CN1638085A - 电子装置的通用矩阵托盘 - Google Patents

Abstract

一种具有三个方向上尺寸可调的穴的托盘，用来保持住多个电子元件。矩形托盘基体具有带平底和四侧的腔，所述四侧设有用于接收和卡住细长的横向和纵向间隔件的末端的壁凹口。每一个间隔件都具有沿长度隔开的多个凹口。将凹口构造成容许每个横向间隔件与多个纵向间隔件联锁以形成矩形阵列。所述阵列位于托盘基体腔当中，从而形成多个矩形穴。穴的长度和宽度都是可以通过选择对应纵向间隔件和横向间隔件中每一个的交叉点的特定间隔件凹口来调节的。将选定厚度的矩形顶框置于壁凹口上以便夹持间隔件，并且当在托盘上设盖子时用以限定每个穴的高度。

Description

电子装置的通用矩阵托盘

技术领域

本发明总体上涉及用于存储、传送和处理电子装置的托盘，更具体而言，涉及具有可调尺寸的元件穴的托盘。

背景技术

包括JEDEC尺寸的托盘在内的大多数托盘都是硬加工(hardtooled)制造的，这意味着每个不同的托盘尺寸或构形都需要独立的工具。这类硬加工制造的托盘的设计和制造既是高成本的又是费时的。例如，可能要花费几个星期来建造用于对托盘进行喷射造型的工具。一旦建造了托盘，则该托盘只能用于同一尺寸的元件。目前的托盘设计不能正确地存储数种元件尺寸的混合。

发明内容

本发明的一个优点在于，它提供了一种能够用库存部件快速装配的定制元件托盘。

本发明的另一个优点在于，它提供了一种能被调节以符合期望的元件尺寸的托盘。

本发明的又一个优点在于，它提供了能够同时容纳不同尺寸的电子元件的可调托盘。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于保持住电子元件的、具有三个方向上尺寸可调的穴的托盘。塑料注模的矩形托盘基体具有带平底和四侧壁的腔，所述侧壁设置有用于接收和卡住细长横向和纵向间隔件的末端的壁凹口。横向和纵向间隔件都具有沿着每个间隔件的长隔开且基本上部分一直延伸的多个凹口。将这些凹口设置成允许每个横向间隔件与多个纵向间隔件联锁，从而形成带有多个矩形四侧包壳(enclosure)的矩形阵列。将所述阵列置于托盘基体腔当中，并且四侧包壳的每一个和腔的底部形成一个穴。穴的长度和宽度是可通过选择用于纵向间隔件和横向间隔件的交叉点的特定间隔件凹口来调节的。把近似于壁的轮廓且具有选定厚度的矩形顶框置于壁的顶部上，以覆盖用于夹持具备选择以限定穴的高度的框高度以供当在托盘上放置一个盖板时限制元件在穴中的移动的间隔件的壁凹口。

附图简要说明

图1A是根据本发明的托盘的实施例的透视图；

图1B是不带间隔件(divider)的图1A的托盘的透视图；

图2是图1A的一部分的分解剖视图，以便更清楚地举例说明托盘的装配；

图3是两个托盘的堆叠的横剖视图；

图4A举例说明托盘的可选实施例，在其中更小的壁凹口提供了更大的穴尺寸选择；

图4B举例说明图4A中所示的横向间隔件的详细图；

图4C举例说明图4A中所示的纵向间隔件；

图4D示出间隔件的缩小宽度的端部的可选结构；

图5举例说明利用间壁(partition)来形成托盘中的一个以上的部分；

图6举例说明带有可调间隔件的可选的定尺寸JEDEC的托盘；和

图7A举例说明可选的间隔件结构；

图7B是图7A中所示的线间隔件的放大的局部视图；和

图8举例说明用于充填托盘盖和元件或间隔件之间的空间覆盖装置。

具体实施方式

虽然在此将参照本发明的特定实施例来描述本发明，但是留有修改、各种变更和替换的余地，并且将会认识到的是：在不背离按照相对于在此阐述的优选实施例所描述的本发明的精神和范围的情况下，在一些情况下将采用本发明的一些特征而不必带有其它特征的相应的使用。

