CN101770968A - 充气阀及配置有此充气阀的芯片盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充气阀及配置有此充气阀的芯片盒，芯片盒包括盒体、门体及充气阀，充气阀配置于盒体其贯通孔中，芯片盒的特征在于：充气阀包含安装于贯通孔的固定本体，固定本体具有一底座且在底座中心形成一下开口，以内装一充气头，充气头则包括一基座及一由基座中心向上突起的中空筒状部，中空筒状部环设有一弹性组件并在其周壁有一出气孔，且其上方进一步配置有一阀盖，使充气头在一往上外力抵持下，于下开口中由第一位置移动到第二位置，当充气头于第一位置时，阀盖抵压固定本体的底座，而在第二位置时，阀盖与底座形成一间隙且充气头的出气孔与间隙相通。

Description

充气阀及配置有此充气阀的芯片盒

技术领域

本发明涉及一种前开式芯片盒，特别是一种配置有充气阀的前开式芯片盒。

背景技术

目前在半导体厂中，关于芯片、光罩的储运装置大多采用由惠普公司所提出的标准式接口(SMIF)系统，此SMIF系统已于美国专利第4532970号及第4534389号中公开。SMIF系统的目的是要确保芯片、光罩在输送和储藏过程中，芯片、光罩周围的气体基本上相对于芯片、光罩是静止的，且无尘室中的微粒亦不致于进入紧邻芯片、光罩的环境中。

因此，在SMIF系统中使用的输送容器，需具备良好的气密效果，以避免外在环境的气体或微粒进入输送容器。而在实务上，例如：200mm芯片盒或300mm芯片盒，为了防止芯片表面发生氧化或产生有机污染，则会进一步将氮气、钝气或已经去除水分(1％以下)的干气体等气体充入芯片盒中。有鉴于此，在上述芯片盒中会配置至少一充气阀，以确保气体顺利填充并防止芯片盒内的填充气体外泄。

请参阅图1所示，公开于美国专利第7,201,276号中的芯片盒所使用的充气阀。此充气阀包括一圆筒100，圆筒100内部设有一鸭嘴式阀体101，其主要是由两片具弹性的瓣膜102所组成；因此，当进行充气时，气体会在瓣膜102外施压造成瓣膜102之间的隙缝103撑开，使气体顺利进入芯片盒内。而当停止充气或当芯片盒内部压力逐渐增大时，瓣膜102之间的隙缝103便恢复成闭合状态，以维持气体在芯片盒内部。上述充气阀虽结构看似简单，但瓣膜102的设计及使用的材料掌握不易。当材料刚性太大时，瓣膜102不易产生形变，造成瓣膜102之间的隙缝103太小，以至于无法在短时间内将芯片盒充满气体。而当材料刚性太小时，瓣膜102则无法完全地将隙缝103闭合，容易造成泄气的发生。

发明内容

依据现有技术的芯片盒其充气阀容易泄气、无法有效率的将芯片盒充满气体，本发明的一主要目的在于提供一种充气阀于芯片盒，此充气阀可在短时间内将芯片盒充满气体，以节省充气所需的时间。

本发明的另一主要目的在于提供一种充气阀于芯片盒，充气阀能长时间将气体保持于芯片盒内，可防止芯片盒内的气体外泄。

本发明的再一主要目的在于提供一种充气阀于芯片盒，充气阀具有良好的气密效果，能避免在充气的过程中，芯片盒外部的气体或环境的气体伴随进入芯片盒内。

为达上述的各项目的，本发明公开一种充气阀，主要包括一固定本体、一充气头、一弹性组件及一阀盖。固定本体具有一底座且在底座的中心设有一下开口；而充气头包括一基座及一由基座的中心向上突起的中空筒状部，其中，中空筒状部位于固定本体的下开口中且中空筒状部的周壁设有一出气孔；弹性组件环设于充气头的中空筒状部四周且位于固定本体其底座及充气头其基座之间；阀盖则配置于充气头的中空筒状部上方，因此，当充气头在一往上的外力抵持下时，充气头会在下开口中由一第一位置移动到一第二位置并压缩弹性组件，而上述第一位置指阀盖抵压着固定本体的底座，而第二位置指阀盖与底座形成一间隙且充气头的出气孔与间隙相通。

此外，本发明亦包含一配置有上述充气阀的芯片盒，由于上述充气阀处于关闭时，即处于第一位置时，其弹性组件能提供一力量使阀盖抵压着固定本体的底座，所以，能长时间将气体保持于芯片盒内，有效的避免气体外泄。

