JPS6325738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体包装容器用ガスケツト、特に
該ガスケツトの形状に関する。

半導体ウエーハは高度の清浄度を要し、これを
運搬、保管する包装容器は上記清浄度の保持につ
いて充分考慮されたものでなければならない。こ
の清浄度保持に係わる容器の密閉方法について、
従来は、本体と蓋との嵌合隙間を全周にわたつて
粘着テープを貼りめぐらし、密閉性を得ていた。

然し、粘着テープは、ウエーハの表面清浄度に
大きな影響を与える外気の侵入に対してはほとん
ど効果がなく、又、長期にわたつて保管される場
合には、粘着テープ自体が変質劣化し、ウエーハ
の品質維持に重大な影響を与える。又、蓋の開け
閉めは、その作業の性質上、人手によらざるを得
ずテーピング作業は煩雑をまぬがれない。又、テ
ーピングはエンドレスに貼りめぐらすことは不可
能であり、必ず、テープが二重に貼られる部分が
生じ、この二重部分の下側のテープの切り口部
で、テープが厚さを持つていることに起因する空
隙が生じる。

このような不完全な密閉状態で容器が運搬、保
管されると、例えば、空輸時、成層圏での貨物室
の気圧や温度変化等の環境条件の変化により、容
器内外で圧力差が生じ、これにより前述の空隙か
ら空気の出入りが生じて、外気の汚れた空気が容
器内に侵入し、ウエーハを汚染することになる。

又、このテープシールの不具合を防止するため
に、断面丸形又は橢円形のガスケツト（以下丸形
ガスケツトという）が用いられる。この場合、容
器本体又は蓋もしくはその両方に嵌合溝が設けら
れ、該溝中に丸形ガスケツトが嵌合される。

然し、通常、半導体ウエーハの容器は破壊や汚
染からウエーハを保護し、かつ、容器の複雑な形
状を安価に大量に製造するために、射出成形が可
能なプラスチツクでできているため、容器の機械
的強度は例えば曲げ剛性等、金属に比べると極め
て弱いものとなつている。

ガスケツトによる密閉容器において、密閉性が
損なわれる大きな原因の一つは圧力や、ガスケツ
ト反撥力等の外力がかゝることによつて、容器が
撓み、ガスケツトと容器とのシール面である接触
面に隙間が生ずることによる。

前述のごとく、プラスチツク容器では使用材料
がプラスチツクであるため、撓み量決定の主要因
の一つである曲げ弾性係数が金属の場合に比べて
約1/100も小さいこと、及び半導体ウエーハ容器
においては取扱い上の問題から、本体と蓋の締付
けクランプの位置や個数が制限されることによ
り、クランプ間のスパンが長くなり撓みやすい。

これらの条件のため、丸形ガスケツトを用いた
場合には、丸形ガスケツト自体が変形しにくいた
めに、これらの外力を吸収することができず、
又、容器の撓みによる隙間を埋めることができな
い。

これがために、ガスケツトについては使用材料
の硬度、断面形状、つぶし量及びガスケツト溝に
ついての考案が必要となつてくる。

又、半導体ウエーハ容器に必要な密閉度として
の耐圧は、本出願人が出願した実願昭58−24437
に述べたごとく、容器輸送中や保管中の気圧や温
度の変化に起因する容器内外の圧力差は、航空機
での輸送時、成層圏での圧力差が最大と考えら
れ、その値は約0.18Kgｆ／cm²であるから、ガスケ
ツトシールの耐圧は、この値以上であればよいこ
とになる。

この考案は、以上の耐撓み強度及び耐圧の条件
から、ガスケツトの形状、特性及びガスケツト溝
に関してなされたものである。

この考案の要旨は、可撓性材料で構成された半
導体包装容器の、容器本体周縁部と蓋周縁部とに
刻設された略Ｕ字型の溝に挾持して用いる半導体
ウエーハ包装容器用ガスケツトにおいて、その断
面が、縦長方型の上端部からは上方に向けて、下
端部からは下方に向けてそれぞれ一対ずつのリツ
プを突設し、前記ガスケツト断面の横方向の厚み
が長さ方向中央部で最も薄く形成された形状であ
ることを特徴とする。まず、ガスケツトのつぶし
量については、通常容器やガスケツトの成形時の
成形誤差が約0.2mmであり、又、容器が受ける圧
力変化による撓み量は種々実験の結果、約0.8mm
である。従つて、ガスケツトのつぶし量は1.0mm
以上が必要であり、本例では1.2mmとした。次に
ウエーハを容器に装填後、人手により容器の蓋を
する場合、ガスケツト部分に加わる外力は、単位
つぶし量当り約15Kgｆ／mmである。

