專利名稱：掩膜容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可密封的鉸鏈?zhǔn)娇砷V鎖容器，其用于存儲及運(yùn)輸在制造集成電路中 所用的掩膜。
背景技術(shù)：
例如集成電路等半導(dǎo)體組件是由半導(dǎo)體晶片制成。為此，使用相當(dāng)易脆的掩膜 (或光罩)來投影及界定這些結(jié)構(gòu)在最終產(chǎn)品中的尺寸及位置。這些掩膜一般呈實 質(zhì)平整的襯底形式。在制造過程中，小的異物微?？赡軙两涤谘谀せ蛞r底上，因 而損壞掩膜或在制產(chǎn)品，或者以其它方式干擾制造過程。這些異物存在于存儲及運(yùn) 輸掩膜的環(huán)境中。由于掩膜具有易脆的性質(zhì)，且需要防止異物微粒粘附至掩膜上， 因而使用容器。這些容器具有保護(hù)掩膜不被損壞及提供無塵微環(huán)境的雙重作用。掩 膜容器傳統(tǒng)上一直是由單獨(dú)的頂罩或蓋與底部或基座制成。這些部分是分別模制而 成，其中每一部分均具有與其背面成一體的鉸鏈部。然后，利用一金屬鉸銷而完成
的鉸鏈對容器進(jìn)行組裝。當(dāng)頂罩合上以緊閉牢固該包裝時，用手滑動位于基座件正 面導(dǎo)軌上的一可用手滑動的C形簡單閂鎖，使其嚙合頂罩上的凸耳。鉸鏈部傳統(tǒng) 上是由與頂罩及基座相同的材料制成，并通常存在塑料對塑料摩擦接觸以及塑料對 金屬摩擦接觸，而此可造成磨損并產(chǎn)生微粒。因此，非常希望提供一種能將蓋自動 緊固至基座上的閂鎖，以及一種可通過最少的組裝步驟并入的鉸鏈，其不存在塑料 對塑料或塑料對金屬摩擦接觸且因而不會相伴地產(chǎn)生微粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種用于存儲及運(yùn)輸掩膜的容器、以及一種通過使用重迭模塑 技術(shù)依序模制容器組件及一活運(yùn)的鉸鏈來制作容器的方法，而某程度地滿足本行業(yè) 中的需求。該容器包含一蓋、 一基座、 一鉸鏈及一閂鎖機(jī)構(gòu)。在一實施例中，該鉸 鏈?zhǔn)怯梢坏谝徊牧贤ㄟ^射模成形制成。將該鉸鏈放置于一模具中，以在上面重迭模 塑該基座及罩。由此通過一第二射模成形而使基座及蓋整體形成至鉸鏈上一或者通 過重迭模塑而機(jī)械連接至鉸鏈上。該鉸鏈具有一活運(yùn)的鉸鏈部，其以無摩擦或磨損 性接觸作用。包含一構(gòu)造成C形閂鎖架形式的滑動的閂鎖部件以及一整體形成的 彈簧的該閂鎖機(jī)構(gòu)滑動地嚙合基座正面上的一軌道。彈簧使閂鎖部件偏置至一原始 正常位置，即"閂鎖"位置。在將蓋合到基座上過程中，當(dāng)蓋的一斜坡形延伸部(即 一凸輪面)壓抵閂鎖的一斜坡形斜面(一配合凸輪面)時，該閂鎖可自動地致動， 亦即移出閂鎖位置而接納并閂鎖頂罩。向下移動的蓋延伸部的力會接觸一凸輪面， 并將這兩個閂鎖架中的每一者向外推動，直至蓋的凸耳延伸部進(jìn)入閂鎖架中的凹口 中為止，從而在彈簧力的作用下將閂鎖架釋放至其原始位置。當(dāng)蓋延伸部處于此種 位置時，其便與軌道對齊，且閂鎖彈簧將閂鎖機(jī)構(gòu)保持于一鎖定且合上位置。閂鎖 的另一朝下的斜坡形斜邊則可用于通過一致動器從其下面向上運(yùn)動而自動地打開 閂鎖機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的一特征及優(yōu)點(diǎn)在于，該閂鎖機(jī)構(gòu)可用手或用機(jī)械手操作，并使用從下 面向上延伸或從上面向下延伸的簡單的垂直移動致動臂用機(jī)械手進(jìn)行操作。
