【文章內容簡介】 以微米級定位精度裝校來達到消相差的目的。這種復雜的設計和裝校使物 鏡變得十分貴重。因此，在調試光路時要注意保護物鏡不受損壞。 母盤的工程化環(huán)境 光盤是開發(fā)出來的最成功的光存儲產品之一。 R 型光盤是一次寫入型可錄光盤，一旦由刻錄機寫入數據后，已錄信息就不能被擦除。其優(yōu)點符合光盤系列的基本標準，直徑為 120mm，厚度為 ，數據格式與光盤播放器的相互可以兼容 。由于光盤的一次寫入特性提高了數據保存的可靠性，價格低廉，市場巨大，所以光盤行業(yè)今年來已經發(fā)展成很大的產業(yè)。市場對光盤母盤的需求也就有所增加，再加之母盤制造工藝的成熟，價格低廉，母盤生產的產業(yè)鏈也在不斷擴大。 母盤制作是光盤技術中的關鍵技術。所有的可刻錄光盤都是先將各種預格式信息、節(jié)目目錄、數據和軟件刻錄在母盤上，然后通過模壓基片、生成記錄層和濺射金屬反射層而制成。母盤的制作就是按照一定的規(guī)則，將絕對時間信息和盤片應用信息以模擬 調頻 和 數字雙相位調制的方式復制到基盤的擺動預刻槽內。該擺動預刻槽為一螺旋線，擺動頻率為 ，擺動幅度為 2543nm，擺動周期長度約為 5464 微米。因此，要求在母盤上制作一條具有相同道間距的螺旋軌跡的（凸起）臺，盤片預刻槽的深度和母盤臺的深度基本相同，而母盤臺要比基片預刻槽 較寬一些。同時母盤臺的擺動幅度也比基盤預刻槽的擺動幅度略大一些。由于母盤的臺和槽是同一軌道（相同的道間距和深度）上兩個互補的部分，所以習慣地把它們統稱為母盤的預刻槽。光盤使用有機染料作為存儲介質，記錄點是靠預刻槽中的染料吸收寫入激光的能量，使染料 分解并引起漂白和鼓泡，由此信息標記被記錄在預刻槽的染料層中。因此，有機染料的不同配方 及不同參數的旋涂工藝，要求不同的溝槽形狀，即需要開發(fā)不同的母盤來適應不同的溝槽形狀，即需要開發(fā)不同的母盤來適應不同的光盤制作線和制作工藝。由此可見，母盤的制作難度大于一般其他母盤的制 作難度。 國際橙皮書 標準和國內常規(guī)檢測的行業(yè)標準對光盤未錄光盤和已錄光盤規(guī)定了測試指標，如未刻錄光盤的徑向對比度（ RCb）、擺動載噪比（ WCNR）、 ATIP 誤碼率（ ATER）、 ATIP 突發(fā)誤碼長度（ ABERL）、歸一化擺動幅度（ NWAb）等和已錄光盤的徑向對比度（ RCa）、高頻幅度（ I3/Itop）、對稱性（ SYM）、塊誤碼率（ BLER）、雙字符可糾正誤碼（ E22）、徑向噪聲（ RN）和抖晃（ Jitter 3T11T）等。同時，數據寫入速度是光盤的重要性能，而且是光盤的介質選用、制造工藝和母盤共同影響光盤的寫入速度。因此，母盤的開發(fā)工作就是要考慮母盤如何配合有機染料的性能及其旋涂工藝，使能復制出符合國際和國內標準的具有高倍速寫入功能的光盤。 現在國內有很多企業(yè)（東莞宏威數碼機械有限公司、上海新匯時代光盤技術有限公司等）已經建立了一流開發(fā)母盤技術和產品的工程環(huán)境，采用主流的光刻膠顯影法刻錄預刻槽的技術線路和高品質的化學沉積金屬化工藝，確保形狀較好的預刻槽。掌握母盤設計技術，精確控制母盤信號的發(fā)生過程。擁有原子力顯微鏡和橢圓偏振測試儀等多種先進檢測設備，具有比較完整的測試能力，檢查母盤預刻槽的形狀，有利于母盤的開 發(fā)及其質量控制。 