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JP2004342273A - Medium bonding method and apparatus - Google Patents

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JP2004342273A
JP2004342273A JP2003140612A JP2003140612A JP2004342273A JP 2004342273 A JP2004342273 A JP 2004342273A JP 2003140612 A JP2003140612 A JP 2003140612A JP 2003140612 A JP2003140612 A JP 2003140612A JP 2004342273 A JP2004342273 A JP 2004342273A
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龍一 古川
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慎司 小林
Noboru Murayama
昇 村山
Hironori Uemoto
浩紀 植本
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Abstract

【課題】本発明は、貼り合せ前のプラスチック基板などの媒体の反りや変形を、高精度なガラス保持台で矯正し、接着剤を一対の媒体に介在させ、その媒体間を均一に保ちながら毛細管現象の利用により接着剤を均一に展延させ、外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【解決手段】本発明の媒体の貼り合わせ方法は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to correct a warp or a deformation of a medium such as a plastic substrate before bonding with a high-precision glass holding table, interpose an adhesive between a pair of mediums, and keep the medium uniform. By utilizing the capillary phenomenon, the adhesive is uniformly spread, the adhesive does not protrude to the outer peripheral end portion, and a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality can be provided.
According to a method of bonding media of the present invention, a position and a posture of each of a pair of media are held and corrected, and an adhesive is applied to at least one of the media. Then, when the adhesive is spread between the pair of media while keeping the distance between the pair of media constant, the spreading speed of the adhesive is controlled by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference to control the spread of the adhesive. Paste each other.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は媒体の貼り合わせ方法及びその装置に関し、詳細には例えばプラスチック同士を接合してなる光ディスク他、マイクロレンズアレイや光コネクタ等の光メディアを製造する際の媒体同士を貼り合せる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開2000−76710号公報
【特許文献2】特許第3,096,242号明細書
【特許文献3】特許第2,941,196号明細書
【特許文献4】特開2001−155388号公報
光学部品のプラスチック化が進むに連れ、プラスチック同士をより高精度に接合する技術が望まれている。その例として、厚さ0.6mm、直径120mmのプラスチック基板同士を貼り合わせてなるDVD(Digital Versatile Disk)が既に製造・販売されている。中でも書き換え可能な片面二層のDVDにおいては、その反り量、ならびに接着剤の層の厚さの均一性が信号品質上重要である。DVDにおいて、プラスチック基板同士(厚さ0.6mm、直径120mm)を貼り合せる接着剤には、紫外線硬化型接着剤、ホットメルト接着剤、両面粘着シート等があるが、コスト並びに品質の面から、紫外線硬化型接着剤が多く使用されている。その工法例としてスピンコート法が多く用いられている。先ず、従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程図である図14の(a)に示すように保持台92上に載置した第一の基板91の上に紫外線硬化型の接着剤93をシリンジ94から円周状に塗布し、図14の(b)に示すように次に第二の基板95を重ね合わせ、保持台92を回転させながら紫外線硬化型の接着剤93を外周方向に広げ、図14の(c)に示すように接着剤93の層の、所定の厚さを得る。次に、図14の(d)に示すように、紫外線ランプ96から照射された紫外線により接着剤93を硬化させ、DVDディスクとしての完成品を得る。
【0003】
このように作成した書き換え可能な片面二層のDVDにおいては、接着層の厚さをより均一に、かつディスク反り量をできるだけ小さくすることが望まれているが、上記一般的なスピンコート法では、接着層膜厚の均一化並びに反り量に限界があった。書き換え可能な片面二層のDVDにおいては、具体的に接着層厚さX±3μm(X=30〜50μm)、反りの代用特性として、R/T Tilt(α)=0.3/0.15degreeが望まれる。
【0004】
そこで、ディスクの反り量を小さくするために、上記特許文献1には一対の光ディスク用基板からなる基板対を設置台の上に配置し、設置台の上面のうち基板対の中心側と外周側との間に高低差をつけておく、貼り合わせ方法が提案されている。
【0005】
また、上記特許文献2では、上記反り問題を解決するために、貼り合わせるプラスチック基板をガラスで挟み込み、そのまま接着層を硬化させることで、反りの低減を図っていた。
【0006】
更に、上記特許文献3では、貼り合わせるプラスチック基板を、透光部付の加圧板により矯正すると同時に、接着剤をプラスチック基板の外周端部まで広げた後、基板内周部だけを部分的に硬化させ、次に該加圧板を取り去り、全体を硬化して完成品を得ている。
【0007】
また、上記特許文献4では、貼り合せる2枚のディスクの間に紫外線硬化樹脂を介在させて紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる際に少なくとも一方のディスクの全面を吸引装置により吸引して保持台に保持させて、ディスクの反りや変形を可及的に矯正し、かつディスクへの異物の付着を防止するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1による提案は、貼り合わせ前の基板の反りや変形が一定であることが前提であり、貼り合わせ前の基板の反りや変形が変わった際には、基板対Dxの中心側と外周側との間の高低差を調整しなければならなかった。また、スピンコート法を用いているので、接着層の均一性に限界(例えば50±10μm)があった。また、上記特許文献2における接着層の絶対値Xは、その接着剤の粘度とガラスの重量により左右され、任意の厚さにすることが難しかった。また、上記特許文献1と同様に、スピンコート法を用いているため、外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。更に、上記特許文献3では、接着層厚さを均一にし易く、外周端部のはみ出しは生じにくいという利点はあるものの、ディスクの反りに関しては限界があった。特に、貼り合せ前の基板の反りや変形が一定で且つある所定内の値同士を貼り合せないと接着層厚さX±3μm(X=30〜50μm)、反りをR/T Tilt(α)=0.3/0.15degreeに仕上げることは不可能であった。また、上記特許文献4においても、貼り合わせ後の反りを防止できるが紫外線硬化樹脂の塗布方法としてやはりスピンコート方法を用いており、上記特許文献1と同様に、スピンコート法を用いているため、紫外線硬化樹脂の膜厚の均一性が十分でなく、かつ外周端部に接着剤がはみ出し、美観を損ねていた。
【0009】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、貼り合せ前のプラスチック基板などの媒体の反りや変形を、高精度なガラス保持台で矯正し、接着剤を一対の媒体に介在させ、その媒体間を均一に保ちながら毛細管現象の利用により接着剤を均一に展延させ、外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる、媒体の貼り合せ方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【0011】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【0012】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。
【0013】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【0014】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【0015】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【0016】
また、保持台は紫外線を透過し、200〜500nmの光を70%以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【0017】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さRmax≦3μm、平面度≦3μmであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【0018】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【0019】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【0020】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【0021】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【0022】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【0023】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも1つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【0024】
また、介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成することが好ましい。
