(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の板の上側主面に凹部が形成され、絶縁基板の上面に半導体素子搭載部および下面の中央部に金属放熱部材ならびに下面の外周部に下方に伸びたリード端子が設けられた半導体素子収納用パッケージが前記下面を上にして前記凹部内に収容されるとともに上下に積み重ねられるトレイと、該トレイ間に配置され、下側主面の前記金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成された樹脂製の中板とを具備し、前記凸部の前記凹状の前記内側を前記中板の上側主面と同じ面で閉塞して前記中板に空気溜まりを内包させたことを特徴とする半導体素子収納用パッケージの包装容器。
【請求項２】
前記トレイを所定数積み重ねた状態で前記中板の前記凸部の下面と前記金属放熱部材とが接していることを特徴とする請求項１記載の半導体素子収納用パッケージの包装容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンクとしての金属放熱部材および下方に伸びたリード端子を有する半導体素子収納用パッケージを収容し搬送等するための包装容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートシンクとしての金属放熱部材および下方に伸びたリード端子を有する半導体素子収納用パッケージ（以下、半導体パッケージという）５を図２に示す。同図において、１はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス等のセラミックスや樹脂等から成る絶縁基板、２は絶縁基板の中央部を貫通して設けられた無酸素銅等から成る金属放熱部材、３は絶縁基板１の下面の外周部にその下面から略垂直下方に伸びるように設けられたリード端子（リードピン）である。また、この絶縁基板１の上面の中央部にはＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子が搭載される半導体素子搭載部（図示せず）が形成されている。
【０００３】
このような半導体パッケージ５を収容し包装して搬送等するための包装容器のトレイを図３に示す。同図は半導体パッケージを凹部に収容して複数積み重ねられたトレイについて半導体パッケージ５を示す部分拡大断面図であり、同図において、２０は樹脂製の板から成り平面視における形状が略四角形のトレイ、２０ａは半導体パッケージ５を上下を逆にして収容するための凹部である。この凹部２０ａの内面は、上下を逆にした半導体パッケージ５の外形形状に倣った形状とされており、絶縁基板１の上面の外周部が載置される段差部が形成され、その段差部からトレイ２０の上面までの距離は、リード端子３がトレイ２０の上面から上方に飛び出さないような距離とされている。
【０００４】
また、凹部２０ａの下端は、下段のトレイ２０の凹部２０ａに収容された半導体パッケージ５の金属放熱部材２に接触しないように、金属放熱部材２との間に隙間ができるように設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトレイ２０においては、数段から１０数段積重ねた後全体をＡｌ等の金属箔から成る袋に入れ、内部を真空引きしてプラスチック容器に入れて真空パックとしてから搬送しているが、積重ねた際や真空パックとした際にトレイ２０が変形して凹部２０ａの下部がその下方の半導体パッケージ５のリード端子３に接触してリード端子３が曲がったり、絶縁基板１を圧迫して絶縁基板１が破壊されるという問題点があった。
【０００６】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、複数積重ねた際や真空パックとした際にトレイが変形してリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体素子収納用パッケージの包装容器は、樹脂製の板の上側主面に凹部が形成され、絶縁基板の上面に半導体素子搭載部および下面の中央部に金属放熱部材ならびに下面の外周部に下方に伸びたリード端子が設けられた半導体素子収納用パッケージが前記下面を上にして前記凹部内に収容されるとともに上下に積み重ねられるトレイと、該トレイ間に配置され、下側主面の前記金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成された樹脂製の中板とを具備し、前記凸部の前記凹状の前記内側を前記中板の上側主面と同じ面で閉塞して前記中板に空気溜まりを内包させたことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記の構成により、トレイ間に樹脂製の中板が配置されていることで、トレイの強度が向上し、積み重ねたり真空パックした際にトレイが変形しにくくなり、半導体パッケージのリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板があることで、トレイの凹部がその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイが変形して凹部が下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージに直接圧力が加わることが解消される。さらに、中板の下側主面の金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成されていることから、積み重ねたり真空パックしたりした際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。