JP6289248B2

JP6289248B2 - 梱包材

Info

Publication number: JP6289248B2
Application number: JP2014091501A
Authority: JP
Inventors: 真史兒嶋; 勝彦加藤; 壮紀五十嵐
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: JP2015209222A

Description

本発明は梱包材に関し、特に、基板収納容器を梱包する梱包材に関する。

たとえば半導体ウェーハを収納する基板収納容器を梱包する梱包材は、防振性、落下耐性に優れた構成のものが知られるに至っている。

たとえば特許文献１に開示される梱包材は、基板収納容器を挟むように配置される複数の緩衝体と、該基板収納容器及び該複数の緩衝体を収納する包装箱とを備え、少なくとも一方の緩衝体に、該基板収納容器又は該包装箱と弾性的に接して振動又は衝撃を緩和する複数の弾性体を間隔を有して配設するように構成している。

しかし、近年、基板収納容器に収納するたとえば半導体ウェーハの径が大きくなり、基板収納容器も大型化し、梱包材も、より防振性、落下耐性に優れたものが要望されるに至っている。

特開２０１３−２３２５２号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より防振性、落下耐性に優れた梱包材を提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の梱包材は、基板収納容器を梱包する梱包材であって、前記基板収納容器の底面及び上面にそれぞれ取り付けられる一対の発泡材と、前記基板収納容器の底面側及び上面側にそれぞれ前記発泡材を介して配置される一対の防振材と、を備え、各防振材は、それぞれ、一対のはさみ板と各はさみ板に挟まれた粘弾性体と、を備えることを特徴とする。
（２）本発明の梱包材は、（１）の構成において、さらに、前記基板収納容器を前記一対の発泡材と前記一対の防振材とともに収納する梱包箱を備え、前記梱包箱が、前記梱包箱の側壁において、前記一対の発泡材のそれぞれと間隙を有して前記一対の発泡材を収納することを特徴とする。
（３）本発明の梱包材は、（１）又は（２）の構成において、前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材が、前記基板収納容器の上面側に配置される前記防振材の前記粘弾性体よりも大きな厚さの前記粘弾性体を有することを特徴とする。
（４）本発明の梱包材は、（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記基板収納容器の上面に取り付けられる前記発泡材が、前記基板収納容器と反対側の面に突出するリブを有し、前記基板収納容器の上面側に配置される前記防振材が、前記リブを回避して配置され、前記リブの高さよりも大きな厚さを有することを特徴とする。

このように構成された梱包材によれば、より防振性、落下耐性に優れるようになる。

本発明の梱包材を、基板収納容器を収納した状態で示す分解斜視図である。本発明の梱包材のうち第１防振材を示す平面図である。本発明の梱包材のうち第１発泡材を示す平面図である。本発明の梱包材のうち第２発泡材を示す平面図である。本発明の梱包材のうち第２防振材を示す平面図である。図４のVI−VI線における断面図である。梱包箱に、第１防振材、第１発泡材、基板収納容器、第２発泡材、及び第２防振材を収納させた断面図である。（ａ）は、本発明の梱包材の振動試験を行った結果を示すグラフ、（ｂ）は比較のため、発泡材のみからなる梱包材の振動試験を行った結果を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（実施形態１）
図１は、本発明の梱包材を、基板収納容器を収納した状態で示す分解斜視図である。

図１において、まず、梱包されるべき基板収納容器１０がある。この基板収納容器１０は、図示を簡略化しているが、たとえば、上記特許文献１に開示されるように、開口を有する容器本体と該開口を閉塞する蓋体とからなり、複数の半導体ウェーハを水平にして互いに面対向させて収納できるようになっている。また、基板収納容器１０は、その外側の面において、図示しないロボテックハンドル、マニュアルハンドル、ボトムプレート等が取り付けられ、凹凸形状となっている。

このように構成される基板収納容器１０は、ほぼ立方体のたとえば段ボール等からなる梱包箱２０内に、第１防振材３０、第１発泡材４０、第２発泡材５０、及び第２防振材６０とともに収納されるようになっている。すなわち、梱包箱２０は、その上面において開閉蓋２１を有する開口２２が設けられ、この開口２２を通して、第１防振材３０、第１発泡材４０を順次積層させ、該第１発泡材４０の上面に基板収納容器１０を載置した後に、第２発泡材５０、及び第２防振材６０を順次積層させるようになっている。

これにより、基板収納容器１０は、その底面及び上面にそれぞれ一対の発泡材４０、５０が取り付けられ、これら発泡材４０、５０を介して一対の防振材３０、６０が配置された状態で、梱包箱２０に収納されるようになっている。

第１防振材３０は、平面視で矩形状をなし、梱包箱２０の底面よりもやや小さな面積を有するようになっている。そして、第１防振材３０は、一対のはさみ板３１と各はさみ板３１に挟まれた複数の粘弾性体３２とからなっている。図２に示すように、各粘弾性体３２は第１防振材３０内において散在されて形成されているが、後述の第１発泡材４０の凸条部（図１に符号４２で示す）に当接する個所（図中二点鎖線枠で示す）内に配置されるようになっている。

