專利名稱：晶片承載器門以及帶有c形凸輪從動件的鎖閉機構的制作方法
技術領域：
本發明總體關于一種晶片承載器，用于支撐、約束、存儲以及精確定位在集成電路生產中使用的半導體晶片盤。尤其是，本發明是關于用于晶片容器的鎖閉機構。
背景技術：
在把半導體晶片加工成最終的電子元件的過程中通常需要對晶片進行處理和加工多個加工步驟。晶片價值很高，并且非常易碎，容易被物理損壞和電擊損壞。此外，連續的加工對清潔度，避免顆粒和其它污染物的要求極高。因此，用于晶片加工，處理和運輸過程中的專門容器或者承載器被改進。這些容器保護晶片免受物理和電的損壞，并且可密封地保護保護晶片遠離污染物。這些容器的一個重要特征是它們必須在使用中保持干凈從而盡可能地保證清潔度。因此，承載器便于組裝和拆卸是一所期望的特征。
用于封閉承載器的門封閉件和鎖閉機構的多種結構是本領域所公知的。本領域公知的鎖閉機構經常使用可旋轉的凸輪件。這些凸輪件通常由帶有長形的用于限定凸輪件表面的凹陷部的平塑料板制成。在早期的設計中，這些凸輪件表面僅僅在一個方向上提供凸輪從動件的運動，通常是一個單一的后退和前進的徑向方向，該方向轉化成鎖定部件的延伸和縮回方向。后來，引入一個在軸線方向上的凸輪件鎖閉運動從而提供一種用于密封目的且保證晶片承載器的門更緊密閉合的裝置。這些軸線轉化裝置通常增加多個部件到鎖定組件上。這些附加的部件增加了制造成本，加大了鎖閉機構的復雜化，增大了組裝和拆卸的困難，并且增加了產生更多摩擦和劃傷表面的顆粒的數目。
美國專利US5957292公開了一種具有一改進的凸輪從動件的可旋轉凸輪致動鎖閉機構，在單一徑向上移動的鎖定臂為需要可作軸線移動，其內容在此全部作為參考引入。該發明涉及一種具有較少部件并具有較少摩擦和劃傷接觸的固定門鎖閉裝置，部分地由于一與凸輪件相嚙合且捕獲(capture)的s形凸輪從動件。然而，該s形凸輪從動件仍然需要由凸輪上的長形狹縫限定凸輪表面。這樣的一個狹縫結構比起一個實體部件更難制造。此外，需要更多操作步驟來進行對凸輪件和凸輪從動件的組裝。
需要更多的用于簡化和更易于組裝的門鎖閉機構的改進，并需要以一些方式與旋轉凸輪件的邊緣相嚙合并捕獲凸輪從動件。
發明內容
本發明實現了用于一旋轉凸輪件的對邊緣捕獲(edge-capturing)的凸輪從動件的需要。在本發明中，一種具有一個封閉部的晶片容器，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口的前部，以及一個用于關閉開口前部的門。門包括一個帶有至少一個第一鎖閉機構的門板。鎖閉機構具有一個可旋轉的凸輪件以及至少一個鎖定臂。鎖定臂具有一個與凸輪件的周邊相配合的分叉凸輪從動件部分。本發明提供一種更簡單的鎖閉機構從而保持凸輪從動件與凸輪件可靠的嚙合。
本發明的一個目的和優點是凸輪從動件與凸輪件可靠的嚙合和捕獲并且在凸輪件徑向運動的同時允許其作軸線運動。
本發明的另一個目的和優點是凸輪從動件在凸輪件的邊緣與凸輪件相嚙合，而不是在細長的狹縫中，從而簡化了凸輪件的制造以及部件的組裝。
本發明的另一個目的和優點是一個用于晶片承載器門的鎖閉機構，為清洗，該鎖閉機構可以更加容易地組裝和拆卸。
本發明的附加的目的、優點和新穎特征部分地將在隨后的描述中被闡明，另一部分對于本領域技術人員來說在研讀了隨后的描述后將變的顯而易見，或者可通過本發明的實踐而被教導。本發明的目的和優點可通過附屬權利要求所特別闡明的裝置和裝置的結合方式來實現并獲得。
圖1為本發明的晶片承載器以及門的透視圖；
