JP3904686B2 - 精密基板収納容器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェーハなどを収納、搬送、又は保管する精密基板収納容器に関し、より詳しくは、精密基板収納容器の開閉構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の精密基板収納容器は、図27に示すように、上部が開口した外箱1A、上下部がそれぞれ開口した整列内箱6A、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハ(以下、ウェーハと略称する)W用の押さえ板21、及び開閉用の蓋体7Aを備え、精密洗浄された後に使用される。
【0003】
このような精密基板収納容器にウェーハWを収納する場合には、先ず、整列内箱6Aに複数のウェーハWを整列収納し、外箱1Aに整列内箱6Aを収納し、外箱1Aの開口上部の周縁部にシール部材であるパッキン2Aを嵌入する。そして、蓋体7Aの内面に押さえ板21をセットし、外箱1Aの開口上部に蓋体7Aを被せて被覆し、その後、外箱1Aの両側壁上部の係止部22に蓋体7Aの両側壁の係止フック23をそれぞれ両手でセットすれば、精密基板収納容器にウェーハWを機密状態に収納することができる。
【0004】
これに対し、精密基板収納容器からウェーハWを取り出す場合、先ず、蓋体7Aの係止フック23をそれぞれ両手で外して外箱1Aの上部から蓋体7Aを取り外し、周囲の適当な箇所に蓋体7Aを置いた後、外箱1Aから整列内箱6Aを取り出せば、ウェーハWを取り出して加工することができる。このような蓋体7Aの開閉や整列内箱6Aの取り出しは、ウェーハWの製造工程の一部において頻繁に行われる。
【0005】
ところで、精密基板収納容器は、精密洗浄の作業効率を高めるため、外箱1Aと蓋体7Aとが二部品で構成され、これら外箱1Aと蓋体7Aとが使用時においても二部品の状態のままで使用されるが、これでは部品の分散を招くこととなる。そこで、精密洗浄の作業時に外箱1Aと蓋体7Aとを二部品とし、使用時においては組み立てて一部品とする精密基板収納容器が要望されている。
【0006】
この種の精密基板収納容器としては、図28に示すように、外箱1Aの背面壁の上部に一対のナックル24を間隔をおき並べ備えた袖体25を、蓋体7Aの背面壁には単一のナックル26を先端部に備えた羽体27をそれぞれ設け、一対のナックル24にナックル26を挟持させて直列状態とし、これら一対のナックル24及びナックル26にシャフト28を挿着して回転可能に接合する蝶番タイプの構成が考えられる。
【0007】
なお、この種の精密基板収納容器に関する先行技術文献として特開平6−40461号、実開昭63−82788号、実開昭63−166948号、及び特開平9−107025号公報などがあげられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の精密基板収納容器は、以上のように両手で係止フック23を外して蓋体7Aを開閉しなければならないので、開閉作業が煩雑、かつ面倒で、作業性を向上させることができないという問題があった。また、アンローダなどの自動機に対する置き換えも困難であるという問題があった。また、取り外した蓋体用の十分な空きスペースが必要になるとともに、散在したり、紛失しないよう蓋体7Aの管理や保管に留意しなければならなかった。
【0009】
このような問題を解消するには、精密基板収納容器を前記蝶番タイプに構成する方法が考えられるが、この方法には以下の問題が考えられる。先ず、蝶番を射出成形で成形する場合、一対のナックル24及びナックル26にシャフト28を挿着する関係上、ナックル24、26の貫通孔がアンダーカット部となり、このアンダーカット部用のスライド機構を射出成形用金型に設けなければならない。したがって、構成の複雑化に伴い、射出成形用金型が非常に高価になり、生産性の悪化を招くこととなる。また、シャフト28が別部品なので、精密洗浄作業時の分解や組立が困難化し、しかも、シャフト28が紛失するおそれがある。さらに、シャフト28を挿着固定するので、固定後においてはナックル24、26の貫通孔を直接洗浄することができず、この結果、洗浄効果が小さく、十分な乾燥効果を期待することができないおそれがある。
【0010】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたもので、蓋体の開閉作業の作業性を向上させ、各種装置に対する置き換えを容易化し、しかも、蓋体用の空きスペースを省略することのできる精密基板収納容器を提供することを目的としている。また、生産性を向上させ、洗浄作業時の分解や組立を容易化し、十分な洗浄効果と乾燥効果とを得ることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明においては、前記課題を達成するため、精密基板用の収納容器の開口上部を蓋体で覆うものにおいて、
前記収納容器と前記蓋体とを回転可能に接合するヒンジ手段を備え、
