JP2002217326A - 半導体集積回路用基板の洗浄用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体集積回路用の基板の向きを所定の方向に
揃えたままで保持することができて基板を確実かつ充分
に洗浄することができ、しかも洗浄後における基板の乾
燥も短時間で確実に行なうことができ、さらに半導体装
置収納用のトレーへの移し替えが容易な半導体集積回路
用基板の洗浄用治具を提供する。 【解決手段】外周枠２の上面に上方へ突出する複数の係
合用突起６、６と、これら各係合用突起の下方における
外周枠の下面にそれぞれ係合用凹部７、７が形成され、
前記外周枠内に、縦横の桟３、４によって区画された多
数の連通窓５、５を有し、各連通窓の周辺部上面に、上
端部が半球状に形成された下部拡径のガイド突起８、８
を備え、また、各連通窓の内周面から連通窓の内側へ突
出し、上端にて基板支持平面１１を規定する支持リブ
９、９を設けてなる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路が搭
載される基板を洗浄する際に、基板を保持するための治
具に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】図９〜１１はボールグリッ
ドアレイタイプの半導体装置の一例を示しており、この
半導体装置は、基板４１の上面に搭載された半導体集積
回路４２が樹脂４３によってモールドされ、基板の下面
に半導体装置を電子回路に接続するための多数の端子４
４を有しており、基板４１には半導体集積回路４２と端
子４４を導通する複雑な導電経路が印刷等により形成さ
れている。

【０００３】基板４１は基板メーカによって製作される
が、基板は１枚ずつ個別に製作されるのではなく、１枚
の原板に多数枚分の基板が繋がった状態で製作される。
従前は基板が原板の状態で基板のユーザたる半導体装置
メーカに供給され、この半導体装置メーカにて原板をカ
ットしていたが、半導体集積回路４２の高度集積化に伴
って原板のカットにも極めて高度な精密さが要求される
ようになり、現状では基板メーカにおいて原板を正確に
カットした基板を半導体装置メーカに納入することが要
求されるようになってきている。

【０００４】また、基板メーカにおいては、カット後の
基板に洗浄剤や純水を散布したり、あるいは基板を洗浄
剤や純水を入れた水槽内に入れて洗浄し、基板からカッ
ト時の切り屑やその他の汚れを除去しており、その後、
基板を乾燥させて半導体装置収納用のトレーに収納して
半導体装置メーカに納入している。ところで、基板には
表裏や前後左右の方向性があり、この基板の方向性を保
ったままで基板全体を洗浄しなければならず、従来はカ
ット後の基板を半導体装置収納用のトレーに載せ、その
上から別のトレーを積み重ねて基板を挟み込み、基板を
これらトレーごと洗浄している。

【０００５】しかし、半導体装置収納用のトレーを基板
の洗浄用に流用した場合には、基板とトレーとの接触部
分やトレーの凹凸部分に洗浄用の純水や洗浄剤が溜り、
洗浄用の純水や洗浄剤が基板に充分に接触せずに洗浄む
らが生じたり、あるいは純水や洗浄剤がその後の乾燥工
程で充分に除去されない場合がある。

【０００６】

【目的】本発明の目的とするところは、半導体集積回路
用の基板の向きを所定の方向に揃えたままで保持するこ
とができて基板を確実かつ充分に洗浄することができ、
しかも洗浄後における基板の乾燥も短時間で確実に行な
うことができ、さらに半導体装置収納用のトレーへの移
し替えが容易な半導体集積回路用基板の洗浄用治具を提
供することにある。

【０００７】

【発明の構成】上記目的を達成するために、本発明の請
求項１に係る半導体集積回路用基板の洗浄用治具は、外
周枠の上面に上方へ突出する複数の係合用突起と、これ
ら各係合用突起の下方における外周枠の下面にそれぞれ
係合用凹部が形成され、前記外周枠内に、縦横の桟によ
って区画された多数の連通窓を有し、各連通窓の周辺部
上面に、上端部が半球状に形成された下部拡径のガイド
突起を備え、また、各連通窓の内周面から連通窓の内側
へ突出し、上端にて基板支持平面を規定する支持リブを
設けてなる構成としてある。

