梱包体及び緩衝体
【課題】 基板収納容器等の内容品の輸送に適し、梱包体のサイズの大型化を招くことがなく、しかも周囲の汚染のおそれ、保管スペースの拡大、リユースやリサイクルに支障を来たすおそれを抑制できる梱包体を提供する。
【解決手段】 梱包体１は、包装箱２と、基板収納容器１０を挟むように包装箱２に配置される上下一対の緩衝体３０、３１と、基板収納容器１０と各緩衝体３０、３１との間に介在される弾性体５０、５２とを備え、弾性体５０、５２を、間隔を開けて複数個所に設ける。
【解決手段】 梱包体１は、包装箱２と、基板収納容器１０を挟むように包装箱２に配置される上下一対の緩衝体３０、３１と、基板収納容器１０と各緩衝体３０、３１との間に介在される弾性体５０、５２とを備え、弾性体５０、５２を、間隔を開けて複数個所に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板収納容器等からなる内容品の梱包の際に使用される梱包体及び緩衝体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体ウェーハは、口径２００ｍｍ（８インチ）のタイプではなく、口径３００ｍｍ（１２インチ）のタイプが主流になりつつあるが、このタイプの輸送には、大型で専用の基板収納容器が使用されている。この基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、梱包体に梱包された状態で輸送される（特許文献１、２参照）。蓋体は、その裏面の凹んだ中央部に、収納された半導体ウェーハの前部周縁を弾発的に保持する略長方形のフロントリテーナが装着され、容器本体に対して専用の蓋体開閉装置（ＳＥＭＩ規格Ｅ６２、Ｅ６３等により標準化されている）により自動的に取り付けられたり、取り外されたりする（特許文献１参照）。
【０００３】
梱包体は、段ボール等からなる包装箱と、この包装箱に収納されて基板収納容器を上下方向から挟持する一対の緩衝体を備え、落下試験で自然落下した場合に半導体ウェーハや基板収納容器に破損を生じない高さが１．０ｍ以上、好ましくは１．５ｍ以上であることが要望されている。各緩衝体は、シートを用いて成形され、基板収納容器の上部あるいは下部に嵌合する収納穴が形成されている（特許文献２参照）。
【０００４】
緩衝体は、衝撃を吸収してこれを緩和するために、包装箱との間に複数の突起や段差が形成されていた（特許文献３参照）。また、衝撃緩和のため、緩衝体を発泡樹脂製の材料で構成していた（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０３０１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０７６９号公報
【特許文献３】特開２００７−１３７４５４号公報
【特許文献４】特開２００４−１６８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の梱包体では、基板収納容器を梱包すると、落下の際の外的衝撃を十分に吸収することができず、梱包体の角部や稜線部が容易に損傷するおそれがある。したがって、従来の梱包体は、落下の高さが０．８ｍ以上の場合には、半導体ウェーハの破損やパーティクルの増加を招くこととなり、基板収納容器の輸送に適さないという大きな問題を解決するために包装箱との間に複数の突起や段差が形成されていた。また、振動吸収の点からも、緩衝体と包装箱との間にクリアランスがあるほうが、振動が伝わりにくいので、結果として包装箱の寸法が大きくなってしまう問題があった。また、緩衝材を発泡体で構成する場合、緩衝材の容積が大きくなり、必然的に包装箱の寸法が大きくなる問題が生ずる。
【０００７】
そのため、包装箱を重ねて、飛行機やトラックなどの輸送手段に積み込むときに、これらの輸送手段の収納部の寸法制限のために、輸送量が少なくなってしまい、コストアップを招いてしまうという問題があった。特に高さ方向の積載段数が少なくなることが問題であった。
【０００８】
係る問題の解消には、緩衝体のＺ方向の緩衝領域を小さくすることが考えられたが、その場合は、衝撃吸収力が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
また、従来の緩衝材は、梱包体や基板収納容器との接触面積や容積が大きいので、振動を伝えやすく、その結果、容器本体に収納された半導体ウェーハを不用意に回転させてしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたもので、基板収納容器等の内容品の輸送に適し、梱包体のサイズを縮小させて、効率よく保管、輸送ができ、輸送コストを抑制できると共に、基板が輸送時の衝撃や振動により破損したり、汚染されたりすることを防止できる梱包体及び緩衝体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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、以下に示す構成を有する。
本発明の梱包体は、内容品を挟むように配置される複数の緩衝体と、前記内容品及び前記複数の緩衝体を収納する包装箱とを備える梱包体において、前記複数の緩衝体のうち少なくとも1個の緩衝体に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする。
【００１２】
上記発明の梱包体では、前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする。
上記発明の梱包体は、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする。
上記発明の梱包体は、−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする。
上記発明の梱包体では、前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の緩衝体は、内容品と、前記内容品を収納する包装箱との間に配置され、前記内容品を挟むように配置される複数の緩衝体において、前記内容品に対向する側又は前記包装箱に対向する側の少なくともいずれか一方の側に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする。
【００１４】
上記発明の緩衝体では、前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする。
上記発明の緩衝体は、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする。
上記発明の緩衝体は、−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする。
上記発明の緩衝体では、前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成において、緩衝材の周壁の張り出しを屈曲形成してベローズとすることも可能である。また、緩衝材の周壁の凹部とそれ以外の部分にベローズをそれぞれ形成することも可能である。また、ベローズに換えて、周壁部に補強用の凹凸を形成することもできる。
【００１６】
ここで、特許請求の範囲における包装箱と内容品との間には、別体の緩衝材を単数又は複数介在することができる。包装箱は、段ボール箱でも良いし、蓋付きの専用プラスチック箱等でも良く、二重構造や三重構造等を特に問うものではない。この包装箱の開口部は、上部、前部、側部を特に問うものではない。
【００１７】
内容品は、少なくとも、単数又は複数の基板収納容器、生活用品、雑貨用品、機械用品、電気電子用、化学用、半導体用の各種ケースやカセットが含まれ、複数の緩衝体に直接挟まれても良いし、包装紙や包装袋により包装された状態で挟まれても良い。この内容品が透明、不透明、半透明の基板収納容器の場合には、少なくとも直径６インチ（約１５０ｍｍ）や８インチ（約２００ｍｍ）の半導体ウェーハ（精密基板）を収納するタイプ、直径３００ｍｍの半導体ウェーハ（精密基板）を収納するタイプ（ＦＯＳＢやＦＯＵＰタイプオープンカセット、ウェハキャリア等）が含まれる。
【００１８】
緩衝体の緩衝材には、単数又は複数の凹部及び又は凸部を形成して剛性や強度を向上させることができる。この緩衝材の周壁は、例えば略キーストンプレート形、略ハット形、略箱がんぶり形や略がんぶり形（瓦の種類）等に形成することができる。
【００１９】
周壁の内壁、張り出し、及び外壁は、樹脂等の同一材料により一体構成されることが好ましいが、別材料により構成されても良く、外壁の端部から伸長片を外方向に伸ばしても良い。周壁の張り出しをベローズ（蛇腹部）に形成する場合には、張り出しを周壁の周方向や内外方向に連続した波形、連続した山形等に曲げ形成すれば良い。さらに、弾性体は、単数、複数、板状、袋状等を特に問うものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少なくとも1個の緩衝体に、内容品又は包装箱と弾性的に接する複数の弾性体を配設したので、基板収納容器等の内容品の輸送に適し、内容品に加わる衝撃を弾性体が和らげ、落下時の発生加速度を低くすることができる。加えて、内容品と梱包体との接触面積を小さくでき、振動の伝播を小さくできる。
