专利名称：O圈封闭可干燥托盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将微芯片等电子零件从制造点运送至组装点(在这里组装成如计算机的较大较复杂的装置)的容器。尤其涉及一种托盘构造，该构造使托盘的内部及/或内容物保持干燥。
此程序涉及一些步骤及不同的设备，包括用以冲洗的干燥气体(如氮气)来源，以及将媒介填入袋/容器中，以确保干燥过的半导体物品在运输及后续的贮存期间，能避免可能导致其恶化与损坏的湿度及污染。
然而，这种封装/处理方法增加了密集加工的成本，并增加了生产及运送装置给客户的总时间。
简而言之，为了简化半导体芯片的准备与封装，以及将这类物品运送至客户的程序，将该物品放置于托盘中，而一个O圈类的衬垫被放置在相邻的托盘之间(其中，上托盘作为下托盘的上盖)。此弹性组件具有预设的形状和结构，以在炉中烘烤的过程中在托盘间保持足够的间隙，使湿气能从托盘中散逸。当该托盘的内面被干燥后，就以足够的力量将上托盘与下托盘捆扎在一起，以使该衬垫变形来造成各托盘接面的密封。
因此，成叠的托盘可在干燥/脱水的空气环境中被烘干、脱水、冷却，接着用束带捆扎在一起，使得该上托盘变得密封。
本发明进一步使托盘在微温时可被合上，这样确保托盘冷却至室温时，在密封托盘中的压力略小于大气压力，因而降低时间消耗及成本。
为精简必要组件的数量，仅使用托盘并将最上层的托盘腾空以作为上盖很有用，这意味着在托盘以外不需要再用上盖。
更详细地说，本发明的第一目的在于在一个密封干燥状态下，对传输物品的容器处理，其包含一个用以接收至少一个物品的第一托盘；一个置于该第一托盘上方，来盖上该第一托盘的上开口端的第二托盘；一个设置于该第一托盘与第二托盘间的衬垫，该衬垫具有预定的结构A)将第一托盘与第二托盘隔开到可让第一托盘内面与周围环境间的流体流通比较容易；当小于将衬垫变形并压平的预定大小的力量施于第二托盘上，以减少第一托盘与第二托盘之间的距离；B)将第二托盘的内面密封以与周围空气环境阻隔开，当等于或大于上述预定大小的力量施加于第二托盘上时，用以减少第一托盘与第二托盘之间的距离。
在第二托盘的处理上可选择性地以一个盖体替换，该第一托盘与第二托盘被制造成可互相成叠的形状。
本发明的第二目的在于将成叠的托盘等容器的内面干燥的方法，包括在各托盘间插入一个具有预定结构的衬垫以保持预定的间隙；加热该成叠的托盘内面以排出其中的水份；通过施压于该托盘以挤压该衬垫，使衬垫变形以建立托盘间的密封；将托盘捆扎在一起，如此可保持各衬垫间的挤压及密封状况。
该方法可进一步包括在施压与捆扎前，在干燥的环境下冷却该成叠的托盘。
本发明的进一步目的在于将多个成叠的托盘的内面干燥的方法，包括下列步骤在各成叠的托盘间配置具有预定形状的衬垫，使用该衬垫，使该托盘间具有足够的空间让流体在各托盘内面与周围环境间流通；将成叠的托盘置放至烤炉中，加热托盘的内面以排出其中的水份；将该成叠的托盘自烤炉中移出，并将该成叠托盘捆扎到可压迫到衬垫以造成各托盘间的密封。
该方法可进一步包括在捆扎步骤前先在干燥环境下冷却该成叠的托盘；而将较上方的托盘当作该成叠的托盘的上盖。
本发明的进一步目的在于使用于上盖、托盘等容器的衬垫，包括一O圈，当将上盖盖上托盘的预设力量不足时，将上盖与托盘分开，并在托盘内面与周围空气间提供流体流通，当预定力量用于上盖盖向托盘时，避免流体流通，使得O圈在上盖与托盘间可建立密封。
根据本发明，该O圈包括沿着O圈长度间隔形成的肋部。该O圈可隔开该上盖与托盘以保持间隙供流体流动直到该O圈被预设力量压至变形为止。O圈还可采用一种弯曲的形式，也就是说在预设力量施加前，该O圈的曲面是弯曲不平的。
