专利名称：用于半导体晶片运送装置的晶片减震装置的制作方法
本申请是系列号08/471,641于1995年6月6日提交的名为用于半导体晶片运送装置的晶片减震装置的专利申请的部分继续中请。
本发明的背景本发明涉及用于运送半导体晶片或类似物品的容器和包装装置。
在半导体晶片的加工过程中，它们要经过许多步骤。半导体晶片要在不同的机器中并在不同的地方经过各种加工步骤。必须把这些半导体晶片由一个地方运送到另一个地方，并储存一段时间，以便进行必要的加工。以前已经知道多种型号的运输装置和运送装置，用来处理，储存和运送半导体晶片。
这些运送装置的主要部件是一种用来为半导体晶片减震的装置，以保护不会受到来自冲击，震动，擦伤及类似原因的物理损坏。已经知道这样的运送容器和减震装置，如在美国专利文件4,043,45 1；4,171,740；4,248,346；4,555,024；4,574,950；4,557,382；4,718,549；4,773,488；4,817,779；4,966,284；5,046,617；5,253,755；5,255,797和5,273,159中所公开的那些。这些运送装置及运输装置在盖上采用了各种装置进行接合和减震，以保护晶片不受物理损坏，然而，这些容器没有提供对这些运送装置的盖由于装有晶片而固有的挠曲的适应能力。
一个运送装置及运输装置的顶盖的特点是应提供气密封或接近气密封，以防止污染物的进入。
对于盖采用更容易变形的塑料，比如聚乙烯和Hytrel塑料，可以提供更好的密封，但是顶盖较大的挠曲造成对每个晶片的接合不均匀和不一致。这是由于顶盖将弯曲，即，顶盖的中部将向外挠曲得比靠近边缘的部分更多。
已经提出解决盖挠曲的问题的方案，这是靠增加外部的加强肋，改变顶盖的结构，或采用更刚硬的材料，防止顶盖的变弯。
本发明的概要本发明是一种运送容器，用来安全地储存像半导体晶片这一类的物品。该运送容器有两个侧壁，它们密封地连接到两个端壁上，以形成一个大致长方形的内部晶片密封区域。一个顶盖和一个底盖可移去地接附到该容器上，以在运送和储存过程中保护晶片，并对晶片提供进行加工的入口。一种减震装置把晶片牢固地固定在容器中的位置上，该装置用来适应盖的挠曲，以防止对晶片的损坏。还有，晶片被锁定在其位置上，以防止被在晶片的密封区域中由晶片对着容器摩擦而产生的颗粒污染。用来适应盖的挠曲的减震装置利用盖的挠曲来支承晶片，并把晶片悬在晶片密封区域中。该减震装置包括在顶盖中的结构和向着容器的内部伸展的多个晶片接合部分。每个晶片接合部分的边缘部分都以一外凸的弧形相对于容器的中心线对准。此弧形也可以由在运送装置的盖中的初始的弧形构成，或由从运送装置的盖伸展的一个弧形的翅片构成。当被晶片接合时，该减震装置的构形被压缩，以把晶片紧固，同时使晶片离开顶盖。该减震装置沿着翅片的长度可以有一个连续的晶片接合边缘，或者可以把它分成与晶片接合的突出部或指状物，每个突出部或指状物与一片晶片相接合。底盖也可以有一个减震装置，与晶片接合，并使晶片与底盖分开。把底盖上的减震装置的结构设计成向外弯曲，以把晶片锁住，使之在运送装置中不旋转。
本发明的一个目的是提供一种运送容器，它在顶盖上有一接近气密封，并有一种用来适应盖的挠曲的减震装置，此容器利用了运送容器的盖的可变形的能力，用来安全地储存和运送半导体晶片，把晶片损坏或污染的可能性减到最小。
本发明的一个特点是一晶片载运装置，其包括一个容器，它有侧壁和端壁，一个形成顶壁的可移去的顶盖，以及一个形成底壁的可移去的底盖。在侧壁上设置有把晶片分离开的肋棱，用来以彼此间隔开的方式把晶片固定。
本发明的另一个特点是一种在顶盖上的减震装置。该减震装置包括多个翅片，它们沿着顶盖在纵向上设置，并在径向上伸展到晶片密封区域中。
本发明的另一个特点是每个翅片沿着该翅片的长度可以有一个连续的晶片接合边缘。
本发明的另一个特点是每个翅片可以有一行包括多个分离开地伸展的减震突出部，它们在每一对相邻的突出部之间有一个狭缝，形成了一个不连续的晶片接合边缘，相对于载运装置的中心线该边缘有基本上外凸的弧形。每个减震的突出部有一个晶片接合边缘。
本发明的另一个特点是一在顶盖上的每个翅片的结构被设计成沿着处于与晶片接合部分的晶片的半径弹性地凹进。
本发明的另一个特点是一在底盖上的第二减震装置有一个晶片接合边缘。在底盖上的该减震装置支承着晶片，并使晶片离开底盖，同时适应底盖由于晶片的重量而产生的挠曲。
本发明的另一个特点是在顶盖或底盖上的减震装置可以有一种结构，比如一个翅片或一行接合件，此结构被设计成在容器的两端可以较多地压缩，而在容器的中间部分压缩得较少，以便适应和利用运送装置的盖的挠曲。
本发明的另一个特点是在顶盖上的翅片的定位，使得对晶片的减震效果达到最大。一个顶部的翅片可以沿着顶盖的中心设置。
本发明的另一个特点是翅片可以与盖整体地制作而成，以使制作成本最低。
本发明的另一个特点是在突出部之间的狭缝使得当与晶片接合时每个突出部单独地挠曲，并防止一个突出部的挠曲影响其它突出部与它们各自的晶片的对准或接合。
本发明的另一个特点是每个翅片可以为在盖的内侧面上沿着纵向伸展的球形。
本发明的另一个特点是翅片的边缘或接合部分的形状可以为一个点表面，一个球形表面或一个平的表面。
本发明的另一个特点是晶片接合边缘离开载运装置的中心线一个径向距离。由翅片的中间部分到翅片邻近端壁的部分，该径向距离逐渐增加。
本发明的另一个特点是在底盖上的减震装置的形式可以为一对翅片，它们沿着底盖在纵向上伸展。在底盖上每个翅片的结构被设计成弹性地弯曲，以把晶片锁定就位，约束晶片的旋转。
本发明的另一个特点是在底盖的减震装置上的晶片接合边缘有朝向载运装置的中心线的外凸的弧形。
附图的简要描述
