JP2006114093A - Lamination apparatus of disk substrate and lamination method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法に関し、特に、内径が異なる2枚のディスク基板を貼り合わせて作製されるディスク状記録媒体の製造に使用して好適なディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法に関する。
BACKGROUND OF THE
現在、CD(Compact Disc)、MD(Mini Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスクが利用されている。光ディスクは、例えば、以下のように製造される。まず、射出成形法でポリカーボネートなどの合成樹脂材料から、平面円環状のディスク基板を成形する。次に、成形されたディスク基板の主面上に、スパッタリング法により記録層となる反射膜を成膜する。例えば、CDやMDは、この形成された記録層を覆うようにディスク基板の主面上に保護層を設けることで作製され、単層DVDは、この記録層が形成されたディスク基板にダミーのディスク基板を貼り合わせることで作製され、2層DVDは、2種類の膜材により作製された2枚のディスク基板を、中間層となる接着剤により貼り合わせることで作製される。 Currently, optical discs such as CD (Compact Disc), MD (Mini Disc), and DVD (Digital Versatile Disc) are used. The optical disc is manufactured as follows, for example. First, a planar annular disk substrate is formed from a synthetic resin material such as polycarbonate by an injection molding method. Next, a reflective film to be a recording layer is formed on the main surface of the molded disk substrate by a sputtering method. For example, a CD or MD is manufactured by providing a protective layer on the main surface of a disk substrate so as to cover the formed recording layer, and a single-layer DVD is a dummy on the disk substrate on which the recording layer is formed. A two-layer DVD is manufactured by bonding together a disk substrate, and two disk substrates manufactured using two types of film materials are bonded together using an adhesive serving as an intermediate layer.
ディスク基板同士を貼り合わせる光ディスクの製造における貼り合わせ工程では、ディスク基板間に介在する接着剤層の厚みの均一化、接着剤層への気泡の混入の防止、偏心を防止するための芯出しなど高度な技術が要求される。 In the laminating process in the manufacture of optical discs that bond disc substrates together, the thickness of the adhesive layer interposed between the disc substrates is made uniform, bubbles are prevented from entering the adhesive layer, centering to prevent eccentricity, etc. Advanced technology is required.
例えば、スピンコータを使用してディスク基板の貼り合わせ面上にUV硬化型樹脂や感圧型樹脂などの接着剤を展延して他のディスク基板を貼り合わせる方法が知られている。しかしながら、スピンコートによる接着剤の展延では、接着剤層を精度よく均等な厚みとすることが困難であった。例えば、センターホールを有するディスク基板の内周部に液状の接着剤を滴下して、滴下した接着剤をスピンコートで展延すると、接着剤の厚みが内周部から外周部に向かって厚くなってしまう。 For example, a method is known in which an adhesive such as a UV curable resin or a pressure-sensitive resin is spread on a bonding surface of a disk substrate using a spin coater to bond another disk substrate. However, in the spread of the adhesive by spin coating, it has been difficult to make the adhesive layer have a uniform thickness with high accuracy. For example, when a liquid adhesive is dropped on the inner periphery of a disk substrate having a center hole, and the dropped adhesive is spread by spin coating, the thickness of the adhesive increases from the inner periphery toward the outer periphery. End up.
そこで、例えば下記の特許文献1には、重ね合わせた2枚のディスク基板の外周部を加熱して、ディスク基板間の接着剤をスピンコートで展延することで、内外周での接着剤層の厚みを均一化することが記載されている。
Therefore, for example, in
また、例えば下記の特許文献2には、ディスク基板のピット面の反射膜上に紫外線硬化樹脂をスピンコートで展延して保護膜を形成し、形成した保護膜を挟んで他のディスク基板を貼り合わせる際に、ディスク基板の外周部付近を押圧してから全面を押圧することで、保護膜の厚みムラを均一にすることが記載されている。
Also, for example, in
しかしながら、上述した特許文献1に記載の外周部を加熱する方式は、ディスク基板上の意図した狭いエリアを温調することが困難であり、特に、サイズが小さいディスク基板の貼り合わせへの適用は困難である。また、ディスク基板の外周部に加える熱がディスク基板のスキューに大きな影響を与えるため、特に、厚みが薄いディスク基板の貼り合わせに適用するのは困難であるという問題点があった。
However, the method of heating the outer peripheral portion described in
また、上述した特許文献2に記載されている厚みムラの均一化は、ディスク基板の外周端に表面張力で発生する保護膜の盛り上がりを改善するためのものであり、スピンコートによって、内周部から外周部に向かって厚く展延されてしまう接着剤の厚みを均一化するものではなかった。
Further, the uniformity of thickness unevenness described in
したがって、この発明の目的は、比較的簡便な機構で確実に接着剤層の厚みを均一に安定して形成することができ、外周部の厚みの調整を正確に簡単に行えるディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to bond disk substrates that can be formed stably and uniformly with a relatively simple mechanism, and the thickness of the outer peripheral portion can be adjusted accurately and easily. An object is to provide an apparatus and a bonding method.
上記目的を達成するために、第1の発明は、少なくとも一方の貼り合わせ面にスピンコートによって接着剤が展延された第1および第2のディスク基板を貼り合わせるディスク基板の貼り合わせ装置において、軸方向に移動可能であり、第1のディスク基板および第1のディスク基板よりも内径が小さい第2のディスク基板が嵌入される段差状のセンターピンと、第1のディスク基板および第2のディスク基板の貼り合わせ面が対向するように、第1および第2のディスク基板を順次センターピンに嵌入して載置テーブル上に配置する配置手段と、配置手段によって配置された第2のディスク基板の外周部を、載置テーブルに向かって外周側から径方向に段階的に押圧する押圧手段とを有することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置である。 To achieve the above object, the first invention is a disc substrate laminating apparatus for laminating the first and second disc substrates in which an adhesive is spread on at least one laminating surface by spin coating. A step-shaped center pin into which a first disk substrate and a second disk substrate having an inner diameter smaller than the first disk substrate are movable, and the first disk substrate and the second disk substrate. Placing means for sequentially placing the first and second disk substrates into the center pin and placing them on the mounting table so that the bonding surfaces of the two face each other, and the outer periphery of the second disk substrate placed by the placing means A disk substrate laminating apparatus, comprising: a pressing unit configured to press the portion stepwise in a radial direction from the outer peripheral side toward the mounting table. A.
また、第2の発明は、少なくとも一方の貼り合わせ面にスピンコートによって接着剤が展延された内径が異なる第1および第2のディスク基板を貼り合わせるディスク基板の貼り合わせ方法において、軸方向に移動可能であり、第1のディスク基板および第1のディスク基板よりも内径が小さい第2のディスク基板が嵌入される段差状のセンターピンに、第1のディスク基板および第2のディスク基板の貼り合わせ面が対向するように、第1および第2のディスク基板を順次嵌入して載置テーブル上に配置するステップと、載置テーブルに配置された第2のディスク基板の外周部を、載置テーブルに向かって外周側から径方向に段階的に押圧するステップとを有することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a disc substrate laminating method in which an adhesive is spread on at least one laminating surface by spin coating, and the first and second disc substrates having different inner diameters are bonded in the axial direction. The first disk substrate and the second disk substrate are attached to a step-shaped center pin into which the first disk substrate and the second disk substrate having a smaller inner diameter than the first disk substrate are inserted. The step of sequentially inserting the first and second disk substrates and arranging them on the mounting table so that the mating surfaces face each other, and the outer peripheral portion of the second disk substrate arranged on the mounting table are mounted. And a step of stepwise pressing in a radial direction from the outer peripheral side toward the table.
この発明によれば、載置テーブル上に配置した第2のディスク基板の外周部を、載置テーブルに向かって外周側から径方向に段階的に押圧することで、外周部の外側が線接触により押圧されてから外周部の内側が押圧される。これによって、貼り合わせの際に接着剤層に混入した気泡が内周側に向かって押し出される。また、外周部の内側を押圧することで、スピンコートによって内周部から外周部に向かって厚く展延される接着剤の厚みを均一化することができる。 According to the present invention, the outer periphery of the second disk substrate disposed on the mounting table is pressed in a radial direction from the outer periphery toward the mounting table, so that the outside of the outer periphery is in line contact. The inner side of the outer peripheral portion is pressed after being pressed by. Thereby, the bubbles mixed in the adhesive layer at the time of bonding are pushed out toward the inner peripheral side. Further, by pressing the inside of the outer peripheral portion, the thickness of the adhesive that is thickly extended from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion by spin coating can be made uniform.
