TWI671248B - 用於基板之容器 - Google Patents

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Abstract

一種用於基板之容器，包含複數諸如同心環之基板支撐件，適以接納呈一基板堆疊之複數個基板。容器包含一基底及一頂部蓋，以包封基板堆疊。一閂鎖機構適以將頂部蓋閂鎖至基底且將基板堆疊固定於容器內。閂鎖機構包含位於容器之一外側部上之複數彈性轉角凸緣，凸緣充當複數彈簧以對蓋及基板堆疊施加一偏置力。凸緣將堆疊固持於容器內，同時適應因元件機械加工容差引起之不確定性之累加所造成之層疊不確定性。在某些實施例中，在頂部蓋之一側壁與容器之基底間形成一間隙以確保對基板堆疊之壓縮。可實施複數個撓曲限制器以防止凸緣過度撓曲。

Description

用於基板之容器 【優先權聲明】
本申請案主張2014年12月8日提出申請之第62/089,103號美國臨時專利申請案之權利，該美國臨時專利申請案之揭露內容以引用方式全文併入本文中。
本發明係關於一種用於基板之容器，特別關於一種用於收納基板之具有一體成形轉角彈簧的水平基板容器。
一般而言，在加工成批之諸如矽晶圓或磁碟等基板之前、期間及之後使用基板容器或載體來運輸及/或儲存該等基板。該等基板可被加工成積體電路，且該等碟片可被加工成用於電腦之儲存磁碟。術語晶圓、碟片及基板在本文中可互換使用，且除非另有指示，否則此等術語其中之任一者可係指半導體晶圓、磁碟、平板基板及其他此種基板。
用以製造積體電路等之半導體晶圓傳統上係為圓形形狀且係由矽製成，而矽極為脆弱。在將半導體晶圓變換成複數個積體電路元件時，此等晶圓會經受多個加工步驟。各種加工步驟係在超潔淨條件下執行，以使晶圓在正被加工時受污染之可能性最小化。各該晶圓在其加工迴圈中可能經受幾十甚至上百個步驟。在各種加工及封裝步驟中，一晶圓受污染 及損壞之可能性或者良率降低之可能性始終存在。特別係在於製作設備處進行之步驟期間，任何微小顆粒皆可能毀壞其所落至的積體電路。一旦對晶圓之加工步驟完成，其通常便在仍呈晶圓形式之同時被裝運至一設備，該設備將切分出該晶圓上之每一個別電路並將該電路囊封於一積體電路封裝中。除非另有指示，否則術語晶圓容器、載體、裝運器、匣盒、運輸倉/儲存倉等在本文中可互換使用。
傳統上，在對基板之加工、儲存及裝運期間，該等基板係在其邊緣處被支撐及約束，以減輕對該等基板的上面具有電路之面之接觸以及可能的損壞及污染。
正如基板之尺度正變得更大(高達450毫米)且直徑正變得更大，元件之密度亦正變得顯著更大。此外，碟片亦正變得更薄，從而提供薄得多的完整積體電路封裝。伴隨基板變為更大、更密集且更薄之趨勢，該等基板變得更寶貴、更脆弱且在裝運期間更易受損壞。對於更薄且更脆弱之基板，利用其中使該等基板繞一中心軸線彼此上下堆疊之罩殼(enclosure)。
澤布卡(Zabka)等人的共同受讓之第7,040,487號美國專利(下文稱「澤布卡」)揭示一種保護性裝運器，該裝運器包含共同由一閂鎖機構固持之一蓋及一基底。該基底可用以在一儲存凹腔(storage pocket)內保護複數個半導體晶圓或其他基板。該基底包含界定該儲存凹腔之一支撐壁，且該蓋包封該儲存凹腔。該蓋包含用以使意外脫扣最小化之一或多個閂鎖孔口(latching aperture)。博雷斯(Bores)等人的共同受讓之第6,550,619號美國專利(下文稱「博雷斯」)揭示另一種裝運器，該裝運器具有一基底、一蓋及一閂鎖機構。澤布卡及博雷斯除其中所含有之明確定義及專利請求 項外皆特此以引用方式全文併入本文中。
本發明之各種實施例包含一種容器，該容器容置高度因與製作容差相關聯之尺寸不確定性之累加而變化之基板堆疊。亦即，基板容器內之元件因例如支撐環之厚度及平整度之所規定機械加工容差而易出現尺寸不確定性。此等元件之所得尺寸不確定性產生本文中所稱的「層疊不確定性(stack-up uncertainty)」。並非係使組件之尺寸容差緊密(此將會抬高製作成本)，而是本發明之各種實施例闡述輕易地適應一寬廣範圍之層疊不確定性的基板容器。
對於本發明之某些實施例，達成寬廣範圍之層疊不確定性的同一機制亦提供對基板載體及其所容納物之有效緩衝以使其免受衝擊。
在結構上，本發明之各種實施例提供一種基板容器或裝運器，包含呈同心環形式之複數個基板支撐件，該等基板支撐件適以接納呈一堆疊之複數個基板。該容器包含一基底及一頂部蓋，以包封該基板堆疊。一閂鎖機構適以將該基底與該頂部蓋相對於彼此進行閂鎖且將該基板堆疊固定於該容器內。該閂鎖機構包含位於該容器之一外側部上之複數個可撓曲偏置式轉角凸緣，該等凸緣充當複數個彈簧，以對該蓋及該基板堆疊產生一負荷。該等凸緣將堆疊固持於該容器內，同時適應層疊不確定性。在該頂部蓋之一側壁與該容器之該基底之間形成一間隙。複數個撓曲限制器(deflection limiter)防止該等凸緣過度撓曲。本發明之實施例可與容置多個不同大小之基板的容器一起使用，該等基板例如係為150毫米基板、200毫米基板、300毫米基板、及450毫米基板，此處僅舉幾例。具有通常知識者在閱讀本發明後將明瞭其他態樣，且此發明內容不應被視為係限制性的。
