JP4049551B2 - 収納容器の蓋体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハやマスクガラス等からなる精密基板の収納、輸送、保管等に使用され、標準化された機械的インターフェースを有する基板の加工装置に用いられる収納容器の蓋体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハからなる精密基板の生産には、様々な方法が考えられるが、近年、精密基板に各種の加工や処理を施す工場の全体を高度にクリーンな環境にするのではなく、図１０に示すように、精密基板Ｗ用の加工装置６０を取り囲む局所領域のみを高度にクリーンな環境とし、このような環境間で精密基板Ｗを密閉型の収納容器により搬送・生産するミニエンバイロメント方式と呼ばれる方法が提案されている。
【０００３】
このミニエンバイロメント方式下の加工装置６０は、図９や図１０に示すように、通常のクリーンルームの外環境６１とは別に区画されたスーパークリーン(クリーンクラス１以下)の内環境６２に設置される。この加工装置６０は、外環境６１に設置される収納容器用の位置決めステージ６３と、外環境６１と内環境６２との境界壁を開閉する少なくとも昇降可能な蓋体開閉機(オープナーともいう)６４とを備え、図示しないＯＨＴ(Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ)、ＡＧＶ(Ａｕｔｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ)、又はＲＧＶ(Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ)等からなる自動搬送機で保持搬送されてきた樹脂製の収納容器と接続する。
【０００４】
蓋体開閉機６４は、回転可能なＴ字形のキー６５を備え、寸法がＳＥＭＩ規格Ｅ６２(ＦＩＭＳ)として規格化されている。そして、収納容器の蓋体１０を係合保持して収納容器から取り外したり、収納容器の開口正面４に蓋体１０を嵌合閉鎖するよう機能する。
【０００５】
収納容器は、同図に示すように、複数枚の精密基板Ｗを整列収納する容器本体１と、この容器本体１の開口正面４を閉鎖する蓋体１０と、この蓋体１０に内蔵されて施錠・解錠するラッチ機構とから構成され、蓋体１０が加工装置６０の蓋体開閉機６４により自動的に開閉操作される。蓋体１０は、容器本体１の開口正面４に嵌合する嵌合ケースと、この嵌合ケースの開口正面４を覆う被覆プレートと、この被覆プレートに穿孔される一対のキー挿通口とから構成されている。この一対のキー挿通口は、蓋体開閉機６４の標準規格(ＳＥＭＩ ＳＴＡＮＤＥＲＤ Ｅ６２)に対応する位置にそれぞれ穿孔され、蓋体１０の取り外し時に蓋体開閉機６４のキー６５に挿通される。そして、このキー６５が９０°回転操作されることにより、図示しないラッチ機構が作動して蓋体１０を施錠・解錠する。
【０００６】
ラッチ機構は、特表平４‐５０５２３４号や特開平８‐３４００４３号公報等に開示されているが、例えば、蓋体１０内に軸支される回転プレートと、この回転プレートの回転に伴い直線運動する複数のラッチプレートと、各ラッチプレートの直線運動により蓋体１０の周壁から突出して容器本体１の開口正面４の係止穴に嵌合係止する複数の係止爪とから構成される。また、特開２０００‐５８６３３号公報のラッチ機構は、蓋体１０外表の一対の孔部それぞれより外部から操作可能な回転プレートと、この回転プレートの回転に連動する複数の動力伝達プレートと、各動力伝達プレートの直線運動に連動する複数の係止クランプとから構成される。
【０００７】
なお、蓋体開閉機６４の寸法は規格化されているが、この規格は、蓋体開閉機６４側だけの寸法に止まる。収納容器の詳細な寸法とラッチ機構の寸法については、収納容器の製造メーカーが係る規格に対応するよう独自に設計している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来における収納容器の蓋体は、以上のように収納容器の部品が樹脂成形され、成形された部品が組み立てられることにより製造されるので、寸法バラツキが大きい。このような寸法バラツキを吸収するには、蓋体開閉機６４側のクリアランスを大きくしなければならないが、大きなクリアランスは、蓋体開閉機６４と蓋体１０との係合に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
例えば、蓋体開閉機６４側のクリアランスを大きくすると、蓋体開閉機６４のキー６５が９０°回転しても、回転プレートのキー穴がクリアランスのために完全に追従せず、９０°未満しか回転しない場合がある。この場合、次回に回転プレートのキー穴にキー６５を挿入しようとしても、９０°回転していない部品と干渉して挿入できなかったり、接触時に擦れが発生して汚染物を発生させ、クリーンな環境が汚染することとなる。このため、寸法が規定された蓋体開閉機６４側に合致してラッチ機構を円滑に開閉動作させるには、蓋体開閉機６４と蓋体１０の間で形や寸法を試行向錯誤を重ねて調整せざるを得ない。
【００１０】
このような問題を解消するには、収納容器の寸法を特定の蓋体開閉機６４に対応するよう調整してクリアランスを小さくすれば良いが、そうすると、他のメーカーの蓋体開閉機６４との間で不具合が発生するおそれが少なくない。すなわち、一の半導体生産工程で使用される加工装置６０については、多肢に亘るメーカーの加工装置６０が使用され、この加工装置６０に設置される蓋体開閉機６４についても、各加工装置メーカーが選定した様々な蓋体開閉機６４が使用される。したがって、収納容器には、特定の蓋体開閉機６４に対応するだけでなく、種々の蓋体開閉機６４に対応可能な互換性が必要となる。さらに、蓋体開閉機６４が容器本体１から蓋体を取り外して保持する場合に、蓋体開閉機６４のキー６５と回転プレートのキー穴との寸法分だけ蓋体１０が僅かに下降する傾向にあるので、容器本体１に蓋体１０を再度嵌合するときに蓋体１０が下がった分、寸法誤差が増加するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、容器本体に取り外した蓋体を再度嵌める場合でも、蓋体を精度良く嵌めることができ、キーとキー穴のクリアランスを小さく設定しても、互換性を維持することができる収納容器の蓋体を提供することを目的としている。