图1为一塑料运送容器的透视图；图2为处在分解状态下的该运送容器的透视图，其示出了三个主要部件；图3为沿着图1的3-3线所示的点划线截取的穿过该运送容器的剖面图，其中剖开是在图3中的点划线所示的中心线处进行的，特别表示出突出部和正视图；图3A为沿着图1的3-3线所示的点划线截取的穿过该运送容器的剖面图，特别指明了在顶盖中的翅片在径向上的排列；
图4为沿着图2的4-4线附近截取的放大的细节剖面图；图5为沿着图14的5-5线附近截取的剖面图；图5A为沿着图14的5-5线附近截取的剖面图，表示出晶片减震装置的另一实施例；图5B为沿着图1 4的5-5线附近截取的剖面图，表示出晶片减震装置的又一实施例；图5C为沿着图1 4的5-5线附近截取的剖面图，表示出晶片减震装置的又一实施例；图5D为沿着图1 4的5-5线附近截取的剖面图，表示出晶片减震装置的又一实施例；图6为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图；图6A为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图，表示出翅片的一球形构形；图6B为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图，表示出一刀形的晶片接合边缘；图6C为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图，表示出一平的晶片接合边缘；图6D为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图，表示出一圆形晶片接合边缘；图7为沿着图5的6-6线附近截取的放大的细节剖面图，表示出一弯曲地接合晶片的突出部；图8为沿着图2的8-8线附近截取的剖面图；图9为沿着图8的9-9线附近截取的放大的细节剖面图；图10为一个透视图，其表示在与一片晶片接合并沿着该晶片的半径被压扁的于顶盖上的晶片减震装置；图11为沿着图5D的11-11线附近截取的透视图；图12为与一片晶片接合并向外弯曲的在底盖上的晶片减震装置的透视图；图13为一运送容器的正视图，该容器有一个侧面的入口，晶片为水平取向；图14为一顶盖的透视图。
优选实施例的详细描述参见图1和2，运送容器整体地用标号15表示，且它包括一个晶片载运装置16，一个顶盖17和一个底盖18。
晶片载运装置16最好由一种基本上刚硬而透明的塑料材料，比如聚碳酸酯注塑而成，但是晶片载运装置也可以由其它类似的塑料或等价的塑料注塑而成。顶盖17和底盖18都由一种基本上刚硬且有弹性并可以变形屈服的塑料材料注塑而成，比如已知的商标名为Hytrel的一种热塑性弹性体，这是杜邦(DuPont)公司的一个注册商标。底盖18构成容器15的一底壁。所有等级的Hytrel热塑弹性体都是块状的共聚物，它由聚对苯二甲酸丁基酯的一种硬(结晶)的部分与以长链的聚乙二醇醚为基础的一种软(无定形)的部分组成。用于顶盖和底盖17和18的具体材料的硬度为硬度计D的范围为45到55到63，这种材料为弹性材料，并在其表面有粘性，提供了材料的最大的粘着力和最小的蠕变，以及高的抗磨损能力。另外，顶盖和底盖的刚硬但可弹性屈服的材料可以经受由许多工业化学品，油类和溶剂所带来的变坏。
晶片载运装置16包括四个围起的壁，具体地说为侧壁19和20，以及端壁21和22。侧壁19和20以及端壁21和22彼此整体地注塑而成，使得塑料晶片载运装置15成为一件整体。侧壁和端壁的上边缘部分19.1，20.1，21.1和22.1彼此相对为基本上直线的关系，位于一个平面中，并形成该载运装置的顶部开口23，使得容易把晶片W放入该晶片载运装置中，并把晶片由该晶片载运装置15中取出。晶片W可以是在半导体制作或磁记忆存储系统(比如磁盘母板)中所采用的那种类型。
参见图2和3，侧壁19和20上具有多个与它整体地形成的肋棱或齿24和25，在它们之间形成槽或狭缝25.1，用来以彼此间隔开的方式容纳并夹持住半导体晶片W。侧壁19，20为透明的聚碳酸酯，使得容易看到晶片，以便确定它们的存在和位置。侧壁19和20也有圆的偏斜的部分26和27，它们的形状制成与在其中载运的晶片W的形状大致相同。这些偏斜的部分有另外的把晶片分隔开的凸耳28和29，用来以彼此间离开的关系并以彼此相对平稳的关系存放晶片W。
侧壁19和20也具有向下悬并且平行的脚板30和31，以分别形成了侧壁19和20的下边缘部分32和33。
端壁21和22都基本上是平的或是平面的，它们的下边缘部分34和35都被设置成与侧壁19和20的下边缘部分32和33大致在同一平面内。侧壁和端壁的被彼此连接起来的下边缘部分32，33，34和35合在一起在脚部面板30与31之间形成该载运装置的底部开口36，为的是在该载运装置16的底部对晶片W提供进入口。
侧壁19和20有向外伸出的突出部37和38，它们与侧壁的上边缘部分19.1和20.1整体地注塑而成，并且突出部37为细长的，沿着侧壁在纵向上伸展，基本上在侧壁的端部之间的中间，大致如图1中所示。侧壁19有下突出部39，侧壁20也有一个下突出部(未画出)。这些下突出部由侧壁的下边缘部分32和33向外伸出，具体地说由它们的脚部面板30和31伸出。侧壁20的下突出部与侧壁19上的突出部39是镜像对称的。
侧壁的上边缘部分19.1和20.1和端壁的上边缘部分21.1和22.1形成扩大的并向外形成喇叭口的凸缘部分，这分别为在侧壁19和20上的凸缘部分41，42，及在端壁21和22上的凸缘部分43，44。扩大的上凸缘部分41-44彼此相连接，并因此提供了围绕着载运装置16的整个边缘，即沿着侧壁和端壁伸展的凸缘部分。沿着边缘伸展的凸缘部分41-44基本上位于一个平面中。