附图说明

图1为现有技术的芯片盒其充气阀的示意图；

图2为本发明的一种配置有充气阀的芯片盒其示意图；

图3为本发明的芯片盒其充气阀的爆炸图；

图4为图3的充气阀其AA联机的剖视图；

图5A及图5B为图3的充气阀其固定本体的仰视图及俯视图；

图6为图3的充气阀其BB联机的剖视图；

图7为本发明的充气阀其过滤器的示意图；

图8为本发明的芯片盒在充气时，充气阀的示意图；

图9为本发明的充气阀配置一接合件的示意图；

图10为本发明的充气阀配置有接合件的剖视图；

图11为本发明的芯片盒置于承载界面上进行充气的示意图；及

图12为本发明的充气阀配置另一接合件的剖视图。

【主要元件符号说明】

10     盒体

10B    底部

11     插槽

12     开口

20     门体

21     外表面

22     内表面

30     贯通孔

40     充气阀

41     固定本体

411    底座

412    下开口

413    第一内侧壁

414    上开口

415    第二内侧

415r   突出肋

416    外周面

417    凸缘

418    突起卡扣件

419    凸缘

42    充气头

421   基座

422   中空筒状部

4221  出气孔

423   进气口

424   过滤器承接部

43    阀盖

431   本体

432   盖缘

433   凹槽

44    弹性组件

441   弹性瓣

45    过滤器

46    接合件

50    供气喷嘴

60    承载界面

具体实施方式

为使本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的公开，兹于下详细说明，并请一并参阅所揭之附图及图号：

首先，请参阅图2所示，本发明的一种配置有充气阀的芯片盒其示意图。此芯片盒是一前开式芯片盒，包括一盒体10及一门体20，盒体10内部设有多个插槽11以水平容置多个芯片，且在盒体10的一侧面具有一开口12可供芯片的输入及输出，而门体20具有一个外表面21及一个内表面22，门体20通过内表面22与盒体10的开口12相结合，以保护盒体10内部的多个芯片。此外，在盒体10或门体20上至少具有一贯通孔30，以配置一充气阀40；然而，一般而言，充气阀40配置于盒体10的底部10B，以利于芯片盒置于一承载界面(load port)上时，一供气喷嘴从承载界面中伸出并经由贯通孔30内的充气阀40对芯片盒进行充气。上述供气喷嘴所提供或喷出的气体是以氮气、钝性气体或干气体为主，但不特别限定。

而如图3所示，本发明的芯片盒其充气阀的爆炸图。充气阀40主要包括一固定本体41、一充气头42、一弹性组件44、一阀盖43及一过滤器45，固定本体41具有一上开口414及一下开口(未显示于图中)的筒状结构，而充气头42包括一基座421及一由基座421的中心向上突起的中空筒状部422。上述充气头42先以一弹性组件44，环设于中空筒状部422四周后，将中空筒状部422由固定本体41其下开口的下端放入下开口并随即将一阀盖43放入固定本体41上开口414内并组装或配置于中空筒状部422的上方。过滤器45则包括一下盖451、一上盖452及一过滤片453，过滤器45设置于充气头42其基座421的内部；因此，当供气喷嘴经由充气阀40对芯片盒进行充气时，过滤器45可以进一步过滤供气喷嘴所喷出的气体，以确保芯片盒内部维持一干净或洁净的状态。

接着，请参阅图4，图3的充气阀其AA联机的剖视图；图5A及图5B，图3的充气阀其固定本体的仰视图及俯视图；而图6，图3的充气阀其BB联机的剖视图。如图4所示(充气阀AA联机剖视图)，固定本体41具有一底座411，且在底座411的中心设有上述的下开口412。此外，在底座411的上表面的四周往上延伸有一第一内侧壁413，此第一内侧壁413之间形成直径比下开口412还大的上开口414；而在底座411的下表面的四周亦往下延伸有一第二内侧壁415，上述第一内侧壁413及第二内侧壁415更进一步向外侧反转以形成固定本体41的外周面416。此外周面416跟贯通孔30的周缘互相接触，而在外周面416的底部形成一向外延伸的凸缘417，凸缘417卡固于贯通孔30的周缘下方，以避免固定本体41脱落而进入芯片盒内部；而在上述凸缘417与贯通孔30的周缘之间可以进一步配置一气密件，例如：圆形环(O-ring)，以避免芯片盒外部的气体经由外周面416与贯通孔30间的缝隙，而进入芯片盒内部。而如图4所示，弹性组件44具有一环状结构且在环状结构的周围连接多个弹性瓣441，弹性瓣441有的是往上方延伸、往外侧直接延伸或往下方延伸。

又，如图4及图5A所示，在固定本体41的第二内侧壁415设有多个突出肋415r，此突出肋415r用来跟充气头42的基座421互相接触，使充气头42其中空筒状部422维持在固定本体41的下开口412中，避免充气头42在固定本体41内部左右摇晃。

