CN2840255Y - 用于制造粘合盘片的粘合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用来制造光学数据载体如DVD9盘片等的粘合装置。该粘合装置包括：下胶组件，其具有自动调整碟片动态不平衡度的功能，能够减小粘合后碟片动态不平衡度，该下胶组件包括下胶托盘；以及粘合组件，其具有施加高压静电的装置，用于在粘合时施加高压静电。在粘合后固化前的碟片传输过程中，采用卡盘机构始终保证两个基片的同心，减少两个基片的相对滑动错位。

Description

用于制造粘合盘片的粘合装置

技术领域

本实用新型涉及一种用来制造粘合盘片的装置，特别是用来制造光学数据载体如DVD盘(DVD-ROM、DVD9、DVD-R/RW、DVD+R/RW和其他DVD格式)、UDO(超密度视盘)、AOD(高级光盘)、蓝光盘(Blue-ray Disc)盘片或其他光学数据载体的装置。

背景技术

在制造DVD、UDO、AOD或蓝光盘时要求将两个或多个基片相互粘合，以得到完整的光学数据载体，因此粘合是必要的工艺，它也是DVD等盘片生产过程中最困难的部分之一。已经开发了很多可能的方案。

DVD(Date Versatile Disc)光盘由于具有存储密度高、体积小、存储期限长、成本低廉、兼容性高以及错误率低等优点，已成为目前光学信息存储介质的主流。然而随着多媒体(Multimedia)技术的普及，许多影音文件数据量越来越大，容量为4.7G(Gigabyte)的单面DVD5已经面临局限。单面双层容量为8.5G的DVD9应声而起，开始在市场上占有一席之地。DVD-Video格式是九十年代中期面世的，在它面世后的短短几年内，DVD9格式已经形成了规模市场，在世界上许多地区在数量上超过家用录像带。今天DVD9在光盘行业中仍以较大的优势继续保持领先的增长率。

DVD盘基，通常称为透明盘基或白片，厚度为0.6毫米，必须符合十分严格的要求和微米级的公差。与CD相比，DVD播放机光学头的激光波长更短，读出更小的凹坑结构和信息轨道。同时，盘片从内径到外径要求复制绝对一致而且均匀的凹坑以得到高的信号性能。预录格式的DVD9要求分别溅镀沉积两个反射层：半反射层L0和全反射层L1。用于这两层的溅镀材料包括：金、铝、硅、银和银合金等。

溅镀完金属反射层的L0和L1基片在一个所谓的粘合站中通过粘合胶粘接在一起，粘合胶固化以后成为一个完整的DVD9盘片。两个半盘片之间的粘合层厚度要非常一致，同时控制粘合层内没有气泡。

当需要粘合的基片经过注塑、溅镀金属反射层等工序处理后，直接或经过中间存储以后进入一所谓的粘合组件。到达粘合组件后，首先通过一个粘合胶下胶组件，在该下胶组件中，两种待相互粘合基片之一或两者上设置合适的粘合胶。接着将这样预处理的两个基片输送给下一个或几个合并组件，在该组件内将两个基片相互叠设，并相互粘合，其中，要保证两个基片L0和L1之间完全同心，不能有相互错位。然后利用UV紫外灯照射，使UV胶固化，从而将两个基片合并到一起。这样一个完整的盘片就制作出来了，可以送到下一个检测组件进行盘片分级存放。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用来制造粘合盘片的装置。

对于DVD9盘片，L0信息层和L1信息层要精确地粘合在一起，中间粘合层厚度要均匀一致，没有气泡；两个信息层要精确同心，尽量减少偏心。由注塑机注塑成型的两个L0和L1基片厚度、密度不可能完全一致，总会存在一定量的偏心(重量上)，为此在基片粘合过程采用了动态平衡技术，具体设计思想如下：分别测量注塑基片L0和L1的偏心方位，在传送基片过程中，保证基片不发生转动；精确控制L1基片旋转，涂布完粘合胶水后，托盘带动L1转动，调整基片角度，使之与L0基片对位粘合后，能够抵消部分偏心，以减少粘合后成品碟片的动态不平衡度。

粘合时，为了快速精确在L0和L1基片之间形成均匀的粘合胶水层，尽量减少气泡，设计发明了静电脉冲粘合(Pulse Bonding)的概念。即在粘合盘片时，下胶转盘一侧的粘合机械手带动L1基片升起，当L1的胶水与L0基片刚刚要接触时，施加一个时间非常短的高压静电脉冲给两个基片，让两个基片快速的吸附在一起，L0基片和L1基片胶水层接触后静电脉冲即停止。脉冲粘合能使两个基片的结合面同时接触，以排开空气，减少气泡产生的可能。之后在没有静电的情况下，两个基片L0和L1在浸润作用和加压的条件下粘合在一起，两个基片通过粘合机械手的中心定位销进行中心孔定位。

