DE102005029502A1

DE102005029502A1 - Substrataufnahme

Info

Publication number: DE102005029502A1
Application number: DE200510029502
Authority: DE
Inventors: Bernd Mahner; Thomas Kern
Original assignee: Steag Hamatech AG
Current assignee: Singulus Technologies AG
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2006-12-28
Also published as: WO2007000259A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht eine kostengünstige und platzsparende Vorrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl scheibenförmiger ein Innenloch aufweisender Substrate vor, mit einem Drehtisch einer Vielzahl von am Drehtisch befestigten Substrat-Aufnahmespindeln, und einer entsprechenden Vielzahl von am Drehtisch befestigten Spacer-Aufnahmespindeln.

Description

Die folgende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl scheibenförmiger ein Innenloch aufweisender Substrate, mit einem Drehtisch und einer Vielzahl von am Drehtisch befestigten Substrat-Aufnahmespindeln.

Bei der Herstellung optischer Datenträger, wie beispielsweise CDs, DVDs, Blu-Ray etc. ist es bekannt, dass die den optischen Datenträger bildenden Substratscheiben während und/oder nach ihrer Herstellung auf Substrat-Aufnahmespindeln aufgenommen werden. Dabei ist es ferner bekannt, zwischen den einzelnen Substratscheiben Abstandhalter so genannte Spacer zu platzieren, um einen flächigen Kontakt der Substratscheiben miteinander zu verhindern. Dabei ist es bekannt, dass die Spacer auf einer getrennten Vorrichtung zur Aufnahme von Spacern mit einem eigenen Drehtisch oder anderen Zuführelementen und einer Vielzahl von Spacer-Aufnahmespindeln aufgenommen sind. Während des Beladens einer Substrat-Aufnahmespindel werden nun abwechselnd durch entsprechende Handhabungseinheiten Substrate und Spacer auf eine Substrat-Aufnahmespindel geladen. Wenn diese Substrat-Aufnahmespindel voll ist, wird der Drehtisch oder andere Zuführelemente weitergetaktet, so dass eine neue Substrat-Aufnahmespindel in eine Beladeposition gelangt. Gleichzeitig hierzu wird in der Regel der Drehtisch oder andere Zuführelemente mit den Spacern-Aufnahmespindeln weitergetaktet, um eine neue Space-Aufnahmespindel in eine Position zur Entnahme der Spacer zu bringen. Anschließend wird wiederum eine Substrat-Aufnahmespindel abwechselnd mit Substraten und Spacern beladen. Die Entladung der Substrat-Aufnahmespindeln erfolgt in umgekehrter Weise, wobei sowohl bei der Beladung als auch der Entladung der Substrat-Aufnahmespindel in der Regel eine Hubeinheit ein Auflageelement der Substrat-Aufnahmespindel anhebt bzw. absenkt, so dass ein obenliegendes Substrat bzw. ein obenliegender Spacer sich im wesentlichen immer auf derselben Höhe befindet.

Bei der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung sind zwei separate Drehtische oder andere Zuführeinrichtungen oder Transportsysteme mit separaten Steuereinheiten und Antrieben vorgesehen, was einen hohen operativen Aufwand mit sich bringt. Darüber hinaus ist für die beiden nebeneinander angeordneten Drehtische ein entsprechend großer Platzbedarf notwendig.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl scheibenförmiger einen Innenloch aufweisender Substrate vorzusehen, die darüber hinaus einen geringen Platzbedarf hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl scheibenförmiger ein Innenloch aufweisender Substrate mit einem Drehtisch und einer Vielzahl von am Drehtisch befestigten Substrat-Aufnahmespindeln, dadurch gelöst, dass eine entsprechende Vielzahl von am Drehtisch befestigten Spacer-Aufnahmespindeln vorgesehen wird. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Vielzahl von Spacer-Aufnahmespindeln an dem Drehtisch der Substrat-Aufnahmespindeln kann die Anzahl der erforderlichen Komponenten, insbesondere ein separater Drehtisch mit Antrieb und Steuerung entfallen. Darüber hinaus kann durch das Vorsehen der Spacer-Aufnahmespindeln an dem Drehtisch der Substrat-Aufnahmespindeln der Platzbedarf erheblich verringert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Substrat-Aufnahmespindeln und die Spacer-Aufnahmespindeln in Umfangrichtung des Drehtischs abwechselnd angeordnet, wodurch die aufzunehmenden Substrate und die Spacer in Radialrichtung des Drehtischs wenigstens teilweise überlappend angeordnet sein können, was wiederum den erforderlichen Platzbedarf verringert.

