CN104565467B - 气压阀件结构及应用其的充气座以及充气柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气压阀件结构及应用其的充气座以及充气柜，特别指一种不会疲乏的气压阀件结构，该气压阀件结构包含有一阀体组件、一浮动件及一磁性组件，其中阀体组件具有连通的气体回路，而浮动件可选择性开关阀体组件的气体回路，且磁性组件具有一分设于阀体组件的第一磁性件及一分设于浮动件的第二磁性件，其中第一、二磁性件呈相斥状设置。以此，利用分设于阀体组件及浮动件间的磁性组件的常态相斥作用，提供浮动件闭合阀体组件气体回路的闭合预力，并可通过一重力作用使浮动件反向开启该阀体组件的气体回路，以克服现有气压阀件利用弹性件易生疲乏所造成的问题与困扰，而能有效延长其使用寿命，且减少污染物的产生。

Description

气压阀件结构及应用其的充气座以及充气柜

技术领域

本发明有关于一种阀件的技术领域，具体而言是一种不致产生作用疲乏的气压阀件结构，以能减少阀件损坏的机率，有效延长阀件的使用寿命。

背景技术

按，阀件是一种可选择性开关及调整气体回路的零件，例如进气阀、排气阀、换向阀、单向阀、流量控制阀等等，这些气压零件关系到整个气体回路的顺畅、稳定、使用寿命及气压动作优劣，而前述气压阀件的开关及调整动作主要来自如弹簧之类的弹性件，使其在动作后产生回复预力，但这类弹性件在使用一段时间会因应力而逐渐疲乏，造成其动作不顺畅或不稳定的现象，例如无法完全关闭气体回路、又或无法有效复位，进而缩短其使用寿命。

另，在气压回路中，并会利用电磁阀来进行关闭的动作，然电磁阀与前述阀件弹性件一样，除了有弹性疲乏而损坏的问题外，各该电磁阀也易因磨擦而产生微粒及因电磁作用而发热，造成污染物的产生与吸附，从而破坏气压回路中的洁净度，甚至进一步损坏到气压回路中的零件。

目前，晶圆或光罩于制作、清洗、操作与储存、运输的过程中，不论置于容置晶圆、光罩的载具或无尘室的环境中，均存在有不少的微粒、水气、气体、化学溶剂分子等有害物质，这些有害物质会附着于晶圆或光罩表面，且在储存过程中或曝光制程加热后，这些有害物质会在光罩表面产生微粒附着、结晶、又或雾化等现象，以黄光微影制程为例，其会直接影响到光罩的透光率，进而使光罩上的图形失真，其会造成晶圆良率降低的现象，且增加了清理与改善的时间，造成生产量降低，相对上也会提高营运的成本。

为了解决这个问题，而在半导体制程中，通常运用自动化物料搬运系统(Automated Material Handling System，AMHS)、与隔离进出料标准机械接口(StandardMechanical Interface，SMIF)等设备，来进行光罩于不使用期间的储存与运送，以取代传统人工搬运、降低无尘室设备的建置与维护成本，同时能提升光罩的洁净度，达到超高的生产良率。

而根据半导体厂中AMHS与SMI的技术概念，除了在制程使用时，晶圆或光罩在运送过程或保存期间，都必须放置在一个高洁净度、气密性佳与低气体逸出(Outgassing)的载具内，如晶圆传送盒(FOUP)、晶圆运输盒(FOSB)、光罩传送盒(Reticle SMIF Pod，RSP)等等。而为了提高前述载具的洁净度，通常会在前述密封式载具内充填干净的惰性气体如氮气(N2)，以减少有害气体的为害，然受限于载具气密性不足的问题，通常在一段时间后，即会因漏气而失去效果，故近年来业界进一步开发有注入循环洁净气体的充气座，该充气座并可被设计应用于各种设备上，如制程设备旁的进出料工作站、储存用的收纳柜、充气柜或运输设备等，供对每一个载具进行独立的循环充气。

而现有习知的充气座主要由一板体所构成，板体上分设有对应载具充、排气的充、排气阀件，以提供载具洁净气体。习知载具在充气及储存时，长时间压掣在充、排气阀件上，如此容易造成充气座上的充、排气阀件因疲乏而损坏，甚至因摩擦而造成微粒掉落或因生热而吸附污染物，影响到载具内部的洁净度。

