TWI223256B - Device for bonding substrates - Google Patents

Description

1223256 A7 ____Β7 五、發明說明（1·) 本發明係關於一種用以將二具有内孔之基板黏結成一 基板碟片之裝置，該裝置具有一用以固定第一基板之第一 固定裝置，一可旋轉之、用以固定第二基板之第二固定裝 置，與一用以轉動至少其中一固定裝置之驅動器。 此類用以黏結碟片成CD或DVD之裝置，例如，可 由專利案US-A-4,877,475中得知。當基板碟片轉動時，黏 結材料須均勻分佈在碟片之間，因此碟片須同步且同心地 旋轉，以確保碟片可依序黏結在一起。在習知之方法中， 其同步行為係經由基板間之黏稠液之結合來達成。當下方 之基板置於一可旋轉之架子上，並與之一起旋轉時，上方 之基板將會強力壓在下方之基板上，使其與下方之基板一 起旋轉。該二基板之壓合係藉由將上方基板固定住之第二 固定裝置之軸向運動完成。固定裝置之軸向運動係經由一 安裝在第二固定裝置之轉軸旁之直線滑座以產生作用。 在壓合二基板時，可能出現二者彼此無法精確中心定 位之情形，並因此而損及其依序之接合。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據習知之裝置，本發明之目的在於，創造出一種黏 結基板之裝置，錄置可以—鮮域成本之方式，確保 黏結义過程中可使二基板產生同心之旋轉。 根據本發明，其任務係藉由前面所述類型之裝置來加 以解決，使第二固定裝置以無法旋轉之方式與一可旋轉之 ^軸相’並使其可雌轉軸之旋轉細推移，而該轉 士乂二有至^穿進第二基板之内孔之中心定位元件。藉 由此特徵，至少可達成第二基板與第二固定裝置之中心定

、本紙張尺度適用中囤國冢群（CNSM^^ .14 〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 B7 五 發明說明（2·) ^、’因此亦達成與轉軸之中心定位。藉由固定裝置在轉軸 上之移動，亦可在第二固定裝置作軸向運動時，確保基板 仍位在中心定位之位置上。 土 根據本發明一較佳之實施形式，第一固定裝置之旋轉 軸心與轉軸之旋轉軸心將重疊在一起。此點即可確保二基 板在壓合時，可繞著一共同之旋轉軸心進行均勻且同心之 旋轉。其中，轉軸最好可自由旋轉的置於一載具中，以在 不具自有動力之情況下，可自由旋轉。在裝卸基板或基板 碟片=，轉軸最好可與載具一起沿其旋轉軸心推移。其 中’第二固定裝置最好可與轉軸一起，共同沿其旋轉軸心 推移。 >、在本發明之一實施形式中，設有一與第一固定裝置以 播法旋轉之方式連結之巾心定位桿。財心定位桿至少可 $伸至第-基板之内孔中，以將其定位。在轉軸上之中心 疋位疋件最好以連動桿構成，即該元件可與中心定位桿咬 合。如此，二固定裝置中任一所產生之旋轉運動，即可輕 易的傳遞至另-固定裝置與該裝置上所固定之基板。藉由 此在中心足位桿與連動桿間之旋轉運動之傳遞方式，即可 在-基板黏結時之每—時間點上產生同步之旋轉。此外， 二基板間之間距與壓合之時間點，皆可自由選擇，因為旋 轉運動並非經由基板之接觸傳遞。 根據本發明-較佳之實施形式，中心定位桿與連動样 具有-外形密合之咬合之互補結構，如此，在中心定位桿 與連動桿間不需施加-極大之軸向力，即可確保旋轉運動 1223256

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本紙張尺纟翻中國國家標準（CNS)A4規 二:ΐ補結構之簡單實施方式包含主要採用中心定位 2 =所設之齒列。為使齒列在轴向上易於黏結在 本Si生中心定位之功能’該等齒分別具有-基 缘。^中3㈣"樹行、以及—與此傾斜之齒 ί足位桿上與軸心方向平行之齒緣最好面 二廉万…以從中心定位桿至連動捍間能有—良好之動 2遞。m等齒麵人咬合點時，最好在k定位桿與連 動杯間產生一旋轉對位。 ，據^發明—簡單之構造，巾d位桿最好設計成位 疋不變〈形式，如此，只有連動桿需往中心定位桿移 t及從此處移開。連動桿最好可在軸心方向上往中心定位 Μ多去及從此處移開，如此即可使連鱗_—特別簡翠 之實施方式’並使連動桿與中心定位捍達到一特別簡單之 黏結Κ位桿與連鱗最好具有姻之關，如此， 在二基板間形成—普遍之中心定位表面。此時，連動 方干取好為弟一基板之内孔之中心定位桿。 士為使基板可在旋轉時牢固地固定，至少在其中一固定 裝置上具有至少一真空吸盤。為良好且均句的將基板固 定，真空吸盤最好為—其上具有數個讀孔之環。 以下本發明將根據較佳之實施例，參照圖式來加以說 明；圖式為： 圖一根據本發明之中心定位桿之透視圖； 圖-根據本發明之巾心定位桿與連動桿之侧視圖；及 圖二根據本發明切穿獅結練之裝置之局部剖面示意 χ 297公釐）

