07-關(guān)于碟片翹曲.doc

關(guān)于碟片翹曲關(guān)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(gè)非常重要的物理參數(shù)指標(biāo)，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(zhǔn)面的最大翹曲偏差角度為1.6,而DVD成品的徑向翹曲指標(biāo)為0.8，切向翹曲指標(biāo)為0.3。從注塑開始到UV光照的整個(gè)復(fù)制過程以及印刷、包裝、運(yùn)輸過程等都有可能產(chǎn)生翹曲，根據(jù)不同的原因分別進(jìn)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(jī)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(dāng)翹曲程度超過了光盤標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)工藝地要求指標(biāo)，就需要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。對于CD而言，由于只使用一個(gè)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(yīng)注塑機(jī)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(shí)對Layer0和Layer1兩臺注塑機(jī)進(jìn)行調(diào)整，并要調(diào)整到一個(gè)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(shè)置不合理，或冷卻時(shí)間設(shè)置不對，兩半模不均勻冷卻解決方案：適當(dāng)調(diào)整模具的溫度，延長冷卻時(shí)間 保壓壓力太高或保壓時(shí)間過長，碟片在內(nèi)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生翹曲變形解決方案：適當(dāng)降低保壓壓力，縮短保壓時(shí)間 保壓壓力太低或保壓時(shí)間過短，碟片因收縮而產(chǎn)生翹曲變形解決方案：適當(dāng)降低保壓壓力，縮短保壓時(shí)間 在開模（鏡面一側(cè)）或基片頂出（母盤一側(cè)）時(shí)，排氣時(shí)間設(shè)定不正確解決方案：檢查設(shè)備進(jìn)氣氣壓是否合適，適當(dāng)調(diào)整動模和定模的排氣起始時(shí)間和延遲時(shí)間，必要時(shí)清理排氣槽 注射、保壓時(shí)間的總和必須大于澆口封閉的時(shí)間，如果注射保壓時(shí)間小于澆口封閉時(shí)間，則可能變形增大 動模和定模的溫度設(shè)定不合理，溫度及溫差設(shè)定不正確解決方案：適當(dāng)調(diào)整模具動模和定模的溫度設(shè)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(dǎo)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(shè)計(jì)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(yán)重云紋，必要時(shí)更換母盤在根據(jù)注塑情況調(diào)整翹曲時(shí)務(wù)必根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整，以調(diào)整最少的參數(shù)達(dá)到最佳的效果，最常用的方案就是調(diào)整模具溫度的設(shè)置。在DVD生產(chǎn)中通過調(diào)整兩個(gè)半片的翹曲來達(dá)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(gè)曲線來調(diào)整，可以得到最終碟片的翹曲在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。 2. 基片預(yù)冷卻產(chǎn)生翹曲：注射機(jī)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(jìn)行冷卻，以便準(zhǔn)確的控制電鍍涂布時(shí)的工藝和質(zhì)量的穩(wěn)定性。目前各中設(shè)備普遍采用的方法是碟片的平面與冷卻風(fēng)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(gè)方面：1、 傳送裝置機(jī)械位置沒有調(diào)整好，碟片由注塑機(jī)放置到傳送帶時(shí)受力不均產(chǎn)生變形；2、 碟片在冷卻裝置中各點(diǎn)的冷卻速度不一樣，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力形成翹曲；3、 風(fēng)冷裝置發(fā)生故障，過濾系統(tǒng)堵塞或破裂，導(dǎo)致碟片未正常冷卻對于這個(gè)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(fēng)冷系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，檢查過濾系統(tǒng)堵塞或破裂，必要時(shí)進(jìn)行更換。另外注意測量白片的翹曲時(shí)，不可以直接拿剛注塑出來的碟片，因?yàn)榇藭r(shí)碟片還比較燙，各種物理特性和光學(xué)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(jìn)行檢測，以這個(gè)檢測參數(shù)為參考進(jìn)行設(shè)備調(diào)整。 3. 濺鍍時(shí)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(dǎo)致電鍍設(shè)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(shè)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(dǎo)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(jī)的各個(gè)部分進(jìn)行逐項(xiàng)仔細(xì)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(hù)膠、粘合膠涂布及UV固化工序產(chǎn)生翹曲：（1） UV保護(hù)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(hù)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(hù)膠的工藝參數(shù)也就相當(dāng)重要，當(dāng)保護(hù)膠涂覆太厚或由于質(zhì)量問題產(chǎn)生過度后收縮時(shí)，就會在UV固化之后引起碟片翹曲。解決方案：對于這個(gè)情況，就要比較上了保護(hù)膠和未上保護(hù)膠的碟片的厚度，如果發(fā)現(xiàn)保護(hù)膠太厚，就要盡量調(diào)整涂覆參數(shù)，降保護(hù)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(hù)膠而言它最大的不同就是具有一定的粘合強(qiáng)度以及粘性，由于有這兩個(gè)特性，在進(jìn)行UV光照時(shí)，就會產(chǎn)生一定的收縮率，當(dāng)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(qiáng)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(yù)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(dá)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(jìn)行燒錄，是一個(gè)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(shí)候，必須根據(jù)要求選擇適合DVD預(yù)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(biāo)當(dāng)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(shè)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(gè)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(shí)就會有不同的收縮程度，從而導(dǎo)致翹曲變化。 對DVD9來講粘合膠的厚度必須保證在4070nm之間，當(dāng)然也是調(diào)整設(shè)備參數(shù)來達(dá)到這個(gè)指標(biāo)，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(dāng)它在短時(shí)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(dāng)它在短時(shí)間內(nèi)碰到較熱的膠料時(shí)也容易發(fā)生變形。當(dāng)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(hù)膠涂覆后都必須進(jìn)行UV固化，UV燈功率或照射時(shí)間長短的設(shè)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(shí)間太長就容易引起盤面受熱變形，也使保護(hù)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(diǎn)： 根據(jù)生產(chǎn)工藝和保護(hù)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(shí)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(shí)要注意將功率和照射時(shí)間設(shè)置在一個(gè)合適的較低值 經(jīng)常檢查UV燈的抽風(fēng)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(shí)更換（4） 轉(zhuǎn)臺和機(jī)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(shí)間內(nèi)，任何因?yàn)樵O(shè)備拿碟放碟裝置（包括手爪和轉(zhuǎn)臺）的缺陷而導(dǎo)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(gè)方面： 機(jī)械手爪出現(xiàn)異?；虿磺鍧崳斐扇》诺鷷r(shí)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(dāng)中認(rèn)真觀察，及時(shí)對手爪及轉(zhuǎn)臺尤其是各中心柱進(jìn)行清潔或處理，另外要設(shè)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(jìn)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(gè)方面： 印刷使用的油墨型號選擇不當(dāng)，收縮率太大，在UV固化使產(chǎn)生較大收縮而導(dǎo)致翹曲 UV燈功率過大或干燥時(shí)間太長，導(dǎo)致碟片表面溫度過高，不但影響到油墨、UV保護(hù)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(dǎo)致碟片進(jìn)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(shè)置及光照時(shí)間設(shè)置方面需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)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(jìn)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(shí)，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(shí)間后尤其是經(jīng)過運(yùn)輸后會引起翹曲變形； 采用熱收縮膜包裝，利用風(fēng)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(shí)間長了就使碟片收縮性太強(qiáng)產(chǎn)生外力變形。7. 儲存和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生翹曲：光盤的主