CN100429133C - 晶片运载器上的门和带有沙漏型槽的闭锁装置 - Google Patents

Abstract

一种用于晶片运载器上的门，具有一个带有旋转致动元件的闭锁装置。当键插入到旋转致动元件的槽中时，该旋转致动元件从晶片载体外部进行致动。上述槽呈沙漏型，并且由抗磨损性材料制成，其目的是为了减少微粒污染的产生，所述槽适于容纳一键，因此当所述键容纳于所述槽中时，通过所述键的旋转运动可使所述旋转致动元件转动。

Description

晶片运载器上的门和带有沙漏型槽的闭锁装置

本申请要求根据35 U.S.C119(e)享有于2002年1月15日提交的美国临时申请NO.60/349166的利益。

技术领域

本发明主要涉及一种晶片运载器，其用于支撑、约束、储存并且精确固定在生产集成电路使用的半导体晶片盘。更为特别的是，本发明涉及一个槽，用于促使闭锁装置将门安全固定到一晶片容器的罩上。

背景技术

将半导体晶片加工成完好的电子零件一般要求许多加工步骤，在这些步骤中必须对晶片进行加工和处理。晶片非常昂贵，并且相当脆弱，同时容易因物理和电子振动而损坏。另外，成功的加工过程要求极其清洁，没有微粒和其它污染。结果，开发了特殊的容器或运载器用于晶片的加工，处理和运输。这些容器保护晶片不受物理和电子的危险，并且密封保存免受污染。

现有技术公开了多种门封闭和闭锁装置的结构用于密封晶片运载器。公知的闭锁装置经常使用旋转致动元件。这些致动元件包括一凸轮，但有的是齿轮。在这种装置中的致动元件通常用一基本为矩形截面的键从运载器的外部进行机械化转动。键插入到门的外部表面的开口中，并且插入到形成旋转致动元件的槽中。以前的槽通常是矩形截面。

为了容许键的插入，必须在键和槽之间留有公差。当旋转键而引起凸轮元件旋转时，上述公差容许键在槽中轻微转动。键角挤压槽的侧面，并且在那个部位上键的转动力传递到槽和与其相连的凸轮元件上。键上相当小的面积与槽侧面接触，并且当所有的转动力通过所述的小面积传递时，那么在键和槽侧面的接触点上就会形成非常高的应力水平。结果是产生材料的磨损并且发生不希望的微粒污染的情况。

使用矩形槽时，为了减小上述磨损问题，必须使键和槽之间的公差相当小。然而，缩小公差会使键插入困难而且会造成键卡塞，从而导致键和槽损坏。这种损坏会产生不希望的微粒，同时会导致无效加工和产品破裂。

要求一种与矩形截面键配套使用的槽，这种槽提供增大的承载表面，同时在键和槽之间留有相对较大的公差。

发明内容

本发明提供较大的键和槽接触的承载面积，并且在上述两者之间增大公差，来满足上述要求。在本发明中，槽一般制成沙漏型。所述沙漏型不是通过键角而是通过键的平面挤压槽侧面，这样就通过较大的面积进行压力传递，并且相应地降低了材料的承受应力。

槽的内表面由硬度大、抗磨损性好的材料形成，比如聚醚酰亚胺(PEI)，以减少材料的磨损和微粒的产生。槽材料也可以是电导体，以实现电路接地。因为键在槽中的转动不必如此紧密限制，所以可使用较宽的带有较大键和槽配合公差的槽，结果使键非常容易插入，减少零件损坏和键卡塞的情况。

因此，本发明的一个目的和优点是减少因在晶片运载器的闭锁装置中键和槽之间的接触而产生的微粒物质。

本发明的另一目的和优点在于减少键卡塞的情况和降低无效成型产品的形成。

本发明还有一目的和优点在于减少因键的插入和移动而导致键和槽的损坏。

本发明提供了一种晶片容器，包括：一个罩，所述罩具有至少有一顶部，一底部，一对相对的侧面，一背部，一开口前部和一封闭所述开口前部的门，所述的门包括：一门框；和至少一个第一闭锁装置，所述闭锁装置包括：至少一个第一闭锁臂；并且一个与所述闭锁臂连接的旋转致动元件，所述旋转致动元件限定一基本呈沙漏型的槽，所述槽适于容纳一键，因此当所述键容纳于所述槽中时，通过所述键的旋转运动可使所述旋转致动元件转动。