3 母盤 生產線 的 布局及設備配置 母盤企業(yè)的生產工藝布局及設備配置是關系企業(yè)能否順利投產、保持長期正常生產、達到較高的生產效率。產品質量能否持續(xù)穩(wěn)定是十分重要的前期技術準備工作。我國很多母盤企業(yè)由于技術力量薄弱，或者由于客觀條件的限制，或者對投產前對前期準備工作不夠重視，或者急于追求短期的利益，造成布局失當，設備配置欠妥，結果給長期的穩(wěn)定、高效生產埋下了隱患。 許多 母盤廠都有類似的經驗，由于系統配置不合理，造成壓縮空氣攻擊不足，部分設備只好暫停生產。天氣熱時由于冷卻水的制冷設備散 熱不夠導致水溫降不下來而停產。由于純凈水質量及生產線內的溫度，濕度達不到要求而出現母盤制作中的質量問題。由于壓縮空氣內含水、含油導致母盤的壓模污染，直接影響母盤的質量。由于電力配置不合理或瞬間斷電，造成設備損壞。由于氬氣氣管管路設置問題，導致無法濺鍍等等。其中有些問題比較明確，找出癥結比較快。如壓縮空氣壓力不夠，冷卻水溫度過高等。但是有些問題表現不明顯，不能馬上確定問題所在，有可能是其他工藝因素引發(fā)。如母盤生產中的質量問題，盤片上有黑斑，這可能是化學藥品問題，或是灰塵，或是水質問題。又如濺鍍問題 產生的原因更 多。再如盤片在生產過程中出現污點或瑕疵，找到問題產生的源頭就更加困難了。外圍設備的合理設計、配置和規(guī)劃是日后高產量、高質量母盤生產的必要條件。許多母盤生產企業(yè)在濺射初期往往只重視主要母盤生產設備的選型，有的因為資金緊張在選用周邊設備方面馬馬虎虎，還有要請一位既懂母盤生產工藝、又熟悉外圍設備及系統設計，并有實踐經驗的技術人員專門從事整體規(guī)劃有一定的困難。按照常規(guī)，母盤生產主設備供應商只提出設備的使用條件，設備對水、電、氣的要求，外圍設備的供應商也僅僅對他們所提供的設備負責，他們不一定了解這些設備為母盤生產主設 備配套的技術要求。廠房設計、施工單位及超凈裝修公司也沒有能力為母盤生產全面統籌安排。事實上，必須將這幾方面統籌合理規(guī)劃 、協調才能最終達到理想的滿足母盤生產需要的周邊環(huán)境。 母盤生產是連續(xù) 24 小時不停機生產的，整個生產體系的任何一個環(huán)節(jié)都在不斷的運行，任一環(huán)節(jié)出現問題都會造成局部甚至全部停產，帶來重大的經濟損失。因此，嚴謹、周密的總體設計就更為重要了。隨著技術的發(fā)展，母盤設備的升級，對母盤生產的總體規(guī)劃設計提出了更高的要求。合理進行生產企業(yè)總體規(guī)劃、設計、反復論證 工藝方案，工藝布局，使廠房的建設既符合當前生產 的需要，又為企業(yè)將來的發(fā)展預留發(fā)展空間，這是母盤生產設備長期穩(wěn)定運行的需要，也是母盤產業(yè)走向規(guī)范化生產的需要。 首先要確定工廠的生產能力，年產量、產品規(guī)格、類型（ CD 母盤、 DVD 母盤、藍光母盤等） 。一個工廠的生產能力直接影響廠房面積、設備類型和數量的確定。初步確定生產量以后，可初選滿足要求的設備，選出兩三家做不同方案的比較。有時因為資金問題、項目審批問題，使得設計生產能力與實際可達到的生產能力有差距，這樣在工藝設計時應考慮對今后的發(fā)展留有余地。這一原則應貫穿整個工藝設計過程中，以保證今后的發(fā)展不因廠房設計不 合理而阻滯。工藝設計和工藝布局是根據生產能力要求的規(guī)格、年產量，按照母盤生產的工藝流程，參考母盤生產設備的規(guī)格尺寸，確定最佳工藝方案，畫出工藝流程圖和工藝布局圖。