專利名稱：Dvd片和其它非圓形硬盤的加工的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種裝置和方法，用于將至少兩個非圓形的、具有內(nèi)孔的相同外形的襯底拼接在一起，尤其是用于形成光學數(shù)據(jù)載體，如DVD片。
光學存儲介質(zhì)已經(jīng)發(fā)展成為優(yōu)選的存儲介質(zhì)并且不僅在計算機領域而且在音樂和圖像放送裝置中具有廣泛的應用。這種存儲介質(zhì)的一般形狀為圓形的具有內(nèi)孔的硬盤，它們可以插進相應的讀寫裝置，以便將數(shù)據(jù)傳遞到到硬盤上或從硬盤讀出所存儲的數(shù)據(jù)。
除了基本上只由襯底構成的CD盤以外市場上還常見DVD盤，它們由具有各自存儲區(qū)的上下層置襯底所組成并具有很高的存儲密度。對于常見的圓形DVD盤將至少兩個圓片形襯底通過粘接組裝在一起。為此已知的DVD加工工藝使用一種液體粘接劑，它被涂覆到一個襯底上。然后將兩個襯底合并到一起接著將這個組合一起置于離心作用，如同在EP-A-0 833 315中所描述的那樣。由此將液體粘接劑通過離心過程的離心力均勻地分布在襯底之間。多余的粘接液在粘接襯底的邊緣上流出并可以去除。此外通過離心作用調(diào)整所需的粘接劑層厚。最后將這個DVD盤通過光線照射以使粘接劑固化。
由EP-A-0 855 703已知另一種方法用于將圓盤形襯底拼在一起，其中為了拼接襯底使用一個粘接膜。
對于只由一個襯底構成的CD盤已經(jīng)考慮非圓形形狀，例如卡片尺寸的CD盤和具有異形外形的CD盤，如圣誕樹形狀和心形，它們不是旋轉對稱的。為了加工相應的DVD片必需將兩個非圓形襯底重合地拼接到一起。在此對于旋轉對稱的襯底片所采用的拼接技術對于矩形尺寸(DVD片)或異形尺寸(圣誕樹)產(chǎn)生問題。例如對于上述已知的將圓形襯底通過粘接劑拼接到一起的方法襯底在粘接劑離心時不能可靠地上下疊置。因此在粘接劑離心后產(chǎn)生襯底錯位。必需將DVD襯底再一次重合對準，這可能破壞粘接劑的粘接層并可能在粘接層中導致缺陷(如氣泡)。
對于上述的EP-A-0 833 315將圓形襯底與位于其間的粘接劑通過內(nèi)孔固定在一個凸起上，然后凸起被擴大到兩個襯底同心，由此糾正錯誤對準。
此外在WO 86/05620和EP 0 479 340 A2中還指出，兩個卡形或矩形數(shù)據(jù)載體具有環(huán)形數(shù)據(jù)存儲區(qū)。對于EP 0 479 340 A2信息存儲卡由兩個襯底構成。
因此本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一種用于拼接兩個非圓形襯底的裝置和方法，可以無缺陷地進行粘接并使襯底完全重合拼接。
這個目的按照權利要求1以及權利要求16通過得以實現(xiàn)，用于將至少兩個非圓形的具有相同外形的襯底拼接到一起、尤其是構成一個光學數(shù)據(jù)載體的一種裝置和一種方法。
按照本發(fā)明的裝置具有一個適配于襯底內(nèi)孔的固定單元用于將襯底相互間隔且圍繞一個公共軸線可旋轉地固定，該裝置還具有一個對準單元用于將襯底通過至少一個止擋對準和一個移動單元用于使襯底的襯底外棱邊與止擋接觸。在固定單元上間隔設置的襯底通過相對運動與止擋接觸，由此使它們圍繞一個公共軸線旋轉并重合地對準。接著可以將它們拼接成例如一個DVD片。由此使本裝置是簡單而靈活的并可以適配于不同的非圓形的襯底外形。
在一個有利的改進方案中所述對準單元具有至少一個對向止擋。所述止擋與該對向止擋特別準確地使在固定單元上設置在其間的襯底對準。
所述運動單元以有利的方式可以使固定單元、止擋和/或對向止擋移動并因此靈活地適配于不同的要求。