したがって、緩衝体の緩衝スペースを低減でき梱包体のサイズの大型化を招くことがなく、１回の輸送時に大量に輸送でき、コストと保管スペースを削減できる。
【００２１】
また、内容品を、半導体ウェーハを収納する容器本体の開口部を蓋体により開閉する基板収納容器とすれば、例えリテーナ付きの基板収納容器を梱包する場合でも、衝突や落下の際の衝撃を適切に吸収することができ、梱包体の角部や稜線部が容易に損傷するおそれを有効に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の梱包体を模式的に示す斜視説明図である。
【図２】基板収納容器を梱包した状態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態の上部緩衝体を示す斜視説明図である。
【図４】図３のＢ矢視図であり、上部緩衝体の内側を表わす平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】第１実施形態の下部緩衝体を示す斜視説明図である。
【図７】図６のＤ矢視図であり、下部緩衝体の内側を表す平面図である。
【図８】（ａ）は図７のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
【図９】第２実施形態の上部緩衝体の底面図であり、図４に相当する図である。
【図１０】底部に緩衝領域のある従来例の梱包体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための第１実施形態について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００２４】
第１実施形態における梱包体１は、図１及び図２に示すように、有底筒形の包装箱２と、基板収納容器１０を挟むように包装箱２内に配置される上下一対の緩衝体３０、３１と、基板収納容器１０と各緩衝体３０、３１との間に介在される弾性体５０、５１と、少なくとも一方の各緩衝体３０、３１の外側に形成される弾性体５２とを備え、基板収納容器１０を緩衝体３０、３１、弾性体５０、５１、５２により保護して安全に輸送するようにしている。
【００２５】
包装箱２は、図１や図２に示すように、所定の材料を使用して所定数の基板収納容器１０を収納可能な外装用に形成される。この包装箱２の所定の材料としては、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック樹脂、ポリウレタンやポリオレフィン樹脂などの発泡材料等があげられる。これらの中でも、リサイクル時の利便性や紙粉等によるクリーンルームの汚染が少ないプラスチック樹脂の使用が好ましい。包装箱２は、複数のフラップ３が突合せに製造され、材料の使用面積が小さく、経済性、生産性、強度に優れるという特徴を有する。
【００２６】
基板収納容器１０は、図１、図２に示すように、直径３００ｍｍの複数枚（２５枚又は２６枚）の半導体ウェーハＷを整列収納する容器本体１１と、この容器本体１１の開口した正面を開閉する着脱自在の蓋体１５と、この蓋体１５に並べて装着され、容器本体１１に対する蓋体１５の嵌合時には、回転プレートの操作に基づき容器本体１１の正面内周における複数の係止穴に蓋体１５の周縁部から突出した係止爪をそれぞれ嵌入係止し、容器本体１１に対する蓋体１５の取り外し時には、回転プレートの操作に基づき容器本体１１の各係止穴に嵌入した係止爪を元の基準位置に後退復帰させる左右一対の施錠機構とから構成される。
【００２７】
基板収納容器１０は、容器本体１１に半導体ウェーハＷを収納していない場合には、ポリエチレン製の包装袋に入れて包装され、上向きの状態にして収納される。これに対し、容器本体１１に半導体ウェーハＷを収納している場合（図１参照）には、ポリエチレン製の包装袋に入れて包装された後、必要に応じてアルミ製の包装袋に入れて二重包装され、蓋体１５が上向きの状態で収納される。
【００２８】
容器本体１１は、所定の樹脂を使用してフロントオープンボックスタイプに成形され、天井の中央部には、平面矩形のロボティックフランジ１２が着脱自在に装着されており、このロボティックフランジ１２がＯＨＴ（オーバーヘッドホイストトランスファー）と呼ばれる自動搬送機構に保持されることにより、基板収納容器１０が工程内を搬送する。
【００２９】
容器本体１１の背面壁内面は、図２に示すように、背面側が開口部側よりも狭くなるように形成されていて、ここで、収納された半導体ウェーハＷの後部周縁と接触して挿入限度を制限する。落下時に半導体ウェーハＷの動きを規制するリアサポート１３が上下方向に並設され、容器本体１１の両側壁内面には、半導体ウェーハＷを略水平に支持する複数対のティース１４が上下方向に並設される。
【００３０】
蓋体１５は、所定の樹脂製の筐体１６とプレート１７との組み合わせにより構成され、周縁部には、変形可能なエンドレスのシールガスケット１８が嵌合されており、裏面の中央部には、収納された半導体ウェーハＷの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ１９が装着される。
【００３１】
フロントリテーナ１９は、図２に示すように、筐体１６の裏面中央部に着脱自在に装着される長方形で縦長の枠体２３と、この枠体２３の両側部間に架設されて上下方向に隙間を介して並ぶ複数の弾性片２４と、各弾性片２４に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁をＶ字溝あるいはＵ字溝により保持する保持ブロック２５とを備え、これら枠体２３、複数の弾性片２４、及び複数の保持ブロック２５が樹脂により一体成形される。各弾性片２４は、弾性を有する断面略皿形あるいはトレイ形等に形成され、両側部や中央部に複数の保持ブロック２５が選択的に一体化される。
【００３２】
上部緩衝体３０は、図３ないし図５に示すように、所定のプラスチック製のシートが真空成形、圧空成形、プレス成形等されることにより断面略皿形あるいは略トレイ形に成形され、基板収納容器１０と包装箱２との間に介在されて基板収納容器１０を保護する。この上部緩衝体３０のシートは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度の厚さを有するポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂等からなり、帯電防止剤や各種の添加剤が必要に応じて添加される。
【００３３】
上部緩衝体３０は、基板収納容器１０の蓋体１５側に嵌合する。この上部緩衝材３０の周壁３２が内外二重構造に形成されている。この上部緩衝材３０は、基板収納容器１０の上部に遊嵌する平面略多角形の凹部３３を備え、この凹部３３の基板収納容器１０と相対する内側の面の周縁部には、基板収納容器１０を上から弾性的に押え、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５０が複数個所（ここでは凹部３３の四隅近傍）に配設されている。
【００３４】
上部緩衝材３０の周壁３２は、上部緩衝材３０の周縁部から表面側の斜め外方に屈曲伸長して凹部３３を区画し、基板収納容器１０を隣接包囲する内壁３５と、この内壁３５の端部に一体形成されて水平外方向に張り出す張り出し３６と、この張り出し３６の端部から斜め外方に折り返されて上部緩衝材３０の内壁３５に隙間をおいて対向する外壁３７とから形成され、この外壁３７が包装箱２の周壁内面に近接する。
【００３５】
上部緩衝材３０の周壁３２の平坦な張り出し３６の全部又は一部は、上部緩衝材３０の内外方向に連続した波形に屈曲して基板収納容器１０を包囲する弾性のベローズ３９を複数形成し、各ベローズ３９が伸縮したり屈曲したりすることにより、梱包体１の落下時の衝撃を吸収緩和する。この複数のベローズ３９は、山の高さが相互に異なるよう、周壁３２に配設できる。
【００３６】
弾性体５０は、例えば３〜２０ｍｍ程度の厚さを有するポリウレタンや発泡ポリオレフィン樹脂等を使用して平面矩形や多角形のシートに成形され、緩衝体３０において、梱包体１の落下時等に生じる衝撃を吸収するよう機能する。この弾性体５０は、一般的に厚い程、緩衝能力が大きくなるが、過度に厚い場合には、包装箱２の寸法が大きくなり、標準化されている包装箱２の寸法と異なることとなる。したがって、標準サイズの中で可能な限り、肉厚であることが好ましい。
【００３７】
なお、弾性体５０は、通常、図３のように平板に成形されるが、何らこれに限定されるものではない。すなわち弾性体５０は、必要に応じて円筒形や、貫通穴や、突起部を備えた円筒形、部分的に段部を備えた形状等に形成される。また、弾性体５０は、粘着剤や接着剤を利用できるほか、上部緩衝体に貫通穴を設けてここに嵌入して保持させても良い。
