説明

基板収納容器

【課題】複雑な施錠機構を簡素化するとともに、施錠時の回転トルクが大きくなって開閉装置側に負担が掛かり、最悪の場合、停止してしまうといった問題を解決する。
【解決手段】開口を有し基板を収納する容器本体と、容器本体の開口を閉鎖する蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体には、一対の施錠機構9が配設されていて、前記施錠機構9が、カム溝19を有し、外部からアクセス可能な操作凹部を中央に有する回転部材13と、前記カム溝19に係合する一対の細長形状をしたラッチバー部材14と、ラッチバー14の先端に位置して蓋体側壁の内部から外部へと出没する係止部31を有し、係止部31が蓋体の幅方向にスライドして係止する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウェハ、ガラスウェーハ、マスクガラス等の精密基板などを収納し、輸送、搬送、保管などに使用される基板収納容器、特には基板収納容器に取付けられる蓋体の施錠機構に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体部品の微細化や配線の狭ピッチ化が進んでいる。このため、半導体ウェハなどの基板を収納する基板収納容器は、輸送時に基板が回転することで、発塵や、有機物の付着などにより汚染されること、あるいは損傷することを防止するために基板押さえによる保持力を大きくすることが検討されて対策されていた。こうした基板を保持するリテーナは、蓋体の中央部に設けられる凹部に取り付けられて使用されていた。
【0003】
従来の基板収納容器では、また、蓋体には、容器本体と蓋体とを係止するための施錠機構が1対内蔵されていて、蓋体側面から出没する係止爪が、容器本体の開口内周面の係止凹部に係合して、蓋体により容器本体の開口をシール可能に閉鎖していた(特許文献1、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−320028号公報
【特許文献2】特開2003−133405号公報
【0005】
特許文献1及び2では、施錠機構は、単に蓋体側壁から出没するだけでなく、回転部材の動きを変換してラッチバーを蓋体外方向に突出させるとともに、これをさらに蓋体の厚さ方向に移動させて係止させるために複雑な機構となっていた。また、外部からのアクセス凹部と係止部とが一直線上にあり、蓋体に設けられるリテーナが基板を保持する方向に、施錠機構の係止部も移動して係止していたので、施錠時の回転トルクが大きくなって装置側に負担が掛かり、最悪の場合、停止してしまうといった問題があった。
【0006】
基板収納容器は、SEMI規格E47.1、E62、M31等により、基板収納容器の外形寸法や、主要寸法、蓋体の厚さやウェーハの位置寸法、施錠機構のアクセス位置が定められている。そのため、特許文献1、特許文献2の構造では、蓋体は、内部に収納する施錠機構や、容器本体と相対する面に設ける基板リテーナをこれらの規格に準じるように設ける必要があった。結果として、蓋体は十分な剛性が得られない寸法で設計することを余儀なくされていた。そのため、基板を収納して蓋体を施錠したときに、基板を保持するリテーナの反力が蓋体にかかることになる。特には施錠機構の係止部からの距離が遠い蓋体中央部が外側に膨れてしまい、蓋体表面でのセンシングやシール性能に問題が生じることがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、蓋体を容器本体に施錠する施錠機構を簡素化するとともに、施錠時のトルクを小さくして施常時のトラブルを無くすことを目的としている。また、蓋体の変形が少なく、シール性能を損ねる事の無い基板収納容器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の基板収納容器は、上記課題を解決するためになされたものであり、開口を有し基板を収納する容器本体と、容器本体の開口を閉鎖する蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体には、一対の施錠機構が配設されていて、前記施錠機構が、カム溝を有し、外部からアクセス可能な操作凹部を中央に有する回転部材と、前記カム溝に係合する一対の細長形状をしたラッチバー部材と、ラッチバーの先端に位置して蓋体側壁の内部から外部へと出没する係止部を有し、係止部が蓋体の幅方向にスライドして係止することを特徴とする。
【0009】
前記施錠機構が、一端が前記カム溝に係合し、他端が2つに分岐した連結部材を有し、前記ラッチバーが、前記連結部材の分岐された他端側とそれぞれ係合する基板収納容器とすることができる。
【0010】
前記一対のラッチバー部材は、それぞれ中間部に貫通穴を有し、蓋体に設けられる突起により、移動が規制されるとともに、前記蓋体の中心線に対してそれぞれ傾斜して支持されており、前記係止部は、前記操作凹部よりも前記蓋体の内側に位置しており、前記回転部材の回転操作により前記係止部は、前記蓋体の幅方向にスライドして係止する基板収納容器とすることができる。