雖然母盤生產工藝大體相同，但受到場地等自然條件的限制，設備類型和數量的不同，以及建筑設計的技術要求等因素的影響。具體的工藝布局要認真聽取各方面的意見，反復論證，直到最后確定方案。 母盤設備的建廠布局 一、確定工廠設計生產能力， 規(guī)劃產品類型（ CDR 母盤、 DVDR 母盤、藍光母盤）、年產量。 確定生產主設備的類型、數量。 選擇生產主 設備，一般選擇三家左右設備的供應商，要求提供單臺設備的價格和技術數據，包括：型號、產能、成品率、開機率、功耗、占地面積、生產周期、及對水、電、氣的要求等。根據設備的性價比進行綜合的考慮，而且要對機器設備的可升級性、維修服務和配件供應情況等選擇購買。 根據生產主設備的要求，計算配套外圍設備的種類、數量和技術 要求，同樣選擇幾家供應商要求提供設備價格和技術數據等，擇優(yōu)選購。 二、根據生產設計能力做工藝設計及工藝布局，設計原則。 合理的工藝流程，保證從進料到產出成品工藝流向順暢，盡可能縮短線路，盡可能減少折返率 。 內外設備的聯系應盡可能短距離，這樣可減少工程用料，減少線路損耗，同時也為今后維修時查找線路故障提供方便。 原材料、成品的進出要方便，要考慮到大型運輸車輛的進出裝卸。 外圍設備的位置應保證散熱、通風、避開日光照射，北方地區(qū)還應該要防凍。 環(huán)境保護及安全生產方面要考慮排污以及污染物的處理，個別產生污染氣體或有異味的工序應單設房間做好排風。 母盤倉庫的設計應適合母盤生產材料的特性，要防潮、防火，個別化學藥品 須存儲在避光、恒溫條件（如光刻膠等），易燃品要 按照規(guī)定距離單獨建庫存儲。 超凈車間的潔凈條件 應考慮生產的實際需要，母盤制作要求是最嚴格的，復制、檢測次之，印刷再次之，所以生產人員和產品不能逆向流動，以免破壞環(huán)境潔凈度。 方便質量檢驗，按照母盤生產特點，每次抽檢要有專門的檢驗口，由機器人送到此處，工作人員取的時候比較方便。 車間附近應設幾個隔間，用于備品備件庫房、 UV 膠及其他化學品庫房、 MASK 清洗間、母盤保護膠旋間等，這些工作間或庫房可以設在潔凈區(qū)之外，由傳遞窗與潔凈區(qū)聯系，有些工作間要做好上下水和排鳳，既保證工作又防止污染。 三、根據工藝布局圖及其他設計要求進行廠房設計，建筑廠房設計是一專門 學科，應由資質的建筑專業(yè)設計人員按照國家建筑的有關標準進行。要考慮采光、通風、采暖、制冷，盡可能利用自然方式，減少人工方式的能耗。同時根據母盤生產的特點，要考慮設備的發(fā)熱情況，既要保證冬天的保暖、防凍，又要照顧到夏季的散熱、冷卻。 綜上所述，工藝設計和工藝布局是廠房設計的依據和關鍵環(huán)節(jié)。有些母盤廠建廠前沒有對工藝設計充分重視，導致日后生產中出現很多問題。例如，車間與車間之間相距太遠，增加了中間的轉運工序和人員，使得生產成本增高，有時還會影響到產品的質量，因為生產環(huán)節(jié)越多，出問題的機會就越大。有的工廠是逐步發(fā) 展的， 每個車間都裝有壓縮機、冷卻系統等，這樣存在超凈等級不同，專業(yè)管理不足，不符合文明生產。現代化的文明生產應該是對人身健康充分重視，把有污染的工序分出隔間，做好防護、排風。如母盤保護膠旋涂就應該這樣處理。 用于母盤生產的廠房應考慮遠離振動源，以確保母盤質量。雖然一些母盤設備從設計上采取了抗振措施，但是對于激光刻錄是振動越小越好。 