JP2001097350A - 半導体チップトレイ形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は回転した状態の半導体チップ
を吸着ノズルから安定的にポケットに収納でき且つ吸着
ノズルにて半導体チップを取り出す際には微少な回転で
取り出すことが可能な手段を提供することにある。 【解決手段】 半導体チップのチップトレイ構造は、半
導体チップサイズの対角長さ以上を１辺もしくは２辺に
持つポケットサイズを上段に、そのポケット内の下方向
へチップトレイに縦横の軽い振動を加えることで半導体
チップを収納できるサイズで且つ半導体チップサイズに
近いポケットサイズを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップの実装
用途に用いられる半導体チップを収納するためのチップ
トレイ形状の構造に関する。

【０００２】更に詳しくは、半導体チップとポケット壁
面との隙間を変換する構造に関する。

【０００３】

【従来の技術】半導体チップの実装用途のために、図１
に示す様に半導体チップトレイに収納されている半導体
チップを吸着ノズルにて取り出し、半導体チップ電極上
に突起状電極を形成し突起状電極形成後もとのチップト
レイポケットに収納している。半導体チップ電極への突
起状電極形成は機械により形成され自動搬送されてもと
のポケット位置に収納されるが、突起状電極を形成する
機械内の工程で半導体チップが平面方向の回転を起こ
す。この回転したままの状態の半導体チップを半導体チ
ップ吸着ノズルは吸着してしまうため、半導体チップト
レイのポケット内に収納しようとするが半導体チップが
回転しているため右ノズルに示す様にポケット間の仕切
りに半導体チップ自体が接触してしまい収納することが
できなかったり半導体チップを破壊する。また仮に半導
体チップ電極に突起状電極を形成し終わるまでの間、そ
の機械内で半導体チップが平面方向の回転を起さずにい
てももとのポケット位置に半導体チップを戻すために吸
着ノズルにて半導体チップを吸着した瞬間、半導体チッ
プが回転を生じ同じく半導体チップトレイのポケットに
収納することができなかったり半導体チップ自体を破壊
する。更には、突起状電極を形成された半導体チップは
回路基板に対しボンディングされるための機械にセット
される。この時、半導体チップより大きいサイズのポケ
ットを持った半導体チップトレイを用いているとポケッ
ト内で半導体チップは回転してしまい回転したままの状
態で搬送されていき、半導体チップ能動面に設置されて
いる回路基板との位置認識マークが図２に示す用に機械
内の位置認識用カメラの視野範囲内に対し視野外になっ
てしまい認識不良として機械を停止させる。仮に半導体
チップトレイのポケット内で半導体チップが回転してい
なくても前記同様、吸着ノズルにて吸着の瞬間、半導体
チップは回転を起してしまう。これらの半導体チップ回
転は今後の半導体チップの薄型化によって半導体チップ
の自重が軽くなり回転は避けられないことや、突起状電
極の本数も左右上下非対称になることは避けられないこ
とからも半導体チップの中心に重心がこなくなることな
どを考慮すると半導体チップの回転は避けれれない。こ
れらを簡単に回避するために吸着ノズルからチップトレ
イに収納する場合は収納トレイとしてポケットサイズの
大きなトレイを用い、回路基板への半導体チップ実装の
場合など吸着精度が必要な場合は半導体チップサイズに
対しあまり大きくないポケットサイズのチップトレイに
半導体チップを人の手により移す対策を行っている。従
って１つの半導体チップを突起状電極を形成する工程か
ら回路基板に実装するまでに２種類の専用チップトレイ
を要することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平面方向の回転を起し
た半導体チップを吸着ノズルを用いてチップトレイに収
納するにはチップトレイのポケットサイズを半導体チッ
プ外形の対角長さ以上のサイズ以上に構成しなけれまな
らない。しかし、このポケットサイズに収納されている
半導体チップを吸着ノズルを用いて取り出す場合既に半
導体チップが４５度以上の回転を起している可能性もあ
る。またあまり回転していない半導体チップも吸着ノズ
ルにて吸着された瞬間ポケットの内壁が半導体チップ外
形とかなり離れているために大きく回転する可能性があ
る。本発明は回転した状態の半導体チップを吸着ノズル
から安定的にポケットに収納でき且つ吸着ノズルにて半
導体チップを取り出す際には微少な回転で取り出すこと
が可能な手段を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の半導体
チップのチップトレイ構造は、半導体チップサイズの対
角長さ以上を１辺もしくは２辺に持つポケットサイズを
上段に、そのポケット内の下方向へチップトレイに縦横
の軽い振動を加えることで半導体チップを収納できるサ
イズで且つ半導体チップサイズに近いポケットサイズを
設置したことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の半導体チップのチップト
レイ構造は、半導体チップサイズの対角長さ以上を１辺
もしくは２辺に持つポケットサイズを１つの構造体に、
もう１つの構造体に半導体チップの縦横２辺よりそれぞ
れ大きいサイズのＬ字コーナー形状を持つものを設置
し、互いを重ね合わせる構造にしたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】図３に示す様に半導体チップ外形
の対角長さ以上の幅を１辺もしくは２辺に持つポケット
サイズを断面方向から見て上部に、そのポケット内の下
方向へ、チップトレイに縦横の軽い振動を加えることで
半導体チップを収納できるサイズで且つ半導体チップサ
イズに近いポケットサイズを設置することにより、半導
体チップ外形の対角長さ以上のポケットサイズに４５度
回転した半導体チップを吸着ノズルからポケット間の仕
切りに半導体チップを接触させることなく収納すること
が可能になる。図４に示す様に右側の半導体チップは大
きいポケット内に収まるがチップが回転していたりその
下のポケットサイズに半導体の１辺もしくは半導体チッ
プ全体が落ちている可能性がある。半導体チップ電極へ
の突起状電極の形成が全て終了したらチップトレイに縦
横の軽い振動を加えることで左側のチップの様に断面方
向から見て下方向に設置してある狭いポケットに半導体
チップが完全に収納される。このポケットのサイズはチ
ップトレイに縦横の軽い振動を与える程度でしかも半導
体チップ外形サイズに近い寸法なので収納された後は平
面方向の回転角が非常に小さい。従って別の機械にこの
半導体チップが収納されたチップトレイを設置しても半
導体チップはポケットの中で大きく回転することはな
く、回路基板と半導体チップを接続する際に必要な半導
体チップ能動面の位置認識マークを機械の認識カメラ視
野内に確実入れることが可能になる。また、図５に示す
様に、このポケットサイズは半導体チップ外形とポケッ
ト壁面に大きな隙間ができないため吸着ノズルにより吸
着される瞬間の回転角度も小さくなる。

