JP2001250289A - 基板の真空貼り合わせ方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紫外線を通過させない基板同士を気泡の混入
なく貼り合わせることができる基板の真空貼り合わせ方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 基板９，１０同士を接着剤７を介して貼
り合わせる際に、２枚の基板のうち少なくとも一方の基
板にレーザー光の透過を妨げない透明若しくは半透明で
あるカチオン系の紫外線硬化型接着剤を塗布する。そし
て、基板全面に接着剤を広げ、紫外線を照射した後に、
真空雰囲気内で２枚の基板を貼り合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の貼り合わせ
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光を利用した情報記録媒体としてＤＶＤ
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）が
ある。このＤＶＤは、通常のＣＤ−ＲＯＭなどに比べ
て、はるかに高密度に大量の情報が記録でき、映画など
の映像の高品質で長時間記録やコンピュータデータの大
量記憶に適しているとされている。

【０００３】図６〜図８に従来の貼り合わせ方法を示
す。

【０００４】図６は、対向保持された一対の基板１，２
の間にディスペンサー４のノズル部分４ａをその間隙に
挿入し、基板１，２を回転させながら、接着剤３を吐出
しているところを示す。その後、ディスペンサー４を後
退させ、輪状に塗布された接着剤３を高速回転で全体に
広げ、所定の膜厚にする様子を図７に示す。図８は、紫
外線照射装置５を用い、接着剤３を硬化させているとこ
ろを示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６〜図８の従来例で
は、紫外線照射装置５を用いて接着剤３を硬化させるた
め、２枚の基板１，２の内少なくとも一方の基板１，２
（図８の例では、基板２）が、紫外線の通過できる透明
若しくは半透明の基板でなければならなかった。

【０００６】昨今では、ＤＶＤの高密度化あるいは、Ｄ
ＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒなどへの展開の中で、紫外線
をほとんど通過させない基板の組み合わせで構成される
光ディスクが求められることが多くなってきた。

【０００７】しかしながら、従来の技術では、記録基板
と透明基板あるいは記録基板と半透明の記録基板の組み
合わせにおいて利用可能であったが、アルミニウム又は
金などの反射膜を有する記録基板同士を貼り合わせるこ
とはできなかった。

【０００８】本発明は、紫外線を通過させない基板同士
の貼り合わせることができる基板の真空貼り合せ方法及
び装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。

【００１０】本発明の第１態様によれば、２枚の基板同
士を接着剤を介して貼り合わせる方法であって、上記２
枚の基板のうち、少なくとも一方の基板にカチオン系の
紫外線硬化型接着剤を環状に塗布する工程と、上記環状
に塗布された接着剤を上記基板の大略全体に広げる工程
と、上記接着剤に紫外線を照射して上記接着剤の硬化反
応を開始させる紫外線照射工程と、真空雰囲気内で上記
２枚の基板を上記硬化反応が開始された接着剤を介して
貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする基板の真空
貼り合わせ方法を提供する。

【００１１】本発明の第２態様によれば、上記接着剤
が、６３５ｎｍあるいは６５０ｎｍの波長を主体とした
ＤＶＤ用レーザー光の透過を著しく妨げない透明色系の
カチオン系紫外線硬化型接着剤である、第１の態様に記
載の基板の真空貼り合わせ方法を提供する。

【００１２】本発明の第３態様によれば、上記真空雰囲
気内で上記２枚の基板を貼り合わせる際に上記２枚の基
板を互いに接近させるように加圧する加圧工程を含むよ
うにした第１又は２の態様に記載の基板の真空貼り合わ
せ方法を提供する。

【００１３】本発明の第４態様によれば、２枚の基板同
士を接着剤を介して貼り合わせる装置であって、上記２
枚の基板のうち、少なくとも一方の基板にカチオン系の
紫外線硬化型接着剤を環状に塗布する接着剤塗布装置
と、上記環状に塗布された接着剤を上記基板の大略全体
に広げる接着剤拡散装置と、上記接着剤に紫外線を照射
して上記接着剤の硬化反応を開始させる紫外線照射装置
と、真空雰囲気内で上記２枚の基板を上記硬化反応が開
始された接着剤を介して貼り合わせる真空雰囲気形成装
置とを含むことを特徴とする基板の真空貼り合わせ装置
を提供する。

