JP2003502786A - 基板を接合するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
板を、該基板のインナホールに適合されたピンを用いて互いに接合するための装
置に関する。
基板から成っており、両基板は接着のためにセンタリングされて互いに接合され
る。この場合、一般には、接着層を備えた第1の基板が、平らなベース上に載置
され、引き続き第2の基板がハンドリング装置によって第1の基板に重なるよう
に運動させられて、第1の基板と合体される。このとき、ハンドリング装置は、
両基板を互いに正確に整合させることができると同時に、両基板を均一に押し合
わせることができなければならない。しかし、このようなハンドリング装置は極
めて手間がかかり、しかも故障し易い。このことは接合時に不規則性を招き、デ
ータ担体の機能を損ない、しかも場合によってはデータ担体を使用不能にしてし
まう。
板を接合するための装置が公知である。この公知の装置は、3つの個別部分から
成る拡開可能なセンタリングピンを有している。このセンタリングピンは、互い
に接着された2つの基板半部から成る基板のインナホールに挿入され、引き続き
このセンタリングピンは半径方向に拡開される。拡開により、両基板半部のセン
タリングが行われるが、しかしこのセンタリングは、両基板半部が互いに接着さ
れた後に行われる。このようなあとからのセンタリングは、基板半部を損傷させ
る危険を招く。なぜならば、接着後に両基板半部を互いに相対的に運動させるた
めには、基板半部に加えられる力が比較的高くなければならないからである。
しかも低い不良率で可能となるような、基板を接合するための単純でかつ廉価な
装置を提供することである。
ルを有する少なくとも2つの基板を、該基板のインナホールに適合されたピンを
用いて互いに接合するための装置において、ピンが、該ピンに対して半径方向に
運動可能な少なくとも2つの突起を有しており、該突起がピンへ向かって運動す
る際に、該突起の真っ直ぐな外面に沿って、基板のインナホール縁部もしくは内
周縁が下方へ向かってスライドするようになっていることにより解決される。こ
のピンは、基板を接合時に互いに正確に同心的にかつ平行にガイドすることを可
能にする。特に、基板は突起に設けられた真っ直ぐな外面によって互いに平行平
面的に保持され、これらの真っ直ぐな外面は接合時に一定の運動経過を規定する
。このようなピンの使用に基づき、ハンドリング装置に対する要求をかなり減少
させることができるので、これに関連したコストが不要となる。
状態に保持しているので、基板をピンに載置し、そしてそのままの状態で接合ス
テーションへ搬送することができる。この接合ステーションで基板は接合される
。ピンはセンタリングピンであると有利である。このセンタリングピンは少なく
とも下側の範囲に、基板のインナホールもしくはセンタホールの内周寸法に相当
する外周を有しており、これにより基板は互いに正確に整合される。
ピンに旋回可能に取り付けられている。前記突起は、基板の、コントロールされ
た接合を達成するために、少なくとも1つのプレロードユニットによって外方へ
向かってプレロードをかけられていると有利である。この場合、このプレロード
ユニットは少なくとも1つのばねを有していると有利である。
記突起がピンへ向かって運動可能である。これにより、簡単な押圧力付与によっ
て基板をコントロールして接合することができる。
レメントが設けられており、この操作エレメントが前記突起の運動を制御する。
この目的のためには、前記突起がレバーアーム、つまりてこ腕として形成されて
いると有利である。これにより、前記突起の簡単な操作が可能となる。この操作
エレメントは前記突起の間へ導入可能であって、円錐状に形成されていると有利
である。これにより、前記突起の均一な運動が簡単に可能となる。前記突起と前
記操作エレメントとの間の良好なスライド運動を得るためには、前記突起の端部
が丸く面取りされていると有利である。
である。これにより、前記突起の外面に沿った基板の、制御されたスライドが可
能となる。さらに、ピン内に配置された円錐体が設けられていて、該円錐体がプ
レロードに抗して運動可能であると有利である。この場合、この円錐体がばねに
抗して運動可能であると有利である。
である。これにより、前記突起に対するコントロール可能なプレロードが設定さ
れる。この場合、前記突起にかけられた、外方へ向けられたプレロードが、前記
円錐体の運動により可変であると有利である。
施例につき詳しく説明する。
