WO2002049840A1 - Vorrichtung und verfahren zum zusammenfügen von substraten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum zusammenfügen von substraten Download PDF

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WO2002049840A1
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Christian Felcmann
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    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for joining two substrates having an inner hole, in which or in which a first substrate is deposited on a turntable, an adhesive is applied in the vicinity of the inner hole of the first substrate, a second Substrate is placed on the surface of the first substrate having the adhesive, and the substrates are then rotated to spin the adhesive radially outward.
  • Such a method is known, for example, from US-A-4,877,475 for joining disks into a CD or DVD.
  • the adhesive can enter the area of the inner hole, which can lead to problems there.
  • the inner edge of the adhesive layer may be uneven, i.e. not be circular.
  • the present invention is based on the object of creating an apparatus and a method for joining substrates, in which a clean inner edge of the adhesive layer located between the substrates is produced.
  • the object is achieved in a method for joining two substrates of the aforementioned type which have an inner hole in that the two substrates are pressed towards one another during rotation to form a capillary gap in the inner hole region.
  • the adhesive is drawn towards the center hole without entering it, and the adhesive is also held in this area by the capillary gap against the centrifugal force occurring during the rotation. This makes it possible to achieve a cosmetically clean inner edge of the adhesive.
  • they are preferably guided radially by a centering pin.
  • the punishment is pressed towards one another with an element covering the inner hole.
  • the element is preferably subjected to negative pressure in order to pull it towards the substrates and to cause the substrates to be compressed.
  • the force acting on the substrates through the element can be controlled well via the negative pressure.
  • the negative pressure is applied in the region of the inner hole, so that the negative pressure also pulls the adhesive in the direction of the inner hole and supports the capillary action.
  • the element preferably receives the centering pin at least partially in order to center the element and also to provide a radial guide for the element.
  • the negative pressure is applied in a chamber formed between the centering pin and the cover, in order to prevent a negative pressure from developing in the inner hole region, which sucks adhesive into the inner hole region.
  • the object on which the invention is based is also achieved in a device for joining two substrates having an inner hole with a turntable for receiving the substrates, a centering pin for centering the substrates in the inner hole and a unit for applying an adhesive to at least one of the substrates, by a device is provided which presses the substrates towards one another in the region of the inner hole.
  • the pressing device has an element which covers the inner hole and which in the region of the inner nenlochs on one of the substrates to press them together.
  • the element with the substrates and the turntable preferably forms an essentially closed chamber in order to be able to apply a negative pressure in this area, by means of which the element is pulled in a controlled manner against the substrate in order to produce the capillary gap.
  • a substantially closed chamber is formed between the element and the centering pin to allow a vacuum to be applied in that area which pulls the element against the substrates and compresses them. This prevents the negative pressure acting directly on the adhesive and possibly pulling it into the area of the inner hole.
  • the element preferably has a recess for at least partially receiving the centering pin.
  • the pressing device has a vacuum source.
  • the centering pin preferably has vacuum openings which are connected to the vacuum source and via which the vacuum is applied in the area of the inner hole or in the area of the essentially closed chamber between the element and the centering pin.
  • Figure 1 is a schematic sectional view through a device according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view through a device for
  • Fig. 3 is a schematic sectional view through a device for
  • Fig. 4 is a schematic sectional view through a device for
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of the device shown in Fig. 4, showing a centering pin of the device in a position compressing the substrates;
  • Fig. 6 is a schematic representation of the device according to the invention, showing handling devices used in the device.
  • the device 1 shows a device 1 for joining two substrates 3, 4.
  • the device 1 has a turntable 6 which can be rotated in a known manner by means of a turning device (not shown).
  • a centering pin 8 is attached to the turntable 6 and can be received in the inner hole of the substrates 3, 4.
  • the centering pin 8 has a through opening 10 which is connected to a line 12.
  • the through opening 10 extends vertically through the centering pin and forms an opening 14 in the upper side of the centering pin 8.
  • the line 12 is connected to the end of the through opening 12 opposite the opening 14 and is connected to a vacuum source 16, such as a vacuum pump, for example. in connection.