【0011】
前記容器本体の係止凹部が、カム面を有し、前記係止部と嵌合する基板収納容器とすることができる。
【0012】
前記係止部の先端に、軸止された回転ローラーを設けた基板収納容器とすることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明では、施錠機構の係止部の移動方向と、蓋体の取り付け方向、すなわち基板の押圧方向とを異なる方向にスライドさせて係止することで、施錠機構を簡素化するとともに、施錠時のトルクを低減することができるし、ラッチバーの端部に位置する首部と、首部よりも太く形成される頭部を設けて、スライドさせて容器本体のカム面の先の狭くなった部分と噛み合うように係止することで、輸送時や落下等の衝撃を受けても、施錠機構が開錠される方向に移動しにくくなり、蓋体が容器本体から外れることを防止できる。
また、施錠機構の係止部を施錠機構のアクセス凹部よりも蓋体の中心線方向に関して中央寄りに設けているので、蓋体を容器本体に施錠するときに、蓋体中央の変形が少なく、シール性能を損ねる事の無い基板収納容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態の基板収納容器を展開して示す概略斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態の基板収納容器を、蓋体を閉鎖した状態で示す概略斜視図である。
【図3】本発明の実施形態の蓋体の正面図である。
【図4】本発明の実施形態の蓋体の裏面図である。
【図5】本発明の実施形態の蓋体に内蔵される施錠機構が開の状態を表す正面図である。
【図6】本発明の実施形態の蓋体に内蔵される施錠機構が閉の状態を表す正面図である。
【図7】本発明の実施形態の施錠機構の作動機序を説明する図であって、(A)は本発明の実施形態の施錠機構の係止部が開の状態を表す部分拡大断面図、(B)は本発明の実施形態の施錠機構の係止部が閉の状態を表す部分拡大断面図である。
【図8】本発明の実施形態の施錠機構の作動機序を説明する図であって、(A)は本発明の実施形態の施錠機構の係止部が開の状態を表す部分平面図、(B)は本発明の実施形態の施錠機構の係止部が閉の状態を表す部分平面図である。
【図9】本発明の別の実施形態の施錠機構の作動機序を説明する図であって、(A)は本発明の別の実施形態の施錠機構が開の状態を表す正面図、(B)は本発明の別の実施形態の施錠機構が閉の状態を表す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明による基板収納容器の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1〜8は、本発明の実施形態を示す図である。
本実施形態の基板収納容器1は、図1〜図4に示すように、半導体ウェーハを複数枚収納する正面に開口を備えた容器本体2と、この容器本体2の開口を閉鎖する蓋体3とを備え、容器本体2の向き合う内側壁のそれぞれには、半導体ウェーハを水平に支持可能な支持部材(図示せず)が設けられている。
【0016】
蓋体3は、蓋体本体4とカバープレート5とからなり、容器本体2の開口部を閉鎖してシールを形成する。板状に形成されるカバープレート5には、外部か施錠機構9にアクセク可能とする一対のアクセス凹部貫通孔6a(以下、キー孔ともいう)と、キー孔6aを取り囲むように配設される一対の円弧孔7と、蓋体開閉装置との間で位置決めされる位置決め凹部8が形成されている。
皿状に形成される蓋体本体4は、1面側と他面側(容器本体と向き合う側)とに凹部が交互に形成され、1面側の凹部に蓋体3と容器本体2との施錠を行なう一対の施錠機構9を備えている。蓋体本体4の側壁には、前記施錠機構が出没する側面貫通穴10が、容器本体2の係止凹部11に対応する位置に、形成されている。また、側壁には、シールガスケット(シール部材)12が取り付けられている。施錠機構9は、回転体13と、ラッチバー14と、連結部材15とから構成されている。なお、16は、回転体13を支持する円弧状リブ、17は、ガイドリブである。
【0017】
蓋体本体4の他面側の凹部には、図4に示すように、基板を個別に保持するリテーナ18が設けられている。リテーナ18は、通常用いられているものと同様であって、枠体部と、ここから延びる弾性片と、弾性片に形成される保持部を有していて、容器本体に蓋体を取り付けたときに、保持部にて基板を個別に保持するようになる。
【0018】
収納される半導体ウェーハは、例えば925μmの厚さを有するφ450mmの薄くて、大きいシリコンウェーハからなり、周縁部に位置合わせや識別用のノッチが平面半円形に切り欠かれており、容器本体に25枚の半導体ウェーハが水平状態で、一定間隔で整列して収納される。
【0019】
容器本体と蓋体とは、所定の樹脂を含有する成形材料によりそれぞれ射出成形される。この成形材料中の所定の樹脂としては、例えば力学的性質や耐熱性等に優れるポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、あるいは環状オレフィン樹脂、液晶ポリマー等があげられる。これらの樹脂には、カーボン、カーボン繊維、金属繊維、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー、帯電防止剤、又は難燃剤等が必要に応じて選択的に添加される。