尚、ガスケツトの材質は、一実施例として硬度
40゜（JISK6301スプリング硬さタイプＡ）のシリ
コンゴムとした。

なお、材料選定時には材料からの揮発ガス等の
影響により、ウエーハが汚染されないことを確認
しておく必要がある。

次にこの考案を図面と実施例に従つて説明す
る。

第１図は、半導体ウエーハ容器の縦断面であ
り、１はウエーハ、２は容器本体、３は蓋、４は
ガスケツト部を示す。

第２図は、参考例として掲げるガスケツトの断
面図であり、５はガスケツト、６はリツプ、７は
溝を示す。この参考例のガスケツトは容器本体と
蓋に当接する上下両端部に２個のリツプ６と溝７
を設けた構造を有する（以下Ｈ形ガスケツトとい
う）。第３図は、この考案の一実施例のガスケツ
トの断面図であり、５はガスケツト、６はリツ
プ、７は溝、８は中央部のくびれを示す。

本例のガスケツトは、２個のリツプ６と溝７お
よびガスケツト中央部にくびれ８を設けた構造を
有する（以下Ｘ形ガスケツトという）。

前記のごとく、ウエーハを容器に装填後、人手
により容器の蓋をする場合、および外気圧や温度
の変化により容器に外力が加わる場合、ガスケツ
トの両端部に設けた一対ずつのリツプが変形し、
つぶれることにより、加わる外力を充分吸収する
ことができる。

又、第３図に示すごとく、ガスケツト中央部に
くびれ８を設けると外気圧の変化による、所謂、
呼吸作用による外圧、内圧に応じて、自由にガス
ケツト５が弓状に撓むことができ、それらの圧力
を吸収することができる。又、逆にこれらの圧力
を利用して密閉性を向上することができる。

更に、ガスケツトの両端部が嵌合できるごと
く、本体と蓋の両方にガスケツト嵌合溝を設ける
と、ガスケツトのリツプの変形による圧力の吸収
がより確実になり密閉性が増す。

従つて、この考案によるガスケツトはプラスチ
ツクのような撓み易い材料で作られた密閉容器で
も、その撓みによく追随して変形し、密閉性をよ
く保持することができる。

以上の結果を第１表、第２表に示す。

第１表はウエーハ容器に種々の荷重を加えた場
合のガスケツトのリツプ部のつぶれ量の変化を示
したものであり、横軸に荷重（Kgｆ）、縦軸にガ
スケツトのリツプのつぶれ量（mm）、即ち変形量
（mm）をとつてある。この場合の荷重（Kgｆ）と
は100mmφウエーハを収容する容器に使用する全
長540mmのガスケツトの全長にかゝる全荷重（Kg
ｆ）を云う。

荷重の増加に対し、変形量の大きい方が望まし
い。

曲線Ａは従来の丸形ガスケツト、曲線Ｂは第２
図に示したＨ形ガスケツト、曲線Ｃは第３図に示
したＸ形ガスケツトを使用した場合の夫々のテス
ト結果を示す。

第１表の結果から明らかな様に、曲線Ｃは、曲
線Ｂ及び曲線Ａよりガスケツトの変形量は格段に
大きい。

第２表はウエーハ容器に外力（圧力、ガスケツ
トの反撥力など）を加えた場合の容器許容撓み量
（mm）と、そのときの耐圧Kgｆ／cm²の関係を示す。

この場合、容器許容撓み量とは外力により、本
体と蓋の間のガスケツトに隙間が発生する限度に
おける最大撓み量（mm）を云う。又、耐圧とは漏
れが発生する限界耐圧（Kgｆ／cm²）を云う。

第２表は容器許容撓み量を横軸とし、耐圧を縦
軸として従来の丸形ガスケツト（□印）、Ｈ形ガ
スケツト（△印）、Ｘ形ガスケツト（〇印）の各
ガスケツトを使用した場合の実測値を示してい
る。

第２表からもあきらかなように、本考案による
Ｘ形ガスケツトはＨ形ガスケツトや従来の丸形ガ
スケツトより容器許容撓み量および耐圧ともに勝
れている。

以上の結果より、この考案によるガスケツトを
使用した場合は、従来のガスケツトを使用した場
合より容器密閉性が格段に勝れており、前述の半
導体ウエーハ容器密閉の必要条件を充分に満たし
ている。即ち、半導体ウエーハ容器の密閉性が格
段に向上した結果、半導体ウエーハを汚染するこ
となしに運搬、保管することができるようになつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常、使用される半導体ウエーハ容
器の縦断面を示す、第２図は、参考例として掲げ
るガスケツトの断面形状を示す、第３図はこの考
案の一実施例によるガスケツトの断面形状を示
す。 １……ウエーハ、２……容器本体、３……蓋、
４……ガスケツト部、５……ガスケツト、６……
リツプ、７……溝、８……くびれ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可撓性材料で構成された半導体包装容器の、容
   器本体周縁部と蓋周縁部とに刻設された略Ｕ字型
   の溝に挾持して用いる半導体ウエーハ包装容器用
   ガスケツトにおいて、その断面が、縦長方型の上
   端部からは上方に向けて、下端部からは下方に向
   けてそれぞれ一対ずつのリツプを突設し、前記ガ
   スケツト断面の横方向の厚みが長さ方向中央部で
   最も薄く形成された形状であることを特徴とする
   半導体ウエーハ包装容器用ガスケツト。