裝 • I I I 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----^---------- 發明說明（4·) 圖； 圖四根據圖三_職裝置上部之剖面示意圖。 曰圖-所示為—根據本發明較佳實施例製成之中心定位 ^、1之透視圖。在―由同―憎人所提出、與本案同天申 53《專，案、「黏結基板之裝置」巾，有針對該中心定位样 所作之評盡_。為避免重覆，此些說明亦朝於本案之 標2。該中心定位桿1係呈圓柱狀，並具有-中心開口 3 與-周圍表面4 ’該表面仙來導引那些心孔 板，並將之定位。 土 孩中心定位桿1具有一平坦之下表面5。在中心定位 桿1向上之部份設有一圓形之開口 8，其直徑比中心開口 3《直徑大。藉由該開口 8，即形成_向上之肩部9，其在 中心開口 3與中心定位桿1之壁塊η間延伸。在該壁塊 11之麵上’即賴柱則-定位桿1之細方向、面向 上万額面上，具有—具有數個齒13之齒廓。由圖二可更 f楚辨識’該等齒13分別具有—基本上與中心定位桿之 軸^向平行之_ 15，収_與賴斜之躲Η，而 该等齒緣係交會在頂點18上。 、杜闻一”除中心定位桿1外，亦圖示出-安置名 上万之連祕2G。該軸桿2G係呈圓柱狀，並且 心開口 23。該連鱗2G具有—上部％以及—下部^ =24具有-比下部25小之關尺寸，因此二者間便 成-屑邵27。下邵25之圓周尺寸與中心、定位桿！之圓 尺寸相符合。在下部25朝向下方之末端，設有—在連 1223256 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（5, 桿2〇之軸心方向上之齒列，其上具有數 33與中心足位桿1上之音 以寺菌 、&齒係、為互補，且該等齒同樣亦 具有二連_代軸心方向平行之齒緣％，以及—血此傾 斜之齒f37’該等齒緣係交會在齒33之頂點38上:、/、 時，旱2〇在轴心方向上相互靠攏 動，二 . 枰，、連動杯2〇間可達成旋轉對位。 此外’精由齒13或33之形狀，即可達成中 Ϊ 心定位。在轴心方向上為彼此靠攏之』 、1與連動桿2G即會形成-基本上為均勻 (圓周表面。 如則所述，中心疋位桿i可與一轉動裝置之轉動轴相 連，如此，該中心定位桿即可主動在其縱向之中心軸上旋 轉。與中ϋ定位桿之軸向平行之躲，關便朝向旋轉方 向’使财齒緣可在中喊位桿丨轉動時，與那些與連動 桿20軸心方向平行之齒緣35密切咬合，並進而在中心定 位# 1與連動# 2G間產生—良好之動力倾。當然也可 使連動桿2G與-具有動力之轉_連接，不過此_中 心疋位桿棉吻向平狀錄亦_向旋轉方向。 圖三顯示-用以黏結二具有内孔之基板之裝置4〇之 剖面示意圖’為簡化圖式，基板並不在圖三中。該裝置4〇 具有-下部42與-上部44 ’而圖三只分別圖示出其局 邵。下邵42具有-中心定位簡定裝置％ ’而該裝置則 具有中心足位桿1。此外’中心定位及固定裝置46亦具有 本紙張尺Μ财ϊ國家鮮(CNS)A4規格(2i〇7^7it )0 -9- I—^-------—I —^訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 了形狀f真2環48之真空吸盤。該真空環48具有一圓形 之、立在内側之密封唇瓣49，以及一圓形之、立在外侧之 密封唇瓣5G ’其間則形成—環狀之空間S2。該空間 經由數個真空開σ 53與在—載具55中之環形室Μ相連 接。贿形室54係經由—適當之導管與-低壓源，例如 一泵相連接。承載真空環48之載具55則與下部42之轉 軸57相連接，且可與其一起旋轉。轉軸57係經由適當之 旋轉裝置，例如-電動馬達，使其可繞縱軸旋轉。吸二環 48與轉軸57之旋轉細為同…雖_具％係無法旋轉 地與轉軸57連結，但是轉# 57卻可在轴心方向上相對於 載具55推移，或载具55相對於轉軸57推移。 、 在轉軸57上方之末端，裝設一相對於轉軸而言不能 轉動’但可以在轉軸之軸向上滑動之罩子60，且中心定位 才干1亦固定在該罩子上。因此，中心定位桿丨與罩子⑼ 便可與轉轴57 -起旋轉，且可在其軸心方向上推移。該 罩子60具有一階梯狀之上緣61，而該上緣則突出在吸附 環48所形成之平面63上方，且可以往上移動。 此移動之功能，以下將以該裝置4〇之功能說明進一 步加以說明。 在圖四中亦圖示出上部44，其具有一固定及中心定位 裝置66，内含連動桿20。該中心定位及固定裝置的係設 置於中心定位及固定裝置46之上，且只能在軸心方向上 靠近該裝置。因此，該二裝置只須互相靠近或互相遠離， 即可進行基板之裝填、拆卸。 1223256 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（7·) 且^四更可清楚辨識之上部44具有一載具I 八可在轴心万向上㈣-適當之滑動_ % = 72則是可自由旋轉地架在載具68 轉軸 %係經由一適當之固定元件，例如螺母7:二= 固足在載具68上，雖然轉軸72可在其旋轉轴心a上= 狡轉，但是在載具68之軸心方向上，卻是固定 此，轉軸72便可經由滑動機構％在轴心方向上严。= 動機構70之運動方向與轉轴72之旋轉轴心係完:二? 3 i當載具68在運動時，轉輔72即會沿其旋轉轴二 在轉軸72下方之自由末端，連動桿2Q制如下 式裝設，連動桿係以無法旋轉之方式與轉轴72相 而在軸心方向上卻可與其一起運動。此外，該連動桿之架 設万式，則是使其中心軸與轉軸72之旋轉轴心重叠。 =卜’轉轴72下方之自由末端亦裝設了^無法轉 ^罩子6 1罩子上有—朝向下方具有-截成圓角之外 緣8〇謂狀接觸面78。該接觸面％係以環狀之方式包圍 在連動桿2〇四周，且較下方之末端上縮。 在罩子76之接觸面78對面之末端具有一凸緣8〇。該 凸緣係以雜來⑽在熱72，，且與娜72隔開一 間距’以形成一環形室82，如圖三所辨識之最佳狀況。 上邵44之中心定位及固定裝置％具有一鐘形之載具 84。在孩載具朝向下方之額面上具有一真空環％，而該真 空環基本上與真空環48具有相同之構造。真空環係由適 ^尺度適财酬家標規格咖| χ 297公釐） -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