【００３８】
下部緩衝体３１は、図６ないし図８に示すように、所定のプラスチック製のシートが真空成形、圧空成形、プレス成形等されることにより断面略皿形あるいは略トレイ形に成形され、基板収納容器１０と包装箱２との間に介在されて基板収納容器１０を保護する。この下部緩衝体３１のシートは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度の厚さを有するポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂等からなり、帯電防止剤や各種の添加剤が必要に応じて添加される。
【００３９】
下部緩衝体３１は、基板収納容器１０の背面側に嵌合する。この下部緩衝材３１は、上部緩衝体３０と同様に周壁４０が内外二重構造に形成されている。この下部緩衝材３１は、基板収納容器１０の背面部に遊嵌する平面略多角形の凹部４１を備える。基板収納容器１０と相対する凹部４１の内側面の周縁部には、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５１（第１の弾性体）が複数個所（ここでは凹部４１の内側面の四隅近傍に４個所）に配設される。一方、凹部４１の外側面には、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５２（第２の弾性体）が複数個所（ここでは格子点状に配置される９個所）に配設されている。
【００４０】
下部緩衝材３１の周壁４０は、下部緩衝材３１の周縁部から表面側の斜め外方に屈曲伸長して凹部４１を区画し、基板収納容器１０を隣接包囲する内壁４２と、この内壁４２の端部に一体形成されて水平外方向に張り出す張り出し４３と、この張り出し４３の端部から斜め外方に折り返されて下部緩衝材３１の内壁４２に隙間をおいて対向する外壁４４とから形成され、この外壁４４が包装箱２の周壁内面に近接する。
【００４１】
下部緩衝材３１の周壁４０の平坦な張り出し４３の全部又は一部は、下部緩衝材３１の内外方向に連続した波形に屈曲して基板収納容器１０を包囲する弾性のベローズ４５を複数形成し、各ベローズ４５が伸縮したり屈曲したりすることにより、梱包体１の落下時の衝撃を吸収緩和する。この複数のベローズ４５は、山の高さが相互に異なるよう、周壁４０に配設できる。
【００４２】
弾性体５１、５２は、例えば２〜１０ｍｍ程度の厚さを有するポリウレタンやシリコンゴム、ブチルゴムなどの各種ゴムや熱可塑性エラストマー樹脂等を使用して平面矩形や多角形のシートに成形され、梱包体１の落下時等に生じる衝撃を吸収するよう機能する。特には、硬度が５０°〜７０°のエーテル系ポリウレタンが好ましい。こうした弾性体５１、５２は、一般的に厚い程、硬度が低い程、緩衝能力が大きくなるが、過度に厚い場合には、包装箱２の寸法が大きくなり、包装箱２の寸法が高くなってしまうこととなる。したがって、落下性能や振動性能を満たす可能な限り、薄肉であることが好ましい。このように薄肉厚で、高性能のパフォーマンスを示すために、硬度は、５０°〜７０°とある程度高硬度の範囲が好ましい。
【００４３】
また、弾性体５１、５２は、衝撃吸収力が５０％〜８０％と高く、２５℃における周波数１０ＨＺから１０００ＨＺまで間での損失正接が、０．３〜０．９の範囲にあり、この間の最大と最小の差が０．５未満であることが好ましい。さらに、輸送時に想定される温度範囲（−２０℃〜５０℃）において、損失正接（Tanδ）が０．２５以上１．３５以下であることが好ましい。このような素材を用いることで、周波数の変化への依存性を小さな範囲とできるので、輸送時に発生する種々の周波数、温度変化の影響を最小限にして、高い振動抑止効果を発揮でき、振動を抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、弾性体５１、５２は、通常、図８のように平板に成形されるが、何らこれに限定されるものではない。すなわち、弾性体５１、５２は、必要に応じて円筒形や波形や、部分的に段部を備えた形状等に形成される。また、弾性体５１、５２は、粘着剤や接着剤を利用できるほか、下部緩衝体に貫通穴を設けてここに嵌入して保持させても良い。
【００４５】
ここで、弾性体５１は、３０ｍｍ角で厚さ４ｍｍの大きさに形成されて、下部緩衝体５１の凹部４１の内面側（基板収納容器１０側）に貼り付けられて、基板収納容器１０との間に配設されている。
【００４６】
弾性体５２は、１５ｍｍ角で厚さ４ｍｍの大きさに形成されて、下部緩衝体３１の凹部４１の外側（包装箱２側）に貼り付けられて、包装箱２と弾性的に接し、これを保持する。図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、弾性体５２は、基板収納容器１０が包装箱２に収納されていない状態では、下部緩衝体３１の下端３１ａよりも僅かに浮いている。一方、基板収納容器１０が包装箱２に収納された状態では、基板収納容器１０の重みで下部緩衝体３１が撓むことにより、弾性体５２は、包装箱２に弾性的に接するようになっている。
【００４７】
このように複数の弾性体５０、５１、５２を、間隔を開けて設置したので、基板収納容器１０と下部緩衝体３１との接触面積、及び、下部緩衝体３１と包装箱２との接触面積をそれぞれ小さくすることができる。結果、包装箱２に加わる振動の伝播を小さくでき、ウェーハＷの回転を防止できる。
【００４８】
特に、下部緩衝体３１の内側、外側のそれぞれに、弾性体５１、５２を平面視で互いに重なり合わないように、異なる位置に配置することで、それぞれの個所で振動や落下衝撃を緩和することができるので、これらの２つの弾性体５１、５２を重なりあうように、下部緩衝体３１を挟んで同じ位置に設けたり、内面側又は外面側の一方のみに設けたりする場合よりも、衝撃を吸収できるし、振動の伝播を小さくできるので好ましい。すなわち、下部緩衝体３１の内面側に弾性体５１を設けることで、下部緩衝体３１と精密基板収納容器１０との接触面積を低減し、弾性体５１によりこれらの間の振動を吸収することに加え、外側にも弾性体５２を設けることで、下部緩衝体３１と包装箱２との接触面積を低減し、弾性体５２がこれらの間の振動を吸収する。このように、異なる面（内面と外面）の異なる位置に２種類の弾性体５１、５２を設けて、弾性体５１、５２を２段構造とすることで、弾性体５１、５２を薄くしても振動を吸収することができ、ウェーハＷの回転を効果的に防止することができる。
【００４９】
なお、梱包体に求められる品質に応じて、下部緩衝体３１の内面側又は外面側のいずれか一方のみに弾性体を設けることもできる。また、弾性体５０、５１、５２のそれぞれの個数、配置は、第１実施形態に格別に限定されるものではなく、内容品や包装箱の仕様、輸送条件等に応じて任意に設定可能である。
【００５０】
以上に述べた第１実施形態によれば、基板収納容器１０を包装箱２に緩衝体を介して単に梱包するのではなく、緩衝体３０、３１に弾性体５０、５１、５２を配置して梱包し、緩衝能力を著しく向上させるので、例えフロントリテーナ１９付きの基板収納容器１０を梱包する場合でも、落下の際の衝撃を十分に吸収することができ、梱包体１の角部や稜線部が容易に損傷するおそれがない。
【００５１】
また、緩衝能力が向上するので、１．５ｍの落下試験を実施した場合でも、半導体ウェーハＷの破損やティース１４からの脱落という問題が解消でき、しかも、振動試験を実施した場合でも、半導体ウェーハＷの回転を確実に防止することができ、汚染を防ぐことができる。また、従来の緩衝材を使用した場合に比べて、梱包体１や包装箱２のサイズを約８０％程度に小さくできるので、１回の輸送時により多くの基板収納容器を輸送できるようになり輸送コストを低減できる。
【００５２】
また、発泡緩衝材を省略することができるので、緩衝材の端部が損傷して工場のクリーンルームを汚染してしまうおそれもない。加えて、発泡緩衝材を省略することで、緩衝材を小さく設計でき、包装箱のサイズを更に小さくすることができる。
【００５３】
また、従来の緩衝材のように包装箱や基板収納容器に接触して振動を伝え、容器本体に収納された半導体ウェーハを回転させるおそれもない。また、緩衝体３０、３１、弾性体５０、５１、５２が定型で嵩張らない形態なので、これらをスタッキングすることが可能となり、省スペース化、リユースやリサイクルの実現が大いに期待でき、搬送コストを大幅に削減することもできる。
【００５４】
さらに、緩衝体３０の内外方向にベローズ３９を単に形成することができる他、緩衝体３０の内方向から外方向にかけてベローズ３９の山部分と谷部分の高低差が徐々に高く長くなるよう形成することもできる。こうすれば、圧縮力を段階的に変化させたり、圧縮力の弱い個所を撓ませたりすることにより、衝撃を減衰しながら圧縮力の強い個所で受け止めさせることが可能になる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の梱包体について説明する。なお、前述した第１実施形態に係る梱包体１と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００５６】
