(57)【要約】【課題】ボールグリッドアレイ端子を有する集積回路の実装不良の原因となる端子の損傷や塵埃の付着を防止でき、しかも寸法の異なる複数種類の集積回路を収容することができるトレーを提供する。【解決手段】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、頂部が略半球状に形成され、かつ基部に向って外側に広がる傾斜側面６ａを有する多数の突起６、６をトレー上面に備え、これら突起の配設間隔が、トレーに収容される半導体集積回路７の端子８、８の配設間隔の２以上の整数倍であり、前記半導体集積回路をその底面が下向きとなるようにトレー上面に載せると、半導体集積回路本体９と突起６とは非接触であるが、突起の前記傾斜側面６ａに端子８の下半部における側面が当接して半導体集積回路が支持され、かつ半導体集積回路の水平方向の動きが規制されるように構成した。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路本体の底面に多数の端子を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、頂部が略半球状に形成され、かつ基部に向って外側に広がる傾斜側面を有する多数の突起をトレー上面に備え、これら突起の配設間隔が、トレーに収容される半導体集積回路の端子の配設間隔の２以上の整数倍であり、前記半導体集積回路をその底面が下向きとなるようにトレー上面に載せると、半導体集積回路本体と突起とは非接触であるが、突起の前記傾斜側面に端子の下半部における側面が当接して半導体集積回路が支持され、かつ半導体集積回路の水平方向の動きが規制されるように構成してなる半導体集積回路用トレー。
【請求項２】
上面に半導体集積回路を個別に収容するためのエリアを有し、かつこれらのエリアを囲むガイドリブを備え、各ガイドリブは少なくともエリアの中央に臨む内側面が内側に向って下傾するテーパー状に形成され、上記エリア内に、前記突起を設けてなる請求項１に記載の半導体集積回路用トレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールグリッドアレイ端子を有する集積回路を収納するためのトレーに関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプ（以下、ＢＧＡタイプと略称）の半導体集積回路は、集積回路チップを内蔵する集積回路本体と、この集積回路本体の底面に配設された多数の略球状（ボール状）の端子を備えるものとしてあり、前記端子は半田よりなり、プリント基板等の外部の配線回路と接続するためのもので、各端子の直径は０．６〜１．０ｍｍ程度のものであり、０．５〜１．２７ｍｍ程度のピッチ（配設間隔）で数百個設けられている。
【０００３】
上述したＢＧＡタイプの集積回路を配線回路に搭載（実装）する際には、集積回路を配線回路上に載せた状態で加熱装置に入れて半田を融かし、その後温度を下げて半田を固化することによって集積回路の端子と外部の配線回路とを溶着させて接続する構成となっている。
【０００４】
ところで、集積回路はその端子が外部からの衝撃等の外力によって脱落すると商品価値がなくなり、特にＢＧＡタイプのものでは端子が配線回路への溶着手段を兼ねているので、端子にトレーの微細な樹脂片や樹脂に混入されているカーボンブラックなどの不純物が付着したり傷が付いたりしただけでも配線回路への接続不良（実装不良）の原因となる場合がある。
【０００５】
したがって、ＢＧＡタイプの集積回路用の保管や運搬に使用されるトレーでは、端子がトレーに接触しない状態で集積回路を収納できるものを要求されることが多い。
【０００６】
このような要求に対し、従来のトレーでは図１３に示されるようにトレー３１の壁３２に段差３２ａを形成し、この段差によって集積回路本体３６の端子側の面における端子よりも外側の部分を支持し、端子を底３３の上方に浮かせた状態で収納して壁３２や底３３が集積回路３４の端子３５、３５に接触しないようにしている。
【０００７】
すなわち、ＢＧＡタイプの半導体集積回路を収納するトレーにおいては、半導体集積回路の実装不良を解消するには、トレーを半導体集積回路本体だけに接触させて半導体集積回路の支持および位置決めをするようにして、端子はトレーの構成部分に全く接触させないように収納しなければならないというのが従来の技術的常識である。
【０００８】
しかし、集積回路の高密度化が進むにつれて集積回路全体の寸法は小型化する反面、端子の数は増大し、最も外側に位置する端子と集積回路本体３６の外周辺部との間すなわちトレーの段差３２ａによる被支持部分のスペースが殆どないというケースが多くなっており、端子の下端部にある程度の不純物や傷が付くことを承知で、端子の下端を、前記壁で囲まれる平坦面で直接支持するタイプのトレーも実用に供されている。