  • the device 1 has a sleeve 20 with a recess 22, in which, as can be seen in FIG. 1, a sealing element 24, such as an O-ring, is arranged.
  • the device 1 also has a device (not shown) for applying an adhesive 26 to one of the substrates.
  • the substrate 4 is placed on the turntable 6, the substrate 4 being guided and centered by the centering pin 8.
  • the turntable 6 is then slowly rotated and a bead of adhesive is applied in a known manner via the application device (not shown) applied to the upward-facing surface of the substrate 4.
  • the application device is then moved away from the area of the substrate 4 and the second substrate 3 is placed on the first substrate 4, so that the adhesive 26 is located between the two substrates 3, 4.
  • the sleeve 20 is then placed over the centering pin 8 in such a way that a chamber 28 is formed therebetween, which is sealed off from the environment by a sealing engagement between the centering pin 8 and the sealing element 24.
  • a lower edge of the sleeve 20 contacts the top of the substrate 3 and presses on the substrate 3 in the region of the inner hole.
  • the turning studio 6 is then rotated, as a result of which the adhesive 26 located between the substrates 3, 4 is thrown radially outward in order to form a uniform adhesive film between the substrates 3, 4.
  • the sleeve 20 is drawn to the centering pin 8.
  • the lower edge of the sleeve 20 presses on the substrate 3 in the inner hole region, as a result of which it bends slightly in the direction of the substrate 4 lying below.
  • a capillary gap is formed in the area of the inner hole of the substrates 3, 4, through which uniform adhesive is sucked in the direction of the inner hole area.
  • the capillary gap prevents the adhesive material from being thrown outwards in an uncontrolled manner and thus creates a clean inner edge of the adhesive film produced.
  • the vacuum chamber 28 is formed by a seal between an inner circumference of the recess 22 of the sleeve 20 and an outer circumference of the centering pin 8.
  • a pin on the sleeve 20 which engages in a sealing manner in the through opening 10 of the centering pin 8. If there is negative pressure in the through opening 10 is applied, the pin of the sleeve 20 is drawn deeper into the through opening 10, which in turn causes the sleeve 20 to press the substrates 3, 4 towards one another in the region of the central opening. In both cases, the negative pressure is isolated with respect to the inner hole region of the substrates 3, 4, so that the negative pressure for tightening the sleeve 20 has no direct influence on the adhesive 26.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a device 1 for joining substrates 3, 4.
  • the device 1 in turn has a turntable 6 and a centering pin 8.
  • An opening 30 is formed in the centering pin 8, which extends vertically from the bottom of the centering pin 8 upwards into the centering pin and ends approximately in the center of the centering pin. From an upper end of the opening 30 further openings 32 are guided radially outwards, which are connected to a circumferential groove 34 of the centering pin 8.
  • the circumferential groove 34 lies adjacent to a gap formed between the substrates 3, 4.
  • the device 1 in turn has a sleeve 20 with a recess 22 for partially receiving the centering pin 8. No sealing element is provided between an inner circumference of the recess 22 and an outer circumference of the centering pin, as was the case in the first exemplary embodiment.
  • the chamber 38 can be subjected to a vacuum via the openings 30, 32 in the centering pin 8, as well as the line 12 and the vacuum source 16, as a result of which the sleeve 20 is pulled downwards and presses the substrates 3, 4 towards one another in the region of the inner hole to create a capillary gap in the area of the inner hole, as already described above. Since the negative pressure is also present in the area of the inner hole of the substrates 3, 4, it acts he now also directly on the adhesive located between the substrates 3, 4 and sucks this in addition to the capillary action.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a device 1 for joining substrates 3, 4.
  • the device 1 has a turntable 6 with a centering pin 8 and a sleeve 20 with a recess 22.
  • the sleeve 20 is made of a magnetic material, and the centering pin 8 has a magnet, in particular an electromagnet 40, in order to pull the sleeve 20 in the direction of the centering pin 8. Vacuum openings in the centering pin are not required in this exemplary embodiment, but can also be used in addition.