侧壁19和20和端壁21和22也分别形成了扩大的并向外形成喇叭口的下凸缘部分45，46，47和48，它们彼此连接在一起，并有效地提供了围绕着载运装置16的整个边缘伸展的下凸缘部分。这些下凸缘部分基本上位于一个平面中。
每个脚部面板30和31都有一个在其中形成的标记缺口49，以与在加工机器中的标记肋棱或标记中介体协同工作，用来把此晶片载运装置16在这样的加工机器中精确地定位。在侧壁19和20的脚部面板30和31上的两个下凸缘部分45和46像在50处那样向上扩张，并越过标记缺口49。图2中所示出的部分50的形状可以由越过标记缺口49的一根弧线确定，并在下凸缘部分45和46的几乎整个长度上伸展。
应该特别认识到，端壁21和22的所有部分有基本上一样的高度，并与侧壁19和20有相同的高度。端壁22有一对隔开很宽的支承条51和52，它们与端壁整体地形成，并分别伸展到非常靠近端壁22的上和下边缘部分22.1和35的位置。支承条51的外边缘53与加工机器的一个平表面是共平面的，为的是把晶片载运装置和晶片相对于在该加工机器中的其它装置精确地定位。端壁22也有一个标记横梁54，它是与端壁整体地形成的，有时把它称为″H条″，在支承条51，52的横向上伸展。靠与加工机器中的定位机构协同动作，标记横梁54把晶片载运装置16在该加工机器中精确地定位。尽管所示出的横梁54是整个地伸展到支承条51，52，但是它也可以在支承条之间只部分地横过端壁22。
应该特别地注意到，两个端壁21和22的整个高度都与侧壁21和22的高度相同；并且端壁21和22，以及侧壁，都有扩大的上和下凸缘部分，它们有效地围绕着载运装置16的整个边缘伸展。特别地，端壁22有面板部分55和56，它们分别由标记横梁54向上伸展到扩大的上凸缘部分44，及由标记横梁54向下伸展到扩大的下凸缘部分48。面板55和56都充满支承条51，52之间的整个空间，它们是与端壁22整体地形成的。
当把顶盖17和底盖18施加到载运装置的上和下部分上，分别把它的顶部开口23和底部开口36封闭起来时，顶盖和底盖与载运装置形成了基本上的气密封关系，基本上防止空气，潮气和污染颗粒进或出该载运装置的内部空间57，而晶片W被存放在这一空间中。另外，由于顶盖17和底盖18都由基本上刚硬的但是有弹性的可变形屈服的塑料材料制成或注塑而成，所以在它们移动的过程中，这些顶盖和底盖17，18可能被稍微挠曲，从而使得靠开始把盖的一个角部向上提起使其离开该载运装置，随后逐渐地使盖的其余部分与载运装置脱开的方法，把盖由载运装置上剥落下来。
顶盖17包括一个部分圆柱形的面板或保持部分58，它的曲率与在容器15中所要储存的晶片W的边缘的形状基本上相同。在一个成功的容器的例子中，这些晶片可以有大约为8英寸(20.3厘米)的直径，而面板58的曲率适当地与这一尺寸的面板的边缘的曲率基本一致。这种容器15也适用于存放6英寸(15厘米)，12英寸(30厘米)或更大的晶片，只需把该容器做成适当的尺寸。部分圆柱形的面板58有一个外凸的内表面59，朝向晶片载运装置的内部空间57。
顶盖17也有基本上平的和平面的侧面边缘部分61，62，63，64。将会认识到，邻近载运装置的侧壁19和20的侧面边缘部分61，62提供了盖的弹性，并且这些侧面边缘部分比端部边缘部分63，64明显地宽，这些边缘部分邻近载运装置的端壁21，22。侧面边缘部分61-64直接位于载运装置的上边缘部分19.1，20.1，21.1和22.1上，并用来在该载运装置与顶盖之间保持基本上的气密封密封。
参见图5，表示出了用来与顶盖17的挠曲相适应的减震装置130，它包括多个翅片131，每个翅片有一不连续的晶片接合边缘104，它包括一行100可弹性变形的突出部102，这些突出部沿着部分圆柱形的内表面59在纵向上伸展。如图5中所示，这些行100沿着顶盖17和面板58在纵向上伸展，从而以晶片接合边缘104覆盖在每片晶片W上，并与每片晶片接合。这些行100彼此隔离开。一个中心行100被装设在顶盖的中部。行100的间隔与晶片W的平面相适应。突出部102的每一行100都有两个端部106和一个中间部分108。每一行100基本上为直线的，并沿着内表面59被装到面板58上。每一行100的外边缘整体地用标号103表示，相邻的突出部102的晶片接合边缘104确定了它的形状。
参见图3A，每个翅片131在径向上朝向中心线134伸展，该中心线处于与晶片W(以外轮廓线示出)接合的容器15的内部空间57中。每个翅片131与每个晶片W相接合，并在结构上服弯，以支承该晶片W，并在每片晶片W与面板58之间保持一种隔离开的关系。(也参见图7和10)应该理解到，被示出作为图5的突出部102的翅片131是可以弹性变形的，并将沿着该突出部的轴线A在轴向上弯曲(图7)或被压缩，而在与一晶片W相接合的部位基本上没有弯曲(见图10)。突出部102将很快重新恢复它原来的形状，保持与晶片W的接触，并与顶盖17的挠曲相适应，在运送和储存的过程中对晶片W进行减震。
参见图5，突出部102大致为矩形，并且其宽度伸展进容器57中。每个突出部102的长度沿着行100伸展，且由一个狭缝105把它与相邻的突出部102分隔开。每个突出部102沿着行100的长度由该狭缝105确定(也见图4)，并把这一长度校准成使得每个突出部102利用晶片接合边缘104上的一个接触部分132与一片晶片W相接合。狭缝105使得每个突出部102与一片晶片W相接合，而与相邻的突出部102无关。晶片接合边缘104与盖58离开一段距离，以与晶片W接合，并对晶片W进行减震，这些晶片可以储存在容器15中。