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經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 當之、未進-步圖示出之物件所構成，並與—低壓源相達 接，例如一泵。 載具84至少包含—部份之轉轴72，並經由適當之方 ，例如鍵槽連接方式’以無法旋轉之方式與轉轴D相 連接。經由適當之軸承88，柯使祕84如下文進一步 所說明瓜’可沿轉軸72之^方向推移。載具84之一凸 緣邵份=，則延伸在罩子76之凸緣8〇與轉轴72間所形 成環形室82中。如此’熱72與軸承88間因為摩 擦而生成之小顆粒’則確保不會落至環形室82中，亦不 會落至那些將黏結在一起之基板上。 載具84係與一直線運動機構94相耦合，如同下文所 作之進-倾明般，該機構側輕域具Μ產生沿轉 軸72之運動。該直線運動機構％本身係固定在載具從 上，所以該機構亦會跟隨著載具68之直線運動來運動。 滑動機構70具有一比直線運動機構94大得多之衝程，因 此，上部44之元件在滑動機構7〇之軸心方向上，就有一 較粗之定位’而載具84除外之細微運動，則是經由直線 運動機構94進行。 載具84與直線運動機構94間之耦合係經由一圓柱套 筒96完成。該套筒係採用合適之方式與載具科相連接， 並經由一圓柱狀之滑動轴承98，使其可在轉轴π上滑 動。该套请96係由一軸承1〇〇所箍住，以使圓柱狀套筒 96與載具84可相對於圓柱狀之承接套筒1〇2旋轉，而^ 接套筒則以無法旋轉之方式與直線運動單元94相連接。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 12-