在图1A的透视图中示出了本发明的可调托盘的一个实施例。所述托盘10包括带有由平面托盘基体底部16和包含侧壁18和20以及端壁22和24的四壁限定的腔14的矩形托盘基体12。如图所示，每一个壁18-24都具有多个壁凹口(notch)26，用于卡住位于腔14中的纵向间隔件28和横向间隔件30的端部。作为举例如图1所示，每一个横向间隔件30都具有多个横向间隔件凹口32，并且当装配时，置位选定的横向间隔件凹口32，并将其与对应的选定的纵向间隔件凹口34相啮合，并且将参照图2对此更清楚地举例说明。

在腔14中安装多个纵向间隔件28和横向间隔件30，会导致多个穴(pocket)36的形成。在另一个实施例中，只有一组相对的壁具有壁凹口26。例如，如果端壁22和24都具有凹口的话，则这个实施例中的侧壁18和20就都不具有凹口。同样，当侧壁18和20都具有凹口时，端壁22和24都不具有凹口。在这个可选实施例中，一组相对的壁中和间隔件中的凹口足以保持穴36的期望矩阵(matrix)。穴36的尺寸是通过对于横向和纵向间隔件之间的交叉点而特定地选择凹口32和34来确定的。例如，如果将间隔件30中的特定的一个比如像项号38置位成与位于端壁24附近的那行的凹口34相啮合，正如线40所示的那样，则穴42将会更小，而穴44将会更大。同样，也可以把纵向间隔件28移动到凹口32的任意可能的线上，以便扩大或减小特定行的穴的尺寸。

在根据需要安装间隔件28和30以在纵向和横向上形成穴尺寸的情况下，用紧固件48将框46紧固在壁凹口26之上。框46完全地卡住间隔件的端部，从而紧固间隔件在适当位置上。选择/设计框46的高度50，以便实现所需的穴16高度。因此，根据托盘的以上描述，所述穴在长、宽和高这三维上是可调的。

为了更清楚地示出腔14，图1B示出了不带间隔件28和30并且也不带框46的图1A的托盘基体12。作为一个可选实施例，在壁18-24的顶面53上设置数字51来给凹口26的位置加注参考符号，以供帮助将间隔件定位在凹口中的期望位置上，进而定位在腔14中。凹口位置指示标记的使用避免了对凹口26进行繁重的手工计数。图1B中所示的数字的布局在四壁18-24中每一个的近似中心处示出了零基准。其它布局也包含在本发明的精神范围内。本发明还包括其它类型的定位指示符，用来帮助定位间隔件，比如像数字或字母组合和刻度线之类的。

图2是源自图1A的分解视图“A”，用来更清楚地描述托盘10的结构。在图2中可以看到托盘基体12侧壁机构18和20，并且清楚示出了凹口26。图1A中所示的壁18和20以及壁22和24具有自基体16算起的第一高度“h₁”。横向间隔件30被示出并且它具有优选等于或稍小于凹口26的高度h₁的高度“h₂”。如虚线所示，间隔件30的端部52位于壁18中的所选凹口26当中。同样，示出了将纵向间隔件28定位/定向成垂直于间隔件30，而且具有高度h₂，并且具有位于壁20中的所选的其中一个凹口26中的端部54，例如用虚线所例示的放置位置。将纵向间隔件28的凹口34构建成具有用于在横向间隔件30的宽w₂上的间隙(clearance)的宽度w₁。同样，将横向间隔件30的凹口32构建成具有用于在纵向间隔件28的宽度w₄上的间隙的宽度w₃。如图1A所示，将凹口32和34的高度h₃构建成等于或大于间隔件的高度h₂的一半，以便实现横向和纵向间隔件的充分啮合/对齐。

