(57)【要約】【課題】半導体装置のコーナー部とトレイとの接触に起因する、半導体装置の接続用端子の破損を防止することができ、また、量産性に優れた半導体集積回路装置用トレイおよび当該トレイを使用した半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置の収納部が、トレイ１０の表面側にトレイ表面から突出して形成され、平面視において、半導体装置の１辺の長さより短い辺を有する長方形状の複数のブロック１４を備える。当該複数のブロック１４の半導体装置の設置部側には、半導体装置を設置したときに、半導体装置のコーナー部を除く外縁部を下方から支持する支持面１７と、半導体装置の水平方向の移動を規制する規制面１６とを有するステップ部が形成されている。【選択図】図２
2009007055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方形の基板と、前記基板の一方面に規則的に配列され、当該一方面から突出する複数の端子を有する半導体集積回路装置を、前記端子を下向きにして１つずつ収納する第１の収納部を表面側に複数有するとともに、裏面側を上向きにした場合、前記半導体集積回路装置を上下反転した状態で１つずつ収納する第２の収納部を裏面側に複数有する半導体集積回路装置用トレイであって、
前記第１の収納部が、
前記トレイの表面側にトレイ表面から突出して形成され、平面視において、前記基板の１辺の長さより短い辺を有する方形状の複数のブロックと、
当該複数のブロックで囲まれた、前記トレイ表面側の前記半導体集積回路装置の設置部と、
当該複数のブロックの設置部側に形成された、前記半導体集積回路装置を設置したときに、前記基板のコーナー部を除く外縁部を下方から支持する支持面と、前記基板の水平方向の移動を規制する規制面とを有するステップ部と、
を備えるとともに、
前記第２の収納部が、
前記トレイの裏面側にトレイ裏面から突出して形成され、平面視において、前記基板の１辺の長さより短い辺を有する方形状の複数のブロックと、
当該複数のブロックで囲まれた、前記トレイ裏面側の前記半導体集積回路装置の設置部と、
当該複数のブロックの設置部側に形成された、裏面側を上向きにして前記半導体集積回路装置を設置したときに、前記基板のコーナー部を除く外縁部を下方から支持する支持面と、前記基板の水平方向の移動を規制する規制面とを有するステップ部と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置用トレイ。
【請求項２】
前記第１および第２の収納部の各ブロックは１つの収納部に対して４個設けられ、当該４個のブロックの各ステップ部が、前記基板の４辺に対応して配置された請求項１記載の半導体集積回路装置用トレイ。
【請求項３】
前記第１の収納部のブロックに形成された支持面の、トレイ表面からの高さが、前記半導体集積回路装置の端子の、前記基板からの突出量よりも大きい請求項１または２記載の半導体集積回路装置用トレイ。
【請求項４】
前記第２の収納部のブロックに形成された支持面の、トレイ裏面からの高さが、前記半導体集積回路装置の、前記基板の他方面における前記基板からの突出量よりも大きい請求項１または２記載の半導体集積回路装置用トレイ。
【請求項５】
前記第１の収納部のブロックに形成された支持面の、設置部側端部から規制面側端部までの長さが、前記基板端部から最も外側の前記端子までの最短距離よりも小さい請求項１または２記載の半導体集積回路装置用トレイ。
【請求項６】
請求項１の半導体集積回路装置用トレイに半導体集積回路装置を収納して、半導体集積回路装置を運搬する工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記半導体集積回路装置の端子が鉛を実質的に含有しないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体集積回路装置の端子が、ボール端子である請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体集積回路装置の端子が、ピン端子である請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置、特にボールグリッドアレイやピングリッドアレイ等のパッケージ下面に接続用端子を多数有する半導体集積回路装置を収納するためのトレイおよび当該トレイを使用した半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路装置（以下、半導体装置という。）のパッケージタイプとして、ボールグリッドアレイタイプやピングリッドアレイタイプ等のパッケージの一方の面に接続用端子が配置されたものがある。ボールグリッドアレイタイプは、接続用端子であるボール端子がパッケージの下面にマトリックス状に配置された構造を有する。また、ピングリッドアレイタイプは、接続用端子であるリードピンが、パッケージの下面にマトリックス状に配置された構造を有する。
