(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成により誤収納を防止した半導体装置用トレイ及びトレイ誤搭載を防止した実装機を提供する。【解決手段】外周枠によって囲まれ、格子状に区画された半導体装置収納部を設ける。上記外周壁は、上部外周壁１２と下部外周壁１１とに分けられ、上記上部外周壁１２の外側は、下部外周壁１１の内側よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁１１を嵌合して積み重ね可能にされる。上記外周壁の一部に、上記下部外周壁１１外側が上記上部外周壁１２内側よりも内側に至る凹部３又は、上記上部外周壁１２内側が上記下部外周壁１１外側よりも外側に至る凸部５を有する。実装機は、上記半導体装置用トレイが搭載可能な部品収納部を備える。上記部品収納部は、上記半導体装置用トレイの凹部３又は凸部５と嵌合される凸部又は凹部を持つスライド治具４を有する。【選択図】図１
2008103533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周壁と、
上記外周枠によって囲まれ、格子状に区画された半導体装置収納部とを有し、
上記外周壁は、
上部外周壁と下部外周壁とに分けられ、
上記上部外周壁の外側周囲は、下部外周壁の内側周囲よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁を嵌合して積み重ね可能にされ、
上記外周壁の一部に、上記下部外周壁外側が上記上部外周壁外側よりも内側に至る凹部又は、上記上部外周壁外側が上記下部外周壁外側よりも外側に至る凸部を有する半導体装置用トレイ。
【請求項２】
請求項１において、
上記凹部又は凸部は、半円形である半導体装置用トレイ。
【請求項３】
請求項２において、
上記凸部又は凸部は、上記半導体収納部の大きさが同じ複数の半導体装置用トレイにおいて、
その位置及び数が異なる複数通りが形成される半導体装置用トレイ。
【請求項４】
外周壁と、
上記外周枠によって囲まれ、格子状に区画された半導体装置収納部とを有し、
上記外周壁は、
上部外周壁と下部外周壁とに分けられ、
上記上部外周壁の外側周囲は、下部外周壁の内側周囲よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁を嵌合して積み重ね可能にされ、
上記外周壁の一部に、上記下部外周壁外側が上記上部外周壁内側よりも内側に至る凹部又は、上記上部外周壁内側が上記下部外周壁外側よりも外側に至る凸部を有する半導体装置用トレイが搭載可能な部品収納部を備え、
上記部品収納部は、
上記半導体装置用トレイの凹部又は凸部と嵌合される凸部又は凹部を持つスライド治具を有する実装機。
【請求項５】
請求項４において、
上記部品収納部は、積み重ねられた状態の複数の半導体装置用トレイが搭載可能である実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置用トレイと実装機（マウンター）に適用して有効な技術に関し、例えばパッケージの大きさが同じとされる複数通りの半導体装置に共用されるものに利用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置用トレイは、外周枠に設けられたリブによって格子状に区画された半導体装置収納部を有している。上記半導体装置収納部には、それに適合された半導体装置が搭載され、かかる半導体装置の出荷搬送時に用いられ、そのまま実装機に搭載されて自動実装に供される。このようなトレイに関しては、例えば特開平１１−３４９０８７号公報、特開２００５−０６７６９３号公報があり、実装機による部品実装方法に関しては、例えば特開２００６−１４０２５５号公報がある。また、トレイ設計基準としてＪＥＤＥＣ規格がある。
【特許文献１】特開平１１−３４９０８７号公報
【特許文献２】特開２００５−０６７６９３号公報