【０００９】
また、従来のトレーは壁３２によって区画された複数のポケット３７を有し、１つのポケットに１つの集積回路を収容して壁３２によって半導体集積回路の水平方向の動きを規制する構成となっており、各ポケットの形状すなわち壁や段差の高さおよび縦横寸法などは、集積回路本体のサイズに合わせて専用のものに設計しなければならず、サイズの異なる複数種類の集積回路に共用できるトレーはない。
【００１０】
【目的】
本発明の目的とするところは、ボールグリッドアレイ端子を有する集積回路の実装不良の原因となる端子の損傷や塵埃の付着を防止でき、しかも寸法の異なる複数種類の集積回路を収容することができるトレーを提供することにある。
【００１１】
【発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るトレーは、半導体集積回路本体の底面に多数の端子を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、頂部が略半球状に形成され、かつ基部に向って外側に広がる傾斜側面を有する多数の突起をトレー上面に備え、これら突起の配設間隔が、トレーに収容される半導体集積回路の端子の配設間隔の２以上の整数倍であり、前記半導体集積回路をその底面が下向きとなるようにトレー上面に載せると、半導体集積回路本体と突起とは非接触であるが、突起の前記傾斜側面に端子の下半部における側面が当接して半導体集積回路が支持され、かつ半導体集積回路の水平方向の動きが規制されるように構成したものとしてある。
【００１２】
本発明の請求項２に係るトレーは、上面に半導体集積回路を個別に収容するためのエリアを有し、かつこれらのエリアを囲むガイドリブを備え、各ガイドリブは少なくともエリアの中央に臨む内側面が内側に向って下傾するテーパー状に形成され、上記エリア内に前記突起を設けた構成のものとしてある。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係るトレーの実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
トレー１は平面形状が略矩形を呈する合成樹脂材製のものとしてあり、この合成樹脂材は表面電気抵抗値を大ならしめるための例えばカーボンブラック等の導電性粉末を含有せしめたものとしてある。
【００１４】
トレー１の上面における外周辺部には、平面形状がトレーの外形に倣う略矩形状の立ち上がり枠辺２が形成されており、かつトレーの下面における外周辺部には立ち下がり枠辺３とその基部内周に沿う周溝４が形成されていて、複数のトレーを上下に積み重ねた際に、立ち上がり枠辺２の上端部が周溝４に嵌入するとともに立ち上がり枠辺の外周面が立ち下がり枠辺３の内周面に嵌入して上下のトレー間の位置決めがなされるようになっている。
【００１５】
両枠辺２、３間の嵌合には若干の遊びを持たせてあり、上記立ち上がり枠辺２の高さと周溝４の深さの関係により、複数のトレーを上下に積み重ねた際の下側トレー上面と上側トレーの下面との間の距離が設定される。
【００１６】
しかして、トレー１のベース５は下面が平坦に形成されているが、上面に多数の突起６、６が形成されていて、これら多数の突起６、６にて集積回路が支持される構成となっている。
【００１７】
上記突起６、６はベース５と一体に形成され、それぞれ基部に向って外側へ広がる傾斜側面６ａを有する略円錐状で頂部が半球状に形成されており、各突起は上部が集積回路７の端子８、８間に入り込むが、集積回路本体９の底面には接触せず、突起の傾斜側面６ａが端子の下半部側面に当接する配設間隔および寸法のものとしてある。
【００１８】
具体的には、突起６、６がベース５上の前後左右方向に等間隔で配設され、その配設間隔ＰＰと、収容される集積回路７のボール端子８、８の配設間隔ＰＴとの関係が、
ＰＰ＝ｎＰＴ  （ｎは２以上の整数）
となるように構成してあり、本実施例では突起の配設間隔ＰＰが端子の配設間隔ＰＴの２倍となるように構成してある。
【００１９】
なお、突起は等間隔に設けない場合もあり、例えば一部の突起を省いたり、あるいは一部の突起を端子の配設間隔の整数倍分前後または左右方向にずらして設けたりする場合もある。
【００２０】
また突起６、６の寸法は、半導体集積回路をトレー上に載せた際に、正方形状に近接する４つの端子間に突起が入り込み、図５のように突起６、６の上端は半導体集積回路本体９の底面に非接触であるが、突起の傾斜側面６ａに端子の下端部以外の下半部側面が接点ＣＰにて接触して半導体集積回路が支持されるようにしてある。
【００２１】
また、１つの突起を囲む４つの端子は、突起の同一水平断面上において等間隔で点接触するので、半導体集積回路がトレー内に収容された状態で集積回路に外部からの衝撃等による外力が掛かった場合、外力の水平方向成分は端子から突起へ水平方向に掛かり、集積回路の水平方向の移動が阻止される。
