原作者：Franky, K.L. Fan

出處：Tape/Disc Business, February 1997, p20~27.

譯者：研發部 邱耀弘

近幾年來於光碟工業上的熱門話題便是如何縮短複製的循環時間，快速的複製有賴於良好的模具與機器及母版的組合，本文中將介紹如何縮短母版製作時間，同時亦包含如何最佳化刻版的技術。

簡介

在1982年，壓縮碟片或稱雷射碟片第一次與世人見面，其射出的複製時間超過10秒鐘。往後超過十年，工程師們便致力於改善碟片複製工程循環時間的縮短；到了1990年，工程師們更傾全力縮短碟片複製時間，主要是龐大的市場需求造成；1991年間，標準的射出循環已經降低到6~7秒；1996年，已經有一些機器可以做出4秒鐘的循環時間；1996年6月，我們成功使用特別製作的母版與Meiki M35B-D-DM射出成形機將複製循環時間降低到3.6秒，同年12月，我們更達成了3.4秒的新領域。儘管在測試過程****現銀線流痕與料頭破斷情形，我們仍證明3.4秒是可以完成一片CD光碟片的，同時此碟片完全符合紅皮書所規範。

無論如何，要縮短複製循環時間一定要特別設計母版以及其記錄坑的形狀，雖然目前大部分的人都僅相信只要調整射出機參數便足以改變射出循環時間。

在我們的經驗中，模具與射出機僅能有限度的改變複製時間，一架好的射出機搭配好的模具固然可以使得射出複製時間縮短，但是僅能使碟片的機械性質與光學性質符合規格書，至於電氣特性與複製過程碟片表面的污染性則必須要完全仰賴前製過程的控制了。這結果不光只是CD碟片而已，對CD-R碟片也都相同(當時僅發展到CD-R，目前則可包括所有有關的碟片CD, CD-R, CD-RW, DVD 等都有相同情形)。

本文便是探討母版到底如何幫助我們縮短碟片複製的循環時間。如果母版製程不良導致記錄坑幾何形狀不好，在企圖減少複製循環時間時，變化發生黏著污染、水紋狀痕跡與缺陷、高BLER值、高Jitter值與低HF信號。本文便在於如何應用良好的母版技術，製做出可供快速複製碟片的母版，以期減少作業循環時間。

縮短循環時間造成機械與光學性質變化的問題

當我們減少循環時間時，首先便是面臨的主要問題便是碟片的翹曲問題，這是由於冷卻不均勻以致於碟片脫膜時仍處於軟的狀態，如果立刻施以濺鍍及上保護膠等程序，碟片當然立即發生翹曲，高的翹曲值使得碟片在被雷射光讀取時無法令雷射光聚焦並尋軌讀取播放，在讀取播回時便發生困難。

另一方面，碟片如果翹曲明顯，在動態平衡上會出現大問題，光碟機的主軸馬達在高速運轉狀態下將承受過大的扭力，以物理學的計算方式，光碟機中心主軸承受的扭力隨讀取速度倍數增加，其承受的扭力則為倍數之平方倍，意味著10X光碟機需要承受的扭力是1X光碟機的102=100倍！這樣絕對會造成光碟機壽命縮短，動態平衡也是高倍速光碟機性能的指標。(然而遇到翹曲過大的碟片，那光碟機即使再好也沒有用。新的高倍數光碟機目前都有自動降速之功能，以防止不良動態平衡之問題發生)

循環時間的縮短也會造成碟片雙折射率(Birefrigence)的改變，冷卻時間不足造成透明片殘留應力，因而導致的雙折射率變化，通常雙折射率對於模具溫度的改變與射出參數變化最敏感，尤其是碟片最外圈雙折射率最容易變差；所以，射出成形機一定要具有再現性以及穩定性。另外，縮短循環時間以高速進給與射出時，如果模具設計的不良將導致碟片產生流痕與堆疊環狀之缺陷。當我們企圖減短作業時間時，水紋缺陷出現的機會大增，這種缺陷是由於記錄坑形狀不良或脫膜過程透明片與記錄坑黏著力過大所導致。

記錄坑的第一階繞射與記錄坑的體積成比例，通常以肉眼觀察碟片可以發現碟片有資料之部份與無資料部份可以處分辨，便是由於第一階繞射造成。這數值通常會因為水紋的出現突然增加超越一個限度，這個限度來自於模具、射出機與母版之間的配合。有時候，有些缺陷出現的狀況是需要比第一階繞射更高階的光才能使其對比明顯，這也是我們不一定可以看到碟片上的記錄坑缺陷之原因。一個簡單的方法可以分辨出碟片上產生的缺陷紋路是第一階繞射或是反射，就是碟片上反射水紋通常比正常好的區域暗。

縮短循環時間的另項問題還有進膠速度，進膠速度如果太快，將容易在碟片上造成銀線、流痕的缺陷，這因素必須要藉由射出機製造設計之初便要解決，好的射出機要由好的熔膠加熱設計及適當壓縮比的螺桿，配合好的電子伺服控制，方能去除此缺陷。

此外，料頭在脫膜時過軟所導致的夾料頭，也是縮短循環時間所遭遇的困難。解決當然需要靠模具設計者來執行。