【0025】
【発明の実施の形態】
本発明の媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備する。
【0026】
【実施例】
図1は本発明の第1の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、書き換え可能な片面二層のDVDである。本実施例の製造プロセスについて説明すると、先ず、図1の(a)に示すように、外径φ120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネイトの基板11を保持台12に図示していない吸着装置を用いて吸着固定する。保持台12には、基板位置決め用のコアピン13が具備されている。保持台12はステンレス鋼であり、保持台12の平面度は5μmに鏡面仕上げされている。ステンレス鋼材として日立金属のHPM38を用いているが、特に限定が無く、基板を平らに保持する機能上、平面度が出しやすい材質、例えば、ガラスなどでも良い。また、コアピン13は銅でできたヒートパイプで構成されており、温度を0〜50℃まで可変でき、またコアピン13の構造を示す図2からわかるように、コアピン13の外周表面に軸方向に向かって5μm程度の溝幅32で加工された溝31が設けられている。一方、図1の(a)に示すように、保持台12は図示していないモータと連結され、回転可能になっている。回転速度は0.1〜10000r.p.m.の範囲で可変可能である。60r.p.m.で回転している基板11上に、ディスペンサー14により接着剤15を円環状に塗布する。接着剤15には、変性アクリル系の紫外線硬化型接着剤、粘度450mPa・s(25℃)を使用した。接着剤15の種類に特に限定は無いが、熱硬化型よりむしろ紫外線硬化型樹脂の方が良い。粘度にも限定は無いが、粘度があまり高いと(例えば、8000mPa・s(25℃)以上)、接着剤15の展延速度が遅くなるという不具合があり、接着層の厚さ40μm(約0.4g)であれば、好ましくは200〜700mPa・s(25℃)がよい。
【0027】
次に、図1の(b)に示すように、一対のプラスチック基板間の距離を一定に保つ機能を有する外周リング16が稼動する。外周リング16の爪部17の厚さにより、接着剤15の厚さ決めている。また、外周リング16は図3に示すようにリングが四分割された構造になっている。なお、図3の(a)に示す様子はリングを閉じた状態を、図3の(b)に示す様子はリングを開けた状態をそれぞれ示す。四分割された部品の間には、スプリング22が挿入されている。また、基板11や接着剤15と接触する部分には、接着剤15の付着防止のために、テフロン(登録商標)がコーティングされている。外周リング16そのものをテフロン(登録商標)樹脂で作っても問題は無い。
【0028】
次に、図1の(c)に示すように、保持台19に吸着された外径φ120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネイトの基板18が接着剤15の接着層を介在し、基板11に合わさる。その際、外周リング16の爪部17と基板18が当たることにより、接着剤15の厚さ、本実施例では40μmを規定する。ここで、ヒートパイプにより、図1の(c)に示すような温度分布を生じさせると、図4の(a),(b)に示すように、毛細管現象により接着剤15が矢印aの方向に展延し始める。その展延速度は、図5に示すように温度や接着剤の粘度に依存する。なお、図5の横軸はコアピンと外周リングの温度差、縦軸は接着剤が所定位置までに到達するまでの時間を示す。最終的には、接着剤15はコアピン13に到達するが、本実施例においては、図1の(d)の部分Aの拡大図に示すように、基板11ならびに基板18とも中心穴部に凸形状の凸部20があり、互いの凸部20が5〜10μm程度のクリアランスを持って合わせた部分で接着剤15が止まる。この様子を詳細に図2を用いて説明すると、図2の(b)に示すように、接着剤15がコアピン13方向に展延する際、基板11と基板18との間の空気はコアピン13の溝31を通って逃げる。これにより、図2の(c)に示すように、接着剤15を基板中心穴付近まで確実に展延させることが可能となる。溝31の数は4本で設定したがこれに限るものでなく、何本でも構わず、接着剤15の粘度、接着剤15の層の厚さ等によって適宜変更すればよい。空気の逃げ方法として、コアピン13の断面形状を図6のように三角形状にしても同じ効果が得られる。上述したように、基板11及び基板18の互いの凸部20は完全に合わさらず、5〜10μm程度のクリアランスを持っている。しかし、本実施例での接着剤15の粘度であればこの隙間に接着剤15が入り込まない。よって、接着剤15がコアピン13の溝31に到達しないので溝31は空気の逃げ道として確実に機能する。また、コアピンにおける更に別の構造としては、図7に示すように、基板11と基板18の中心位置を決定するためのエアチャック機構41が具備しているものがある。また、基板11と基板18の間には、接着剤15の他にガラスビーズ42が介在している。このガラスビーズ42の大きさは、φ15μmである。この大きさの規定は無く、接着剤の層の厚さや粘度で適宜変更すればよい。また、ガラスビーズの他に鋼球、プラスチックなどでも問題は無い。但し、形状に関しては球形状が最も良い。そして、基板11と基板18を重ね合わせる際に、図7の(a)に示すように、エアチャック機構41により、基板11と基板18の中心位置を合せ、温度差による毛細管現象により接着剤15が展延し始める。次に、図7の(b)に示すように、エアチャック機構41の爪部が引っ込むと同時に、保持台12が基板11を吸着固定して、保持台19が所定位置まで下降する。すると、接着剤15と空気の圧力によりガラスビーズ42が嵌まり込むような所定位置にある微小なくぼみ43へガラスビーズ42が移動する。コアピン13と基板11,18の中心穴にはクリアランスがあるため、矢印bで示すように確実に空気を追い出すことが可能となる。よって、接着剤15を均一に中心穴付近まで展延させることが可能である。また、図7の(c)に示すように、ガラスビーズ42と基板18により、接着剤15をせき止め、基板の中心穴へのはみ出しが確実に防止できる。なお、本例では、基板11にガラスビーズ42が嵌まり込むような所定位置に微小なくぼみ43が加工されているが、このくぼみ43が無くても、基板11あるいは基板18の凸部を適宜調整しても同じ効果が得られる。また、凸部の形状には特に限定はない。更に、エアチャック機構41には、ロータリー駆動タイプやスライドガイド式のものがあるが、その方式には限定はない。単に、両基板の中心位置を合わせられればどんな機構でも良い。また、本例での接着剤には、粘度450mPa・s(25℃)のものを使用したが、その粘度は10〜10,000mPa・s(25℃)の範囲であれば何ら問題は無い。所望の膜厚、展延速度などによって適宜変えれば良い。
【0029】
一方、保持台19は石英ガラスでできている。その石英ガラスの表面精度はRmax≦0.3μm、面精度≦7λ(JIS B0601)で仕上げられている。また、保持台12と保持台19の平行度が3μm以下で構成されているので、接着剤15の層厚さを±2μm以内に抑えることができる。
【0030】
最後に、図1の(d)に示すように、紫外線硬化型の接着剤15を紫外線ランプ21により硬化する。紫外線ランプ21には、フラッシュ型の紫外線ランプを用いた。ランプは渦巻き形状をしている。具体的には、XENON社製フラッシュランプRC−742を用いたがこれに限るものではない。高圧水銀ランプなどでも良いが、その際は、保持台12と保持台19の温度差が生じないような冷却機構が必要となる。それは基板11と基板18の熱膨張差が生じると、貼り合わせた直後平らであっても時間と伴に反りを生じるためである。また、ランプ形状は直線型でも良いが、その際は、光ディスク前面に紫外線が均一に当たる工夫が必要である。
【0031】
図8は本発明の第2の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態も、第1の実施例と同様、書き換え可能な片面二層のDVDであるが、外径φ120mm、厚さ0.4mmのプラスチック基板3枚が接着層2層を介し貼り合わされている。その製造プロセスは第1の実施例と基本的には同じである。基板51に接着剤52を塗布し、基板53と貼り合わせた後、ひっくり返して貼り合わされた基板51に接着剤52を塗布し、基板54と貼り合わせて完成品となる。なお、図中のB部分の拡大図に示すように、記録層55は案内溝、反射膜を含むものである。
【0032】
図9は本発明の第3の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。本実施例における最終製品形態は、外径φ120mm、厚さ0.95mmのプラスチックフィルム62と外径φ120mm、厚さ1.1mmのプラスチック基板61とが、厚さ0.05mmの接着剤の層を介し貼り合わされた構造である。プラスチック基板61ならびにプラスチックフィルム62の材質にはポリカーボネイトを用いたがこれに限るものではなく、アクリル樹脂、オレフィン系樹脂などでも何ら問題はない。本実施例の製造プロセスは、第1の実施例と同じであるが、図10に示すように、第1の実施例のうち保持台19の構成が異なっている。保持台63は基台64、絶縁層65、取り出し電極66、内部電極67、誘電体層68から構成されている。基台64と絶縁層65はSiO、取り出し電極66と内部電極67はCu、誘電体層68はZnS−SiOからなる。特に材料の厚さについての規定は無いが、200〜500nmの光を70%以上透過することが望ましい。また、絶縁層65や誘電体層68の材質には、Al、Al−SiC、多結晶型Si、AlNなどが挙げられる。一方、電極材料には、Ag、Pt、Au等が挙げられる。取り出し電極66に電圧を印加すると、誘電体層68が帯電する。この帯電により、厚さ0.95mmのプラスチックフィルム62を静電吸着させる。これにより、比較的薄い(厚さ≦0.1mm)プラスチックフィルムでも取り扱い易くなり、また貼り合わせの後、電圧を切ることにより簡単に着脱できるばかりでなく、接着層厚さを均一化できる。この静電吸着方式は、本実施例のように電圧を印加したものの他に、放電や摩擦帯電を利用したものでも良く、保持台とプラスチックフィルムが均一に吸着できれば何ら問題は無い。
【0033】
図11は本発明の第4の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。図12は本実施例の接合工程を示す概略断面図である。本実施例における最終完成製品は、複写機の読取装置のユニット部品である。この複写機の読取装置のユニット部品は、主に3ライン(RGB)CCDセンサ71、構造体72、ポリイミドフィルム73を含んで構成されている。また、CCDセンサ71の端部には電極用の接点が加工されている。更に、接点と電線パターニングされたポリイミドフィルム73を、接着剤を介し貼り合わせる。ポリイミドフィルム73の厚さは50μmである。CCDセンサ71はシリコン、構造体72はガラス繊維入りポリカーボネイトが用いられている。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図12の(a)に示すように、先ず始めに構造体72の一部に接着剤74が塗布される。接着剤74はエポキシ系の紫外線+熱硬化型樹脂を用いた。粘度は8,000mPa・sである。次に、ポリイミドフィルム73を静電吸着により保持台76に固定する。図12の(a)におけるA−A’線断面図である図12の(b)に示すように、保持台76の一部はテーパ形状のテーパ部77が加工されている。このテーパ部77は、構造体72のテーパ部78と合わさり、位置が固定される。構造体72を固定している保持台(図示せず)の温度が、図12の(c)に示すような温度分布に制御されると、毛細管現象により接着剤74が矢印cの方向に展延する。次に、図示していない紫外線ランプにより紫外線硬化型の接着剤74を硬化して、CCDセンサ71の接点とポリイミドフィルム73が貼り合わさる。本実施例は、接着剤74の量をコントロールして、構造体72とCCDセンサ71をも同時に接着することが可能であり、よって組み立て工程の削減、組み立て機構の削減が期待できる。
