JP3789741B2

JP3789741B2 - 基板搬送用治具

Info

Publication number: JP3789741B2
Application number: JP2000260135A
Authority: JP
Inventors: 武明小園
Original assignee: Mitsui High Tech Inc
Current assignee: Mitsui High Tech Inc
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002076028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送用治具に係り、特に基板材料から個片化された複数の基板を搬送し、半導体装置の組立に適用される基板搬送用治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）などの半導体装置に使用される基板は、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁性材料からなる薄板を所望の外径に切断して形成される。ただし、このような基板は、一般に外径寸法が小さいことから、製造工程中の搬送などの取扱が難しい。このため従来は、図６に示すように、基板材料を、複数個の基板ユニットを包含するように短冊フレーム１形状に切断し、この短冊フレーム１の状態で、図中点線にて示す各基板２毎に半導体チップの搭載、樹脂封止などの組立作業を行った後、前述した各基板ユニット単位に分離する方法が採られていた。
【０００３】
しかし、この方法によれば、短冊フレーム１の基板２となる部分（図中点線にて示す部分）以外は廃棄処分されるのだが、例えば短冊フレーム１には搬送用の位置決め孔を形成する必要等があることから、結果的に廃棄部分の面積は比較的大きくなってしまい、この分の材料が無駄になるばかりでなく、廃棄物の発生という環境面の問題もある。更に基板材料として多層材料などの高価な材料を使用した場合には、半導体装置のコストアップの一因となってしまうという問題があった。また、同一フレーム内に一部不良ユニットが混入している場合でも、良品が存在する限り全てのユニットの組立作業が行われるため、その分材料が無駄になるとともに、工数の無駄となってしまい、半導体装置のコストダウンを阻害する一因となっていた。
【０００４】
そこで上記問題を解決する手段として、図５に示すように、基板２の外径に対応する複数の凹部３を設けた基板搬送用治具４の前記凹部３内に、予め基板材料から個片化された各基板２を載置した状態で、各基板２毎に半導体チップの搭載や樹脂封止などの組立作業を行う方法が採られていた。この方法によれば、材料の無駄が防げるとともに、良品のみ組立作業を行うことができるので、半導体装置製造工程における歩留まりを向上し、コストダウンを図ることができるという利点がある。更に、このような治具は通常ＳＵＳなどの金属から形成されるので、繰り返し使用することができるという利点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この方法によると、基板２は凹部３内にただ載置されるだけなので、例えば搬送時の振動などにより基板２が凹部３から飛び出してしまうことがあった。また凹部３は、基板２を載置するという性質上、基板２の外径よりも若干大きく形成されるが、それゆえに基板２を載置した際、基板２の外径端面と凹部３の内壁との間に若干の隙間が生じてしまい、このため基板２の正確な位置決めが困難となり、これが数ミクロン単位の精度を要求される半導体装置の組立においては無視できない障害となっていた。更に、基板２の半導体チップ搭載面の裏面に半田ボールなどの外部接続端子を形成する場合などは、基板２の半導体チップ搭載面の裏面は凹部３の底面と接触しており露出していないため、前述した外部接続端子形成工程においては、基板搬送用治具４から各基板２を取り外して、個別にあるいは別の治具を使用して行わなければならず、不便であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、基板搬送用治具に各基板の外径に対応する矩形の開口部を設け、この開口部内に、基板の側面のみを弾性的に支持する基板支持バーを設けることにより、基板を強固に且つ位置精度良く基板搬送用治具に装着できるようにしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の基板搬送用治具は、フレーム部と、フレーム部に形成された矩形の開口部と、開口部の隣接する２辺にそれぞれ形成された基板支持バーとからなり、前記基板支持バーは、フレーム部と連結される連結部と、連結部に連設されるとともに、開口部の連結部が形成された辺に沿って伸長するアーム部と、アーム部に連設され、基板の１辺と当接する基板当接部を有している。
