Найти тему
Игорь Лыжин

Технология создания CD и DVD дисков

В 1981 году японские и голландские учёные изобрели компакт диск. Сегодня эти хитроумные устройства хранят миллионы бит информации в студии, дома, в архивах.

Производят компакт диски в стерильных условиях, любые частицы, пыль, могут погубить весь процесс. Компакт диски это копии изготовленные с оригинального стеклянного эталонного диска . Тонкая пластина из стекла несёт в себе информацию записанная с помощью лазерного луча. После того как информация перенесена на диск наносят два химических вещества грунтовку и фото резистивное покрытие. Затем диск осторожно вынимает из аппарата, параллельно с этим берут фото резистивное покрытие и сушат в печи в течение 30 минут. Когда процесс закончен, специальный прибор проявитель, у которого имеются два патрубка, один подаёт деионизированную воду, а другой распыляет раствор для проявления данных, запечатлённых на стекле, в итоге информация наносится на диск. Затем на диск наносят металлическое покрытие из никеля и ванадия. После этого электроформирующего процесса появляется эталон, с которого и будут изготавливаться диски. Полученное стекло погружают в химический раствор , после чего появляется эталонное клише с которого будут изготавливать диски, затем это клише штампуют, придавая ему нужную форму, а лишний материал отправляют на повторную переработку. Клише вынимают и снимают с него плёнку с нанесёнными на него данными. Потом его отправляют под пресс, где устанавливают форму для отливки компакт дисков. Сами же диски изготавливаются из особого пластик - поликарбонат. После затвердения получается маленький тонкий диск, который готов к нанесению металлического покрытия, чтобы его смогло прочесть считывающее устройство для CD дисков. Покрытие металлом диска очень простой процесс, он состоит из покрытия на него тонкого слоя алюминия. Перед окончанием наносят последний защитный глянцевый слой, который быстро высушивают ультрафиолетовые лампы.  Технология создания таких дисков давно уже автоматизирована, что позволяет изготавливать более десятки тысяч компакт дисков в день.

Изготовление DVD дисков начинается со студии примастеринга. Здесь исходной видео-материал оцифровывается в нужный формат, например mpeg-2, в котором изображение представляется на ДВД диске.


Изготовление мастера ДВД диска выполняется на специальной установке Изготовление мастера проходит через несколько этапов.

  • На первом этапе происходит чистка и сушка стеклянных подложек мастера-диска.
  • На втором этапе на стеклянную подложку наносится адгезив – мономолекулярный склеивающий слой между подложкой и фоторезистом.
  • На третьем этапе происходит нанесение самого фоторезистивного шара – фоточуствительного слоя, толщиной около 100 нм.
  • Четвертый этап это сушка фоторезиста.
  • На пятом этапе диск попадает в устройство лазерной записи, где с помощью ультрафиолетового лазера засвечиваются участки фоторезиста, меняя его структуру. Это процесс занимает до одного часа, после чего происходит проявление фоторезиста и удаление его засвеченных участков.
  • На завершающем этапе на стеклянную подложку с фоторезистом запыляется тонкий слой проводящего серебра, порядка 50 нм, который повторяет рельеф фоторезиста. После этого готовый мастер-диск передается на участок электроформинга.

Электроформинг – это гальваническое наращивание слоя никеля на серебро. Мастер устанавливается в специальный формодержатель. Линия имеет три гальванические ванны, что позволяет одновременно изготавливать три матрицы. Мастер в формодержателе опускают в ванну электроформинга, где будет вращаться в гальваническом растворе около полутора часов. Необходимая сила тока, напряжения и температура поддерживаются автоматически. После этой процедуры форма разбирается, вынимается мастер-диск – и уже сформированная в ванной никелевая матрица толщиной 300 мкм отделяется от стеклянной подложки. С матрицы удаляются остатки фоторезиста, и она еще раз промывается. Затем на рабочую поверхность наносится слой лака, чтобы предохранить ее от повреждений, после чего лак сушится при температуре 70 oС.


После электроформинга готовые матрицы поступают на участок репликации. Участок репликации состоит из линии – двух машин инжекционного литья «нового поколения» и устройства сушки поликарбоната.

На первом этапе поликарбонат, нагретый до жидкого состояния под давлением, впрыскивается в пресс-форму, где установлена матрица с записанной информацией. Расплавленный поликарбонат принимает форму диска, и информация, нанесенная на матрицы, отпечатывается на нем. Далее, диск с нанесенной информацией поступает на охлаждающий конвейер. В процессе изготовления левый металлизатор наносит на одну из половинок диска слой кремния, а правый – на вторую половину – слой алюминия толщиной в несколько микронов. После нанесения отражающих слоев, манипулятор перемещает их через датчик, осуществляющий контроль толщины напыления отражающих слоев. Далее на диск, в центре, наносится слой прозрачного склеивающего лака, который застывает только под действием ультрафиолетовых лучей. На этом этапе манипулятор накладывает на диск вторую половинку, слегка прижимая ее, чтобы не образовывались пузыри. Диск затем переносится на центрифугу и раскручивается до 4 000 оборотов в минуту, за счет чего лак равномерно растекается между половинками, после чего диск попадает в сушилку, где лак под светом двух ультрафиолетовых ламп застывает и диск окончательно склеивается, нагреваясь при этом почти до 100 oС. Далее диск снова охлаждается... Манипулятор переворачивает диск рабочей стороной вниз, и диск поступает на лазерное устройство, контролирующей его параметры и автоматически выбраковывает дефектные диски. Этот манипулятор как раз и выкладывает качественные готовые диски на стержень. После репликации диски переходят на покрасочный участок. Офсетная форменная пластина устанавливается на форменный барабан. Затем барабан с пластиной устанавливается в машину. На данном участке представлена одна из лучших покрасочных машин, трафаретно-офсетная машина. В машине предусмотрены два трафаретных узла и четыре офсетных станции. Первый трафаретный узел наносит белую заливку. Далее, офсетным способом наносится четыре цвето-изображения этикетки ДВД диска, после чего другой трафаретный узел наносит на этикетку защитный слой лака. Загрузка и выгрузка диска производится с помощью конвейера.
Контроль качества ДВД матриц и готовых ДВД дисков осуществляется на контрольном тестере, в котором установлены эталоны и параметры для контроля ДВД дисков и ДВД матриц. Упаковка ДВД дисков производится также, как и обычных СД. Теперь диски готовы для дальнейшего использования.