KR0166983B1 - 볼 단자 집적회로를 저장하기 위한 트레이 - Google Patents

볼 단자 집적회로를 저장하기 위한 트레이 Download PDF

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에이치 머피 로버트
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Abstract

본 발명은 다수의 단자를 가진 집적회로 부품을 저장하고 운반하기 위한 트레이에 관한 것으로써, (a) 저장 포켓 영역을 형성하고 프레임워크 수단을 가로지르는 면에 집적회로 부품을 배치시키며, 상기 면내의 집적회로 부품 하우징의 위치를 안정시키기 위한 상기 프레임워크 수단; (b) 집적회로 부품의 한 면에 맞물리기 위한 상기 프리임워크 수단을 가로지르는 제1지지면을 형성하기 위한 상기 프레임워크수단을 수반하는 제1지지수단; 및 (c)집적회로 부품의 다른쪽에 맞물리기 위한 제1지지면에 평행하고 간격을 가진 제2지지면을 형성하기 위한 상기 프레임워크 수단을 수반하며, 트레이는, 상기 트레이가 제2지지면 위쪽의 제1지지면에 거의 수평한 제1위치에 있을 때 집적회로 부품을 제1방향상태로 저장하고 상기 트레이가 제2 지지면 아래쪽의 제1지지면에 거의 수평한 제2위치에 있을 때 집적회로 부품을 제2방향 상태로 저장하며, 상기 프레임워크수단은 상기 저장 포켓 영역내의 집적회로 부품의 위치를 제1 및 제2 방향상태 일 때 모두 안정시키는 제2지지수단으로 구성되어 집적회로 부품을 기계적인 충격이나 전기적인 손상으로부터 보호하고 집적회로 부품의 위치 및 방향상태를 유지시켜서 이어지는 자동화 및 수작업 공정을 용이하도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

볼 단자 집적회로를 저장하기 위한 트레이
제1도는 본 발명에 따라 제작된, 제1의 방향상태에서의 본 전자 부품을 저장하고 운반하기 위한 트레이(tray)의 사시도,
제2도는 제2의 방향상태에서 본 제1도의 트레이의 사시도,
제3도는 트레이의 평면도,
제4도는 트레이의 저면도,
제5도는 제1도의 선 5-5를 따라 한 쌍의 적층된 트레이의 일부분을 절단한 확대 단면도,
제6도는 제5도의 한 쌍의 트레이를 제2의 방향상태에서의 본 확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 10A : 트레이 11 : 집적회로 부품
21 : 납땜 볼 단자(solder ball terminal)
24 : 프레임워크(framework)
25, 26, 27, 28 : 저장 포켓 영역(storage pocket area)
30, 31, 32, 33 : 빔(beam) 34, 35, 36, 40, 41, 42 : 벽
81 : 텅(tongue) 84, 93, 94 : 리세스(recess)
43, 44, 45, 46, 47, 48, 50, 51 : 탭(tab)
110, 111, 112, 113 : 보스(boss)
114, 115, 116, 117 : 리셉터클(receptacle)
본 발명은 일반적으로 집적회로, 더 상세하게는 납땜용 볼 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 집적회로를 저장하고 운반하기 위한 장치에 관한 것이다.
전자제품 조립체의 생산에 있어서, 특히 반도체 부품이 저가이고 기초적인 회로 소자로부터 고가이고 복잡한 회로 부품으로 발전되어 감에 따라, 그 반도체 부품의 저장 및 운반은 매우 중요하게 고려해야 할 사항이 되었다. 이런 부품은 그 복잡함이 커질수록 기계적인 충격 및 축적된 정전기의 방전과 같은 여러 가지 외적 영향에 의한 손상을 받기가 쉬웠다. 그 결과, 전자 조립체 생산 시설에서의 운반, 조립 및 시험절차에 있어서 많은 변화가 있어 왔다. 그런 절차가 적절하게 사용되어 질 경우, 현 전자부품 조립시설을 성공적으로 사용할 수 있게 한다.
예를 들면, 어떤 상황에서는 직접회로와 같은 부품을 운반하고, 사전 시험하고, 인쇄회로 기판으로 운반하거나 삽입할 수 있게 공급하고 대기시키는 것이 중요하다. 각각의 부품에 대해서는 칩 캐리어(chip carrier)가 그러한 기능을 수행한다. 칩 캐리어는 집적회로와 같은 개개의 부품을 가공, 생산, 검사 및 조립하는 공정중에 기계적 충격이나 정전기 방전에 의한 손상으로부터 보호하고 감싸는 특수한 장치이다. 칩 캐리어느 또한 시험 및 인쇄회로기판에의 삽입을 위해 설치된 단자의 정확한 위치 선정과 정렬을 수행하기 위하여 생산 과정중인 집적회로의 방향을 결정한다.