【００１２】
本発明においては上記課題を解決するため、容器本体の開口面を閉鎖する蓋体と、この蓋体を施錠あるいは解錠するラッチ機構とを含み、蓋体に挿入されたキーを回転させてラッチ機構を作動させるものであって、
上記蓋体を、上記容器本体の開口面に嵌まる嵌合ケースと、この嵌合ケースの開口面を覆う被覆プレートと、蓋体位置決め用の芯出し機構とから構成し、
上記ラッチ機構を、回転して上記蓋体の周壁から係止クランプを出没させる回転プレートと、この回転プレートに設けられて上記被覆プレートのキー挿通口に対向するキー穴と、このキー穴と上記キーとの寸法誤差用の吸収機構とから構成し、
上記芯出し機構を、上記嵌合ケースの隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設けられる窓孔と、該嵌合ケース内に設けられる位置決め体と、この位置決め体から伸ばされて上記窓孔から露出し、蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に接触する複数の位置決めアームとから構成したことを特徴としている。
【００１３】
なお、上記芯出し機構の窓孔を、上記嵌合ケースの四隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設け、各窓孔から蓋体の外部に一対の位置決めアームを貫通突出させて各位置決めアームの先端面を傾斜形成し、窓孔から貫通突出した各位置決めアームの先端面を蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に沿って位置決め接触させることができる。
また、上記吸収機構を、上記蓋体の被覆プレートと上記回転プレートの間に介在されて上記キー穴に上記キーを誘導孔により導くキャップ体と、上記回転プレートと該キャップ体のいずれか一方に設けられる寸法誤差吸収用の凹部と、該回転プレートと該キャップ体のいずれか他方に設けられて凹部に隙間を介し嵌め入れられる凸部とから構成すると良い。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における容器本体は、フロントやトップ等の面が開口していれば良い。この容器本体は、透明でも良いし、そうでなくても良い。ラッチ機構の回転プレートは、単数複数いずれでも良い。また、出没とは、現れることと隠れること、出たり隠れたりすることをいう。さらに、収納容器は、単数又は複数枚(例えば、１３枚、２５枚、２６枚)の半導体ウェーハやガラス基板等からなる精密基板を主に収納するが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、機械、電気、電子、化学の分野の物品、あるいは家庭用品や雑貨等を収納するものでも良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における収納容器の蓋体は、図１ないし図８に示すように、半導体ウェーハ(例えば、３００ｍｍのシリコンウェーハ)からなる複数枚の精密基板Ｗを所定のピッチで上下に整列収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体１と、この容器本体１の開口した正面をエンドレスのシールガスケット１１を介して嵌合閉鎖する着脱自在の蓋体１０と、この蓋体１０を施錠・解錠するラッチ機構３０とを備えている。
【００１６】
容器本体１は、図１に示すように、十分な強度や剛性を有するポリカーボネートやポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を使用して透明に形成され、底面に図示しないボトムプレートが位置決め用の複数のＶグルーブを介して着脱自在に装着されており、天井の中央部には、図示しない搬送ロボットに把持されるロボティックハンドル２が選択的に装着される。容器本体１の開口正面４は、前方に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜形成され、内周面の上下左右には、一対の係止穴５がそれぞれ凹み形成されている。
【００１７】
容器本体１の相対する両内側壁には、複数枚の精密基板Ｗの両側部周縁を支持搭載する複数の支持部材６が所定のピッチで並設されている。また、容器本体１の両外側壁は、その下部に搬送用のボトムレール７がそれぞれ選択的に装着され、略中央部には、手動操作用のマニュアルハンドル８がそれぞれ選択的に装着される。
【００１８】
蓋体１０は、図１ないし図３に示すように、容器本体１の開口正面４にシールガスケット１１を介して密嵌する嵌合ケース１２と、この嵌合ケース１２の開口正面４を覆う被覆プレート１３と、蓋体位置決め用の芯出し機構２０とから中空構造に構成され、各回転プレート３１の正転時には容器本体１正面の係止穴５から出没孔１４内にラッチ機構３０の係止クランプ４１が退没し、各回転プレート３１の逆転時には出没孔１４から突出した係止クランプ４１が容器本体１の係止穴５に嵌合係止する。この蓋体１０の寸法は、例えば３００ｍｍウェーハを整列収納する収納容器の場合には、蓋体開閉機６４のＳＥＭＩ規格であるＥ６２に対応するよう設定される。
【００１９】
蓋体１０の嵌合ケース１２は、その四隅部が丸く形成され、裏面には、複数枚の精密基板Ｗの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ３が装着される。この嵌合ケース１２の周壁の上下左右には、係止穴５に略対向するラッチ機構３０用の出没孔１４がそれぞれ穿孔されている。
なお、図示しないリアリテーナをフロントリテーナ３と相対するように配設することもできる。