将框46紧固到侧壁18、20或端壁22、24或两侧壁18、20和端壁22、24上。尽管在图1A中螺钉是作为紧固件48示出的，但是作为选择可以用能将所述框固持在适当位置的任何类型的紧固件或粘合剂方法来把框46紧固到壁18-24上。例如，可以用胶、胶带、超声焊、塑焊或钩扣(snap)将框紧固到壁18-24上。框46与表面56对接并覆盖凹口26的顶部，以便当用紧固件48将框46紧固到壁18-24上时，将间隔件28和30卡在凹口26中。穴的总高度实际上是壁18-24的高度h₁加上框46的高度h₄的总和。假定元件的高度大于框的高度h₄，在托盘顶上带盖的情况下，元件将因此被固定在穴当中。如果元件的高度小于h₄或小于间隔件顶与框顶之间的差距，则所述元件就能够在穴之间移动。由于框高是可选的，因此通过根据本发明适当地选择框高而避免了这个问题。用来制造框的适当材料包括：金属、塑料、橡胶、垫料(gasket material)或它们的任何组合。作为一个可选实施例，可以将间隔件设定成在框的内边沿里的区域中高度较高，以避免更小尺寸的元件的移动。在这种情况下，间隔件的末端相对于框的内边沿里的间隔件的高度而言具有降低了的高度。这个可选实施例适用于在此公开的所有间隔件。当阅读本公开时，对于本领域的技术人员而言是明显的，用于将间隔件紧固在适当位置上并调节穴尺寸的这些变型及其它变型也包含在本发明的精神范围内。

图3是一个堆叠在另一个上地两个托盘10的横剖面视图。作为举例，沿着诸如图1A中的B-B这样的直线截取每个托盘10的横剖面。图3更清楚地示出了穴36的高度h₅，该h₅等于图2中所示的h₄和h₁的总和。注意，间隔件28和30的高度小于每个穴的总高度。如果置入穴36中的元件高度大于框的高度h₄，将被所述元件充分地卡住。优选地，元件高度仅稍小于h₅，以免元件在穴中发生不希望的移动。同样，优选将穴的宽度和长度调节成只稍大于将要置于其中的电子元件的相应尺寸，以便将元件移动减到最低程度。

图4A举例说明了可选的托盘实施例，所述实施例提供了对元件穴的宽度和长度的“更细微”、更精确的调节。托盘基体64具有带由项号76所示的腔底部的腔77。为了实现更细微的调节，将托盘基体64的壁58、60、62以及位于相对端的壁(未示出)中的凹口57都制得例如比图1A中所示的凹口26更窄，而且更靠拢地隔开。为了保持横向间隔件66和纵向间隔件68的强度，仅仅把间隔件的端部70制得足够窄以配合在凹口57内。为了允许在交叉点72处间隔件的横向和纵向运动，分别在横向和纵向间隔件中提供了细长的间隔件凹口74和75。

图4B是横向间隔件66的透视图，而图4C是纵向间隔件68的透视图，以用来更清楚地举例说明末端70以及细长槽74和75。

图4D是与图4A的部分“C”相对应的可选部分“C”，它示出了具有与图4A的端部70相对应的可选的端部78的实施例的可选托盘基体79。图4D示出了固附于缩小宽度部分82上的支撑80。为了适应支撑部分80的厚度“t”，在凹口区域86上按等于或稍稍大于支撑80的厚度t的数值t′来降低与壁58相对应的壁84的顶面83的高度。

在图5中举例说明了另一个可选实施例。在这个实施例中，间壁间隔件87在两侧上都具有凹口88。间壁间隔件87把基体腔90分离成两个主要的部分92和94。如图所示，间壁87使得可以在两个部分92和94中不同地隔开纵向间隔件。图5举例说明了部分92当中的较小的穴96和部分94当中的较大的穴98。尽管图5示出了一个横间壁87，但是本发明还包括任何数量的间壁，并且可以纵向地或横向地定位这些间壁，或者可以使这些间壁作为单独的间隔件互相连接以彼此交叉或者将这些间壁集成在一个单元中以提供任意数量的其中能布置各种不同尺寸的穴的部分。可以将壁凹口和间隔件凹口构造成允许以各种方式来设置间隔件，包括上面参照图1A和图4A所述的那些方式。当阅读本公开时，这类结构和装配上的变型将对本领域的技术人员而言是明显的，并且这些变型都包含在本发明的精神范围内。