1実施例が示されている。図示のセンタリング・保持ピン1は、基板2,3のた
めの載置部を成す収容部(図示しない)内に収容されている。センタリング・保
持ピン1が使用可能となる接合ステーションは、たとえば同一出願人に基づく、
本出願と同日に出願された、名称「Vorrichtung und Verf
ahren zum Herstellen eines Datentrae
gers(データ担体を製造するための装置および方法)」を有する特許出願明
細書に開示されているが、繰り返しを避けるために本明細書中での詳しい説明は
省略する。
。この中空室5は側方に対しては側壁7によって、下方に対してはセンタリング
・保持ピン1の底部8によってそれぞれ仕切られている。側壁7の外周面は、基
板2,3に設けられた中心のインナホールもしくはセンタホールの形状に適合さ
れており、特にセンタリング・保持ピン1の下側の範囲は、両基板2,3の互い
に相対的な良好なセンタリングおよびガイドを確保するために、正確に研削加工
された外周面を有している。側壁7の上端部は、この側壁7が上方に向かって先
細りになった斜面9を規定するように斜めに面取りされている。斜面9は、セン
タリング・保持ピン1への基板装着時における基板1,2のセンタリングおよび
ガイドを可能にする。
これらの突起10のうち2つが図1〜図3に図示されている。目下有利な実施例
では、4つの突起10が設けられている。これらの突起10はセンタリング・保
持ピン1の側壁7に適当な形式で旋回可能に取り付けられており、これにより突
起10は図1に示した位置と、図2に示した位置との間で旋回可能となる。
れる方向で半径方向外側へ向かって、図1に示した位置へプレロードもしくは予
荷重をかけられる。以下、このことについて詳しく説明する。センタリング・保
持ピン1の中空室5内には、円錐体13が設けられている。この円錐体13は上
方へ向かって先細りになっている。円錐体13は中空室5の内部で鉛直方向に運
動可能に配置されていて、ばね15を介して上方へ向かって、図1に示した位置
へプレロードもしくは予荷重をかけられている。
突起10に支持されており、これによって圧縮ばね12は突起10を外方へ向か
って押圧している。圧縮ばね12は円錐体13の円錐状の面に沿ってスライドす
ることができ、これにより、外方へ向けられたプレロード力もしくは予荷重力が
変えられる。
むためには、突起10の下端部を取り囲むようにばねリング(図示しない)が延
びている。このばねリングのばね定数は、円錐体13、つまり圧縮ばね12の内
側の支持部が、図1に示した位置に位置している場合には、圧縮ばね12により
加えられた外方へ向けられたプレロード力もしくは予荷重力を上回らないように
小さく設定されている。図2に示したように、円錐体13がロッド17を介して
下方へ向かって押し下げられると、圧縮ばね12は円錐体13の円錐状の面に沿
ってスライドするので、これによって圧縮ばね12の、外方へ向けられたプレロ
ード力もしくは予荷重力が減じられる。この位置では、ばねリングのばね定数が
、突起10をセンタリング・保持ピン1に向かって、図2に示した位置へ引き込
むために十分となる。
2は突起10の外面に沿って基板3の方向へスライドする。このときに、突起1
0の真っ直ぐな外面により、基板2の良好なガイドが行われ、このことは基板2
の傾倒もしくはひっかかりを阻止する。このようなガイドは、基板2が基板3に
載置されるまで、ほぼ一定の力経過で維持される。
)の一部であってよい。
引き合わせるためのばねリング(図示しない)との、上で説明した配置形式を採
用する代わりに、突起10を直接に円錐体13と接触させて、図1に示した位置
で円錐体13自体によって外方へ向かって押圧することも可能である。円錐体1
3が図2に示した位置へ運動させられると、突起10は円錐体13の円錐状の表
面に沿ってスライドして、ばねリング(図示しない)により、図2に示した位置
へ引き込まれる。図1に示した圧縮ばね12の代わりに引張ばねを使用しても、
同じ効果を達成することができる。
ための基板ハンドリング装置20が示されている。この基板ハンドリング装置2
0は、円錐体13を押し下げるためのスペーサロッド22を有しており、これに
より突起10は基板取出しの前に、図3に示した引き込まれた位置へ運動させら
れる。基板ハンドリング装置20はさらに複数の真空フィンガ24を有している
。これらの真空フィンガ24のうち、図3には2つの真空フィンガが図示されて
いる。これらの真空フィンガ24を用いて、基板2,3は基板ハンドリング装置