裝--------訂-----''---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223256 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（9·) 藉由直線運動機構94產生之 則是經由承接套筒及運動， ㈣去之範圍傳遞至套筒^套H上沿其輕射方向所延 ^ 而套同90則會把軸向運動 】=至载，84。此轴向運動係由轉軸72導引： 在軸、、、^真跋86而言，會以—解對位之方式， ί 向上朝向轉軸72，或朝轉軸之旋轉軸心A移 上載具84，尤指真空環86，亦可在軸心方向 二動Γϋ與罩子76移去。在軸心方向上移動之 功此將在下又中作進一步之說明。 明裝置40之操作流程將參照圖三及圖四進一步加以說 首先’下邵42與上邵44將經由滑動機構7〇，使農在 軸心方向上彼此分離。如此，中心定位及固定裝置奶及 66則可为別放進一具有内孔之基板，例如一單面胸^ 中。此時，中心定位桿1會延伸至第-基板之内孔中，而 連動^ 2〇則延伸至另一基板之内孔中。基板係分別藉由 真空％48或86固定在巾^定位及固定裝置46或66上。 罩子60或76則位在一後退之位置上。在該位置上，罩子 並不會接觸到那些固定在真空環48或％上之基板。在該 位置上，可以經由一未進一步圖示之塗佈裝置，將黏著劑 塗佈在其中一基板上。黏著劑最好是在基板之中心孔範圍 内以圓开》隆起物之形式塗佈在基板上。（在裝填該裝置 之岫）亦可先將黏著劑塗在基板之其中一面或兩面上。 隨後，下部42與上部44將以如下之形式彼此靠攏， ‘紙张尺度週用甲國國家標準（CNS)A4規袼（ χ 297公董） 4 -13-

Aw Μ--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1223256

五 發明說明（10·) 中心疋=桿1上之齒13與連動桿2G上之齒33將咬合在 一^。藉由孩等齒13之形狀，即可使中心定位桿i與連 動桿20开j成-旋轉對位，以及將該二單位之中心加以定 位。在此時間點，該藉由真空環48或86目定住之基板即 會彼此保持平行且保持_微小之間距。此時，轉轴π經 由-驅動裝置在其絲上觸。此時，載具55與真空環 48 =及中心定位桿1與罩子60，即會跟著轉轴二二轉 動。藉由中心定位桿丨與連動桿2〇間之密切咬合，亦使 連動桿2〇及轉軸72、罩子％與載具84得以一起轉動。 以此方式’即可使此時尚保持—間距之基板可彼此同步旋 轉。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由載具55與轉軸57在其本身之軸心方向上之相對 運動，即可使罩子60上具有階級之上緣61與那些於真空 環48上固定之基板相接觸。藉由軍子6〇再往前推進一 步，而使其上緣61跨越那個由真空環48所形成之平面63 時，仍持續於真空環48上固定之基板，其中央區域就會 向上隆起。如此，基板與其上方所置之基板，則從中央區 域開始產生接觸。藉由真空環48鮮子6G間—相符之相 對運動，即可使於真空環48上固定之基板，由内往外逐 步的與其上方所置之基板相結合在一起，並與其黏結。 亦可選擇或额外採用藉由載具84沿轉軸72之運動， 使真空環86上所固定之基板產生彎曲。藉由載具糾沿轉 軸72向上之運動，可使真空環妬上所固定之基板，可相 對於罩子76之接觸面78 %始運動，然後再沿被截成圓角

本紙張尺度剌巾國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蓋J 。 -14- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（11·) ρ女、呈略㈣曲。如此，二基板在巾央區域之接觸 Ρ有相同之作用。藉由載具84沿轉軸72作反方向之運 動，可使基板逐步由内料結合在—起並黏結。 下方基板之彎曲亦可能同時造成上方基板之彎曲，但 是其彼此亦可能完全抵消。 以此万式黏貼之二基板，可確保其間不會有氣泡產 生。 在上述之程序中，二中心定位及固定裝置46、66及 固定在此二裝置上之基板，將會同步且同心地轉動。此方 式即可一產生良好且均勻之黏合。 雖然本發明係根據本發明一較佳實施例來加以說明， 但本發明並不侷限於此具體圖示出之實施例。例如，二基 板之固定及中心定位裝置除作水平擺設外，亦可作垂直擺 設，使基板之黏結在垂直方向上進行。除轉軸57之旋轉 驅動器外，亦可採用一用於轉軸72之驅動器，但是在此 情況下，轉軸57將以自由旋轉之方式架設。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1223256 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（I3·} 46 中心定位及固定裝置 48 真空環 49 内側之密封唇瓣 50 外侧之密封唇瓣 52 空間 53 真空開口 54 環形室 55 載具 57 轉軸 60 罩子 61 上緣 63 平面 66 固定及中心定位裝置 68 載具 70 滑動機構 71 軸承 72 轉軸 74 螺母 76 罩子 78 接觸面 80 外緣 82 環形室 84 載具 86 真空環 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） _ 17 _ 1223256 發明説明 (14·) 88 軸承 90 凸緣部份 94 直線運動機構 96 套筒 98 滑動軸承 100 轴承 102 承接套筒 A7 B7 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂_ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） -18-