【0034】
次に、図13は本発明の第5の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。同図はマイクロレンズアレイシート81同士を接着した際の断面概略を示している。マイクロレンズアレイシート81は特殊な押出し・熱プレス成形を利用して作成されたものであり、□5cm、厚さ0.8mmのアクリル樹脂である。本実施例の製造プロセスについて説明すると、図13の(a)に示すように、第3の実施例3、第4の実施例と同様、静電吸着機構を備えた保持台82,83に、それぞれマイクロレンズアレイシート81を吸着固定する。また、保持台82,83にはそれぞれテーパ形状のテーパ部84,85が形成されており、保持台82と保持台83が合わさり、接着層の厚さ、本実施例では10±1μmを規定している。次に、図13の(b)に示すように、保持台82,83の温度制御機構(図示せず)により温度差をつけ、毛細管現象により矢印dの方向に紫外線硬化型の接着剤86を展延し、図示していない紫外線ランプにより硬化して完成品を得る。なお、マイクロレンズアレイシート81の大きさと厚さ、接着剤86の層の厚さに限定は無い。また、マイクロレンズのサイズにも特に限定は無い。
【0035】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる、本発明の媒体の貼り合わせ方法によれば、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する。そして、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせる。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【0037】
また、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射することが好ましい。
【0038】
更に、紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲であることにより、一般的なディスペンサーで塗布可能である。
【0039】
また、別の発明としての媒体の貼り合わせ装置は、一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、少なくとも一方の媒体に接着剤を塗布する塗布手段と、一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段とを具備することに特徴がある。よって、媒体の反りや変形が大きくても高精度な保持台で矯正して接着剤の層の厚さを均一化でき、かつ厚さを制御でき、更に外周端部への接着剤のはみ出しもなく、上述の品質を有する媒体製造完成品を提供できる。
【0040】
また、距離保持手段の一部又は全部は、接着剤が濡れない成分で構成されていることにより、接着剤での接合後、確実に離型することが可能である。
【0041】
更に、接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有し、更に紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲である。よって、一般的なディスペンサーで塗布可能であり、装置の簡素化を図れる。
【0042】
また、保持台は紫外線を透過し、200〜500nmの光を70%以上透過する。よって、紫外線硬化型接着剤中の反応開始剤として一般的なものが利用可能であり、安価な接着剤を利用できる。
【0043】
更に、保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さRmax≦3μm、平面度≦3μmであるので、接着剤の層の厚さのムラをより均一化できる。
【0044】
また、少なくとも一方の保持台に、保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備していることにより、媒体の厚さが薄くても、媒体の取り扱いが容易となる。
【0045】
更に、紫外線照射手段はフラッシュ型の紫外線ランプであることにより、一般的な高圧水銀型紫外線ランプと比較して熱を発生しないため確実に接着剤の展延速度を制御でき、かつ硬化時における一対の媒体それぞれの熱膨張差が生じにくく、完成品の反りを小さくできる。
【0046】
また、貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有することにより、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【0047】
更に、一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有することにより、一対の媒体の貼り合わせ位置決めを簡単にできる。
【0048】
また、空気逃げ機構は、一対の保持台の相対位置を制御する制御機構と、コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有することにより、簡単な構造で、媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となる。
【0049】
更に、空気逃げ機構として、貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも1つ以上の介在手段を有することにより、接着剤の層の厚さのムラをより均一化でき、かつ媒体の中心付近まで確実に接着剤を展延させることが可能となり、媒体製造完成品の美観を損ねることが無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図2】コアピンの構造を示す図である。
【図3】外周リングの構造を示す図である。
【図4】接着剤が展延する様子を示す図である。
【図5】接着剤の温度、粘度と展延速度の関係を示す特性図である。
【図6】コアピンの別の構造を示す図である。
【図7】コアピンにおける更に別の構造を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図9】本発明の第3の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す図である。
【図10】異なる保持台の構造を示す図である。
【図11】本発明の第4の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す透視斜視図である。
【図12】第4の実施例の接合工程を示す概略断面図である。
【図13】本発明の第5の実施例に係る媒体の貼り合わせ方法による接合の様子を示す概略断面図である。
【図14】従来の媒体の貼り合わせ方法による接合工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
11,18;基板、12,19;保持台、13;コアピン、
14;ディスペンサー、15;接着剤、16;外周リング、
17;爪部、20;凸部、21;紫外線ランプ、22;スプリング、
31;溝、41;チャック機構、42;ガラスビーズ、43;くぼみ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for bonding media, and more particularly to a method for bonding media when manufacturing optical media such as a microlens array and an optical connector, in addition to an optical disk formed by joining plastics, for example.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-76710
[Patent Document 2] Japanese Patent No. 3,096,242
[Patent Document 3] Japanese Patent No. 2,941,196
[Patent Document 4] JP-A-2001-155388
As plastics of optical components have advanced, a technique of joining plastics with higher precision has been desired. As an example, a DVD (Digital Versatile Disk) in which plastic substrates having a thickness of 0.6 mm and a diameter of 120 mm are bonded to each other has already been manufactured and sold. Above all, in a rewritable single-sided dual-layer DVD, the amount of warpage and the uniformity of the thickness of the adhesive layer are important in signal quality. In DVD, adhesives for bonding plastic substrates (thickness: 0.6 mm, diameter: 120 mm) include an ultraviolet curing adhesive, a hot melt adhesive, a double-sided adhesive sheet, and the like. Ultraviolet curing adhesives are often used. A spin coating method is often used as an example of the method. First, as shown in FIG. 14A, which is a joining process diagram according to a conventional medium bonding method, a UV-curable adhesive 93 is applied onto a first substrate 91 placed on a holding table 92 by a syringe. 14B, the second substrate 95 is superimposed next, and as shown in FIG. 14B, the ultraviolet curing adhesive 93 is spread in the outer peripheral direction while rotating the holding table 92. As shown in FIG. 14C, a predetermined thickness of the adhesive 93 is obtained. Next, as shown in FIG. 14D, the adhesive 93 is cured by the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 96 to obtain a finished product as a DVD disk.
[0003]
