JP2004262545A - 容器内での物品の移動を制限する調節可能な内寸を有する容器 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハなどの物品を包装するための容器であって、容器内での物品の望ましくない移動を回避するように、より確実に物品を収容する容器の提供。
【解決手段】一実施形態において、拘束部は、第１の公称内寸を一端に有する側壁部３２を含む。側壁部３２の第２端部３８は、第２の、より大きい内寸を開放端に有する。容器の第２の部材２４の側壁部が第１の部材２２の側壁部３２と協働して、開放端における内寸を、第２の、より大きい寸法から、第１の公称寸法に変化させる。公称寸法は、パッケージ内に収容される物品の外寸に対応するように選択され、これにより、容器は物品を確実に位置合わせして保持し、容器が固定されれば物品の横方向移動が排除される。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して、半導体ウェハなどの物品を包装するための容器に関する。特に、本発明は、容器内での内容物の移動を制限する調節可能な内寸を有する容器に関する。

種々の物品を包装して輸送および運搬するために、様々な容器が利用される。物品の性質により容器の設計は異なる。例えば、半導体ウェハの場合、包装物は確実にウェハを収容して輸送および運搬中のウェハへの損傷を回避しなければならない。衝撃を吸収するための十分な緩衝物が存在しなければならない。また、ウェハは、ウェハ間の相対移動を回避するために確実に収容されなければならない。用いられる緩衝方法に関わらず、運搬および輸送の全体を通じてウェハの完全性を保証するために、ウェハ間の横方向の移動が最小化されなければならない（理想的には排除される）。

容器にウェハを入れる慣用の方法を用いると問題が生じる。手作業または半自動的な装填技術は、ウェハを容器内に挿入することを容易にするためにウェハの外寸よりも大きい内寸を有する容器を必要とする。必然的に、容器の内側とウェハの外側の間にギャップが生じ、これが、ウェハの容器内での横方向移動を許容することになる。

このような移動を最小にする方法の１つは、容器内に複数のフォーム（気泡ゴム製）クッションを含有して、ウェハの移動を軸方向において制限し、かつ、横方向移動を抵抗するための圧力を加えることであった。しかし、このような配置が多くの環境下で効果がないことが分かった。

半導体ウェハのような繊細な物品を、輸送および運搬の全体を通じて容器内に望ましく位置合わせし、かつ確実に配置して、より安全で確実に保持する改良された容器が必要である。本発明は、このような必要性を満たし、また、先行技術の欠点および欠陥を回避する。

（発明の開示）
概して、本発明は、半導体ウェハなどの物品を包装するための容器であって、容器内での物品の望ましくない移動を排除する容器を提供する。

本発明に従って設計される容器の一例は、端壁を有する第１の部材を含む。側壁部が端壁から延在している。側壁部は、端壁付近にて公称内寸を有する。公称内寸は、容器内に配置される物品の外寸に対応（一致）する。側壁部は、端壁から末端部方向に離れた第２の端部にて、より大きい内寸を有する。末端にて、より大きい寸法を有することにより、物品を容器に挿入することが容易である。第２の部材が第１部材の側壁部と協働して、物品が装填された後に第２端部に公称寸法を確立する。第１部材と第２部材との協働により、物品が容器内に確実に保持されたならば物品の望ましくない移動を排除する確実な収容が確立する。

一例において、側壁部の少なくとも一部が移動可能であり、これにより、側壁部の末端が、より大きい内寸に対応する第１位置と、公称寸法に対応する第２位置との間を移動可能である。一例において、第２部材は側壁を含み、この側壁は、第１部材の側壁の外周に受けられ、それにより側壁部の末端を内側に引き入れて末端にて公称寸法を確立する。好ましい配置において、第１部材の側壁は、容器の閉鎖と同時に公称寸法が側壁部の両端に存在する位置に引き込まれる。

