自動(dòng)控制在光盤(pán)母盤(pán)生產(chǎn)線上的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</b></p><p>　　題 目: 自動(dòng)控制在光盤(pán)母盤(pán) </p><p>　　生產(chǎn)線上的應(yīng)用 </p><p>　　Title Automatic Control in BD </p><p>　

2、　Motherboard Application </p><p>　　of Production Line </p><p>　　院 系： 電氣與電子工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　

3、姓 名： XXX </p><p>　　指導(dǎo)教師： XXX </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　光盤(pán)作為信息的載體得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。它的容量也由700MB擴(kuò)展到現(xiàn)在的50GB，由VCD發(fā)展為DVD，近來(lái)又

4、制造出藍(lán)光光盤(pán)，來(lái)滿足人們對(duì)高清影視和大容量可移動(dòng)設(shè)備的需求。光盤(pán)的最重要特點(diǎn)是可靠性高。其原因之一是由于光盤(pán)的數(shù)據(jù)刻錄是利用聚焦激光光束在存儲(chǔ)介質(zhì)上燒蝕出凹坑，一旦記錄完成，寫(xiě)入的數(shù)據(jù)就不容易在燒蝕的介質(zhì)上消失；原因之二，光盤(pán)在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行的光學(xué)讀寫(xiě)是非接觸形式的，這是一種無(wú)損耗的讀寫(xiě)，與傳統(tǒng)的磁盤(pán)讀寫(xiě)截然不同，就算讀上數(shù)萬(wàn)次也絲毫不會(huì)減弱盤(pán)上的信號(hào)。日本柯達(dá)公司曾用現(xiàn)代科學(xué)方法去加速光盤(pán)的老化，測(cè)得只讀型光盤(pán)的使用壽命約在209年

5、。光盤(pán)的優(yōu)勢(shì)還在于他的存取速度快、保存管理方便等特點(diǎn)。日本TDK公司不久前成功地在可擦寫(xiě)藍(lán)光光盤(pán)(Blu—rayDisc)上實(shí)現(xiàn)了216Mbit／秒的刻錄速度，相當(dāng)于6倍速刻錄，在保存特性方面，也已確認(rèn)在溫度為80度、濕度為85％的環(huán)境下刻錄150小時(shí)，其抖動(dòng)值仍然保持在7％左右。</p><p>　　綜上所述光盤(pán)的優(yōu)越性和廣泛普及性，它的大批量生產(chǎn)也是必然的。而制造光盤(pán)的母盤(pán)也就成了不可替代的必須品，母盤(pán)的生產(chǎn)

6、質(zhì)量會(huì)直接影響到光盤(pán)的質(zhì)量。母盤(pán)對(duì)周圍環(huán)境的潔凈度、濕度、酸堿度、光照等都有著嚴(yán)格的要求，這就要求母盤(pán)的生產(chǎn)環(huán)境必須是嚴(yán)格密封的，自動(dòng)化要求非常高，不能有人為的參與。所以制造和生產(chǎn)母盤(pán)的自動(dòng)化設(shè)備成為我的研究課題。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?光盤(pán)，母盤(pán)，抖動(dòng)值</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　CD

7、as information carrier a wide range of applications and promotion. Its capacity by 700 MB also extended to the 50 GB now, The VCD development for DVD, Again recently made the Blu-Ray Disc, To meet people to the hd video

8、and large capacity is the demand of mobile devices. The most important characteristics of CD is high reliability. One of the reasons is because of the CD burning is to use data focused laser beam in on a storage medium a

9、blation pits, Once completed record, written to the data </p><p>　　To sum up the superiority of the CD and wide popularity, with the mass production of the it is inevitable. And manufacturing the motherboard

10、 CD also became an irreplaceable must taste, the production quality motherboard will directly affect the quality of the CD. The surrounding environment of motherboard cleanliness, humidity, acidity, light and so on.All h

11、ave the strict requirements, which requires the motherboard production environment must be strictly sealed, Automation require very high, no</p><p>　　Key words: CD，Motherboard，Jitter Values</p><p&

12、gt;<b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………..………….IV</p><p>　　Abstract …………………………………………………………………………….…..V</p><p><b>　　修改意見(jiàn)I</b></p><p

13、><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 母盤(pán)的發(fā)展?fàn)顩r及其前景1</p><p>　　1.2 母盤(pán)生產(chǎn)流程1</p><p>　　1.3 母盤(pán)自動(dòng)化研究的目的和意義1</p><p>　　2 母盤(pán)的設(shè)計(jì)及其工程環(huán)境3</p><p>　　2.1 預(yù)刻

14、槽ATIP信息及其信息區(qū)數(shù)據(jù)和物理參數(shù)3</p><p>　　2.2 溝槽形狀的設(shè)計(jì)以及專用信息和附加信息的確定4</p><p>　　2.3 母盤(pán)刻錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.4 母盤(pán)的工程化環(huán)境8</p><p>　　3 母盤(pán)生產(chǎn)線的布局及設(shè)備配置10</p><p>　　3.1 母盤(pán)

