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光盘生产方式

2018-03-17 20:30:00 0
CD-ROM的复制并不神秘,可以简单地分为五个环节:
(1)预制主片;(2)制主片;(3)电铸;(4)复制;(5)印刷; (6)包装

预制主片

由于CD-R系统的出现,这一过程实际上可以简化为将CD-ROM节目的程序和数据刻录成CD-R盘的过程。这个过程包括如下几个步骤:
(1)预制:将CD-ROM节目的程序和数据,利用预制作软件,在硬盘上按CD-ROM ISO9660格式模拟生成映像文件。该映像文件模拟真实的CD-R盘的文件和目录结构。
(2)优化、测试:通过CD-R制作系统软件,存取CD-ROM映像文件,就像存取已经放在CD-ROM盘片上一样。这时对CD-ROM节目的程序和数据进行测试和优化,尽量使最频繁存取的文件放在CD-ROM"盘片"的最前端。
(3)刻录:将已经生成好的CD-ROM映像文件,利用刻录软件刻录到CD-R盘片上去。
值得注意的是,CD-R的刻录过程中不允许中断,一量发生中断,盘片就有可能报废。一般CD-R软件支持多种CD格式。在刻录时,可以选择你所需要的格式,这也包括CD-I和CD-XA,及允许多个文件系统共处于一个CD-ROM的混合格式(例如ISO和HFS)。
在预制主片的过程中,通常要进行逐字节的核查,以确保数据毫无差错地转换到新的格式。

制主片

这一过程实际上是我们将经过处理后的写在CD-R盘上的数据,记录在玻璃盘上的过程。
因为任何CD-ROM盘的质量最高只能达到生产该盘所用的主片(母盘)的质量,所以制主片这一过程被认为是在整个生产过程中最关键的一步。在制主片过程中所制出的CD凹点,是所有制造形成物中最小的――每一个只有烟雾的颗粒大小,这就意味着最微小的杂质也会损坏大量数据。所以制造主片及CD-ROM的生产过程中,一个关键条件就是空气中微粒数量要得到严格控制,以保证洁净的工作环境。
有多种制作CD主片的方法,但最常用的是感光性树脂系统。这种方法是将感光性树脂(一种光敏化学物质,与冲洗黑白照片用的感光乳剂相似)用于一个经特殊处理的玻璃基片上,以制出一个玻璃主片。感光性树脂通常都是由一个旋转涂膜系统以大约1/8微米――比人的头发细640倍的厚度涂上去的。计算机将格式化后的输入媒体上的信息,转化为激光束记录仪上一系列"开"和"关"的脉冲,通过这一激光编码过程将数据记录到感光树脂涂层上。在一个螺旋形轨道上,激光束记录仪使部位感光性树脂在蓝光下曝光,这样就生成了光盘的具体内容。玻璃母盘也要用化学显像药水来进行显影。感光性树脂上曝光的部分被腐蚀掉以后,就在抗蚀性的表面上形成了上亿个微小的凹点。经过显影之后,要在感光性树脂表面蒸敷上一层金属膜(通常是镍),以便其后玻璃主片电铸时有一个导电的表面。

电铸

电铸的最终目的是产生用于复制CD的金属模子。在制作玻璃主片的这一过程中,由于有一层镍膜而导电的主片,浸浴在含有镍离子的电解质溶液里。通过一个电路使其通电后,带有光盘映像的玻璃主片上的曝光区域不断吸引镍离子。镍层不断加厚,并与曝光后的感光树脂表面上腐蚀出的凹点和台面(凹点之间的部分)的轮廓一致。最终结果是形成一个厚且坚固的镍片,其金属表面上留下了与光盘完全相反的印膜。这一片原始的金属片被称为金属主片或是"父片"(Father)。之所以称其为"父片",是因为它将被用于生成另外两个金属片(如不需要大量模片,父片可直接用做模片),分别称为"母片"(Mother)和"模片"(Stamper)。通过其后的电铸过程,母片和模片的数量不断增加。母片是由父片而来的,而模片又是由母片而来的,每一片是另外一片的相反呈像。模片是金属主片的完全复制品,也是这一生产阶段的最终产品。通过金属模片将进行塑料CD复制品的大规模生产。

复制

生产CD-ROM成品的第一步,是将数据从模片上转移到塑料基片上。一个高精度的注塑模具将光学等级的塑料所制成的融化树脂注入模具空腔。模具的一面是模片。这一过程只需要几秒钟,其产品是一个其中一面印有点的轮廓清晰的塑料盘。其后塑料盘载有数据的一面要镀上一层极薄纯铝(或铜,金色),这是为了形成一个读出盘上数据所必须的反光表面。典型的给盘镀金属的方法是溅镀(Sputtering)。在溅镀过程中,每一张盘都被喷射上铝原子,以产生均匀的镀层。生产的最后一步是在铝表面再加上一层坚固的UV保护胶。这一层胶保护铝膜不会被划伤,不会氧化,并可作为标签印刷的工作表面。

印刷和包装

通过高速丝网印制或是胶版印刷,可以将图片印在盘的漆层上。图片的翻印可以达到八种颜色,不过这还要看复制商的标签印刷的能力。丝网印刷是最常使用的方法。它是将图片转换为一张有孔的网,墨通过网附着在盘上。这一过程与蜡纸印刷相似。胶版印刷使用墨滚及印刷台转换图片。这一方法在传统商业印刷中使用广泛,也用于光盘商标的印刷。胶版印刷进行图片翻版时可以取得更高质量的分辨率,它优于丝网印刷的地方是可以印刷增强的四色图片及其他的复杂图形。印刷之后,光盘或是自动或手工进行包装。有许多其他可行的并进入应用的包装方法,但塑料盒子仍然是CD-ROM使用最多、最普遍的包装方法。这是由于塑料盒坚固耐用,并且全自动化的生产线很普及。其他被普遍使用的包装方法(其中一些方法可能需要手工操作)包括:(1)轻型包装,如Tyvek和纸板套;(2)透明塑料套,如Viewpaks;(3)有益环保的纸板质地的盒子,如Digipaks的Ecopaks。
经过这五个环节,CD-ROM复制就完成了。但在生产过程中,生产的每一环节对质量都应有严格的控制,以确保符合工业生产规格。这样才能保证所有光盘的误差在可以接受的差异范围之内,即被控制在所有CD-ROM驱动器允许的范围之内。CD-ROM的结构 对CD唱盘(CD-DA)结构了解的人,从物理上也不难理解CD-ROM。CD-ROM使用了与CD-DA相同规格的盘和光学技术,以及相同的原版盘制作和压制方法。这两种盘的主要差别是盘上的数据结构,以及数据寻址和纠错能力。下面介绍CD-ROM盘及其物理数据结构。CD-ROM盘片 标准的CD-ROM盘片直径为120毫米(4.72英寸),中心装卡孔为15毫米,厚度为1.2毫米,重量约为14~18克。CD-ROM盘片的径向截面共有三层:
(1)聚碳酸酯(Polycarbonate)做的透明衬底;
(2)铝反射层;
(3)保护胶层。