JP7361614B2

JP7361614B2 - 半導体チップトレイ及び半導体チップの収容方法

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Publication number: JP7361614B2
Application number: JP2020003608A
Authority: JP
Inventors: 倫晃北川; 憲浩竹迫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2023-10-16
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: JP2021111720A

Description

本開示は、半導体チップを収容するための半導体チップトレイ及びそれを用いた半導体チップの収容方法に関する。

半導体チップの製造過程において、半導体チップを製造装置間・製造拠点間で搬送する場合、または半導体チップを保管する場合、半導体チップを収容する半導体チップトレイを使用する。複数の半導体チップを搬送・保管する場合、1枚の半導体チップトレイの各ポケットに半導体チップを収容し、かつその半導体チップトレイを積み重ねることで、1度に多量の半導体チップを取り扱うことが可能である。

従来技術では、その構造上、チップトレイに収容された各半導体チップがチップトレイ内で動く。例えば半導体チップを収容する時や取り出す時に意図せず半導体チップがポケットから飛び出るのを防ぐため、半導体チップを収容するポケットは、半導体チップの厚さよりも深い。そのため、半導体チップトレイを積み重ねた場合、下側の半導体チップトレイに収容された半導体チップと上側に積み重ねられた半導体チップトレイの底面との間の空間で半導体チップが動く。半導体チップがチップトレイ内で動くことによって、衝撃による破損や異物の付着が起きたり、半導体チップトレイのポケットに収容された半導体チップが正しい位置からずれたりする。半導体チップがチップトレイ内での動きを抑えるために、半導体チップトレイ間に例えば層間材を介在させる（特許文献１）。

特開２００６－１４３２４６号公報

半導体チップは、半導体ウエハからダイシング加工により個別の半導体チップに形成され、後工程にて実装されていく。その際の半導体チップの搬送・保管のため半導体チップトレイを使用する。近年半導体ウエハの大口径化が進み、ロット単位での半導体チップの取れ数が増加傾向にあり、搬送・保管が必要な半導体チップ数も増加している。半導体チップの搬送・保管時に半導体チップトレイ以外の部材を介在させる従来技術の方法では、半導体チップトレイ以外の部材の所要数や半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の部材を差し込む工数も同時に増加し、その分、搬送・保管のコストが増加する。

本開示はこのような問題を解決するためのものであり、積み重ねた半導体チップトレイに収容された半導体チップの動きを、半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の物を介在させずとも抑制できる半導体チップトレイ及び半導体チップの収容方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、枠部によって周囲を囲まれたポケットが表面に複数設けられている半導体チップトレイであって、裏面のうち平面視で各前記ポケットと重なる領域の少なくとも選択的な部分に少なくとも１つの凸部を備え、前記ポケットは半導体チップを収容可能なものであり、同じ構造の前記半導体チップトレイを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の前記半導体チップトレイの前記枠部の先端が、上側の前記半導体チップトレイの裏面の前記凸部に挟まれたくぼみの底と接しており、前記枠部の前記先端は丸みを帯びており、前記半導体チップトレイの裏面のうち平面視において前記枠部と重なる部分は前記枠部の前記先端の前記丸みと嵌合する形状である、半導体チップトレイ、が提供される。

また、本開示の別の一態様によれば、前記半導体チップトレイを用いた半導体チップの収容方法であって、前記半導体チップトレイを複数用意する工程と、前記半導体チップトレイの前記ポケットに前記半導体チップを収容する工程と、前記ポケットに前記半導体チップを収容した前記半導体チップトレイを積み重ねる工程と、を有する、半導体チップの収容方法、が提供される。

本開示の半導体チップトレイ、及び本開示の半導体チップの収容方法で用いる半導体チップトレイは、同じ構造の半導体チップトレイを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の半導体チップトレイの枠部の先端が、上側の半導体チップトレイの裏面の凸部に挟まれたくぼみの底と接する。

これにより凸部がポケットに進入し、ポケットに進入した凸部により、半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の部材を介在させずとも、積み重ねた半導体チップトレイに収容された半導体チップの動きを抑制できる。