15、設(shè)備的建廠布局11</p><p>　　3.2 母盤(pán)生產(chǎn)線水、電、氣方案13</p><p>　　4 母盤(pán)生產(chǎn)線的工藝和自動(dòng)化控制15</p><p>　　4.1 母盤(pán)生產(chǎn)線的工藝控制15</p><p>　　4.2 母盤(pán)生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制18</p><p><b>　　5 全文總結(jié)23&

16、lt;/b></p><p>　　5.1 結(jié)論23</p><p>　　5.2 本文的不足23</p><p><b>　　致 謝24</b></p><p><b>　　附 錄25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)46</

17、b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1.1 母盤(pán)的發(fā)展?fàn)顩r及其前景</p><p>　　近年來(lái)，母盤(pán)制造技術(shù)得到了人們更多的關(guān)注，出現(xiàn)了許多新的亮點(diǎn)，新廠家進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng)，不少老廠家在老設(shè)備上使用了新的技術(shù)和新的工藝。例如大多數(shù)母盤(pán)設(shè)備激光刻錄部分采用了半導(dǎo)體激光技術(shù)，減小了設(shè)備體積，延長(zhǎng)了激光器的

18、使用壽命，簡(jiǎn)化了激光器的電路，使光路的調(diào)整更為簡(jiǎn)單，許多母盤(pán)設(shè)備刻錄速度達(dá)到CD 8倍速，DVD 3倍速，一些設(shè)備采用UV照射工藝去除電鑄后壓模表面的光刻膠。在感光材料選用方面，染料聚合物技術(shù)是刻錄時(shí)寫(xiě)后直讀，利用閉環(huán)反饋技術(shù)實(shí)時(shí)回放讀取信息，根據(jù)反饋信號(hào)可優(yōu)化調(diào)整激光刻錄能量，并可以檢查刻錄錯(cuò)誤和缺陷，以利于及時(shí)中斷刻錄，避免了材料和時(shí)間上的浪費(fèi)。另一種廣泛使用的光刻膠技術(shù)，工藝成熟，刻錄的坑型規(guī)范、清晰對(duì)DVD來(lái)說(shuō)，能達(dá)到較好的抖晃

19、參數(shù)，另外通過(guò)改進(jìn)工藝，已經(jīng)能夠很好的控制云紋的產(chǎn)生。在金屬化方面鎳層濺鍍技術(shù)與化學(xué)沉積技術(shù)并存，不同的工藝方法具有各自的特點(diǎn)。由于這些技術(shù)不斷的創(chuàng)新和進(jìn)步，促進(jìn)了母盤(pán)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展。</p><p>　　1.2 母盤(pán)生產(chǎn)流程</p><p>　　目前廣泛使用的母盤(pán)自動(dòng)化制造技術(shù)雖然不完全相同，但是都是以玻璃基盤(pán)為傳遞載體。制造工藝包括玻璃基片清洗、涂光刻材料、烘干、冷卻、激光刻錄

20、、顯影、形成金屬鎳導(dǎo)電層、電鑄、壓模與玻璃分離、壓模表面化學(xué)處理和清洗、涂保護(hù)膠、烘干、拋光沖孔。然后檢測(cè)電信號(hào)參數(shù)和物理參數(shù)。用過(guò)的玻璃需要進(jìn)行清洗和化學(xué)處理，以利于循環(huán)利用，清洗后若挑選不當(dāng)，重復(fù)使用玻璃基片上的缺陷會(huì)嚴(yán)重影響壓模成品率的提高，而且玻璃的耗用量占成本的比例較大。</p><p>　　1.3 母盤(pán)自動(dòng)化研究的目的和意義</p><p>　　目前有一種不需要玻璃基片的母盤(pán)

21、制造技術(shù)已經(jīng)商用化。只要將準(zhǔn)備好的專用鎳基毛坯盤(pán)放入設(shè)備，直接送到LBR去刻錄，顯影、濺鍍工藝之后也不需要送去電鑄，僅僅沖中心孔就完成了母盤(pán)的制造。省去了電鑄、清洗、背面拋光等復(fù)雜工序和設(shè)備，簡(jiǎn)化了工藝和操作，也使設(shè)備的前期投資大大降低。它的自動(dòng)化程度同樣決定了成本的大小，高集成的自動(dòng)設(shè)備不但節(jié)省了人力，因?yàn)樯倭巳藶榈母缮妫瑴p少了母盤(pán)基盤(pán)在各個(gè)工藝制作過(guò)程中的損壞，從而節(jié)約了成本。</p><p>　　2 母盤(pán)的

22、設(shè)計(jì)及其工程環(huán)境</p><p>　　2.1 預(yù)刻槽ATIP信息及其信息區(qū)數(shù)據(jù)和物理參數(shù)</p><p>　　按照“橙皮書(shū)”的規(guī)格，ATIP時(shí)間碼以“分：秒：幀”的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行計(jì)算，1分=60秒，1秒=75幀。每個(gè)ATIP幀由42位組成，它的分布按循序從高到低是：同步占4位，分占8位，秒占8位，幀占8位，循環(huán)冗余碼占14位。這些數(shù)字均由雙向位調(diào)制的方式進(jìn)行編碼，即每一位數(shù)字有兩個(gè)通道位組

