專利名稱:板狀體制造方法以及控制氣泡進入的裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明總地來說涉及用于制造板狀體的方法和裝置,更具體地說,涉及用于制造兩個元件粘合到一起而形成的板狀體的方法和裝置。
背景技術:
最近,隨著信息設備的數字化以及與之伴隨的多媒體設備的快速發(fā)展,所處理的信息(數據)量陡然增加,于是進一步要求增大信息記錄介質的容量。
在光學信息記錄介質的情況下,例如,DVD(數字多用途盤)已經作為替代已經廣泛應用的CD(致密盤)的下一代光學記錄介質而走到前臺。與CD直徑相同的DVD可以大約記錄CD七倍那么多數據,這是由于縮短作用為光學拾取器光源的激光的波長方面的技術改進實現(xiàn)的。
雖然CD由厚度為1.2mm的單片襯底形成,而DVD由粘合到一起的兩片0.6mm厚的襯底形成,從而可以在相同的設備中將信息記錄到CD和DVD上以及從他們中讀取。
于是,在制造諸如DVD的由粘合到一起的兩片襯底形成的光學信息記錄介質過程中,將兩片光盤襯底粘合到一起的步驟是至關重要的。在將兩片襯底粘合到一起時,重要的是不允許氣泡進入或駐留于粘結劑或兩片襯底之間。這是由于氣泡有可能會成為類似透鏡,并在讀取信息時折射光學拾取器發(fā)出的激光束,由此阻止激光束發(fā)射到所需位置上,并導致信息讀取和再現(xiàn)失敗。此外,在相變紀錄型光學記錄介質的情況下,氣泡可以通過粘合過程后進行的激光退火過程(初始化過程)中的激光發(fā)射而膨脹,從而損壞記錄介質的記錄層,由此在記錄介質的質量上產生嚴重缺陷。即,氣泡的存在為光學信息記錄介質的產品壽命和物理及電子特性的缺陷因素之一。
迄今為止,已經針對方法或裝置提出了各種技術或發(fā)明,用于控制上述氣泡的存在。
例如,日本公開的專利申請9-198720公開了一種將盤片粘合到一起的方法,從而更令人滿意地將進入疊置盤片之間的氣泡清除(此后,這個方法可以稱為第一現(xiàn)有技術)。根據第一現(xiàn)有技術,疊置盤片在氣密空間內夾在固定到軸部分上的上壓板和下壓板之間,該氣密空間是由加壓裝置主體被剛性體的腔室覆蓋所形成。當氣密空間通過抽空管抽成真空時,施加到腔室上的外部壓力將密封腔室的O形圈變形,從而,疊置的盤片通過O形圈的變形而受壓。即,疊置盤片之間的粘結劑中的氣泡被上述抽真空驅逐到外側。
例如,日本公開的專利申請11-66645公開了一種采用將通過粘結劑粘合到一起的兩片襯底的局部抽真空的技術(此后,該技術被稱為第二現(xiàn)有技術)。根據第二現(xiàn)有技術,粘結劑以環(huán)形形式設置在兩片襯底中下部一片的表面上,并通過上部襯底由其圓周附近的一部分予以固定,兩片襯底彼此靠近。然后,在上部襯底與下部襯底表面上以環(huán)形形式設置的粘結劑形成接觸之前,從由上部襯底表面、下部襯底表面和粘結劑所圍繞的內部空間中抽出氣體,從而內部空間內的壓力低于外部空間的大氣壓力。在這種狀態(tài)下,上部襯底與下部襯底表面上以環(huán)形形式設置的粘結劑形成接觸,由此減少了氣泡的生成。
此外,日本公開的專利申請2000-290602公開了一種通過在兩片襯底之間形成電場減少氣泡生成,并通過利用電場的吸引而使粘結劑的液膜點(liquid film spot)的頂部逐漸變細來導致粘結劑接觸面積減小的技術(此后該技術被稱為第三現(xiàn)有技術)。
然而,在第一現(xiàn)有技術中,真空腔室具有較大的容積以便覆蓋襯底。因此,需要加壓裝置具有大規(guī)模的構型,從而相應地增大了生產成本。此外,由于這種類型的真空腔室具有較大的內部容積,就需要增大用于抽真空的吸力,并且需要很長時間才能通過抽真空達到所需的壓力條件,從而導致工作效率較差。
根據第二現(xiàn)有技術,有可能通過使上部和下部襯底表面以及粘結劑所圍繞的內部空間內側的壓力低于外部空間內的大氣壓力,也就是說,通過局部產生真空條件來產生一定的效果。然而,在上述抽真空時,在圍繞上部襯底中心孔的部分內突然產生負壓,該部分對應于由上部和下部襯底的表面以及粘結劑所圍繞的中間部分,因此粘結劑可能會被吸入。這種情況會導致將兩片襯底粘合到一起方面的不充分結合,而將兩片襯底粘合到一起是優(yōu)先于確保去除粘結劑中混合的氣泡的主要目的。
此外,根據第三現(xiàn)有技術,通過電場的吸引使得粘結劑接觸面積減小,從而在減少氣泡生成上產生顯著效果,然而,對于電場,需要采取一定的措施,從而導致該裝置的生產成本增大。此外,通常,在設置粘結劑之前通過靜電(抗污染措施)進行作為防止灰塵粘結到襯底上的措施的靜電清除和防灰塵鼓風,然而,在第三現(xiàn)有技術中,由于襯底充電,粘合裝置中的灰塵會不期望地被吸引到襯底上。此外,被充電的襯底需要放電,這就增大了設備的成本和粘合過程中的操作次數,從而降低了生產率。
發(fā)明內容
于是,本發(fā)明總地目的是提供一種用于制造板狀體的方法和裝置,其中消除了上述缺陷。
本發(fā)明的更具體的目的是提供一種以低成本制造如下的板狀體的方法和裝置,該板狀體由兩個元件粘合到一起而形成,并且在他們之間有效地控制氣泡的存在。
由于在各種條件下對通過液體將兩個元件粘合到一起反復進行試驗,本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了在元件粘合到一起過程中氣泡進入液體內的兩個主要因素,第一,在與各元件形成接觸時,當液體進入表面接觸狀態(tài)時,存在于元件和液體之間的氣體(一般為空氣)在接觸的瞬間保留在他們之間,而轉變?yōu)闅馀?第一氣泡生成因素)。第二,在液體與元件形成接觸后,各元件彼此相向地受壓,從而導致液體在給定的方向上擴散,使得相鄰的液體部分彼此連接。在這個過程中,存在于相鄰液體部分之間的空間內的氣體(一般為空氣)保持在他們之間,而轉變?yōu)闅馀?第二氣泡生成因素)。
本發(fā)明鑒于上述本發(fā)明人獲得的發(fā)現(xiàn)(第一和第二氣泡生成因素)而研制。
本發(fā)明的上述目的通過一種制造由液體粘合到一起的第一和第二元件形成的板狀體的方法來實現(xiàn),該方法包括如下步驟,即,(a)將液體施加到第一元件的各表面之一上,以及(b)當第二元件疊置在第一元件上時,在液體與第二元件開始接觸的瞬間將氣體供給到第一和第二元件之間。
根據上述方法,由氣體產生的給定力通過供給氣體而施加到液體上,使得在液體與第二元件開始接觸的瞬間,第二元件和液體大致形成線或點接觸,由此充分地減小接觸區(qū)域。于是,如從上述第一氣泡生成因素中所理解到的,根據本發(fā)明,在粘合過程中,氣泡進入用于將第一和第二元件粘合到一起的液體中得到有效地控制。于是,有效地防止了氣泡殘留于形成作為最終產品而獲得的板狀體的第一和第二元件之間。此外,在這種情況下,不需要包括上述真空腔室的特殊設備,第一和第二元件中至少一個可以包括曲面。于是,根據本發(fā)明的板狀體可以包括曲面。
本發(fā)明的上述目的也可以通過一種用于制造由通過液體粘合到一起的第一和第二元件形成的板狀體的裝置來實現(xiàn),該裝置包括具有大致水平平面的置放臺,第一元件放置于其上,且其各表面中的一個面向上,事先在該表面上施加液體;將第二元件固定于置放臺之上的固定單元;移動放置在置放臺上的第一元件上方并與其相對的、由固定單元固定的第二元件以使得第二元件通過該液體疊置在第一元件上的狀態(tài)變化部分;以及將氣體供給到第一和第二元件之間的氣體供給部分。
根據上述裝置,由氣體產生的給定力通過供給氣體而施加到液體上,從而在液體與第二元件開始接觸的瞬間,第二元件與液體大致形成線或點接觸,由此充分地減小了接觸區(qū)域,于是,如從上述第一氣泡生成因素中所理解到的,根據本發(fā)明,在粘合過程中,氣泡進入用于將第一和第二元件粘合到一起的液體中得到有效地控制。于是,有效地防止了氣泡殘留于形成作為最終產品而獲得的板狀體的第一和第二元件之間。此外,在這種情況下,不需要包括上述真空腔室的特殊設備,因此可以降低成本。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點可以在聯(lián)系附圖閱讀以下詳細描述時從以下詳細描述中更清楚地理解到。圖中圖1是根據本發(fā)明一實施例的光盤制造裝置的平面圖,示出其構造的概要;
圖2A是示出根據本發(fā)明的記錄襯底和覆蓋襯底的結構的剖面圖,而圖2B是示出根據本發(fā)明的分層襯底的結構的剖面圖;圖3是圖1的光盤制造裝置的轉臺單元及其四周的放大平面圖;圖4是圖3的轉臺單元的置放臺的剖面圖,以及圖1的光盤制造裝置的第二轉換單元的臂的遠端部分,該遠端部分基本定位在置放臺正上方;圖5A是根據本發(fā)明的覆蓋襯底的透視圖,示出了其形狀,在覆蓋襯底與記錄襯底粘合之前,覆蓋襯底由圖4的臂的覆蓋襯底固定部分固定,而圖5B是圖5A的覆蓋襯底的縱剖面圖;圖6A到6D是示出根據本發(fā)明的一段時間后圖5A的覆蓋襯底固定部分的工作狀態(tài)變化和粘結劑狀態(tài)變化的視圖;圖7A是覆蓋襯底的平面圖,示出了施加到覆蓋襯底上的圖6C的粘結劑的狀態(tài),而圖7B是覆蓋襯底的平面圖,示出了剛好在圖7A的狀態(tài)之后的施加到覆蓋襯底上的粘結劑的狀態(tài);圖8A是示出圖4的臂的變化的視圖,而圖8B是示出在記錄襯底和覆蓋襯底利用圖8A的臂粘合時覆蓋襯底的狀態(tài)的視圖;圖9是用于說明充電導致的提前粘合的視圖;圖10是用于說明根據本發(fā)明的包括排放型離子化單元的氣體供給部分的視圖;圖11是用于說明粘合型記錄介質固定到盤片單元上時通過夾緊而施加到粘合型記錄介質上的力的視圖;圖12A是用于說明其上形成確保氣體通道的中心凸出部的視圖,而圖12B是用于說明在采用圖12A的中心凸出部的情況下粘結劑在徑向上偏離的視圖;圖13A和13B分別是用于說明成形為使得氣體徑向上均勻供給的中心凸出部的形狀的視圖;圖14A和14B分別是用于說明在采用包括致動器和由致動器垂直驅動的定位元件的中心凸出部的情況下記錄襯底和覆蓋襯底粘合操作的視圖;圖15A和15B分別是用于說明在采用如下的中心凸出部的情況下記錄襯底和覆蓋襯底粘合操作的視圖,其中中心凸出部包括致動器和與致動器一同工作以從定位取消狀態(tài)向定位裝置切換的定位元件。