はさみ板３１としては、たとえば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネイト等の材料によって形成されている。また、これらの材料を発泡させた発泡シートや、中空構造としたプラスチックダンボールシートの使用が、軽量化の点で好ましい。

粘弾性体３２としては、たとえば次の材料が選択される。すなわち、ＥＰＭ（Ethylene Propylene Rubber）、ＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Rubber）、ＮＲ（Natural Rubber）、ＳＢＲ（Styrene Butadiene Rubber）、ＢＲ（Butadiene Rubber）などの一般加硫ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、低反発ゴム、ポリウレタンやシリコーンなどのゲル、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系などの熱可塑性エラストマー、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーンからなる発泡樹脂や発泡ゴム、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレンなどの樹脂、そして、特に好ましくは、低反発のウレタンゴムやシリコーンゴムなどの低反発ゴムである。

このような材料からなる粘弾性体３２は、衝撃吸収性や防振性に極めて優れた性質を有するようになる。

図１に戻り、第１発泡材４０は、第１防振材３０とほぼ同じ大きさからなり、表裏面の所定箇所に凹凸部が形成された平板材からなり、たとえば、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等によって形成されている。

第１発泡材４０の表面（基板収納容器１０の側の面）は、該基板収納容器１０の底面が当接され、該基板収納容器１０の水平方向の変位を規制できるように該基板収納容器１０の周辺の周りに複数の凸部４１が形成されている。これにより、第１発泡材４０の表面の中央部には、基板収納容器１０の底部が嵌合される凹部４３が形成されることになる。

第１発泡材４０の裏面（第１防振材３０の側の面）は、図３に示すように、一方向（図中ｙ方向）に延在し該方向に直交する方向（図中ｘ方向）に等間隔で並設される複数の凸条部４２が形成されている。各凸条部４２の頂部は、平坦となっており、第１防振材３０に均一に当接できるように同一面内に形成されるようになっている。なお、第１発泡材４０の各凸条部４２が当接する第１防振材３０の個所は、図２において二点鎖線枠の部分となることは上述した通りである。上述のように、第１防振材３０の該二点鎖線枠の部分に粘弾性体３２を配置させることにより、該粘弾性体３２に荷重が集中でき、粘弾性体３２の効果を充分に発揮させることができるようになる。

第２発泡材５０は、第１発泡材４０と同様に、表裏面の所定箇所に凹凸部が形成されたほぼ平板材からなり、たとえば、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等によって形成されている。

第２発泡材５０の裏面（基板収納容器１０の側の面）は、図示されていないが、該基板収納容器１０の上面が嵌合され、該基板収納容器１０の水平面における変位を規制できる凹部（図にて符号５１で示す）が形成されている。

第２発泡材５０の表面（基板収納容器１０と反対側の面）はほぼ平坦となっており、第２防振材６０が配置される領域を除く周辺の領域には複数のリブ５２が形成されている。各リブ５２は、板状に形成され、第２防振材６０の厚さよりも若干大きな高さを有して形成されている。

図４は、第２発泡材５０の平面図を示し、図５は、第２防振材６０の平面図を示している。図４に示すように、第２発泡材５０の周辺には周方向に沿って複数のリブ５２が突出して形成され、第２防振材６０の周辺は第２発泡材５０の各リブ５２の間において各リブ５２を回避して配置される部分を有し、このため第２防振材６０の周辺は凹凸形状となっている。

図６は、図４のVI−VI線における断面図である。図６から明らかとなるように、第２発泡材５０は、裏面に基板収納容器１０が収納される凹部５１を有するほぼ箱型をなし、表面に突出して形成されたリブ５２は第２発泡材５０の側面５０ａにまで延在されて形成されている。第２発泡材５０の側面５０ａに延在されるリブ５２は、第２発泡材５０と梱包箱２０の側壁２０ａとの間に間隙Ｇ（図７参照）を形成するようになっている。

第２防振材６０は、第１防振材３０と同様に、一対のはさみ板６１と各はさみ板６１に挟まれた複数の粘弾性体６２とからなっている。各粘弾性体６２は第２防振材６０内において散在されて形成され、図５に示すように、たとえば、第２防振材６０の周辺において密な間隔で配置され、中央部において比較的疎な間隔で配置されている。粘弾性体６２としては、第１防振材３０の粘弾性体３２と同様に、たとえば、ＥＰＭ（Ethylene Propylene Rubber）、ＥＰＤＭ（Ethylene Propylene Diene Rubber）、ＮＲ（Natural Rubber）、ＳＢＲ（Styrene Butadiene Rubber）、ＢＲ（Butadiene Rubber）などの一般加硫ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、低反発ゴム、ポリウレタンやシリコーンなどのゲル、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系などの熱可塑性エラストマー、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーンからなる発泡樹脂や発泡ゴム、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレンなどの樹脂、そして、特に好ましくは、低反発のウレタンゴムやシリコーンゴムなどの低反発ゴムが選択される。

