DE3530581C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Träger für elektronische Chips gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Träger sind aus der DE-OS 29 49 196 bekannt, wobei der Träger dort einen unterseitigen Streifen, der eine Mehrzahl von in diesem in einem vorbestimmten Raster voneinander beabstandet ausgebildeten, jeweils einen Chip aufnehmenden Vertiefungen mit einem Boden und mit Seitenwänden aufweist, sowie einen oberseitigen, die Öffnungen der Vertiefungen fest verschließenden Streifen besitzt. Ein solcher Träger 20 ist in Fig. 5 dargestellt.

Bei diesem Träger sind in einem flexiblen, bandförmigen Aufnahmeelement nach oben offene Kammern gebildet, die nach Einsetzen eines Chips in je eine Kammer durch eine aus einer Folie gebildeten Abdeckung verschlossen werden. Die Kammern sind so ausgestaltet, daß die Chips darin Bewegungsfreiheit haben, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen zur Fixierung der Chips getroffen werden. Beim Transport bzw. bei der Bewegung der Träger schlägt somit der Chip gegen die Wände der Vertiefung, wobei häufig die kammartigen Anschlußkontakte der Bauelemente verformt bzw. verbogen werden, so daß vor einem Einbau der Bauelemente zunächst dessen Anschlußkontakte überprüft und ggf. in ihre ursprüngliche Lage zurückgebracht werden müssen, was einen zusätzlichen kostenintensiven Aufwand bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Träger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß in den Träger aufgenommene Bauteile eindeutig festgelegt, leicht zu entnehmen und gegen Schädigungen durch äußere Einflüsse von allen Seiten geschützt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß mit einem aus zwei Folienteilen bestehenden Träger Chipkörper insbesondere mit ab- und überstehenden "Füßchen", Anschlüssen oder Leiterkämmen vibrations- und rüttelsicher festgelegt, gelagert und transportiert werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich des weiteren dadurch aus, daß sie mit einfachen Mitteln kostengünstig realisiert werden kann, wobei auch die Entnahme der Chips keinerlei Schwierigkeiten bereitet.

Die US-PS 39 46 864 hat eine Chip-Verpackung zum Gegenstand, wobei die Chips zwischen die Bodenflächen von zwei mit Vertiefungen versehenen Streifen eingesetzt werden. Die Verpackung wird nach dem Einsetzen der Chips in einem Heißsiegelvorgang im Randbereich der aneinanderliegenden Streifen oder in einem Heftvorgang mit Heftklammern in diesem Randbereich verschlossen. Ein eindeutiges Festlegen der Chips in den den Chips gegenüber größer bemessenen Vertiefungen wird nicht erreicht.

Bei dem Magazin nach der DE-OS 32 47 582 sind die Chips in diesem nicht eindeutig festgelegt, weshalb Sperreinrichtungen vorgesehen sind, um das Herausfallen der in das Magazin von einer Stirnseite hereingeschobenen Bauteile zu verhindern. Darüber hinaus sind für die das eigentliche Magazin bildenden Teile, das aber ohne die Sperreinrichtung nicht auskommt, komplizierte Faltvorgänge erforderlich, wobei die Bauteile dort äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit oder Staub ausgesetzt sind.

Die DE-OS 22 45 576 hat eine Verpackung zum Gegenstand, die ebenfalls aus nur zwei Teilen besteht, wobei ein Teil ein flacher Streifen ist. Für das andere Teil sind jedoch besondere Fertigungsvorgänge notwendig, um die Leiterfüßchen unterzubringen, wobei auch dort die Chips nicht eindeutig in dem sie umgebenden Raum festgelegt sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Trägers für elektronische Bauteile in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in dem Träger von Fig. 1 aufzunehmenden elektronischen Chips,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Träger,