为防止刚刚粘合还没有固化的两个基片之间发生滑动错位，在粘合后固化前碟片的传输过程中，让机械手的三爪卡盘机构一直张开，以同时张紧两个基片中心孔，保证两个基片的同心度。

根据本实用新型，一种用来制造粘合盘片的装置，尤其是用来制造光学数据载体如数据存储量为8.5G的单面双层DVD9等光盘的粘合装置，包括：L0基片翻转组件；用于在L1基片上涂布粘结剂的涂布组件；一个或多个用于粘合两个基片的并合组件；以及粘合胶固化组件；其特征在于还包括：两个可旋转的360°传送机械手，该传送机械手可以通过旋转机构进行转动或垂直运动；180°传送机械手；下胶组件，其具有自动调整碟片动态不平衡度的功能，该下胶组件包括下胶托盘；粘合组件，其具有施加高压静电的装置，用于在粘合时施加高压静电；以及用于在传输过程中确保粘合后的两个粘在一起的基片同心的装置；其中，所述粘合装置的各组成部分在同一平面内操作。

采用本实用新型的粘合盘片的装置，其能够在较小的空间和较短的循环时间粘合DVD基片，尤其是DVD9基片，制造出精确同心的、中间粘合层厚度均匀一致，没有气泡的DVD9碟片。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例的DVD9粘合装置结构图；

图2所示为本实用新型DVD9粘合装置中的传送机械手19上的三爪卡盘机构图。

附图标示说明：

1  L0基片给碟组件                 2  L1基片给碟组件

3  第一翻碟手                     4  第二翻碟手

5  第一360°传送机械手            6  第一基片缓冲转盘

7  第二基片缓冲转盘               8  第一180°传送机械手

9  第二180°传送机械手            10  180°交换转盘

11  第一粘合机械手                 12  第二粘合机械手

13  第一下胶转盘                   14  第二下胶转盘

15  第一下胶机械手                 16  第二下胶机械手

17  第一下胶托盘                   18  第二下胶托盘

19  第二360°传送机械手            20  第一甩胶组件

21  第二甩胶组件                   22  粘合胶水固化组件

23  粘合胶水固化组件缓冲转盘       30  卡盘机械爪(3个)

31  中心定位柱                     32  三爪卡盘控制机构

具体实施方式

图1所示的本实用新型的实施例的制造DVD9盘片的粘合装置包括：两个有三个存储位置的基片缓冲转盘、两个翻碟手、两个具有三个夹持臂的传送机械手、一个180°交换转盘、两个具有两个夹持臂180°传送机械手、两个下UV粘合胶转盘、两个下胶机械手、两个粘合机械手、两个甩胶组件、一个圆形具有四个存储组件的碟片粘合胶水固化缓冲转盘、一个胶水固化组件。

具有三个夹持臂的传送机械手5的三个夹持臂可以独立作垂直运动抓起或放下碟片，使传送碟片更具灵活性，各个取碟和接碟组件均匀布置在同一圆周上，且在同一水平面上。三个夹持臂之间的夹角为360°/n(n为取碟和接碟的组件总数)，在本实施例中，n＝5，所以夹持臂之间地夹角为72°。

第一和第二180°传送机械手8和9在垂直方向上固定，只在水平方向做旋转运动，以减少操作时间，在该第一和第二180°传送机械手8和9的夹持臂上设有弹性装置，可以更稳定地给粘合碟片施加压力，保证加压平稳。第一和第二180°传送机械手8和9的夹持臂下方的给碟组件下的托盘可以做升降运动，位于碟片缓冲转盘6和7一侧的托盘升起将L0基片送到180°传送机械手8和9的吸碟部位，180°传送机械手8和9抓到碟片后转动180°到基片粘合位置等待涂有胶水层的L1基片配对粘合。

位于下胶转盘13和14一侧的粘合机械手11和12可以升起，与第一和第二180°传送机械手8和9的夹持臂合作将两个基片L0和L1加压粘合在一起。粘合机械手11和12具有定位基片中心的定位销，以保证L0和L1基片完全重叠，防止错位。

第一和第二下胶托盘17和18可以做垂直升降运动，在下胶时，两个托盘升起将碟片托起到指定位置，实现下胶***的顺利下胶。而下胶机械手15和16只需做水平旋转运动，不必做垂直升降运动，从而减少下胶组件操作时间，提高了下胶组件的可靠性和稳定性。

在高速甩胶组件20和21，两个通过UV粘合胶初步粘接在一起的基片在中心定位后高速旋转，从而将两个基片之间的UV粘合胶通过离心力和浸润作用快速铺开，形成一层厚度均匀一致的粘合胶水层。通过对甩胶工艺参数的合理设置，可以容易地得到粘合DVD9所需的精确的胶水层厚度。

借助图1可以说明DVD9两个基片的粘合过程。为了简化叙述，先确定一个前提，即：为了抓取和放下基片或碟片，机械手在旋转装置上借助于气缸作一垂直运动，这个运动过程在各个工序中就不再叙述。

