07-關于碟片翹曲.doc

關于碟片翹曲關于碟片翹曲 在光盤生產(chǎn)尤其是DVD光盤的生產(chǎn)中，翹曲是一個非常重要的物理參數(shù)指標，碟片翹曲可分為徑向翹曲（RADIAL DEVIATION）和切向翹曲（TANGENTIAL DEVIATION）兩大類，在CD生產(chǎn)中基片與基準面的最大翹曲偏差角度為1.6,而DVD成品的徑向翹曲指標為0.8，切向翹曲指標為0.3。從注塑開始到UV光照的整個復制過程以及印刷、包裝、運輸過程等都有可能產(chǎn)生翹曲，根據(jù)不同的原因分別進行討論：1. 在注塑成型過程中產(chǎn)生翹曲：在CD和DVD的生產(chǎn)中，注塑過程是產(chǎn)生翹曲的最主要因素，無論是什么模具、什么母盤、什么注塑機及參數(shù)，注塑出來的碟片都基本上不可能是完全平整的，都不同程度地存在著翹曲問題，當翹曲程度超過了光盤標準或生產(chǎn)工藝地要求指標，就需要對設備進行調(diào)整。對于CD而言，由于只使用一個模具壓片直接成型，所以對翹曲的控制比較簡單，在調(diào)整的過程中，只需要對相應注塑機調(diào)整到合格范圍即可；而DVD則不同，它由兩張厚度約0.6毫米的半片粘合而成，所以兩張半片各自的翹曲情況會影響到最終成品的翹曲狀況，所以在控制碟片翹曲的過程中必須同時對Layer0和Layer1兩臺注塑機進行調(diào)整，并要調(diào)整到一個適合生產(chǎn)工藝的翹曲曲線。影響碟片（或半片）翹曲的注塑因素主要有以下幾方面： 模具溫度設置不合理，或冷卻時間設置不對，兩半模不均勻冷卻解決方案：適當調(diào)整模具的溫度，延長冷卻時間 保壓壓力太高或保壓時間過長，碟片在內(nèi)應力的作用下產(chǎn)生翹曲變形解決方案：適當降低保壓壓力，縮短保壓時間 保壓壓力太低或保壓時間過短，碟片因收縮而產(chǎn)生翹曲變形解決方案：適當降低保壓壓力，縮短保壓時間 在開模（鏡面一側(cè)）或基片頂出（母盤一側(cè)）時，排氣時間設定不正確解決方案：檢查設備進氣氣壓是否合適，適當調(diào)整動模和定模的排氣起始時間和延遲時間，必要時清理排氣槽 注射、保壓時間的總和必須大于澆口封閉的時間，如果注射保壓時間小于澆口封閉時間，則可能變形增大 動模和定模的溫度設定不合理，溫度及溫差設定不正確解決方案：適當調(diào)整模具動模和定模的溫度設置，包括鏡面溫度，切刀溫度。小鏡面溫度以及水杯溫度等 定模套與鏡面之間過度熱傳遞，導致鏡面溫度異常解決方案：檢查與模具接觸的隔熱間隙，檢查是否存在污染物 母盤厚度異常解決方案：檢查母盤厚度，更換厚度合適的母盤 母盤的信息溝槽的角度和深度設計不合理造成成型脫模困難而產(chǎn)生翹曲解決方案：檢查脫模狀況，檢查是否有嚴重云紋，必要時更換母盤在根據(jù)注塑情況調(diào)整翹曲時務必根據(jù)實際的情況進行調(diào)整，以調(diào)整最少的參數(shù)達到最佳的效果，最常用的方案就是調(diào)整模具溫度的設置。在DVD生產(chǎn)中通過調(diào)整兩個半片的翹曲來達到最終的翹曲平衡：根據(jù)DATA DISC DVD生產(chǎn)線的工藝情況，一般L0的半片翹曲調(diào)到-0.6-0.8，曲線由內(nèi)向外呈下降趨勢，而L1的半片翹曲調(diào)到-0.8-1.0，曲線由內(nèi)向外呈下降趨勢。對于Singulus DVD生產(chǎn)線，一般L0和L1的半片翹曲都調(diào)到-0.8-1.0，曲線由內(nèi)向外呈下降趨勢。 按照這個曲線來調(diào)整，可以得到最終碟片的翹曲在標準范圍之內(nèi)。 2. 基片預冷卻產(chǎn)生翹曲：注射機出來的基片還有較高的溫度，特別是基片內(nèi)部，所以在電鍍涂膠之前要進行冷卻，以便準確的控制電鍍涂布時的工藝和質(zhì)量的穩(wěn)定性。