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch eine Form zur Fertigung des in den Fig. 1 und 3 gezeigten Trägers,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines für elektronische Bauteile bestimmten Trägers gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen Träger in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Träger in einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 und 3 zeigen einen unterseitigen Streifen 1, in dem in einer Reihe längs dessen Längserstreckung mehrere Vertiefungen 1a ausgebildet sind und der aus einer Folie oder einem Flachmaterial aus Polypropylen, Polystyrol, ABS-Harz, Polyvinylchlorid od. dgl. Material gefertigt ist. Es kann eines dieser Materialien allein oder mit einem Additiv verwendet werden, so daß eine Folie oder ein Flachmaterial mit einer Leitfähigkeit geschaffen wird. Der oberseitige Streifen 2 hat einen Schichtträger (Filmunterlage) aus Polyester und eine heißsiegelfähige Klebstoffschicht.

Der Träger für die elektronischen Bauteile wird aus dem ober- sowie unterseitigen Streifen 1, 2 gebildet und nimmt in je einer Vertiefung 1a des unterseitigen Streifens 1 ein elektronisches Bauteil (Chip) 5 auf.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen solchen Chip 5, der ein Hauptteil 5a und vier Leiterkämme 5b hat.

Der oberseitige Streifen 2 wird an einem Flansch- oder Randteil 3 des unterseitigen Streifens 1 so befestigt, daß der Chip 5 zwischen der Unterseite des oberseitigen Streifens 2 und der Bondeninnenfläche der Vertiefung 1a des unterseitigen Streifens 1 sandwichartig festgehalten wird.

Die Verwendung einer leitfähigen Folie oder eines leitfähigen Flachmaterials für den unterseitigen Streifen ist von Vorteil, weil dadurch ein unerwünschter Einfluß auf den aufgenommenen Chip 5 durch statische Elektrizität beseitigt wird.

Im einen Flanschteil 3 sind mehrere, auf einer Linie liegende und zueinander gleich beabstandete Führungslöcher 3a ausgebildet, die dazu dienen, den Träger durch eine (nicht gezeigte) Montagemaschine in vorgegebener Weise schrittgeschaltet anzutreiben und zu bewegen.

Wie die Fig. 3 zeigt, weist die Vertiefung 1a Seitenwände 1b, vertiefte Bodenteile 1c und ein mittiges Bodenteil 4 auf, das von den vertieften oder abgesenkten Bodenteilen 1c umschlossen ist. Die Höhenlage des mittigen Bodenteils 4 wird so gewählt, daß der Abstand D zwischen der Innenfläche dieses Bodenteils 4 und der oberen Fläche des Flanschteils 3 geringfügig kleiner ist als die Dicke T des in der Vertiefung 1a aufzunehmenden Cips 5. Wenn bei dieser Anordnung und Ausbildung der oberseitige Streifen 2 haftend am Flanschteil 3 des unterseitigen Streifens 1 mit in der Vertiefung 1a enthaltenem Chip 5 befestigt wird, so wird der Chip zwischen dem mittigen Bodenteil 4 und der Unterseite des oberseitigen Streifens 2 sicher gehalten und gelagert. Da ferner das abgesenkte, vertiefte Bodenteil 1c das mittige Bodenteil 4 nach unten hin überragt, wird ausreichend Raum für die Leiterkämme 5b des Chips 5 geschaffen. Damit wird verhindert, daß auf die Leiterkämme 5b unmittelbar Beanspruchungen oder Vibrationen einwirken, da diese in dem freien, von den Seitenwänden 1b, den vertieften Bodenteilen 1c und dem oberseitigen Streifen 2 umgrenzten Raum gehalten werden.