如图1所示，360°传送机械手5和6可以360°旋转，从基片L0和L1传输带上的给碟组件1和2位置抓取溅镀后的L0和L1基片。其中L0基片在碟片缓冲转盘6和7上被翻碟机械手3和4翻转，然后被第一和第二180°传送机械手8和9抓取，旋转180°后在粘合组件的粘合机械手11和12的上方等待与11基片粘合。

L1基片被送到180°交换转盘10上，旋转180°后被传送机械手19送到下胶转盘13和14。下胶转盘13和14旋转把L1基片送到下胶位置，下胶组件在下胶机械手15和16的带动下转动到下胶位置，下胶托盘17和18上升托起L1基片并旋转，UV粘合胶通过一个定量的下胶针头涂布在L1基片上，完成下胶，同时在操作程序控制下进行动态调整角度，实现动态平衡调整操作，以与L0基片配合减少碟片动态不平衡度。

随后L1基片在下胶转盘上继续旋转到粘合位置，粘合机械手11和12上升托起涂布完UV粘合胶的L1基片，与等在这里的L0基片相互叠放，通过高压静电脉冲粘合技术施加一个脉冲极短的高压静电给两个基片，使两个基片快速粘贴在一起，并继续加压粘合。粘合后的碟片在下胶转盘上继续旋转到第二360°传送机械手19的接碟位置，传送机械手19将粘合的碟片送到甩胶组件20和21。

在甩胶组件中，碟片进行高速旋转甩胶处理，使粘合胶水通过离心力和浸润作用在两个基片之间迅速平稳铺开，在两个基片之间形成一厚度均匀一致的粘合胶水层，多余的胶水被甩掉，回流到胶水回收装置循环使用。甩胶后，同样由第二360°传送机械手19将甩干后的碟片送到UV粘合胶水固化组件缓冲转盘23，转盘23内碟片存放组件的中心定位销具有图2所述的弹性卡盘机构以卡紧碟片。转盘23逆时针转动，将碟片送到UV胶水固化组件22，用UV紫外灯照射UV粘合胶，使之固化。至此DVD9盘片的粘合操作就完成了。

在图2中，示出了第二360°传送机械手19的三爪卡盘机构，在传输初步粘合后碟片过程中，三个卡盘机械爪30在控制机构32的作用下张开，中心定位柱31控制取放碟片的准确性，从而最大程度保证两个基片之间不发生相对滑动；在UV粘合胶水固化组件缓冲转盘的碟片存放组件，用于定位的中心定位销设计为可以弹性张开的类似内三爪卡盘机构的定位销，保证在传送碟片到照射UV前的转动过程中，能够继续张紧两个基片中心孔，保证两个基片的同心度。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该理解到的是，在不脱离本实用新型的精神和附属权利要求保护的范围的情况下，任何变型、修改或等同替换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于制造粘合盘片的粘合装置，尤其是用来制造光学数据载体如数据存储量为8.5G的单面双层DVD9等光盘的粘合装置，包括：

L0基片翻转组件；

用于在L1基片上涂布粘结剂的涂布组件；

一个或多个用于粘合两个基片的并合组件；以及

粘合胶固化组件；

其特征在于，还包括：

两个可旋转的360°传送机械手，该传送机械手可以通过旋转机构进行转动或垂直运动；

180°传送机械手；

下胶组件，其具有自动调整碟片动态不平衡度的功能，该下胶组件包括下胶托盘；

粘合组件，其具有施加高压静电的装置，用于在粘合时施加高压静电；以及

用于在传输过程中确保粘合后的两个粘在一起的碟片同心的装置；

其中，所述粘合装置的各组成部分在同一平面内操作。

2.如权利要求1所述的粘合装置，其特征在于：

所述360°传送机械手具有三个夹持臂，该三个夹持臂可以独立地作垂直运动以抓起或放下碟片。

3.如权利要求2所述的粘合装置，其特征在于：所述夹持臂通过气缸在压缩空气的作用下垂直运动，以在真空作用下抓取或放下碟片。

4.如权利要求1-3中任一项所述的粘合装置，其特征在于：

所述180°传送机械手在垂直方向上固定，在水平方向可进行旋转运动。

5.如权利要求1-3中任一项所述的粘合装置，其特征在于：

所述粘合组件包括下胶转盘。

6.如权利要求2-3中任一项所述的粘合装置，其特征在于：

所述360°传送机械手的夹持臂具有三爪卡盘机构。

7.如权利要求1-3中任一项所述的粘合装置，其特征在于：

还包括高速甩胶***，用于进行高速旋转，以将两个基片之间的UV粘合胶铺开，形成一厚度均匀一致的粘合胶水层。

8.如权利要求1-3中任一项所述的粘合装置，其特征在于：

所述粘合胶固化组件包括暂存组件，该暂存组件具有中心定位销，该定位销具有用于固定盘片的弹性卡盘张紧机构。

Images