【０００８】本発明の請求項２に係る半導体集積回路用
基板の洗浄用治具は、前記支持リブの上端に突出方向ま
わりのアールが付され、かつ上端が前記縦横桟および外
周枠の各上面よりも上方に突出する構成のものとしてあ
る。

【０００９】本発明の請求項３に係る半導体集積回路用
基板の洗浄用治具は、外周枠の上面に上方へ突出する複
数の係合用突起と、これら各係合用突起の下方における
外周枠の下面にそれぞれ係合用凹部が形成され、前記外
周枠内に、縦横の桟によって区画された多数の連通窓を
有し、各連通窓の周辺部上面に、上端部が半球状に形成
された下部拡径のガイド突起を備え、かつ、各連通窓の
内周面から連通窓の内側へ突出し、上下端に突出方向ま
わりのアールが付され、しかも上端および下端がそれぞ
れ前記縦横の桟および外周枠の上下面よりも上下に突出
する支持リブを設け、この支持リブの上端にて基板支持
平面を規定する構成としてある。

【００１０】本発明の請求項４に係る半導体集積回路用
基板の洗浄用治具は、２枚の洗浄用治具を上下に積み重
ねた際に、下側の洗浄用治具のガイド突起の上端にて上
側の洗浄用治具の下面を支承する上側治具の支持平面を
規定する構成としてある。

【００１１】本発明の請求項５に係る半導体集積回路用
基板の洗浄用治具は、２枚の洗浄用治具を上下に積み重
ねた際に、下側の洗浄用治具の係合用突起が上側の洗浄
用治具の係合用凹部に嵌入し、これら係合用突起と係合
用凹部の嵌合により、上下の洗浄用治具の水平方向の動
きが規制されるように構成してある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る洗浄用治具の実施例を添
付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。本発明
の治具１は２枚１組で使用されるものとしてあり、１枚
の治具上に多数の基板を載せ、その上から別の治具を積
み重ね、基板を上下２枚の治具間に収容するように構成
してあり、上下の治具には同じものを使用する。

【００１３】治具１は外周枠２内に縦桟３と横桟４にて
区画されてなる多数（図１、２では４０個）の連通窓
５、５が形成されており、各連通窓は洗浄しようとする
基板の平面形状よりも若干大なる寸法の相似形に形成さ
れ、具体的には例えば基板の平面形状が２７ｍｍ四方の
正方形であれば、連通窓は２７．３０ｍｍ四方の正方形
とする。

【００１４】前記外周枠２の上面には、係合用突起６、
６が所要の間隔で突設されており、この係合用突起に対
応する外周枠の下面には、係合用突起が嵌入する係合用
凹部７、７が形成されている。これら係合用突起６、６
と係合用凹部７、７は２枚の治具を上下に積み重ねた際
に上下の治具の水平方向のずれを規制するためのものと
してある。

【００１５】また、外周枠２の上面には、上端が半球状
に形成された下部拡径の円錐台状にして前記係合用突起
６、６よりも高さの低い支持突起８、８が適宜の間隔で
立設されていて、これら支持突起は２枚の治具を上下に
積み重ねた際に上側の治具の外周枠下面に当接して上側
の治具を支承し、上下の治具の間隔を規定するものとし
てある。

【００１６】しかして、前記各連通窓５、５の４辺にお
ける内周面には、縦桟３および横桟４あるいはこれら縦
横の桟と外周枠２から連通窓の内側へ突出する支持リブ
９、９を各辺ごとに複数個（図では２個）設けてある。

【００１７】これら支持リブ９、９は、連通窓の上方に
おいて基板１０を支持するためのものとしてあり、図５
に示されるように支持リブの上端は縦横の桟３、４と外
周枠２の上面よりも上方に突出して基板支持平面１１を
規定し、かつ、支持リブの上端には、例えば曲率半径が
０．４ｍｍ程度のアールが支持リブの突出方向まわりに
付されていて、基板１０の下面との接触面積が極めて小
となるように構成されている。

