JP4549422B1

JP4549422B1 - 半導体集積回路用トレイ

Info

Publication number: JP4549422B1
Application number: JP2009115877A
Authority: JP
Inventors: 昇三横山
Original assignee: ホクモウ株式会社
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: JP2010264988A

Abstract

【課題】従来技術では、半導体集積回路の底面周縁を支承する半導体集積回路用トレイの支持段部は平坦な平面部を有するが、この平坦な平面部は、気泡が発生しやすく、半導体集積回路の底面周縁と平坦な平面部とがこすれることで、気泡が潰れてカーボンが現われ、半導体集積回路の底面周縁に黒色で付着し、不良品となってしまうという問題があった。
【解決手段】基部３が拡がるガイド用テーパー４を有する縦横の仕切枠５で矩形に区画されたポケット２が、トレイ１上面に多数設けられ、各ポケット２の内底面に凹陥部６が形成され、凹陥部６と仕切枠５の基部３との間に半導体集積回路の底面周縁を支承する支持部７が形成され、支持部７表面全体に凹凸を形成した半導体集積回路用トレイ。
【選択図】図１

Description

本発明はＩＣチップ等の半導体を搭載したチップ、キャリア、ピングリッドアレイ、ボールグリッドアレイ等の半導体集積回路を収納するためのトレイに関し、より詳しくは端子を底面に多数備えるボールグリッドアレイ型の半導体集積回路を収納するためのトレイに関するものである。

従来技術としては、端子を底面に多数備えるボールグリッドアレイ型の半導体集積回路を収納するためのトレーにおいて、基部が拡がるテーパー状の断面形状を有する縦横の仕切枠で矩形に区画されたポケットがトレー上面に多数設けられ、各ポケットの内底面に陥凹部が形成され、同陥凹部と前記仕切枠の基部との間に半導体集積回路の底面周縁を支承する支持段部が形成され、前記ポケットの下方におけるトレー下面に、ポケットと略相似なる矩形にして下端縁の内側寸法がポケット内底面の内側寸法よりも小なる下向き枠を突設し、同下向き枠の角部のうち、少なくとも対角線上の２か所の角部に、内側面が下方に拡がる断面テーパー状のコーナリブを形成し、同コーナリブの内側面における下向き枠側の基部で囲まれる矩形部分の内側寸法が前記ポケット内底面の内側寸法よりも大なるように形成してなる半導体集積回路用トレー（例えば、特許文献１参照）が存在している。

特許第３７３０３８４号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図７を参照）

前記従来技術の半導体集積回路トレーでは、基部が拡がるテーパー状の断面形状を有する縦横の仕切枠で矩形に区画されたポケットがトレー上面に多数設けられ、各ポケットの内底面に陥凹部が形成され、同陥凹部と前記仕切枠の基部との間に半導体集積回路の底面周縁を支承する支持段部が形成され、前記ポケットの下方におけるトレー下面に、ポケットと略相似なる矩形にして下端縁の内側寸法がポケット内底面の内側寸法よりも小なる下向き枠を突設し、同下向き枠の角部のうち、少なくとも対角線上の２か所の角部に、内側面が下方に拡がる断面テーパー状のコーナリブを形成し、同コーナリブの内側面における下向き枠側の基部で囲まれる矩形部分の内側寸法が前記ポケット内底面の内側寸法よりも大なるように形成してなる半導体集積回路用トレーの技術が開示されている。
しかしながら、前記従来技術では、トレーの材料としてポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、またはフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に、カーボンブラック、ケッチュンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、ステンレスファイバー、ゴム、または銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル等の金属の粉末を含有させた導電材料を用いて、射出成形、コンプレッション成形、トランスファー成形することで得られる。特に、これら各種材料の再生樹脂を用いてトレイを成形すると、半導体集積回路の底面周縁を支承する半導体集積回路用トレイの支持段部が平坦な平面部を有する。しかしながら、この支持部である平坦な表面部には、微小な樹脂の剥離現象が生じる。この剥離現象の要因の一つとして気泡が考えられる。すなわち、平坦な表面部に生じる日焼けして皮膚の皮が剥けるような剥離現象が多く見られる。この剥離した薄い樹脂の皮やカーボン等の粉のようなものが、移動や取扱の時の振動、または半導体集積回路を搭載する時のわずかな接触で脱落して浮遊、移動し、これが半導体集積回路の底面周縁に付着し、不良品となってしまうという問題があった。このように半導体集積回路の底面周縁に付着するのが困るのは、美観的なものだけではなく、ピンや半田ボール等に付着すると、半導体集積回路を基板に半田付けする時に、半田が付かず、電気の流れが悪くなる。なお、この剥離現象について、以前は再生樹脂材料だけに発生し、バージン材（新しい樹脂）では起きないと考えられていたが、色々な要素によりバージン材でも剥離が発生することが珍しくないことが判明しました。
また、当初は、工程の検査も出荷検査も抜き取り検査で品質の保証をしていたが、このような状況では、不良品を流出させないためにトレイの全数検査と除去作業が必須となり、多大な手間と負担がかかってしまうことや、さらには見落として流出してしまうことが懸念されている。
本発明は、これらの問題を解決した半導体集積回路用トレイを提供するものである。