特別有利的是，所述固定單元通過止擋可以向對向止擋方向移動。在此襯底首先通過與止擋的第一次接觸在旋轉方向上對準。接著所述固定單元與固定在其上的襯底一起通過止擋相對于對向止擋移動，因此保證襯底特別精確地對準。
按照本發(fā)明的一個有利方面所述止擋和/或對向止擋適配于襯底的一個襯底外棱邊的至少一部分。因此襯底也可以以復雜的外形、如圣誕樹或心形形狀可靠地對準。
此外如果所述止擋和/或對向止擋具有配有指向襯底的止擋面的凸起是有利的，這些凸起適配于襯底的襯底外棱邊的至少一部分，其中凸起相互間具有一個距離，它相當于設置在固定單元上的襯底的距離。由此使對準單元可以以較輕的重量實現(xiàn)并由此減少力消耗。
按照另一有利的方面所述止擋和/或對向止擋可以具有至少一個圓柱體，其縱軸線基本平行于公共的旋轉軸線延伸。所述圓柱體只在基本上點狀的位置上與襯底外棱邊接觸。由此一方面可以避免襯底卡棱。另一方面使用圓柱體是特別有利的，因為它們通過位置變化可以適配于不同的襯底形狀。
按照一個有利的改進方案所述固定單元具有一個配有一個機構的固定銷用于間隔距離地固定襯底。所述襯底的內(nèi)孔可以通過一種布置簡單地相互對中并且在固定銷上實現(xiàn)旋轉對準。在襯底對準后襯底可以一起頂壓到固定銷上。
按照一個有利的方面為了間隔距離地固定襯底所述機構包括可動的鉤、可動的球體和/或彈簧環(huán)，它們在施加一個適當?shù)牧r例如駛入固定銷的內(nèi)部，使得襯底可以被頂壓到一起。
此外所述固定單元可以具有兩個分開的固定銷，它們分開地固定襯底。所述襯底可以有利地在各固定銷上輸送到前面所述的過程，例如通過粘接劑覆層。
本裝置優(yōu)選還具有一個單元用于將一個粘接劑固定在至少一個襯底上。所述粘接劑不必在分開的工藝步驟中涂覆。
當粘接劑是一個粘接膜時，這一點是特別有利的，因為由此在將襯底拼接到一起時不會通過離心的粘接液在裝置中產(chǎn)生不潔物質(zhì)。
以有利的方式規(guī)定一個拼接單元用于將襯底頂壓在一起。如果配有一個真空室也是有利的，在真空室中襯底固定在固定單元上。通過在真空中拼接可以避免在兩個襯底的粘接層或連接層中出現(xiàn)缺陷。
按照本發(fā)明的方法具有下列步驟1)將襯底這樣布置在適配于內(nèi)孔的固定單元上，使它們間隔距離且圍繞一個公共軸線可旋轉地固定；2)通過使襯底外棱邊與至少一個止擋接觸和使襯底圍繞公共軸線旋轉而使襯底對準；3)將襯底拼接到一起。按照本方法的一個有利方面所述襯底的旋轉通過襯底與至少一個止擋和/或一個對向止擋接觸起作用。按照本發(fā)明方法的優(yōu)點對應于按照本發(fā)明裝置的上述優(yōu)點。
下面借助于優(yōu)選的實施例和附圖詳細描述本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點和細節(jié)。附圖中

圖1a為將用于一個DVD片的兩個襯底固定在一個固定單元上的優(yōu)選實施例的俯視圖1b為圖1a中1b-1b的截面示意圖；圖2a為按照本發(fā)明裝置的第一實施例的俯視示意圖；圖2b為對應于圖2a中的裝置沿著圖2a中截切線2b-2b的截面示意圖；圖3a為按照本發(fā)明裝置的第二實施例的俯視示意圖；圖3b為對應于圖3a中的裝置沿著圖3a中截切線3b-3b的截面示意圖；圖4a為按照本發(fā)明裝置的第三實施例的俯視示意圖；圖4b為對應于圖4a中的裝置沿著圖4a中截切線4b-4b的截面示意圖；圖5a為按照本發(fā)明裝置的第四實施例的俯視示意圖；圖5b為對應于圖5a中的裝置沿著圖5a中截切線5b-5b的截面示意圖；圖6a為按照本發(fā)明裝置的第五實施例的俯視示意圖；圖6b為對應于圖6a中的裝置沿著圖6a中截切線6b-6b的截面示意圖。
圖1a簡示出兩個上下設置的矩形襯底1和2，它們具有在中心區(qū)構成的圓形數(shù)據(jù)存儲區(qū)。兩個襯底1和2也稱為DVD半體，為了形成DVD片要將它們拼接到一起。如同在圖1a中通過箭頭表示的那樣，兩個襯底1和2圍繞一個公共軸線D可旋轉地設置，該軸線穿過數(shù)據(jù)存儲區(qū)的中心延伸。