20に吸い付けられて、この基板ハンドリング装置20に保持される。真空フィ
ンガ24は基板ハンドリング装置20の本体25に関して、たとえばベローズ機
構によって高さ移動可能であり、これによりスペーサロッド22と真空フィンガ
24との間での、高さ方向での相対運動が可能になる。
同一の構成部分または同形式の構成部分に関しては、図1〜図3に示した実施例
の場合と同一の符号を使用するものとする。
スステーション30が示されている。このプロセスステーション30は載置部分
32とプロセスチャンバ部分34とを有している。載置部分32は主としてベー
スボディ36により形成される。このベースボディ36は基板3のための載置部
を成している。図7から最も良く判るように、ベースボディ36は上方へ向けら
れた表面38を有している。この表面38は基板3の下に位置する部分に凹部3
9を有しており、これにより、基板3が載置された状態で基板3とベースボディ
36との間にチャンバ40が形成される。このチャンバ40は管路41,42を
介して、加圧下にある流体で負荷可能である。すなわち、チャンバ40には管路
41,42を介して、加圧下にある流体が供給可能である。これにより、接合過
程の間、基板3には上方へ向けられた圧力が加えられる。チャンバ40は表面3
8に配置されたOリング45,46を介して外部に対してシールされるので、接
合過程の間、チャンバ40から流体が逃出する恐れはない。
は、センタリング・保持ピン50が収容されている。センタリング・保持ピン5
0は、このセンタリング・保持ピン50に旋回可能に取り付けられた複数の突起
51を有しており、これらの突起51は真っ直ぐな外面53を有している。セン
タリング・保持ピン50は、突起51に関して半径方向で内側に位置するスタッ
ド55を有しており、このスタッド55は下方から各突起51の間に進入するよ
うに延びていて、しかも突起51の旋回取付け部の高さにまで延びている。突起
51とスタッド55との間には、それぞれ圧縮ばね56が配置されており、これ
らの圧縮ばね56は突起51を半径方向外側へ向かって押圧している。この場合
、これらの突起51は全体的に、下方へ向かって拡張した1つの円錐体の形状を
形成している。この円錐体には基板2を載置することができる。圧縮ばね56に
より、突起51は、基板2を図4に示した位置に保持するために十分な力で外方
へ向かって押圧される。両基板2,3を接合するためには、上方から、あとで詳
しく説明する装置を介して、基板2に圧力が加えられる。この圧力は、ばね力を
克服して突起51を内方へ旋回させるために十分となる。この場合、基板2は突
起51の真っ直ぐな外面53に沿ってスライドして、スライド運動の間、正確に
ガイドされるので、基板2の傾倒もしくはひっかかりは阻止される。基板2はほ
ぼ、この基板2が基板3と接触し、かつ基板3と押し合わされるまでの間、ガイ
ドされる。
0は下方へ向かって開かれたチャンバ62を規定している。ハウジング60と載
置部分32とは互いに相対的に運動可能であり、この場合、ハウジング60は、
ハウジング60内のチャンバ62を下方に対して閉鎖するために、載置部分32
の表面38上に位置決め可能である。チャンバ62は管路64を介して排気され
得るので、基板2,3の接合過程を真空中で行うことができる。
へ向けられた表面67に凹部68を有している。これにより、ラム65が基板2
と接触するように運動させられると(図6)、ラム65と基板2との間にチャン
バ70が形成される。このチャンバ70はOリングによって外部もしくは内部に
対してシールされている。チャンバ70はチャンバ40と同様に流体で負荷可能
であり、これにより、基板2は接合過程の間、下方へ向かって基板3に圧着され
る。両チャンバ40,70内に導入された流体を介して両基板2,3を押し合わ
せることにより、基板2,3に対する均一な面圧が得られ、したがって良好な接
合過程が保証される。
、第1の基板3は載置部分32の表面38に載置されており、第2の基板2はセ
ンタリング・保持ピン50の突起51に載置されており、これにより両基板2,
3の間の規定された間隔が維持される。プロセスチャンバ部分34のハウジング
60は載置部分32の表面38から遠ざけられている。
、これにより閉じられたプロセスチャンバ62が形成される。次いで、このプロ
セスチャンバ62が管路64を介して排気され、これにより後続の基板接合は真
空条件下に実施される。これにより、接合時に基板2,3の間に空気が封入され
ることが阻止される。
下させることにより基板2が下方へ押圧される。このときに、基板2に設けられ