In the rewritable single-sided dual-layer DVD thus created, it is desired to make the thickness of the adhesive layer more uniform and to minimize the amount of disk warpage. In addition, there was a limit to the uniformity of the thickness of the adhesive layer and the amount of warpage. Specifically, in a rewritable single-sided dual-layer DVD, the thickness of the adhesive layer is X ± 3 μm (X = 30 to 50 μm), and R / T Tilt (α) = 0.3 / 0.15 degree as a warp substitute characteristic. Is desired.
[0004]
Therefore, in order to reduce the amount of warpage of the disk, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163873 disposes a pair of substrates composed of a pair of optical disk substrates on a mounting table, and on the upper surface of the mounting table, the center side and the outer peripheral side of the substrate pair A bonding method has been proposed in which a difference in height is provided between the two.
[0005]
Further, in Patent Document 2, in order to solve the above-mentioned warpage problem, the warpage is reduced by sandwiching a plastic substrate to be bonded between glass and curing the adhesive layer as it is.
[0006]
Furthermore, in Patent Document 3, the plastic substrate to be bonded is corrected by a pressure plate with a light-transmitting portion, and at the same time, the adhesive is spread to the outer peripheral edge of the plastic substrate, and then only the inner peripheral portion of the substrate is partially cured. Then, the pressure plate is removed and the whole is cured to obtain a finished product.
[0007]
Further, in Patent Document 4 described above, when the ultraviolet curable resin is interposed between the two disks to be bonded and ultraviolet rays are irradiated to cure the ultraviolet curable resin, at least one of the entire surfaces of the disks is suctioned by a suction device. The disk is held on a holding table to correct the warpage and deformation of the disk as much as possible, and to prevent foreign matter from adhering to the disk.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the proposal in Patent Document 1 above assumes that the warpage and deformation of the substrate before bonding are constant, and when the warpage and deformation of the substrate before bonding change, the center of the substrate pair Dx is changed. The height difference between the side and the outer circumference had to be adjusted. In addition, since the spin coating method is used, there is a limit (for example, 50 ± 10 μm) in the uniformity of the adhesive layer. Further, the absolute value X of the adhesive layer in Patent Document 2 depends on the viscosity of the adhesive and the weight of the glass, and it is difficult to make the adhesive layer have an arbitrary thickness. Further, as in the case of the above-mentioned Patent Document 1, since the spin coating method is used, the adhesive protrudes to the outer peripheral end portion, which impairs aesthetic appearance. Furthermore, Patent Document 3 has an advantage that the thickness of the adhesive layer is easily made uniform and the outer peripheral end portion is hardly protruded, but there is a limit on the warpage of the disk. In particular, if the warping and deformation of the substrates before bonding are constant and values within a certain predetermined range are not bonded, the thickness of the adhesive layer X ± 3 μm (X = 30 to 50 μm), and the warpage is R / T Tilt (α) = 0.3 / 0.15 degrees was impossible. Also, in Patent Document 4 described above, warpage after bonding can be prevented, but a spin coating method is also used as a method of applying an ultraviolet curable resin, and a spin coating method is used as in Patent Document 1 described above. In addition, the uniformity of the film thickness of the ultraviolet curable resin was not sufficient, and the adhesive protruded from the outer peripheral end portion, which impaired the appearance.
[0009]
The present invention is intended to solve these problems, and corrects warping and deformation of a medium such as a plastic substrate before bonding with a high-precision glass holding table, and allows an adhesive to be interposed between a pair of mediums. By using the capillary phenomenon while keeping the media uniform, the adhesive is spread evenly, the adhesive does not protrude to the outer peripheral end portion, and a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality can be provided. An object of the present invention is to provide a bonding method and a device therefor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, at least a pair of media such as a plastic substrate or a film, and bonded with an adhesive, according to the medium bonding method of the present invention, each of the pair of media, The position and posture are maintained and corrected, and an adhesive is applied to at least one medium. Then, when the adhesive is spread between the pair of media while keeping the distance between the pair of media constant, the spreading speed of the adhesive is controlled by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference to control the spread of the adhesive. Paste each other. Therefore, even if the medium is significantly warped or deformed, the thickness of the adhesive layer can be made uniform by correcting it with a high-precision holding table, and the thickness can be controlled, and the adhesive can also protrude to the outer peripheral end. In addition, it is possible to provide a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality.
