CN111247632B - 基板收纳容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基板收纳容器，其具备：容器主体(2)，其在前表面具有由开口框(2a)形成的开口部，并且能够收纳两片以上的基板(W)；以及盖体，其封闭开口部；其中，容器主体(2)是包含开口框(2a)、背面壁(2b)、右侧壁(2c)、左侧壁(2d)、顶面壁(2e)以及底面壁(2f)的箱状，各壁(2b～2f)为，前表面的开口框(2a)侧的壁厚比背面壁(2b)侧的壁厚薄(t1>t2>t3>t4)。由此，提供一种能够提高容器主体的尺寸稳定性的形状的基板收纳容器。
Description
技术领域
本发明涉及一种收纳两片以上的基板的基板收纳容器。
背景技术
基板收纳容器是一种将半导体晶片等的基板收纳于其内部空间，用于进行在仓库的保管、在半导体加工装置之间进行搬送、以及在工厂之间进行运输等。该基板收纳容器包含具有开口部的容器主体，以及封闭开口部的盖体，其中，容器主体通过注射模塑成形而成形。
在将该容器主体进行注射模塑成形的情况时，为了注入树脂，在与开口部相反侧的背面壁侧设置有一个或两个以上浇口(参照专利文献1以及2)。另外，在利用注射模塑成形的成形品中，为了使冷却时的收缩均等，另外，为了抑制翘曲、收缩等，构成容器主体的各壁为恒定的厚度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平11-208766号公报
专利文献2：日本专利特开2007-332271号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，如果构成容器主体的各壁以恒定的厚度形成，则在浇口附近(背面壁附近)和远离浇口的末端附近(开口框附近)，由于树脂的到达时间不同，因此随着时间经过而产生的表层的厚度不同，结果在冷却结束后残留应力的分布上容易产生偏差，从而有产生翘曲或变形的可能。
因此，本发明是鉴于以上课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高容器主体的尺寸稳定性的形状的基板收纳容器。
解决问题的技术手段
(1)本发明所涉及的一个实施方式是一种基板收纳容器，其具备：容器主体，其在前表面具有由开口框形成的开口部，并且能够收纳两片以上的基板；以及盖体，其封闭所述开口部；其中，所述容器主体是包含所述开口框、背面壁、右侧壁、左侧壁、顶面壁以及底面壁的箱状，所述各壁为前表面的所述开口框侧的壁厚比所述背面壁侧的壁厚薄。
(2)如上述(1)的实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述各壁也可以具有从所述背面壁侧到所述开口框侧阶段性地薄壁化的壁厚。
(3)如上述(2)的实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述各壁也可以具有从所述背面壁侧到所述开口框侧在0.5mm以上1.5mm以下的差的范围内阶段性地薄壁化的壁厚。
(4)如上述(1)的实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述各壁也可以具有从所述背面壁侧到所述开口框侧薄壁化为无阶差的厚薄不均状的壁厚。
(5)如上述(1)至(4)的任一实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述开口框以及所述各壁的最厚的壁部可以为3mm以上7mm以下。
(6)在上述(1)至(5)的任一实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述开口框以及所述各壁的最薄的壁部可以为0.5mm以上2mm以下。