【００２０】
被覆プレート１３には、左右一対のキー挿通口１５が蓋体開閉機６４の標準規格に対応するようそれぞれ長方形に穿孔されている。この被覆プレート１３の丸まった四隅部付近には図５に示すように、固定孔１６がそれぞれ穿孔され、各固定孔１６には螺子等からなる締結具１７が着脱自在に螺挿される。各キー挿通口１５の寸法は、キー６５の標準設定寸法に対する公差幅が±０．０５ｍｍ以内に設定される。
【００２１】
芯出し機構２０は、高剛性や耐熱性等に優れるポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、炭素繊維強化樹脂等の熱可塑性樹脂により成形されている。この芯出し機構２０は、図２、図４ないし図６に示すように、嵌合ケース１２の四隅部を区画する複数の区画周壁(上壁又は下壁と側壁)にそれぞれ略矩形に穿孔される窓孔２１と、嵌合ケース１２内の四隅部付近から開口方向にそれぞれ突出形成される保持リブ２２と、各保持リブ２２に着脱自在に嵌入される円筒形の位置決め体２３と、各位置決め体２３の外周壁から伸ばされて窓孔２１を貫通し、蓋体１０の外部に露出する一対の位置決め体アーム(本実施形態では、合計８本)２４とから構成されている。
【００２２】
保持リブ２２は、有底円筒形に形成され、被覆プレート１３の固定孔１６を貫通した締結具１７が螺嵌される。また、各位置決め体２３から伸びる一対の位置決め体アーム２４は、平面略Ｌ字に配置され、蓋体１０の隅部付近に位置する各位置決め体アーム２４の先端面２５が容器本体１の開口正面４同様、傾斜形成されており、この窓孔２１を貫通突出した位置決め体アーム２４の先端面２５が蓋体１０の閉鎖時に容器本体１の開口正面４内周に沿って位置決め接触する。
【００２３】
ラッチ機構３０は、図２、図３、図７、図８に示すように、回転して蓋体１０の出没孔１４から複数の係止クランプ４１を動力伝達プレート３４を介して出没させる一対の回転プレート３１と、各回転プレート３１に形成されて被覆プレート１３のキー挿通口１５に対向するキー穴３２と、このキー穴３２と蓋体開閉機６４の一対のキー６５との寸法誤差用の吸収機構５０とから構成されている。一対の回転プレート３１は、蓋体１０の嵌合ケース１２内の左右に間隔をおいて軸支されている。各回転プレート３１は、基本的には断面略凸字形で中実の円板形に形成され、突出した中心部の表面には、キー６５挿入用のキー穴３２が略長方形に凹み形成されており、外周部には一対の嵌合溝３３が略１８０°の間隔をおいてそれぞれ半円弧形に切り欠かれている。
【００２４】
複数の動力伝達プレート３４は、図２や図３に示すように、基本的には細長い縦長の略長方形に形成され、長手方向の中心軸の延長線が回転プレート３１の中心を通るよう、嵌合ケース１２内の左右上下にガイド支持片３５を介してスライド可能に配設されている。各動力伝達プレート３４の長手方向には、小判形の複数のガイド孔３６が所定の間隔をおいて穿孔され、各ガイド孔３６には、嵌合ケース１２から突出した円柱形のガイドピン３７が嵌入されており、このガイドピン３７には、ガイド孔３６との間に介在して摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ３８が選択的に嵌入される。
【００２５】
動力伝達プレート３４の一端部における幅方向の中心部には、回転プレート３１に設けられる嵌合溝３３に遊嵌する円柱形の嵌合ピン３９が突出形成されている。この嵌合ピン３９には、嵌合溝３３との間に介在して摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ４０が選択的に嵌入される。
【００２６】
複数の係止クランプ４１は、図２や図３に示すように、一対のアームを有する断面略Ｔ字形に形成され、蓋体１０の周壁の出没孔１４近傍に回転可能、揺動可能に軸支されている。各係止クランプ４１は、一のアームが動力伝達プレート３４の他端部に回転可能に軸支され、他の一のアームには、摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ４２が回転可能に嵌入されており、この回転ローラ４２が蓋体１０の閉鎖時に容器本体１の係止穴５に出没孔１４を介して嵌入する。
【００２７】
このような構成のラッチ機構３０は、蓋体１０表面の各キー挿通口１５に蓋体開閉機６４のキー６５が挿通されて９０°回転すると、各回転プレート３１が回転して動力伝達プレート３４を上下方向、換言すれば、蓋体１０の出没孔１４方向にスライドさせる。すると、各係止クランプ４１が弧を描きながら揺動して蓋体１０の出没孔１４から突出し、この突出した各係止クランプ４１が容器本体１の係止穴５に嵌入して容器本体１を閉鎖した蓋体１０を強固に施錠する。
【００２８】
吸収機構５０は、図７や図８に示すように、蓋体１０の被覆プレート１３と回転プレート３１の間に介在されてキー穴３２にキー６５を誘導孔５２で導く周方向にガタ付き移動可能なキャップ体５１と、回転プレート３１の中心部近傍に１８０°の間隔で穿孔される一対のクリアランス凹部５３と、キャップ体５１の外周部に１８０°の間隔で突設されて各クリアランス凹部５３に遊嵌する凸部５４とから構成されている。キャップ体５１は、基本的には回転プレート３１の中央部に重なる断面略Ｕ字あるいは略Ω字形に形成され、中心部に回転プレート３１のキー穴３２に連通する誘導孔５２が穿孔されており、被覆プレート１３の相対する固定部により押圧保持される。
【００２９】
誘導孔５２は、断面略漏斗形に形成され、周面５５が水平方向から３０°〜７５°、好ましくは５０°〜７３°の角度で傾斜形成されるとともに、キー６５の標準設定寸法の公差幅０．０５ｍｍ以内に設定されており、キー穴３２に３ｍｍ以内の範囲でずれたキー６５を誘導するよう機能する。
なお、キー挿通口１５は、誘導孔５２の傾斜した周面５５の最大幅よりも僅かに広い長方形の貫通口に形成されている。
【００３０】