23、成。其中“分”、“秒”、“幀”分別由兩位二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)字（00-99）組成。</p><p>　　除了ATIP時(shí)間碼，一些專用信息和附加信息也是光盤(pán)正確運(yùn)行必不可少的重要數(shù)據(jù)。橙皮書(shū)規(guī)定，將占用信息區(qū)中一些ATIP時(shí)間碼之中的“分”、“秒”、“幀”信息部分來(lái)存放專用信息和附加信息。因此，可通過(guò)檢查M1、S1、和F1（這些數(shù)據(jù)可參照橙皮書(shū)）來(lái)區(qū)分“分”、“秒”、“幀”部分的信息類型。</p>&

24、lt;p>　　為了更好的理解母盤(pán)的物理參數(shù)，就先看一下光盤(pán)盤(pán)面沿半徑方向由里向外依次劃分為若干區(qū)域：0mm-7.5mm為中心孔區(qū)，13mm-16.5mm為夾持區(qū)，22.2mm-22.5mm為ATIP擴(kuò)展區(qū)，22.5mm-23mm為功率校驗(yàn)區(qū)、節(jié)目記憶區(qū)，23mm-25mm為導(dǎo)入?yún)^(qū)，25mm-58mm為可錄節(jié)目區(qū)，58mm-59mm為導(dǎo)出區(qū)。</p><p>　　有關(guān)母盤(pán)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)就是要綜合平衡存儲(chǔ)時(shí)間、道間

25、距、線速度、復(fù)制收縮率和物理半徑之間的關(guān)系，計(jì)算和確定。</p><p><b>　　-道間距和速度；</b></p><p>　　-ATIP開(kāi)始時(shí)間和ATIP的起始半徑的位置；</p><p>　　-ATIP結(jié)束時(shí)間和ATIP的結(jié)束半徑的位置；</p><p>　　-導(dǎo)入?yún)^(qū)開(kāi)始時(shí)間（SLI）;</p>&

26、lt;p>　　-導(dǎo)出區(qū)開(kāi)始時(shí)間或附加容量和導(dǎo)出區(qū)開(kāi)始時(shí)間（SAL）；</p><p>　　-附加容量和導(dǎo)出區(qū)的長(zhǎng)度（LAL）；</p><p>　　可記錄節(jié)目區(qū)位于半徑位置25mm-58mm之間，以80分鐘存儲(chǔ)時(shí)間為例，在這段半徑位置之間要求有大約22000信息道，道間距約為1.5微米。同時(shí)由計(jì)算可得相應(yīng)的線速度為1.2m/s。設(shè)計(jì)原則是在一定存儲(chǔ)時(shí)間的條件下，選取較大的先速度和道間

27、距，以使寫(xiě)入數(shù)據(jù)獲取較好的（抖晃Jitter和串?dāng)_XT等）性能。</p><p>　　在光盤(pán)上，ATIP時(shí)間碼貫穿了各個(gè)區(qū)域，其中某些區(qū)域還包括專用信息和附加信息等，由此組成了整個(gè)信息區(qū)。信息區(qū)由ATIP的發(fā)生而開(kāi)始，并隨著ATIP結(jié)束而終止。選擇ATIP開(kāi)始時(shí)間和ATIP結(jié)束時(shí)間使ATIP時(shí)間碼覆蓋整個(gè)信息區(qū)。同時(shí)確認(rèn)他們的半徑位置符合規(guī)定（22mm-59mm）,并將這些信息傳遞給母盤(pán)刻錄系統(tǒng)。除了ATIP時(shí)間

28、碼，信息區(qū)中還包括了一些專用信息和附加信息。</p><p>　　導(dǎo)入?yún)^(qū)開(kāi)始時(shí)間是在公司獲得光盤(pán)生產(chǎn)授權(quán)時(shí)所分配的，它代表了該公司的標(biāo)識(shí)。導(dǎo)入?yún)^(qū)開(kāi)始的半徑位置應(yīng)在23mm附近。新版的橙皮書(shū)在導(dǎo)入?yún)^(qū)之前增加了一個(gè)ATIP的擴(kuò)展區(qū)。</p><p>　　導(dǎo)出區(qū)緊接在可記錄節(jié)目區(qū)之后，因此可根據(jù)盤(pán)片的容量要求來(lái)確定導(dǎo)出區(qū)（或附加容量和導(dǎo)出區(qū)）的開(kāi)始時(shí)間。橙皮書(shū)原版規(guī)定最大容量為80分鐘（79：5

29、9：74），橙皮書(shū)新版將“導(dǎo)出區(qū)”擴(kuò)大為“附加容量和導(dǎo)出區(qū)”來(lái)增加盤(pán)片的容量。</p><p>　　2.2 溝槽形狀的設(shè)計(jì)以及專用信息和附加信息的確定</p><p>　　使用不同配方的有機(jī)染料及不同參數(shù)的旋涂工藝制造盤(pán)片，要求預(yù)刻槽具有不同的溝槽形狀。因此，母盤(pán)溝槽形狀的設(shè)計(jì)，即確定溝槽的深度、寬度、槽壁傾斜角及擺動(dòng)幅度是母盤(pán)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。</p><p>