在本發明之各種實施例中，揭示一種基板容器，其界定適以接納複數個堆疊基板之一基板儲存區(substrate storage area)，該容器包含：一基底(base)，具有一向上延伸之側壁，該側壁被設置成至少局部地環繞該基板儲存區，該基底更包含自該基底向上延伸之至少一個彈性閂鎖構件(resilient latching member)，該閂鎖構件包含一嚙合部(engagement portion)，該嚙合部具有一實質上面向下之嚙合表面。一蓋包含一向下延伸之側壁，該蓋與該基底協作以至少局部地環繞該基板儲存區。至少一個可撓曲之轉角凸緣(deflectable corner flange)以可運行方式耦合至該蓋且相對于該蓋之該側壁徑向向外延伸，該可撓曲之轉角凸緣被構造及配置成可相對于該蓋向下撓曲，該可撓曲之轉角凸緣界定適以接納該閂鎖構件之一孔口。該可撓曲之轉角凸緣界定一上表面，該上表面適以嚙合該閂鎖構件之該嚙合部以相對於該基底對該蓋進行閂鎖。一撓曲限制器(deflection limiter)可在該可撓曲之轉角凸緣下方至少局部地設置於該閂鎖構件上以嚙合該可撓曲之轉角凸緣並限制該可撓曲之轉角凸緣之向下撓曲。
在某些實施例中，該至少一個可撓曲之轉角凸緣包含圍繞該蓋分佈之至少四個可撓曲之轉角凸緣，且該至少一個閂鎖構件包含圍繞該基底分佈且與該至少四個轉角凸緣大體對準之至少四個閂鎖構件。該閂鎖構件可界定具有一凸輪狀表面(cam surface)之一鉤部(hook portion)，該凸輪狀表面適以嚙合該可撓曲之轉角凸緣之該孔口之一邊緣，俾使該蓋及該轉角凸緣一起相對於該基底之向下移動會對該凸輪狀表面施加一力，以將該閂鎖構件朝該容器之一中心軸線偏置。在某些實施例中，該轉角凸緣被構造及配置成使得該轉角凸緣相對于該蓋之撓曲會使該鉤部通過該孔口且使該閂鎖構件徑向向外搭扣至一閂鎖位置。該閂鎖構件之該嚙合部可嚙合該轉角凸緣之該上表面以相對於該基底對該蓋進行閂鎖。在某些實施例 中，該凸輪狀表面界定適以嚙合該孔口邊緣之二個凸輪狀表面部，該二個凸輪狀表面部在其之間界定一間隙。各該閂鎖構件可在其一上部處界定一側表面及一基底表面，該側表面及該基底表面被設置成界定該二個凸輪狀表面部間之該間隙。在某些實施例中，該基底表面界定一中心開口，該中心開口係界定於該二個凸輪狀表面部間之該間隙之一底部處。該中心開口可係設置於該撓曲限制器正上方且與該撓曲限制器排齊。該轉角凸緣可界定一按壓墊(push pad)，該按壓墊適以接收一向下力以使該轉角凸緣撓曲。在某些實施例中，該可撓曲之轉角凸緣可係與該蓋模制為單件式。
在本發明之各種實施例中，揭示一種基板容器，其包含複數個基板支撐件(substrate support)，該等基板支撐件適以在該容器內接納呈一基板堆疊之複數個基板。一第一殼部(case portion)及一第二殼部界定該容器之一外結構且包封該等基板支撐件。一閂鎖機構適以將該第一殼部與該第二殼部相對於彼此進行閂鎖且將該基板堆疊固定於該容器內。該閂鎖機構包含一可撓曲突耳(deflectable tab)，該可撓曲突耳固定至該第一殼部且設置於該第一殼部之一徑向向外位置處，該閂鎖機構包含一閂鎖構件，該閂鎖構件固定至該第二殼部且設置於該第二殼部之一徑向向外部分處。該可撓曲突耳可在其中界定一開口，該開口適以接納該閂鎖構件以將該第一殼部與該第二殼部閂鎖於一起。在某些實施例中，該可撓曲突耳被偏置抵靠該閂鎖構件以經由該等殼部其中之一對該基板堆疊施加一壓縮力，俾使該基板堆疊被穩固地固持於該第一殼部及該第二殼部內。
該基板堆疊可對該第一殼部與該第二殼部相對於彼此之移動形成一硬止擋(hard stop)。該基板堆疊亦可在該第一殼部與該第二殼部之間形成一間隙。在各種實施例中，一撓曲限制器至少局部地附裝至該閂 鎖構件以限制該突耳之撓曲。該撓曲限制器可包含：一凸肋(rib)，可繞設置於該閂鎖構件上之一鉸鏈旋轉；以及一凹腔(pocket)，由該可撓曲突耳界定且適以接納可旋轉之該凸肋。
在本發明之各種實施例中，揭示一種由一基板容器與一基板堆疊形成之組合。該容器包含一基底，該基底具有一周邊及一側壁，該側壁在該周邊內側向上延伸且界定一儲存凹腔，該儲存凹腔將該基板堆疊收納於該側壁內側，該基底包含定位於該周邊與該側壁間之一對彈性閂鎖構件，各該閂鎖構件具有帶一鉤部之一豎直部，該鉤部具有一面向下之嚙合表面。在某些實施例中，一蓋具有一周邊及一側壁，該側壁在該周邊內側向下延伸，該蓋可設置於該基底上以包封該儲存凹腔，該蓋包含界定一對閂鎖孔口之複數個可撓曲凸緣。該等凸緣可各自界定一表面，該表面適以鄰近該閂鎖孔口接納一相應面向下之嚙合表面，該等閂鎖孔口定位于該蓋之該周邊與該蓋之該側壁之間且對應於該對閂鎖構件，藉此當該對閂鎖構件在該對孔口處與該蓋嚙合時，該蓋相對於該基底被閂鎖。