本発明の種々の特徴および利点は、現在好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。詳細な説明に伴う図面の簡単な説明を後に記載する。

図１は、容器組立体２０を概略的に示す。第１の部材２２が第２の部材２４と協働して、複数の物品２６を確実に包装し、収容する。物品２６は、この例においては半導体ウェハである。包装緩衝材２８がウェハ２６の両端に設けられて、容器内でのウェハへの衝撃を慣用の方法で緩和する。

第１部材２２は、この例において、容器の底部またはベースである。ベース２２は、容器２０の軸方向端部を確立する端壁３０を含む。側壁部３２が端壁３０から延在している。この例において、側壁部３２は複数の拡張部３４を含む。

側壁部３２は、端壁３０に隣接した側壁部３２の端部３６にて第１の公称寸法（すなわち、直径）を有する。側壁部の内寸は、好ましくは、容器２０内に受け入れられるウェハ２６の外寸に対応するように設定される。側壁部３２の末端３８が、第２の、より大きい内寸（すなわち、直径）を有する。側壁部３２の末端の開放端の寸法がより大きいことにより、ウェハ２６および包装緩衝材２８を容器内に、慣用の装填技術を用いて挿入することが容易である。

第２部材２４は、この例において、上部または蓋部である。第２部材２４は端壁４０を含み、端壁４０は、容器２０の、第１部材と対向する軸方向端部を画成する。図２は、図１と反対の方向から見た第２部材２４を示す。図２から最良に理解されるように、側壁部４２が端壁４０から延在する。側壁部４２は側壁部３２と協働して、容器２０内に配置されたウェハ２６（またはどのような物品も）を拘束または収容する、容器２０の拘束部をもたらす。

図４および５から最良に理解されるように、容器２０が閉じられている（すなわち、第１部材２２と第２部材２４が閉じ合わされている）とき、側壁部４２は側壁部３２の外周に受けられる。側壁部３２を側壁部４２の内側に挿入することを容易にするために、側壁部４２は面取り縁４４を含む。この縁４４に対応するように面取りされた縁４６が、拡張部３４の末端３８付近に設けられることが好ましい。

示された例は、側壁部４２から遠ざかる方向に延在する閉鎖補助部材４８を含む。部材４８は、面取り縁４４よりも大きい内寸を有し、これにより、側壁部４２内に取り込まれることが難しいように配置されることのある拡張部３４のいずれをも集めて側壁部４２内に収容することを容易にしている。

図５から最良に理解されるように、第１部材と第２部材が閉じ合わされているとき、例示された拡張部３４は、末端３８が、開放端における、より大きい寸法に対応する第１位置から、開放端における公称位置に対応する第２位置（図４）に移動するように、端壁３０に対して少なくとも部分的に移動する。

示された例は、側壁部３２の端部３６の付近にヒンジ部５０を含む。各ヒンジ部５０は、対応する拡張部３４が、容器が閉じられることに反応して、矢印５２により概略的に示されているように移動することを可能にする。

容器が閉じられると（図４）、側壁部３２の端部３８と端部３６とは公称内寸（すなわち、直径）が同一になる。公称内寸を適切に決定することにより、容器の拘束部は、物品２６を絶対的に拘束し、物品間の横方向の相対移動を完全に防止する。端壁３０と端壁４０の間の鉛直方向の空間が適切に埋められ、容器２０が閉じられると、ウェハ２６が輸送または運搬中に相対移動する可能性がなくなる。したがって、本発明の容器は、慣用の装填技術に適応しつつ、輸送および運搬中のウェハ２６の望ましくない移動を排除する。

この例における容器に、第１部材２２と第２部材２４とを互いに固定するロック部材６０が存在する。ロック部材の第２のセット６２が、ロック部材６０が存在しないコーナーに設けられている。ロック部材６０，６２の各々は、第１部材２２の端壁３０から延在している。ロック部材６０はその端部にタブ部６４を含み、タブ部６４は、ロック部材６２の端部に設けられたタブ部６６と異なる。タブ部６４および６６は、第２部材２４に形成された受容開口部７０内に受け入れられて、閉鎖される容器をロックする。

