CN1289364C - 一种水平放置的盒子 - Google Patents

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Abstract

一种储存胶片框的盒子(20)，包括外壳部分(30)，设有多个格架(46)以支承多个轴向平齐的水平叠放的胶片框。一对胶片保持件(52)可枢轴转动地和可旋转地连接到外壳的前开口的侧面。

Description

一种水平放置的盒子
本申请要求具有2001年7月12日提交的美国专利临时申请60/305,065，和2002年7月11日提交的序号未知的美国实用新型申请的优先权，本文参考引用所述申请的内容。
背景技术
在半导体制造工业中，半导体晶片在形成使用的集成电路之前要进行许多加工步骤。晶片和中间件必须在各步骤之间进行适当的保存和运送。已有各种容器来运送和保存全部晶片，如美国专利No.4,043,451；5,788,082；和5,915,562所示。半导体加工工业在开始加工集成电路时涉及到使用较大的晶片。然而，半导体加工工业已经转向较薄的晶片，后来的晶片比前面的晶片更容易碎和有更高价值。半导体工业现在寻求使用一种胶片框，其包括刚性的圆形钢环，带有粘性覆盖材料片来保存和运送300毫米的晶片。这种晶片可整体地或以切割好的形式置于所述胶片框。这种胶片框稍大于所带的晶片，因此，传统的300毫米晶片载体没有适合的尺寸，也没有适合的形式。此外，传统的胶片框的移动机构已采用较软的塑料如聚丙烯来制造。一般认为这种聚丙烯移动机构的强度和刚度不够，不能对带有晶片的300毫米胶片框提供足够高的保护。
发明内容
本发明提出一种专用于储存胶片框的盒子，其优选实施例使用了整体形成的外壳结构，其上带有多个格架，以支承多个轴向平齐的水平叠放的胶片框。最好是可形成真空的门覆盖在外壳部分的前开口，以封闭其中的胶片框。盒子具有坚固的顶部和可折叠的把手。在一优选实施例中，把手是U型的，可滑动地接合一对与侧壁整体形成的托架。在另一个实施例中，把手可绕与盒子的顶部平行的轴线作枢轴转动，并通过一对可插入一对接收孔中的开口叉形件进行连接。一对胶片框支撑件可枢轴转动地和可转动地连接到外壳的前开口侧面。限制件可在打开位置和保持位置之间枢轴转动，在打开位置限制件与侧壁对齐并指向前开口，在保持位置限制件向内转动到近似于面向轴向。胶片框保持件可被位于外壳顶部的把手促动。或者，保持件可被螺旋凸轮机构自动地促动，凸轮机构带有在盒子的下面延伸的接合部分，可与盒子所在的表面接触。保持件可偏压和弹性加载，这样可位于保持位置和/或打开位置。
把手设有一对定位槽，可插入把手托架，把手从托架可垂直滑动到运送位置，和垂直向下滑动到非使用位置。
具体地，本发明提出一种保存多个胶片框的盒子，所述盒子包括外壳部分，其设有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和开口的前面，所述外壳部分还包括多个水平格架，可以支承多个间隔的和垂直叠放的水平的胶片框；一对可旋转的保持件，包括轴部分和保持部分，所述胶片框保持件具有垂直转动轴线，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，并可在所述胶片框保存在所述格架的保持位置和收回位置之间作枢轴转动。
保存的晶片是粘接到胶片框上，所述盒子还包括门，可滑动地接合到所述外壳部分以遮盖所述前开口。
所述门可从所述外壳上方垂直滑动地接合所述外壳部分。
所述外壳部分在所述前开口附近具有内表面，所述门包括当所述门位于所述外壳部分的适当位置时朝所述外壳部分内部向内延伸的结构，所述门通过与所述外壳部分的内表面的摩擦接合保持在所述开口。
所述胶片框保持件分别具有连接其上的把手，由此，所述保持件可手动从保持位置移动到收回位置。
所述盒还包括一对连接到所述胶片框保持件的螺旋凸轮机构，各所述螺旋凸轮机构具有接合部分，延伸到所述外壳部分的封闭底部的下面，当所述盒子置于一个表面上时，所述接合部分可促动所述保持件，移动所述保持件从所述收回位置到保持位置。
所述外壳部分具有插入和取出所述胶片框的区域，所述保持件的旋转轴线穿过所述插入和取出区。
所述各保持件为C形，由此，当所述保持件位于其收回位置时，所述胶片框可插入所示外壳部分和从中取出。