Claims (1)

1223256 本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

錄 申請專利範圍 第〇9ΐι〇9363 ^:專職憎專園修正 L -種將二具有内孔之絲黏結成—基板剌 (40) ’孩裝置具有-可旋轉之、用以固定第— 第-固足裝置（48)，-可旋轉之、用 之第二狀裝置⑽，與—職轉動 (48、86)之驅動器，其特徵為，第二固定裝置（86) 係以無法旋轉之方式與一可旋轉之轉軸（72)相耦人， 而該轉軸具有-至少穿進第二基板之内孔之中心定:元 件（20)，且使第二固定裝置（86)可沿該轉轴⑻ 之旋轉軸心（A)推移。 2. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置，其特徵為，第一 固定裝置（48)之旋轉軸心與轉轴（72)之旋轉二心 (A)係重疊在一起。 3. 根據中請專職圍第2項所述之裝置，其特徵為，轉轴 (72)係可自由旋轉的置於一載具（68)中。 4·根據申請專利範圍第2項所述之裝置，其特徵為，轉轴 (72)可沿其旋轉軸心與載具（68) 一起移動。 5·根據申請專利範圍第4項所述之裝置，其特徵為，第一 固定裝置（86)可沿其旋轉軸心在轉軸（72)上推移。 6·根據申請專利範圍第5項所述之裝置，其特徵為，一與 第一固定裝置（86)以無法旋轉之方式連結之中心定位 桿（1)，該中心定位桿至少可伸至第一基板之内孔 中〇 尺度適用申國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19-

申請專利範圍 7 •根據申請專利範圍第6項所述之裝置，其特徵為，在轉 -- {請先閎讀背面<注意事項再填寫本頁j 軸（72)上之中心定位元件是以連動桿（20)構成，該 70件可與中心定位桿（1)咬合。 8·根據申請專利範圍第7項所述之裝置（4〇)，其特徵 2，中心足位桿（1)與連動桿（20)具有互補之構 匕’以具有密切之咬合。 9,根據申請專利範圍第8韻述之裝置（40)，其特徵 為’其構造包含有中心定位桿⑴與連動桿（2〇)上 之齒（13 ; 33)。 訂· 1〇·根據中請專利範圍第9項所述之裝置（⑹，其特徵 為’該等齒（13 ; 33)分別具有—基本上平行於中心定 位桿⑴與連動桿（20)之如方向之齒緣（15 ; 35)，以及一傾斜於此之齒緣（17 ; 3力。 11·根據中，專利範ms 1Q項所述之裝置⑽），其特徵 ，在中位桿⑴上與轴心方向平行之齒緣 (15)係面向旋轉方向。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12. 根據中請糊_ n項所逑之裝置⑽，其特徵 為’該等齒（13 ;抝在進入咬合點時，即在中心定位 桿⑴與連動桿（20)間產生—旋轉對位。 13. 根據中請糊_ 12爾述之裝置⑽，其特徵 2 ’中心定位桿⑴在裳置（4G)中之位置係固定不 動0 根據憎專利卿第13娜逑之裝置⑽， 為’該連祕（20)健計成第二基板之内孔之中心定 本纸張碰適财國國家標準(CNS ( 2H)x2^^ ^3256

申請專利範圍 位桿。 圓 15·根據中請專利範Μ 14項所述之裝置（40)，其特徵 為’中心足位桿（1)與連動桿（2〇)具有相同之 周。 16·根據申請專利範圍第15項所述之裝置（40)，其特徵 為’至少在一固定裝置（48 ; 86)上具有至少一真空吸 盤。 17·根據申請專利範圍第16項所述之裝置，其特徵為，該 真空吸盤具有一具數個吸氣孔（53)之環（48 ; 86)。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 1^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公蹇） -21 -