ディスク基板の形状が小さい場合や薄い場合であっても、外周部を押圧するだけでよいので、比較的簡便な機構で確実に接着剤層の厚みを均一に安定して形成することができる。また、押圧力を適宜設定することで、外周部の厚みの調整を正確に簡単に行うことができる。 Even if the shape of the disk substrate is small or thin, it is only necessary to press the outer peripheral portion, so that the thickness of the adhesive layer can be reliably and uniformly formed with a relatively simple mechanism. Further, the thickness of the outer peripheral portion can be adjusted accurately and easily by appropriately setting the pressing force.
以下、この発明の一実施形態によるディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法について、図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態を適用した貼り合わせ型光ディスクの製造装置の構成の一例である。また、図2は、その製造装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。 Hereinafter, a disk substrate bonding apparatus and a bonding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of the configuration of a bonded optical disk manufacturing apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a processing flow in the manufacturing apparatus.
成形装置1は、平面円環状の2枚のディスク基板を成形するキャビティを有している。キャビティは、例えば固定金型と可動金型からなる開閉可能な金型で構成されている。成形装置1は、射出成形法により、ポリカーボネートなどの合成樹脂材料からなる、外径が同一で内径の異なる2枚のディスク基板を成形する。以下、内径が小さい方のディスク基板を小径ディスク基板と称し、内径が大きい方のディスク基板を大径ディスク基板と称する。また、小径ディスク基板および大径ディスク基板をまとめて2枚のディスク基板と称する。
The
なお、これら2枚のディスク基板を成形する各々のキャビティの一主面には、異なった情報のピットを形成するスタンパが取り付けられており、これら2枚のディスク基板の一主面上には、信号記録面が設けられるように、それぞれスタンパによって転写された微細な凹みによるピットが形成される。 A stamper for forming pits of different information is attached to one main surface of each cavity for molding these two disk substrates. On one main surface of these two disk substrates, Pits are formed by fine dents transferred by the stamper so that the signal recording surface is provided.
基板成形工程は、成形装置1によって、これら2枚のディスク基板を成形する(ステップS1)。成形装置1で成形されたディスク基板は、取り出し機2によって、冷却装置3に搬送される。
In the substrate forming step, the two disk substrates are formed by the forming apparatus 1 (step S1). The disk substrate molded by the
取り出し機2は、ディスク基板を保持可能な取り出し用のアームを有している。取り出し機2は、このアームを、例えば成形装置1のキャビティを構成する金型の開閉と同期するように制御し、成形された2枚のディスク基板をキャビティから取り出し、冷却装置3に搬送する。なお、2枚のディスク基板をキャビティから同時に取り出す機構とすることで、効率化を図ることができる。
The take-
冷却装置3は、取り出し機2から2枚のディスク基板を受け取る機構を有している。なお、2枚のディスク基板を同時に受け取る機構とすることで、効率化を図ることができる。冷却装置3は、さらに、ディスク基板を冷却する機構と、ディスク基板を所定の枚数(例えば3〜20枚)だけ蓄える機構と、次工程(成膜工程)の処理を行う成膜装置で、反射膜をディスク基板に付加する機構に適合する方向にディスク面の向きを合わせる機構と、ディスク基板を投入された順番に次工程(成膜工程)に時間調整して渡す機構とを有している。例えば、投入されたディスク基板を次工程(成膜工程)に渡す時間は、最も早い場合で、前工程(基板成形工程)での基板成形の1サイクル分の時間とし、最も遅い場合で、基板成形のサイクル時間とストレージ可能数とを乗算した時間とする。
The
冷却工程は、基板成形工程で成形されたディスク基板を、冷却装置3によって冷却する(ステップS2)。冷却装置3によって冷却されたディスク基板は、第1の搬送用アーム4によって、成膜装置に搬送される。小径ディスク基板は、第1の成膜装置5に搬送され、大径ディスク基板は、第2の成膜装置6に搬送される。
In the cooling process, the disk substrate molded in the substrate molding process is cooled by the cooling device 3 (step S2). The disk substrate cooled by the
第1の搬送用アーム4は、冷却装置3から、2枚のディスク基板を取り出す機構を有している。なお、2枚のディスク基板を同時に取り出す機構とすることで、効率化を図ることができる。また、第1の搬送用アーム4は、取り出した2枚のディスク基板を、次工程(成膜工程)の処理を行う成膜装置に搬送し、冷却装置3からのディスク基板の取り出し位置に戻る機構を有している。なお、2枚のディスク基板を、それぞれ同時に搬送する機構とすることで、効率化を図ることができる。
The
また、第1の搬送用アーム4は、サンプリング装置10に、2枚のディスク基板を供給する機構を有している。なお、2枚のディスク基板を、それぞれ同時に供給する機構とすることで、効率化を図ることができる。成膜前のディスク基板のサンプリングを行う場合には、この機構が用いられる。
The
さらに、第1の搬送用アーム4は、成膜装置から2枚のディスク基板を取り出し、取り出したディスク基板を次工程(接着剤塗布工程)の処理を行う接着剤塗布装置に搬送し、成膜装置からのディスク基板の取り出し位置に戻る機構を有している。第1の成膜装置5から取り出した小径ディスク基板は、第1の接着剤塗布装置7に搬送され、第2の成膜装置6から取り出した大径ディスク基板は、第2の接着剤塗布装置8に搬送される。なお、2枚のディスク基板を、成膜装置からそれぞれ同時に取り出す機構とすることで、効率化を図ることができる。また、2枚のディスク基板を、接着剤塗布装置へそれぞれ同時に搬送する機構とすることで、効率化を図ることができる。
Further, the
第1の搬送用アーム4は、冷却装置3からと、成膜装置からとの2つのディスク基板の取り出し動作を同時に行う機構、成膜装置へと、接着剤塗布装置へとの2つのディスク基板の搬送動作を同時に行う機構、ディスク基板の搬送動作後に、再び取り出し位置に戻る2つの戻り動作が同時に行われる機構を有している。ここでは、効率化を図る為に、第1の搬送用アーム4は、これら2つの取り出し、搬送および戻り動作を同時に行う機構としているが、必ずしも同時でなくても良いことは言うまでもない。
The
成膜装置5は、小径ディスク基板の信号(ピット)転写面側にシリコン、アルミニウム、銀等の反射膜をスパッタリング法にて付加する機能を有している。また、成膜装置5は、第1の搬送用アーム4から成膜前の透明なディスク基板を受け取る機能、第1の搬送用アーム4に成膜済みのディスク基板を渡す機能、スパッタリングを行う空間をスパッタ条件に適した圧力に調整する機能、スパッタリングを行う空間にディスク基板を移動させるための機能を有している。
The
成膜装置6は、大径ディスク基板の信号(ピット)転写面側にシリコン、アルミニウム、銀等の反射膜をスパッタリング法にて付加する機能を有している。また、成膜装置6は、第1の搬送用アーム4から成膜前の透明なディスク基板を受け取る機能、第1の搬送用アーム4に成膜済みのディスク基板を渡す機能、スパッタリングを行う空間をスパッタ条件に適した圧力に調整する機能、スパッタリングを行う空間にディスク基板を移動させるための機能を有している。
The
成膜工程は、冷却装置3によって冷却された2枚のディスク基板のそれぞれに、これら成膜装置によって成膜処理を施す(ステップS3)。小径ディスク基板は、成膜装置5によって成膜処理され、大径ディスク基板は、成膜装置6によって成膜処理される。上述したように、第1の搬送用アーム4によって、成膜後の小径ディスク基板は、接着剤塗布装置7に供給され、大径ディスク基板は、接着剤塗布装置8にそれぞれ供給される。
In the film forming process, a film forming process is performed on each of the two disk substrates cooled by the
接着剤塗布装置7は、成膜済みの小径ディスク基板の中央近傍(例えば、センターホール径がφ15mm程度であれば、φ20mm〜φ26mm付近)をバキュームにて吸着保持する機構を備えたテーブルを有している。接着剤塗布装置7は、スピンコート法によって、小径ディスク基板の貼り合わせ面となる主面上に接着剤を塗布するものであり、小径ディスク基板を保持するテーブルを、例えば、30rpm〜8000rpmの範囲の回転数で回転させる機構、小径ディスク基板の中央近傍に位置再現性良く接着剤を塗布する機構、回転により振り切られた接着剤を接着剤供給タンクに戻す機構を有している。なお、大径ディスク基板側のみに接着剤を塗布する場合には、接着剤塗布装置7のテーブルは、小径ディスク基板の仮置きテーブルとして使用される。 The adhesive applicator 7 has a table having a mechanism for vacuum-holding the vicinity of the center of a small-diameter disk substrate on which the film has been formed (for example, if the center hole diameter is about φ15 mm, φ20 mm to φ26 mm). ing. The adhesive application device 7 is for applying an adhesive on a main surface to be a bonding surface of a small-diameter disk substrate by spin coating, and a table for holding the small-diameter disk substrate is set in a range of, for example, 30 rpm to 8000 rpm. And a mechanism for applying an adhesive with good position reproducibility near the center of the small-diameter disk substrate, and a mechanism for returning the adhesive shaken off by rotation to the adhesive supply tank. When applying the adhesive only to the large-diameter disk substrate side, the table of the adhesive application device 7 is used as a temporary placement table for the small-diameter disk substrate.
