JP2015050324A - チップトレイ - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップのチップトレイにおいて、画像認識装置を用いた外観検査におけるノイズの混入を抑えながら、収納される半導体チップの裏面の欠けやチッピングを評価するために、半導体チップを収納したまま、チップトレイの裏面方向からの外観検査を可能とする。【解決手段】チップトレイの全体は不透明の部材で構成され、チップポケット部を有し、チップポケット部には、四辺形の半導体チップが収納されたとき、その半導体チップの対向する２辺を同時に底面側から観察可能な大きさの開口部を設ける。開口部は透明部材で形成し、メッシュを形成し、または、ストライプ状の貫通孔で形成する。開口部を半導体チップの長手方向の中央部に設けることにより、チップ欠けやチッピングの影響が最も深刻な箇所の外観検査を、収納状態のまま裏面から行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、チップトレイに関し、特に、ベアチップ出荷等、半導体チップの搬送に用いるチップトレイに好適に利用できるものである。

半導体チップをパッケージ等に収納せずにそのまま出荷する、ベアチップと呼ばれる出荷形態がある。このとき、半導体チップは、チップトレイに収納される。半導体ウェハを個片化した後、パッケージやマルチチップモジュール等のモジュールに実装する工程に搬送する場合も、同様に、チップトレイに収納して搬送される場合がある。

特許文献１には、透明なチップトレイが開示されている。半導体チップをチップトレイに収納したまま、下方から見た画像を取り込んで認識することができるように、構成されている。

特許文献２には、収納部の底面と壁面に粘着テープが配置され、さらに底面に開口部が設けられた、半導体デバイスの収納ケースが開示されている。浮遊するダストを粘着テープによって捕捉する。開口部を通して、外部に設置される減圧装置によって、収納される半導体デバイスを吸引して、底面に密着させる。

特許文献３には、パッケージングされ外部接続端子を持つ半導体電子部品の搬送具が開示されている。搬送具には、半導体電子部品の下面側に設けられた外部接続端子の、当該半導体電子部品が実装されるときに実装基板と接合される接合面を、収納されたままの状態で検査することができるように、検査用開口が設けられている。

特開昭６１−１８７３４２号公報 特開２００１−７１９３号公報 特開２００２−３６２６７９号公報

特許文献１、２及び３について本発明者らが検討した結果、以下のような新たな課題があることがわかった。

例えば液晶表示ドライバＩＣ（Integrated Circuit）などの半導体チップを、ベアチップの状態で出荷するときには、員数の確認の他、チップの欠けやチッピングの大きさや数、位置を検査する、外観検査が実施される。半導体チップは、その表面側、即ち、回路素子が形成されている側を上にして、チップトレイに収納されるので、員数の確認と表面の欠けやチッピングの検査は、上方からの外観検査によって行われる。一方、裏面の欠けやチッピングに対しては、一旦半導体チップをチップトレイから取り出して外観検査を行うか、特許文献１に記載されるように、透明なチップトレイを用いて、チップトレイに収納したままの状態で、下方から外観検査を行うことができる。

本発明者らが検討したところ、半導体チップを透明なチップトレイに収納した状態で、上方や下方から外観検査を行う場合、光学的な画像認識装置を用いると、チップトレイが透明であることに起因する問題が発生することがわかった。即ち、透明なチップトレイは反射光や散乱光などの迷光を透過させてしまい、撮像される半導体チップの画像におけるノイズとなって、外観検査を阻害するおそれがあるという問題が発生する。特許文献３には、検査用開口が設けられた搬送具が示されるが、この搬送具は、パッケージングされ外部接続端子を持つ半導体電子部品を収納するものであり、検査用開口部は、当該半導体電子部品が実装されるときに実装基板と接合される接合面を、下方から検査するためのものである。そのため、ベアチップ状態の半導体チップの裏面の欠けやチッピングのための外観検査に適用することはできない。特許文献２には、ベアチップ状態の半導体チップを収納することができ、底面に開口部を有する収納ケースが開示されているが、この開口部は、半導体チップを吸引するためのものであるから、半導体チップの裏面の欠けやチッピングのための外観検査に適用することはできない。半導体チップの裏面の欠けやチッピングは、ウェハをダイシング等によって個片化したときの辺縁部で主に発生するが、半導体チップを吸引するためには辺縁部を避けた平坦部に、開口部を設ける必要があるからである。

本発明の目的は、画像認識装置を用いた外観検査におけるノイズ光の混入を抑えながら、収納される半導体チップの裏面の欠けやチッピングを評価するため、半導体チップを収納した状態での裏面方向からの外観検査を可能とする、チップトレイを提供することにある。

このような課題を解決するための手段を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本発明の一実施の形態によれば、下記の通りである。