Vorzugsweise liegen die Vielzahl von Spacer-Aufnahmespindeln und die Vielzahl von Substrat-Aufnahmespindeln gleichmäßig beabstandet jeweils auf einer zur Drehachse des Drehtischs konzentrischen Kreislinie. Hierdurch wird eine entsprechende Kreissymmetrie vorgesehen, die eine gleichmäßige Positionierung der jeweiligen Spindeln ermöglicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein am Drehtisch befestigter Tragstern mit einer Vielzahl von Armen vorgesehen, an deren freien Enden die Spacer-Aufnahmespindeln angebracht sind. Dabei sind die freien Enden der Arme des Tragsterns vorzugsweise von einer Oberseite des Drehtischs beabstandet. Vorzugsweise ist die Bauhöhe der Spacer-Aufnahmespindeln kleiner, als die der Substrat-Aufnahmespindeln, wobei vorzugsweise die oberen Enden der Spacer-Aufnahmespindeln und der Substrat-Aufnahmespindeln im wesentlichen auf derselben Höhe liegen. Die kleinere Bauhöhe der Spacer-Aufnahmespindeln verlängert u.a. die damit assoziierten Kosten. Dadurch dass die oberen Enden der Spacer-Aufnahmespindeln und der Substrat-Aufnahmespindeln im wesentlichen auf derselben Höhe liegen, vereinfacht sich eine entsprechende Handhabungseinheit zum Transport von Spacern zwischen Spacer-Aufnahmespindeln und Substrat-Aufnahmespindeln.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Substrat-Auflageelement pro Substrat-Aufnahmespindel vorgesehen, dass entlang der jeweiligen Substrat-Aufnahmespindel bewegbar ist und eine Hubeinheit zum Bewegen des Substrat-Auflageelements entlang der jeweiligen Substrat-Aufnahmespindel. Das Substrat-Auflageelement in Kombination mit der Hubeinheit ermöglicht, dass ein oberstes Substrat bzw. ein oberster Spacer jeweils auf einer bestimmten Höhe liegt, und zwar unabhängig von dem Beladezustand der Substrat-Aufnahmespindel.

Vorzugsweise weist die Hubeinheit einen drehbaren Taktstern auf, der bei einer Drehung des Drehtischs derart im Bewegungspfad der Substrat-Auflageelemente liegt, dass er sie kontaktiert und durch den Kontakt in eine Hubposition gedreht wird, in der er das jeweilige Substrat-Auflageelement wenigstens teilweise greift. Durch die Verwendung eines solchen Taktsterns kann der automatisch durch eine Drehung des Drehtischs in Hubeingriff mit einem Substrat-Auflageelement gebracht werden, wodurch eine Bewegungseinheit zum in Eingriff bringen eines Hubelements mit dem Substrat-Auflageelement entfällt. Der Taktstern bzw. die damit verbundene Hubeinheit muss daher nur eine Vertikalbewegung durchführen. Dabei besitzen der Taktstern und ein ihn tragender Hubarm vorzugsweise eine Höhe, die kleiner ist als der Abstand zwischen den freien Enden der Arme des Tragsterns und der Oberseits des Drehtischs. Hierdurch ist es möglich, dass sich der Taktstern und ein ihn tragender Hubarm durch den zwischen den freien Enden der Arme des Tragsterns und der Oberseite des Drehtischs gebildeten Raum bei einer Drehung des Drehtischs hindurchbewegen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Handhabungseinheit zum Transport von Substraten zwischen einer Ein-/Ausgabeposition und einer Substrataufnahmespindel und eine Handhabungseinheit zum Transport von Spacern zwischen einer Spacer-Aufnahmespindel und einer Substrat-Aufnahmespindel vorgesehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Aufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine schematische, perspektivische Detailansicht eines Teils der Aufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

1 und 2 zeigen eine schematische Draufsicht auf eine Aufnahmevorrichtung 1 bzw. eine schematische perspektivische Detailansicht eines Teils derselben.

Wie am besten in der Draufsicht gemäß 1 zu erkennen ist, besteht die Aufnahmevorrichtung 1 aus einem Drehtisch 4 mit darauf angeordneten Substrat-Aufnahmespindeln 6 und Spacer-Aufnahmespindeln 8. Ferner besitzt die Vorrichtung eine erste Handhabungeinheit 10 zum Transport von Spacern zwischen einer Spacer-Spindel, die sich in einer Be-/Entladeposition A befindet und einer Substrat-Aufnahmespindel, die sich in einer Be-/Entladeposition B befindet. Ferner ist eine zweite Handhabungseinheit 12 vorgesehen, die zum Transport von Substraten bzw. Discs zwischen einer Substrat-Aufnahmespindel, die sich in der Be-/Entladeposition B befindet und einer Ein-/Ausgabeposition C.