继续参见图5，由面板58到晶片接合边缘104所测量出的突出部102的宽度沿着行100可以逐渐增加和逐渐减小。在中间部分108的突出部102通常比位于端部106的突出部102要宽些。在行的中间部分108的突出部102大约为0.100英寸宽。位于端部106的突出部102大约为0.050英寸。这些数字是企图说明沿着行的中间部分108和端部106的突出部的相对宽度，这不意谓着对本发明的范围有限制。
继续参见图5，沿着行的中间部分108设置的突出部102可以比较宽，以容许顶盖17由于在容器15中的晶片的重量和压靠着晶片W的突出部102的约束力而挠曲和弯曲。位于行的中间部分108的较宽的突出部102容许顶盖17挠曲，同时保持由一个独立的晶片接合边缘104与每一片晶片W相接触。在某些情况下，沿着一行100由中间部分108到每一端部106可能必须以非线性的方式增加突出部102的宽度。
参见图3A，每个翅片131的外边缘103相对于容器15的中心线134的形状对于当顶盖17挠曲时保持与每片晶片W相接触是非常重要的。每个翅片131围绕着半径150是对称地形成的。沿着每个翅片131的外边缘103相对于容器15的中心线134确定了一个外凸的弧形。此外凸的弧形还由径向的距离136进一步确定。该径向距离136为由容器15的中心线134到每个翅片131的晶片接合边缘104的距离。应该认识到，晶片是与容器15的中心线134对准的。因此，一片晶片的半径与容器15的半径150对齐。径向距离136由靠近每个翅片的中点108(见图5)的一点逐渐增加到靠近每个翅片131的每个端部106(见图5)的较大的径向距离136。
如图5所示，用来与顶盖17的挠曲相适应的减震装置130有一外边缘103。外边缘103的形状由沿着一行100的相邻的突出部102的晶片接合边缘104确定。突出部102可以有一个通常的翅片形的基座部分，如图5所示。
参见图5A，用来与顶盖17的挠曲相适应的减震装置130还可以包括相对于容器15的中心线134的一个外凸的弧形的面板58，形成沿着每一行100的外边缘103的外凸的弧形。在这一实施例中，每个突出部102可以有大约相同的宽度。突出部102可以由面板59单独地伸展，没有如图5所示的通常的翅片形的基座部分。在图5A，5B和5C中的深色的线135示出了当与晶片接合时面板58的部分。
参见图5和5A，每个突出部102沿着行100被一个狭缝105与相邻的突出部102分开。该狭缝105和相邻的突出部的晶片接合边缘104确定了一个沿着每一行100的不连续的弧形外边缘103。
参见图3A，多行100的突出部102可以沿着其内表面59横截顶盖17分布。一行100可以在侧壁19和20之间沿着内表面59位于中间。突出部102的行100也可以被设置在中心行100与顶盖17的侧面部分61，62之间。如图6和7所示，翅片131可以与顶盖17整体地注塑而成，以便把制作成本减到最小。
如图5所示，为了参考，一组相应的突出部被标以标号102。每组相应的突出部102将与一片特定的晶片W相接合，并对它进行减震。在每个各自的行100中的突出部102的相对宽度由一行到另一行可以不同，以便适应不同形状的盖17和顶盖17的不同量的挠曲。沿着面板58对中的一行100可以有比被设置在中心行100与侧面部分61，62之间各行100的相应的突出部短一些的突出部，以便适应晶片W的半径与圆柱形的内表面59的半径的差别。
参见图5B和5C，用来适应顶盖17的挠曲的减震装置130可以包括多个翅片131，它们包括由面板58的内表面59伸展的一个连续的窄条138。该连续的窄条138有离开容器15的中心线134(见图3A)一个径向距离136的一个晶片接合边缘104，以便形成如上所述的外凸的弧形。这一外凸的弧形适应由于压靠着减震装置并把它向外施加作用力的晶片W而使顶盖17发生的挠曲。如图5B所示，沿着翅片131的基座部分，面板58可以有一个基本上平行于容器15的中心线134(见图3A)的圆柱形状。翅片131的宽度由中心部分108到端部106逐渐减小，以形成外边缘103相对于容器15的中心线134(见图3A)的外凸的弧形。
如图5C所示，用来适应顶盖17的挠曲的减震装置130可以包括当处于第一未发生挠曲的位置时被做成的相对于容器15的中心线134(见图3A)有一外凸的弧形的面板58。如在图5C中的外轮廓线所示，当在一第二发生挠曲的位置容器15装有晶片W时，该面板58可以基本上与中心线13(见图3A)平行。
参见图5D，用来适应顶盖17的挠曲的减震装置130可以包括一翅片131和基本上平行于中心线134(在此图中未画出)的面板58。在这一实施例中，通过改变中间部分108到端部106的翅片131的结构以与顶盖17的挠曲相适应。在这一实施例中，通过改变翅片131的结构或厚度，可以改变翅片131的可压缩性。用来适应顶盖17的挠曲的减震装置130也可以包括面板58的厚度的改变。从邻近每个翅片131的中间部分108，面板58的厚度可以逐渐减小到邻近每个翅片131的各端部106的较小的厚度。
参见图10，顶盖17中的翅片131将在在轴向上被压缩，以在晶片接合边缘132处与晶片W相接合。
如图11所示，翅片131的厚度可以由沿着翅片131的中间部分108的一较大的厚度变化成沿着翅片131的每个端部106的一较小的厚度。沿着翅片131的长度，翅片131的可压缩性可以以一种方式靠使结构变成一种改进的I形横梁或阶梯形地移去材料来改变。不管翅片131为一个连续的窄条138，还是一行100的突出部102，都可以采用靠沿着翅片131改变可压缩性的方法以结构适应顶盖17的挠曲。
参见图6，示出的翅片131的截面有一带锥度的形状。所示出的翅片在邻近面板58的内侧表面59有一较宽的厚度，而离开内侧表面59的部位有一较窄的厚度。应该认识到，翅片131沿着由中心线134(见图3A)伸展的容器15的一个半径150指向朝里面。
