Cómo se graba un CD o DVD? El proceso de grabado comienza con la realización de un premaster en el estudio de grabación, sobre un soporte que puede ser un CD, CD-R o DVD-R para CD o un DLT, DVD, DVD-R, DVD+R para DVD. Luego comienza el proceso de Masterizado, que es muy delicado y por lo tanto debe hacerse con sumo cuidado, y se deben tomar determinadas precauciones, como poseer la indumentaria adecuada, utilizar guantes apropiados y cubre calzados, cofia y barbijos, ya que cualquier partícula por pequeña que sea, podría alterar las características físicas del stamper, volviéndolo inutilizable. El proceso se puede dividir en tres etapas: 1 :: Fabricación del glass master. 2 :: Electroformado del stamper 3 :: Pulido, cortado y control del stamper. 1 :: Fabricación del glass master Se inicia con la recepción de los premasters u originales que traen los clientes, estos originales se analizan para saber si contienen o no errores que los hagan inutilizables. Los errores se pueden deber a: rayas o marcas en la superficie del CD o DVD, mala grabación de la información o defectos varios de grabación. Una vez que se tienen los originales analizados y se comprueba que están libres de errores y que coincide el tipo de CD o DVD con el declarado en la orden de trabajo, se procede a cargar las órdenes de trabajo en la masterizadora. Proceso de glass master Este proceso, dura aproximadamente 1:00hr, luego de lo cual sale un glass master terminado cada 15 para CD y 30 para DVD. El procedimiento completo se realiza de la siguiente manera: Dentro de la masterizadora, se tiene en la estación llamada INTAKE una caja con los sustratos (o vidrios) completamente limpios, y colocados en pila en ranuras que la misma caja contiene, para ser luego retirados por un brazo mecánico. Este brazo mecánico coloca el sustrato en la posición necesaria para que sea alcanzado por el brazo robot (en adelante DHS) que transporta los sustra tos entre las diferentes estaciones que posee la máquina. Una vez que el sustrato es tomado por el DHS, es llevado a la estación CLR (Cleaner) donde se procede a lavar nuevamente el vidrio y con un cepillo muy especial y agua ultrapura, se procede a quitar las partículas que pudieran existir en la superficie del vidrio. A este proceso lo llamaremos limpieza del sustrato. Luego de esta limpieza, se quita por centrifugado el resto de agua de la superficie del mismo quedando así preparado para aplicarle los restantes productos químicos. Limpieza
Ahora se le aplica una delgada capa de material adhesivo, esto es necesario ya que el fotosen sible no se puede adherir en forma directa al vidrio. El adhesivo utilizado es llamado Silane. Cobertura de Silane Una vez terminado este proceso, el DHS toma nuevamente el sustrato y lo lleva a la estación COA (Coating), donde se le aplica la capa de material fotosensible (el espesor de esta capa varía según el proceso, es decir difiere según se deba grabar un CD, DVD5 o DVD9), quedando el sustrato de la siguiente manera: Aplicación de material fotosensible Luego de la aplicación del material fotosensible, se lleva el vidrio hasta una estación llamada Hot Plate, en ella se le aplica calor al sustrato para remover los restos de solvente y para endurecer un poco la capa de fotosensible: Con posterioridad, se lleva el sustrato a la estación CDN (Cooling Down) para permitir el enfriado del vidrio y de la capa de fotosensible. Luego de este proceso, el sustrato es llevado a la estación LBR donde el mismo es grabado con la información proveniente del premaster el que es transferido previamente a la computadora llamada server o servidor. El grabado se realiza por medio de un rayo láser cuya intensidad es modulada internamente. El láser sensibiliza al fotosensible de la misma manera que la luz lo hace con el rollo fotográfico, quedando grabada en el sustrato, toda la información en forma de pits y lands. Ambos forman el track.
El track se graba desde adentro hacia fuera en forma de espiral como puede verse en la siguiente figura: Área Expuesta Área Expuesta Láser grabando Capa fotosensitiva Capa de adhesivo Sustrato Una vez que se termina el proceso de grabado, el sustrato es llevado a la estación DEV. Aquí, se hace el proceso de revelado, que es donde tiene lugar la formación física de los pits. El mismo se basa en la aplicación de una sustancia reveladora alcalina la cual remueve el fotosensible de las áreas que fueron expuestas a la luz del láser durante la grabación. Durante la aplicación de la sustancia reveladora, se controla el crecimiento de los pits por medio de un segundo rayo láser que incide desde abajo en el sustrato. Esta luz es difractada y luego captada por fotodiodos, los que miden su intensidad para cada orden de difracción correspondiente. Cuando la difracción de segundo orden llega a determinado valor, se corta el proceso quedando el pit correctamente formado. Después de ésto, se limpia el sobrante de fotosensible con agua pura, y posteriormente se seca el sustrato Agua pura Fotodiodo Solución reveladora 0 1 st 2 nd Master expuesto Sistema de rotación PLC Prisma Láser Solución reveladora Área expuesta Pit Capa fotosensible Sustrato Sustrato
Una vez que el proceso de revelado termina, se tiene el glass master con los pits y lands: Pit Land Para terminar el proceso, se le debe colocar una delgada capa de metal (Ni), para facilitar el contacto en la celda de electroformado, ya que sobre este metalizado se depositará el níquel que formará el stamper. Es decir, que luego de este proceso que se realiza en la estación llamada Sputter, el glass master luce de la siguiente manera: Capa de metalizado Ahora el glass master, está listo para pasar a la siguiente etapa que es la de electroformado del stamper. Este paso se debe realizar con sumo cuidado y se deben extremar las precauciones para el pase desde la masterizadora hasta la celda de electroformado. 2 :: Electroformado del stamper Este proceso se basa en la electrólisis, que trabaja de la siguiente manera: cuando dos electrodos se sumergen en una solución ácida, y se les aplica una tensión, uno de ellos (el ánodo) se reduce, mientras que el otro (el cátodo) crece. En otras palabras, al aplicar tensión, los átomos de níquel del ánodo ceden electrones al borne positivo de la fuente y como consecuencia el ánodo se disuelve, aportando iones de níquel a la solución. Por otro lado, el cátodo entrega electrones provenientes del borne negativo de la batería por lo que atrae a los iones de níquel de la solución electrolítica, los cuales se depositan sobre la misma, produciendo el crecimiento de esta superficie. Este crecimiento de metal (níquel) genera el stamper.