다른 경우, 다량의 집적회로와 그와 같은 부품을 시험단계는 거치지 않고 단지 보관하고 선적하려는 경우가 있다. 예를 들어, 집적회로 생산자는 그런 부품을 대량으로 소비자에게 운송한다. 어떤 소비자는 그런 부품을 그룹이나 세트 단위로 직접 인쇄회로기판으로 이동시키려 할 것이다. 또다른 소비자는 그런 부품을 일단 운송 또는 보관한 뒤 차후의 운송 또는 시험을 하기 위해 칩 캐리어 또는 그와 유사한 것으로 그 부품을 운반하기를 원할 것이다.
이러한 제한적 요구조건이 존재할 경우, 개개의 칩 캐리어를 구매하고 취급하기 위한 비용을 산정하기가 곤란하다. 간단한 장치상에 있는 복수의 반도체 부품을 보관 또는 취급하기 위한 장치의 예는 다음의 미합중국 특허에 도시되어 있다.
상기 예는 일반적으로 반도체 웨이퍼(wafer)를 보관하기 위한 장치에 관한 것이다. 그런데, 상기 웨이퍼들은 완성된 집적회로에서 볼 수 있는 단자를 가지고 있지 않다. 상기 장치는 단자를 가지고 있는 장치에는 적절하지 않다. 그러나 아래의 미합중국 특허들은 집적회로 부품의 선적과 운송을 위한 또는 그러한 집적회로 부품을 활용하는 회로 등을 위한 장치를 포함하고 있다.
맥도웰에게 특허된 미합중국 특허 제4, 210,243호는 트랜지스터 운곽형의 집적회로 팩키지(package)를 고정하기 위한 트레이에 관한 것이다. 이 트레이는 각각 케이스(case)를 수용하기 위한 원통형의 바닥부를 가진 복수개의 퍼넬(funnel)형 개구부를 포함하는 상판을 가지고 있다. 트레이의 상·하 단부는 제1트레이의 상단을 제2 트레이의 하단 안으로 끼워 넣을 수 있는 구조로 되어 있다. 끼워 넣어진 트레이가 뒤집힐 경우 제1트레이내의 포장과 개구부들은 그 유도선의 편평부를 따라 제2트레이의 바닥 위에 놓이게 될 것이다. 트레이를 진동 시켜서 연결된 개구부로 포장을 떨어뜨릴 때, 테두리가 포장의 가로방향 움직임을 제한하여 판위에 놓이도록 한다.
바커에게 특허된 미합중국 특허 제4,792,042호는 대략적으로 집적회로를 포함하는 전자 장치를 보관하기 위한 상자에 관한 것이다. 그 상자에는 전자장치에 손상을 가할 수 있는 정전기의 축적과 그 방전을 최소화하는 물질이 함유되어 있다.
코엔 외 다수에게 특허된 미합중국 특허 제4,792,042호는 개개의 전자회로를 위한 칩 캐리에 관한 것이다. 이에 의하면 대량의 칩 캐리어를 선적할 경우라도, 단일 포장으로 적재할 수 있게 된다.
전술한 맥도웰, 바커 및 코엔과 그 일행의 특허는 각각 단일 크기 이거나 제한된 범위 크기인 부품을 취급하기 위한 장치에 관한 것이다. 머피에게 허여된 특허는 핀 그리드 어레이(pin grid array)집적회로 부품에 관한 것이다. 핀 그리드 어레이 집적회로 부품은 통상적으로 반도체 기판과 관련된 회로를 저장하기 위한 세라믹(ceramic) 또는 다른 물질로 된 얇은 편평 하우징(housing)을 가진다. 핀 단자는 하우징의 한 평면에 수직으로 돌출한다. 핀 단자들은 공업표준규격에 따른 간격으로 행과 열의 어레이(array) 또는 매트릭스(matrix)를 정의한다. 통상적으로 그 간격은 0.1인치(inch)이고 그리하여 단자 밀집도는 평방 인치당 약 100단자이다. 핀 그리드 어레이 집적회로 부품은 하우징의 크기(1평방 인치에서 2.5평방인치 까지)또는 매트릭스의 크기(9×9핀 단자 매트릭스에서 25×25핀단자 매트릭스 까지 )중 어느 하나에 의해 결정되는 거대한 크기가 된다.
머피에게 허여된 특허는 다수의 핀 그리드 어레이 부품을 운반하기 위한 적층 가능한 트레이에 관한 것이다. 각각의 트레이는 분리된 저장 포켓 영역으로 형성되는 격자틀을 가진다. 각각의 저장 포켓 영역은 틀의 여러 부분에 걸쳐 있고 집적회로 부품과 맞물린 직립한 리브(rib)를 포함하는 기초 보강제로 구성된다. 주어진 세트의 직립한 리브의 위치는 다른 직립한 리브의 위치와 동심이고 간격을 유지하면서 사각형 또는 정사각형을 구성한다.
하우징으로부터 돌출한 핀 단자는 개개의 직립한 리브 사이에 놓인다.
이러한 트레이는 상기 부품의 고유 특성에 부합되며 제조공정중 발생하는 다른 요구조건을 만족시킨다는 것이 증명된다. 예를 들면, 이 트레이는 트레이와 핀 단자간의 직접적이고 반복가능한 연결성을 제공한다. 또한 운송도중의 기계적 충격으로 인한 손상을 방지하고 핀 그리드 어레이 집적회로 부품 상의 정전기의 축적을 방지하여 전하 방전과 손상을 제거한다.