参见图6A，翅片131表示出有一球珠形状140。该球珠形状140沿着半径150是对称的(见图3A)。该球珠形状140有一个晶片接合边缘104，被示出为一个弯曲的表面142。
参见图6B，翅片131表示出在晶片接合边缘104处有一尖锐的刀形边缘144。
参见图6C，晶片接合边缘104表示出在沿着半径150(见图3A)在径向上指向容器15的里面的翅片131的端部上有一平的表面146。该翅片131沿着半径150是对称的(图3A)，并且该平的表面146与半径150(见图3A)大致垂直，与翅片131将晶片的半径压缩相适应，以使晶片W弹性地接合，并支承着晶片。
参见图6D，晶片接合边缘104表示出为离开面板58的内表面59的一个圆形边缘142。该翅片131围绕着半径150被做成对称的(图3A)。
顶盖17也有在面板58上形成的多个变形部分或堆垛用的偏斜部分65，使得把容器一个堆放到另一个上变得容易。
顶盖17也有扩大的顶盖凸缘部分，它们围绕着顶盖的整个边缘伸展，更具体地说，顶盖有向里面伸出的扩大的顶盖凸缘部分66，67，它们沿着顶盖的侧面边缘部分61，62伸展，并有扩大的顶盖凸缘部分68，69，它们沿着端部边缘部分63，64伸展。当把顶盖17放到载运装置16上时，凸缘部分66-69以基本上气密封的方式与载运装置16的凸缘部分41-44相接合，并环绕着这些凸缘部分。顶盖17的凸缘部分66-69和载运装置的凸缘部分41-44对于把顶盖17紧固到载运装置16上提供了一种搭扣配合。在盖上的互相配合的凸缘部分66-69与载运装置16上的凸缘部分41-44是把顶盖17固定到载运装置16上的唯一部件，即没有其它的锁闭装置，用来把顶盖17固定到载运装置16上。
顶盖17也有一对突出部70，71，它们由凸缘部分67向外突伸，并在纵向上沿着靠近顶盖的端部的凸缘部分67和侧面边缘部分62伸展，相对于载运装置16上的相邻的突出部38为偏离开的方式。突出部70，71在完成把顶盖18封闭到载运装置16上是有用的。在把顶盖放上的最后阶段，可以用手把突出部70，71向载运装置上的突出部38压挤，以确保完成把顶盖放上，并确保实现搭扣配合。顶盖17也可以有在凸缘部分66上对称地设置的突出部。
虽然使用此容器16的技术人员可以设想出各种把顶盖17放上和取下的步骤，但是已经发现成功的步骤为首先把顶盖17放到侧壁和端壁的上边缘部分上。开始，可以用人手的手掌或根部把顶盖的两个角部压到侧壁和端壁的凸缘部分上。随后，逐渐把顶盖的侧面边缘部分61，62压到载运装置的侧壁上的凸缘部分41，42上，直到盖的整个凸缘部分66-69实现并完成搭扣配合到载运装置的相邻的凸缘部分41-44上。
为了移去该顶盖17，把一个角部，比如相邻的凸缘部分67和69提升起来离开载运装置的相邻的凸缘部分42，44，并把顶盖的角部向上挠曲。在顶盖上通过提起使凸缘部分逐渐地脱开，直到该盖与载运装置的所有凸缘部分41，42分开。
制作载运装置16和顶盖17的特定的材料是高度抗磨损和划伤的，因此，当把盖提升起来或放到载运装置上时，颗粒的产生被减到了最少。
底盖18有侧面边缘部分72和端部边缘部分73，它们分别位于载运装置的下边缘部分32，33和34，35的下面，并与载运装置的端壁和侧壁的下边缘部分相接合，对在底盖18与载运装置16之间实现基本上的气密封有重要的贡献。
底盖18也有一个底部的圆柱形面板75，它有一形成内部的晶片密封区域57的底部的内表面76。在底盖18的内表面76上形成了一个减震装置130，以支承着晶片，并使晶片离开底部的圆柱形面板75。
参见图3A，一个用来适应底盖18的挠曲的第二减震装置130.1可以包括一个底部的翅片148，它在底盖18的纵向上伸展。在图10所示的实施例中，在底盖18上形成了两个底部翅片148，把它们的形状(见图12)设计成当为了支承晶片W而与晶片接合时，向外弯曲，并防止晶片旋转。在底盖18上的每个底部翅片148有一个晶片接合边缘114，它离开容器15的中心线134有一个径向距离136。另外，在底盖18上的每个底部翅片148可以有与在顶盖17上的翅片131类似的形状。在底盖18上的底部翅片148可以有一个晶片接合边缘114，它的形状与在顶盖17上的翅片131类似。在底部翅片148上的晶片接合边缘114可以有一平的形状(见图12)，或可以有一刀形边缘的形状(未画出)，或一个圆形的边缘142(见图3A)，如上面所讨论的那样。
继续参见图3A，在底盖18上的底部翅片148可以是一个连续的窄条149，或是可弹性地挠曲的突出部117的一个不连续的行110，如图8中所示。在底盖18上的第二减震装置130.1在图8中示出，为多个翅片148，它们有一不连续的晶片接合边缘114，形成了一行110可弹性地挠曲的突出部117。在底盖18上的突出部117基本上与在顶盖17上的突出部102类似。继续参见图8；在底盖18上的每个翅片148有两个端部116和一个中间部分118。每个翅片148有一个晶片接合边缘114，它可以有一个外凸的弧形，用来适应底盖18相对于中心线134(见图3A)的挠曲，如上面所讨论的那样。
继续参见图3A，用来适应底盖18的挠曲的第二减震装置130.1可以由与用来适应顶盖17的挠曲的减震装置130类似的一种结构构成，如上面讨论的那样。从容器15的中心线134到底盖18上的底部翅片148的晶片接合边缘114的径向距离136逐渐地从中间部分118到每个端部116减小(见图8)。这一逐渐改变的径向距离136可以由底部翅片148相对于底盖18的一个弧形构成，或由底部圆柱形面板75相对于容器15的中心线134的一个弧形构成。如上面关于图5D中所示的顶盖17的讨论那样，底盖18可以有一个底部的圆柱形面板75，它的厚度从邻近每个底部翅片148的中间部分118到邻近在底盖18上的底部翅片148的每个端部116的底部圆柱形面板75的部分逐渐减小。
