在板上浅水很久了,获得了许多烧录 方面的知识,但好像没看到有人写光碟如何制造 我最近刚好在写有关的报告 就来po在板上给大家分享一下 做完这篇报告时,才知道制造一片光碟并非我原来想像的简单 1.基板材料 不论是DVD或CD其基板材料皆为PC 聚碳酸酯 (polycarbonate, 简称 PC), 是在分子主链中含有碳酸酯的高分子化合 物的总称，对於二羟基化合物的线性结构聚碳酸醋的一般通[OROC=O]n，式中 R 代表二羟 基化合物 HO-R-OH 的母核，随着R基团的不同，可以分成脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族 聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯。 脂肪族聚碳酸酯熔点低、溶解度高、亲水性及热稳定性差 、机械强度低，不能作为工程塑胶使用。脂肪酯或芳香族聚碳酸酪熔融温度虽然比脂肪族 聚碳酸酯高，但由於结晶趋势大、质脆、机械强度差 , 故实用价值不大。真正有实用价 值的是芳香族聚碳酸酯，而双酚-A型芳香族聚碳酸酯这是最早工业化生产的聚碳酸酯，产 量最大用途最广，也是热塑性工程塑胶中重要的种类之一。要制作成CD-R产业所能使用高 透光度之材料，在能源的使用上是相当的可观，各式机台有许多排风抽风设备和烘烤设施 及PC形成机等，PC料的能源消耗是相当可观的，约每公斤耗掉118.7百万焦耳。此程序的 环境化设计,应首重在通风系统设计，以减少阻抗与能源消耗，其次则应、重视良率的提 升，减少不良品的产生。 2 碟片制程 (1) 玻璃基板处理 玻璃基板处理是将已用过的玻璃基板先清洗後涂布光阻剂(photo resist)。 (2) 刻板处理 刻板处理则包括显像作业和金属化作业，显像作业是使用短波长雷射光源对涂布上光阻剂 的玻璃基板进行曝光及显影，改变化学性质得到所需要凹槽及轨道，在此蚀刻玻璃基板的 作业中，唯读型光碟片与写录一次型、可复写型光碟片两者稍有不同，唯读型光碟片是将 讯号直接刻在玻璃基板上形成凹孔，写录一次型、可复写型光碟片只是形成基板上的沟轨 (groove)，此沟 轨则在引导雷射光作循轨定位，金属化作业是将已完成槽及轨道的玻璃 基板溅镀一层很薄的银或铝，形成金属化玻璃基板(metalized glass master)。 3. 後处理制程 碟片制程後，最後是後处理制程，这主要就是印刷、品管及包装，印刷方面有平版 印刷及网版印刷，唯读型光碟片在影音碟片上需要较多色彩图面，故碟片制程後 , 最後 是後处理制程 , 这主要就是印刷、品管及包装 , 印刷方面有平版印刷及网版印刷 , 唯 读型光碟丹在影音碟片上需要较多色彩图面 , 故采平版印刷 , 写录一次型、可复写型光 碟片选用色彩较简单 , 故采网版印刷 , 在印刷上有不同的采用方式。 2.2.3 制程技术 在光储存媒体的制程技术上，唯读型光碟片的复制处理较简单，关键技术在刻板处理的影 像作业，凹孔的深度大小会直接关系、光碟片的讯号品质 , 若显像不足的玻璃母板，其 後的压片 ( 复制处理 ) 品质也不好，所以国内有部分厂商仅做压片，而也有大厂可提供 Stamper 写录一次型光碟片 CD-R 的写录功能就在一层射光相当敏成的有机染料记录层 ，所以关键技术就在染料的选择与开发，以及记录膜厚度与均匀性控制，现有三种系列的 染料其配方有数十种，不同的配方与溶剂选用、基板的使用，均与涂布制程关系密切，而 这与产品性相关，是各家厂商的商业机密，虽然国内厂商染料多自进口，但现已有多家厂 商能调配染料。另外薄膜的厚度与均匀性控制会影响良率，不过目前国内厂商 在 CD-R的 生产良率都很高 o 可复写型光碟片 CD-RW 反覆读写後是否会劣化最为重要 , 因此记录 层材料的选择与薄膜结构设计是关键技术 ' 这相关结晶化 与非结晶化速率及转换情形， 影响 CD-RW的使用寿命。 至於 DVD系列产品技术源自CD，故制程与CD接近，图 2.10 为 DVD系列产品制程，所不 同者在DVD采用2层厚 0.6mm 的基板贴合而成，构造上比较接近 LD，而CD是单板构造 1. 射出成型技术 CD用12mm模具，DVD用0.6mm模具 , 模具腔容积减半，填充时间要更快，由於最先进入模 具的树脂与最後进入模具的树脂有不同的冷却过程，事关内外圆周的转写率差异，所以必 须高速且高精密度的控制熔融树脂的速度，CD之PC塑料自射出至填充完毕约需0.142秒 ,DVD则须将填充时间缩短至0.1秒以下，另外冷却过程在使碟片机械性质的翘曲安定化 ,DVD 基板较薄更需注意。 