圖2為晶片承載器門的透視圖；圖3為門的鎖閉機構的透視圖；圖4為本發明的凸輪件和凸輪從動件的目前最優選實施例的截面剖視圖；圖5為本發明的凸輪件和凸輪從動件的一個可替換實施例的截面剖視圖；圖6為本發明的凸輪件和凸輪從動件的另一個可替換實施例的截面剖視圖；圖7為示出了本發明的凸輪件和凸輪從動件的目前最優選實施例的組裝中一個步驟的剖視圖；圖8為示出了本發明的凸輪和凸輪從動件的目前最優選實施例的組裝中另一個步驟的剖視圖；以及圖9為示出了本發明的凸輪和凸輪從動件的目前最優選實施例組裝中又一個步驟的的剖視圖；發明的詳細描述附圖描述了本發明晶片容器的實施例，以及晶片容器的特征和部件。任何前部和背部、右部和左部、頂部和底部，上部和下部，以及水平和垂直的標記是為了方便地進行描述，不是為了在任何一個位置或者特殊的方向上限制本發明或者發明的部件。在附圖中用于任何說明的尺寸以及該說明可以在一個可能的設計中進行變化并且用于本發明的一個實施例不會偏離本發明的范圍。
首先參照圖1，一個晶片容器100設置于自動處理裝置10上。晶片容器100具有一個封閉部102，其是由聚碳酸酯塑料制成，并且具有一個頂部104，一個底部106，一對對置的側部108和110以及一個背部112。一個門114通過安裝到門的凹陷部118中實現對封閉部102開口前部116的封閉從而完成封閉，在封閉部中設置有用于支撐半導體晶片的晶片支撐件120。設置在封閉底部106的外表面上的機器活動連接124用于在容器使用的過程中方便容器的自動操作，并在操作過程中提供一個定位腔室中的晶片位置的參考數據。機器提升凸緣126安裝在封閉頂部104的外表面上并且在使用過程中便于容器100的自動操作和搬運。
參照圖2，本發明的晶片承載器的門114被描述。門114通常包括一個門板150和鎖閉機構160、200。并且機構蓋300、302以保護鎖閉機構160，200免受物理損壞和污染并且用于保持和導向鎖閉機構部件。
現在參照圖1，2和3，鎖閉機構160、200的結構和操作可以被理解。在圖3中，示出了鎖閉機構160的一個部分視圖。鎖定臂162和164分別具有一個凸輪從動件部166和168，與凸輪部件170的周邊256在凸輪部172和174上配合。如圖2所示，每個鎖定臂162和164具有一個在凸輪從動件部166和168的對置端上的鎖定部176和178。當拴鎖220插入到鎖槽222中并旋轉時，凸輪從動件部166和168可沿凸輪部分172和174滑動。由于凸輪部件170的形狀，鎖定臂162和164被徑向地轉化成通過鎖定孔180和182延伸或者收回鎖定部176和178。此外，凸輪件170可以平行于凸輪件170的旋轉軸傳遞運動給鎖定臂162和164，從而使門114可以更緊密地配合在門凹陷部118中以用于密封的目的。鎖定部176和178分別被晶片承載器中的凹陷部(沒有顯示)接受，從而允許門可以被固定在適當的位置上。
凸輪從動件部166和凸輪件170的凸輪部172的一個部分截面剖視圖，以本發明目前最優選的實施例在圖4中示出。凸輪部172，它是凸輪件170的周邊256上的一部分，具有上表面250和下表面252。凹陷部254形成在凸輪件170的周邊256內側的下表面252上。上升凸緣258從凸輪件170的上表面250上伸出。鎖定臂162具有凸輪從動件部166，該部分叉成頂部分支260和底部分支262。頂部分支260在凸輪部172上延伸并且與上升凸緣258相嚙合，并且底部分支262在凸輪部172下延伸。底部分支262的向上轉動部分264與凸輪件170的凹陷部254相配合。因此凸輪部172被保持在凸輪從動件部166的分叉中，從而保證凸輪從動件部166跟隨相對于凸輪的旋轉軸在軸線方向上傳遞的凸輪運動。此外，凸輪部172同樣被保持在凸輪從動件部166的分叉和向上的轉動部分264中，保證凸輪在徑向上移動。
在圖5中，描述了凸輪從動件部166和凸輪件170的一個在剖面上可選擇的實施例。在該實施例中，頂部表面250具有上升凸緣270并且底部表面252具有一個對置的上升凸緣272。凸輪從動件部166分叉成頂部分支274和底部分支276。凸輪部172被保持在頂部分支274和底部分支276之間，從而保證凸輪從動件部166跟隨相對于凸輪的旋轉軸在軸線方向上傳遞的凸輪運動。每個頂部分支274和底部分支276分別具有向內的轉動部278和280，它們與周邊256內側的上升凸緣270和272相配合，從而保持凸輪部172并且保證凸輪從動件部166追隨由凸輪件170傳遞的徑向運動。