【０００３】
図８は、ボールグリッドアレイタイプの半導体装置（以下、ＢＧＡという。）の構造を示す図である。図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は平面図、図８（ｃ）は底面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、半導体装置５のパッケージ２は、図示しない半導体チップが実装される基板３と、基板３の半導体チップ実装面を被覆するモールドレジン４からなる。基板３には、半導体チップと電気的に接続する複数の配線が形成されており、各配線は、基板３の裏面（モールドレジン４で覆われた面が表面）で、ボール端子１とそれぞれ接続されている。基板３の裏面には、図８（ｃ）に示すように、多数のボール端子１がマトリックス状に配置されている。なお、ピングリッドアレイタイプの半導体装置（以下、ＰＧＡという。）では、図８（ａ）および図８（ｃ）のボール端子１に代えて接続用端子であるリードピンが配置されている。リードピンは、例えば、銀ロウ等の接着方法を用いて基板３の裏面に固定されている。ＢＧＡやＰＧＡは、いずれも、パッケージの外周に接続用端子を備えるクアドフラットパッケージ（ＱＦＰ）等に比較して接続用端子の数を多くでき、また、電気ノイズの発生が少ない等の特徴を有している。
【０００４】
ＢＧＡやＰＧＡは、専用トレイに収納された状態で、工程間の搬送および出荷輸送等が行われる。近年、ＢＧＡのボール端子１を構成する半田ボールは、鉛半田ボールから、鉛を実質的に含有しない鉛フリー半田ボールへ移行している。このため、基板３の配線端子部と半田ボールとの接着強度が弱くなり、半田ボールが搬送中に離脱する等の接続用端子の損傷が顕著になっている。
【０００５】
図９は、従来の一般的なトレイの全体構成を示す図である。また、図１０は、当該トレイの収納部（図９に破線Ｐ１で示す領域）の構造を拡大して示す図である。図９に示すように、トレイ１００の表面１０１には、ＢＧＡやＰＧＡ等の半導体装置を収容する複数の収納部１１０が形成されている。図１０に示すように、収納部１１０は、トレイ１００の表面１０１に突設された、平面視において略長方形状の４体のブロック１１１を備える。各ブロック１１１は、半導体装置の外周を構成する４辺の各辺に対応してそれぞれ配置されている。
【０００６】
また、半導体装置に沿う方向の各ブロック１１１の両端部には、さらに上方に突出する突出部１１１ａが形成されている。図１０において、網掛けを付した領域が、突出部１１１ａである。各ブロック１１１により囲まれた領域の中央部には、半導体装置の端子（ボール端子やリードピン）をトレイ表面に対して非接触状態とするための凹形状のポケット１１２が形成されている。この収納部１１０に半導体装置を収納した場合、各ブロック１１１の半導体装置側の壁面１１１ｂが、半導体装置の水平方向の移動を規制する。このため、半導体装置は、水平方向にほとんど移動しない。また、トレイ１００は、半導体装置を収納した状態で、同型の空のトレイ１００を重ねることにより、トレイ１００に収納した半導体装置の飛び出しを防止する蓋として機能させることができるようになっている。また、例えば、半導体装置の接続用端子を検査する場合、半導体装置の接続用端子が配列された面を露出させる必要がある。この場合、空のトレイ１００を重ねた状態で、トレイ１００の表裏を反転させることにより、蓋として使用したトレイの裏側に半導体装置を、表裏を反転させた状態で移載する手法が用いられることが多い。このため、トレイ１００の裏側にも、半導体装置を収納する収納部を設けることが一般的である。
【０００７】
図１１は、トレイ１００の裏面１０２を示す図である。また、図１２は、トレイ１００の裏面側の収納部（図１１に破線Ｐ２で示す領域）の構造を拡大して示す図である。裏面側の収納部１２０は、通常、上述のように蓋として使用した際に、表面側の収納部１１０と位置が重なるように配置されている。すなわち、１つのトレイにおいて、裏面側の収納部１２０は、表面側の収納部１１０と同軸に位置が重なる状態で形成されている。表側の収納部１１０と同様に、裏面側の収納部１２０も、トレイ１００の裏面に突設された、平面視において略長方形状の４体のブロック１２１を備える。各ブロック１２１は、トレイ１００を重ねたときに、表側の各ブロック１１１と対向する位置にそれぞれ配置されている。各ブロック１２１の中央部には、さらに上方に突出する突出部１２１ａが形成されている。図１２において、網掛けを付した領域が、突出部１２１ａである。各ブロック１２１により囲まれた領域の中央部には、半導体装置のモールドレジン４で覆われた部分をトレイ裏面１０２に対して非接触状態とするための凹形状のポケット１２２が形成されている。収納部１２０に収納された半導体装置は、各ブロック１２１の半導体装置側の壁面１２１ｂにより、水平方向の移動が規制される。
