电铸原理和母盘制作.pdfVIP

CD电铸原理 和 原文／ Michael Oehler 编译／ 夏雨人 要简要地把CD电铸讲述清楚也不太容易，本文 力求用通俗易懂的意思来表达严格的科学含义。有 实践经验的读者会体会到，电铸中的某些结论不能 光从理论的角度来解释 。 有很多与电铸相关的术语，例如：electr- oplating,plating,electroforming and 34 galvanics等都可以解释为电铸。为便于理解, 我 们将电铸与其它CD生产工艺概要地叙述一下。 图1 Stamper的规格 1. Mastering过程 ： 母盘预处理过 电铸过程的概念 程（premastering）将节目的数据进行格式化（ 电铸可以简述为镍离子从阳极向阴极运动和转 例如可写在CD-R上），刻录机在光刻胶层上将数 移，镍离子在阴极沉积下来的过程。离子转移的介 据转变为物理符号（即信息坑），然后在光刻胶层 质是镍盐（氨基磺酸镍）的水溶液，通过电场、电 上面镀一金属层（厚度为50 100nm的镍或镍钒层）。 流和时间的调节可以控制镍盘的厚度。 ~ Mastreing过程最终得到的是金属化的玻璃基盘。 电铸的原理如下: 在溶液中所有的离子是可 ２．电铸过程：在电解过程中，从金属化的玻璃 以作自由运动的带电荷的载体，图2显示了作用于 基盘拷贝成厚度为300um的镍盘,然后经过清洗；涂保 离子的电场力，在溶液达到平衡时，只有在阴极 护胶；抛光和冲孔的过程制成适合压片的镍盘（译 和阳极发生如下所示的反应。 注：日常我们通俗地称所有拷贝的镍盘为母盘，实 际上根据拷贝的顺序，镍盘有父版、母版、子版之 分。适合注塑压片的镍盘可以是父版和子版，英语 称stamper）。 3.复制过程：注塑机将塑料(聚碳酸脂)注塑 成型时复制了stamper上的信息，经过镀金属层、 涂保护胶、印刷和包装等步骤最终成为客户需要 的CD产品。 自从塑料（乙烯基）唱片问世以来，电铸的 阴极 阳极 工艺步骤基本上没有大的变化，仍然以人工操作 2+ - 2+ - Ni ＋2e →Ni Nｉ→ Ni + 2e 为主。下图列出一个母盘的典型的参数。 图2 电铸的原理 下面的文章将叙述母盘参数与电铸控制之间 位于阴极的镍的阳离子释放电荷变为镍原子， 的关系。 镍原子与早先沉积的镍原子组成镍金属的晶格，镍 沉积成的金属层就是我们需要的镍盘。与此同时， 极电压。 溶液中的负离子驱使镍从金属状态（镍球）溶解到 当浓度增加到规定范围的上限后导电性趋向 电解液中。这样阳极的镍金属不断地转变为自由运 饱和。同时，在镍离子浓度较高时镍盘的内应力 动的离子，以补充阴极上消耗的镍离子。直流电源 可达到最低值。 驱动电铸过程的进行，直流电源可比喻为一台电子 氯化镍浓度 泵，它通过导线将电子从阳极输送到阴极。