【０００８】
このような構成の基板搬送用治具によれば、基板は、基板搬送用治具の開口部内において、開口部の隣接する２辺にそれぞれ形成された基板支持バーにより側面を支持されるとともに、それぞれの基板支持バーの弾性力によって基板支持バーの形成された辺の対向する辺側に押圧されるので、基板を弾性的且つ強固に保持でき、基板の治具への着脱も容易である。また、開口部の基板支持バーが形成された辺に対向する辺の端面を基板の位置合わせの際の基準面とすることができるので、基板の位置決め精度が飛躍的に向上する。更に、基板の側面のみが治具にて支持され、上面及び下面の両面が露出するので、半導体チップの搭載や樹脂封止のみならず、基板の裏面への半田ボールなどの外部接続端子の形成に至るまで、半導体装置組立のあらゆる工程において一貫して同一の治具を使用することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の基板搬送用治具について、図面を参照して説明する。なお、従来と同一の箇所については同一の符号を使用して説明する。
図１は、本発明の基板搬送用治具を示す斜視図である。図１に示すように、基板搬送用治具４ａは、ＳＵＳ材などの周知の金属からなるフレーム部５と、フレーム部５に形成された、基板２を装着するための矩形の開口部６とから構成され、開口部６の隣接する２辺１１ａ、１１ｂには、それぞれ基板支持バー７が形成されている。基板支持バー７は、フレーム部５と連結される連結部８と、連結部８に連設され、開口部６の連結部８が形成された辺に沿って伸長するアーム部９と、アーム部９の端部に連設され、基板２の１辺の側面と当接する複数の基板当接部１０とを備えている。
【００１０】
このような基板搬送用治具４ａは、図２（ａ）に示すように、通常は複数個の基板２を装着できるようフレーム部５が短冊状に形成されるとともに、複数の開口部６が形成される。各開口部６には、それぞれ隣接する２辺に前述した基板支持バー７が設けられる。なお本実施例においては、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの絶縁性材料からなる薄板状の基板材料をカットすることにより、外径１８ｍｍ×１８ｍｍの個片状の基板２を所定数予め形成し、前述したように各基板２ごとに基板搬送用治具４ａの開口部６内に装着するようにしている。図２（ｂ）は基板搬送用治具４ａに各基板２を装着した状態を示す図である。なお本実施例においては、基板搬送用治具４ａの厚さと基板２の厚さとはほぼ同程度となるようにしている。
【００１１】
ここで基板２を装着する際の基板搬送用治具４ａの各部の働きについて示すと、基板２を装着するには、まず基板２を基板搬送用治具４ａの開口部６内に押し込む。すると基板支持バー７のアーム部９は、連結部８により支持されているだけなので開口部６の辺１１ａ、１１ｂ方向に弾性変形して基板２を受け入れる。すると今度は基板支持バー７に復元力が発生し、開口部６の辺１１ａに形成された基板支持バー７は対向する辺１１ｃ方向に、また辺１１ｂに形成された基板支持バー７は対向する辺１１ｄ方向に基板２を押圧する。これにより基板２は開口部６内に嵌りこみ、かつ基板２の隣接する２辺の側面は基板支持バー７の基板当接部１０にて支持されるとともに、他の側面は対向する辺１１ｃ、１１ｄの端面に押しつけられる。このように基板支持バー７の弾性力により、基板２は強固に且つ着脱容易に開口部６内に装着される。また、開口部６の辺１１ｃ、１１ｄの端面が基板２の位置合わせの際の基準面としての役割を果たすため、基板２の位置精度も良好である。更に、装着状態にある基板２は、その上面及び下面がいずれも露出した状態なので、例えば一面に半導体チップを搭載し、その後半導体チップ搭載面の裏面側に半田ボールなどの外部接続端子を形成するような場合でも、本発明の基板搬送用治具４ａならば全ての工程において適用することができる。
【００１２】
