CN101293576A - 精密器件的增强型托盘 - Google Patents

Abstract

一种用于存储和装载精密元件的托盘，设置有加强筋。加强筋平行排列，用于增强托盘的抗断裂和翘曲能力。每个加强筋包括一个支承构件。托盘上具有锐边的组件全部或部分设置有倒圆，用于进一步增强托盘。托盘的组件包括加强肋、开孔、凹槽和卡匣，其具有锐边的组件可以全部或部分设置有倒圆。

Description

精密器件的增强型托盘

背景技术

本发明适用于精密元件，如半导体件的存储和装载，以及在托盘组上运送此类元件。该发明尤其适合用于避免翘曲、裂纹以及其他变形的增强型托盘。

现有技术介绍

图1是现有的托盘100的平面图。如图所示的托盘100具有阵列排列的卡匣。至少部分卡匣的邻接处有加强肋用以加固托盘以防断裂。

在制造和随后的使用及装载过程中，托盘可能因受力产生裂缝、翘曲或者另外的变形，从而不适于存储精密元件。迄今为止已知是在每个卡匣邻接处设置加强筋来降低托盘产生裂纹的几率。

此外，将多层托盘用捆带条成叠捆扎也可以降低翘曲和裂纹的产生。因此，目前需要一种能更好抵抗断裂和翘曲的托盘。

发明内容

本发明所涉及托盘的加固作用是采用加强筋和托盘边缘的支承构件来实现的。该托盘还预留有凹槽以便于堆叠和捆扎一叠托盘。

本发明的另一实施例是成叠捆扎的托盘存储元件，托盘组中的每个托盘的一侧上有一根凸脊用于增强托盘性能。凸脊沿托盘的实体部分延伸，并相对卡匣(pockets)向内延伸形成加强筋以增强抗翘曲的能力。一个支承构件设置在加强筋和托盘边缘之间的空隙部分，这种支承构件可以包括至少一个凸起。每个凸起的主轴线设置在与托盘边缘基本垂直的方向上。

另一实施例涉及在加强筋角部设置圆角或倒圆。本发明通过增强塑料托盘的抗断裂和抗翘曲能力，可以有效提高结构的完整性。

附图简要描述

图1是现有技术的托盘的平面图。

图2是本发明托盘组的透视图。

图3是本发明中托盘增强部位放大后的俯视图。

图4A是本发明中托盘增强部位放大后的透视图。

图4B是图4A所示托盘底面放大后的透视图。

图5是图4A中沿V-V截面的剖视图。

图6A是本发明一种支承构件的透视图。

图6B是本发明一种支承构件的透视图。

图6C是本发明一种支承构件的透视图。

图7A是包括倒圆的托盘正面的局部视图。

图7B是图7A中托盘的立体图。

图8A是图7中沿I-I截面的剖视图。

图8B是图7中部位II的俯视图。

图9是图7中沿IX-IX截面的剖视图。

图10是图7中托盘底面的局部视图。

优选实施例的描述

本发明提出的托盘用于保护精密元件，避免其在运输或者“抛掷试验”中损坏。如果托盘被弯曲或扭曲，就会在其顶部表面产生拉伸应力，导致裂纹的产生和传播。从而使得托盘变形，损坏其承载元件。本发明通过不同的设计特征保持托盘结构的完整性来降低拉应力。本发明的所述托盘适用于存储如半导体晶片、电子器件、工件以及诊疗器械等元件。

图2是如何将本发明中多个托盘捆扎在一起的示意图。本发明的托盘尺寸以长度310-320毫米、宽度130-141毫米、高度5.0-7.0毫米更为合适。此外，每个托盘在背面设置有多个凹槽25用于容纳捆扎多个捆带28。捆带28用于将托盘叠捆扎在一起。凹槽25优选宽度“X”为25-26毫米，高度“Y”为2.0-3.0毫米。更优选的实施例中，凹槽的宽度为25.30-25.75毫米，高度为2.40-2.70毫米。形成托盘200大致矩形面的边缘20具有边20A、20B、20C和20D。托盘的正面第一外周附近的平面内设置有凸脊32。图3示出凸脊32一部分如何向内延伸到凹槽25的附近，相对于卡匣处形成加强筋35以其增强抗翘曲的能力。

