JPH08324679A - 収納容器およびヒートシンク付き半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高さの異なるヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ
を同一の収納容器で収納可能とする。 【構成】 ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ用収納容器１
０の本体１１上面に没設された収納凹部１２の底面には
ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の封止体４を載置する
支持部１３が突設され、本体１１の下面には位置決め凸
部１４が収納凹部１２の各コーナ部に対応して配され下
向きに突設されている。他方、ヒートシンク付きＰＧＡ
・ＩＣ１のヒートシンク本体６のコーナ部には面取り部
８が形成されている。収納状態の収納容器の上に同一の
容器が重ねられると、上段容器の位置決め凸部１４で下
段容器に収納されたヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣの封
止体４のコーナ部が押さえられる。 【効果】 位置決め凸部で封止体を押さえるため、収納
凹部を深くしておけば、高さの異なるヒートシンク付き
ＰＧＡ・ＩＣを全て収納できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、収納容器、特に、ヒー
トシンク付き半導体装置を安全に収納するものに関し、
例えば、ヒートシンク付きのピン・グリッド・アレイ・
パッケージを備えている半導体集積回路装置（以下、ヒ
ートシンク付きＰＧＡ・ＩＣという。）を収納するのに
利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】放熱性能を高めたＰＧＡ・ＩＣとして、
封止体の上面にヒートシンクが固定されているヒートシ
ンク付きＰＧＡ・ＩＣがある。このヒートシンク付きＰ
ＧＡ・ＩＣを収納するための従来の収納容器として、次
のように構成されているトレイがある。すなわち、ヒー
トシンク付きＰＧＡ・ＩＣ用トレイは板形状に形成され
た本体を備えており、本体の上面には収納凹部がＰＧＡ
・ＩＣの封止体の外形に合わせた正方形の穴形状に一体
的に没設されているとともに、この収納凹部内の底面上
にはＰＧＡ・ＩＣの封止体を載せる支持台が正方形の平
盤形状に突設されている。そして、このトレイは同一の
ものが多数枚用意され、ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ
が収納凹部に収納された状態で、トレイは上下に多段に
積み重ねられて使用される。ヒートシンク付きＰＧＡ・
ＩＣはこのトレイの収納凹部に収納された状態におい
て、封止体が支持台に載置されて支持されることによっ
てピンが収納凹部の底面に接衝するのを防止されるとと
もに、封止体の外周が収納凹部の内周に対向することに
よって横方向の遊動を防止される。また、ヒートシンク
付きＰＧＡ・ＩＣは上段のトレイの下面にヒートシンク
の上面を位置規制されることにより、上下方向の遊動を
防止される。

【０００３】なお、ＰＧＡ・ＩＣ用トレイを述べてある
例としては、特開平３−１６９０４３号公報がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ用トレイにおいては、ヒ
ートシンク付きＰＧＡ・ＩＣの上下方向における遊動は
上段のトレイの下面が下段のトレイに収納されているヒ
ートシンク付きＰＧＡ・ＩＣにおけるヒートシンクの上
面に近接されることによって行われているため、ヒート
シンクの高さに応じて種々の深さの収納凹部を有してい
るトレイを準備する必要があり、トレイの規格品種が増
大してしまうという問題がある。

【０００５】本発明の目的は、共用化を促進して規格品
の種類を低減することができる収納容器を提供すること
にある。

【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００８】すなわち、収納容器は、本体の下面におけ
る収納凹部の少なくとも一方の対角線上にそれぞれ対応
する一対のコーナ部に位置決め凸部が、下段の収納容器
の支持台に載置される半導体装置における封止体の対応
する各コーナ部上面に近接して上下移動を規制するよう
に下向きに突設されていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】前記した収納容器において、例えば、ヒートシ
ンク付きパッケージを備えている半導体装置はヒートシ
ンクを上側に向けられて、本体の収納凹部に封止体が支
持台に載置した状態で収納される。この収納状態で、半
導体装置は封止体の外周が収納凹部の内周に対向するこ
とによって横方向の遊動を防止される。その後、ヒート
シンク付き半導体装置が収納されている収納容器の上に
同一の収納容器が積み重ねられると、上側の収納容器の
本体下面に突設されている位置決め凸部がヒートシンク
の外側で封止体のコーナ部の上面に近接するため、半導
体装置は上下方向の遊動を阻止される。