【０００８】１つの半導体チップトレイを２体構造化し
て大小のポケットサイズを実現する手段として図６に示
す様にポケットサイズの縦横１辺づつのサイズが半導体
チップの対角長さ以上を持つ構造体と、半導体チップの
縦横１辺づつの長さより少し長い寸法のＬ字型突起の付
いたポケット壁面を持つ構造体を重ね合わせて２種のポ
ケットサイズを１トレイの中に実現している。図７に示
す様に２体構造の断面方向で下側にある構造体は半導体
チップが搭載される面を有するものである。ここには半
導体チップの縦横の長さより少し長めのＬ字型の突起が
設けられていて図６に示す様に半導体チップの１つの角
をガイドする役目をする。断面方向で上側にある構造体
は半導体チップの対角長さ以上の寸法を縦横のポケット
サイズに持つもので、図６に示す様に前記構造体と重ね
合わせることにより前記Ｌ字コーナーがこの構造体のポ
ケットの中に入り、更に前記構造体の上部でスライドさ
せることができるものである。２つの構造体を重ねあわ
せてできたポケットサイズは最大で半導体チップの対角
長さを２辺に有し、それはＬ字型突起の内角側から上構
造体に対する２辺の距離を言う。上構造体をスライドさ
せポケットサイズを最大にしておくことで、既に回転し
た状態の半導体チップを吸着ノズルから安定的にポケッ
トに収納することができ且つ、吸着ノズルにて半導体チ
ップを取り出す際には上構造体をスライドさせＬ字型突
起とで最小ポケットサイズを作り出すことで半導体チッ
プ外形と２体構造のそれぞれの壁面が半導体チップの平
面方向の回転を最小限に抑えることができ、微少な回転
で取り出すことが可能である。