在圖1b中簡示出一個用于在按照本發(fā)明的裝置和方法中使用的固定單元3的優(yōu)選實施例。兩個在圖1a中所述的襯底1和2間隔距離且圍繞公共軸線D可旋轉地設置在該固定單元3上。為此所述固定單元3具有一個圓柱形銷4，它這樣構成，使兩個襯底1和2間隔距離且在其上可旋轉地固定。該銷子4的外徑適配于襯底1和2的內(nèi)孔5和6，以便同心地固定襯底。為了在襯底1和2之間保持給定的間距在一個優(yōu)選的實施例中在固定單元3上具有一個可動的凸起7。兩個襯底1和2的公共旋轉軸線D通過銷子4的中心軸線8確定。
在按照本發(fā)明的方法中已經(jīng)對準的襯底最好在固定單元3上通過一個未示出的拼接單元相互頂壓。所述凸起7具有一個第一位置，在該位置襯底1能夠實現(xiàn)相對于襯底2的運動。所述凸起7例如為了襯底1和2的拼接也可以受控地下降到銷子的內(nèi)部，因此使上襯底1放置在下襯底2上并由此可以通過適當?shù)膲毫B接。
在附圖中只示意性地示出所述凸起7，但是很明顯，它可以由一個可動的鉤、由可動的球體或通過彈簧環(huán)構成。此外在本發(fā)明中可以有利地使用一個尤其適用于襯底精確同心固定的銷子或間隔銷，如同在德國專利文獻DE 199 27 514 A1中所描述的那樣并在此為了避免重復請參閱該文獻。
但是所述固定單元也可以代替一體的銷子4具有至少兩個固定銷，在其上例如首先分開地固定襯底，以執(zhí)行不同的過程。為了拼接使固定銷以適當?shù)姆绞较嗷χ?。例如它們可以具有互補的形狀并為了襯底對準而相互接觸。襯底的最終拼接仍然可以在相互對中的固定銷上實現(xiàn)。
在圖2a至6b中所示的按照本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施例都具有按照圖1b所示的固定單元3。此外它們分別包括一個對準單元和一個未示出的移動單元用于移動對準單元和/或固定單元的部件。相應部件的移動方向在附圖中通過箭頭表示。為了避免重復在附圖中相同的標記用于相同或類似的部件。
在圖2a和2 b中簡示出的按照本發(fā)明裝置的第一實施例的對準單元具有一個止擋11，它通過一個未示出的移動單元沿圖2a和2b的箭頭A方向移動。這個實施例的固定單元3是可以移動的。
所述止擋11具有一個在箭頭A移動方向上延伸的柄桿12，在其指向襯底的端部上構成一個棱邊止擋13，它垂直于柄桿延伸。該棱邊止擋13具有兩個凸起14和15，其指向襯底的端面構成止擋棱邊16和17，它們分別與襯底1和2的襯底外棱邊21和22接觸，如同在圖2b中可以最清楚地看到的那樣。所述凸起14和15相互間具有距離，它對應于襯底1和2在固定單元3上通過凸起7保持的距離。因此所述止擋棱邊16和17基本上只與襯底外棱邊21和22接觸，其中所述止擋棱邊16和17具有一個與襯底1和2的襯底外棱邊21和22的至少一部分互補的形狀。即，在所示的具有矩形襯底1和2的實施例中，所述止擋棱邊16和17平面地且垂直地延伸。
此外所述對準單元10具有一個對向止擋，它在圖2a和2b的實施例中包括兩個圓柱形銷子24和25，它們?yōu)榱耸箖蓚€襯底1和2對準與兩個襯底的襯底外棱邊27和28在點29和30接觸。
為了將兩個矩形襯底1和2拼接成一個DVD片，將這些襯底首先通過內(nèi)孔5和6固定在銷子4上，其中通過銷子4在兩個襯底1和2之間保持的距離對應于止擋11的兩個凸起14和15的距離。兩個襯底1和2此時一般不是相互重合對準的。此外固定單元3在固定襯底1和2時也這樣遠地離開銷子24，25，使襯底1和2最好不與其接觸。接著使止擋11通過移動單元在襯底1和2方向上移動，直到止擋棱邊16和17與襯底外棱邊21和22接觸。