実施の形態１における半導体チップトレイの斜視図である。実施の形態１における半導体チップトレイの（ａ）表面（ｂ）裏面の平面図である。（ａ）は実施の形態１における半導体チップトレイを重ねた場合の、図２（ａ）及び図２（ｂ）のＡ－Ａ線における断面図、（ｂ）は実施の形態１における半導体チップトレイの変形例を重ねた場合の、図２（ａ）及び図２（ｂ）のＡ－Ａ線における断面図である。は実施の形態１及び実施の形態２における半導体チップの収容方法を示すフローチャートである。従来の半導体チップトレイで起こりうる問題を示すための、半導体チップトレイの例の断面図である。（ａ）は実施の形態２における半導体チップトレイの裏面の平面図、（ｂ）は実施の形態２における半導体チップトレイを重ねた場合の、（ａ）のＢ－Ｂ線における断面図である。

＜Ａ．実施の形態１＞
本実施の形態では、半導体チップを収容可能な半導体チップトレイである半導体チップトレイ１ａと、半導体チップトレイ１ａを用いた半導体チップの収容方法について説明する。

＜Ａ－１．構成＞
図１は半導体チップトレイ１ａの斜視図である。図２（ａ）は半導体チップトレイ１ａの表面の平面図、図２（ｂ）は半導体チップトレイ１ａの、表面と反対の面である裏面の平面図である。

半導体チップトレイ１ａは、図２（ａ）に示されるように、表面に枠部２を備える。また、半導体チップトレイ１ａの表面には枠部２によって周囲を囲まれたポケット３が複数設けられている。半導体チップトレイ１ａは、図２（ｂ）に示されるように、裏面に複数の凸部５ａを備える。また、半導体チップトレイ１ａは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように平面視における外周部分に額縁部４を備える。

図２（ａ）に示されるように、半導体チップトレイ１ａにおいて枠部２は格子状に配置されており、ポケット３は格子状の枠部２に区切られ行列状に配置されている。但し、ポケット３の配置は行列状である必要はなく、任意の配置であってよく、枠部２も、そのようなポケット３をそれぞれ囲むものであればよい。また、半導体チップトレイ１ａに設けられるポケット３の数は図２（ａ）に示される数に限らず用途に応じて変更可能である。

図３（ａ）は、半導体チップトレイ１ａを重ねた場合の、図２（ａ）及び図２（ｂ）のＡ－Ａ線における断面図である。図３（ｂ）は、半導体チップトレイ１ａの変形例を重ねた場合の、図２（ａ）及び図２（ｂ）のＡ－Ａ線における断面図である。ポケット３は半導体チップ１０を収容可能なものであり、図３（ａ）及び図３（ｂ）には各ポケット３に半導体チップ１０を収容した状態の半導体チップトレイ１ａが示されている。

図３（ａ）に示されるように、凸部５ａはポケット３と重なる領域の少なくとも選択的な部分に複数配置されている。図２及び図３に示されるように、半導体チップトレイ１ａを平面視した場合、１つのポケット３に対し平面視で１つの凸部５ａが重なる。平面視において、凸部５ａは、当該凸部５ａが重なっているポケット３の面積のほぼ全部を占めている。平面視において、凸部５ａは、当該凸部５ａが重なっているポケット３の面積の例えば９０％以上を占める。但し、凸部５ａは、平面視における面積がそれより小さいものでも、半導体チップ１０の動きを抑えられるものであればよい。また、凸部５ａは、各ポケット３と平面視で重なる領域にそれぞれ複数配置されてもよい。例えば、図２（ｂ）の各凸部５ａが面内の一方向または互いに垂直な二方向にくぼみ７で複数に区切られているものでもよい。

図３（ａ）に示されるように、同じ構造の半導体チップトレイ１ａを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の半導体チップトレイ１ａの枠部２の先端が、上側の半導体チップトレイ１ａの裏面の凸部５ａに挟まれたくぼみ７の底と接する。これにより、上側の半導体チップトレイ１ａの凸部５ａは、下側の半導体チップトレイ１ａのポケット３に進入した状態となる。