【００１０】このようにして、半導体装置はそれが収納
された収納凹部を有する下段の収納容器と、その上に重
ねられた上段の収納容器との協働によって全方位につい
て位置規制された状態になるため、運搬中に震動を受け
ても収納凹部内で遊動することはない。したがって、半
導体装置が収納凹部内で遊動することによって発生する
パッケージの損傷の発生は未然に防止することができ
る。また、半導体装置の上下方向の移動は位置決め凸部
の封止体上面に対する規制によって阻止されるため、収
納凹部の深さは半導体装置の全高に制約されずに自由に
設定することができる。その結果、収納容器の標準化を
推進することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるヒートシンク
付きＰＧＡ・ＩＣ用収納容器の主要部を示しており、
（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う
正面断面図である。図２は図１と同一の収納容器によっ
て低いヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣを収納した状態を
示しており、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ
−ｂ線に沿う正面断面図である。図３はそのヒートシン
ク付きＰＧＡ・ＩＣ用収納容器の全体を示しており、
（ａ）は一部省略平面図、（ｂ）は一部切断正面図、
（ｃ）は一部省略底面図である。図４は本発明の一実施
例であるヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣを示す外観斜視
図である。

【００１２】本実施例において、本発明に係る収納容器
は、ヒートシンク付きピン・グリッド・アレイ・パッケ
ージを備えている半導体集積回路装置（ＰＧＡ・ＩＣ）
を多数個、かつまた、ヒートシンクの高さが異なる複数
の規格品種を共用的に収納するように構成されている。

【００１３】被収納物品としてのヒートシンク付きＰＧ
Ａ・ＩＣ１はピン・グリッド・アレイ・パッケージ（以
下、パッケージという。）２を備えており、パッケージ
２は封止体４および外部端子としてのピン３によって構
成されている。封止体４は樹脂またはセラミックが使用
されて略正方形の平盤形状に形成されており、ピン３は
多数本が封止体４の一主面（以下、下面とする。）にお
ける外周辺部に仮想的に形成された二重の正方形枠線上
において周方向に等間隔に配されて、それぞれ直角に突
設されている。封止体４の内部には集積回路を作り込ま
れた半導体ペレット（図示せず）が封止されており、半
導体ペレットに作り込まれた集積回路はインナリードや
ボンディングワイヤ（いずれも図示せず）を介して各ピ
ン３により封止体４の外部に電気的に引き出されるよう
になっている。

【００１４】本発明の一実施例であるヒートシンク付き
ＰＧＡ・ＩＣ１は図４に示されているように、パッケー
ジ２の上面にヒートシンク５が固定的に付設されてい
る。ヒートシンク５は熱伝導性の良好な樹脂が用いられ
て成形された本体６を備えており、本体６にはアルミニ
ウム等の軽量で熱伝導性の良好な材料が用いられて円形
のピン形状に形成されたフィン７が多数本、上面に突出
されて植設されている。フィン７は本体６の上面に均等
に分散されてそれぞれ直角に突設されている。本体６は
封止体４の外形よりも若干小さい正方形の平盤形状に形
成されており、本体６における４個のコーナ部には面取
り部８がＣ面取り形状にそれぞれ形成されている。ヒー
トシンク本体６の４個のコーナ部に面取り部８が形成さ
れていることによって、封止体４の４個のコーナ部にお
ける上面には収納容器１０の位置決め凸部１４（後述す
る）が臨むことができるようになっている。

【００１５】このヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ用収納
容器１０は長方形の平盤形状に形成された本体１１を備
えており、本体１１は塩化ビニル樹脂等の樹脂が使用さ
れて射出成形法や圧縮成形法、押出成形法、トランスフ
ァ成形法等の金型成形法（ｍｅｌｔ ｆｏｒｍｉｎｇ）
により一体成形されている。

【００１６】本体１１の上面には正方形の穴形状に形成
された収納凹部１２が複数個、縦横碁盤の目のように規
則的に整列されて同一形状にそれぞれ一体的に没設され
ている。各収納凹部１２はその平面形状がヒートシンク
付きＰＧＡ・ＩＣ１の封止体４の外形よりも若干大きめ
に相似する正方形形状に形成され、その深さはヒートシ
ンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の全高（パッケージ２とヒート
シンク５との合計高さ）よりも若干大きめに設定されて
いる。この場合におけるヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ
１の全高は、複数規格のヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ
１のうち最も高さの高いヒートシンクを備えているヒー
トシンク付きＰＧＡ・ＩＣの全高以上になるように設定
されている。ちなみに、離型の必要上、この収納凹部１
２の立ち上がり側面はその内径が上方に行くに従って次
第に大きくなるようにテーパ形状に形成されている。