所述移動單元使止擋11繼續(xù)移動，因此止擋相對于襯底外棱邊21和22頂壓。這起到使襯底1和2在銷子4上旋轉的作用，直到止擋棱邊16和17完全頂靠在襯底外棱邊21和22上并且使它們在俯視圖上重合地設置。此時兩個襯底1和2基本上對準地設置在固定單元3上。通過止擋11相對于襯底1和2的另一運動使它們與固定單元3一起在靜止的銷子24和25方向上移動。當最終襯底1和2的襯底外棱邊27和28頂靠在銷子24和25的點29和30上時，實現(xiàn)完全對準。
也可以選擇使固定單元3固定，其中襯底1和2的對準只通過止擋11的移動實現(xiàn)。
圖3a和3b示出按照本發(fā)明裝置的另一實施例。在圖3a和3b中所示的裝置用于拼接矩形襯底1和2。與上述實施例一樣，所述襯底1和2間隔距離地且可旋轉地固定在一個銷子4上。圖3a和3b所示實施例的對準單元具有一個通過未示出的移動單元沿箭頭A方向移動止擋11，它具有止擋棱邊16和17，它們與矩形襯底1和2的襯底外棱邊21和22接觸。在這個實施例中一個固定單元3也與襯底1和2一起移動并通過止擋11向對向止擋方向移動，該對向止擋具有兩個靜止的對向止擋32和33。兩個靜止的對向止擋32和33具有壁板35，36，37和38。當止擋11與襯底1和2一起向對向止擋方向頂壓固定單元3時，壁板36和37與襯底1和2的長襯底外棱邊27和28接觸。而所述壁板35和38頂靠短的襯底外棱邊40和41，這對于矩形襯底1和2的精確對準是特別有幫助的。
在圖4a和4b的實施例中一個對向止擋除了對于在圖2a和2b的實施例中也存在的圓柱銷24和25外還具有另一靜止的圓柱銷43和44，它們在點45和46與襯底1和2的短襯底外棱邊40和41接觸并在對準尤其是矩形的襯底1和2時是特別有利的。但是與圖3a和3b的實施例相比對于按照圖4a和4b的裝置在選擇最終拼接的DVD片的外形時具有更大的自由度。
在圖5a和5b中示出按照本發(fā)明裝置的一個實施例，其中一個固定單元3是靜止的并且對準單元的一個止擋11在箭頭A方向上通過一個未示出的移動單元移動。由此為了襯底的旋轉對準運動使止擋11的止擋棱邊16和17與襯底1和2的襯底外棱邊21和22接觸。
此外圖5a和5b的實施例的對準單元具有一個可移動的對向止擋47，它具有一個柄桿48和一個棱邊49，它設置在指向固定單元3的柄桿48的端部上。該棱邊49具有在凸起51和52上構成的頂靠面53和54。
所述對向止擋47可以說是止擋11的鏡像并且設置在止擋11對面的襯底1和2一側。該對向止擋47與止擋11一樣通過未示出的移動單元在箭頭B方向上移動到矩形襯底1和2的襯底外棱邊27和28，直到最終頂靠面53和54與襯底1和2的襯底外棱邊27和28接觸。通過兩個止擋11和47的相互移動和頂靠，可旋轉地設置在固定的固定單元3上的襯底1和2使矩形襯底重合地對準并可以拼接成DVD片。
圖6a和6b示出按照本發(fā)明裝置的另一實施例，它具有一個適配于異形形狀的對準單元。兩個心形襯底60和61要拼接成DVD，它例如能夠作為問候祝?；蚱渌Y品。這兩個心形襯底60和61通過其內(nèi)孔62和63間隔距離且可旋轉地固定在一個可移動的固定單元3的一個銷子4上。一個止擋66具有一個柄桿67和一個頂靠面68，它們設置在指向襯底的柄桿端部上。所述止擋66通過一個未示出的移動單元在箭頭C方向上移動到襯底60和61。所述頂靠面68適配于心形襯底60和61的襯底外棱邊70和71。所述頂靠面68尤其具有兩個凸起73和74，在其端部上構成頂靠面75和76。
所述頂靠面68這樣構成，使得它可以包圍心形襯底60和61的襯底外棱邊70和71。為此該頂靠面68最好具有一定的彈性，使得它在止擋66的箭頭C的方向上移動時可以說抓到襯底外棱邊70和71并因此接觸。通過止擋66相對于固定在固定單元3上的襯底60和61的另一運動使固定單元3在靜止的對向止擋方向上移動，所述對向止擋具有圓柱形止擋銷78，79，80和81，它們在點83，84，85和86上頂靠位于襯底的襯底外棱邊70和71對面的襯底外棱邊上。