図９は、第２実施形態を示すもので、この場合には、第１実施形態に係る梱包体１において、上部緩衝体３０Ａの凹部３３の外面側（包装箱２側）に、弾性体５３を設けたものである。第２実施形態の梱包体によれば、前述した第１実施形態の梱包体１と同様の作用効果を得ることができる。なお、この場合、包装箱の高さ寸法が大きくならないように注意が必要である。
【００５７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態では、第１実施形態の構成において、弾性体５０、５１、５２の硬度を５０°とした。この第３実施形態によれば、より小さい硬度の素材を使用することで、衝撃吸収性は向上することが考えられ、前述した第１実施形態の梱包体１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５９】
例えば、実施形態では、フロントオープンボックスタイプの基板収納容器を収納する梱包体に本発明の梱包体を適用したが、本発明の梱包体は、周知のトップオープンボックスタイプの基板収納容器（例えば、特許文献３参照）を収納することもできる。したがって、梱包体の汎用性を著しく高めることができる。
【００６０】
このようなトップオープンボックスタイプでは、口径２００ｍｍの半導体ウェーハを整列収納する。このタイプの基板収納容器は、略有底角筒形の容器本体と、この容器本体に上方から着脱自在に収容され、複数枚の半導体ウェーハを整列溝を介して整列収納する内箱と、容器本体の開口した上部をエンドレスのガスケットを介して開閉する蓋体とから構成される。蓋体の内部には、収納された各半導体ウェーハの上部周縁を保持する弾性の抑え板が装着される。その他の部分については、上記実施形態と同様である。
【００６１】
また、上記実施形態では樹脂製の包装箱を使用したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばクリーンルームの汚染等の問題が生じなければ、ＪＩＳ Ｚ １５０６等に規定されている溝切りタイプの段ボール箱等を使用しても良い。また、基板収納容器を水平方向を向いた状態で収納し、梱包しても良い。また、緩衝体の内面側、外面側に設ける弾性体を、材質や硬度の異なる弾性体として複数組み合わせて使用しても良い。
【００６２】
また、緩衝体又は弾性体の一方に単数又は複数の係止爪を設け、他方には単数又は複数の係止穴を設け、これらの係止爪と係止穴とを着脱自在に係合させて梱包体の取り扱いや梱包作業の作業性を向上させても良い。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明に係る梱包体の実施例を比較例と共に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００６４】
実施例１、２、３の梱包体と比較例１、２の梱包体とを用意し、これらを用いて落下試験、振動試験を実施すると共に、それぞれの嵩密度、積載可能段数を求め、その結果を表１にまとめた。
【００６５】
実施例１の梱包体は第１実施形態のタイプとした。基板収納容器は、口径３００ｍｍのシリコンウェーハを２５枚収納したフロントオープンボックスタイプとし、蓋体を上向きにして梱包した。
【００６６】
実施例２の梱包体は第２実施形態のタイプとし、基板収納容器については実施例１と同様とした。実施例３の梱包体は第３実施形態のタイプとし、基板収納容器については実施例１と同様とした。
【００６７】
比較例１の梱包体は第１実施形態のタイプにおいて、上部緩衝体から弾性体を取り除き、下部緩衝体では、弾性体の代わりに１面にゴムシートを設けたものである。
【００６８】
比較例２は、図１０に示すように、周知の基板収納容器（例えば、特許文献１参照）１００を従来の梱包体１１０で梱包した形態である。梱包体１１０は、包装箱１１１と、基板収納容器１００を挟持する上下一対の緩衝体シート１１２、１１３とを備え、緩衝体シート１１３の底部に、突起や段差からなる緩衝領域１１４を形成したものである。
【００６９】
落下試験
ＪＩＳの包装貨物の評価試験方法通則（ＪＩＳ Ｚ ０２００−１９９９）、包装貨物の落下試験方法（ＪＩＳ Ｚ ０２０２−１９９４）に従い、実施例１〜３の梱包体と比較例１、２の梱包体を試験機により１．５ｍの高さから落下させ（特許文献３参照）、基板収納容器の破損状況を確認し、問題が無い場合は（○）と判定した。
【００７０】
落下試験の試験機は貨物落下試験機（ＤＴ−１００改）を使用し、落下方向は１１方向（５面−４稜−２角）とした。
【００７１】
振動試験
実施例１〜３の梱包体と比較例１、２の梱包体を所定の試験条件下で試験装置により振動させ、試験終了後、梱包体を開口して基板収納容器からシリコンウェーハを取り出し、このシリコンウェーハのノッチ位置の基準位置からのずれ（回転の有無）を確認し、５ｍｍ以下のずれの場合には、ずれ無（○）と判定した。
【００７２】
試験条件
試験装置 アイデックス社製 振動試験機 ＢＦ−３０ＵＡＳ
振動条件 周波数 ５Ｈｚ−５５Ｈｚ−５Ｈｚ
掃引時間 ６０秒
振 幅 １．５ｍｍ
加振時間 １０分
サイクル １０サイクル
固定方法 一対のＬ字形の固定治具により挟んで固定
【００７３】
嵩密度の算出
嵩密度は、比較例２の梱包体の高さを１００としたときの比率とした。
【００７４】
積載可能段数の算出
１６０ｃｍの高さ制限を想定した場合において、積み上げ可能な梱包体の段数を積載可能段数とした。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１の結果より、本発明に係る実施例１〜３では、落下試験、振動試験において良好な結果が得られ、弾性体が有効に作用し、輸送適性が向上していることが確認された。これにより、実施例１〜３では、輸送適性を向上させつつ、嵩密度を小さく設定でき、積載可能段数を増加できることが確認された。すなわち、実施例１〜３では、輸送効率を高めることができることが確認された。また、表１の結果より、弾性体の損失正接は、０．２５〜１．４の範囲が好適であることが分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１……梱包体、２……包装箱、３……フラップ、１０……基板収納容器（内容品）、１１……容器本体、１２……ロボティックフランジ、１３……リアサポート、１４……ティース、１５……蓋体、１６……筐体、１７……プレート、１８……ガスケット、１９……フロントリテーナ（リテーナ）、２３……枠体、２４……弾性片、２５……保持ブロック、３０、３０Ａ……上部緩衝体（緩衝体）、３１……下部緩衝体（緩衝体）、３１ａ……下端、３２……周壁、３３……凹部、３５……内壁、３６……張り出し、３７……外壁、３９……ベローズ、４０……周壁、４１……凹部、４２……内壁、４３……張り出し、４４……外壁、４５……ベローズ、５０……弾性体、５１……弾性体（第１の弾性体）、５２……弾性体（第２の弾性体）、５３……弾性体、Ｗ……半導体ウェーハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板収納容器等からなる内容品の梱包の際に使用される梱包体及び緩衝体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体ウェーハは、口径２００ｍｍ（８インチ）のタイプではなく、口径３００ｍｍ（１２インチ）のタイプが主流になりつつあるが、このタイプの輸送には、大型で専用の基板収納容器が使用されている。この基板収納容器は、図示しないが、複数枚の半導体ウェーハを収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体と、この容器本体の開口した正面を開閉する蓋体とを備え、梱包体に梱包された状態で輸送される（特許文献１、２参照）。蓋体は、その裏面の凹んだ中央部に、収納された半導体ウェーハの前部周縁を弾発的に保持する略長方形のフロントリテーナが装着され、容器本体に対して専用の蓋体開閉装置（ＳＥＭＩ規格Ｅ６２、Ｅ６３等により標準化されている）により自動的に取り付けられたり、取り外されたりする（特許文献１参照）。
【０００３】
梱包体は、段ボール等からなる包装箱と、この包装箱に収納されて基板収納容器を上下方向から挟持する一対の緩衝体を備え、落下試験で自然落下した場合に半導体ウェーハや基板収納容器に破損を生じない高さが１．０ｍ以上、好ましくは１．５ｍ以上であることが要望されている。各緩衝体は、シートを用いて成形され、基板収納容器の上部あるいは下部に嵌合する収納穴が形成されている（特許文献２参照）。
【０００４】
緩衝体は、衝撃を吸収してこれを緩和するために、包装箱との間に複数の突起や段差が形成されていた（特許文献３参照）。また、衝撃緩和のため、緩衝体を発泡樹脂製の材料で構成していた（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０３０１５号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０７６９号公報