在某些實施例中，該基板堆疊包含複數個基板及複數個基板支撐件。在某些實施例中，當該蓋相對於該基底被閂鎖時，該等可撓曲凸緣被撓曲，被撓曲之該等凸緣對該等閂鎖構件施加一壓力以將該蓋朝該基底牽拉且使該蓋對該堆疊施加一壓力以將該堆疊固持於該容器內。在某些實施例中，該蓋接觸該堆疊並對該堆疊施加一壓縮力，當該蓋相對於該基底被閂鎖時，該堆疊適以阻止該蓋朝該基底移動。當該蓋相對於該基底被閂鎖時，該堆疊可適以防止該蓋之該側壁閉合該基底與該蓋之該側壁間之一間隙。當該蓋相對於該基底被閂鎖時，該蓋可擠壓一最上面基板支撐件並抵靠該最上面基板支撐件進行密封。該等凸緣之該撓曲可適應各堆疊間之層疊不確定性高度變化(stack-up uncertainty height variation)。在某些實施例中，適以接納該鉤部 之該相應面向下之嚙合表面的該凸緣表面在該凸緣內界定一閂鎖凹槽(latching recess)。該閂鎖凹槽可相對於該凸緣之一剩餘部分向下傾斜，且該鉤部之該嚙合表面向下傾斜以對應於該閂鎖凹槽。當該蓋相對於該基底被閂鎖時，該嚙合表面之該向下傾斜及該閂鎖凹槽之該向下傾斜適以使該凸緣向下撓曲。
在本發明之各種實施例中，揭示一種由一基板容器與複數個基板形成之組合，該組合包含：一容器基底；一容器蓋；複數個基板支撐件，設置於該容器內；以及複數個基板，實質上同心地設置於該容器內之該等基板支撐件上。一緊固機構(fastening mechanism)可適以將該基底與該蓋固定於一起且將該等基板固定於該容器內，該緊固機構包含與該蓋耦合且可相對于該蓋彎曲之一可彎曲凸緣，該可彎曲凸緣界定一孔口。該緊固機構亦可包含連接至該基底之一偏置式緊固構件(biased fastening member)，該偏置式緊固構件被構造成延伸穿過該孔口且在該孔口內彈動至一緊固位置中，以相對於該基底對該蓋進行緊固。在某些實施例中，該偏置式緊固構件界定一第一嚙合表面及一第二嚙合表面，該第一嚙合表面及該第二嚙合表面適以鄰近該孔口接觸該可彎曲凸緣之複數個相對側且限制該可彎曲凸緣在複數個相反方向上之彎曲。在某些實施例中，每次該第一嚙合表面及該第二嚙合表面僅其中之一能夠接觸該可彎曲凸緣且限制該可彎曲凸緣在該等相反方向其中之一相應者上之彎曲。
在本發明之各種實施例中，該等基板係為複數個半導體晶圓。
100‧‧‧容器
105‧‧‧基板
110‧‧‧基底
115‧‧‧頂部蓋
120‧‧‧介面區域
125‧‧‧閂鎖機構
130‧‧‧支撐件
133‧‧‧堆疊
134‧‧‧中心軸線
135‧‧‧側壁
137‧‧‧外側部
137a‧‧‧外周邊
138‧‧‧基板堆疊凹腔
139‧‧‧外周邊
140‧‧‧底板
143‧‧‧圓柱形座標系
145‧‧‧側壁
146‧‧‧週邊
147‧‧‧側壁部
150‧‧‧凸肩
155‧‧‧上表面
160‧‧‧閂鎖構件
162‧‧‧凸緣
163‧‧‧上表面
164‧‧‧孔口
165‧‧‧縮進部或凹口
170‧‧‧水準部
175‧‧‧箭頭
181‧‧‧下端
182‧‧‧上端
185‧‧‧鉤部
187‧‧‧嚙合表面
188‧‧‧嚙合表面部
189‧‧‧嚙合表面部
190‧‧‧凸輪狀表面
191‧‧‧凸輪狀表面部
192‧‧‧凸輪狀表面部
194‧‧‧間隙
195‧‧‧大體豎直表面
196‧‧‧大體彎曲基底部
200‧‧‧撓曲限制器或擋塊
205‧‧‧頂部嚙合表面
210‧‧‧基底
215‧‧‧側面
218‧‧‧嚙合凹腔或凹槽
220‧‧‧間隙
225‧‧‧底表面
230‧‧‧突出部或凸脊
235‧‧‧基底
240‧‧‧側邊緣
245‧‧‧按壓墊
246‧‧‧閂鎖凹槽
250‧‧‧箭頭
255‧‧‧箭頭
260‧‧‧箭頭
262‧‧‧間隙
300‧‧‧撓曲限制器
305‧‧‧凸肋
310‧‧‧活動鉸鏈
315‧‧‧斜坡塊
320‧‧‧傾斜表面
325‧‧‧止擋塊
330‧‧‧狹槽
335‧‧‧狹槽
340‧‧‧對齊結構
345‧‧‧空隙
350‧‧‧上邊緣
r‧‧‧方向
z‧‧‧方向
第1圖係為根據本發明一實施例之一基板容器之一立體圖；第2圖係為第1圖所示基板容器之一立體剖視圖；第3圖係為第1圖所示基板容器之一局部分解圖；第4圖係為第1圖所示基板容器之一閂鎖構件之一上部立體圖；第5圖係為第4圖所示閂鎖構件之一下部立體圖；第6圖係為第1圖所示基板容器之一閂鎖機構之一下部立體圖；第7圖係為第1圖所示基板容器之一可撓曲凸緣之一上部立體圖；第8圖係為第7圖所示可撓曲凸緣之一立體剖視圖；第9圖係為處於一徑向向內偏置位置的第1圖所示基板容器之一閂鎖機構之一局部剖視側視圖；第10圖係為處於一閂鎖位置的第1圖所示基板容器之一閂鎖機構之一局部剖視側視圖；第11圖係為第10圖所示閂鎖機構之一上部立體圖；第12圖係為呈一被預閂鎖構形的第1圖所示基板容器之一局部剖視側視圖；第13圖係為呈一被閂鎖構形的第1圖所示基板容器之一局部剖視側視圖；第14圖係為根據本發明一實施例處於一徑向向內偏置位置之一閂鎖機 構之一局部剖視側視圖；第15圖係為根據本發明一實施例處於一閂鎖位置之一閂鎖機構之一局部剖視側視圖；第16圖係為根據本發明一實施例之一撓曲限制器之一仰視立體圖；第17圖係為繪示第11圖所示限制器之一特徵之一俯視立體圖；以及第18圖係為繪示處於一替代位置之第11圖所示限制器之一仰視立體圖。