このヒンジ手段は、該収納容器の周壁上部に間隔をおいて複数設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか一方向に向ける第一の嵌合リブと、該収納容器の周壁上部に設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか他方向に向ける第二の嵌合リブと、前記蓋体の周壁に間隔をおいて設けられた複数の支持リブと、この複数の支持リブ間に架設されて該第一、第二の嵌合リブに複数の該切欠部を介し支持されるシャフトとを含んでなることを特徴としている。
【0012】
また、請求項2記載の発明においては、前記課題を達成するため、精密基板用の収納容器の開口上部を蓋体で覆うものにおいて、
前記収納容器と前記蓋体とを回転可能に接合するヒンジ手段を備え、
このヒンジ手段は、前記収納容器の周壁上部に間隔をおいて設けられた複数の支持リブと、この複数の支持リブ間に架設されたシャフトと、前記蓋体の周壁に間隔をおいて複数設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか一方向に向ける第一の嵌合リブと、該蓋体の周壁に設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか他方向に向ける第二の嵌合リブとを含み、前記シャフトと該第一、第二の嵌合リブとを複数の該切欠部を介し嵌合したことを特徴としている。
なお、前記蓋体を所定の角度以上で開放方向に回転させた時、前記第一、第二の嵌合リブから前記シャフトを軸方向にスライドさせて分離可能とすることが好ましい。
【0013】
ここで、特許請求の範囲における「精密基板」には、少なくとも電気電子や半導体の製造分野で使用される単数複数のアルミディスク、液晶セル、石英ガラス、半導体ウェーハ、又はマスク基板などが含まれる。また、「回転」には回動や揺動などの技術が含まれる。また、「ほぼU字形」は、技術的思想に着目した実質的な意味に理解されなければならず、少なくともコ字形、半円形、又は半楕円形などの類似の形状を含む。
【0014】
請求項1又は2記載の発明によれば、蓋体が回転して収納容器の開口上部を開閉する。この際、シャフトを中心にして蓋体が接合状態のまま回転するので、開放位置や開放軌道などが一定化し、自動化に適するとともに、収納容器の周囲などに蓋体用の置き場所などを要しない。また、精密基板収納容器を射出成形で製造する場合でも、アンダーカット部のないヒンジ手段を用いるので、スライド機構を射出成形用金型に設ける必要がない。また、蓋体にシャフトが一体構成されるので、洗浄時の分解や組立作業が容易化し、部品の紛失のおそれもない。さらに、従来のナックルに相当するものがなく、全ての部分を直接洗浄することができる。
また、請求項3記載の発明によれば、収納容器と蓋体とは、用途に応じて二部品に取り外されたり、一部品に組み立てて一体化される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図26を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態における精密基板収納容器は、図1に示すように、外箱1、整列内箱6、及び蓋体7を含み、さらに外箱1と蓋体7とを回転可能に接合するヒンジ手段9を備えている。
【0016】
外箱1は、機械的特性、汚染性、及び成形性に優れたポリカーボネイトなどを成形材料として上部が開口したトップオープンタイプのボックス構造に射出成形され、その開口上部の周縁が下方に折り返されて補強されており、この折り返し部と周壁との間には補強用のリブが間隔をおいて複数介在成形されている。この外箱1は、その上部に密封効果を発揮する枠形のパッキン2が着脱自在に嵌合され、底部が前後方向にやや傾斜した上げ底構造に成形されている。また、外箱1の正面壁3は、低く成形され、その折り返し部の表面両側から係止部4がそれぞれ突出している。これに対し、背面壁5は、正面壁3よりも高く成形され、補強用の凹部50が成形されている。また、外箱1の左右両側壁の上部は、正面壁3から背面壁5に向かうにつれ徐々に高くなるようそれぞれ傾斜成形されている。
【0017】
整列内箱6は、ポリプロピレンなどを成形材料として基本的には透明の角筒形に射出成形されている。この整列内箱6の開口上部はウェーハ(図示せず)の取り出しが容易となるよう広く形成され、開口下部は狭く形成されている。整列内箱6の左右両側壁の内面には複数の整列リブが所定のピッチ(例えば、10mmピッチ)でそれぞれ並べて一体成形され、この複数の整列リブが複数(例えば、13枚又は25枚)のウェーハを整列状態で収納する。
【0018】
蓋体7は、ポリカーボネイトなどを成形材料として透明に射出成形されている。この蓋体7は、外箱1の形に対応して成形され、その表面の両側に補強用の凸部がそれぞれ成形されており、開口部の周縁には外方向に張り出す張り出し部が成形されている。また、蓋体7の垂下した正面壁は、補強用の凹部70を備え、表面下部の両側からL字形の支持部8がそれぞれ突出し、この一対の支持部8には工程内で使用されるカードホルダ用の係止フック(図示せず)が回転可能に支持されており、この係止フックと外箱1の複数の係止部4とが係止することで蓋体7が固定される。