所述盒子还包括一对可从延伸的使用位置回复到收回位置的把手。
所述各把手包括至少两个弹性柔性叉形件，形成至少两个止动件，所述外壳部分设有至少两个孔，可容纳所述弹性柔性叉形件，将把手可枢轴转动地连接到所述外壳部分。
所述封闭的顶部、所述封闭的底部、所述封闭的相对侧壁、所述封闭的背面和多个水平格架是由塑料整体形成。
本发明也提出一种容纳多个晶片的盒子，所述盒子包括外壳部分和门，所述外壳部分有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和前开口，所述外壳部分还包括多个水平格架，可支承多个间隔的和垂直叠放的水平的晶片，一对可旋转的保持件包括轴部分和保持部分，所述晶片保持件具有垂直转动轴线，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，可在所述晶片保存在所述格架的保持位置和收回位置之间作枢轴转动。
所述外壳部分设置成可通过将所述晶片粘结到所述多个胶片框的方式保存晶片。
所述封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和多个水平格架是由塑料整体形成。
所述盒子还包括连接到所述保持件和所述外壳部分的螺旋凸轮机构，所述螺旋凸轮机构包括通过所述外壳部分的底部的孔延伸的接合部分。
本发明还提出一种保存晶片的盒子，所述盒子包括外壳部分，所述外壳部分有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和前开口，所述盒子还包括多个水平格架，可以支承多个间隔的和垂直叠放的水平的晶片；一对可旋转的具有垂直转动轴线的保持件，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，可向内作枢轴转动将所述胶片框保持在所述格架上；所述外壳部分上的一对把手，可在使用位置和收回位置之间延伸。
附图说明
图1是根据本发明的盒子的一实施例的透视图；
图2是根据本发明的带有位于适当位置的门的盒子的透视图；
图3是根据本发明的盒子的透视图；
图4是根据本发明的盒子的前视图；
图5是根据本发明的保持件的透视图；
图6是图1的盒子实施例的把手的透视图；
图7根据本发明的盒子的门的前视图；
图8是图7的门的后透视图；
图9是图2的实施例的把手的透视图；
图10是根据本发明的盒子的螺旋凸轮引导件的详细透视图；
图11是根据本发明的用于胶片保持器或晶片保持器的保持件；
图12是图3的盒子一部分的详细透视图，显示其螺旋凸轮机构；
图13是根据本发明的带有保持件的盒子的平面示意图。
具体实施方式
参考图1、2、3和4，显示出安装好的盒子20，20.1的两个可选择的优选实施例，其适合于保存粘接到胶片框的半导体晶片。该盒子的某些方面也非常适合于保存没有胶片框的300毫米晶片。这些盒子称作前开口统一标准容器(FOUPS)和前开口输送盒(FOSBS)，可在运送和加工时存放晶片。300毫米晶片的盒子的宽度稍小于胶片框，肯定还要进行其他的适当改变才能具有本发明的特征。可参考美国专利No.6,010,008；5,915,562；5,944,194和6,267,245了解功能方面的信息和与FOUPS和FOSBS有关的内容。本文参考引用这四个专利。
在所显示的盒子实施例中，第一和第二盒子20，20.1一般包括外壳部分24，24.1和门部分26，26.1。外壳部分24，24.1包括壳体30，30.1，一对把手32，32.1和34，34.1，牢固的突缘38，38.1，多个格架46，46.1，一对保持件52，52.1和运动连接部分60。在第一盒子中，保持件可手动促动。在第二盒子中，当盒子置于表面上或从表面上拿开时可自动促动保持件。如优选实施例所显示的运动连接部分具有与外壳整体形成的肋部状的运动连接接触部分64。Y形导入板用于引导运动连接球体与三对肋部相接合。这样的设置在美国专利No.6,216,874公开，本文参考引用其内容。各盒子通常包括顶部66、底部67、侧壁68、前开口69和封闭的背面70。
