專利名稱:晶片運載器上的門和帶有沙漏型鍵槽的閉鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明主要涉及一種晶片運載器,其用于支撐、約束、儲存并且精確固定在生產(chǎn)集成電路使用的半導(dǎo)體晶片盤。更為特別的是,本發(fā)明涉及一個鍵槽,用于促使閉鎖裝置將門安全固定到一晶片容器的罩上。
背景技術(shù):
將半導(dǎo)體晶片加工成完好的電子零件一般要求許多加工步驟,在這些步驟中必須對晶片進行加工和處理。晶片非常昂貴,并且相當(dāng)脆弱,同時容易因物理和電子振動而損壞。另外,成功的加工過程要求極其清潔,沒有微粒和其它污染。結(jié)果,開發(fā)了特殊的容器或運載器用于晶片的加工,處理和運輸。這些容器保護晶片不受物理和電子的危險,并且密封保存免受污染。
現(xiàn)有技術(shù)公開了多種門封閉和閉鎖裝置的結(jié)構(gòu)用于密封晶片運載器。公知的閉鎖裝置經(jīng)常使用旋轉(zhuǎn)致動元件。這些致動元件包括一凸輪,但有的是齒輪。在這種裝置中的致動元件通常用一基本為矩形截面的鍵從運載器的外部進行機械化轉(zhuǎn)動。鍵插入到門的外部表面的開口中,并且插入到形成旋轉(zhuǎn)致動元件的鍵槽中。以前的鍵槽通常是矩形截面。
為了容許鍵的插入,必須在鍵和鍵槽之間留有公差。當(dāng)旋轉(zhuǎn)鍵而引起凸輪元件旋轉(zhuǎn)時,上述公差容許鍵在鍵槽中輕微轉(zhuǎn)動。鍵角擠壓鍵槽的側(cè)面,并且在那個部位上鍵的轉(zhuǎn)動力傳遞到鍵槽和與其相連的凸輪元件上。鍵上相當(dāng)小的面積與鍵槽側(cè)面接觸,并且當(dāng)所有的轉(zhuǎn)動力通過所述的小面積傳遞時,那么在鍵和鍵槽側(cè)面的接觸點上就會形成非常高的應(yīng)力水平。結(jié)果是產(chǎn)生材料的磨損并且發(fā)生不希望的微粒污染的情況。
使用矩形鍵槽時,為了減小上述磨損問題,必須使鍵和鍵槽之間的公差相當(dāng)小。然而,縮小公差會使鍵插入困難而且會造成鍵卡塞,從而導(dǎo)致鍵和鍵槽損壞。這種損壞會產(chǎn)生不希望的微粒,同時會導(dǎo)致無效加工和產(chǎn)品破裂。
要求一種與矩形截面鍵配套使用的鍵槽,這種鍵槽提供增大的承載表面,同時在鍵和鍵槽之間留有相對較大的公差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供較大的鍵和鍵槽接觸的承載面積,并且在上述兩者之間增大公差,來滿足上述要求。在本發(fā)明中,鍵槽一般制成沙漏型。所述沙漏型不是通過鍵角而是通過鍵的平面擠壓鍵槽側(cè)面,這樣就通過較大的面積進行壓力傳遞,并且相應(yīng)地降低了材料的承受應(yīng)力。
鍵槽的內(nèi)表面由硬度大、抗磨損性好的材料形成,比如聚醚酰亞胺(PEI),以減少材料的磨損和微粒的產(chǎn)生。鍵槽材料也可以是電導(dǎo)體,以實現(xiàn)電路接地。因為鍵在鍵槽中的轉(zhuǎn)動不必如此緊密限制,所以可使用較寬的帶有較大鍵和鍵槽配合公差的鍵槽,結(jié)果使鍵非常容易插入,減少零件損壞和鍵卡塞的情況。
因此,本發(fā)明的一個目的和優(yōu)點是減少因在晶片運載器的閉鎖裝置中鍵和鍵槽之間的接觸而產(chǎn)生的微粒物質(zhì)。
本發(fā)明的另一目的和優(yōu)點在于減少鍵卡塞的情況和降低無效成型產(chǎn)品的形成。
本發(fā)明還有一目的和優(yōu)點在于減少因鍵的插入和移動而導(dǎo)致鍵和鍵槽的損壞。
本發(fā)明其它目的、優(yōu)點和新穎的技術(shù)特征一部分將在隨后被闡述,另一部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講在研究了隨后的描述以后將變得顯而易見,或者可以通過本發(fā)明的實踐而被學(xué)會。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可通過附屬權(quán)利要求所特別指出的裝置和裝置的結(jié)合方式來實現(xiàn)并獲得。
圖1是一典型的半導(dǎo)體晶片運輸容器的透視圖。
圖2是晶片容器上門的透視圖,示出了安置在門上的閉鎖裝置。
圖3是閉鎖裝置的部分透視圖,示出了鍵和鍵槽。
圖4是鍵置于矩形鍵槽中的頂部俯視圖。