本發(fā)明的一特征及優(yōu)點(diǎn)在于部件數(shù)量最少。例如，每一閂鎖機(jī)構(gòu)除了所利用頂 罩及基座的部分之外僅由一個額外的組件組成。此使其簡單、易于清理，并使例如 組裝成本等制造成本最小化。
本發(fā)明的一特征及優(yōu)點(diǎn)是在鉸鏈中不存在摩擦組件。
本發(fā)明較佳實施例的一特征及優(yōu)點(diǎn)在于，這兩個閂鎖架均向內(nèi)偏置至其閂鎖位 置，有利于通過將一具有凸輪面的致動器插于這兩個閂鎖架之間而用機(jī)械手致動打 開，其中這些凸輪面可通過從容器上面或下面開始的簡單垂直運(yùn)動而同時向外推動 這兩個閂鎖架。
本發(fā)明較佳實施例的一特征及優(yōu)點(diǎn)在于，閂鎖架具有凸輪面，這些凸輪面即可 由頂蓋上的一致動器凸輪部致動，也可用機(jī)械手致動。而且，這些閂鎖易于用手操 作。
結(jié)合附圖閱讀下文說明，本發(fā)明的這些及其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將變得一目了然。


圖1為根據(jù)本發(fā)明容器的一實施例在處于合上位置時的立體圖； 圖2為圖1所示容器在處于打開位置時其內(nèi)部的立體圖； 圖3為圖1所示容器在處于打開位置時其外部的平面圖； 圖4為圖1所示容器在處于打開位置時的側(cè)視剖面圖5為一立體圖，其例示在容器局部打開且閂鎖架處于其正常位置時閂鎖機(jī)構(gòu) 的功能；
圖6為一立體圖，其例示在頂罩開始嚙合基座、閂鎖機(jī)構(gòu)使閂鎖架向外偏移時 閂鎖機(jī)構(gòu)的功能；
圖7為一立體圖，其例示在頂罩合在基座上、閂鎖機(jī)構(gòu)的閂鎖架返回至其正常 位置時閂鎖機(jī)構(gòu)的功能；
圖8為鉸鏈在并入容器中之前的視圖9為鉸鏈在并入容器中之前的視圖IO為在鉸鏈并入容器中之前鉸鏈頂部的立體圖11為在鉸鏈并入容器中之前鉸鏈底部的立體圖12為鉸鏈在并入容器中之前在處于完全延伸位置時的端視圖13為鉸鏈的活動鉸鏈部的端視圖14為鉸鏈在并入容器中之前在處于完全折疊位置時的端視圖15為鉸鏈在并入容器中之前在處于完全折疊位置時的端視圖16為本發(fā)明與蓋及基座整體模制而成的鉸鏈機(jī)構(gòu)的剖視側(cè)視圖17為容器從背面看去的立體圖，其例示處于完全折疊位置上的鉸鏈；
圖18為閂鎖架的正視立面圖19為閂鎖架的俯視平面圖20為閂鎖架的后視側(cè)視立面圖21為閂鎖架的端視圖22為基座邊角的立體圖，其例示從正常位置縮回的閂鎖架；
圖23為本發(fā)明閂鎖機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)嚙合用蓋延伸部的立體圖； 圖24為作為閂鎖機(jī)構(gòu)一部分的基座軌道的側(cè)視圖；以及 圖25為一例示圖，其例示如何由一簡單的凸輪致動器從容器上面或從容器下 面同時操作這兩個閂鎖機(jī)構(gòu)。
應(yīng)了解，上述附圖只是例示本發(fā)明，而非打算限定本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
圖1-圖4顯示本發(fā)明掩膜(光罩)容器的一實施例。該容器總體上以100加 以顯示，并包含一上部件(例如罩或蓋)102、 一下部件或基座104、 一鉸鏈106、 以及一對閂鎖機(jī)構(gòu)108。
蓋102依序具有一殼體110，殼體110具有一大體平整的頂面112、相對的縱 向邊114及116、以及相對的橫向邊118及120，從而界定一蓋空腔121。設(shè)置于 蓋空腔121內(nèi)的是相對的凹槽結(jié)構(gòu)122及124、以及橫向相對的光罩限制件或襯墊 126及128。適用于本發(fā)明某些實施例的實例性襯墊揭示于第6,216,873號美國專利 中，該美國專利以引用方式并入本文中。