托盘200具有多个卡匣30呈阵列排列，如图3所示。一组肋39与至少一些卡匣相邻设置。肋39的设置用于增强托盘的抗断裂能力，但是其单独使用不足以满足要求。然而，这种肋在本发明的所有实施例中不是必须的。因此，本发明中沿托盘200外围设置至少一个加强筋35。图3中更清晰得示出每个托盘顶部设置有加强筋35。在优选的实施例中，第一加强筋设置在托盘正面的一个上侧面，第二加强筋平行于第一加强筋，与第一加强筋位于相同的上侧面，但沿托盘的另外一条边设置。例如，加强筋可以设置在各侧面上邻近凹槽25，并平行于侧面20B和20D。

图4A所示的是加强筋35的放大图。加强筋35的宽度H1为2.5-5.5毫米，优选宽度为3.0-4.5毫米。边缘20至加强筋的距离H2为4.0-7.0毫米(+1.0)，优选距离H2为4.5-6.5毫米(+1.0)。在一个实施例中，加强筋35可以由一个支承构件37支承。如图4A所示，支承构件37优选由三部分组成。

另一优选实施例中，支承构件37与加强筋35接触。然而本申请中支承构件37的设置或者支承构件37延伸到加强筋35上都不是必须的。支承构件37可以仅仅占据加强筋35和边缘20之间空隙40的某一部分，仍然足以增强托盘的抗翘曲能力。

通过托盘上加强筋35和支承构件37的设置，测试过程中托盘的翘曲不超过390密耳。尤其是图2所示的在温度125-175℃下受力20kg捆扎托盘组达到24小时后翘曲不超过30密耳。凹槽25与支承构件37如图4A所示相邻设置。图4B是托盘200的背面。本发明可以在图4B所示的背面设置加强肋45以进一步增强托盘。

图5所示的是加强筋35和支承构件37的一个突出的剖面图。切面37C对应一个支承构件的单元，厚度在1.0-2.0毫米，误差在+0.5毫米。加强筋37从托盘上面到加强筋顶面的高度(图中示为K)为1.6-3.25毫米(±1.0毫米)。托盘厚度(T1)为1.0-2.0毫米(±0.75毫米)。当然，图5A所示的每个元件的尺寸与托盘的总体尺寸会有所差异，这依据托盘的规格参数来确定。

此外，本发明中支承构件37A-37C的直线形状不是必须的。例如，至少一片支承构件可以改为棒状(图6A)、三角形(图6B)或者梯形(图6C)。此外，支承构件37可以少于或者多于37A-37C所示的三片。这些支承片也不必与边20A垂直。

图7A示出本发明的更优选实施例的托盘300。托盘300的卡匣由壁部件65A-65D和基底50形成。该基底50具有一系列的开孔73从而可以充分降低托盘重量。为了弥补托盘300的易变形损坏，在加强筋35的开孔73和顶面38上设置圆角或倒圆，如图7A所示。倒圆35A、35B还可以设置在图7A所示的角部III的外部和内部。尽管图7A未示出，角部II可以与角部III对称。尤其是倒圆(圆角)可以设置在角部II的外部和内部，与其在角部III处的设置相同。

图7B是托盘300的立体图，从中可以更清晰的示出加强筋35。通过在位于加强筋35基部的周边42上设置倒圆还可以进一步增强托盘300。尤其是，长方形区域42周边边界的三边与加强筋35较低表面并排，第四条边为一内壁77。该内壁77平行于壁87(如图7A所示)。优选区域42边界的每条边都设置有倒圆。一旦区域42的边界每条边都设置有倒圆，为增强托盘的抗断裂和翘曲而设置支承构件48不是必须的。

图8A是图7中加强筋35沿I-I截面的剖视图。优选在加强筋顶部38上设置倒圆82A和82B。为了提高托盘的耐用性，倒圆还以可以设置在部位84A和84B。图8B是角部III的俯视图。如图8B所示，角部III的内正表面88A和外正表面88B都设置有倒圆。由于角部II和III处倒圆的设置，托盘200在存储、运输或运送过程受力时可以保持其结构的完整性。

图9是图7中沿IX-IX截面的剖视图，更清晰的示出开孔73的倒圆。开孔73的倒圆的曲率半径为0.20-0.25毫米。倒圆94A和94B与开孔表面73A相应。倒圆94C和94D与开孔表面73B相应。优选基底50的所有开孔73设置有倒圆，这样可以降低锐边的应力使托盘具有更好的抗裂纹传播能力。

