การผลิตแผ่นซีดีที่เรียกว่า แผ่นปั๊ม
ความนิยมของผู้ชม: / 12
แย่มากดีมาก 

 

การผลิตแผ่นซีดีที่เรียกว่า แผ่นปั๊ม

บุญรักษ์  กาญจนวรวณิชย์
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

        ปัจจุบันการบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นซีดี หรือแม้แต่ทำสำเนาแผ่นซีดีทั้งแผ่นสามารถทำได้ง่ายและสะดวก โดยอาศัยเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือโน๊ตบุ๊คที่มีเครื่องเขียนแผ่นซีดี (CD writer) และนิยมใช้แผ่นซีดีอาร์ (CDR) ซึ่งเป็นแผ่นซีดีที่ใช้เขียนลงไปได้ครั้งเดียว แผ่นซีดีที่ถูกเขียนหรือบันทึกลงไปแล้ว จะเรียกว่าแผ่นไรท์ หรือแผ่นเบิร์น หรืออื่นๆ ตามแต่จะเรียกกัน
        สำหรับซีดีภาพยนตร์ ซีดีเพลง ซีดีโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือเกม ที่ผลิตจากโรงงาน (ทั้งถูกและผิดกฎหมาย) มักถูกเรียกว่าแผ่นปั๊ม เนื่องจากแผ่นซีดีถูกขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร แต่กว่าจะออกมาเป็นแผ่นปั๊มได้ก็ต้องผ่านหลายขั้นตอนด้วยกัน ซึ่งบทความนี้จะนำกระบวนการผลิตแผ่นปั๊ม หรือแผ่นซีดีแบบเชิงพาณิชย์มาเผยแพร่ให้ได้ทราบกัน 
 

โครงสร้างของแผ่นซีดี
        ก่อนจะทราบถึงกระบวนการผลิต เราควรจะรู้จักโครงสร้างของแผ่นซีดีกันสักนิดก่อนว่ามีลักษณะอย่างไร แผ่นซีดีหรือแผ่นปั๊มที่ผลิตจากโรงงาน (ในภาพประกอบคือ ซีดีรอม (CD-ROM)) ประกอบด้วยโครงสร้างหลัก 3 ชั้น ได้แก่ 1.ชั้นพลาสติกโพลิคาร์บอเนต (polycarbonate) เป็นโครงสร้างหลักและเป็นชั้นบรรจุข้อมูลโดยข้อมูลจะอยู่ในรูปของหลุมหรือพิท (pit) และพื้นหรือแลนด์ (land) 2.ชั้นโลหะอะลูมิเนียม (หรือเงินหรือทอง) เป็นชั้นโลหะที่ทำหน้าที่สะท้อนแสงเลเซอร์ในเครื่องเล่น 3.ชั้นแล็คเกอร์ (lacquer) เป็นชั้นโพลิเมอร์ที่ใช้ป้องกันชั้นเคลือบโลหะ และใช้พิมพ์ข้อความหรือภาพลงบนแผ่น
        ขณะที่โครงสร้างของแผ่นซีดีอาร์มี 4 ชั้นด้วยกัน โดยชั้นที่เพิ่มขึ้นมาคือ ชั้นสีอินทรีย์ (organic dye) เป็นชั้นที่ใช้บันทึกข้อมูลบนแผ่นซีดี

ขั้นตอนการผลิต
 


1.กระบวนการผลิตแผ่นซีดี เริ่มจากการเตรียมแผ่นแก้ว โดยนำแผ่นแก้วกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 240 มิลลิเมตร หนา 6 มิลิเมตรมาลอกชั้นสารไวแสงเก่าออก และนำไปล้างทำความสะอาดด้วยน้ำดีไอออไนซ์ (de-ionized water-น้ำที่ผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์โดยการไหลผ่านเรซินที่กักประจุไว้ได้)