(7)在上述(1)至(6)的任一实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述开口框可以是与所述容器主体不同的部件，并且可以与所述容器主体一体化。
(8)在上述(1)至(7)的任一实施方式中所述的基板收纳容器，其中，所述开口框可以具有比所述各壁的壁厚薄的壁厚。
发明效果
根据本发明，可提供一种能够提高容器主体的尺寸稳定性的形状的基板收纳容器。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的实施方式的基板收纳容器的分解立体图。
图2是表示实施方式的容器主体的主视图。
图3是表示实施方式的容器主体的仰视图。
图4是表示注射模塑成形用的模具的概略图。
图5是表示实施方式中的各壁以及开口框的壁厚的状态的概略水平剖视图。
图6是表示现有技术中的各壁以及开口框的壁厚的状态的概略水平剖视图。
附图标记说明
1 基板收纳容器
2 容器主体
2a 开口框
2b 背面壁
2c 右侧壁
2d 左侧壁
2e 顶面壁
2f 底面壁
21 支撑片
22 位置限制部
23 握柄
25 顶部凸缘
26 底板
2P 突出部
3R、3L 气体置换单元
4 盖体
50 供气构件
60 排气构件
200 模具
210 凹模
220 凸模
G 浇口
R 流道
S 浇道
t1 第一厚壁部
t2 第二厚壁部
t3 第三厚壁部
t4 第四厚壁部
W 基板。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在本说明书的实施方式中，在整个内容中，对相同的部件标注相同的附图标记。另外，在附图中，用实线箭头表示正面F(开口框2a)的方向以及后方B(背面壁2b)的方向。另外，左右是指从正面F观察的状态。
首先，对基板收纳容器1的概略进行说明。图1是表示本发明所涉及的实施方式的基板收纳容器1的分解立体图。图2是表示实施方式的容器主体2的主视图。图3是表示实施方式的容器主体2的仰视图。
图1所示的基板收纳容器1具备收纳两片以上的基板W的容器主体2和装卸自如地安装在该容器主体2的开口部的盖体4。收纳在该基板收纳容器1中的基板W是直径为300mm或直径为450mm的半导体晶片或掩模玻璃等。
容器主体2是包含形成正面F的开口部的开口框2a、背面壁2b、右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e、底面壁2f的箱状的容器，是所谓的前开式箱型的容器。
盖体4安装在开口框2a的开口部，并且以图中未示出的密封垫圈对向于容器主体2的开口框2a的方式安装。在将该盖体4安装在容器主体2上时，密封垫圈以密接于容器主体2和盖体4之间的周缘部，维持基板收纳容器1的内部空间的气密性。
另外，盖体4与框体和盖板重叠而形成，在它们的内侧设置有能够出没的闩锁(锁定)机构(未图示)。闩锁机构是为了进行盖体开闭装置的自动开闭而设置的，通过突出的突出部而将盖体4卡止在容器主体2上。该闩锁机构在盖体4的上下两边分别设置有两处。
在容器主体2的开口框2a上，在与闩锁机构对应的位置形成有用于卡止突出部的开口等的被卡止部。
在背面壁2b上，在左右两侧形成有进一步向后方B突出的突出部2P(参照图3)。该突出部2P在将容器主体2的正面F的开口部朝向上方载置时，发挥作为脚部的功能。
另外，在容器主体2的背面壁2b的中央外侧，显示有作为所收纳的基板W的片数的辅助的刻度等(参照图1)。
进一步，在容器主体2的右侧壁2c以及左侧壁2d的外侧的中央附近，分别安装有发挥抓握操作功能的握柄23。