현재 집적회로 생산자들은 볼 그리드 어레이(ball grid array)라고 불리는 집적회로 팩키지를 생산하고 있다. 볼 그리드 어레이 집적회로는 얇은 편평 하우징과 그 하우징의 한 면상에 있는 다수의 외부 단자로 특성지어진다. 선행 기술인 핀 그리드 어레이 집적회로 팩키지와 같이, 볼 그리드 어레이 집적회로 팩키지 안의 납땜 볼 단자는 2차원의 어레이로 배열될 수 있다. 그런데, 볼 그리드 어레이 집적회로 부품내의 단자 밀도는 핀 그리드 어레이 집적회로 부품에 의해 얻을 수 있는 것의 수 배(7배 또는 그 이상의 배수)이다.
볼 그리드 어레이 집적회로 부품 생산자들과 그 팩키지를 회로 기판에 조립하는 소비자들은 이러한 팩키지의 취급에 필요한 요구조건을 핀 그리드 어레이 집적회로 부품에 대한 수준보다 더 엄격하게 발전시켰다. 예를 들면, 납땜 볼 단자는 핀 그리드 어레이 집적회로 부품의 핀 단자보다 물리적인 손상을 받기 쉽다. 결과적으로 생산자와 소비자 양측은 물리적 및 전기적인 손상으로부터 집적회로를 보호할 수 있는 공통의 부품 트레이를 요구하게 되었다. 양측은 트레이내에서 반복적인 위치잡기가 가능하여 자동조립 기술을 발전시킬 수 있는 트레이를 원한다. 양측은 다수의 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장할 수 있고 대량으로 운송 및 저장할 수 있도록 다른 트레이와 적층할 수 있는 트레이를 원한다.
그런데, 생산자와 소비자는 공통의 요구조건을 어느 정도 희생하는 것을 감수하지 않는 한 약간은 모순적인 요구조건을 가지고 있다. 자세히 말하면, 생산자들은 단자 업(Terminals Up)상태, 즉 편평 하우징은 거의 수평이고 납땜 볼 단자는 하우징의 위에 위치한 상태로 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 운반하기 원한다. 이 단자 업상태는 생산자로 하여금 운송전에 볼 그리드 어레이 집적회로 부품의 검사와 시험을 용이하게 수행할 수 있도록 한다. 더 나아가서, 일부 소비자는 초기 검사 및 사전 시험을 위해 부품을 단자 업방향상태로 하고 작업하기를 원할 것이다. 그런데 대부분의 사용자는 회로 기판과 결합하는 이 부품을 픽 앤드 플레이스(pick and place)하는 로봇 장치를 사용하기 위해 그 부품을 단자 다운(Terminals Down)상태로 뒤집기를 원할 것이다. 단자 다운상태일 때 편평 하우징은 필수적으로 수평상태이고, 단자들은 이 편평 하우징의 바닥위에 위치한다. 선행기술의 어떤 저장 트레이도 상기 모든 요구 사항을 만족시키지 못한다. 그 각각의 경우 단자 업 및 단자 다운 방향상태를 맞추기 위해 각기 다른 트레이를 설계해야 했고, 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 어떤 방향의 한 트레이로부터 다른 방향의 다른 트레이로 이송시키기 위한 방법을 강구해야만 했다. 이런 방법들은 추가의 제조 시간 및 비용을 발생시키고 집적회로 부품의 손상 위험을 증가시키기 때문에 바람직하지 하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 각기 다른 두 개의 방향상태로 전자 부품, 특히 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장하고 운반하기 위한 경제적인 트레이를 제공하는데 있다.
또 하나의 본 발명의 목적은 각기 다른 두 개의 방향상태로 전자 부품, 특히 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 그 부품과 부품 상의 단자들이 정확한 위치를 유지한 상태로 저장하고 운반하기 위한 트레이를 제공하는데 있다.
다른 본 발명의 목적은 각기 다른 두 개의 방향상태로 전자 부품, 특히 그 부품에 생성되어 있는 단자를 다른 트레이 또는 다른 장치와의 접촉으로 인해 야기되는 손상으로부터 볼 그리도 어레이 집적회로 부품을 보호할 수 있는 상태로 저장하고 운반하기 위한 트레이를 제공하는데 있다.
또다른 본 발명의 목적은 단자들이 하우징의 상부나 하부 어느쪽에 있던 간에 그 부품의 위치를 안정시킬 수 있는, 편평 하우징의 한 쪽에 납땜 단자를 가진 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장하고 운반하기 위한 트레이를 제공하는데 있다.
더 나아가서 본 발명의 목적은 각기 다른 두 개의 방향상태로 부품을 운반할 수 있고 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장하고 운반할 수 있는 적층 가능한 트레이를 제공하는데 있다.