  • the sleeve 20 can be pulled towards the centering pin 8 in a controlled manner by the electromagnet in order to produce a capillary gap in the region of the inner hole of the substrates 3, 4.
  • FIG 4 shows a further embodiment of a device 1 according to the invention for joining substrates 3, 4.
  • the device has a turntable 6 with a first pin 50 fixedly connected to the turntable 6.
  • the first pin 50 is received in a second pin 52 in such a way that the two pins 50, 52 can be displaced in the axial direction relative to one another, but cannot be rotated relative to one another.
  • the first pin 50 has at its upper end a conically tapering guide tip 54, the function of which will be explained in more detail below.
  • the second pin 52 there are also horizontally extending pressure pins 56, two of which are shown in FIG. 4.
  • the pressure pins 56 can be displaced radially outward within the second pin 52, as can be seen in the illustration according to FIG. 5.
  • the pressure pins 56 are biased radially inward into the position shown in FIG. 4 by a device that is not shown in detail.
  • the conical tip 54 of the first pin 50 engages with the pressure pins 56 and pushes them radially outward against their bias, so that they protrude beyond the outer periphery of the first pin 52 and come into engagement with an upper surface of the upper substrate 3.
  • the upper substrate 3 can thereby be bent in the inner region in order to form a capillary gap in the region of the inner hole between the substrates 3, 4.
  • the two pins 50, 52 can be displaced relative to one another by any suitable means.
  • the joining of the substrates 3, 4 takes place in the above-mentioned exemplary embodiments essentially in the manner described with reference to FIG. 1, but the generation of a capillary gap between the substrates 3, 4 during the ejection of the adhesive 26 in different ways and way is generated.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the device 1 according to the invention for joining substrates.
  • FIG. 6 shows a handling mechanism 60 for placing and removing a sleeve 20 according to the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 4.
  • a handling mechanism 62 for loading and unloading the substrates is shown.
  • the handling mechanism 60 has a vacuum gripper 64 which is attached to an L-shaped swivel bracket 66 with a short leg 67 and a long leg 68.
  • the vacuum gripper 64 is attached to one end of the long leg 68 and points in the same direction as the short leg 67 of the bracket 66.
  • the bracket 66 is pivotally mounted about a shaft 70.
  • the bracket 66 has on the long leg 68 an opposite 72 to the short leg approach, which is rotatably connected via a shaft 74 to a push rod 76 of a cylinder 78. By extending or retracting the push rod 76 the bracket 66 can be pivoted about the shaft 70.
  • the bracket 66 and thus the vacuum gripper 64 is pivoted away from the substrates 3, 4.
  • the bracket 66 is pivoted in the direction of the substrates 3, 4 and in particular towards the sleeve 20.
  • the vacuum gripper 64 is able to pick up the sleeve 20 and move it out of the working and movement area of the handling device 62 in order to enable loading and unloading of the substrates 3, 4.
  • the device was previously described on the basis of preferred exemplary embodiments of the invention, but without being restricted to the specific exemplary embodiments.
  • other devices can be provided to press the two substrates towards one another in order to produce a capillary gap in the inner hole region.
  • the individual features of the exemplary embodiments can be combined with one another in any compatible manner.

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Abstract

Um eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenfügen von zwei ein Innenloch aufweisenden Substraten zu schaffen, bei dem ein sauberer Innenrand der zwischen den Substraten befindlichen Kleberschicht erzeugt wird, wird ein erstes Substrat auf einen Drehteller abgelegt, ein Kleber in der Nähe des Innenlochs des ersten Substrats aufgebracht, ein zweites Substrat auf die den Kleber aufweisende Fläche des ersten Substrats aufgelegt, die aufeinanderliegenden Substrate gedreht, um den Kleber radial nach aussen zu schleudern, und während dieser Drehung werden die Substrate zur Bildung eines Kapillarspalts im Innenlochbereich aufeinander zu gedrückt. Ferner ist eine Vorrichtung zur Durchführung des obigen Verfahrens angegeben.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Zusammenfügen von Substraten
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenfügen von zwei ein Innenloch aufweisenden Substraten, bei der bzw. bei dem ein erstes Substrat auf einem Drehteller abgelegt wird, ein Kleber in der Nähe des Innenlochs des ersten Substrats aufgebracht wird, ein zweites Substrat auf die den Kleber aufweisende Fläche des ersten Substrats aufgelegt wird, und die Substrate anschließend zum radial nach außen Schleudern des Klebers gedreht werden.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise für das Zusammenfügen von Scheiben zu einer CD oder DVD aus der US-A-4,877,475 bekannt. Bei die- sem Verfahren kann der Kleber in den Bereich des Innenlochs eintreten, was dort zu Problemen führen kann. Darüber hinaus kann der Innenrand der Kleberschicht ungleichmäßig, d.h. nicht kreisrund, ausgebildet sein.