參照第1圖至第3圖，其繪示本發明一實施例中之一容器100。根據本發明之實施例，所繪示容器100係為一種用於運輸、儲存及/或保護複數個300毫米基板105(諸如半導體晶圓或其他)之裝運器。該300毫米裝運器僅係為例示起見而繪示，且應瞭解，本文中包含用於更小或更大基板之裝運器。容器100大體包含被構形為一基底(第二殼部)110及一頂部蓋(第一殼部)115之二個協作部。頂部蓋115在一介面區域120處與基底110接近，且頂部蓋115及基底110係藉由複數個閂鎖機構(緊固機構)125而相對於彼此被固定。例示了四個閂鎖機構125，然而，熟習此項技術者將認識到，依據本發明，亦涵蓋二個、六個或任一所需數目個閂鎖機構。
容器100包含呈大體同心環形式之複數個實質上拱形橫向基板支撐件130，例如，基板支撐件130被構造成支撐呈基板堆疊133之複數個基板105，基板堆疊133沿著容器100之中心軸線134延伸。支撐件130相對于蓋115之一向下延伸之大體圓柱形側壁135橫向向內延伸。舉例而言，在2015 年9月3日公佈的共同受讓之第WO 2015/130690號國際公開案中揭示了基板支撐件130之一非限制性實例，該國際公開案之揭露內容除其中所含有之明確定義及專利請求項外皆特此以引用方式全文併入本文中。
支撐件130可由塑膠或其他適合材料模制而成或以其他方式形成。在各種實施例中，支撐件130係由聚丙烯(polypropylene)製成。支撐件130可由其他材料構造而成，包含(但不限於)聚碳酸酯(polycarbonate)或乙縮醛(acetal)。在某些實施例中，該等材料包含用於耗散靜電之一靜電耗散性填料(statically-dissipative filler)，諸如一碳粉末填料。
側壁135大體界定用於容置一基板堆疊133之一基板堆疊凹腔138。側壁135圍繞蓋115之一外側部137向下延伸，且至少局部地界定蓋115之一外周邊(outer perimeter)137a。容器100之底板(floor)140定位於凹腔138之底部處。另外，基底110界定一側壁145，側壁145圍繞基底110之一外側部向上延伸且自基底110之一週邊(outer periphery)146向內間隔開。根據所例示實施例，側壁145可係為大體拱形或彎曲的，且被分段成四個側壁部147。
本文中，用語「向上(upward及upwardly)」係指根據任意原點之一圓柱形座標系143具有沿一正z方向延伸之一向量的一方向(例如，第2圖及第3圖)。用語「向下(downward及downwardly)」係指根據圓柱形座標系143具有沿一負z方向延伸之一向量的一方向。用語「向外(outward及outwardly)」係指根據圓柱形座標系143具有沿一正r方向延伸之一向量的一方向。用語「向內(inward及inwardly)」係指根據圓柱形座標系143具有沿一負r方向延伸之一向量的一方向。
在某些實施例中，基底110界定構形為複數個凸肩150之複數 個突出結構，各該凸肩150界定一上表面155。自各該凸肩150之上表面155向上延伸出一閂鎖構件(偏置式緊固構件)160，閂鎖構件160構成閂鎖機構125之一部分。
蓋115界定複數個可撓曲之轉角凸緣(或可撓曲之轉角突耳)162，可撓曲之轉角凸緣162或突耳設置於對應凸肩150正上方且至少局部地界定蓋115之外周邊137a。凸緣162被構造及配置成相對于蓋115之一剩餘部分向下撓曲。在此方面，凸緣162可被構造成不含凸肋或其他結構性加強態樣，該等態樣往往將防止或妨礙此種撓曲。如將進一步闡述，凸緣162各自界定用於接納一相應閂鎖構件160之一上表面163及一孔口164，且因此形成各該閂鎖機構125之一部分。各該孔口164界定複數個縮進部(outdent)165，如下文參照第7圖及第8圖所述。蓋115之各該可撓曲之轉角凸緣162係形成或容置於側壁135中所設置之一相應凹槽或溝槽166內。雖然例示了四組凸肩150及凸緣162，但熟習此項技術者在閱讀本發明後將認識到，依據本發明，亦涵蓋二組、六組或任一所需數目組。
在某些實施例中，凸肩150及閂鎖構件160與基底110係一體模制為單件式，且可撓曲之凸緣162與蓋115係一體模制為單件式。具有通常知識者在閱讀本發明後將明瞭適合於模制或以其他方式形成基底110、蓋115及容器100之其他組件之塑膠或其他材料。