또다른 본 발명의 목적은 적층된 트레이와 부품이 그 안에서 두 방향상태로의 뒤집기가 가능하여 수작업 및 자동화작업 양쪽 모두가 가능하도록 볼 그리도 어레이 집적회로 부품을 저장하고 운반할 수 있는 동일 적층 가능한 트레이를 가진 트레이 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 얇은 편평 하우징과 그 하우징의 한쪽에 다수의 단자를 가지는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하고 운반하기 위한 트레이는 부품을 위한 저장 포켓 영역을 형성하는 프레임워크로 구성된다. 프레임워크에 의해 발생하는 제1지지부는 집적회로 부품의 한쪽과 맞물리기 위한 제1지지면을 형성한다. 상기 프레임워크에 의해 발생하는 제2 지지부는 집적회로 부품의 한쪽과 맞물리기 위한 제1지지면에 평행한 제2지지면을 형성한다. 프레임워크는 집적회로 부품의 위치를 양쪽 방향 모두에서 안정시켜 준다.
본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 다수의 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템은 제1 및 제2의 트레이를 포함한다. 각각의 집적회로 부품은 편평 하우징 및 하우징의 한쪽에 위치한 볼 단자 어레이를 가진다. 제1 및 제2 트레이따라 각각 제1 및 제2의 지지부 세트인 프레임워크를 포함한다. 프레임워크는 각각의 집적회로 부품을 위한 저장 포켓 영역을 형성하고 각각의 집적회로 부품을 위치시키며 상응하는 저장 포켓 영역내의 각각의 집적회로 부품의 위치를 안정시킨다. 각각의 상기 저장 포켓 영역내의 프레임워크에 의해 운반되는 제1 지지부 세트는 그 저장 포켓영역내의 집적회로 부품의 한쪽과 맞물린 제1 지지면을 형성한다. 각각의 상기 저장 포켓 영역내의 프레임워크에 의해 운반되는 제2 지지부 세트는 제1지지면과 평행하고 제1지지지면으로부터 간격을 가지면서 집적회로 부품의 한쪽과 맞물린 제2의 지지면을 형성한다. 각각 트레이의 상호 보완적인 구조는 제1 및 제2 트레이가 서로 적층 가능토록 하고 그 사이에 집적회로가 끼어 고정되도록 한다.
본 발명에 따라 제작된, 집적회로 부품 또는 그 유사품을 저장하고 운반하기 위한 트레이 시스템은 제1도 내지 제2도에 보여진 바와 같은 트레이(10)로 구성되는데 그 트레이는 제5도 내지 제6도의 제2트레이(10A)와 같은 한 개 또는 그 이상의 추가적인 트레이와 함께 적층될 수 있다. 이 구체적 실시예에서는, 트레이(10)는 트레이(10)안의 분리된 위치, 즉 저장 포켓 영역에 다수의 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장한다. 본 실시예의 방법에서 제1도 내지 제6도는 얇고 편평한 하우징(20)을 포함하는 볼 그리드 어레이 부품과, 제1도, 제2도 및 제5도에서 볼 수 있는 바와 같은 하우징(20)의 한 편평 면(22)상에 형성된 다수의 납땜 볼단자(21)를 도시한 것이다. 이 방향 상태일 경우, 단자(21)는 하우징의 위쪽에 놓이게 되며 이차원의 매트릭스로 배치된다. 이것이 단자업방향 상태이다. 제2도, 제4도 및 제6도는 하우징의 다른쪽 면(23)만 보이는 상태로, 집적회로 단자는 단자 다운 방향상태로 하우징(20)의 아래에 놓여있다.
트레이(10)는 종합적으로 성형된 장치인데, 통상적으로 도전성 플라스틱(plastic)으로 되어 있다. 도전성 플라스틱은 성형하기 쉽고 도전성이며 열적 및 치수적으로 안정된 다양한 종류의 물질중 어느 것으로도 구성될 수 있다. 도전체가 채워진 폴리에스테르 설폰(polyether sulfone)이 바람직하다. 다른 물질로는 카본(carbon) 또는 알루미늄(aluminium)이 채워진 폴리에테르이미드(polyetherimides), 폴리에어릴설폰(polyaerylsulfone) 및 폴리에스터(polyester)가 적절하다.
제1도 내지 제4도의 트레이(10)는 서로 분리된 임의 숫자의 저장 포켓 영역으로 트레이(10)를 분리시키는 격자 상태의 프레임워크로 성형된 것이다. 제1도와 같은 특별한 구체적 실시예에서, 프레임워크는 2개의 행과 2개의 열로 구성되는 4개의 저장 포켓 영역(25, 26, 27 및 28)으로 구성된다.
자세히 말하면, 트레이(10)는 트레이(10)의 주변부를 형성하는 외부 주변부 빔(beam)(30), (31), (32) 및 (33)을 포함한다. 일련의 교차벽은 저장 포켓 영역을 형성하고 빔(31), (33)에 평행한 벽(34), (35), (36)의 제1세트 및 빔(30)과 빔(32) 사이에 있는 서로 간격을 가진 제2의 평행 벽(34), (35), (36)세트를 포함한다. 벽(34), (35), (36)은 벽(40), (41), (42)과 교차한다. 이 벽들이 모여서 여러 저장 포켓 영역의 주변부를 형성한다. 더 상세히는, 벽(34), (35), (41) 및 (42)의 일부분이 저장 포켓 영역(25)을 형성하고; 벽 (35), (36), (41) 및 (42)가 저장 포켓 영역(26)을 형성하며; 벽(35), (36), (40) 및 (41)이 저장 포켓 영역(27)을 형성하며; 그리고 벽 (35), (36), (40) 및 (41)이 저장 포켓 영역(28)을 형성한다.
