【解決手段】半導体収納トレイ及び半導体収納トレイ用カバーに係り、耐熱性ベース板と、耐熱性ベース板上に配列されて半導体装置が収納される複数のポケット部と、複数のポケット部の周辺に配置されたガイド部と、耐熱性ベース板、ポケット部及びガイド部の表面にコーティングされた炭素系伝導性物質層と、を含む半導体収納トレイを提供する。これにより、該半導体収納トレイ及び半導体収納トレイ用カバーを利用すれば、パーティクル生成が顕著に少なく、電気抵抗が低くて均一であり、節電効果にすぐれる。
前記耐熱性高分子は、変性ポリフェニレンオキシド(MPPO)、変性ポリスルホン(MPSU)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、及びそれらの混合物から構成される群から選択された1種以上であることを特徴とする請求項5に記載の半導体収納トレイ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする第1の課題は、パーティクル生成が顕著に少なく、電気抵抗が低くて均一であり、節電効果にすぐれる半導体収納トレイを提供することである。
【0006】
本発明が解決しようとする第2の課題は、パーティクル生成が顕著に少なく、電気抵抗が低くて均一であり、節電効果にすぐれる半導体収納トレイ用カバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、前記第1の技術的課題をなすために、耐熱性ベース板と、前記耐熱性ベース板上に配列されて半導体装置が収納される複数のポケット部と、前記複数のポケット部の周辺に配置されたガイド部と、前記耐熱性ベース板、ポケット部及びガイド部の表面にコーティングされた炭素系伝導性物質層を含む半導体収納トレイを提供する。
【0008】
このとき、前記炭素系伝導性物質層は、伝導性高分子層であり、前記伝導性高分子層をなす伝導性高分子は、ポリアニリン(PANI)、ポリピロール(PPY)、ポリカルバゾール(polycarbazole)、ポリインドール(polyindole)、ポリアゼピン(polyazepine)、ポリナフタレン(polynaphthalene)、ポリチオフェン(PT)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリ(p−フェニレンスルフィド)(PPS)、ポリ(p−フェニレンビニレン)(PPV)、ポリアセチレン(PAC)、ポリピレン(polypyrene)、ポリフェニレン(polyphenylene)、ポリフルオレン(polyfluorene)、ポリアズレン(polyazulene)、ポリフラン(polyfuran)、ポリチオフェンビニレン(polythiophenevinylene)、ポリピリジン(polypyridine)、及びそれらの誘導体から構成される群から選択される1種以上でもある。
【0009】
一実施形態において、前記炭素系伝導性物質層は、炭素ナノチューブを含んでもよい。
【0010】
また、前記炭素系伝導性物質層は、約3μmないし約20μmの厚みで提供されてもよい。
【0011】
また、前記耐熱性ベース板は、少なくとも130℃の温度に耐えることができる耐熱性高分子からもなる。特に、前記耐熱性高分子は、変性ポリフェニレンオキシド(MPPO)、変性ポリスルホン(MPSU)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(polyamide)、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフィド(polyphenylene sulfide)、液晶ポリマー(liquid crystal polymer)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、及びそれらの混合物から構成される群から選択された1種以上でもある。また、前記耐熱性高分子は、電気伝導性物質を含まない。
【0012】
また、半導体収納トレイ表面の1cm以内距離の2地点間の電気抵抗が、2.5x10
6Ω未満でもある。
【0013】
本発明は、前記第2の技術的課題をなすために、耐熱性ベース板と、前記耐熱性ベース板の表面にコーティングされた炭素系伝導性物質層と、を含む半導体収納トレイ用カバーを提供する。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付図面を参照し、本発明概念の望ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明概念の実施形態は、さまざまに異なる形態に変形され、本発明概念の範囲が、以下で説明する実施形態によって限定されると解釈されるものではない。本発明概念の実施形態は、当業界で当業者に、本発明概念についてさらに完全に説明するために提供されると解釈されることが望ましい。同一符号は、最後まで同一要素を意味する。さらに、図面での多様な要素と領域は、概略的に示されている。従って、本発明概念は、添付した図面に描かれた相対的な大きさや間隔によって制限されるものではない。
【0016】