【００１４】本発明の第５態様によれば、上記接着剤拡
散装置は、上記接着剤塗布装置により上記接着剤を環状
に塗布すべき基板を保持する基板保持装置と、上記基板
保持装置により保持されかつ上記接着剤が環状に塗布さ
れた上記基板を回転させて上記環状に塗布された接着剤
を上記基板の大略全体に広げる回転駆動装置とを備える
ようにした第４の態様に記載の基板の真空貼り合わせ装
置を提供する。

【００１５】本発明の第６態様によれば、上記真空雰囲
気形成装置は、上記２枚の基板同士を間隙をあけて対向
配置して保持する基板保持装置と、上記基板保持装置を
互いに接近する方向に相対的に移動させる移動装置と、
上記基板保持装置を内部に配置し、その内部空間を真空
又は減圧環境に保つ真空装置とを備えて、上記真空装置
の上記真空雰囲気内で上記基板保持装置で保持された上
記２枚の基板を互いに接近する方向に相対的に上記移動
装置により移動させて、上記硬化反応が開始された接着
剤を介して上記２枚の基板を貼り合わせるようにした第
４又は５の態様に記載の基板の真空貼り合わせ装置を提
供する。

【００１６】本発明の第７態様によれば、上記上記移動
装置は、上記真空雰囲気内で上記２枚の基板を貼り合わ
せる際に上記２枚の基板を互いに接近させるように加圧
するようにした第６の態様に記載の基板の真空貼り合わ
せ装置を提供する。

【００１７】本発明の第８態様によれば、上記接着剤
が、６３５ｎｍあるいは６５０ｎｍの波長を主体とした
ＤＶＤ用レーザー光の透過を著しく妨げない（さらに、
好ましくは、粘度が低く（３５００ｃｐｓ以下）、硬化
速度の速い）透明色系のカチオン系紫外線硬化型接着剤
である第４〜７のいずれか１つの態様に記載の基板の真
空貼り合わせ装置を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１〜図５に本発明の一実施の形態にかか
る基板の真空貼り合わせ方法及び装置を示す。

【００２０】図１で、接着剤塗布用基板保持装置の一例
としての吸着盤３０により吸着保持された基板６の上面
の中心部近傍に、接着剤塗布装置の一例としてのディス
ペンサー８より接着剤７を塗布する。このとき、基板６
がモータなどの回転駆動装置３１により面方向に低速回
転することにより、基板６の上面の中心部近傍に輪状に
接着剤７が塗布される。ここで、接着剤７としては、６
３５ｎｍあるいは６５０ｎｍの波長を主体としたＤＶＤ
用レーザー光の透過を著しく妨げない透明色系で粘度が
低く（３５００ｃｐｓ以下）、硬化速度の速い（例えば
５分以内）カチオン系の紫外線硬化型接着剤を使用す
る。また、面方向に回転するとは、基板６を基板６が大
略水平状態に吸着盤３０により吸着保持されたまま回転
することを意味する。なお、この回転駆動装置３１と吸
着盤３０とにより、接着剤拡散装置の一例を構成する。

【００２１】図２は、図１で基板６上に環状に接着剤７
が塗布された後、基板６を面方向に上記回転駆動装置３
１により接着剤塗布時の低速より速い高速で回転し、遠
心力を利用して、接着剤７を基板６の中心部を除く面全
体に広げる様子を示す。このときの高速回転数は、例え
ば、２０００ｒｐｍ〜８０００ｒｐｍの間で設定される
ことが多い。

【００２２】次の工程で、紫外線照射装置８を用いて基
板６の上面に広げられた接着剤７に紫外線を照射して上
記接着剤７の硬化反応を開始させる。これを、図３に示
す。このとき、基板６は回転させてもよいし、回転を停
止させていてもよい。

【００２３】次いで、真空雰囲気内で上記２枚の基板
６，９を上記接着剤７を介して貼り合わせる。図４及び
図５は、この工程のために真空雰囲気内で２枚の基板
６，９を貼り合わせる装置を示す。