【特許文献３】特開２００７−１３７４５４号公報
【特許文献４】特開２００４−１６８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の梱包体では、基板収納容器を梱包すると、落下の際の外的衝撃を十分に吸収することができず、梱包体の角部や稜線部が容易に損傷するおそれがある。したがって、従来の梱包体は、落下の高さが０．８ｍ以上の場合には、半導体ウェーハの破損やパーティクルの増加を招くこととなり、基板収納容器の輸送に適さないという大きな問題を解決するために包装箱との間に複数の突起や段差が形成されていた。また、振動吸収の点からも、緩衝体と包装箱との間にクリアランスがあるほうが、振動が伝わりにくいので、結果として包装箱の寸法が大きくなってしまう問題があった。また、緩衝材を発泡体で構成する場合、緩衝材の容積が大きくなり、必然的に包装箱の寸法が大きくなる問題が生ずる。
【０００７】
そのため、包装箱を重ねて、飛行機やトラックなどの輸送手段に積み込むときに、これらの輸送手段の収納部の寸法制限のために、輸送量が少なくなってしまい、コストアップを招いてしまうという問題があった。特に高さ方向の積載段数が少なくなることが問題であった。
【０００８】
係る問題の解消には、緩衝体のＺ方向の緩衝領域を小さくすることが考えられたが、その場合は、衝撃吸収力が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
また、従来の緩衝材は、梱包体や基板収納容器との接触面積や容積が大きいので、振動を伝えやすく、その結果、容器本体に収納された半導体ウェーハを不用意に回転させてしまうという問題もある。
【００１０】
本発明は上記に鑑みなされたもので、基板収納容器等の内容品の輸送に適し、梱包体のサイズを縮小させて、効率よく保管、輸送ができ、輸送コストを抑制できると共に、基板が輸送時の衝撃や振動により破損したり、汚染されたりすることを防止できる梱包体及び緩衝体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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するため、以下に示す構成を有する。
本発明の梱包体は、内容品を挟むように配置される複数の緩衝体と、前記内容品及び前記複数の緩衝体を収納する包装箱とを備える梱包体において、前記複数の緩衝体のうち少なくとも1個の緩衝体に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする。
【００１２】
上記発明の梱包体では、前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする。
上記発明の梱包体は、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする。
上記発明の梱包体は、−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする。
上記発明の梱包体では、前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の緩衝体は、内容品と、前記内容品を収納する包装箱との間に配置され、前記内容品を挟むように配置される複数の緩衝体において、前記内容品に対向する側又は前記包装箱に対向する側の少なくともいずれか一方の側に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする。
【００１４】
上記発明の緩衝体では、前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする。
上記発明の緩衝体は、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする。
上記発明の緩衝体は、−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする。
上記発明の緩衝体では、前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成において、緩衝材の周壁の張り出しを屈曲形成してベローズとすることも可能である。また、緩衝材の周壁の凹部とそれ以外の部分にベローズをそれぞれ形成することも可能である。また、ベローズに換えて、周壁部に補強用の凹凸を形成することもできる。
【００１６】
ここで、特許請求の範囲における包装箱と内容品との間には、別体の緩衝材を単数又は複数介在することができる。包装箱は、段ボール箱でも良いし、蓋付きの専用プラスチック箱等でも良く、二重構造や三重構造等を特に問うものではない。この包装箱の開口部は、上部、前部、側部を特に問うものではない。
【００１７】
内容品は、少なくとも、単数又は複数の基板収納容器、生活用品、雑貨用品、機械用品、電気電子用、化学用、半導体用の各種ケースやカセットが含まれ、複数の緩衝体に直接挟まれても良いし、包装紙や包装袋により包装された状態で挟まれても良い。この内容品が透明、不透明、半透明の基板収納容器の場合には、少なくとも直径６インチ（約１５０ｍｍ）や８インチ（約２００ｍｍ）の半導体ウェーハ（精密基板）を収納するタイプ、直径３００ｍｍの半導体ウェーハ（精密基板）を収納するタイプ（ＦＯＳＢやＦＯＵＰタイプオープンカセット、ウェハキャリア等）が含まれる。
【００１８】
緩衝体の緩衝材には、単数又は複数の凹部及び又は凸部を形成して剛性や強度を向上させることができる。この緩衝材の周壁は、例えば略キーストンプレート形、略ハット形、略箱がんぶり形や略がんぶり形（瓦の種類）等に形成することができる。
【００１９】
周壁の内壁、張り出し、及び外壁は、樹脂等の同一材料により一体構成されることが好ましいが、別材料により構成されても良く、外壁の端部から伸長片を外方向に伸ばしても良い。周壁の張り出しをベローズ（蛇腹部）に形成する場合には、張り出しを周壁の周方向や内外方向に連続した波形、連続した山形等に曲げ形成すれば良い。さらに、弾性体は、単数、複数、板状、袋状等を特に問うものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、少なくとも1個の緩衝体に、内容品又は包装箱と弾性的に接する複数の弾性体を配設したので、基板収納容器等の内容品の輸送に適し、内容品に加わる衝撃を弾性体が和らげ、落下時の発生加速度を低くすることができる。加えて、内容品と梱包体との接触面積を小さくでき、振動の伝播を小さくできる。
したがって、緩衝体の緩衝スペースを低減でき梱包体のサイズの大型化を招くことがなく、１回の輸送時に大量に輸送でき、コストと保管スペースを削減できる。
【００２１】
また、内容品を、半導体ウェーハを収納する容器本体の開口部を蓋体により開閉する基板収納容器とすれば、例えリテーナ付きの基板収納容器を梱包する場合でも、衝突や落下の際の衝撃を適切に吸収することができ、梱包体の角部や稜線部が容易に損傷するおそれを有効に排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の梱包体を模式的に示す斜視説明図である。
【図２】基板収納容器を梱包した状態における図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態の上部緩衝体を示す斜視説明図である。
【図４】図３のＢ矢視図であり、上部緩衝体の内側を表わす平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】第１実施形態の下部緩衝体を示す斜視説明図である。
【図７】図６のＤ矢視図であり、下部緩衝体の内側を表す平面図である。
【図８】（ａ）は図７のＥ−Ｅ線断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。
【図９】第２実施形態の上部緩衝体の底面図であり、図４に相当する図である。
【図１０】底部に緩衝領域のある従来例の梱包体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための第１実施形態について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００２４】
第１実施形態における梱包体１は、図１及び図２に示すように、有底筒形の包装箱２と、基板収納容器１０を挟むように包装箱２内に配置される上下一対の緩衝体３０、３１と、基板収納容器１０と各緩衝体３０、３１との間に介在される弾性体５０、５１と、少なくとも一方の各緩衝体３０、３１の外側に形成される弾性体５２とを備え、基板収納容器１０を緩衝体３０、３１、弾性体５０、５１、５２により保護して安全に輸送するようにしている。
【００２５】
