JP4514327B2 - Packaging container for semiconductor element storage package - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンクとしての金属放熱部材および下方に伸びたリード端子を有する半導体素子収納用パッケージを収容し搬送等するための包装容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のヒートシンクとしての金属放熱部材および下方に伸びたリード端子を有する半導体素子収納用パッケージ(以下、半導体パッケージという)5を図2に示す。同図において、1はアルミナ(Al2O3)セラミックス等のセラミックスや樹脂等から成る絶縁基板、2は絶縁基板の中央部を貫通して設けられた無酸素銅等から成る金属放熱部材、3は絶縁基板1の下面の外周部にその下面から略垂直下方に伸びるように設けられたリード端子(リードピン)である。また、この絶縁基板1の上面の中央部にはIC,LSI等の半導体素子が搭載される半導体素子搭載部(図示せず)が形成されている。
【0003】
このような半導体パッケージ5を収容し包装して搬送等するための包装容器のトレイを図3に示す。同図は半導体パッケージを凹部に収容して複数積み重ねられたトレイについて半導体パッケージ5を示す部分拡大断面図であり、同図において、20は樹脂製の板から成り平面視における形状が略四角形のトレイ、20aは半導体パッケージ5を上下を逆にして収容するための凹部である。この凹部20aの内面は、上下を逆にした半導体パッケージ5の外形形状に倣った形状とされており、絶縁基板1の上面の外周部が載置される段差部が形成され、その段差部からトレイ20の上面までの距離は、リード端子3がトレイ20の上面から上方に飛び出さないような距離とされている。
【0004】
また、凹部20aの下端は、下段のトレイ20の凹部20aに収容された半導体パッケージ5の金属放熱部材2に接触しないように、金属放熱部材2との間に隙間ができるように設定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトレイ20においては、数段から10数段積重ねた後全体をAl等の金属箔から成る袋に入れ、内部を真空引きしてプラスチック容器に入れて真空パックとしてから搬送しているが、積重ねた際や真空パックとした際にトレイ20が変形して凹部20aの下部がその下方の半導体パッケージ5のリード端子3に接触してリード端子3が曲がったり、絶縁基板1を圧迫して絶縁基板1が破壊されるという問題点があった。
【0006】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、複数積重ねた際や真空パックとした際にトレイが変形してリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージの包装容器は、樹脂製の板の上側主面に凹部が形成され、絶縁基板の上面に半導体素子搭載部および下面の中央部に金属放熱部材ならびに下面の外周部に下方に伸びたリード端子が設けられた半導体素子収納用パッケージが前記下面を上にして前記凹部内に収容されるとともに上下に積み重ねられるトレイと、該トレイ間に配置され、下側主面の前記金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成された樹脂製の中板とを具備し、前記凸部の前記凹状の前記内側を前記中板の上側主面と同じ面で閉塞して前記中板に空気溜まりを内包させたことを特徴とする。
【0008】
本発明は、上記の構成により、トレイ間に樹脂製の中板が配置されていることで、トレイの強度が向上し、積み重ねたり真空パックした際にトレイが変形しにくくなり、半導体パッケージのリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板があることで、トレイの凹部がその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイが変形して凹部が下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージに直接圧力が加わることが解消される。さらに、中板の下側主面の金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成されていることから、積み重ねたり真空パックしたりした際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。また、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことから、この空気溜まりのクッション効果により半導体パッケージに対する圧力を緩和することができる。
【0009】
本発明において、好ましくは、前記トレイを所定数積重ねた状態で前記中板の前記凸部の下面と前記金属放熱部材とが接していることを特徴とする。
【0010】
本発明は、上記の構成により、トレイを積み重ねた際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを確実に防止するように機能し、その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体パッケージの包装容器について以下に詳細に説明する。図1、図4〜図6は本発明の包装容器を示すものであり、図1は半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器の半導体パッケージ部の部分拡大断面図、図4の(a)はトレイの平面図、(b)は(a)のA−A線における断面図、図5の(a)は中板の平面図、(b)は(a)のB−B線における断面図である。
【0012】
図1において、1はアルミナ(Al2O3)セラミックス等のセラミックスや樹脂等から成る絶縁基板、2は絶縁基板1の中央部を貫通して設けられた無酸素銅(Cu)等から成る金属放熱部材、3は絶縁基板1の下面の外周部にその下面から略垂直下方に伸びるように設けられたリード端子(リードピン)である。また、この絶縁基板1の上面の中央部にはIC,LSI等の半導体素子が搭載される半導体素子搭載部(図示せず)が設けられている。
【0013】
また、図4において、10は樹脂製の板から成り平面視における形状が略四角形のトレイである。トレイ10は、ポリスチレン系樹脂,ポリ塩化ビニール樹脂,ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂等から成る厚さが0.5〜2mm程度の薄板に真空プレス成形により、その上側主面において凹部10aを縦横に多数個形成して成るものである。また、10aは半導体パッケージ5を上下を逆にして収容するための凹部である。この凹部10aの内面は、上下を逆にした半導体パッケージ5の外形形状に倣った形状とされており、絶縁基板1の上面の外周部が載置される段差部が形成され、その段差部からトレイ10の上面までの距離は、リード端子3がトレイ10の上面から上方に飛び出さないような距離とされている。
【0014】
また、トレイ10の外周部には、凹部10aが形成された基部を取り囲み、基部よりも高い位置に隆起するとともに、その外周縁が凹部10aの下端より低い位置まで垂下している外周壁が形成されており、この外周壁を嵌め合わせることにより複数のトレイ10を上下に積重ねることが可能となっている。
【0015】
図5において、11はトレイ10と同様の材料から成るとともにトレイ10と同様の製法により作製された樹脂製の中板であり、トレイ10と略同じ外形形状でトレイ10よりも若干小さい寸法とされている。そして、中板11は、トレイ10間に下側主面の金属放熱部材2に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部11aが形成されている。
【0016】
