当DVD印刷复制工艺中水纹产生的原因解析续

DVD印刷复制工艺中水纹产生的原因解析续

2 母盘表面缺陷

母盘表面的缺陷大多来自光刻胶喷涂工序，或使用化学方法沉积金属工序。如果将水喷到母盘表面上，此类污点极易看到。表面缺陷或污点，显现的形式有一定的差别。光刻胶有时会从玻璃母盘上剥落残留在母盘表面，或者在电铸过程中采用了不合适的工艺也会产生污点。避免光刻胶残留在母盘表面可采用以下方法：

. 使用干净且无缺陷的玻璃母盘

. 彻底清洗化学溶液的流动管道；使用正确的涂膜方式

. 修正喷嘴的位置

3 光刻胶或化学物质残留在母盘表面产生的水纹

在标准的母盘生产工艺中，经过UV激光嚗光和氢氧化钠清洗去除光刻胶。实践证明用化学方法很难彻底清除光刻胶和残留在母盘表面的化学物质。母盘上的残留物通常情况下不可见，但是经过高温模具复制，水纹就显现出来。在使用溅射镀镍的系统中，光刻胶与镍交联后变得十分坚固，极易产生水纹。如果使用化学浸镀方法的没法保证丈量需求系统，相对问题很少。如果母盘表面残留了光刻胶会造成PC或PMMA极难从母盘上分离，其结果也会产生水纹。有时工程师会采用一些化学品去清除母盘上的光刻胶或化学物质，如双氧水，丙酮。但是此类方法仅能去除一部分，不能完全去除，当槽较浅时，用高温模具复制，此时的水纹更严重。这里有几个解决方案： 第一，等离子除尘法，在一个高真空环境下，氧离子与光刻胶或同比增长1.45倍化学物质反应。这种方法在日本被广泛采用。

第二种方法：减小信息坑的斜度，以CD母盘为例，最大的无水纹信息坑的倾角（MPA），如用溅射的方法沉积第一层金属层较化学沉积镍的方法减少5度。因为光刻胶只能在湿润的状态下才能去处。我们还使用了一种方法-在母盘表面上溅射一层镍，也就是说在母盘表面再附着一层镍。这一层镍可以覆盖残留在母盘表面的光刻胶和化学物质，这样一来可以使母盘表面更加均匀。通过使用不同的沉积速度、基片的温度和沉积金属薄层的类型，可以提高表面的光滑度，增加母盘的MPA。

从我们生产DVD产品的过程中，我们发现这个方法既可以保护信息坑的形状又可以消除水纹。镀不同厚度的金属膜，可以降低基片与母盘之间的附着力。当MPA增加的时候，水纹会相应减少。对于高密度光盘而言这是非常重要的。因此针对高密度光盘，选择最优的信息坑斜度比传统的CD产品来得更重要。我们发现经过再次溅射以后的母盘的MPA要比只经过等离子清洗的MPA大。我们确信经过等离子清洗以后，再镀上第二层金属薄膜，可以减少PC与母盘之间的附着力，可以达到容易脱模的目的。这一点对将来的超密度光盘来说显得更重要。

4 不适当的背面在平常工作中,那些民间实用的简单玩具抛光产生水纹

母盘的背面抛光与水纹也有关系。如果抛光以后母盘背面的粗糙度仍然很高，母盘与背面的接触面减少，热传递效率降低。此时水纹产生的原因是冷却不充分。要消除水纹，背面的粗糙度应小于0.5um，这一点对DVD母盘尤为重要。但是冷却效果降低也可能源于模具中的水结垢。因此，我们建议使用纯水做为冷却水。

5 复制过程的收缩率--产生水纹

收缩率高，产生水纹。不同的模具设计产生不同的水纹，但通常呈圆形。通常看到的是黑色圆扭转测试机的操作方法带状，如果将一个透明的基片放在偏振光下观察，圆形带状收缩带呈黑色圆环沿半径由里向外。由收缩率高而产生的水纹，只能有复制系统解决。如果使用一个标准的机器，可以通过以下测量解决水纹问题：

. 提高模温

. 提高注塑冲程

. 提高注塑压力/速度

. 提高合模压力

. 降低初始夹持力

. 增大喷嘴

未来的发展方向

随着光盘业的不断发展，对信息信号质量的要求越来越高，那么信息坑也越来越小，越来越陡，脱模势必更困难，水纹现象会更普遍。我们认为改善母盘表面的平整度，减少母盘与基片的附着力，可以使脱模更容易。另外增加母盘的硬度可以减少注塑过程信息坑的损伤。随着时间的推移，水纹产生的原因渐渐明了，标准的解决问题的方法也会总结出来。母盘设备制造商会集成新的生产工艺用以消除水纹。 在压片方面，平行脱模非常重要。建议在注塑机的气路上加装一个高压气缓冲器，这有助于增强模具的脱模能力。随着模具精度的提高，设备的恒定常数（SC）减小。我们认为开发新的注塑机的电子伺服系统是其未来发展方向。

摘自:光盘技术