【0020】
本発明の施錠機構の詳細を図面を用いて以下に説明する。
図5〜図8は、本発明の施錠機構の一実施の形態を示す。
図5は、蓋体のカバープレートを除いた状態を表す正面図であり、一対の線対称に配置された施錠機構9は、アクセス凹部6bと円弧状のカム溝19とを備えた略円形をした回転体13と、略T字形をしており、一端にカム溝19と噛み合う円柱形をした連結部20を備えた連結部材15と、連結部材15の上下に分岐した他端にそれぞれ連結される一対のラッチバー14と、から構成されている。
回転体13は、蓋体本体4に形成される円弧状リブ16によって回転可能に軸支されていて、アクセス凹部6bに蓋体開閉装置又は手動の操作キー(図示せず)を挿入して係合することで、回転操作がなされる。
【0021】
回転体13は、一対のU字状をした切り欠き部21を有していて、この切り欠き部21が、カバープレートの円弧孔7(図1)と相対する位置に形成されていて、これを介して回転体13を手動操作することを可能としている。回転体13の外側には位置規制片22がさらに形成されていて、位置規制片22は、回転体13との連結部23と、回転体13の外周部から外側に円弧状に張り出す円弧状部24とを有している。この円弧状部24の両端部は、自由端部となっていて、両端部には折り返しストッパー25が形成されている。円弧状部24は、蓋体本体に形成される位置規制ピン26と接触して、端部にて噛み合うことで、回転体13の回転範囲を規制している。
【0022】
連結部材15は、一端が回転体13のカム溝19と噛み合う円柱状をした連結部20を備え、この連結部20は回転体13の方向に突出形成されている。連結部材15の他端は、図5の上下方向に2股に分かれていて、それぞれが一対のラッチバー14と連結するために形成される円弧状をした溝27を有している。連結部材15は、回転体13の回転操作にともなって、カム溝19に沿って図5の左右方向(蓋体の幅方向)に移動可能となっている。
【0023】
ラッチバー14は、細長形状に形成されて、一端が連結部材15の溝27と係合する連結ピン28を有している。長手方向の中間部には蓋体本体のガイドピン29と係合する長穴30が形成されている。ラッチバー14の他端は、側面貫通穴10(図1)から出没して、容器本体の係止凹部11(図1)に係合する係止部31が形成されている。係止部31は、図7に示したように、ラッチバー14の幅よりも狭く形成される首部32と、首部32よりも太く形成され、端部に位置する頭部33とを有している。
【0024】
なお、図5は、施錠機構が、開錠されている状態、すなわちラッチバーの先端が蓋体本体4内に引っ込んだ状態を示していて、図6は、図5の状態の回転体13を反時計回りに90°回転操作して施錠した状態を表している。ここで、連結部材15は、図6の蓋体本体4の幅方向の中心線に沿って移動する。ラッチバー14は、連結部材の動きに伴って移動するが、蓋体本体4に突出形成されるガイドリブ17やガイドピン29に位置が規制されて、先端の係止部31が横方向にスイングするように移動する。すなわち図6に示されるように蓋体の幅方向の外側に向かって移動する。
【0025】
次に、係止部31の係合状態の詳細を図7a)b)、図8a)b)を使用して説明する。
図7a)、図7b)は、容器本体に取り付けられる蓋体と施錠機構の係止部を、垂直方向で切断したときの部分断面図であり、図8a)、図8b)は、容器本体の係合凹部を外側から見た状態の拡大図である。
また、図7a)、図8a)は、それぞれ開錠時を表していて、図7b)、図8b)は、それぞれ施錠時を表している。
ここで、容器本体2に設けられる係止凹部11は、容器本体の開口部の内側から容器本体の外側にかけて形成される角状の貫通穴として形成されている。係止凹部11は、貫通穴でなく、開口部に形成された窪みでも良い。
【0026】
図7a)、図8a)は、蓋体3が容器本体2の開口部の終端まで嵌め込まれる直前の状態を表していていて、容器本体2と蓋体3との間にはまだ隙間がある状態(容器本体から蓋体が突出している状態)である。この状態から施錠機構が操作されることで、ラッチバー14は蓋体3の外方向に突出するとともに、突出した地点から横方向にスライドをするようになり、容器本体2の係止凹部11に形成される突起34のカム面35(傾斜面)と接触して、このカム面35に沿って摺動しながら、位置が規制される。
【0027】
ラッチバー14は、図7b)、図8b)に示したように、最終的にはカム面35を上り詰めた先の狭くなった部分36で係止される。このとき、蓋体3は、容器本体2の開口部の終端まで引き込まれて係止することになり、シール部材12の先端が押圧圧縮されて容器本体の開口部にシールが形成される。
【0028】