圖5是鍵置于矩形鍵槽中,隨后在矩形鍵槽中旋轉(zhuǎn)使用時的頂部俯視圖。
圖6是本發(fā)明中當(dāng)前最優(yōu)選的沙漏型鍵槽實施例的頂部俯視圖。
圖7是本發(fā)明中沙漏型鍵槽的另一實施例的頂部俯視圖。
圖8是本發(fā)明中沙漏型鍵槽另一實施例的變形的頂部俯視圖。
具體實施例方式
首先參考圖1,其中示出了一晶片容器100的概貌。晶片容器100有一由聚碳酸酯塑料組成的罩102,其包括頂部104,底部106,一對相對的側(cè)面108和110,以及背部112。門114與門凹處118適配,將罩102的前面開口116包圍起來,形成封裝。晶片支撐架120(圖中未示出)和122支撐半導(dǎo)體晶片于罩中。安裝在罩外表面上的運動聯(lián)軸節(jié)124,在使用時容易自動操作容器,并且為在加工期間將晶片定位在機架上提供一參考基準(zhǔn)。機器人提升凸緣126安裝在罩頂部104的外表面上,在使用時便于自動操作和容器100的運輸。
參考圖2,其中示出了本發(fā)明晶片容器上的門114。門114上主要包括門框150和閉鎖裝置160和200。裝置蓋300和302保護閉鎖裝置160和200免受物理損壞和污染,并且保持閉鎖裝置零件干凈,操作無誤。
現(xiàn)在參考圖2和3,能理解閉鎖裝置160和200的操作方法。圖3中示出了閉鎖結(jié)構(gòu)160的部分示意圖。閉鎖臂162和164上各有一個凸輪隨動件166和168,其與凸輪部172和174上的凸輪件170嚙合。如圖2所示,每個閉鎖臂162和164上有一閉鎖件176和178,其在端部與凸輪隨動件166和168相對。當(dāng)鍵220插入到鍵槽222中并轉(zhuǎn)動時,凸輪隨動件166和168就沿著凸輪部172和174滑動。由于凸輪件170的形狀,閉鎖臂162和164徑向移動,使閉鎖件176和178在閉鎖開口180和182中伸入或縮出。閉鎖件176和178容納于晶片運輸容器的凹穴(圖中未示出)中,使門在適當(dāng)位置安全固定。
圖4和5中示出了鍵220插入到矩形鍵槽222中的頂部示意圖。在圖4中,鍵220已插入到鍵槽222中,但沒有實施轉(zhuǎn)動力。為了清晰可見而放大顯示的公差間隙240圍繞著鍵220,并且容許插入鍵220。如圖5所示,當(dāng)鍵220轉(zhuǎn)動時,公差間隙240容許鍵220在鍵槽222中輕輕轉(zhuǎn)動,使鍵角224和226接觸并擠壓鍵槽側(cè)面228和230。鍵角224和226構(gòu)成一相當(dāng)小的區(qū)域,并且由鍵220傳遞的轉(zhuǎn)動力通過它們承載。因此,在鍵的鍵角224和226上的應(yīng)力水平,以及鍵槽側(cè)面228和230上接觸點的應(yīng)力水平都相當(dāng)高。在鍵角224和226上的應(yīng)力經(jīng)常是足夠高,使得鍵角輕微變形導(dǎo)致其在鍵槽側(cè)面228和230上滑動和摩擦。結(jié)果是鍵角224和226以及鍵槽側(cè)面228和230上材料的磨損,產(chǎn)生不希望的微粒從而會污染晶片的加工操作。
本發(fā)明最優(yōu)選的實施例如圖6所示。其中示出了鍵槽222形狀為一沙漏型。鍵槽側(cè)面328和330有一基本垂直于鍵槽端面360和362的中間部332和334。鍵槽側(cè)面328上有向外成角度部份336和338,并且鍵槽側(cè)面330上有向外成角度部份340和342,它們與中間部332和334形成角度α。因此,中間部332安置于向外成角度部份336和338之間,并且中間部334安置于向外成角度部份340和342之間。因此在中間部332和D334形成了鍵槽222的狹槽部。本領(lǐng)域技術(shù)人員能意識到角度α在鍵220,鍵槽222和公差間隙240的尺寸基礎(chǔ)上是可以選擇的,因此當(dāng)鍵220在鍵槽222中順時針旋轉(zhuǎn)角度α?xí)r,如圖所示,鍵220上的平面?zhèn)让?44和346就會擠壓角部336和342。鍵220上相當(dāng)大的面積與角部336和342接觸,并且相應(yīng)較大的受壓面積使得接觸面積上的應(yīng)力水平低得多。消除了鍵角224和226上的滑動摩擦。結(jié)果是減少了對鍵220和鍵槽222的損壞,并且從整體上減少了特定污染的產(chǎn)生。既然不必緊密限制鍵槽222中的鍵220轉(zhuǎn)動,那么本領(lǐng)域技術(shù)人員也會意識到將公差間隙240做得相對寬一點。這種增大的公差在鍵插入的過程中將會減少鍵卡塞和降低零件損壞的情況。