Ausgehend von dem oben genannten Verfahren liegt der vorliegenden Erfin- düng die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenfügen von Substraten zu schaffen, bei dem ein sauberer Innenrand der zwischen den Substraten befindlichen Kleberschicht erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren zum Zusammenfü- gen von zwei ein Innenloch aufweisenden Substraten der zuvor genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden Substrate während des Drehens zur Bildung eines Kapillarspalts im Innenlochbereich aufeinander zu gedrückt werden. Durch die Bildung des Kapillarspalts wird der Kleber zum Mittelloch hin gezogen, ohne in diesen einzutreten, und femer wird der Kleber durch den Kapil- larspalt entgegen der bei der Drehung auftretenden Zentrifugalkraft in diesem Bereich gehalten. Dadurch läßt sich ein kosmetisch sauberer Innenrand des Klebers erreichen. Um eine Verschiebung der Substrate während des Drehens zu vermeiden, sind sie vorzugsweise durch einen Zentrierstift radial geführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Sub- strafe mit einem das Innenloch abdeckenden Element aufeinander zu gedrückt. Dabei wird das Element vorzugsweise mit Unterdruck beaufschlagt, um es zu den Substraten zu ziehen, und das Zusammendrücken der Substrate zu bewirken. Über den Unterdruck kann die durch das Element auf die Substrate wirkende Kraft gut gesteuert werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Unterdruck im Bereich des Innenlochs angelegt, so daß der Unterdruck auch den Kleber in Richtung des Innenlochs zieht und die Kapillarwirkung unterstützt.
Vorzugsweise nimmt das Element den Zentrierstift zumindest teilweise auf, um das Element zu zentrieren und auch eine Radialführung für das Element vorzusehen. Bei einer alternativen Ausführungsform wird der Unterdruck in einer zwischen dem Zentrierstift und der Abdeckung gebildeten Kammer angelegt, um zu verhindern, daß im Innenlochbereich ein Unterdruck entsteht, der Kleber in den Innenlochbereich saugt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch bei einer Vorrichtung zum Zusammenfügen von zwei ein Innenloch aufweisenden Substraten mit einem Drehteller zum Aufnehmen der Substrate, einem Zentrierstift zum Zentrieren der Substrate im Innenloch und einer Einheit zum Aufbringen eines Klebers auf wenigstens eines der Substrate gelöst, indem eine Vorrichtung vorgesehen wird, die die Substrate im Bereich des Innenlochs aufeinander zu drückt. Hierdurch ergeben sich die schon oben genannten Vorteile, nämlich, daß zwischen den Substraten ein Kapillarspalt gebildet werden kann, der den dazwischen den Substraten befindlichen Kleber in diesem Bereich hält und somit eine saubere Innenrandkontur des Klebers erzeugt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Drückvorrichtung ein das Innenloch abdeckendes Element auf, das im Bereich des In- nenlochs auf einem der Substrate aufliegt, um diese zusammen zu drücken. Vorzugsweise bildet das Element mit den Substraten und dem Drehteller eine im wesentlichen geschlossene Kammer, um in diesem Bereich einen Unterdruck anlegen zu können, über den das Element kontrolliert gegen die Sub- strafe gezogen wird, um den Kapillarspalt zu erzeugen.