由此可见，在半导体制程中或高洁净的作业环境中，如所使用的气压阀件使用弹性件来进行本身的开关动作，则容易造成污染物的生产与吸附，且长时间使用也会有疲乏损坏的问题，影响到各该气压阀件的有效性及使用寿命，因此如何解决这些问题，是相当重要的课题。

发明内容

因此，本发明的主要目的在提供一种具磁性相斥作用的气压阀件结构，以能利用常态相斥作用来提供闭合预力，而能避免习式因弹性疲乏而失效或损坏的问题，可有效延长气压阀件的使用寿命。

又，本发明的另一主要目的在提供一种可确保气体洁净度的气压阀件结构，其能避免因磨擦产生污染物，也不致因电磁动作而发热吸附污染物，其能有效维持流经气体的洁净度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种气压阀件结构，其包含：

一阀体组件，连通于一供气回路，该阀体组件具有相对锁合的一基体及一帽盖，帽盖形成有一连通供气回路的贯孔，且帽盖内底部具有一与贯孔连通的容槽；

一浮动件，滑设于该帽盖的贯孔中，且浮动件顶端穿出帽盖形成一掣动段，又浮动件内形成有一开口向外的气孔，且浮动件中段周缘形成有至少一连通气孔的导孔，供由外部通过作动该浮动件相对帽盖的容槽选择性闭合；

一磁性组件，具有一第一磁性件及与该第一磁性件相斥的一第二磁性件，该第一磁性件设于该基体中，该第二磁性件设于该浮动件的一相对底面；

其中，该浮动件未受外力时，该磁性组件的第一磁性件相对该第二磁性件产生一相斥磁力，使该浮动件的气孔与该帽盖的容槽相对闭合。

进一步地，其中该阀体组件的基体具有一安装槽，又安装槽内壁形成有一锁部，而帽盖具有一对应安装槽锁部的帽盖锁部，帽盖与基体的安装槽相对锁掣。

进一步地，其中该阀体组件的帽盖突出基体处形成有阶级状的一第一套合段与一第二套合段，帽盖与不同尺寸规格的一气阀对接。

进一步地，其中该第二套合段外缘形成有多角切面。

进一步地，其中该阀体组件的帽盖容槽内顶面于邻近贯孔处形成有一道环状的弧抵缘，而浮动件下段具有一道环槽，且环槽上套设有一相对贴抵帽盖容槽顶面弧抵缘的密封件。

进一步地，其中该阀体组件的基体周缘表面于帽盖范围内形成有一道环状槽，且环状槽内埋设有一供帽盖压掣变形的密封件。

本发明还提供一种充气座，其包含：

一基体，该基体上分设有至少一气体连通的安装槽；及

至少一以上所述的气压阀件结构，该气压阀件结构以帽盖固设于该基体的各该安装槽中。

本发明还提供一种充气柜，其包含：

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一以上所述的充气座，固设于该柜体的架杆中。

以此，通过前述技术手段的展现，使得本发明的气压阀件结构利用基体内部与浮动件间的磁性组件呈相斥闭合状的设计，让浮动件可相对阀本体贯孔产生闭合的预力，而能避免习式因弹性疲乏而失效或损坏的问题，可延长气压阀件的使用寿命，且能避免因磨擦产生污染物，也不致因电磁动作而发热吸附污染物，进一步能有效维持流经气体的洁净度。