【００１７】収納凹部１２の底面上には正方形の平盤形
状に形成されている支持台１３が、収納凹部１２の中央
部において収納凹部１２と同心的に配されて垂直方向上
向きに突出するように一体的に突設されている。支持台
１３の正方形の外形はヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１
のピン３に干渉しない範囲で可及的に大きくなるよう
に、封止体４の外形よりも適度に小さく設定され、その
支持台１３の高さは支持台１３に封止体４が載置された
状態においてピン３を収納凹部１２の底面から浮かせる
ことができるように、ＰＧＡ・ＩＣ１のピン３の長さよ
りも若干大きく設定されている。ちなみに、離型の必要
上、この支持台１３の立ち上がり側面はその外径が上方
に行くに従って次第に小さくなるようにテーパ形状に形
成されている。

【００１８】本体１１の下面には断面直角三角形で一定
高さの棒状体である位置決め凸部１４が、各収納凹部１
２に対応するようにそれぞれ配されて垂直方向下向きに
突設されている。一個の収納凹部１２に対応する位置決
め凸部１４は４本設けられており、収納凹部１２の４個
のコーナ部に対応する位置にそれぞれ配されているとと
もに、その高さはヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１を収
納した収納容器１０が上下に積み重ねられた状態におい
て、位置決め凸部１４の下面がヒートシンク付きＰＧＡ
・ＩＣ１における封止体４の上面に近接して位置するよ
うに設定されている。そして、位置決め凸部１４の直角
三角形断面は、ヒートシンク本体６の面取り部８のＣ面
取り形状に対応してその下面の封止体４の上面との対向
面積が可及的に大きくなるように設定されている。ちな
みに、離型の必要上、各位置決め凸部１４の外側側面
は、４個の位置決め凸部１４が構成する外径が下方に行
くに従って次第に小さくなるようにテーパ形状に形成さ
れている。

【００１９】なお、空の収納容器１０やヒートシンク付
きＰＧＡ・ＩＣ１が満杯になった実収納容器１０は複数
枚が上下に積み重ねられて多段積みされる。このように
多段積みされた際の荷崩れを防止するためや、上下に重
ねられた収納容器１０、１０同士の位置合わせを確保す
るために、収納容器本体１１の外周の上下面には互いに
嵌合する雄嵌合部１５と雌嵌合部１６とがそれぞれ形成
されている。

【００２０】次に、前記構成に係るヒートシンク付きＰ
ＧＡ・ＩＣ用収納容器１０の使用方法、並びにその作用
を説明する。前記構成に係るヒートシンク付きＰＧＡ・
ＩＣは使用される際、同一性を有するものが多数枚製造
されて用意される。

【００２１】収納容器１０にヒートシンク付きＰＧＡ・
ＩＣ１が収納される際、ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ
１はパッケージ２のピン３側を下向きに配置されて収納
凹部１２内に挿入され、封止体４が支持台１３の上に載
置される。

【００２２】このようにして収納容器１０の収納凹部１
２内の正規の位置に収納されたヒートシンク付きＰＧＡ
・ＩＣ１は、封止体４が支持台１３の上に載置され、ピ
ン３群が支持台１３と収納凹部１２の内周面との間の空
間に配置された状態になる。支持台１３の高さがピン３
の長さよりも大きく設定されていることにより、ピン３
の下端は収納凹部１２の底面から浮かされた状態になる
ため、ピン３の変形を防止することができる。そして、
封止体４の四辺の側面は収納凹部１２の四辺の側面にき
わめて近接した状態になっているため、収納凹部１２に
収納されているヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１は封止
体４の四辺を収納凹部１２の四辺によって位置規制され
ることにより、横方向の遊動を防止された状態になって
いる。

【００２３】収納容器１０の全ての収納凹部１２内にヒ
ートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１が収納された後に、その
収納容器１０の上に別の同一の収納容器１０が積み重ね
られる。このとき、上段の本体１１の外周部における下
面に一体的に形成された雌嵌合部１６が、下段の本体１
１の外周部における上面に形成された雄嵌合部１５に嵌
入される。この嵌合によって、上段の収納容器１０と下
段の収納容器１０とが適正に位置合わせされることにな
る。