【特許文献３】特開２００６−１４０２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トレイ設計基準であるＪＥＤＥＣ(Joint Electron Device Engineering Council)規格では、各部のサイズ等が細かく決められているだけである。半導体装置は、様々な大きさ及び形態のパッケージに関する規格が用意されている。例えば、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＳＯＰあるいはＱＦＰのように外観が異なるパッケージでも同じ大きさのものが存在するので、誤って本来とは異なるトレイに収納して出荷してしまうことがある。更に、ＱＦＰパッケージでは、厚みのみが２．７mm、１．４mm及び１．０mmのように異なる複数通りのパッケージ（ＱＦＰ，ＬＱＦＰ及びＴＱＦＰ）があり、それぞれを区別してトレイに収納して出荷するには細心の注意が必要である。また、半導体装置が正しく適合したトレイに収納されて出荷されても、それぞれの見分けが難しいので実装機に搭載する際に誤って別の半導体装置が収納されたトレイを搭載してしまうことにより、誤った実装を行ってしまうという問題を有する。そこで、本願発明者においては、半導体装置の誤収納、あるいは実装機への誤搭載を防止した半導体装置用トレイ及び実装機の開発に至った。
【０００４】
この発明の目的は、簡単な構成により誤収納を防止した半導体装置用トレイ及びトレイ誤搭載を防止した実装機を提供することにある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、外周枠によって囲まれ、格子状に区画された半導体装置収納部を設ける。上記外周壁は、上部外周壁と下部外周壁とに分けられ、上記上部外周壁の外側は、下部外周壁の内側よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁を嵌合して積み重ね可能にされる。上記外周壁の一部に、上記下部外周壁外側が上記上部外周壁外側よりも内側に至る凹部又は、上記上部外周壁外側が上記下部外周壁外側よりも外側に至る凸部を有する。
【０００６】
本願において開示される発明のうち他の代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、半導体装置用トレイとして、外周枠によって囲まれ、格子状に区画された半導体装置収納部を設ける。上記外周壁は、上部外周壁と下部外周壁とに分けられ、上記上部外周壁の外側は、下部外周壁の内側よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁を嵌合して積み重ね可能にされる。上記外周壁の一部に、上記下部外周壁外側が上記上部外周壁外側よりも内側に至る凹部又は、上記上部外周壁外側が上記下部外周壁外側よりも外側に至る凸部を有する。実装機は、上記半導体装置用トレイが搭載可能な部品収納部を備える。上記部品収納部は、上記半導体装置用トレイの凹部又は凸部と嵌合される凸部又は凹部を持つスライド治具を有する。
【発明の効果】
【０００７】
上記凹部又は凸部により異なる種類のトレイの嵌合による積み重ねが不可能になり、かかる凹部又は凸部の位置及び数により使用するトレイの区別及び異種混合が防止できる。実装機において、上記凹部又は凸部に対応した凸部又は凹部を持つスライド治具により異なるトレイの搭載を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１には、この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例の平面図が示されている。半導体装置用トレイは、長方形からなる外壁部１と、短辺側の両側に設けられた把手部２及び識別用の凹部（切欠）３を有する。上記外壁部１は、トレイ設計基準であるＪＥＤＥＣ規格に適合するよう形成される。上記外壁部１は、脚部又はスカート部とも呼ばれるものであり、かかる外壁部１に対して内側に格子状にリブが設けられて半導体装置の収納部が形成される。この収納部は、収納される半導体装置の大きさに対応して上記格子状に形成される図示しないリブによって個々の半導体装置を収納する収納部が構成される。
【０００９】
