用于表面敏感物品的非接触防护包装的制作方法
专利名称：用于表面敏感物品的非接触防护包装的制作方法
技术领域：
本发明涉及包装以及在运输和搬运中用此包装保护物品的敏感表面的方法。当物品的至少一个表面在运输中不应被接触时此包装是有用的，并且在物品放置到其预期使用的位置之前，在物品的搬运中可以是有用的。
背景技术：
各种包装已经被开发以保护运输中的物品。泡壳、泡沫、以及在运输中保持物品在合适的位置并保护物品不受外部环境破坏的热缩包装已经非常流行。这些包装的示例在行业杂志出版物和专利中描述。为了举例说明的目的，以下给出一些示例。Kitagawa等人于1992年3月31日提出的美国专利号5,099,991描述了电解电容，其在一个基准面上具有接线端，并在另一端处具有固定的框架，其插入由空气泡沫塑料块制成的管状的袋子中。空气泡沫袋的一端被焊接以形成末端和接线端保护部分。装有电解电容的袋子以交替的方向被紧凑地包装在波纹纸板的箱子中。电容的精密的接线端被安全并紧凑地包装在箱子内部的空气泡沫袋中，并且电容的固定框架的弯曲部分与袋子安全地隔离(摘要)。图1b示出接触由袋子保护的电容表面的袋子内部的泡沫。
Tate于1994年5月31日提出的美国专利号5,316,149公开了一种用于包装物品的可再用的袋子。该可再用袋子是填充有高耐压强度的吹制的聚苯乙烯珠缘的穿孔塑料袋。大量的这种袋子用在围绕相对较重、但是易碎的物品的箱子中。当箱子的盖封闭时，封闭作用施加压力至填充的袋子上使得包含在每个袋子中的空气经由袋子中的孔排出。这促使吹制的珠缘一起形成大致模制成物品形状的刚性结构。当箱子被打开并且空气返回袋子时，他们再次变得松散并且成柔性，并且可以再次使用。此外，在运输中袋子的外表面与由袋子保护的物品接触。最近，装有空气的不穿孔的袋子已经被用于填充运输容器中的物品周围的空间。此空气袋子保持运输容器中的物品表面上为常压，其中运输容器在运输中将物品保持在合适的位置。
1999年7月13日提出的日本专利号11189219A描述用于在运输陶器、玻璃器具以及精密仪器时吸收震动的包装。该包装包括内袋和外袋。在将要包装的物品放入内袋内部并用气体填充袋子之间的空间之后，将每个内袋和外袋的顶部和底部都用夹子密封，使得袋子之间的内压增加至特定值。
2001年1月9日公布的公布号为EP1170225A1的欧洲专利申请00610071.3描述一种“用于包装和保护的气囊及其生产的方法”(名称)。此发明的基本描述涉及一种用单个片的金属薄片材料生产的气囊，其中该片被折叠成设置有三个腔的四层装置，该三个腔包括夹在两个外腔之间的一个内腔，它们通过由连接内腔的壁在一起的折层所限定的通道互相连通。金属薄片材料可以是塑料材料和铝箔的结合。包含要被保护的物体或产品的第二内腔可以构建具有优选的是产品的构造或形状的构造的单个腔。为了将物体或产品保持在包的内腔内特定的方向和位置，作为示例，第二腔还优选地由互相连接第二和第三金属薄片层的接合处限定。
2002年5月30日公布的Tanaka等人的美国专利公布号US2002/0064319A1描述了包含空气供应通道的缓冲包装袋，其由将一个放在另一个上并在需要的点处结合的塑料膜制成，其中在空气供应通道旁形成可充气部分。可充气部分被划分为通过在多个点处热粘结形成的单独可充气部分。单向阀允许并停止各个单独可充气部分与空气供应通道之间的空气流动。为了将物品包含在缓冲包装袋中，在可充气部分的被划分的部分中形成的折叠形成空间形成以合适的间隔穿过每个单独可充气部分的至少两条线。通过从两侧沿着基底的长度侧向内折叠并且热粘结除用于空气供应通道的空气入口的区域之外的基底的两个重叠的长度侧，用于物品的装入开口形成在袋子的平坦基底上。在物品被装载到包中之后，空气通过空气入口被压入到空气供应通道以传送空气至缓冲包装袋的单独可充气部分。通过观察图示可以更好地理解该缓冲包装袋。图3示出装有封闭在袋内的物品的装配的袋子。缓冲袋的内部与由缓冲袋保护的物品接触。
在2002年6月25日提出的美国专利6,408,598B1中描述了用于高轮廓产品的由向上地形成热缩膜制成的改进的大气包装。包装过程被公开，其中高轮廓产品放置在托盘中(在托盘上方延伸)。包括可密封托盘的密封剂层的上部膜以特定方位位于托盘上方。整个装配体置于加工容器中，该容器允许从膜之间、产品之间以及托盘之间的空腔去除气体，同时保持膜在其托盘之上的位置。需要的气体被引入到空腔中，并且之后已经被加热的上部膜被允许朝向产品和托盘收缩。膜向下收缩以靠着托盘保持产品，留下产品的最低部分和托盘之间的用需要的气体填充的空间。膜的边缘被密封至托盘的边缘。改进的大气包装被设计用于对环境敏感的诸如食品例如特别是肉的大量物品的包装。
通过阅读以上描述可以清晰的发现，包装设计大致基于包装的最终应用。如果被存储并运输的产品通过包装来保护并保藏，则包装的每个应用都具有特定的要求。在这个实例中，我们考虑关于具有接触敏感的表面的物品的存储和运输。特别地，将被保护的表面可能是易碎的(容易破坏或打碎)，可能是对通过搬运的接触化学敏感的，或者可能是对暴露到特定环境敏感的。特别地，我们已经开发了用于半导体加工设备的包装，其在运输之前的存储中、在运输中、在安装到半导体加工环境之前的存储中，至少一个表面，并且典型地多个表面由于接触易遭到破坏。
拥有这样的包装是有益的，其限制表面敏感物品在包装内的运动，在物品的存储和运输中避免包装材料和物体的表面敏感区域的接触，并且允许以在物品从包装的取出过程中包装将接触物品的表面敏感区域的最小风险从包装取出物品。
发明内容
我们已经设计并开发了柔性的、部分刚性的、以及刚性的包装，其实现了在包装中的物品的存储、包装中的物品的运输中、以及在物品从包装取出的过程中免于通过包装与物品的表面敏感区域接触。我们将此包装称作“非接触”包装。柔性的非接触包装典型地用作被设计以接受较重载荷的外部包装内的内部包装。但是，这大概是经济上的实用性。至少相对于刚性的非接触包装，可以经由商业渠道构建非接触包装的外壁以抵抗运输的严酷性。
非接触包装允许一次使用包装以确保物品的安全搬运，由此物品的表面敏感区域不会被包装损坏。
非接触包装典型地包括物品的非敏感表面附装到其上的刚性或部分刚性的基底，以将物品保持在包装内的合适位置。使用现有技术中已知种类的紧固件将物品保持到包装的基底。
在非接触包装的一个实施例中，包装的大部分是由诸如聚合物膜的柔性材料组成的，其靠着包装的基底被密封。从包装的基底向上延伸的是支撑构件，其保持包装的柔性部分远离包含在包装中的物品的敏感表面区域。支撑构件可以是柔性的、部分刚性的或刚性的，并且被设计成在包装打开时移动包装的邻近敏感表面区域的柔性部分远离物品的这些敏感表面区域，暴露从包装取出的物品而在这些取出过程中不接触物品的敏感表面。
在非接触包装的一个实施例中，包装的柔性部分是聚合物膜，正的压力从包装内部施加至聚合物膜。正的压力由出现在包装内部的流体引起。典型地该流体是气体。流体的组分依赖于物品表面的化学性质。例如，该流体组分典型地是与物品表面非反应性的，并且特别地是与物品的敏感表面非反应性的。
柔性非接触包装包括可以是柔性、部分刚性或刚性的支撑构件。支撑构件可以是通过示例并不限于示例的诸如弧形、扇形、鱼骨形以及交错形的大量形状中的一个或各种形状的结合。支撑构件的重要特征是它们保持柔性包装的外皮远离包装中的物品的敏感表面，并在包装打开时帮助移动包装外皮远离物品的敏感表面。支撑构件附装至包装基底或非接触包装的形成包装外部部分的柔性外皮部分的表面。支撑构件可以附装至非接触包装的柔性外皮部分的内表面或外表面。支撑构件典型地附装在邻近定位在包装内的物品的敏感表面的区域中，使得当包装打开时非接触包装的柔性外皮部分远离物品的表面敏感部分移动。
在一个实施例中，例如，柔性支撑构件在形状上是管状的，并由聚合物膜构建。聚合物管状支撑构件用流体，典型的是气体填充。非接触包装的柔性外皮的部分布置在支撑构件上。此外，在此实施例中，非接触包装的内部体积也可以用流体，典型的是气体填充。当包装打开和/或正的压力从柔性包装的内部去除时，管状支撑构件帮助移动柔性外皮远离包装中的物品的敏感表面。