また、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことから、この空気溜まりのクッション効果により半導体パッケージに対する圧力を緩和することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、前記トレイを所定数積重ねた状態で前記中板の前記凸部の下面と前記金属放熱部材とが接していることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記の構成により、トレイを積み重ねた際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを確実に防止するように機能し、その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体パッケージの包装容器について以下に詳細に説明する。図１、図４〜図６は本発明の包装容器を示すものであり、図１は半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器の半導体パッケージ部の部分拡大断面図、図４の（ａ）はトレイの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図５の（ａ）は中板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００１２】
図１において、１はアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス等のセラミックスや樹脂等から成る絶縁基板、２は絶縁基板１の中央部を貫通して設けられた無酸素銅（Ｃｕ）等から成る金属放熱部材、３は絶縁基板１の下面の外周部にその下面から略垂直下方に伸びるように設けられたリード端子（リードピン）である。また、この絶縁基板１の上面の中央部にはＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子が搭載される半導体素子搭載部（図示せず）が設けられている。
【００１３】
また、図４において、１０は樹脂製の板から成り平面視における形状が略四角形のトレイである。トレイ１０は、ポリスチレン系樹脂，ポリ塩化ビニール樹脂，ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂等から成る厚さが０．５〜２ｍｍ程度の薄板に真空プレス成形により、その上側主面において凹部１０ａを縦横に多数個形成して成るものである。また、１０ａは半導体パッケージ５を上下を逆にして収容するための凹部である。この凹部１０ａの内面は、上下を逆にした半導体パッケージ５の外形形状に倣った形状とされており、絶縁基板１の上面の外周部が載置される段差部が形成され、その段差部からトレイ１０の上面までの距離は、リード端子３がトレイ１０の上面から上方に飛び出さないような距離とされている。
【００１４】
また、トレイ１０の外周部には、凹部１０ａが形成された基部を取り囲み、基部よりも高い位置に隆起するとともに、その外周縁が凹部１０ａの下端より低い位置まで垂下している外周壁が形成されており、この外周壁を嵌め合わせることにより複数のトレイ１０を上下に積重ねることが可能となっている。
【００１５】
図５において、１１はトレイ１０と同様の材料から成るとともにトレイ１０と同様の製法により作製された樹脂製の中板であり、トレイ１０と略同じ外形形状でトレイ１０よりも若干小さい寸法とされている。そして、中板１１は、トレイ１０間に下側主面の金属放熱部材２に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部１１ａが形成されている。
【００１６】
そして、本発明の中板１１は、トレイ１０間および最上段のトレイ１０に蓋をするように配置される。
【００１７】
また、本発明のトレイ１０は８〜１２段程度積重ねるのが好ましく、８段未満では、半導体パッケージ５の搬送個数が少なくなり搬送効率の点で不適であり、１２段を超えると、積層されたトレイ１０の高さも高くなり保持状態が不安定となり、真空パックや包装およびその後の搬送などの作業効率の点で不適である。
【００１８】
本発明において、好ましくは、トレイ１０を所定数（８〜１２段）積重ねた状態で中板１１の凸部１１ａの下面と金属放熱部材２とが接していることがよい。即ち、１段において、中板１１の凸部１１ａの下面と金属放熱部材２との間に僅かな隙間があるか、または凸部１１ａの下面と金属放熱部材２とが殆ど圧力がかからない状態で接していることがよく、トレイ１０を所定数積重ねた状態で凸部１１ａの下面が金属放熱部材２に小さな圧力でもって接するのがよいからである。
【００１９】
１段において、中板１１の凸部１１ａの下面と金属放熱部材２との間に僅かな隙間がある場合、その隙間は０．５ｍｍ以下がよい。０．５ｍｍを超えると、トレイ１０を所定数積重ねた状態で凸部１１ａの下面が金属放熱部材２に接触しにくくなる。
【００２０】
また、トレイ１０を所定数積重ねた状態で凸部１１ａの下面が金属放熱部材２に接する際の圧力は、半導体パッケージ５の絶縁基板１の厚みや金属放熱部材２設置用の貫通孔の形状および大きさによって設定されるものであり、半導体パッケージ５を固定できるとともにトレイ１０の変形を防ぐように設定されればよい。
【００２１】
本発明の中板１１の凸部１１ａについて各種実施の形態を図６に示す。同図の（ａ）は、凸部１１ａの幅を上端側（基部）から下端側にかけて漸次小さくしたものであり、凸部１１ａの強度が増大し、その上下方向での潰れや横方向への変形を防ぐことができる。この場合、凸部１１ａの側面の傾斜角θは５〜３０°が好ましく、５°未満では、凸部１１ａの強度の増大が不十分であり、その上下方向での潰れや横方向への変形が発生する場合がある。３０°を超えると、凸部１１ａの下面の金属放熱部材２に対する接地圧（単位面積当たりの圧力）が増大して半導体パッケージ５に損傷を与える場合がある。また、凸部１１ａの横方向への変形は起こりにくいものの上下方向での潰れが発生し易くなる。