附图说明

图1：本发明充气座的外观示意图；

图2：为本发明充气座中气压阀件结构的立体分解示意图，说明其组件态样及相对关系；

图3：为本发明充气座中气压阀件结构的组合剖面示意图；

图4：为本发明的充气座于实际使用时的侧视剖面示意图，供说明光罩载具摆置前的状态；

图5：为本发明的充气座中进气用气压阀件结构的动作剖面示意图；

图6：为本发明的充气座实际用于充气柜体的外观示意图。

图中，10 充气座

11 基体

12 定位框

20 气压阀件

21 阀体组件

22 安装槽

221 锁部

23 帽盖

231 锁部

232 贯孔

233 第一套合段

234 第二套合段

235 多角切面

236 容槽

237 弧抵缘

24 浮动件

240 气孔

241 导孔

243 环槽

244 密封件

245 掣动段

25 磁性组件

26 第一磁性件

261 锁固件

27 第二磁性件

271 锁固件

28 环状槽

29 密封件

50 载具

55 进气阀

550 浮动气门

56 排气阀

560 浮动气门

60 柜体

61 架杆

65 侧板

66 门板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明气压阀件结构的详细构成，请参照图1所显示，以应用于充气座10的气压阀件结构为例，该充气座10由一基体11所构成，该基体11的周缘角落分别设有复数定位框12，各该定位框12可对应载具50例如光罩传送盒的轮廓，让载具50可被导引定位，再者基体11上设有至少两个气压阀件20，各该气压阀件20分别被定义为供载具50充气用的充气阀及供载具50排气用的排气阀。又，基体11上形成有至少一连通各该气压阀件20的进气通道，另基体11上另形成有至少一连通各该排气用排气阀的排气通道。

又配合参看图2、3所示，前述气压阀件20包含有一阀体组件21、一浮动件24、一磁性组件25，各该阀体组件21由可选择性相对锁合的一基体11及一帽盖23所组成，其中基体11可选自本发明充气座10的基体11，该基体11上形成有一连通前述进气通道或排气通道的安装槽22，又安装槽22内壁形成有一锁部221，而帽盖23具有一对应安装槽22锁部221的锁部231，前述安装槽22与帽盖23的锁部221、231可选自能相对螺锁的内、外螺纹，另帽盖23中央具有一供浮动件24滑设的贯孔232，且帽盖23突出基体11表面处形成有阶级状的一第一套合段233与一第二套合段234，令帽盖23可与不同尺寸规格的气阀对接，且其中第二套合段234外缘形成有多角切面235如六角切面，供便于使用工具如扳手转动帽盖23锁掣于基体11安装槽22内，又帽盖23内底部具有一与贯孔232连通的较大径容槽236，且容槽236内顶面于邻近贯孔232处形成有一道环状的弧抵缘237，使浮动件24可选择性相对贴合。

另滑设于前述帽盖23贯孔232的浮动件24中央具有一开口向上的气孔240，再者浮动件24中段周缘具有至少一连通该气孔240的导孔241，各该导孔241可为长椭圆状，以增加气体流通量，又浮动件24下段具有一道环槽243，且环槽243上套设有一可相对贴 抵帽盖23容槽236顶面弧抵缘237的密封件244，令浮动件24上段具有穿出帽盖23顶端的掣动段245，供由阀体组件21外部通过作动该浮动件24的掣动段245，以操控气压阀件20的开关或流量大小。

再者，前述的磁性组件25由分设于阀体组件21与浮动件24相对面的一第一磁性件26及一第二磁性件27所组成，其中第一磁性件26利用一锁固件261锁掣于浮动件24的相对底面，而第二磁性件27则一锁固件271锁掣于基体11安装槽22内底面，且令磁性组件25的第一、二磁性件26、27呈相斥状设置，使气压阀件20利用该磁性组件25的常态相斥作用，提供浮动件24—闭合气体流道的闭合预力，又基体11的安装槽22周缘表面于帽盖23范围内形成有一道环状槽28，且环状槽28内埋设有一供帽盖23压掣变形的密封件29，使阀体组件21的基体11与帽盖23间形成更佳的气密作用。

简言之，本发明一实施例中的气压阀件20，利用分设于基体11安装槽22内及浮动件24底面一磁性组件25的常态相斥作用，提供浮动件24闭合气压阀件20气体流道的一闭合预力，并通过反向作用力驱动浮动件24开启该气压阀件20的气体流道，以此，组构成一使用寿命长、且动作确实的气压阀件结构及应用其的充气座。

而本发明于实际应用，则如图1、4所示，该充气座10可被应用于制程设备旁的进出料工作站、运输设备或柜体60如图6所示的光罩传送盒RSP充气柜等，其中该柜体60由系列立设的架杆61及环绕于周围的侧板65所构成，而各该充气座10的基体11以矩阵方式分层分列设于相邻的架杆61间,且其中一侧板65上具有可选择性启闭的门板66,供利用各该充气座10对个别的载具50进行充气，且各该载具50上分别设有至少一对应进气用气压阀件20的进气阀55及至少一对应排气用气压阀件20的排气阀56。于本发明之一较佳实施例中，各该进、排气阀55、56内分别具有弹性的浮动气门550、560，使各该气压阀件20能通过浮动件24顶推浮动气门550、560来开启各该对应的进、排气阀55、56如图5所示的进气阀，且令各该浮动气门550、560产生复位的预力，而当未顶推或释放各该浮动气门550、560时可主动闭合各该进、排气阀55、56如图4所示。