另外，在容器主体2的右侧壁2c以及左侧壁2d的内侧，分别设置有两个以上的左右一对的支承片21，用于水平支承所收纳的基板W，在右侧壁2c以及左侧壁2d的内侧的后方B的一侧，分别设置有位置限制部22，用于在将基板W朝向后方B插入时，限制基板W的插入位置。
该左右一对的支撑片21在上下方向上以所规定的间距排列，并且各支撑片21形成为支承基板W的周缘的细长的板状。在本实施方式中，以可支撑25片基板W的方式设置有支撑片21，但基板W的最大收纳片数不限于25片。
这些支承片21在右侧壁2c或左侧壁2d的成形时同时形成。但是，也可以将支承片21相对于右侧壁2c以及左侧壁2d形成为不同的部件，通过嵌合等安装在右侧壁2c或左侧壁2d上，也可以通过嵌入成形而一体成形。
在容器主体2的顶面壁2e的外侧，安装有机器人凸缘等的顶部凸缘25。该顶部凸缘25例如被半导体制造工厂的高架运输车把持，用于在工艺之间搬送，或者在对半导体加工装置等的盖体开关装置中用于定位。
如图3所示，在容器主体2的底面壁2f上，设置有三个供气构件50和一个排气构件60。这些供气构件50以及排气构件60构成为发挥下述功能，即，通过使气体从基板收纳容器1的外部流入至内部空间或者从内部空间流出至外部，从而抑制所收纳的基板W的表面的劣化，或者消除基板收纳容器1的内部空间与外部之间的压力差。
其中，两个供气构件50设置在底面壁2f的后方B的左右两侧，另外，一个供气构件50和一个排气构件60设置在底面壁2f的正面F附近的左侧或右侧。并且，在这些供气构件50上，连接有使基板收纳容器1的内部空间的环境发生变化的各种功能单元，例如气体置换单元3R、3L、阀单元、闭塞单元、小径过滤器单元、大径过滤器单元等。另外，供气构件50以及排气构件60的配置和数量并不限于图示，例如，也有将正面F附近的供气构件50用作排气构件60使用的情况。另外，也有将供气构件50以及排气构件60安装在盖体4上的情况。
气体置换单元3R、3L是一种利用气体置换容器主体2的内部空间的部件，其以即使在插入基板W的状态下也不会与基板W发生干涉，且以长度方向为上下方向的方式设置于容器主体2的后方B(背面壁2b或者突出部附近)的左右两侧上(参照图1和2)。
该气体置换单元3R、3L在上下方向上设置有向容器主体2的内部空间吹出气体的两个以上的吹出孔，可朝向3个方向吹出。但是，气体置换单元3R、3L的吹出方向不限于此，也可以是除了朝向盖体4侧的1个方向或上下方向(顶面壁2e及底面壁2f)以外的全方向。另外，也可以不设置在左右两处，而是例如两个气体置换单元3R、3L在容器主体2的后方B(背面壁2b或突出部2P附近)的大致整个面上连结成面状的功能单元。作为吹出的气体，可以列举诸如惰性气体、干燥空气等。进一步，作为惰性气体，可以列举氮气、氩气等，从成本方面考虑，优选氮气。
另外，在容器主体2的底面壁2f的外侧，安装有用于对容器主体2进行定位、载置的底板26。
除了上述以外，在容器主体2的开口框2a、背面壁2b、右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f上，在适当的部位设置有图示(参照图1的左侧壁2d的外表面)或未图示的加强肋2r。
诸如容器主体2、盖体4等、乃至握柄23、顶部凸缘25、底板26等附属品，由含有所需要的树脂的成形材料注射模塑成形，或者由注射模塑成形的两个以上部件的组合构成。作为成形材料中所含的树脂，例如可以列举聚碳酸酯、环烯烃聚合物、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛、液晶聚合物之类的热塑性树脂或它们的合金等。
另外，在这些树脂中，根据需要可添加由碳纤维、碳粉末、碳纳米管、导电性聚合物等构成的导电性物质、或者阴离子、阳离子、非离子系等各种抗静电剂。进一步，根据需要还可以添加紫外线吸收剂、或提高刚性的强化纤维等。