【００１８】また、支持リブの下端部も縦横の桟３、４
と外周枠２の下面よりも下方に突出し、かつ、支持リブ
の下端部にも、例えば曲率半径が０．４ｍｍ程度のアー
ルが支持リブの突出方向まわりに付されている。

【００１９】これら支持リブの連通窓中央へ方向すなわ
ち水平方向の突出量は、基板が連通窓から脱落しない程
度に基板の下面を支持できる必要最小限としてあり、例
えば前述した２７ｍｍ四方の正方形の基板を支承する場
合には、突出量を０．５〜１．０ｍｍ程度とし、突出方
向先端側における上下端部にアールを付してある。

【００２０】前記各連通窓５、５の４辺を構成する縦桟
３および横桟４、あるいはこれら縦横の桟と外周枠２の
内周辺の各上面には、それぞれ上端が半球状に形成され
た下部が拡径する円錐台状のガイド突起１２、１２を複
数個（図では２個）設けてあって、これらガイド突起１
２、１２は基板を前記支持リブ９、９上にセットする際
に基板の側面を案内し、かつ、支持リブ９、９上に載せ
た基板１０の水平方向の動きを規制するためのものとし
てある。

【００２１】これらガイド突起１２、１２は円錐台状で
側面が曲面で構成されているので、ガイド突起１２、１
２と基板の側面との接触面積が極めて小となり、したが
って洗浄の際にガイド突起と基板側面との間に洗浄剤や
純水が溜りにくいというメリットがある。

【００２２】また、これらガイド突起１２、１２は前記
支持突起８、８と先端の高さが等しく、これらガイド突
起１２、１２は支持突起８、８と同様に２枚の治具を上
下に積み重ねた際に上側の治具の縦横の桟３、４あるい
は外周枠２の下面に当接して上側の治具を支承し、上下
の治具の間隔を規定するものとしてあり、これら支持突
起８、８とガイド突起１２、１２の上端で上側の治具の
支持平面１３を規定している。

【００２３】なお、図において符号１４、１４は把手を
示し、この把手の上面には治具のメーカ名や製品名等の
文字や記号が記載されるが、これらの文字や記号は基板
を洗浄する際に洗浄剤や純水が溜ることのないように高
さの低い凸状に形成するのが好ましい。

【００２４】また、図中の符号１５、１５は外周枠２の
下面に形成された突起を示し、これらの突起は前記支持
リブ９、９の下端よりも若干下方に突出し（例えば０．
１ｍｍ程度）、治具を作業台等の平坦面上に載せた際に
治具の底面を平坦面から浮かせて前記支持リブ９、９の
下端が平坦面に接触するのを防止するとともに、洗浄後
において治具と平坦面との間に洗浄剤や純水が溜まるの
を防止するためのものとしてもあって、できるだけフラ
ットに形成するのが好ましい。

【００２５】上述のように構成した本発明の洗浄用治具
は図６に示されるように、下側の治具１における連通窓
５の支持リブ９、９上に基板１０を載せ、下側の治具の
上に他の治具１’を載せて使用する。

【００２６】下側の治具１に基板１０を載せる際には、
基板が連通窓５まわりのガイド突起１２、１２の側面に
案内されて連通窓の中央にセットされ、支持リブ９、９
の上端によって連通窓上に支持される。すなわち、基板
は連通窓の周辺たる縦横の桟３、４あるいは縦横の桟と
外周枠２の内周辺よりも高い位置に支持され、かつ基板
の４辺と連通窓との間には隙間が形成される。

【００２７】下側の治具１に基板１０をセットした後、
下側の治具の上に上側の治具１’を載せる。この際、上
側の治具１’の外周枠２’下面に形成された係合用凹部
７’を下側の治具１における係合用突起６に嵌めるが、
これら係合用突起６と係合用凹部７’は前述したとおり
上下の治具の水平方向のずれを規制するためのものであ
り、係合用突起６の上端と、係合用凹部７’の中央部間
は接触しない。

【００２８】すなわち、上側の治具１’は下側の治具１
のガイド突起１２、１２と支持突起８、８の上端によっ
て支承され、すなわちこれらガイド突起と支持突起によ
って規定される支持平面１３上に支承される。