本發明的另一個實施例顯示在圖6中，在該實施例中，頂部表面250具有上升凸緣284。再次，凸輪從動件部166分成頂部分支286和底部分支288。凸輪部分172被保持在頂部分支286和底部分支288之間，從而保證凸輪從動件部166跟隨相對于凸輪的旋轉軸在軸線方向上傳遞的凸輪運動。頂部分支286具有一個向內的轉動部分290，該轉動部分與周邊256內側的上升凸緣284相配合，從而保持凸輪部172并且保證凸輪從動件部166跟隨由凸輪件170傳遞的徑向運動。
圖7、8和9示出了圖4中所示的實施例的一種組裝方法。如圖7所示頂部分支260首先與上升凸緣258相配合。當凸輪從動件部166朝著凸輪件170移動時，凸輪部172安裝到頂部分支260和底部分支262之間的分叉中，如圖8所示。如圖9所示，凸輪從動件部166向下旋轉，向上轉動部分264與凹陷部254相配合。
當然應該理解的是，除了上述的特殊定向，在本發明的范圍內許多其它的構造是可能的。例如，在圖4所示的實施例中，結構可以反向，上升凸緣258可以設置在凸輪件170的下側并且凹陷部254可以形成在頂側。在這樣的一個實施例中，凸輪從動件部166同樣可以反向，因此分支262為頂部分支，分支260為底部分支。
本發明的凸輪件和凸輪從動件可以由任何適合的材料或者組合材料制成。塑料材料是這兩者中目前最優選的材料。優選的，凸輪件170和凸輪部172由硬質、耐磨的材料模制而成，例如PPS，鎖定臂和凸輪從動件優選地由乙縮醛塑料模制而成。碳纖維或者其它的彈性導體填充物可以被加入或用于提供導電性，并且PTFE可以加入用于降低摩擦。
雖然上述的描述包括許多特例，它們不是作為限制本發明的范圍而構造而是僅僅作為提供了本發明目前一些優選實施例的說明。因此，本發明的范圍應該由附屬的權利要求以及它們法定的等效物來限定，而不是被所給的例子來限定。
權利要求
1.一種包括一個封閉部的晶片容器，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門，所述門包括一個門板；以及至少一個在所述門板上的第一鎖閉機構，所述鎖閉機構包括一個可旋轉的具有一個第一表面、一對置的第二表面，以及一個周邊的凸輪件，該第一表面在周邊上具有一第一上升凸緣部，該第二表面在周邊的內側具有一個凹陷部；以及至少一第一鎖定臂，該第一鎖定臂具有一個帶有一對分支的分叉凸輪從動件部，所述一對分支中的第一分支適于與第一上升凸緣部相配合，所述一對分支中的第二分支適于與凹陷部相配合。
2.根據權利要求1所述的容器，還包括一個第二鎖定臂。
3.根據權利要求1所述的容器，還包括一個第二鎖閉機構。
4.一種包括一個封閉部的晶片容器，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門，所述門包括一個門板；以及至少一個在所述門板上的第一鎖閉機構，所述鎖閉機構包括一個可旋轉的具有一個第一表面、一對置的第二表面，以及一個周邊的凸輪件，該第一表面在周邊上具有一第一上升凸緣部，該第二表面在周邊上具有一個第二上升凸緣部；以及至少一第一鎖定臂，該第一鎖定臂具有一個帶有一對分支的分叉凸輪從動件部，所述一對分支中的第一分支適于與第一上升凸緣部相配合，所述一對分支中的第二分支適于與第二上升凸緣部相配合。
5.根據權利要求4所述的容器，還包括一個第二鎖定臂。
6.根據權利要求4所述的容器，還包括一個第二鎖閉機構。
7.一種包括一個封閉部的晶片容器，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門，所述門包括一個門板；以及至少一個在所述門板上的第一鎖閉機構，所述鎖閉機構包括一個可旋轉的具有一第一表面、一對置的第二表面，以及一周邊的凸輪件，該第一表面在周邊上具有一上升凸緣部；以及至少一第一鎖定臂，該第一鎖定臂具有一個帶有一對分支的分叉凸輪從動件部，所述一對分支中的第一分支適于與上升凸緣部相配合，所述一對分支中的第二分支適于與第二表面滑動地配合。
