JP4518707B2

JP4518707B2 - キャリアテープ

Info

Publication number: JP4518707B2
Application number: JP2001219918A
Authority: JP
Inventors: 雅則光賀; 泰次郎星
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP2003026229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度の電極をパッケージの底面に備えたエリアアレイタイプの半導体パッケージを収納して保管や搬送等に使用されるキャリアテープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキャリアテープは、図８ないし図１１に示すように、テープ材２と、このテープ材２に並設されて表面実装型の半導体パッケージ４を収納する複数のエンボス穴７とを備え、各エンボス穴７の途中まで半導体パッケージ４を嵌合し、この半導体パッケージ４の電極を保護するようにしている。
【０００３】
半導体パッケージ４としては、図９ないし図１１に示すＢＧＡタイプやＬＧＡタイプがあげられる。ＢＧＡタイプの半導体パッケージ４は、その底面に非電極領域５が区画形成され、底面の非中央部には、電極として機能する複数の半田ボール６がＸＹ方向に並設されており、この複数の半田ボール６が非電極領域５を包囲している(図１１参照)。これに対し、図示しないＬＧＡタイプの半導体パッケージ４は、基本的にはＢＧＡタイプと同様であるが、底面の非中央部に、電極として機能する複数のランドがＸＹ方向に並設され、この複数のランドが非電極領域５を包囲している。
【０００４】
各エンボス穴７は、図８ないし図１０に示すように、基本的には断面略Ｕ字形に形成されている。このエンボス穴７は、その前後左右の周壁１０が開口側から底部方向に向けて狭まるよう所定の角度で直線的に傾斜したり、あるいは二段に傾斜形成され、周壁１０に半導体パッケージ４の底面周縁部付近が支持される。このような構成のキャリアテープは、傾斜した周壁１０を利用して各エンボス穴７の底面と半導体パッケージ４の各半田ボール６との間に隙間を形成し、エンボス穴７の底面や周壁１０に対する各半田ボール６の接触を防止してこれを有効に保護する(この点に関し、特開平１１‐１１５９６３号公報参照)。
【０００５】
なお、半導体パッケージ４の半田ボール６の接触を防止し、これを保護する方法は、上記方法になんら限定されるものではない。例えば、エンボス穴７の底面に半導体パッケージ４を支持する棚を形成する方法(特開平８‐１１９３０号公報参照)、エンボス穴７の底面に、複数の半田ボール６間に位置する微小な突起を突設し、この微小な突起に半導体パッケージ４を支持させることにより、エンボス穴７の底面に対する半田ボール６の接触防止を図る方法(特開２０００‐１９１０３６号公報参照)が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のキャリアテープは、以上のように構成されているが、最近の技術動向に鑑みると以下のような問題がある。これを具体的に説明すると、半導体パッケージ４は、最近の高密度実装に伴い複数の半田ボール６間のピッチが狭くなり、しかも、半田ボール６の配列領域が半導体パッケージ４の底面周縁部付近まで拡大してきている(図１１参照)。このため、エンボス穴７の周壁１０に各半田ボール６が接触するのを防止するには、周壁１０の傾斜角度を小さくしなければならないが、そうすると、各エンボス穴７の底面まで半導体パッケージ４が嵌合し、各半田ボール６を保護することができなくなる。
【０００７】
また、エンボス穴７の底面に棚を形成する方法の場合、半導体パッケージ４を搭載することができるものの、半導体パッケージ４の姿勢が安定しないので、エンボス穴７の底面に傾いた半導体パッケージ４の半田ボール６が接触し、損傷するという問題が生じる。さらに、エンボス穴７の底面に微小の突起を突設する方法の場合、半田ボール６間のピッチの狭小化に伴い、突起を細くして各半田ボール６に接触しないようにしなければならないが、小さく細い突起の成形は実に困難である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、エンボス穴の底面や周壁等に表面実装型の半導体パッケージの電極が接触するのを防止することのできるキャリアテープを提供することを目的としている。