接着剤塗布装置8は、成膜済みの大径ディスク基板の中央近傍(例えば、センターホール径がφ15mm程度であれば、φ20mm〜φ26mm付近)をバキュームにて吸着保持する機構を備えたテーブルを有している。接着剤塗布装置8は、スピンコート法によって、大径ディスク基板の貼り合わせ面となる主面上に接着剤を塗布するものであり、大径ディスク基板を保持するテーブルを、例えば、30rpm〜8000rpmの範囲の回転数で回転させる機構、大径ディスク基板の中央近傍に位置再現性良く接着剤を塗布する機構、回転により振り切られた接着剤を接着剤供給タンクに戻す機構を有している。なお、小径ディスク基板側のみに接着剤を塗布する場合には、接着剤塗布装置8のテーブルは、大径ディスク基板の仮置きテーブルとして使用される。
The
接着剤塗布工程は、成膜装置によって成膜が施された2枚のディスク基板に、接着剤塗布装置によって接着剤を塗布する(ステップS4)。図1に示す例では、小径ディスク基板は、貼り合わせ面となる主面上に接着剤塗布装置7によって接着剤を塗布され、大径ディスク基板は、貼り合わせ面となる主面上に接着剤塗布装置8によって接着剤を塗布される。接着剤が塗布された小径ディスク基板は、第2の搬送用アーム9によって、反転装置11に供給され、接着剤が塗布された大径ディスク基板は、第2の搬送用アーム9によって、貼り合わせ用のテーブル装置12のディスク基板受け取り部にそれぞれ供給される。なお、サンプリング用のディスク基板は、第2の搬送用アーム9によって、サンプリング装置10に供給される。
In the adhesive application process, the adhesive is applied to the two disk substrates on which the film is formed by the film forming apparatus, using the adhesive applying apparatus (step S4). In the example shown in FIG. 1, the small-diameter disk substrate is coated with an adhesive on the main surface serving as a bonding surface by an adhesive application device 7, and the large-diameter disk substrate is bonded onto the main surface serving as a bonding surface. An adhesive is applied by the
第2の搬送用アーム9は、次工程(ディスク基板貼り合わせ工程)の処理を行うため、接着剤塗布装置から2枚のディスク基板をそれぞれ取り出し、取り出したディスク基板を反転装置11と、テーブル装置12のディスク基板受け取り部のテーブルとに供給する機構を有している。小径ディスク基板は、反転装置11に供給される。大径ディスク基板は、テーブル装置12のディスク基板受け取り部に供給され、センターピンに嵌挿される。なお、2枚のディスク基板を、接着剤塗布装置からそれぞれ同時に取り出す機構とすることで、効率化を図ることができる。また、2枚のディスク基板を、反転装置11とテーブル装置12とに、それぞれ同時に供給する機構とすることで、効率化を図ることができる。
The second transfer arm 9 takes out the two disk substrates from the adhesive application device in order to perform the process of the next step (disk substrate bonding step), and removes the removed disk substrates from the reversing
また、第2の搬送用アーム9は、接着剤塗布装置と反転装置11との間にあるサンプリング装置10に、2枚のディスク基板を供給する機構を有している。なお、2枚のディスク基板を、それぞれ同時に供給する機構とすることで、効率化を図ることができる。成膜後のディスク基板のサンプリングを行う場合には、この機構が用いられる。
The second transfer arm 9 has a mechanism for supplying two disk substrates to the sampling device 10 between the adhesive applying device and the reversing
さらに、第2の搬送用アーム9は、接着剤塗布装置からのディスク基板の取り出し位置に戻る機構を有している。第2の搬送用アーム9は、第1の搬送用アーム4と同期するよう制御されている。すなわち、ディスク基板の取り出し動作は、第1の搬送用アーム4の取り出し動作と同時に行われ、ディスク基板の供給動作は、第1の搬送用アーム4の供給動作と同時に行われる。また、ディスク基板の取り出し位置に戻る動作は、第1の搬送用アーム4の戻り動作と同時に行われる。ここでは、効率化を図る為に、第2の搬送用アーム9を第1の搬送用アーム4と同期するよう制御する機構としているが、必ずしも同期させなくても良いことは言うまでもない。
Further, the second transfer arm 9 has a mechanism for returning to the disk substrate take-out position from the adhesive application device. The second transfer arm 9 is controlled to synchronize with the
サンプリング装置10は、サンプリングの為のディスク基板を取得するための装置であり、成膜前の小径ディスク基板および大径ディスク基板を、第1の搬送用アーム4から受け取る機能、成膜後の小径ディスク基板および大径ディスク基板を第2の搬送用アーム9から受け取る機能、これら機能により受け取ったディスク基板を安全に手で取り出すことを可能とする機能を有している。
The sampling device 10 is a device for obtaining a disk substrate for sampling, and has a function of receiving a small-diameter disk substrate and a large-diameter disk substrate before film formation from the
反転装置11は、小径ディスク基板を第2の搬送用アーム9から受け取る機構、上向きである小径ディスク基板の接着剤塗布面を下向きにする機構、小径ディスク基板を、テーブル装置12のディスク受け取り部に供給し、載置テーブルのセンターピンに嵌挿する機構とを有している。反転装置11と第2の搬送用アーム9によって、小径ディスク基板と大径ディスク基板とが接着剤を介在する向きでセンターピンに嵌入される。
The reversing
テーブル装置12は、円盤状の回転テーブルを有している。この回転テーブル上には、大径ディスク基板を載せる載置テーブルが設けられている。この載置テーブルの中央部には、センターピンが設けられている。図1に示す例では、この載置テーブルとセンターピンとの組が回転テーブル上に4セット設けられている。テーブル装置12は、回転テーブルを回転させ、ディスク基板が載置される載置テーブルを、ディスク受け取り部、真空貼り合わせ装置13、接着剤硬化装置14、ディスク取り出し部のそれぞれに移動する機能を有している。載置テーブルとセンターピンとの組は、テーブル装置12の構造から、効率化を考慮して、4セットとすることが好ましいが、3セット以下や5セット以上とすることも可能である。
The
真空貼り合わせ装置13は、センターピンに嵌入された小径ディスク基板と大径ディスク基板とを貼り合わせる。上述した取り出し機2の取り出し用アーム、第1の搬送用アーム4、第2の搬送用アーム9、反転装置11などの搬送装置のハンドリングミスなどによって、第2の搬送用アーム9および反転装置11により、小径ディスク基板および大径ディスク基板のどちらか一方だけしかセンターピンに嵌入されない場合がある。このような場合、真空貼り合わせ装置13は、小径ディスク基板と大径ディスク基板の貼り合わせを行わない。
The
ディスク基板貼り合わせ工程は、接着剤塗布装置によって接着剤が塗布されたディスク基板を、真空貼り合わせ装置13によって貼り合わせる(ステップS5)。真空貼り合わせ装置13によって貼り合わされたディスク基板は、回転テーブルによって接着剤硬化装置14に搬送される。
In the disk substrate bonding step, the disk substrate coated with the adhesive by the adhesive coating device is bonded by the vacuum bonding device 13 (step S5). The disk substrate bonded by the
接着剤硬化装置14は、ディスク基板間の接着剤を硬化する機構と、ディスク基板の外周部に窒素ガスを吹き付ける機構とを有している。接着剤が紫外線硬化型の接着剤である場合、接着剤を硬化する機構は、例えば、UV光を小径ディスク基板側の面に照射して、ディスク基板間の接着剤を硬化する機構、UV光を照射必要エリアの外に出さない機構、UV光を照射必要面に均一に照射するための多面体又は円筒形の反射機構、小径ディスク基板を上昇又は下降状態でUV照射を行う機構により構成する。
The