タブ部６４と６６との違いは、例示的な実施形態をつくるのに用いられる成形技術によるものである。図６により最良に理解されるように、成形開口部７２が第１部材２２の端壁３０に、ロック部材６０に隣接して存在し、開口部７２は、ロック部材の形成を容易にするために用いられる。開口部７２は、慣用の機械においても、ウェハ２６を容器内に装填するための第１部材２２を位置決めまたは配置するために用いられる。慣用の容器および慣用の装填機械は、容器の位置決めまたは配置のためのこのような開口部を必要に応じて用いる。

本発明の装置は、この例において、２つのさらなるロック部材６２を開口部７２’の付近に含む。開口部７２’は、横材７４により少なくとも部分的に塞がれている。慣用の位置決めまたは配置機械は、端壁３０の２つの開口部のみに依存する。横材７４は、機械が開口部７２’を位置決め開口部として用いることができないであろうから、あらゆるミスアライメントおよび不適切な位置決めを防止する。

例示された装置は、４つのロック部材６０，６２を有することにより、より確実な閉鎖をもたらし、また、第１部材２２の端壁３０の開口部７２の位置決めの機能または特徴を有する。

例示された実施形態の別の特徴は、第１部材および第２部材が、慣用の設計よりも閉鎖された外観をもたらす外面を有することである。第２部材２４は、拡張部８２を有する側面８０を含む。第１部材２２と第２部材２４が閉じ合わされるとき、拡張部８２は第１部材２２のスロット８４に受け入れられる。第１部材の側面８６は、第２部材２４の側面８０と合う方向に延在する。示された例は、側面８６の舌状部８８が側面８０の溝部９０に受け入れられるさねはぎ配置を含む。この配置は、容器内に包装される物品の安全性をさらに保証するための、より良好な閉鎖機構をもたらす。

別の特徴が図４から最良に理解され、容器は、ウェハ２６を所定位置に保持する容器の物理的構造物（すなわち、ウェハ拘束部）から間隔を有して配置された衝撃吸収「緩衝材」を含む。第２部材２４は隆起部９２を含み、第１部材２２は拡張部９４を含む。部分９２と９４の外面は端壁３０および４０から軸方向に間隔をあけて配置されており、したがって、容器２０が落とされ、または硬い面と衝突した場合に、外側部分９２および９４（または、衝撃の方向によっては側面８０および８６）が、衝撃の少なくとも幾らかを吸収し、これにより、本発明に従って設計された容器内のウェハ２６をさらに保護する。

例示的な実施形態の別の特徴が図４に示されており、拡張部９４は、第１部材２４の拡張部９８と協働するように適合された、内側の角度付き面９６を有する。これは、図４の右上部分を見ると分かるように、部分的に重ね合わされるスタッキング配置をもたらす。これが、複数の容器２０を慣用の方法で積み重ねることを容易にする。

容器の他の実施形態が本発明の範囲内にあり、これは、物品が容器内に装填された後に拘束部の開放端の内寸を変える別の方法を含む。

図７は、第１部材２２’の側壁部３４’が、容器が閉鎖されるときに移動しない一例を示す。この例において、側壁部３４’は堅く、どのような状況下でも不動の状態である。側壁部３４’により画成される内部の公称寸法が、端壁３０’に隣接した端部３６’に存在し、より大きい寸法が開放端３８’に維持される。

側壁部３４’と協働する径違い部１００が、この例においては第２部材２４’の端壁４０’から延在し、容器が閉じられるときに末端部３８’の内側に公称内寸をもたらす。この例において、径違い部１００は、公称内寸を含む内面１０２を有する。外面１０４が端壁４０’に対して斜角を成す。これに対応して、側壁部３４’の内面１０６は端壁３０’に対して斜角を成す。