さらに、クリアランス凹部５３は、円柱形の凸部５４が上下左右に移動可能なよう、小判形、楕円形、あるいは長孔に形成され、凸部５４との間の寸法誤差吸収用の僅かな隙間、換言すれば、ガタ５６を介して寸法誤差を吸収する。このガタ５６は、左右方向に０．３〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの範囲で形成され、キー６５の位置に合わせてキー穴３２を自動求心する。
その他の部分については、従来例と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
上記構成によれば、回転プレート３１に寸法バラツキを吸収する吸収機構５０を設置したので、回転プレート３１のキー穴３２とキー６５との間に多少のズレや誤差があっても、キー穴３２にキー６５を確実に追従させて挿入することができ、これを通じて擦れ等に伴うパーティクルの発生を著しく抑制低減することができる。また、蓋体開閉機６４と蓋体１０の間で形や寸法を試行向錯誤を重ねて調整する必要がなく、しかも、例えキー穴３２とキー６５とのクリアランスを小さく設定しても、種々の蓋体開閉機６４に対応可能な互換性を維持することができる。
【００３２】
また、蓋体１０の四隅部に芯出し機構２０をそれぞれ設置したので、例えキー６５を挿入した後でも、位置決め体アーム２４の傾斜した先端面２５が位置決めガイド機能を発揮するので、所定の位置に回転プレート３１のキー穴３２を正確に位置させることが可能になる。したがって、容器本体１から蓋体１０を取り外し、この蓋体１０を再度嵌合する作業を繰り返す場合にも、高精度に芯出しして嵌合閉鎖することができる。さらに、各位置決め体２３が着脱自在なので、位置決め体２３が磨耗した場合にきわめて容易に交換することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態のラッチ機構３０を、各回転プレート３１の逆転により容器本体１を閉鎖した蓋体１０を解錠して取り外し可能とし、各回転プレート３１の正転により容器本体１を閉鎖する蓋体１０を施錠するよう構成しても良い。また、回転プレート３１の表面外周に一対の嵌合ピン３９を１８０°の間隔でそれぞれ突設し、動力伝達プレート３４の下端部又は上端部に嵌合溝３３を形成し、これら嵌合溝３３と嵌合ピン３９とを相互に遊嵌しても良い。また、動力伝達プレート３４の両側部にカムフロワを設けることも可能である。さらに、回転プレート３１に一対の凸部５４を、キャップ体５１に一対のクリアランス凹部５３をそれぞれ設けても良い。さらにまた、寸法誤差を吸収することができるのであれば、クリアランス凹部５３と凸部５４の数や形状等を適宜増減変更することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、容器本体に取り外した蓋体を再度嵌めて閉鎖する場合でも、蓋体を精度良く嵌めることができるという効果がある。また、収納容器が精密基板を収納する場合、キーとキー穴のクリアランスを例え小さく設定しても、様々な蓋体開閉機の間で互換性を維持することができる。
また、蓋体の隅部に芯出し機構を設置するので、例えキーを挿入した後でも、芯出し機構の窓孔から露出する複数の位置決め体アームが位置決めガイド機能を発揮することとなり、所定の位置に回転プレートのキー穴を位置させることが可能になる。したがって、容器本体から蓋体を取り外し、この蓋体を再度嵌め合わせる作業を繰り返す場合にも、高精度に芯出しして閉鎖することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態における蓋体を示す説明図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ部を示す要部説明図である。
【図５】図４のＶ‐Ｖ線相当の分解断面説明図である。
【図６】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態における芯出し機構を示す説明図である。
【図７】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態におけるラッチ機構の回転プレートや吸収機構を示す説明図である。
【図８】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態におけるラッチ機構の回転プレートや吸収機構を示す説明図である。
【図９】ミニエンバイロメント方式下の収納容器の容器本体から精密基板を取り出す状態を示す斜視図である。
【図１０】ミニエンバイロメント方式下の蓋体開閉機等を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 容器本体
４ 開口正面
５ 係止穴
１０ 蓋体
１２ 嵌合ケース
１３ 被覆プレート
１４ 出没孔
１５ キー挿通口
２０ 芯出し機構
２１ 窓孔
２３ 位置決め体
２４ 位置決めアーム
２５ 先端面
３０ ラッチ機構
３１ 回転プレート
３２ キー穴
３４ 動力伝達プレート
４１ 係止クランプ
５０ 吸収機構
５１ キャップ体
５２ 誘導孔
５３ クリアランス凹部(凹部)
５４ 凸部
５６ ガタ(隙間)
６０ 加工装置
６４ 蓋体開閉機
６５ キー
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハやマスクガラス等からなる精密基板の収納、輸送、保管等に使用され、標準化された機械的インターフェースを有する基板の加工装置に用いられる収納容器の蓋体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハからなる精密基板の生産には、様々な方法が考えられるが、近年、精密基板に各種の加工や処理を施す工場の全体を高度にクリーンな環境にするのではなく、図１０に示すように、精密基板Ｗ用の加工装置６０を取り囲む局所領域のみを高度にクリーンな環境とし、このような環境間で精密基板Ｗを密閉型の収納容器により搬送・生産するミニエンバイロメント方式と呼ばれる方法が提案されている。
【０００３】