接着剤硬化装置14は、上述した搬送装置のハンドリングミスなどによって、真空貼り合わせ装置13から、小径ディスク基板および大径ディスク基板のどちらか一方だけしか搬送されない場合であっても、接着剤が塗布されたディスク基板が供給された場合には、そのディスク基板の接着剤を硬化する。
Even when only one of the small-diameter disk substrate and the large-diameter disk substrate is transported from the
接着剤硬化工程は、真空貼り合わせ装置13によって貼り合わされた2枚のディスク基板に介在する接着剤を、接着剤硬化装置14によって硬化する(ステップS6)。接着剤硬化装置14によって接着剤が硬化されたディスク基板は、回転テーブルによってテーブル装置12のディスク基板取り出し部に移動され、取り出し用アーム15によってテーブル装置12から取り出される。
In the adhesive curing step, the adhesive present in the two disk substrates bonded by the
取り出し用アーム15は、テーブル装置12のディスク基板取り出し部からディスク基板を取り出す機構と、反転用アーム16にディスク基板を供給する機構と、反転用アーム16からディスク基板を受け取る機構と、廃棄部17にディスク基板を移動させる機構と、排出装置18にディスク基板を渡す機構とを有している。
The take-out
反転用アーム16は、取り出し用アーム15からディスク基板を受け取る機構と、保持しているディスク基板を反転する機構と、取り出し用アーム15にディスク基板を渡す機構とを有している。
The reversing arm 16 has a mechanism for receiving the disk substrate from the take-out
廃棄部17は、ディスク基板を、例えば0〜100枚程積み重ねる機構と、積み上げられたディスク基板を手動で引き出して取り出せる機構とを有している。
The discarding
排出装置18は、次工程(後処理工程)の処理を行う搬出装置19にディスク基板を渡す機構を有している。
The
取り出し用アーム15によってテーブル装置12から取り出されたディスク基板は、反転用アーム16に渡され、反転用アーム16によって反転される。上述した搬送装置のハンドリングミスなどによって貼り合わせが行われずに接着剤が硬化されたディスク基板など、正常に処理が行われなかったディスク基板は、反転用アーム16によって、廃棄部17に移動され、廃棄用ディスク基板として積み重ねられる。正常に処理が行われたディスク基板は、反転用アーム16から取り出し用アーム15に渡される。
The disk substrate taken out from the
取り出し用アーム15は、反転用アーム16から受け取ったディスク基板を排出装置18に供給し、排出装置18は、取り出し用アーム15から受け取ったディスク基板を搬出装置19に供給する。搬出装置19は、ディスクの検査等の後処理を行い(ステップS7)、製造が完了した光ディスクを搬出する(ステップS8)。
The take-out
ここで、上述した小径ディスク基板と大径ディスク基板の貼り合わせについて、詳細に説明する。貼り合わされる小径ディスク基板および大径ディスク基板は、例えば、図3に示す平面円環形状を有する。なお、図3Aに示すディスク基板20は、小径ディスク基板の一例であり、図3Bに示すディスク基板21は、大径ディスク基板の一例である。
Here, the bonding of the small-diameter disk substrate and the large-diameter disk substrate described above will be described in detail. The small-diameter disk substrate and the large-diameter disk substrate to be bonded have, for example, a planar annular shape shown in FIG. Note that the
ディスク基板20およびディスク基板21の外形d1およびd2は、共に60mmとされ、ディスク基板20およびディスク基板21厚みt1およびt2は、共に0.4mmとされる。また、ディスク基板20の内径d2は、11mmとされ、ディスク基板21の内径d4は、13mmとされる。このように、貼り合わせるディスク基板20とディスク基板21とで内径を異ならせることで、例えば、チャッキング用の金具を容易に取り付けることができる。また、ディスク基板20およびディスク基板21の重量は、共に1.2g程度とされている。
The outer shapes d1 and d2 of the
上述したように、搬送用アーム9は、大径ディスク基板、すなわちディスク基板21をテーブル装置12の載置テーブルに設けられたセンターピンに嵌入し、小径ディスク基板、すなわちディスク基板20を反転装置11に供給する。また、反転装置11は、搬送用アーム9から供給されたディスク基板20を反転してからディスク基板21が嵌入されたセンターピンに嵌入する。
As described above, the transfer arm 9 fits the large-diameter disk substrate, that is, the
搬送用アーム9は、例えば、図4に示す機構によって、ディスク基板20およびディスク基板21を保持して搬送する。すなわち、搬送装置本体22の回動および昇降可能なアーム駆動部23に搬送アーム24の一端側が固定されている。搬送アーム24の他端側には、ディスク基板25の保持、および保持しているディスク基板25を離すためのエアチャック26とプッシャリング27とが設けられている。なお、ディスク基板25は、ここでは小径ディスク基板または大径ディスク基板のことである。
The transport arm 9 holds and transports the
図5は、エアチャック26およびプッシャリング27付近の斜視図である。エアチャック26は、例えば、ロータリ駆動形エアチャックであり、図6に示すように、3箇所の駆動部28を有し、各駆動部28に設けられている3本のチャック爪29を開閉可能な構成とされている。エアチャック26は、例えば、エアの圧力をかけることでチャック爪29が広がり、エアを抜くことによってチャック爪29が狭まる構成とされている。なお、駆動部28は、ロータリ駆動形エアチャックに限らず、メカチャックなど、他の駆動機構によって駆動してもよい。
FIG. 5 is a perspective view of the vicinity of the
チャック爪29は、それぞれ直線的な棒形状を有しており、それぞれが平行且つ均等に配置されるように設けられている。このそれぞれが平行且つ均等に配置された部分でディスク基板25が保持される。
Each of the
チャック爪29を狭めた状態では、3本のチャック爪29は、ディスク基板25のセンターホールに挿通し、チャック爪29を広げた状態では、3本のチャック爪29は、ディスク基板25のセンターホールに挿通しない構成とされている。
When the
依って、エアチャック26により、チャック爪29を狭めた状態で、ディスク基板25のセンターホールに3本のチャック爪29を挿入してから、3本のチャック爪29を広げることで、ディスク基板25のセンターホールの内壁を外側に向かって均等に加圧し、ディスク基板25を保持することができる。また、チャック爪29は、直線的な棒形状であることから、ディスク基板25のセンターホールの内壁に対する加圧を緩めることで、保持しているディスク基板25を離すことができる。ディスク基板25は、チャック爪29に沿って離されることから、チャック爪29は、ディスク基板25を離す際に、ガイドとして機能する。チャック爪29が保持しているディスク基板25は、チャック爪29を狭めるように移動して離してもよいが、ガイドとして精度よく機能させるために、加圧を緩めるだけでチャック爪29は動かさないことが好ましい。
Therefore, the three
なお、チャック爪29は、図5および図6に示した構成に限らず、ディスク基板25を保持することができ、保持したディスク基板25を離したときにガイドとして機能するものであれば、他の構成であってもよい。例えば、駆動部28およびチャック爪29の個数は、位置精度の再現を良好とするために3個としているが、これに限定するものではない。また、例えば、チャック爪29の形状は、直線的な棒形状に限らず、途中で曲がった形状を有していたり、ディスク基板25のセンターホールに沿って湾曲した板形状であったりしてもよい。
The
プッシャリング27は、プッシャリング用エアシリンダ30によって、図5に示す矢印方向、すなわちディスク基板25を保持する部分のチャック爪29に沿って昇降可能とされている。プッシャリング用エアシリンダ30は、例えば、スイッチがオンとなることで、プッシャリング27がディスク基板25を押し出す所定の位置まで下降し、スイッチがオフとなることで、プッシャリング27がディスク基板25を保持する所定の位置まで上昇する構成とされている。プッシャリング27は、保持しているディスク基板25を離す際に、ディスク基板25を押し出すためのものであり、ディスク基板25のセンターホール近傍を均等に押圧する円環形状を有している。
The
なお、プッシャリング27の形状は、図5に示したものに限定されるものではなく、保持しているディスク基板25を均等な圧力で押し出せるのであれば、円環形状以外の他の形状であってもよい。また、プッシャリング27は、プッシャリング用エアシリンダ30に限らず、モータなど他の動力源によって昇降する構成であってもよい。
The shape of the