【００２４】この装置は、断面大略コ字状の真空室下部
１６と断面大略コ字状の真空室上蓋１７とで真空室を形
成可能となっている。真空室下部１６の内部には、基板
保持装置の一例としての下側基板受け台１０を固定して
収納するとともに、真空室上蓋１７の内部には、基板保
持装置の一例としての上側基板受け台１２を相対的に移
動可能に収納している。真空室上蓋１７の下端面にはＯ
リング１８が配置されて、このＯリング１８が真空室下
部１６の上端面に密着させるようにしている。また、１
９，２０もＯリングであり、上側基板受け台１２の軸部
１２ａと真空室上蓋１７の貫通穴１７ａの内周面との間
をシールするようにしている。２２は圧縮バネ、２５は
真空室上蓋１７の上面との間に圧縮バネ２２を挟むため
に上側基板受け台１２の軸部１２ａに固定された環状突
起であり、圧縮バネ２２の付勢力により、上側基板受け
台１２の上面に向けて真空室上蓋１７を下向きに常時付
勢するようにしている。

【００２５】下側基板受け台１０は、吸着回路１１を有
し、吸着回路１１を介して真空ポンプなどの吸着源１４
につながっている。これにより、吸着源１４が駆動され
ると、吸着回路１１を介して、上記硬化開始されている
接着剤７を有する基板６が下側の基板として下側基板受
け台１０上に吸着で保持される。同様に、上側基板受け
台１２は、吸着回路１３を有し、吸着回路１３を介して
真空ポンプなどの吸着源１５につながっている。これに
より、吸着源１５が駆動されると、吸着回路１３を介し
て、上記基板６に貼り合わされる上側の基板９は上側基
板受け台１２上に吸着で保持される。

【００２６】このように、基板６，９が下側基板受け台
１０及び上側基板受け台１２にそれぞれ保持された後、
移動装置の一例としてのシリンダーなどの上下移動装置
２１が下降されて、真空室上蓋１７と上側基板受け台１
２とが最初は一体的に下降し、上側基板受け台１２に吸
着保持された上側の基板９が下側の基板６に向けて下降
していく。

【００２７】下側基板受け台１０をその内部に収納する
真空室下部１６の上端面に、上側基板受け台１２をその
内部に収納する真空室上蓋１７の下端面のＯリング１８
が接触して密着することにより、真空室下部１６と真空
室上蓋１７とにより密室２６が形成される。このよう
に、真空室下部１６の上端面にＯリング１８が接触した
時点より、真空引き回路２３につながっている真空ポン
プなどの真空源２４で、上記密室２６の空間を真空雰囲
気に保つように真空吸引する。このときは、まだ、接着
剤７と上側の基板９は接触していない。

【００２８】上記密室２６内が所定の真空雰囲気に到達
すると、上下移動装置２１がさらに下降し、上側基板９
の下面が下側基板６上の接着剤７に接触し、その結果、
基板６と基板９が接着剤７を介して貼り合わされる。そ
のときの様子を図５に示す。このときの真空度は、一例
として、０．０５〜３０Ｔｏｒｒに設定されることが多
く、真空度は、主に、接着剤７の特性により左右され
る。

【００２９】さらに、図５で基板６と基板９を貼り合わ
せるのに加圧が必要であれば、上下移動装置２１などを
利用して、２枚の基板６，９を互いに接近させるように
さらに加圧することができる。実際は、面圧にして１〜
３０ｋｇで加圧設定することが多く、加圧の必要の有無
やその加圧力は基板６，９の形状によって左右される。

【００３０】また、基板６上の接着剤７に紫外線を照射
してから真空雰囲気内で貼り合わせるまでの時間は、接
着剤７の硬化速度で決定される時間内にとどめる必要が
ある。本実施形態の一例としての硬化時間は５分程度で
あるので、紫外線照射後、１〜２分以内を目安に貼り合
わせている。

【００３１】貼り合わせが完了しかつ接着剤７の硬化が
十分に完了した後、下側基板６の下側基板受け台１０に
よる吸着保持は維持したまま、上側基板受け台１２側の
吸着源１５による上側基板９の吸着保持を解除したの
ち、上下移動装置２１を上昇させて、まず、最初は、圧
縮バネ２２の付勢力を利用して、真空室上蓋１７は移動
させずに上側基板受け台１２のみを上昇させる。次い
で、上側基板受け台１２が真空室上蓋１７に接触する
と、上側基板受け台１２が真空室上蓋１７と一体的に上
昇することにより、真空室上蓋１７が真空室下部１６か
ら離れて、真空室下部１６の下側基板受け台１０上に吸
着保持された貼り合わされた基板６，９を取り出すこと
ができる。

