(57)【要約】      （修正有）【課題】輸送および運搬のための所望の量の緩衝がもたらされる様に、パッケージ内の物品、例えば半導体ウェハへの衝撃を緩衝する改良された方法を提供。【解決手段】プラスチックの緩衝パッド４０が、反対側に面した接触面４２，４４の間に少なくとも１つのプラスチックばね部４６を含む。一例において、パッド４０は、炭素含浸ポリスチレン材料のフィルムを用いて真空成形される。プラスチックばね部４６は、パッドが圧縮力に反応して所望の量の弾性または緩衝をもたらすように構成される。一例において、プラスチックばね部は、圧縮力が加えられてもパッドの横方向の変形を完全に防止するように設計される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハなどの物品の包装に用いるためのパッドであって、
パッドに隣接した物品と接触するように適合された第１の接触面と、
第１の接触面と反対側に面した第２の接触面と、
第１の接触面と第２の接触面の間の空間を弾性的に維持する少なくとも１つのプラスチックばね部と、
を含むパッド。
【請求項２】
前記面およびプラスチックばね部が全て単一のプラスチック片から形成されている請求項１に記載のパッド。
【請求項３】
前記プラスチックが炭素含浸ポリスチレンを含む請求項２に記載のパッド。
【請求項４】
少なくとも第１接触面が複数の円形面を含む請求項１に記載のパッド。
【請求項５】
前記第１接触面および第２接触面が、各々複数の円形面を含む請求項４に記載のパッド。
【請求項６】
前記円形面が同心状である請求項５に記載のパッド。
【請求項７】
前記円形面の各々が、面を横切る方向に延在する凹部を含む請求項５に記載のパッド。
【請求項８】
前記第１接触面および第２接触面がほぼ平行な面内に存在し、前記プラスチックばね部が、第１接触面から第２接触面に向って延在する第１のセグメントと、第１セグメントから前記接触面の平面にほぼ平行な方向に延在する第２のセグメントと、第２のセグメントから第２接触面に向って延在する第３のセグメントと、を含む請求項１に記載のパッド。
【請求項９】
前記第２セグメントと第１セグメントおよび第３セグメントの各々との間の遷移部が曲線状である請求項８に記載のパッド。
【請求項１０】
前記第１セグメントおよび第３セグメントが、前記接触面を含む平面に対して傾斜角を成す請求項８に記載のパッド。
【請求項１１】
ウェハなどの物品の包装に用いるための緩衝パッドであって、
フィルムの公称厚さよりも厚いパッドの動作的厚さを弾性的に確立するばね部を有するプラスチックフィルムを含む緩衝パッド。
【請求項１２】
前記フィルムが反対側に面した接触面により形成され、前記接触面が、パッドに隣接する物品、および接触面間に延在するばね部に接触するように適合されている請求項１１に記載のパッド。
【請求項１３】
前記接触面が各々複数の円形面を含み、前記円形面の各々と関連するばね部が存在する請求項１２に記載のパッド。
【請求項１４】
前記円形面がフィルム上に同心状に配置されており、隣り合う反対側に面した円形面の間にばね部がある請求項１３に記載のパッド。
【請求項１５】
前記円形面上に少なくとも１つの凹部を含む請求項１４に記載のパッド。
【請求項１６】
前記ばね部が、各々、接触面の第１の面から延在する第１のセグメントと、第１セグメントから第２の方向に延在する第２のセグメントと、第２のセグメントと、前記接触面の第１の面に隣接する逆向きの面との間に延在する第３のセグメントと、を含む請求項１３に記載のパッド。
【請求項１７】
前記ばね部のセグメントの間に湾曲遷移部を含む請求項１６に記載のパッド。
【請求項１８】
前記フィルムがポリスチレンを含む請求項１１に記載のパッド。
【請求項１９】
前記フィルムが炭素含浸ポリスチレンを含む請求項１１に記載のパッド
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、半導体ウェハなどの物品を包装するためのクッション（緩衝材）に関する。特に、本発明は、少なくとも１つのプラスチックばね部を有して、クッション部材の対向する面の間に所望の緩衝作用をもたらすプラスチックのクッション部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体などの物品を包装するために種々の容器が用いられている。パッケージ内のウェハの繊細な性質により、このようなパッケージを輸送するときには最大の注意を払わなければならない。輸送および運搬中にパッケージ内のウェハの完全性を保証するために種々の方法が用いられてきた。
【０００３】
１つの方法は、パッケージ内のウェハのスタックの少なくとも両端にクッションを含有することであった。典型的なクッションはフォーム（発泡体）材料からつくられる。慣用のフォームクッションは、緩衝作用をもたらすが、幾つかの問題を有する。
【０００４】
慣用のフォームクッションに関する１つの問題は、フォームクッションが半導体ウェハの内部材料特性と干渉する傾向があることである。これは、特に、ウェハが慣用のフォームクッションと共に長時間にわたってパッケージ内に放置されているときに見られる。フォーム材料の性質と半導体材料の性質が、半導体ウェハの完全性を損なう有害な作用をもたらす。