在第一盒子实施例20中，晶片保持件52具有轴部分74，其可转动地连接到顶部82和底部84；设在外壳外与保持件连接的调节钮88，可提供外部控制。保持件设有接合部分92，其设置成如锯齿状，可分别与胶片框边102或可能存在的晶片接合。也可以采用其他形状的接合部分，比如软弹性塑料片，可将其连接到限制件。限制件在凸轮表面106进行动作，并在保持件108的顶部弹簧加载，以便位于保持位置或打开位置时提供适当的保持力。图1大概地显示出位于保持位置的限制件，箭头111表示朝打开位置移动。图13显示了带有用虚线表示的插入和取出区的盒子的平面图。第一盒子实施例的晶片接合件的位置用字母a标志的旋转轴线来表示。对于图5所示的晶片保持件，旋转轴线位于插入和取出区之外，接合部分在相对胶片框的保持位置和非保持位置即收回位置之间摆动，收回位置靠近外壳部分的侧壁。
特别参考图1和图6，把手通过塑料注射模制形成，通常具有U型，并设有两个定位槽120，允许把手插入把手托架126，托架位于外壳部分的壳体侧面。这些托架适合于通过焊接或整体模制或用其他连接方法来连接。把手宽松地容纳于托架中，其可向上滑动，止动于定位槽，如图2所示。当不进行运送时返回到非使用位置，如图1，3，5所示。这样的滑动动作使把手可满足自动操作和/或SEMI设备通讯标准对盒子高度的要求。
参考图3和7-13，显示了盒子的第二优选实施例的细节。在这个实施例中，保持件52.1可通过螺旋凸轮机构150自动促动，凸轮机构包括螺旋凸轮引导件151和位于保持件上的凸轮从动件152，带有在盒子下面延伸的接合部分154，可接触到放置盒子的表面。螺旋凸轮引导件151具有中心孔160，可容纳带有接合部分154的下轴部分161。突缘166和插销168允许凸轮引导件151插入位于盒子底部的孔172，并通过插销与盒子底部的顶表面176接合而固定到盒子。保持件具有上轴部分178，可容纳于外壳部分的顶部的接收部分179。凸轮引导件具有凸轮表面180，可引导凸轮152，使C型保持件52.1转动促动胶片框或者是晶片，并可脱离促动。当接合部分相对盒子上升或下降时发生这些动作。例如，当盒子位于设备上，接合部分将受压上升并驱动凸轮上升，并使保持件朝放置到盒子的物体的方向转动。
螺旋凸轮机构可在保持件的轴上设置螺旋凸轮表面，在连接到外壳部分的部件上设置凸轮从动部分。
保持件可采用弹簧加载，如螺旋弹簧181，或只是简单地依靠重力返回打开的收回位置，这将涉及到下降的或向下延伸的接合部分。图13显示了C形保持件52.1的适当定位，旋转轴线a2位于插入和取出区。这样提供了通过与盒子所在表面的接合来促动保持件的适当位置。所述胶片框保持件也可各具有连接其上的把手，由此，所述保持件可手动从保持位置移动到收回位置。
参考图3和9，显示了把手的另外实施例。这些把手沿与盒子外壳部分的顶部基本平行的轴线作枢轴转动。两个开口的叉形件192将把手锁定在盒子顶部的孔194的适当位置。当不使用时把手可枢轴转动地向下折叠。
参考图1，第一盒子实施例使用了门，其可在外壳部分垂直滑上滑下，与外壳部分的门缘202接合。门26最好是可形成真空，可手动施加和取出。并利用j形引导部分203将门固定到外壳部分的门缘。
参考图2，3，7和8，盒子的第二实施例使用了一种门，其可插入外壳部分的前开口。该门一般是单个刚性整体形成的构件，具有多个向内延伸的凹部结构210，可提供额外的对胶片框w的保持，并提高了结构刚度，并另外具有水平表面214和垂直表面216，可与外壳部分的超过门缘或前开口周边的内表面220摩擦接合。一般地，向内延伸的凹部结构最好延伸超过门开口的前缘224至少1又1/2英寸。这种门结构也可以形成真空。
总的来讲，所有的构件可注射模制成型，整个组件可无须使用金属连接件进行安装。一般地，可使用塑料材料如碳纤维增强聚碳酸酯，或PEEK，或其他传统上用于晶片容器制造的塑料材料。
如本说明所示，这种结构的盒子可用作胶片框容器。但是，如滑动的把手、侧面安装的保持件等特征也可用于晶片移动机构/盒，这些都成为本发明的重要部分。

Claims (16)

1.一种保存多个胶片框的盒子，所述盒子包括外壳部分，其设有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和开口的前面，所述外壳部分还包括多个水平格架，可以支承多个间隔的和垂直叠放的水平的胶片框；一对可旋转的保持件，包括轴部分和保持部分，所述胶片框保持件具有垂直转动轴线，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，并可在所述胶片框保存在所述格架的保持位置和收回位置之间作枢轴转动。