図から理解されるように、容器が閉じられると、第２部材２４’の径違い部１００は、少なくとも部分的に側壁部３４’内に受け入れられる。内面１０２は、容器内のウェハの対応する外面に接触して受け入れられる（図７には示さず）。面１０６と１０４は協働して、側壁部３４’と径違い部１００との確実な横方向配置をもたらす。側壁部３４’と径違い部１００とは協働して、容器が閉じられるときに末端部３８’に公称内寸をもたらす。

別の例において、径違い部１００は、組立作業中の適時に少なくとも部分的に側壁部３４’内に受け入れられる独立したリングである。

別の装置例が図８Ａおよび８Ｂに示される。バンド部材１２０を含む径違い部が拡張部３４と協働して、拡張部３４を所定位置に引き込み、この位置にて拡張部３４は、その全長に沿って公称内寸を有する（すなわち、この位置にて、末端部３８が、側壁部３４の末端の開放端にて公称内寸を確立する位置に引き込まれる）。この例において、拡張部３４は、図１〜５に示した拡張部３４と同様に作用する。バンド部材１２０は拡張部３４の周囲に配置され、次いで、適時に締め付けられて、拡張部３４の末端部を、図８に示されるように拡張部３４がウェハ２６の外側と係合するように所定位置に引き込む。このようにして、この例示的実施形態は、パッケージがいったん固定されたならばウェハ２６が横方向移動する可能性のない別の配置をもたらす。

一例において、バンド部材１２０はジップタイを含む。別の例において、バンド部材１２０はストラップを含む。別の例において、バンド部材１２０はテープを含む。

理解されるように、本発明は、半導体ウェハなどの物品を、容器が適切に固定されたならば物品のあらゆる移動を防止するように望ましく位置合わせして、確実に保持する容器を提供する。容器の拘束部の開放端にて寸法が変化することを含むことにより、本発明の装置は、慣用の装填技術を用いることを可能にし、かつ物品の容器内での望ましくない移動を排除する、非常に優れた固定装置をもたらす。

上記の説明は、本質的に例示的であり、限定的なものではない。当業者には、開示された実施例の変更および修正を、本発明の本質から逸脱せずに行えることが明らかになるであろう。本発明に与えられる法的な保護範囲は、特許請求の範囲を考察することによってのみ決定されることができる。

図１は、本発明に従って設計された例示的な容器を示す分解斜視図である。 図２は、図１の実施形態の一部の斜視図である。 図３は、図１の実施形態の、容器の閉鎖状態における選択された部分の上面図である。 図４は、図１の実施形態の、装填されかつ閉鎖された状態を示す断面図である。 図５は、容器が閉じられているときの、図１の実施形態の一部が協働する様子を示す。 図６は、図１の実施形態の選択された部分の上面図である。 図７は、本発明に従って設計された容器の別の実施形態の断面図である。 図８Ａは、別の実施形態の選択された部分の第１の状態における上面図であり、図８Ｂは、図８Ａの実施形態の、第２の状態における上面図である。

Claims (20)