另外參照第4圖至第6圖，各該閂鎖機構125之閂鎖構件160係設置為豎直或立式的，且相對於基底110之凸肩150實質上向上延伸。閂鎖構件160選擇地自底部至頂部界定一大體錐形形狀，在基底110之一下端181處寬於在一上端182處，較易於插入及鎖定於一對應閂鎖開口或孔口164內。閂鎖構件160可藉由一實質上水準部170連接至基底110或與基底110模 制於一起，此藉由容許閂鎖構件160上下撓曲而減小構件160在一大體垂直方向上(即，在大體平行於容器100之中心軸線134之一方向上)之一彈簧常數(spring constant)。構件160亦可大體相對於容器100沿一徑向方向且大體橫向於中心軸線134(如箭頭175所示)而撓曲或旋轉，俾使構件160自第4圖所例示模制後位置(as-molded position)徑向向內撓曲及徑向向外撓曲至該模制後。
在所繪示實施例中，將閂鎖構件160繪示為係被朝容器100之中心向內致動。應注意，雖然未繪示，但本發明亦涵蓋被向外致動之一閂鎖構件。
閂鎖構件160包含一鉤部(即，嚙合部)185，鉤部185具有面向下之嚙合表面187。在諸如第5圖所繪示之某些實施例中，在模制後位置或未撓曲位置中，嚙合表面187相對於水平線向下(即，相對於凸肩150之上表面155及凸緣162之上表面163向下)傾斜。嚙合表面187可包含二個嚙合表面部188、189。在某些實施例中，鉤部185亦界定一凸輪狀表面190，凸輪狀表面190選擇地被形成為界定一中間間隙194之二個凸輪狀表面部191、192。間隙194係與鉤部185之一大體上豎直表面195及一大體上彎曲基底部196接界。
在各種實施例中，各該閂鎖構件160更包含可與其一體模制為單件式之一撓曲限制器或擋塊200。撓曲限制器200可沿著閂鎖構件160居中設置且包含一頂部嚙合表面205，頂部嚙合表面205具有一基底210及複數個傾斜側面215。基底210與側面215共同界定一嚙合凹腔或凹槽218。在各種實施例中，撓曲限制器200自頂部至底部係為錐形的，如第5圖中所繪示。撓曲限制器200可設置於一間隙220正下方，以簡化模制工具，間隙220形成 於鉤部185之彎曲基底部196中。舉例而言，間隙220避免對在形成閂鎖構件160期間進行模制動作之需要。
各該可撓曲之凸緣162之底表面225(第6圖)包含一突出部或凸脊230，突出部或凸脊230與孔口164對準且沿著孔口164之一寬度延伸。突出部230包含一基底235及複數個側邊緣240，基底235及側邊緣240可對應於撓曲限制器200之嚙合凹槽218之一基底210及複數個側面215。
參照第7圖至第8圖，其更詳細地繪示根據本發明一實施例由蓋115之各該可撓曲之凸緣162界定之一孔口164。孔口164包含複數個縮進部或凹口165，此形成一大體「T」形孔口。各該凸緣162亦可包含一按壓墊245，按壓墊245相對於凸緣162之一剩餘部分凸起且用於接收一向下力以使凸緣162相對于蓋115之一剩餘部分撓曲。此外，各該凸緣162界定一閂鎖凹槽246，閂鎖凹槽246用於接納鉤部185之嚙合表面187。閂鎖凹槽246選擇地相對於水平線或相對於凸緣162之上表面163向下成斜面，以接納鉤部185之向下成斜面之對應嚙合表面187。在某些實施例中，閂鎖凹槽246之形狀及斜面與凸緣162之底表面225上之突出部230之形狀匹配。
在功能上，且再次參照第4圖至第6圖，根據本發明之態樣，如所例示以由間隙194分離之二個凸輪狀表面部191、192及二個嚙合表面部188、189形成鉤部185會有助於使形成鉤部185之塑膠或其他材料之厚度維持較一致、使在間隙194填充有材料之情形下出現「下沉」或其他模制缺陷之可能性減小、且減少凸輪狀表面190與孔口164間及嚙合表面187與凸緣162之上表面163間之潛在摩擦接觸以及隨之發生之潛在顆粒產生。如將闡述，突出部230與嚙合凹槽218之形狀相對應會有助於在凸緣162相對于蓋115之剩餘部分向下撓曲後將突出部230導引至嚙合凹槽218中。該大體「T」 形孔口之縮進部165趨向于在蓋115被相對於基底110旋轉或以其他方式無意移置時或者在閂鎖構件160接收到一意外力時防止閂鎖機構125意外脫扣。若要發生脫扣，則閂鎖構件160必須相對於中心軸線134接收一大體垂直脫扣力且避開縮進部165。在此方面，孔口164之其他優點闡述於第7,040,487號美國專利中，該美國專利先前已以引用方式併入本文中。撓曲限制器200實質上防止各該凸緣162向下過度撓曲。例如依據凸緣162之厚度及材料，限制器200與凸緣162之底表面225間之距離被選擇為容許進行一所需量之最大撓曲。圖中所例示的限制器200與底表面225間之距離未必係按比例繪製。限制器200為凸緣162形成一止擋位置，以實質上防止由凸緣162之不受限或過分撓曲引起之斷裂、永久性變形、鬆動程度無法接受之閂鎖配合、以及其他問題。
限制撓曲在一運行情境及一非運行情境二者中皆有用。在一運行情境中，舉例而言，當對按壓墊245施加一向下壓力以使閂鎖構件160搭扣至一閂鎖位置中時，一旦達到凸緣162之一向下行進極限，突出部230便將被接納及止擋於限制器200之嚙合凹槽218內。在一非運行情境中，撓曲限制器200可限制凸緣162在一被閂鎖容器100係真空密封於例如塑膠中或者經受其他外部撓曲力(諸如裝運期間之衝擊負荷)時可能發生之撓曲。