2.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于，保存的晶片是粘接到胶片框上，所述盒子还包括门，可滑动地接合到所述外壳部分以遮盖所述前开口。
3.根据权利要求2所述的盒子，其特征在于，所述门可从所述外壳上方垂直滑动地接合所述外壳部分。
4.根据权利要求2所述的盒子，其特征在于，所述外壳部分在所述前开口附近具有内表面，所述门包括当所述门位于所述外壳部分的适当位置时朝所述外壳部分内部向内延伸的结构，所述门通过与所述外壳部分的内表面的摩擦接合保持在所述开口。
5.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于，所述胶片框保持件分别具有连接其上的把手，由此，所述保持件可手动从保持位置移动到收回位置。
6.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于，所述盒还包括一对连接到所述胶片框保持件的螺旋凸轮机构，各所述螺旋凸轮机构具有接合部分，延伸到所述外壳部分的封闭底部的下面，当所述盒子置于一个表面上时，所述接合部分可促动所述保持件，移动所述保持件从所述收回位置到保持位置。
7.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于，所述外壳部分具有插入和取出所述胶片框的区域，所述保持件的旋转轴线穿过所述插入和取出区。
8.根据权利要求7所述的盒子，其特征在于，所述各保持件为C形，由此，当所述保持件位于其收回位置时，所述胶片框可插入所示外壳部分和从中取出。
9.根据权利要求8所述的盒子，其特征在于，所述盒子还包括一对可从延伸的使用位置回复到收回位置的把手。
10.根据权利要求8所述的盒子，其特征在于，所述各把手包括至少两个弹性柔性叉形件，形成至少两个止动件，所述外壳部分设有至少两个孔，可容纳所述弹性柔性叉形件，将把手可枢轴转动地连接到所述外壳部分。
11.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于，所述封闭的顶部、所述封闭的底部、所述封闭的相对侧壁、所述封闭的背面和多个水平格架是由塑料整体形成。
12.一种容纳多个晶片的盒子，所述盒子包括外壳部分和门，所述外壳部分有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和前开口，所述外壳部分还包括多个水平格架，可支承多个间隔的和垂直叠放的水平的晶片，一对可旋转的保持件包括轴部分和保持部分，所述晶片保持件具有垂直转动轴线，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，可在所述晶片保存在所述格架的保持位置和收回位置之间作枢轴转动。
13.根据权利要求12所述的盒子，其特征在于，所述外壳部分设置成可通过将所述晶片粘结到所述多个胶片框的方式保存晶片。
14.根据权利要求12所述的盒子，其特征在于，所述封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和多个水平格架是由塑料整体形成。
15.根据权利要求12所述的盒子，其特征在于，所述盒子还包括连接到所述保持件和所述外壳部分的螺旋凸轮机构，所述螺旋凸轮机构包括通过所述外壳部分的底部的孔延伸的接合部分。
16.一种保存晶片的盒子，所述盒子包括外壳部分，所述外壳部分有封闭的顶部、封闭的底部、封闭的相对侧壁、封闭的背面和前开口，所述盒子还包括多个水平格架，可以支承多个间隔的和垂直叠放的水平的晶片；一对可旋转的具有垂直转动轴线的保持件，可枢轴转动地固定在所述外壳部分的侧壁附近，可向内作枢轴转动将所述胶片框保持在所述格架上；所述外壳部分上的一对把手，可在使用位置和收回位置之间延伸。
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