1. Ciencia

ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
¿Cómo se graba un CD o DVD?
El proceso de grabado comienza con la realización de un premaster en el estudio de grabación, sobre
un soporte que puede ser un CD, CD-R o DVD-R para CD o un DLT, DVD, DVD-R, DVD+R para DVD.
Luego comienza el proceso de Masterizado, que es muy delicado y por lo tanto debe hacerse con sumo
cuidado, y se deben tomar determinadas precauciones, como poseer la indumentaria adecuada, utilizar
guantes apropiados y cubre calzados, cofia y barbijos, ya que cualquier partícula por pequeña que sea,
podría alterar las características físicas del stamper, volviéndolo inutilizable.
El proceso se puede dividir en tres etapas:
1 :: Fabricación del glass master.
2 :: Electroformado del stamper
3 :: Pulido, cortado y control del stamper.
1 :: Fabricación del glass master
Se inicia con la recepción de los premasters u originales que traen los clientes, estos originales
se analizan para saber si contienen o no errores que los hagan inutilizables. Los errores se pueden deber a: rayas o marcas en la superficie del CD o DVD, mala grabación de la información o
defectos varios de grabación.
Una vez que se tienen los originales analizados y se comprueba que están libres de errores y que
coincide el tipo de CD o DVD con el declarado en la orden de trabajo, se procede a cargar las
órdenes de trabajo en la masterizadora.
Proceso de glass master
Este proceso, dura aproximadamente 1:00hr, luego de lo cual sale un glass master terminado cada
15´ para CD y 30´ para DVD. El procedimiento completo se realiza de la siguiente manera:
Dentro de la masterizadora, se tiene en la estación llamada INTAKE una caja con los sustratos (o
vidrios) completamente limpios, y colocados en pila en ranuras que la misma caja contiene, para
ser luego retirados por un brazo mecánico. Este brazo mecánico coloca el sustrato en la posición
necesaria para que sea alcanzado por el brazo robot (en adelante DHS) que transporta los sustra
tos entre las diferentes estaciones que posee la máquina.
Una vez que el sustrato es tomado por el DHS, es llevado a la estación CLR (Cleaner) donde se
procede a lavar nuevamente el vidrio y con un cepillo muy especial y agua ultrapura, se procede a
quitar las partículas que pudieran existir en la superficie del vidrio. A este proceso lo llamaremos
limpieza del sustrato. Luego de esta limpieza, se quita por centrifugado el resto de agua de la
superficie del mismo quedando así preparado para aplicarle los restantes productos químicos.
Limpieza
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
Ahora se le aplica una delgada capa de material adhesivo, esto es necesario ya que el fotosen
sible no se puede adherir en forma directa al vidrio. El adhesivo utilizado es llamado Silane.
Cobertura de Silane
Una vez terminado este proceso, el DHS toma nuevamente el sustrato y lo lleva a la estación COA
(Coating), donde se le aplica la capa de material fotosensible (el espesor de esta capa varía según
el proceso, es decir difiere según se deba grabar un CD, DVD5 o DVD9), quedando el sustrato de
la siguiente manera:
Aplicación de material fotosensible
Luego de la aplicación del material fotosensible, se lleva el vidrio hasta una estación llamada Hot
Plate, en ella se le aplica calor al sustrato para remover los restos de solvente y para endurecer un
poco la capa de fotosensible:
Con posterioridad, se lleva el sustrato a la estación CDN (Cooling Down) para permitir el enfriado
del vidrio y de la capa de fotosensible.
Luego de este proceso, el sustrato es llevado a la estación LBR donde el mismo es grabado con la
información proveniente del premaster el que es transferido previamente a la computadora
llamada server o servidor. El grabado se realiza por medio de un rayo láser cuya intensidad es
modulada internamente. El láser sensibiliza al fotosensible de la misma manera que la luz lo hace
con el rollo fotográfico, quedando grabada en el sustrato, toda la información en forma de pits y
lands. Ambos forman el track.