30、;　　部分專用信息和附加信息應(yīng)由光盤(pán)系統(tǒng)（包括盤(pán)片制作、寫(xiě)入和讀出設(shè)備制造）的設(shè)計(jì)人員確定，另一部分信息是由母盤(pán)的設(shè)計(jì)人員來(lái)確定的。母盤(pán)所確定的專用信息他遵從光盤(pán)的版本。專用信息1，它的內(nèi)容為，D0：00：A0，最佳記錄功率為6.5mW，一般是用在只讀光盤(pán)上，最佳寫(xiě)入策略的范圍為B-。專用信息2，它的內(nèi)容為，97：96：00，這個(gè)專用信息為導(dǎo)入?yún)^(qū)的開(kāi)始時(shí)間。專用信息3，它的內(nèi)容為，F(xiàn)9：D9：F4，這個(gè)那個(gè)信息為導(dǎo)出區(qū)開(kāi)始時(shí)間。<

31、/p><p>　　2.3 母盤(pán)刻錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　母盤(pán)的刻錄系統(tǒng)的基本組件主要由以下4部分組成：</p><p>　　一、激光器，激光是受激發(fā)發(fā)射的光，是被其他輻射感應(yīng)而發(fā)生的輻射。產(chǎn)生激光的條件是：1、在非平衡系統(tǒng)中找到躍遷能級(jí)，在那里能級(jí)離子壽命比較長(zhǎng)離子數(shù)N2要大于下能級(jí)離子N1。就是要找到具有實(shí)現(xiàn)能級(jí)離子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)。2、要建立一個(gè)諧振腔。

32、當(dāng)某一頻率信號(hào)在腔內(nèi)諧振，在工作物質(zhì)內(nèi)多次往返時(shí)有足夠機(jī)會(huì)去感應(yīng)處于離子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)，才能產(chǎn)生激光。被感應(yīng)的輻射繼續(xù)感應(yīng)其他離子造成連鎖反應(yīng)，雪崩似的獲得放大效果，因而產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光。激光的主要特點(diǎn)是發(fā)散角小，能沿一條直線傳播，相干性好，相干長(zhǎng)度可達(dá)幾十米甚至幾百米。亮度高，功率密度特別大。由于激光的上述特點(diǎn)，使他在高密度光信息存儲(chǔ)技術(shù)和其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　激光器主要有：氣體激光器

33、（包括離子激光器和準(zhǔn)分子激光器）、固體激光器、染料激光器和半導(dǎo)體激光器等。在母盤(pán)刻錄系統(tǒng)中刻錄光源有采用氬離子激光器（ODME母盤(pán)刻錄系統(tǒng)）、氪離子激光器（松下母盤(pán)刻錄系統(tǒng)）、SHG（二次諧波發(fā)生器）固體激光器（先鋒母盤(pán)刻錄系統(tǒng)）和大功率半導(dǎo)體激光器等等。</p><p>　　而激光器選擇的主要指標(biāo)有：1、激光波長(zhǎng)，母盤(pán)刻錄激光的波長(zhǎng)必須考慮對(duì)刻錄光斑尺寸的影響，同時(shí)又要對(duì)光刻膠曝光、顯影敏感，因此必須選用短波長(zhǎng)

34、的藍(lán)紫光波段或紫外光波段。當(dāng)然藍(lán)紫光是可見(jiàn)光，光路調(diào)整時(shí)比較容易。氬離子激光器的波長(zhǎng)選用488nm，SHG激光器波長(zhǎng)是由860nm倍頻后獲得的430nm，半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)是405nm。母盤(pán)刻錄激光的波長(zhǎng)要求偏移?。ň€寬窄），而且穩(wěn)定。2、功率，母盤(pán)刻錄激光器的功率一般為毫瓦級(jí)。要求通過(guò)光路后最終達(dá)到光刻膠表面的光功率約為1mw左右（波長(zhǎng)短則功率可小些）。氬離子激光器的輸出功率越為10mw，SHG激光器的輸出功率約為7mw左右。半導(dǎo)體激光

35、器的使用功率為5mw。當(dāng)然輸出功率要求長(zhǎng)期穩(wěn)定。氬離子激光器和SHG固體激光器一般要求開(kāi)機(jī)一小時(shí)，等輸出功率穩(wěn)定后才能工作。因此往往在兩次刻錄之間，不關(guān)閉激光器，而是使它處于小功率輸出狀態(tài)。半導(dǎo)體激光器不需要預(yù)熱，可以直接打開(kāi)工作。3、激光束模式，要求橫模，即TEM00模。因?yàn)樵撃Ｊ皆诠馐孛嫔细鼽c(diǎn)的位相同，有良好的空間相干性。并且光束的發(fā)散角最小，有利于聚焦成最小光斑。激光束模式可以用透鏡放大光束，檢查投射到屏上的光</p>

36、;<p>　　從這三種激光器的比較來(lái)說(shuō)，氬離子激光器光束質(zhì)量比較好、輸出波長(zhǎng)最穩(wěn)定，但是其體積太大，溫度的變化會(huì)影響光束走向，因此要用水冷卻系統(tǒng)，這會(huì)引起刻錄系統(tǒng)振動(dòng)、倍頻固體激光器的體積比氣體激光器小得多，但是輸出效率和噪聲性能比氣體激光器差，需要用復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償輸出的基本穩(wěn)定性，另外倍頻固體激光器價(jià)格昂貴而且表面易損傷和退化。半導(dǎo)體激光器的體積最小，能直接調(diào)制（不需要聲光調(diào)制器），可以用波爾帖效應(yīng)（當(dāng)電流從一種金