 
2.แผ่นแก้วจะถูกนำเข้าเครื่องเคลือบสารด้วยวิธีปั่น (spin coater) เพื่อเคลือบสารรองพื้น (primer) และเคลือบชั้นสารไวแสง (photoresist) หนาประมาณ 0.12 ไมครอน (micron) ทับลงไป จากนั้นนำแผ่นแก้วเข้าตู้อบเพื่ออบสารไวแสงให้แห้ง
        กระบวนการเตรียมแผ่นต้นแบบต้องดำเนินการในห้องสะอาด (clean room) ที่มีระบบควบคุมปริมาณอนุภาคในอากาศ ทั้งนี้เพื่อปกป้องสารไวแสงจากฝุ่น ผง และอนุภาคในอากาศ


 3.แผ่นแก้วที่เคลือบสารไวแสงเรียบร้อยแล้วจะถูกนำเข้าเครื่องยิงสัญญาณเลเซอร์ (laser beam recorder) เพื่อบันทึกข้อมูล (ภาพ, เสียง, โปรแกรม) ที่ถูกแปลงให้อยู่ในรูปของเลขฐานสองลงบนชั้นสารไวแสง โดยบริเวณที่สารไวแสงถูกยิงด้วยแสงเลเซอร์จะเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นผลให้สารไวแสงบริเวณนั้นแข็งตัว (ตำแหน่งสีน้ำเงิน) 
 


4.หลังจากบันทึกสัญญาณลงบนชั้นไวแสงเรียบร้อยแล้ว แผ่นแก้วจะถูกนำไปขจัดชั้นสารไวแสงที่ไม่เกิดการแข็งตัว (บริเวณที่ไม่ถูกยิงด้วยแสงเลเซอร์) ออก ทำให้ชั้นสารไวแสงเกิดบริเวณที่เรียกว่า หลุมหรือพิท (pit) กับบริเวณที่เรียกว่า พื้นหรือแลนด์ (land) ขึ้น
 


5.แผ่นแก้วที่ได้จากขั้นตอนที่ 4 จะถูกนำมาฉาบผิวชั้นไวแสงด้วยโลหะเงินหรือนิกเกิล (nickel) เพื่อเตรียมผิวแผ่นซีดีที่บรรจุข้อมูลแล้วให้เหมาะสมต่อการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า

6.ขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า (electroforming) ในขั้นตอนนี้แผ่นแก้วที่ฉาบผิวด้วยโลหะเงินหรือนิกเกิล จะถูกใช้เป็นแบบเพื่อสร้างแบบพิมพ์ตัวพ่อ (father) โดยนำด้านที่เคลือบชั้นไวแสงมาชุบนิกเกิลโดยใช้วิธีการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (electroplating) และชุบแบบพิมพ์นิกเกิลให้มีความหนาประมาณ 0.3 มิลลิเมตร  

7.เมื่อชุบนิกเกิลจนได้ความหนาตามต้องการแล้ว ทำการแกะแบบพิมพ์ตัวพ่อออกจากแผ่นแก้ว  ในขั้นตอนนี้ผู้ผลิตสามารถนำแบบพิมพ์ตัวพ่อไปใช้ผลิตแผ่นซีดีได้ทันที แต่โดยทั่วไปผู้ผลิตมักนำแบบพิมพ์ตัวพ่อไปใช้เป็นต้นแบบเพื่อสร้างแบบพิมพ์ตัวแม่ (mother) ออกมา

8.การสร้างแบบพิมพ์ตัวแม่ จะกระทำโดยนำแบบพิมพ์ตัวพ่อมาชุบนิกเกิลด้วยกระแสไฟฟ้าซ้ำ (เหมือนขั้นตอนที่ 6) เพื่อขึ้นรูปแบบพิมพ์ตัวแม่ ซึ่งแบบพิมพ์ตัวแม่ที่ได้จะมีร่องกลับด้านกับแบบพิมพ์ตัวพ่อทั้งหมด ในกระบวนการผลิตจริงแบบพิมพ์ตัวพ่อ 1 ตัวจะสามารถใช้ผลิตแบบพิมพ์แม่ได้ประมาณ 3-6 ตัว

9.แบบพิมพ์ตัวแม่ที่ผลิตได้จากขั้นตอนที่ 8 จะถูกใช้ในการผลิตแบบพิมพ์ตัวลูก หรือสแตมเพอร์ (stamper) ต่อ โดยใช้กระบวนการชุบขึ้นรูปลักษณะเดิม ซึ่งแบบพิมพ์ตัวแม่ 1 ตัวสามารถใช้ผลิตสแตมเพอร์ได้มากถึง 10 ตัว