1. ウェハなどの物品の運搬するための容器であって、
   端壁と、端壁から延在する側壁部とを有する第１の部材であって、側壁部が、端壁付近の公称内寸と、容器が第１の状態にあるときの、端壁から離れた第２の端部における、より大きい内寸と、を有する第１部材と、
   側壁部と協働して、容器が第２の状態にあるときに第２端部に公称寸法を画成する第２の部材と、
   を含む容器。
2. 側壁部の少なくとも一部が移動可能であり、これにより、側壁部の少なくとも末端が、末端におけるより大きい内寸に対応する第１位置と、末端における公称寸法に対応する第２位置と、の間を移動可能である請求項１に記載の容器。
3. 側壁部が複数の拡張部を含み、ヒンジ部が各拡張部に関連付けられており、各拡張部の少なくとも一部がヒンジ部を中心に第１位置と第２位置の間を移動する請求項２に記載の容器。
4. ヒンジ部が端壁に隣接している請求項３に記載の容器。
5. 拡張部がほぼ円形の配列で配置されている請求項３に記載の容器。
6. 第２部材が、第１部材の側壁部の外周に少なくとも部分的に受け入れられる側壁部を含み、第２部材の側壁部が第１部材の側壁の末端を、第２部材の側壁部が第１部材の周囲に受けられるときに内側に移動させる請求項１に記載の容器。
7. 第２部材が、第２部材の側壁部の一端に隣接した第２の端壁を含む請求項６に記載の容器。
8. 第２部材の側壁が、第１部材の端壁に面する面取り縁を有する請求項６に記載の容器。
9. 第２部材が、第１部材の側壁部の外周に受けられて側壁部の末端を内側に移動させるバンド部材を含む請求項１に記載の容器。
10. 第１部材の側壁部が、端壁に対して斜角を成す内面を有し、第２部材が、少なくとも部分的に前記斜角の面に接して受け入れられる外面を有し、第２部材が、側壁部の公称内寸に対応する内寸を有する請求項１に記載の容器。
11. 第２部材が第１部材の側壁部に受けられるときに第２部材の外面が第１部材の端壁に対して同一の斜角を成す請求項１０に記載の容器。
12. 側壁部が少なくとも部分的に連続しかつ円形である請求項１０に記載の容器。
13. 容器であって、
    第１の端壁と、
    第１端壁の付近に一端を有する拘束部であって、第１の内寸を第１の端壁付近に画定し、容器が第１の状態にあるときに、より大きい第２の内寸を第１端壁から間隔を有する拘束部の第２の端部付近に有する拘束部と、
    拘束部と協働して、第２端部付近の内寸を第２の寸法から第１の寸法に減じる径違い部と、
    拘束部の第２端部付近の第２の端壁と、
    を含む容器。
14. 拘束部は、第２端部が第１の位置にて第２の内寸を有し、第２の位置にて第２の内寸を有するように、少なくとも部分的に移動可能である請求項１３に記載の容器。
15. 拘束部と第１端壁とが単一のプラスチック片から一体的に形成されている請求項１３に記載の容器。
16. 協働する拘束部と第２端壁とが単一のプラスチック片から一体的に形成されている請求項１５に記載の容器。
17. 第１端壁から延在するロック部材と、第２端壁に関連する受容部と、を含み、ロック部材が、第１端壁と第２端壁が間隔を有して互いにロックされ、かつ拘束部が前記端壁間の空間の少なくとも一部にわたって延在するように、受容部により少なくとも部分的に受け入れられる端部を有する請求項１３に記載の容器。
18. 第１端壁がほぼ矩形であり、端壁の４つのコーナーの各々の付近にロック部材を有し、端壁が、ロック部材の付近に開口部を有し、開口部の少なくとも２つが横材により部分的に塞がれている請求項１７に記載の容器。
19. 拘束部が、第１端壁に隣接した一端を有する複数の拡張部を含み、拡張部の各々が、第２端部の第１寸法に対応する第１位置と、第２端部の第２寸法に対応する第２位置と、の間を少なくとも部分的に移動可能であり、協働する径違い部が第２端壁から延在し、第１端壁と第２端壁とが互いに向って移動するときに拡張部を第１位置に移動させる請求項１３に記載の容器。
20. 容器にウェハを入れる方法であって、
    第１の内寸を開放端付近に有し、かつ、より小さい第２の内寸を閉鎖端付近に有するウェハ拘束部を有するウェハ容器を設けることと、
    ウェハを拘束部内に、開放端を通して閉鎖端に向って挿入することと、
    次いで、開放端における第１の内寸を減じて拘束部を固定して、開放端にて減じられた寸法を維持することと、
    を含む方法。

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