そして、本発明の中板11は、トレイ10間および最上段のトレイ10に蓋をするように配置される。
【0017】
また、本発明のトレイ10は8〜12段程度積重ねるのが好ましく、8段未満では、半導体パッケージ5の搬送個数が少なくなり搬送効率の点で不適であり、12段を超えると、積層されたトレイ10の高さも高くなり保持状態が不安定となり、真空パックや包装およびその後の搬送などの作業効率の点で不適である。
【0018】
本発明において、好ましくは、トレイ10を所定数(8〜12段)積重ねた状態で中板11の凸部11aの下面と金属放熱部材2とが接していることがよい。即ち、1段において、中板11の凸部11aの下面と金属放熱部材2との間に僅かな隙間があるか、または凸部11aの下面と金属放熱部材2とが殆ど圧力がかからない状態で接していることがよく、トレイ10を所定数積重ねた状態で凸部11aの下面が金属放熱部材2に小さな圧力でもって接するのがよいからである。
【0019】
1段において、中板11の凸部11aの下面と金属放熱部材2との間に僅かな隙間がある場合、その隙間は0.5mm以下がよい。0.5mmを超えると、トレイ10を所定数積重ねた状態で凸部11aの下面が金属放熱部材2に接触しにくくなる。
【0020】
また、トレイ10を所定数積重ねた状態で凸部11aの下面が金属放熱部材2に接する際の圧力は、半導体パッケージ5の絶縁基板1の厚みや金属放熱部材2設置用の貫通孔の形状および大きさによって設定されるものであり、半導体パッケージ5を固定できるとともにトレイ10の変形を防ぐように設定されればよい。
【0021】
本発明の中板11の凸部11aについて各種実施の形態を図6に示す。同図の(a)は、凸部11aの幅を上端側(基部)から下端側にかけて漸次小さくしたものであり、凸部11aの強度が増大し、その上下方向での潰れや横方向への変形を防ぐことができる。この場合、凸部11aの側面の傾斜角θは5〜30°が好ましく、5°未満では、凸部11aの強度の増大が不十分であり、その上下方向での潰れや横方向への変形が発生する場合がある。30°を超えると、凸部11aの下面の金属放熱部材2に対する接地圧(単位面積当たりの圧力)が増大して半導体パッケージ5に損傷を与える場合がある。また、凸部11aの横方向への変形は起こりにくいものの上下方向での潰れが発生し易くなる。
【0022】
(b)は、下側に凸で内側が凹状の凸部11aの凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して空気溜まり11bを内包させたものであり、この空気溜まり11bのクッション効果により半導体パッケージ5に対する圧力を緩和することができる。
【0023】
(c)は、凸部11aの下面を粗面化したものであり、その下面の摩擦係数を大きくして金属放熱部材2に対する横ずれを発生しにくくしたものである。
【0024】
(d)は、凸部11aの下部を膨大化して下面の接触面積を大きくすることで、金属放熱部材2に対する接地圧を小さくするとともに横ずれを発生しにくくしたものである。
【0025】
かくして、本発明は、トレイ10の強度が向上し、積重ねたり真空パックした際にトレイ10が変形しにくくなり、半導体パッケージ5のリード端子3が曲がったり絶縁基板1が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板11があることで、トレイ10の凹部10aがその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイ10が変形して凹部10aが下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージ5に直接圧力が加わることが解消される。さらに、積重ねたり真空パックした際に中板11の凸部11aが金属放熱部材2に接して半導体パッケージ5を固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージ5が凹部10a内で激しく動いて絶縁基板1等が破損するのを防ぐことができる。
【0026】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を行なうことは何等差し支えない。
【0027】
【発明の効果】
本発明は、樹脂製の板の上側主面に凹部が形成され、絶縁基板の上面に半導体素子搭載部および下面の中央部に金属放熱部材ならびに下面の外周部に下方に伸びたリード端子が設けられた半導体素子収納用パッケージが下面を上にして凹部内に収容されるとともに上下に積み重ねられるトレイと、トレイ間に配置され、下側主面の金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成された樹脂製の中板とを具備し、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことにより、トレイの強度が向上し、積み重ねたり真空パックした際にトレイが変形しにくくなり、半導体パッケージのリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板があることで、トレイの凹部がその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイが変形して凹部が下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージに直接圧力が加わることが解消される。さらに、積み重ねたり真空パックしたりした際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。また、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことから、この空気溜まりのクッション効果により半導体パッケージに対する圧力を緩和することができる。
【0028】
本発明は、好ましくはトレイを所定数積み重ねた状態で中板の凸部の下面と金属放熱部材とが接していることにより、トレイを積み重ねた際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを確実に防止するように機能し、その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器について半導体パッケージ部を示す部分拡大断面図である。
【図2】半導体パッケージの側面図である。
【図3】従来の半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器のトレイについて半導体パッケージ部を示す部分拡大断面図である。
【図4】(a)はトレイの平面図、(b)は(a)のA−A線における断面図である。
【図5】(a)は中板の平面図、(b)は(a)のB−B線における断面図である。
【図6】本発明の中板の凸部の各種実施の形態を示し、(a)は凸部の幅を上端側から下端側にかけて漸次小さくしたものの断面図、(b)は下側に凸で内側が凹状の凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して空気溜まりを内包させたものの断面図、(c)は凸部の下面を粗面化したものの断面図、(d)は凸部の下部を膨大化して下面の接触面積を大きくしたものの断面図である。
【符号の説明】
1:絶縁基板
2:金属放熱部材
3:リード端子
5:半導体パッケージ
10:トレイ
10a:凹部
11:中板
11a:凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packaging container for housing and transporting a semiconductor element housing package having a metal heat dissipating member as a heat sink and a lead terminal extending downward.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows a semiconductor element housing package (hereinafter referred to as a semiconductor package) 5 having a metal heat radiating member as a conventional heat sink and lead terminals extending downward. In the figure,