包装箱２は、図１や図２に示すように、所定の材料を使用して所定数の基板収納容器１０を収納可能な外装用に形成される。この包装箱２の所定の材料としては、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック樹脂、ポリウレタンやポリオレフィン樹脂などの発泡材料等があげられる。これらの中でも、リサイクル時の利便性や紙粉等によるクリーンルームの汚染が少ないプラスチック樹脂の使用が好ましい。包装箱２は、複数のフラップ３が突合せに製造され、材料の使用面積が小さく、経済性、生産性、強度に優れるという特徴を有する。
【００２６】
基板収納容器１０は、図１、図２に示すように、直径３００ｍｍの複数枚（２５枚又は２６枚）の半導体ウェーハＷを整列収納する容器本体１１と、この容器本体１１の開口した正面を開閉する着脱自在の蓋体１５と、この蓋体１５に並べて装着され、容器本体１１に対する蓋体１５の嵌合時には、回転プレートの操作に基づき容器本体１１の正面内周における複数の係止穴に蓋体１５の周縁部から突出した係止爪をそれぞれ嵌入係止し、容器本体１１に対する蓋体１５の取り外し時には、回転プレートの操作に基づき容器本体１１の各係止穴に嵌入した係止爪を元の基準位置に後退復帰させる左右一対の施錠機構とから構成される。
【００２７】
基板収納容器１０は、容器本体１１に半導体ウェーハＷを収納していない場合には、ポリエチレン製の包装袋に入れて包装され、上向きの状態にして収納される。これに対し、容器本体１１に半導体ウェーハＷを収納している場合（図１参照）には、ポリエチレン製の包装袋に入れて包装された後、必要に応じてアルミ製の包装袋に入れて二重包装され、蓋体１５が上向きの状態で収納される。
【００２８】
容器本体１１は、所定の樹脂を使用してフロントオープンボックスタイプに成形され、天井の中央部には、平面矩形のロボティックフランジ１２が着脱自在に装着されており、このロボティックフランジ１２がＯＨＴ（オーバーヘッドホイストトランスファー）と呼ばれる自動搬送機構に保持されることにより、基板収納容器１０が工程内を搬送する。
【００２９】
容器本体１１の背面壁内面は、図２に示すように、背面側が開口部側よりも狭くなるように形成されていて、ここで、収納された半導体ウェーハＷの後部周縁と接触して挿入限度を制限する。落下時に半導体ウェーハＷの動きを規制するリアサポート１３が上下方向に並設され、容器本体１１の両側壁内面には、半導体ウェーハＷを略水平に支持する複数対のティース１４が上下方向に並設される。
【００３０】
蓋体１５は、所定の樹脂製の筐体１６とプレート１７との組み合わせにより構成され、周縁部には、変形可能なエンドレスのシールガスケット１８が嵌合されており、裏面の中央部には、収納された半導体ウェーハＷの前部周縁を弾発的に保持するフロントリテーナ１９が装着される。
【００３１】
フロントリテーナ１９は、図２に示すように、筐体１６の裏面中央部に着脱自在に装着される長方形で縦長の枠体２３と、この枠体２３の両側部間に架設されて上下方向に隙間を介して並ぶ複数の弾性片２４と、各弾性片２４に形成されて半導体ウェーハＷの前部周縁をＶ字溝あるいはＵ字溝により保持する保持ブロック２５とを備え、これら枠体２３、複数の弾性片２４、及び複数の保持ブロック２５が樹脂により一体成形される。各弾性片２４は、弾性を有する断面略皿形あるいはトレイ形等に形成され、両側部や中央部に複数の保持ブロック２５が選択的に一体化される。
【００３２】
上部緩衝体３０は、図３ないし図５に示すように、所定のプラスチック製のシートが真空成形、圧空成形、プレス成形等されることにより断面略皿形あるいは略トレイ形に成形され、基板収納容器１０と包装箱２との間に介在されて基板収納容器１０を保護する。この上部緩衝体３０のシートは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度の厚さを有するポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂等からなり、帯電防止剤や各種の添加剤が必要に応じて添加される。
【００３３】
上部緩衝体３０は、基板収納容器１０の蓋体１５側に嵌合する。この上部緩衝材３０の周壁３２が内外二重構造に形成されている。この上部緩衝材３０は、基板収納容器１０の上部に遊嵌する平面略多角形の凹部３３を備え、この凹部３３の基板収納容器１０と相対する内側の面の周縁部には、基板収納容器１０を上から弾性的に押え、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５０が複数個所（ここでは凹部３３の四隅近傍）に配設されている。
【００３４】
上部緩衝材３０の周壁３２は、上部緩衝材３０の周縁部から表面側の斜め外方に屈曲伸長して凹部３３を区画し、基板収納容器１０を隣接包囲する内壁３５と、この内壁３５の端部に一体形成されて水平外方向に張り出す張り出し３６と、この張り出し３６の端部から斜め外方に折り返されて上部緩衝材３０の内壁３５に隙間をおいて対向する外壁３７とから形成され、この外壁３７が包装箱２の周壁内面に近接する。
【００３５】
上部緩衝材３０の周壁３２の平坦な張り出し３６の全部又は一部は、上部緩衝材３０の内外方向に連続した波形に屈曲して基板収納容器１０を包囲する弾性のベローズ３９を複数形成し、各ベローズ３９が伸縮したり屈曲したりすることにより、梱包体１の落下時の衝撃を吸収緩和する。この複数のベローズ３９は、山の高さが相互に異なるよう、周壁３２に配設できる。
【００３６】
弾性体５０は、例えば３〜２０ｍｍ程度の厚さを有するポリウレタンや発泡ポリオレフィン樹脂等を使用して平面矩形や多角形のシートに成形され、緩衝体３０において、梱包体１の落下時等に生じる衝撃を吸収するよう機能する。この弾性体５０は、一般的に厚い程、緩衝能力が大きくなるが、過度に厚い場合には、包装箱２の寸法が大きくなり、標準化されている包装箱２の寸法と異なることとなる。したがって、標準サイズの中で可能な限り、肉厚であることが好ましい。
【００３７】
なお、弾性体５０は、通常、図３のように平板に成形されるが、何らこれに限定されるものではない。すなわち弾性体５０は、必要に応じて円筒形や、貫通穴や、突起部を備えた円筒形、部分的に段部を備えた形状等に形成される。また、弾性体５０は、粘着剤や接着剤を利用できるほか、上部緩衝体に貫通穴を設けてここに嵌入して保持させても良い。
【００３８】
下部緩衝体３１は、図６ないし図８に示すように、所定のプラスチック製のシートが真空成形、圧空成形、プレス成形等されることにより断面略皿形あるいは略トレイ形に成形され、基板収納容器１０と包装箱２との間に介在されて基板収納容器１０を保護する。この下部緩衝体３１のシートは、例えば０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．７〜１．５ｍｍ程度の厚さを有するポリオレフィン系樹脂やポリスチレン系樹脂等からなり、帯電防止剤や各種の添加剤が必要に応じて添加される。
【００３９】
下部緩衝体３１は、基板収納容器１０の背面側に嵌合する。この下部緩衝材３１は、上部緩衝体３０と同様に周壁４０が内外二重構造に形成されている。この下部緩衝材３１は、基板収納容器１０の背面部に遊嵌する平面略多角形の凹部４１を備える。基板収納容器１０と相対する凹部４１の内側面の周縁部には、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５１（第１の弾性体）が複数個所（ここでは凹部４１の内側面の四隅近傍に４個所）に配設される。一方、凹部４１の外側面には、緩衝性を高める平面矩形の弾性体５２（第２の弾性体）が複数個所（ここでは格子点状に配置される９個所）に配設されている。
【００４０】
下部緩衝材３１の周壁４０は、下部緩衝材３１の周縁部から表面側の斜め外方に屈曲伸長して凹部４１を区画し、基板収納容器１０を隣接包囲する内壁４２と、この内壁４２の端部に一体形成されて水平外方向に張り出す張り出し４３と、この張り出し４３の端部から斜め外方に折り返されて下部緩衝材３１の内壁４２に隙間をおいて対向する外壁４４とから形成され、この外壁４４が包装箱２の周壁内面に近接する。
【００４１】
下部緩衝材３１の周壁４０の平坦な張り出し４３の全部又は一部は、下部緩衝材３１の内外方向に連続した波形に屈曲して基板収納容器１０を包囲する弾性のベローズ４５を複数形成し、各ベローズ４５が伸縮したり屈曲したりすることにより、梱包体１の落下時の衝撃を吸収緩和する。この複数のベローズ４５は、山の高さが相互に異なるよう、周壁４０に配設できる。
【００４２】
弾性体５１、５２は、例えば２〜１０ｍｍ程度の厚さを有するポリウレタンやシリコンゴム、ブチルゴムなどの各種ゴムや熱可塑性エラストマー樹脂等を使用して平面矩形や多角形のシートに成形され、梱包体１の落下時等に生じる衝撃を吸収するよう機能する。特には、硬度が５０°〜７０°のエーテル系ポリウレタンが好ましい。こうした弾性体５１、５２は、一般的に厚い程、硬度が低い程、緩衝能力が大きくなるが、過度に厚い場合には、包装箱２の寸法が大きくなり、包装箱２の寸法が高くなってしまうこととなる。したがって、落下性能や振動性能を満たす可能な限り、薄肉であることが好ましい。このように薄肉厚で、高性能のパフォーマンスを示すために、硬度は、５０°〜７０°とある程度高硬度の範囲が好ましい。