10.สแตมเพอร์ที่ผลิตออกมาจะถูกนำไปทำความสะอาด และตัดให้มีขนาดพอดีสามารถประกอบเข้ากับตัวกดแม่พิมพ์ฉีด (injection-molding press) ของเครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติก (injection moulding machine)


11.เป็นขั้นตอนการผลิตแผ่นซีดี ด้วยเครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติก ซึ่งเครื่องจักรจะประกบแม่พิมพ์โลหะ 2 ชิ้นเข้าด้วยกัน จากนั้นโพลิคาร์บอนเนตหลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าแม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูง 
 


12.เมื่อพลาสติกแข็งตัว แม่พิมพ์จะถูกเปิดออก และแผ่นโพลิคาร์บอเนตจะถูกดันออกจากแม่พิมพ์ การผลิตแผ่นพลาสติกด้วยเครื่องฉีดขึ้นรูปพลาสติกนี้ เครื่องจักรสามารถผลิตแผ่นพลาสติกได้ประมาณ 550-900 แผ่น/ เครื่อง/ ชั่วโมง (ประมาณ 9-15 แผ่น/ เครื่อง/ นาที)

13.แผ่นพลาสติกโพลิคาร์บอเนตที่ออกมาจากขั้นตอน 12 เป็นแผ่นพลาสติกใสที่มีร่องบันทึกข้อมูลบนแผ่นแล้ว แต่ยังไม่สามารถใช้กับเครื่องเล่นภาพหรือเสียงใดๆ ได้ เนื่องจากตัวพลาสติกใสไม่สามารถสะท้อนแสงเลเซอร์จากหัวอ่านสัญญาณในเครื่องเล่นได้ 


14.นำแผ่นโพลิคาร์บอเนตมาฉาบผิวด้านที่บรรจุข้อมูลด้วยโลหะอะลูมิเนียมหรือเงินหรือทองโดยวิธีสปัตเตอร์ริง (sputtering) เพื่อให้แสงสามารถสะท้อนออกจากพื้นที่ผิวที่เป็นพิทและแลนด์ได้  

15.นำแผ่นโพลิคาร์บอเนตที่ฉาบอะลูมิเนียมแล้วมาเคลือบด้วยอะคริลิกหรือแล็คเกอร์ และฉายรังสียูวีเพื่อให้ชั้นแล็คเกอร์แข็งตัว
 


16.ขั้นตอนสุดท้ายเป็นการพิมพ์ภาพหรือข้อความลงบนชั้นแล็คเกอร์ ที่เรียกว่า การสกรีนแผ่น แผ่นซีดีที่ผลิตได้จะถูกบรรจุใส่กล่อง หรือซองเพื่อเตรียมจัดส่งต่อไป

        ทั้งหมดนี้คือ ขั้นตอนหลักของการผลิตแผ่นซีดีภาพยนตร์ ซีดีเพลง และซีดีอื่นๆ เชิงพาณิชย์ สำหรับกระบวนการผลิตสินค้าประเภทดีวีดีจะคล้ายกับการผลิตแผ่นซีดี แต่เครื่องมือและอุปกรณ์การผลิตจะมีความละเอียดและซับซ้อนกว่า ด้วยเหตุที่โครงสร้างของแผ่นดีวีดีมีความซับซ้อนมากกว่าแผ่นซีดีนั่นเอง

แหล่งข้อมูลอ้างอิง
http://www.physics.udel.edu/~watson/scen103/cd/index.html
http://en.wikipedia.org/wiki/CD_manufacturing
http://www.madehow.com/Volume-1/Compact-Disc.html
http://www.mediatechnics.com/mastering.htm
http://www.usbyte.com/common/compact_disk_5.htm
http://www.digitalprosound.com/Features/2000/Sept/RecCD2.htm#top


 

 


Views: 7767

Be first to comment this article

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >

Statistics

สถิติผู้เยี่ยมชม: 49630944

Who's Online

ขณะนี้มี 40 บุคคลทั่วไป ออนไลน์