(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、また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】底面に多数の端子８、８を備えるボールグリッドアレイ型の半導体集積回路７を収納するためのトレー１において、上端部が略半球状に形成された多数の突起６、６をトレー上面に備え、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、前記各突起６、６まわりに前記半導体集積回路の端子８、８が入り込み、突起の上端部が半導体集積回路本体９の底面に接触して半導体集積回路を支持し、かつ、半導体集積回路が動揺して水平方向に移動すると突起の側面に端子の側面が当接して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３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、上端部が略半球状に形成された多数の突起をトレー上面に備え、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、前記各突起まわりに前記半導体集積回路の端子が入り込み、突起の上端部が半導体集積回路本体の底面に接触して半導体集積回路を支持し、かつ、半導体集積回路が動揺して水平方向に移動すると突起の側面に端子の側面が当接して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。
【請求項３】
前記突起の配設間隔ＰＰとトレーに収容されるトレーの端子の配設間隔ＰＴとの関係が、
ＰＰ＝ｎＰＴ  （ｎは２以上の整数）
である請求項１、２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】
一般的にＩＣと呼ばれる半導体集積回路には、プリント基板等の外部の配線回路と接続するための略球状（ボール状）に形成された端子を底面に多数備えるＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのものがあり、各端子の直径は０．６〜１．０ｍｍ程度のものであって、０．５〜１．２７ｍｍ程度のピッチで数百個配設されている。
【０００３】
上述したＢＧＡタイプの集積回路は、各端子が半田よりなり、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、端子に傷が付いたり不純物が付着し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半導体集積回路の端子をトレーの構成部分に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、縦横寸法や端子の配設間隔が異なる個別の集積回路に合わせて専用のものに設計しなければならず、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、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、上端部が略半球状に形成された多数の突起をトレー上面に備え、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、前記各突起まわりに前記半導体集積回路の端子が入り込み、突起の上端部が半導体集積回路本体の底面に接触して半導体集積回路を支持し、かつ、半導体集積回路が動揺して水平方向に移動すると突起の側面に端子の側面が当接して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】
本発明の請求項３に係るトレーは、前記突起の配設間隔ＰＰとトレーに収容されるトレーの端子の配設間隔ＰＴとの関係が、ＰＰ＝ｎＰＴ（ｎは２以上の整数）である構成のものとしてある。
【００１４】
【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。
【００１５】
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とその内側に沿う周溝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の内周面に嵌入するようになっていて、両枠辺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にて集積回路を支持するようになっている。
【００１７】
上記突起６、６はベース５と一体に形成され、それぞれ略円錐状で頂部が半球状に形成されていて、各突起は上半部が集積回路７の端子８、８間に入り込んで突起の上端で集積回路本体９の底面を支持でき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つ端子間に突起が入り込み、図５のように突起６、６の上端が半導体集積回路本体９の底面に接触して支持できるようにしてあり、かつ、トレー上において半導体集積回路が水平方向に移動した場合、上記近接する４つの端子間から突起が抜け出さない径としてある。
【００２１】
具体的には、図５に示されるように、突起の高さＨＰが端子の高さＨＴよりも充分に大であり、かつ図４に示されるように端子の中心Ｏを通る水平面Ａにおいて、突起の直径ＤＰが正方形状に近接する４つの端子の対角方向における隙間αよりも小であって、これらの条件により半導体集積回路の底面を突起上端で支持することができるようになっている。
【００２２】
また上記水平面Ａにおいて、突起の直径ＤＰが正方形状に近接する４つの端子の前後、左右の端子間の隙間βよりも大であって、半導体集積回路が水平方向に移動した場合、その移動が突起の側面と端子の外周面との接触によって規制されるようになっている。
【００２３】
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γ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。
【００２４】
上記隙間γ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。
【００２５】
また、上記隙間γは少なくともトレーに収容される端子の高さＨＴ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。
【００２６】
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の表面が突起の上端部の曲面に案内されて端子が突起の側部に入り込み、半導体集積回路本体９の底面が突起６、６の上端に支持される。
【００２７】
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、突起の上端部は略半球状の曲面に形成されており、しかも突起上端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傷が付くようなおそれはない。
【００２８】
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。
【００２９】
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が水平方向に動揺した場合、突起の側面に端子の側面が当接するので、半導体集積回路の水平方向の移動が規制され、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γが端子の高さＨＴ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。
【００３０】
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。
【００３１】
したがって、端子の下端部に傷が付いたり、塵埃等の不純物が付着し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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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側面に端子の側面が当接することによって規制される。
【００４１】
したがって、ガイドリブにて囲まれるスペースよりも小なる寸法で、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。
【００４２】
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。
【００４３】
【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によって半導体集積回路の端子を有する底面を直接支持し、かつ突起の側面に端子の側面を当接させることによって半導体集積回路の水平方向の動きを規制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の損傷や不純物の付着が防止され、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。
【００４４】
また、本発明のトレーは突起側面と端子側面との接触によって半導体集積回路の水平方向の動きを規制するので、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の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。
【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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