本发明还提供了一种晶片容器，包括：至少有一顶部，一底部，一对相对的侧面，一背部，一开口前部和一封闭所述开口前部的门的罩，所述的门包括：一门框；和至少一个第一闭锁装置，所述闭锁装置包括：至少一个第一闭锁臂；并且一个与所述闭锁臂连接的旋转凸轮元件，所述凸轮元件限定一槽，所述槽适于容纳一键，因此当所述键容纳于所述槽时，通过所述键的旋转运动可使所述旋转致动元件转动，所述槽有一对相对的端面，所述槽还有一位于键槽还有一位于所述端面中间的狭槽部，其中所述的槽基本呈沙漏型。

本发明其它目的、优点和新颖的技术特征一部分将在随后被阐述，另一部分对于本领域技术人员来讲在研究了随后的描述以后将变得显而易见，或者可以通过本发明的实践而被学会。本发明的目的和优点可通过附属技术方案所特别指出的装置和装置的结合方式来实现并获得。

附图说明

图1是一典型的半导体晶片运输容器的透视图。

图2是晶片容器上门的透视图，示出了安置在门上的闭锁装置。

图3是闭锁装置的部分透视图，示出了键和槽。

图4是键置于矩形槽中的顶部俯视图。

图5是键置于矩形槽中，随后在矩形槽中旋转使用时的顶部俯视图。

图6是本发明中当前最优选的沙漏型槽实施例的顶部俯视图。

图7是本发明中沙漏型槽的另一实施例的顶部俯视图。

图8是本发明中沙漏型槽另一实施例的变形的顶部俯视图。

具体实施方式

首先参考图1，其中示出了一晶片容器100的概貌。晶片容器100有一由聚碳酸酯塑料组成的罩102，其包括顶部104，底部106，一对相对的侧面108和110，以及背部112。门114与门凹处118适配，将罩102的前面开口116包围起来，形成封装。晶片支撑架120(支撑半导体晶片于罩中。安装在罩外表面上的运动联轴节124，在使用时容易自动操作容器，并且为在加工期间将晶片定位在机架上提供一参考基准。机器人提升凸缘126安装在罩顶部104的外表面上，在使用时便于自动操作和容器100的运输。

参考图2，其中示出了本发明晶片容器上的门114。门114上主要包括门框150和闭锁装置160和200。装置盖300和302保护闭锁装置160和200免受物理损坏和污染，并且保持闭锁装置零件干净，操作无误。

现在参考图2和3，能理解闭锁装置160和200的操作方法。图3中示出了闭锁结构160的部分示意图。闭锁臂162和164上各有一个凸轮随动件166和168，其与凸轮部172和174上的凸轮件170啮合。如图2所示，每个闭锁臂162和164上有一闭锁件176和178，其在端部与凸轮随动件166和168相对。当键220插入到槽222中并转动时，凸轮随动件166和168就沿着凸轮部172和174滑动。由于凸轮件170的形状，闭锁臂162和164径向移动，使闭锁件176和178在闭锁开口180和182中伸入或缩出。闭锁件176和178容纳于晶片运输容器的凹穴(图中未示出)中，使门在适当位置安全固定。

图4和5中示出了键220插入到矩形槽222中的顶部示意图。在图4中，键220已插入到槽222中，但没有实施转动力。为了清晰可见而放大显示的公差间隙240围绕着键220，并且容许插入键220。如图5所示，当键220转动时，公差间隙240容许键220在槽222中轻轻转动，使键角224和226接触并挤压槽侧面228和230。键角224和226构成一相当小的区域，并且由键220传递的转动力通过它们承载。因此，在键的键角224和226上的应力水平，以及槽侧面228和230上接触点的应力水平都相当高。在键角224和226上的应力经常是足够高，使得键角轻微变形导致其在槽侧面228和230上滑动和摩擦。结果是键角224和226以及槽侧面228和230上材料的磨损，产生不希望的微粒从而会污染晶片的加工操作。