此外，容器主体2、盖体4、握柄23、顶部凸缘25以及底板26等可以是透明、不透明、半透明中的任意一种，但容器主体2或盖体4的至少一方优选一部分是透明的。例如，背面壁2b也可以具有由非导电性材料形成的透明的窗部。该透明的窗部在容器主体2的成形时，可以通过嵌件成形而一体成形。
在此，对通过使用凹模210及凸模220的模具200的注射模塑成形的容器主体2的制造方法简单地进行说明。图4是表示注射模塑成形用的模具200的概略图。
容器主体2通过使用凹模210以及凸模220的模具200的注射模塑成形而成形。在该注射模塑成形用的模具200中，如图4所示，从与凹模210连结的注射喷嘴(未图示)经由浇道S、流道R以及浇口(树脂注入部分)G，朝向形成于凹模210以及凸模220之间的容器主体2的成形用模腔输送塑料树脂。
浇口G分别设置在形成于背面壁2b的左右突出部2P的顶面壁2e以及底面壁2f附近。但是，浇口G的个数不限于4个，例如，也可以设置在左右的突出部2P中的连结顶面壁2e以及底面壁2f的上下方向的中间位置等，设置为左右的2个，也可以在背面壁2b的左右方向以及上下方向的中央部仅设置1个。
另外，浇口G也可以不是经由浇道S以及流道R与注射喷嘴连接的浇口，而是直接与注射喷嘴连接的浇口(直接浇口)、或者利用阀杆对与注射喷嘴直接连接的浇口进行开闭控制(调整开口量)的阀门。
接着，对构成容器主体2的各壁2b～2f以及开口框2a的壁厚进行说明。图5是表示实施方式中的各壁2b～2f以及开口框2a的壁厚的状态的概略水平剖视图。图6是表示现有技术中的各壁2b'～2f'以及开口框2a'的壁厚的状态的概略水平剖视图。
在背面壁2b中，浇口G附近的突出部2P的区域形成第一厚壁部t1，突出部2P彼此之间形成第二厚壁部t2。另外，在背面壁2b的连结顶面壁2e以及底面壁2f的上下方向上也分别具有相同的壁厚。
但是，在背面壁2b上嵌件成形透明的窗部的情况时，也可以仅使该透明的窗部的厚度相对于t2不同(例如，也可以使透明的窗部的厚度与第一厚壁部t1相同)，也可以保持与周围的第二厚壁部t2相同的厚度。
在右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f中，从背面壁2b到未图示的支承片21的后方B侧的端部附近的区域形成第一厚壁部t1。
另外，右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f中的从支承片21的后方B侧的端部附近到正面F侧的端部附近的区域形成第二厚壁部t2。但是，由于在图5中未示出的顶面壁2e以及底面壁2f上没有形成支承片21，所以此时的顶面壁2e和底面壁2f的区域是将支承片21朝上下方向投影时的区域。
进一步，右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f中的从支承片21的正面F侧的端部附近到开口框2a的区域形成第三厚壁部t3。
而且，开口框2a形成第四厚壁部t4。
在此，第一厚壁部t1的壁厚比第二厚壁部t2的壁厚厚，第二厚壁部t2的壁厚比第三厚壁部t3的壁厚厚，第三厚壁部t3的壁厚比第四厚壁部t4的壁厚厚。另外，第一厚壁部t1与第二厚壁部t2之间等的各台阶部为直线状(即，在各厚壁部t1～t4中，图5中的纸面的表背面方向的厚度分别恒定)。
换言之，各壁2b～2f的前表面的开口框2a侧的壁厚比背面壁2b侧的壁厚薄。另外，开口框2a具有比各壁2b～2f的壁厚薄的壁厚。但是，设置在容器主体2上的加强肋2r原则上也与开口框2a以及各壁2b～2f的各厚壁部t1～t4的壁厚相同，但为了防止收缩，也可以使加强肋2r的一部分比开口框2a以及各壁2b～2f的各厚壁部t1～t4的壁厚薄。