具體實施例方式
參照附圖將給出本發(fā)明實施例的描述。
圖1是根據本發(fā)明的作為用于制造記錄介質的裝置的光盤制造裝置10的平面圖,其示出了光盤制造裝置10構造的概要。光盤制造裝置10通過將兩片盤形的盤片襯底粘合到一起制造諸如DVD的光學信息記錄介質,其中,該盤片襯底在其中心部分具有中心孔(開口)。
如圖1所示,光盤制造裝置10包括第一疊置器部分22、第二疊置器部分24、粘合部分30、粘結劑硬化部分40、測試和排出部分50、以及控制這些部分22、24、30、40和50工作的控制單元70。第一疊置器部分22以分層狀態(tài)存儲作為第一襯底的多個記錄襯底Da,第二疊置器24以分層狀態(tài)存儲作為第二襯底的多個覆蓋襯底Db,粘合部分30分別從第一和第二疊置器22和24抽取記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db,并利用粘結劑將每個記錄襯底Da粘合到相應的覆蓋襯底Db上。粘結劑硬化部分50調節(jié)在粘合部分30粘合到一起的每對記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db之間的粘結劑厚度。測試和排出部分50測試通過粘結劑硬化部分40處理的每對粘合的記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db,并將其排出到光盤制造裝置10之外。
第一和第二疊置器部分22和24、粘合部分30、以及粘結劑硬化部分40安裝到底板表面F上設置的第一基底19A上,而測試和排出部分50安裝在底板表面F上設置成其X2側與第一基底19A相鄰的第二基底19B上。
圖1中,第一疊置器22設置在第一基底19A的左上角(X2端部的Y1端部)附近。第一疊置器22包括中心軸22a、圍繞沿Z軸延伸的中心軸22a可旋轉的襯底固定器22b、以及相對于中心軸22a設置在襯底固定器22b上的對稱位置處的一對疊置器22c。該對疊置器22c中每一個具有插入每個記錄襯底Da中心孔中的軸,并通過軸插入記錄襯底的中心孔中而支撐多個分層的記錄襯底Da。每個疊置器22c包括提升機構(圖中未示出),該提升機構從下面一個接一個地提升記錄襯底Da。
存儲在第一疊置器部分22中的每個記錄襯底Da為大致圓形的襯底,且在其中心位置形成有中心孔Dac(見圖4)。每個記錄襯底Da具有如圖2A所示的剖面結構。即,每個記錄襯底Da包括0.6mm的聚碳酸酯襯底101和其上形成的中間層102。中間層102由第一介電膜(下層)91、作為記錄層的相變紀錄膜92、第二介電膜(頂層)93、反射膜94、和UV可固化樹脂保護膜95形成,他們依次層疊在聚碳酸酯襯底101上。整個中間層102厚度大約為1μm。記錄襯底Da由形成圖1的第一疊置器部分22的成對的疊置器22c支撐,且他們各自中間層102的上表面(粘合表面)Daa朝上。
回來參照圖1,第二疊置器24與第一疊置器22具有相同的結構,并包括中心軸24a、襯底固定器24b和一對疊置器24c。存儲在第二疊置器部分24中的每個覆蓋襯底Db具有與0.6mm聚碳酸酯襯底101相同的圓形,并具有其中心部分形成的中心孔Dbc(見圖4)。如圖2A所示,每個覆蓋襯底Db由板狀聚碳酸酯元件形成。覆蓋襯底Db有形成圖1的第二疊置器24的成對的疊置器24c支撐,且其相應的下表面(粘合表面)Dba面向上。
記錄和覆蓋襯底Da和Db由操縱者手工或通過自動傳輸裝置(圖中未示出)機械運送到光盤制造裝置10中。
回來參照圖1,粘合部分30包括一對傳輸單元31A和31B、一對清潔器部分32A和32B、粘結劑敷料器33、換向器34、用于粘合操作的轉臺單元35、和一對第二傳輸單元36和37。
第一傳輸單元31A和31B分別設置成緊靠近第一和第二疊置器部分22和24的X1側,清潔器部分32A和32B分別設置在第一傳輸單元31A的Y1側和第二傳輸單元31B的Y2側。粘結劑敷料器33設置在清潔器部分32A的X1側。換向器34設置在清潔器部分32B的X1側,轉臺單元35設置在如下的位置處,即,相對于Y軸粘結劑敷料器33和換向器34距該位置等間隔。第二傳輸單元36和37分別設置成緊靠近轉臺單元35的Y1和Y2側。
第一傳輸單元31A具有兩個臂131a和131b,他們彼此以給定角度伸展。臂131a將記錄襯底Da從第一疊置器部分22傳送到清潔器部分32A,而另一個臂131b將記錄襯底Da從清潔器部分32A傳送到粘結劑敷料器33。
另一個第一傳輸單元31B具有兩個臂131c和131d,他們彼此以給定角度伸展。臂131c將覆蓋襯底Db從第二疊置器部分24傳送到清潔器部分32B,而另一個臂131d將覆蓋襯底Db從清潔器部分32B傳送到換向器34。
清潔器部分32A包括每個記錄襯底Da放置于其上的襯底放置部分232A,和吹風機構132A,吹風機構132A將氣體吹到襯底放置部分232A上放置的每個記錄襯底Da的粘合表面Daa上,以便去除粘合表面Daa上的灰塵。清潔器部分32B包括每個覆蓋襯底Db放置于其上的襯底放置部分232B和吹風機構132B,該吹風機構132B將氣體吹到襯底放置部分232B上防止的每個覆蓋襯底Db的粘合表面Dba上,以便去除粘合表面Dba上的灰塵。吹風機構132A和132B可以由靜電消除機構替代,后者通過利用靜電去除灰塵。在這種情況下,優(yōu)選地是提供用于放電和中和被充電的襯底的放電器,以便在去除灰塵后防止靜電導致粘結劑與襯底形成接觸。
圖3是圖1的轉臺單元35及其周邊的放大視圖。如圖3所示,粘結劑敷料器33包括襯底放置平臺133A和粘結劑施加機構133B。粘結劑噴嘴139設置到粘結劑施加機構133B上。粘結劑施加機構133B包括沿著X軸和Y軸驅動粘結劑噴嘴139的驅動機構(圖中未示出)。粘結劑噴嘴139由驅動機構驅動,以便其遠端可以相對于水平面繪出一個圓形。因此,通過如此驅動的粘結劑噴嘴139,同時粘結劑從該噴嘴中噴射到放置于襯底放置平臺133A上的每個記錄襯底Da的粘合表面Daa上,粘結劑可以成圓形地施加到粘合表面Daa上。具有施加紫外線時硬化的特征的紫外線(UV)可固化粘結劑用作粘結劑。
如上所述,第一傳輸單元31A具有以給定角度伸展并圍繞Z軸可轉動的兩個臂131a和131b。第一疊置器部分22的X1側疊置器22c的中心、清潔器部分32A的襯底放置部分232A的中心、以及粘結劑敷料器33的襯底放置平臺133A的中心設置成距臂131a和131b的旋轉中心(Y2端)距離相等。此外,使臂131a和131b的旋轉中心為圓心,上述距離為半徑,穿過X1側疊置器22c的中心的半徑和穿過襯底放置部分232A的中心的半徑之間形成的中心角等于穿過襯底放置部分232A的中心的半徑和穿過襯底放置部分133A的中心的半徑之間形成的中心角。
由此,第一傳輸單元31A可以同時由臂131a將一個記錄襯底Da從第一疊置其部分22的X1側疊置器22c傳送到清潔器部分32A的襯底放置部分232A且由另一臂131b將另一個記錄襯底Da從清潔器部分32A的襯底放置部分232A傳送到粘結劑敷料器33的襯底放置平臺133A上。
換向器34具有固定每個覆蓋襯底Db并將每個覆蓋襯底Db翻轉的功能。也就是說,每個覆蓋襯底Db的粘合表面Dba被換向器34設定為面朝下。
如上所述,第一傳輸單元31B也具有以給定角度伸展并圍繞Z軸可轉動的兩個臂131c和131d。第二疊置器部分24的X1側疊置器24c的中心、清潔器部分32B的襯底放置部分232B的中心、以及由換向器34固定的襯底的中心設置成距臂131c和131d的旋轉中心(Y1端)具有相同的距離,此外,使得臂131c和131b的旋轉中心為圓心,且上述距離為半徑,由穿過上述三個中心的半徑而形成的兩個扇形具有相同的中心角。
由此,第一傳輸單元31B可以同時由臂131c將一個覆蓋襯底Db從第二疊置器部分24的X1側疊置器24c傳送到清潔器部分32B的襯底放置部分232B上并將另一個覆蓋襯底Db從清潔器部分32B的襯底放置部分232B傳送到換向器34上。
如圖3所示,轉臺單元35包括轉軸135A、由旋轉機構(圖中未示出)圍繞轉軸135A轉動的轉臺135B、以及圍繞轉軸135A以彼此大約120°中心角設置在轉臺135B上表面上的三個放置平臺235A到235C。
轉臺單元35的轉臺135B每轉120°停止其轉動。因此,當轉臺135B從圖3的狀態(tài)由旋轉機構逆時針(圖3中箭頭A所示的方向)旋轉120°時,放置平臺235A定位在圖3中示出的放置平臺235B所定位的位置處,放置平臺235B定位在圖3中示出的放置平臺235C所定位的位置處,而放置平臺235C定位在圖3中示出的放置平臺235A所定位的位置處。
現(xiàn)在,參照圖4給出對放置平臺235B的結構的描述。每個放置平臺235A和235C具有與放置平臺235B相同的結構。
圖4是轉臺單元35的放置平臺235B和第二傳輸單元37的臂137的遠端部分的剖面圖,該遠端部分基本定位在放置平臺235B的正上方。在圖4中,記錄襯底Da放置在放置平臺235B的上表面所形成的大致水平的放置表面83上,且其上施加粘結劑96的粘合表面(粘結劑施加表面)面朝上。