上記の目的を達成することができる本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの半導体集積回路用トレイであり、次のようなものである。
端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイにおいて、基部が拡がるガイド用テーパーを有する縦横の仕切枠で矩形に区画されたポケットがトレイ上面に多数設けられ、各ポケットの内底面に凹陥部が形成され、該凹陥部と前記仕切枠の基部との間に半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部が形成され、該支持部が半導体集積回路の底面側周縁と点接触する複数個の突起部からなる構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの半導体集積回路用トレイであり、次のようなものである。
請求項１に記載に加えて、端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイにおいて、トレイ本体表面、または全面に凹凸形状を形成する構成である。

上記の目的を達成することができる本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの半導体集積回路用トレイであり、次のようなものである。
請求項１、または請求項２に記載に加えて、半導体集積回路の底面側周縁と点接触するように複数個の突起部からなる支持部を設け、該支持部に連続して外側に仕切枠を複数個に分割して設ける構成である。

本発明に係る半導体集積回路用トレイは、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）トレイに平坦部を極力少なくする、すなわち半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部が、点接触、線接触で支持できるように突起部を形成する。あるいはトレイ、本体表面、又はトレイ本体全面に凹凸形状を施すことにより、剥離現象を極力少なくしたことにより、検査も不要になり、不良品も発生しなくなる。
さらに、点や小さな線や小さな面で接触するようにすると、気泡部分が半導体に接触する確率が大幅に低下するので、剥離現象が生じ難くなる。
（２）半導体集積回路用トレイの半導体集積回路における底面側周縁を支承する支持部に突起部を形成して点接触で支承したり、半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部が、同じく点接触で支承する複数個の突起部だったり、支持部が半導体集積回路の底面側周縁を支承する短い線接触で支承する支持部を採用することで、半導体集積回路の底面側周縁と接触する部分が平坦でないために、気泡が出来にくく剥離現象が起きにくくなっている。
従って、気泡が極めて少ないので半導体集積回路の底面側周縁と、この半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部がこすれても、気泡がなく気泡が潰れることがないために、剥離がなく黒色のカーボンが半導体集積回路の底面側周縁に付着することがないので、不良品とならない。
（３）本発明のトレイにおいて、ポケット内に半導体集積回路を入れると、半導体集積回路の底面における端子よりも外側の周縁がポケット内の支持部に点接触・線接触で支承され、端子は凹陥部内に臨んでトレイと非接触に収納される。
（４）半導体集積回路の搬送、保管時にはポケット内に半導体集積回路を収納した状態の複数のトレイを上下に複数段積み重ね、最上段に空のトレイを蓋として上から載せて使用し、半導体集積回路の品質検査を行う際には、本発明の半導体集積回路用トレイの底部に開口部を設けておけば、この開口部を利用して、上述のように積み重ねた複数のトレイを、内部に半導体集積回路を収納したままの状態で上下を逆にするだけで品質検査を行うことができる。

本発明の半導体集積回路用トレイの１半導体集積回路に対応する一部を取り出して示す第一実施例の要部を拡大した概略斜視図である。本発明の半導体集積回路用トレイの１半導体集積回路に対応する一部を取り出して示す第二実施例の要部を拡大した概略斜視図である。本発明の半導体集積回路用トレイの１半導体集積回路に対応する一部を取り出して示す第三実施例の要部を拡大した概略斜視図である。本発明の半導体集積回路用トレイの４半導体集積回路に対応する一部を取り出して示す第三実施例における変形例の要部を拡大した概略斜視図である。本発明の半導体集積回路用トレイの１半導体集積回路に対応する一部を取り出して示す第四実施例の要部を拡大した概略斜視図である。

端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイにおいて、基部が拡がるガイド用テーパーを有する縦横の仕切枠で矩形に区画されたポケットがトレイ上面に多数設けられ、各ポケットの内底面に凹陥部が形成され、該凹陥部と前記仕切枠の基部との間に半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部が形成され、該支持部が半導体集積回路の底面側周縁と点接触する複数個の突起部からなる半導体集積回路用トレイである。

課題でも記述した通り、剥離が発生する頻度や部位が確定できず、現われたり消えたりしていて、解決するために種々の方法を試みましたが、確実な対処方法を見つけることはできなかった。しかしながら、種々工夫をしている中で、最近、この剥離が発生する部位に傾向性があることを見い出しました。それは発生部位の多くが面積の広い平面であること、突起等がある凹凸のある複雑な形状の部位には現われ難いこと。また、面積の狭い平面（１ｍｍ以下）には出難いことを見い出すことができた。
これは、形状的に平面が広い場合には、その部分が金型との密着度が強く、金型の温度と樹脂の温度差等で樹脂の表面にストレスが発生することで、剥離の現象が生じるのではないかと推測するものである。