继续参见图3A，用来适应底盖18的挠曲的第二减震装置130.1也可以包括在底盖18上的底部翅片148上的一种结构，此结构使翅片131的可压缩性由邻近中间部分118的高可压缩设计改变成邻近每个端部116的较小的可压缩设计。在底盖18上的底部翅片148与在顶盖17上的翅片131一起，在运送和储存的过程中，使晶片悬在容器15中，在晶片接合边缘104，114之间，同时在所有的晶片W之间相等地分配夹持作用力，并容许盖17，18中的任何一个或两个的弯曲或挠曲。
参见图3A，应该理解到，当把底盖18放到载运装置16上时，在底盖18上的每个翅片148的晶片接合边缘114将与每个晶片W相接合，并把它由它的沿着侧壁19和20的放置位置提升起来。晶片W将被悬在底盖18上的底部翅片148与顶盖17上的翅片131之间。
参见图8，用来适应底盖18的挠曲的第二减震装置130.1也可以包括在底盖18上进行加强，以在把底盖18放到载运装置16上时经受底盖18的挠曲。底部圆柱形面板75的厚度由邻近每个翅片148的中间部分118到邻近底盖18上的每个翅片148的每个端部116可以改变。另外，在外面的面板75上，底盖18可以有多个支承肋棱112。这些支承肋棱112由底盖18向下伸展，并由容器15向外伸展。每个支承肋棱112平行于在底盖18上的一翅片148。这种肋棱112加强底盖18，以便当把晶片W插入到容器15中并与用来适应盖的挠曲的减震装置130相接合时，减少弯曲或挠曲。
参见图12，每个底部翅片148都有一个外部的壁表面152，它由底部面板75基本上竖直地形成。每个底部翅片148也有一个内部的壁表面154，与竖直的外部的壁表面152形成一个锐角。在两个底部翅片148上的内部的壁表面154彼此相对。在底部翅片148上的晶片接合边缘114在外部的壁表面152与内部的壁表面154之间伸展，以与晶片相接合。底部翅片148的这一结构使得与晶片接合的部分132对底部的翅片148施加作用力，以向外弯过外部的壁表面152。这一向外的弯曲把晶片W锁住，使之不能在容器15中旋转，同时使晶片W离开底部面板75，并适应底盖18的挠曲。
底盖18也有凸缘部分，其围绕着底盖的整个边缘伸展，更具体地说，底盖包括扩大的凸缘部分78，79，它们沿着底盖的侧面边缘部分72伸展，并环绕着载运装置的侧壁19，20的凸缘部分45，46。底盖18也有扩大的底盖凸缘部分80，81，它们沿着底盖的端部边缘部分73伸展，并环绕着载运装置16的端壁的扩大的凸缘部分47，48。凸缘部分78，79，80和81基本上位于一个平面中，并以搭扣配合环绕着晶片载运装置的凸缘部分45，46，47和48，并以基本上气密封的方式把底盖保持在晶片载运装置上。在底盖上的凸缘部分78-81与晶片载运装置的凸缘部分45-48包括把底盖保持在晶片载运装置上的唯一装置，即不需要其它的锁件装置，用来把底盖固定到载运装置上。
载运装置16与顶盖和底盖17，18之间的基本上的气密封防止了空气，其它气体，潮气和颗粒进或出容器15，并防止当大气压力变化时载运装置吐气或吸气。
底盖18也有一对细长的突出部82，83，它们在纵向上沿着侧面边缘部分72之一并邻近底盖的凸缘部分79伸展。凸缘部分82，83位于靠近晶片载运装置的下侧面边缘部分上相邻的突出部40的部位，但是相对于这些突出部40为偏置的关系，从而使用者可以容易地同时使突出部83和40接合和同时挤压这两个突出部，并确保在把底盖放到载运装置上的过程中完成搭扣配合。通常，把底盖18放到载运装置上是用如下方法把底盖18放到一个支承台上，随后把载运装置16放到该底盖上，并施加压力，使得该载运装置16和盖18以搭扣配合紧固在一起。如果晶片W已经在该载运装置中，这些晶片将由底盖18提升起来，离开侧壁19，20的偏置部分26，27。在与突出部82和83相对的侧面边缘部分72上，底盖18也可以有一对对称设置的突出部。
当把底盖18从晶片载运装置上移去时，使底盖的一个角部挠曲，如上面关于顶盖所描述的那样，从而可以把底盖18逐渐地由晶片载运装置的扩大的下凸缘部分45-48上脱开，为的是把底盖移去。底盖的凸缘部分78-81与晶片载运装置的凸缘部分45-48相接合，并环绕着这些凸缘部分，在底盖18与晶片载运装置之间确定了一种基本上气密封的关系，以防止空气，潮气和颗粒进或出该载运装置的内部空间57。而底盖凸缘部分78-81基本上在一个平面中，沿着底盖的侧面边缘部分72伸展的凸缘部分78，79的部分78.1，79.1偏离开保持底盖凸缘部分的平面，为的是与凸缘部分45，46的部分50的形状相一致，而这些部分偏离开晶片载运装置上的凸缘部分的平面，并越过晶片载运装置的脚部面板30，31上的标记缺口49。
底盖18也有向外伸出的唇部84，它们绕着底盖的周边向外突出，除了在突出部82，83以外，以便使底盖增加强度。类似地，顶盖17有向外伸出的唇部85，它们绕着顶盖的整个周边由顶盖的边缘部分向外突出，除了在突出部70，71以外，对顶盖提供了另外的强度。
参见图13，想要这样使用容器15，即使它的带有H形横梁54的端壁22与在加工设备上的一个接口相接合。这样，在使用中顶盖17可以有与图1中所示的不同的取向，使得顶盖17和底盖18被竖直地放置，如图13中所示。在这种取向下，晶片(未画出)为水平地取向，而顶盖17在功能上成为一侧盖17.1。
在权利要求中使用的术语顶，端，底和侧只是用于显示本发明的部件的彼此相对定位，而不要被理解成限制权利要求关于取向不同的容器15的内容。