如從圖3和圖4中看出的,放置平臺235B在其俯視圖中具有圓形形狀,而其縱剖視圖大致為字母T形。此外,放置平臺235B其大部分插入轉臺135B中。突出部分(此后稱為中心凸出部)CB形成為在放置平臺235B上表面中心部分內的定位部分。中心凸出部CB具有與記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db每一個的中心孔大致相同的直徑。在中心凸出部Cb的上端形成多個切口CBa。當記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db疊置時,中心凸出部CB具有定位記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db的作用。切口CBa設置成形成氣體通道,且在這個實施例中,被成形為穿過的氣體不會產生湍流。后面將給出通過切口形成的通道的作用的描述。
此外,排真空通道80圍繞放置平臺235B的中心凸出部CB形成。記錄襯底Da由真空泵(圖中未示出)所產生的真空吸力固定到放置平臺235B上,而真空泵連接到排真空通道80上。
回來參照圖3,第二傳輸單元36包括臂136,該臂136將其上施加了粘結劑敷料器33中的粘結劑96的記錄襯底Da傳送到位于轉臺135B給定位置處的放置平臺235A到235C之一上,即,具體地說,傳送到相對于轉軸135A定位在Y1方向和X2方向之間的一個上(在圖3的情況下,為放置平臺235A)。臂135圍繞沿著Z軸延伸的轉軸136a可360°旋轉。
第二傳輸單元37包括臂137和垂直和旋轉運動機構84,該機構使臂137圍繞其轉軸137a在至少180°的范圍內(前后)轉動,并沿著Z軸垂直驅動臂137。臂137從換向器34接收被翻轉的覆蓋襯底Db。接著,臂137將覆蓋襯底Db疊置在放置平臺235A到235C中給定一個上的其上放置有粘結劑96的記錄襯底Da上,也就是說,自轉軸137a在Y1方向緊跟在第二傳輸單元37之后的一個上的記錄襯底Da上(在圖3的情況中,為放置平臺235B)。然后,臂137將記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘結到一起,由此形成如圖2B所示的分層襯底Dc。
將參照圖4給出第二傳輸單元37的臂137的結構的描述,作為詳細描述由第二傳輸單元37執(zhí)行的襯底粘合操作的基礎。
如圖4所示,臂137包括臂主體61和作為固定單元固定到臂主體61一端的與轉軸137a相對的下表面上的覆蓋襯底固定部分63。
覆蓋襯底固定部分63包括支撐元件64、一對連接元件62(在圖4中僅示出了X1側的一個)、吸取頭65和氣體供給器單元66。支撐元件64固定到臂主體61的下表面上。螺紋孔在靠近支撐元件中心的位置處形成在后者中,以便沿著Z軸垂直延伸。吸取頭65通過連接元件62以懸垂狀態(tài)支撐到支撐元件64的下表面上,而每個連接元件62沿著Z軸延伸。氣體供給器單元66包括對應于支撐元件64的螺紋孔64a的外螺紋部分。氣體供給器單元66支撐到支撐元件64上,同時螺紋部分與螺紋孔64a嚙合。
吸取頭65包括支撐元件67和多個(例如六個)吸取基座69。支撐元件67在其俯視圖中由環(huán)形板件形成,該板件具有其中心部分形成的圓形開口67a。吸取基座69以懸掛狀態(tài)固定到支撐元件67的下表面上、以給定間隔靠近其周邊的位置處。通氣通道(圖中未示出)形成在支撐元件67和吸取基座69的內側。第一真空管71的一端從其上表面?zhèn)冗B接到支撐元件67上,以便與通氣通道連通。第一真空管71的另一端連接到真空泵(圖中未示出)上。壓力傳感器形成的真空傳感器72設置在真空管71的中間。在這種情況下,真空傳感器72的輸出傳送到控制單元70,控制單元基于真空傳感器72的測量值控制真空泵,從而真空基座69的真空吸力設定為正好足以將覆蓋襯底Db固定到吸取基座69上的適當值。真空泵可以與連接到上述排真空通道80上的真空泵相同或不同。
在這個實施例中,考慮到覆蓋襯底Db上的缺陷的影響,吸取基座69有彈性材料(如橡膠)形成。然而,如果不必要考慮覆蓋襯底Db上的缺陷的影響,那么也可以將剛性材料用于吸取基座69。此外,如上所述在這個實施例中采用六個吸取基座,但是吸取基座的數量不限于六個,只要覆蓋襯底Db位置基本水平的狀態(tài)即可,可以采用任何數量的吸取基座。在形成剛性材料的吸取基座69的情況下,可以在支撐元件67內沿著其圓周形成吸取孔或吸取溝槽,以便通過吸力由整個表面固定覆蓋襯底Db。此外,吸取基座69可以圍繞圓形開口67a設置。
如圖4所示,氣體供給器單元66包括具有底部的(一端封閉的)圓柱形孔73、氣體噴射元件75、限位塊元件81、以及壓縮螺旋彈簧74。具有底部的圓柱形孔73包括沿著Z軸延伸的內部臺階形的中空(空間)部分73a,并具有在其底面上形成的開口。大致(倒)T形的氣體噴射元件75使其上端部插入到固定器73的中空部分73a中。限位塊元件81固定到固定器73的下端面上,以便防止氣體噴射元件75向下掉落。壓縮螺旋彈簧74一直向下偏壓氣體噴射元件75。
擰入支撐元件64的螺紋孔64a并與之嚙合的上述外螺紋部分形成在固定器73下半部的外表面上。通過將外螺紋部分與螺紋孔64a嚙合,固定器73支撐到支撐元件64上,以便沿著Z軸垂直延伸。與中空部分73a連通的氣體通道形成在固定器73的底部(圖4中示于上側)。氣體供給管76的一端從上部連接到固定器73的底部上,從而與氣體通道連通。將內部氣體壓力保持為給定值的調節(jié)器77和流量控制閥78在靠近氣體供給管所述一端的位置設置到氣體供給管76上。氣體供給管76的另一端連接到氣體供給單元100上。在這種情況下,例如,如果空氣被用作經由氣體供給管76供入固定器73的氣體,那么例如作為空氣源的具有壓縮機的裝置可以被用作氣體供給單元100。
調節(jié)器77、流量控制閥78、和氣體供給單元100連接到控制單元70上。即,控制單元70通過控制調節(jié)器77調節(jié)氣體壓力,通過控制流量控制閥78的開度調節(jié)氣體流量,并基于溫度傳感器(圖中未示出)的測量值通過控制氣體供給源調節(jié)所供給氣體的溫度??刂茊卧?0控制調節(jié)器77和流量控制閥78,以便氣體的壓力和噴射量可以基于粘結劑96的粘度和覆蓋襯底Db的疊置速率來優(yōu)化。此外,控制單元70將氣體溫度控制到給定的目標值,其原因是因為當粘結劑96的表面溫度被周圍氣體改變時,粘結劑96的粘度變化而影響氣體最佳噴射量,因此需要將粘結劑96的表面溫度維持在恒定值。
氣體噴射元件75成形為具有包括小直徑部分和大直徑部分的臺階形圓柱體外表,小直徑部分沿著Z軸垂直延伸,而大直徑部分形成在小直徑部分的下端上,由此形成氣體噴射元件75。如上所述,氣體噴射元件的小直徑部分的上端部插入到固定器73的中空部分73a中,而在小直徑部分上、在稍高于其長度中心的位置處突出地形成凸緣部分75c。限位塊元件81從下側與凸緣部分75c接觸,由此防止氣體噴射元件75向下掉落。
壓縮螺旋彈簧74設置在固定器73內側,其端面之一壓在固定器73內側形成的臺階部分上,而另一端面壓在凸緣部分75c的上表面上。例如,通過將圓形元件大致分成兩半而形成的一對半圓形元件被用作限位塊元件81。
在將氣體供給器單元66固定到支撐元件64上的過程中,首先,氣體噴射元件75從下側插入到螺紋孔64a中,以向上提升,使得凸緣部分75c定位成比支撐元件64的上表面高出給定的距離。在這種狀態(tài)下,壓縮螺旋彈簧74圍繞氣體噴射元件75從其上端附加,此后,帶有壓縮螺旋彈簧74的氣體噴射元件75由固定器73從其上側覆蓋。然后,成對的半圓型元件形成的限位塊元件81用螺釘固定到固定器73的下端面上。由此,組裝成氣體供給器單元66。接著,固定器73外表面上形成的外螺紋部分從上側擰入螺紋孔64a中,以與其嚙合。從而,完成了氣體供給器單元66向支撐元件64上的固定。
給定深度的圓孔75b形成在氣體噴射元件75的大直徑部分的下端面上,氣體通道75a沿著Z軸垂直形成在小直徑部分的內側,從而與孔75b的內側連通。在這種情況下,經由氣體供給管76供入中空部分73a的氣體從孔75b的下端通過氣體通道75a噴射到外側,即,孔75b形成了氣體噴射開口。因此,此后孔75b被稱為噴射開口75b。
環(huán)形的橡膠形成的彈性元件79固定到氣體噴射元件下端面上形成的噴射開口75b的周邊上。
從圖4中可以看出,噴射開口75b具有如此的直徑和深度(尺寸和形狀)以至于當整個臂137被向下驅動到給定位置時(即,當覆蓋襯底Db向下移動到圖4中虛線Db′所示的位置時),放置平臺235B的中心凸出部Cb可以進入噴射開口75b中。此外,噴射開口75b的直徑設定為稍大于覆蓋襯底Db的中心孔Dbc。然而,當在將臂137定位到放置平臺235B上過程中要求對中精度時,噴射開口75b的直徑可以設定為基本上與覆蓋襯底Db的中心孔Dbc一樣大。
在這個實施例中,通過覆蓋襯底固定部分63固定覆蓋襯底Db,氣體噴射元件75通常由其自身重量和壓縮螺旋彈簧74的彈力(偏壓力)下壓在覆蓋襯底Db的中心部分周邊上。即,通過使氣體噴射元件75的下端面低于每個吸取基座69的下端面定位,覆蓋襯底固定部分63在圖5A和5B所示的彎曲狀態(tài)下固定覆蓋襯底Db。圖5A和5B分別是由覆蓋襯底固定部分63固定的覆蓋襯底Db的透視圖和縱剖面圖(側剖視圖)。在這個狀態(tài)下,覆蓋襯底Db的曲率可以通過調節(jié)氣體噴射元件75的位置和吸取基座69的位置之間的垂直差而加以輕易調節(jié),而該垂直差可以通過控制固定器73擰入支撐元件64中的大小來加以控制。
如圖4所示,通過將力從下側施加到氣體噴射元件75上,氣體噴射元件75可以克服壓縮螺旋彈簧74的彈性偏壓力而相對于固定器73向上滑動。因此,即使在例如真空力將由換向器34倒轉的覆蓋襯底Db固定成平面或是固定成在與圖5B所示的彎曲方向相反的方向上彎曲的情況下,當氣體噴射元件75從上側壓到覆蓋襯底Db的中心孔Dbc周邊上時,氣體噴射元件75由壓力的反作用力克服壓縮螺旋彈簧74的彈性偏壓力而向上滑動。由此,覆蓋襯底Db可以在沒有過大的力施加于其上的情況下固定。此外,在覆蓋襯底Db被覆蓋襯底固定部分63固定后,由于壓縮螺旋彈簧74的彈力氣體噴射元件75返回到圖4的狀態(tài)。因此,覆蓋襯底Db可以如上所述保持在圖5B所示的彎曲狀態(tài)下。