接着，请参阅图5B及图6(充气阀BB联机剖视图)，在外周面416上间隔设有四个突起卡扣件418，突起卡扣件418是以其底部与外周面416相连，且其顶端具有另一凸缘419；由于突起卡扣件418其底部以外的结构与固定本体41存有一间隙，因此，可通过突起卡扣件418其弹力将固定本体41固定于贯通孔30中，而突起卡扣件418其顶端上的凸缘419亦能卡扣在贯通孔30的周缘上方，以避免固定本体41脱落而滑出芯片盒外部。

而如图6所示，充气头42其中空筒状部422一端是封闭的，而另一端为一开放端(即充气头的进气口423)。此外，在充气头42其基座421与中空筒状部422其进气口423相接之处往下延伸有一过滤器承接部424。此过滤器承接部424其侧壁可设有螺纹或卡扣，以安装过滤器45。此过滤器45如前文所述，由下盖451、上盖452及过滤片453所组成。如图7所示，下盖451为一中空结构，但此中空结构中设置有固定肋4511以依序于上放置过滤片453及上盖452。由于下盖451及上盖452都具有孔洞，因此，当供气喷嘴50经由充气阀40对芯片盒充气时，气体可通过孔洞及过滤片453而进入充气头42。又，上述上盖452稍有弹性且其边缘具有突起结构4521，因此，可以嵌入于下盖451其中空结构侧壁上的沟槽中(未显示于图中)。由于，上盖452可拆式的固定于下盖451其沟槽中，所以，当过滤片453无法提供良好的过滤效果时，仅需更换新的过滤片，可重复使用下盖451及上盖452。又，在下盖451的底端可向外延伸成一斜面4512，此斜面4512上可进一步放置一气密件，例如：圆形环(O-ring)，以避免芯片盒外部的气体经由斜面4512与过滤器承接部424间的缝隙，而进入充气头42或芯片盒内部。

而如图6所示，阀盖43具有一本体431且本体431的四周向下延伸有一盖缘432，盖缘432之间形成一凹槽433且凹槽433的侧壁上设有螺纹，以便与充气头42其中空筒状部422上的螺纹互相螺合成一体。而在固定本体41其底座411上相对于盖缘432的地方，即下开口412的外围处，设有一环状凹槽，且环状凹槽内嵌有一气密件，例如：圆形环(O-ring)。因此，当供气喷嘴50尚未对芯片盒进行充气时，充气阀40呈一关闭状态；此时，充气头41处在第一位置，即阀盖43其盖缘432抵压固定本体41其底座411上的圆形环(O-ring)以形成气密；所以，芯片盒外部的气体便无法经由充气头42其中空筒状部422上的出气孔4221而进入芯片盒内部。当然，上述固定本体其底座411亦可以不需要设有凹槽及圆形环(O-ring)，而仅需在固定本体41其底座411上或阀盖43其盖缘432上包覆一层橡胶垫或气密件，同样可达到气密效果。

接着，如图8所示，为本发明的芯片盒在充气时，充气阀的示意图。当供气喷嘴50往上抵持充气头42或充气头42下方的过滤器45时，弹性组件44及其弹性瓣441呈一压缩状态且充气头42往上移动到第二位置，即阀盖43其盖缘432与固定本体41其底座411形成一间隙G。在此同时，上述间隙G与充气头42的出气孔4221相通，因此，供气喷嘴50其气体便可依序经由过滤器45、充气头42的进气口423、充气头42的出气孔4221、间隙G及固定本体41的上开口414而进入芯片盒内部。而当芯片盒完成充气时，便可将供气喷嘴50往下收回以停止其抵持充气头42，此时，原本呈压缩的弹性组件44便可发挥作用，将充气头42往下推使阀盖43其盖缘432与固定本体41其底座411重新形成气密。

接着，请参考图9及第图10，在充气头42其基座421的外周面底端可以进一步配置或套设一接合件46，此接合件46包括一环状套筒461且环状套筒461下缘向中心延伸有一斜面气密片462；因此，当上述供气喷嘴50抵持充气头42时，气密片462可避免芯片盒外部的气体或周围环境的气体进入充气头42内部，能更确保芯片盒内部的洁净。而如图11所示，供气喷嘴50固定于承载界面60上，而不是可以从承载界面60中活动或伸出的形式。因此，当芯片盒一放到承载界面60上时，芯片盒其贯通孔30内的充气阀40便立即打开，承载界面60上的供气喷嘴50亦可马上进行充气，以节省充气所需时间。而当芯片盒一离开承载界面60时，弹性组件44亦同样可将充气头42往下推使阀盖43与固定本体41其底座411形成气密。

