O圈封閉可乾燥託盤的製作方法

2023-09-22 21:52:25 2

專利名稱：O圈封閉可乾燥託盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將微晶片等電子零件從製造點運送至組裝點(在這裡組裝成如計算機的較大較複雜的裝置)的容器。尤其涉及一種託盤構造，該構造使託盤的內部及/或內容物保持乾燥。
此程序涉及一些步驟及不同的設備，包括用以衝洗的乾燥氣體(如氮氣)來源，以及將媒介填入袋/容器中，以確保乾燥過的半導體物品在運輸及後續的貯存期間，能避免可能導致其惡化與損壞的溼度及汙染。
然而，這種封裝/處理方法增加了密集加工的成本，並增加了生產及運送裝置給客戶的總時間。
簡而言之，為了簡化半導體晶片的準備與封裝，以及將這類物品運送至客戶的程序，將該物品放置於託盤中，而一個O圈類的襯墊被放置在相鄰的託盤之間(其中，上託盤作為下託盤的上蓋)。此彈性組件具有預設的形狀和結構，以在爐中烘烤的過程中在託盤間保持足夠的間隙，使溼氣能從託盤中散逸。當該託盤的內面被乾燥後，就以足夠的力量將上託盤與下託盤綑紮在一起，以使該襯墊變形來造成各託盤接面的密封。
因此，成疊的託盤可在乾燥/脫水的空氣環境中被烘乾、脫水、冷卻，接著用束帶綑紮在一起，使得該上託盤變得密封。
本發明進一步使託盤在微溫時可被合上，這樣確保託盤冷卻至室溫時，在密封託盤中的壓力略小於大氣壓力，因而降低時間消耗及成本。
為精簡必要組件的數量，僅使用託盤並將最上層的託盤騰空以作為上蓋很有用，這意味著在託盤以外不需要再用上蓋。
更詳細地說，本發明的第一目的在於在一個密封乾燥狀態下，對傳輸物品的容器處理，其包含一個用以接收至少一個物品的第一託盤；一個置於該第一託盤上方，來蓋上該第一託盤的上開口端的第二託盤；一個設置於該第一託盤與第二託盤間的襯墊，該襯墊具有預定的結構A)將第一託盤與第二託盤隔開到可讓第一託盤內面與周圍環境間的流體流通比較容易；當小於將襯墊變形並壓平的預定大小的力量施於第二託盤上，以減少第一託盤與第二託盤之間的距離；B)將第二託盤的內面密封以與周圍空氣環境阻隔開，當等於或大於上述預定大小的力量施加於第二託盤上時，用以減少第一託盤與第二託盤之間的距離。
在第二託盤的處理上可選擇性地以一個蓋體替換，該第一託盤與第二託盤被製造成可互相成疊的形狀。
本發明的第二目的在於將成疊的託盤等容器的內面乾燥的方法，包括在各託盤間插入一個具有預定結構的襯墊以保持預定的間隙；加熱該成疊的託盤內面以排出其中的水份；通過施壓於該託盤以擠壓該襯墊，使襯墊變形以建立託盤間的密封；將託盤綑紮在一起，如此可保持各襯墊間的擠壓及密封狀況。
該方法可進一步包括在施壓與綑紮前，在乾燥的環境下冷卻該成疊的託盤。
本發明的進一步目的在於將多個成疊的託盤的內面乾燥的方法，包括下列步驟在各成疊的託盤間配置具有預定形狀的襯墊，使用該襯墊，使該託盤間具有足夠的空間讓流體在各託盤內面與周圍環境間流通；將成疊的託盤置放至烤爐中，加熱託盤的內面以排出其中的水份；將該成疊的託盤自烤爐中移出，並將該成疊託盤綑紮到可壓迫到襯墊以造成各託盤間的密封。
該方法可進一步包括在綑紮步驟前先在乾燥環境下冷卻該成疊的託盤；而將較上方的託盤當作該成疊的託盤的上蓋。
本發明的進一步目的在於使用於上蓋、託盤等容器的襯墊，包括一O圈，當將上蓋蓋上託盤的預設力量不足時，將上蓋與託盤分開，並在託盤內面與周圍空氣間提供流體流通，當預定力量用於上蓋蓋向託盤時，避免流體流通，使得O圈在上蓋與託盤間可建立密封。
根據本發明，該O圈包括沿著O圈長度間隔形成的肋部。該O圈可隔開該上蓋與託盤以保持間隙供流體流動直到該O圈被預設力量壓至變形為止。O圈還可採用一種彎曲的形式，也就是說在預設力量施加前，該O圈的曲面是彎曲不平的。