각각의 저장 포켓 영역 (25) 내지 (28)은 동일한 구조를 가지므로, 단지 저장 포켓 영역(25)만을 자세히 기술한다. 특히 제1도 내지 제3도에서 저장 포켓 영역(25)을 보면, 저장 포켓 영역(25)을 둘러싸는 벽(34), (35), (41) 및 (42)의 일부분은 다수의 안쪽으로 향해 돌출한 탭(tab)을 포함한다. 상세히는, 탭(43) 및 (44)는 벽(41)의 일부분으로부터 돌출하고; 탭(45) 및 (46)는 벽(35)의 일부분으로부터 돌출하고; 탭(47) 및 (48)은 벽(42)의 일부분으로부터 돌출하고; 탭(50) 및 (51)은 벽(34)의 일부분으로부터 돌출한다. 각각의 탭(43) 내지 (48) 및 탭(50) 및 (51)은 코플레너(coplanar)면을 형성한다. 제5도에서, 벽(34) 상의 탭(52), 벽(35)상의 탭(53) 및 벽(40) 상의 탭(54), (55)에는 상응하는 상단 모서리면은 제1지지 평면(56)을 형성한다. 더 상세히는, 제1도와 같은 위치에서, 탭(43) 내지 (48), (50) 및 (51)에 상응하는 저장 포켓 영역(27)내의 탭들은 집적회로(11)의 다른 면(23)과 맞물려서 집적회로(11)를 단자 업 상태로 지지한다.
각각의 벽은 개개의 제1탭과 근접한 벽의 교차점 사이에 형성된 부가적인 탭을 포함한다. 다시 제1도 내지 제3도에서 보면, 저장 포켓 영역(25)를 형성하는 벽면의 일부분은 안쪽으로 돌출한 탭(60) 및 (61)을 가지며, 벽(35), (41) 및 (34)도 마찬가지로 각각 탭(62) 및 (63), 탭(64) 및 (65), 탭(66) 및 (67)을 수반한다. 벽(34)에 상응하는 탭(70), 벽(35)에 상응하는 탭(71) 및 벽(40)에 상응하는 탭(72), (73)의 모서리는 제6도에서 보인 바와 같은 제2지지 평면(74)을 형성하는데, 이 평면(74)은 집적회로(11)의 한 편평면(22)과 맞닿게 해서 집적회로(11)를 제2도 내지 제6도에서 보인 것과 같이 단자 다운 상태로 지지한다. 이 모서리들은 제6도의 상부 탭 모서리 및 제5도의 하부 탭 모서리이다.
각각의 저장 포켓 영역 둘레의 각각의 벽 부분은 부가적으로, 제5도 내지 제6도에서 볼 수 있는 바와 같이, 집적회로의 제1 또는 제2지지평면(56) 및 (74)양쪽 모두에 평행한 방향으로서의 움직임을 제한하기 위한 구조를 포함한다. 저장 포켓 영역(25) 및 (27)사이에 있는 벽(41)은 벽(34)와 (35) 사이에 뻗은 중심체 부분을 가진다. 텅(tongue)(81) 모양인 중심 연장부는 저장 포켓 영역(25)내로 돌출한 탭(43) 및 (45)와 저장 포켓 영역(27)내로 돌출한 상응하는 탭을 지닌다. 텅(81)은 제1도의 방향상태에서 중심 부분(80)위쪽으로 뻗으며 중심 부분(80)의 상부 모서리와 텅(81)의 구속되지 않은 모서리 사이의 모양변화를 형성하는 모서리가 깎이거나 각진 표면(82) 및 (83)을 포함한다. 중심 부분(80)의 아래에 위치한 리세스(recess)(84)는 모서리가 깎인면(85)를 가지며 그 형상에서 텅(81)과 상응한다.
벽(35)와 (41)에 의해 생긴 교차점(90)과 같은 각각의 벽 교차점은 각각의 근접한 저장 포켓 영역내로 각각의 벽 부분을 따라 뻗은 모퉁이 연장부 구조를 가지고 있다. 예를 들면, 저장 포켓 영역(25)내에서 모퉁이 연장부(92)의 일부분은 교차점(90)에서 텅(81)으로부터 아래쪽 또는 반대쪽으로 뻗어있다. 유사한 모퉁이 연장부(92)는 벽(41) 및 (34)의 교차점으로부터 벽(41)의 일부분을 따라 뻗어 있다. 각각의 이 모퉁이 연장부는 제1도 및 제3도에서와 같이 모서리가 깎인 면(82) 및 (83)에 의해 형성된 리세스(93) 또는 (94)와 상응하여 결합하며 그리하여 모퉁이 연장부와 텅 부분의 상호 맞물림을 수행한다. 덧붙혀서, 모퉁이 연장부(91) 및 (92)와 같은 모퉁이 연장부는 각각 모서리가 깎인 구속되지 않은 모서리(97) 및 (98)에서 그 뻗음이 멈춘다. 모서리는 트레이 상의 부품의 위치를 단자 다운 방향상태로 만든다.