基座104具有一殼體部129，殼體部129具有一大體平整的底面130、相對的 縱向邊132及134、以及大體相對的橫向邊136及138，從而界定一基座空腔140。 支柱142、 144、 146及148附連至底面130上，靠近基座空腔140的四個角。橫向 相對的下凹結(jié)構(gòu)150及152分別位于橫向邊136及138處。在蓋102的外圍界定一 緣154，且在基座104的外圍界定一凸緣156。當(dāng)容器閉合時，緣154密封地接觸 凸緣156。
在使用時，將一掩膜放置于空腔140中并由支柱142-148加以支撐及約束。當(dāng) 將蓋102合上時，襯墊126及128便在垂直方向及橫向上以彈性方式約束掩膜。
參見圖2至圖4、及圖8至圖17，鉸鏈106以單體形式(或者以成一體的形式) 具有一第一鉸鏈部件170及一第二鉸鏈部件172，其通過如圖6至圖16中所示的 一鉸鏈部174分幵。如在下文中所更詳細(xì)說明，鉸鏈部174是一厚度減小的區(qū)域, 以使鉸鏈在附連至所述蓋及基座上時能夠在功能上以樞轉(zhuǎn)方式撓曲，并構(gòu)成一"活 動的鉸鏈"。第一鉸鏈部件170可被視為包含一終止于一唇緣182中的平整部180。 一第二鉸鏈部件172具有個別的第一、第二、及第三平整部186、 188及190、以
及一唇緣192。由圖中可以看出，第一、第二、及第三平整部186、 188及190傾 斜地鄰接，且第三平整部190終止于唇緣192中。如在圖13中所最佳地顯示，鉸 鏈部174是由一大體弓形槽194與一大體相對的凹口 196界定而成。
參見圖l、圖2、圖4至圖7及圖18至圖24，每一閂鎖機(jī)構(gòu)108均具有一閂 鎖架200、 一軌道202、及一頂罩突起或延伸部204。如在圖中所最佳地顯示，閂 鎖架200包含一C形(在垂直截面上)本體208，用于容納一彈簧210。該彈簧較 佳是蛇形形狀且可在該本體內(nèi)壓縮。閂鎖架200具有傾斜(帶斜角)的、大體會聚 的內(nèi)側(cè)橫向邊214及216，以用作凸輪面。閂鎖架208還具有一大體曲線形的正面 部件218及一背面部件222，正面部件218具有多個夾持用延伸部220。背面部件 222通過各自的延伸部228和230以及從延伸部226和228向內(nèi)延伸的唇緣232及 234界定上部凹口 224及下部凹口 226。
如在圖5至圖7、圖22及圖24中所最佳地顯示，軌道202具有一從基座104 的縱向邊132延伸出的第一延伸部240。第二延伸部242及第三延伸部244分別從 第一延伸部240延伸出，且其尺寸適于滑動地容納閂鎖200的凹口 226及228。軌 道202還可包含一彈簧座246，位于由第一、第二及第三延伸部240、 242及244 所形成的結(jié)構(gòu)的外側(cè)。
延伸部250從蓋102的縱向邊114延伸出，并呈現(xiàn)出一大體傾斜的表面252, 如在圖23及圖25中所示。 一唇緣254從延伸部250的一主體部256延伸出。當(dāng)容 器完全合上時，唇緣254大體與基座閂鎖總成的第三延伸部244對齊。
閂鎖200滑動地設(shè)置于軌道202上，使彈簧210貼靠閂鎖200并偏置閂鎖200 以遠(yuǎn)離彈簧座246。當(dāng)容器合上時，蓋延伸部204的斜面252接觸閂鎖200的橫向 斜邊214，從而迫使閂鎖200自該處滑離并抵靠相鄰的彈簧座246壓縮彈簧210。 當(dāng)蓋完全合上時，彈簧210壓力減小，以使閂鎖200能夠移離彈簧座246，從而使 軌道254局部地容納閂鎖200的凹口 224。在該位置上，閂鎖200跨越延伸部215 及軌道202，從而將蓋緊固于一合上的位置上。斜邊216有助于從上方或下方自動 地打開閂鎖，例如通過如圖26所示的自動操作設(shè)備257打開。該操作設(shè)備通過對 斜邊216施加一向上的力而迫使閂鎖200打開，從而將閂鎖向外推動并使蓋與基座 軌道部能夠脫離。類似地，參見圖5、圖6及圖7，斜面252或頂蓋突起部的凸輪 面通過與閂鎖架的斜面214的嚙合而自動地使閂鎖架縮回，如圖6中的箭頭251