[0003]
FIG. 3 shows a tray of a packaging container for accommodating
[0004]
Further, the lower end of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0006]
Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to deform a tray when a plurality of stacked or vacuum packs are formed, and lead terminals are bent or an insulating substrate is destroyed. It is to prevent it.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The packaging container for a semiconductor element storage package according to the present invention has a recess formed on the upper main surface of the resin plate, the semiconductor element mounting portion on the upper surface of the insulating substrate, the metal heat radiating member at the center portion of the lower surface, and the outer peripheral portion of the lower surface. A semiconductor element storage package provided with a lead terminal extending downward is disposed between the trays, which are accommodated in the concave portion with the lower surface facing up, and stacked vertically, and the lower main surface said inner convex on the lower side in a portion corresponding to the metal heat radiating member comprises a plate in the resin-made convex portion of the concave is formed, upper main in said plate said inside the concave the convex portion The inside plate is closed on the same surface as the surface, and an air pocket is included in the inside plate.
[0008]
According to the present invention, since the resin intermediate plate is arranged between the trays according to the above configuration, the strength of the trays is improved, and the trays are not easily deformed when stacked or vacuum packed. It is possible to prevent the terminals from being bent and the insulating substrate from being destroyed. In addition, the presence of the intermediate plate prevents the concave portion of the tray from coming into direct contact with the semiconductor package directly below it, so even if the tray is deformed and the concave portion is pushed downward, Direct pressure is eliminated. Furthermore, since the inside with a downward convex in a portion corresponding to a metal heat sink member of the lower major surface of the intermediate plate has a convex portion of the concave is formed, a middle plate upon or vacuum packed stacked or convex The part functions in such a manner as to fix the semiconductor package in contact with the metal heat dissipating member and prevent the positional deviation. As a result, it is possible to prevent the insulating substrate or the like from being damaged due to the semiconductor package moving vigorously in the recess due to vibration or impact during transportation. In addition, since the concave inner side of the convex portion is closed with the same surface as the upper main surface of the intermediate plate and the air reservoir is included in the intermediate plate, the pressure on the semiconductor package can be relieved by the cushion effect of the air reservoir. it can.
[0009]
In the present invention, preferably characterized in that in a state in which the tray stacking a predetermined number is in contact with the lower surface of the convex portion in said plate and said metallic heat radiating member.