Die Fig. 4 zeigt ein Stück einer Form zur Herstellung des unterseitigen Streifens 1. Diese Form besteht aus einem oberen Formteil 6 und einem unteren Formteil 7, die miteinander so in Verbindung gebracht werden können, daß zwischen ihnen der unterseitige Streifen 1 geformt wird. Im oberen Formteil 6 sind Luftzufuhrkanäle 8 ausgebildet, die dazu dienen, durch Luftdruck ein geformtes Produkt, d. h. einen unterseitigen Streifen 1, von der Form zu entfernen. Im unteren Formteil 7 sind Saugluftkanäle 9 ausgebildet, die dazu dienen, eine Kunstharzfolie, die auf eine Temperatur erhitzt wurde, bei welcher eine thermoplastische Verformung möglich ist, einer Formgebung zu unterwerfen. Hierzu wird mit den Saugluftkanälen 9 eine Saugluftpumpe verbunden, die den Luftdruck in den Vertiefungen des unteren Formteils 7 erniedrigt, so daß gemäß dem sog. Vakuumformverfahren eine eingebrachte, erhitzte Folie zur gewünschten Gestalt umgeformt wird.

Um elektronische Bauteile zu transportieren, zu lagern oder in anderer Weise zu handhaben, wird jeweils ein Chip 5 in je eine Vertiefung 1a des unterseitigen Streifens 1 eingesetzt, worauf anschließend der oberseitige Streifen 2 am Flanschteil 3 des unterseitigen Streifens 1 durch Hitzeanwendung mit einer Temperatur zwischen 130° und 200°C haftend befestigt wird. Jedes elektronische Bauteil 5 wird zwischen dem oberseitigen Streifen 2 und dem mittigen Bodenteil 4 der Vertiefung 1a sandwichartig so festgehalten, daß es an einer Bewegung innerhalb der Vertiefung 1a gehindert ist, weil der oberseitige Streifen 2 unter einer gewissen Spannung einen Druck auf das Bauteil 5 zum mittigen Bodenteil 4 hin ausübt.

Mit dem erfindungsgemäßen Träger wurden Vergleichsversuche mit einem herkömmlichen schalenförmigen Träger ausgeführt. Ein solcher schalenförmiger Träger 20 ist in Fig. 5 gezeigt. Diese Art von Trägern wurde bisher in weitem Umfang zur Aufnahme und zum Transport von elektronischen Bausteinen (Chips) verwendet. Bei den Versuchen wurden selbstverständlich der erfindungsgemäße Träger und der Träger nach dem Stand der Technik gleichen Bedingungen unterworfen.

Als in den Trägern aufzunehmende Chips wurden solche der Flachbauart (Flatpack) gemäß Fig. 2 verwendet, wobei jeder Chip 5 vier Leiterkämme 5b, die sich in vier unterschiedliche Richtungen vom Außenumfang des Chips 5 weg erstrecken, aufweist. Jeder Träger war mit mehreren Chips 5 bestückt und wurde einem Rüttel- oder Vibrationsversuch mit den folgenden Einzelheiten unterworfen:

Schwingungsfrequenz:|10-55 Hz
Abtastverfahren:	logarithmische Abtastung
Amplitude:	1,5 mm
Dauer:	6 h bei einminütigem Zyklus
Richtungen:	horizontal und vertikal mit Bezug zu den Leiterkämmen

Das Ergebnis zeigt die folgende Tabelle 1:

Auftreten einer Leiterkammverformung in %
1. Ausführungsform der Erfindung|0%
herkömmlicher Schalenträger	3%

Die Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform für einen Träger gemäß der Erfindung, bei dem im Unterschied zum Träger der ersten Ausführungsform im mittleren Bodenteil 4, und zwar im wesentlichen in dessen Zentrum, ein Durchbruch 10 ausgebildet ist, der dazu dient, das Vorhandensein eines eingesetzten Chips sowie dessen Typ festzustellen und den Chip 5 nach oben drücken zu können.

Die in Fig. 7 gezeigte dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägers unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungform durch die Art der Befestigung des oberseitigen Streifens 2 am unterseitigen Streifen 1. In diesem Fall ist in den Seitenwänden 1b der Vertiefung 1a je eine Kehle oder Rinne 11 ausgebildet, während der oberseitige Streifen 2 so ausgestaltet ist, daß er mit Teilen mit der Kehle 11 in Eingriff kommt. Hierzu ist am oberseitigen Streifen 2 ein konvexer Vorsprung 12 vorgesehen, der in die konkave Kehle 11 einrastet. Die Höhenlage der Kehle 11 wird so gewählt, daß der Chip 5 eindeutig zwischen der unteren oder inneren Fläche des oberseitigen Streifens 2 und der aufwärts gerichteten Fläche des mittigen Bodenteils 4 festgehalten ist.