【０００８】
突出部１２１ａは、トレイ１００を重ねたときに、対向する表面側のブロック１１１に設けられた突出部１１１ａの間に嵌合する。したがって、トレイ１００を重ねた状態で表裏を反転させた場合、一方のトレイ１００の表面側収納部１１０から他方のトレイ１００の裏面側収納部１２０に半導体装置をスムーズに受け渡すことができる。同様に、一方のトレイ１００の裏面側収納部１２０から他方のトレイ１００の表面側収納部１１０に半導体装置５をスムーズに受け渡すことができる。
【０００９】
後掲の特許文献１には、各収納部１１０、１２０を構成するブロック１１１、１２１の壁面１１１ｂ、１２１ｂが１本の直線をなすようにしたトレイが開示されている。この場合、各ブロック１１１、１２１の半導体装置に沿う方向の長さが、図８（ｂ）に示す半導体装置の一辺の長さａ（図８参照。）より短く形成されている。このため、収納した半導体装置５の基板３のコーナー部（図８（ｂ）、図８（ｃ）の矢指部Ｅの部分）が、各ブロック１１１、１２１に接することがない。このため、コーナー部Ｅとブロック１１１、１２１の衝突に起因する基板３の破損やブロック１１１、１２１の破損が防止される。また、各ブロック１１１、１２１の壁面と半導体装置５の側面とは水平面内において線接触となるため、半導体装置の回転方向の移動も規制される。
【００１０】
また、後掲の特許文献２には、トレイに凹形状のポケット１１２を設けず、各ブロック１１１、１２１の壁面１１１ｂ、１２１ｂに相当する部位から下方に傾斜面を形成したトレイが開示されている。当該トレイでは、傾斜面により、半導体装置の端子が配列された面の外縁部６ａ（図８（ｃ）参照。）を支持するとともに、傾斜面の傾斜角度を適切に設定することにより、半導体装置の端子とトレイとを非接触状態にしている。
【特許文献１】特開２０００−３１８７８９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来のトレイ１００は、半導体装置の端子とトレイ１００とを非接触状態にするため、収納部１１０中央部の凹形状のポケット１１２で半導体装置の基板３の外周全体を支持している。したがって、接続用端子とトレイ１００とは非接触状態であるが、基板３の端部下面がトレイ１００と接触している。このため、トレイ１００は、パッケージ２のコーナー部Ｅとも接することになり、コーナー部Ｅは、完全な非接触状態とはならない。
【００１２】
また、傾斜面を用いたトレイでは、トレイの設計が複雑になる上、半導体装置が常に水平に支持されるとは限らない。すなわち、半導体装置の収納性および安定性に課題がある。特許文献２では、裏面側収納部のコーナー部にブロックを設け、半導体装置が水平に支持されるように、半導体装置の位置を規制するようにしている。したがって、本形態においても、半導体装置のコーナー部Ｅは、完全な非接触状態とならない。
【００１３】
すなわち、上記従来構造のトレイでは、パッケージ２のコーナー部ＥがＢＧＡ５を支持する支持部１１３（図１０参照）または支持部１２３（図１２参照）に接触する。そのため、ＢＧＡ５を収納した状態でトレイを搬送したときの軽微な衝撃により、モールドレジン４に覆われていない比較的強度が弱い基板３のコーナー部に、上下振動による変形応力が発生する。この変形応力が基板３の配線端子部と半田ボールとが剥がされる方向の作用となり、半導体装置の接続用端子が破損するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、半導体装置のコーナー部とトレイとの接触に起因する、半導体装置の接続用端子の破損を防止することができ、また、量産性に優れた半導体集積回路装置用トレイおよび当該トレイを使用した半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、方形の基板と、当該基板の一方面に規則的に配列され、当該一方面から突出する複数の端子を有する半導体集積回路装置を、前記端子を下向きにして１つずつ収納する第１の収納部を表面側に複数有するとともに、裏面側を上向きにした場合、半導体集積回路装置を上下反転した状態で１つずつ収納する第２の収納部を裏面側に複数有する半導体集積回路装置用トレイを前提としている。そして、本発明に係る半導体集積回路装置用トレイは、上記第１の収納部が、上記トレイの表面側にトレイ表面から突出して形成され、平面視において、上記基板の１辺の長さより短い辺を有する方形状の複数のブロックを備える。当該複数のブロックで囲まれた領域が、トレイ表面側の半導体集積回路装置の設置部である。当該複数のブロックの設置部側には、半導体集積回路装置を設置したときに、上記基板のコーナー部を除く外縁部を下方から支持する支持面と、上記基板の水平方向の移動を規制する規制面とを有するステップ部が形成されている。また、上記第２の収納部が、トレイの裏面側にトレイ裏面から突出して形成され、平面視において、上記基板の１辺の長さより短い辺を有する方形状の複数のブロックを備える。当該複数のブロックで囲まれた領域が、トレイ裏面側の半導体集積回路装置の設置部である。当該複数のブロックの設置部側には、裏面側を上向きにして半導体集積回路装置を設置したときに、上記基板のコーナー部を除く外縁部を下方から支持する支持面と、上記基板の水平方向の移動を規制する規制面とを有するステップ部が形成されている。
【００１６】
本構成によれば、収納した半導体集積回路装置は、ステップ部以外の部分ではトレイと接することがない。このため、収納した半導体装置、特に、鉛フリー化された接続用端子を備える半導体装置の接続用端子の損傷を防止することができる。
【００１７】
上記第１および第２の収納部の各ブロックの数は、例えば、１つの収納部に対して４個とし、当該４個のブロックの各ステップ部が、上記基板の４辺に対応して配置する構成を採用することができる。
【００１８】
また、上記第１の収納部のブロックに形成された支持面の、トレイ表面からの高さは、半導体集積回路装置の端子の、上記基板からの突出量よりも大きくすることができる。同様に、上記第２の収納部のブロックに形成された支持面の、トレイ裏面からの高さは、半導体集積回路装置の、上記基板の他方面における上記基板からの突出量よりも大きくすることができる。さらに、上記第１の収納部のブロックに形成された支持面の、設置部側端部から規制面側端部までの長さは、上記基板端部から最も外側の上記端子までの最短距離よりも小さくすることができる。
【００１９】
上述の半導体集積回路用トレイに半導体集積回路装置を収納して、半導体集積回路装置を運搬する工程を含む半導体装置の製造方法においては、半導体集積回路装置の端子が鉛を実質的に含有しない場合に、特に好適である。また、半導体集積回路装置の端子は、ボール端子やピン端子である場合に特に好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、半導体装置のコーナー部とトレイとが全く接する部分がない状態で、半導体装置を収納することができる。この結果、収納した半導体装置、特に、鉛フリー化がなされた接続用端子を備える半導体装置を収容する場合に、接続用端子の離脱等の損傷の発生を防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る半導体集積回路装置用トレイは、収納部がステップ部を有するブロックにより構成されており、従来のトレイのように、トレイ表面にポケットを形成する必要がない。このため、従来に比べて、成形や切削加工等の製造方法に拘らず、容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る半導体集積回路用トレイの一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、図８に示したようなＢＧＡを収納する半導体集積回路装置用トレイにより本発明を具体化している。なお、以下では、トレイの通常の使用状態、すなわちトレイを水平においた状態を基準状態として、鉛直上方向を上と表現し、鉛直下方向を下と表現する。また、本実施形態のトレイは、従来のトレイ１００と同様に、複数の同型のトレイを積み重ねて使用するものであり、半導体装置を収納した状態で空のトレイを重ねることにより、上方に重ねたトレイが蓋として機能する。
【００２３】
図１は、本実施形態のトレイの全体構成を示す平面図である。図１に示すように本実施形態のトレイ１０は、略長方形のプレート形状を有する。トレイ１０の表面１１には、ＢＧＡ５を収納する複数の収納部（第１の収納部）１２が配列されている。各収納部１２は、トレイ１０の長手方向（長辺）および短手方向（短辺）に沿って一定のピッチで配列されている。図１の例では、１４個の収納部１２が配列されおり、１つのトレイ１０に１４個のＢＧＡ５を収納することができる。なお、表面側の収納部１２は、ＢＧＡ５の端子を下方に向けた状態でＢＧＡ５を収納する。
【００２４】
図２は、１つの収納部１２を含む領域（図１に破線Ｑ１で示す領域）を拡大して示す平面図である。また、図３は、図２に示すＡ−Ａにおける断面図である。図２および図３に示すように、各収納部１２は、トレイ１０の表面１１に、平面視において略長方形状の４体のブロック１４（１４ａ、１４ｂ）を備える。各ブロック１４は、ＢＧＡ５の外周を構成する各辺（基板３の各辺）に対応して配置されている。すなわち、各収納部１２は、一定の間隔をおいて互いに平行に対向配置された１対のブロック１４ａと、一定の間隔をおいて互いに平行に対向配置された１対のブロック１４ｂとを備える。本実施形態では、ブロック１４ａの長辺がトレイ１０の短辺と平行に配置されており、ブロック１４ｂの長辺がトレイ１０の長辺と平行に配置されている。したがって、１対のブロック１４ａと、１対のブロック１４ｂとは互いに直交する方向に配置されている。なお、図２において、４体のブロック１４により囲まれた領域がＢＧＡ５の設置部になる。また、収納部１２に、ＢＧＡ５を収納した状態において、基板３の各辺の中央部に、各ブロック１４の中心が正対するように、各ブロック１４が配置されている。なお、以下では、１対のブロック１４ａ、１４ｂのそれぞれに属する部位に、適宜、対応する符号（ａまたはｂ）を付して説明する。
【００２５】
各ブロック１４の設置部側には、それぞれステップ部が形成されている。各ステップ部は、トレイ１０の表面１１に略平行な支持面１７（１７ａ、１７ｂ）と、当該支持面１７から略垂直に立ち上がる規制面１６（１６ａ、１６ｂ）とにより構成されている。支持面１７は、表面１１を上向きにしたトレイ状態で、ＢＧＡ５を下方から支持する。すなわち、基板３の接続用端子が配列された端子配列面６の外縁部６ａ（図８（ｃ）参照。）を支持する。ここで、外縁部６ａとは、最も外側に配置されているボール端子１よりも外側に位置するパッケージ２（基板３）の外縁領域を指す。また、規制面１６は、ＢＧＡ５の水平方向の移動を規制する。なお、以下では、各ブロック１４の支持面１７の設置部側の端部を構成する壁面を壁面１８（１８ａ、１８ｂ）という。
【００２６】
また、本実施形態では、各ブロック１４は突出部１５（１５ａ、１５ｂ）を備える。突出部１５は、各ブロック１４において、収納部１２に収納されるＢＧＡ５に沿う方向の両端に形成されている。図２において、網掛けを付した領域が突出部１５である。図３に示すように、突出部１５は、突出部１５の先端に向かうほど、規制面１６に垂直な方向の幅が狭くなる形状を有している。すなわち、突出部１５の配置部側の側面が、突出部１５の先端に向かうにつれて、配置部と反対方向に傾斜している。このため、突出部１５の配置部側の側面は、収納部１２にＢＧＡ５を収納する際に、ＢＧＡ５を配置部に案内するガイドの機能も有している。
【００２７】
本実施形態では、平面形状が正方形のパッケージ２を有するＢＧＡ５を収納する。このため、ブロック１４ａ、１４ｂは同一形状であり、１対のブロック１４ａ間の距離と、１対のブロック１４ｂ間の距離とが同一になっている。すなわち、各ブロック１４のＢＧＡ５に沿う方向の長さは全て同一（長さＫ１）になっている。また、互いに対向する壁面１８ａ間の距離と、互いに対向する壁面１８ｂ間の距離とが同一（長さＫ２）になっている。さらに、互いに対向する規制面１６ａ間の距離と、互いに対向する規制面１６ｂ間の距離とが同一（長さＫ３）になっている。
【００２８】
ここで、各ブロック１４のＢＧＡ５に沿う方向の長さＫ１は、ＢＧＡ５の一辺の長さａ（図８（ｂ）参照。）よりも短くなっている。本実施形態では、特に、モールドレジン４の長さＬ（図８（ｂ）参照。）より短くしている。また、互いに対向する壁面１８ａ間の距離Ｋ２は、ＢＧＡ５の一辺の長さａよりも短く、かつ、ボール端子１群形成領域の１辺の長さｃ（図８（ａ）参照。）よりも大きくなっている。さらに、互いに対向する規制面１６間の距離Ｋ３は、ＢＧＡ５一辺の長さａよりも僅かに大きくなっている。
【００２９】
なお、本実施形態では、支持面１７の設置部側端部から規制面１６側端部までの長さが、基板３の端部から最も外側の接続用端子までの最短距離よりも小さくするため、長さＫ２と長さｃとの差（Ｋ２−ｃ）は、長さＫ３と長さａとの差（Ｋ３−ａ）よりも大きくなっている。また、壁面１８の高さｄ１（図３参照）は、ボール端子１の基板３からの突出量ｈ１（図８（ａ）参照。）よりも大きくなっている。なお、平面形状が長方形のパッケージを有するＢＧＡを収納する場合も、当該パッケージの寸法に応じて同様に設計することができる。