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine im wesentlichen geschlossene Kammer zwischen dem Element und dem Zentrierstift gebildet, um zu ermöglichen, daß in diesem Bereich ein Unterdruck angelegt wird, der das Element gegen die Substrate zieht und sie zusammendrückt. Dabei wird verhindert, daß der Unterdruck direkt auf den Kleber wirkt und ihn gegebenenfalls in den Bereich des Innenlochs zieht. Zur Bildung der Kammer weist das Element vorzugsweise eine Ausnehmung zur zumindest teilweisen Aufnahme des Zentrierstifts auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Drückvorrichtung eine Unterdruckquelle auf. Vorzugsweise weist der Zentrierstift mit der Unterdruckquelle in Verbindung stehende Vakuumöffnungen auf, über die der Unterdruck im Bereich des Innenlochs oder im Bereich der im wesentli- chen geschlossenen Kammer zwischen dem Element und dem Zentrierstift angelegt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum
Zusammenfügen von Substraten gemäß einem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum
Zusammenfügen von Substraten gemäß einen dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum
Zusammenfügen von Substraten gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung, wobei ein Zentrierstift der Vorrichtung in einer die Substrate zusammendrückenden Stellung gezeigt ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die bei der Vorrichtung verwendete Handhabungsvorrichtungen zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Zusammenfügen von zwei Substraten 3, 4. Die Vorrichtung 1 weist einen Drehteller 6 auf, der über eine nicht dargestellte Drehvorrichtung in bekannter Weise drehbar ist. An dem Drehteller 6 ist ein Zentrierstift 8 angebracht, der in das Innenloch der Substrate 3, 4 auf- nehmbar ist. Der Zentrierstift 8 weist eine Durchgangsöffnung 10 auf, die mit einer Leitung 12 verbunden ist. Die Durchgangsöffnung 10 erstreckt sich vertikal durch den Zentrierstift und bildet eine Öffnung 14 in der Oberseite des Zentrierstifts 8. Die Leitung 12 ist mit dem zur Öffnung 14 entgegengesetzten Ende der Durchgangsöffnung 12 verbunden und steht mit einer Unterdruck- quelle 16, wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, in Verbindung.
Die Vorrichtung 1 weist eine Hülse 20 mit einer Ausnehmung 22 auf, in der, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ein Dichtelement 24, wie beispielsweise ein O- Ring, angeordnet ist.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine nicht dargestellte Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebers 26 auf eines der Substrate auf.
Nachfolgend wird der Betrieb der Vorrichtung anhand der Fig. 1 näher erläu- tert. In einem ersten Schritt wird das Substrat 4 auf dem Drehteller 6 abgelegt, wobei das Substrat 4 durch den Zentrierstift 8 geführt und zentriert wird. Anschließend wird der Drehteller 6 langsam gedreht und über die nicht dargestellte Aufbringvorrichtung wird in bekannter Weise eine Wulst eines Klebers auf der nach oben weisenden Oberfläche des Substrats 4 aufgebracht. Anschließend wird die Aufbringvorrichtung aus dem Bereich des Substrats 4 wegbewegt und das zweite Substrat 3 auf dem ersten Substrat 4 abgelegt, so daß sich der Kleber 26 zwischen den beiden Substraten 3, 4 befindet. Anschließend wird die Hülse 20 derart über den Zentrierstift 8 plaziert, daß dazwischen eine Kammer 28 gebildet wird, die zur Umgebung durch einen Dichteingriff zwischen dem Zentrierstift 8 und dem Dichtelement 24 abgedichtet ist. Ein unterer Rand der Hülse 20 kontaktiert die Oberseite des Substrats 3 und drückt im Bereich des Innenlochs auf das Substrat 3.