图11表示图10中成叠托盘的A圆圈与B圆圈的局部放大图，描述了O圈或衬垫在干燥前的状态；图12表示图10中成叠托盘的A圆圈与B圆圈的局部放大图，描述了O圈或衬垫在捆扎密封后的状态；13图本发明的另一实施例的概要侧视图；14图本发明的另一实施例的俯视图；15图为图14中矩形R所围部份的放大图；16图为图15中矩形S所围部份的放大图；17图本发明的另一实施例的概要图，显示成叠托盘中，其中最上方的托盘变成下方托盘的上盖。
在容器总成103中的上盖102可为一个分离的盖体或为其它托盘，所以，即使托盘与上盖为分开的组件，其结构仍是相同的，当成叠时，将最上方的托盘留空，以当作上盖来使用，也就是说，上列说明中标号101所示的组件。
本发明的衬垫/O圈的独特特征，可用于托盘附有上盖的，也可用于托盘未附上盖的。
如图4所示，O圈100的第一实施例设有多个个间隔排列的肋部104，其在本实施例中为圆盘状的结构。这些肋部104具有足够的数目来产生抗变形的弹力，直到有足够的力量F(参阅图3)施加于上盖101上，使下压托盘102，导致O圈100变形(如图3及图6的状态)。
所以，直到预设力量F开始使用时，该上盖101就与托盘102分离(如图6所示)，以致于托盘102的内面可与周围空气保持流通。当上盖101悬浮于托盘102上方时，任何水份都会在容器总成103(上盖、托盘及衬垫)送入烤炉的烘烤过程中排出。
举例而言，该烤炉可以是辐射或对流传热的烤炉，其中托盘102暴露于超过150℃的干燥环境中约2至20小时，在此期间，任何多余的水份都会被蒸发，并通过肋部104的间隙106而从托盘中排出，如图5所示。
在进行这种烘烤后，托盘102的内面将干燥至可接受的程度，而容器总成103也可移出烤炉了。在烘烤之后，干燥的容器总成103可用足够大的力量来捆扎，以使上盖压在托盘上，达到如图3所示的结构。一旦束带108(如图3所示虚线部份)在适当位置处，通过O圈100的防护容器总成103就可保持密封，且在运输过程中保持干燥，其中的内容物将可用于进一步的制造和组装。
若容器总成103在移出烤炉后便立即密封起来，则会在冷却至周围温度时逐渐产生过高的负压，而会被外部大气压力压坏。所以，需要在干燥环境下使容器总成103(亦即托盘102)冷却到周围温度的范围内。当容器总成103温度降至足够低时，再将之捆扎并允许其保持冷却以在容器内产生可接受范围内的负压。
O圈的形状与配置可不限于图1至图6所示的形状，还可以是图7所示的弯曲无肋部的形状。该结构为具有必要的物理特性的弹性体，直到力量F被施加至上盖101前，都保持足够的空间与间隙以使水汽能排出，如图5所示。
图8及图9则揭示了两种O圈结构。在图8中，衬垫或O圈300具有平坦的断面，但其类似图7中弯曲的结构。而图9的结构更为复杂，两个O圈组件400通过一个以预设区间形成的肋部400R来互连，该肋部400R可保持上盖与托盘在所要求的间距，直到其被施加力量F才变形。
通过上述衬垫或O圈的应用，使得成叠的托盘中较上方的托盘可当作其它托盘的上盖，也只有上方的托盘需要闭合组件，这种配置如图10至图12所示。
图10还揭示一个循环过程，其中托盘102被成叠起来，再移进烤炉110中进行烘干，之后，该成叠的托盘进入冷却室112以在干燥状态下冷却。当托盘102的温度降低至可接受的程度，该成叠托盘就被送入捆扎机114进行捆扎。
图11及图12为该循环中A、B两圆圈部份的放大图，分别显示O圈在送入烤炉前的状态与捆扎后的状态。其中可注意到，形成叠状的托盘102是由图7所示型式的O圈来彼此分隔的，然而，如上所述，可利用任何适合的O圈来作为衬垫。
该O圈的材质必须可以抵抗超过150℃的温度，才不会在烘烤过程中变软。
图13至图17表示本发明的另一实施例，可耐高温150℃以上的O圈11设置于各托盘13间(在此例中在图17中只看到两个)。如图15所示，O圈上形成有脊状物12，这样，空气/水份可在非挤压的状态下被排出。然而，当托盘被捆扎在一起时，O圈就会被压缩并形成防潮的密封结构。