作为本发明的又一个可选实施例，上面参照图1A-5所述的托盘可以具有符合用以容纳半导体装置的托盘可以的JEDEC标准尺寸的尺寸。

在图6中示出了本发明的另一个托盘实施例100，这个实施例除省略了图1A的壁凹口26之外，与参照图1A所述的实施例相类似。为了垂直地卡住间隔件28和30，设有向内延伸经过壁104并且延伸到间隔件28和30的每一端的顶部上方的框102。作为一个可选实施例，将托盘100设计成具有符合JEDEC标准尺寸的长度“L”和宽度“W”的尺寸。当阅读本公开时，在托盘基体中固持间隔件28和30的各种可选方法将对本领域的技术人员而言是明显的，并且这些可选方法都包含在本发明的精神范围内。例如，可以通过使横向框端壁部分106和108延伸盖在纵向间隔件28的末端上，而不是让纵向框壁部分110和112叠覆横向间隔件30的末端，来固持图6的间隔件28和30。甚至是从框壁110起跨过间隔件的矩阵延伸到壁112且例如沿着托盘的长度L被中间置位的单个横向条都能用来固持间隔件28和30，使纵向间隔件被定位来保持住横向间隔件，如图6所示。在另一个可选实施例中，可以只将框横向端壁106和108构造成延伸以盖住纵向间隔件28的末端，以用于卡住间隔件28和30。在这种情况下，在纵向间隔件28保持压住横向间隔件30的情况下，框位置110和112不必延伸到横向间隔件30之上。当阅读本公开时，这些及其它变型将对本领域的技术人员而言是明显的，并且它们将包含在本发明的精神范围内。 在本发明的又一个可选实施例中，可以省略在 本公开中描述的框。在这种情况下，在根据本发明的一种方法中，在间 隔件的矩阵上设有盖，所述盖将把间隔件固持就位。例如，可以在图7A 的组装件上设有盖。

本发明包括间隔件的其它设计以及上述设计。图7A举例说明了带托盘基体118的可选托盘和间隔件实施例，该基体118类似于图1A的基体12，不过具有壁凹口120，将所述壁凹口构造成可以固持由线所构成的纵向间隔件122和横向间隔件124。按照正弦波的形式来构造如图7A所示的线。作为选择，它可以是用来容许纵向间隔件和横向间隔件的交叉以形成多个带壁的元件穴126的锯齿、方波或其它构形，所述壁对于夹持穴126中的元件是有效的。对于权利要求中的描述而言，将把线间隔件描绘成曲折(meandering)的线间隔件。在这种情况下定义术语“曲折”以描述如上所述的受控的、计划的/设计的间隔件构形以便形成竖直的壁，并不暗指非受控的或非计划的曲折，这是与本申请无关的所述术语的另一个词典定义。参照曲折的线间隔件的图7B的放大局部视图，线的向下偏移130与向上偏移130之间的空间128充当间隔件凹口，其容许纵向间隔件和横向间隔件如图7B所示那样交叉。

图8举例说明了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，设有腔覆盖装置132，以供填充或局部填充上托盘138的基体136的底部134或托盘盖(未示出)的底部与间隔件28和30的顶部或元件140的顶部(用虚线所示)，其中更高的任何一个之间的空间。覆盖装置132可以是当阅读本公开时，对本领域的技术人员而言是明显的，各种用于覆盖穴且还用于填充腔空间的结构中的任何一种。覆盖装置132用来限制元件140在其所处的穴中的移动。图8示出了盖板142，所述盖板直接被设在穴36顶上并且再取决于间隔件和元件哪个更高而被搁在间隔件或元件上。此外，还设有可调隔离件(spacer)144以供填充所述空间。例如可以用金属、塑料或诸如橡胶或垫料之类的可压缩材料或者这些材料的任何组合来制造所述隔离件。所述隔离件可以是定做时选择的/可调的，或者它可以是可压缩的材料以便填充所述空间。将盖长度和宽度都构造成基本上覆盖穴36，也就是基本上占据框46内的空间。所述隔离件144可以具有各种构形，以供用来保持盖板142就位。例如，如图所示，它可以是板形式的单个部件，或者它可以是各种不同构型中的任何一种，包括一块以上，比如附在或置于盖板142上的多个可压缩盘。作为另一个可选实施例，可以把包括隔离件和盖板的覆盖装置132附在托盘盖的底部或将要堆叠在下托盘上的上托盘的底部。作为又一个实施例，再次参照图8，可以将隔离件设置在第一托盘基体的底部和第二托盘上的框之间，其中第一托盘位于所述第二托盘上。例如，可以将隔离件设置在图8的间隙146中。为了便于说明，示出了将隔离件148设置在托盘基体152的底部150上以供填充托盘基体152的底部150与下托盘上的类似于框46的框的顶部之间的间隙，其中所述托盘基体152可以位于所述下托盘的框上。例如，下托盘可以具有与托盘138相同的设计。