托盘300包括如图7A和图7B所示的上侧面320和如图10所示的下侧面340。图10示出的多个开孔73的每个优选设置倒圆75。托盘300的每一侧均有一个外边缘。尤其是分别如图7A和图10所示的上侧面320的外边缘70和下侧面340的外边缘72。本发明可以沿托盘外围70、72的两侧任意设置倒圆。在上侧面320上，第一倒圆可以设置在边缘70与顶面34的交叉处。图10所示的第二倒圆设置在边72与面34的交叉处。边缘70和72的倒圆优选其曲率半径大于开孔73的倒圆曲率。

本发明中托盘的任何锐边的最大倒圆半径均不超过设置有倒圆的边的一半厚度。此外，任何边的最小倒圆半径优选不低于0.20毫米。托盘任何锐边的倒圆半径优选在0.25-1.5毫米的范围内。以上倒圆半径的范围仅仅是优选范围，本领域熟练的工人可以依具体情况选用自己认为适合的其它范围。

图10所示的是凹槽25的外边缘25A设置有倒圆。一般来说，托盘300所有的锐边优选用圆弧轮廓或倒圆代替。然而，对于托盘300的边70和72来说，为维持托盘300结构的完整性而设置倒圆不是必须的。

本发明中托盘优选是整体结构，同时整个结构可以用铸模一次成型。尽管多个实施例中提到托盘上设置有倒圆，但是托盘任何部位的倒圆均可以理解为是椭圆或者其它形状，而不仅限于圆弧。此外，开孔、加强筋和托盘300外围的倒圆均可以用斜面代替。

本发明由传统的注塑成型的方法制成。本发明适于加工的材料包括导电体、热塑性塑料、非导电体和绝缘塑料。此外，本发明中托盘的制造材料具有去静电特性。

上述特定的实施例仅旨在例证本发明。本领域技术人员修改本发明的不同特征仍不脱离本发明的精神和保护范围。上文提到的所有数值范围是示例性的，并非限制本发明的保护范围。本领域普通技术人员可以认识到托盘尺寸、倒角半径范围以及托盘不同构件的尺寸等参数可以优化为其它数值范围，而不仅限于上文中提到的。本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (11)

1.一种用于成叠存储元件的托盘组，托盘组每一个托盘具有第一侧和第二侧，上述托盘组包括：

a)一卡匣阵列设置在上述第一侧上；

b)一凸脊设置在上述第一侧的周边上，其中一部分凸脊相对于卡匣向内延伸，形成具有第一、第二角部的加强筋；

c)一边缘围绕上述的每一侧；以及

d)一倒圆设置在加强筋的至少一个角部。

2.如权利要求1所述的托盘组，其中，每一个托盘还包括一设置在与托盘第一侧相邻区域的倒圆。

3.如权利要求1所述的托盘组，其中，每一个托盘还包括一个占据所述加强筋和边缘之间空隙部分的支承构件，该支承构件从上述两侧中的一侧突出。

4.如权利要求1所述的托盘组，还包括在托盘边缘的至少一个凹槽，该凹槽用于容纳一根捆带。

5.如权利要求3所述的托盘组，其中，至少一根捆带与每个托盘的凹槽对齐，且捆带的末端粘附在一起，从而使托盘叠固定。

6.如权利要求1所述的托盘组，其中，在温度125℃-175℃下受力20kg捆扎托盘组24小时，其翘曲不超过30密耳(mils)。

7.一种用于成叠存储元件的托盘组，托盘组每一个托盘具有第一侧和第二侧，上述托盘组包括：

a)一卡匣阵列设置在所述两侧的至少一侧上；

b)一凸脊设置在上述第一侧的周边上，其中一部分凸脊相对于卡匣向内延伸形成加强筋；

c)一边缘围绕上述的每一侧；以及

d)一支承构件，其占据所述加强筋和边缘之间的空隙部分，其中，该支承构件从上述两侧中的一侧突出。

8.如权利要求7所述的托盘组，还包括至少一个凹槽设置在托盘边缘，该凹槽用于容纳一根捆带。

9.如权利要求8所述的托盘组，至少一根捆带与每个托盘的凹槽对齐，且捆带的末端粘附在一起，从而使托盘叠固定。

10.如权利要求7所述的托盘组，在温度125℃-175℃下受力20kg捆扎托盘组24小时，其翘曲不超过30密耳。

11.如权利要求7所述的托盘组，每个托盘是一个独立的结构。

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