回來參照圖1,粘結劑硬化部分40包括轉子42、硬化轉臺單元44、紫外線(UV)照射單元46、和第三傳輸單元48。轉子42設置在轉臺單元35的X1側上,硬化轉臺單元44設置成靠近轉子42。UV照射單元46設置成覆蓋硬化轉臺單元44。第三傳輸單元48在轉臺單元35、轉子42和硬化轉臺單元44之間傳送分層的襯底Dc(通過將記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘合到一起而形成)。
轉子42包括盤狀轉臺42a和旋轉驅動機構(圖中未示出)。轉臺42a在其上表面固定分層的襯底Dc(見圖2B),該分層的襯底Dc是由第三傳輸單元48從轉臺單元35的轉臺135B上輸送過來的,如后面將描述的。旋轉驅動機構以高速使轉臺42a圍繞其中心點旋轉,且Z軸為轉軸。轉子42通過利用高速旋轉固定分層襯底的轉臺42a所產生的離心力來吹走記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間多余的粘結劑而調節(jié)分層襯底Dc的粘結劑96層的厚度。
硬化轉臺單元44包括盤狀轉臺44a和旋轉驅動機構(圖中未示出),該旋轉驅動機構從下側在其中心支撐轉臺44a,并在圖1中順時針方向旋轉轉臺44a。四個襯底放置部分144以相等的角間隔(以90°中心角的間隔)設置在轉臺44a上。硬化轉臺單元44的轉臺44a每90°停止其轉動,因此,每個襯底放置部分144通過十二點位置(轉臺44a中心Y1側上的位置)、三點位置(轉臺44a中心X1側上的位置)、六點位置(轉臺44a中心Y2側上的位置)、以及九點位置(轉臺44a中心X2側上的位置)一個接一個地循環(huán)。
UV照射單元46包括燈殼體41、UV燈47、和冷卻器43。燈殼體41設置成覆蓋轉臺44a之上的空間。UV燈47設置在襯底放置部分144中位于轉臺44a上十二點位置的一個之上,并用紫外線照射放置在這個襯底放置部分144上的分層襯底144。冷卻器43靠近各襯底放置部分144中的位于轉臺44a上六點位置處的一個設置,并冷卻這個襯底放置部分144,該襯底放置部分144的溫度由于被UV燈47UV照射而升高。燈殼體41的外表面設置有屏蔽罩,以便防止紫外線泄漏。
第三傳輸單元48包括兩個臂148a和148b,他們以給定角度伸展,并可圍繞Z軸轉動。各襯底放置部分144中位于轉臺44a上九點位置處的一個襯底放置部分144的中心、轉子42的旋轉中心、以及放置平臺235A到235C中位于轉臺單元35的轉臺135B上三點鐘位置(或在轉臺135B旋轉中心的X1側上)的一個放置平臺的中心設置成距臂148a和148b的旋轉中心等距離。此外,使臂148a和148b的旋轉中心為圓心,且上述距離為其半徑,穿過襯底放置部分144中的位于轉臺44a上九點位置的那個襯底放置部分144的中心的半徑和穿過轉子42的旋轉中心的半徑之間形成的中心角等于穿過轉子42的旋轉中心的半徑和穿過放置平臺235A到235C中的一個的中心的半徑之間形成的中心角。
因此,第三傳輸單元48可以通過臂148a將一個分層的襯底Dc從放置平臺235A到235C中位于轉臺135B上三點位置處的一個放置平臺傳送到轉子42上,并同時將另一個分層的襯底Dc從轉子42傳送到位于轉臺44a上九點位置處的一個襯底放置部分144上。
測試和排出部分50包括測試單元52、襯底排出單元56、和第四傳輸單元54。測試單元52相對于其粘結劑96被粘結劑硬化部分40硬化的分層襯底進行傾斜檢查并檢查氣泡的存在。此后,為便于描述,這種狀態(tài)下的分層襯底Dc被稱為粘合襯底Dd。襯底排出單元56將在測試單元52中測試的粘合襯底Dd排出到光盤制造裝置10的外側。第四傳輸單元54將粘合襯底Dd在硬化轉臺單元44、測試單元52、和襯底排出單元56之間傳送粘合襯底Dd。
第四傳輸單元54包括兩個臂154a和154b。臂154a將粘合襯底Dd從硬化轉臺單元44的轉臺44a傳送到測試單元52。另一個臂154b將粘合襯底Dd從測試單元52傳送到襯底排出單元56。
測試單元52包括測量單元,該測量單元固定由臂154a所傳送的粘合襯底Dd,并通過從下側將檢測光發(fā)射到粘合襯底Dd上來進行諸如盤片傾斜測量的光學檢查。測試單元52還包括采用圖像處理的氣泡缺陷檢測單元,該單元包括獲得粘合襯底Dd圖像的CCD攝像機,和對CCD攝像機的圖像信號進行給定處理并基于處理結果檢測氣泡存在與否的圖像處理單元。
襯底排出單元56基于測試單元52的測試結果確定粘合襯底Dd是否可接受或有缺陷,并僅在粘合襯底Dd被確定為可接受時排出粘合襯底Dd。
工作站(或微機)形成的控制單元70控制上述光盤制造裝置10的單個部件,并也控制光盤制造裝置10的整體。
將主要參照圖1給出具有上述結構的光盤制造裝置10的工作流程的簡要描述。每個部件的操作由控制單元70控制,為了簡化的目的而省略了對其的描述。
(a)首先,第一傳輸單元31A的臂131a從第一疊置器部分22接收記錄襯底Da,并將接收到的記錄襯底Da傳送到清潔器部分32A的襯底放置部分232A上。臂131a返回到等待狀態(tài)(圖1的狀態(tài)),以接收下一個記錄襯底Da。在清潔器部分32A內,吹風機構132A進行吹風,以用于防止襯底放置部分232A上放置的記錄襯底Da粘合表面Daa上的灰塵,在防塵吹風結束后,第一傳輸單元31A的臂131b將記錄襯底Da從清潔器部分32A傳送到粘結劑敷料器33的襯底放置平臺133A上,而粘結劑施加機構133B如上所述以形成在記錄襯底Da粘合表面Daa上的圓圈的形式施加粘結劑96(見圖4)。在臂131b將記錄襯底Da從清潔器部分32A傳送到粘結劑敷料器33的同時,臂131a將下一個記錄襯底Da從第一疊置器部分22傳送到清潔器部分32A。接著,第二傳輸單元36將其上施加了粘結劑96的記錄襯底Da從粘結劑敷料器33傳送到設置在轉臺單元35的轉臺135B上的放置平臺235A到235C中的一個上,該放置平臺位于圖3中放置平臺235A的位置處。在這種情況下,放置平臺235A到235C中的這個放置平臺為放置平臺235B。
(b)與(a)的操作并行,另一個第一傳輸單元31B的臂131c從第二疊置器部分24接收覆蓋襯底Db,并將所接收到的覆蓋襯底Db傳送到清潔器部分32B的襯底放置部分232B上,臂131c返回到等待狀態(tài)(圖1的狀態(tài))以接收下一個覆蓋襯底Db。在清潔器部分32B中,吹風機構132B進行吹風,以用于防止襯底放置部分232B上放置的覆蓋襯底Db的粘合表面Daa上的灰塵。在防塵吹風結束后,第一傳輸單元31B的臂131d將覆蓋襯底Db從清潔器部分32B傳送到換向器34,換向器又將被傳送的覆蓋襯底Db倒轉。在臂131d將覆蓋襯底Db從清潔器部分32B傳送到換向器34的同時,臂131c將下一個覆蓋襯底Db從第二疊置器部分24傳送到清潔器部分32B的襯底放置平臺232B上。接著,第二傳輸單元37的臂137將被倒轉的覆蓋襯底Db傳送到轉臺單元35的轉臺135B之上的給定的等待位置處。在固定覆蓋襯底Db的同時,臂137在基本上位于圖3的放置平臺235B位置的正上方的位置處等待。
(c)當(a)操作中記錄襯底Da放置在轉臺135B的放置平臺235B上時,轉臺135B逆時針旋轉120°,從而其上放置有記錄襯底Da的放置平臺235B如圖3所示地定位。
(d)接著,固定覆蓋襯底Db的第二傳輸單元37的臂137通過垂直和旋轉運動機構84向下移動,從而記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘合到一起成為分層襯底Dc(見圖2B)。將參照圖4、6A到6D、7A和7B詳細描述粘合記錄襯底Da和覆蓋襯底Db的操作。
一段時間后,覆蓋襯底固定部分63工作狀態(tài)的變化和粘結劑96狀態(tài)的變化示于圖6A到6D中。
首先,在圖4的位置處(初始位置)固定覆蓋襯底Db的臂137由垂直和旋轉運動機構84以給定速率向下移動。圖6A示出了從臂137向下運動開始經過給定時間段之后的狀態(tài)。在臂137向下移動開始之前,通過將調節(jié)器77的目標壓力設定為給定的目標壓力,且流量控制閥78以適當的開度開啟,氣體供給器單元66已經開始通過覆蓋襯底Db的中心孔Dbc噴出(射出)諸如空氣的氣體。
當覆蓋襯底Db在空氣噴出(射出)的情況下靠近記錄襯底Da以便進入圖6A所示的狀態(tài)時,由以圓圈形式施加到記錄襯底Da的粘合表面Daa上的粘結劑以及記錄和覆蓋襯底Da和Db圍繞的空間(內部空間)19內的壓力開始升高。當空氣壓力高于粘結劑96的粘度時,粘結劑96開始徑向向外移動。然而,隨著空氣向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中每一個的四周流動,空氣流動速度減緩,且開始受到與覆蓋襯底Db的粘合表面Dba的摩擦而導致的壓力損失的影響。在圖6A階段,在粘結劑96和覆蓋襯底Db之間形成相對大的空間。因此,空氣向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中每一個的四周流動,因此,內部空間19內的壓力上升受到限制。于是,如圖6A所示,粘結劑96并不向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中每一個的四周偏離過多。