【0019】
ヒンジ手段9は、外箱1に複数(本実施形態では2群)の第一の嵌合リブ群10と、複数(本実施形態では2枚)の第二の嵌合リブ11とがそれぞれ成形され、蓋体7には複数(本実施形態では2群)の支持リブ群12が成形されており、各支持リブ群12には円柱形のシャフト13が成形されている。各第一の嵌合リブ群10は、相互に対向する一対の第一の嵌合リブ14、14Aを備え、この一対の第一の嵌合リブ14、14Aが外箱1の背面壁5の折り返し部の側方に間隔をおき一体的に突出成形されている。各第一の嵌合リブ14、14Aは、板形に成形され、逆U字形の切欠部15が成形されており、各切欠部15の開口が下方向に指向している。
【0020】
各第二の嵌合リブ11は、収納容器の背面壁5の折り返し部の側方に一体的に突出成形され、一対の第一の嵌合リブ14、14Aの中間に位置している。この各第二の嵌合リブ11は、板形に成形され、開口を上方向に指向させたU字形の切欠部16が成形されており、この切欠部16と各第一の嵌合リブ14、14Aの切欠部15とが相互に対向する。
【0021】
さらに、各支持リブ群12は、相互に対向する一対の支持リブ17、17Aを備え、この一対の支持リブ17、17Aが蓋体7の背面壁71の張り出し部の側方に間隔をおき一体的に突出成形されるとともに、この一対の支持リブ17、17Aが斜め下方に向け傾斜している。そして、この一対の支持リブ17、17Aの間にはシャフト13が一体的に架設成形され、このシャフト13が第一の嵌合リブ14、14Aの切欠部15と第二の嵌合リブ11の切欠部16とに回転可能に嵌合軸支される。この嵌合軸支作用により、蓋体7は、開放時にシャフト13を中心として外箱1の背面壁5の方向に一定の弧を描きつつ揺動し、閉そく時には外箱1の開口上部周縁に嵌合接触する。
【0022】
ここで、図6ないし図11に示す第一、第二の嵌合リブ14、14A、11、支持リブ17、17A、及びシャフト13などに関する寸法は、それぞれ以下のように設定されている。先ず、第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の配置間隔n1、n2は、支持リブ17、17Aの幅tよりも0.5〜1.5mm大きく設定されている。また、第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の幅mは、強度面と成形性との観点から3〜5mm程度に成形される。また、第一の嵌合リブ14、14Aの開口基辺18と第二の嵌合リブ11の開口基辺19との間隔rと開口幅sとは、シャフト13の太さよりも0.5〜1.5mm大きく設定されている。
【0023】
一対の支持リブ17、17Aは、その厚みi、jがシャフト13の太さと同等又は大きめの3.5〜10mm、幅tが強度面と成形性との観点から2〜5mm程度に成形される。また、支持リブ17の厚さiと支持リブ17Aの厚さjとには、0.5〜3mmの厚み差kが付けられている、また、シャフト13は、強度面と成形性の観点からφ3〜8に成形されている。また、図5におけるPは蓋体7の回転支点、Qは外箱1と蓋体7との嵌合仮想点である。回転支点Pは、蓋体7の開閉時に整列内箱6の外壁6aと蓋体7の内面7aとの隙間を確保するため、嵌合仮想点Qの外側で水平線上、又は水平線よりも下方に設定される。
【0024】
前記構成において、精密洗浄・乾燥が完了した外箱1と蓋体7とを接合するには、先ず、蓋体7を裏返しにして蓋体7の表面を下方に位置させ、支持リブ17、17Aを垂直に指向させる。次いで、図12、図13、及び図24に示すように、第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の配置間隔n1にシャフト13を挿入してこのシャフト13を開口基辺18に接触させ、回転支点Pを中心に蓋体7を180°回転させ、この蓋体7の表面を上方に、支持リブ17、17Aを垂直にそれぞれ位置させる(図14、図15、図25、及び図26参照)。
【0025】
この際、図26に示すように、第一の嵌合リブ14と支持リブ17とに接触面Cが生ずるので、蓋体7は図の左側にはスライドせずに位置決めされる。次いで、蓋体7を平行にスライドさせて第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の配置間隔n2に支持リブ17を位置させる。この際、第一の嵌合リブ14と支持リブ17にも接触面Cが生ずるので、蓋体7は右側にはスライドせずに位置決めされる。
【0026】
次いで、図13、図17、及び図24に示すように、回転支点Pを中心に蓋体7を180°回転させてこの蓋体7の表面を下方に、支持リブ17、17Aを垂直にそれぞれ位置させ、蓋体7を平行にスライドさせて(図18、図19、及び図24参照)第一の嵌合リブ14に支持リブ17Aを接触させる。この際、一対の支持リブ17、17Aには厚み差kが形成されているので、第一の嵌合リブ14と支持リブ17Aの接触面Cが発生し、蓋体7は右側にはスライドせずに位置決めされる(図18、図19、及び図24参照)。
【0027】