【００２２】
上述のように構成されたトレー１上面に半導体集積回路７を収容して他のトレーを積み重ねた状態において、本実施例のトレーは半導体集積回路の上面と上側のトレー下面との間には、図３に示されるように隙間αが形成されるように前記立ち上がり枠辺２の高さと周溝４の深さを設定してある。
【００２３】
上記隙間αは、上下のトレー間に半導体集積回路を収納して多数のトレーを積み重ねた状態において、上方からの荷重が半導体集積回路に掛からないようにするための遊びである。
【００２４】
また上記隙間αは、突起６、６の上端を通る平面Ａと端子８、８の下端を通る平面Ｂとの間の距離、すなわち突起と端子の嵌め合い深さβよりも小なるものとしてあって、トレー間に収容された半導体集積回路の端子がトレーの突起を乗り越えて移動するのを防止している。
【００２５】
上述のように構成したトレーにおいては、トレーの上面に半導体集積回路７をその端子８、８側の面が下向きとなるようにして載せると、端子８、８の表面が突起の頂部の曲面に案内されて端子が突起の側部に入り込み、端子の下半部側面が突起の傾斜側面６ａに当接して半導体集積回路が支持される。
【００２６】
なお、半導体集積回路をトレー上面に載せる際に、端子の下端部が突起の上端面に接触する可能性はあるが、突起の頂部は略半球状の曲面に形成されており、しかも突起頂部との接触は瞬間的なものであって長時間あるいは繰り返し摺接することはあり得ないので、端子の下端部に実装不良の原因となるような不純物の付着や損傷のおそれはない。
【００２７】
その後、上記トレーの立ち上がり枠辺２まわりに別のトレーの立ち下り枠辺３を嵌合せしめて積み重ねると、上側のトレーの下面が半導体集積回路７の上面に非接触で臨み、半導体集積回路は上下のトレー間に収納される。
【００２８】
しかして半導体集積回路をトレー間に収納した状態において、外部からの振動や衝撃で半導体集積回路に水平方向の外力が掛かった場合、突起の側面に端子の側面が当接しているので、半導体集積回路の水平方向の移動が防止され、また半導体集積回路が上下方向に動揺した場合、上側トレーの下面が半導体集積回路の上面に非接触で臨んでおり、しかも上側トレーの下面と半導体集積回路の上面との間の隙間αが端子と突起の嵌め合い深さβよりも小であるので、端子が突起の上方を乗り越えて移動するのが防止される。
【００２９】
上述のようにトレー間に収納された半導体集積回路の端子は、その側面が突起の側面に当接するが、半導体集積回路をプリント基板等の配線回路に実装する際の接続部分となる端子の下端部は突起およびその他のトレーの構成部分に接触しない。
【００３０】
したがって、端子の下端部に不純物が付着したり傷が付いたりするおそれはまずなく、半導体集積回路の実装不良を防止することができる。
【００３１】
また、本実施例のトレーにおいては、半導体集積回路を個別に収容するための壁等の仕切がないので、半導体集積回路をトレー上の任意の位置に収容することができ、さらに端子の配設間隔が同じものであれば集積回路本体の縦横寸法の異なる他の仕様の半導体集積回路を収容することもできる。
【００３２】
次ぎに、本発明に係るトレーの第２実施例を図６〜１２に基づいて以下に説明する。
上述した第１実施例のトレーにおいては、トレーの上面、下面ともに半導体集積回路を個々に収容するための仕切がなく、半導体集積回路の収容位置を任意に設定することができる構成としてあるが、第２実施例のものはトレーの上面および下面に半導体集積回路を収容する際のガイドを備え所定のエリア内に個々の半導体集積回路を収容できるようにしたものとしてある。
【００３３】
しかして、トレー１０は上面に個々の半導体集積回路を収容するためのエリア１１を有し、これらのエリアの各４隅は略Ｌ字状の上向きガイドリブ１２によって囲まれており、各上向きガイドリブは少なくともエリアの中央に臨む内側面１２ａが内側に向って下傾するテーパー状に形成されている。
【００３４】
上記エリア１１内におけるトレー上面には、第１実施例のものと同様に多数の突起６、６が形成されていて、これら突起の配設間隔や寸法も第１実施例ものと同じである。
【００３５】
なお、本第２実施例のものではエリア中央部分のいくつかの突起が省略され、配設間隔も等間隔ではない点が第１実施例のものと異なるが、突起の配設間隔は端子の配設間隔のｎ倍（ｎは２以上の整数）であれば事が足り、したがって一部分における突起の配設間隔が例えば２倍で、他の部分における突起の配設間隔が例えば３倍あるいは４倍というように異なる配設間隔にすることができる。
【００３６】
また、トレー１０下面には上面の収容エリア１１に対応する位置に同じく収容エリア１３を有し、これらのエリアの各４辺に下向きガイドリブ１４を備えていて、各下向きガイドリブは少なくともエリアの中央に臨む内側面１４ａが内側に向って下傾するテーパー状に形成されている。