【００２９】したがって、下側の治具１の係合用突起６
の上端と、上側の治具１’の係合用凹部７’の中央部と
の間には隙間が形成され、この隙間によって係合用突起
６と係合用凹部７’との間に洗浄剤や純水が溜らないよ
うになっている。

【００３０】また、上側の治具１’の支持リブ９’、
９’はその下端が縦桟３’や横桟４’の下面から下方に
突出して基板１０の上面に臨み、基板の上方向への動き
を規制する。

【００３１】すなわち、基板１０の上下方向の動きは下
側の治具１の支持リブ９、９の上端と、上側の治具１’
の支持リブ９’、９’の下端とによって規制され、これ
ら上下の支持リブ９、９’間の間隔は例えば基板１０の
厚さが０．８〜１．５ｍｍ程度であれば１．８ｍｍ程度
とするのが好適である。

【００３２】また、上側の治具１’の支持リブ９’下端
は治具１’の縦横の桟３’、４’および外周枠２’より
も下方に突出しているので、基板を２枚の治具間に収容
した状態で上下を逆にして基板を支持リブ９’によって
支承しても、縦横の桟３’、４’および外周枠２’と基
板との間には隙間が形成され、洗浄剤や純水が溜らない
ようにしてある。

【００３３】上述のように上下の治具１、１’間に基板
１０を収容した状態で上下の治具の左右に形成されてい
る把手１４、１４’間をクリップ等の適宜の固定具で挟
み込み、洗浄剤や純水を溜めた水槽内に漬けたり、ある
いは洗浄剤や純水を吹き付けて洗浄を行なう。

【００３４】洗浄剤や純水は上下の治具の連通窓５、
５’を通して基板１０の上下の面に接触し、基板表面に
付着している基板カット時の切り屑やその他の汚れが洗
浄剤や純水によって除去される。

【００３５】この際、洗浄剤や純水は単に基板の上下面
に接触するだけではなく、基板の４辺と縦横の桟あるい
は外周枠との間の隙間を流通し、基板の表面全体がまん
べんなく洗浄される。

【００３６】洗浄後の基板は、上下の治具１、１’間に
収容した状態のまま乾燥機に入れ、基板や治具に付着し
ている洗浄剤や純水を除去する。この際、基板１０は支
持リブ９、９とごくわずかな面積で接触しているだけな
ので、支持リブと基板間に洗浄剤や純水が残るおそれは
殆どなく、また、支持リブの上下の端部は縦横の桟や外
周枠よりも上下に突出しているので、基板の４辺と縦横
の桟および外周枠との間には隙間が形成されていて、洗
浄後の洗浄剤や純水がこの隙間から容易に流下して洗浄
剤や純水が残りにくく、したがって確実な乾燥が行なわ
れる。

【００３７】基板の乾燥を終えると、上側の治具１’を
取り外し、基板を出荷用のトレーに移し替える。基板出
荷用のトレーには、その基板を用いて製作される半導体
装置収納用のトレーが使用されるのが一般的であり、図
７に出荷用トレー２０の基板搭載面の一例を示す。

【００３８】この出荷用トレー２０はベース２１の外周
辺が縁枠２２で囲まれ、この縁枠２２内に突設された縦
横の仕切枠２３、２４によって基板を収容するポケット
２５が形成されている。

【００３９】前記縦横の仕切枠２３、２４の交差部、す
なわちポケットの４隅には、コーナーリブ２６、２６が
突設されていて、これらコーナーリブのポケット中央側
の側面に形成された支持段部２７、２７によって基板１
０の４隅を支持するようになっている。

【００４０】基板を移し替える際には、図８に示すよう
に治具１に基板１０を載せた状態で、治具１上に出荷用
トレー２０をその基板搭載面が下向きとなるようにして
載せる。

【００４１】この際、治具１上面の係合用突起６は出荷
用トレー２０の縁枠２２内周面に内接し、治具と出荷用
トレーの水平方向の位置合わせが行なわれ、また、治具
の縦横の桟３、４および外周枠２上のガイド突起１２、
１２は出荷用トレーのコーナーリブ２６、２６間に入り
込むようになっている。