こうして蓋体7を位置決めしたら、回転支点Pを中心に蓋体7を回転させて外箱1の開口上部周縁に嵌合接触(図1、図20、及び図21参照)させ、外箱1と蓋体7との接合作業が終了する。この際、第一の嵌合リブ14と支持リブ17Aの接触面Cが発生するので、外箱1と蓋体7との嵌合時の位置決めがなされる。
【0028】
なお、蓋体7の表面が下方で、支持リブ17、17Aが垂直の場合、換言すれば、ヒンジ手段9の接合途中の場合(図12、図13、図17、図18、及び図24参照)には、蓋体7は、外箱1の置かれた作業テーブル20の表面の延長線上よりも下方に位置しなければならない(図24参照)。仮に、図22に示すように、蓋体7の表面が外箱1の置かれた作業テーブル20の表面上に位置すると、第一の嵌合リブ14と支持リブ17Aとに接触面Cが発生し、蓋体7をスライドさせて位置をずらすことができなくなる。また、外箱1の第一、第二の嵌合リブ14、11の開口幅sの範囲に蓋体7の支持リブ17が位置しなければ、蓋体7は左右方向にスライドすることがない。したがって、蓋体7は、嵌合状態の開閉中においては、分離不能に位置決めされる。
【0029】
前記のように外箱1と蓋体7との接合作業が終了して精密基板収納容器を組み立てたら、整列内箱6に複数のウェーハを整列収納し、外箱1に整列内箱6を収納し、外箱1の開口上部に開放状態の蓋体7を被せて被覆すれば、精密基板収納容器にウェーハを機密状態に収納することができる。なお、外箱1と蓋体7とを精密洗浄・乾燥させるため、分離する場合には前記作業を逆に順次行えば、外箱1と蓋体7とを分離することができる。
【0030】
前記構成によれば、片手又は自動機で蓋体7を容易に開閉することができるので、簡易な構成で開閉作業が簡素容易化し、作業性を著しく向上させることが可能になる。また、蓋体7の開放位置や開放軌道を一定化することができるので、アンローダなどの自動機に対する置き換えも実に容易になる。また、使用時には着脱可能な外箱1と蓋体7とを一体化することができるとともに、シャフト13を支点として蓋体7が前後方向に回転するので、外箱1の前方や側方における蓋体用の空きスペースや作業スペースを省略したり、あるいは大幅に縮小することができる。そして、蓋体7の管理や保管になんら留意する必要性もない。
【0031】
また、射出成形で製造する場合でも、アンダーカット部のないヒンジ手段9を用いるので、スライドコアなどのスライド機構を射出成形用金型に設ける必要性が全くない。したがって、射出成形用金型が安価になり、生産性の大幅な向上が期待できる。また、蓋体7にシャフト13が一対の支持リブ17、17Aを介し一体構成されているので、精密洗浄作業時の分解や組立が実に容易化し、部品の紛失のおそれをきわめて有効に排除することができる。また、従来のナックル24、26に相当するものがなく、直接洗浄の不可能な部分がないので、きわめて良好な洗浄効果と乾燥効果とを得ることができる。さらに、外箱1の底部が傾斜しているので、整列内箱6の収納時にウェーハが傾斜状態で貯蔵され、ウェーハのがたつくことがない。
【0032】
なお、前記実施形態では図1などの外箱1、整列内箱6、及び蓋体7を示したが、これらの形状や構造などは適宜変更することが可能である。例えば、外箱1を有底円筒形に、整列内箱6をほぼ円筒形に、そして蓋体7を円形にそれぞれ構成することもできる。また、2群の第一の嵌合リブ群10と支持リブ群12とを示したが、なんらこれに限定されるものではなく、第一の嵌合リブ群10と支持リブ群12との数を適宜増減させても良い。
【0033】
また、第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の数を適宜増減したり、あるいは第一、第二の嵌合リブ14、14A、11の位置を逆にしても良い。また、図示しないが、蓋体7に複数の第一の嵌合リブ群10と、複数の第二の嵌合リブ11とをそれぞれ成形し、外箱1には複数の支持リブ群12を成形して各支持リブ群12にはシャフト13を架設することもできる。さらに、各第一の嵌合リブ14、14Aの切欠部15の開口を上方向に指向させ、各第二の嵌合リブ11の切欠部16を下方向に指向させても良いのはいうまでもない。
【0034】
【発明の効果】
以上のように請求項1又は2記載の発明によれば、蓋体の開閉作業の作業性を向上させ、各種装置に対する置き換えを容易化し、蓋体用の空きスペースを省略することができる。また、例え射出成形で製造する場合でも、射出成形金型にスライド機構などを必要としないので、生産性を向上させることが可能になる。また、シャフトが別部品ではないので、洗浄作業時の分解や組立の容易化が期待でき、紛失のおそれもない。
さらに、請求項3記載の発明によれば、洗浄時には収納容器と蓋体とを分離することができるので、十分な洗浄効果と乾燥効果とを得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における嵌合状態を示す断面側面図である。
【図2】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における蓋体を示す背面図である。