Anschließend wird der Drehtelier 6 gedreht, wodurch der zwischen den Substraten 3, 4 befindliche Kleber 26 radial nach außen geschleudert wird, um einen gleichmäßigen Kleberfilm zwischen den Substraten 3, 4 zu bilden. Durch Anlegen von Unterdruck an die Kammer 28 wird die Hülse 20 zu dem Zentrierstift 8 gezogen. Hierdurch drückt der untere Rand der Hülse 20 im Innenlochbereich auf das Substrat 3, wodurch es sich leicht in Richtung des unten liegenden Substrats 4 verbiegt. Durch diese Verbiegung wird im Bereich des Innenlochs der Substrate 3, 4 ein Kapillarspalt gebildet, durch den gleichmäß Kleber in Richtung des Innenlochbereichs gesaugt wird. Der Ka- pillarspalt verhindert ein unkontrolliertes Nach-Außen-Schleudern des Klebermaterials und erzeugt somit einen sauberen Innenrand des erzeugten Kleberfilms. Nach der gleichmäßigen Verteilung des Klebers 26 wird die Drehung des Drehtischs 6 gestoppt, und die Hülse 20 nach Lösen des Unterdrucks abgenommen. Die so verbundenen Substrate 3, 4 werden nun als Einheit vom Drehtisch entnommen. Die zwischen den Substraten 3, 4 gebildete Kleberschicht kann vor Entnahme der Substrate 3, 4 ausgehärtet werden, sofern dies notwendig ist. Eine Aushärtung kann auch nach der Entnahme erfolgen.
Die Unterdruckkammer 28 wird durch eine Dichtung zwischen einem Innen- umfang der Ausnehmung 22 der Hülse 20 und einem Außenumfang des Zentrierstifts 8 gebildet. Alternativ ist es auch möglich, an der Hülse 20 einen Stift vorzusehen, der in abdichtender Weise in die Durchgangsöffnung 10 des Zentrierstifts 8 eingreift. Wenn nun ein Unterdruck in der Durchgangsöffnung 10 angelegt wird, wird der Stift der Hülse 20 tiefer in die Durchgangsöffnung 10 hineingezogen, wodurch wiederum die Hülse 20 die Substrate 3, 4 im Bereich der Mittelöffnung zueinander drückt. In beiden Fällen ist der Unterdruck bezüglich des Innenlochbereichs der Substrate 3, 4 isoliert, so daß der Unter- druck zum Anziehen der Hülse 20 keinen direkten Einfluß auf den Kleber 26 hat.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Zusammenfügen von Substraten 3, 4. In Fig. 2 werden dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, sofern dieselben oder äquivalente Elemente bezeichnet werden. Die Vorrichtung 1 weist wiederum einen Drehteller 6, sowie einen Zentrierstift 8 auf. In dem Zentrierstift 8 ist eine Öffnung 30 ausgebildet, die sich von einer Unterseite des Zentrierstifts 8 vertikal von unten nach oben in den Zentrierstift erstreckt und ungefähr in der Mitte des Zentrierstifts endet. Von einem oberen Ende der Öffnung 30 sind weitere Öffnungen 32 radial nach außen geführt, die mit einer Umfangsnut 34 des Zentrierstifts 8 in Verbindung stehen. Die Umfangsnut 34 liegt benachbart zu einem zwischen den Substraten 3, 4 gebildeten Spalt.
