚醚酮(peek)所组成的组中的至少一种，但本发明不限于上述实例。在一些实施方式中，耐热聚合物可以不包括导电材料。

口袋部分13可以具有待容纳的半导体器件的形状。尽管图1表示口袋部分13具有四边形形状，但是本发明不限于上述示例。口袋部分13可以具有各种形状，例如六边形、圆形或椭圆形等。

每个口袋部分13可以设置有在其边缘处沿垂直方向突出的引导部分15。当半导体器件3容纳在口袋部分13上时，引导部分15可以引导半导体器件3。具体地，引导部分15面向口袋部分13的侧表面可以是倾斜的。由于引导部分15面向口袋部分13的侧表面是倾斜的，因此尽管容纳在口袋部分13中的半导体器件3没有精确对准，但是半导体器件3可以在口袋部分13中被平滑地引导。引导部分15的侧表面的倾斜度可以考虑要容纳的半导体器件3的尺寸、对准精度等而适当地选择。

引导部分15可以设置在口袋部分13的所有四个侧面上或者仅设置在其两个相对侧上。在另一个实施方式中，引导部分15可以被配置成使得一个引导部分15或至少两个引导部分15可以设置在口袋部分13的一侧上。尽管图2表示一个引导部分15设置在y方向的一侧，两个引导部分15设置在x方向的一侧，但是本发明不限于上述示例。

图3是沿图2的iii-iii'线所取的截面图。

参考图3，碳质导电材料层17可以设置在基板11、口袋部分13和引导部分15的表面上。碳质导电材料层17可以具有例如约3μm至约20μm的厚度。当碳质导电材料层的厚度太小时，电阻过度增加并因此可能不令人满意地从半导体容纳托盘去除静电。另一方面，当碳质导电材料层17的厚度太大时，制造成本可能增加。

碳质导电材料层17可以为导电聚合物层。构成导电聚合物层的导电聚合物可以为，例如，选自由聚苯胺(pani)、聚吡咯(ppy)、聚咔唑、聚吲哚、聚氮杂卓、聚萘、聚噻吩(pt)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(pedot)、聚对苯硫醚(pps)、聚对亚苯基亚乙烯基(ppv)、聚乙炔(pac)、聚芘、聚亚苯基、聚芴、聚薁、聚呋喃、聚噻吩亚乙烯基、聚吡啶、及其衍生物所组成的组中的至少一种，但本发明不限于上述实施例。导电聚合物层可以由具有导电性的任何聚合物形成。

在一些实施方式中，碳质导电材料层17可以包括碳质纳米材料，例如碳纳米管、碳纳米线、碳纳米棒、石墨烯或者普楞烯(pullerene)。例如，包括在碳质导电材料层17中的碳纳米管(cnt)可以为单壁cnt或多壁cnt。

碳质导电材料层17可以由单独的碳质纳米材料，例如碳纳米管、碳纳米线、碳纳米棒、石墨烯或者普楞烯形成。在另一个实施方式中，碳质导电材料层17可以是通过使用诸如聚合物材料的粘合剂组合这种碳质纳米材料而形成的层。粘合剂可以是，例如，疏水性聚合物(例如聚四氟乙烯(ptfe))，但是本发明不限于此。

当在彼此间隔开1cm内的距离的两个点处测量时，碳质导电材料层17可以具有小于2.5×10⁶ω的电阻。当碳质导电材料层17的电阻太高时，可能不令人满意地从半导体容纳托盘10去除静电。在这种情况下，容纳的半导体器件可能被损坏。

碳质导电材料层17可以使用各种方法中的一种形成，例如旋涂、浸涂、喷涂和刮刀等，但是本发明不限于上述示例。此外，当碳质导电材料层17由导电聚合物形成时，碳质导电材料层17可以通过形成导电聚合物的流化层并在约90℃至约150℃的温度下干燥流化层约10分钟至约1小时来获得。