すなわち、半導体チップを収納するためのチップトレイであって、不透明の部材で構成され、チップポケット部を有し、チップポケット部には、四辺形の半導体チップが収納されたとき、その半導体チップの対向する２辺を同時に底面側から観察可能な大きさの開口部を設ける。ここで、不透明とは、光を全く通さないことを意味するのではなく、光の透過をある程度抑えることができれば足りる。

前記一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、画像認識装置を用いた外観検査におけるノイズの混入を抑えながら、収納される半導体チップの裏面の欠けやチッピングを評価するために、半導体チップを収納したまま、チップトレイの裏面方向から外観検査を行うことができる。

図１は、本発明の代表的な実施形態に係るチップトレイの一部の形状を表す、上面図及び断面図である。 図２は、開口部を透明樹脂で形成したチップトレイの上面図である。 図３は、底面全体を透明樹脂で形成したチップトレイの上面図である。 図４は、開口部にメッシュを有するチップトレイの上面図である。 図５は、開口部がスリット状に形成されたチップトレイの上面図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕＜チップポケットの短辺方向全面の開口部＞
本発明の代表的な実施形態に係るチップトレイ（１）は、四辺形の半導体チップ（２）を収納するためのチップトレイであって、以下のように構成される。

前記半導体チップの側壁に余裕を持って接する肉厚部（４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿２４）と、前記半導体チップの底面に接するチップポケット部（３）とを有し、前記肉厚部は不透明の部材で構成され、前記チップポケット部は、開口部（５、５＿１〜５＿４）を備える。前記開口部の対向する２辺は前記肉厚部に接する。

これにより、画像認識装置を用いた外観検査におけるノイズ光の混入を抑えながら、収納される半導体チップ（２）の裏面の欠けやチッピングを評価するため、半導体チップ（２）を収納したまま、チップトレイ（１）の裏面方向から外観検査を行うことができる。開口部（５、５＿１〜５＿４）は、その開口部を通して、チップトレイ（１）の裏面方向から、収納される半導体チップ（２）の少なくとも２辺の辺縁部を観察するために十分な大きさに構成されるからである。また、半導体チップ（２）の周囲に位置する肉厚部（４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿２４）が不透明なので、外観検査におけるノイズ光の混入を抑えることができる。

〔２〕＜チップの欠けやチッピングを裏面から観察可能な開口部＞
本発明の代表的な実施形態に係るチップトレイ（１）は、半導体チップ（２）を収納するためのチップトレイであって、不透明の部材で構成され、チップポケット部（３）を有し、前記チップポケット部は、四辺形の半導体チップが収納されたとき、前記半導体チップの対向する２辺を同時に底面側から観察可能な開口部（５、５＿１〜５＿４）を有する。

これにより、項１と同様の効果を奏する。

〔３〕＜開口部に透明部材＞
項１または項２において、前記チップトレイは、前記開口部が透明部材で構成される。

これにより、開口部（５）からの異物の混入や汚染、半導体チップ（２）の落下等の恐れがなく、収納される半導体チップのハンドリングを、全体が透明部材または不透明部材で形成される従来のチップトレイを用いる場合と同様にすることができる。

〔４〕＜底面全体が透明部材＞
項３において、前記チップトレイは、底面（６）が透明部材で構成される。

これにより、開口部（５）のみに透明部材を埋め込む、あるいは嵌め込むよりも安価に、チップトレイ（１）を製造することができる。

〔５〕＜開口部がメッシュ＞
項１または項２において、前記チップトレイは、前記開口部にメッシュ（５＿３）を有する。

これにより、チップトレイ全体を同じ部材で構成することができ、製造コストを低く抑えることができる。

〔６〕＜開口部が貫通孔（スリット状）＞
項１または項２において、前記チップトレイは、前記開口部が貫通孔で構成される。

これにより、チップトレイ全体を同じ部材で構成することができ、製造コストを低く抑えることができる。

〔７〕＜半導体チップの長手方向中央部に開口部＞
項１から項６のうちのいずれか１項において、前記チップトレイは、前記半導体チップの短辺側の側壁に接し、互いに対向する１組の肉厚部（４＿Ｎと４＿Ｓ）を備え、前記開口部は、前記対向する肉厚部からの距離が等しい箇所を含んで形成される。

これにより、半導体チップ（２）にとってチップ欠けやチッピングの影響が最も深刻な、チップの長手方向中央部の外観検査を、半導体チップ（２）を収納したまま、チップトレイ（１）の裏面方向から行うことができる。

〔８〕＜表示ドライバＩＣ＞
項７において、前記半導体チップは表示ドライバＩＣである。

これにより、長辺と短辺の長さの比が大きい、表示ドライバＩＣを収納するための、チップトレイを提供することができ、チップ欠けやチッピングがあった場合に、問題が最も深刻な、長辺の中央部分における裏面からの外観検査を、チップを取り出すことなく、行うことができる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