目前各中設備普遍采用的方法是碟片的平面與冷卻風的流向平行，例如M2生產(chǎn)線用螺桿轉(zhuǎn)動方式；STEAG生產(chǎn)線采用皮帶傳送碟片方式，ODME生產(chǎn)線采用卡閘式轉(zhuǎn)動方式，Singulus Spaceline和DATA DISC采用皮帶水平傳送的方式等等。在這冷卻的過程中碟片翹曲產(chǎn)生的原因主要有兩個方面：1、 傳送裝置機械位置沒有調(diào)整好，碟片由注塑機放置到傳送帶時受力不均產(chǎn)生變形；2、 碟片在冷卻裝置中各點的冷卻速度不一樣，產(chǎn)生內(nèi)應力形成翹曲；3、 風冷裝置發(fā)生故障，過濾系統(tǒng)堵塞或破裂，導致碟片未正常冷卻對于這個問題一般解決方案就是把傳送裝置各部分的位置調(diào)整到最佳位置，注意風冷系統(tǒng)的風機是否運轉(zhuǎn)正常，檢查過濾系統(tǒng)堵塞或破裂，必要時進行更換。另外注意測量白片的翹曲時，不可以直接拿剛注塑出來的碟片，因為此時碟片還比較燙，各種物理特性和光學特性都還沒有穩(wěn)定，測量的值不是可信的數(shù)值。要得到可信的數(shù)據(jù)，必須取經(jīng)過傳送冷卻后的碟片進行檢測，以這個檢測參數(shù)為參考進行設備調(diào)整。 3. 濺鍍時產(chǎn)生翹曲：濺鍍產(chǎn)生碟片翹曲主要是由于在濺鍍的過程中產(chǎn)生了較大電弧，導致電鍍設備溫度就會迅速上升而使碟片發(fā)生變形，至于造成熱量非同尋常地增加主要有以下一些因素： 濺鍍參數(shù)設定不合理 濺鍍腔MASK或靶材有問題 濺鍍腔室漏氣 真空泵抽真空的能力降低 濺鍍腔室有異物導致輕微短路現(xiàn)象 濺鍍腔室磁場系統(tǒng)發(fā)生異常對于因上述原因引起的濺鍍電弧過大、溫度過高問題，要根據(jù)具體情況對濺鍍機的各個部分進行逐項仔細檢查或處理，排除以上因素正常起鍍后，一般就可以將濺鍍對翹曲的影響降到最低。4. 保護膠、粘合膠涂布及UV固化工序產(chǎn)生翹曲：（1） UV保護膠對CD碟片的影響：在CD生產(chǎn)中由于在濺鍍后要在濺鍍層上涂覆一層UV保護膜以延長CD的使用壽命并避免在濺鍍之后的生產(chǎn)工序損壞濺鍍層，所以這層保護膠的工藝參數(shù)也就相當重要，當保護膠涂覆太厚或由于質(zhì)量問題產(chǎn)生過度后收縮時，就會在UV固化之后引起碟片翹曲。解決方案：對于這個情況，就要比較上了保護膠和未上保護膠的碟片的厚度，如果發(fā)現(xiàn)保護膠太厚，就要盡量調(diào)整涂覆參數(shù)，降保護膠的厚度降到最低（2） 粘合膠對于DVD碟片的影響 DVD生產(chǎn)中使用的粘合膠是將兩片半碟粘合在一起，相對UV保護膠而言它最大的不同就是具有一定的粘合強度以及粘性，由于有這兩個特性，在進行UV光照時，就會產(chǎn)生一定的收縮率，當收縮率超過一定程度后就會對碟片翹曲產(chǎn)生較大影響。因此在使用中要注意選擇的膠水不允許有太強的收縮特性。 DVD粘合膠又有軟性粘合膠和硬性粘合膠兩種類型，對預錄的DVD碟片而言，由于碟片在使用中不會在高溫條件下，一般就使用軟性的粘合膠，有些軟性較好的粘合膠還有助于調(diào)整碟片的翹曲，比如汎達公司出品XD-4517-1等的DVD粘合膠；對于可錄入的DVD碟片，由于在使用中需要進行燒錄，是一個溫度較高的過程，就要求粘合膠具有耐高溫的特性，而一般具有此特性的粘合膠都是?；瘻囟容^高的硬性粘合膠。因此我們在選擇粘合膠的時候，必須根據(jù)要求選擇適合DVD預錄碟片的粘合膠 粘合膠的厚度也是DVD碟片的重要參數(shù)指標當然對DVD5來講我們不必太過講究該參數(shù)，我們可以調(diào)整設備參數(shù)將粘合膠的厚度盡量調(diào)到最薄的程度，但要注意整個碟面的粘合膠合度要盡量均勻，如果其厚度有很明顯的不均勻，在UV光照時就會有不同的收縮程度，從而導致翹曲變化。 