【００４２】すなわち、治具１の係合用突起６およびガ
イド突起１２、１２の配設位置は出荷用トレーの基板搭
載面の形状に合わせて決定するが、これら係合用突起６
は治具の外周枠２上のどの位置に設けても不都合はな
く、また、ガイド突起１２、１２も連通窓５、５の周辺
上であれば配設する間隔や位置も自由に設定することが
でき、各種の出荷用トレーに容易に適合させることがで
きる。

【００４３】治具１上に出荷用トレー２０をセットした
ら、治具１と出荷用トレー２０を係合させたまま上下を
反転させ、基板を治具の支持リブ９、９上から出荷用ト
レー２０の支持段部２７、２７上に移し替える。この
際、基板１０は治具１のガイド突起１２、１２と出荷用
トレー２０のコーナーリブ２６、２６に案内されて基板
の移し替えがスムーズに行なわれる。

【００４４】基板が載せられた出荷用トレーは、基板を
収容した状態で上下に積み重ねることができるようにな
っており、１０〜１５枚程度の出荷用トレーが積み重ね
られた状態で基板ユーザたる半導体装置メーカに出荷さ
れる。

【００４５】なお、図において、符号２８は出荷用トレ
ー２０の把手、２９は出荷用トレーどうしを積み重ねる
際に前記縁枠２２の内周面に嵌合する周枠、３０は半導
体装置メーカにて半導体装置を収容する際に半導体装置
の水平方向の移動を規制するためのリブを示している。

【００４６】上述した実施例においては、支持突起８、
８とガイド突起１２、１２の先端高さを同じにして、こ
れら支持突起とガイド突起の先端で上側に載せる治具
１’の支持平面１３を規定しているが、支持突起８、８
の先端高さをガイド突起１２、１２の先端高さよりも高
くして、支持突起８、８によって上側治具の支持平面１
３を規定する場合もあるし、支持突起８、８を設けず、
ガイド突起の先端１２、１２だけで上側治具１’の支持
平面１３を規定する場合もある。

【００４７】

【発明の作用、効果】本発明に係る洗浄用治具は、各連
通窓の４辺における内周面から連通窓の内側へ突出する
支持リブの上端にて基板の下面を支持し、前記連通窓の
４辺に立設した下部拡径のガイド突起にて基板の水平方
向の動きを規制する構成としてあるので、基板は連通窓
上に安定して支持される。

【００４８】基板を載せた治具の上に、さらに同じ構造
の他の治具を載せると、基板は下側の治具におけるガイ
ド突起の上端と、上側の治具におけるガイド突起の下端
とによって上下方向の動きが規制される。

【００４９】また、基板は連通窓の４辺から内側へ突出
する支持リブにて支持されるので、基板は縦横の桟や外
周枠に隠れることなく上下の全面が連通窓内に現れ、し
たがって洗浄時においては洗浄剤や純水が連通窓を通し
て基板全体に充分接触し、基板を確実に洗浄することが
できる。

【００５０】さらに、支持リブの上下端を縦横の桟およ
び外周辺の上下面よりも突出させて設けてあり、しかも
支持リブの上下端に突出方向まわりのアールを付してあ
るので、基板の側面と連通窓の４辺間との間に隙間が形
成され、かつ支持リブと基板との接触面積が極めて小と
なり、したがって基板と連通窓の４辺間や基板と支持リ
ブとの間に洗浄剤や純水が流通し易くてより確実な基板
の洗浄を行なうことができるとともに、洗浄剤や純水が
溜りにくくて洗浄後における基板の乾燥を短時間で確実
に行なうことができる。

【００５１】また、治具の上面における係合用突起は連
通窓周辺以外の外周枠上であればどこに設けてもよく、
またガイド突起も連通窓の周辺であれば配設位置や間隔
を自由に設定することができ、したがって既存の基板出
荷用トレーの形状に合わせて出荷用トレーの基板搭載面
と治具とが嵌合する構成とすることが容易であり、治具
から出荷用トレーへの基板の移し替えを容易に行なえる
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄用治具の実施例を示す平面
図。