第1、第2のような用語は、多様な構成要素の説明に使用されるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるものではない。前記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明概念の権利範囲を外れずに、第1構成要素は、第2構成要素と命名され、反対に、第2構成要素は、第1構成要素とも命名される。
【0017】
本出願で使用された用語は、ただ特定の実施形態について説明するために使用されたものであり、本発明概念を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」というような表現は、明細書に記載された特徴、個数、段階、動作、構成要素、部分品、またはそれらの組み合わせが存在するということを指定するものであり、1またはそれ以上の他の特徴、個数、動作、構成要素、部分品、またはそれらの組み合わせの存在または付加の可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されなければならない。
【0018】
異なって定義されない限り、ここで使用される全ての用語は、技術用語及び科学用語を含み、本発明概念が属する技術分野で当業者が共通して理解しているところと同一の意味を有する。また、一般的に使用される、前もって定義されたような用語は、関連技術の脈絡において、それらが意味するところと一貫する意味を有すると解釈されなければならず、ここに明示的に定義しない限り、過度に形式的な意味に解釈されるものではないということが理解されるであろう。
【0019】
ある実施形態が、異なって具現可能な場合、特定の工程順序が、説明される順序と異なって遂行されもする。例えば、連続して説明される2工程が実質的に同時に遂行されもし、説明される順序と反対の順序によって遂行されもする。
【0020】
添付図面において、例えば、製造技術及び/または公差によって、図示された形状の変形が予想される。従って、本発明の実施形態は、本明細書に図示された領域の特定形状に制限されていると解釈されてはならず、例えば、製造過程でもたらされる形状の変化を含まなければならない。ここに使用される全ての用語「及び/または」は、言及された構成要素のそれぞれ、及び1以上の全ての組み合わせを含む。また、本明細書で使用される用語「基板」は、基板それ自体、または基板、及びその表面に形成された所定の層または膜などを含む積層構造体を意味する。また、本明細書において、「基板の表面」とは、基板それ自体の露出表面、または基板上に形成された所定の層または膜などの外側表面を意味する。
【0021】
図1は、本発明の一実施形態による半導体収納トレイ10及びそのカバー20を示した斜視図であり、
図2は、
図1のIIで示した部分を拡大した部分拡大図である。
【0022】
図1及び
図2を参照すれば、前記半導体収納トレイ10は、ベース板11上に、半導体チップまたは半導体パッケージのような半導体装置を収納することができる複数のポケット部13を含んでもよい。前記ベース板11上において前記ポケット部13は、格子状に配列されてもよい。
図1においては、前記ポケット部13が、x方向に16個、y方向に6個配列されるように図示されているが、本発明は、それに限定されるものではない。
【0023】
前記ベース板11は、耐熱性高分子物質からもなる。ここで、「耐熱性」とは、130℃以上の高温に耐えることができる特性を意味すると定義される。
【0024】
前記ベース板11の耐熱性高分子物質は、例えば、変性ポリフェニレンオキシド(MPPO:modified polyphenylene oxide)、変性ポリスルホン(MPSU:modified polysulfone)、ポリカーボネート(PC:polycarbonate)、ポリアミド(polyamide)、ポリスルホン(PSU:polysulfone)、ポリエーテルスルホン(PES:polyether sulfone)、ポリエーテルイミド(PEI:polyetherimide、PEI)、ポリフェニレンスルフィド(polyphenylene sulfide)、液晶ポリマー(liquid crystal polymer)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyetheretherketone)、及びそれらの混合物から構成される群から選択された1種以上でもあるが、本発明は、それらに限定されるものではない。
【0025】
前記ポケット部13は、収納する半導体装置の形態を有することができる。
図1においては、前記ポケット部13が四角形の形態を有するように図示されたが、本発明は、それに限定されるものではない。前記ポケット部13は、六角形、円形、楕円形など多様な形態を有することもできる。
【0026】
前記ポケット部13の端には、垂直方向に突出したガイド部15が提供されてもよい。前記ガイド部15は、前記ポケット部13上に半導体装置3が収納されるとき、半導体装置を案内する役割を行う。特に、前記ガイド部15の側面のうち、ポケット部13に向かう側面は、傾斜している。前記ポケット部13に向かうガイド部15の側面が傾斜していることにより、ポケット部13に収納される半導体装置3の整列が完璧ではないとしても、半導体装置3がポケット部13内に円滑に案内される。前記ガイド部15の側面の傾斜は、収納される半導体装置3の大きさ、整列精度などを考慮して適切に選択される。
【0027】