對DVD9來講粘合膠的厚度必須保證在4070nm之間，當然也是調(diào)整設備參數(shù)來達到這個指標，同樣我們也要盡量將其厚度調(diào)到最均勻的程度，避免因此而產(chǎn)生的翹曲變化。 粘合膠溫度對碟片翹曲的影響一般情況下粘合膠的溫度為25-30，如果碟片在涂膠之前溫度過高，當它在短時間內(nèi)碰到較冷膠料會產(chǎn)生收縮變形；如果粘合膠的溫度過高而碟片溫度接近室溫，當它在短時間內(nèi)碰到較熱的膠料時也容易發(fā)生變形。當然在正常生產(chǎn)狀態(tài)下，粘合膠的溫度以及碟片的溫度差異并不大，這方面的影響可以忽略。（3） UV固化單元對碟片翹曲的影響 粘合膠和UV保護膠涂覆后都必須進行UV固化，UV燈功率或照射時間長短的設置直接影響到碟片表面的溫度。如果UV等功率過高或光照時間太長就容易引起盤面受熱變形，也使保護膠和粘合膠固化后收縮率過大而產(chǎn)生翹曲。因此在UV固化這方面我們需要注意以下幾點： 根據(jù)生產(chǎn)工藝和保護膠或粘合膠類型選擇合適的UV燈管 注意根據(jù)碟片的烤干狀態(tài)和形變情況調(diào)整UV燈功率光照時間 根據(jù)UV燈使用壽命不斷調(diào)整其功率，每次更換新UV燈時要注意將功率和照射時間設置在一個合適的較低值 經(jīng)常檢查UV燈的抽風是否正常工作 經(jīng)常檢查UV燈的氣動門是否可以正常地打開閉合 注意UV燈壽命到后要及時更換（4） 轉(zhuǎn)臺和機械手爪對翹曲的影響由于DVD是兩片薄基片粘合而成，因此在涂布之后到UV固化之前這一段時間內(nèi)，任何因為設備拿碟放碟裝置（包括手爪和轉(zhuǎn)臺）的缺陷而導致兩片基片發(fā)生相對移動都會產(chǎn)生翹曲問題，而且這方面的影響是非常明顯和直接的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 機械手爪出現(xiàn)異?；虿磺鍧?，造成取放碟時不到位或發(fā)生兩片基片出現(xiàn)相對移動 甩膠工作站不清潔，尤其是其中心柱不清潔，使碟片無法正確放置到位或發(fā)生兩片基片出現(xiàn)相對移動 UV轉(zhuǎn)臺不清潔，尤其是其中心柱不清潔，使碟片無法正確放置到位或發(fā)生兩片基片出現(xiàn)相對移動出現(xiàn)以上情況這就需要工作人員在生產(chǎn)工作當中認真觀察，及時對手爪及轉(zhuǎn)臺尤其是各中心柱進行清潔或處理，另外要設置好合適的膠水溫度、涂膠半徑、涂膠量、甩膠等參數(shù)，選擇粘度適中的粘合膠，盡量保證粘合膠不會流到中心孔位置，減少它對手爪和中心柱的污染。5. 印刷工序產(chǎn)生翹曲：在印刷過程中由于要使用到UV油墨，同樣采用UV燈進行固化，因此同樣對碟片的翹曲產(chǎn)生一定的影響，主要有以下幾個方面： 印刷使用的油墨型號選擇不當，收縮率太大，在UV固化使產(chǎn)生較大收縮而導致翹曲 UV燈功率過大或干燥時間太長，導致碟片表面溫度過高，不但影響到油墨、UV保護膠以及粘合膠的收縮，還影響到PC料的性質(zhì)發(fā)生變化，從而導致碟片進一步翹曲 要盡量避免印刷中碟片產(chǎn)生翹曲，就要選擇品質(zhì)優(yōu)良的油墨，在UV燈的功率設置及光照時間設置方面需根據(jù)實際情況設置到最合適的參數(shù)。6. 包裝工序產(chǎn)生翹曲：我廠出品的碟片一般都采用簡易包裝，即使用普通薄膜或熱縮膜進行包裝，這樣就容易出現(xiàn)以下幾種情況而產(chǎn)生碟片變形： 采用普通薄膜包裝時，由于手工不易控制包裝的松緊程度，而其本身又容易被拉伸，所以很容易使包裝太松，使碟片呈斜形散開放置，重心不在盤中心，長時間后尤其是經(jīng)過運輸后會引起翹曲變形； 采用熱收縮膜包裝，利用風槍來吹熱熱縮膜使其包緊碟片，如果熱縮膜太厚，就很容易使包裝太緊，尺寸偏小，從而積壓碟片，時間長了就使碟片收縮性太強產(chǎn)生外力變形。7. 儲存和運輸過程中產(chǎn)生翹曲：光盤的主