參照第9圖至第13圖且再次參照第2圖，其繪示本發明一實施例中之容器100之運行。首先將基板堆疊133定位於容器100之基底110及/或蓋115內。將蓋115放置於基底110上以進行閂鎖，俾使閂鎖構件160進入可撓曲轉角凸緣162內之相應孔口164內。隨著蓋115及因此凸緣162沿著中心軸線134向下平移，凸輪狀表面190嚙合相應孔口164且使各該閂鎖構件160朝中心軸線134向內撓曲或旋轉，如箭頭250所繪示。鉤部185填充孔口164之 一相當大部分。蓋115之一下部，具體而言係側壁135之一下端，實質上進入基底110與蓋115間之介面區域120。根據某些實施例，使蓋115之一適合內上部接觸並嚙合晶圓堆疊133，具體而言接觸並嚙合晶圓堆疊133之一最上面同心環(可作用為一支撐件)130。
例如，如第9圖中所例示，當凸緣162與閂鎖構件160處於一初始預閂鎖位置時，一使用者隨後對按壓墊245(第11圖)或凸緣162之另一部分施加一向下力，從而使各該凸緣162相對于蓋110之一剩餘部分向下撓曲、彎曲或旋轉，如第10圖中之箭頭255所示。一旦繼續撓曲使鉤部185實質上通過孔口164，使閂鎖構件160朝其模制後位置偏置便會使閂鎖構件160徑向向外搭扣，如箭頭260所示。鉤部185之面向下嚙合表面187在已向下撓曲之凸緣162之上表面163上滑動並與上表面163嚙合，且至少局部地由對應地向下成斜面之閂鎖凹槽246容置。應注意，為例示起見，第9圖至第10圖中之確切向下斜面未必係按比例繪製。第11圖亦繪示閂鎖構件160處於其已閂鎖位置。
一旦閂鎖構件160相對於凸緣162到達已閂鎖位置(第10圖至第11圖)，使用者便釋放對按壓墊245之向下力，從而使已向下撓曲之凸緣162沿與箭頭255所示方向相反之一方向至少局部地向上彈動且使凸緣162與嚙合表面187間之壓力及鎖定接觸增加。嚙合表面187及撓曲凹槽246之向下傾斜的設置選擇性地傾向將各該凸緣162維持於一局部向下撓曲位置中，藉此維持凸緣162對鉤部185之一向上彈簧壓力，乃因凸緣162之彈力自然地趨向於返回至模制後位置。舉例而言，甚至在容器100被運輸時，各該凸緣162亦可保持局部撓曲，且所得撓曲力/彈簧力會增強並保持蓋115相對於基底110之接觸壓力。因此，由於已撓曲凸緣162之連續彈簧作用，蓋115 被拉動成相對於基底110進行更緊密接觸。
為將蓋115自相對於基底110所進行之閂鎖接觸釋放，一使用者沿與箭頭260相反之一方向對各該閂鎖構件160向內按壓。在其中凸緣162仍局部地撓曲之情形中，一旦嚙合表面187完全地移動進入/超過孔口164並繞過凸緣162之凹槽246及上表面163，此向內壓力便使凸緣162相對於鉤部185及閂鎖構件160沿與箭頭255之方向相反之一方向上彈。蓋115與基板堆疊133間及/或蓋115與基底110間之壓縮閂鎖壓力藉此被釋放，且蓋115可輕易被拆卸。
根據本發明之各種實施例，蓋115直接對基板堆疊133施加一壓力，此趨向於將堆疊133向容器100之底板140中或朝底板140擠壓。本發明之某些實施例形成對基板堆疊133施加之一壓縮力，該壓縮力處於5磅力(lbf；pound-force)至10磅力且包含5磅力及10磅力之一範圍中。本文中，被稱為「包含性」之一範圍包含所陳述範圍之端點值。在某些實施例中，壓縮力之範圍係為7磅力至9磅力且包含7磅力及9磅力。某些實施例形成約8磅力之壓縮。
在某些實施例中，由於凸緣162之容差或長期潛變，可能並非始終存在由凸緣162施加之一壓縮力。此在功能上係為可接受的，乃因在某些實施例中，其中組裝有基板堆疊133之容器100係在一真空袋(未繪示)及/或一次級發泡體包裝(未繪示)中被裝運。該真空袋/次級包裝可使容器100維持于充分壓縮狀態。
在一實施例中，蓋115與堆疊133之一最上面環或支撐件130進行硬接觸。如第62/089,087號美國臨時專利申請案中所述，此硬接觸可形成一密封及一空氣墊，以保護堆疊133且尤其保護堆疊133之最上面基板 105。基板直徑愈大(尤其係300毫米及更大直徑之基板)，以此種方式保護最上面基板可能愈重要。因此，堆疊133本身對蓋115充當一硬止擋，從而增強基板堆疊133在容器100之凹腔138內之穩定性及安全性且不會損壞個別基板105。共同受讓之第62/089,087號美國臨時專利申請案除其中所含有之專利請求項及明確定義外皆特此以引用方式全文併入本文中。