本发明最优选的实施例如图6所示。其中示出了槽222形状为一沙漏型。槽侧面328和330有一基本垂直于槽端面360和362的中间部332和334。槽侧面328上有向外成角度部份336和338，并且槽侧面330上有向外成角度部份340和342，它们与中间部332和334形成角度α。因此，中间部332安置于向外成角度部份336和338之间，并且中间部334安置于向外成角度部份340和342之间。因此在中间部332和334形成了槽222的狭槽部。本领域技术人员能意识到角度α在键220，键槽222和公差间隙240的尺寸基础上是可以选择的，因此当键220在槽222中顺时针旋转角度α时，如图所示，键220上的平面侧面344和346就会挤压角部336和342。键220上相当大的面积与角部336和342接触，并且相应较大的受压面积使得接触面积上的应力水平低得多。消除了键角224和226上的滑动摩擦。结果是减少了对键220和槽222的损坏，并且从整体上减少了特定污染的产生。既然不必紧密限制槽222中的键220转动，那么本领域技术人员也会意识到将公差间隙240做得相对宽一点。这种增大的公差在键插入的过程中将会减少键卡塞和降低零件损坏的情况。

由硬度高、抗磨损性好的材料制成槽222的内层也可进一步减少微粒的产生。当前优选的材料至少有M105的洛氏(Rockwell)硬度。当前优选的材料是聚醚酰亚胺(PEI)。其它优选的材料是PEEK或PPS。如果使用这些塑料材料，碳素纤维或其它电导填充料可用于形成电导槽，它可作为导电接地的一部分。本领域技术人员希望任何物理性能合适的抗磨损材料作为槽的内层，包括金属材料。

图7示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，槽侧面428和430呈向内导向凸起形状。如图所示，所述凸起形容许键220上的平面侧面344和346挤压槽侧面428和430。

图8也示出了本发明的另一实施例。槽侧面528和530制成向内导向的背斜形。相对的顶点550和552应当变圆以减少在插入键220的过程中在那些点处的可能磨损。本领域技术人员希望槽222的许多其它形状具有大体的沙漏轮廓，并且也能使键的平面侧面和槽侧面接触，这些形状都属于本发明的范围。本发明其它目的，优点和新颖的技术特征一部分将在随后被阐述，另一部分对于本领域技术人员来讲在研究了随后的描述以后将变得显而易见，或者可以通过本发明的实践而被学会。本发明的目的和优点可通过附属技术方案所特别指出的装置和装置的结合方式来实现并获得。

Claims (9)

1.一种晶片容器包括：

一个罩，所述罩具有至少有一顶部，一底部，一对相对的侧面，一背部，一开口前部和一封闭所述开口前部的门，所述的门包括：

一门框；和

至少一个第一闭锁装置，所述闭锁装置包括：

至少一个第一闭锁臂；并且

一个与所述闭锁臂连接的旋转致动元件，所述旋转致动元件限定一基本呈沙漏型的槽，所述槽适于容纳一键，因此当所述键容纳于所述槽中时，通过所述键的旋转运动可使所述旋转致动元件转动。

2.如权利要求1所述的容器，其中所述的基本呈沙漏型的槽有一对相对的侧面，每个所述的相对的侧面有一向内导向的凸起形。

3.如权利要求1所述的容器，其中所述的基本呈沙漏型的槽有一对相对的侧面，每个所述的相对的侧面有一向内导向的背斜形。

4.如权利要求1所述的容器，其中所述的槽的侧面由抗磨损性材料形成。

5.如权利要求1所述的容器，其中所述旋转致动元件由导电材料形成。

6.一种晶片容器包括：

至少有一顶部，一底部，一对相对的侧面，一背部，一开口前部和一封闭所述开口前部的门的罩，所述的门包括：

一门框；和

至少一个第一闭锁装置，所述闭锁装置包括：

至少一个第一闭锁臂；并且

一个与所述闭锁臂连接的旋转凸轮元件，所述凸轮元件限定一槽，所述槽适于容纳一键，因此当所述键容纳于所述槽时，通过所述键的旋转运动可使所述旋转凸轮元件转动，所述槽有一对相对的端面，所述槽还有一位于所述端面中间的狭槽部，其中所述的槽基本呈沙漏型。

7.如权利要求6所述的容器，其中所述的基本呈沙漏型的槽有一对相对的侧面，每个所述的相对的侧面有一向内导向的背斜形。

8.如权利要求6所述的容器，其中所述的槽的侧面由抗磨损性材料形成。

9.如权利要求6所述的容器，其中所述旋转凸轮元件由导电材料形成。

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