図7および図8は、ディスク基板20およびディスク基板21が嵌入されるセンターピンの形状の一例を示す。センターピン31は、上述した3本のチャック爪29がそれぞれ嵌入される切り欠き32を先端部に有している。そのさらに先端部は、段差状に縮径されている。依って、センターピン31は、2段ピンの構成とされている。センターピン31に嵌入されたディスク基板20とディスク基板21とは、それぞれの主面が平行となるように構成されている。なお、センターピン31に嵌入されたディスク基板21は、載置面によって支持される。
7 and 8 show an example of the shape of the center pin into which the
直径Aの下側のピン(以下、下段ピンと称する)には、ディスク基板21が嵌入され、直径Bの上側のピン(以下、上段ピンと称する)には、ディスク基板20が嵌入される。
A
下段ピンの直径Aは、ディスク基板21の内径よりも僅かに小さい値、例えば5μm程度小さい値で構成されている。同様に、上段ピンの直径Bは、ディスク基板20の内径よりも僅かに小さい値、例えば5μm程度小さい値で構成されている。これにより、センターピン31にディスク基板20とディスク基板21を嵌入するだけで、偏心が許容範囲内におさまるように容易に芯出しを行うことができる。
The diameter A of the lower pin is configured to be a value slightly smaller than the inner diameter of the
上段ピンの先端部には、ディスク基板20が嵌入されやすいように、テーパ33が設けられている。また、図9に示すように、下段ピンの端部には、下段ピンに嵌入されるディスク基板21、すなわちディスク基板21が嵌入されやすいように、テーパ34が設けられている。テーパ34の水平長さL1は、エアシリンダやモータなどを用いた一般的な搬送アームでの位置決めの許容ズレ量以内、例えば0.2mm程度とされている。
A
ディスク基板20とディスク基板21とを貼り合わせる場合、まず、図10から図14に示すようにして、センターピン31にディスク基板21が嵌入される。すなわち、図10に示すように、まず、ディスク基板21のセンターホールに、狭めた状態のチャック爪29を接着剤35の塗布面側から挿入し、挿入したチャック爪29を広げて外向に加圧し、ディスク基板21のセンターホールの内壁を外側に押さえつけ、ディスク基板21を保持する。このとき、プッシャリング27は、上昇している。なお、接着剤35は、通常のスピンコートによって貼り合わせ面側の主面全体に展延したもの、すなわち、図15に示すように、ディスク基板21の主面の中央付近にノズルによって滴下したものを、高速回転して広げたものであり、内周側から外周側に向かって厚くなっている。
When the
ディスク基板21を保持したら、図11に示すように、上述した搬送装置本体22のアーム駆動部23によって、保持したディスク基板21を、テーブル装置12のディスク基板受け取り部の載置テーブル36に設けられているセンターピン31の上部まで搬送し、センターピン31とディスク基板21のセンターホールとが同心上となるように位置決めする。このとき、ディスク基板21の内径がセンターピン31のテーパ34内に入るようにする。
When the
なお、センターピン31は、テーブル装置12の回転テーブル37上に設けられた載置テーブル36の載置面上に、載置面に対して垂直方向に移動可能に嵌挿されている。センターピン31は、図示しないエアシリンダなどの入出機構によって軸方向に上下に移動可能な構成とされている。センターピン31は、平常時には、所定の位置まで上昇されており、先端部を押圧することで、所定の位置まで下降する構成とされている。センターピン31は、例えば、エアシリンダの駆動によるエアの圧力によって、所定の位置まで上昇した状態となり、駆動を停止することで所定の位置まで下降した状態となる。なお、センターピン31は、エアシリンダに限らず、モータ、バネなど他の動力源によって上下する構成であってもよい。
The
回転テーブル37は、図示しない中心部の回転軸を中心に回転する円盤状のテーブルである。回転テーブル37は、円盤形状に限ったものではないが、テーブル面の中央部を中心に回転するため、テーブル面を円形とすることが好ましい。載置テーブル36は、回転テーブル37上に設けられたディスク基板21が載置される円盤状のテーブルである。載置テーブル36は、円盤形状に限ったものではないが、テーブル面にディスク基板21が載置されるため、テーブル面を円形とすることが好ましい。載置テーブル36は、回転テーブル37と一体構造であってもよい。
The rotary table 37 is a disk-shaped table that rotates around a central rotation axis (not shown). Although the rotary table 37 is not limited to a disk shape, it is preferable to make the table surface circular because it rotates around the center of the table surface. The mounting table 36 is a disk-shaped table on which the
ディスク基板21を位置決めしたら、図12に示すように、搬送装置本体22のアーム駆動部23によって、搬送アーム24を、ディスク基板21がセンターピン31に入り込む直前まで下降して、センターピン31の切り欠き32にチャック爪29を嵌入させる。
After the
切り欠き32にチャック爪29を嵌入させたら、ディスク基板21を保持するために、エアチャック26によってディスク基板21のセンターホールの内壁に加えていた圧力を緩める。このとき、エアチャック26によるディスク基板21の保持力は失われるが、チャック爪29は、そのままの位置で殆ど動かないため、また、ディスク基板21の重量が軽いため、ディスク基板21は、そのままの姿勢で保持される。このとき、ディスク基板21が落下したとしても、特に問題は生じない。
When the
エアチャック26によるチャック爪29の圧力を緩めたら、プッシャリング用エアシリンダ30によって、プッシャリング27を下降し、ディスク基板21を押し出す。ディスク基板21は、チャック爪29がガイドとなって、センターピン31のテーパ34まで真っ直ぐ下降する。
When the pressure of the
ここで、センターピン31とディスク基板21の内径とが、例えば0.2mmと若干ずれている場合、ディスク基板21は、センターピン31のテーパ34に案内されて、水平方向に調芯されようとする。このとき、エアチャック26のエアは抜けており、ディスク基板21の水平方向の動きを規制する力が弱くなっているため、チャック爪29は、ディスク基板21の動きに負けて、ディスク基板21の調芯に必要なだけすぼまる。依って、ディスク基板21は、チャック爪29からのストレスをあまり受けないため、割れや打痕などの損傷を受けることなくセンターピン31に調芯されて奥まで挿入される。
Here, when the
これにより、図13に示すように、ディスク基板21がセンターピン31に嵌入され、載置テーブル36上に載置される。
As a result, as shown in FIG. 13, the
ディスク基板21がセンターピン31に嵌入されたら、プッシャリング用エアシリンダ30によって、プッシャリング27を上昇して元の位置に戻し、搬送用アーム9を上昇する。以上によって、図14に示すように、ディスク基板21がセンターピン31に嵌入され、載置テーブル36へのディスク基板21の載置が完了する。
When the
このディスク基板21のセンターピン31への嵌入は、チャック爪29をセンターピン31へのガイドとして使用するため、偏心を少なくするために、センターピン31に嵌入されるディスク基板21との隙間が殆ど無く、さらに、ディスク基板21が嵌入されるセンターピン31の端部にテーパ34が十分に設けられない場合であっても、容易且つ確実にディスク基板21を嵌入して芯出しを行うことができる。
The
なお、ディスク基板20は、ディスク基板21の場合と同様にして搬送用アーム9によって保持され、反転装置11に搬送される。反転装置11は、搬送用アーム9から搬送されたディスク基板20を、図16から図19に示すようにして、ディスク基板21が既に嵌入されているセンターピン31に嵌入する。
The
すなわち、図16に示すように、まず、ディスク基板20の接着剤38が塗布されていない方の主面を、反転装置11の搬送アーム39の端部に設けられているバキュームパッド40で吸着して保持する。なお、接着剤38は、通常のスピンコートによって貼り合わせ面側の主面全体に展延したもの、すなわち、図20に示すように、ディスク基板20の主面の中央付近にノズルによって滴下したものを、高速回転して広げたものであり、内周側から外周側に向かって厚くなっている。
That is, as shown in FIG. 16, first, the main surface of the
バキュームパッド40は、図示しない真空源と接続された吸着口であり、その真空源の吸引によりディスク基板20の内周部を保持するものである。なお、反転装置11は、このようにディスク基板20を真空吸着によって保持するものに限定されるものではなく、メカチャックなど他の保持機構によってディスク基板20を保持する構成であってもよい。
The
ディスク基板20を保持したら、図17に示すように、図示しない反転装置11の反転機構によって、保持したディスク基板20を、接着剤38が下向きとなるように反転し、反転したディスク基板20を、センターピン31の上部まで搬送し、センターピン31とディスク基板20のセンターホールとが同心上となるように位置決めする。このとき、ディスク基板20の内径がセンターピン31のテーパ33内に入るようにする。テーパ33は、テーパ34と比較して大きくとれるため、一般的な搬送アーム39を用いた反転装置11であっても容易に位置決めを行うことができる。