【０００９】また上構造体をスライドさせ半導体チップ
を最小ポケットサイズ内に収める際、半導体チップは大
きく回転しているものなど様々な状態で最大ポケットサ
イズに収まっているため半導体チップのコーナーを破損
し易い。そのため上構造体をスライドさせる前に半導体
チップをＬ字型のコーナーか上構造体のコーナーかどち
らかに寄せておく必要がある。図６に示す様に上構造体
のコーナーと下構造体のＬ字型コーナーの内角には円弧
状の逃げ形状を設け、半導体チップが最小ポケットサイ
ズに収まる際、半導体チップコーナーが破損しないよう
にしている。図８に上構造体をスライドさせチップトレ
イをＬ字型コーナーに寄せた様子を示す。

【００１０】

【発明の効果】半導体チップが収納されるポケット部の
形状を２段以上構成したことと２体構造にし半導体チッ
プサイズの対角長さ以上の最大ポケットサイズを実現す
ることで半導体チップ電極に対する端子電極形成工程な
どで回転した半導体チップもチップトレイの仕切り壁面
に接触することなく安定的に収納が可能になる。また２
段構造の下側に半導体チップより少し大き目サイズのポ
ケットを設置したことと、２体構造の上構造体をスレイ
ドすることでポケットサイズを最小サイズにし半導体チ
ップを吸着ノズルにて取り出す際、ポケット壁面が半導
体チップ側面をガイドするため微少回転で取り出すこと
が可能になった。２種類のチップトレイを使用せず、１
種類で収納用、取り出し用に使い分けることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】チップトレイからの吸着ノズルによる半導体チ
ップ取り出しと収納の断面図を示す。

【図２】半導体チップの正常姿勢時と回転姿勢時のチッ
プ認識パターン位置と認識用カメラの認識範囲の平面図
を示す。

【図３】チップトレイの２段目ポケットのサイズと４５
°回転したチップ及び、正常姿勢のチップの平面図とそ
の断面図を示す。

【図４】半導体チップがチップトレイ下段ポケットに収
納されている状態と上段ポケットに収納されている状態
の断面図を示す。

【図５】下段ポケットに収納された半導体チップとポケ
ット壁面の隙間を示す断面図。

【図６】２種の構造体を重ねあわせてできたポケットに
収納された半導体チップの平面図を示す。

【図７】２種の構造体を重ねあわせた断面図を示す。半
導体チップは下段構造体に載っていることを示す断面
図。

【図８】上段構造体をスライドさせ半導体チップをＬ字
型コーナーに寄せた状態を示す平面図。

【符号の説明】 １Ａ：正常姿勢でポケットに入っている半導体チップ １Ｂ：傾いた状態でポケットに入り、ポケット仕切りに
当っている半導体チップ １Ｃ：半導体チップ能動面 １Ｄ：正常姿勢でポケットに入っている半導体チップ上
の認識マーク １Ｅ：回転した状態でポケットに入っている半導体チッ
プ上の認識マーク １Ｆ：半導体チップに形成された突起状電極 ２Ａ：左側の吸着ノズル ２Ｂ：右側の吸着ノズル ３Ａ：チップトレイ ３Ｂ：半導体チップ収納用ポケット ３Ｃ：半導体チップの対角長さ以上の長さを持つポケッ
トサイス ３Ｄ：半導体チップサイズより少し大きいポケットサイ
ズ ３Ｅ：Ｌ字型コーナーの付いた構造体 ３Ｆ：Ｌ字型コーナーの付いた構造体の上に重ねる構造
体 ３Ｇ：Ｌ字型コーナー ３Ｈ：半導体チップコーナー逃げ形状 ４Ａ：半導体チップ位置認識マークを認識するカメラの
認識範囲

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体チップの実装用途に用いられる半
   導体チップを収納するためのチップトレイのポケット構
   造において、半導体チップが収納されるポケット部の形
   状を２段以上構成したことを特徴とする半導体チップト
   レイ。
2. 【請求項２】 半導体チップの実装用途に用いられる半
   導体チップを収納するためのチップトレイのポケット構
   造において、半導体チップが収納されるポケット部を２
   つの構造体で構成しポケットサイズをワンタッチで変換
   することを特徴とする半導体チップトレイ。