前記ガイド部15は、前記ポケット部13の四辺のいずれにも形成されてもよく、対向する二辺にのみ形成されてもよい。また、前記ガイド部15は、前記ポケット部13の一辺に対して一つが形成されてもよく、2以上が形成されてもよい。
図2では、前記ガイド部15がy方向に沿う辺には、一つが形成され、x方向に沿う辺には、二つが形成されているように図示されているが、本発明は、それに限定されるものではない。
【0028】
図3は、
図2のIII−III’線に沿って切開した断面を示した断面図である。
【0029】
図3を参照すれば、前記ベース板11、ポケット部13及びガイド部15の表面上に、炭素系伝導性物質層17が提供される。前記炭素系伝導性物質層17の厚みは、例えば、約3μmないし約20μmでもある。もし前記炭素系伝導性物質層17の厚みが過度に薄ければ、電気抵抗が過度に増加し、前記半導体収納トレイからの静電気除去が不良にもなる。反対に、前記炭素系伝導性物質層17の厚みが過度に厚ければ、製造コストがかさんでしまう。
【0030】
前記炭素系伝導性物質層17は、伝導性高分子層でもあり、前記伝導性高分子層をなす伝導性高分子は、例えば、ポリアニリン(PANI:polyaniline)、ポリピロール(PPY:polypyrrole)、ポリカルバゾール(polycarbazole)、ポリインドール(polyindole)、ポリアゼピン(polyazepine)、ポリナフタレン(polynaphthalene)、ポリチオフェン(PT:polythiophene)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT:poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、ポリ(p−フェニレンスルフィド)(PPS:poly(p-phenylene sulfide)、PPS)、ポリ(p−フェニレンビニレン)PPV:(poly(p-phenylene vinylene)、PPV)、ポリアセチレン(PAC:polyacetylene)、ポリピレン(polypyrene)、ポリフェニレン(polyphenylene)、ポリフルオレン(polyfluorene)、ポリアズレン(polyazulene)、ポリフラン(polyfuran)、ポリチオフェンビニレン(polythiophene vinylene)、ポリピリジン(polypyridine)、及びそれらの誘導体から構成される群から選択される1種以上でもあるが、本発明は、それらに限定されるものではない。前記伝導性高分子層は、電気伝導性を有する任意の高分子にもなる。
【0031】
一実施形態において、前記炭素系伝導性物質層17は、炭素ナノチューブ(CNT)、炭素ナノワイヤ、炭素ナノロッド、グラフェン(graphene)、フラーレン(fullerene)のような炭素系ナノ物質を含んでもよい。例えば、前記炭素系伝導性物質層17に含まれる炭素ナノチューブ(CNT)は、単一壁炭素ナノチューブ(single wall CNT)でもあり、多重壁炭素ナノチューブ(mltiple wall CNT)でもある。
【0032】
前記炭素系伝導性物質層17は、炭素ナノチューブ、炭素ナノワイヤ、炭素ナノロッド、グラフェン、フラーレンのような炭素系ナノ物質だけからもなり、かような炭素系ナノ物質が、ポリマー物質のようなバインダによって結合された形態の層でもある。前記バインダは、例えば、PTFE(polytetrafluoroethylene)のような疎水性高分子でもあるが、それに限定されるものではない。
【0033】
前記炭素系伝導性物質層17の電気抵抗は、1cm以内距離の2地点間について測定したとき、2.5x10
6Ω未満でもある。前記炭素系伝導性物質層17の抵抗が過度に高ければ、前記半導体収納トレイからの静電気除去が不良にもなる。前記半導体収納トレイからの静電気除去が十分ではなければ、収納される半導体装置を損傷させる可能性がある。
【0034】
前記炭素系伝導性物質層17は、例えば、スピンコーティング、ディッピング(dipping)、スプレー、ドクターブレードなど多様な方法によって形成されるが、特別に限定されるものではない。また、前記炭素系伝導性物質層17が伝導性高分子である場合、前記伝導性高分子の流動層を形成した後、約90ないし約150℃の温度で、約10分ないし約1時間ほど乾燥させることにより、炭素系伝導性物質層17を得ることが可能である。
【0035】
以上で説明したように、耐熱性ベース11上に炭素系伝導性物質層17をコーティング形成することにより、位置による電気伝導性がさらに均一になる。
【0036】
また、電気伝導性成分を添加した従来技術に比べ、パーティクル発生が著しく低下する。
【0037】
また、耐熱性ベース11の物質として一般高分子ではない耐熱性高分子を使用するために、前記半導体収納トレイ10は、半導体装置の搬送だけではなく、高温でのテストのための収納にも利用される。
【0038】
図4は、
図1に示した半導体収納トレイ用カバー20の部分断面を示した側断面図であり、
図2のIII−III’位置に対応するカバー部分の断面である。
【0039】
図4を参照すれば、半導体収納トレイ用カバー20の端には、半導体収納トレイ10の端のリセス部R(
図3)に対応して結合される突出部Pが具備される。前記半導体収納トレイ10とそのカバー20とが結合されれば、前記突出部Pとリセス部Rとが噛み合い、側方向の外力が加えられても、半導体収納トレイ10とそのカバー20との整列が維持される。ここでは、半導体収納トレイ用カバー20の下部が平坦であるように図示されているが、当業者であるならば、半導体収納トレイ用カバー20の下部に、カバー20でのような突出部を形成することにより、半導体収納トレイ用カバー20を便利に多層に積層し、側方向外力にも崩れないようにすることができるということを理解するであろう。
【0040】
また、前記半導体収納トレイ用カバー20は、ベース板21及び炭素系伝導性物質層27を含んでもよい。
【0041】
前記ベース板21は、
図1及び
図2を参照して説明したベース板11と同一であるので、ここではさらなる説明を省略する。
【0042】
また、前記ベース板21の表面は、少なくとも部分的に炭素系伝導性物質層27によってコーティングされている。炭素系伝導性物質層27の物質、厚み、形成方法などは、
図3を参照して説明したので、ここではさらなる説明を省略する。一実施形態において、前記炭素系伝導性物質層27は、前記ベース板21の全体表面にコーティングされている。
【0043】
以上で説明した本発明による半導体収納トレイ及び半導体収納トレイ用カバーを利用すれば、パーティクル生成が顕著に少なく、電気抵抗が低くて均一であり、節電効果にすぐれる。
【0044】
以下、具体的な実施例及び比較例をもって、本発明の構成及び効果についてさらに詳細に説明するが、それら実施例は、ただ本発明をさらに明確に理解させるためのもののみであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【0045】
抵抗均一性試験
図5は、本発明の実施例による抵抗均一性試験を行った試片及び測定位置を示したイメージである。
【0046】
まず、本発明による試片として、MPPOベース板上にPEDOTがコーティングされた試片(実施例1)を準備し、従来技術による試片として、炭素ファイバ及び炭素パウダが混入されて成形されたMPPO複合素材試片(比較例1)を準備した。
【0047】
2つの試片に対して、
図5に示されているように、29ヵ所の位置に対して抵抗を測定し、該抵抗は当該位置でテスタの2電極が、約1cm間隔を有するようにして測定された。表1は、2つの試片に対する測定結果を示している。
【0048】
【表1】
【0049】
前記表1から分かるように、実施例1の平均抵抗は、比較例1の平均抵抗に比べてかなり低くなっている。それだけではなく、標準偏差に代表される位置による抵抗値の散布も、実施例1が顕著に低いということが分かる。従って、本発明による半導体収納トレイ及び/またはカバーは、位置による抵抗が非常に均一であり、平均的な抵抗値も低いということが分かる。それにより、本発明による半導体収納トレイ及び/またはカバーは、改善された節電効果を有することができる。
【0050】
パーティクル発生特性試験
前記試片に対して、汚染源としてのパーティクルがいかほど生成されるかということを点検するために、耐摩耗試験、スラウィング(sloughing)試験及びテーピング(taping)試験を行った。
【0051】
ア.耐摩耗試験
テーバー摩滅試験機器(Taber Abrasion Tester)を利用して耐磨耗性を試験した。耐磨耗性を試験するための物質は、CS−17が使用され、回転速度は、60rpmであった。摩耗程度は、1,000回回転させた後の質量低下で判断した。
【0052】
その結果、実施例1は、63.5mgの質量変化があり、比較例1は、68.1mgの質量変化があった。すなわち、実施例1の耐磨耗性が、比較例1に比べて若干すぐれているということが分かる。
【0053】
イ.スラウィング試験
印刷用紙で、実施例1と比較例1との試片をそれぞれ一定の力で擦り、粒子がどれほどなすりつくかということを試験した(スラウィング試験)。
【0054】
図6は、実施例1及び比較例1の試片に対してスラウィング試験を行った結果を示したイメージである。
【0055】
図6を参照すれば、比較例1の試片は肉眼に識別されるほどパーティクルが印刷用紙上になすりつくということが観察された(矢印部分)。
【0056】
一方、実施例1の試片は、肉眼に識別し難いほどパーティクルが少なくなすりつくということが分かる。
【0057】
ウ.テーピング試験
実施例1と比較例1との試片上に透明テープを付着させた後、それを試片表面に対して90°方向に剥がした。透明テープに付いたパーティクルがさらに容易に観察されるように、白紙上に透明テープを付着させた後、イメージを撮影した。
【0058】
図7は、実施例1及び比較例1の試片に対してテーピング試験を行った結果を示したイメージである。
【0059】
図7から分かるように、比較例1の試片に比べ、実施例1の試片が、顕著に少ないパーティクルが発生するということが分かる。
【0060】
以上で述べた通り、本発明の実施形態について詳細に記述したが、本発明が属する技術分野において当業者であるならば、添付された特許請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲を外れずに、本発明をさまざまに変形して実施することができるであろう。従って、本発明の今後の実施形態の変更は、本発明の技術を外れるものではない。