たインナホール縁部は、内方へ向かって旋回する突起51によってガイドされ、
これにより基板2の傾倒もしくはひっかかりは阻止される。
するまで基板2が降下させられると、直ちに加圧下にある流体がチャンバ40,
70内に導入され、これにより両基板2,3はコントロールされて押し合わされ
る。
グ・保持ピンと相まって使用することもできる。このような装置の例は、同一出
願人に基づく、本出願と同日に出願された、名称「Vorrichtung u
nd Verfahren zum Herstellen eines Da
tentraegers(データ担体を製造するための装置および方法)」を有
する特許出願明細書に記載されているが、繰り返しを避けるために本明細書中で
の詳しい説明は省略する。
示されている。図7には、付加的に操作エレメント74が図示されている。この
操作エレメント74はセンタリング・保持ピン50の突起51を旋回させるため
に適している。操作エレメント74はシャンク76と、このシャンク76に固定
された円錐体78とを有している。もちろん、シャンク76と円錐体78とを一
体に形成することもできる。円錐体78は下方へ向かって先細りになった表面7
9を有している。この表面79は図7に示したように、センタリング・保持ピン
50の各突起51の間に導入することができる。円錐体78が各突起51の間に
導入されると、この円錐体78は突起51の、丸く面取りされた端部分80と接
触し、そして円錐体78が引き続き下方へ向かって運動させられると、円錐体7
8はこれらの突起51の端部分80を互いに離れる方向へ押圧する。これにより
、突起51、特に真っ直ぐな外面53は、圧縮ばね56の、外方へ向けられたプ
レロード力もしくは予荷重力に抗して、内方へ向かってセンタリング・保持ピン
50の方向に旋回させられる。円錐体78は、センタリング・保持ピン50に沿
った基板の運動を可能にするために、突起51を完全に内方へ向かって旋回させ
ることができる。
り、これにより基板2のコントロールされた載置が可能となる。しかし、操作エ
レメント74は基板取出しユニットと連結されていてもよく、これにより、接合
後に両基板2,3をセンタリング・保持ピン50から自由に取り出すことが可能
となる。
実施例に限定されるものではない。特に当該装置は、DVDを形成するための基
板を接合するためにのみ使用可能であるわけではない。本発明は、同一出願人に
基づく、本出願と同日に出願された、名称「Vorrichtung und
Verfahren zum Beschichten eines opti
sch lesbaren Datentraegers(光学的に読取り可能
なデータ担体を被覆するための装置および方法)」を有する特許出願明細書に記
載されているような、光学的なデータ担体をコーティングするための装置におい
ても使用可能である。なお、上記特許出願はやはり本出願の対象を成すものとす
るが、繰り返しを避けるために上記特許出願に記載されている構成の詳しい説明
は省略する。さらに、当該装置は2つの基板の接合に限定されるものでもない。
それどころか、2つよりも多い基板を順次に、またはほぼ同時に接合することも
できる。
的な断面図である。
断面図である。
ための基板ハンドリング装置とを示す概略的な断面図である。
よるセンタリング・保持ピンが開放位置に維持された状態で示す概略図である。
同様の概略図である。
図である。
図4と同様の概略図である。
8 底部、 9 斜面、 10 突起、 12 圧縮ばね、 13 円錐体、
15 ばね、 17 ロッド、 20 基板ハンドリング装置、 22 スペ
ーサロッド、 24 真空フィンガ、 25 本体、 30 プロセスステーシ
ョン、 32 載置部分、 34 プロセスチャンバ部分、 36 ベースボデ
ィ、 38 表面、 39 凹部、 40 チャンバ、 41,42 管路、
45,46 Oリング、 47 凹部、 50 センタリング・保持ピン、 5
1 突起、 53 外面、 55 スタッド、 56 圧縮ばね、 60 ハウ
ジング、 62 チャンバ、 64 管路、 65 ラム、 67 表面、 6
8 凹部、 70 チャンバ、 74 操作エレメント、 76 シャンク、
78 円錐体、 79 表面、 80 端部分
Claims (22)
- 【請求項1】 それぞれ1つのインナホールを有する少なくとも2つの基板
(2,3)を、該基板(2,3)のインナホールに適合されたピン(1,50)
を用いて互いに接合するための装置において、ピン(1,50)が、該ピン(1
,50)に対して半径方向に運動可能な少なくとも2つの突起(10,51)を