【０００５】
フォームパッドを改良する試みは、例えばフォームの静電特性を減じるためにフォーム材料に炭素繊維を入れることであった。この方法の主な欠点は、炭素繊維がフォーム材料から分離し易いことである。弛んだ繊維は半導体ウェハと接触しやすく、半導体ウェハに有害な影響を与えやすい。
【０００６】
輸送および運搬のための所望の量の緩衝がもたらされるように、パッケージ内の物品、例えば半導体ウェハへの衝撃を緩衝する改良された方法を提供することが必要である。本発明はこの必要性を満たし、かつ、先行技術の欠点および欠陥を回避する。
【０００７】
（発明の開示）
概して、本発明は、半導体ウェハなどの物品の包装に用いるための、プラスチック材料からつくられたパッドである。
【０００８】
一例において、パッドは、真空成形されたプラスチックフィルムを含んで、少なくとも１つのプラスチックばね部を画成し、ばね部は、隣接する物品に接触するパッドの互いに反対側に面した面の間の空間を弾性的に維持する。
【０００９】
一例において、複数の接触面がパッドの各側に設けられる。プラスチックばね部が接触面間に延在する。プラスチックばね部は、パッドに加えられてパッドを圧縮しようとする力のいずれをも吸収するように屈曲する面を含む。幾つかの例において、プラスチックばね部は、圧縮力に反応してパッドの横方向変形が生じないように、パッドの接触面間の相対移動を限定するように配置される。
【００１０】
一例において、パッドは、複数の同心状の円形接触面を含み、プラスチックばね部が、隣り合う接触面の間に延在している。同心状の円形の配置が、パッド全体にわたって力を均等に分配し、緩衝作用の量が制御された比較的自己支持的なパッドをもたらす。
【００１１】
本発明の種々の特徴および利点は、現在好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。詳細な説明に伴う図面の簡単な説明を後に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、半導体ウェハ２２などの物品を包装するための容器２０を概略的に示す。容器２０は様々な形態であり得るため、図１に示された形態は概略的なものである。容器２０の上部２４が端壁２６および側壁２８を有する。容器の底部３０が端壁３２および側壁３４を有する。上部２４と底部３０とは、ウェハ２２を収容するように慣用の方法で互いに固定される。側壁２８と側壁３４は協働して、端壁２６と端壁３２の間に延在する拘束部を画成する。
【００１３】
ウェハ２２は、好ましくは、容器２０内に複数の緩衝パッド４０と共に積み重ねられ、緩衝パッド４０は、容器への衝撃を吸収してウェハ２２を損傷から保護するための緩衝をもたらす。ウェハ２２のスタックの寸法、および、選択される緩衝パッド４０の数に応じて、容器２０は、選択された個数のウェハおよび緩衝パッドを収容するのに十分な容量より大きい容量を有し得る。スペーサ４１（概略的に示す）が、容器２０内の、ウェハ２２および緩衝パッド４０のスタックが占める空間以外の空間の全てを埋めるために含まれ得る。
【００１４】
緩衝パッド４０は、反対側に面した接触面を有し、接触面は緩衝パッドの対応する側に隣接した物品に接触するように適合されている。図１に示した例において、最も上に配置された緩衝パッド４０は、スペーサ４１の下側（図による）と接触するように適合された第１の接触面４２を有する。接触面４４が、スタックの上部（図による）にてウェハ２２と接触するように適合されている。各パッドの接触面４２および４４は、もちろん、積み重ねた物品の順番に応じて容器内の隣接する物品に接触する。最も下側（図による）のパッド４０は、例えば容器底部３０の端壁３２の内側に接して受けられる接触面４４を含む。
【００１５】
少なくとも１つのばね部４６が接触面４２と４４の間に延在して、これらの面の間の間隔を弾性的に維持する。ばね部４６は、例えば輸送および運搬中にウェハ２２を保護するのに必要な望ましい量の緩衝作用をもたらす。
【００１６】
図２，３および６から最良に理解されるように、第１の接触面４２は複数の接触面５０を含み、接触面５０は、示された例において、同心状で円形である。同様に、第２接触面４４は複数の同心状の円形接触面５２を含む。ばね部４６が、隣り合う逆向きの接触面の間に延在している。
【００１７】
緩衝パッド４０の全体がプラスチック材料の比較的薄いフィルム（膜）からつくられた一例において、ばね部４６はプラスチックばねである。パッド４０を形成するために種々の材料が選択され得る。一例において、ウェハとパッドとが容器２０内にいかに長期間放置されてもパッド４０がウェハ２２に有害な作用をもたらさないように、炭素含浸ポリスチレン材料が用いられる。
【００１８】
一例において、パッド４０は、選択されたプラスチック材料を用いて真空成形される。選択された材料の特性により、フィルムの厚さは、特定の状況の必要条件を満たすように選択される。本文の記載に関しては、当業者は、市販の材料から選択し、適切な厚さとその他のパッド寸法とを選択して、特定の状況に必要な緩衝作用を得ることができるであろう。
【００１９】