[0010]
The present invention, by the above configuration, the projecting portion of the middle plate trays when stacked viewed product is a semiconductor package is fixed in contact with the metal heat radiating member functions to reliably prevent the positional deviation, the result Further, it is possible to prevent the semiconductor substrate or the like from violently moving in the recess due to vibration or impact during transportation and damaging the insulating substrate or the like.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The semiconductor package packaging container of the present invention will be described in detail below. 1 and 4 to 6 show a packaging container according to the present invention, and FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of a semiconductor package portion of a packaging container in a state where a semiconductor package is accommodated and stacked. a) is a plan view of the tray, (b) is a cross-sectional view taken along line AA in (a), (a) in FIG. 5 is a plan view of the intermediate plate, and (b) is taken along line BB in (a). It is sectional drawing.
[0012]
In FIG. 1, 1 is an insulating substrate made of ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ) ceramics or resin, and 2 is a metal made of oxygen-free copper (Cu) or the like provided through the center of the
[0013]
In FIG. 4, 10 is a tray made of a resin plate and having a substantially quadrangular shape in plan view. The
[0014]
In addition, an outer peripheral wall is formed on the outer peripheral portion of the
[0015]
In FIG. 5,
[0016]
The
[0017]
In addition, the
[0018]
In the present invention, it is preferable that the lower surface of the
[0019]
In the first stage, when there is a slight gap between the lower surface of the
[0020]
In addition, the pressure when the lower surface of the
[0021]
Various embodiments of the
[0022]
(B) is a structure in which the concave inner side of the
[0023]
(C) is obtained by roughening the lower surface of the
[0024]
(D) enlarges the lower part of the
[0025]
Thus, the present invention improves the strength of the
[0026]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
In the present invention, a concave portion is formed on the upper main surface of a resin plate, a semiconductor element mounting portion is provided on the upper surface of the insulating substrate, a metal heat radiating member is provided in the central portion of the lower surface, and a lead terminal extending downward is provided on the outer peripheral portion of the lower surface. The semiconductor element storage package is placed in the recess with the lower surface facing upward and stacked vertically, and is disposed between the trays and protrudes downward to a portion corresponding to the metal heat dissipation member on the lower main surface. in the inner provided with a plate in the resin-made convex portion of the concave is formed and encasing an air pocket in the intermediate plate and closed at the same plane as the upper surface of the intermediate plate inside the concave projecting portion As a result, the strength of the tray is improved, the tray becomes difficult to deform when stacked or vacuum packed, and the lead terminals of the semiconductor package can be prevented from being bent or the insulating substrate being destroyed. In addition, the presence of the intermediate plate prevents the concave portion of the tray from coming into direct contact with the semiconductor package directly below it, so even if the tray is deformed and the concave portion is pushed downward, Direct pressure is eliminated. Further, the convex portion of the intermediate plate upon or vacuum packed or stacked is a semiconductor package is fixed in contact with the metal heat radiating member functions to prevent the positional deviation. As a result, it is possible to prevent the insulating substrate or the like from being damaged due to the semiconductor package moving vigorously in the recess due to vibration or impact during transportation. In addition, since the concave inner side of the convex portion is closed with the same surface as the upper main surface of the intermediate plate and the air reservoir is included in the intermediate plate, the pressure on the semiconductor package can be relieved by the cushion effect of the air reservoir. it can.
[0028]
The present invention is, preferably by the lower surface and the metal heat radiating member of the convex portion of the intermediate plate tray in a predetermined number of states product seen superimposed are in contact, the convex portion of the intermediate plate trays when stacked viewed product is metal The semiconductor package is fixed in contact with the heat dissipating member and functions to reliably prevent its displacement. As a result, the semiconductor package moves violently in the recess due to vibration and shock during transportation, and the insulating substrate is damaged. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a semiconductor package part of a packaging container in which a semiconductor package of the present invention is accommodated and stacked.
FIG. 2 is a side view of a semiconductor package.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a semiconductor package portion of a tray of a packaging container in a state where conventional semiconductor packages are accommodated and stacked.
4A is a plan view of a tray, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A.
5A is a plan view of an intermediate plate, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB in FIG. 5A.
6 show various embodiments of the projecting portion of the plate in the present invention, (a) is a cross-sectional view despite gradually smaller toward the lower end side of the width of the convex portion from the upper end, (b) it is convex to the lower side Sectional drawing of the concave inner side of the convex portion with the same surface as the upper main surface of the middle plate to enclose the air pocket, (c) is a cross section of the roughened lower surface of the convex portion FIG. 4D is a cross-sectional view of the lower portion of the convex portion enlarged to increase the contact area of the lower surface.
[Explanation of symbols]
1: Insulating substrate 2: Metal heat dissipation member 3: Lead terminal 5: Semiconductor package 10:
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