Der Drehtisch 4 weist wie am besten in 2 zu erkennen ist im Bereich der Spacer-Aufnahmespindeln Ausnehmungen 14 auf, in denen entsprechende Halter 16 für die Substrat-Aufnahmespindeln einsetzbar sind. Der Drehtisch 4 ist über eine nicht näher dargestellte Antriebseinheit um eine Drehachse D drehbar.

Wie zuvor ausgeführt, sind die Substrat-Aufnahmespindeln 6 über Halter 16 an dem Drehtisch 4 angebracht. Die Substrat-Aufnahmespindeln 6 besitzen eine am Halter 16 befestigte Führungsspindel 18 sowie ein entlang der Führungsspindel 18 bewegbares Substrat-Auflageelement 20. Das Substrat-Auflageelement ist über eine nicht im Detail dargestellte Hubvorrichtung entlang der Führungsspindel 18 bewegbar, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Von der Hubvorrichtung ist in 2 nur ein so genannter Taktstern 22 zu sehen, der an einem Hubarm der Hubvorrichtung drehbar gelagert ist. Der Taktstern 22 wird dabei durch den Hubarm in Radialrichtung bezüglich des Drehtischs 4 derart gehalten, dass er in einem Bewegungspfad der Substrat-Auflageelemente liegt. Dabei liegt der Taktstern 22 derart im Bewegungspfad der Substrat-Auflageelemente 20, dass er sie bei einer Drehung des Drehtischs kontaktiert und durch den Kontakt in eine Hubposition gedreht wird, in der das jeweilige Substrat-Auflageelement 20 wenigstens teilweise umgreift. Bei einer weitergehenden Drehung des Drehtischs 4 wird der Taktstern 22 dann wieder weitergetaktet und zwar aus der Hubposition heraus, so dass der Drehtisch frei weiterdrehen kann.

Wie in der Draufsicht gemäß 1 zu erkennen ist, sind die Substrat-Spindeln gleichmäßig beabstandet auf einer bezüglich der Drehachse D des Drehtischs 4 konzentrischen Kreislinie angeordnet. Da in 1 sechs Substrat-Aufnahmespindeln dargestellt sind, sind diese mit einem Winkelabstand von je 60° zueinander angeordnet. Natürlich kann auch eine andere Anzahl von Substrat-Aufnahmespindeln vorgesehen sein.

Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, sitzt die Vorrichtung 1 einen Tragstern 25 mit einem im wesentlichen ringförmigen Mittelteil 27 und insgesamt sechs sich radial nach außen erstreckenden Armen 28. An den freien Enden der Arme 28 sind die Spacer-Aufnahmespindeln 8 befestigt, wie in 2 zu erkennen ist.

Der Tragstern 25 ist über entsprechende Abstandselemente im Bereich des ringförmigen Mittelteils 27 an dem Drehtisch 4 befestigt. Die Abstandselemente 30 besitzen eine Höhe, die größer ist als die Höhe des Taktsterns 22 und eines nicht näher dargestellten Hubarms der Hubvorrichtung. Hierdurch ist es möglich, dass sich der Taktstern und der Hubarm bei einer Drehung des Drehtischs durch den zwischen Tragstern 25 und Drehtisch 4 gebildeten Freiraum hindurchbewegen.

Die Spacer-Aufnahmespindeln 8 besitzen jeweils eine Führungsspindel 34 sowie ein Spacer-Auflageelement 36, dass über eine nicht näher dargestellte Hubvorrichtung entlang der Spacer-Führungsspindel bewegbar ist.

Nachfolgend wird der Betrieb der Aufnahmevorrichtung 1 anhand der Figuren näher erläutert. Dabei wird ein Beladevorgang einer Substrat-Aufnahmespindel erläutert.

Zunächst wird eine leere Substrat-Aufnahmespindel 6 in die Be-/Entladeposition B gebracht. Wenn sich eine Substrat-Aufnahmespindel 6 in der Be-/Entladeposition B befindet, befindet sich aufgrund der Anordnung der Substrat-Aufnahmespindeln 6 und der Spacer-Aufnahmespindeln 8 zueinander eine der Spacer-Aufnahmespindeln 8 in der Be-/Entladeposition A. Dabei handelt es sich um eine mit Spacern gefüllte Aufnahmespindel.