【００３０】
このような構成の収納部１２にＢＧＡ５を収納した場合、基板３の端子配設面の外縁部６ａが、ブロック１４の支持面１７に支持される。そして、収納部１２に収納されたＢＧＡ５が水平方向に移動しようとした場合、ＢＧＡ５の側面の中央部がブロック１４の規制面１６と接触し、それ以上の移動が規制される。また、ＢＧＡ５の側面は、規制面１６に対して線接触するため、ＢＧＡ５の回転移動も規制される。
【００３１】
本実施形態では、ブロック１４のＢＧＡ５に沿う方向の長さＫ１が、ＢＧＡ５の一辺の長さａよりも短く、基板３の外周を構成する各辺の中央部のみに対応して配置されている。このため、ＢＧＡ５のコーナー部Ｅはブロック１４およびトレイ１０の他の部位に接することはない。
【００３２】
また、ブロック１４の規制面１６間の長さＫ３とＢＧＡ５の一辺の長さａとの差は、ブロック１４の壁面１８間の長さＫ２とボール端子１群形成領域の一辺の長さｃとの差よりも小さい。このため、収納部１２に収納したＢＧＡ５が規制面１６に接しても、ボール端子１がブロック１４の壁面１８に接することがない。したがって、収納部１２の中央部のトレイ表面に従来のポケット１１２（図１０参照。）を形成することなく、ボール端子１とトレイ１０の表面１１とを非接触状態にすることができる。
【００３３】
一方、トレイ１０の裏面には、表面側の収納部１２と同数の収納部２２が形成されている。図４は、トレイの裏面を上向きにした状態のトレイ１０の構成を示す平面図である。トレイ１０の裏面２１の収納部２２は、表面１１側の収納部１２と同軸に重なる状態で、トレイ１０の長辺および短辺に沿って、表面側の収容部１２と同一のピッチ、および同一の向きに配列されている。図４の例では、表面側の１４個の収納部１２に対応する、１４個の収納部２２が配列されており、１つのトレイ１０に１４個のＢＧＡ５を収納することができる。なお、裏面側の収納部２２は、ＢＧＡ５の端子を上方に向けた状態で、ＢＧＡ５を収納する。
【００３４】
図５は、１つの収納部２２を含む領域（図４に破線Ｑ２で示す領域）を拡大して示す平面図である。また、図６は、図５に示すＢ−Ｂにおける断面図である。なお、図１に破線Ｑ１で示す領域と、図４に破線Ｑ２で示す領域とは、トレイ１０において、表裏の関係にある。
【００３５】
図５および図６に示すように、各収納部２２は、表面側収納部１２と同様に、トレイ１０の裏面２１に、平面視において略長方形状の４体のブロック２４（２４ａ、２４ｂ）を備える。各ブロック２４は、ＢＧＡ５の外周を構成する各辺に対応して配置されている。すなわち、各収納部２２は、一定の間隔をおいて互いに平行に対向配置された１対のブロック２４ａと、一定の間隔をおいて互いに平行に対向配置された１対のブロック２４ｂとを備える。本実施形態では、ブロック２４ａの長辺がトレイ１０の短辺と平行に配置されており、ブロック２４ｂの長辺がトレイ１０の長辺と平行に配置されている。したがって、１対のブロック２４ａと、１対のブロック２４ｂとは互いに直交する方向に配置されている。なお、図５において、４体のブロック２４により囲まれた領域がＢＧＡ５の設置部になる。また、収納部２２に、ＢＧＡ５を収納した状態において、基板３の各辺の中央部に、各ブロック２４の中心が正対するように、各ブロック２４が配置されている。なお、以下では、１対のブロック２４ａ、２４ｂのそれぞれに属する部位に、適宜、対応する符号（ａまたはｂ）を付して説明する。
【００３６】
各ブロック２４の設置部側には、それぞれステップ部が形成されている。各ステップ部は、トレイ１０の裏面２１に略平行な支持面２７（２７ａ、２７ｂ）と、当該支持面１７から立ち上がる規制面２６（２６ａ、２６ｂ）とにより構成されている。支持面２７は、裏面２１を上向きにしたトレイ状態で、ＢＧＡ５を下方から支持する。すなわち、基板３のモールドレジン４が設けられたモールド配置面７の外縁部７ａ（図８（ｂ）参照。）を支持する。また、規制面２６は、基板３の水平方向の移動を規制する。なお、以下では、各ブロック２４の支持面２７の設置部側端部を構成する壁面を壁面２８（２８ａ、２８ｂ）という。
【００３７】
また、本実施形態では、各ブロック２４は突出部２５（２５ａ、２５ｂ）を備える。突出部２５は、各ブロック２４において、収納部２２に収納されるＢＧＡ５に沿う方向の中央部に形成されている。図５において、網掛けを付した領域が突出部２５である。図５に破線で示すように、突出部２５は、トレイ１０を重ねたときに、対向する表面側のブロック１４に設けられた突出部１５の間に嵌合するようになっている。また、図６に示すように、突出部２５は、突出部２５の先端に向かうほど、平面視において規制面２６に垂直な方向の幅が細くなる形状を有している。すなわち、突出部２５の配置部側の側面が、突出部２５の先端に向かうにつれて、配置部と反対方向に傾斜している。このため、突出部２５の配置部側の側面は、収納部２２にＢＧＡ５を収納する際に、ＢＧＡ５を配置部に案内するガイドの機能も有している。なお、本実施形態では、表面側の突出部１５とは異なり、突出部２５の側面が、規制面２６になっている。