When the
ディスク基板20の位置決めをしたら、図18に示すように、ディスク基板20を保持するために行っていたエアの吸引を噴出に切り換え、ディスク基板20の保持をやめて、ディスク基板20を反転装置11から離し、センターピン31にディスク基板20を嵌入する。なお、エアの吸引をやめることだけで、ディスク基板20を離してもよい。
When the
ディスク基板20をセンターピン31に嵌入したら、反転装置11を元の位置に移動する。以上によって、図19に示すように、ディスク基板21が嵌入されたセンターピン31に、ディスク基板20が嵌入され、ディスク基板20の芯出しが終了する。すなわち、ディスク基板20およびディスク基板21のそれぞれの貼り合わせ面に展延された接着剤35および接着剤38が対向するように、ディスク基板20およびディスク基板21が載置テーブル36上に同心上となるように配置される。
When the
このように、センターピン31の先端側に縮径部を設け、その縮径部に内径が小さいディスク基板20を嵌入して芯出しを行うことで、内径が異なるディスク基板20とディスク基板21とを貼り合わせる場合であっても、比較的簡便な機構で確実に安定してディスク基板20およびディスク基板21の中心位置を合わせることができる。
Thus, by providing a reduced diameter portion on the distal end side of the
センターピン31にディスク基板20とディスク基板21とが嵌入されたら、ディスク基板20およびディスク基板21は、テーブル装置12によって真空貼り合わせ装置13に搬送される。図21に真空貼り合わせ装置13の構成の一例を示す。
When the
真空貼り合わせ装置13は、チャンバ41と、エア通路42と、吸気弁43と、通気弁44と、プッシャ軸45と、モータ46と、プッシャ47と、シール部材48とを備えている。真空貼り合わせ装置13は、ディスク基板20とディスク基板21とが貼り合わされる密閉空間内の圧力を制御し、真空とするための機構と、センターピン31を移動し、ディスク基板20とディスク基板21とを貼り合わせる機構とを有している。
The
チャンバ41は、貼り合わせを行う空間を外部と仕切る部材であり、テーブル装置12側に対して接離可能とされている。なお、テーブル装置12側をチャンバ41側に対して接離可能としても良い。チャンバ41とテーブル装置12との間には、Oリングなどのシール部材48が設けられており、チャンバ41をテーブル装置12側に閉じた際に、チャンバ41とテーブル装置12側との隙間を塞ぐ構造とされている。
The
チャンバ41には、エア通路42が設けられており、チャンバ41内と、図示しない吸気装置の吸気口とが、エア通路42を介して通じている。エア通路42に設けられた吸気弁43は、チャンバ41内と図示しない吸気装置の吸気口との通気状態を調節するための弁である。エア通路42は、さらに外気と通気弁44を介して通じている。通気弁44は、チャンバ41内と外気との通気状態を調節するための弁である。
The
センターピン31と対向する部分のチャンバ41には、プッシャ軸45が嵌通されている。チャンバ41外のプッシャ軸45の一端は、モータ46と接続されている。プッシャ軸45は、モータ46の回転により、センターピン31の軸方向に移動する。チャンバ41内のプッシャ軸45の他端には、プッシャ47が備えられている。プッシャ47は、センターピン31およびセンターピン31に嵌入されているディスク基板20およびディスク基板21を、均一な圧力でテーブル装置12側に押圧する押圧面を有している。ここでは、プッシャ軸45とプッシャ47とを別体としているが、プッシャ軸45とプッシャ47とは、一体構造であっても良い。
A
真空貼り合わせ装置13は、モータ46、プッシャ軸45およびプッシャ47により、センターピン31の先端を押圧し、センターピン31が移動する構造とされている。センターピン31の先端の押圧は、これらモータ46、プッシャ軸45およびプッシャ47を用いたものに限定されるものではなく、例えば、押圧に用いる動力は、モータに限らず、エアシリンダを用いるなど、他の動力を使用する構造としてもよい。
The
センターピン31の先端を押圧することで、センターピン31をセンターピン31に嵌入されているディスク基板20およびディスク基板21を引き抜く方向に移動させて、ディスク基板20の貼り合わせ面とディスク基板21の貼り合わせ面とを密着し、ディスク基板20とディスク基板21とを貼り合わせる構造とされている。センターピン31は、嵌入されたディスク基板20のセンターホールとディスク基板21のセンターホールとが、同心上となるよう構成されているため、この貼り合わせ構造により、ディスク基板20とディスク基板21とを正確に位置合わせして貼り合わせることができる。
By pressing the tip of the
シール部材48、吸気弁43、通気弁44によって、チャンバ41をテーブル装置12側に閉じた際に、チャンバ41内の空間を密閉することができる。チャンバ41を閉じた状態で、吸気弁43を開放し、図示しない吸気装置でエアを吸引することで、チャンバ41内の空間を減圧し、真空状態とすることができる。また、そのような減圧状態から吸気弁43を閉じて、通気弁44を開放することで、チャンバ41内の空間の圧力を元の正常な状態とすることができる。すなわち、真空貼り合わせ装置13は、ディスク基板20とディスク基板21との貼り合わせが行われるチャンバ41内の密閉空間の圧力を制御することができる。
When the
ここで、図22に示すフローチャートを参照して、真空貼り合わせ装置13による貼り合わせ処理の流れの一例について説明する。
Here, with reference to the flowchart shown in FIG. 22, an example of the flow of the bonding process by the
貼り合わせ処理前の状態では、チャンバ41は、開いた状態とされている。また、プッシャ47は、センターピン31側に対して、退行した状態とされている。センターピン31に嵌入されたディスク基板20とディスク基板21とが回転テーブル37によって供給され、貼り合わせの準備が完了する。
In a state before the bonding process, the
貼り合わせの準備が完了したら、チャンバ41を閉じる(ステップS11)。チャンバ41を閉じて、チャンバ41内を密閉状態としたら、吸気弁43を開放し、図示しない吸気装置によってチャンバ41内のエアを吸引する。これにより、チャンバ41内を減圧し、この状態を保持する(ステップS12)。具体的には、チャンバ41内の圧力を10Pa〜300Paとし、その状態を1秒〜2秒保持する。
When preparation for bonding is completed, the
チャンバ41内を減圧した状態を保持したら、プッシャ47をテーブル装置12側へ突出する。これによって、センターピン31を回転テーブル37側に没入し、ディスク基板20の貼り合わせ面とディスク基板21の貼り合わせ面とを接合する(ステップS13)。このプッシャ47の突出については、後で詳細に説明する。
When the pressure in the
プッシャ47を突出し、ディスク基板20とディスク基板21とを貼り合わせたら、吸気弁43を閉じ、通気弁44を開放する。これにより、チャンバ41内が通気され、チャンバ41内の圧力が通常となる(ステップS14)。
When the
チャンバ41内を通気したら、チャンバ41を開けて、プッシャ47を、貼り合わせ前の元の位置に退行させる(ステップS15)。貼り合わされたディスク基板20とディスク基板21は、回転テーブル37によって次工程、すなわち接着剤硬化工程を行うための接着剤硬化装置14に供給される。
After venting the
なお、搬送不良などによってディスク基板20だけがセンターピン31に嵌入された場合には、テーブル装置12は、センターピン31を移動させず、未硬化の接着剤38がテーブル装置12の載置テーブル36などに付着しないようにする。この場合、真空貼り合わせ装置13から接着剤硬化装置14へは、センターピン31にディスク基板20が嵌入された状態で搬送され、接着剤38が硬化される。
When only the
ここで、上述した真空貼り合わせ装置13のプッシャ47について詳細に説明する。図23は、プッシャ47の構成の一例を示す。なお、ここでは説明を容易とするためハウジング部を省略する。プッシャ47は、載置テーブル36上に配置されたディスク基板20の外周部を、載置テーブル36に向かって外周側から径方向に段階的に押圧するために、外周リング51と内周リング52とからなる二重リングの構造を有している。
Here, the
外周リング51は、主面の外周部の外側を押圧する円環状の押圧面を有しており、内周リング52は、主面の外周部の内側を押圧する円環状の押圧面を有している。なお、ディスク基板20の主面を押圧する外周リング51および内周リング52の形状は、円環状の押圧面を有するものが好ましいが、主面の外周を均一に押圧できるのであれば、特に限定するものではなく、例えば、同円周上に均等に押圧部を配置した構成としてもよい。また、外周リング51および内周リング52の円環状の押圧面の内径および外径は、それぞれ、ディスク基板20およびディスク基板21の形状や接着剤35および接着剤38の厚み、粘度などを考慮して、適切な値に設定される。
The outer