此外，在本实施方式中，各壁2b～2f具有从第一厚壁部t1到第四厚壁部t4阶段性地薄壁化的4个阶段的壁厚，但也可以是2个阶段或3个阶段，也可以是5个阶段以上。另外，作为最厚的壁部的第一厚壁部t1的厚度可以在3mm以上7mm以下的范围内，作为最薄的壁部的第四厚壁部t4的厚度可以在0.5mm以上2.5mm以下的范围内。例如，可以将第一厚壁部t1的厚度设为5mm，第二厚壁部t2的厚度设为4mm，第三厚壁部t3的厚度设为3mm，第四厚壁部t4的厚度设为2.5mm。这样，每个邻接的阶段的壁厚差不需要全部薄壁化为1mm，也可以在0.5mm以上1.5mm以下的范围内，以每个阶段不同的壁厚差进行薄壁化。
另外，在右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f中，各厚壁部t1～t4的位置及其壁厚优选分别相同，但如上所述，由于在容器主体2的内部或外部设置有支承片21、握柄23、顶部凸缘25以及底板26等，所以虽然右侧壁2c以及左侧壁2d左右对称，但由于在各壁2c～2f之间不同，所以各厚壁部t1～t4的位置及其壁厚也可以分别不同。进一步，为了设置支撑片21、握柄23、顶部凸缘25以及底板26等，无需将在背面壁2b、右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f中厚壁化的部分薄壁化，而维持已设定的壁厚。
特别是，如果采用液晶聚合物作为容器主体2的成形材料，则壁厚越薄，高分子链的取向性强的表层的比例越大，而每单位截面积的强度变高，因此，即使以3mm至0.5mm的壁厚形成开口框2a以及各壁2b～2f，作为容器主体2也能够得到充分的强度。
另外，如图6所示，构成现有技术中的容器主体2'的各壁2b'～2f'以及开口框2a'的壁厚均为t0且恒定。
如上所述，本发明所涉及的实施方式的基板收纳容器1具备：容器主体2，其在前表面具有由开口框2a形成的开口部，并且能够收纳两片以上的基板W；以及盖体4，其封闭开口部；其中，容器主体2是包含开口框2a、背面壁2b、右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e以及底面壁2f的箱状，各壁2b～2f为前表面的开口框2a侧的壁厚比背面壁2b侧的壁厚薄。由此，即使在将支承片21与右侧壁2c以及左侧壁2d一体成形的情况时，由于树脂的流动性提高，所以树脂也不会从开口框2a侧绕行，从而不会在与支承片21的位置对应的右侧壁2c以及左侧壁2d的外侧面出现焊缝。由于不产生焊缝，因此不会积存高温的气体，从而不会腐蚀模具200。
另外，在各壁2b～2f中，由于与成为浇口G附近的后方B的背面壁2b侧的壁厚相比，成为远离浇口的末端附近的正面F的开口框2a侧的壁厚薄，因此注入时的树脂流动性提高，所以能够减小成形时的模具200内的浇口G附近与开口框2a的前端附近的压力差。因此，整个容器主体2的残留应力的差异变小，能够尽最大可能的减小容器主体2的翘曲或变形。
进一步，如果浇口G附近与开口框2a附近的压力差变小，则成形时对模具200内的树脂施加的保持压力也均匀地发挥作用，因此可以高精度形成容器主体2的尺寸、形状，另外，精度也变得稳定。其结果，能够使成形品(容器主体2)的冷却时间在各个位置均匀(恒定)。并且，如果能够使冷却时间均匀，则与现有技术的恒定壁厚的容器主体2相比，能够缩短冷却时间。如果能够缩短成形时的冷却时间，则也能够提高生产率。
而且，由于开口框2a侧具有比背面壁2b侧薄的壁厚，因此能够使开口框2a侧轻量化，从而能够使容器主体2的重心靠近背面壁2b侧(中心侧)。当容器主体2的重心位于背面壁2b侧时，则基板收纳容器1的重心也靠近背面壁2b侧，因此即使将较重的盖体4安装在容器主体2上，开口框2a(盖体4)侧也不易朝向下方，所以在利用搬送装置或机器人搬送基板收纳容器1时，能够使姿势稳定化。