示された例において、プラスチックのばね部４６は、接触面５０から第２接触面５２に向って延在する第１のセグメント５４を含む。第２のセグメント５６が第１セグメント５４から傾斜角を成して延在している。第３のセグメント５８が、第２セグメント５６から第２接触面５２に向って延在している。示された配置は、隣り合う逆向きの接触面の各々の間にプラスチックばねをもたらす。
【００２０】
示された例は、プラスチックのばね部４６の第１セグメント、第２セグメントおよび第３セグメントの間に曲線状の遷移部を含む。これらの曲線状遷移部が、パッド４０にかかる圧縮力に反応して生じる接触面５０と接触面５２の間の全ての移動の方向を限定する。一例において、軸方向における圧縮力は、接触面の互いに対する純粋に軸方向の移動をもたらす。すなわち、示されたプラスチックばね部のセグメント間の曲線状遷移部は、パッドの横方向の変形が圧縮力に反応して生じないことを保証する。
【００２１】
図４および５から最良に理解されるように、上側のパッドは、第１の接触面４２を有し、第１接触面４２はウェハ２２に接して受けられる複数の円形面５０を含む。第２接触面４４は、上側パッド４０（図による）の反対側の別のウェハに接して受けられる複数の円形面５２を含む。下側のパッド４０は、ウェハ２２とコンテナ底部の端壁３２の内側の間に受け入れられる。図４は、第１の詰められた状態の選択された部分を示す。
【００２２】
図５は、組み合わされたウェハ２２と緩衝パッド４０のスタックに加えられる圧縮力６０を概略的に示す。プラスチックばね部の設計（すなわち、厚さ、材料および長さ）が所望の量の緩衝作用をもたらす。図５は、プラスチックばね部４６の第２セグメント５６の、圧縮力６０に反応した屈曲動作を示す。接触面５０と５２の距離は、軸方向においてのみ減少する。接触面間の相対的な横方向移動はなく、圧縮力６０が加えられても、緩衝パッド４０のいずれの部分にも横方向の変形はない。第２セグメント５６と第１セグメント５４、および第２セグメント５６と第３セグメント５８の曲線状遷移部は、それぞれ、緩衝パッドの第１接触面と第２接触面の間の純粋に軸方向の（すなわち、図４および５によれば鉛直方向の）移動を容易にする。
【００２３】
図２および６に示された実施形態の別の特徴は、接触面上の複数の凹部６２である。凹部６２は、凹部６２が存在しなければ、クッション４０と、隣接するウェハ２２との間に生じ得る真空状態を抑制する。示された例において、凹部６２は、円形の接触面５０および５２の周上に、示された配列で均等に分布されている。好ましくは少なくとも１つの凹部、すなわち真空抑制部分が、同心状の円形の接触面がパッド４０に含まれる場合の接触面の各々に設けられる。一例において、凹部６２は、パッド４０の全体の構造を確立する真空形成プロセスと同一のプロセス中に形成される。
【００２４】
図７は、別の例示的なパッド４０’を概略的に示す。この例において、接触面４２’は、パッド４０’から間隔を有する複数の楔状のセグメントを含む。複数のばね部４６’が、上記の例に関して記載した方法と同様の方法で弾性を確立するために設けられている。この例においては、単一の円形の接触面７２がパッドの中央に、図２の実施形態のパッド４０の中央に設けられた面と同様に設けられている。
【００２５】
図８は別の配置例を示し、複数の円形接触面７４が、クッション４０’’の片側に接触面４２’’を確立するために用いられている。この例において、ばね部４６’’は、好ましくは、図２の例示的な実施形態のばね部４６と同様に設計されている。
【００２６】
理解されるように、種々の構造が本発明の範囲内にある。本文の記載を利用する当業者は、彼らの特別な状況の必要条件を満たすための適切な構造を選択することができよう。
【００２７】
上記の説明は、本質的に例示的であり、限定的なものではない。当業者には、開示された実施例の変更および修正を本発明の本質から逸脱せずに行えることが明らかになるであろう。本発明に与えられる法的な保護範囲は、特許請求の範囲を考察することによってのみ決定されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明に従って設計された緩衝パッドを含む容器を概略的に示す。
【図２】図２は、本発明に従って設計された緩衝パッドの例示的な実施形態の平面図である。
【図３】図３は、図２の線３‐３に沿った断面図である。
【図４】図４は、図２の実施形態に従って設計された２つの緩衝パッドの選択された部分の第１の状態を概略的に示す。
【図５】図５は、図４の部分の、圧縮力が加えられた第２の状態を示す。
【図６】図６は、図２の実施形態の選択された部分を概略的に斜視図で示す。
【図７】図７は、本発明に従って設計された別の緩衝パッドを概略的に示す。
【図８】図８は、本発明に従って設計された緩衝パッドのさらに別の実施形態を概略的に示す。
【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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【外国語明細書】
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