Die Vorrichtung 1 weist wiederum eine Hülse 20 mit einer Ausnehmung 22 zur teilweisen Aufnahme des Zentrierstifts 8 auf. Zwischen einem Innenumfang der Ausnehmung 22 und einem Außenumfang des Zentrierstifts ist kein Dichtelement vorgesehen, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall war. Wenn die Hülse 20 über den Zentrierstift 8 plaziert ist und auf dem oberen Substrat 3 aufliegt, wird zwischen dem Drehteller 6, den Substraten 3, 4 und der Hülse 20 eine im wesentlichen geschlossene Kammer 38 gebildet. Die Kammer 38 kann über die Öffnungen 30, 32 im Zentrierstift 8, sowie die Leitung 12 und die Unterdruckquelle 16 mit einem Unterdruck beaufschlagt werden, wodurch die Hülse 20 nach unten gezogen wird, und die Substrate 3, 4 im Bereich des Innenlochs aufeinander zu drückt, um, wie schon oben beschrieben, einen Kapillarspalt im Bereich des Innenlochs zu erzeugen. Da der Unterdruck auch im Bereich des Innenlochs der Substrate 3, 4 ansteht, wirkt er nun auch direkt auf den zwischen den Substraten 3, 4 befindlichen Kleber und saugt diesen zusätzlich zur Kapillarwirkung nach innen.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Zu- sammenfügen von Substraten 3, 4. In Fig. 3 werden wiederum dieselben Bezugszeichen verwendet, sofern dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnet werden. Die Vorrichtung 1 weist einen Drehtisch 6 mit einem Zentrierstift 8, sowie eine Hülse 20 mit einer Ausnehmung 22 auf. Die Hülse 20 besteht aus einem magnetischen Material, und der Zentrierstift 8 weist einen Magneten, insbesondere einen Elektromagneten 40, auf, um die Hülse 20 in Richtung des Zentrierstifts 8 zu ziehen. Vakuumöffnungen im Zentrierstift sind bei diesem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, können aber auch zusätzlich eingesetzt werden. Durch den Elektromagneten kann die Hülse 20 in kontrollierter Weise zum Zentrierstift 8 gezogen werden, um im Bereich des Innenlochs der Substrate 3, 4 einen Kapillarspalt zu erzeugen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Zusammenfügen von Substraten 3, 4. Die Vorrichtung weist einen Drehtisch 6 mit einem ersten fest mit dem Drehtisch 6 verbundenen Stift 50 auf. Der erste Stift 50 ist in einem zweiten Stift 52 derart aufgenommen, daß die beiden Stifte 50, 52 in Axialrichtung zueinander verschiebbar sind, jedoch nicht gegeneinander verdreht werden können.
Der erste Stift 50 weist an seinem oberen Ende eine sich konisch verjüngende Führungsspitze 54 auf, deren Funktion nachfolgend noch näher erläutert wird. Im zweiten Stift 52 sind ferner sich horizontal erstreckende Druckstifte 56 vorgesehen, von denen in Fig. 4 zwei dargestellt sind. Die Druckstifte 56 sind innerhalb des zweiten Stifts 52 radial nach außen verschiebbar, wie in der Darstellung gemäß Fig. 5 zu erkennen ist. Die Druckstifte 56 sind über eine nicht näher dargestellte Vorrichtung radial nach innen, in die in Fig. 4 dargestellte Position vorgespannt. Durch axiale Verschiebung der beiden Stifte 50, 52 aus der in Fig. 4 gezeigten Position in die in Fig. 5 gezeigte Position kommt die konische Spitze 54 des ersten Stifts 50 mit den Druckstiften 56 in Eingriff und schiebt diese entgegen ihrer Vorspannung radial nach außen, so daß sie über den Außenumfang des ersten Stifts 52 hinaus stehen, und mit einer Oberseite des oberen Substrats 3 in Eingriff kommen. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, kann hierdurch das obere Substrat 3 im Innenbereich verbogen werden, um einen Kapillarspalt im Bereich des Innenlochs zwischen den Substraten 3, 4 zu bilden. Beim Ausschleudern des Klebers 26 wird dieser somit sicher in diesem Bereich gehal- ten. Die Verschiebung der beiden Stifte 50, 52 zueinander kann durch beliebige geeignete Mittel erreicht werden.
Das Zusammenfügen der Substrate 3, 4 erfolgt bei den zuvor genannten Ausführungsbeispielen jeweils im wesentlichen auf die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Art und Weise, wobei jedoch die Erzeugung eines Kapillarspalts zwischen den Substraten 3, 4 während des Ausschleudern des Klebers 26 auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt wird.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung 1 zum Zusammenfügen von Substraten. Insbesondere zeigt Fig. 6 einen Handhabungsmechanismus 60 zum Auflegen und Entnehmen einer Hülse 20 gemäß den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 4. Ferner ist ein Handhabungsmechanismus 62 zum Be- und Entladen der Substrate dargestellt.