〔実施形態１〕＜チップの欠けやチッピングを裏面から観察可能な開口部＞
図１は、本発明の代表的な実施形態に係るチップトレイ１の一部の形状を表す、上面図及び断面図である。（ａ）は上面図であり、（ｂ）〜（ｅ）は断面図である。（ｂ）はＹ−Ｙ断面であり、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、Ｘ１−Ｘ１断面、Ｘ２−Ｘ２断面、Ｘ３−Ｘ３断面である。

チップトレイ１は、底面部６上に肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４を有する。底面部６と肉厚部４は、機能的に区別するために互いに異なるハッチングが付されているが、同一部材によって形成されてもよいし、別々の部材で形成されて接着されてもよい。特に制限されないが、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂を射出成型して形成される。肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４に囲まれる部分が、半導体チップ２を収納するための、チップポケット３である。（ａ）に示されるように、肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４は、収納される半導体チップ２の側壁に、若干の余裕を持って接し、（ｂ）に示されるように半導体チップ２の厚さよりも厚く形成される。図１では、肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４は、６つの部分に分かれた例が示されるが、全てつながっていてもよいし、逆にさらに細かく分割されていてもよい。また、少なくとも、半導体チップ２の側壁に接する肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４は、不透明に形成される。底面部６は、後述の開口部５以外の部分は、不透明であっても透明であってもよい。詳細は各実施形態において後述する。尚、図１において半導体チップ２は、底面部６から離して描かれているが、収納された状態では底面部６または開口部５に接することは言うまでもない。

チップポケット３の一部には、開口部５が形成される。開口部５は、半導体チップ２が収納されたときに、裏面である底面側から、半導体チップ２の対向する２辺を同時に観察することができるように形成される。即ち、開口部５は、左右で対向する肉厚部４＿１と４＿２の両方、４＿３と４＿４の両方のそれぞれに、接して形成される。換言すれば、開口部５は、左右で対向する肉厚部４＿１と４＿２の両方、４＿３と４＿４の両方のそれぞれに、跨って形成される。裏面（底面側）からの半導体チップ２の裏面の観察を可能とするために、開口部５は、透明な部材を使って形成されてもよく、貫通孔であってもよい。貫通孔とする場合には、収納される半導体チップ２の落下を防ぐため、メッシュまたはスリットが形成されてもよい。詳細は各実施形態において後述する。

図１に示されるように、開口部５は、チップポケット３の一部分に形成される。（ｃ）に示すように、Ｘ１−Ｘ１断面では、半導体チップ２は、底面６上に肉厚部４＿１と４＿２に挟まれて保持される。（ｄ）に示すように、Ｘ２−Ｘ２断面では、半導体チップ２は、肉厚部４＿１と４＿２に挟まれ、底面部６には開口部５が設けられている。（ｅ）に示すように、Ｘ３−Ｘ３断面では、半導体チップ２の両側の肉厚部４はなく、底面部６には開口部５が設けられている。

開口部５を設けることにより、半導体チップ２の裏面の欠けやチッピングを評価するため、半導体チップ２をチップトレイ１に収納したまま、裏面方向から外観検査を行うことができる。また、半導体チップ２の側壁に接する肉厚部４＿Ｎ，４＿Ｓ，４＿１〜４＿４が、不透明に形成されることにより、表面方向及び裏面方向から撮像する、光学的な画像認識装置を用いた外観検査において、肉厚部４を通って画像に混入するノイズ光を抑えることができ、認識精度を向上することができる。

半導体チップ２が、例えば、典型的な液晶表示ドライバＩＣのように、細長いチップ、即ち、長辺と短辺の長さの比が大きいチップである場合には、図１に例示したように、長辺の中央付近に開口部５を設ける。チップ欠けやチッピングは、半導体チップ２の表面にある場合には、電気的に活性な領域に及ぶときには、電気的特性に影響を与える恐れがある。一方、裏面には電気的素子は形成されていないので、裏面のチップ欠けやチッピングは、半導体チップ２の物理的な強度を弱める点が最も深刻である。そのため、細長いチップでは、長辺の中央付近に存在するチップ欠けやチッピングを評価することが重要であり、収納状態のまま裏面方向から外観検査を行うことができるように、長辺の中央付近、特に中点部分を含んだ位置に開口部５を設けるとよい。