在实施方式中，各壁2b～2f具有从背面壁2b侧到开口框2a侧阶段性地薄壁化的壁厚。另外，在实施方式中，各壁2b～2f具有从背面壁2b侧到开口框2a侧在0.5mm以上1.5mm以下的差的范围内(例如，阶段前后的差每隔1mm或0.5mm以及1.0mm的组合)阶段性地薄壁化的壁厚。由此，能够提高用于成形容器主体2的凹模210以及凸模220的模具200的加工精度。
在实施方式中，各壁2b～2f具有从背面壁2b侧到开口框2a侧薄壁化为无阶差的厚薄不均状的壁厚。由此，在各壁2b～2f中应力集中的部分变少，能够提高容器主体2的强度。
在实施方式中，开口框2a以及各壁2b～2f的最厚的壁部为3mm以上7mm以下。由此，能够提高容器主体2的强度，并且能够使重量轻量化。
在实施方式中，开口框2a以及各壁2b～2f的最薄的壁部为0.5mm以上2mm以下。由此，能够维持容器主体2的强度，并且能够使重量轻量化。
在实施方式中，开口框2a具有比各壁2b～2f的壁厚薄的壁厚。由此，能够使开口框2a的重量轻量化，所以能够使基板收纳容器1的重心接近中心方向。因此，能够使基板收纳容器1的输送、移送稳定化。
以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在权利要求所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。
(变形例)
在上述实施方式中，各壁2b～2f中的第一厚壁部t1与第二厚壁部t2之间等的各台阶部形成为直线状，但也可以形成为朝向远离浇口G的方向凸出的圆弧状。由此，能够使树脂的流动性(流速)更均匀。
在上述实施方式中，各壁2b～2f具有从背面壁2b侧到开口框2a侧阶段性地薄壁化的壁厚，但也可以具有薄壁化为无阶差的厚薄不均状的壁厚。而且，厚薄不均状的薄壁化的比例可以是直线性，也可以是曲线性，即，各壁2b～2f的壁厚只要从背面壁2b侧朝向开口框2a侧薄壁化即可。
在上述实施方式中，开口框2a与各壁2b～2f一起通过注射模塑成形而形成在容器主体2上，但也可以将开口框2a以与容器主体2不同的部件形成，通过嵌件成形而与由背面壁2b、右侧壁2c、左侧壁2d、顶面壁2e、底面壁2f构成的容器主体2一体化。通过用与容器主体2不同的部件形成开口框2a，能够与各壁2b～2f的壁厚无关地设计开口框2a的壁厚，因此，能够使开口框2a形成为具有比各壁2b～2f的壁厚厚的壁厚。因此，能够进一步提高开口框2a的强度。
Claims (6)
1.一种基板收纳容器，其特征在于具备：
容器主体，其在前表面具有由开口框形成的开口部，并且能够收纳两片以上的基板；以及
盖体，其封闭所述开口部；
其中，所述容器主体是包含所述开口框、背面壁、右侧壁、左侧壁、顶面壁以及底面壁的箱状，
各壁具有从所述背面壁侧到所述开口框侧阶段性地薄壁化的壁厚，或者所述各壁具有从所述背面壁侧到所述开口框侧薄壁化为无阶差的厚薄不均状的壁厚。
2.如权利要求1所述的基板收纳容器，其特征在于，
所述各壁具有从所述背面壁侧到所述开口框侧在0.5mm以上1.5mm以下的差的范围内阶段性地薄壁化的壁厚。
3.如权利要求1或2所述的基板收纳容器，其特征在于，
所述开口框以及所述各壁的最厚的壁部为3mm以上7mm以下。
4.如权利要求1或2所述的基板收纳容器，其特征在于，
所述开口框以及所述各壁的最薄的壁部为0.5mm以上2mm以下。
5.如权利要求1或2所述的基板收纳容器，其特征在于，
所述开口框是与所述容器主体不同的部件，并且与所述容器主体一体化。
6.如权利要求1或2所述的基板收纳容器，其特征在于，
所述开口框具有比所述各壁的壁厚薄的壁厚。
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