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
El track se graba desde adentro hacia fuera en forma de espiral como puede verse en la siguiente
figura:
Área
Expuesta
Láser grabando
Área
Expuesta
Capa fotosensitiva
Capa de adhesivo
Sustrato
Una vez que se termina el proceso de grabado, el sustrato es llevado a la estación DEV. Aquí, se
hace el proceso de revelado, que es donde tiene lugar la formación física de los pits. El mismo se
basa en la aplicación de una sustancia reveladora alcalina la cual remueve el fotosensible de las
áreas que fueron expuestas a la luz del láser durante la grabación. Durante la aplicación de la
sustancia reveladora, se controla el crecimiento de los pits por medio de un segundo rayo láser
que incide desde abajo en el sustrato. Esta luz es difractada y luego captada por fotodiodos, los
que miden su intensidad para cada orden de difracción correspondiente.
Cuando la difracción de segundo orden llega a determinado valor, se corta el proceso quedando el
pit correctamente formado. Después de ésto, se limpia el sobrante de fotosensible con agua pura,
y posteriormente se seca el sustrato
Agua pura
Fotodiodo
Solución
reveladora
1st
0
2nd
Master expuesto
Sistema de
rotación
Prisma
PLC
Láser
Solución
reveladora
Pit
Área
expuesta
Capa
fotosensible
Sustrato
Sustrato
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
Una vez que el proceso de revelado termina, se tiene el glass master con los pits y lands:
Pit
Land
Para terminar el proceso, se le debe colocar una delgada capa de metal (Ni), para facilitar el
contacto en la celda de electroformado, ya que sobre este metalizado se depositará el níquel que
formará el stamper. Es decir, que luego de este proceso que se realiza en la estación llamada
Sputter, el glass master luce de la siguiente manera:
Capa de metalizado
Ahora el glass master, está listo para pasar a la siguiente etapa que es la de electroformado del
stamper. Este paso se debe realizar con sumo cuidado y se deben extremar las precauciones
para el pase desde la masterizadora hasta la celda de electroformado.
2 :: Electroformado del stamper
Este proceso se basa en la electrólisis, que trabaja de la siguiente manera: cuando dos electrodos
se sumergen en una solución ácida, y se les aplica una tensión, uno de ellos (el ánodo) se reduce,
mientras que el otro (el cátodo) crece.
En otras palabras, al aplicar tensión, los átomos de níquel del ánodo ceden electrones al borne
positivo de la fuente y como consecuencia el ánodo se disuelve, aportando iones de níquel a la
solución. Por otro lado, el cátodo entrega electrones provenientes del borne negativo de la batería
por lo que atrae a los iones de níquel de la solución electrolítica, los cuales se depositan sobre la
misma, produciendo el crecimiento de esta superficie. Este crecimiento de metal (níquel) genera
el stamper.
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
Ánodo
(borne positivo)
Cátodo
+
(borne negativo)
Basándonos en el proceso descripto, veremos paso a paso como funciona el electroformado.
Este proceso dura aproximadamente 1:20:00 saliendo luego un proceso cada media hora aproximadamente. Como primer paso, el sustrato metalizado es colocado en la celda de electroformación, en ella el sustrato es cubierto con una capa de níquel de manera tal de obtener una capa
de metal de 295 um.
Glas master metalizado
Glas master con la capa de niquel depositada
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
El paso que sigue, es separar manualmente el sustrato de la capa de metal, que es el stamper, el
que debe ser todavía procesado.
Capa de niquel - estamper sin procesar
Sustrato
El proceso del stamper continúa ahora removiendo todo resto de residuos (remoción de restos del
material fotosensible) de la superficie del mismo.
