多片立式放置晶圆盒及上盖的制作方法

本实用新型涉及一种晶圆的储存运输容器，尤其是涉及一种多片立式放置晶圆盒及上盖。

背景技术：

晶圆是制造半导体芯片的基本材料，市场现售的晶圆为圆形薄片状，如果将多块晶圆堆叠在一起包装后运输，极易造成晶圆的污染、划伤、破损，影响产品质量。多年来，制造商已经生产出了晶圆托运盒，以实现晶圆的安全存储和运输。

市场上的多片立式放置晶圆盒通常包括上盖、用于夹持稳定晶圆端部的的弹片、用于插置晶圆的片架、底盖。此种结构的托运盒在使用时，首先需要将弹片安装在上盖内侧之后，再与底盖扣接，安装步骤烦琐，而且生产成本高；另外，长期使用会使弹片组件发生变形，在托运盒内产生松动，从而使晶圆在运输过程中发生跳动、摩擦等现象，造成晶圆的损伤，极大地影响了产品的使用寿命。

目前，市场上有一部分晶圆盒将弹片设于上盖内侧，虽然简化了安装步骤，但是弹片上设置的用于支撑晶圆的支撑槽为v型槽51，而v型槽51的开口小，且相邻v型槽51的间距较宽，导致晶圆40易发生卡片现象(即晶圆不能被有效固定在v型槽51内，而卡置于相邻v型槽51之间的缝隙里，如图7所示)。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种直接解决晶圆卡片问题的多片立式放置晶圆盒及上盖，具有结构简化、安装方便、节约成本、减少卡片现象的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种多片立式放置晶圆盒，包括上盖、片架、底盖，所述上盖的顶面平行于晶圆轴线的两个侧边分别设有若干间距排布的、向晶圆轴线方向水平延伸的悬臂弹片，所述悬臂弹片的自由端设有用于夹持和稳定晶圆上部的支撑槽；所述支撑槽两侧的槽壁向上倾斜外扩形成挡墙，相邻所述支撑槽的相邻所述挡墙呈错位互补型。

作为优选方式，所述挡墙顶点的垂直投影正对或越过相邻悬臂弹片之间的中心线。

作为优选方式，所述支撑槽的两侧槽壁的前段分别向上延伸收拢形成山峰状的第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和第二挡墙的顶点呈斜对角设置，使所述支撑槽垂直投影的形状为近似菱形。

作为优选方式，所述挡墙的顶点设有圆弧倒角。

作为优选方式，所述片架的两个片架侧壁的相对面设有若干间距排布的用于插置晶圆的插槽，所述片架置于所述底盖内，所述上盖扣接盖设于所述底盖的上方。

作为优选方式，所述底盖的两个相对底盖侧壁上设有向中心凸起的用于与所述片架侧壁的弧形段相附接的附接结构。

本实用新型还提供一种多片立式放置晶圆盒的上盖，上盖顶面平行于晶圆轴线的两个侧边分别设有若干间距排布的、向晶圆轴线方向水平延伸的悬臂弹片所述悬臂弹片的自由端设有用于夹持和稳定晶圆上部的支撑槽；所述支撑槽两侧的槽壁向上倾斜外扩形成挡墙，相邻所述支撑槽的相邻所述挡墙呈错位互补型。

作为优选方式，所述挡墙顶点的垂直投影正对或越过相邻悬臂弹片之间的中心线。

作为优选方式，所述支撑槽的两侧槽壁的前段分别向上延伸收拢形成山峰状的第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和第二挡墙的顶点呈斜对角设置，使所述支撑槽垂直投影的形状为近似菱形。