所示。該突起部然后躍過該斜面，從而使閂鎖架能夠迅速跳回其正常位置，如圖7
中的箭頭253所示。
在一實施例中，該容器是通過一包含順序性模制操作的工藝制成。在一實例性
工藝中，模制鉸鏈并使其固化。然后，從第一模具中取出鉸鏈并將其放置于第二模 具中。向第二模具中注入適用于蓋及基座部件的第二聚合物。圖16顯示該鉸鏈如 何嵌于本蓋與基座中，以及除用于形成鉸鏈、蓋及基座的聚合物之間的機(jī)械或化學(xué) 結(jié)合之外，唇緣182及192如何錨固及緊固該鉸鏈。閂鎖200是單獨(dú)模制而成，其 中閂鎖架與彈簧是整體形成。將整體的蓋、基座及鉸鏈在固化之后從第二模具中取 出。將閂鎖安裝于軌道202上。最后，將襯墊粘附于蓋102上。適宜的順序性模制 工藝揭示于第6,428,729號、第6,719,381號、第6,402,552號及第6,077,124號美國 專利、以及第20030025244號美國專利申請案中，其均以引用方式并入本文中。
圖16顯示當(dāng)本發(fā)明的容器完全打開時該鉸鏈的構(gòu)造。圖14顯示鉸鏈處于合上 位置，圖15則繪示鉸鏈大體處于打開位置與合上位置之間的中點(diǎn)處。這些圖例示 當(dāng)鉸鏈在鉸鏈部174具有厚度減小的部分處撓曲時如何實現(xiàn)鉸接。在某些實施例 中，可在一單獨(dú)的操作中而非在重迭模塑操作過程中，將撓性鉸鏈材料以機(jī)械方式 附固至基座及頂罩上。在某些實施例中，可使用兩種材料形成活動的鉸鏈 一種是 用于活動的鉸鏈的撓性材料，而另一種是適合通過例如焊接或通過第二重迭模塑操 作等手段附固至基座及頂罩上的材料。
用于形成該鉸鏈的適宜材料包括聚丙烯及聚氨酯，視需要含有一種具有本質(zhì)上 耗散性的聚合物以耗散靜電。適用于所述蓋、基座及鉸鏈的材料包括丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯(ABS)，視需要具有靜電耗散性，例如，StatPro435TM即為本申請案 的擁有者Entegris公司在模制這些類型的產(chǎn)品時所利用的一種材料。視容器的擬定 具體應(yīng)用而定，也可使用其它聚合物。適用于這些及其它應(yīng)用的聚合物揭示于 Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites (主編Charles A. Harper, 第三版， 1996年，McGraw-Hill)中，該手冊以引用方式并入本文中。
盡管在圖中未顯示，然而可對該容器使用一彈性密封件，以在容器合上時在頂 罩與基座之間進(jìn)行密封。在某些實施例中，密封件可在模制頂罩與基座之前形成， 并可嵌入所述頂罩與基座的模具中，以通過重迭模塑進(jìn)行接合。
由于可在不背離本發(fā)明的精神的情況下對本發(fā)明作出諸多修改，因而本發(fā)明的
范圍并非僅限于本文所示及所述的實施例。而是，本發(fā)明的范圍將由隨附權(quán)利要求 書及其等效范圍加以界定。
權(quán)利要求