半導体チップ１０をポケット３に収容した半導体チップトレイ１ａの表面の上に同じ構造の半導体チップトレイ１ａを重ねた場合に、上側の半導体チップトレイ１ａの少なくとも一つの凸部５ａが、当該半導体チップ１０と平面視において重なる領域で下側の半導体チップトレイ１ａのポケット３に進入する。平面視において半導体チップ１０よりポケット３の方が面積が広い場合に、一部の凸部５ａは、当該凸部５ａが平面視で重なるポケット３に収容された半導体チップ１０と重ならないようなものであってもよい。

凸部５ａは、図３（ａ）に示されるように先端が平らな形状である。凸部５ａの形状は様々に変更可能であり、凸部５ａは、例えば図３（ｂ）に示されるように、先端が丸みを帯びていてもよい。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、半導体チップ１０をポケット３に収容した半導体チップトレイ１ａの表面の上に同じ構造の半導体チップトレイ１ａを重ねた場合に、上側の半導体チップトレイ１ａの凸部５ａは当該半導体チップ１０に接しない。

半導体チップトレイ１ａを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の半導体チップトレイ１ａの枠部２の先端は、上側の半導体チップトレイ１ａの裏面の凸部５ａに挟まれたくぼみ７の底と接し、これにより、上の半導体チップトレイ１ａを支える。枠部２の先端部分は、図３（ａ）のように平らである。枠部２の先端部分の形状は変更可能である。例えば、図３（ｂ）のように、枠部２の先端部分は丸みを帯びており、半導体チップトレイ１ａの裏面のうち平面視において枠部２と重なる部分は枠部２の先端の丸みと嵌合する形状であるようにしてもよい。図３（ｂ）には、図３（ａ）と比べ、上で説明したように凸部５ａの先端が丸みを帯びているという変形もなされた半導体チップトレイ１ａが示されている。しかし、図３（ａ）に凸部５ａの先端が丸みを帯びているという変形のみをしたもの、また図３（ｂ）から凸部５ａの先端を図３（ａ）のように平らに戻したものでもよい。

半導体チップトレイ１ａは、例えば図２、図３に示されるように、平面視における外周部分に額縁部４を備える。図３に示されるように、各凸部５ａよりも額縁部４の方が、より裏面側に突出している。半導体チップトレイ１ａを表面を上にして平らな面上に置いたとき、額縁部分が当該平らな面に接して半導体チップトレイ１ａを支え、各凸部５ａは当該平らな面に接しない。図２には外周部分全体に額縁部４を備える半導体チップトレイ１ａが示されているが、表面を上にして平らな面上に置いた際に各凸部５ａが当該平らな面に接しない構造であれば、半導体チップトレイ１ａは、平面視における外周の選択的な部分に額縁部４を備えるものでもよい。

半導体チップトレイ１ａは、望ましくは、導電性の材質により形成されている。

＜Ａ－２．動作＞
ここでは、本実施の半導体チップトレイ１ａを用いた半導体チップの収容方法について説明する。図４は当該半導体チップの収容方法を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、＜Ａ－１．構成＞で説明された半導体チップトレイ１ａを複数用意する。

次に、ステップＳ２において、半導体チップトレイ１ａのポケット３に半導体チップ１０を収容する。

次に、ステップＳ３において、半導体チップ１０をポケット３に収容した半導体チップトレイ１ａを積み重ねる。半導体チップトレイ１ａを積み重ねる際、最上段には、半導体チップ１０を収容していない半導体チップトレイ１ａを蓋として載せてもよいし、半導体チップトレイ１ａと裏面の構造が同じで表面は平らな面であるような、蓋の用途専用で用いるものを載せてもよい。

＜Ａ－３．効果＞
半導体チップトレイ１ａは、同じ構造の半導体チップトレイ１ａを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の半導体チップトレイ１ａの枠部２の先端が、上側の半導体チップトレイ１ａの裏面の凸部５ａに挟まれたくぼみ７の底と接するものである。これにより、上側の半導体チップトレイ１ａの凸部５ａは下側の半導体チップトレイ１ａのポケット３に進入した状態となり、ポケット３に進入した凸部５ａにより、半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の部材を介在させずとも、半導体チップ１０の動きを抑制できる。