Der Taktstern 22 steht in dieser Position mit dem Substrat-Auflageelement 20, der sich in der Position B befindlichen Substrat-Aufnahmespindel in Eingriff, und wird in eine obersten Position angehoben. In dieser angehobenen Position wird nun eine Substrat-Scheibe durch die Handhabungseinheit 12 aus der Position C auf die Substrat-Aufnahmespindel 6 in Position B geladen. Nach Freigabe der Substratscheibe wird das Substrat-Auflageelement 20 durch die Hubvorrichtung um die Höhe der Substratscheibe nach unten bewegt. Die Handhabungseinheit 12 schwenkt aus dem Bereich der Substrat-Aufnahmespindel hinaus und nimmt in der Position C eine neue Substratscheibe auf. Zuvor hat die Handhabungseinheit 10 an der Be-/Entladeposition A einen Spacer aufgenommen und transportiert diesen nun zu der Substrat-Aufnahmespindel und legt ihn auf der obersten Substratscheibe ab. Anschließend wird das Substrat-Auflageelement 20 wiederum um die Höhe eines Spacers abgesenkt. Auf diese Art und Weise werden abwechselnd Substratscheiben und Spacer auf die Substrat-Aufnahmespindel 6 geladen. Dabei wird die nicht dargestellte Hubvorrichtung für das Substrat-Auflageelement 20 derart gesteuert, dass das oberste Substrat bzw. der oberste Spacer sich immer auf einer vorbestimmten Höhe befinden. In gleicher Weise wird beim Entladen der Spacer von der Spacer-Aufnahmespindel 8 das entsprechende Spacer-Auflageelement 36 derart gesteuert, das der oberste Spacer immer auf einer vorbestimmten Höhe liegt.

Wenn die Substrat-Aufnahmespindel 6 voll ist, wird eine nächste Substrat-Aufnahmespindel 6 in die Be-/Entladeposition B und der Vorgang wird wiederholt. Die Entladung der Substrat-Aufnahmespindeln 6 erfolgt in umgekehrter Art und Weise.

Die Erfindung wurde zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben ohne auf das konkret dargestellte beschränkt zu sein. Dem Fachmann werden sich Abwandlungen und Modifikationen ergeben, die im Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Claims

Vorrichtung zur Aufnahme einer Vielzahl scheibenförmiger ein Innenloch aufweisender Substrate, mit: einem Drehtisch; und einer Vielzahl von am Drehtisch befestigten Substrat-Aufnahmespindeln, gekennzeichnet durch eine entsprechende Vielzahl von am Drehtisch befestigten Spacer-Aufnahmespindeln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrat-Aufnahmespindeln und die Spacer-Aufnahmespindeln in Umfangsrichtung des Drehtischs abwechselnd angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Spacer-Aufnahmespindeln und die Vielzahl von Substrat-Aufnahmespindeln gleichmäßig beabstandet jeweils auf einer zur Drehachse des Drehtischs konzentrischen Kreislinie liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am Drehtisch befestigten Tragstern mit einer Vielzahl von Armen an deren freien Enden die Spacer-Aufnahmespindeln angebracht sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Arme des Tragstern von einer Oberseite des Drehtischs beabstandet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauhöhe der Spacer-Aufnahmespindeln kleiner ist als die der Substrat-Aufnahmespindeln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Enden der Spacer-Aufnahmespindeln und der Substrat-Aufnahmespindeln im Wesentlichen auf der selben Höhe liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Substrat-Auflageelement pro Substrat-Aufnahmespindel, das entlang der jeweiligen Substrat-Aufnahmespindel bewegbar ist, und eine Hubeinheit zum Bewegen des Substrat-Auflagelements entlang der jeweiligen Substrat-Aufnahmespindel.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinheit einen drehbaren Taktstern aufweist, der bei einer Drehung des Drehtischs derart im Bewegungspfad der Substrat-Auflageelemente liegt, dass er sie kontaktiert und durch den Kontakt in eine Hubposition gedreht wird, in der er das jeweilige Substrat-Auflageelement wenigstens teilweise umgreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktstern und ein ihn tragender Hubarm eine Höhe besitzen, die kleiner ist, als der Abstand zwischen den freien Enden der Arme des Tragstern und der Oberseite des Drehtischs.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Handhabungseinheit zum Transport von Substraten zwischen einer Ein-/Ausgabeposition und einer Substrat-Aufnahmespindel und eine Handhabungseinheit zum Transport von Spacern zwischen einer Spacer-Aufnahmespindel und einer Substrat-Aufnahmespindel.