本发明可以在其它的具体形式下实施，而不偏离它的精神或主要的贡献，因此，希望本实施例在所有的方面被看作是说明性的而不是限制性的，为了表明本发明的范围，请参见所附的权利要求而不是上述的描述。
权利要求
1.一种用于半导体晶片或类似物品的容器，它包括a)一个有两个侧壁和两个端壁的容器，一个装在侧壁和端壁上而形成一内部的晶片密封区域的底壁，一个可移去的顶盖，该顶盖密封地装到两个侧壁和两个端壁上，以提供进入内部的晶片密封区域的入口，在此区域中容放晶片，该容器在每个侧壁上有晶片支承件，这些晶片支承件被设置成用来把晶片保持成隔离开的轴向排列；b)该顶盖包括可弹性变形的材料，使得当其被装到侧壁和端壁上，而晶片放在晶片密封区域中时，顶盖向外挠曲，该顶盖还包括一种晶片减震装置，用来与每片晶片接合，并用来适应顶盖的向外的挠曲。
2.如权利要求1所述的容器，该减震装置还包括多个在顶盖的内侧面上沿纵向伸展的翅片，在离开顶盖一段距离的每个翅片上有一个晶片接合边缘。
3.如权利要求2所述的容器，每个翅片还包括一行突出部，它们在顶盖的纵向上伸展，每个突出部有一个晶片接合边缘。
4.如权利要求2所述的容器，每个翅片还包括一个中间部分和两个端部，沿着其长度翅片的可压缩性是可以改变的，邻近中间部分的翅片比邻近每个端部的翅片有更高的可压缩性。
5.如权利要求4所述的容器，其特征在于，翅片有一定厚度，翅片的厚度由邻近翅片的中间部分一较大的厚度逐渐变成邻近翅片的每个端部的一较小的厚度。
6.如权利要求1所述的容器，其特征在于，减震装置还包括多个沿着顶盖的内侧面在纵向上伸展的球形边缘，这些球形边缘有一个晶片接合边缘，以及容器中的一个中心线，晶片接合边缘相对于容器的中心线有一外凸的弧形。
7.如权利要求2所述的容器，其还包括容器的一中心线，翅片在径向上与容器的中心线对准。
8.如权利要求7所述的容器，其还包括每个翅片上的晶片接合边缘相对于盖的中心线为一外凸的弧形。
9.如权利要求8所述的容器，其特征在于，每个翅片上的晶片接合边缘的外凸的弧形由每个翅片形成，这些翅片有一个在晶片接合边缘与顶盖之间形成的宽度，每个翅片的一中间部分以及每个翅片的一端部，邻近中间部分的每个翅片的宽度较大，而邻近每个端部较小。
10.如权利要求2所述的容器，其特征在于，翅片有一个平的与晶片接合的部分，当由载运装置中的晶片接合时翅片被压缩，而基本上没有弯曲。
11.如权利要求7所述的容器，其特征在于，晶片基本上是圆形的，在容器中的半径由中心线伸展，并与每个翅片相交，每个翅片绕着该半径对称地形成，以通过压缩而基本上没有沿着半径的弯曲接合基本上圆形的晶片。
12.如权利要求1所述的容器，其还包括在底盖上的减震装置，在底盖上的减震装置伸展到内部的晶片密封区域中，与晶片接合，并把晶片悬在底壁上的减震装置与顶盖上的晶片减震装置之间。
13.如权利要求12所述的容器，其特征在于，底壁为一个可移去的盖。
14.如权利要求12所述的容器，其特征在于，在底壁上的减震装置还包括一对底部翅片，它们彼此分离开，并沿着底壁在纵向上伸展，这一对底部翅片有基本上竖直的外侧壁表面，这一对底部翅片还包括相对于外侧壁表面以锐角形成的内侧壁表面，在外侧壁表面与内侧壁表面之间的一个晶片接合边缘，从而当被晶片接合时，底部翅片向外弯曲，彼此离开，支承着晶片，并使晶片离开底壁。
15.如权利要求3所述的容器，其还包括在每个翅片上由每个突出部上的晶片接合边缘形成的一个外边缘，这些突出部使晶片接合边缘离开顶盖一个宽度，包括每个翅片的中间部分以及每个翅片的两个端部，由每个翅片的中间部分到每个翅片的每个端部，该宽度逐渐减小。
16.如权利要求15所述的容器，其特征在于，由每个翅片的中间部分到端部，突出部的宽度以非线性的方式逐渐减小。
17.如权利要求15所述的容器，其还包括容器的一中心线，每个翅片的外边缘相对于该容器的中心线形成一个外凸的弧形。
18.如权利要求2所述的容器，其特征在于，一个中心翅片在盖上位于侧壁之间的中间部位。
19.一种用来储存和运送半导体晶片或类似物品的装置，在该装置中有多个半导体晶片，该装置包括a)一个有形成一个内部腔室的两个侧壁和两个端壁的容器，一个可移去的底盖，以及一个可移去的顶盖，该顶盖提供了进入内部的晶片密封区域的入口，在此区域中容放和储存这些晶片，该容器在每个侧壁上有把晶片分开的肋棱，以彼此隔离开并相互面对的方式保持这些晶片，晶片横截着侧壁取向，把顶盖密封地装到端壁和侧壁上，把底盖密封地装到侧壁和端壁上，从而内部的晶片密封区域被密封起来，防止来自装置外面的环境因素的污染；以及b)在顶盖上有多个可弹性压缩材料的翅片，每个翅片在顶盖的内侧面上沿纵向伸展，这些翅片彼此隔离开，每个翅片有一个中间部分和两个端部，在每个翅片上有一个晶片接合边缘，该晶片接合边缘离开顶盖一段距离，在每个翅片上的晶片接合边缘离开容器的中心线一个径向距离，由每个翅片的中间部分到每个翅片的端部该径向距离逐渐减小，从而以相对于容器的中心线为一个外凸的弧形设置每个翅片的晶片接合边缘，从而把晶片接合在容器中，并在容器中被减震，翅片的压缩平衡横截着每片晶片的保持作用力，同时适应顶盖的挠曲。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，由顶盖相对于容器的中心线的一种外凸的弧形形成逐渐改变的径向距离。
21.如权利要求19所述的装置，其还包括由顶盖到晶片接合边缘确定的翅片宽度，由翅片的中间部分到每个端部，该翅片宽度逐渐减小，从而晶片接合边缘相对于容器的中心线有一个外凸的弧形。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于，每个翅片包括一行可压缩的突出部，每个突出部与相邻的突出部离开一个狭缝，沿着翅片晶片接合边缘是不连续的，在每个突出部上有一个与晶片接合的部分。