而且各廠家母盤設備預先設計好的抗震強度不同，若事先考慮不周，選擇母盤生產設備的范圍就很小，不利于設備選型。 外圍設備的廠房除了要盡可能靠近母盤生產設備外，還要根據當地的氣候、溫度、水質情況，考慮廠房的通風方案、水處理方式。一般外圍設備廠房應設置在無日曬和通風好的區(qū)域，或者在廠房設計上采用人工強制通風降溫等方法。有的母盤廠就將外圍設備廠房和庫房放在日曬好陽光足的區(qū)域，以至于在盛夏采用人工強制通風降溫還不能滿足要求。既浪費了能源，又沒有充分合理利用自然資源。 母盤生產線水、電、氣方案 一、電力，一般母盤生產設備要求穩(wěn)壓，三相四線 380400V。如果是日本設備， 采購時要確定送電規(guī)格及相應的解決辦法。 特別重要的設備應該配備不間斷的供電電源。穩(wěn)壓電容要根據所帶設備的容量配置和選擇。 下面介紹兩種方案： 方案 1，一臺穩(wěn)壓器帶多臺設備，優(yōu)點是經濟，集中管理方便，維修費用低。缺點是一旦停機維修所造成的損失比較大，所帶的多臺設備都不能正常工作。方案 2，穩(wěn)壓器與所帶設備一帶一或一帶三。優(yōu)點是停機維修影響面積小，缺點是同容量設備成本高，增加了設備維修管理的工作量。 二、水系統分兩方面：冷卻水和純水，冷卻水主要給濺鍍機、模具、母盤電鑄設備、 AE 電源等發(fā)熱的設備。冷卻水系統主要考慮以下幾點： 系統中儲水罐、管路的防腐，利于保持水的凈化。 管路設計上 要設置旁路能調節(jié)進水的壓力和流量，在系統的最低點設 置排水口，方便更換冷卻水和清洗管路。 系統設置補水機構和水過濾器，以保證水質不污染母盤設備。 為保持水質不結垢，冷卻水系統最好使用處理后的純水或蒸餾水。 冷水機應能按使用設備要求的水溫范圍內調節(jié)。 設置冷水機散熱排風管道。 機組風冷、水冷方案的選擇應根據當地氣溫條件決定，我國北方地區(qū)考慮到冬季防凍方便，可優(yōu)選風冷機組。純水系統，主要供給母盤清洗使用，或兼為冷卻水系統提供純水。該系統主要水源取自當地自來水，應根據當地水質情況選擇合理的水處理方案。母盤生產設備配有水處理設備（這里指的是宏威數碼的機器） ，水處理設備 是根據當地的水質設計出來的，由于中國大陸各地區(qū)的水質不同，也可以在它的前面再加一套純水預處理系統。這樣雖然投資費用相對比較高，但是能穩(wěn)定正常生產，保證出口水質，維修保養(yǎng)費用低。常用的水處理方案有： 石英砂過濾； 碳過濾； 軟化處理； 10 微米過濾器； 反滲透； 混床去離子（或電離處理）；紫外線照射；而國外提供的水處理設備一般沒有石英砂過濾器，從自來水直接到10 微米過濾器、軟化、反滲透、混床去離子、紫外線照射，因此容易造成 10 微米過濾器的頻繁更換，過濾器臟的非?？?，甚至一周就要更換 一個。既影響到了生產又增加了維修成本，同時又對母盤的質量產生影響。 三、壓縮空氣， 壓縮空氣系統為母盤生產設備中的氣動、真空機構提供氣源。為保證氣動機構運行可靠，壓縮空氣系統應保持潔凈，輸出穩(wěn)定。系統設計要考慮檢修方便并配置備用空壓機。壓縮空氣站的位置應距離用氣點較近，管路口徑應選擇合理，便于維修。下面的公式為壓縮空氣管路壓降計算公式： dP=L 450 P，式中 dP：壓降，巴； L：管路長度，米； Qc：空壓機產氣量，升 /秒； d：管徑，毫米； P： 入口工作壓力，巴。從公式可見， 壓降與管路長度、管 徑相關，光路越長，管徑越小，中間接口越多，壓降會成