図２には、この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例の平面図及び側面図が示されている。側面図は、長手方向の側面及び短手方向の側面がそれぞれ示されている。上記外壁部１により設けられたリブにより１つの半導体装置の収納部は、４×１０のように区分けされている。外壁部１は、下部外壁部１１と上部外壁部１２に分けられている。上部外壁部１２の外側周囲は、下部外周壁１１の内側周囲よりも小さくされて、他の同様な半導体装置用トレイの上記下部外周壁１１を嵌合して積み重ね可能にされる。つまり、上側トレイの上記下部外壁部１１は、下側トレイの上部外壁部１２に嵌め込んで多段積み重ね可能とされる。このような積み重ね可能であるという条件を満足させつつ、上記外周壁１（１１，１２）の一部に、上記下部外周壁１１の外側が上記上部外周壁１２の外側よりも内側に至る凹部３が設けられる。特に制限されないが、上記凹部３の形状は、半円形にされる。
【００１０】
ＪＥＤＥＣ規格では、上記４×１０のような収納部のうち＊印を付した６箇所は、穴無しとされる（６positions without holes)。また、図３の一部拡大図に示したように、トレイの１つの角には、トレイインデックスが設けられる。このトレイインデックスを基準にしてトレイの方向が決められる。このトレイインデックスを基準にして、収納部に収納される半導体装置のＩＣインディックスの位置が決められる。つまり、トレイのインディックス（図２の右下部、図３の左下部）に対して半導体装置（ＩＣ）の１ピンが同じ方向（図３では左下）になるように配列させて収納される。
【００１１】
図４には、この発明に係る半導体装置用トレイの凹部の一実施例の説明図が示されている。同図には、外壁部１と凹部３の外観とそれぞれに対応した断面Ｂと断面Ａが対応して示されている。外壁部１は、下部外壁部１１と上部外壁部１２から構成される。このような外壁部１の切欠部としての凹部３が設けられる。この凹部３は、半円形とされる。凹部３の下部外周壁１１’と上部外壁部１２’は、上記断面Ｂに対応した外壁部１の下部外壁部１１と上部外壁部１２に対応してそれぞれ同様に切欠部が設けられる。この実施例では、最大切欠量、つまり上記断面Ａにおいて下部外壁部１１' の外側は、上記上部外壁部１２の外側よりも内側となるようにされる。同図では、下部外壁部１１' の外側は、上記上部外壁部１２の外側よりも内側となるよう、上記上部外壁部１２の内側よりも内側となるようにされる。上記外壁部１は、一定の幅の天面１３を有している。
【００１２】
ＪＥＤＥＣ規格では、上記外壁部１の全体の高さは、７．６２mmとされ、そのうち上部外壁部１２（１２’）の高さは、１．２７mmのように決められている。同図では、発明の理解を容易にするために、上記下部外壁部１１，１１’と上部外壁部１２，１２’は、上記のような実際の長さの比率とは異なるほぼ同じ比率で示されている。
【００１３】
図５には、この発明に係る半導体装置用トレイを２段積み重ねた状態の説明図が示されている。同図は、前記図４と同様に外壁部１と凹部３の外観とそれぞれに対応した断面Ｂと断面Ａが対応して示されている。同図においては、同じ種類の２つのトレイ、つまりは同じ位置に上記凹部３が設けられた２つのトレイが積み重ねられた状態を示している。このように同じ位置に凹部３が設けられた２つのトレイは、上記凹部３を含んで上側トレイの上記下部外壁部１１，１１’は、下側トレイの上部外壁部１２，１２’に嵌め込んで多段積み重ね可能とされる。このような積み重ねを可能にするためには、上記下部下部外壁部１１，１１’の高さが、上記ＪＥＤＥＣ規格のように上記上部外壁部１２，１２’よりも高いことが必要である。
【００１４】
図６には、この発明に係る半導体装置用トレイを２段積み重ねた状態の説明図が示されている。同図は、前記図４と同様に外壁部１と凹部３の外観とそれぞれに対応した断面Ｂと断面Ａが対応して示されている。同図においては、異なる種類の２つのトレイ、つまりは異なる位置に上記凹部３が設けられた２つのトレイが積み重ねられた状態を示している。このように異なる位置に凹部３が設けられた２つのトレイは、前記図５のように上記凹部３を含んで上側トレイの上記下部外壁部１１，１１’は、下側トレイの上部外壁部１２，１２’に嵌め込んで多段積み重ねることが不可能とされる。つまり、上側トレイの凹部３の外側外壁部１１’が下側トレイにおいて同じ位置に凹部３が無くことによりの天面１３に接触して前記のような嵌合ができなくなる。
【００１５】