23如权利要求19所述的装置，其特征在于，底盖有一个装置，用来适应底盖的挠曲，从而晶片被悬在顶盖的翅片与该装置之间，为的是适应底盖的挠曲。
24如权利要求19所述的装置，其特征在于，每个翅片向里面指向内部的晶片密封区域，并当顶盖在容器上时，每个翅片与容器的中心线对准。
25.如权利要求23所述的装置，用来适应底盖的挠曲的装置还包括一对沿着底盖在纵向上伸展的翅片，这些翅片彼此隔离开，在每个翅片上有一个晶片接合边缘，该晶片接合边缘与底盖离开一段距离。
26.如权利要求1 9所述的装置，其特征在于，顶盖由可弹性变形的材料制成，在顶盖的外侧表面上有一个叠垛结构。
27.如权利要求19所述的装置，其特征在于，顶盖由有一定厚度的可弹性变形的材料制成，由邻近每个翅片的中间部分到每个翅片的端部，顶盖的厚度逐渐减小，从而顶盖可以经受挠曲，并且顶盖的变化的厚度形成逐渐改变的径向距离。
28.如权利要求25所述的装置，其还包括每个翅片的晶片接合边缘相对于容器的中心线为一外凸的弧形，这种外凸的弧形由容器的中心线与晶片接合边缘之间的一个径向距离所确定，每个底部翅片有一个中间部分和两个端部，由每个底部翅片的中间部分到每个底部翅片的端部，该径向距离逐渐减小。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，每个底部翅片在底盖上基本上竖直地取向，从而当与晶片接合时，底部翅片向外弯曲，把晶片紧固住，并防止晶片在容器中旋转。
30.一种用来储存和运送半导体晶片或类似物品的容器，它包括a)一个有被密封地装到两个端壁上的两个侧壁的容器，两个侧壁彼此离开，一个被密封地装在侧壁和端壁上形成内部的晶片密封区域的底壁，b)一个可移去的顶盖，当其在容器处于未被装载的状态下就位时，它有一第一未挠曲的位置，当其在容器处于被装载的状态下就位时，该顶盖有一第二被挠曲的位置，该顶盖有一个用来对伸展进内部的晶片密封区域的晶片进行减震的装置，对晶片进行减震的该装置有一邻近每个端壁的端部和一个在端部之间的中间部分，在邻近对晶片进行减震的该装置的中间部分，该顶盖挠曲一较大的距离，而在邻近端部的部位其挠曲一个较小的距离，c)当该顶盖处于第一未挠曲的位置时，在对晶片进行减震的该装置上的一个晶片接合边缘形成一个弧形，当该顶盖处于第二被挠曲的位置时，该晶片接合边缘形成一个基本上直线的形状。
31.如权利要求30所述的容器，其特征在于，对晶片进行减震的装置的弧形由顶盖的形状来形成，晶片接合边缘与顶盖离开一个宽度，邻近该减震装置的中间部分和端部，该宽度基本上是类似的。
32.如权利要求30所述的容器，其特征在于，底壁是一个可移去的底盖，一对底部翅片在该底盖上沿纵向伸展，在每个底部翅片上有一个晶片接合边缘，在每个底部翅片上的该晶片接合边缘与底盖隔离开，并被做成在一第一未挠曲的位置为弧形的，当该底盖处于一第二被挠曲的位置时，该晶片接合边缘形成一个基本上直线的形状。
33.如权利要求30所述的容器，其特征在于，该弧形由使晶片接合边缘与顶盖离开一个宽度形成，由减震装置的中间部分到其端部，该宽度逐渐减小。
34.如权利要求31所述的容器，其还包括在顶盖上的一个叠垛结构，当顶盖处于第一未挠曲的位置和第二被挠曲的位置时，该叠垛结构相对于容器维持一种被挠曲的位置，该叠垛结构位于邻近侧壁与端壁相交的部位。
35.如权利要求34所述的容器，其特征在于，该叠垛结构还包括在顶盖上形成的多个叠垛偏置部分，这些叠垛偏置部分有一基本上平的表面，每个叠垛偏置部分的平的表面与其它叠垛偏置部分的其它的平的表面为平面关系。
36.如权利要求34所述的容器，其还包括在容器的底部上的多个侧面边缘部分，用来与叠垛偏置部分相接合，从而可以把多个容器叠垛在一起，被叠垛的容器的重量由容器内部的晶片密封区域的侧壁和端壁来支承。
37.如权利要求30所述的容器，其特征在于，减震装置还包括由顶盖伸展的多行突出部，每个突出部被单个地装到内部的晶片密封区域上，从而每个晶片被每一行中的单个的突出部接合。
38.如权利要求37所述的容器，其还包括每个突出部的可压缩性的数值，沿着该行每个突出部的可压缩性的数值逐渐改变，在靠近容器的端部有较高的可压缩性。
全文摘要
本发明是一种运送容器，用来安全地储存像半导体晶片这一类的物品。该运送容器有两个侧壁，它们密封地连接到两个端壁上，形成一个大致长方形的内部晶片密封区域。一个顶盖和一个底盖可移去地装到该容器上，在运送和储存过程中保护晶片，并对晶片提供进行加工的入口。一种减震装置把晶片牢固地固定在容器中的位置上，以防止对晶片的损坏。还有，晶片被锁定在其位置上，以防止由于在晶片的密封区域中由晶片对着容器摩擦而产生的颗粒污染。用来适应盖的挠曲的减震装置把晶片支承在并悬置在晶片密封区域中。该减震装置由顶盖伸展，并有多个晶片接合边缘。每个边缘都被做成一相对于容器的中心线的外凸的弧形。此弧形可以由在运送装置的盖中的初始的弧形构成，或由从运送装置的盖伸展的一个弧形的翅片构成。当被晶片接合时，该减震装置的构形被压缩，把晶片紧固，同时使晶片离开顶盖。该减震装置沿着翅片的长度可以有一个连续的晶片接合边缘，或者可以把它分成与晶片接合的突出部或指状物，每个突出部或指状物与一片晶片相接合。底盖也可以有一个减震装置，它与晶片接合，并使晶片与底盖离开。把底盖上的减震装置的结构设计成向外弯曲，以把晶片锁住，使之在运送装置中不旋转。
文档编号H01L21/673GK1163675SQ96190817
公开日1997年10月29日 申请日期1996年6月6日 优先权日1995年6月6日
发明者D·L·尼塞施 申请人:氟器皿有限公司