以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
図１は、本発明の半導体集積回路用トレイの第一実施例を示す要部の拡大概略斜視図、図２は、本発明の半導体集積回路用トレイの第二実施例を示す要部の拡大概略斜視図、図３は、本発明の半導体集積回路用トレイの第三実施例の変形例を示す要部の拡大概略斜視図、図４は、本発明の半導体集積回路用トレイの第三実施例の変形例で、半導体集積回路を４ヶ収納できるトレイを示す要部の拡大概略斜視図で、端子を底面に多数備えるボールグリッドアレイ型等の半導体集積回路を収納し、複数のトレイ同士を積み重ねて使用するものであり、トレイの上面は収納容器としての機能を有するものである。
前記半導体集積回路は、配線用の端子が底面に多数配列されているものである。
トレイの上面には、半導体集積回路を収納するためのポケットが多数設けられ、ポケットの周囲には基部が拡がるガイド用テーパーを有し、縦横の仕切枠で矩形に区画され、該仕切枠の内周部には、半導体集積回路の底面側周縁を支承する点接触、あるいは線接触する支持部を形成したものである。
その具体的な実施例として、先ず図示していないが、半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部に突起部を形成して、この突起部で多数点接触で支承するものが一つの実施例である。

ここで、具体的な第一実施例について図１に基づいて説明する。
トレイ１の上面には、半導体集積回路を収納するためのポケット２が多数設けられており（図面は半導体集積回路を１ヶ収納する部分だけ取り出して示すものである。）、各ポケット２の周囲には基部３が拡がるガイド用テーパー４を有し、縦横の仕切枠５で矩形に区画されたポケット２がトレイ１上面に多数設けられている。
各ポケット２の内底面に凹陥部６が形成され、該凹陥部６と前記仕切枠５の基部３との間には、半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部７が形成されている。この支持部７の構成は、半導体集積回路の底面側周縁と点接触するように複数個の突起部から成るものである。
前記凹陥部６の縦横の寸法は、最も外周に配列されている端子の外周を十分に囲むことができるものとなっており、また凹陥部６の深さは端子の高さよりも大きく形成されていて、端子がトレイ１に非接触となるようにしている。

次に第二実施例として、図２に基づいて説明する。
この第二実施例は、前記第一実施例との相違点は以下の通りであり、その他の構成は、概ね同一である。
第一実施例において、縦横の仕切枠５が周囲を略囲むように構成されているが、この仕切枠５に換えて、半導体集積回路の底面側周縁と点接触で支承するように、複数個の突起部からなる支持部７を設け、該支持部７に連続して外側に仕切枠５の機能を有する複数個に分割して案内用スロープを有する仕切を設けた半導体集積回路用トレイである。

次に、第三実施例の変形例として図３、図４に基づいて説明する。
図３は、半導体集積回路１個を支持するものを取り出して示したものであり、図４は、半導体集積回路４個を支持するものを示したものである。
本第三実施例は、図３、図４からも理解できるように、端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイ１において、平板上面に半導体集積回路１個または４個の底面側周縁を支承することができる一部変形円錐体形状を有する突起部１２を設けたものである。
尚、略円錐形体形状の突起部１２の隣接する２個を接続して一体的に形成することにより、トレイを積み重ねた際、上のトレイを支承保持するための細幅の面接触する突起１３を形成した半導体集積回路用トレイである。

次に、第四実施例として、図５に基づいて説明する。
本第四実施例は、図５に示したものからも理解できるように、端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイ１において、スロープ式のトレイで傾斜したスロープ９を有し、このスロープ９を平坦な斜面にしないで、凹凸形状１０を設け、半導体集積回路の底面側周縁を広い平面で接触しないように複数の狭い面（すなわち、点接触）で支承するようにした半導体集積回路用トレイである。なお、１４は開口部である。

以上、数種の実施例については、主として半導体集積回路の支持部を凸起状、凹凸状にしたものを説明したが、当然請求項２のようにトレイ表面、またはトレイ全体の平面部を対象になし地等、各種の凹凸形状を形成することで、同様の効果は奏せるものであることはいうまでもない。

各種半導体集積回路用トレイに利用することができる。

１・・・・トレイ
２・・・・ポケット
３・・・・基部
４・・・・ガイド用テーパー
５・・・・仕切枠
６・・・・凹陥部
７・・・・支持部
８・・・・穴部
９・・・・スロープ
１０・・・・凹凸形状
１１・・・・棚部
１２・・・・突起部
１３・・・・細幅の面接触突起
１４・・・・開口部

Claims

端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイにおいて、基部が拡がるガイド用テーパーを有する縦横の仕切枠で矩形に区画されたポケットがトレイ上面に多数設けられ、各ポケットの内底面に凹陥部が形成され、該凹陥部と前記仕切枠の基部との間に半導体集積回路の底面側周縁を支承する支持部が形成され、該支持部が半導体集積回路の底面側周縁と点接触する複数個の突起部からなることを特徴とする半導体集積回路用トレイ。
端子を底面に多数備える半導体集積回路を収納するためのトレイにおいて、トレイ本体表面、または全面に凹凸形状を形成したことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路用トレイ。
半導体集積回路の底面側周縁と点接触するように複数個の突起部からなる支持部を設け、該支持部に連続して外側に仕切枠を複数個に分割して設けたことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の半導体集積回路用トレイ。