2. 黏合技术 DVD是双层碟片需黏合制程，制程是先固定一方基板的反射层为上层，从隔板上以橡胶滚 轮将黏着片贴至基板上，接着将隔板剥间，重叠至另一方基板上，最後将叠合的基板在压 力釜中加压按着，去除贴合作业产生的气泡，即可完成。 3.染料成膜技术 以有机记忆染料当作CD-R记录材料，主要是因为其可利用较简便的旋转涂布法将记录材料 涂布於基板上，相较於过去以真空蒸镀涂布法，除缩短制程步骤外，并可降低生产成本， 因此，有机染料对有机溶剂的溶解特性便相当重要，再者，基材选用的材质是PC塑胶，因 此，溶剂的选用必须兼顾有效溶解染料及不会对基材表面产生破坏其主要制程 首先是配制染料配方 , 决定好各添加比率後 , 便是选择溶剂 o 溶剂选择的基 本要 点是在一定溶剂添加量下 , 能够充分溶解染料配方及不会对空白基板表面有任何溶解性 破坏。在染料配方完全溶解於溶剂後 , 将溶液以过滤器(Filter)过滤，过滤後的滤液即 是所要的涂布液。自己好涂布液後，将涂布液装入旋转涂布机的专属溶液槽中，涂布的用 量与方法完全由电脑控制。在决定空白 PC 基板的选用後，即进行涂布工程，涂布的过程 包括：涂布液的注入、涂布、甩开、乾燥以及洗边 等程序，每一步骤都关系着记录层品 质的良莠。在完成涂布工程後，利用简易的光密度试验仪(optical density tester, 简 称 OD tester) 来检测涂布後染料层相关的光学吸收值、OD值。在不同的表面检测点，OD 值可用来判断涂布的均匀度，且利用OD值亦可初步判断不同批次所做出碟片之操作条件与 品质的稳定。 4.溅镀技术 溅镀 (Sputtedng Deposition) 溅镀是利用氢离子轰击靶材 , 击出靶材原子变成气相并析镀於基材上。溅镀具有广泛应 用的特性，几乎任何材料均可析镀上 (1)溅镀系统 : A. 分类 : (a) 平面两极式：靶材为负极，基材为正极。 (b) 三极式：由阳极，阴极，外加电子源等三种电极所组成的系统。外加电子源产生电场 加速正极离子化的气体分子。三极式系统不能使用於反应性溅镀，因为电子会影响反应气 体与污染灯丝。 (c) 磁控溅镀：利用磁场作用提高溅镀速率 (d) 反应减镀：将反应性气体导入真空腔中，并与金属原子产生化合物以镀着 B. 电流的分类 : (a) 直流电灭镀一庭、用於导电基材与镀层。 (b) 交流(或射频)电灭镀一应用於导电或非导电基材与镀层 o 靶材 (Target) 是应用范围极广的高科技产业镀膜材料，靶材的目的在於形成薄膜，也就 是将靶材以溅射镀膜方式，在目标物上形成薄膜，材料可包括高纯度金属、合金、氧化物 非金属化合物等。从靶材应用的产业来看，台湾目前光碟业使用的靶材，主要厂牌有日商 Japan Energy(J、E)、三菱综合材料 (MMC) 、Kobelco；欧美厂商有 Tosoh、 BPS(Unaxis)。目前台湾靶材市场主要掌控在国际大厂手中，纯本土化的靶材制造厂仅有 设在台南的光洋化工 (Solar)及丽山，而甫由中钢集团及和立联台科技共同成立的鑫科材 料，则是第三家，且都是以生产纯度较低的银靶或铝靶。 光碟制程中影响光碟品质最大的就是各膜层溅镀技术优劣，在溅镀的程序中，主要是利用 靶材将金属溅镀物溅镀 (sputtering) 在光碟片上，随着不同光碟片的生产以及机台的不 同，需要采用不同的靶材，表3.2整理了常用的各种靶材材质及品质要求。由於靶材的品 质在光碟片生产中扮演重要的角色 , 其好坏不仅影响；贱镀薄膜的性能。而且还关系着 所能贱镀碟片的数量 ,所以靶材的品质与减镀薄膜的优劣息息相阙，而靶材除了纯度外， 晶粒大小、析出相表面状态、密度等，皆会影响薄膜形成之品质。 DVD在构造上有四种 , 包括单层单面 (DVD-5) 、单层双面 (DVD10) 、双层 单面 (DVD-9) 、双层双面 (DVD-17),其中单层的是由一片已溅镀反射层碟片黏着一片镀 上或未镀的基板，制程较容易，反射层的溅镀可由CD的溅镀机完成；而双层的技术较困难 ，且在规格上也与单层不同，单层是反射雷射光40-80% 的全反射层，双层是反射雷射光 18~30%的半反射层，这样将足 够让取第一层的资料，也能让足够的雷射光穿过第一层， 而读取第二层的资料讯号，且这两层间还有一层厚的40~70μm的黏着层，因此双层结构在 溅镀半反射 层之制程技术及材料要求更为严苛，例如较高的镀膜率，以及薄膜均匀度要 求更高。 --

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