[0011]
The adhesive is an ultraviolet-curable adhesive, and it is preferable to irradiate ultraviolet rays to the ultraviolet-curable adhesive during bonding.
[0012]
Furthermore, since the viscosity of the ultraviolet curable adhesive is in the range of 1 to 10,000 mPa · s, it can be applied with a general dispenser.
[0013]
Further, a medium bonding apparatus as another invention includes a pair of holding tables for holding and correcting the position and orientation of each of the pair of media, an application unit for applying an adhesive to at least one medium, and a pair of mediums. Distance maintaining means for keeping the distance between the media constant, and when the adhesive is spread between the pair of media, the spreading speed of the adhesive is controlled by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference to cause the pair of media to be separated from each other. It is characterized by having a bonding means for bonding. Therefore, even if the medium is significantly warped or deformed, the thickness of the adhesive layer can be made uniform by correcting it with a high-precision holding table, and the thickness can be controlled, and the adhesive can also protrude to the outer peripheral end. In addition, it is possible to provide a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality.
[0014]
In addition, since part or all of the distance holding means is made of a component that does not wet the adhesive, it is possible to reliably release the mold after joining with the adhesive.
[0015]
Further, the adhesive is an ultraviolet-curing adhesive, and has an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays to the ultraviolet-curing adhesive at the time of bonding, and further has a viscosity of 1 to 10,000 mPa · s. Therefore, it can be applied with a general dispenser, and the apparatus can be simplified.
[0016]
Further, the holding table transmits ultraviolet light and transmits 70% or more of light of 200 to 500 nm. Therefore, a general one can be used as a reaction initiator in the ultraviolet curable adhesive, and an inexpensive adhesive can be used.
[0017]
Further, since at least one surface of the holding table has a surface roughness Rmax ≦ 3 μm and a flatness ≦ 3 μm, the thickness unevenness of the adhesive layer can be made more uniform.
[0018]
In addition, since at least one of the holding tables is provided with an electrostatic chucking mechanism for electrostatically holding the medium on the surface of the holding table that holds the medium, even if the thickness of the medium is small, it is possible to handle the medium. Becomes easier.
[0019]
Further, since the ultraviolet irradiation means is a flash type ultraviolet lamp, it does not generate heat as compared with a general high-pressure mercury type ultraviolet lamp, so that the spreading speed of the adhesive can be controlled with certainty, and a pair at the time of curing. Is less likely to cause a difference in thermal expansion between the media, and the warpage of the finished product can be reduced.
[0020]
Further, at the time of bonding by the bonding means, by having an air escape mechanism for releasing air existing between the pair of media, it is possible to reliably spread the adhesive to near the center of the medium, It does not impair the aesthetics of the manufactured product.
[0021]
Further, the provision of the core pins for aligning the centers of the pair of media makes it easy to position the pair of media together.
[0022]
In addition, the air escape mechanism has a simple structure with a control mechanism that controls the relative position of the pair of holding tables and a groove that is provided to allow air to escape from the core pin. The agent can be spread.
[0023]
Further, as an air escape mechanism, by having at least one or more intervening means for defining the thickness and the adhesive area of the adhesive layer when the pair of media are bonded by the bonding means, The unevenness of the thickness of the layer can be made more uniform, and the adhesive can be reliably spread to the vicinity of the center of the medium.
[0024]
Further, the intervening means is preferably smaller than the thickness of the adhesive layer and has a spherical shape.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The medium bonding apparatus of the present invention includes a pair of holding tables for holding and correcting the position and orientation of each of a pair of media, an application unit for applying an adhesive to at least one of the media, Distance holding means for keeping the distance constant, and laminating the pair of media by controlling the spreading speed of the adhesive by capillary action utilizing a temperature difference when the adhesive is spread between the pair of media. Means.
[0026]
【Example】
FIG. 1 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to a first embodiment of the present invention. The final product form in this embodiment is a rewritable single-sided, dual-layer DVD. The manufacturing process of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1A, a polycarbonate substrate 11 having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm is attached to a holding table 12 using an adsorption device (not shown). And fix it by suction. The holding table 12 is provided with a core pin 13 for positioning the substrate. The holding table 12 is made of stainless steel, and the flatness of the holding table 12 is mirror-finished to 5 μm. Although Hitachi Metals' HPM38 is used as the stainless steel material, there is no particular limitation, and a material that easily exhibits flatness in terms of the function of holding the substrate flat, such as glass, may be used. Further, the core pin 13 is formed of a heat pipe made of copper, the temperature can be varied from 0 to 50 ° C., and as can be seen from FIG. The groove 31 is formed with a groove width 32 of about 5 μm. On the other hand, as shown in FIG. 1A, the holding table 12 is connected to a motor (not shown) and is rotatable. The rotation speed is 0.1 to 10000 r. p. m. Can be varied within the range. 60r. p. m. The adhesive 15 is applied in a ring shape by the dispenser 14 on the substrate 11 which is rotating in the above. As the adhesive 15, a modified acrylic ultraviolet curable adhesive having a viscosity of 450 mPa · s (25 ° C.) was used. The type of the adhesive 15 is not particularly limited, but an ultraviolet curable resin is better than a thermosetting resin. Although there is no limitation on the viscosity, if the viscosity is too high (for example, 8000 mPa · s (25 ° C.) or more), there is a problem that the spreading speed of the adhesive 15 becomes slow, and the thickness of the adhesive layer is 40 μm (about 0 0.4 g), preferably 200 to 700 mPa · s (25 ° C.).
[0027]
Next, as shown in FIG. 1B, the outer peripheral ring 16 having a function of keeping the distance between the pair of plastic substrates constant is operated. The thickness of the adhesive 15 is determined by the thickness of the claw portion 17 of the outer ring 16. The outer peripheral ring 16 has a structure in which the ring is divided into four parts as shown in FIG. 3A shows a state in which the ring is closed, and FIG. 3B shows a state in which the ring is opened. A spring 22 is inserted between the four parts. In addition, portions that come into contact with the substrate 11 and the adhesive 15 are coated with Teflon (registered trademark) to prevent the adhesion of the adhesive 15. There is no problem even if the outer peripheral ring 16 itself is made of Teflon (registered trademark) resin.