ここで、本発明による基板搬送用治具４ａの他の特筆すべき効果について述べる。半導体装置は、その仕様によってチップサイズが多種あり、それに使用される基板２の外径も当然多種多様である。ここで前述したように、本実施例においては、外径寸法が１８ｍｍ×１８ｍｍの基板２に合わせて基板搬送用治具４ａを設計しているのであるが、このとき図３（ａ）のように基板支持バー７の基板当接部１０を若干長めに形成しておくと、この基板搬送用治具４ａを、図３（ｂ）に示すように、図中点線で示す外径寸法が１８ｍｍ×１８ｍｍの基板２よりも若干大きいサイズ、例えば２２ｍｍ×２２ｍｍの基板２ａに適用したい場合には、基板支持バー７の基板当接部１０の図中点線にて示す部分を所定寸法切断除去するだけで適用可能となる。このように本発明の基板搬送用治具４ａによれば、基板の外径サイズが異なる場合も簡単に対応できるので、非常に汎用性が高いという効果がある。
【００１３】
本実施例においては、基板当接部１０をアーム部９の端部に連設するようにしたが、これに限定されず、アーム部９の任意の個所に形成することができる。また、基板当接部１０を各基板支持バー７に２個づつ形成したが、これは１個でも良く、また３個あるいは４個以上でも良い。ただし、基板２を支持するにあたって、基板当接部１０が１個のみの場合基板２の支持力が若干弱まるので、基板２の１辺の側面は２個以上の基板当接部１０にて支持されることが望ましい。更に、基板当接部１０の先端形状は矩形状に形成したが、先端にＲをつけたり、楔形状に形成することにより、基板２の側面と点接触するようにしても良い。
【００１４】
更にまた、連結部８やアーム部９の数や形状についても、本実施例に限定されず、基板支持バー７の弾性力を維持でき、且つ基板２の保持を十分に行えるという条件さえ満たせば、適宜変更可能である。一例として、以下に他の実施例を示す。
【００１５】
【実施例２】
図４は本発明の第２実施例を示す図である。図に示すように、本実施例においては、基板搬送用治具４ｂは、フレーム部５ａと、フレーム部５ａに形成された、基板２を装着するための矩形の開口部６ａとから構成され、開口部６ａの隣接する２辺には、それぞれ、フレーム部５ａと連結される連結部８ａと、連結部８ａに連設され、開口部６ａの連結部８ａが形成された辺に沿って伸長するアーム部９ａと、アーム部９ａの端部に連設され、基板２の１辺の側面と当接する基板当接部１０ａとを備える基板支持バー７ａが、各辺に一対形成されている。本実施例の基板支持バー７ａは、図４に示すように前述した実施例の基板支持バー７を分割し、連結部８ａ及びアーム部９ａを独立して形成した形状となっているため、各基板支持バー７ａの変形量が従来よりも更に大きくなり、これにより弾性力も更に増大する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
本発明によれば、基板は、基板搬送用治具の開口部内に、開口部の隣接する２辺にそれぞれ形成された基板支持バーにより、それぞれの基板支持バーが形成された辺の対向する辺側に、基板支持バーの弾性力によって押圧されるので、基板を強固に保持できるとともに、治具への着脱も容易である。
【００１８】
また、開口部の基板支持バーが形成された辺に対向する辺の端面を位置合わせの際の基準面とすることができるので、基板の位置決め精度が飛躍的に向上する。更に、本発明の基板搬送用治具によれば、基板の側面のみが治具にて支持され、上面及び下面の両面が露出するので、半導体装置組立のあらゆる工程において一貫して同一の治具を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例を示す平面図。
【図３】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す平面図。
【図５】従来の実施例を示す斜視図。
【図６】従来の実施例を示す平面図。
【符号の説明】
１短冊フレーム
２、２ａ基板
３凹部
４、４ａ、４ｂ基板搬送用治具
５、５ａフレーム部
６、６ａ開口部
７、７ａ基板支持バー
８、８ａ連結部
９、９ａアーム部
１０、１０ａ基板当接部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ開口部６の各辺

Claims

フレーム部と、フレーム部に形成された矩形の開口部と、開口部の隣接する２辺にそれぞれ形成された基板支持バーとからなり、前記基板支持バーは、フレーム部と連結される連結部と、連結部に連設されるとともに、開口部の連結部が形成された辺に沿って伸長するアーム部と、アーム部に連設され、基板の１辺と当接する基板当接部とを有することを特徴とする基板搬送用治具。