本実施形態では、蓋体3の幅方向に横スライドして係止するので、SEMIの標準規格(E62)で定められたアクセス凹部の位置よりも内側の位置で、施錠機構のラッチバーが係止されることになり、蓋体がリテーナ(図4)により基板を保持する力に押されて撓むことを効果的に防止できる。
また、係止片の形状を首部と、これよりも太い頭部を有するようにし、容器本体の係止凹部には、蓋体と向き合う側に突起を設けることで、施錠時に、ラッチバーの頭部と突起(カム面の先の狭くなった部分)が噛み合い、より強固に蓋体が容器本体と施錠され、輸送時や落下等の衝撃を受けても、施錠機構が開錠される方向に移動しにくくなるので、蓋体が容器本体から外れることを防止できる。
【0029】
本発明の施錠機構の別の実施形態について説明する。
図9a)、b)は、施錠機構の別の実施形態であり、一対の施錠機構の片方だけを表している。この場合、回転体41とラッチバー42とは直接連結される。回転体41は、アクセス凹部43に挿入される操作キーで、あるいは、切り欠き部44を手動で、回転操作することで、ラッチバー42の係止部45を蓋体3の側面の貫通穴(図示省略)から出没可能に操作する。
【0030】
ラッチバー42は、回転体41のカム溝46と連結ピン47で結合されていて、蓋体に形成されたガイドピン48と長穴49が係合して移動時の位置が規制されている。ラッチバー42の先端には、先ほどの実施形態と同様の係止部45が形成されていて、回転体41のカム溝46と連結ピン47との係合、ガイドリブ50とガイドピン48との係合によって、係止部45が、蓋体3の幅方向にスライドして蓋体を容器本体に係止させる。係止部45には、上記実施形態と同様にラッチバー42端部の首部と、これよりも太い頭部を設けることができる。
【0031】
この場合、施錠機構をより簡単な構成と出来るし、蓋体の容器本体への押圧方向と異なる方向にスライドして、カム面に沿って蓋体を容器本体に引き込みながら係止するので、回転トルクの増大を防止できるし、施錠機構をより簡素な構造とできる。
また、頭部を設けることで、蓋体がより強固に蓋体が容器本体と施錠され、輸送時や落下等の衝撃を受けても、施錠機構が開錠される方向に移動しにくくなるので、蓋体が容器本体から外れることを防止できる。
【符号の説明】
【0032】
1:基板収納容器
2:容器本体
3:蓋体
4:蓋体本体
5:カバープレート
6a:貫通孔(キー孔)
6b:アクセス凹部
7:円弧孔
8:位置決め凹部
9:施錠機構
10:側面貫通穴
11:係止凹部
12:シールガスケット(シール部材)
13:回転体
14:ラッチバー
15:連結部材
16:円弧状リブ
17:ガイドリブ
18:リテーナ
19:(円弧状の)カム溝
20:(円柱形をした)連結部
21:切り欠き部
22:位置規制片
23:連結部
24:円弧状部
25:折り返しストッパー
26:位置規制ピン
27:(円弧状をした)溝
28:連結ピン
29:ガイドピン
30:長穴
31:係止部
32:首部
33:頭部
34:突起
35:カム面(傾斜面)
36:(カム面の先の)狭くなった部分
41:回転体
42:ラッチバー
43:アクセス凹部
44:切り欠き部
45:係止部
46:カム溝
47:連結ピン
48:ガイドピン
49:長穴
50:ガイドリブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口を有し基板を収納する容器本体と、容器本体の開口を閉鎖する蓋体とを有する基板収納容器であって、前記蓋体には、一対の施錠機構が配設されていて、前記施錠機構が、カム溝を有し、外部からアクセス可能な操作凹部を中央に有する回転部材と、前記カム溝に係合する一対の細長形状をしたラッチバー部材と、ラッチバーの先端に位置して蓋体側壁の内部から外部へと出没する係止部を有し、係止部が蓋体の幅方向にスライドして係止することを特徴とする基板収納容器。
【請求項2】
前記施錠機構が、一端が前記カム溝に係合し、他端が2つに分岐した連結部材を有し、前記ラッチバーが、前記連結部材の分岐された他端側とそれぞれ係合する請求項1に記載の基板収納容器。
【請求項3】
前記一対のラッチバー部材は、それぞれ中間部に貫通穴を有し、蓋体に設けられる突起により、移動が規制されるとともに、前記蓋体の中心線に対してそれぞれ傾斜して支持されており、前記係止部は、前記操作凹部よりも前記蓋体の内側に位置しており、前記回転部材の回転操作により前記係止部は、前記蓋体の幅方向にスライドして係止する請求項2に記載の基板収納容器。
【請求項4】
前記容器本体の係止凹部が、カム面を有し、前記係止部と嵌合する請求項1〜3の何れかに記載の基板収納容器。
【請求項5】
前記係止部の先端に、軸止された回転ローラーを設けた請求項1〜4の何れかに記載の基板収納容器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−61107(P2011−61107A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−211266(P2009−211266)
【出願日】平成21年9月14日(2009.9.14)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】