1.一種掩膜包裝容器，所述容器包含一蓋及一基座，其界定一存儲區(qū)域，所述蓋及所述基座各具有一鉸鏈面及一閂鎖面，其中所述蓋及基座在其鉸鏈面上通過鉸鏈相連；所述基座的所述閂鎖面包含一其底部自所述基座延伸的軌道、及一從所述軌道延伸出的彈簧座，所述軌道具有一軌道基座、一固定至所述軌道基座的軌道平臺、及一與所述彈簧座相間隔的軌道端點(diǎn)；所述蓋的所述閂鎖面包含一其底部自所述蓋延伸的閂鎖嚙合部件，所述閂鎖嚙合部件具有一導(dǎo)向部；以及一閂鎖機(jī)構(gòu)，其用于將所述基座緊固至所述蓋，所述閂鎖機(jī)構(gòu)界定一殼體并包含一閂鎖架及一彈簧，所述閂鎖架可滑動地嚙合所述軌道，其中所述閂鎖架具有一蓋嚙合部件，其包含一導(dǎo)向部及一尺寸適于接納所述蓋的導(dǎo)向部的凹口部，所述閂鎖機(jī)構(gòu)的彈簧設(shè)置于所述閂鎖架內(nèi)，其從所述閂鎖架的一封閉側(cè)延伸至所述基座的所述閂鎖面上的所述彈簧座，所述閂鎖機(jī)構(gòu)可滑動地沿所述軌道設(shè)置，其通過所述蓋的導(dǎo)向部與所述閂鎖架的導(dǎo)向部的相互作用而受到所述彈簧的壓縮，所述閂鎖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動在一個方向上受到軌道端點(diǎn)限制、且在另一方向上受到因所述閂鎖架及彈簧朝所述彈簧座的位移而引起的彈簧力的限制。
2. 如權(quán)利要求1所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述閂鎖架與彈簧是整體 模制而成。
3. 如權(quán)利要求1所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述閂鎖架包含一位于所 述蓋嚙合部件下面的第二嚙合部件，以允許從下面致動所述閂鎖。
4. 如權(quán)利要求1所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述蓋的閂鎖嚙合部件具 有一斜坡形狀，且所述閂鎖架的蓋嚙合部件具有一相對的斜坡形狀。
5. —種具有一閂鎖機(jī)構(gòu)的掩膜包裝，所述掩膜包裝容器具有一蓋及一基座， 所述蓋與所述基座分別具有閂鎖面，所述閂鎖面一同形成一具有第一及第二端點(diǎn)的 軌道、及一在所述端點(diǎn)之間間隔幵的彈簧座，所述閂鎖機(jī)構(gòu)包含一閂鎖架，其可滑動地嚙合所述軌道并封閉所述彈簧座； 一彈簧，其在所述閂鎖架內(nèi)朝所述彈簧座設(shè)置；其中所述閂鎖架具有一使所述蓋與基座閂鎖面保持合攏或分開的第一位置，所 述閂鎖架在所述軌道上的位置由所述第一軌道端點(diǎn)加以限制，并由作用于所述彈簧座上的所述彈簧的力加以保持；其中所述閂鎖架具有使所述蓋與基座閂鎖面能夠會合或分離的第二位置，當(dāng)在 一縮回方向上朝所述第二軌道端點(diǎn)施力以推動所述閂鎖架反抗所述彈簧力時，到達(dá) 所述第二位置。
6. 如權(quán)利要求5所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述閂鎖架與彈簧是整體 模制而成。
7. 如權(quán)利要求5所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述容器具有兩個所述閂 鎖機(jī)構(gòu)，且所述兩個閂鎖機(jī)構(gòu)設(shè)置成具有相對定向的縮回方向，以利于進(jìn)行自動致 動。
8. 如權(quán)利要求5所述的掩膜包裝容器，其特征在于所述蓋的閂鎖嚙合部件具 有一斜坡形狀，且所述閂鎖架的蓋嚙合部件具有一相對的斜坡形狀。