圖11表示圖10中成疊託盤的A圓圈與B圓圈的局部放大圖，描述了O圈或襯墊在乾燥前的狀態；圖12表示圖10中成疊託盤的A圓圈與B圓圈的局部放大圖，描述了O圈或襯墊在綑紮密封后的狀態；13圖本發明的另一實施例的概要側視圖；14圖本發明的另一實施例的俯視圖；15圖為圖14中矩形R所圍部份的放大圖；16圖為圖15中矩形S所圍部份的放大圖；17圖本發明的另一實施例的概要圖，顯示成疊託盤中，其中最上方的託盤變成下方託盤的上蓋。
在容器總成103中的上蓋102可為一個分離的蓋體或為其它託盤，所以，即使託盤與上蓋為分開的組件，其結構仍是相同的，當成疊時，將最上方的託盤留空，以當作上蓋來使用，也就是說，上列說明中標號101所示的組件。
本發明的襯墊/O圈的獨特特徵，可用於託盤附有上蓋的，也可用於託盤未附上蓋的。
如圖4所示，O圈100的第一實施例設有多個個間隔排列的肋部104，其在本實施例中為圓盤狀的結構。這些肋部104具有足夠的數目來產生抗變形的彈力，直到有足夠的力量F(參閱圖3)施加於上蓋101上，使下壓託盤102，導致O圈100變形(如圖3及圖6的狀態)。
所以，直到預設力量F開始使用時，該上蓋101就與託盤102分離(如圖6所示)，以致於託盤102的內面可與周圍空氣保持流通。當上蓋101懸浮於託盤102上方時，任何水份都會在容器總成103(上蓋、託盤及襯墊)送入烤爐的烘烤過程中排出。
舉例而言，該烤爐可以是輻射或對流傳熱的烤爐，其中託盤102暴露於超過150℃的乾燥環境中約2至20小時，在此期間，任何多餘的水份都會被蒸發，並通過肋部104的間隙106而從託盤中排出，如圖5所示。
在進行這種烘烤後，託盤102的內面將乾燥至可接受的程度，而容器總成103也可移出烤爐了。在烘烤之後，乾燥的容器總成103可用足夠大的力量來綑紮，以使上蓋壓在託盤上，達到如圖3所示的結構。一旦束帶108(如圖3所示虛線部份)在適當位置處，通過O圈100的防護容器總成103就可保持密封，且在運輸過程中保持乾燥，其中的內容物將可用於進一步的製造和組裝。
若容器總成103在移出烤爐後便立即密封起來，則會在冷卻至周圍溫度時逐漸產生過高的負壓，而會被外部大氣壓力壓壞。所以，需要在乾燥環境下使容器總成103(亦即託盤102)冷卻到周圍溫度的範圍內。當容器總成103溫度降至足夠低時，再將之綑紮並允許其保持冷卻以在容器內產生可接受範圍內的負壓。
O圈的形狀與配置可不限於圖1至圖6所示的形狀，還可以是圖7所示的彎曲無肋部的形狀。該結構為具有必要的物理特性的彈性體，直到力量F被施加至上蓋101前，都保持足夠的空間與間隙以使水汽能排出，如圖5所示。
圖8及圖9則揭示了兩種O圈結構。在圖8中，襯墊或O圈300具有平坦的斷面，但其類似圖7中彎曲的結構。而圖9的結構更為複雜，兩個O圈組件400通過一個以預設區間形成的肋部400R來互連，該肋部400R可保持上蓋與託盤在所要求的間距，直到其被施加力量F才變形。
通過上述襯墊或O圈的應用，使得成疊的託盤中較上方的託盤可當作其它託盤的上蓋，也只有上方的託盤需要閉合組件，這種配置如圖10至圖12所示。
圖10還揭示一個循環過程，其中託盤102被成疊起來，再移進烤爐110中進行烘乾，之後，該成疊的託盤進入冷卻室112以在乾燥狀態下冷卻。當託盤102的溫度降低至可接受的程度，該成疊託盤就被送入綑紮機114進行綑紮。
圖11及圖12為該循環中A、B兩圓圈部份的放大圖，分別顯示O圈在送入烤爐前的狀態與綑紮後的狀態。其中可注意到，形成疊狀的託盤102是由圖7所示型式的O圈來彼此分隔的，然而，如上所述，可利用任何適合的O圈來作為襯墊。
該O圈的材質必須可以抵抗超過150℃的溫度，才不會在烘烤過程中變軟。
圖13至圖17表示本發明的另一實施例，可耐高溫150℃以上的O圈11設置於各託盤13間(在此例中在圖17中只看到兩個)。如圖15所示，O圈上形成有脊狀物12，這樣，空氣/水份可在非擠壓的狀態下被排出。然而，當託盤被綑紮在一起時，O圈就會被壓縮並形成防潮的密封結構。