如同已經(jīng)表明的那樣，對于上述實施例的一個變化所述對向止擋可以去掉。所述固定單元3靜止不動而止擋11或66相對于襯底的襯底外棱邊移動。此外可移動的止擋如圖2a，2b，4a，4b，6a，6b實施例中的對向止擋具有一個或多個可移動的圓柱銷，它們通過其圓柱軸線平行于公共旋轉軸線D、即垂直于襯底外棱邊設置并只點狀地與襯底外棱邊接觸。這一點在加工不同形狀的襯底時能夠實現(xiàn)很大的靈活性，因為由圓柱銷組成的止擋通過適當?shù)囊苿雍弯N子定位可以簡單而快速地適配于任意的襯底形狀?？梢苿拥匿N子可以設置在襯底一側或圍繞襯底設置。
在兩個襯底對準后將它們重合地拼接到一起。為此例如在襯底對準前就已經(jīng)在至少一個襯底的拼接面上具有粘接劑，它例如可以是一種通過離心作用產(chǎn)生的液體粘接膜、一種由沒有襯底材料的唯一的粘接層組成的粘接膜、或者一種具有襯底材料的粘接膜。所述裝置可以具有一個適于涂覆粘接劑的單元。
襯底的拼接最好在一個真空室中實現(xiàn)，因為由此可以避免在襯底之間的連接層中產(chǎn)生缺陷，如包含在粘接劑中的氣泡。
用于向一起頂壓襯底的拼接單元可以是一個氣缸或一個膜式壓力機。這種膜式壓力機例如在未公開的專利申請DE 101 00 427中描述過，在這里為了避免重復請參閱該文獻。這種膜式壓力機尤其適用于真空室。
因此按照本發(fā)明的裝置和方法能夠實現(xiàn)非圓形光學數(shù)據(jù)載體的加工，它們由至少兩個襯底組裝而成，其中通過簡單的措施能夠對于復雜的外形也保證襯底精確地對準和可靠地拼接。
權利要求
1.一種用于拼接至少兩個非圓形的、具有內(nèi)孔(5，6；62，63)的相同外形的襯底(1，2；60，61)的裝置，尤其是用于形成一個光學的數(shù)據(jù)載體，其中該裝置具有下列特征-一個適配于襯底內(nèi)孔的固定單元(3)，用于間隔距離且圍繞一個公共的軸線(8)可旋轉地固定襯底(1，2；60，61)；-一個對準單元(10)，用于通過至少一個止擋(11；66)使襯底對準；和-一個移動單元，用于使襯底的襯底外棱邊(21，22，27，28，41，42；70，71)與止擋接觸。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述對準單元(10)具有至少一個對向止擋(24，25；32，33；，43，44；47；78-81)。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述移動單元使固定單元(3)、止擋(11；66)和/或對向止擋(24，25；32，33；，43，44；47；78-81)移動。
4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述固定單元通過止擋可以向對向止擋方向移動。
5.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述襯底(1，2；60，61)的襯底外棱邊(21，22，27，28，40，41；70，71)的至少一部分上的形狀適配于止擋(11；66)的形狀和/或對向止擋(24，25；32，33；，43，44；47；78-81)的形狀。
6.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述止擋(11；66)和/或對向止擋(47)具有凸起(14，15；51，52；73，74)，它們具有指向固定單元的止擋面(16，17；53，54；75，76)，這些止擋面適配于要被拼接的襯底的襯底外棱邊的至少一部分，其中所述凸起相互間具有一個距離，該距離相當于使襯底(1，2；60，61)固定在設置在固定單元(3)上的襯底上(1，2；60，61)的距離。