在另一个实施例中，例如，部分刚性或刚性的支撑构件以铰链的方式附装至包装的基底，使得当包装打开时它们降低而远离包装的内部，运送非接触包装的柔性外皮远离包装的内部。
即使当非接触包装的外部部分是部分刚性时，包装可以可选地用流体填充以提供正的内压，以辅助保持非接触包装和包含在包装内的物品的敏感表面之间的间隙。当非接触包装的外部部分是刚性时，通常不必加压包装的内部，除非有必要防止周围的大气进入包装。当非接触包装的外部部分为部分刚性时，支撑构件可能不需要，其依赖于应用。但是，部分刚性或刚性的包装被设计成远离包含在包装内的物品的任何敏感表面打开。设置的开口必须足以实现从包装取出物品，而不通过包装或通过用于从包装取出物品的人或工具接触物品的敏感表面。
与物品的敏感表面接触的内部环境控制流体可以用在非接触包装的柔性或更多刚性的实施例中，以确保敏感表面不与对敏感表面在其最终应用中的性能有害的物质化学地反应。
图1A图示非接触包装110的一个柔性实施例的横截面的示意图(不按比例)。封闭在非接触包装110中的物品130在物品130的非敏感表面134处附装至基底112。用流体117填充的管状支撑构件113被用于保持非接触包装110的柔性外皮(层/部分)111远离物品130的敏感表面132。
图1B示出在非接触包装110已经打开后图1A的柔性非接触包装110，图示紧随着非接触包装110的打开，支撑构件113如何移动非接触包装110的柔性外皮111远离物品130的敏感表面132。
图2示出固定在刚性运输容器212中合适位置的多个柔性非接触包装210的示意性视图(不按比例)。
图3图示柔性非接触包装300的上部部分311的侧视图、横截面示意图(不按比例)，示出包括热密封层312和牵引突起314的一个开口机构313。
图4图示柔性非接触包装400的上部部分411的侧视图、横截面示意图(不按比例)，示出包括拉链锁/拉链密封423、撕裂线427以及热密封区域426的交替开口机构424。
图5A示出包括带有封闭的物品530的柔性非接触包装510的另一个装配体500的侧视图、部分三维的示意图(不按比例)。封闭在非接触包装510中的物品530在物品530的非敏感表面514处附装至基底512。由柔性膜层525覆盖的可移动的刚性支撑构件524提供了外表面513，其沿着开口界面526被紧固/密封。
图5B示出在开口界面526处已经被打开后，图5A的柔性非接触包装510，随后是可移动刚性构件524的运动，使得它们汇集在基底512的上表面511上，以暴露物品530而不接触物品530的敏感表面518。
图6图示包括非接触包装610的部分刚性实施例的装配体600的侧视图、横截面示意图。封闭在非接触包装610中的物品630在物品630的非敏感表面634处通过多个支撑构件613施加的力产生的夹紧作用向下保持到基底612，其中力是通过外壁611传递到固定块614。支撑构件613可以由有弹性的、部分刚性的材料或由刚性的材料制成，被用于帮助支撑包装610的部分刚性的、成形的外壁611。
图7A示出包括非接触包装710的刚性实施例的另一个装配体700的侧视图、横截面示意图。封闭在非接触包装710中的物品730在物品730的非敏感表面(凸缘)734处通过与固定块714的压缩接触向下保持到基底712，固定块714粘附到铰链718元件。
图7B示出图7A的铰链区域的放大状态。
图7C示出图7A的装配体700的侧视图、横截面示意图，其中非接触包装710打开以暴露物品730。
图7D示出图7C的铰链区域的放大状态。
图8A图示包括刚性非接触包装810的装配体800的分解的示意性视图，其包括上部硬封盖802以及刚性基底803，内部有示例物品钟形玻璃罩830。
图8B图示包括刚性非接触包装860的装配体850的分解的示意性视图，其包括上部硬封盖802、刚性基底854以及卡环856，所述卡环856靠着凸缘882的非敏感表面作用以保持物品880在非接触包装860中的合适位置。
具体实施例方式
作为详细描述的前序，应当注意，作为用在说明书和所附权利要求中的单数形式包括复数，除非内容明确地另外指示。
这里所公开的是一种当包装中的被存储或运输的物品包括敏感表面时有用的非接触包装，如果该敏感表面与一定量的机械作用力接触时该敏感表面的性能将受到负面的影响。在一些例子中，不会负面影响物品的敏感表面的流体可以被用在非接触包装的内部以防止敏感表面上不需要的化学反应。在一些例子中，流体环境被用在包装的内部以支撑包装的柔性外皮(外壁)，使得包装的外壁不接触敏感表面，和/或以驱散施加至包装外部的力，使得敏感表面不会被损坏。包装的外部可能被磨损但不会对物品的敏感表面的造成损坏。在将被用于非接触包装的构造的材料选择中，本领域的技术人员将需要考虑包装将要暴露到的外部环境条件。
非接触包装可以基本上由刚性包装部件组成，刚性包装部件可以包括刚性和/或部分刚性部件的结合，或可以包括与柔性部件结合的刚性和/或部分刚性部件。
非接触包装的更多有益的实施例不仅在包装的存储和运输中保护包装内的物品的敏感表面，而且还减少在从包装取出物品的过程中通过与包装材料接触而损坏物品的敏感表面的可能性。
当非接触包装包括柔性部件时，非接触包装在存储和运输过程中可以放置在更多刚性包装中。
提供作为本公开的一部分的示意示本发明的概念，但是并不意图限制，作为已经阅读了本公开的本领域的技术人员将可以设计以相似的方式操作来达到相同目的附加实施例。
图1A图示非接触包装110的柔性实施例的横截面示意性视图。非接触包装110包括与物品130的非敏感(凸缘)表面134接触的刚性或部分刚性的基底112。紧固件135被用于保持物品130在相对于基底112的需要的位置。填充有流体117的管状支撑构件113被用于保持非接触包装110的柔性外皮(层/部分)111远离物品130的敏感表面132。柔性外皮111靠着基底112通过基底112的外边缘116周围的密封焊道115(其例如可以是粘结密封或热密封，但是并不作为限制)密封。
刚性基底是被期待在包装的搬运和存储中的条件下不会发生变形的基底。基底是坚固的而不非易弯曲的，并且通常抗冲击使得其不会在正常的搬运条件下破裂或破碎。可以被用作基底的刚性材料包括金属、塑料、增强的塑料以及薄板，其作为示例但并不作为限制。如果需要的话，刚性基底材料可以适合安装将被包装的物品。部分刚性的基底是在一些条件下可以变形，但也是牢固并且抗冲击的基底。当形变的确发生时，形变被设计成避免物品130的敏感表面132与包装材料接触。可以被用作基底的部分刚性材料包括塑料、增强塑料以及薄板，其作为示例但并不作为限制。部分刚性材料可以通过刚性材料增强来提供包装基底112的稳定性。
物品130的诸如凸缘的非敏感表面134至基底112的附装可以是在包装技术中已知的任何种类的附装，并且将依赖于物品130的重量和尺寸。在图1A中，物品130被示作由紧固件135保持在合适的位置，多个紧固件135被用于将物品130限制在非接触包装110的相对中心。图1A中所图示的物品是圆柱形的，并且包装110可以是圆柱形、矩形或适合于物品130但远离物品130。
如前所述，物品130的敏感表面132必须被保护免于与组成非接触包装110的柔性外皮111的包装材料接触。在图1A所示的实施例中，非接触包装110的柔性外皮111是聚合物膜材料119，其例如可以是透明的或为了保护物品130免于辐射的目的而可以有色的，或为了部分(物品)识别的目的是彩色的，但是并不作为限制。聚合物膜材料119是柔性的，并且可以存在或可以不存在足够的刚度以支撑其自身的重量。诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、聚亚安酯、芳族聚酰胺以及纤维素的柔性材料都可以被使用，这些作为示例而非限制。在柔性材料下垂而没有使用支撑结构的例子中，有必要提供这些支撑，其可以与内部包装增压结合使用。如果聚合物膜材料119或其它相似的柔性材料，诸如金属箔或带有被层压成纸的金属纸(举例而非限制)有足够有刚性，其不会在包装110打开的情况下下垂；其足够坚韧并具有不渗透性，其不会在存储和搬运中损失压力；并可以以与物品130的敏感表面132接触的最小可能性剥离，则其足以用流体，典型的是诸如空气或氮气的气体，来内部加压包装110的柔性外皮111。此加压将减小在包装物的搬运过程中，在包装的运输过程中，或在打开之前的存储过程中包装110的柔性外皮接触敏感表面132的可能性。用于密封外皮111至基底112的密封系统例如可以被用作气密性密封的部分。在图1A中，密封系统是围绕基底112的外边缘116的粘性密封层115，其粘结柔性外皮111至基底112的表面。例如，密封层115与密封包装封闭装置结合来防止颗粒进入包装110的内部，并可以被用于产生气密性密封。