根據本實施例，當多個託盤成疊如圖17所示時，最上層的託盤可作為其下方託盤的上蓋，這樣使得在成疊託盤的上部總是有一個空的託盤。
雖然本發明以上述實施例揭露，但熟悉此技術的人根據上述說明所作的調整、改變，都屬於本發明權利要求範圍。舉例來說，本發明並不限於使用對流式或放射式的烤爐，而容器也不限定於貯放微處理器或IC組件。該O圈可具有一連串的通孔，以對壓力的施加有緊密的反應。該通孔可為菱形，如此可在受綑紮壓迫力時快速閉合。本發明的範圍廣義地定義於本發明的權利要求書中。
權利要求
1.一種輸送物品用的容器，用於在密封乾燥狀態下輸送物品，此容器包括用以接收至少一個物品的第一託盤；安裝於該第一託盤上方的第二託盤，用以蓋住該第一託盤的上開口端；設置於第一託盤與第二託盤間的襯墊，該襯墊具有下述的結構a)當趨於減少第一託盤與第二託盤之間的距離但小於將襯墊變形的預定大小的力量施加在第二託盤上時，將第一託盤與第二託盤隔開，可讓第一託盤內面與周圍環境間的流體容易流通；b)當趨於減少第一託盤與第二託盤之間的距離而且大於或者等於將襯墊變形的預定大小的力量施加在第二託盤上時，將第二託盤的內面密封，與周圍空氣環境隔離。
2.如權利要求1所述的容器，其中該第二託盤可選擇性地以一個蓋體來置換。
3.如權利要求1所述的容器，其中該第一託盤與第二託盤被成形處理為可以堆疊的形狀。
4.一種對包括成疊的託盤容器內部進行乾燥的方法，該方法包括下列步驟通過插入具有預定結構的襯墊以保持各託盤間的預定間隙；加熱該成疊的託盤的內面以將溼氣排出託盤；通過按壓託盤對襯墊施壓，以將襯墊變形，並建立各託盤間的密封。
5.如權利要求4所述的方法，進一步包括在加壓與綑紮前，在乾燥環境下將該成疊的託盤冷卻。
6.一種將多個成疊的託盤乾燥的方法，包括下列步驟在各成疊的託盤間配置具有預定形狀的襯墊，利用該襯墊保持該託盤間具有足夠的空間讓流體在各託盤內面與周圍環境間流通；將該成疊的託盤放在烤爐中，加熱託盤的內面以排出其中的水份；將該成疊的託盤從烤爐中移出，並將該成疊託盤綑紮到可壓迫襯墊以形成各託盤間的密封。
7.如權利要求6所述的方法，進一步包括在加壓與綑紮前，在乾燥環境下將該成疊的託盤冷卻。
8.如權利要求6所述的方法，進一步包括將位置最高的託盤作為該成疊的託盤的上蓋。
9.一種容器用的襯墊，該容器包括一個上蓋以及由該上蓋蓋住的一個託盤，或者一疊託盤，而其中較上的託盤還作為其下面的託盤的上蓋，包括O圈部分，當沒有將上蓋壓向託盤的預設力量時，其分隔上蓋與託盤以提供託盤內面與周圍空氣有流通空間；而當施加預設力量將上蓋壓向託盤時，則使得該O圈在上蓋與託盤間建立密封，以避免空氣流通。
10.如權利要求9所述的襯墊，其中沿著O圈長度包括有間隔形成的肋部，其可分隔上蓋與託盤以提供間隙使流體流通，直到該O圈受預設力量而變形為止。
11.如權利要求9所述的襯墊，其中該O圈具有彎曲的曲面結構，一直到被施加預設力量為止。
全文摘要
為了簡化為將半導體晶片等物品運往裝配工廠而進行的準備與包裝過程，這些物品放置於託盤中。一個O圈或類似的襯墊設置於各託盤之間(其中上方的託盤當作下方的託盤的上蓋)。該彈性組件具有一個預設的形狀和結構，以保持託盤間的間隙或非密封狀態，使得託盤在烤爐中烘烤時，其中的水份可散逸出去。當託盤的內面乾燥時，則將上託盤與下託盤綑紮在一起，以使該襯墊變形，在各接面形成密封。成疊的託盤可在乾燥的空氣環境下被烘烤、冷卻，然後綑紮在一起使得容器變成密封狀態。
文檔編號B65D53/00GK1454173SQ00819661
公開日2003年11月5日 申請日期2000年12月1日 優先權日2000年6月15日
發明者唐納德·L·藍伯特 申請人:先進微裝置公司