如上所述，通过在耐热基板11上由涂覆形成碳质导电材料层17，根据位置的导电性可以更均匀。

此外，与其中添加导电组分的现有技术相比，可显著降低颗粒的产生。

此外，由于代替通用聚合物而使用耐热聚合物作为耐热基板11的材料，所以半导体容纳托盘10可以用于承载半导体器件并且容纳半导体器件用于在高温下试验。

图4是表示图1中所示的盖子的局部截面(即对应于图2的线iii-iii'的盖子20的部分的截面)的侧截面图。

参考图4，盖子20可以在其边缘处设置有突起p，以与半导体容纳托盘10的边缘处的凹部r(参见图3)联接，以与突起p相对应。半导体容纳托盘10和盖子20联接在一起时，突起p与凹部r接合，并且即使施加横向外力，也可以保持半导体容纳托盘10和盖子20的对准。尽管半导体容纳托盘10被示为具有平滑的下表面，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，半导体容纳托盘10在其下部设置有如上所述的突起，并且因此多个半导体容纳托盘10可以方便地堆叠为多层并且抵抗横向外力而保持堆叠。

此外，盖子20可以包括基板21和碳质导电材料层27。

基板21与以上参考图1和2所述的基板11相同，因此，这里将不提供其详细描述。

此外，碳质导电材料层27可以至少部分地涂覆在基板21的表面上。碳质导电材料层27的材料、厚度和形成方法等已经参考图3描述，因此这里将不提供其详细描述。在一些实施方式中，碳质导电材料层27可以涂覆在基板21的整个表面上。

当使用如上所述的半导体容纳托盘10和盖子20时，颗粒的产生显著减少，并且可以获得低且均匀的电阻和优异的抗静电效果。

在下文中，将参考以下实施例和比较例更详细地描述本发明的构造和效果。提供这些实施例仅用于说明目的，并且不意在限制本发明的范围。

电阻均匀性试验

图5是表示根据实施方式已经进行电阻均匀性测试的样品及其测量位置的图像。

首先，制备通过在改性聚苯醚(mppo)基板上涂覆聚(3,4-亚乙基二氧噻吩(pedot))而制备的根据一个实施方式的样品(实施例1)，作为根据现有技术的样品，制造添加有碳纤维和碳粉末的mppo复合材料(比较例1)。

如图5中所述，在29个位置处测量两个样品的电阻，并且在测试器的两个电极彼此间隔约1cm的距离的状态下在相应位置处测量电阻。将其测量结果示于下表1中。

<表1>

如上表1中所示，确认了实施例1的样品的平均电阻远低于比较例1的样品的平均电阻。此外，实施例1的样品根据位置表现出非常低的电阻分散度，表示为标准偏差。因此，确认了根据该实施方式的半导体容纳托盘和/或其盖子根据位置具有非常均匀的电阻和低的平均电阻。因此，根据该实施方式的半导体容纳托盘和/或其盖子可以具有增强的抗静电效果。

颗粒产生特性试验

为了确认产生了多少颗粒作为污染物，对实施例1和比较例1的样品进行耐磨性试验、脱落试验和胶带试验。

1)耐磨性试验

使用泰伯磨耗试验机评价耐磨性。使用cs-17作为用于测试耐磨性的材料，并且其旋转速度为60rpm。通过1000次旋转后的质量减少来确定磨损程度。

作为结果，实施例1的样品显示出63.5mg的质量变化，而比较例1的样品显示出68.1mg的质量变化。也就是说，确认了实施例1的样品具有比比较例1的样品更高的耐磨性。

2)脱落试验

将实施例1和比较例1的每个样品用恒定的力相对于打印纸摩擦，以评价其多少颗粒被涂抹在打印纸上(脱落试验)。

图6是表示实施例1和比较例1的样品的脱落试验结果的图像。

参考图6，即使用肉眼也清楚地观察到比较例1的样品的颗粒被涂抹在打印纸上(参见由箭头表示的部分)。

相比之下，实施例1的样品的颗粒较少被涂抹，其难以用肉眼看到。

3)胶带测试

将透明胶带附接至实施例1和比较例1的每个样品，然后相对于每个样品的表面在90度的方向上分离。为了更容易地观察涂覆在透明胶带上的每个样品的颗粒，将每个透明胶带附接至白纸，然后拍摄其图像。

图7表示实施例1和比较例1的样品的胶带测试结果的图像。

如图7中所示，确认了实施例1的样品表现出比比较例1的样品低得多的颗粒产生。

应当理解，本文描述的实施方式应当仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。每个实施方式内的特征或方面的描述通常应被视为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。

虽然已经参照附图描述了一个或多个实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的发明构思的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。