제5도에서 볼 수 있는 바와 같이, 하우징(11)의 모서리는 중심 탭(52), (53), (54), (55)의 모서리들에 의해 형성되는 제1지지면(56)상에 놓인다. 트레이(10A) 상의 모퉁이 연장부(100) 및 (101)은 트레이(10)상의 리세스(102) 및 (103)과 상호 맞물린다. 이 모퉁이 연장부(100) 및 (101)은 제5도와 같은 방향상태에서는 집적회로를 지나서 수직 아래쪽으로 뻗는다.
중심 연장부 또는 텅(104)은 중심 연장부(81)에 상응하여 제1도 및 제3도의 리세스(84)에 상응하는 트레이(10A)내에 형성된 리세스(105)안으로 위쪽 방향으로 뻗는다. 또한 텅(105)은 집적회로(11)을 지나서 수직으로 위쪽으로 뻗는다. 결과적으로, 특정한 저장 포켓 영역을 둘러싼 각각의 벽 부분은 근접한 적층된 트레이(10) 및 (10A)의 벽의 일부분을 포함한다. 각각의 이 벽들은 같은 모양이며 집적회로(11)의 가장자리에 근접하여 위치하므로 집적회로(11)을 저장 포켓 영역 내에 고정시키며 지지면에 평행한 방향으로의 (제5도 및 제6도에서는 수평 방향상태로의)집적회로의 어떤 움직임도 제한한다.
제6도는 제5도의 적층된 트레이를 집적회로(11)를 단자 다운 방향상태로 하기 위해 뒤집고 난 후의 구조를 도시한 것이다. 이 위치에서, 트레이(10A)내의 탭(106) 및 (107)과 같이 트레이(10)내의 탭(72), (73)에 상응하는 탭의 모서리는 지지면(74)에 상응하는 제2지지면(74A)내의 하우징(11)을 지지한다. 지지면(56)과 (74A)는 집적회로 하우징(20)의 두께에 상응하는 양 만큼의 간격을 가지고 떨어져 있다.
본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 제1도 및 제2도에서, 빔(30) 내지 빔(33)은 트레이(10)의 한 면 상에 보스(110), (111), (112) 및 (113)을 포함하며 트레이(10)의 다른 반대쪽 면에 형성된 정렬된 리셉터클(receptacle)(114), (115), (116) 및 (117)를 포함한다. 상기 보스 중 어느 것이든 근접 트레이와의 레지스트레이션(registration) 및 적절한 정렬을 확실하게 수행하기 위해 다른 보스와는 상이한 형상을 가질 수 있다. 제1도 및 제2도에서, 예를 들면, 보스(110)는 십자형인데 보스(111) 내지 보스(113)은 원통형이고, 리셉터클(114)는 다른 리셉터클(115) 내지 리셉터클(117)보다 더 크다. 이로 인하여 트레이는 리셉터클(114)는 오직 보스(110)와만 짝지워지는 방법으로 적층될 수 있다. 게다가, 집적회로를 지나는 텅(104)와 같은 텅의 뻗음 및 모퉁이 연장부(100) 및 (101)과 같은 모퉁이 연장부는 트레이가 방향을 잘못잡고 끼워지지 않도록 해서 집적회로(11)상의 단자(21)을 손상시키지 않도록 한다.
만약 트레이가 제5도에 보여진 바와 같이 적층되고 그리고나서 상단 트레이(10A)가 제거되어질 경우 하단 트레이는 제1도에서 보인 바와 같이 단자(21)을 위쪽으로 노출시킨다. 이 상태일 경우 검사와 시험을 위해 단자에의 접근이 가능해진다. 텅(81)과 같은 중심 텅은 집적회로(11)의 개개의 가장자리에 맞물려서 수평 면내에서의 그 위치를 안정시킨다. 만약 트레이(10A)가 제5도에서 보여진 바와 같이 트레이(10)의 상단에 적층되면 적층된 트레이들은 제6도와 같이 방향상태를 뒤집을 수 있다. 이 과정 중, 양 트레이내의 여러 탭들은 함께 작용하여 트레이가 회전하는 동안 양 트레이에 속한 집적회로의 위치를 안정시킨다. 만약 현재 상단에 놓인 트레이(10)가 제거되면 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 트레이(10A)가 집적회로(11)를 단자 다운인 상태로 잡는다. 이 방향상태일 때 모퉁이 연장부는 저장 포켓 영역(25)내에서 집적회로(11)의 위치를 안정시킨다.