上記のような凹部３を形成する位置をトレイの種類毎に変えること、あるいはその数を複数設けることなどを組み合わせることにより、同じもの同士のみが前記多段での積み重ねが可能にされる。このような構成により、異なる種類のトレイを容易に識別することができるので、例えば、ＢＧＡ、ＬＧＡ、ＳＯＰあるいはＱＦＰのように外観が異なるパッケージでも同じ大きさのものが存在して、それぞれに異なる種類のトレイを割り当てるようにすることにより、誤って本来とは異なるトレイに収納して出荷してしまうことを簡単に防止することができる。特に、ＱＦＰパッケージのように、厚みのみが異なる複数通りのパッケージ（ＱＦＰ，ＬＱＦＰ及びＴＱＦＰ）のトレイの識別も容易となる。
【００１６】
図７には、この発明が適用される実装機の一実施例の説明図が示されている。実装機（マウンター）は、部品収納部を有する。部品収納部は、同図に拡大透視図として示されているように、前記のようにそれぞれに半導体装置が収納され、積み重ねられた複数のトレイ（外壁１がトレイの代表として示されている）が収納（装着）される。このように装着されたトレイ束の下部（又は上部）からトレイ１を１枚づつ切り出し、スライド治具４に載せられて水平移動し装置内部に移動させられる。上記スライド治具４は、アルミニュウム等の金属製の部品である。
【００１７】
図８には、この発明に係るトレイとそれが載せられるスライド治具の一実施例の平面図が示されている。前記のようにトレイの外壁部１に凹部３が設けられる。これに対応して、かかるトレイが載せられるスライド治具４には、凸部５が設けられる。この凸部５が設けられる位置と、上記トレイの凹部が設けられる位置が合致しているなら、同図に示すようにトレイをスライド治具４への正しく載置することが可能となり、誤ったトレイのスライド治具４への載置を容易に見分けるようにすることができる。例えば、スライド治具４に対して高さセンサを設けおけば、上記のような誤ったトレイのスライド治具４への載置を容易に見出して、水平移動し装置内部に移動を停止して実装機の上部に設けられた警報ランプ等を点灯させる。
【００１８】
図９には、この発明に係るスライド治具の他の一実施例の平面図が示されている。図９（Ａ）に示した前記のような凸部は、図９（Ｂ）に示したように上記トレイの凹部３の位置に適合したピンに置き換えることが可能である。例えば、１つのスライド治具に複数通りのトレイの凹部の位置にピン挿入穴を設けておいて、上記部品収納部にトレイを収納（装着）する際に、上記収納されたトレイに対応して上記スライド治具４のピン挿入穴にピンを挿入する。これにより、スライド治具をトレイに対応して逐一取り替えることなく、誤ったトレイを搭載したとしても、それを簡単に見分けることができる。
【００１９】
図１０には、実装機の実装動作を説明するための外観図が示されている。実装機では、上記スライド治具４に載せられて内部に移動させられた半導体装置をアームで半導体装置を吸着し、実装基板の実装位置に移動させて半田付等の実装動作を行う。この実装動作において、誤った半導体装置が収納されたトレイは、上記のような凸部又はピンが干渉してトレイ装着が不可能となることから、誤った半導体装置の実装基板への取付が未然に防止することができる。上記アームは、例えば、新しいトレイの搭載のために上記図２に示した＊を付した部分で吸着して、空きトレイを実装機から取り外すときも使用される。
【００２０】
図１１には、この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例の平面図が示されている。図１１（Ａ）は、前記説明した基本形であるトレイの平面図が示されている。これに対して、図１１（Ｂ）には、上記図１１（Ａ）に示したトレイとの識別のために、凹部３が４箇所に設けられる例が示されている。この４個のうち、図１１（Ａ）に対応した凹部３と位置が異なる３個のうちの１個ずつを設けると、それにより４種類のトレイを識別できる。そして、上記４個のうちの２個の組み合わせ、３個の組み合わせ及び４個全部設けるもの等のように識別数を増加させることができる。上記４箇所の他にも、前記のような積み重ねが不可能となるように４辺の外壁部の一部に凹部を設けるようにすれば、半導体装置の全品種に一対一対応で識別機能を設けることも可能である。
【００２１】