37、屬流入另一種金屬時(shí)，在節(jié)點(diǎn)處所發(fā)生的釋放熱或吸收熱的現(xiàn)象）和溫度伺服冷卻，溫度精度高。半導(dǎo)體激光器的使用壽命較長(zhǎng)。半導(dǎo)體激光器的缺點(diǎn)是光束截面呈橢圓形，光束發(fā)散角大，需要整形濾波。</p><p>　　二、光學(xué)原件，1、透鏡：由中心在同一直線上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的球面組成的系統(tǒng)成為共軸球面系統(tǒng)。諸中心所在的直線稱為系統(tǒng)的光軸。共軸面系統(tǒng)是復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的基本元件。由兩個(gè)共軸的折射曲面構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)稱為透鏡。大多數(shù)實(shí)際

38、應(yīng)用的透鏡的兩個(gè)曲面都是球面的，稱為球面透鏡。也有非球面的透鏡。薄透鏡是指透鏡厚度同透鏡焦距相比可以忽略的透鏡。當(dāng)平行于透鏡光軸的平行光束通過(guò)薄透鏡折射會(huì)聚成一點(diǎn)，稱為焦點(diǎn)。位于焦點(diǎn)的點(diǎn)光源通過(guò)薄透鏡折射會(huì)形成象點(diǎn)在無(wú)窮遠(yuǎn)的平行光束。2、兩個(gè)薄透鏡：焦距分別為f1和f2，若他們相距f1+f2，則其合成系統(tǒng)的焦距為無(wú)限大，并且主平面亦在無(wú)限遠(yuǎn)，這樣的系統(tǒng)稱為無(wú)焦系統(tǒng)。當(dāng)細(xì)光束入射光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，出射光束被擴(kuò)展為較寬的激光束。3：棱鏡，當(dāng)光從光

39、密介質(zhì)向光疏介質(zhì)折射，并且入射角超過(guò)臨界角時(shí)，發(fā)生全發(fā)射。用光在棱鏡中的全反射來(lái)改變光的行進(jìn)方向比用平面反射鏡優(yōu)越，這時(shí)因?yàn)槿瓷淠芡耆瓷涔饽埽矫娣瓷溏R在反射表面有一定的光能吸收。反射棱鏡在光路中的作用是改變光的傳播方向。異形棱鏡的組合也能用來(lái)校正半導(dǎo)體激光光束的不對(duì)稱，使它從橢圓光束整形成圓光束。4：偏振分光棱鏡，它是由兩個(gè)直角棱鏡粘合</p><p>　　三、聲光調(diào)制器，聲光器件是由聲光介質(zhì)和換能器兩部

40、分組成。常用的聲光介質(zhì)有鉬酸鉛晶體、氧化碲晶體和熔石英等。換能器即超聲波發(fā)生器，它是利用壓電晶體使電壓信號(hào)變?yōu)槌暡?，并向聲光介質(zhì)中發(fā)射的一種能量變換器。</p><p>　　聲光調(diào)制器的工作原理是，在聲光介質(zhì)中產(chǎn)生超聲波，形成周期性的相位型衍射光柵，光柵常數(shù)等于超聲波波長(zhǎng)，當(dāng)激光束入射到聲光介質(zhì)中時(shí)，產(chǎn)生衍射，衍射光的強(qiáng)度及方向會(huì)隨超聲波的頻率及強(qiáng)度變化，即聲光效應(yīng)。</p><p>　

41、　根據(jù)光干涉的加強(qiáng)條件，入射光和衍射光的方向滿足布拉格方程。通過(guò)改變超聲波的頻率就可以改變偏轉(zhuǎn)角，從而達(dá)到控制偏轉(zhuǎn)激光束方向的目的。在母盤(pán)刻錄系統(tǒng)中，聲光調(diào)制器用作激光束高速開(kāi)關(guān)，刻錄激光是通過(guò)聲光調(diào)制衍射的一級(jí)衍射光。因此在光路調(diào)試中，需要仔細(xì)調(diào)節(jié)激光束入射角，使它德語(yǔ)布拉格角，以產(chǎn)生最強(qiáng)的一級(jí)衍射光。調(diào)制信號(hào)控制壓電晶體產(chǎn)生超聲波，從而達(dá)到對(duì)一級(jí)衍射光的信號(hào)調(diào)制。調(diào)制信號(hào)的占空比變化也可以調(diào)節(jié)衍射光（刻錄激光）的占空比變化，以微調(diào)刻

42、錄凹坑的長(zhǎng)度。為了提高聲光調(diào)制器的頻率響應(yīng)，光路中插入一聚透鏡，使激光束聚焦到聲光介質(zhì)中。激光的長(zhǎng)期照射會(huì)使晶體表面損傷，可以上下移動(dòng)聲光調(diào)制器，改變?nèi)肷涞骄w表面的位置，延長(zhǎng)使用壽命。</p><p>　　在刻錄光盤(pán)的擺動(dòng)預(yù)刻槽時(shí)，聲光偏轉(zhuǎn)器改變超聲頻率，從而達(dá)到改變激光束偏轉(zhuǎn)角的目的。</p><p>　　四、顯微鏡物鏡，母盤(pán)刻錄系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)最終要在光刻膠玻璃母盤(pán)表面形成直徑為微米級(jí)