그러므로, 이제 본 발명에 따라 제작된 트레이(10)는 각각의 본 발명의 목적을 만족시킨다는 것이 명백하다. 상기 트레이는 볼 그리드 어레이 집적회로 부품에 직접 사용히 가능하다. 하나의 트레이로 부품을 단자 업 또는 단자 다운 상태로 방향잡을 수 있다. 각각의 볼 그리드 어레이 부품을 둘러싼 벽 부분은 픽 앤드 플레이스 조작을 가능하도록 각각의 집적회로를 정확하게 위치시킨다. 더욱이, 벽 부분은 포켓을 형성하여 물리적인 손상으로부터 집적회로를 보호한다. 또한, 모든 단자들은 단자 업상태로 검사 및 시험이 가능하다.
본 발명이 특정한 구체적 실시예로써 기술되었다. 본 발명에서 벗어나지 않고 전술된 장치의 많은 변형은 만들 수 있음은 명백하다. 예를 들면, 특정하게 기술된 트레이(10)는 2개의 지지면 각각을 형성하기 위하여 다수의 내부로 돌출한 탭을 사용한다. 다른 구조체가 이 탭을 대신하여 하나 또는 양쪽 지지면의 역할을 할 수 있다. 그러므로, 후기될 특허청구 범위는 본 발명의 본질 및 범위를 벗어나지 않는 그러한 모든 변화 및 변형을 포함하는 것을 의도로 한다.

Claims (18)

  1. (a) 저장 포켓 영역을 형성하고 프레임워크 수단을 가로지르는 면에 집적회로 부품을 배치시키며, 상기 면내의 집적회로 부품 하우징의 위치를 안정시키기 위한 상기 프레임워크 수단; (b)집적회로 부품의 한 면에 맞물리기 위한 상기 프레임워크 수단을 가로지르는 제1지지면을 형성하기 위한 상기 프레임워크 수단을 수반하는 제1지지수단; 및 (c) 집적회로 부품의 다른쪽에 맞물리기 위한 제1지지면에 평행하고 간격을 가진 제2지지면을 형성하기 위한 상기프레임 수단을 수반하며, 트레이는, 상기 트레이가 제2지지면 위쪽의 제1지지면에 거의 수평한 제1위치에 있을 때 집적회로 부품을 제1방향 상태로 저장하고 상기 트레이가 제2지지면 아래쪽의 제1지지면에 거의 수평한 제2위치에 있을 때 집적회로 부품을 제2방향 상태로 저장하며, 상기 프레임워크 수단은 상기 저장 포켓 영역 내의 집적회로 부품의 위치를 제1 및 제2 방향상태 일 때 모두 안정시키는 제2 지지수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 편평한 하우징 및 하우징의 한쪽에 위치한 단자 어레이를 가진 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임워크 수단이 상기 집적회로 부품 하우징의 모서리에 근접한 저장 포켓 영역의 한계를 형성하기 위한 다수의 교차 벽 수단을 포함하며; 상기 각 교차 벽 수단이 중앙부, 상기 제1 및 제2 지지면 중 한 면에 수직으로 뻗은 상기 교차 벽 수단의 각각의 교차점에 있는 모퉁이 연장부 및 각각의 상기 교차 벽 수단의 중심에 위치하고 상기 제1 및 제2 지지면의 다른 면에 수직으로 뻗어 있는 중심 연장부를 포함하고 있어서, 트레이가 각각 제1 및 제2방향상태에 있을 경우 상기 중심 연장부 및 모퉁이 연장부가 집적회로 부품을 안정시키는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 상기 중심 연장부 및 모퉁이 연장부는 상기 중심부를 가로지르는 깎인 모서리를 가지는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이.
  4. 제2항에 있어서, 제1 및 제2 수단 중 적어도 하나가 상기 벽 수단을 수반하면서 저장 포켓 영역으로 돌출한 서로 분리되고 간격을 가진 다수의 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이.
  5. 제2항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2 수단 중 하나가 상기 벽 수단을 수반하며 저장 포켓 영역으로 돌출한 서로 분리되고 간격을 가진 다수의 탭으로 구성되며, 상기 제1 지지수단을 형성하는 각각의 상기 탭이 제1지지면에서 끝나며 상기 제2지지수단을 형성하는 각각의 상기 탭이 제2지지면에서 끝남을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이.