另外，由於凸緣162之彈簧作用，會輕易地適應該等環之層疊不確定性。在其中堆疊133包含例如二十六個環之一實施例中，僅為0.001英吋(千分之一英吋)之一環模制容差便可在整個堆疊之高度內產生相對顯著之環高度可變性且在各堆疊間產生相對顯著之堆疊高度可變性。因此，此種層疊不確定性可例如大約為0.026英吋、或處於約0.020英吋至約0.032英吋且包含0.020英吋及0.032英吋之範圍中、或處於約0.026英吋至約0.052英吋且包含0.026英吋及0.052英吋之範圍中、或處於高達約0.1英吋或更大且包含0.1英吋或更大之範圍中。具有通常知識者在閱讀本發明後將明瞭尺寸更大或更小之其他層疊不確定性。藉由使用容器100之複數個轉角凸緣162來形成撓曲且此選擇地與先前所述之水準部170組合，可輕易地適應此種不確定性及可變性，從而使得能夠輕易地形成先前所提及之空氣密封。
由於蓋115對堆疊133具有一硬止擋且對堆疊133產生一壓縮壓力，因此在蓋115與基底110間之介面區域120中可形成甚至在蓋115與基底110相對于彼此被完全閂鎖時亦存在之一小間隙262。堆疊133被固定於基底110與蓋115之間，且防止基底110與蓋115移動成彼此更靠近。在某些實施例中，一墊圈(gasket)或密封總成(未繪示)設置於間隙262中，從而與基底110及蓋115二者形成密封接觸。
參照第12圖至第13圖，其繪示在本發明一實施例中對一已裝 載容器100之組裝。在第12圖中，蓋115正向介面區域120中移動。在第13圖中，蓋115抵靠堆疊133之最頂部(例如，第2圖)進行壓縮，從而在蓋115之底部處且具體而言在蓋115之側壁135之下端處留下間隙262，蓋115原本將在間隙262處接觸基底110。間隙262有助於確保在蓋115與堆疊133之間而非在蓋115與基底110之間發生接觸，舉例而言，蓋115與基底110間之接觸可能會造成堆疊133在容器100內之一較鬆動配合及顫動(rattling)。因此，堆疊133、蓋115及基底110皆共同工作以保護及收納基板105，使其免受容器100之外部衝擊震動(例如由無意跌落造成)的影響。上述共同受讓之第62/089,087號美國專利中闡述了其他相關特徵及優點，該美國專利在上文以引用方式併入本文中。應注意，根據替代實施例，可將蓋115拉動成在介面區域120處與基底110直接接觸，且可使用替代方法將堆疊133緊密地固定於容器100內。
參照第14圖至第15圖，其繪示根據本發明一實施例之閂鎖機構125。為便於例示，各該凸緣162之閂鎖後的使用中撓曲未必係按比例繪製。根據此實施例，消除或減小了第9圖及第10圖所示撓曲凹槽246之深度，從而使得撓曲角度相對於第10圖所例示撓曲增加。貼合向下成斜面之嚙合表面187亦可如圖所示使凸緣162局部扭曲。其他特性保持如先前所述。
參照第16圖至第18圖，其繪示根據本發明一實施例之一撓曲限制器300。限制器300包含在凸緣162下方自蓋115向外延伸之一凸肋305。一對齊結構(registration structure)340可設置於凸緣162之底表面225上，以用於將凸肋305固定於實質上對準於徑向方向r上之一展開定向。在所繪示實施例中，對齊結構340包含具有一傾斜表面320之一斜坡塊(ramp block)315、及一止擋塊325。一狹槽330界定於斜坡塊315與止擋塊325之間，狹槽 330之大小被設定成將凸肋305卡在斜坡塊315與止擋塊325之間。
在製作時，可藉由在模具的形成凸緣162之部分中使用一貫通模芯(pass-through core)(未繪示)來形成凸肋305。該貫通模芯在凸緣162之底表面225與凸肋305之一上邊緣350之間提供一空隙345。在某些實施例中，該貫通模芯之一後生物(artifact)係為界定於凸緣162中之一狹槽335，在模制後構形中，狹槽335係在凸肋305上方對準。
在功能上，活動鉸鏈310使凸肋305能夠相對於閂鎖構件160進行選擇性手動旋轉。在需要時，空隙345使凸肋305能夠繞活動鉸鏈310旋轉，以設定於運行位置中。空隙345亦界定凸緣162在嚙合限制器300之前將經歷之撓曲量。
在使用中，一操作者使凸肋305自第16圖所示之模制後初始位置旋轉、向上滑動越過斜坡塊315，以鉗入至狹槽330內之一運行位置中，如第18圖中所繪示。撓曲限制器300實質上以本文中先前所述之一方式及複數個優點限制凸緣162向下撓曲，且具有選擇地進行展開之一額外優點。該貫通模芯之使用亦可在凸緣162與限制器300之間準確地提供一較小撓曲空隙，以達成較緊密撓曲控制。
上文所述實施例意欲係為例示性而非限制性。申請專利範圍內亦具有其他實施例。雖然本發明闡述了特定實施例，然而，熟習此項技術者將認識到，可在形式及實質上作出改變，此並不背離本發明之精神及範圍。
本文中所揭示之各該其他圖及方法可單獨地使用或可結合其他特徵及方法使用，以提供經改良裝置以及其製作及使用方法。因此， 本文中所揭示特徵及方法之組合對於在本發明之最廣泛意義上實踐本發明可能並非係必要的，而是對該等特徵及方法之揭示僅係為了具體地闡述代表性及較佳實施例。
熟習此項技術者在閱讀本發明後可明瞭對該等實施例之各種潤飾。舉例而言，相關技術領域中具有通常知識者將認識到，針對不同實施例所述之各種特徵可適當地與其他特徵組合、拆分及重組，可呈單獨形式或呈不同組合形式。同樣地，上述各種特徵皆應被視為實例性實施例，而非係對本發明範圍或精神之限制。