【図3】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における外箱を示す背面図である。
【図4】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段を示す拡大説明図である。
【図5】図4の側面図である。
【図6】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における蓋体のヒンジ部分を示す拡大説明図である。
【図7】図6の側面図である。
【図8】図6のVIII−VIII線断面図である。
【図9】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における外箱のヒンジ部分を示す拡大説明図である。
【図10】図9の第一の嵌合リブのみを示す側面図である。
【図11】図9のXI−XI線断面図である。
【図12】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段を示す説明図である。
【図13】図12のXIII−XIII線断面図である。
【図14】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段の接合作業状態を示す説明図である。
【図15】図16のXVI−XVI線断面図である。
【図16】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段の接合作業状態を示す説明図である。
【図17】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段の接合作業状態を示す説明図である。
【図18】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段の接合作業状態を示す説明図である。
【図19】図18のXIX−XIX線断面図である。
【図20】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態におけるヒンジ手段の接合作業状態を示す説明図である。
【図21】図20のXXI−XXI線断面図である。
【図22】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における蓋体の開放状態を示す断面説明図である。
【図23】図22のヒンジ手段を示す要部拡大断面図である。
【図24】本発明に係る精密基板収納容器の実施形態における蓋体の完全な開放状態を示す断面説明図である。
【図25】本発明に係る精密基板収納容器の実施の形態における蓋体の不完全な開放状態を示すを示す断面説明図である。
【図26】図14のXXVI−XXVI線断面図である。
【図27】従来の精密基板収納容器を示す分解斜視図である。
【図28】蝶番の一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1 外箱(収納容器)
5 背面壁(周壁の一部)
6 整列内箱
7 蓋体
9 ヒンジ手段
11 第二の嵌合リブ
13 シャフト
14 第一の嵌合リブ
14A 第一の嵌合リブ
15 切欠部
16 切欠部
17 支持リブ
17A 支持リブ
W ウェーハ(精密基板)
Claims (3)
- 精密基板用の収納容器の開口上部を蓋体で覆う精密基板収納容器において、
前記収納容器と前記蓋体とを回転可能に接合するヒンジ手段を備え、
このヒンジ手段は、該収納容器の周壁上部に間隔をおいて複数設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか一方向に向ける第一の嵌合リブと、該収納容器の周壁上部に設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか他方向に向ける第二の嵌合リブと、前記蓋体の周壁に間隔をおいて設けられた複数の支持リブと、この複数の支持リブ間に架設されて該第一、第二の嵌合リブに複数の該切欠部を介し支持されるシャフトとを含んでなることを特徴とする精密基板収納容器。 - 精密基板用の収納容器の開口上部を蓋体で覆う精密基板収納容器において、
前記収納容器と前記蓋体とを回転可能に接合するヒンジ手段を備え、
このヒンジ手段は、前記収納容器の周壁上部に間隔をおいて設けられた複数の支持リブと、この複数の支持リブ間に架設されたシャフトと、前記蓋体の周壁に間隔をおいて複数設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか一方向に向ける第一の嵌合リブと、該蓋体の周壁に設けられ、ほぼU字形の切欠部の開口を上下いずれか他方向に向ける第二の嵌合リブとを含み、前記シャフトと該第一、第二の嵌合リブとを複数の該切欠部を介し嵌合したことを特徴とする精密基板収納容器。 - 前記蓋体を所定の角度以上で開放方向に回転させた時、前記第一、第二の嵌合リブから前記シャフトを軸方向にスライドさせて分離可能とした請求項1又は2記載の精密基板収納容器。
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