図７は、梱包箱２０に、第１防振材３０、第１発泡材４０、基板収納容器１０、第２発泡材５０、及び第２防振材６０を順次配置させ、梱包箱２０の開閉蓋２１を閉塞させた状態を示す断面図である。基板収納容器１０は、梱包箱２０内において、上下方向の移動は第１防振材３０、第１発泡材４０、第２発泡材５０、及び第２防振材６０によって規制され、水平方向の移動は基板収納容器１０が第１発泡材４０および第２発泡材５０に形成された凹部に嵌合されることによって規制されて収納されるようになっている。なお、第１発泡材４０および第２発泡材５０は梱包箱２０の側壁２０ａとの間に後述の間隙Ｇが形成され、この間隙Ｇによって基板収納容器１０は第１発泡材４０および第２発泡材５０とともに水平方向に若干の移動がなし得るようになっている。

ここで、図７に示すように、まず、第１防振材３０の粘弾性体３２の厚さをｔ１、第２防振材６０の粘弾性体６２の厚さをｔ２とした場合、ｔ１＞ｔ２の関係が成り立つようになっている。第１防振材３０の粘弾性体３２の厚さｔ１を第２防振材６０の粘弾性体６２の厚さｔ２よりも大きくすることによって、第１防振材３０の基板収納容器１０の重さによる初期つぶれ量を考慮したものであり、第１防振材３０の粘弾性体３２がつぶれることにより第１防振材３０の防振効果を発揮できるようになっている。ｔ１を約３０ｍｍ、ｔ２を約１０ｍｍとすることにより、好ましい結果が得られた。

また、第１発泡材４０、第２発泡材５０は、それぞれ、上述したように、梱包箱２０の側壁２０ａとの間に間隙Ｇを有している。落下時に、第１発泡材４０および第２発泡材５０が変形することによって該基板収納容器１０を保護できるが、間隙Ｇを有することによって、第１発泡材４０および第２発泡材５０の充分な変形を惹起させることができる。

また、基板収納容器１０の上面側に配置させる第２防振材６０を、基板収納容器１０の底面側に配置させる第１防振材３０とともに梱包箱２０に収納することにより、防振性に優れた梱包構造を形成することが確認される。

さらに、第２防振材６０の粘弾性体６２の厚さｔ２を第１防振材３０の粘弾性体３２の厚さｔ１よりも小さくすることによって、振動時に、第２防振材６０の粘弾性体６２がつぶれ易くなることによって該基板収納容器１０を保護できるようになる。また、落下時に、第２防振材６０の粘弾性体６２のつぶれ量が一定量を超えてしまうが、第２発泡材５０のリブ５２がつぶれることにより、落下耐性の機能を発揮できるようになる。

このように構成した梱包材は、防振性、落下耐性に極めて優れるようになる。図８（ａ）は、上述した梱包材の振動試験を行った結果を示すグラフである。比較のため、発泡材のみからなる梱包材の振動試験を行った結果のグラフを図８（ｂ）に示している。図８（ａ）、（ｂ）において、横軸に周波数を、縦軸に衝撃加速度をとっている。図８（ａ）に示すように、本発明の梱包材によれば、図中αの部分に示すように、振動時における固有振動数を低い値にでき、この場合における共振時の衝撃加速度が低減されていることが判る。なお、図８（ａ）のαの部分に対応する図８（ｂ）の部分を図中α’で示している。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０基板収納容器
２０梱包箱
２１開閉蓋
２２開口
３０第１防振材
３１はさみ板
３２粘弾性体
４０第１発泡材
４１凸部
４２凸条部
５０第２発泡材
５１凹部
５２リブ
６０第２防振材
６１はさみ板
６２粘弾性体
Ｇ間隙

Claims

基板収納容器を梱包する梱包材であって、
前記基板収納容器の底面及び上面にそれぞれ取り付けられる一対の発泡材と、
前記基板収納容器の底面側及び上面側にそれぞれ前記発泡材を介して配置される一対の防振材と、を備え、
各防振材は、それぞれ、一対のはさみ板と各はさみ板に挟まれた粘弾性体と、を備え、
前記粘弾性体は、ゴム、ゲル又は熱可塑性エラストマーであり、
前記基板収納容器の底面に取り付けられる前記発泡材は、前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材側の面に形成された、頂部が平坦な複数の凸条部を備え、
前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材の前記粘弾性体は、前記凸条部が当接する前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材の箇所に配置されており、
前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材の前記粘弾性体は、初期つぶれ量を考慮してつぶれることにより、前記基板収納容器の底面側に配置される前記防振材の効果を発揮するように、前記基板収納容器の上面側に配置される前記防振材の前記粘弾性体よりも大きな厚さの前記粘弾性体にされていることを特徴とする梱包材。
さらに、
前記基板収納容器を前記一対の発泡材と前記一対の防振材とともに収納する梱包箱を備え、
前記梱包箱が、前記梱包箱の側壁において、前記一対の発泡材のそれぞれと間隙を有して前記一対の発泡材を収納することを特徴とする請求項１に記載の梱包材。