【００３８】
上述のように、本実施形態では、平面形状が正方形のパッケージ２を有するＢＧＡ５を収納する。また、本実施形態では、モールドレジン４は、水平断面形状も略正方形となっている。このため、ブロック２４ａ、２４ｂは同一形状であり、１対のブロック２４ａ間の距離と、１対のブロック２４ｂ間の距離とが同一になっている。すなわち、各ブロック２４のＢＧＡ５に沿う方向の長さは全て同一（長さＫ４）になっている。また、互いに対向する壁面２８ａ間の距離と、互いに対向する壁面２８ｂ間の距離とが同一（長さＫ５）になっている。さらに、互いに対向する規制面２６ａ間の距離と、互いに対向する規制面２６ｂ間の距離とが同一（長さＫ６）になっている。
【００３９】
ここで、各ブロック２４のＢＧＡ５に沿う方向の長さＫ４は、ＢＧＡ５の一辺の長さａ（図８（ｂ）参照。）よりも短くなっている。また、本実施形態では、長さＫ４は、表面側の各ブロック１４のＢＧＡ５に沿う方向の長さＫ１と同一になっている。また、互いに対向する壁面２８間の距離Ｋ５は、ＢＧＡ５の一辺の長さａよりも短くなっている。さらに、互いに対向する規制面２６間の距離Ｋ６は、ＢＧＡ５の一辺の長さａよりも僅かに大きくなっている。
【００４０】
また、壁面２８の高さｄ２（図６参照）は、モールドレジン４の基板３からの突出量ｈ２（図８（ａ）参照。）よりも大きくなっている。なお、平面形状が長方形のパッケージを有するＢＧＡを収納する場合も、当該パッケージの寸法に応じて同様に設計することができる。
【００４１】
このような構成の収納部２２にＢＧＡ５を、トレイ１０の裏面２１を上向きにした状態で、ボール端子１を上向きにして収納した場合、基板３のモールド配置面７の外縁部７ａが、ブロック２４の支持面２７に支持される。そして、収納部２２に収納されたＢＧＡ５が搬送中などに水平方向に移動しようとした場合、ＢＧＡ５の側面の中央部がブロック２４の規制面２６と接触し、それ以上の移動が規制される。また、ＢＧＡ５の側面は、規制面２６に対して線接触するため、ＢＧＡ５の回転移動も規制される。
【００４２】
本実施形態では、ブロック２４のＢＧＡ５に沿う方向の長さＫ４が、ＢＧＡ５の一辺の長さａよりも短く、基板３の外周を構成する各辺の中央部のみに対応して配置されている。このため、ＢＧＡ５のコーナー部Ｅはブロック２４およびトレイ１０の他の部位に接することはない。また、収納部２２の中央部のトレイ表面に従来のポケット１２２（図１２参照。）を形成することなく、モールドレジン４とトレイ１０の裏面２１とを非接触状態にすることができる。
【００４３】
図７は、以上の構成を有するトレイ１０を重ね合わせた状態を示す部分断面図である。図７では、表面側のブロック１４の突出部１５と、裏面側のブロック２２の突出部２５とが嵌合する状態で、２つのトレイ１０が重ねられている。重ね合わせるトレイ１０間の位置合わせは、両者間の位置合わせを行う公知の位置決め手段を備えることにより容易に実現することができる。図７の例では、トレイ１０の表面側の外縁３１が、トレイ１０の裏面側の外縁３２と嵌合する構成を採用している。ここでは、裏面側外縁３２のトレイ内方側の側面が垂直面で構成され、表面側外縁３１のトレイ外方側の側面が先端に向かってトレイ内方側に傾斜する傾斜面により構成されている。このため、両トレイ１０の外縁が重なるようにして、下側のトレイ１０に上側のトレイ１０を重ねるだけで、正確に位置合わせを行うことができる。
【００４４】
図７に示すように、本実施形態のトレイ１０は、下側のトレイ１０の各表面側収納部１２と上側のトレイ１０の対応する裏面側収納部２２との間で１個のＢＧＡ５を収納することができる。このように、本実施形態のトレイ１０では、重ね合わせた場合であっても、半導体装置は、パッケージ２の外周を構成する各辺の中央部のみがトレイ１０と接する。すなわち、パッケージ２のコーナー部Ｅは、トレイ１０と非接触状態にある。したがって、収納した半導体装置の保護、特に近年採用されるようになった鉛フリー化がなされた接続用端子を有する半導体装置の、接続用端子の損傷を防止することができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、半導体装置のコーナー部とトレイとが全く接する部分がない状態で、半導体装置を収納することができる。この結果、収納した半導体装置、特に、鉛フリー化がなされた接続用端子を備える半導体装置において、接続用端子の離脱等の損傷の発生を防止することができる。