虽然在此已经参照本发明的特定实施例描述了本发明，但是在上述公开中存在修改、各种变更和替换的余地，并且将会认识到的是，在一些情况下，在不背离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，将采用本发明的一些特征，而不必采用其它特征的相应的使用。

Claims (38)

1.一种用于保持半导体元件的托盘，包括：

托盘基体，其包括：

底部支撑机构；

壁，所述壁包括第一和第二相对的侧壁以及第一和第二相对的端壁，所述壁从所述底部支撑机构延伸出来以便在所述托盘基体中形成腔，所述壁具有壁顶部和在所述壁的向内朝向所述腔的一侧上形成的壁凹口；

用于置于所述腔中的多个横向间隔件，每个横向间隔件都具有多个横向间隔件凹口并且具有用于置于所选壁凹口中的端部；

用于置于所述腔中的多个纵向间隔件，每个纵向间隔件都具有多个纵向间隔件凹口，所述纵向间隔件凹口被构造成用以当把所述横向和纵向间隔件置于所述腔中时与横向间隔件凹口相啮合从而形成穴矩阵；和

位于所述壁顶部上且固附于所述基体上的框，用于把所述横向和纵向间隔件固持在所述壁凹口中。

2.一种用于保持半导体元件的托盘，包括：

托盘基体，所述基体具有在所述托盘基体中形成腔的壁结构和托盘底部；

可调的间隔件构成的矩阵，其中可以对所述间隔件进行定位以便调节由所述托盘底部和所述间隔件形成的多个穴的尺寸设定；和

框，用于把所述间隔件保持在所述腔中。

3.如权利要求2所述的托盘，其中所述壁机构包括：

第一和第二相对的侧壁；和

第一和第二相对的端壁。

4.如权利要求3所述的托盘，其中所述间隔件包括：

多个纵向间隔件，每一个纵向间隔件都具有多个纵向间隔件凹口；和

多个横向间隔件，每个横向间隔件都具有多个横向间隔件凹口，用于与对应的所述纵向间隔件凹口相啮合。

5.如权利要求4所述的托盘，其中两个相对的壁中的每一个都包括多个壁凹口，用于保持住对应的间隔件的末端。

6.如权利要求2所述的托盘，其中所述框包括框高度，所述框高度被选择成当在所述托盘上设有托盘盖时的可以限制在穴中的元件的移动。

7.如权利要求3所述的托盘，其中两个相对的壁中的每一个都包括多个壁凹口，用于保持住相应的间隔件的末端。

8.如权利要求7所述的托盘，其中多个所述间隔件都被构造成曲折线。

9.如权利要求7所述的托盘，其中每个所述间隔件包括第一和第二相对的端部，其中将所述端部制窄以供插入在所述壁凹口中。

10.如权利要求9所述的托盘，其中所述间隔件包括：

多个纵向间隔件，每个纵向间隔件都具有多个细长的纵向间隔件凹口；和

多个横向间隔件，每个横向间隔件都具有多个细长的横向间隔件凹口，

其中所述横向和纵向凹口都被构造成提供用于横向间隔件在所述凹口的长度范围内相对于纵向间隔件连续移动的间隙。

11.如权利要求3所述的托盘，其中所述间隔件包括：

至少一个区域间隔件，每个区域间隔件都用于隔开所述腔中的区域；

为每个所述区域设的多个纵向间隔件；和

为每个所述区域设的多个横向间隔件。

12.如权利要求11所述的托盘，其中所述壁具有多个壁凹口，用于卡住所述横向间隔件、纵向间隔件和区域间隔件的端部，并且所述区域间隔件在两侧上具有多个区域间隔件凹口，用于在两个区域中保持住横向和纵向间隔件的端部。

13.如权利要求11所述的托盘，其中两个相对的壁中的每一个都包括多个壁凹口，用于保持住对应间隔件的末端。

14.如权利要求1所述的托盘，其中每个所述横向和纵向间隔件在置于所述壁凹口中的两个相对的末端中的每一末端上都具有缩小宽度的部分，用于实现所述间隔件的位置的更细微的调节。