[0028]
Next, as shown in FIG. 1C, a polycarbonate substrate 18 having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm adsorbed on the holding table 19 is fitted to the substrate 11 with an adhesive layer of an adhesive 15 interposed therebetween. . At this time, the thickness of the adhesive 15, which is 40 μm in this embodiment, is defined by the contact between the claw portion 17 of the outer peripheral ring 16 and the substrate 18. Here, when a temperature distribution as shown in FIG. 1C is generated by the heat pipe, as shown in FIGS. 4A and 4B, the adhesive 15 is moved in the direction of arrow a by capillary action. Start spreading to. The spreading speed depends on the temperature and the viscosity of the adhesive as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the temperature difference between the core pin and the outer peripheral ring, and the vertical axis indicates the time until the adhesive reaches a predetermined position. Eventually, the adhesive 15 reaches the core pin 13, but in this embodiment, as shown in the enlarged view of the portion A in FIG. The adhesive 15 stops at a portion where the convex portions 20 have a shape and the convex portions 20 are joined together with a clearance of about 5 to 10 μm. This state will be described in detail with reference to FIG. 2. As shown in FIG. 2B, when the adhesive 15 spreads in the direction of the core pin 13, the air between the substrate 11 and the substrate 18 is released from the core pin 13. Escape through the groove 31. Thereby, as shown in FIG. 2C, the adhesive 15 can be surely spread to the vicinity of the center hole of the substrate. Although the number of the grooves 31 is set to four, the number is not limited to this, and may be any number and may be changed as appropriate according to the viscosity of the adhesive 15, the thickness of the layer of the adhesive 15, and the like. As a method for escaping air, the same effect can be obtained even if the cross-sectional shape of the core pin 13 is triangular as shown in FIG. As described above, the protrusions 20 of the substrate 11 and the substrate 18 do not completely match each other, and have a clearance of about 5 to 10 μm. However, if the viscosity of the adhesive 15 in this embodiment is used, the adhesive 15 does not enter the gap. Therefore, since the adhesive 15 does not reach the groove 31 of the core pin 13, the groove 31 reliably functions as an escape path for air. Further, as another structure of the core pin, as shown in FIG. 7, there is a structure provided with an air chuck mechanism 41 for determining the center position of the substrate 11 and the substrate 18. Glass beads 42 are interposed between the substrate 11 and the substrate 18 in addition to the adhesive 15. The size of the glass beads 42 is 15 μm. The size is not specified, and may be appropriately changed depending on the thickness and viscosity of the adhesive layer. There is no problem with steel balls, plastics, etc. other than glass beads. However, regarding the shape, a spherical shape is best. Then, when the substrate 11 and the substrate 18 are overlapped with each other, as shown in FIG. 7A, the center position of the substrate 11 and the substrate 18 is aligned by the air chuck mechanism 41, and the adhesive 15 is formed by a capillary phenomenon due to a temperature difference. Begins to spread. Next, as shown in FIG. 7B, at the same time as the claw portion of the air chuck mechanism 41 is retracted, the holding table 12 sucks and fixes the substrate 11, and the holding table 19 descends to a predetermined position. Then, the pressure of the adhesive 15 and the air causes the glass beads 42 to move to the minute recesses 43 at predetermined positions where the glass beads 42 fit. Since there is a clearance between the core pin 13 and the center holes of the substrates 11 and 18, air can be reliably expelled as shown by the arrow b. Therefore, it is possible to spread the adhesive 15 uniformly to the vicinity of the center hole. Further, as shown in FIG. 7 (c), the adhesive 15 is dammed by the glass beads 42 and the substrate 18, and it is possible to reliably prevent the adhesive 15 from protruding into the center hole. In this example, the minute recess 43 is formed at a predetermined position where the glass bead 42 fits into the substrate 11. However, even without the recess 43, the convex portion of the substrate 11 or the substrate 18 may be appropriately adjusted. The same effect can be obtained by adjusting. Further, the shape of the projection is not particularly limited. Further, the air chuck mechanism 41 includes a rotary drive type and a slide guide type, but the type is not limited. Any mechanism may be used as long as the center positions of both substrates can be simply adjusted. The adhesive used in this example had a viscosity of 450 mPa · s (25 ° C.), but there is no problem as long as the viscosity is in the range of 10 to 10,000 mPa · s (25 ° C.). What is necessary is just to change suitably according to a desired film thickness, a spreading speed, etc.
[0029]
On the other hand, the holding table 19 is made of quartz glass. The surface accuracy of the quartz glass is finished with Rmax ≦ 0.3 μm and surface accuracy ≦ 7λ (JIS B0601). In addition, since the parallelism between the holding table 12 and the holding table 19 is 3 μm or less, the layer thickness of the adhesive 15 can be suppressed to within ± 2 μm.
[0030]
Finally, as shown in FIG. 1D, the ultraviolet curing adhesive 15 is cured by an ultraviolet lamp 21. As the ultraviolet lamp 21, a flash type ultraviolet lamp was used. The lamp has a spiral shape. Specifically, a flash lamp RC-742 manufactured by XENON was used, but the invention is not limited to this. A high-pressure mercury lamp may be used, but in that case, a cooling mechanism that does not cause a temperature difference between the holding table 12 and the holding table 19 is required. This is because if a difference in thermal expansion between the substrate 11 and the substrate 18 occurs, even if the substrate 11 is flat immediately after bonding, warpage occurs with time. Further, the lamp may have a linear shape, but in this case, it is necessary to devise a method of uniformly irradiating ultraviolet rays on the front surface of the optical disk.
[0031]
FIG. 8 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to the second embodiment of the present invention. Similarly to the first embodiment, the final product form in this embodiment is a rewritable single-sided, two-layer DVD, but three plastic substrates having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 0.4 mm are provided via two adhesive layers. It is stuck. The manufacturing process is basically the same as that of the first embodiment. After applying the adhesive 52 to the substrate 51 and bonding the substrate 52 to the substrate 53, the adhesive 52 is applied to the substrate 51, which is turned upside down, and bonded to the substrate 54 to obtain a finished product. The recording layer 55 includes a guide groove and a reflection film as shown in an enlarged view of a portion B in the drawing.
[0032]
FIG. 9 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to the third embodiment of the present invention. The final product form in the present embodiment is such that a plastic film 62 having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 0.95 mm and a plastic substrate 61 having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 1.1 mm form an adhesive layer having a thickness of 0.05 mm. It is a structure that is bonded together. Polycarbonate was used as the material of the plastic substrate 61 and the plastic film 62, but the material is not limited to this, and there is no problem even if acrylic resin, olefin resin or the like is used. The manufacturing process of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, but differs from the first embodiment in the configuration of the holding table 19 as shown in FIG. The holding table 63 includes a base 64, an insulating layer 65, an extraction electrode 66, an internal electrode 67, and a dielectric layer 68. The base 64 and the insulating layer 65 are made of SiO 2 The extraction electrode 66 and the internal electrode 67 are made of Cu, and the dielectric layer 68 is made of ZnS-SiO. 2 Consists of Although there is no particular limitation on the thickness of the material, it is desirable that 70% or more of light of 200 to 500 nm is transmitted. The material of the insulating layer 65 and the dielectric layer 68 is Al 2 O 3 , Al 2 O 3 —SiC, polycrystalline Si, AlN and the like. On the other hand, examples of the electrode material include Ag, Pt, and Au. When a voltage is applied to the extraction electrode 66, the dielectric layer 68 is charged. By this charging, the plastic film 62 having a thickness of 0.95 mm is electrostatically attracted. As a result, even a relatively thin (thickness ≦ 0.1 mm) plastic film can be easily handled, and can be easily detached by cutting off the voltage after the lamination, and the thickness of the adhesive layer can be made uniform. This electrostatic attraction method may use a method using discharge or frictional charging in addition to the method of applying a voltage as in this embodiment, and there is no problem as long as the holding table and the plastic film can be uniformly attracted.