圖6B是示出覆蓋襯底Db從圖6A所示的狀態(tài)進一步向下移動以靠近記錄襯底Da的狀態(tài)的視圖。在這種情況下,覆蓋襯底Db和粘結劑96之間的空間變窄。因此,從內部空間19向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中每一個的四周流動的空氣量減少,從而進一步增大內部空間19內的壓力。在這種狀態(tài)下,在粘結劑96的粘度與空氣壓力平衡的地方,粘結劑96開始聚集,而形成小丘(隆起)。
粘結劑96和覆蓋襯底Db之間的距離在粘結劑96的小丘的頂部最小。因此,當空氣穿過覆蓋襯底Db和粘結劑96的小丘之間的縫隙時,空氣的流動速度突然增大,同時空氣的壓力減小,從而相對于粘結劑96產生負壓。由此,粘結劑升高量,即,粘結劑96的小丘的高度進一步增大,也就是說,以與噴射器相同的原理,高速氣流導致間隙內產生負壓。負壓的產生進一步增大粘結劑96的小丘的大小或高度。
在該位置處,覆蓋襯底Db向下移動到圖4中雙點劃線Db′所示的釋放點處。在個釋放點處,臂137的真空基座69固定覆蓋襯底Db的真空吸力切斷,從而覆蓋襯底Db被釋放。在覆蓋襯底Db釋放后,垂直和旋轉運動機構84將臂向上移動到上述初始位置處。
圖6C是示出覆蓋襯底Db剛好釋放后的狀態(tài)的視圖。圖7A是示出圖6C的粘結劑96的狀態(tài)的平面圖。在圖7A中,向右傾斜的平行線所形成的剖面區(qū)域表示粘結劑96,而由圍繞粘結劑96的四周向左傾斜的平行線形成的剖面區(qū)域表示覆蓋襯底Db和粘結劑96的接觸區(qū)域96′。
在這種狀態(tài)下,由于粘結劑96的頂部如上所述陡峭地局部升高(見圖6B),覆蓋襯底Db和粘結劑96基本上彼此形成線接觸,如圖7A所示。在這種情況下,由于粘結劑96的小丘的上表面包括一些不規(guī)則性,接觸區(qū)域96′不總是形成沒有間隙的連續(xù)圓形。
由于反復進行試驗,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過釋放上部襯底(對應于覆蓋襯底Db),并在圖6B所示的小丘形成后立即減小或停止氣體的供給,首先接觸到上部襯底的粘結劑的區(qū)域與上部襯底形成線接觸。
在這個實施例中,由于氣體供給器單元63(具體地說,氣體噴射元件75的氣體噴射開口75b)連接到臂137上,氣體噴射開口75b在臂137釋放覆蓋襯底Db后向上移動的同時離開覆蓋襯底Db,因此供入內部空間19內的氣體(空氣)量隨著臂137向上移動而減小。即,在這個實施例中,上述粘結劑96與覆蓋襯底Db的線接觸在沒有停止或減少氣體噴射的情況下實現(xiàn)。從而,根據這個實施例,通過從氣體噴射開始以相同流速連續(xù)一致地噴射氣體,而不用復雜的控制操作實現(xiàn)了線接觸。臂137向上和向下移動的速率由控制單元70控制。
此后,受到覆蓋襯底Db的重量,接觸區(qū)域96′在圓周和徑向上擴展。在這種狀態(tài)下,接觸區(qū)域96′在圓周方向比徑向擴展得快。因此,接觸區(qū)域96′形成如圖7B所示的連續(xù)圓。
另一方面,在覆蓋襯底Db釋放后,如上所述,供入內部空間19的氣體的流量逐漸減少,因此,粘結劑96擴散,從而接觸區(qū)域96′向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中每一個的中心徑向延伸,受到覆蓋襯底Db重量的影響,內部空間19內駐留的氣體通過中心凸出部CB的切口CBa排出。圖6D示出了這個時刻的狀態(tài)。
從而,完成了記錄襯底Da和覆蓋襯底Db的粘合。如上所述,在這個實施例中,覆蓋襯底Db和施加到記錄襯底Da上的粘結劑96首先彼此形成線接觸。因此,在他們接觸的瞬間,在覆蓋襯底Db和粘結劑96之間幾乎不存在氣體(空氣)。于是,由于上述第一氣泡生成因素而產生氣泡的可能性很小。
此外,在覆蓋襯底Db和施加到記錄襯底Da上的粘結劑96彼此接觸后,粘結劑96在圓周方向比徑向擴散得快,因此,在粘結劑96和覆蓋襯底Db接觸的短時間之后,粘結劑96形成非常細線的環(huán)形。在該環(huán)形形成過程中,在粘結劑96任意相鄰的兩個弧形部分之間幾乎不存在氣體(空氣),于是由于上述第二氣泡生成因素而產生氣泡的可能性很小。
因此,在這個實施例中,在記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘合到一起的過程中,幾乎不可能生成氣泡。
(e)當如上所述粘合工作完成后,轉臺單元35的轉臺135B旋轉120°,從而分層襯底Dc移動到圖3中所示放置平臺235C所處的位置處,并在該位置處等待。
(f)然后,第三傳輸單元48的臂148a將分層襯底Dc從放置平臺235B傳送到轉子42的轉臺42a上,在這個傳送之后,臂148a遠離轉子42移動,而在諸如圖1所示位置的給定位置處等待,以將下一個分層襯底Dc傳送到轉子42。
(g)接著,固定分層襯底Dc的轉臺42a以高速轉動給定時間段。在這方面,轉臺42a的速度和轉動持續(xù)時間基于粘結劑96的粘度和環(huán)境溫度控制,以便在分層襯底Dc中的粘結劑96的厚度被設定為給定值。在轉臺42a旋轉完成后,第三傳輸單元48的臂148b將分層襯底Dc從轉臺42a傳送到襯底放置部分144中的位于硬化轉臺單元44的轉臺44a上九點位置處的那個襯底放置部分144上。在轉臺42a旋轉完成后,固定下一個分層襯底Dc的放置平臺42a在轉臺單元35的轉臺135B上的三點位置處等待。與分層襯底Dc由臂148b從轉臺42a向轉臺44a傳送并行,臂148a將下一個分層襯底Dc從轉臺135B上的放置平臺235A傳送到轉臺42a。在這些傳送之后,臂148a和148b分別遠離轉子42和硬化轉臺單元44移動,并等待傳送他們各自的下一個分層襯底Dc。
(h)接著,轉臺44a旋轉90°,以便UV照射單元46的UV燈47用紫外線照射在襯底放置部分144中的位于轉臺44a上十二點位置處的那個襯底放置部分上放置的分層襯底Dc。由此,分層襯底Dc內側的粘結劑96硬化,從而分層襯底Dc形成為粘合襯底Dd。在UV照射完成后,轉臺44a進一步轉動90°,在這個旋轉之前,下一個分層襯底Dc被傳送到襯底放置部分144中的位于轉臺44a上九點位置處的那個襯底放置部分144上。然后,轉臺44a如上所述旋轉90°,并且其上放置有粘合襯底Dd的那個襯底放置部分144移動到轉臺44a上的三點位置出,以處于等待狀態(tài)。在這個等待狀態(tài)過程中,UV照射單元46對放置在襯底放置部分144中的目前位于轉臺44a上的十二點位置處的襯底放置部分144上的下一個分層襯底Dc進行UV照射。
(i)接著,第四傳輸單元54的臂154a將粘合襯底Dd傳送到測試單元52,并且測試單元對粘合襯底Dd進行上述的盤片傾斜測量和氣泡缺陷測試。然后,已經經歷盤片傾斜測量和氣泡缺陷測試的粘合襯底Dd由臂154b從測試單元傳送到襯底排出單元56。與粘合襯底Dd向襯底排出單元56傳送并行,下一個粘合襯底Dd可以從轉臺44a傳送到測試單元52上。
(j)接著,襯底排出單元56基于盤片傾斜測量和氣泡缺陷測試的結構確定粘合襯底是否可接受或存在缺陷。在粘合襯底Dd被確定為可接受時,襯底排出單元56排出粘合襯底Dd,或者在粘合襯底Dd被確定為有缺陷時,襯底排出單元56收集這些粘合襯底Dd。
從而,光盤制造裝置10重復進行上述清潔過程(排放吹氣過程)、液體(粘結劑)施加過程)、襯底粘合過程、轉子旋轉過程、粘結劑硬化過程、測試過程和排出過程的一系列的操作。在作為上述測試結果確定為可接受并從襯底排出單元56排出之后,粘合襯底Dd按需要初始化并作為最終產品的DVD運走。
從上述描述中可以理解到,在這個實施例中,在其遠端設置有覆蓋襯底固定部分63的臂137、垂直移動并轉動臂137的垂直并旋轉運動機構84、以及控制單元70形成狀態(tài)改變部分。氣體供給器單元66、氣體供給管76、和氣體供給單元100形成氣體供給部分。此外,調節(jié)器77、流量控制閥78、氣體供給單元100、和控制單元70形成控制氣體的壓力、流量和溫度的控制部分。此外,氣體供給器單元66也形成加壓部分。控制單元70實現(xiàn)流速控制部分。
如上面詳細所述,根據這個實施例的光盤制造裝置10和在光盤制造裝置10中執(zhí)行的制造板狀體的方法,在液體施加過程中,粘結劑敷料器33的粘結劑施加機構133B該粘結劑以圓圈形式施加到記錄襯底Da的粘合表面Daa上。然后,在粘合過程中,記錄襯底Da水平放置在轉臺單元35的放置平臺235A到235C的一個上,且其上施加粘結劑96的粘合表面Daa面朝上。當放置平臺235A到235C之一移動到粘結位置上時,覆蓋襯底Db由覆蓋襯底固定部分63保持在記錄襯底Da之上,面對記錄襯底Da,該覆蓋襯底固定部分63設置在第二傳輸單元37的臂137的遠端上。在這個時刻,記錄襯底Da和覆蓋襯底Db定位成彼此垂直疊置。這個狀態(tài)可以稱為第一狀態(tài)。
接著,在臂137由第二傳輸單元37的垂直和旋轉運動機構84向下移動給定量之后,覆蓋襯底固定部分63釋放覆蓋襯底Db,以便記錄襯底Da和覆蓋襯底Db通過粘結劑96疊置。這個狀態(tài)可以稱為第二狀態(tài)。
在這個實施例中,在該方面,臂137開始向下移動之前,氣體供給器單元66開始通過噴射開口75b噴出氣體(空氣)。此后,維持氣體噴射,以便為連續(xù)噴出,即使在覆蓋襯底Db被釋放之后。因此,當覆蓋襯底Db開始靠近記錄襯底Da時,氣體通過覆蓋襯底Dc的中心孔Dbc在記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間供給。更精確地說,氣體被供入由記錄襯底Da和覆蓋襯底Db以及粘結劑96限定的內部空間19中。氣體的供給連續(xù)進行,即使在粘結劑96與覆蓋襯底Db接觸的時刻。由于氣體的供給,通過將氣體所產生的給定的力施加到粘結劑96上,覆蓋襯底Db和粘結劑96在他們接觸的瞬間基本上彼此形成線或點接觸,因此接觸區(qū)域被充分地減小。