このミニエンバイロメント方式下の加工装置６０は、図９や図１０に示すように、通常のクリーンルームの外環境６１とは別に区画されたスーパークリーン(クリーンクラス１以下)の内環境６２に設置される。この加工装置６０は、外環境６１に設置される収納容器用の位置決めステージ６３と、外環境６１と内環境６２との境界壁を開閉する少なくとも昇降可能な蓋体開閉機(オープナーともいう)６４とを備え、図示しないＯＨＴ(Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ)、ＡＧＶ(Ａｕｔｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ)、又はＲＧＶ(Ｒａｉｌ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ)等からなる自動搬送機で保持搬送されてきた樹脂製の収納容器と接続する。
【０００４】
蓋体開閉機６４は、回転可能なＴ字形のキー６５を備え、寸法がＳＥＭＩ規格Ｅ６２(ＦＩＭＳ)として規格化されている。そして、収納容器の蓋体１０を係合保持して収納容器から取り外したり、収納容器の開口正面４に蓋体１０を嵌合閉鎖するよう機能する。
【０００５】
収納容器は、同図に示すように、複数枚の精密基板Ｗを整列収納する容器本体１と、この容器本体１の開口正面４を閉鎖する蓋体１０と、この蓋体１０に内蔵されて施錠・解錠するラッチ機構とから構成され、蓋体１０が加工装置６０の蓋体開閉機６４により自動的に開閉操作される。蓋体１０は、容器本体１の開口正面４に嵌合する嵌合ケースと、この嵌合ケースの開口正面４を覆う被覆プレートと、この被覆プレートに穿孔される一対のキー挿通口とから構成されている。この一対のキー挿通口は、蓋体開閉機６４の標準規格(ＳＥＭＩ ＳＴＡＮＤＥＲＤ Ｅ６２)に対応する位置にそれぞれ穿孔され、蓋体１０の取り外し時に蓋体開閉機６４のキー６５に挿通される。そして、このキー６５が９０°回転操作されることにより、図示しないラッチ機構が作動して蓋体１０を施錠・解錠する。
【０００６】
ラッチ機構は、特表平４‐５０５２３４号や特開平８‐３４００４３号公報等に開示されているが、例えば、蓋体１０内に軸支される回転プレートと、この回転プレートの回転に伴い直線運動する複数のラッチプレートと、各ラッチプレートの直線運動により蓋体１０の周壁から突出して容器本体１の開口正面４の係止穴に嵌合係止する複数の係止爪とから構成される。また、特開２０００‐５８６３３号公報のラッチ機構は、蓋体１０外表の一対の孔部それぞれより外部から操作可能な回転プレートと、この回転プレートの回転に連動する複数の動力伝達プレートと、各動力伝達プレートの直線運動に連動する複数の係止クランプとから構成される。
【０００７】
なお、蓋体開閉機６４の寸法は規格化されているが、この規格は、蓋体開閉機６４側だけの寸法に止まる。収納容器の詳細な寸法とラッチ機構の寸法については、収納容器の製造メーカーが係る規格に対応するよう独自に設計している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来における収納容器の蓋体は、以上のように収納容器の部品が樹脂成形され、成形された部品が組み立てられることにより製造されるので、寸法バラツキが大きい。このような寸法バラツキを吸収するには、蓋体開閉機６４側のクリアランスを大きくしなければならないが、大きなクリアランスは、蓋体開閉機６４と蓋体１０との係合に悪影響を及ぼすこととなる。
【０００９】
例えば、蓋体開閉機６４側のクリアランスを大きくすると、蓋体開閉機６４のキー６５が９０°回転しても、回転プレートのキー穴がクリアランスのために完全に追従せず、９０°未満しか回転しない場合がある。この場合、次回に回転プレートのキー穴にキー６５を挿入しようとしても、９０°回転していない部品と干渉して挿入できなかったり、接触時に擦れが発生して汚染物を発生させ、クリーンな環境が汚染することとなる。このため、寸法が規定された蓋体開閉機６４側に合致してラッチ機構を円滑に開閉動作させるには、蓋体開閉機６４と蓋体１０の間で形や寸法を試行向錯誤を重ねて調整せざるを得ない。
【００１０】
このような問題を解消するには、収納容器の寸法を特定の蓋体開閉機６４に対応するよう調整してクリアランスを小さくすれば良いが、そうすると、他のメーカーの蓋体開閉機６４との間で不具合が発生するおそれが少なくない。すなわち、一の半導体生産工程で使用される加工装置６０については、多肢に亘るメーカーの加工装置６０が使用され、この加工装置６０に設置される蓋体開閉機６４についても、各加工装置メーカーが選定した様々な蓋体開閉機６４が使用される。したがって、収納容器には、特定の蓋体開閉機６４に対応するだけでなく、種々の蓋体開閉機６４に対応可能な互換性が必要となる。さらに、蓋体開閉機６４が容器本体１から蓋体を取り外して保持する場合に、蓋体開閉機６４のキー６５と回転プレートのキー穴との寸法分だけ蓋体１０が僅かに下降する傾向にあるので、容器本体１に蓋体１０を再度嵌合するときに蓋体１０が下がった分、寸法誤差が増加するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、容器本体に取り外した蓋体を再度嵌める場合でも、蓋体を精度良く嵌めることができ、キーとキー穴のクリアランスを小さく設定しても、互換性を維持することができる収納容器の蓋体を提供することを目的としている。
【００１２】
本発明においては上記課題を解決するため、容器本体の開口面を閉鎖する蓋体と、この蓋体を施錠あるいは解錠するラッチ機構とを含み、蓋体に挿入されたキーを回転させてラッチ機構を作動させるものであって、
上記蓋体を、上記容器本体の開口面に嵌まる嵌合ケースと、この嵌合ケースの開口面を覆う被覆プレートと、蓋体位置決め用の芯出し機構とから構成し、
上記ラッチ機構を、回転して上記蓋体の周壁から係止クランプを出没させる回転プレートと、この回転プレートに設けられて上記被覆プレートのキー挿通口に対向するキー穴と、このキー穴と上記キーとの寸法誤差用の吸収機構とから構成し、