【００３７】
なお、第２実施例のものも第１実施例のものと同様に上面に立ち上がり枠辺２と下面に立ち下り枠辺３および周溝４を備え、トレーどうしを上下に積み重ねた際に下側トレーの立ち上がり枠辺２まわりに上側トレーの立ち下り枠辺３が嵌合するようになっている。
【００３８】
しかして、上述したトレー１０上面の上向きガイドリブ１２はトレー上面に半導体集積回路を載せる際に、半導体集積回路の位置が所定の位置からずれていてもガイドリブの内側面１２ａによって適正位置に案内するためのガイドであり、またトレー下面の下向きガイドリブ１４は、上下のトレー間に半導体集積回路を収容して上下を反転させた場合に、ガイドリブの内側面１４ａによって適正位置に案内するためのガイドである。
【００３９】
すなわち、これらのガイドリブ１２、１４は半導体集積回路の水平方向の動きを規制するためのものではなく、半導体集積回路を適正位置に導入するためのものとしてあり、半導体集積回路の水平方向の動きは第１実施例のものと同様に突起の傾斜側面６ａに端子の下半部における側面が当接することによって防止される。
【００４０】
したがって、半導体集積回路本体の縦横寸法がガイドリブにて囲まれるスペースよりも小で、かつ端子の配設間隔が同じものであれば集積回路本体の縦横寸法が異なる複数種類の仕様の半導体集積回路に共用することもできる。
【００４１】
なお、本第２実施例のものにおいては、複数のトレーを上下に積み重ねた際に、図１２に示されるようにトレー上面の上向きガイドリブ１２の間に上側トレー下面の下向きガイドリブ１４が入り込む構成としてあるが、上下のトレー間は下側トレー上面の立ち上がり枠辺２と上側トレー下面の立ち下り枠辺３との係合により位置合わせが行なわれるようになっているので、前記上向きガイドリブと下向きガイドリブは上下のトレーの位置合わせには関係がなく、これらのガイドリブは互いの端面が接触あるいは隙間をあけて対峙する形状、寸法とする場合もあり、このような場合には両ガイドリブを各エリアの４隅または４辺を囲む形状のものにしたり、あるいは一方または両方のガイドリブを略正方形状のものにしたりすることもできる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、トレー上面に設けた多数の突起の傾斜側面に、半導体集積回路の端子の下半部における側面を当接させて支持し、かつ半導体集積回路の水平方向の動きを防止するという全く新規な技術的発想により、半導体集積回路の実装不良の原因となる端子下端部への不純物の付着や損傷が防止され、半導体集積回路の信頼性を低下させることなく収納できるトレーを提供することができる。
【００４３】
また本発明のトレーは、突起が半導体集積回路の水平方向の位置決めを行なうので、従来のトレーにおいて半導体集積回路の水平方向の動きを規制するために必要であった壁に相当する構成が不要であり、したがって端子の配設間隔が同じものであれば集積回路本体の縦横寸法が異なる仕様の半導体集積回路を壁の縦横寸法に制限されることなく収容することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトレーの第１実施例を示す平面図。
【図２】本発明に係るトレーの第１実施例を示す底面図。
【図３】本発明の第１実施例のトレーを積み重ねた状態の拡大縦断面図。
【図４】端子の中心を通る水平面における突起と端子との位置関係を示す横断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線上における突起と端子との位置関係を示す横断面図。
【図６】本発明に係るトレーの第２実施例を示す平面図。
【図７】本発明に係るトレーの第２実施例を示す底面図。
【図８】本発明に係るトレーの第２実施例の一部を拡大して示す平面図。
【図９】本発明に係るトレーの第２実施例の一部を拡大して示す底面図。
【図１０】本発明に係る第２実施例のトレーのＸ−Ｘ線拡大縦断面図。
【図１１】本発明に係る第２実施例のトレーのＸＩ−ＸＩ線拡大縦断面図。
【図１２】本発明の第２実施例のトレーを積み重ねた状態の拡大縦断面図。
【図１３】従来のトレーを積み重ねた状態を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  トレー
２  立ち上がり枠辺
３  立ち下がり枠辺
４  周溝
５  ベース
６  突起
７  半導体集積回路
８  端子
９  集積回路本体
１０  トレー
１１  収容エリア
１２  上向きガイドリブ
１３  収容エリア
１４  下向きガイドリブ
【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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