【００２４】このようにして、ヒートシンク付きＰＧＡ
・ＩＣが収納された収納容器１０の上に同一の収納容器
が適正に位置合わせされて積み重ねられると、上段の収
納容器１０の本体１１の下面に一体的に突設されている
各４本の位置決め凸部１４が、その下面を下段の収納容
器１０の対応する収納凹部１２に収納されているヒート
シンク付きＰＧＡ・ＩＣ１におけるヒートシンク５の面
取り部８の外側で、封止体４の４個のコーナ部における
上面に近接して臨む状態になる。

【００２５】上段の収納容器１０における位置決め凸部
１４の下面が下段の収納容器１０に収納されているヒー
トシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の封止体４の上面に近接す
るため、収納容器１０に収納されているヒートシンク付
きＰＧＡ・ＩＣ１が上下方向の遊動を防止された状態と
なる。すなわち、ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１は封
止体４の上面を上段の収納容器１０の位置決め凸部１４
によって位置規制され、封止体４の下面を下段の収納容
器１０の支持台１３で位置規制される。したがって、ヒ
ートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１は収納凹部１２内におい
て、横方向および上下方向に位置規制されることによっ
て、収納状態における内部の遊動を停止されることにな
る。

【００２６】以上のように、収納容器１０に収納された
ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の上下方向の位置規制
をヒートシンク５で行わずに、位置決め凸部１４をもっ
てヒートシンク５の外側の封止体４のコーナ部に対して
行っているため、図１と図２との比較から明らかなよう
に、同一の収納容器１０をもって高さの相違しているヒ
ートシンク付きのＰＧＡ・ＩＣ１を収納することができ
る。

【００２７】ところで、上段の収納容器１０の下面に位
置決め凸部１４が突設されていない従来例の場合には、
同一の収納容器１０にフィン７の高さの低いヒートシン
ク５を有するヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１が収納さ
れた際に、収納容器１０の下面と低いヒートシンク５の
上面との間に間隔が空くため、低いヒートシンク付きＰ
ＧＡ・ＩＣ１は上下方向に遊動してしまう状態になる。

【００２８】しかし、本実施例に係る収納容器１０にお
いては、収納凹部１２のコーナ部に対応する下面位置に
位置決め凸部１４がそれぞれ突設されているため、図２
に示されているように、下段の収納容器１０に収納され
た低いヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１は図１の場合と
同じ条件で、封止体４の上面における各コーナ部を各位
置決め部１４によって押さえられることになり、上下方
向の遊動は防止された状態になる。したがって、封止体
４が収納凹部１２内に収容し得る限り、ヒートシンク５
の高さが異なる規格のヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１
は全て同一規格の収納容器１０によって収納することが
できる。また、ヒートシンク付きでないＰＧＡ・ＩＣも
収納することができる。

【００２９】前記実施例によれば次の効果が得られる。 収納容器１０の本体１１の下面に位置決め凸部１４
が収納凹部１２の４個のコーナ部に対応する位置にそれ
ぞれ突設されているとともに、その高さはヒートシンク
付きＰＧＡ・ＩＣ１を収納した収納容器１０が上下に積
み重ねられた状態において位置決め凸部１４の下面が下
段のヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の封止体４の上面
に近接して位置するように設定されていることにより、
下段の収納容器１０に収納されたヒートシンク付きＰＧ
Ａ・ＩＣ１は封止体４の上面に近接されている位置決め
凸部１４によって上下方向の遊動を防止されるため、遊
動によるヒートシンク５やパッケージ２のピン３の損傷
は防止することができる。

【００３０】 上記のように、収納容器１０に収納
されているヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１の上下方向
の位置規制をヒートシンク５で行わずに、ヒートシンク
５の外側の封止体４のコーナ部にて行っているため、同
一の収納容器１０で高さの相違しているヒートシンク付
きＰＧＡ・ＩＣ１が収納可能であり、ヒートシンク付き
ＰＧＡ・ＩＣ用収納容器の標準化を促進することができ
る。この場合、ヒートシンク付きでないＰＧＡ・ＩＣも
標準化の中に含めることができる。

【００３１】 ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ１はヒ
ートシンク本体６のコーナ部に面取り部８を形成される
に過ぎないため、放熱性能を損なわれることはない。