【００４３】
また、弾性体５１、５２は、衝撃吸収力が５０％〜８０％と高く、２５℃における周波数１０ＨＺから１０００ＨＺまで間での損失正接が、０．３〜０．９の範囲にあり、この間の最大と最小の差が０．５未満であることが好ましい。さらに、輸送時に想定される温度範囲（−２０℃〜５０℃）において、損失正接（Tanδ）が０．２５以上１．３５以下であることが好ましい。このような素材を用いることで、周波数の変化への依存性を小さな範囲とできるので、輸送時に発生する種々の周波数、温度変化の影響を最小限にして、高い振動抑止効果を発揮でき、振動を抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、弾性体５１、５２は、通常、図８のように平板に成形されるが、何らこれに限定されるものではない。すなわち、弾性体５１、５２は、必要に応じて円筒形や波形や、部分的に段部を備えた形状等に形成される。また、弾性体５１、５２は、粘着剤や接着剤を利用できるほか、下部緩衝体に貫通穴を設けてここに嵌入して保持させても良い。
【００４５】
ここで、弾性体５１は、３０ｍｍ角で厚さ４ｍｍの大きさに形成されて、下部緩衝体５１の凹部４１の内面側（基板収納容器１０側）に貼り付けられて、基板収納容器１０との間に配設されている。
【００４６】
弾性体５２は、１５ｍｍ角で厚さ４ｍｍの大きさに形成されて、下部緩衝体３１の凹部４１の外側（包装箱２側）に貼り付けられて、包装箱２と弾性的に接し、これを保持する。図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、弾性体５２は、基板収納容器１０が包装箱２に収納されていない状態では、下部緩衝体３１の下端３１ａよりも僅かに浮いている。一方、基板収納容器１０が包装箱２に収納された状態では、基板収納容器１０の重みで下部緩衝体３１が撓むことにより、弾性体５２は、包装箱２に弾性的に接するようになっている。
【００４７】
このように複数の弾性体５０、５１、５２を、間隔を開けて設置したので、基板収納容器１０と下部緩衝体３１との接触面積、及び、下部緩衝体３１と包装箱２との接触面積をそれぞれ小さくすることができる。結果、包装箱２に加わる振動の伝播を小さくでき、ウェーハＷの回転を防止できる。
【００４８】
特に、下部緩衝体３１の内側、外側のそれぞれに、弾性体５１、５２を平面視で互いに重なり合わないように、異なる位置に配置することで、それぞれの個所で振動や落下衝撃を緩和することができるので、これらの２つの弾性体５１、５２を重なりあうように、下部緩衝体３１を挟んで同じ位置に設けたり、内面側又は外面側の一方のみに設けたりする場合よりも、衝撃を吸収できるし、振動の伝播を小さくできるので好ましい。すなわち、下部緩衝体３１の内面側に弾性体５１を設けることで、下部緩衝体３１と精密基板収納容器１０との接触面積を低減し、弾性体５１によりこれらの間の振動を吸収することに加え、外側にも弾性体５２を設けることで、下部緩衝体３１と包装箱２との接触面積を低減し、弾性体５２がこれらの間の振動を吸収する。このように、異なる面（内面と外面）の異なる位置に２種類の弾性体５１、５２を設けて、弾性体５１、５２を２段構造とすることで、弾性体５１、５２を薄くしても振動を吸収することができ、ウェーハＷの回転を効果的に防止することができる。
【００４９】
なお、梱包体に求められる品質に応じて、下部緩衝体３１の内面側又は外面側のいずれか一方のみに弾性体を設けることもできる。また、弾性体５０、５１、５２のそれぞれの個数、配置は、第１実施形態に格別に限定されるものではなく、内容品や包装箱の仕様、輸送条件等に応じて任意に設定可能である。
【００５０】
以上に述べた第１実施形態によれば、基板収納容器１０を包装箱２に緩衝体を介して単に梱包するのではなく、緩衝体３０、３１に弾性体５０、５１、５２を配置して梱包し、緩衝能力を著しく向上させるので、例えフロントリテーナ１９付きの基板収納容器１０を梱包する場合でも、落下の際の衝撃を十分に吸収することができ、梱包体１の角部や稜線部が容易に損傷するおそれがない。
【００５１】
また、緩衝能力が向上するので、１．５ｍの落下試験を実施した場合でも、半導体ウェーハＷの破損やティース１４からの脱落という問題が解消でき、しかも、振動試験を実施した場合でも、半導体ウェーハＷの回転を確実に防止することができ、汚染を防ぐことができる。また、従来の緩衝材を使用した場合に比べて、梱包体１や包装箱２のサイズを約８０％程度に小さくできるので、１回の輸送時により多くの基板収納容器を輸送できるようになり輸送コストを低減できる。
【００５２】
また、発泡緩衝材を省略することができるので、緩衝材の端部が損傷して工場のクリーンルームを汚染してしまうおそれもない。加えて、発泡緩衝材を省略することで、緩衝材を小さく設計でき、包装箱のサイズを更に小さくすることができる。
【００５３】
また、従来の緩衝材のように包装箱や基板収納容器に接触して振動を伝え、容器本体に収納された半導体ウェーハを回転させるおそれもない。また、緩衝体３０、３１、弾性体５０、５１、５２が定型で嵩張らない形態なので、これらをスタッキングすることが可能となり、省スペース化、リユースやリサイクルの実現が大いに期待でき、搬送コストを大幅に削減することもできる。
【００５４】
さらに、緩衝体３０の内外方向にベローズ３９を単に形成することができる他、緩衝体３０の内方向から外方向にかけてベローズ３９の山部分と谷部分の高低差が徐々に高く長くなるよう形成することもできる。こうすれば、圧縮力を段階的に変化させたり、圧縮力の弱い個所を撓ませたりすることにより、衝撃を減衰しながら圧縮力の強い個所で受け止めさせることが可能になる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の梱包体について説明する。なお、前述した第１実施形態に係る梱包体１と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００５６】
図９は、第２実施形態を示すもので、この場合には、第１実施形態に係る梱包体１において、上部緩衝体３０Ａの凹部３３の外面側（包装箱２側）に、弾性体５３を設けたものである。第２実施形態の梱包体によれば、前述した第１実施形態の梱包体１と同様の作用効果を得ることができる。なお、この場合、包装箱の高さ寸法が大きくならないように注意が必要である。
【００５７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態では、第１実施形態の構成において、弾性体５０、５１、５２の硬度を５０°とした。この第３実施形態によれば、より小さい硬度の素材を使用することで、衝撃吸収性は向上することが考えられ、前述した第１実施形態の梱包体１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５９】
例えば、実施形態では、フロントオープンボックスタイプの基板収納容器を収納する梱包体に本発明の梱包体を適用したが、本発明の梱包体は、周知のトップオープンボックスタイプの基板収納容器（例えば、特許文献３参照）を収納することもできる。したがって、梱包体の汎用性を著しく高めることができる。
【００６０】
このようなトップオープンボックスタイプでは、口径２００ｍｍの半導体ウェーハを整列収納する。このタイプの基板収納容器は、略有底角筒形の容器本体と、この容器本体に上方から着脱自在に収容され、複数枚の半導体ウェーハを整列溝を介して整列収納する内箱と、容器本体の開口した上部をエンドレスのガスケットを介して開閉する蓋体とから構成される。蓋体の内部には、収納された各半導体ウェーハの上部周縁を保持する弾性の抑え板が装着される。その他の部分については、上記実施形態と同様である。
【００６１】
また、上記実施形態では樹脂製の包装箱を使用したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばクリーンルームの汚染等の問題が生じなければ、ＪＩＳ Ｚ １５０６等に規定されている溝切りタイプの段ボール箱等を使用しても良い。また、基板収納容器を水平方向を向いた状態で収納し、梱包しても良い。また、緩衝体の内面側、外面側に設ける弾性体を、材質や硬度の異なる弾性体として複数組み合わせて使用しても良い。
【００６２】
また、緩衝体又は弾性体の一方に単数又は複数の係止爪を設け、他方には単数又は複数の係止穴を設け、これらの係止爪と係止穴とを着脱自在に係合させて梱包体の取り扱いや梱包作業の作業性を向上させても良い。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明に係る梱包体の実施例を比較例と共に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００６４】