支撑构件113可以由有弹性的塑料材料形成，其紧靠包装110的外皮111的柔性材料推动以保持柔性材料远离敏感表面132。支撑结构113可以使用例如封闭在塑料中或结合到塑料支撑结构的外面的金属增强件(未示出)来形成，以施加力至柔性外皮111，以保持柔性外皮111远离物品130。支撑构件113可以如图1A所示地定位在非接触包装110的外皮111的内部，或可以附装到非接触包装110的外皮111的外表面(未示出)。
图1B示出在非接触包装110已经打开后图1A的柔性非接触包装110，图示紧随着非接触包装110的打开，支撑构件113如何移动非接触包装110的柔性外皮111远离物品130的敏感表面132。
图2图示装配体200的侧视图、横截面示意图，装配体200包括类似于图1A中所示的实施例110的非接触包装210的柔性的实施例，其中多个柔性非接触包装210放置在刚性运输容器212内。柔性非接触包装210可以以本领域已知的大量方式保持在运输容器212内的合适位置。刚性运输容器212的底面216可以具有非接触包装210的基底214可以被插入、互锁或附装的形式(未示出)。刚性运输容器212在运输中保护柔性非接触包装210，并在非接触包装210打开之前可以被用于存储。柔性非接触包装210保护包装的物品230的敏感表面免于与刚性外部包装212接触。柔性非接触包装210还在柔性非接触包装从刚性容器至较安全的区域的拆卸期间保护包装的物品230的敏感表面，其中柔性包装可以以保护物品230的敏感表面的方式被打开。刚性运输容器212的尺寸也可以调整为适合容纳单个非接触包装210。
存在多种本领域已知的可以用于打开和关闭非接触包装的包装封闭方式。参考图1A，示出拉链锁封闭124，其包括互锁凸起125、热密封的上部区域126以及互锁凸起125和热密封区域126之间的撕裂开口部分127。在一些例子中，气密性的密封是不必要的，例如，非接触包装110的柔性外皮111的上部部分123的特定区域可以具有变弱的区域，其可以以一种方式被推动或被撕裂，使得柔性外皮111以类似于图1B所示的方式在包装打开后折回。对产生气密性密封的柔性非接触包装有用的两个封闭装置的详细示例实施例图示在图3和4中。
在大部分情况下用在柔性外皮111中的开口机构将被用作一次性开口装置。典型地，柔性外皮是以购买带有已经附装或模制在例如拉链锁或裂缝带中的开口机构的聚合物膜的形式。柔性外皮的此区域通常不用作部分的包装中的封闭点。一般而言，将被保护的部分将安装至基底。然后带有刚性或部分刚性支撑以及已经附装了开口机构的外皮(柔性覆盖物)将被降低到该部分上并利用粘结剂或热密封结合到基底上。
在开口为拉链锁的情况下，可以再装请求的部分至包装封闭中用于运回至刷新装置或清除器械。此包装封闭将不会和原始的包装封闭一样可靠。
图3图示装配体300的示意性的剖视图，其包括可以是柔性非接触包装(未示出)的外皮311的一部分的牵引突起或裂缝带类型的开口机构313。此开口机构313通过将塑料带314在封盖被设计为打开的位置结合到柔性织物膜311来构建。此带可以通过粘结或热结合312结合到膜。牵引带314可以横穿非接触包装的外皮的任何名义需要的长度，但是必须实现随着包装的打开非接触包装的柔性外皮111远离非接触包装内的物品的敏感表面的运动，并且必须提供用于从包装容易地取出物品而不接触物品的敏感表面。图3中所示的封闭是不可重新闭合的。
图4图示装配体400的示意性的剖视图，其包括复合的封闭424，封闭424包括热密封的第二级封闭426、撕裂打开部分427以及作用以封闭非接触包装(未示出)的柔性外皮411的第一级互锁封闭425。尽管在打开程序中第二级热密封封闭将被去除，但是此复合封闭424可以在非接触包装打开后再次使用。互锁封闭425包括可以提供气密性密封的互锁凸起423，或者可以包括简单地提供封闭非接触包装的紧固作用的互锁凸起。当互锁封闭425不提供气密性密封时，那么非接触包装将在其已经被打开一次后缺乏此特征。撕裂打开部分427是复合封闭424的较弱区域，其可以被抓住并被撕裂远离复合封闭425以暴露互锁封闭425，随后互锁凸起423的部分被撕开以打开非接触包装。
本领域技术人员将认识到图3和4中所示的示例仅是可能用于柔性非接触包装的封闭的少数可能。我们提供这些示例作为说明示例而并不作为限制。
图5A和5B图示作为柔性非接触包装的非接触包装的另一个实施例。参考图5A，装配体500示出非接触包装510的柔性形式，其中非接触包装510的外皮525是诸如聚合物膜的柔性材料，其由可移动的支撑构件524支撑以提供可折叠片513，其中可折叠片513可以被从基底512朝向封闭526向上拉以封闭非接触包装510。支撑构件524可以是金属线或可以由根据需要成形的其他刚性或部分刚性的材料构建。然后非接触包装510可以通过打开封闭526来打开，封闭526典型地是互锁封闭，并且向后折叠可折叠片513，使得其以图5B所示的方式放在基底512上，以暴露物品530而不接触物品530的敏感表面518。典型地，通过利用紧固件516附装物品530的非敏感表面514至基底530，物品530被保持在合适的位置。
一种类似于图5A所示的设计可以被用于提供部分刚性的非接触包装。部分刚性的非接触包装包括刚性基底512和多个部分刚性的成形的外壳部件527a-527d，其组成外包装表面513。外壳部件527a-527d在非接触包装510的初始封闭中(图5A中示出在封闭位置)和在包装的打开中(图5B中示出在打开位置)都互相滑动。当非接触包装510在如图5B所示的打开位置时，外壳部件527a至527d互相堆叠在包装510的底部处，远离物品530的敏感表面518。刚性非接触包装510打开的方式使得物品530容易取出，而不接触敏感表面518。使用的封闭526被设计成可承受成形的部分刚性外壳部件的重量，并且可以是本领域已知种类的封闭，只要该封闭不产生可能影响物品530的敏感表面518的颗粒或其他与环境有关的物质。
图6示出装配体600的侧视横截面示意图，装配体600包括带有被封闭的物品630的部分刚性非接触包装610。封闭在非接触包装610中的物品630通过多个定位销620相对于包装基底612定位，并通过底部凸缘634上的非敏感表面处的夹紧作用紧靠基底612保持。被施加以产生夹紧作用的力通过按压在泡沫固定块614上的部分刚性壳611的基底凸缘615来施加，固定块614与物品底部凸缘634接触。详细地，有多个支撑构件613，其末端623与传输载荷到固定块614中的外壁611的基底凸缘615接触。支撑构件613可以由有弹性的、部分刚性材料或由刚性材料制成，并被用于帮助支撑包装610的部分刚性的成形的外壁611。部分刚性的非接触包装610的外壁611可以由厚度在大约0.01英寸到大约0.02英寸范围内的较厚柔性聚合物膜制成，可以由吹模成形的塑料制成，或可以由薄的热力塑型塑料制成，这些作为示例而并不作为限制。出现在非接触包装610的周边附近的可压缩密封垫616防止污染物进入部分刚性的非接触包装610。部分刚性的非接触包装610还包括支撑结构613，其被用于保持外壁611(其由柔性或部分刚性材料形成)和物品630的敏感表面632之间的距离。支撑结构613可以是例如多种金属、或塑料、或增强的塑料杆，它们出现在包装周围的许多位置处。用于部分刚性的非接触包装610的封闭典型地是插销624，其包括密封垫622，典型地是泡沫密封垫，密封垫622沿着部分刚性的非接触包装610的中心线623经过作为封闭的接触表面的整个长度。当插销624打开时，允许部分刚性的非接触包装610的外壁611的两半626和628分离，每一半626和628可以靠着铰链618打开，使得每一半远离物品630的敏感表面632打开，因为外壁611的那一半的重心远离中心线623移动。此特征将参考以下的图7A和7B更详细地描述。