[0033]
FIG. 11 is a perspective view showing a state of bonding by a method for bonding media according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a bonding step of this embodiment. The finished product in this embodiment is a unit component of a reading device of a copying machine. The unit components of the reading device of the copying machine mainly include a three-line (RGB) CCD sensor 71, a structure 72, and a polyimide film 73. In addition, a contact for an electrode is formed on an end of the CCD sensor 71. Further, the contact and the polyimide film 73 on which the electric wire is patterned are attached via an adhesive. The thickness of the polyimide film 73 is 50 μm. The CCD sensor 71 is made of silicon, and the structure 72 is made of polycarbonate containing glass fiber. The manufacturing process of this embodiment will be described. As shown in FIG. 12A, first, an adhesive 74 is applied to a part of the structure 72. As the adhesive 74, an epoxy-based ultraviolet ray + thermosetting resin was used. The viscosity is 8,000 mPa · s. Next, the polyimide film 73 is fixed to the holding base 76 by electrostatic attraction. As shown in FIG. 12B, which is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 12A, a part of the holding base 76 is formed with a tapered portion 77 having a tapered shape. The tapered portion 77 is fitted with the tapered portion 78 of the structure 72 and the position is fixed. When the temperature of a holding table (not shown) that fixes the structure 72 is controlled to a temperature distribution as shown in FIG. 12C, the adhesive 74 spreads in the direction of arrow c due to capillary action. Extend. Next, an ultraviolet curing adhesive 74 is cured by an ultraviolet lamp (not shown), and the contact of the CCD sensor 71 and the polyimide film 73 are bonded. In the present embodiment, the structure 72 and the CCD sensor 71 can be simultaneously bonded by controlling the amount of the adhesive 74, so that the number of assembling steps and the number of assembling mechanisms can be reduced.
[0034]
Next, FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state of bonding by a medium bonding method according to a fifth embodiment of the present invention. This figure shows a schematic cross-section when the microlens array sheets 81 are adhered to each other. The microlens array sheet 81 is made by using special extrusion and hot press molding, and is an acrylic resin having a size of 5 cm and a thickness of 0.8 mm. The manufacturing process according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 13A, similarly to the third embodiment and the fourth embodiment, the holding tables 82 and 83 having the electrostatic suction mechanism are provided with: The micro lens array sheet 81 is fixed by suction. Further, the holding tables 82 and 83 are formed with tapered portions 84 and 85 having a tapered shape, respectively. The holding tables 82 and 83 are combined to define the thickness of the adhesive layer, which is 10 ± 1 μm in this embodiment. ing. Next, as shown in FIG. 13B, a temperature difference is made by a temperature control mechanism (not shown) of the holding tables 82 and 83, and the ultraviolet curable adhesive 86 is applied in the direction of arrow d by capillary action. It is spread and cured by an ultraviolet lamp (not shown) to obtain a finished product. The size and thickness of the microlens array sheet 81 and the thickness of the layer of the adhesive 86 are not limited. There is no particular limitation on the size of the microlens.
[0035]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications and substitutions can be made within the scope of the claims.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the medium bonding method of the present invention, in which at least a pair of media such as plastic substrates or films are bonded with an adhesive therebetween, the position and orientation of each of the pair of media are Is held and corrected, and an adhesive is applied to at least one medium. Then, when the adhesive is spread between the pair of media while keeping the distance between the pair of media constant, the spreading speed of the adhesive is controlled by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference to control the spread of the adhesive. Paste each other. Therefore, even if the medium is significantly warped or deformed, the thickness of the adhesive layer can be made uniform by correcting it with a high-precision holding table, and the thickness can be controlled, and the adhesive can also protrude to the outer peripheral end. In addition, it is possible to provide a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality.
[0037]
The adhesive is an ultraviolet-curable adhesive, and it is preferable to irradiate the ultraviolet-curable adhesive with ultraviolet light during bonding.
[0038]
Furthermore, since the viscosity of the ultraviolet curable adhesive is in the range of 1 to 10,000 mPa · s, it can be applied with a general dispenser.
[0039]
Further, a medium bonding apparatus as another invention includes a pair of holding tables for holding and correcting the position and orientation of each of the pair of media, an application unit for applying an adhesive to at least one medium, and a pair of mediums. Distance maintaining means for keeping the distance between the media constant, and when the adhesive is spread between the pair of media, the spreading speed of the adhesive is controlled by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference to cause the pair of media to be separated from each other. It is characterized by having a bonding means for bonding. Therefore, even if the medium is significantly warped or deformed, the thickness of the adhesive layer can be made uniform by correcting it with a high-precision holding table, and the thickness can be controlled, and the adhesive can also protrude to the outer peripheral end. In addition, it is possible to provide a medium manufactured finished product having the above-mentioned quality.
[0040]
In addition, since part or all of the distance holding means is made of a component that does not wet the adhesive, it is possible to reliably release the mold after joining with the adhesive.
[0041]
Further, the adhesive is an ultraviolet-curable adhesive, and has an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays to the ultraviolet-curable adhesive at the time of bonding, and further has a viscosity of 1 to 10,000 mPa · s. Therefore, it can be applied with a general dispenser, and the apparatus can be simplified.
[0042]
Further, the holding table transmits ultraviolet light and transmits 70% or more of light of 200 to 500 nm. Therefore, a general one can be used as a reaction initiator in the ultraviolet curable adhesive, and an inexpensive adhesive can be used.
[0043]
Further, since at least one surface of the holding table has a surface roughness Rmax ≦ 3 μm and a flatness ≦ 3 μm, the thickness unevenness of the adhesive layer can be made more uniform.
[0044]
In addition, since at least one of the holding tables is provided with an electrostatic chucking mechanism for electrostatically holding the medium on the surface of the holding table that holds the medium, even if the thickness of the medium is small, it is possible to handle the medium. Becomes easier.
[0045]
Further, since the ultraviolet irradiation means is a flash type ultraviolet lamp, it does not generate heat as compared with a general high-pressure mercury type ultraviolet lamp, so that the spreading speed of the adhesive can be controlled with certainty, and a pair at the time of curing. Is less likely to cause a difference in thermal expansion between the media, and the warpage of the finished product can be reduced.
[0046]
Further, at the time of bonding by the bonding means, by having an air escape mechanism for releasing air existing between the pair of media, it is possible to reliably spread the adhesive to near the center of the medium, It does not impair the aesthetics of the manufactured product.
[0047]
Further, the provision of the core pins for aligning the centers of the pair of media makes it easy to position the pair of media together.
[0048]
The air escape mechanism has a simple structure with a control mechanism for controlling the relative position of the pair of holding tables and a groove provided to allow air to escape from the core pin, and ensures a secure adhesion to the vicinity of the center of the medium. The agent can be spread.