実施例１、２、３の梱包体と比較例１、２の梱包体とを用意し、これらを用いて落下試験、振動試験を実施すると共に、それぞれの嵩密度、積載可能段数を求め、その結果を表１にまとめた。
【００６５】
実施例１の梱包体は第１実施形態のタイプとした。基板収納容器は、口径３００ｍｍのシリコンウェーハを２５枚収納したフロントオープンボックスタイプとし、蓋体を上向きにして梱包した。
【００６６】
実施例２の梱包体は第２実施形態のタイプとし、基板収納容器については実施例１と同様とした。実施例３の梱包体は第３実施形態のタイプとし、基板収納容器については実施例１と同様とした。
【００６７】
比較例１の梱包体は第１実施形態のタイプにおいて、上部緩衝体から弾性体を取り除き、下部緩衝体では、弾性体の代わりに１面にゴムシートを設けたものである。
【００６８】
比較例２は、図１０に示すように、周知の基板収納容器（例えば、特許文献１参照）１００を従来の梱包体１１０で梱包した形態である。梱包体１１０は、包装箱１１１と、基板収納容器１００を挟持する上下一対の緩衝体シート１１２、１１３とを備え、緩衝体シート１１３の底部に、突起や段差からなる緩衝領域１１４を形成したものである。
【００６９】
落下試験
ＪＩＳの包装貨物の評価試験方法通則（ＪＩＳ Ｚ ０２００−１９９９）、包装貨物の落下試験方法（ＪＩＳ Ｚ ０２０２−１９９４）に従い、実施例１〜３の梱包体と比較例１、２の梱包体を試験機により１．５ｍの高さから落下させ（特許文献３参照）、基板収納容器の破損状況を確認し、問題が無い場合は（○）と判定した。
【００７０】
落下試験の試験機は貨物落下試験機（ＤＴ−１００改）を使用し、落下方向は１１方向（５面−４稜−２角）とした。
【００７１】
振動試験
実施例１〜３の梱包体と比較例１、２の梱包体を所定の試験条件下で試験装置により振動させ、試験終了後、梱包体を開口して基板収納容器からシリコンウェーハを取り出し、このシリコンウェーハのノッチ位置の基準位置からのずれ（回転の有無）を確認し、５ｍｍ以下のずれの場合には、ずれ無（○）と判定した。
【００７２】
試験条件
試験装置 アイデックス社製 振動試験機 ＢＦ−３０ＵＡＳ
振動条件 周波数 ５Ｈｚ−５５Ｈｚ−５Ｈｚ
掃引時間 ６０秒
振 幅 １．５ｍｍ
加振時間 １０分
サイクル １０サイクル
固定方法 一対のＬ字形の固定治具により挟んで固定
【００７３】
嵩密度の算出
嵩密度は、比較例２の梱包体の高さを１００としたときの比率とした。
【００７４】
積載可能段数の算出
１６０ｃｍの高さ制限を想定した場合において、積み上げ可能な梱包体の段数を積載可能段数とした。
【００７５】
【表１】
【００７６】
表１の結果より、本発明に係る実施例１〜３では、落下試験、振動試験において良好な結果が得られ、弾性体が有効に作用し、輸送適性が向上していることが確認された。これにより、実施例１〜３では、輸送適性を向上させつつ、嵩密度を小さく設定でき、積載可能段数を増加できることが確認された。すなわち、実施例１〜３では、輸送効率を高めることができることが確認された。また、表１の結果より、弾性体の損失正接は、０．２５〜１．４の範囲が好適であることが分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１……梱包体、２……包装箱、３……フラップ、１０……基板収納容器（内容品）、１１……容器本体、１２……ロボティックフランジ、１３……リアサポート、１４……ティース、１５……蓋体、１６……筐体、１７……プレート、１８……ガスケット、１９……フロントリテーナ（リテーナ）、２３……枠体、２４……弾性片、２５……保持ブロック、３０、３０Ａ……上部緩衝体（緩衝体）、３１……下部緩衝体（緩衝体）、３１ａ……下端、３２……周壁、３３……凹部、３５……内壁、３６……張り出し、３７……外壁、３９……ベローズ、４０……周壁、４１……凹部、４２……内壁、４３……張り出し、４４……外壁、４５……ベローズ、５０……弾性体、５１……弾性体（第１の弾性体）、５２……弾性体（第２の弾性体）、５３……弾性体、Ｗ……半導体ウェーハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容品を挟むように配置される複数の緩衝体と、前記内容品及び前記複数の緩衝体を収納する包装箱とを備える梱包体において、
前記複数の緩衝体のうち少なくとも1個の緩衝体に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする梱包体。
【請求項２】
前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする請求項１に記載の梱包体。
【請求項３】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする請求項２に記載の梱包体。
【請求項４】
−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の梱包体。
【請求項５】
前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の梱包体。
【請求項６】
内容品と、前記内容品を収納する包装箱との間に配置され、前記内容品を挟むように配置される複数の緩衝体において、
前記内容品に対向する側又は前記包装箱に対向する側の少なくともいずれか一方の側に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする緩衝体。
【請求項７】
前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする請求項６に記載の緩衝体。
【請求項８】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする請求項７に記載の緩衝体。
【請求項９】
−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の緩衝体。
【請求項１０】
前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の緩衝体。
【請求項１】
内容品を挟むように配置される複数の緩衝体と、前記内容品及び前記複数の緩衝体を収納する包装箱とを備える梱包体において、
前記複数の緩衝体のうち少なくとも1個の緩衝体に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする梱包体。
【請求項２】
前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする請求項１に記載の梱包体。
【請求項３】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする請求項２に記載の梱包体。
【請求項４】
−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の梱包体。
【請求項５】
前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の梱包体。
【請求項６】
内容品と、前記内容品を収納する包装箱との間に配置され、前記内容品を挟むように配置される複数の緩衝体において、
前記内容品に対向する側又は前記包装箱に対向する側の少なくともいずれか一方の側に、前記内容品又は前記包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を隔てて配設したことを特徴とする緩衝体。
【請求項７】
前記弾性体は、前記内容品と接する第１の弾性体と、前記包装箱と接する第２の弾性体とを有することを特徴とする請求項６に記載の緩衝体。
【請求項８】
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体とを平面視で異なる位置に配置したことを特徴とする請求項７に記載の緩衝体。
【請求項９】
−２０℃〜５０℃における損失正接が０．２５〜１．４の範囲内である材料で前記弾性体を構成したことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の緩衝体。
【請求項１０】
前記内容品は、半導体ウェーハを収納する容器本体と、前記容器本体の開口部を開閉する蓋体と、前記蓋体に設けられ半導体ウェーハの周縁部を保持するリテーナとを備える基板収納容器であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の緩衝体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２３２５２（Ｐ２０１３−２３２５２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６００５４（Ｐ２０１１−１６００５４）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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