图7A和7C是装配体700的示意性剖视图，装配体700包括刚性非接触包装710和具有敏感表面732的物品730。在图7A中，非接触包装710包括刚性基底712和刚性外罩711。以图6所描述的方式，通过利用由外罩711的可转动凸缘719在与凸缘734接触的固定块714上产生的压力，将物品730的非敏感表面(凸缘)734夹紧到刚性基底712，物品730紧靠基底712固定在合适的位置。在图7A中物品730被示出夹紧到刚性基底712，在图7B中示出包括可转动凸缘719的铰链区域的放大状态。定位销720帮助保持物品730在基底712上需要的位置。
刚性非接触包装710的外罩711典型地由刚性的模制塑料制造，仅作为示例。不需要支撑结构，因为罩711本身是刚性的。除了可以是围绕罩711外围的连续的形成物、或者可以是多个单独的间隔的块的固定块714之外，可压缩密封垫716出现在刚性非接触包装710的整个周边附近。用于部分刚性的非接触包装710的封闭典型地是插销724，其包括密封垫722，典型地是泡沫密封垫，密封垫722典型地沿着部分刚性非接触包装710的中心线723经过作为封闭的接触表面的整个长度。当插销724打开时，如图7C中所示，外壁711的两半726和728以蛤壳的方式分离。每一半都靠着铰链718打开。如在此实施例中所示，当铰链718打开时，固定块(或多个块)714释放部件730的凸缘734。在图7D中示出铰链区域的放大状态。一旦罩的两半的分离开始，罩的每一半726、728的重量帮助罩远离物品730，并且每一半的重心远离非接触包装710的中心线723移动。
图8A和8B图示刚性非接触包装的附加实施例。对于图8A，以示意性的分解视示装配体800。装配体800包括封闭了具有敏感表面的内部表面(未示出)的物品(例如钟形玻璃罩)的刚性非接触包装810。非接触包装810包括上罩802和基底804。非接触包装810的这些部件典型地是由模制塑料或热力塑型的塑料生产的，其中塑料可以是增强的塑料。上罩802典型地被模制成包括成脊的结构803，其提供附加的机械强度并可以为了存储及运输中的方便而堆叠。基底804包括钟形玻璃罩830的基底806安装到其中的凹陷805。在图示的实施例中，利用紧固件807将上罩802和基底804固定在一起。但是，本领域的技术人员将理解可以使用诸如锁定夹具和封闭的其它紧固装置。
图8B示出装配体850的示意性分离视图，其包括类似于图8A中所示的刚性非接触包装810的刚性非接触包装860的另一个实施例。在图8B中，除上罩852和基底854外，存在定位环856，其紧靠非敏感表面，即在物品880底部处的凸缘882作用，以将物品880保持在非接触包装860内的合适位置。因为物品880的外表面883是敏感的，所以相对于图8A中所图示的钟形玻璃罩830，更有必要使上罩852远离物品的外表面间隔更大的距离。定位环856的使用使得这成为可能。定位环856被切成两部分或更多部分，使得其容易地从被保护的物品880去除，而不接触敏感表面883。在图8B中，定位环856被切成三部分。
上述代表性的实施例并不意图限制本发明的范围，作为本领域的技术人员可以根据本公开来扩展这些实施例以与以下所要求的发明的主旨相对应。
权利要求
1.一种用于具有敏感表面的物品的非接触包装，所述敏感表面可能由于与所述包装的接触而损坏，所述包装包括基底，其由刚性或部分刚性材料组成，所述基底与所述物品的非敏感表面接触；所述包装的上部部分，其以提供完全封闭所述物品同时不接触所述物品的所述敏感表面的包装的方式附装到所述基底；包装打开装置，其作为所述包装的一部分，所述装置实现了所述包装的打开，同时避免所述包装的所述上部部分与所述物品的所述敏感表面的接触。
2.根据权利要求1所述的非接触包装，其中所述包装的多于50％的所述上部部分是由柔性材料组成的。
3.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述柔性材料包括聚合物膜。
4.根据权利要求3所述的非接触包装，其中所述聚合物膜包括从由聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、聚亚安酯、芳族聚酰胺以及纤维素组成的组中选择的材料。
5.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述非接触包装包括支撑构件，其以保持所述柔性材料远离所述物品的所述敏感表面的方式支撑所述柔性材料的至少一部分。
6.根据权利要求2或权利要求5所述的非接触包装，其中所述物品的所述敏感表面与在所述包装内提供正的压力的加压流体接触。
7.根据权利要求5所述的非接触包装，其中所述支撑构件以当所述包装打开时推动所述柔性材料远离所述物品的所述敏感表面的方式作用。
8.根据权利要求7所述的非接触包装，其中所述支撑构件用流体填充。
9.根据权利要求8所述的非接触包装，其中所述流体是气体。
10.根据权利要求8所述的非接触包装，其中所述流体不与所述物品的所述敏感表面反应。
11.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述加压的流体是气体。
12.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述加压的流体不与所述物品的所述敏感表面反应。
13.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述支撑构件容纳与用于提供所述包装的内部中的正的压力的流体相同的流体。
14.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述非接触包装在运输之前放置在刚性容器内。
15.根据权利要求1所述的非接触包装，其中所述包装的大于50％的所述上部部分是由刚性材料组成的。
16.根据权利要求15所述的非接触包装，其中所述刚性材料从由金属、纤维增强塑料以及耐冲击塑料组成的组中选择。
17.根据权利要求16所述的非接触包装，其中所述非接触包装包括可移动的上部部分，在所述包装打开时，其自动地远离所述物品的所述敏感表面移动。
18.根据权利要求17所述的非接触包装，其中所述非接触包装的所述可移动的上部部分包括至少两个可移动构件。
19.根据权利要求18所述的非接触包装，其中所述至少两个可移动构件以暴露所述物品而不接触所述物品的蛤壳方式移动而互相远离。
20.一种用于具有敏感表面的物品的刚性非接触包装，所述敏感表面可能由于与所述包装的接触而损坏，所述包装包括基底，其由刚性材料组成，所述基底与所述物品的非敏感表面接触；所述包装的刚性上部部分，其以提供完全封闭所述物品同时不接触所述物品的所述敏感表面的包装的方式附装到所述基底；固定装置，其保持所述物品紧靠所述包装基底而不接触所述物品的敏感表面。
21.根据权利要求20所述的刚性非接触包装，其中所述固定装置是所述包装的所述上部部分的凸缘。
22.根据权利要求20所述的刚性非接触包装，其中所述固定装置是定位环。
全文摘要
这里所公开的是一种非接触包装(110)，其当在包装中被存储或运输的物品(130)包括敏感表面(132)时是有用的，如果所述敏感表面与一定量的机械力接触，所述敏感表面的性能将被负面地影响。不产生负面地影响所述敏感表面的足够机械力的流体环境可以被用于与所述敏感表面接触以防止所述敏感表面上不需要的化学反应。流体环境也可以被用在包装内部以支撑包装的周围的壁，使得这些壁不接触所述敏感表面和/或以驱散施加到包装外部的力，使得所述敏感表面不被损坏。非接触包装的更多有益的实施例不仅在包装的存储和运输中保护包装内的物品的敏感表面，而且在从包装取出物品的过程中减小物品的敏感表面通过与包装材料的接触而被损坏的可能性。
文档编号H01L21/00GK1805884SQ200480016382
公开日2006年7月19日 申请日期2004年2月6日 优先权日2003年6月11日
发明者罗纳德·肖尔, 吉姆·俊石·王, 王宏, 布里恩·韦斯特, 何永祥 申请人:应用材料公司
技术领域：
本发明涉及包装以及在运输和搬运中用此包装保护物品的敏感表面的方法。当物品的至少一个表面在运输中不应被接触时此包装是有用的，并且在物品放置到其预期使用的位置之前，在物品的搬运中可以是有用的。
背景技术：
各种包装已经被开发以保护运输中的物品。泡壳、泡沫、以及在运输中保持物品在合适的位置并保护物品不受外部环境破坏的热缩包装已经非常流行。这些包装的示例在行业杂志出版物和专利中描述。为了举例说明的目的，以下给出一些示例。Kitagawa等人于1992年3月31日提出的美国专利号5,099,991描述了电解电容，其在一个基准面上具有接线端，并在另一端处具有固定的框架，其插入由空气泡沫塑料块制成的管状的袋子中。空气泡沫袋的一端被焊接以形成末端和接线端保护部分。装有电解电容的袋子以交替的方向被紧凑地包装在波纹纸板的箱子中。电容的精密的接线端被安全并紧凑地包装在箱子内部的空气泡沫袋中，并且电容的固定框架的弯曲部分与袋子安全地隔离(摘要)。图1b示出接触由袋子保护的电容表面的袋子内部的泡沫。
Tate于1994年5月31日提出的美国专利号5,316,149公开了一种用于包装物品的可再用的袋子。该可再用袋子是填充有高耐压强度的吹制的聚苯乙烯珠缘的穿孔塑料袋。大量的这种袋子用在围绕相对较重、但是易碎的物品的箱子中。当箱子的盖封闭时，封闭作用施加压力至填充的袋子上使得包含在每个袋子中的空气经由袋子中的孔排出。这促使吹制的珠缘一起形成大致模制成物品形状的刚性结构。当箱子被打开并且空气返回袋子时，他们再次变得松散并且成柔性，并且可以再次使用。此外，在运输中袋子的外表面与由袋子保护的物品接触。最近，装有空气的不穿孔的袋子已经被用于填充运输容器中的物品周围的空间。此空气袋子保持运输容器中的物品表面上为常压，其中运输容器在运输中将物品保持在合适的位置。
1999年7月13日提出的日本专利号11189219A描述用于在运输陶器、玻璃器具以及精密仪器时吸收震动的包装。该包装包括内袋和外袋。在将要包装的物品放入内袋内部并用气体填充袋子之间的空间之后，将每个内袋和外袋的顶部和底部都用夹子密封，使得袋子之间的内压增加至特定值。
2001年1月9日公布的公布号为EP1170225A1的欧洲专利申请00610071.3描述一种“用于包装和保护的气囊及其生产的方法”(名称)。此发明的基本描述涉及一种用单个片的金属薄片材料生产的气囊，其中该片被折叠成设置有三个腔的四层装置，该三个腔包括夹在两个外腔之间的一个内腔，它们通过由连接内腔的壁在一起的折层所限定的通道互相连通。金属薄片材料可以是塑料材料和铝箔的结合。包含要被保护的物体或产品的第二内腔可以构建具有优选的是产品的构造或形状的构造的单个腔。为了将物体或产品保持在包的内腔内特定的方向和位置，作为示例，第二腔还优选地由互相连接第二和第三金属薄片层的接合处限定。
2002年5月30日公布的Tanaka等人的美国专利公布号US2002/0064319A1描述了包含空气供应通道的缓冲包装袋，其由将一个放在另一个上并在需要的点处结合的塑料膜制成，其中在空气供应通道旁形成可充气部分。可充气部分被划分为通过在多个点处热粘结形成的单独可充气部分。单向阀允许并停止各个单独可充气部分与空气供应通道之间的空气流动。为了将物品包含在缓冲包装袋中，在可充气部分的被划分的部分中形成的折叠形成空间形成以合适的间隔穿过每个单独可充气部分的至少两条线。通过从两侧沿着基底的长度侧向内折叠并且热粘结除用于空气供应通道的空气入口的区域之外的基底的两个重叠的长度侧，用于物品的装入开口形成在袋子的平坦基底上。在物品被装载到包中之后，空气通过空气入口被压入到空气供应通道以传送空气至缓冲包装袋的单独可充气部分。通过观察图示可以更好地理解该缓冲包装袋。图3示出装有封闭在袋内的物品的装配的袋子。缓冲袋的内部与由缓冲袋保护的物品接触。
在2002年6月25日提出的美国专利6,408,598B1中描述了用于高轮廓产品的由向上地形成热缩膜制成的改进的大气包装。包装过程被公开，其中高轮廓产品放置在托盘中(在托盘上方延伸)。包括可密封托盘的密封剂层的上部膜以特定方位位于托盘上方。整个装配体置于加工容器中，该容器允许从膜之间、产品之间以及托盘之间的空腔去除气体，同时保持膜在其托盘之上的位置。需要的气体被引入到空腔中，并且之后已经被加热的上部膜被允许朝向产品和托盘收缩。膜向下收缩以靠着托盘保持产品，留下产品的最低部分和托盘之间的用需要的气体填充的空间。膜的边缘被密封至托盘的边缘。改进的大气包装被设计用于对环境敏感的诸如食品例如特别是肉的大量物品的包装。
通过阅读以上描述可以清晰的发现，包装设计大致基于包装的最终应用。如果被存储并运输的产品通过包装来保护并保藏，则包装的每个应用都具有特定的要求。在这个实例中，我们考虑关于具有接触敏感的表面的物品的存储和运输。特别地，将被保护的表面可能是易碎的(容易破坏或打碎)，可能是对通过搬运的接触化学敏感的，或者可能是对暴露到特定环境敏感的。特别地，我们已经开发了用于半导体加工设备的包装，其在运输之前的存储中、在运输中、在安装到半导体加工环境之前的存储中，至少一个表面，并且典型地多个表面由于接触易遭到破坏。
拥有这样的包装是有益的，其限制表面敏感物品在包装内的运动，在物品的存储和运输中避免包装材料和物体的表面敏感区域的接触，并且允许以在物品从包装的取出过程中包装将接触物品的表面敏感区域的最小风险从包装取出物品。
发明内容
我们已经设计并开发了柔性的、部分刚性的、以及刚性的包装，其实现了在包装中的物品的存储、包装中的物品的运输中、以及在物品从包装取出的过程中免于通过包装与物品的表面敏感区域接触。我们将此包装称作“非接触”包装。柔性的非接触包装典型地用作被设计以接受较重载荷的外部包装内的内部包装。但是，这大概是经济上的实用性。至少相对于刚性的非接触包装，可以经由商业渠道构建非接触包装的外壁以抵抗运输的严酷性。
非接触包装允许一次使用包装以确保物品的安全搬运，由此物品的表面敏感区域不会被包装损坏。
非接触包装典型地包括物品的非敏感表面附装到其上的刚性或部分刚性的基底，以将物品保持在包装内的合适位置。使用现有技术中已知种类的紧固件将物品保持到包装的基底。
在非接触包装的一个实施例中，包装的大部分是由诸如聚合物膜的柔性材料组成的，其靠着包装的基底被密封。从包装的基底向上延伸的是支撑构件，其保持包装的柔性部分远离包含在包装中的物品的敏感表面区域。支撑构件可以是柔性的、部分刚性的或刚性的，并且被设计成在包装打开时移动包装的邻近敏感表面区域的柔性部分远离物品的这些敏感表面区域，暴露从包装取出的物品而在这些取出过程中不接触物品的敏感表面。
在非接触包装的一个实施例中，包装的柔性部分是聚合物膜，正的压力从包装内部施加至聚合物膜。正的压力由出现在包装内部的流体引起。典型地该流体是气体。流体的组分依赖于物品表面的化学性质。例如，该流体组分典型地是与物品表面非反应性的，并且特别地是与物品的敏感表面非反应性的。
柔性非接触包装包括可以是柔性、部分刚性或刚性的支撑构件。支撑构件可以是通过示例并不限于示例的诸如弧形、扇形、鱼骨形以及交错形的大量形状中的一个或各种形状的结合。支撑构件的重要特征是它们保持柔性包装的外皮远离包装中的物品的敏感表面，并在包装打开时帮助移动包装外皮远离物品的敏感表面。支撑构件附装至包装基底或非接触包装的形成包装外部部分的柔性外皮部分的表面。支撑构件可以附装至非接触包装的柔性外皮部分的内表面或外表面。支撑构件典型地附装在邻近定位在包装内的物品的敏感表面的区域中，使得当包装打开时非接触包装的柔性外皮部分远离物品的表面敏感部分移动。
在一个实施例中，例如，柔性支撑构件在形状上是管状的，并由聚合物膜构建。聚合物管状支撑构件用流体，典型的是气体填充。非接触包装的柔性外皮的部分布置在支撑构件上。此外，在此实施例中，非接触包装的内部体积也可以用流体，典型的是气体填充。当包装打开和/或正的压力从柔性包装的内部去除时，管状支撑构件帮助移动柔性外皮远离包装中的物品的敏感表面。
在另一个实施例中，例如，部分刚性或刚性的支撑构件以铰链的方式附装至包装的基底，使得当包装打开时它们降低而远离包装的内部，运送非接触包装的柔性外皮远离包装的内部。