Remoción de residuos (fotosensible)
Capa de niquel
Una vez que los residuos del material fotosensible fueron removidos, el stamper es enjuagado con
agua pura, lavado con un desengrasante y nuevamente enjuagado con agua pura. Luego de ésto,
se quita el resto del agua que permanece en la superficie del mismo y se le aplica una capa de
laca para protegerlo y así seguir el proceso.
Estamper con laca de protección
Ahora el stamper está listo para pulir su cara posterior, luego se cortará (el corte interno varía
según se trate de CD o DVD, para ello hay dos máquinas que realizan este paso, una para CD y
otra para DVD). Luego se realizarán las mediciones correspondientes.
Estamper pulido y cortado, con protección
Luego del corte, como ya se ha dicho, se procede a medir la rugosidad y el espesor, si están dentro de las especificaciones, se procede al control de las señales tanto analógicas como digitales y
demás parámetros. La duración de este proceso dependerá de cuanto tiempo de grabación tenga
el stamper. Ésto se realiza con un analizador de stampers, el cual lee la información con un láser
de la misma forma en que se lee un CD o DVD.
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
Verificación de los parámetros del estamper
Una vez verificados todos los parámetros del stamper, si estos se hallan dentro de las normas, se
procede a aprobar el mismo y se le vuelve a colocar laca de protección. Por último se hace un
control final que consiste en verificar que todos los datos de la orden de trabajo coincidan y que el
TOC declarado coincida con el medido. Una vez hecho ésto se coloca el stamper en una caja y se
lo envía a producción.
Si bien este es el proceso normal para realizar un stamper, cabe también la posibilidad de realizar
familias, ésto es, duplicar el stamper. La utilidad de ello es cuando se va a realizar una gran
producción o bien cuando el producto en cuestión es muy delicado. En esos casos bien vale la
pena tener un segundo stamper para seguir fabricando CD´s o DVD´s.
Este tipo de proceso se realiza íntegramente en Electroforming, dura el mismo tiempo que para
hacer un stamper y para poder realizar el mismo, se parte del stamper sin cortar, una vez que es
separado del sustrato, removidos los restos del material fotosensible y posteriormente limpiado
con el desengrase.
Una vez que se realizaron los pasos anteriores, se coloca el stamper en una celda, de electroformación y se procede a fabricar una “madre”. Esta “madre” sería lo mismo que el negativo de las
fotografías, ya que de ella, se pueden seguir fabricando stampers (los cuales ahora pasan a
llamarse hijos dado que se obtuvieron a partir de una madre) como las copias fotográficas.
El stamper a partir del cual se obtiene la “madre” es llamado “padre”.
El proceso en sí, es como sigue:
Se toma el stamper sin cortar y sin pulir, se lo pasiva (limpieza con el desengrase) y se lo coloca
en una celda de electroformación, y por el mismo proceso anteriormente descripto, se forma una
capa de níquel sobre el stamper.
Estamper limpio y sin protección
Electroformación de la madre
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ANEXO I: MASTERIZADO DVD Y CD
Ahora se procede a la separación de la madre del stamper de la misma manera que se separó
anteriormente el stamper del sustrato. Esta operación no obstante es un poco más delicada ya
que para separar la madre del stamper, se introduce con cuidado una herramienta.
Se debe prestar especial atención en esta operación de no introducir en forma brusca o muy
adentro el elemento cortante para no rayar tanto el stamper como la madre, a su vez, en el
instante de separar a ambos, se debe tener cuidado de que se separen en forma perpendicular y
no en forma axial, es decir no deben rotar o trasladarse uno sobre otro, pues en ese caso ambos
quedan inutilizables.
Separación
Madre
Padre
Si no se deben fabricar más stampers, se protege a la madre con una capa de laca, y el padre
sigue el proceso que siguen los stampers una vez que salen de Electroforming. Si se deben
fabricar más stampers, se pasiva la madre y se la coloca en la celda de electroformado y se
procede de similar manera que en el proceso de fabricación de madres.
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