【図２】本発明に係る洗浄用治具の実施例を示す底面
図。

【図３】本発明に係る洗浄用治具の実施例を示す一部拡
大平面図。

【図４】本発明に係る洗浄用治具の実施例を示す一部拡
大底面図。

【図５】図３のV-V 線縦断面図。

【図６】本発明に係る洗浄用治具の使用状態を示す拡大
縦断面図。

【図７】洗浄後の基板を載せる出荷用トレーの基板搭載
面の拡大平面図。

【図８】洗浄後の基板を本発明の洗浄用治具から出荷用
トレーに移す際における洗浄用治具と出荷用トレーとの
係合状態を示す拡大縦断面図。

【図９】半導体装置の一例を一部破断して示す平面図。

【図１０】半導体装置の一例を示す正面図。

【図１１】半導体装置の一例を示す底面図。

【符号の説明】

１、１’ 治具 ２ 外周枠 ３ 縦桟 ４ 横桟 ５ 連通窓 ６ 係合用突起 ７ 係合用凹部 ８ 支持突起 ９ 支持リブ １０ 基板 １１ 基板支持平面 １２ ガイド突起 １３ 上側治具の支持平面 １４ 把手 １５ 突起 ２０ 出荷用トレー ２１ ベース ２２ 縁枠 ２３ 縦仕切枠 ２４ 横仕切枠 ２５ ポケット ２６ コーナーリブ ２７ 支持段部 ２８ 把手 ２９ 周枠 ３０ リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 聖治 東京都荒川区西日暮里２−25−１ シノン 電気産業株式会社内 (72)発明者 田所 晃平 東京都荒川区西日暮里２−25−１ シノン 電気産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E343 AA22 EE01 EE02 FF23 GG11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周枠の上面に上方へ突出する複数の係合
   用突起と、これら各係合用突起の下方における外周枠の
   下面にそれぞれ係合用凹部が形成され、前記外周枠内
   に、縦横の桟によって区画された多数の連通窓を有し、
   各連通窓の周辺部上面に、上端部が半球状に形成された
   下部拡径のガイド突起を備え、また、各連通窓の内周面
   から連通窓の内側へ突出し、上端にて基板支持平面を規
   定する支持リブを設けてなる半導体集積回路用基板の洗
   浄用治具。
2. 【請求項２】請求項１に記載の支持リブは、上端に突出
   方向まわりのアールが付され、かつ上端が前記縦横桟お
   よび外周枠の各上面よりも上方に突出する半導体集積回
   路用基板の洗浄用治具。
3. 【請求項３】外周枠の上面に上方へ突出する複数の係合
   用突起と、これら各係合用突起の下方における外周枠の
   下面にそれぞれ係合用凹部が形成され、前記外周枠内
   に、縦横の桟によって区画された多数の連通窓を有し、
   各連通窓の周辺部上面に、上端部が半球状に形成された
   下部拡径のガイド突起を備え、かつ、各連通窓の内周面
   から連通窓の内側へ突出し、上下端に突出方向まわりの
   アールが付され、しかも上端および下端がそれぞれ前記
   縦横の桟および外周枠の上下面よりも上下に突出する支
   持リブを設け、この支持リブの上端にて基板支持平面を
   規定する半導体集積回路用基板の洗浄用治具。
4. 【請求項４】請求項１、３に記載のガイド突起は、２枚
   の洗浄用治具を上下に積み重ねた際に、下側の洗浄用治
   具のガイド突起の上端にて上側の洗浄用治具の下面を支
   承する上側治具の支持平面を規定する半導体集積回路用
   基板の洗浄用治具。
5. 【請求項５】請求項１、３に記載の係合用突起は、２枚
   の洗浄用治具を上下に積み重ねた際に、下側の洗浄用治
   具の係合用突起が上側の洗浄用治具の係合用凹部に嵌入
   し、これら係合用突起と係合用凹部の嵌合により、上下
   の洗浄用治具の水平方向の動きが規制される半導体集積
   回路用基板の洗浄用治具。