〔実施形態２〕＜開口部に透明部材＞
図２は、開口部５を透明樹脂で形成したチップトレイ１の上面図である。

図１と異なり、チップトレイ１全体を示す。複数の半導体チップ２を収納するため、複数のチップポケット３＿１〜３＿１１を備える。各チップポケット３＿１〜３＿１１は、上下の肉厚部４＿Ｎと４＿Ｓに挟まれ、収納される半導体チップ２（チップポケットと重なるので図示を省略）と左右方向で接する、肉厚部４＿１〜４＿２４によって区切られた領域である。図２には、一例として１行１１個の半導体チップ２を収納可能なチップトレイ１が示されるが、１行当たりの個数や行数は任意である。底面部６の周辺には枠部７が設けられている。枠部７は、特に制限されないが、底面部６よりも裏面側に突出して形成され、複数のチップトレイ１を重ね合わせたときに嵌合して、互いにずれないように機能する。開口部５＿１は、図示されるように、複数のチップポケット３＿１〜３＿１１に跨って、底面部６の一部の透明部分として形成される。開口部５＿１は、例えば、透明ＡＢＳ樹脂を底面部６の一部に埋め込む、または嵌め込むことにより形成される。

これにより、開口部５からの異物の混入や汚染、半導体チップ２の落下等の恐れがなく、収納される半導体チップのハンドリングを、全体が透明部材または不透明部材で形成される従来のチップトレイを用いる場合と同様にすることができる。

〔実施形態３〕＜底面全体が透明部材＞
図３は、底面６の全体を透明樹脂で形成したチップトレイの上面図である。図２との違いは、底面部６の全体が透明部材で構成されている点である。肉厚部４がない部分が開口部５として機能する。透明部材としては、例えば、透明ＡＢＳ樹脂を用いることができる。他の構成は、図２を引用して説明した実施形態２と同様であるので、説明を省略する。

これにより、開口部５のみに透明部材を埋め込むよりも安価に、チップトレイ１を製造することができる。また、半導体チップ２の裏面全面を対象に、外観検査を実施することができる。一方、実施形態２は、本実施形態３と比較して、必要な部分にのみ開口部を設ければ良いので、ノイズ光を減らすことができる。

〔実施形態４〕＜開口部がメッシュ＞
図４は、開口部５にメッシュを有するチップトレイ１の上面図である。図２との違いは、開口部５＿３がメッシュを有する点である。メッシュは、例えば、底面部６や肉厚部４と同じＡＢＳ樹脂などを使って、射出成型などにより一体として形成されることができる。他の構成は、図２を引用して説明した実施形態２と同様であるので、説明を省略する。

これにより、チップトレイ１全体を同じ部材で構成することができ、製造コストを低く抑えることができる。

〔実施形態５〕＜開口部が貫通孔（スリット状）＞
図５は、開口部５がスリット状に形成されたチップトレイ１の上面図である。図２、図４との違いは、開口部５＿４がスリット状に形成されている点である。スリットは、例えば、開口部５の一部に梁８を設けることによって形成される。梁８のない部分の開口部５は貫通孔である。この梁８によって半導体チップ２の落下が防止される。梁８は、底面部６や肉厚部４と同じＡＢＳ樹脂などを使って、射出成型などにより一体として形成されることができる。他の構成は、図２を引用して説明した実施形態２と同様であるので、説明を省略する。

これにより、チップトレイ全体を同じ部材で構成することができ、製造コストを低く抑えることができる
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

１ チップトレイ
２ 半導体チップ
３ チップポケット
４ 肉厚部
５ 開口部
６ 底面部
７ 枠部
８ 梁

Claims (8)

1. 四辺形の半導体チップを収納するためのチップトレイであって、
   前記半導体チップの側壁に余裕を持って接する肉厚部と、前記半導体チップの底面に接するチップポケット部とを有し、前記肉厚部は不透明の部材で構成され、前記チップポケット部は、開口部を備え、
   前記開口部の対向する２辺は前記肉厚部に接する、チップトレイ。
2. 半導体チップを収納するためのチップトレイであって、不透明の部材で構成され、チップポケット部を有し、前記チップポケット部は、四辺形の半導体チップが収納されたとき、前記半導体チップの対向する２辺を同時に底面側から観察可能な開口部を有する、チップトレイ。
3. 請求項１または請求項２において、前記開口部が透明部材で構成される、チップトレイ。
4. 請求項３において、底面が透明部材で構成される、チップトレイ。
5. 請求項１または請求項２において、前記開口部にメッシュを有する、チップトレイ。
6. 請求項１または請求項２において、前記開口部が貫通孔で構成される、チップトレイ。
7. 請求項１または請求項２において、前記半導体チップの短辺側の側壁に接し、互いに対向する１組の肉厚部を備え、前記開口部は、前記対向する肉厚部からの距離が等しい箇所を含んで形成される、チップトレイ。
8. 請求項７において、前記半導体チップは表示ドライバＩＣである、チップトレイ。

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