Es wurden auch mit Trägern nach der zweiten und dritten Ausführungsform Versuche unter den gleichen Bedingungen, die oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform genannt wurden, durchgeführt. Das Ergebnis der Rüttelversuche bezüglich einer Verformung der an den Chips befindlichen Leiterkämme zeigt die folgende Tabelle 2:

Auftreten einer Leiterkammverformung in %
2. Ausführungsform der Erfindung|0%
3. Ausführungsform	0%

Die dritte Ausführungsform weist ein besonderes Merkmal insofern auf, als der oberseitige Streifen 2 im Gegensatz zur ersten und zweiten Ausführungsform wiederholt verwendet werden kann, was darauf zurückzuführen ist, daß bei der dritten Ausführungsform zum Anbringen des oberseitigen Streifens 2 am unterseitigen Streifen 1 ein Klebemittel nicht verwendet wird, sondern der oberseitige Streifen2 mit Hilfe seines konvexen Vosprungs 12 in der konkaven Kehle 11 lösbar gehalten wird. Diese konvexen und konkaven Teile 12 bzw. 11 der Formlinge, d. h. des oberseitigen Streifens 2 und des unterseitigen Streifens 1, wirken als miteinander in Eingriff zu bringende Rastteile, wenn der oberseitige Streifen 2 in den oder zum unterseitigen Streifen 1 hin gedrückt wird. Da der oberseitige Streifen 2 wiederholt am unterseitigen Streifen 1 befestigt werden kann, kann auch der gesamte Träger oftmals benutzt werden. Auf diese Weise werden erhebliche Kosten für Träger pro Mengeneinheit an elektronischen Bauteilen eingespart. Da ferner bei der dritten Ausführungsform Klebstoff nicht erforderlich ist, entfällt auch der Vorgang zum Auftragen von Klebstoff. Ferner kann nach Entnahme einiger Chips aus dem Träger der oberseitigen Streifen 2 auf diesem wieder angebracht werden, um die restlichen, im Träger enthaltenen Chips zu schützen.

Claims (3)

1. Träger für elektronische Chips zur Verwendung in einer Chip-Montagemaschine mit
einem einstückigen unterseitigen Streifen (1), der eine Mehrzahl von in diesem in einem vorbestimmten Raster voneinander beabstandet ausgebildeten, jeweils einen Chip (5) umgebenden eingeformten Vertiefungen (1a) mit einem Boden (1c, 4) und mit Seitenwänden (1b) aufweist, und mit
einem oberseitigen die Öffnungen der Vertiefungen fest verschließenden einstückigen Streifen (2), dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden ein mittiges Bodenteil (4) zur Anlage je eines Chips und ein das mittige Bodenteil umschließendes vertiefendes Bodenteil (1c), das einen Raum zur Aufnahme von Leiterkämmen (5b) der Chips bildet, aufweist,
daß der Abstand (D) zwischen der dem Chip zugewandten Fläche des mittigen Bodenteils und der hierzu gleich ausgerichteten oberen Fläche des unterseitigen Streifens geringer ist als die Dicke (T) eines in der Vertiefung aufzunehmenden Chips, und
daß der am unterseitigen Streifen befestigte oberseitige Streifen durch eine Spannung einen Druck auf den Chip in Richtung auf den mittigen Bodenteil hin ausübt und dadurch den Chip klemmend festhält.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit vorbestimmtem Abstand von der dem Chip zugewandten Fläche des mittigen Bodenteils in den Seitenwänden der Vertiefungen auswärts gerichtete Kehlen (11) und am oberseitigen Streifen konvexe, in die Kehlen einrastende Vorsprünge (12) ausgebildet sind.

3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unterseitige Streifen aus einem Material mit elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist.