專利名稱：用于接合基片的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于接合至少兩個基片、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體的方法及裝置，在該方法或裝置中基片彼此間隔地被放置在兩個對面地布置及彼此可相對移動的板之間。
這種裝置例如已由出自本申請人的非提前公開的DE199 27 516.5公知。在該公知裝置上至少在一個第一基片上設有一個雙面粘接的粘接膜。接著使基片以粘接膜向上地放置在第一板上。在第一板上設有一個對中銷，它導入基片的內(nèi)孔并對中。接著將第二基片定位在第一基片的上面及通過對中銷上適合的耳件平行且隔開地保持在第一基片的上面。接著在基片周圍構(gòu)成一個封閉的室，在該室中施加負壓。當達到所需壓力時，使位于室中的一個壓力柱塞向下移動，以便使兩個基片壓在一起及彼此粘接。在壓在一起后，處于基片之間的粘接膜以適當方式固化。
在該裝置中具有一個問題，即支承板及壓力柱塞必需精確地保持平面平行，以使兩個基片均勻地接合，這就極大地增加了裝置的復雜性及成本。
以上述現(xiàn)有技術為出發(fā)點，本發(fā)明的任務在于提出一種用于接合基片的方法及裝置，在該方法或裝置中能以簡單、低成本方式均勻地接合基片。
根據(jù)本發(fā)明，該任務在用于接合至少兩個基片、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體、其中基片彼此間隔地被放置在兩個對面布置及彼此可相對移動的板之間的方法中，這樣來解決至少一個板與彈性膜相連接，并通過在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生壓力差而移動。通過將一個板設置在一個彈性膜上獲得了板的浮動支承，這樣就使得在基片接合時作到兩個板彼此良好及均勻的配合。由此將保證基片均勻的壓在一起。此外通過在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生較小壓力差，可達到高的壓緊力。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中，在包圍板的一個第一室中施加一個負壓，該第一室的一個壁至少部分地由膜構(gòu)成。通過在包圍板的第一室中產(chǎn)生負壓可一方面產(chǎn)生所需的壓力差，及另一方面可在負壓的條件下產(chǎn)生基片接合，這就可以顯著減小在基片之間包含空氣的危險。
最好在位于背離板的膜的一側(cè)上的第二室中施加一個負壓，以便使膜及設在該膜上的板首先與另一板保持隔開。在此情況下，在基片被接合前最好使第二室中的壓力保持低于第一室中的壓力，由此避免這些板不可控制及過早地相對運動。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中，為了接合基片，使第二室中壓力達到周圍環(huán)境的壓力，而第一室中的壓力保持在一個負壓上。第二室中的壓力可控地達到環(huán)境壓力，由此可控制兩個板的相對運動。這可靠地提供了基片均勻的接合。
在基片接合后最好對第一室施加壓力，以便使這些板彼此分開。此外第一室中的壓力將引起位于基片之間的粘接劑的硬化。
根據(jù)本發(fā)明的一個特別有利的實施形式，在基片接合前各基片通過插入基片內(nèi)孔的一個對中銷保持彼此隔開，由此，一方面使基片彼此對中，另一方面可避免不希望的及不可控的基片接合。
本發(fā)明的任務還在一種用于接合至少兩個基片、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體的、具有兩個對面布置及彼此可相對移動用于接合基片的板的裝置上這樣來解決其中至少一個板與彈性膜相連接，及設有一個在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生壓力差的裝置。通過使一個板與一個彈性膜相連接可獲得上面已述的優(yōu)點，即板被浮動地支承及由此可作到對另一板良好的配合。此外通過在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生較小的壓力差，可達到高的壓緊力，因為該壓力差作用在由板及膜組成的較大的面上。
最好在膜的第一側(cè)上構(gòu)成基本閉合的第一室，以便可在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生一個壓力差。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中，最好在膜的第二側(cè)上設有基本閉合的第二室，以保證對壓力差的良好可控性。
最好設有至少一個負壓源，它與第一和/或第二室可連接。該負壓源可以產(chǎn)生所需的壓力差，及可實現(xiàn)在負壓環(huán)境中基片的接合，由此可避免在基片之間包含空氣。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中還設有至少一個壓力源，它與第一和/或第二室可連接，以便產(chǎn)生所需的壓力差，或以便使基片在接合后保持在一個壓力環(huán)境中及使位于基片之間的粘接劑固化。
最好所有板被共同設置在一個室中。為了限制膜及板在離開另一板的方向上的運動，最好在背離板的膜的一側(cè)上設有對向支座。通過該運動限制可顯著延長膜的壽命，因為實際上它僅在一個方向上進行偏移。
為了膜的適當及均勻加載以及各板相互的良好適配，最好這些板基本水平地布置。在此情況下，裝在膜上的板最好被布置在另一板的上面。該布置可實現(xiàn)設在膜上的一個板與譬如設在一個圓形工作臺上的多個板配合工作。由此可在降低成本的同時提高裝置的產(chǎn)出量。此外，通過使用同一膜可以制造出先后連續(xù)的均勻的加工結(jié)果。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式中，膜由彈性件、最好是彈簧向上相對一個對向支座預壓。
最好在一個板上設有一個對中銷，該對中銷可導入基片的內(nèi)孔中，以便在基片接合時彼此被對中。為了保證可控地接合基片，最好在基片接合前由對中銷使各基片保持彼此隔開及基本彼此平行。
根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置特別適用于光學記錄介質(zhì)，如CD、DVD等，其中將兩個基片彼此粘接地構(gòu)成一個數(shù)據(jù)載體。當然也可以使多個基片以上述方式方法相接合。根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置最好可與這種一種裝置組合使用，在這種裝置上，在基片接合前將雙面粘接的粘接膜施加到基片上，如由出自本申請人的非提前公開的DE199 27 516.5所公知的，它是與本發(fā)明的主題相關地作出的，這里不再重復。
以下將借助優(yōu)選實施例并參考附圖來詳細描述本發(fā)明。附圖為

圖1在基片接合前的第一位置中基片接合裝置的概要截面圖；圖2在基片接合期間的第二位置中基片接合裝置的概要截面圖；圖3在根據(jù)圖1的裝置中使用的對中銷的概要視圖；圖4基片接合裝置的一個變型實施例概要截面圖。
圖1表示一個用于將兩個各具有一個內(nèi)孔的基片3，4接合起來的裝置1，這些基片例如構(gòu)成一個CD或VCD或其它的數(shù)據(jù)載體。圖1表示該裝置在基片3，4接合前的位置中。為了保證在基片3，4接合時將它們粘接在一起，在基片4上施加一個雙面粘接的粘接膜形式的粘接劑5，如在圖1中可看到的。該雙面粘按的粘接膜，及施加該粘接膜的相應裝置例如已由出自于本申請人的非提前公開的DE199 27 516.5公知，在這一方面它是對于本發(fā)明的主題作出的，這里不再重復。
裝置1具有一個殼體7，該殼體7由兩個可彼此相對移動的半殼9，10構(gòu)成，各個半殼具有基本上U形橫截面。在移動到一起的狀態(tài)下兩個半殼9，10在它們之間構(gòu)成一個室12。該室12在兩個半殼9，10之間的界面14上對外圍形成密封。
在圖1所示的代表下半殼的半殼10中設有一個由塑料作的彈性膜16，該膜被完全張緊地設在半殼10的內(nèi)部區(qū)域中及由此將構(gòu)成于兩個半殼9，10之間的室12分成一個上半室18及一個下半室19。當然該膜16也可由其它合適的材料、如金屬構(gòu)成。
下半室19通過一個負壓源22、如真空泵及一個相應導管23對半殼10中施加負壓，如下面還要詳細說明的。以類似方式，上半室18通過一個負壓源26及一個相應導管27對上半殼9中施加負壓。此外上半室18通過一個壓力源、如泵30及一個相應導管31對上半殼9中施加壓力。這些負壓源及壓力源的功能在下面還要詳細說明。
在膜16上向著上半室18以適當方式設置了一個板34，以使得板34與彈性膜16可一起移動。例如，板34可被粘在膜16上，或板34及一個未示出的夾環(huán)可在它們之間夾持膜16。
在板34上設有一個對中銷36，對于它將在下面參照圖3再詳細描述。
在上半殼9中設有一個與板34對面放置的上板38。該上板38具有一個中心孔40，當下板34向上板38移動時對中銷36可移動到該中心孔中，如圖2中所示。
板34及38具有與基片匹配的幾何結(jié)構(gòu)。圖1中板38被表示為設置在半殼9上的單獨部件。當然該板也可與半殼9構(gòu)成整體，或半殼9的內(nèi)壁可用作板或用作下板34的對立面，由此可免除一個附加的板、如板38。
在下半室19中設有兩個對向支座42，它們實際上設置在板34的下面。對向支座限制了膜16及上面的板34在向下方向上的移動，由此使膜16實質(zhì)上僅可向上偏移，這樣就延長了它的使用壽命。當然，也可不用兩個對向支座，而僅設置一個、最好布置在中間的對向支座42。也可以這樣地設置對向支座，即它們與未被板34覆蓋的膜16的區(qū)域重疊，以便接收在該區(qū)域中作用在膜16上的力。
參照圖3將詳細地描述對中銷36的結(jié)構(gòu)。對中銷的結(jié)構(gòu)已很詳細地描述在出自本申請人的非提前公開的DE199 27 516.5中，在這方面它是對于本發(fā)明的主題作出的，這里不再重復。對中銷36具有一個向上張開的空腔45，其側(cè)面以環(huán)繞的側(cè)壁為界及向下以銷36的底部48為界。壁47的外圓周適配于基片3，4的內(nèi)孔的形狀，尤其在下區(qū)域中銷具有精確研磨的外圓周，以便保證對兩個基片3，4很好地對中及導向。壁47在其上端傾斜，由此確定了向上變細的斜坡49。斜坡49可實現(xiàn)當基片被接收在銷36上時對基片對中及導向。
在銷36的側(cè)壁47上設有多個可動的耳件50，在圖3中僅表示出其中的兩個。在目前的優(yōu)選實施例中設有四個耳件50。耳件50以適當方式可擺動地設在銷36的壁47上，以便作到耳件可在圖1及2所示的位置之間運動。
耳件50通過壓簧52被徑向離開銷36向外地預偏壓在圖3中所示的位置上，并可克服該彈簧預壓力擺動到圖2所示的位置上。在銷36的空腔45中設有一個錐體53，該錐體向上變細及可在空腔45中移動。該錐體53通過一個彈簧55向上被預壓在圖3所示的位置上。
壓簧52用一個端部支承在錐體53上，及用其另一端部支承在耳件50上，向外壓它。彈簧52可沿錐體63的錐面滑動，這時錐體將克服彈簧55的預壓力向下壓，由此改變朝外的預壓力。
耳件50具有直的外表面，基片可在其上滑下，及可以精確地導向基片。當?shù)谝换?與位于其上的粘接層5向圖3中所示的位置移動時，第二基片3可被置于耳件50上。通過耳件50徑向上向外地被預壓，基片3被保持在圖示的相對第一基片4隔開的位置上。在此情況下，通過耳件50的直外表面，基片3可平行于基片4地被保持。當基片3被壓向基片4的方向或基片4被壓向基片3時，耳件50將克服彈簧52的預壓力向內(nèi)壓，由此可使基片3向基片4的方向移動。在該移動時，基片3相對基片4被精確地對中地引導及保持與它平行。
在圖示的對中銷上通過耳件在基片接合前使基片彼此保持隔開。該隔開地保持也可通過徑向向外預壓的滾珠、彈簧環(huán)、銷或類似裝置來實現(xiàn)，它們可以使基片在接合前被隔開并基本彼此平行地被保持。
以下將借助圖1及2來詳細說明根據(jù)本發(fā)明的裝置1的工作。為了裝置1的裝載，半殼9及10將彼此移開，以便借助操作裝置將基片4及3放置到板34上或?qū)χ袖N36上。在此情況下，基片4與設在其上的及向上的粘接層5一起被放置到板34上。接著使基片3這樣地放置到對中銷36的耳件50上，即基片3，4被隔開及彼此保持平行。
現(xiàn)在將使半殼9，10向圖1所示位置移動，由此使上室18相對外圍環(huán)境密封。在此情況下，上板38與基片3向上的一側(cè)相接觸，但這時基片3，4仍通過對中銷36彼此保持隔開。接著將通過真空泵22及導管23在下室19中產(chǎn)生一個負壓。同時地或接著地，通過真空泵26及導管27也在上室18中產(chǎn)生一個負壓。在此情況下將保證下室19中的壓力低于上室18中的壓力，以使得膜被可靠地拉向?qū)ο蛑ё?2。一旦上室18中到達一個所需的、可防止空氣包含在基片之間的壓力，下室19中的壓力將可控制地升高到環(huán)境壓力。通過在兩個室18，19之間這樣形成的壓力差及上室18中的負壓力將使膜16及設在其上的板34可控制地向上朝著上板移動到圖2中所示的位置。在該位置上基片3，4被均勻地壓在一起。通過板34被浮動地支承獲得了板34對上板38的良好適配，由此將在基片上施加均勻的壓緊力。
接著將上室中的負壓也升高到環(huán)境壓力，由此使膜16與板36再向下移動。兩個接合起來的基片與板34一起移動及離開板38。膜16支承到對向支座42上，這避免了膜向下?lián)锨?br> 現(xiàn)在通過泵30及導管31使上室18中的壓力到達一個過壓力，以便使處于基片3，4之間的粘接劑5的粘接或固化過程加速。變換地該粘接劑也可通過其它方法、如紫外線(UV)照射或類似方式在裝置1中被固化。當然粘接劑也可在一個單獨的固化站上被固化。
為了卸載這樣接合的基片3，4，將上及下半室9，10彼此移離，以便打開使一個適合的操作裝置進入以取出基片。
圖4表示本發(fā)明的一個變換的實施形式。圖4表示使兩個具有內(nèi)孔的基片103，104接合的裝置100，如第一實施例中那樣，例如構(gòu)成一個CD或DVD或其它數(shù)據(jù)載體。為了在基片103，104接合時保證它們的粘接，在基片104上施加了雙面粘接的粘接膜形式的粘接劑105。
裝置100具有一個殼體107，它由兩個可相對移動的半殼109，110構(gòu)成，如第一實施例中那樣，每個半殼具有基本U形的橫截面。在移動到一起的狀態(tài)下兩個半殼109，110在其中間構(gòu)成一個室112，該室在兩個半殼109，110之間的界面114上對外圍形成密封。
在上半殼109中設有一個彈性膜116，該膜被完全張緊地設在半殼109的內(nèi)部區(qū)域中及由此將構(gòu)成在兩個半殼109，110之間的室112分成一個上半室118及一個下半室119。
上半室118通過一個負壓源122、如真空泵及一個相應導管123對上半殼109中施加負壓。以類似方式，下半室119通過一個負壓源126及一個相應導管127可對下半殼109中施加負壓。此外上半室118通過一個壓力源、如泵130及一個相應導管131可對上半殼109中施加壓力。
在膜116上向著下半室119以適當方式設置了一個板134，以使得板134與彈性膜116可一起移動。
在下半殼110中設有一個放置在板134對面的下板138，在該下板上裝與有對中銷136。該對中銷136具有與根據(jù)第一實施例的對中銷36相同的結(jié)構(gòu)。設在膜116上的上板134具有一個中心孔140，當上板134向下板138移動時對中銷136可移動到該中心孔中。
在上室118中設有對向支座142，以限制膜116及設在該膜上的板134向上、即向室118中移動。
通過一個延伸在上半殼109及膜116之間的彈簧144使膜116相對對向支座142被預加壓。彈簧144的力是這樣設計的，即當室118及119中壓力相等時，膜易于拉向?qū)ο蛑ё?42，以便使膜116及設在該膜上的板134保持在圖4中所示的位置上。當然也可設置其它的預壓裝置，使兩個板被預偏壓成彼此分開。
根據(jù)圖4的裝置100的工作基本上與第一實施例的情況相同，但其中在根據(jù)圖4的實施例的情況下，首先在上室118產(chǎn)生一個負壓及接著在下室119中產(chǎn)生一個負壓，以避免基片103，104不可控制地接合。
在圖1與圖4所示實施例之間的主要區(qū)別在于在根據(jù)圖4的實施例中設在膜上的板設置在剛性地裝在殼體上的板的上方。此外，真空泵122，126及壓力泵130與相應的導管123，127，131相連接，它們?nèi)慷荚O在上半殼109中。因此在下半殼110中不設有任何與泵或真空泵形成連接的導管。
因此下殼體110能以簡單及成本合理的方式構(gòu)成一個圓形工作臺，它設有多個這樣的下半殼110。由此上半殼109可用于多個下半殼110，這樣可提高裝置的生產(chǎn)量，因為基片的裝載及卸載可在上半殼109區(qū)域之外進行。
盡管在圖中未示出，但板134，138可具有向著基片103，104的適當表面結(jié)構(gòu)、例如槽，通過該表面結(jié)構(gòu)可使譬如空氣壓力作用在基片上，以使它們壓在一起。這種通過直接地施加壓縮空氣使基片壓在一起的結(jié)構(gòu)也已描述在上述的DE199 27 516.5中，在這方面它是對于本發(fā)明的主題作出的，這里不再重復。
對于本發(fā)明已參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例作出了描述，但并不應被限制在具體描述的實施例上。例如殼體形狀可不同于所述的殼體形狀。尤其在根據(jù)圖4的實施例中，也可使下半殼110作成扁平的，而上半殼的U形邊被加長。該板則可與上半殼109形成密封，以構(gòu)成上及下室。此外一個實施例的特征也可用于另一實施例中，只有這些特征適宜。亦可以僅設置一個室，以在膜的各對面?zhèn)壬袭a(chǎn)生壓力差。這樣只要一個板及接收基片的室被施加負壓就夠了。為了避免在室中達到預定壓力前出現(xiàn)不可控制的基片接合，膜例如可通過一個彈簧、電磁鐵或其它保持裝置保持在其位置上，在該位置上各板彼此隔開。
權(quán)利要求
1.用于接合至少兩個基片、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體的方法，其中基片彼此間隔地被放置在兩個對面布置及彼此可相對移動的板之間，其特征在于至少一個板與一個彈性膜相連接，并通過在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生壓力差而移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在包圍一個板的第一室中施加一個負壓，該第一室的一個壁至少部分地由膜構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在第二室中施加一個負壓，該第二室位于背離板的膜的一側(cè)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于在基片被接合前使第二室中的壓力保持低于第一室中的壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于為了接合基片使第二室中壓力達到周圍環(huán)境的壓力，而第一室中的壓力保持在一個負壓上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項的方法，其特征在于在基片接合后對第一室施加壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項的方法，其特征在于在基片接合前各基片通過插入基片的一個內(nèi)孔的對中銷保持彼此隔開。
8.用于接合至少兩個基片、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體的裝置，具有兩個對面布置及彼此可相對移動用于接合基片的板，其特征在于至少一個板與彈性膜相連接，及設有一個在膜的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生壓力差的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于在膜的第一側(cè)上構(gòu)成基本閉合的第一室。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的裝置，其特征在于在膜的第二側(cè)上設有基本閉合的第二室。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于設有一個負壓源，它與第一和/或第二室可連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中一項的裝置，其特征在于設有至少一個壓力源，它與第一和/或第二室可連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中一項的裝置，其特征在于所有板被共同設置在一個室中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于在背離板的膜的一側(cè)上設有對向支座，用于在一個方向上限制膜及板的移動。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于這些板基本水平地布置。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于裝在膜上的板被布置在另一板的上方。
17.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的裝置，其特征在于在一個板上設有一個對中銷，該對中銷可導入基片的內(nèi)孔中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于在基片接合前各基片保持彼此隔開及基本彼此平行。
19.根據(jù)權(quán)利要求8至18中一項的裝置，其特征在于這些板通過一個預偏壓裝置預偏壓成彼此分開。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其特征在于預偏壓裝置至少具有一個彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于簡單、低成本地均勻接合至少兩個基片(3，4)、尤其用于構(gòu)成一種光學數(shù)據(jù)載體的方法及裝置。根據(jù)本發(fā)明，基片彼此間隔地被放置在兩個對面地布置及彼此可相對移動的板(34，38)之間，及至少一個板與彈性膜(16)相連接，并通過在膜(16)的兩對立側(cè)面上產(chǎn)生壓力差而移動。
文檔編號B30B1/00GK1486240SQ01821838
公開日2004年3月31日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月8日
發(fā)明者U·斯佩爾, U 斯佩爾, S·萊昂哈特, 汗 申請人:施蒂格哈馬技術股份公司