在覆蓋襯底Db接觸到記錄襯底Da上施加到粘結劑96之后,供入內部空間19內的氣體量減少,從而粘結劑96由于覆蓋襯底Db的重量而擴散。由于粘結劑96在圓周方向擴散得比徑向上快,因此,接觸后段時間內粘結劑96形成非常細線的環(huán)形。因此,幾乎不存在由于第一和第二氣泡生成因素造成的氣泡進入粘結劑96中的可能性。于是,在粘合過程中有效地控制了氣泡進入粘合記錄襯底Da和覆蓋襯底Db的粘結劑96中,因此,有效地防止了氣泡駐留于形成最終獲得的DVD(粘合襯底Dd)的兩個襯底Da和Db之間。在這種情況下,不需要包括第一現(xiàn)有技術中的真空腔室這類的特殊設備,因此實現(xiàn)了成本降低。
此外,在這個實施例中,氣體經由覆蓋襯底Db的中心孔Dbc供入由圓圈形式施加到記錄襯底Da的粘合表面Daa上的粘結劑96內側形成的內部空間19中,因此,設置成圓圈形式的粘結劑(的至少上部)可以由供入內部空間19中的氣體的壓力幾乎均勻地在大致徑向方向上擴散,因此,覆蓋襯底Db和粘結劑96的接觸區(qū)域可以立即設置為非常窄線寬度的環(huán)形區(qū)域。
此外,在這個實施例中,形成氣體供給器單元66的氣體噴射元件75抵壓覆蓋襯底Db的中心孔Dbc的周邊,直到恰好在覆蓋襯底釋放之前為止,從而覆蓋襯底Db以圖5A所示的彎曲狀態(tài)固定,因此,可以校正每個覆蓋襯底Db的翹曲和起伏,并且記錄襯底Da和覆蓋襯底Db可以固定不變地設置到覆蓋襯底Db外形上的變化量(change),即以適于粘合的變化量粘合到一起。
此外,在這個實施例中,在粘合過程中通過粘結劑96粘合到一起的記錄襯底Da和覆蓋襯底Db作為一個單元在旋轉過程中在轉子42的轉臺42a上以高速旋轉。因此,額外的粘結劑可以通過旋轉過程中產生的離心力吹走。在將記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘合到一起而形成的分層襯底Dc中的粘結劑96層的厚度可以通過控制上述旋轉操作的旋轉持續(xù)時間和速度調節(jié)到理想值。
此外,在這個實施例中,粘合到一起的記錄襯底Da和覆蓋襯底Db在旋轉過程之后用紫外線照射,以便粘合劑96在UV照射過程中硬化。因此,粘結劑96可以在短時間段內硬化。
此外,在這個實施例中,供入內部空間19中的氣體的壓力、流量和溫度都可以通過上述控制部分(即,調節(jié)器77、流量控制閥78、氣體供給單元100和控制單元70)來控制。因此,可以通過將粘結劑96的表面溫度保持在恒定狀態(tài)將粘結劑96的粘度保持在基本恒定狀態(tài)下。此外,通過將供入內部空間19的氣體的量保持為恒定值,可以使得粘結劑96在記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間固定不變地流動。
此外,根據本發(fā)明的光盤制造裝置10和其內執(zhí)行的制造板狀體的方法,如上所述,作為粘合型信息記錄介質的DVD(粘合襯底Dd)可以以低成本制造,且有效地防止氣泡駐留于記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間。因此,可以有效地控制由于氣泡存在造成的信息讀取和再現(xiàn)故障,因此可以提供具有優(yōu)良的產品壽命和良好的物理和電學特性的DVD。具體地說,在制造諸如DVD-RAM、DVD-RW或DVD+RW的相變型信息記錄介質的情況下,有可能有效地控制由于氣泡破裂而損壞記錄層的質量嚴重缺陷,氣泡破裂是由粘合過程后所執(zhí)行的激光退火過程(初始化過程)中激光照射所造成的。
此外,在這個實施例中,上述氣泡缺陷測試以及盤片傾斜檢查(測量)在UV照射過程之后執(zhí)行的測試過程中進行,由于如上所述有效地防止了氣泡駐留于形成DVD(粘合襯底)的記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間,作為氣泡缺陷測試結果的確定為有缺陷的產品的百分比顯著下降,因此,可以通過增加可接受產品的百分比來提高生產率(產量)。
在上述實施例中,氣體供給器單元66在臂137開始向下移動之前開始通過噴射開口75b供應氣體(空氣),此后,保持氣體噴射,以便氣體持續(xù)噴出,即使在釋放覆蓋襯底Db之后。然而,這不是僅有的構造。氣體的供給可以在粘結劑96接觸覆蓋襯底Db之前開始,并且在粘結劑96接觸釋放后的覆蓋襯底Db之后立即停止氣體的供給。原因在于氣體供給進行至少粘合過程持續(xù)時間的一部分就足夠了,該部分包括粘結劑96與覆蓋襯底Db接觸的瞬間。
此外,在上述實施例中,氣體供給器單元66可垂直(在向上和向下方向上)移動,并且氣體供給器單元66的移動速率或速度通過控制單元70優(yōu)化。因此,不需要精確控制來設定氣體(空氣)噴射的開始和結束時刻。
在上述實施例中,粘結劑96以圓圈形式施加到記錄襯底Da的粘合表面Daa上,然而,這不是僅有的結構,粘結劑96可以施加為形成任何形狀,如直線或曲線形狀。即使在這種情況下,通過如上述實施例那樣將氣體供給到記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間,通過向粘結劑96施加由氣體產生的給定力,覆蓋襯底Db和粘結劑96在他們接觸的瞬間彼此基本上形成線或點接觸,因此覆蓋襯底Db和粘結劑96的接觸區(qū)域被充分減小。于是,可以有效地防止由于第一氣泡生成因素造成的氣泡進入粘合記錄襯底Da和覆蓋襯底Db的粘結劑96中。結果,有效地防止了氣泡駐留于形成最終獲得的記錄介質的記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間。
此外,在液體施加過程中,粘結劑96可以以不同于上述圓圈形式的其他環(huán)形形式施加到記錄襯底上,如以橢圓圈的形式。
在上述實施例中,氣體通過覆蓋襯底Db的中心孔Dbc供給到記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間的內部空間19中,然而,這不是僅有的結構,氣體可以通過記錄襯底Da的中心孔Dac供給到內部空間19中。
此外,在上述實施例中,控制部分控制氣體的壓力、流量和溫度。然而,這不是僅有的結構,控制部分可以控制氣體的壓力、流量和溫度中的任一個或兩個。
本發(fā)明不局限于光盤制造裝置10的各部件的上述構造。例如,臂137可以由具有圖8A所示結構的臂137′替代。
如圖8A所示,臂137′包括臂主體61和設置到臂主體61的一端上的覆蓋襯底固定部分63′。覆蓋襯底固定部分63′基本上具有與覆蓋襯底固定部分63相同的結構,但是與其不同之處在于其中形成有通氣通道111a的環(huán)形氣體噴射頭111附加地設置到圓圈形的支撐元件67的四周上,并且取代氣體供給器單元66而設置了氣體噴射單元66′。在以下的描述中,與上述實施例相同的元件由相同的附圖標記標示。
氣體噴射頭111的通氣通道111a連接到氣體供給管112的一端上。將氣體壓力保持為設定值的調節(jié)器113和流量控制閥114在靠近氣體供給管112一端處設置到氣體供給通道112上。氣體供給管112的另一端連接到氣體供給單元(圖中未示出)上。
氣體噴射單元66′與氣體供給器單元66不同在于沒有氣體供給管連接到固定器73的上部開口上。氣體噴射單元66′將從其下側供給的氣體通過覆蓋襯底Db的中心孔Dbc向上噴射。
與臂137類似,臂137′以真空力通過設置到支撐元件67上的吸取基座69固定覆蓋襯底Db。在將記錄襯底Da和覆蓋襯底Db粘合到一起的情況下,例如,覆蓋襯底固定部分63′移動到轉臺單元35的放置平臺235B上放置的記錄襯底Da之上,然后,臂137'向下移動,直到恰好在覆蓋襯底Db與粘結劑96形成接觸之前為止。
在這種向下移動過程中,流量控制閥114開啟,以便開始從氣體噴射頭111向位于覆蓋襯底Db之下的記錄襯底Da上的粘結劑96外側的空間噴射氣體(空氣),在這時噴射的大部分空氣通過中心凸出部Cb的切口CBa和覆蓋襯底Db的中心孔Dbc噴射到覆蓋襯底Db的上表面上,或者通過覆蓋襯底Db之下的空間噴射到外側。
然后,如圖8B所示,剛好在覆蓋襯底Db和粘結劑96接觸之前他們所處的位置處,如上述實施例中一樣,粘結劑96在中心凸出部CB的四周具有隆起(小丘),此時,臂137′釋放覆蓋襯底Db,由此粘結劑96和覆蓋襯底Db彼此形成線接觸。在覆蓋襯底Db釋放后,隨著臂137'遠離覆蓋襯底Db移動,從氣體噴射頭111噴出的氣體流量減小,因此,在覆蓋襯底Db釋放后,粘結劑96自其上側被覆蓋襯底Db的重量擠壓,從而徑向擴散,將駐留于記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間的氣體排到外側。
從而,在采用具有圖8A結構的臂137′的情況下,也可以產生與上述實施例相同的效果。
由于反復進行試驗,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在一些情況下,通過局部使記錄襯底Da和覆蓋襯底Db的粘合表面Daa和Dba局部充電,會阻礙覆蓋襯底Db和粘結劑形成正常的線接觸狀態(tài)。這個局部充電可以由于襯底粘合操作之前長時間置記錄襯底Da和覆蓋襯底Db于不管或由于他們輸送過程中襯底之間的接觸而造成。在電力學上,這種現(xiàn)象被稱為EHD(電流體力學)現(xiàn)象。這個現(xiàn)象在液體表面上存在強電場時由對應于液體上的電場的麥克斯韋應力引起。即,在擴散過程中被認為未接觸覆蓋襯底Db的粘結劑在覆蓋襯底Db的充電點處、在麥克斯韋應力作用下與覆蓋襯底Db形成局部接觸。本發(fā)明人稱這種局部接觸為提前粘結。由此,當覆蓋襯底Db疊置在記錄襯底Da上時,阻礙了粘結劑以均勻的速率向每個襯底Da和Db的中心徑向擴散,因此,成為死胡同的部分會形成為圖9所示的氣泡。圖9中標號1111標示局部成為死胡同的部分,而標號1112表示延伸的接觸區(qū)域。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間的電勢差超過2kV時易于發(fā)生提前粘結。