7.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述止擋和/或對向止擋具有至少一個圓柱體(24，25；43，44；78-81)，其縱軸線基本上平行于公共旋轉軸線(8)延伸。
8.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述固定單元(3)具有一個固定銷(4)，它具有用于間隔固定襯底(1，2；60，61)的機構(7)。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述機構為了間隔地固定襯底具有可動的鉤、可動的球體和/或彈簧環(huán)。
10.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述固定單元具有至少兩個分開的固定銷。
11.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，具有一個用于將一個粘接劑涂覆到至少一個襯底上的單元。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述粘接劑是一個粘接膜。
13.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，具有一個用于將襯底拼接到一起的單元。
14.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，備有一個真空室。
15.一種用于拼接至少兩個非圓形的、具有內(nèi)孔(5，6；62，63)的相同外形的襯底(1，2；60，61)的方法，尤其是用于形成一個光學的數(shù)據(jù)載體，該方法具有下列步驟-將襯底這樣布置到一個適配于內(nèi)孔的固定單元(3)上，使它們間隔距離且圍繞一個公共軸線(D；8)可旋轉地固定；-使襯底通過襯底外棱邊(21，22，27，28，41，42；70，71)與至少一個止擋接觸并使襯底圍繞公共的軸線(D；8)旋轉而對準；和-使襯底(1，2；60，61)拼接到一起。
16.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述襯底的旋轉通過襯底與至少一個止擋和一個對向止擋接觸而起作用。
17.如權利要求15或16所述的方法，其特征在于，將一種粘接劑涂覆到至少一個襯底上。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述粘接劑是一個粘接膜。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述拼接通過使襯底向一起頂壓實現(xiàn)。
20.如權利要求15至19至任一項所述的方法，其特征在于，所述對準和拼接在真空室中實現(xiàn)。
全文摘要
對于一個用于將至少兩個非圓形的、具有內(nèi)孔(5，6)的相同外形的襯底(1，2)拼裝在一起，尤其是用于形成光學數(shù)據(jù)載體的裝置，提供一種襯底的無缺陷粘接和重合拼接，通過一個適配于內(nèi)孔的固定單元(3)用于使襯底間隔距離且圍繞一個公共軸線(8)可旋轉地固定；一個對準單元(10)用于通過至少一個止擋(11)使襯底(1，2)對準，和一個移動單元用于使襯底與止擋接觸。同時提供一種用于使這種襯底拼接到一起的方法。
文檔編號B29C65/48GK1643588SQ03806863
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月21日 優(yōu)先權日2002年3月25日
發(fā)明者U·施佩爾 申請人:施蒂格哈馬技術股份公司