由硬度高、抗磨損性好的材料制成鍵槽222的內(nèi)層也可進一步減少微粒的產(chǎn)生。當(dāng)前優(yōu)選的材料至少有M105的洛氏(Rockwell)硬度。當(dāng)前優(yōu)選的材料是聚醚酰亞胺(PEI)。其它優(yōu)選的材料是PEEK或PPS。如果使用這些塑料材料,碳素纖維或其它電導(dǎo)填充料可用于形成電導(dǎo)鍵槽,它可作為導(dǎo)電接地的一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員希望任何物理性能合適的抗磨損材料作為鍵槽的內(nèi)層,包括金屬材料。
圖7示出了本發(fā)明的另一實施例。在該實施例中,鍵槽側(cè)面428和430呈向內(nèi)導(dǎo)向凸起形狀。如圖所示,所述凸起形容許鍵220上的平面?zhèn)让?44和346擠壓鍵槽側(cè)面428和430。
圖8也示出了本發(fā)明的另一實施例。鍵槽側(cè)面528和530制成向內(nèi)導(dǎo)向的背斜形。相對的頂點550和552應(yīng)當(dāng)變圓以減少在插入鍵220的過程中在那些點處的可能磨損。本領(lǐng)域技術(shù)人員希望鍵槽222的許多其它形狀具有大體的沙漏輪廓,并且也能使鍵的平面?zhèn)让婧玩I槽側(cè)面接觸,這些形狀都屬于本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明其它目的,優(yōu)點和新穎的技術(shù)特征一部分將在隨后被闡述,另一部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講在研究了隨后的描述以后將變得顯而易見,或者可以通過本發(fā)明的實踐而被學(xué)會。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可通過附屬權(quán)利要求所特別指出的裝置和裝置的結(jié)合方式來實現(xiàn)并獲得。
權(quán)利要求
1.一種晶片容器,包括一個罩,所述罩具有至少一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;以及一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)致動元件,所述旋轉(zhuǎn)致動元件有一基本呈沙漏型的鍵槽。
2.如權(quán)利要求1所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面和一對相對的端面,每個所述的相對的側(cè)面有一安置在兩個向外成角度部份之間的中間部,所述的中間部基本垂直于所述相對的端面。
3.如權(quán)利要求1所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的凸起形。
4.如權(quán)利要求1所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的背斜形。
5.如權(quán)利要求1所述的容器,其中所述的鍵槽由抗磨損性材料形成。
6.如權(quán)利要求1所述的容器,其中所述的鍵槽由導(dǎo)電材料形成。
7.一種晶片容器,包括一個罩,所述罩具有至少一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;并且一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)致動元件,所述旋轉(zhuǎn)致動元件有一基本呈沙漏型的鍵槽,所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面和一對相對的端面,每個所述的相對的側(cè)面有一安置在兩個向外成角度部份之間的中間部,所述的中間部基本垂直于所述相對的端面。
8.如權(quán)利要求7所述的容器,其中所述的鍵槽由抗磨損性材料形成。
9.如權(quán)利要求7所述的容器,其中所述的鍵槽由導(dǎo)電材料形成。