当然，上述充气头42底端所配置或套设的接合件46亦可以如图12的结构，此接合件46其环状套筒461下缘的气密片462呈水平，而非斜面。这样的气密片462亦一样能限制芯片盒外部的气体或周围环境的气体进入充气头42的内部。而本发明除配置有充气阀40的芯片盒外，亦可以是充气阀40本身，充气阀40其最佳实施例包括固定本体41、充气头42、弹性组件44、阀盖43及过滤器45；但，充气阀40缺少弹性组件44及过滤器45，虽充气的功效较差，但也是可以使充气头42往返于上下两个不同位置以完成充气。因此，本发明的充气阀40可以仅包含固定本体41、充气头42及阀盖43即可。此外，充气头42亦可仅保留中空筒状部422，而不需要基座421；如此结构，供气喷嘴50一样可以抵持充气头42使中空筒状部422其出气孔4221与间隙G相通。

虽然本发明以前述的较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种充气阀，其特征在于，包括：

一固定本体，具有一底座且在该底座的中心设有一下开口；

一充气头，包括一基座及一由该基座的中心向上突起的中空筒状部，其中，该中空筒状部位于该固定本体的该下开口中且该中空筒状部的周壁设有一出气孔；

一弹性组件，环设于该充气头的该中空筒状部四周，使其位于该固定本体其底座及该充气头其基座之间；及

一阀盖，配置于该充气头的该中空筒状部上，使该充气头在一往上的外力抵持下，于该下开口中由一第一位置移动到一第二位置并压缩该弹性组件；

其中当该充气头处于该第一位置时，该阀盖抵压该固定本体的该底座，而当处于该第二位置时，该阀盖与该底座形成一间隙且该充气头的该出气孔与该间隙相通。

2.如权利要求1所述的充气阀，其特征在于，该弹性组件为一环状结构且该环状结构的周围连接多个弹性瓣。

3.如权利要求1所述的充气阀，其特征在于，该固定本体的该底座设有一环状凹槽，该环状凹槽内嵌有一气密件。

4.一种芯片盒，主要包括一盒体，该盒体内部容置有多个芯片，且在该盒体的一侧面形成一开口可供该多个芯片的输入及输出，一门体，用以关闭该盒体的该开口，以及一充气阀配置于该盒体上的一贯通孔中，其中该芯片盒的特征在于：

该充气阀包含一安装于该贯通孔的固定本体，该固定本体具有一底座且在该底座的中心形成一下开口，以内装一充气头，该充气头在其周壁设有一出气孔且该充气头的上方进一步配置有一阀盖，使该充气头在一往上的外力抵持下，于该下开口中由一第一位置移动到一第二位置，当该充气头处于该第一位置时，该阀盖抵压该固定本体的该底座，而当处于该第二位置时，该阀盖与该底座形成一间隙且该充气头的该出气孔与该间隙相通。

5.一种芯片盒，主要包括一盒体，该盒体内部容置有多个芯片，且在该盒体的一侧面形成一开口可供该多个芯片的输入及输出，一门体，用以开关该盒体的该开口，以及一充气阀，该充气阀配置于该盒体上的一贯通孔中，其中该芯片盒的特征在于：

该充气阀包含一安装于该贯通孔的固定本体，该固定本体具有一底座且在该底座的中心形成一下开口，以内装一充气头，该充气头包括一基座及一由该基座的中心向上突起的中空筒状部，该中空筒状部环设有一弹性组件并在其周壁设有一出气孔，且该中空筒状部的上方进一步配置有一阀盖，使该充气头在一往上的外力抵持下，于该下开口中由一第一位置移动到一第二位置并压缩该弹性组件，当该充气头处于该第一位置时，该阀盖抵压该固定本体的该底座，而当处于该第二位置时，该阀盖与该底座形成一间隙且该充气头的该出气孔与该间隙相通。

6.如权利要求5所述的芯片盒，其特征在于，该弹性组件为一环状结构且该环状结构的周围连接多个弹性瓣。

7.如权利要求5所述的芯片盒，其特征在于，该固定本体的该底座上于该下开口外围设有一环状凹槽，该环状凹槽内嵌有一圆形环。

8.如权利要求5所述的芯片盒，其特征在于，该充气头的底部具有一进气口，进气口进一步安装有一过滤器。

9.如权利要求5所述的芯片盒，其特征在于，该充气头的该基座进一步配置一接合件，以避免当一供气喷嘴往上抵持该充气头时，周围环境的气体进入该充气头。

10.如权利要求5所述的芯片盒，其特征在于，该固定本体的该底座往四周的下方延伸有一内侧壁，该内侧壁进一步设有多个突出肋，以利用该多个突出肋接触该充气头的该基座，使该充气头的该中空筒状部维持于该固定本体的该下开口中。

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