【００４６】
また、本発明に係る半導体集積回路装置用トレイは、収納部がステップ部を有するブロックにより構成されており、従来のトレイのように、トレイ表面にポケットを形成する必要がない。このため、従来に比べて、容易に製造することができる。
【００４７】
なお、トレイ１０は、成形や切削加工等の製造方法に拘らず、製造することができる。また、トレイ１０は、製造が容易、かつ軽量とするため、耐熱性のある合成樹脂により一体成型されることが好ましい。さらに、収納された半導体装置の静電破壊を防止するため、トレイ１０は導電性を有していることが好ましい。耐熱性のある導電性合成樹脂としては、例えば、炭素粒子、炭素繊維、金属粒子、金属繊維等の導電性充填剤が混入されたポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリアクリルスルホン系樹脂またはポリエステル系樹脂等を使用することができる。加えて、第１の収納部（第２の収納部）の底面の中央部分に貫通孔を設けてもよい。これにより、トレイを軽量化することができる。
【００４８】
また、トレイを使用して、ＢＧＡやＰＧＡ等の半導体装置を運搬する工程を含む半導体装置の製造工程では、本発明のトレイを使用して、半導体装置を搬送することにより、搬送中の半導体装置の破損を防止することができる。当該製造方法は、特に、鉛フリー化がなされた接続用端子を備える半導体装置の製造方法として、特に有効である。
【００４９】
なお、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、種々の変形および応用が可能である。例えば、上記では、表面側のブロックと裏面側のブロックとにそれぞれ突出部を設け、両者が嵌合する構成としたが、本願において当該突出部は必須の要素ではない。また、上記では、半導体装置の外周を構成する基板の各辺にそれぞれ１つのブロックを配置した構成を説明したが、各辺に配置されるブロックの数は複数でもよい。すなわち、半導体装置のコーナー部と接することのない配置であればブロック数は任意である。
【００５０】
加えて、上記では、ＢＧＡを収納するトレイについて説明したが、本発明は、ＰＧＡのほか、パッケージの一方面に接続用端子を有する、いかなる半導体装置を収納するトレイにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明による半導体集積回路装置用トレイは、パーソナルコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）の画像処理用にシステム化された多ピンのＢＧＡやＰＧＡパッケージ等の下面に接続用端子を有する半導体装置の搬送や輸送する際のトレイおよび接続用端子の破損を防止できる半導体装置の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態におけるトレイの表面側を示す平面図
【図２】本発明の一実施形態におけるトレイの表面側収納部を示す平面図
【図３】図２に示すＡ−Ａにおける断面図
【図４】本発明の一実施形態におけるトレイの裏面側を示す平面図
【図５】本発明の一実施形態における裏面側収納部を示す平面図
【図６】図５に示すＢ−Ｂにおける断面図
【図７】本発明の一実施形態におけるトレイを２枚重ねた状態を示す部分断面図
【図８】ＢＧＡを示す図
【図９】従来のトレイの表面側を示す平面図
【図１０】従来のトレイの表面側収納部を拡大して示す平面図
【図１１】従来のトレイの裏面側を示す平面図
【図１２】従来のトレイの裏面側収納部を拡大して示す平面図
【符号の説明】
【００５３】
１  ボール端子（接続用端子）
２  パッケージ
３  基板
４  モールドレジン
５  ＢＧＡ（半導体集積回路装置）
１０  トレイ
１２  表面側収納部（第１の収納部）
１４、１４ａ、１４ｂ  ブロック
１６、１６ａ、１６ｂ  規制面
１７、１７ａ、１７ｂ  支持面
１８、１８ａ、１８ｂ  壁面
２２  裏面側収納部（第２の収納部）
２４、２４ａ、２４ｂ  ブロック
２６、２６ａ、２６ｂ  規制面
２７、２７ａ、２７ｂ  支持面
２８、１８ａ、２８ｂ  壁面
【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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