外周リング51の押圧面の円環と内周リング52の押圧面の円環とは、同心とされており、円環の中央部には、センターピン31を押圧するための押下ピン53が設けられている。押下ピン53のセンターピン31を押圧する部分の形状は、センターピン31を均一な力で押圧できるのであれば、特に限定されるものではない。
The ring on the pressing surface of the
外周リング51、内周リング52および押下ピン53は、それぞれ、バネ部54、バネ部55、バネ部56によって、プッシャ軸45が取り付けられる固定部57に支持されている。バネ部54、バネ部55およびバネ部56は、それぞれ、外周リング51、内周リング52、押下ピン53をディスク基板20の主面に対して垂直方向に動かすガイド機構と、コイルバネ、板バネなどのバネによりディスク基板20の主面に対して垂直方向に弾性力を持たせる弾性機構とを有している。なお、このバネ部54、バネ部55およびバネ部56の弾性機構は、バネによるものに限らず、所定の弾性力を得ることができるのであれば、他の弾性体によって構成したり、エアやオイルなどの圧力を利用した構成であったりしてもよい。
The outer
バネ部56は、例えば押下ピン53の中央部に1箇所設けられており、バネ部54およびバネ部55は、例えば、それぞれ、外周リング51および内周リング52の固定部57と対向する側に、押圧面への弾性力が均一となるように均等に3箇所設けられている。すなわち3点支持とされている。なお、バネ部54、バネ部55およびバネ部56の配置位置および個数は、それぞれ特に限定されるものではない。
The
弾性機構による外周リング51の弾性力は、内周リング52の弾性力よりも弱い構成とされている。外周リング51の弾性力は、例えば50gf/cm2であり、内周リング52の弾性力は、例えば200gf/cm2である。また、弾性機構による押下ピン53の弾性力は、センターピン31を押し下げるのに十分な比較的強いものとされている。
The elastic force of the outer
また、プッシャ軸45に取り付けられた固定部57がモータ46によって下降していった際に、押下ピン53と外周リング51とが、それぞれセンターピン31とディスク基板20の主面とに接してから、内周リング52がディスク基板20の主面に接するように、ディスク基板20の主面側に対してそれぞれ突出した構成とされている。
Further, when the fixing
ここで、プッシャ47によるセンターピン31の押し下げについて、図24から図27を参照して詳細に説明する。なお、ここでも説明を容易とするためハウジング部は、省略する。
Here, the pressing of the
まず、図24に示すように、プッシャ47の押下ピン53とセンターピン31とが同心上に位置するように回転テーブル37が位置決めされる。なお、この位置決めは、例えば、回転テーブル37によってセンターピン31に嵌入されたディスク基板20およびディスク基板21が真空貼り合わせ装置13に搬送される際に行われる。
First, as shown in FIG. 24, the rotary table 37 is positioned so that the
回転テーブル37の位置決めがなされたら、モータ46とプッシャ軸45によってプッシャ47を、センターピン31がストッパ58に当たるまでの長さL2だけ降下させ、再び元の位置に上昇させる。なお、センターピン31の移動距離の長さL2は、センターピン31が図中実線の位置にある場合、すなわち一番上まで押し上げられている状態では、センターピン31に嵌入されているディスク基板20の貼り合わせ面とディスク基板21の貼り合わせ面との間には、隙間が設けられ、センターピン31が図中破線の位置にある場合、すなわち一番下まで押し下げられている状態では、センターピン31に嵌入されているディスク基板20の貼り合わせ面とディスク基板21の貼り合わせ面との間が密着し、且つディスク基板21のセンターホールがセンターピン31の下段ピンから外れない範囲に設定されている。
When the rotary table 37 is positioned, the
プッシャ47を降下させることで、まず、図25に示すように、外周リング51がディスク基板20の主面に接触し、接触した部分が押圧されて撓み、ディスク基板20が御椀を伏せたような形状となる。すなわち、ディスク基板20の主面が曲面形状となる。また、ディスク基板20の貼り合わせ面とディスク基板21の貼り合わせ面とは、まず、外周部外側において線接触となる。なお、この外周リング51による押圧は、線接触を行うのに十分な比較的低い圧力で行う。
By lowering the
さらに、プッシャ47を降下させてセンターピン31を押し下げると、図26に示すように、内周リング52がディスク基板20の主面に接触し、接触した部分が押圧される。ディスク基板20の貼り合わせ面は、曲面形状となっていたため、この内周リング52の押圧により、ディスク基板20の接着剤38は、外周端から内周に向かってディスク基板21の接着剤35と接触していく。なお、この内周リング52による押圧は、接着剤35および接着剤38の外周側の厚みが厚くなっている部分の厚みを均一化するのに適した、外周リング51による押圧よりも高い圧力で行われる。これによって、接着剤35と接着剤38とが合成してなる接着剤層59の平坦化がなされる。
Further, when the
センターピン31をストッパ58まで下降することで、ディスク基板20とディスク基板21とが貼り合わされる。プッシャ47を降下させて、センターピン31をストッパ58まで移動したら、プッシャ47を所定の位置まで上昇させる。以上によって、図27に示すように、気泡の混入が抑制され、接着剤層59の厚みムラが改善された良好な貼り合わせディスク60を得ることができる。
The
なお、貼り合わせディスク60の接着剤層59の厚みt3は、例えば40μm〜50μm程度とされる。また、載置テーブル36の外径d5は、接着剤層59の接着剤が外周部にはみ出したときに、載置テーブル36に付着しないように、貼り合わせディスク60の外径d1よりも小さい大きさ、例えば貼り合わせディスク60の外径が60mmである場合には、58mmとすることが好ましい。
The thickness t3 of the
貼り合わせディスク60は、テーブル装置12によって、次工程の接着剤硬化工程を行う接着剤硬化装置14に搬送され、ディスク基板20とディスク基板21とに介在する接着剤層59が硬化される。例えば、接着剤層59が紫外線硬化樹脂である場合には、紫外線が照射される。以上によって、ディスク基板20とディスク基板21の貼り合わせが完了する。
The bonded
図28は、貼り合わせディスク60の断面構成の一例を拡大した図である。貼り合わせディスク60は、ディスク基板20側の反射膜(L0層)61とディスク基板21側の反射膜(L1層)62との2層構成を有している。再生光がL0層側から入射される場合には、反射膜61は、例えばシリコンにより形成され、反射膜62は、例えばアルミニウムにより形成される。再生光がL0層側とL1層側から入射される場合には、反射膜61および反射膜62は、例えばアミニウムにより形成される。
FIG. 28 is an enlarged view of an example of a cross-sectional configuration of the bonded
以上説明したように、真空貼り合わせ装置13では、ディスク基板20の外周部の外側が外周リング51で線接触されてから、外周部の内側が内周リング52によって押圧されるため、貼り合わせの際に接着剤層59との間に混入した気泡が内周側に向かって押し出される。また、内周リング52によってディスク基板20の外周部の内側を適切な圧力で押圧することで、スピンコートによって内周部から外周部に向かって厚く展延される接着剤の厚みを均一化することができる。
As described above, in the
また、光ディスクの外径が例えば60mmと小さい場合や、厚みが例えば0.4mmと薄い場合であっても、プッシャ47によってディスク基板20の外周部を押圧するだけでよいので、比較的簡便な機構で確実に接着剤層の厚みを均一に安定して形成することができる。また、外周リング51および内周リング52による押圧力を適宜設定することで、外周部の厚みの調整を正確に簡単に行うことができる。
Further, even when the outer diameter of the optical disk is as small as 60 mm, for example, or when the thickness is as thin as 0.4 mm, for example, it is only necessary to press the outer peripheral portion of the
ここで、実際にこの発明の一実施形態によるディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法を適用して貼り合わせ型の光ディスクを製造したときの結果について説明する。まず、一実施形態を適用した貼り合わせ型光ディスクを、以下の条件によって作製した。 Here, the results when a bonded optical disk is manufactured by actually applying the disk substrate bonding apparatus and bonding method according to an embodiment of the present invention will be described. First, a bonded optical disk to which one embodiment was applied was manufactured under the following conditions.