即使当非接触包装的外部部分是部分刚性时，包装可以可选地用流体填充以提供正的内压，以辅助保持非接触包装和包含在包装内的物品的敏感表面之间的间隙。当非接触包装的外部部分是刚性时，通常不必加压包装的内部，除非有必要防止周围的大气进入包装。当非接触包装的外部部分为部分刚性时，支撑构件可能不需要，其依赖于应用。但是，部分刚性或刚性的包装被设计成远离包含在包装内的物品的任何敏感表面打开。设置的开口必须足以实现从包装取出物品，而不通过包装或通过用于从包装取出物品的人或工具接触物品的敏感表面。
与物品的敏感表面接触的内部环境控制流体可以用在非接触包装的柔性或更多刚性的实施例中，以确保敏感表面不与对敏感表面在其最终应用中的性能有害的物质化学地反应。
图1A图示非接触包装110的一个柔性实施例的横截面的示意图(不按比例)。封闭在非接触包装110中的物品130在物品130的非敏感表面134处附装至基底112。用流体117填充的管状支撑构件113被用于保持非接触包装110的柔性外皮(层/部分)111远离物品130的敏感表面132。
图1B示出在非接触包装110已经打开后图1A的柔性非接触包装110，图示紧随着非接触包装110的打开，支撑构件113如何移动非接触包装110的柔性外皮111远离物品130的敏感表面132。
图2示出固定在刚性运输容器212中合适位置的多个柔性非接触包装210的示意性视图(不按比例)。
图3图示柔性非接触包装300的上部部分311的侧视图、横截面示意图(不按比例)，示出包括热密封层312和牵引突起314的一个开口机构313。
图4图示柔性非接触包装400的上部部分411的侧视图、横截面示意图(不按比例)，示出包括拉链锁/拉链密封423、撕裂线427以及热密封区域426的交替开口机构424。
图5A示出包括带有封闭的物品530的柔性非接触包装510的另一个装配体500的侧视图、部分三维的示意图(不按比例)。封闭在非接触包装510中的物品530在物品530的非敏感表面514处附装至基底512。由柔性膜层525覆盖的可移动的刚性支撑构件524提供了外表面513，其沿着开口界面526被紧固/密封。
图5B示出在开口界面526处已经被打开后，图5A的柔性非接触包装510，随后是可移动刚性构件524的运动，使得它们汇集在基底512的上表面511上，以暴露物品530而不接触物品530的敏感表面518。
图6图示包括非接触包装610的部分刚性实施例的装配体600的侧视图、横截面示意图。封闭在非接触包装610中的物品630在物品630的非敏感表面634处通过多个支撑构件613施加的力产生的夹紧作用向下保持到基底612，其中力是通过外壁611传递到固定块614。支撑构件613可以由有弹性的、部分刚性的材料或由刚性的材料制成，被用于帮助支撑包装610的部分刚性的、成形的外壁611。
图7A示出包括非接触包装710的刚性实施例的另一个装配体700的侧视图、横截面示意图。封闭在非接触包装710中的物品730在物品730的非敏感表面(凸缘)734处通过与固定块714的压缩接触向下保持到基底712，固定块714粘附到铰链718元件。
图7B示出图7A的铰链区域的放大状态。
图7C示出图7A的装配体700的侧视图、横截面示意图，其中非接触包装710打开以暴露物品730。
图7D示出图7C的铰链区域的放大状态。
图8A图示包括刚性非接触包装810的装配体800的分解的示意性视图，其包括上部硬封盖802以及刚性基底803，内部有示例物品钟形玻璃罩830。
图8B图示包括刚性非接触包装860的装配体850的分解的示意性视图，其包括上部硬封盖802、刚性基底854以及卡环856，所述卡环856靠着凸缘882的非敏感表面作用以保持物品880在非接触包装860中的合适位置。
具体实施例方式
作为详细描述的前序，应当注意，作为用在说明书和所附权利要求中的单数形式包括复数，除非内容明确地另外指示。
这里所公开的是一种当包装中的被存储或运输的物品包括敏感表面时有用的非接触包装，如果该敏感表面与一定量的机械作用力接触时该敏感表面的性能将受到负面的影响。在一些例子中，不会负面影响物品的敏感表面的流体可以被用在非接触包装的内部以防止敏感表面上不需要的化学反应。在一些例子中，流体环境被用在包装的内部以支撑包装的柔性外皮(外壁)，使得包装的外壁不接触敏感表面，和/或以驱散施加至包装外部的力，使得敏感表面不会被损坏。包装的外部可能被磨损但不会对物品的敏感表面的造成损坏。在将被用于非接触包装的构造的材料选择中，本领域的技术人员将需要考虑包装将要暴露到的外部环境条件。
非接触包装可以基本上由刚性包装部件组成，刚性包装部件可以包括刚性和/或部分刚性部件的结合，或可以包括与柔性部件结合的刚性和/或部分刚性部件。
非接触包装的更多有益的实施例不仅在包装的存储和运输中保护包装内的物品的敏感表面，而且还减少在从包装取出物品的过程中通过与包装材料接触而损坏物品的敏感表面的可能性。
当非接触包装包括柔性部件时，非接触包装在存储和运输过程中可以放置在更多刚性包装中。
提供作为本公开的一部分的示意示本发明的概念，但是并不意图限制，作为已经阅读了本公开的本领域的技术人员将可以设计以相似的方式操作来达到相同目的附加实施例。
图1A图示非接触包装110的柔性实施例的横截面示意性视图。非接触包装110包括与物品130的非敏感(凸缘)表面134接触的刚性或部分刚性的基底112。紧固件135被用于保持物品130在相对于基底112的需要的位置。填充有流体117的管状支撑构件113被用于保持非接触包装110的柔性外皮(层/部分)111远离物品130的敏感表面132。柔性外皮111靠着基底112通过基底112的外边缘116周围的密封焊道115(其例如可以是粘结密封或热密封，但是并不作为限制)密封。
刚性基底是被期待在包装的搬运和存储中的条件下不会发生变形的基底。基底是坚固的而不非易弯曲的，并且通常抗冲击使得其不会在正常的搬运条件下破裂或破碎。可以被用作基底的刚性材料包括金属、塑料、增强的塑料以及薄板，其作为示例但并不作为限制。如果需要的话，刚性基底材料可以适合安装将被包装的物品。部分刚性的基底是在一些条件下可以变形，但也是牢固并且抗冲击的基底。当形变的确发生时，形变被设计成避免物品130的敏感表面132与包装材料接触。可以被用作基底的部分刚性材料包括塑料、增强塑料以及薄板，其作为示例但并不作为限制。部分刚性材料可以通过刚性材料增强来提供包装基底112的稳定性。
物品130的诸如凸缘的非敏感表面134至基底112的附装可以是在包装技术中已知的任何种类的附装，并且将依赖于物品130的重量和尺寸。在图1A中，物品130被示作由紧固件135保持在合适的位置，多个紧固件135被用于将物品130限制在非接触包装110的相对中心。图1A中所图示的物品是圆柱形的，并且包装110可以是圆柱形、矩形或适合于物品130但远离物品130。
如前所述，物品130的敏感表面132必须被保护免于与组成非接触包装110的柔性外皮111的包装材料接触。在图1A所示的实施例中，非接触包装110的柔性外皮111是聚合物膜材料119，其例如可以是透明的或为了保护物品130免于辐射的目的而可以有色的，或为了部分(物品)识别的目的是彩色的，但是并不作为限制。聚合物膜材料119是柔性的，并且可以存在或可以不存在足够的刚度以支撑其自身的重量。诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、聚亚安酯、芳族聚酰胺以及纤维素的柔性材料都可以被使用，这些作为示例而非限制。在柔性材料下垂而没有使用支撑结构的例子中，有必要提供这些支撑，其可以与内部包装增压结合使用。如果聚合物膜材料119或其它相似的柔性材料，诸如金属箔或带有被层压成纸的金属纸(举例而非限制)有足够有刚性，其不会在包装110打开的情况下下垂；其足够坚韧并具有不渗透性，其不会在存储和搬运中损失压力；并可以以与物品130的敏感表面132接触的最小可能性剥离，则其足以用流体，典型的是诸如空气或氮气的气体，来内部加压包装110的柔性外皮111。此加压将减小在包装物的搬运过程中，在包装的运输过程中，或在打开之前的存储过程中包装110的柔性外皮接触敏感表面132的可能性。用于密封外皮111至基底112的密封系统例如可以被用作气密性密封的部分。在图1A中，密封系统是围绕基底112的外边缘116的粘性密封层115，其粘结柔性外皮111至基底112的表面。例如，密封层115与密封包装封闭装置结合来防止颗粒进入包装110的内部，并可以被用于产生气密性密封。