Der Handhabungsmechanismus 60 weist einen Vakuumgreifer 64 auf, der an einem L-förmigen Schwenkbügel 66 mit einem kurzen Schenkel 67 und einem langen Schenkel 68 befestigt ist. Der Vakuumgreifer 64 ist an einem Ende des langen Schenkels 68 befestigt und weist in die gleiche Richtung wie der kurze Schenkel 67 des Bügels 66. Am freien Ende des kurzen Schenkels 67 ist der Bügel 66 schwenkbar um eine Welle 70 gelagert. Der Bügel 66 weist am langen Schenkel 68 einen entgegengesetzt zum kurzen Schenkel weisenden Ansatz 72 auf, der über eine Welle 74 drehbar mit einer Schubstange 76 eines Zylinders 78 verbunden ist. Durch Aus- bzw. Einfahren der Schubstange 76 kann der Bügel 66 um die Welle 70 geschwenkt werden. In einer eingezogenen Position der Schubstange 76 ist der Bügel 66 und somit der Vakuumgreifer 64 von den Substraten 3, 4 weg geschwenkt. Wenn die Schubstange 76 ausgefahren wird, wird der Bügel 66 in Richtung der Substrate 3, 4 und insbesondere zu der Hülse 20 geschwenkt.
Der Vakuumgreifer 64 ist in der Lage, die Hülse 20 aufzunehmen und aus dem Arbeits- und Bewegungsbereich der Handhabungsvorrichtung 62 herauszubewegen, um ein Be- und Entladen der Substrate 3, 4 zu ermöglichen.
Die Vorrichtung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, ohne jedoch auf die konkreten Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Insbesondere können andere Vorrichtungen vorgesehen werden, um die zwei Substrate zum Erzeugen eines Kapillarspalts im Innen- lochbereich aufeinander zu zu drücken. Die einzelnen Merkmale der Ausführungsbeispiele können in jeder kompatiblen Art und Weise miteinander kombiniert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Zusammenfügen von zwei ein Innenloch aufweisenden Sub- strafen, mit folgenden Verfahrensschritten:
- Ablegen eines ersten Substrats auf einen Drehteller;
- Aufbringen eines Klebers in der Nähe des Innenlochs des ersten Substrats;
- Auflegen eines zweiten Substrats auf die den Kleber aufweisende Fläche des ersten Substrats; und
- Drehen der Substrate zum Schleudern des Klebers radial nach außen; dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Substrate während des Drehens zur Bildung eines Kapillarspalts im Innenlochbereich aufeinander zu gedrückt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate während des Drehens durch einen Zentrierstift radial geführt werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate mit einem das Innenloch abdeckenden
Element aufeinander zu gedrückt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element mit Unterdruck beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck im Bereich des Innenlochs angelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element den Zentrierstift zumindest teilweise aufnimmt.
7. Verfahren nach einem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das der Unterdruck in einer zwischen dem Zentrierstift und der Abdeckung gebildet Kammer angelegt wird.
8. Vorrichtung (1) zum Zusammenfügen von zwei ein Innenloch aufweisenden Substraten (3, 4), mit einem Drehteller (6) zum Aufnehmen der Substrate, einem Zentrierstift (8; 50, 52) zum Zentrieren der Substrate (3, 4) im Innenloch und einer Einheit zum Aufbringen eines Kleber (26) auf wenigstens eines der Substrate (4), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die die Substrate (3, 4) im Bereich des Innenlochs aufeinander zu drückt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drückvorrichtung ein das Innenloch abdeckendes Element (20) aufweist, das im Bereich des Innenlochs auf einem der Substrate (3) aufliegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (20) mit den Substraten (3, 4) und dem Drehteller (6) eine im wesentlichen geschlossene Kammer (38) bildet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (20) mit dem Zentrierstift (8) eine im wesentlichen geschlossene Kammer (28) bildet.
12. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekenn- zeichnet, daß das Element (20) eine Ausnehmung (22) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Zentrierstifts (8) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drückvorrichtung eine Unterdruckquelle (16) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierstift mit der Unterdruckquelle (16) in Verbindung stehende Vakuumöffnungen (10; 30, 32) aufweist.
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