【００３２】なお、逆に、上側基板９の上側基板受け台
１２による吸着保持は維持したまま、下側基板受け台１
０側の吸着源１４による下側基板６の吸着保持を解除す
ることにより、貼り合わされた基板６，９が上側基板受
け台１２側に吸着保持されるようにしてもよい。

【００３３】上記実施形態によれば、下側の基板６にカ
チオン系の紫外線硬化型接着剤７を塗布し、大略全面に
広げ、紫外線を照射した後、真空雰囲気内で貼り合わせ
ることにより、気泡の混入していない良好な貼り合わせ
状態を得ることができる。

【００３４】また、この接着剤７は透明若しくは半透明
の６３５ｎｍあるいは６５０ｎｍの波長を主体としたＤ
ＶＤ用レーザー光の透過を著しく妨げない透明色系のカ
チオン系紫外線硬化型接着剤であるため、紫外線を通さ
ない基板同士の貼り合わせだけでなく、紫外線を通す基
板の貼り合わせにも応用でき、現在存在する光ディスク
の貼り合わせに幅広く利用できるものである。

【００３５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。

【００３６】例えば、上記実施形態では、接着剤塗布時
の基板保持装置と、貼り合わせたときの基板保持装置と
は別々の装置で行ったが、基板保持装置の一例としての
図４の下側基板受け台１０で基板６を吸着保持した状態
で接着剤７を塗布し、大略全面に広げたのち、紫外線を
照射して硬化を開始させたのち、上側の基板９との貼り
合わせを図４及び図５の装置で行うようにしてもよい。

【００３７】また、上記実施形態では、接着剤７の硬化
が十分に完了したのち、真空室から基板６，９を取り出
すようにしているが、真空室から基板６，９を取り出し
たのち、接着剤７の硬化を十分に完了するようにしても
よい。すなわち、カチオン系接着剤は、紫外線を照射し
たのち、ある一定時間で完全に硬化するといった性質を
有するため、真空雰囲気外で硬化を完了させるようにし
てもよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明にかかる基板の真空貼り合わせ方
法及び装置は、少なくとも一方の基板にカチオン系の紫
外線硬化型接着剤を塗布し、大略全面に広げ、紫外線を
照射した後、真空雰囲気内で貼り合わせることにより、
気泡の混入していない良好な貼り合わせ状態を得ること
ができる。

【００３９】また、この接着剤を透明若しくは半透明の
６３５ｎｍあるいは６５０ｎｍの波長を主体としたＤＶ
Ｄ用レーザー光の透過を著しく妨げない透明色系のカチ
オン系紫外線硬化型接着剤にすれば、紫外線を通さない
基板同士の貼り合わせだけでなく、紫外線を通す基板の
貼り合わせにも応用でき、現在存在する光ディスクの貼
り合わせに幅広く利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態にかかる基板の真空貼り
合わせ方法及び装置において、接着剤を塗布する状態を
示す側面図である。なお、この図では、理解しやすくす
るため、接着剤の部分を斜線領域として示している。

【図２】 上記実施形態にかかる基板の真空貼り合わせ
方法及び装置において、接着剤を基板全面に広げる状態
を示す側面図である。なお、この図では、理解しやすく
するため、接着剤の部分のみを断面図として示してい
る。

【図３】 上記実施形態にかかる基板の真空貼り合わせ
方法及び装置において、紫外線を照射している状態を示
す側面図である。なお、この図では、理解しやすくする
ため、接着剤の部分のみを断面図として示している。

【図４】 開状態における上記実施形態にかかる真空貼
り合わせ装置を示す断面図である。なお、この図では、
理解しやすくするため、接着剤の部分を斜線領域として
示している。

【図５】 閉状態における上記実施形態にかかる真空貼
り合わせ装置を示す断面図である。なお、この図では、
理解しやすくするため、接着剤の部分を斜線領域として
示している。