8.根據權利要求7所述的容器，還包括一個第二鎖定臂。
9.根據權利要求7所述的容器，還包括一個第二鎖閉機構。
10.一種包括一個封閉部的晶片容器，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門，所述門包括一個門板；以及至少一個在所述門板上的第一鎖閉機構，所述鎖閉機構包括一個具有一個周邊的可旋轉的凸輪件；以及至少一個第一鎖定臂，所述鎖定臂具有與該周邊相嚙合的裝置。
11.根據權利要求10所述的容器，其中所述用于與周邊相配合的裝置包括一個在所述第一鎖定臂上的分叉凸輪從動件部。
12.根據權利要求11所述的容器，其中所述旋轉凸輪件具有一個帶有一上升凸緣部的周邊以及一個在所述周邊內側的凹陷部，并且其中所述分叉凸輪從動件部具有一個適于與上升凸緣部相配合的第一分支，以及一個適于與所述凹陷部相配合的第二分支。
13.根據權利要求11所述的容器，其中所述旋轉凸輪件具有一個帶有一對對置的上升凸緣部的周邊，其中所述分叉凸輪從動件部具有一對分支，并且其中所述分叉凸輪從動件的每個分支適于與所述一對對置的上升凸緣部的單獨一個相配合。
14.根據權利要求10所述的容器，還包括一個第二鎖定臂。
15.根據權利要求10所述的容器，還包括一個第二鎖閉機構。
16.一種構造一種晶片容器的方法，包括模制一個封閉部，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，以及一個開口前部；以及提供一個用于關閉該開口前部的鎖閉門，通過模制適于關閉開口前部的門板；提供一個具有一個周邊的凸輪件；模制一個帶有一個適于與周邊相配合的分叉凸輪從動件部的鎖定臂；分叉凸輪從動件部與周邊相配合；以及連接凸輪件和鎖定臂到所述門板上從而形成一個在所述門板上的鎖閉機構。
17.一種晶片容器，包括一個封閉部，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門，所述門包括一個門板；以及至少一個在所述門板上的第一鎖閉機構，所述第一鎖閉機構包括一個具有一周邊的可旋轉的凸輪件；以及至少一個第一鎖定臂，所述第一鎖定臂具有一個適于與所述凸輪件的周邊相配合的分叉凸輪從動件部。
18.根據權利要求17所述的容器，其中所述旋轉凸輪件具有一個在所述周邊上的上升凸緣部以及一個在所述周邊內側的凹陷部，并且其中所述分叉凸輪從動件部具有一個適于與上升凸緣部相配合的第一分支以及適于與凹陷部相配合的第二分支。
19.根據權利要求17所述的容器，其中所述旋轉凸輪件在所述周邊上具有一對對置的上升凸緣部，其中所述分叉凸輪從動件部具有一對分支，并且其中所述分叉凸輪從動件部的每個分支適于與所述一對對置的上升凸緣部中的單獨一個相配合。
20.根據權利要求17所述的容器，其中所述旋轉凸輪件具有一個在所述周邊上的上升凸緣部，其中所述分叉凸輪從動件部具有一對分支并且其中分叉凸輪從動件部中的至少一個分支適于與上升凸緣部相配合。
21.根據權利要求17所述的容器，還包括一個第二鎖定臂。
22.根據權利要求17所述的容器，還包括一個第二鎖閉機構。
全文摘要
一種晶片容器，以及構造一種晶片容器的方法。晶片容器具有一個封閉部，該封閉部具有至少一個頂部，一個底部，一對對置的側部，一個背部，一個開口前部，以及一個用于關閉該開口前部的門。門包括一帶有至少一個第一鎖閉機構的門板。鎖閉機構具有一個可旋轉的凸輪件和至少一個鎖定臂。鎖定臂具有一個與凸輪件的周邊相配合的分叉凸輪從動件部。
文檔編號H01L21/673GK1615388SQ03802205
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月14日 優先權日2002年1月15日
發明者S·埃貢 申請人:誠實公司