支撑构件113可以由有弹性的塑料材料形成，其紧靠包装110的外皮111的柔性材料推动以保持柔性材料远离敏感表面132。支撑结构113可以使用例如封闭在塑料中或结合到塑料支撑结构的外面的金属增强件(未示出)来形成，以施加力至柔性外皮111，以保持柔性外皮111远离物品130。支撑构件113可以如图1A所示地定位在非接触包装110的外皮111的内部，或可以附装到非接触包装110的外皮111的外表面(未示出)。
图1B示出在非接触包装110已经打开后图1A的柔性非接触包装110，图示紧随着非接触包装110的打开，支撑构件113如何移动非接触包装110的柔性外皮111远离物品130的敏感表面132。
图2图示装配体200的侧视图、横截面示意图，装配体200包括类似于图1A中所示的实施例110的非接触包装210的柔性的实施例，其中多个柔性非接触包装210放置在刚性运输容器212内。柔性非接触包装210可以以本领域已知的大量方式保持在运输容器212内的合适位置。刚性运输容器212的底面216可以具有非接触包装210的基底214可以被插入、互锁或附装的形式(未示出)。刚性运输容器212在运输中保护柔性非接触包装210，并在非接触包装210打开之前可以被用于存储。柔性非接触包装210保护包装的物品230的敏感表面免于与刚性外部包装212接触。柔性非接触包装210还在柔性非接触包装从刚性容器至较安全的区域的拆卸期间保护包装的物品230的敏感表面，其中柔性包装可以以保护物品230的敏感表面的方式被打开。刚性运输容器212的尺寸也可以调整为适合容纳单个非接触包装210。
存在多种本领域已知的可以用于打开和关闭非接触包装的包装封闭方式。参考图1A，示出拉链锁封闭124，其包括互锁凸起125、热密封的上部区域126以及互锁凸起125和热密封区域126之间的撕裂开口部分127。在一些例子中，气密性的密封是不必要的，例如，非接触包装110的柔性外皮111的上部部分123的特定区域可以具有变弱的区域，其可以以一种方式被推动或被撕裂，使得柔性外皮111以类似于图1B所示的方式在包装打开后折回。对产生气密性密封的柔性非接触包装有用的两个封闭装置的详细示例实施例图示在图3和4中。
在大部分情况下用在柔性外皮111中的开口机构将被用作一次性开口装置。典型地，柔性外皮是以购买带有已经附装或模制在例如拉链锁或裂缝带中的开口机构的聚合物膜的形式。柔性外皮的此区域通常不用作部分的包装中的封闭点。一般而言，将被保护的部分将安装至基底。然后带有刚性或部分刚性支撑以及已经附装了开口机构的外皮(柔性覆盖物)将被降低到该部分上并利用粘结剂或热密封结合到基底上。
在开口为拉链锁的情况下，可以再装请求的部分至包装封闭中用于运回至刷新装置或清除器械。此包装封闭将不会和原始的包装封闭一样可靠。
图3图示装配体300的示意性的剖视图，其包括可以是柔性非接触包装(未示出)的外皮311的一部分的牵引突起或裂缝带类型的开口机构313。此开口机构313通过将塑料带314在封盖被设计为打开的位置结合到柔性织物膜311来构建。此带可以通过粘结或热结合312结合到膜。牵引带314可以横穿非接触包装的外皮的任何名义需要的长度，但是必须实现随着包装的打开非接触包装的柔性外皮111远离非接触包装内的物品的敏感表面的运动，并且必须提供用于从包装容易地取出物品而不接触物品的敏感表面。图3中所示的封闭是不可重新闭合的。
图4图示装配体400的示意性的剖视图，其包括复合的封闭424，封闭424包括热密封的第二级封闭426、撕裂打开部分427以及作用以封闭非接触包装(未示出)的柔性外皮411的第一级互锁封闭425。尽管在打开程序中第二级热密封封闭将被去除，但是此复合封闭424可以在非接触包装打开后再次使用。互锁封闭425包括可以提供气密性密封的互锁凸起423，或者可以包括简单地提供封闭非接触包装的紧固作用的互锁凸起。当互锁封闭425不提供气密性密封时，那么非接触包装将在其已经被打开一次后缺乏此特征。撕裂打开部分427是复合封闭424的较弱区域，其可以被抓住并被撕裂远离复合封闭425以暴露互锁封闭425，随后互锁凸起423的部分被撕开以打开非接触包装。
本领域技术人员将认识到图3和4中所示的示例仅是可能用于柔性非接触包装的封闭的少数可能。我们提供这些示例作为说明示例而并不作为限制。
图5A和5B图示作为柔性非接触包装的非接触包装的另一个实施例。参考图5A，装配体500示出非接触包装510的柔性形式，其中非接触包装510的外皮525是诸如聚合物膜的柔性材料，其由可移动的支撑构件524支撑以提供可折叠片513，其中可折叠片513可以被从基底512朝向封闭526向上拉以封闭非接触包装510。支撑构件524可以是金属线或可以由根据需要成形的其他刚性或部分刚性的材料构建。然后非接触包装510可以通过打开封闭526来打开，封闭526典型地是互锁封闭，并且向后折叠可折叠片513，使得其以图5B所示的方式放在基底512上，以暴露物品530而不接触物品530的敏感表面518。典型地，通过利用紧固件516附装物品530的非敏感表面514至基底530，物品530被保持在合适的位置。
一种类似于图5A所示的设计可以被用于提供部分刚性的非接触包装。部分刚性的非接触包装包括刚性基底512和多个部分刚性的成形的外壳部件527a-527d，其组成外包装表面513。外壳部件527a-527d在非接触包装510的初始封闭中(图5A中示出在封闭位置)和在包装的打开中(图5B中示出在打开位置)都互相滑动。当非接触包装510在如图5B所示的打开位置时，外壳部件527a至527d互相堆叠在包装510的底部处，远离物品530的敏感表面518。刚性非接触包装510打开的方式使得物品530容易取出，而不接触敏感表面518。使用的封闭526被设计成可承受成形的部分刚性外壳部件的重量，并且可以是本领域已知种类的封闭，只要该封闭不产生可能影响物品530的敏感表面518的颗粒或其他与环境有关的物质。
图6示出装配体600的侧视横截面示意图，装配体600包括带有被封闭的物品630的部分刚性非接触包装610。封闭在非接触包装610中的物品630通过多个定位销620相对于包装基底612定位，并通过底部凸缘634上的非敏感表面处的夹紧作用紧靠基底612保持。被施加以产生夹紧作用的力通过按压在泡沫固定块614上的部分刚性壳611的基底凸缘615来施加，固定块614与物品底部凸缘634接触。详细地，有多个支撑构件613，其末端623与传输载荷到固定块614中的外壁611的基底凸缘615接触。支撑构件613可以由有弹性的、部分刚性材料或由刚性材料制成，并被用于帮助支撑包装610的部分刚性的成形的外壁611。部分刚性的非接触包装610的外壁611可以由厚度在大约0.01英寸到大约0.02英寸范围内的较厚柔性聚合物膜制成，可以由吹模成形的塑料制成，或可以由薄的热力塑型塑料制成，这些作为示例而并不作为限制。出现在非接触包装610的周边附近的可压缩密封垫616防止污染物进入部分刚性的非接触包装610。部分刚性的非接触包装610还包括支撑结构613，其被用于保持外壁611(其由柔性或部分刚性材料形成)和物品630的敏感表面632之间的距离。支撑结构613可以是例如多种金属、或塑料、或增强的塑料杆，它们出现在包装周围的许多位置处。用于部分刚性的非接触包装610的封闭典型地是插销624，其包括密封垫622，典型地是泡沫密封垫，密封垫622沿着部分刚性的非接触包装610的中心线623经过作为封闭的接触表面的整个长度。当插销624打开时，允许部分刚性的非接触包装610的外壁611的两半626和628分离，每一半626和628可以靠着铰链618打开，使得每一半远离物品630的敏感表面632打开，因为外壁611的那一半的重心远离中心线623移动。此特征将参考以下的图7A和7B更详细地描述。
图7A和7C是装配体700的示意性剖视图，装配体700包括刚性非接触包装710和具有敏感表面732的物品730。在图7A中，非接触包装710包括刚性基底712和刚性外罩711。以图6所描述的方式，通过利用由外罩711的可转动凸缘719在与凸缘734接触的固定块714上产生的压力，将物品730的非敏感表面(凸缘)734夹紧到刚性基底712，物品730紧靠基底712固定在合适的位置。在图7A中物品730被示出夹紧到刚性基底712，在图7B中示出包括可转动凸缘719的铰链区域的放大状态。定位销720帮助保持物品730在基底712上需要的位置。
刚性非接触包装710的外罩711典型地由刚性的模制塑料制造，仅作为示例。不需要支撑结构，因为罩711本身是刚性的。除了可以是围绕罩711外围的连续的形成物、或者可以是多个单独的间隔的块的固定块714之外，可压缩密封垫716出现在刚性非接触包装710的整个周边附近。用于部分刚性的非接触包装710的封闭典型地是插销724，其包括密封垫722，典型地是泡沫密封垫，密封垫722典型地沿着部分刚性非接触包装710的中心线723经过作为封闭的接触表面的整个长度。当插销724打开时，如图7C中所示，外壁711的两半726和728以蛤壳的方式分离。每一半都靠着铰链718打开。如在此实施例中所示，当铰链718打开时，固定块(或多个块)714释放部件730的凸缘734。在图7D中示出铰链区域的放大状态。一旦罩的两半的分离开始，罩的每一半726、728的重量帮助罩远离物品730，并且每一半的重心远离非接触包装710的中心线723移动。
图8A和8B图示刚性非接触包装的附加实施例。对于图8A，以示意性的分解视示装配体800。装配体800包括封闭了具有敏感表面的内部表面(未示出)的物品(例如钟形玻璃罩)的刚性非接触包装810。非接触包装810包括上罩802和基底804。非接触包装810的这些部件典型地是由模制塑料或热力塑型的塑料生产的，其中塑料可以是增强的塑料。上罩802典型地被模制成包括成脊的结构803，其提供附加的机械强度并可以为了存储及运输中的方便而堆叠。基底804包括钟形玻璃罩830的基底806安装到其中的凹陷805。在图示的实施例中，利用紧固件807将上罩802和基底804固定在一起。但是，本领域的技术人员将理解可以使用诸如锁定夹具和封闭的其它紧固装置。
图8B示出装配体850的示意性分离视图，其包括类似于图8A中所示的刚性非接触包装810的刚性非接触包装860的另一个实施例。在图8B中，除上罩852和基底854外，存在定位环856，其紧靠非敏感表面，即在物品880底部处的凸缘882作用，以将物品880保持在非接触包装860内的合适位置。因为物品880的外表面883是敏感的，所以相对于图8A中所图示的钟形玻璃罩830，更有必要使上罩852远离物品的外表面间隔更大的距离。定位环856的使用使得这成为可能。定位环856被切成两部分或更多部分，使得其容易地从被保护的物品880去除，而不接触敏感表面883。在图8B中，定位环856被切成三部分。
上述代表性的实施例并不意图限制本发明的范围，作为本领域的技术人员可以根据本公开来扩展这些实施例以与以下所要求的发明的主旨相对应。
权利要求
1.一种用于具有敏感表面的物品的非接触包装，所述敏感表面可能由于与所述包装的接触而损坏，所述包装包括基底，其由刚性或部分刚性材料组成，所述基底与所述物品的非敏感表面接触；所述包装的上部部分，其以提供完全封闭所述物品同时不接触所述物品的所述敏感表面的包装的方式附装到所述基底；包装打开装置，其作为所述包装的一部分，所述装置实现了所述包装的打开，同时避免所述包装的所述上部部分与所述物品的所述敏感表面的接触。
2.根据权利要求1所述的非接触包装，其中所述包装的多于50％的所述上部部分是由柔性材料组成的。
3.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述柔性材料包括聚合物膜。
4.根据权利要求3所述的非接触包装，其中所述聚合物膜包括从由聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、聚亚安酯、芳族聚酰胺以及纤维素组成的组中选择的材料。
5.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述非接触包装包括支撑构件，其以保持所述柔性材料远离所述物品的所述敏感表面的方式支撑所述柔性材料的至少一部分。
6.根据权利要求2或权利要求5所述的非接触包装，其中所述物品的所述敏感表面与在所述包装内提供正的压力的加压流体接触。
7.根据权利要求5所述的非接触包装，其中所述支撑构件以当所述包装打开时推动所述柔性材料远离所述物品的所述敏感表面的方式作用。
8.根据权利要求7所述的非接触包装，其中所述支撑构件用流体填充。
9.根据权利要求8所述的非接触包装，其中所述流体是气体。
10.根据权利要求8所述的非接触包装，其中所述流体不与所述物品的所述敏感表面反应。
11.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述加压的流体是气体。
12.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述加压的流体不与所述物品的所述敏感表面反应。
13.根据权利要求6所述的非接触包装，其中所述支撑构件容纳与用于提供所述包装的内部中的正的压力的流体相同的流体。
14.根据权利要求2所述的非接触包装，其中所述非接触包装在运输之前放置在刚性容器内。
15.根据权利要求1所述的非接触包装，其中所述包装的大于50％的所述上部部分是由刚性材料组成的。
16.根据权利要求15所述的非接触包装，其中所述刚性材料从由金属、纤维增强塑料以及耐冲击塑料组成的组中选择。
17.根据权利要求16所述的非接触包装，其中所述非接触包装包括可移动的上部部分，在所述包装打开时，其自动地远离所述物品的所述敏感表面移动。
18.根据权利要求17所述的非接触包装，其中所述非接触包装的所述可移动的上部部分包括至少两个可移动构件。
19.根据权利要求18所述的非接触包装，其中所述至少两个可移动构件以暴露所述物品而不接触所述物品的蛤壳方式移动而互相远离。
20.一种用于具有敏感表面的物品的刚性非接触包装，所述敏感表面可能由于与所述包装的接触而损坏，所述包装包括基底，其由刚性材料组成，所述基底与所述物品的非敏感表面接触；所述包装的刚性上部部分，其以提供完全封闭所述物品同时不接触所述物品的所述敏感表面的包装的方式附装到所述基底；固定装置，其保持所述物品紧靠所述包装基底而不接触所述物品的敏感表面。
21.根据权利要求20所述的刚性非接触包装，其中所述固定装置是所述包装的所述上部部分的凸缘。
22.根据权利要求20所述的刚性非接触包装，其中所述固定装置是定位环。
全文摘要
这里所公开的是一种非接触包装(110)，其当在包装中被存储或运输的物品(130)包括敏感表面(132)时是有用的，如果所述敏感表面与一定量的机械力接触，所述敏感表面的性能将被负面地影响。不产生负面地影响所述敏感表面的足够机械力的流体环境可以被用于与所述敏感表面接触以防止所述敏感表面上不需要的化学反应。流体环境也可以被用在包装内部以支撑包装的周围的壁，使得这些壁不接触所述敏感表面和/或以驱散施加到包装外部的力，使得所述敏感表面不被损坏。非接触包装的更多有益的实施例不仅在包装的存储和运输中保护包装内的物品的敏感表面，而且在从包装取出物品的过程中减小物品的敏感表面通过与包装材料的接触而被损坏的可能性。
文档编号H01L21/00GK1805884SQ200480016382
公开日2006年7月19日 申请日期2004年2月6日 优先权日2003年6月11日
发明者罗纳德·肖尔, 吉姆·俊石·王, 王宏, 布里恩·韦斯特, 何永祥 申请人:应用材料公司
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