根据本实施例，当多个托盘成叠如图17所示时，最上层的托盘可作为其下方托盘的上盖，这样使得在成叠托盘的上部总是有一个空的托盘。
虽然本发明以上述实施例揭露，但熟悉此技术的人根据上述说明所作的调整、改变，都属于本发明权利要求范围。举例来说，本发明并不限于使用对流式或放射式的烤炉，而容器也不限定于贮放微处理器或IC组件。该O圈可具有一连串的通孔，以对压力的施加有紧密的反应。该通孔可为菱形，如此可在受捆扎压迫力时快速闭合。本发明的范围广义地定义于本发明的权利要求书中。
权利要求
1.一种输送物品用的容器，用于在密封干燥状态下输送物品，此容器包括用以接收至少一个物品的第一托盘；安装于该第一托盘上方的第二托盘，用以盖住该第一托盘的上开口端；设置于第一托盘与第二托盘间的衬垫，该衬垫具有下述的结构a)当趋于减少第一托盘与第二托盘之间的距离但小于将衬垫变形的预定大小的力量施加在第二托盘上时，将第一托盘与第二托盘隔开，可让第一托盘内面与周围环境间的流体容易流通；b)当趋于减少第一托盘与第二托盘之间的距离而且大于或者等于将衬垫变形的预定大小的力量施加在第二托盘上时，将第二托盘的内面密封，与周围空气环境隔离。
2.如权利要求1所述的容器，其中该第二托盘可选择性地以一个盖体来置换。
3.如权利要求1所述的容器，其中该第一托盘与第二托盘被成形处理为可以堆叠的形状。
4.一种对包括成叠的托盘容器内部进行干燥的方法，该方法包括下列步骤通过插入具有预定结构的衬垫以保持各托盘间的预定间隙；加热该成叠的托盘的内面以将湿气排出托盘；通过按压托盘对衬垫施压，以将衬垫变形，并建立各托盘间的密封。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括在加压与捆扎前，在干燥环境下将该成叠的托盘冷却。
6.一种将多个成叠的托盘干燥的方法，包括下列步骤在各成叠的托盘间配置具有预定形状的衬垫，利用该衬垫保持该托盘间具有足够的空间让流体在各托盘内面与周围环境间流通；将该成叠的托盘放在烤炉中，加热托盘的内面以排出其中的水份；将该成叠的托盘从烤炉中移出，并将该成叠托盘捆扎到可压迫衬垫以形成各托盘间的密封。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括在加压与捆扎前，在干燥环境下将该成叠的托盘冷却。
8.如权利要求6所述的方法，进一步包括将位置最高的托盘作为该成叠的托盘的上盖。
9.一种容器用的衬垫，该容器包括一个上盖以及由该上盖盖住的一个托盘，或者一叠托盘，而其中较上的托盘还作为其下面的托盘的上盖，包括O圈部分，当没有将上盖压向托盘的预设力量时，其分隔上盖与托盘以提供托盘内面与周围空气有流通空间；而当施加预设力量将上盖压向托盘时，则使得该O圈在上盖与托盘间建立密封，以避免空气流通。
10.如权利要求9所述的衬垫，其中沿着O圈长度包括有间隔形成的肋部，其可分隔上盖与托盘以提供间隙使流体流通，直到该O圈受预设力量而变形为止。
11.如权利要求9所述的衬垫，其中该O圈具有弯曲的曲面结构，一直到被施加预设力量为止。
全文摘要
为了简化为将半导体芯片等物品运往装配工厂而进行的准备与包装过程，这些物品放置于托盘中。一个O圈或类似的衬垫设置于各托盘之间(其中上方的托盘当作下方的托盘的上盖)。该弹性组件具有一个预设的形状和结构，以保持托盘间的间隙或非密封状态，使得托盘在烤炉中烘烤时，其中的水份可散逸出去。当托盘的内面干燥时，则将上托盘与下托盘捆扎在一起，以使该衬垫变形，在各接面形成密封。成叠的托盘可在干燥的空气环境下被烘烤、冷却，然后捆扎在一起使得容器变成密封状态。
文档编号B65D53/00GK1454173SQ00819661
公开日2003年11月5日 申请日期2000年12月1日 优先权日2000年6月15日
发明者唐纳德·L·蓝伯特 申请人:先进微装置公司