10.一種晶片容器包括一個罩,所述罩具有至少有一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;并且一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)致動元件,所述旋轉(zhuǎn)致動元件有一基本呈沙漏型的鍵槽,所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的凸起形。
11.如權(quán)利要求10所述的容器,其中所述的鍵槽由抗磨損性材料形成。
12.如權(quán)利要求10所述的容器,其中所述的鍵槽由導(dǎo)電材料形成。
13.一種晶片容器包括一個罩,所述罩具有至少有一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;并且一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)致動元件,所述旋轉(zhuǎn)致動元件有一基本呈沙漏型的鍵槽,所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的背斜形。
14.如權(quán)利要求13所述的容器,其中所述的鍵槽由抗磨損性材料形成。
15.如權(quán)利要求13所述的容器,其中所述的鍵槽由導(dǎo)電材料形成。
16.一種晶片容器包括一個罩,所述罩具有至少有一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;并且一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)凸輪元件,所述凸輪元件有一鍵槽,所述鍵槽有一對相對的端面,所述鍵槽還有一位于所述端面中間的狹槽部。
17.如權(quán)利要求16所述的容器,其中所述的鍵槽基本呈沙漏型。
18.如權(quán)利要求17所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面和一對相對的端面,每個所述的相對的側(cè)面有一安置在兩個向外成角度部份之間的中間部,并且所述的中間部基本垂直于所述相對的端面。
19.如權(quán)利要求17所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的背斜形。
20.如權(quán)利要求17所述的容器,其中所述的鍵槽由抗磨損性材料形成。
21.如權(quán)利要求17所述的容器,其中所述的鍵槽由導(dǎo)電材料形成。
22.一種晶片容器包括一個罩,所述罩具有至少一頂部,一底部,一對相對的側(cè)面,一背部,一開口前部和一封閉所述開口前部的門,所述門包括一門框;和至少一個第一閉鎖裝置,所述閉鎖裝置包括至少一個第一閉鎖臂;一個與所述閉鎖臂連接的旋轉(zhuǎn)致動元件,所述旋轉(zhuǎn)致動元件有一鍵槽;并且用于減少因鍵在所述鍵槽中插入、轉(zhuǎn)動和移動而產(chǎn)生微粒的裝置。
23.如權(quán)利要求24所述的容器,其中所述用于減少因鍵在所述鍵槽中插入、轉(zhuǎn)動和移動而產(chǎn)生微粒的裝置包括所述基本呈沙漏型的鍵槽。
24.如權(quán)利要求23所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面和一對相對的端面,每個所述的相對的側(cè)面有一安置在兩個向外成角度部份之間的中間部,并且所述的中間部基本垂直于所述相對的端面。
25.如權(quán)利要求23所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的凸起形。
26.如權(quán)利要求23所述的容器,其中所述的基本呈沙漏型的鍵槽有一對相對的側(cè)面,每個所述的相對的側(cè)面有一向內(nèi)導(dǎo)向的背斜形。
全文摘要
一種用于晶片運載器上的門,具有一個帶有旋轉(zhuǎn)致動元件的閉鎖裝置。當(dāng)鍵插入到旋轉(zhuǎn)致動元件的鍵槽中時,該旋轉(zhuǎn)致動元件從晶片載體外部進行致動。上述鍵槽呈沙漏型,并且由抗磨損性材料制成,其目的是為了減少微粒污染的產(chǎn)生。
文檔編號B65D85/48GK1774377SQ03802207
公開日2006年5月17日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者S·埃貢 申請人:誠實公司