43、或亞微米級(jí)的聚焦光斑，顯微物鏡則是光學(xué)系統(tǒng)中最重要的元件之一。物鏡聚焦的能力或分辨率本領(lǐng)取決于光的波長(zhǎng)、孔徑角和介質(zhì)折射率，折射率和孔徑角的正弦的乘積稱為物鏡的數(shù)值孔徑。對(duì)給定波長(zhǎng)的光，物鏡的數(shù)值孔徑愈大，則其分辨本領(lǐng)越高，在這里也就是聚焦光斑越小。Onh理論上說(shuō)，聚焦光斑的直徑（光強(qiáng)分布的半高度的全寬度）與光的波長(zhǎng)成正比。數(shù)值孔徑也可以近似表示為通過(guò)物鏡的光束直徑除以物鏡的焦距。</p><p>　　這里還需要

44、提到光學(xué)系統(tǒng)的相差。實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)有一定的通光孔徑和一定的視場(chǎng)角，或者發(fā)光點(diǎn)不靠近光軸，即使球面透鏡的加工是完美無(wú)缺的，光束會(huì)聚后不在同一個(gè)焦點(diǎn)上，一般透鏡邊緣的光線比近軸的光線會(huì)聚焦的近些。這種軸上相點(diǎn)被一些彌散光斑所代替所形成的相差稱為球差。如果光學(xué)系統(tǒng)中使用不同的波長(zhǎng)的激光，如有的系統(tǒng)使用氦氖激光作聚焦伺服光路，由于介質(zhì)折射率隨光的不同波長(zhǎng)的變化所引起的相差稱為色差。在光學(xué)設(shè)計(jì)中，適當(dāng)選用正負(fù)透鏡的組合或采用專門(mén)設(shè)計(jì)的非球面透鏡可以

45、消除各類相差。</p><p>　　物鏡的數(shù)值孔徑愈大，其相差亦愈大。為了獲得衍射極限光斑，物鏡會(huì)采用多個(gè)不同曲面的透鏡以微米級(jí)定位精度裝校來(lái)達(dá)到消相差的目的。這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)和裝校使物鏡變得十分貴重。因此，在調(diào)試光路時(shí)要注意保護(hù)物鏡不受損壞。</p><p>　　2.4 母盤(pán)的工程化環(huán)境</p><p>　　光盤(pán)是開(kāi)發(fā)出來(lái)的最成功的光存儲(chǔ)產(chǎn)品之一。R型光盤(pán)是一次寫(xiě)

46、入型可錄光盤(pán)，一旦由刻錄機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)后，已錄信息就不能被擦除。其優(yōu)點(diǎn)符合光盤(pán)系列的基本標(biāo)準(zhǔn)，直徑為120mm，厚度為1.2mm，數(shù)據(jù)格式與光盤(pán)播放器的相互可以兼容。由于光盤(pán)的一次寫(xiě)入特性提高了數(shù)據(jù)保存的可靠性，價(jià)格低廉，市場(chǎng)巨大，所以光盤(pán)行業(yè)今年來(lái)已經(jīng)發(fā)展成很大的產(chǎn)業(yè)。市場(chǎng)對(duì)光盤(pán)母盤(pán)的需求也就有所增加，再加之母盤(pán)制造工藝的成熟，價(jià)格低廉，母盤(pán)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈也在不斷擴(kuò)大。</p><p>　　母盤(pán)制作是光盤(pán)技術(shù)中的關(guān)鍵

47、技術(shù)。所有的可刻錄光盤(pán)都是先將各種預(yù)格式信息、節(jié)目目錄、數(shù)據(jù)和軟件刻錄在母盤(pán)上，然后通過(guò)模壓基片、生成記錄層和濺射金屬反射層而制成。母盤(pán)的制作就是按照一定的規(guī)則，將絕對(duì)時(shí)間信息和盤(pán)片應(yīng)用信息以模擬調(diào)頻和數(shù)字雙相位調(diào)制的方式復(fù)制到基盤(pán)的擺動(dòng)預(yù)刻槽內(nèi)。該擺動(dòng)預(yù)刻槽為一螺旋線，擺動(dòng)頻率為22.05kHz，擺動(dòng)幅度為25-43nm，擺動(dòng)周期長(zhǎng)度約為54-64微米。因此，要求在母盤(pán)上制作一條具有相同道間距的螺旋軌跡的（凸起）臺(tái)，盤(pán)片預(yù)刻槽的深度和

48、母盤(pán)臺(tái)的深度基本相同，而母盤(pán)臺(tái)要比基片預(yù)刻槽較寬一些。同時(shí)母盤(pán)臺(tái)的擺動(dòng)幅度也比基盤(pán)預(yù)刻槽的擺動(dòng)幅度略大一些。由于母盤(pán)的臺(tái)和槽是同一軌道（相同的道間距和深度）上兩個(gè)互補(bǔ)的部分，所以習(xí)慣地把它們統(tǒng)稱為母盤(pán)的預(yù)刻槽。光盤(pán)使用有機(jī)染料作為存儲(chǔ)介質(zhì)，記錄點(diǎn)是靠預(yù)刻槽中的染料吸收寫(xiě)入激光的能量，使染料分解并引起漂白和鼓泡，由此信息標(biāo)記被記錄在預(yù)刻槽的染料層中。因此，有機(jī)染料的不同配方及不同參數(shù)的旋涂工藝，要求不同的溝槽形狀，即需要開(kāi)發(fā)不同的母盤(pán)來(lái)適