上記芯出し機構を、上記嵌合ケースの隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設けられる窓孔と、該嵌合ケース内に設けられる位置決め体と、この位置決め体から伸ばされて上記窓孔から露出し、蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に接触する複数の位置決めアームとから構成したことを特徴としている。
【００１３】
なお、上記芯出し機構の窓孔を、上記嵌合ケースの四隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設け、各窓孔から蓋体の外部に一対の位置決めアームを貫通突出させて各位置決めアームの先端面を傾斜形成し、窓孔から貫通突出した各位置決めアームの先端面を蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に沿って位置決め接触させることができる。
また、上記吸収機構を、上記蓋体の被覆プレートと上記回転プレートの間に介在されて上記キー穴に上記キーを誘導孔により導くキャップ体と、上記回転プレートと該キャップ体のいずれか一方に設けられる寸法誤差吸収用の凹部と、該回転プレートと該キャップ体のいずれか他方に設けられて凹部に隙間を介し嵌め入れられる凸部とから構成すると良い。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲における容器本体は、フロントやトップ等の面が開口していれば良い。この容器本体は、透明でも良いし、そうでなくても良い。ラッチ機構の回転プレートは、単数複数いずれでも良い。また、出没とは、現れることと隠れること、出たり隠れたりすることをいう。さらに、収納容器は、単数又は複数枚(例えば、１３枚、２５枚、２６枚)の半導体ウェーハやガラス基板等からなる精密基板を主に収納するが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、機械、電気、電子、化学の分野の物品、あるいは家庭用品や雑貨等を収納するものでも良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における収納容器の蓋体は、図１ないし図８に示すように、半導体ウェーハ(例えば、３００ｍｍのシリコンウェーハ)からなる複数枚の精密基板Ｗを所定のピッチで上下に整列収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体１と、この容器本体１の開口した正面をエンドレスのシールガスケット１１を介して嵌合閉鎖する着脱自在の蓋体１０と、この蓋体１０を施錠・解錠するラッチ機構３０とを備えている。
【００１６】
容器本体１は、図１に示すように、十分な強度や剛性を有するポリカーボネートやポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂を使用して透明に形成され、底面に図示しないボトムプレートが位置決め用の複数のＶグルーブを介して着脱自在に装着されており、天井の中央部には、図示しない搬送ロボットに把持されるロボティックハンドル２が選択的に装着される。容器本体１の開口正面４は、前方に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜形成され、内周面の上下左右には、一対の係止穴５がそれぞれ凹み形成されている。
【００１７】
容器本体１の相対する両内側壁には、複数枚の精密基板Ｗの両側部周縁を支持搭載する複数の支持部材６が所定のピッチで並設されている。また、容器本体１の両外側壁は、その下部に搬送用のボトムレール７がそれぞれ選択的に装着され、略中央部には、手動操作用のマニュアルハンドル８がそれぞれ選択的に装着される。
【００１８】
蓋体１０は、図１ないし図３に示すように、容器本体１の開口正面４にシールガスケット１１を介して密嵌する嵌合ケース１２と、この嵌合ケース１２の開口正面４を覆う被覆プレート１３と、蓋体位置決め用の芯出し機構２０とから中空構造に構成され、各回転プレート３１の正転時には容器本体１正面の係止穴５から出没孔１４内にラッチ機構３０の係止クランプ４１が退没し、各回転プレート３１の逆転時には出没孔１４から突出した係止クランプ４１が容器本体１の係止穴５に嵌合係止する。この蓋体１０の寸法は、例えば３００ｍｍウェーハを整列収納する収納容器の場合には、蓋体開閉機６４のＳＥＭＩ規格であるＥ６２に対応するよう設定される。
【００１９】
蓋体１０の嵌合ケース１２は、その四隅部が丸く形成され、裏面には、複数枚の精密基板Ｗの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ３が装着される。この嵌合ケース１２の周壁の上下左右には、係止穴５に略対向するラッチ機構３０用の出没孔１４がそれぞれ穿孔されている。
なお、図示しないリアリテーナをフロントリテーナ３と相対するように配設することもできる。
【００２０】
被覆プレート１３には、左右一対のキー挿通口１５が蓋体開閉機６４の標準規格に対応するようそれぞれ長方形に穿孔されている。この被覆プレート１３の丸まった四隅部付近には図５に示すように、固定孔１６がそれぞれ穿孔され、各固定孔１６には螺子等からなる締結具１７が着脱自在に螺挿される。各キー挿通口１５の寸法は、キー６５の標準設定寸法に対する公差幅が±０．０５ｍｍ以内に設定される。
【００２１】
芯出し機構２０は、高剛性や耐熱性等に優れるポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、炭素繊維強化樹脂等の熱可塑性樹脂により成形されている。この芯出し機構２０は、図２、図４ないし図６に示すように、嵌合ケース１２の四隅部を区画する複数の区画周壁(上壁又は下壁と側壁)にそれぞれ略矩形に穿孔される窓孔２１と、嵌合ケース１２内の四隅部付近から開口方向にそれぞれ突出形成される保持リブ２２と、各保持リブ２２に着脱自在に嵌入される円筒形の位置決め体２３と、各位置決め体２３の外周壁から伸ばされて窓孔２１を貫通し、蓋体１０の外部に露出する一対の位置決め体アーム(本実施形態では、合計８本)２４とから構成されている。