【０００９】
本発明においては上記課題を解決するため、テープ材と、このテープ材に凹み形成されて非電極領域を囲む複数の電極を底面に備えた表面実装型の半導体パッケージを収納するエンボス穴とを備えたものであって、
エンボス穴の底部に、半導体パッケージの非電極領域を支持する上げ底を形成し、この上げ底により、半導体パッケージの複数の電極とエンボス穴の底部とを離隔させるようにし、エンボス穴の周壁を形成する複数の対向壁を開口側から底部方向に向けて徐々に狭まるようそれぞれ傾斜させるとともに、半導体パッケージの最も外側に位置する電極とこれに近接する底面端部とのなす角度をθ１とし、エンボス穴の各対向壁の底部垂線に対する傾斜角度をθ２とするとき、θ１＞θ２≧０の関係式を満たすようにし、半導体パッケージの底面周縁部付近が僅かな隙間で遊嵌するよう形成し、半導体パッケージの非電極領域と対向する上げ底の平坦部で半導体パッケージを水平に支持し、各対向壁が、半導体パッケージの水平性が損なわれた場合に、半導体パッケージの周縁部を位置決め接触支持可能であることを特徴としている。
【００１０】
なお、エンボス穴の各対向壁における底部側の一部をθ２の角度で傾斜させるとともに、各対向壁における開口側の残部をθ３の角度で傾斜させ、θ１＞θ３の関係とすることができる。
【００１１】
ここで、特許請求の範囲における非電極領域を囲む複数の電極を底面に備えた表面実装型の半導体パッケージとしては、少なくとも各種のＢＧＡタイプやＬＧＡタイプがあげられる。この半導体パッケージの電極には、半田ボールやランドが含まれる。また、対向壁は、エンボス穴の周壁を形成する少なくとも一対の壁(前後の壁、左右の壁)であれば良く、３壁でも良いし、全周壁でも良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるキャリアテープは、図１ないし図５に示すように、芯材であるリール１に巻回される可撓性のテープ材２と、このテープ材２の長手方向に所定のピッチで並設され、ＢＧＡタイプからなる半導体パッケージ４を隙間を介して収納する複数のエンボス穴７と、テープ材２の表面に部分的に接着あるいは熱融着されて複数のエンボス穴７の開口部を被覆する薄肉のシート材(トップテープともいう)１２とを備え、各エンボス穴７に複数の上げ底９を突出形成し、各上げ底９に半導体パッケージ４を搭載支持させてその複数の半田ボール６とエンボス穴７の底面とを離隔させるようにし、エンボス穴７の周壁１０を形成する全対向壁１１を徐々に狭まるよう傾斜させ、各対向壁１１に傾いた半導体パッケージ４を接触支持させるようにしている。
【００１３】
テープ材２は、図１に示すように、所定の材料を使用してプレス成形、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の手法により厚さ０．２〜０．５ｍｍの長尺シートに製造され、長手方向の両側部に送り用の複数のスプロケット孔３がそれぞれ一列に並設される。このテープ材２の材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アモルファスポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂等があげられる。また、これらの樹脂にカーボンを練り込んだり、樹脂シートの表面に導電コーティングを施したもの、上記樹脂の１種、２種類以上のブレンドあるいはアロイ等があげられる。
【００１４】
複数のスプロケット孔３は、本実施形態ではテープ材２の両側部に所定のピッチでそれぞれ穿孔されるが、必要に応じ、テープ材２の一側部のみに所定のピッチで穿孔される。この複数のスプロケット孔３は、図２に示すように、テープ材２の両側部に穿孔される場合には、装置との寸法誤差を吸収できるよう、テープ材２の幅方向に長軸を向けた小判形や楕円形、円形にそれぞれ形成されるが、テープ材２の一側部のみに穿孔される場合、貫通した円形等に形成される。
【００１５】
半導体パッケージ４は、図１１に示すように、矩形の底面中央部に平坦な非電極領域５が矩形に区画形成され、底面の中央部以外の非中央部には、電極である複数の半田ボール６がＸＹ方向に並設されており、この複数の半田ボール６が非電極領域５を包囲している。この半導体パッケージ４は、最も外側に位置する半田ボール６の中心部からこれに近接する底面周縁部までの長さがａ、半田ボール６のφがｄ、半田ボール６の高さがｂに形成される(図４参照)。半導体パッケージ４の最も外側に位置する半田ボール６とこれに近接する底面周縁部との接線は、半導体パッケージ４の厚さ方向の垂線とθ１の角度を形成する。