49、應(yīng)不同的溝槽形狀，即需要開(kāi)發(fā)不同的母盤(pán)來(lái)適應(yīng)不同的光盤(pán)制作線和制作工藝。由此可見(jiàn)，母盤(pán)的制作難</p><p>　　國(guó)際橙皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)常規(guī)檢測(cè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光盤(pán)未錄光盤(pán)和已錄光盤(pán)規(guī)定了測(cè)試指標(biāo)，如未刻錄光盤(pán)的徑向?qū)Ρ榷龋≧Cb）、擺動(dòng)載噪比（WCNR）、ATIP誤碼率（ATER）、ATIP突發(fā)誤碼長(zhǎng)度（ABERL）、歸一化擺動(dòng)幅度（NWAb）等和已錄光盤(pán)的徑向?qū)Ρ榷龋≧Ca）、高頻幅度（I3/Itop）、對(duì)稱性（

50、SYM）、塊誤碼率（BLER）、雙字符可糾正誤碼（E22）、徑向噪聲（RN）和抖晃（Jitter 3T-11T）等。同時(shí)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入速度是光盤(pán)的重要性能，而且是光盤(pán)的介質(zhì)選用、制造工藝和母盤(pán)共同影響光盤(pán)的寫(xiě)入速度。因此，母盤(pán)的開(kāi)發(fā)工作就是要考慮母盤(pán)如何配合有機(jī)染料的性能及其旋涂工藝，使能復(fù)制出符合國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的具有高倍速寫(xiě)入功能的光盤(pán)。</p><p>　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有很多企業(yè)（東莞宏威數(shù)碼機(jī)械有限公司、上海新匯時(shí)

51、代光盤(pán)技術(shù)有限公司等）已經(jīng)建立了一流開(kāi)發(fā)母盤(pán)技術(shù)和產(chǎn)品的工程環(huán)境，采用主流的光刻膠顯影法刻錄預(yù)刻槽的技術(shù)線路和高品質(zhì)的化學(xué)沉積金屬化工藝，確保形狀較好的預(yù)刻槽。掌握母盤(pán)設(shè)計(jì)技術(shù)，精確控制母盤(pán)信號(hào)的發(fā)生過(guò)程。擁有原子力顯微鏡和橢圓偏振測(cè)試儀等多種先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，具有比較完整的測(cè)試能力，檢查母盤(pán)預(yù)刻槽的形狀，有利于母盤(pán)的開(kāi)發(fā)及其質(zhì)量控制。</p><p>　　3 母盤(pán)生產(chǎn)線的布局及設(shè)備配置</p><

52、;p>　　母盤(pán)企業(yè)的生產(chǎn)工藝布局及設(shè)備配置是關(guān)系企業(yè)能否順利投產(chǎn)、保持長(zhǎng)期正常生產(chǎn)、達(dá)到較高的生產(chǎn)效率。產(chǎn)品質(zhì)量能否持續(xù)穩(wěn)定是十分重要的前期技術(shù)準(zhǔn)備工作。我國(guó)很多母盤(pán)企業(yè)由于技術(shù)力量薄弱，或者由于客觀條件的限制，或者對(duì)投產(chǎn)前對(duì)前期準(zhǔn)備工作不夠重視，或者急于追求短期的利益，造成布局失當(dāng)，設(shè)備配置欠妥，結(jié)果給長(zhǎng)期的穩(wěn)定、高效生產(chǎn)埋下了隱患。</p><p>　　許多母盤(pán)廠都有類似的經(jīng)驗(yàn)，由于系統(tǒng)配置不合理，造成

53、壓縮空氣攻擊不足，部分設(shè)備只好暫停生產(chǎn)。天氣熱時(shí)由于冷卻水的制冷設(shè)備散熱不夠?qū)е滤疁亟挡幌聛?lái)而停產(chǎn)。由于純凈水質(zhì)量及生產(chǎn)線內(nèi)的溫度，濕度達(dá)不到要求而出現(xiàn)母盤(pán)制作中的質(zhì)量問(wèn)題。由于壓縮空氣內(nèi)含水、含油導(dǎo)致母盤(pán)的壓模污染，直接影響母盤(pán)的質(zhì)量。由于電力配置不合理或瞬間斷電，造成設(shè)備損壞。由于氬氣氣管管路設(shè)置問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法濺鍍等等。其中有些問(wèn)題比較明確，找出癥結(jié)比較快。如壓縮空氣壓力不夠，冷卻水溫度過(guò)高等。但是有些問(wèn)題表現(xiàn)不明顯，不能馬上確定問(wèn)