作为优选方式，所述挡墙的顶点设有圆弧倒角。

本实用新型涉及一种多片立式放置晶圆盒及上盖，与现有设计相比，其优点在于：(1)本实用新型将用于夹持和稳定晶圆顶端的悬臂弹片和支撑槽采用一体成型工艺设于上盖内表面，减少了组件数量，使结构简单，开模简化，安装方便，成本降低；(2)错位互补型支撑槽的设置，使在收纳晶圆数量不变的情况下，使得相邻支撑槽在晶圆卡入的直线方向(即y方向)上的间隙为零，即使晶圆放置在片架槽内后，晶圆片存在倾斜状况时，也能把晶圆的拨正并固定，从本质上解决了晶圆易卡片的问题。

附图说明

图1为本实用新型多片立式放置晶圆盒的分解示意图。

图2为本实用新型多片立式放置晶圆盒的上盖示意图。

图3为本实用新型图2中a处放大示意图。

图4为本实用新型图2中a处正面俯视示意图

图5为本实用新型多片立式放置晶圆盒的纵剖示意图。

图6为本实用新型图5中b点放大示意图。

图7为现有技术使用状态示意图。

附图标记如下：

10-上盖、11-顶面、111-弧形板、112-凸面、12-悬臂弹片、13-支撑槽、131-第一挡墙、132-第二挡墙、14-卡扣、20-片架、21-片架侧壁、211-插槽、211a-弧形段、212-隔槽板、213-限位板、214-定位槽、215-延伸板、216-标记、22-片架端壁、23-h形杆、30-底盖、31-底盖侧壁、311-附接结构、312-卡位、32-凹面、40-晶圆。

具体实施方式

本实用新型涉及一种多片立式放置晶圆盒，包括上盖10、用于插置晶圆40的片架20、底盖30，片架20放置于底盖30内部，上盖10罩设于底盖30的顶部，与底盖30上下扣接。如图1所示，与通常的惯例一致，每块晶圆40沿x方向放置，y方向平行于晶圆40的中心轴线，若干晶圆40沿y方向间距放置，晶圆40沿z方向插入和移除。下文结合说明书附图1-7和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1、5所示，所述上盖10在z方向上与底盖30协作地扣接以形成封闭收纳空间，用于包封带有晶圆的片架20。如图2所示，上盖10为底面开口的大致立方体壳体形状，上盖10的顶面11中心设置为迎合晶圆40上部形状的向上凸起的弧形板111。弧形板111的位于x方向的两个侧边分别设有若干沿y方向间距排布的、沿x方向水平延伸的悬臂弹片12，两排悬臂弹片12的自由端相互靠近延伸，悬臂弹片12的自由端设有错位互补型的支撑槽13，支撑槽13用于夹持和稳定晶圆40的上部，防止晶圆40散落或错乱。

如图3所示，支撑槽13两侧的槽壁分别自槽底向上倾斜外扩延伸，其中一侧的槽壁的前段相对其后端斜向上延伸收拢、形成山峰状的第一挡墙131，另一侧槽壁的前段相对其后端向上延伸收拢、形成与所述第一挡墙131呈斜对角的第二挡墙132，使支撑槽13垂直投影的形状为近似菱形。所述支撑槽13的第一挡墙131和第二挡墙132的顶点的垂直投影正对或越过相邻悬臂弹片12之间中心线a，使相邻支撑槽13的相邻挡墙形成错位互补，即相邻支撑槽13的槽壁有部分交叠，如图4所示。进一步地，所述第一挡墙131和第二挡墙132的顶点设有圆弧倒角。

错位互补型支撑槽13的设置，使在收纳晶圆数量不变的情况下，使得相邻支撑槽13在晶圆40卡入的直线方向(即y方向)上的间隙为零，即使晶圆放置在片架槽内后，晶圆片存在倾斜状况时，也能把晶圆的拨正并固定，从本质上解决了晶圆易卡片的问题。当晶圆40刚接触到支撑槽13时是斜的，上盖10和底盖30扣合ok后，在悬臂弹片12的支撑槽13的作用下已经将晶圆40拨正并固定。