【００１６】
各エンボス穴７は、図２や図３に示すように、基本的には平面略矩形で断面略Ｕ字形あるいはすり鉢形に凹み形成され、底面の中心部には貫通孔８が選択的に穿孔されており、この貫通孔８を利用して半導体パッケージ４の有無が光電センサで検出されたり、収納された半導体パッケージ４がエンボス穴７から押し出して取り出される。エンボス穴７の底面の一部は、断面略逆すり鉢形に底上げされて平面矩形の上げ底９とされており、この平坦な一対の上げ底９上に半導体パッケージ４の非電極領域５が着脱自在に搭載支持されることにより、底面と半導体パッケージ４の半田ボール６とが離れてエンボス穴７の底面や周壁１０に対する半田ボール６の接触が有効に防止される。この上げ底９の高さｇは、図５に示すように、半田ボール６の高さｂよりも大きな寸法に設定される。
【００１７】
本実施形態では基本的には一対の上げ底９により半導体パッケージ４が搭載されるが、半導体パッケージ４の姿勢の安定性を確保するため、エンボス穴７の前後左右の周壁１０を形成する対向壁１１が開口側から底部方向に向け徐々に狭まるようそれぞれ傾斜(例えば１５°の傾斜角度)し、この傾斜した全対向壁１１に傾いた半導体パッケージ４の底面周縁部が接触支持される。各対向壁１１の傾斜角度は以下のように決められる。
【００１８】
すなわち、半導体パッケージ４の最も外側に位置する半田ボール６の中心部からこれに近接する底面周縁部までの長さをａ、半田ボール６のφをｄ、半田ボール６の高さをｂとし、半導体パッケージ４の最も外側に位置する半田ボール６とこれに近接する底面周縁部との接線が半導体パッケージ４の厚さ方向の垂線となす角度をθ１とするとき、最外周の半田ボール６と接触しないエンボス穴７の対向壁１１の傾斜角度θ２は、θ１よりも小さくなるよう設定されなくてはならない。換言すれば、θ１、θ２は、θ１＞θ２の関係となる。
【００１９】
ここで、θ１の値は次式により計算することができる。
【数１】

【００２０】
上げ底９と対向壁１１の役割は、基本的には上げ底９が半導体パッケージ４を搭載支持し、半導体パッケージ４の水平性が損なわれた場合にエンボス穴７の傾斜した対向壁１１が半導体パッケージ４の底面周縁部に位置決め接触支持し、半導体パッケージ４の必要以上の傾斜を規制するとともに、ピックアップを容易かつ確実にする。したがって、エンボス穴７に半導体パッケージ４が収納され、上げ底９に半導体パッケージ４が搭載支持される場合には、エンボス穴７に半導体パッケージ４が僅かな隙間を介して遊嵌されることとなる。この僅かな隙間は、通常０よりも大きく、０．５ｍｍよりも小さい。
【００２１】
上記構成によれば、上げ底９が半導体パッケージ４を原則として搭載支持するので、例えエンボス穴７の周壁１０の傾斜角度を小さくしても、エンボス穴７の底面まで半導体パッケージ４が嵌合することがなく、半田ボール６をきわめて有効に保護することができる。また、各対向壁１１が傾斜した半導体パッケージ４の姿勢を補助的に安定させるので、エンボス穴７の底面に傾いた半導体パッケージ４の半田ボール６が接触、汚染、損傷、磨耗するという問題を有効に解消することができる。さらに、上記により、エンボス穴７の底面に微小の突起を突設して半導体パッケージ４を搭載する必要がないので、成形作業の円滑化、簡素化、容易化が大いに期待できる。
【００２２】
次に、図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、各エンボス穴７の対向壁１１における下方底部側の一部をθ２の角度で傾斜させるとともに、対向壁１１における上方開口側の残部をθ３の角度で傾斜させ、これらの角度θ２、θ３をθ２＞θ３の関係にするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、θ２、θ３という２つの角度で各対向壁１１を上下二段に連続傾斜させるので、１の角度で各対向壁１１を傾斜させる場合に比べ、エンボス穴７の開口寸法を小さくすることができる。これにより、エンボス穴７間のピッチを狭くして生産性を向上させることが可能となる。
【００２４】