【００３２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３３】例えば、収納容器の本体の下面から突設さ
れる位置決め凸部は、収納凹部の各コーナ部に全て配設
するに限らず、１個の収納凹部に対して２本配設し、ヒ
ートシンクの外側で封止体の対角位置の２つのコーナ部
の上面に近接するように構成してもよい。同様に、ヒー
トシンク付きＰＧＡ・ＩＣのヒートシンク本体６のコー
ナ部に形成される面取り部８も一方の対角線上のコーナ
部だけに配設してもよい。

【００３４】位置決め凸部１４は直角三角柱形状に形成
するに限らず、円柱や多角柱に形成することができる。
但し、位置決め凸部は封止体４のコーナ部との対向面積
を可及的に大きく確保することが望ましい。

【００３５】収納凹部や支持台１３は正方形の穴形状に
形成するに限らず、長方形の穴形状に形成してもよく。
要は、被収納物品である半導体装置のパッケージの外形
に対応して設ければよい。

【００３６】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるヒート
シンク付きＰＧＡ・ＩＣの収納容器に適用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではなく、ヒー
トシンク付きのボール・グリッド・アレー・パッケージ
ＩＣ（ＢＧＡ・ＩＣ）、ＱＦＰ・ＩＣ、ＳＯＰ・ＩＣ、
ＱＦＮ・ＩＣ、ＱＦＪ・ＩＣ、ＳＯＪ・ＩＣ等のヒート
シンク付き半導体装置を収納する収納容器全般に適用す
ることができる。なお、共用化のなかにはヒートシンク
付きでない半導体装置を含ませることができる。

【００３７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００３８】収納容器の本体の下面に位置決め凸部を収
納凹部の少なくとも２個のコーナ部に対応する位置にそ
れぞれ突設するとともに、その高さはヒートシンク付き
半導体装置を収納した収納容器が上下に積み重ねられた
時に位置決め凸部の下面が下段のヒートシンク付き半導
体装置の封止体の上面に近接して位置するように設定す
ることにより、下段の収納容器に収納されたヒートシン
ク付き半導体装置は封止体の上面に近接されている位置
決め凸部によって上下方向の遊動を防止することができ
るため、遊動によるヒートシンクやパッケージの損傷は
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるヒートシンク付きＰＧ
Ａ・ＩＣ用収納容器の主要部を示しており、（ａ）は平
面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う正面断面図
である。

【図２】図１と同一の収納容器によって低いヒートシン
ク付きＰＧＡ・ＩＣを収納した状態を示しており、
（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う
正面断面図である。

【図３】そのヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ用収納容器
の全体を示しており、（ａ）は一部省略平面図、（ｂ）
は一部切断正面図、（ｃ）は一部省略底面図である。

【図４】本発明の一実施例であるヒートシンク付きＰＧ
Ａ・ＩＣを示す外観斜視図である。

【符号の説明】

１…ヒートシンク付きＰＧＡ・ＩＣ、２…ピン・グリッ
ド・アレイ・パッケージ、３…ピン（外部端子）、４…
封止体、５…ヒートシンク、６…ヒートシンク本体、７
…フィン、８…面取り部、１０…ヒートシンク付きＰＧ
Ａ・ＩＣ用収納容器、１１…本体、１２…収納凹部、１
３…支持台、１４…位置決め凸部、１５…雄嵌合部、１
６…雌嵌合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 邦彦 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一性を有するものが複数枚用意されて
   互いに上下に重ね合わされて使用され、四角形平盤形状
   の封止体を有するパッケージを備えている半導体装置を
   収納する収納容器であって、平盤形状に形成されている
   本体の上面に前記半導体装置の外形と大きめに相似する
   収納凹部が没設されており、この収納凹部の底面上に前
   記封止体を載置して支持する支持台が突設されている収
   納容器において、 前記本体の下面における前記収納凹部の少なくとも一方
   の対角線上にそれぞれ対応する一対のコーナ部には、下
   段の収納容器の支持台に載置される半導体装置における
   封止体の対応する各コーナ部上面に近接して上下移動を
   規制する位置決め凸部が下向きに突設されていることを
   特徴とする収納容器。
2. 【請求項２】 前記半導体装置が前記封止体の上面にヒ
   ートシンクを付設されており、前記位置決め凸部が封止
   体のコーナ部上面に近接するように設定されていること
   を特徴とする請求項１記載の収納容器。
3. 【請求項３】 ヒートシンクの本体における少なくとも
   一方の対角線上のコーナ部に面取り部が形成されている
   ことを特徴とするヒートシンク付き半導体装置。