【図６】 従来の塗布方法を示す側面図である。なお、
この図では、理解しやすくするため、接着剤の部分のみ
を断面図として示している。

【図７】 従来の接着剤を基板全面に広げる状態を示す
側面図である。なお、この図では、理解しやすくするた
め、接着剤の部分のみを断面図として示している。

【図８】 従来の紫外線を照射している状態を示す側面
図である。なお、この図では、理解しやすくするため、
接着剤の部分のみを断面図として示している。

【符号の説明】

６，９…基板、７…接着剤、８…ディスペンサー、１０
…下側基板受け台、１１…吸着回路、１２…上側基板受
け台、１２ａ…軸部、１３…吸着回路、１４，１５…吸
着源、１６…真空室下部、１７…真空室上蓋、１７ａ…
貫通穴、１８，１９，２０…Ｏリング、２１…上下移動
装置、２２…圧縮バネ、２３…真空引き回路、２４…真
空源、２５…環状突起、２６…密室、２８…紫外線照射
装置、３０…吸着盤、３１…回転駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 英雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中島 和人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 BB46Z BB56Z DA06 DC21 EA21 EA35 EA43 5D121 AA03 AA07 EE22 FF03 FF09 FF11 FF13 FF18 GG02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の基板同士を接着剤を介して貼り合
   わせる方法であって、 上記２枚の基板のうち、少なくとも一方の基板にカチオ
   ン系の紫外線硬化型接着剤を環状に塗布する工程と、 上記環状に塗布された接着剤を上記基板の大略全体に広
   げる工程と、 上記接着剤に紫外線を照射して上記接着剤の硬化反応を
   開始させる紫外線照射工程と、 真空雰囲気内で上記２枚の基板を上記硬化反応が開始さ
   れた接着剤を介して貼り合わせる工程とを含むことを特
   徴とする基板の真空貼り合わせ方法。
2. 【請求項２】 上記接着剤が、６３５ｎｍあるいは６５
   ０ｎｍの波長を主体としたＤＶＤ用レーザー光の透過を
   著しく妨げない透明色系のカチオン系紫外線硬化型接着
   剤である、請求項１に記載の基板の真空貼り合わせ方
   法。
3. 【請求項３】 上記真空雰囲気内で上記２枚の基板を貼
   り合わせる際に上記２枚の基板を互いに接近させるよう
   に加圧する加圧工程を含むようにした請求項１又は２に
   記載の基板の真空貼り合わせ方法。
4. 【請求項４】 ２枚の基板同士を接着剤を介して貼り合
   わせる装置であって、 上記２枚の基板のうち、少なくとも一方の基板にカチオ
   ン系の紫外線硬化型接着剤を環状に塗布する接着剤塗布
   装置と、 上記環状に塗布された接着剤を上記基板の大略全体に広
   げる接着剤拡散装置と、 上記接着剤に紫外線を照射して上記接着剤の硬化反応を
   開始させる紫外線照射装置と、 真空雰囲気内で上記２枚の基板を上記硬化反応が開始さ
   れた接着剤を介して貼り合わせる真空雰囲気形成装置と
   を含むことを特徴とする基板の真空貼り合わせ装置。
5. 【請求項５】 上記接着剤拡散装置は、上記接着剤塗布
   装置により上記接着剤を環状に塗布すべき基板を保持す
   る基板保持装置と、上記基板保持装置により保持されか
   つ上記接着剤が環状に塗布された上記基板を回転させて
   上記環状に塗布された接着剤を上記基板の大略全体に広
   げる回転駆動装置とを備えるようにした請求項４に記載
   の基板の真空貼り合わせ装置。
6. 【請求項６】 上記真空雰囲気形成装置は、 上記２枚の基板同士を間隙をあけて対向配置して保持す
   る基板保持装置と、 上記基板保持装置を互いに接近する方向に相対的に移動
   させる移動装置と、 上記基板保持装置を内部に配置し、その内部空間を真空
   又は減圧環境に保つ真空装置とを備えて、上記真空装置
   の上記真空雰囲気内で上記基板保持装置で保持された上
   記２枚の基板を互いに接近する方向に相対的に上記移動
   装置により移動させて、上記硬化反応が開始された接着
   剤を介して上記２枚の基板を貼り合わせるようにした請
   求項４又は５に記載の基板の真空貼り合わせ装置。
7. 【請求項７】 上記上記移動装置は、上記真空雰囲気内
   で上記２枚の基板を貼り合わせる際に上記２枚の基板を
   互いに接近させるように加圧するようにした請求項６に
   記載の基板の真空貼り合わせ装置。
8. 【請求項８】 上記接着剤が、６３５ｎｍあるいは６５
   ０ｎｍの波長を主体としたＤＶＤ用レーザー光の透過を
   著しく妨げない透明色系のカチオン系紫外線硬化型接着
   剤である請求項４〜７のいずれか１つに記載の基板の真
   空貼り合わせ装置。