次に、図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、各エンボス穴７の対向壁１１における下方底部側の一部をθ２の角度で傾斜させるとともに、対向壁１１における上方開口側の残部をθ３の角度で外側にさらに傾斜させ、これらの角度θ２、θ３をθ２＜θ３の関係にするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２５】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、角度θ２が小さいので、半導体パッケージ４の位置精度の要求が厳しい場合にきわめて有効である。また、対向壁１１における上方開口側を外側に広く拡開傾斜させるので、半導体パッケージ４の嵌合量が少なく、半導体パッケージ４の容易な取り出しが大いに期待できる。
【００２６】
なお、上記実施形態では貫通孔８の左右に平面矩形の上げ底９をそれぞれ立設したが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、貫通孔８の左右に平面円形の上げ底９をそれぞれ立設しても良いし、エンボス穴７の底面の大部分を断面略逆すり鉢形に底上げして平面矩形の上げ底９とし、この上げ底９に貫通孔８を穿孔しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エンボス穴の底面や周壁等に表面実装型の半導体パッケージの電極が接触するのを有効に防止することができるという効果がある。
すなわち、上げ底が半導体パッケージを原則として搭載支持するので、例えエンボス穴の周壁の傾斜角度を小さくしても、エンボス穴の底面まで半導体パッケージが嵌合することがなく、電極を有効に保護することができる。また、各対向壁が傾斜した半導体パッケージの姿勢を補助的に安定させるので、エンボス穴の底面に傾いた半導体パッケージの電極が接触、汚染、損傷、磨耗するという問題を有効に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャリアテープの実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明に係るキャリアテープの実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係るキャリアテープの実施形態を示すＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面説明図である。
【図４】本発明に係るキャリアテープの実施形態におけるＢＧＡタイプの半導体パッケージを示す側面図である。
【図５】本発明に係るキャリアテープの実施形態におけるエンボス穴を示す断面図である。
【図６】本発明に係るキャリアテープの第２の実施形態を示す断面説明図である。
【図７】本発明に係るキャリアテープの第３の実施形態を示す断面説明図である。
【図８】従来のキャリアテープを示す平面図である。
【図９】図８の断面説明図である。
【図１０】従来の他のキャリアテープを示す断面説明図である。
【図１１】ＢＧＡタイプの半導体パッケージを示す底面図である。
【符号の説明】
１リール
２テープ材
４半導体パッケージ
５非電極領域
６半田ボール(電極)
７エンボス穴
９上げ底
１０周壁
１１対向壁

Claims

テープ材と、このテープ材に凹み形成されて非電極領域を囲む複数の電極を底面に備えた表面実装型の半導体パッケージを収納するエンボス穴とを備えたキャリアテープであって、
エンボス穴の底部に、半導体パッケージの非電極領域を支持する上げ底を形成し、この上げ底により、半導体パッケージの複数の電極とエンボス穴の底部とを離隔させるようにし、エンボス穴の周壁を形成する複数の対向壁を開口側から底部方向に向けて徐々に狭まるようそれぞれ傾斜させるとともに、半導体パッケージの最も外側に位置する電極とこれに近接する底面端部とのなす角度をθ１とし、エンボス穴の各対向壁の底部垂線に対する傾斜角度をθ２とするとき、θ１＞θ２≧０の関係式を満たすようにし、半導体パッケージの底面周縁部付近が僅かな隙間で遊嵌するよう形成し、半導体パッケージの非電極領域と対向する上げ底の平坦部で半導体パッケージを水平に支持し、各対向壁が、半導体パッケージの水平性が損なわれた場合に、半導体パッケージの周縁部を位置決め接触支持可能であることを特徴とするキャリアテープ。
エンボス穴の各対向壁における底部側の一部をθ２の角度で傾斜させるとともに、各対向壁における開口側の残部をθ３の角度で傾斜させ、θ１＞θ３の関係とした請求項１記載のキャリアテープ。