因此,為了防止提前粘結,包含放電探針的放電型離子化單元(一般稱為離子發(fā)生器)設置在氣體供給單元100和流量控制閥78之間,如圖10所示,其中放電探針用于將氣體供給單元100供給的氣體分子分離成正離子和負離子。即,在氣體供給單元100開始供給氣體的同時,放電型離子化單元99投入工作,從而將流過氣體供給管76的氣體分子分離成正離子和負離子,并將離子化的氣體供給到記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間的空間內。在這個實施例中,例如,對于8到12[Nl/min]的氣體流量,放電型離子化單元99將商用頻率(50Hz)的交變電流的電壓升高到大約5到8kV,并將該電壓施加到放電探針上。由此,當離子化的氣體靠近記錄襯底Da和覆蓋襯底Db中任一個的充電部分時,分別具有與充電部分的電荷相反極性的離子被吸引并中和該充電部分。由此,可以防止提前粘結。
在這方面,可以在粘結劑施加過程之前進行電荷消除過程,以便電中和記錄襯底Da和覆蓋襯底Db。在這種情況下,采用電荷消除單元。
在上述實施例中,優(yōu)選地是,粘結劑96在處于減壓狀態(tài)之前被除去空氣。由此,混合到粘結劑96中的氣泡量從開始就予以減少,因此,可以進一步降低氣泡最終駐留于粘結劑96中的可能性。
此外,在上述實施例中,通過用腔室整個覆蓋光盤制造裝置10,可以在腔室內側形成無氧環(huán)境,例如,腔室內側的空氣可以由氮氣替換,以便在腔室內側產生氮氣空間。在這種情況下,由于氮氣可以滿意地透射波長大約為150nm或更長的紫外線,幾乎任何照射到分層襯底Dc上的紫外線都不會被吸收,因此,例如,在粘結劑硬化過程中,粘結劑96可以在更短的時間段內硬化。
在上述實施例中,給出了制造其中一個粘合的襯底為記錄襯底的單面單層盤片的描述。然而,本發(fā)明也可以適當地應用到制造其中兩個粘合的襯底都是記錄襯底的雙面單層盤片,其中一個粘合的襯底具有雙記錄層的內面雙層盤片,或者其中每個粘合襯底都具有雙記錄層的雙面雙層盤片的情況中。
此外,根據本發(fā)明的光盤制造裝置10和制造板狀體的方法不僅可應用于制造諸如DVD的相變型盤片的情況,而且可以應用于制造磁光盤的情況,只要磁光盤要形成為粘結型(粘合型)記錄介質即可。于是,本發(fā)明的光學信息記錄介質指由本發(fā)明的制造方法或裝置制造的這些光學信息記錄介質中的任一種。此外,本發(fā)明可應用于諸如DVD-RAM的可寫盤片、諸如DVD-R的一次寫入盤片、和諸如DVD-ROM的只讀盤片。
此外,本發(fā)明的制造方法和裝置不僅可應用于制造記錄介質的情況,而且可應用于例如將包括玻璃板的防塵板粘結到液晶屏襯底的外表面上的情況。于是,本發(fā)明的板狀體指由本發(fā)明的方法和裝置制造的所有板狀體。本發(fā)明的板狀體在其粘結(粘合)的各元件之間僅存在很少量的氣泡,因此,板狀體的粘合強度增強,此外,如果板狀體為光學元件,則可以避免光學特性的惡化。
此外,在上述實施例中,給出了將板狀元件粘合到一起的情況的描述。然而,根據本發(fā)明的粘結物品不限于板狀元件。本發(fā)明也可應用于將具有可以粘合到一起的相應表面的任何元件粘合到一起的情況。例如,要粘合到一起的元件中至少一個元件為半球形透鏡的情況。
此外,在上述實施例中,給出了將兩個元件由粘結劑粘合的情況的描述,但是,這兩個元件可以通過粘結劑之外的液體粘合到一起,例如,兩個元件可以利用液體的表面張力粘合到一起。
一般,當由粘結劑粘合到一起的記錄襯底Ima和覆蓋襯底Imb形成的信息記錄介質IM固定到驅動單元上時,分離記錄襯底Ima和覆蓋襯底Imb的力施加到由夾具CL固定的信息記錄介質IM上,如圖11中箭頭所示。當夾具CL的中心到粘結劑層ADL的內圓周的距離LA大于或等于10mm時,信息記錄介質IM的中心孔周邊會被損壞。因此,理想地是粘結劑層ADL形成為盡可能靠近信息記錄介質IM的內圓周。
一般,在記錄襯底和覆蓋襯底粘結到一起之后,粘結劑由覆蓋襯底的重量(自然)擴散到給定內圓周位置后開始調節(jié)薄膜厚度和去除多余液體的過程。也就是說,用于粘結劑自然擴散的等待時段在制造過程中發(fā)生,這導致生產率下降,從而形成了降低生產成本的障礙。然而,當粘結劑靠近內圓周施加到記錄襯底上以便縮短等待時段時,氣泡更易于進入粘結劑中。
因此,本發(fā)明的發(fā)明人研究了中心凸出部的形狀。圖12A是中心凸出部的透視圖,該中心凸出部成形為具有大致等于記錄襯底和覆蓋襯底中每一個的中心孔的直徑,并包括在其上端形成的多個切口,以便將覆蓋襯底導引到記錄襯底上,并確保氣體通道。作為研究結果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在圖12A的中心凸出部的情況下,當粘結劑96比通常在記錄襯底Da上的更靠近內圓周施加,且氣體供給到記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間時,如圖12B中箭頭所示,氣體流量受中心凸出部形狀的顯著影響而在徑向上(朝向記錄襯底Da和覆蓋襯底Db每一個的外圓周)具有不平衡的氣體體積,因此,設置在記錄襯底Da和覆蓋襯底Db之間的粘結劑96在徑向不均勻地移動(被偏移)。此外,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在將覆蓋襯底Db疊置到記錄襯底Da上的階段(即,在記錄襯底和覆蓋襯底Da和Db第一次接觸的階段),覆蓋襯底Db和粘結劑96基本上形成點接觸,因此,沒有氣泡進入粘結劑96中,但是在粘結劑96接觸覆蓋襯底Db后在相反方向擴散過程中,由于粘結劑96在徑向上朝外圓周的擴散不均勻,因此氣泡易于進入粘結劑96中。例如,根據試驗,在所施加的粘結劑量為1克,且所供給的氣體量為10L/min情況下,當粘結劑96的施加半徑為22mm或更大時觀察不到氣泡進入。然而,當相同條件下施加半徑設定為20mm或更小時,觀察到氣泡進入。當采用如圖13A所示的沒有任何切口的截錐形中心凸出部和如圖13B所示的沒有任何切口的半球形中心凸出部時,使得噴出的氣體徑向上朝向外圓周體積均勻地流動。即,通過采用具有回轉對稱體形狀的中心凸出部,如圖1 3A或13B所示的中心凸出部,可以使得噴射的氣體徑向上朝向外圓周體積均勻地流動,其中上述中心凸出部相對于作為轉軸的Z軸回轉對稱。
然而,在形狀類似截錐體的中心凸出部的情況下,記錄和覆蓋襯底Da和Db在覆蓋襯底Db定位之前彼此首先接觸,因此,阻礙了記錄襯底Da和覆蓋襯底Db精確定位。此外,在半球形中心凸出部的情況下,存在于中心凸出部和粘結劑96所圍繞的空間內的空氣在記錄和覆蓋襯底Da和Db首先接觸后駐留于其中,因此,一段時間后,粘結劑96的螺旋狀態(tài)毀壞,從而粘結劑96和覆蓋襯底Db會形成面接觸,而導致氣泡進入粘結劑96中。
因此,中心凸出部的形狀被確定為噴出的氣體可以徑向上朝外圓周體積均勻地流動,并且在粘合過程中,在上述第一和第二狀態(tài)之間在氣體通道上發(fā)生變化。
將給出采用如圖14A所示的包括定位元件TB、提升桿RD和氣壓缸AS的中心凸出部CB1的情況的簡要描述。
定位元件TB具有半球形頂部,并包括通過在其內側從頂部到側面形成的通孔,這些通孔用作第二狀態(tài)下的氣體通道。更理想的是通孔(以下稱為通道孔)在圓周方向上均勻設置。此外,定位元件TB經由提升桿RD連接到氣壓缸AS上。當提升桿RD由氣壓缸AS驅動垂直(向上和向下)移動時,定位元件TB也相應地向上和向下移動。此外,金屬襯套MB嵌在定位元件TB和放置平臺235B之間,以便更平穩(wěn)和精確地導引定位元件的垂直運動。記錄襯底Da通過吸取臺ST由真空吸力固定在放置平臺235B上。圖14A示出粘合過程中的第一狀態(tài)(粘合操作)。
在第一狀態(tài)中,如圖14A所示,僅有定位元件TB的半球形頂部從吸取臺ST的表面上露出。在這種情況下,氣體供給到記錄和覆蓋襯底Da和Db之間的內部空間中,且在覆蓋襯底Db和定位元件TB之間形成間隙,該間隙作用為氣體通道的一部分,而粘結劑96聚集以形成如上所述的小丘。在第一狀態(tài)下,每個通道孔其一端由金屬襯套MB封閉。此外,粘結劑96比傳統(tǒng)上記錄襯底Da上更靠近內圓周施加。
當吸取基座69固定的覆蓋襯底Db進一步向下移動而到達釋放點時,覆蓋襯底Db從臂上釋放,并且臂開始上升。在該時刻,隨著臂的上升,氣壓缸AS被驅動,以便將定位元件TB提升到定位元件TB的通道孔與記錄和覆蓋襯底Da和Db所圍繞的空間連通的位置處(此后,該空間稱為內部區(qū)域),如圖14B所示,由此,內部區(qū)域內的空氣(氣體)通過定位元件TB的通道孔如圖14B虛線箭頭所示那樣逐漸排出到外側。圖14B示出粘合過程(粘合操作)中的第二階段。在這個時刻,覆蓋襯底Db由定位元件TB的側表面導引向下移動,因此,覆蓋襯底Db可以以良好的精度疊置在記錄襯底Da上。
于是,記錄和覆蓋襯底Da和Db可以相對于彼此精確定位,并且同時,可以使用于粘結劑96自然擴散的等待時段短于傳統(tǒng)上的。即,中心凸出部CB1功能為通道改變部分以及定位部分。
將進一步給出采用如圖15A所示的包括帽CP、彈簧SP、固定板HP、多個定位爪NL、活塞頭PH、提升桿RD、和氣壓缸AS的中心凸出部CB2的情況的描述。圖15A示出了粘合過程中的第一狀態(tài)。