9. 一種掩膜包裝容器，其包含一基座、 一蓋、以及一將所述基座連接至所述 蓋的鉸鏈，所述掩膜包裝容器通過如下過程制成提供一第一模具及一第一聚合物，用于一掩膜包裝容器的所述鉸鏈；提供一第二模具及一第二聚合物，用于一掩膜包裝容器的所述基座及蓋；在所述第一模具中使用所述第一聚合物模制所述鉸鏈；從所述第一模具中取出所述鉸鏈；將所述鉸鏈放置于所述第二模具中；使用所述第二聚合物圍繞所述鉸鏈模制所述蓋及基座。
10. 如權(quán)利要求9所述的掩膜包裝容器，其特征在于其是通過進(jìn)一步包含如下 步驟的過程制成提供一第三模具及一第三聚合物；在所述第三模具中自所述第三聚合物模制一閂鎖，用于將所述蓋緊固至所述基 座上；將所述閂鎖安裝至所述蓋或基座的一側(cè)上而不使用所述鉸鏈。
11. 如權(quán)利要求9所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第二模具提 供所述基座及蓋，所述基座及蓋各具有閂鎖面及一其底部自所述閂鎖面延伸的軌道 的各部分。
12. 如權(quán)利要求10所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第二模具 提供所述基座及蓋，所述基座及蓋各具有閂鎖面及一其底部自所述閂鎖面延伸的軌 道的各部分，且其中安裝所述閂鎖的所述步驟包含將所述閂鎖安裝至所述軌道的一 部分上的步驟。
13. 如權(quán)利要求9所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第一與第二聚合物是相同的。
14. 如權(quán)利要求9所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第一與第二 聚合物是不同的。
15. 如權(quán)利要求10所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第三聚合 物與所述第一或第二聚合物相同。
16. 如權(quán)利要求10所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第三聚合 物不同于所述第一及第二聚合物。
17. 如權(quán)利要求10所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于模制所述閂鎖 的所述步驟包含模組一與所述閂鎖成一體的彈簧。
18. 如權(quán)利要求9所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第一聚合物 包含多種聚合物。
19. 如權(quán)利要求10所述過程制成的掩膜包裝容器，其特征在于所述第一聚合 物包含多種聚合物。
20. —種打開一如權(quán)利要求7所述的被閂鎖光罩容器的方法，其特征在于包含 如下步驟施力于所述兩個閂鎖架之間的一機(jī)械致動器，以迫使所述兩個閂鎖架分 開。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種具有彈簧閂鎖的鉸鏈?zhǔn)窖谀ぐb容器，其用于運(yùn)輸及存儲襯底。該容器具有一基座與蓋，其通過一可滑動的彈簧閂鎖進(jìn)行緊固，該可滑動的彈簧閂鎖通過在蓋被按下而碰到基座時沿軌道滑動而接納該容器的蓋，并隨后通過滑回至其原始位置而對蓋與基座進(jìn)行緊固。該容器還采用通過重迭模塑工藝制成的活動鉸鏈，從而在一第一模具中形成該鉸鏈，并隨后在一第二模具中形成該容器蓋及基座，并將其接合至鉸鏈上。
文檔編號B65D43/14GK101166672SQ200680014669
公開日2008年4月23日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月27日
發(fā)明者A·M·蒂本, B·威斯曼, C·安德森 申請人:安堤格里斯公司