相關技術領域中具有通常知識者將認識到，本發明可包含較上述任一個別實施例中所例示之特徵少之特徵。本文所述實施例並非意在詳盡地呈現可組合各種特徵之方式。因此，該等實施例並非係為複數個特徵之相互排斥組合；而是，如此技術領域中具有通常知識者所理解，申請專利範圍可包含選自不同個別實施例之不同個別特徵之一組合。
上文中以引用方式併入之任何文件為被限制的，使得與本文中之明確揭露內容相違背之標的物不被併入。上文中以引用方式併入之任何文件為進一步被限制的，使得該等文件中所包含之請求項皆不被以引用方式併入本文中。上文中以引用方式併入之任何文件更進一步被限制的，使得除非明確地包含于本文中，否則在該等文件中所提供之任何定義皆不被以引用方式併入本文中。
本文中所含有的所提及之「(複數個)實施例」、「揭露內容」、「本發明」、「本發明之(複數個)實施例」及「(複數個)所揭示實施例」係指不被承認係先前技術的本專利申請案之說明書(包含申請專利範圍之正文、及各圖)。
為便於解釋申請專利範圍，除非在相應請求項中敘述特定用語「用於...之元件」或「用於...之步驟」，否則明確打算將不援引35 U.S.C.112(f)之規定。

Claims (5)

  1. 一種用於基板之容器，該容器界定適以接納複數個堆疊基板之一基板堆疊凹腔(substrate stack pocket)，該容器包含：一基底(base)，包含一向上延伸之側壁，該側壁被設置成至少局部地環繞該基板儲存區，該基底包含自該基底向上延伸之至少一個彈性閂鎖構件(resilient latching member)，該閂鎖構件包含一嚙合部(engagement portion)，該嚙合部具有一實質上面向下之嚙合表面；一蓋，包含一向下延伸之側壁，該蓋與該基底協作以至少局部地環繞該基板儲存區；以及至少一個可撓曲之轉角凸緣(deflectable corner flange)，以可運行方式耦合至該蓋且相對於該蓋之該側壁徑向向外延伸，可撓曲之該轉角凸緣被構造及配置成可相對於該蓋向下撓曲，可撓曲之該轉角凸緣界定適以接納該閂鎖構件之一孔口，可撓曲之該轉角凸緣界定一上表面，該上表面適以嚙合該閂鎖構件之該嚙合部以相對於該基底對該蓋進行閂鎖。
  2. 如請求項1所述之容器，其中：至少一個可撓曲之該轉角凸緣包含圍繞該蓋分佈之至少四個可撓曲之轉角凸緣；以及該至少一個閂鎖構件包含圍繞該基底分佈且與至少四個之該等轉角凸緣大體對準之至少四個閂鎖構件。
  3. 如請求項1所述之容器，其中：該閂鎖構件界定具有一凸輪狀表面(cam surface)之一鉤部(hook portion)，該凸輪狀表面適以嚙合可撓曲之該轉角凸緣之該孔口之一邊緣，俾使該蓋及該轉角凸緣一起相對於該基底之向下移動會對該凸輪狀表面施加一力，以將該閂鎖構件朝該容器之一中心軸線偏置；該轉角凸緣被構造及配置成使得該轉角凸緣相對於該蓋之撓曲會使該鉤部通過該孔口且使該閂鎖構件徑向向外搭扣至一閂鎖位置；以及該閂鎖構件之該嚙合部嚙合該轉角凸緣之該上表面以相對於該基底對該蓋進行閂鎖。
  4. 一種用於基板之容器，包含：複數個基板支撐件(substrate support)，適以在該容器內接納呈一基板堆疊之複數個基板；一第一殼部(case portion)及一第二殼部，界定該容器之一外結構且包封該等基板支撐件；以及一閂鎖機構，適以將該第一殼部與該第二殼部相對於彼此進行閂鎖且將該基板堆疊固定於該容器內，該閂鎖機構包含一可撓曲突耳(deflectable tab)，該可撓曲突耳固定至該第一殼部且設置於該第一殼部之一徑向向外位置處，該閂鎖機構包含一閂鎖構件，該閂鎖構件固定至該第二殼部且設置於該第二殼部之一徑向向外部分處，其中該可撓曲突耳在其中界定一開口，該開口適以接納該閂鎖構件以將該第一殼部與該第二殼部閂鎖於一起，以及其中該可撓曲突耳被偏置抵靠該閂鎖構件以經由該等殼部其中之一對該基板堆疊施加一壓縮力，俾使該基板堆疊被穩固地固持於該第一殼部及該第二殼部內。
  5. 一種由一用於基板之容器與複數個基板形成之組合，該組合包含：一基底；一蓋；複數個基板支撐件，設置於該容器內；複數個基板，實質上同心地設置於該容器內之該等基板支撐件上；一緊固機構(fastening mechanism)，適以將該基底與該蓋固定於一起且將該等基板固定於該容器內，該緊固機構包含與該蓋耦合且可相對於該蓋彎曲之一可撓曲凸緣，該可撓曲凸緣界定一孔口，該緊固機構包含連接至該基底之一偏置式緊固構件(biased fastening member)，該偏置式緊固構件被構造成延伸穿過該孔口且在該孔口內彈動至一緊固位置中，以相對於該基底對該蓋進行緊固，該偏置式緊固構件界定嚙合表面部，該等嚙合表面部適以鄰近該孔口接觸該可撓曲凸緣之複數個相對側且限制該可撓曲凸緣在複數個相反方向上之彎曲。
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