【００２２】
保持リブ２２は、有底円筒形に形成され、被覆プレート１３の固定孔１６を貫通した締結具１７が螺嵌される。また、各位置決め体２３から伸びる一対の位置決め体アーム２４は、平面略Ｌ字に配置され、蓋体１０の隅部付近に位置する各位置決め体アーム２４の先端面２５が容器本体１の開口正面４同様、傾斜形成されており、この窓孔２１を貫通突出した位置決め体アーム２４の先端面２５が蓋体１０の閉鎖時に容器本体１の開口正面４内周に沿って位置決め接触する。
【００２３】
ラッチ機構３０は、図２、図３、図７、図８に示すように、回転して蓋体１０の出没孔１４から複数の係止クランプ４１を動力伝達プレート３４を介して出没させる一対の回転プレート３１と、各回転プレート３１に形成されて被覆プレート１３のキー挿通口１５に対向するキー穴３２と、このキー穴３２と蓋体開閉機６４の一対のキー６５との寸法誤差用の吸収機構５０とから構成されている。一対の回転プレート３１は、蓋体１０の嵌合ケース１２内の左右に間隔をおいて軸支されている。各回転プレート３１は、基本的には断面略凸字形で中実の円板形に形成され、突出した中心部の表面には、キー６５挿入用のキー穴３２が略長方形に凹み形成されており、外周部には一対の嵌合溝３３が略１８０°の間隔をおいてそれぞれ半円弧形に切り欠かれている。
【００２４】
複数の動力伝達プレート３４は、図２や図３に示すように、基本的には細長い縦長の略長方形に形成され、長手方向の中心軸の延長線が回転プレート３１の中心を通るよう、嵌合ケース１２内の左右上下にガイド支持片３５を介してスライド可能に配設されている。各動力伝達プレート３４の長手方向には、小判形の複数のガイド孔３６が所定の間隔をおいて穿孔され、各ガイド孔３６には、嵌合ケース１２から突出した円柱形のガイドピン３７が嵌入されており、このガイドピン３７には、ガイド孔３６との間に介在して摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ３８が選択的に嵌入される。
【００２５】
動力伝達プレート３４の一端部における幅方向の中心部には、回転プレート３１に設けられる嵌合溝３３に遊嵌する円柱形の嵌合ピン３９が突出形成されている。この嵌合ピン３９には、嵌合溝３３との間に介在して摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ４０が選択的に嵌入される。
【００２６】
複数の係止クランプ４１は、図２や図３に示すように、一対のアームを有する断面略Ｔ字形に形成され、蓋体１０の周壁の出没孔１４近傍に回転可能、揺動可能に軸支されている。各係止クランプ４１は、一のアームが動力伝達プレート３４の他端部に回転可能に軸支され、他の一のアームには、摩擦に伴う樹脂粉の発生を抑制防止する円筒形の回転ローラ４２が回転可能に嵌入されており、この回転ローラ４２が蓋体１０の閉鎖時に容器本体１の係止穴５に出没孔１４を介して嵌入する。
【００２７】
このような構成のラッチ機構３０は、蓋体１０表面の各キー挿通口１５に蓋体開閉機６４のキー６５が挿通されて９０°回転すると、各回転プレート３１が回転して動力伝達プレート３４を上下方向、換言すれば、蓋体１０の出没孔１４方向にスライドさせる。すると、各係止クランプ４１が弧を描きながら揺動して蓋体１０の出没孔１４から突出し、この突出した各係止クランプ４１が容器本体１の係止穴５に嵌入して容器本体１を閉鎖した蓋体１０を強固に施錠する。
【００２８】
吸収機構５０は、図７や図８に示すように、蓋体１０の被覆プレート１３と回転プレート３１の間に介在されてキー穴３２にキー６５を誘導孔５２で導く周方向にガタ付き移動可能なキャップ体５１と、回転プレート３１の中心部近傍に１８０°の間隔で穿孔される一対のクリアランス凹部５３と、キャップ体５１の外周部に１８０°の間隔で突設されて各クリアランス凹部５３に遊嵌する凸部５４とから構成されている。キャップ体５１は、基本的には回転プレート３１の中央部に重なる断面略Ｕ字あるいは略Ω字形に形成され、中心部に回転プレート３１のキー穴３２に連通する誘導孔５２が穿孔されており、被覆プレート１３の相対する固定部により押圧保持される。
【００２９】
誘導孔５２は、断面略漏斗形に形成され、周面５５が水平方向から３０°〜７５°、好ましくは５０°〜７３°の角度で傾斜形成されるとともに、キー６５の標準設定寸法の公差幅０．０５ｍｍ以内に設定されており、キー穴３２に３ｍｍ以内の範囲でずれたキー６５を誘導するよう機能する。
なお、キー挿通口１５は、誘導孔５２の傾斜した周面５５の最大幅よりも僅かに広い長方形の貫通口に形成されている。
【００３０】
さらに、クリアランス凹部５３は、円柱形の凸部５４が上下左右に移動可能なよう、小判形、楕円形、あるいは長孔に形成され、凸部５４との間の寸法誤差吸収用の僅かな隙間、換言すれば、ガタ５６を介して寸法誤差を吸収する。このガタ５６は、左右方向に０．３〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの範囲で形成され、キー６５の位置に合わせてキー穴３２を自動求心する。
その他の部分については、従来例と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
上記構成によれば、回転プレート３１に寸法バラツキを吸収する吸収機構５０を設置したので、回転プレート３１のキー穴３２とキー６５との間に多少のズレや誤差があっても、キー穴３２にキー６５を確実に追従させて挿入することができ、これを通じて擦れ等に伴うパーティクルの発生を著しく抑制低減することができる。また、蓋体開閉機６４と蓋体１０の間で形や寸法を試行向錯誤を重ねて調整する必要がなく、しかも、例えキー穴３２とキー６５とのクリアランスを小さく設定しても、種々の蓋体開閉機６４に対応可能な互換性を維持することができる。