帽CP具有截錐狀頂部,并且在其內部空間內容納用于將定位爪NL維持在定位取消狀態(tài)的彈簧SP和固定板HP?;钊^HP經由提升桿RD連接到氣壓缸AS上。當氣壓缸AS被驅動而從第一給定位置將活塞頭HP提升到第二給定位置時,活塞頭HP將定位爪NL的位置從定位取消狀態(tài)切換到定位狀態(tài)。
每個定位爪NL通過連接銷LP連接到帽CP上,以便圍繞連接銷LP可以轉動(擺動)。即,每個定位爪NL隨著活塞頭PH的垂直運行起作用,以圍繞作為中心軸的連接銷LP垂直擺動。
在第一狀態(tài)中,活塞頭PH位于第一給定位置處,而定位爪NL的位置處于圖15A所示的定位取消狀態(tài)下,在這種情況下,氣體供給到記錄和覆蓋襯底Da和Db之間的內部空間中,且在覆蓋襯底Db和作用為氣體通道的一部分的定位爪NL之間形成間隙,并且粘結劑96聚集以形成如上所述的小丘,粘結劑96比傳統(tǒng)記錄襯底Da上的更靠近內圓周施加。
當吸取基座69固定的覆蓋襯底Db進一步向下移動而到達釋放點時,覆蓋襯底Db從臂上釋放,并且臂開始上升。在這個時刻,隨著臂的上升,氣壓缸AS被驅動,從而將活塞頭PH提升到圖15B所示的第二給定位置處。由此,定位爪NL的位置切換到定位狀態(tài)。此外,內部區(qū)域內的空氣(氣體)如圖15B中虛線箭頭所示通過覆蓋襯底Db和作用為氣體通道一部分的帽CP之間形成的間隙逐漸排出到外側。圖15B示出粘合操作中的第二狀態(tài)。在這個時刻,覆蓋襯底Db由定位爪NL導引向下移動。因此,覆蓋襯底Db可以以良好精度疊置到記錄襯底Da上。
于是,記錄和覆蓋襯底Da和Db可以相對彼此精確定位,并在同時,可以使得用于粘結劑96自然擴散的等待時刻短于傳統(tǒng)上的。即,中心凸出部CB2功能為通道變化部分以及定位部分。
本發(fā)明不局限于具體公開的實施例,而是在不背離本發(fā)明的范圍前提下可以作出各種變動和修改。
本申請基于2001年8月31日提交的日本在先申請2001-264726,2002年6月14日提交的2002-174521和2002年7月5日提交的2002-196766,他們整個內容合并于此作為參考。
權利要求
1.一種制造第一和第二元件通過液體粘合到一起而形成的板狀體的方法,該方法包括以下步驟(a)將液體施加到第一元件的一個表面上;以及(b)第二元件疊置到第一元件上時在液體與第二元件接觸的瞬間將氣體供給到第一和第二元件之間。
2.如權利要求1所述的方法,其中,還包括以下步驟(c)將第二元件從第二元件放置在第一元件之上并與第一元件相對的預定位置處的第一狀態(tài)改變到第二元件通過液體疊置在第一元件上的第二狀態(tài),其中第一元件大致水平地放置且其所述的一個表面朝向上,其中,所述步驟(b)在從所述步驟(c)中的第一狀態(tài)向第二狀態(tài)過渡過程中供給氣體。
3.如權利要求2所述的方法,其中,在所述過渡過程中,所述步驟(b)在液體與第二元件開始接觸之前開始供給氣體。
4.如權利要求2所述的方法,其中,所述步驟(b)在過渡期間恒定地供給氣體。
5.如權利要求2所述的方法,其中,所述步驟(c)在第二元件接觸液體之前使得第二元件的形狀產生給定的變化。
6.如權利要求2所述的方法,其中,還包括以下步驟(d)在所述步驟(c)之前電中和第一和第二元件。
7.如權利要求2所述的方法,其中,還包括以下步驟(d)作為一個整體單元,旋轉所述步驟(c)中通過液體粘合到一起的第一和第二元件。
8.如權利要求2所述的方法,其中,所述液體為粘結劑。
9.如權利要求8所述的方法,其中,還包括以下步驟(d)通過用紫外線照射所述步驟(c)中通過粘結劑粘合到一起的第一和第二元件硬化該粘結劑,其中,粘結劑為紫外線可硬化型的。
10.如權利要求1所述的方法,其中,所述步驟(a)將液體以環(huán)形施加在第一元件的所述的一個表面上。
11.如權利要求10所述的方法,其中,第一元件和第二元件中至少一個中部預先形成開口;并且所述步驟(b)將氣體通過該開口供入施加到第一元件的所述的一個表面上的環(huán)形液體內側的第一和第二元件之間形成的空間內。
12.如權利要求10所述的方法,其中,所述步驟(b)將氣體供給到施加到第一元件的所述的一個表面上的環(huán)形液體外側的第一和第二元件之間形成的空間內。
13.如權利要求1所述的方法,其中,當所述步驟(b)供給氣體時,氣體的壓力、流量和溫度中至少一個得以控制。
14.如權利要求1所述的方法,其中,所述氣體被離子化。
15.如權利要求1所述的方法,其中,第一和第二元件分別是第一和第二襯底;并且第一和第二元件粘合而形成的板狀體為記錄介質。
16.如權利要求1 5所述的方法,其中,第一和第二襯底中至少第一襯底是包括記錄層的記錄襯底。
17.如權利要求1所述的方法,其中,粘合第一和第二元件形成的板狀體為光學信息記錄介質。
18.一種通過如權利要求1所述的方法制造的板狀體。
19.一種用于制造第一和第二元件通過液體粘合到一起而形成的板狀體的裝置,該裝置包括放置平臺,其具有大致水平的表面,第一元件放置于其上,且第一元件的一個表面面朝上,所述一個表面事先在其上施加有液體;將第二元件固定在所述放置平臺之上的固定單元;狀態(tài)變換部分,其移動所述固定單元固定在所述放置平臺上放置的第一元件之上并與之相對的第二元件,以便第二元件通過液體疊置在第一元件之上;以及將氣體供給到第一和第二元件之間的氣體供給部分。
20.如權利要求19所述的裝置,其中,所述狀態(tài)變換部分將第二元件的狀態(tài)從第一狀態(tài)改變到第二狀態(tài),在第一狀態(tài)下,第二元件由所述固定單元固定在所述放置平臺上放置的第一元件之上并與之相對,而在第二狀態(tài),通過相對驅動所述放置平臺和所述固定單元以使所述放置平臺和所述固定單元彼此靠近,并在第一元件和第二元件彼此處于給定距離時從所述固定單元上釋放第二元件,第二元件通過液體疊置在第一元件上;以及所述氣體供給部分至少在從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的過渡其間的一時間段內供給氣體,該時間段包括液體與第二元件開始接觸的瞬間。
21.如權利要求20所述的裝置,其中,所述氣體供給部分在過渡期間恒定地供給氣體。
22.如權利要求19所述的裝置,其中,第一和第二元件中每一個是其中形成有中心孔的環(huán)形元件;液體環(huán)形地施加到第一元件的所述一個表面上;并且所述氣體供給部分將氣體通過第二元件的中心孔供給到第一元件的所述一個表面上施加的環(huán)形液體內側的第一和第二元件之間形成的空間內。
23.如權利要求22所述的裝置,其中,還包括配裝到第一和第二元件中心孔內的定位部分,以便將第一和第二元件相對彼此定位并形成氣體通道。
24.如權利要求23所述的裝置,其中,所述定位部分包括定位元件,該元件具有形成氣體通道的表面形狀,以便氣體在第一和第二元件徑向上基本均勻地供給。
25.如權利要求23所述的裝置,其中,所述定位部分包括設置在所述放置平臺表面上的定位元件。
26.如權利要求23所述的裝置,其中,所述定位部分包括一通道改變部分,通道改變部分在第一和第二狀態(tài)之間改變至少一部分氣體通道。
27.如權利要求23所述的裝置,其中所述定位部分包括致動器;以及由所述致動器驅動的可移動元件;并且所述致動器驅動所述可移動元件,以便至少一部分氣體通道在第一和第二狀態(tài)之間改變。
28.如權利要求27所述的裝置,其中,所述可移動元件為由所述致動器垂直驅動的定位元件。
29.如權利要求28所述的裝置,其中,所述可移動元件包括通孔,該通孔在第二狀態(tài)下形成氣體通道的一部分。
30.如權利要求28所述的裝置,其中,所述定位部分還包括定位元件,該定位元件與所述可移動元件一同工作,以便在所述可移動元件被所述致動器驅動而從第一位置移動到第二位置時從定位取消狀態(tài)切換到定位狀態(tài)。
31.如權利要求22所述的裝置,其中,所述固定單元通過靠近第二元件外圓周的一部分固定第二元件,并且還包括下壓元件,在第二元件接觸液體之前,該下壓元件將由所述固定單元固定的第二元件的中心孔周邊朝向所述放置平臺下壓。
32.如權利要求19所述的裝置,其中,還包括控制部分,該控制部分控制氣體的壓力、流量和溫度中至少一個。
33.如權利要求19所述的裝置,其中,還包括離子化氣體的離子化部分。
34.如權利要求19所述的裝置,其中,還包括電中和第一和第二元件的電荷消除部分。
35.如權利要求19所述的裝置,其中,所述氣體供給部分在給定的等待位置和供給氣體的位置之間可移動。
36.如權利要求35所述的裝置,其中,還包括控制所述氣體供給部分移動速率的速率控制部分。
37.如權利要求19所述的裝置,其中,所述液體為粘結劑。
38.如權利要求19所述的裝置,其中,第一和第二元件分別為第一和第二襯底,并且粘合第一和第二元件所形成的板狀體為記錄介質。
39.如權利要求19所述的裝置,其中,粘合第一和第二元件所形成的板狀體為光學信息記錄介質。
40.一種由如權利要求19所述的裝置制造的板狀體。
全文摘要
一種制造第一和第二元件通過液體粘合到一起而形成的板狀體的方法,該方法包括以下步驟(a)將液體施加到第一元件的一個表面上;以及(b)第二元件疊置到第一元件上時在液體與第二元件接觸的瞬間將氣體供給到第一和第二元件之間。
文檔編號B05C11/00GK1404050SQ02141868
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月27日 優(yōu)先權日2001年8月31日
發(fā)明者村山升, 植木浩紀, 青木慎司, 古川龍一 申請人:株式會社理光