[0049]
Further, as an air escape mechanism, by having at least one or more intervening means for defining the thickness and the adhesive area of the adhesive layer when the pair of media are bonded by the bonding means, The unevenness of the thickness of the layer can be made more uniform, and the adhesive can be reliably spread to the vicinity of the center of the medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a core pin.
FIG. 3 is a diagram showing a structure of an outer peripheral ring.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which an adhesive spreads.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the temperature and viscosity of the adhesive and the spreading speed.
FIG. 6 is a diagram showing another structure of the core pin.
FIG. 7 is a view showing still another structure of the core pin.
FIG. 8 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a bonding step by a medium bonding method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a structure of a different holding table.
FIG. 11 is a transparent perspective view showing a state of bonding by a medium bonding method according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a bonding step of the fourth embodiment.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state of bonding by a medium bonding method according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a bonding step according to a conventional medium bonding method.
[Explanation of symbols]
11, 18; substrate, 12, 19; holding table, 13; core pin,
14; dispenser, 15; adhesive, 16; outer peripheral ring,
17; claw portion, 20; convex portion, 21; ultraviolet lamp, 22; spring,
31; groove; 41; chuck mechanism; 42; glass bead; 43;

Claims (18)

少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる媒体の貼り合わせ方法において、
一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正し、少なくとも一方の媒体に前記接着剤を塗布し、一対の媒体間の距離を一定に保つようにして、前記接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により前記接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を貼り合わせることを特徴とする媒体の貼り合わせ方法。
At least one or more media such as a plastic substrate or a film, in a method of bonding a medium to be bonded via an adhesive,
The position and orientation of each of the pair of media are held and corrected, the adhesive is applied to at least one of the media, and the distance between the pair of media is kept constant. A method of bonding a pair of media by controlling a spreading speed of the adhesive by a capillary phenomenon utilizing a temperature difference when the two media are spread.
前記接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、貼り合わせの際に紫外線を前記紫外線硬化型接着剤に照射する請求項1記載の媒体の貼り合わせ方法。2. The method according to claim 1, wherein the adhesive is an ultraviolet-curable adhesive, and ultraviolet rays are applied to the ultraviolet-curable adhesive during bonding. 3. 前記紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲である請求項2記載の媒体の貼り合わせ方法。3. The method according to claim 2, wherein the viscosity of the ultraviolet curable adhesive is in the range of 1 to 10,000 mPa · s. 少なくとも一対以上のプラスチック基板あるいはフィルム等の媒体を、接着剤を介在させて貼り合わせる媒体の貼り合わせ装置において、
一対の媒体のそれぞれの、位置や姿勢を保持・矯正する一対の保持台と、
少なくとも一方の媒体に前記接着剤を塗布する塗布手段と、
一対の媒体間の距離を一定に保つ距離保持手段と、
前記接着剤を一対の媒体間に展延させる際、温度差を利用した毛細管現象により前記接着剤の展延速度を制御して一対の媒体同士を張り合わせる貼合手段と
を具備することを特徴とする媒体の貼り合わせ装置。
At least a pair of media such as plastic substrates or films, in a medium bonding apparatus for bonding with an adhesive interposed,
A pair of holding tables for holding and correcting the position and posture of each of the pair of media,
Application means for applying the adhesive to at least one medium,
Distance holding means for keeping the distance between the pair of media constant,
When the adhesive is spread between a pair of media, a laminating means for controlling a spreading speed of the adhesive by a capillary phenomenon using a temperature difference to bond the pair of media to each other is provided. Bonding device for media.
前記距離保持手段の一部又は全部は、前記接着剤が濡れない成分で構成されている請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。5. The medium bonding apparatus according to claim 4, wherein a part or all of the distance holding unit is formed of a component that does not wet the adhesive. 前記接着剤は紫外線硬化型接着剤である請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。The medium bonding apparatus according to claim 4, wherein the adhesive is an ultraviolet-curable adhesive. 貼り合わせの際に紫外線を前記紫外線硬化型接着剤に照射する紫外線照射手段を有する請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。5. The medium bonding apparatus according to claim 4, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the ultraviolet curable adhesive with ultraviolet light at the time of bonding. 前記紫外線硬化型接着剤の粘度が1〜10,000mPa・sの範囲である請求項6又は7に記載の媒体の貼り合わせ装置。8. The medium bonding apparatus according to claim 6, wherein the viscosity of the ultraviolet curable adhesive is in a range of 1 to 10,000 mPa · s. 前記保持台は、紫外線を透過する請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。The apparatus according to claim 4, wherein the holding table transmits ultraviolet light. 前記保持台は、200〜500nmの光を70%以上透過する請求項4又は9に記載の媒体の貼り合わせ装置。The apparatus according to claim 4, wherein the holding table transmits 70% or more of light having a wavelength of 200 to 500 nm. 前記保持台の少なくとも一方の面が、表面粗さRmax≦3μm、平面度≦3μmである請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。5. The apparatus according to claim 4, wherein at least one surface of the holding table has a surface roughness Rmax ≦ 3 μm and a flatness ≦ 3 μm. 少なくとも一方の前記保持台に、前記保持台の媒体を保持する面に媒体を静電吸着するための静電吸着機構を具備している請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。5. The medium bonding apparatus according to claim 4, wherein at least one of the holding tables is provided with an electrostatic suction mechanism for electrostatically holding the medium on a surface of the holding table that holds the medium. 前記紫外線照射手段は、フラッシュ型の紫外線ランプである請求項7記載の媒体の貼り合わせ装置。The medium bonding apparatus according to claim 7, wherein the ultraviolet irradiation means is a flash ultraviolet lamp. 前記貼合手段による貼り合わせの際、一対の媒体間に存在する空気を逃がすための空気逃げ機構を有する請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。5. The medium bonding apparatus according to claim 4, further comprising an air escape mechanism for releasing air existing between the pair of media when the bonding is performed by the bonding unit. 一対の媒体の各中心を合わせるためのコアピンを有する請求項4記載の媒体の貼り合わせ装置。The medium bonding apparatus according to claim 4, further comprising a core pin for aligning each center of the pair of media. 前記空気逃げ機構は、一対の前記保持台の相対位置を制御する制御機構と、前記コアピンに空気を逃がすために設けた溝とを有する請求項14又は15に記載の媒体の貼り合わせ装置。16. The medium bonding apparatus according to claim 14, wherein the air release mechanism has a control mechanism for controlling a relative position of the pair of holding tables, and a groove provided in the core pin for releasing air. 前記空気逃げ機構として、前記貼合手段によって一対の媒体が貼り合わされた際の接着剤の層の厚さや接着領域を規定するための、少なくとも1つ以上の介在手段を有する請求項14記載の媒体の貼り合わせ装置。15. The medium according to claim 14, wherein the air escape mechanism has at least one or more intervening means for defining the thickness of the adhesive layer and the bonding area when the pair of media are bonded by the bonding means. Bonding equipment. 前記介在手段は接着剤の層の厚さより小さく、球形状を成する請求項17記載の媒体の貼り合わせ装置。18. The medium bonding apparatus according to claim 17, wherein the intervening means has a spherical shape smaller than the thickness of the adhesive layer.
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