如图1所示，本实用新型片架20与常规片架基本相同，片架20的形状为在z方向上下贯通的大致h形的立方体骨架，包括位于x方向的两个相对设置的片架侧壁21、位于y方向的片架端壁22、以及与片架端壁22相对设置的h形杆23，两块所述片架侧壁21的相对面设有若干沿y方向间距排布的用于插置晶圆的插槽211，插槽211用于限定晶圆的间距，且稳固晶圆。具体地，片架侧壁21的内侧壁上垂直固定设有多条隔槽板212，相邻两条隔槽板212之间形成所述插槽211，插槽211呈现槽底较窄、槽口较宽的结构，利于晶圆的存放和取出，以及减少晶圆存放时与插槽之间的接触面积。如图5所示，片架20两侧的插槽211与支撑槽13在z方向一一上下对应。

进一步地，插槽211沿z方向的底部区域具有曲率形成弧形段211a，弧形段211a迎合晶圆下部的形状。弧形段211a的底端沿z方向竖直向下延伸形成用于将片架限位的限位板213，在限位板213的底面中心开设向上凹的v型的定位槽214；片架侧壁21的顶面水平向外悬挑形成延伸板215，延伸板215上间距设有用于标识插槽211数量的标记216，可以是数字标记或其它标记，以便于计算片架上晶圆的数量。

如图1-2、5所示，所述底盖30是顶部开口的立方体壳体形状，用于将带有晶圆的片架20收纳于其中，底盖30与片架侧壁21对应的底盖侧壁31上设有向中心凸起的附接结构311，用于与片架侧壁21的弧形段211a表面相抵接。在底盖30的底面设有凹槽，凹槽的中心设有定位凸起。带有晶圆的片架20放置于底盖30内部，片架20的限位板213放置于凹槽内，定位凸起卡置于定位槽214的槽底，以实现对片架30的限位。底盖侧壁31的顶部设有卡位312。

上盖10侧壁底端设有卡扣14，卡扣14与底盖30的卡位312可开合地适配卡接，利于装入和拆卸晶圆40。上盖10的顶面11四角设有凸面112，底盖30的底面四角设有与凸面112适配的凹面32，方便多个托运盒的上下堆叠放置。

本实用新型还涉及一种多片立式放置晶圆盒的上盖，如图2所示，上盖10为底面开口的大致立方体壳体形状，上盖10的顶面11中心设置为迎合晶圆40上部形状的向上凸起的弧形板111。弧形板111的位于x方向的两个侧边分别设有若干沿y方向间距排布的、沿x方向水平延伸的悬臂弹片12，两排悬臂弹片12的自由端相互靠近延伸，悬臂弹片12的自由端设有错位互补型的支撑槽13，支撑槽13用于夹持和稳定晶圆40的上部，防止晶圆40散落或错乱。

如图3所示，支撑槽13两侧的槽壁分别自槽底向上倾斜外扩延伸，其中一侧的槽壁的前段相对其后端斜向上延伸收拢、形成山峰状的第一挡墙131，另一侧槽壁的前段相对其后端向上延伸收拢、形成与所述第一挡墙131呈斜对角的第二挡墙132，使支撑槽13垂直投影的形状为近似菱形。所述支撑槽13的第一挡墙131和第二挡墙132的顶点的垂直投影正对或越过相邻悬臂弹片12之间中心线a，使相邻支撑槽13的相邻挡墙形成错位互补，即相邻支撑槽13的槽壁有部分交叠，如图4所示。进一步地，所述第一挡墙131和第二挡墙132的顶点设有圆弧倒角。

错位互补型支撑槽13的设置，使在收纳晶圆数量不变的情况下，使得相邻支撑槽13在晶圆40卡入的直线方向(即y方向)上的间隙为零，即使晶圆放置在片架槽内后，晶圆片存在倾斜状况时，也能把晶圆的拨正并固定，从本质上解决了晶圆易卡片的问题。当晶圆40刚接触到支撑槽13时是斜的，上盖10和底盖30扣合ok后，在悬臂弹片12的支撑槽13的作用下已经将晶圆40拨正并固定。