  6. 각각의 집적회로 부품이 편평 하우징 및 하우징의 한 면 상의 소정의 자리에 위치된 볼 단자 어레이를 가지며, 각 트레이는 (a) 각각의 집적회로 부품을 저장하기 위한 저장 포켓 영역을 형성하기 위한 프레임워크 수단; (b) 집적회로 부품의 한 면과 맞물리기 위한 제1지지면을 형성하기 위해 각각의 상기 저장 포켓 영역 내에 상기 프리임워크 수단을 수반하는 제1지지수단; (c)집적회로 부품의 다른 한 면과 맞물리기 위한 제1지지면에 평행한 제2지지면을 형성하기 위해 각각의 상기 저장 포켓 영역내에서 상기 프레임워크 수단을 수반하는 제2지지수단; 및 (d) 상기 제1 및 제2 트레이를 적층함으로써 상기 제1 및 제2 트레이가 집적회로 부품을 감싸 고정하고, 근접하게 적층된 트레이 내의 상기 프레임워크 수단은 상응하는 거장 포켓 영역 범위내에서 상기 프레임워크 수단을 가로지르는 집적회로 부품의 위치를 안정시키기 위한 수단으로 구성되어 있는 제1 트레이 및 제2트레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 볼 그리드 어레이 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 상기 트레이는 제1 및 제2 트레이를 적층 상태로 정렬하기 위한 제1 및 제2의 상호 보완적 레지스트레이션 수단을 가진 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 상기 트레이는 외부 주변부를 포함하며 상기 레지스트레이션 수단은 상기 제1 및 제2 트레이를 적층 상태로 정렬하기 위해 각각의 트레이의 반대쪽으로부터 뻗도록 장착된 상호 보완적인 위치 선정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 각각의 상기 트레이 상의 상기 프레임워크 수단능 집적회로 부품의 모서리에 근접한 저장 포켓 영역의 한계를 형성하기 위한 다수의 교차 벽 수단을 포함하며, 각각의 상기 벽 수단은 중앙부, 상기 제1 및 제2 지지면의 한 면에 수직으로 뻗은 상기 벽 수단의 각각의 교차점에 있는 모퉁이 연장부, 및 각각의 상기 벽 수단의 중심에 위치하고 제1 및 제2 지지면의 다른 면에 수직으로 뻗어있는 중심 연장부를 포함하고 있어서, 트레이가 각각 제1 및 제2 방향상태에 있을 경우 상기 중심 연장부 및 모퉁이 연장부가 집적회로 부품을 안정시키며, 적층된 제1 및 제2 트레이 중 어느 하나의 상기 중심 연장부는 상기 적층된 제1 및 제2 트레이 중 다른 것의 모퉁이 연장부와 맞물리는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 각각의 상기 모퉁이 연장부 및 중심 연장부는 볼 단자와의 접촉으로부터 상기 트레이를 격리시키며 각각의 집적회로 부품에 대한 연장된 벽면을 형성하기 위해 제1 및 제2 트레이를 적층하는 동안 결합하는 깎인 모서리를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  11. 제6항에 있어서, 각각의 상기 트레이 상의 상기 프레임워크 수단은 집적회로 부품의 모서리에 근접한 포켓 영역의 한계를 형성하기 위한 다수의 교차 벽수단을 포함하며, 각각의 상기 벽 수단은 중앙부, 상기 제1 및 제2 지지면의 한 면에 수직으로 뻗은 상기 벽 수단의 각각의 교차점에 있는 모퉁이 연장부, 및 각각의 상기 벽 수단의 중심에 위치하고 제1 및 제2 지지면의 다른 면에 수직으로 뻗어 있는 중심 연장부를 포함하고 있어서 트레이가 각각 제1 및 제2 방향 상태에 있을 경우 상기 모퉁이 연장부 및 상기 중심 연장부가 집적회로 부품을 안정시키며 적층된 제1 및 제2 트레이 중 다른 것의 모퉁이 연장부와 맞물리는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 집적회로 부품은 소정의 두께를 가지며, 상기 각각의 저장 포켓 영역내의 적층된 트레이에 근접한 상기 제1 및 제2 지지수단은 근접트레이 내의 제1 및 제2 지지면 사이에 집적회로 부품의 두께에 상응하는 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2지지수단은 상기 벽 수단을 수반하며 저장 포켓 영역내로 돌출한 서로 분리되고 간격이 유지 다수의 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 각각의 상기 탭은 제1 및 제2 지지면을 가로질러 돌출하며, 상기 제1 지지수단을 형성하는 각각의 상기 탭은 제1 지지면에서 끝나며 상기 제2 지지수단을 형성하는 각각의 상기 탭은 제2 지지면에서 끝나는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 각각의 상기 모퉁이 연장 부 및 상기 중심 연장부는 볼 단자와의 접촉으로부터 트레이를 격리시키며 각각의 집적회로 부품이 그에 상응하는 저장 포켓 영역 내에서 위치가 안정되도록 하기 위해서 각각의 집적회로 부품에 대한 연장부 벽면을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 트레이를 적층하는 동안 결합하는 깎인 모서리를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 각각의 상기 모퉁이 연장부는 하우징 면에서 이동된 자유 모서리로 뻗어있고 각각의 상기 자유 모서리는 집적회로가 상기 저장 포켓 영역안으로 자리잡을 수 있도록 모가 깎여져 있는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 각각의 상기 모퉁이 연장부 및 상기 중심 연장부는 볼 단자와의 접촉으로부터 트레이를 격리시키며 각각의 집적회로 부품이 그에 상응하는 저장 포켓 영역 내에서 위치가 안정되도록 하기 위해서 각각의 집적회로 부품에 대한 연장부 벽 면을 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 트레이를 적층하는 동안 결합하는 깎인 모서리를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 각각의 상기 모퉁이 연장부는 하우징 면에서 이동된 자유 모서리로 뻗어있고 각각의 상기 자유 모서리는 집적회로가 상기 저장 포켓 영역안으로 자리잡을 수 있도록 모가 깎여져 있는 것을 특징으로 하는 집적회로 부품을 저장하기 위한 트레이 시스템.
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