15.如权利要求13所述的托盘，其中所述横向和纵向间隔件凹口每一个都是细长的，从而在横向和纵向间隔件横跨交叉点处提供所述间隔件相互之间的连续移动，以便适应从一个壁凹口到另一个壁凹口的更小的递增位置选择。

16.如权利要求1所述的托盘，进一步包括至少一个区域间隔件，用于将所述腔划分成区域，借此可以相对于在一个区域中的横向和纵向间隔件的调节而独立地调节在另一个区域中的所述横向和纵向间隔件。

17.如权利要求1所述的托盘，其中多个所述纵向和横向间隔件形成为曲折线，并且其中由所述线的向下偏移与向上偏移之间的空间来限定所述间隔件凹口。

18.如权利要求2所述的托盘，进一步包括置于所述框的内周边内的盖板。

19.如权利要求18所述的托盘，进一步包括置于所述盖板上的隔离件。

20.如权利要求19所述的托盘，进一步包括托盘盖。

21.如权利要求20所述的托盘，其中末端隔离件和所述盖板都固附在所述托盘盖的下侧。

22.如权利要求21所述的托盘，其中所述托盘盖是位于所述托盘上的第二托盘。

23.一种调节用于保持半导体元件的托盘的方法，所述托盘包括托盘基体，所述托盘基体具有带底部和壁结构的腔，所述壁结构包括第一和第二相对的侧壁和第一和第二相对的端壁，所述壁结构从所述底部延伸出来，其中将所述腔划分成由穴构成的矩阵，所述方法包括：

在所述腔内插入至少一个第一间隔件；

通过将第二间隔件第一间隔件联锁，来将至少一个第二间隔件横向于所述第一间隔件设置在腔内；以及

将框固附到所述托盘基体上，以供将所述间隔件固定在所述腔中。

24.如权利要求23所述的托盘，进一步包括在所述托盘上设置托盘盖。

25.如权利要求23所述的托盘，其中所述穴矩阵包括不同尺寸的穴。

26.如权利要求24所述的托盘，进一步包括在所述框的内周边内设置盖板。

27.如权利要求26所述的托盘，进一步包括在所述盖板上提供隔离件。

28.如权利要求27所述的托盘，其中所述隔离件被构造成以便所述隔离件与所述托盘盖的下侧部分相接触。

29.如权利要求28所述的托盘，其中所述隔离件和盖板都固附在所述托盘下侧上。

30.如权利要求28所述的托盘，其中所述托盘盖是堆叠在所述托盘上的第二托盘。

31.如权利要求23所述的托盘，其中对所述第一间隔件重新定位以便调节在穴矩阵内的至少一个穴尺寸。

32.如权利要求23所述的托盘，其中对所述第二间隔件进行重新定位以便调节在穴矩阵内的至少一个穴尺寸。

33.如权利要求23所述的托盘，其中对所述第一间隔件和所述第二间隔件进行重新定位以便调节在穴矩阵内的至少一个穴尺寸。

34.如权利要求24所述的托盘，其中所述托盘盖是位于所述托盘上的第二托盘。

35.如权利要求23所述的托盘，包括利用所述相对的端壁中的凹口将所述第一间隔件的端部紧固到所述壁结构上。

36.如权利要求35所述的托盘，进一步包括利用所述相对的侧壁中的凹口将所述第二间隔件的端部紧固到所述壁机构上。

37.一种托盘，包括：

托盘，其被构造成用于保持住半导体元件，所述托盘包括：

托盘基体，所述基体具有在所述托盘基体中形成腔的壁机构和托盘底部；和

置于所述腔中的可调的间隔件矩阵，其中可以对所述间隔件进行定位来调节用于保持住半导体的多个穴的尺寸，所述穴由所述托盘底部和所述间隔件构成。

38.如权利要求37所述的托盘，其中所述壁结构包括：

第一和第二相对的侧壁；

第一和第二相对的端壁；和

其中所述间隔件包括多个纵向间隔件，每一个纵向间隔件都具有多个纵向间隔件凹口；

多个横向间隔件，每一个横向间隔件都具有多个横向间隔件凹口，用于与对应的所述纵向间隔件凹口相啮合，和

其中所述相对的壁中的每一个都包括多个壁凹口，用于保持住对应的间隔件的末端。

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