ディスク基板20およびディスク基板21の形状は、それぞれ図3Aおよび図3Bに示したものを使用した。スピンコートは、ディスク基板20およびディスク基板21のそれぞれの貼り合わせ面上に、粘度が600cpsのインク(接着剤)を、回転数を6000rpm、回転時間を0.3秒で塗布した。
The shapes of the
また、外周リング51によって、ディスク基板20のφ51mm〜φ58mmの円環状領域を50gf/cm2で加圧し、内周リング52によって、ディスク基板20のφ38mm〜φ50mmの円環状領域を200gf/cm2で加圧した。また、そのときの加圧時間は、0.3秒とした。
Further, the
次に、一実施形態により貼り合わせたものとディスクの主面全体を加圧して貼り合わせたものとを比較するために、ディスク基板20のφ20mm〜φ58の円環状領域を、一度に且つ均一な圧力で厚みが均一化されるように押圧して、別の貼り合わせ型の光ディスクを製造した。
Next, in order to compare what was bonded according to one embodiment with what was pressed and bonded to the entire main surface of the disk, the annular region of φ20 mm to φ58 of the
それぞれの光ディスクにおけるφ28mm〜φ58mmの範囲の接着剤層59の厚みを測定した結果、ディスクの主面全体を押圧して貼り合わせを行った光ディスクは、接着剤層59の膜厚が35μm〜55μmとばらつきが大きかったのに対して、一実施形態を適用して貼り合わせを行った光ディスクは、接着剤層59の膜厚が37μm〜47μmとばらつきが小さく良好であった。また、一実施形態により貼り合わせたものは、気泡の混入が抑えられた。
As a result of measuring the thickness of the
依って、このディスク基板の貼り合わせ装置および貼り合わせ方法では、接着剤層59の厚みを均一化および接着剤層59への気泡の混入を抑制することができ、それにより良好な光ディスクを製造することができることがわかった。
Therefore, in this disc substrate laminating apparatus and laminating method, the thickness of the
この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述した一実施形態において挙げた数値はあくまでも例にすぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。また、上述した一実施形態では、読み取り専用の光ディスクについて説明したが、これに限らず、書き込み可能な光ディスクについても適用することができる。さらには、光ディスクに限らず、他のディスク状媒体の貼り合わせについても適用することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary. In the above-described embodiment, the read-only optical disk has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a writable optical disk. Furthermore, the present invention can be applied not only to optical discs but also to other disc-shaped media.
11・・・反転装置
12・・・テーブル装置
13・・・真空貼り合わせ装置
14・・・接着剤硬化装置
20・・・ディスク基板(小径)
21・・・ディスク基板(大径)
31・・・センターピン
35,38・・・接着剤
36・・・載置テーブル
37・・・回転テーブル
39・・・搬送アーム
40・・・吸着パッド
41・・・チャンバ
45・・・プッシャ軸
46・・・モータ
47・・・プッシャ
51・・・外周リング
52・・・内周リング
53・・・押下ピン
54,55,56・・・バネ部
57・・・固定部
58・・・ストッパ
59・・・接着剤層
60・・・貼り合わせディスク
DESCRIPTION OF
21 ... Disc substrate (large diameter)
31 ...
Claims (3)
軸方向に移動可能であり、第1のディスク基板および上記第1のディスク基板よりも内径が小さい第2のディスク基板が嵌入される段差状のセンターピンと、
上記第1のディスク基板および上記第2のディスク基板の貼り合わせ面が対向するように、上記第1および第2のディスク基板を順次上記センターピンに嵌入して載置テーブル上に配置する配置手段と、
上記配置手段によって配置された上記第2のディスク基板の外周部を、上記載置テーブルに向かって外周側から径方向に段階的に押圧する押圧手段とを有することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置。 In the disk substrate bonding apparatus for bonding the first and second disk substrates in which the adhesive is spread on at least one bonding surface by spin coating,
A step-shaped center pin into which a first disk substrate and a second disk substrate having an inner diameter smaller than that of the first disk substrate are fitted;
Arrangement means for sequentially placing the first and second disk substrates into the center pin and arranging them on the mounting table so that the bonding surfaces of the first disk substrate and the second disk substrate face each other. When,
A disc substrate pasting method comprising: pressing means for stepwise pressing the outer peripheral portion of the second disc substrate arranged by the arranging means in a radial direction from the outer peripheral side toward the mounting table. Alignment device.
上記押圧手段の段階的な押圧は、外周側と内周側との2段階からなり、上記外周側を押圧してから、上記外周側を押圧する圧力よりも強い力で上記内周側を押圧することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置。 In claim 1,
The stepwise pressing of the pressing means consists of two stages, an outer peripheral side and an inner peripheral side. After pressing the outer peripheral side, the inner peripheral side is pressed with a force stronger than the pressure pressing the outer peripheral side. An apparatus for laminating a disk substrate, comprising:
軸方向に移動可能であり、第1のディスク基板および上記第1のディスク基板よりも内径が小さい第2のディスク基板が嵌入される段差状のセンターピンに、上記第1のディスク基板および上記第2のディスク基板の貼り合わせ面が対向するように、上記第1および第2のディスク基板を順次嵌入して載置テーブル上に配置するステップと、
上記載置テーブルに配置された上記第2のディスク基板の外周部を、上記載置テーブルに向かって外周側から径方向に段階的に押圧するステップとを有することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ方法。
In the laminating method of the disk substrate, the first and second disk substrates having different inner diameters, in which the adhesive is spread by spin coating on at least one laminating surface,
A step-shaped center pin into which the first disk substrate and the second disk substrate having an inner diameter smaller than that of the first disk substrate are fitted, and the first disk substrate and the first disk substrate are movable in the axial direction. Inserting the first and second disk substrates in sequence and placing them on the mounting table so that the bonding surfaces of the two disk substrates face each other;
A step of pressing the outer peripheral portion of the second disk substrate disposed on the mounting table in a stepwise manner in the radial direction from the outer peripheral side toward the mounting table. How to match.
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