有しており、該突起(10,51)がピン(10,51)へ向かって運動する際
に、該突起(10,51)の真っ直ぐな外面に沿って、基板のインナホール縁部
もしくは内周縁が下方へ向かってスライドするようになっていることを特徴とす
る、基板を接合するための装置。 - 【請求項2】 前記突起(10,51)が、接合前に基板(2,3)を、互
いに間隔を置いた状態に保持している、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 ピン(10,51)がセンタリングピンである、請求項1ま
たは2記載の装置。 - 【請求項4】 前記突起(10,51)が、前記センタリングピンに旋回可
能に取り付けられている、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項5】 前記突起(10,51)に外方へ向かってプレロードをかけ
るために、少なくとも1つのプレロードユニット(12,56)が設けられてい
る、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項6】 前記プレロードユニットが少なくとも1つのばね(12,5
6)を有している、請求項5記載の装置。 - 【請求項7】 基板(2,3)に押圧力を加えることによって、前記突起(
10,51)がピン(1,50)へ向かって運動可能である、請求項1から6ま
でのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項8】 前記突起(10,51)を半径方向に運動させる操作エレメ
ント(13,78)が設けられている、請求項1から7までのいずれか1項記載
の装置。 - 【請求項9】 前記突起(51)がレバーアームとして形成されている、請
求項1から8までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項10】 前記操作エレメント(78)が前記突起(51)の間へ導
入可能である、請求項8または9記載の装置。 - 【請求項11】 前記操作エレメント(13,78)が円錐状に形成されて
いる、請求項8から10までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項12】 前記突起(51)の、前記操作エレメント(78)に向け
られた端部が丸く面取りされている、請求項8から11までのいずれか1項記載
の装置。 - 【請求項13】 前記突起(10,51)にかけられるプレロードが可変で
ある、請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項14】 ピン(1)内に円錐体(13)が配置されており、該円錐
体(13)がプレロード(15)に抗して運動可能である、請求項1から13ま
でのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項15】 前記円錐体(13)がばね(15)に抗して運動可能であ
る、請求項14記載の装置。 - 【請求項16】 前記円錐体(13)と前記突起(10)との間にプレロー
ドエレメント(12)が配置されている、請求項14または15記載の装置。 - 【請求項17】 前記突起(10)にかけられた、外方へ向けられたプレロ
ードが、前記円錐体(13)の運動により可変である、請求項14から16まで
のいずれか1項記載の装置。 - 【請求項18】 前記突起(10)を内方へ向かって引き込む引張エレメン
トが設けられており、該引張エレメントが、前記突起(10)にかけられた、通
常では外方へ向けられているプレロードを克服するためには不十分である引張力
を有している、請求項1から17までのいずれか1項記載の装置。 - 【請求項19】 前記突起(10)にかけられた、外方へ向けられているプ
レロードが減じられると、前記引張エレメントの引張力により、前記突起(10
)が内方へ向かって引き込まれるようになっている、請求項18記載の装置。 - 【請求項20】 前記引張エレメントが、前記突起(10)に取り付けられ
たばねリングである、請求項18または19記載の装置。 - 【請求項21】 前記ばねリングが、前記突起(10)の内周に配置されて
いる、請求項20記載の装置。 - 【請求項22】 前記突起(10,51)が4つ設けられている、請求項1
から21までのいずれか1項記載の装置。
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