【００２２】
（ｂ）は、下側に凸で内側が凹状の凸部１１ａの凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して空気溜まり１１ｂを内包させたものであり、この空気溜まり１１ｂのクッション効果により半導体パッケージ５に対する圧力を緩和することができる。
【００２３】
（ｃ）は、凸部１１ａの下面を粗面化したものであり、その下面の摩擦係数を大きくして金属放熱部材２に対する横ずれを発生しにくくしたものである。
【００２４】
（ｄ）は、凸部１１ａの下部を膨大化して下面の接触面積を大きくすることで、金属放熱部材２に対する接地圧を小さくするとともに横ずれを発生しにくくしたものである。
【００２５】
かくして、本発明は、トレイ１０の強度が向上し、積重ねたり真空パックした際にトレイ１０が変形しにくくなり、半導体パッケージ５のリード端子３が曲がったり絶縁基板１が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板１１があることで、トレイ１０の凹部１０ａがその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイ１０が変形して凹部１０ａが下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージ５に直接圧力が加わることが解消される。さらに、積重ねたり真空パックした際に中板１１の凸部１１ａが金属放熱部材２に接して半導体パッケージ５を固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージ５が凹部１０ａ内で激しく動いて絶縁基板１等が破損するのを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を行なうことは何等差し支えない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、樹脂製の板の上側主面に凹部が形成され、絶縁基板の上面に半導体素子搭載部および下面の中央部に金属放熱部材ならびに下面の外周部に下方に伸びたリード端子が設けられた半導体素子収納用パッケージが下面を上にして凹部内に収容されるとともに上下に積み重ねられるトレイと、トレイ間に配置され、下側主面の金属放熱部材に相当する部位に下側に凸で内側が凹状の凸部が形成された樹脂製の中板とを具備し、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことにより、トレイの強度が向上し、積み重ねたり真空パックした際にトレイが変形しにくくなり、半導体パッケージのリード端子が曲がったり絶縁基板が破壊されるのを防ぐことができる。また、中板があることで、トレイの凹部がその直下の半導体パッケージに直接接することがなくなるので、トレイが変形して凹部が下方に押されたようになっても、その直下の半導体パッケージに直接圧力が加わることが解消される。さらに、積み重ねたり真空パックしたりした際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを防止するように機能する。その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。また、凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して中板に空気溜まりを内包させたことから、この空気溜まりのクッション効果により半導体パッケージに対する圧力を緩和することができる。
【００２８】
本発明は、好ましくはトレイを所定数積み重ねた状態で中板の凸部の下面と金属放熱部材とが接していることにより、トレイを積み重ねた際に中板の凸部が金属放熱部材に接して半導体パッケージを固定し、その位置ずれを確実に防止するように機能し、その結果、搬送時の振動や衝撃で半導体パッケージが凹部内で激しく動いて絶縁基板等が破損するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器について半導体パッケージ部を示す部分拡大断面図である。
【図２】半導体パッケージの側面図である。
【図３】従来の半導体パッケージを収容して積層された状態の包装容器のトレイについて半導体パッケージ部を示す部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）はトレイの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】（ａ）は中板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】本発明の中板の凸部の各種実施の形態を示し、（ａ）は凸部の幅を上端側から下端側にかけて漸次小さくしたものの断面図、（ｂ）は下側に凸で内側が凹状の凸部の凹状の内側を中板の上側主面と同じ面で閉塞して空気溜まりを内包させたものの断面図、（ｃ）は凸部の下面を粗面化したものの断面図、（ｄ）は凸部の下部を膨大化して下面の接触面積を大きくしたものの断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基板
２：金属放熱部材
３：リード端子
５：半導体パッケージ
１０：トレイ
１０ａ：凹部
１１：中板
１１ａ：凸部
【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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