図１２には、この発明に係る半導体装置用トレイを重ねた状態の一例の側面図が示されている。１つだけ種類の異なる、つまりは凹部３が設けられる位置が異なるトレイが混合した場合、前記のように積み重ねができなく、異なるトレイの上部と下部にそれぞれ隙間が発生する。これにより、異なるトレイの混合が簡単に見分けられる。また、前記のように積み重ねが不能であるということの他に、目視においても、同図で点線で示したように凹部の位置が異なるので見分けも簡単となる。このような目視機能を効果的に生かすためには、例えばトレイインデックスが設けられる長辺側に限定して上記凹部を設けるように決めて置くことが便利である。このように、異なる型番（＝異なる切欠部位置）のトレイは、物理的に重なり合わないことに加え、上記トレイインデックスで特定された側面での目視により異品種混入が容易となる。
【００２２】
図１３には、この発明に係る半導体用トレイを用いた半導体装置の出荷梱包の説明図が示されている。半導体装置が収納された複数のトレイは、積み重ねられて長辺両側に設けられたバンドで纏められる。上部には、乾燥材と湿度インジケータが載置され、防湿袋に入れられる。防湿袋の上面には、内装ラベルが貼られられる。そして、内装箱に入れられテープで封印される。この時、本願発明に係るトレイを用いた場合、前記図１２に示したように異なるトレイの誤った混合が簡単に見分けることができる。
【００２３】
また、この発明に係る半導体用トレイは、リユーストレイ運用時の選別作業を容易にすることが可能となり、異品種品の誤納入の軽減に繋がる。リユーストレイとは、半導体メーカが一度顧客（実装メーカ）に製品を搭載して納入したトレイを、専門の業者が回収して再利用できるように選別・洗浄等を施し、再度半導体メーカに納めることをいい、資源有効利用に供するシステムである。
【００２４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施態様にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記トレイに設けられる識別用の凹部は、凸部であってもよい。このとき、凸部が種類の異なる他のトレイとの積み重ねによる嵌合わを不可能にするために、凸部上部外周壁外側が上記下部外周壁外側よりも少なくとも外側に至るようにすればよい。これに対応して、実装機に設けられるスライド治具に凹部を設けるようにすればよい。ただし、既存の実装機への装着を考慮するなら、前記実施例のように凹部（切欠部）とした方が便利である。上記トレイに設けられる凹部の形状は、前記のような半円形の他に三角形、四角形等種々の実施形態を採ることができる。このようなトレイの切欠部に対応して、上記実装機のスライド治具の形状も合わせるようにすればよい。この発明は、前記ＪＥＤＥＣ規格に適合されるもの他、ＪＥＤＥＣ規格のように外壁部が上部と下部に分けられて上記同様に嵌合可能にされるものであれば何であってもよい。この発明は、半導体装置用トレイとそれに適合した実装機に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例を示す平面図である。
【図２】この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例の平面図及び側面図である。
【図３】図２のトレイの一部拡大図である。
【図４】この発明に係る半導体装置用トレイの凹部の一実施例を示す説明図である。
【図５】この発明に係る半導体装置用トレイを２段積み重ねた状態の説明図である。
【図６】この発明に係る半導体装置用トレイを２段積み重ねた状態の他の説明図である。
【図７】この発明が適用される実装機の一実施例を示す説明図である。
【図８】この発明に係る半導体装置用トレイとそれが載せられるスライド治具の一実施例を示す平面図である。
【図９】この発明に係るスライド治具の他の一実施例を示す平面図である。
【図１０】この発明に係る実装機の実装動作を説明するための外観図である。
【図１１】この発明に係る半導体装置用トレイの一実施例を示す平面図である。
【図１２】この発明に係る半導体装置用トレイを重ねた状態の一例を示す側面図である。
【図１３】この発明に係る半導体用トレイを用いた半導体装置の出荷梱包の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…外壁部、１１，１１’…下部外壁部、１２，１２’…上部外壁部、１３…天面、２…把手、３…凹部（切欠部）、４…スライド治具、５…凸部（ピン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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