而本发明于实际应用，则如图1、3和4所示，当载具50未放置在该充气座10上时，载具50的进、排气阀55、56的浮动气门550、560呈向下闭合状，而该充气座10上各该进、排气用的气压阀件20内的浮动件24受磁性组件25常态相斥的作用，使该浮动件24向上顶推，令浮动件24的密封件244能与帽盖23容槽236的弧抵缘237贴合形成气密闭合状，使气体不致连续性充气，可达到节省气体的目的。

反之，当载具50置于对应的充气座10基体11上时，可利用基体11边缘的定位框12导引载具50定位于正确位置，且令载具50底面的进、排气阀55、56分别对应基体11上的进、排气用的气压阀件20，如此可利用载具50的重力作用，令进、排气阀55、56的浮动气门550、560与对应气压阀件20的浮动件24被反向压动，使载具50的进、排气阀55、56呈开启状，同时令各该气压阀件20的浮动件24受力向下位移，让浮动件24的密封件244与帽盖23容槽236的弧抵缘237间产生间隙如图5所示，而令各该气压阀件20形成开启状，进而让充气的气源由充气座10基体11的进气通道经气压阀件20与进气阀55注入载具50内部，并由排气用的排气阀56与对应的气压阀件20经排气通道排出，从而可供选择性对载具50内部进行循环充气，以保持载具50内部环境的洁净度。

经由前述技术手段的实现，由于本发明充气座10的进、排气用的气压阀件20利 用基体11与浮动件24的磁性组件25呈相斥闭合状之设计，使浮动件24可相对气压阀件20产生一闭合预力，并通过反向作用力驱动浮动件24开启该气压阀件20的气体流道，而不致发生习式气体阀件使用弹性件或电磁阀所造成的弹性疲乏的问题，而可有效延长其使用寿命，同时能减少污染物的产生，有效维持气体的洁净度。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种气压阀件结构，其包含:

一阀体组件，连通于一供气回路，该阀体组件具有相对锁合的一基体及一帽盖，帽盖形成有一连通供气回路的贯孔，且帽盖内底部具有一与贯孔连通的容槽；

一浮动件，滑设于该帽盖的贯孔中，且浮动件顶端穿出帽盖形成一掣动段，又浮动件内形成有一开口向外的气孔，且浮动件中段周缘形成有至少一连通气孔的导孔，供由外部通过作动该浮动件相对帽盖的容槽选择性闭合；

一磁性组件，具有一第一磁性件及与该第一磁性件相斥的一第二磁性件，该第一磁性件设于该基体中，该第二磁性件设于该浮动件的一相对底面；

其中，该浮动件未受外力时，该磁性组件的第一磁性件相对该第二磁性件产生一相斥磁力，使该浮动件的气孔与该帽盖的容槽相对闭合，且其特征在于，其中该阀体组件的基体具有一安装槽，又安装槽内壁形成有一锁部，而帽盖具有一对应安装槽锁部的帽盖锁部，帽盖与基体的安装槽相对锁掣。

2.依权利要求1所述的气压阀件结构，其特征在于，其中该阀体组件的帽盖突出基体处形成有阶级状的一第一套合段与一第二套合段，帽盖与不同尺寸规格的一气阀对接。

3.依权利要求2所述的气压阀件结构，其特征在于，其中该第二套合段外缘形成有多角切面。

4.依权利要求1所述的气压阀件结构，其特征在于，其中该阀体组件的帽盖容槽内顶面于邻近贯孔处形成有一道环状的弧抵缘，而浮动件下段具有一道环槽，且环槽上套设有一相对贴抵帽盖容槽顶面弧抵缘的密封件。

5.依权利要求1所述的气压阀件结构，其特征在于，其中该阀体组件的基体周缘表面于帽盖范围内形成有一道环状槽，且环状槽内埋设有一供帽盖压掣变形的密封件。

6.一种充气座，其特征在于，其包含:

至少一如权利要求1的气压阀件结构，且该基体上分设有至少一气体连通的安装槽，其中，该气压阀件结构以帽盖固设于该基体的各该安装槽中。

7.一种充气柜，其特征在于，其包含:

一柜体，该柜体具有至少一架杆，且架杆外部周围覆设有一侧板；

至少一如权利要求6的充气座，固设于该柜体的架杆中。