従来の半導体チップトレイにおいては、図５に示されるように、重ね合わせた半導体チップトレイ間に空いた隙間にチップトレイが入り込み、場合によっては別のポケット３に移動するという問題がある。この問題も、同じ構造の半導体チップトレイ１ａを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の半導体チップトレイ１ａの枠部２の先端が、上側の半導体チップトレイ１ａの裏面の凸部５ａに挟まれたくぼみ７の底と接することにより、防ぐことができる。

凸部５ａが、当該半導体チップ１０と平面視において重なる領域で下側の半導体チップトレイ１ａのポケット３に進入することで、半導体チップ１０が動ける領域を上下方向に制限するので、半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の部材を介在させずとも、半導体チップ１０の上下方向の動きを抑制できる。

図３（ｂ）に示される変形例のように凸部５ａの先端が丸みを帯びていることで、半導体チップ１０がポケット３内で動いて凸部５ａと接触しても、傷がつきにくい。

半導体チップ１０をポケット３に収容した半導体チップトレイ１ａの表面の上に同じ構造の半導体チップトレイ１ａを重ねた場合に、上側の半導体チップトレイ１ａの凸部５ａは当該半導体チップ１０に接しない。つまり、半導体チップトレイ１ａを用いた半導体チップの収容方法において、上側の半導体チップトレイ１ａの凸部５ａは当該半導体チップ１０を押さえない。これにより、半導体チップ１０を押さえる必要が無い場合に凸部５ａが半導体チップ１０に接触して半導体チップ１０が擦れたり傷ついたりすること、を防げる。

図３（ｂ）に示される変形例では、枠部２の先端部分は丸みを帯びており、半導体チップトレイ１ａの裏面のうち平面視において枠部２と重なる部分は枠部２の先端の丸みと嵌合する形状である。これにより、半導体チップトレイ１ａを重ね合わせる際に，軽微な位置ずれを緩和することができる。また、丸みを帯びているため、複数の半導体チップトレイ１ａを重ね合わせるときの引っかかりをなくすことができ、先端部分の角からの異物発塵リスクを低減できる。

半導体チップトレイ１ａは、額縁部４を半導体チップトレイ１ａの外周の少なくとも選択的な部分に備え、各凸部５ａよりも額縁部４の方が、より裏面側に突出しており、半導体チップトレイ１ａを表面を上にして平らな面上に置いたとき、各凸部５ａは当該平らな面に接しない。これにより、トレイ重ね合わせに伴う半導体チップ１０の汚染が生じない。

半導体チップトレイ１ａは、望ましくは導電性の材質により形成されている。半導体チップトレイ１ａが導電性の材質により形成されていることで、半導体チップ１０は、帯電していたとしても半導体チップトレイ１ａを通して放電できる。これにより、静電気による半導体チップ１０への異物付着のリスクを低減できる。

＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ－１．構成＞
実施の形態１においては、半導体チップ１０をポケット３に収容した場合、凸部５ａは半導体チップ１０に接しない構成であった。そのような凸部５ａの代わりに、半導体チップ１０に接し押さえるような凸部５ｂとしてもよい。

図６（ａ）は半導体チップトレイ１ｂの裏面の平面図を示す。表面の平面図は半導体チップトレイ１ａと同様のため省略する。

図６（ａ）に示されるように、半導体チップトレイ１ｂは、半導体チップトレイ１ａと比べ、凸部５ａの代わりに凸部５ｂを備える。

半導体チップトレイ１ｂの構造は、凸部５ａの代わりに凸部５ｂを備えること、及びそれにより凸部５ｂが半導体チップ１０に接することを除けば、実施の形態１の場合と同様である。

図６（ｂ）は、半導体チップトレイ１ｂを重ねた場合の図６（ａ）のＢ－Ｂ線での断面図である。

凸部５ｂの先端は突起部６となっており、突起部６がポケット３に収容された半導体チップ１０を複数の箇所で押さえる。図６（ａ）及び図６（ｂ）には凸部５ｂがポケット３に収容された半導体チップ１０を４箇所で押さえる場合を示しているが、例えば半導体チップ１０の面内のある一方向の両側の２箇所を押さえるようなものでもよい。