Ánodo (borne positivo) + Cátodo (borne negativo) Basándonos en el proceso descripto, veremos paso a paso como funciona el electroformado. Este proceso dura aproximadamente 1:20:00 saliendo luego un proceso cada media hora aproximadamente. Como primer paso, el sustrato metalizado es colocado en la celda de electroformación, en ella el sustrato es cubierto con una capa de níquel de manera tal de obtener una capa de metal de 295 um. Glas master metalizado Glas master con la capa de niquel depositada
El paso que sigue, es separar manualmente el sustrato de la capa de metal, que es el stamper, el que debe ser todavía procesado. Capa de niquel - estamper sin procesar Sustrato El proceso del stamper continúa ahora removiendo todo resto de residuos (remoción de restos del material fotosensible) de la superficie del mismo. Remoción de residuos (fotosensible) Capa de niquel Una vez que los residuos del material fotosensible fueron removidos, el stamper es enjuagado con agua pura, lavado con un desengrasante y nuevamente enjuagado con agua pura. Luego de ésto, se quita el resto del agua que permanece en la superficie del mismo y se le aplica una capa de laca para protegerlo y así seguir el proceso. Estamper con laca de protección Ahora el stamper está listo para pulir su cara posterior, luego se cortará (el corte interno varía según se trate de CD o DVD, para ello hay dos máquinas que realizan este paso, una para CD y otra para DVD). Luego se realizarán las mediciones correspondientes. Estamper pulido y cortado, con protección Luego del corte, como ya se ha dicho, se procede a medir la rugosidad y el espesor, si están dentro de las especificaciones, se procede al control de las señales tanto analógicas como digitales y demás parámetros. La duración de este proceso dependerá de cuanto tiempo de grabación tenga el stamper. Ésto se realiza con un analizador de stampers, el cual lee la información con un láser de la misma forma en que se lee un CD o DVD.
Verificación de los parámetros del estamper Una vez verificados todos los parámetros del stamper, si estos se hallan dentro de las normas, se procede a aprobar el mismo y se le vuelve a colocar laca de protección. Por último se hace un control final que consiste en verificar que todos los datos de la orden de trabajo coincidan y que el TOC declarado coincida con el medido. Una vez hecho ésto se coloca el stamper en una caja y se lo envía a producción. Si bien este es el proceso normal para realizar un stamper, cabe también la posibilidad de realizar familias, ésto es, duplicar el stamper. La utilidad de ello es cuando se va a realizar una gran producción o bien cuando el producto en cuestión es muy delicado. En esos casos bien vale la pena tener un segundo stamper para seguir fabricando CD s o DVD s. Este tipo de proceso se realiza íntegramente en Electroforming, dura el mismo tiempo que para hacer un stamper y para poder realizar el mismo, se parte del stamper sin cortar, una vez que es separado del sustrato, removidos los restos del material fotosensible y posteriormente limpiado con el desengrase. Una vez que se realizaron los pasos anteriores, se coloca el stamper en una celda, de electroformación y se procede a fabricar una madre. Esta madre sería lo mismo que el negativo de las fotografías, ya que de ella, se pueden seguir fabricando stampers (los cuales ahora pasan a llamarse hijos dado que se obtuvieron a partir de una madre) como las copias fotográficas. El stamper a partir del cual se obtiene la madre es llamado padre. El proceso en sí, es como sigue: Se toma el stamper sin cortar y sin pulir, se lo pasiva (limpieza con el desengrase) y se lo coloca en una celda de electroformación, y por el mismo proceso anteriormente descripto, se forma una capa de níquel sobre el stamper. Estamper limpio y sin protección Electroformación de la madre
Ahora se procede a la separación de la madre del stamper de la misma manera que se separó anteriormente el stamper del sustrato. Esta operación no obstante es un poco más delicada ya que para separar la madre del stamper, se introduce con cuidado una herramienta. Se debe prestar especial atención en esta operación de no introducir en forma brusca o muy adentro el elemento cortante para no rayar tanto el stamper como la madre, a su vez, en el instante de separar a ambos, se debe tener cuidado de que se separen en forma perpendicular y no en forma axial, es decir no deben rotar o trasladarse uno sobre otro, pues en ese caso ambos quedan inutilizables. Separación Madre Padre Si no se deben fabricar más stampers, se protege a la madre con una capa de laca, y el padre sigue el proceso que siguen los stampers una vez que salen de Electroforming. Si se deben fabricar más stampers, se pasiva la madre y se la coloca en la celda de electroformado y se procede de similar manera que en el proceso de fabricación de madres.