【００３２】
また、蓋体１０の四隅部に芯出し機構２０をそれぞれ設置したので、例えキー６５を挿入した後でも、位置決め体アーム２４の傾斜した先端面２５が位置決めガイド機能を発揮するので、所定の位置に回転プレート３１のキー穴３２を正確に位置させることが可能になる。したがって、容器本体１から蓋体１０を取り外し、この蓋体１０を再度嵌合する作業を繰り返す場合にも、高精度に芯出しして嵌合閉鎖することができる。さらに、各位置決め体２３が着脱自在なので、位置決め体２３が磨耗した場合にきわめて容易に交換することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態のラッチ機構３０を、各回転プレート３１の逆転により容器本体１を閉鎖した蓋体１０を解錠して取り外し可能とし、各回転プレート３１の正転により容器本体１を閉鎖する蓋体１０を施錠するよう構成しても良い。また、回転プレート３１の表面外周に一対の嵌合ピン３９を１８０°の間隔でそれぞれ突設し、動力伝達プレート３４の下端部又は上端部に嵌合溝３３を形成し、これら嵌合溝３３と嵌合ピン３９とを相互に遊嵌しても良い。また、動力伝達プレート３４の両側部にカムフロワを設けることも可能である。さらに、回転プレート３１に一対の凸部５４を、キャップ体５１に一対のクリアランス凹部５３をそれぞれ設けても良い。さらにまた、寸法誤差を吸収することができるのであれば、クリアランス凹部５３と凸部５４の数や形状等を適宜増減変更することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、容器本体に取り外した蓋体を再度嵌めて閉鎖する場合でも、蓋体を精度良く嵌めることができるという効果がある。また、収納容器が精密基板を収納する場合、キーとキー穴のクリアランスを例え小さく設定しても、様々な蓋体開閉機の間で互換性を維持することができる。
また、蓋体の隅部に芯出し機構を設置するので、例えキーを挿入した後でも、芯出し機構の窓孔から露出する複数の位置決め体アームが位置決めガイド機能を発揮することとなり、所定の位置に回転プレートのキー穴を位置させることが可能になる。したがって、容器本体から蓋体を取り外し、この蓋体を再度嵌め合わせる作業を繰り返す場合にも、高精度に芯出しして閉鎖することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態における蓋体を示す説明図である。
【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ部を示す要部説明図である。
【図５】図４のＶ‐Ｖ線相当の分解断面説明図である。
【図６】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態における芯出し機構を示す説明図である。
【図７】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態におけるラッチ機構の回転プレートや吸収機構を示す説明図である。
【図８】本発明に係る収納容器の蓋体の実施形態におけるラッチ機構の回転プレートや吸収機構を示す説明図である。
【図９】ミニエンバイロメント方式下の収納容器の容器本体から精密基板を取り出す状態を示す斜視図である。
【図１０】ミニエンバイロメント方式下の蓋体開閉機等を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 容器本体
４ 開口正面
５ 係止穴
１０ 蓋体
１２ 嵌合ケース
１３ 被覆プレート
１４ 出没孔
１５ キー挿通口
２０ 芯出し機構
２１ 窓孔
２３ 位置決め体
２４ 位置決めアーム
２５ 先端面
３０ ラッチ機構
３１ 回転プレート
３２ キー穴
３４ 動力伝達プレート
４１ 係止クランプ
５０ 吸収機構
５１ キャップ体
５２ 誘導孔
５３ クリアランス凹部(凹部)
５４ 凸部
５６ ガタ(隙間)
６０ 加工装置
６４ 蓋体開閉機
６５ キー
Claims (3)
- 容器本体の開口面を閉鎖する蓋体と、この蓋体を施錠あるいは解錠するラッチ機構とを含み、蓋体に挿入されたキーを回転させてラッチ機構を作動させる収納容器の蓋体であって、
上記蓋体を、上記容器本体の開口面に嵌まる嵌合ケースと、この嵌合ケースの開口面を覆う被覆プレートと、蓋体位置決め用の芯出し機構とから構成し、
上記ラッチ機構を、回転して上記蓋体の周壁から係止クランプを出没させる回転プレートと、この回転プレートに設けられて上記被覆プレートのキー挿通口に対向するキー穴と、このキー穴と上記キーとの寸法誤差用の吸収機構とから構成し、
上記芯出し機構を、上記嵌合ケースの隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設けられる窓孔と、該嵌合ケース内に設けられる位置決め体と、この位置決め体から伸ばされて上記窓孔から露出し、蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に接触する複数の位置決めアームとから構成したことを特徴とする収納容器の蓋体。 - 上記芯出し機構の窓孔を、上記嵌合ケースの四隅部を区画する複数の区画周壁にそれぞれ設け、各窓孔から蓋体の外部に一対の位置決めアームを貫通突出させて各位置決めアームの先端面を傾斜形成し、窓孔から貫通突出した各位置決めアームの先端面を蓋体の閉鎖時に容器本体の開口面内周に沿って位置決め接触させるようにした請求項１記載の収納容器の蓋体。
- 上記吸収機構を、上記蓋体の被覆プレートと上記回転プレートの間に介在されて上記キー穴に上記キーを誘導孔により導くキャップ体と、上記回転プレートと該キャップ体のいずれか一方に設けられる寸法誤差吸収用の凹部と、該回転プレートと該キャップ体のいずれか他方に設けられて凹部に隙間を介し嵌め入れられる凸部とから構成した請求項１又は２記載の収納容器の蓋体。
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