半導体チップは一般に、場所によって、接触に対する耐性が異なる。凸部５ｂを、半導体チップトレイ１ｂに収容される半導体チップ１０のうち接触に強い部分を押さえるような構造とすることにより、半導体チップ１０の損傷のリスクを低減できる。

＜Ｂ－２．動作＞
実施の形態１の半導体チップトレイ１ａを用いた半導体チップの収容方法と同様の手順で、本実施の形態の半導体チップトレイ１ｂを用いた半導体チップの収容方法が実施可能である。

＜Ｂ－３．効果＞
半導体チップ１０をポケット３に収容した半導体チップトレイ１ｂの表面の上に同じ構造の半導体チップトレイ１ｂを重ねた場合に、上側の半導体チップトレイ１ｂの凸部５ｂが当該半導体チップ１０を複数の箇所で押さえる。これにより、半導体チップトレイ間に半導体チップトレイ以外の部材を介在させずとも、半導体チップ１０の動きを抑制することができる。

なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ａ半導体チップトレイ、１ｂ半導体チップトレイ、２枠部、３ポケット、４額縁部、５ａ凸部、５ｂ凸部、６突起部、７くぼみ、１０半導体チップ。

Claims

枠部によって周囲を囲まれたポケットが表面に複数設けられている半導体チップトレイであって、
裏面のうち平面視で各前記ポケットと重なる領域の少なくとも選択的な部分に少なくとも１つの凸部を備え、
前記ポケットは半導体チップを収容可能なものであり、
同じ構造の前記半導体チップトレイを表面が上になるよう重ね合わせた場合に、下側の前記半導体チップトレイの前記枠部の先端が、上側の前記半導体チップトレイの裏面の前記凸部に挟まれたくぼみの底と接しており、
前記枠部の前記先端は丸みを帯びており、
前記半導体チップトレイの裏面のうち平面視において前記枠部と重なる部分は前記枠部の前記先端の前記丸みと嵌合する形状である、
半導体チップトレイ。
請求項１に記載の半導体チップトレイであって、
前記半導体チップを前記ポケットに収容した前記半導体チップトレイの表面の上に同じ構造の前記半導体チップトレイを重ねた場合に、上側の前記半導体チップトレイの少なくとも一つの前記凸部が、当該前記半導体チップと平面視において重なる領域で下側の前記半導体チップトレイの前記ポケットに進入する、
半導体チップトレイ。
請求項１または２に記載の半導体チップトレイであって、
額縁部を前記半導体チップトレイの外周の少なくとも選択的な部分にさらに備え、
各前記凸部よりも前記額縁部の方が、より裏面側に突出しており、
前記半導体チップトレイを表面を上にして平らな面上に置いた場合に各前記凸部は前記平らな面に接しない、
半導体チップトレイ。
請求項１から３のいずれかに記載の半導体チップトレイであって、
少なくとも１つの前記凸部の先端は、丸みを帯びている、
半導体チップトレイ。
請求項１から４のいずれかに記載の半導体チップトレイであって、
前記半導体チップを前記ポケットに収容した前記半導体チップトレイの表面の上に同じ構造の前記半導体チップトレイを重ねた場合に、上側の前記半導体チップトレイの前記凸部は当該前記半導体チップに接しない、
半導体チップトレイ。
請求項１から３のいずれかに記載の半導体チップトレイであって、
前記半導体チップを前記ポケットに収容した前記半導体チップトレイの表面の上に同じ構造の前記半導体チップトレイを重ねた場合に、上側の前記半導体チップトレイの前記凸部が当該前記半導体チップを複数の箇所で押さえる、
半導体チップトレイ。
請求項１から６のいずれかに記載の半導体チップトレイであって、
導電性の材質により形成されている、
半導体チップトレイ。
請求項１に記載の半導体チップトレイを用いた半導体チップの収容方法であって、
前記半導体チップトレイを複数用意する工程と、
前記半導体チップトレイの前記ポケットに前記半導体チップを収容する工程と、
前記ポケットに前記半導体チップを収容した前記半導体チップトレイを積み重ねる工程と、
を有する、
半導体チップの収容方法。