54、題所在，有可能是其他工藝因素引發(fā)。如母盤(pán)生產(chǎn)中的質(zhì)量問(wèn)題，盤(pán)片上有黑斑，這可能是化學(xué)藥品問(wèn)題，或是灰塵，或是水質(zhì)問(wèn)題。又如濺鍍問(wèn)題產(chǎn)生的原因更多。再如盤(pán)片在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)污點(diǎn)或瑕疵，找到問(wèn)題產(chǎn)生的源頭就更加困難了。外圍設(shè)備的合理設(shè)計(jì)、配置和規(guī)劃是日后高產(chǎn)量、高質(zhì)量母盤(pán)生產(chǎn)的必要條件。許多母盤(pán)生產(chǎn)企業(yè)在濺射初期往往只重視主要母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備的選型，有的因?yàn)橘Y金緊張?jiān)谶x用周邊設(shè)備方面馬馬虎虎，還有要請(qǐng)一位既懂母盤(pán)生產(chǎn)工藝、又熟悉外圍設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)

55、計(jì)，并有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員專門(mén)從事整體規(guī)劃有一定的困難。按照常規(guī)，母盤(pán)</p><p>　　母盤(pán)生產(chǎn)是連續(xù)24小時(shí)不停機(jī)生產(chǎn)的，整個(gè)生產(chǎn)體系的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都在不斷的運(yùn)行，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成局部甚至全部停產(chǎn)，帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，嚴(yán)謹(jǐn)、周密的總體設(shè)計(jì)就更為重要了。隨著技術(shù)的發(fā)展，母盤(pán)設(shè)備的升級(jí)，對(duì)母盤(pán)生產(chǎn)的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)提出了更高的要求。合理進(jìn)行生產(chǎn)企業(yè)總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)、反復(fù)論證工藝方案，工藝布局，使廠房的建

56、設(shè)既符合當(dāng)前生產(chǎn)的需要，又為企業(yè)將來(lái)的發(fā)展預(yù)留發(fā)展空間，這是母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的需要，也是母盤(pán)產(chǎn)業(yè)走向規(guī)范化生產(chǎn)的需要。</p><p>　　首先要確定工廠的生產(chǎn)能力，年產(chǎn)量、產(chǎn)品規(guī)格、類型（CD母盤(pán)、DVD母盤(pán)、藍(lán)光母盤(pán)等）。一個(gè)工廠的生產(chǎn)能力直接影響廠房面積、設(shè)備類型和數(shù)量的確定。初步確定生產(chǎn)量以后，可初選滿足要求的設(shè)備，選出兩三家做不同方案的比較。有時(shí)因?yàn)橘Y金問(wèn)題、項(xiàng)目審批問(wèn)題，使得設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與實(shí)際

57、可達(dá)到的生產(chǎn)能力有差距，這樣在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)今后的發(fā)展留有余地。這一原則應(yīng)貫穿整個(gè)工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，以保證今后的發(fā)展不因廠房設(shè)計(jì)不合理而阻滯。工藝設(shè)計(jì)和工藝布局是根據(jù)生產(chǎn)能力要求的規(guī)格、年產(chǎn)量，按照母盤(pán)生產(chǎn)的工藝流程，參考母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備的規(guī)格尺寸，確定最佳工藝方案，畫(huà)出工藝流程圖和工藝布局圖。雖然母盤(pán)生產(chǎn)工藝大體相同，但受到場(chǎng)地等自然條件的限制，設(shè)備類型和數(shù)量的不同，以及建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)要求等因素的影響。具體的工藝布局要認(rèn)真聽(tīng)取各方面的意

58、見(jiàn)，反復(fù)論證，直到最后確定方案。</p><p>　　3.1 母盤(pán)設(shè)備的建廠布局</p><p>　　一、確定工廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1、規(guī)劃產(chǎn)品類型（CD-R母盤(pán)、DVD-R母盤(pán)、藍(lán)光母盤(pán)）、年產(chǎn)量。2、確定生產(chǎn)主設(shè)備的類型、數(shù)量。3、選擇生產(chǎn)主設(shè)備，一般選擇三家左右設(shè)備的供應(yīng)商，要求提供單臺(tái)設(shè)備的價(jià)格和技術(shù)數(shù)據(jù)，包括：型號(hào)、產(chǎn)能、成品率、開(kāi)機(jī)率、功耗、占地面積、生產(chǎn)周期、及對(duì)水、電、氣的要

59、求等。根據(jù)設(shè)備的性價(jià)比進(jìn)行綜合的考慮，而且要對(duì)機(jī)器設(shè)備的可升級(jí)性、維修服務(wù)和配件供應(yīng)情況等選擇購(gòu)買(mǎi)。4、根據(jù)生產(chǎn)主設(shè)備的要求，計(jì)算配套外圍設(shè)備的種類、數(shù)量和技術(shù)要求，同樣選擇幾家供應(yīng)商要求提供設(shè)備價(jià)格和技術(shù)數(shù)據(jù)等，擇優(yōu)選購(gòu)。</p><p>　　二、根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力做工藝設(shè)計(jì)及工藝布局，設(shè)計(jì)原則。1、合理的工藝流程，保證從進(jìn)料到產(chǎn)出成品工藝流向順暢，盡可能縮短線路，盡可能減少折返率。2、內(nèi)外設(shè)備的聯(lián)系應(yīng)盡可能短距

60、離，這樣可減少工程用料，減少線路損耗，同時(shí)也為今后維修時(shí)查找線路故障提供方便。3、原材料、成品的進(jìn)出要方便，要考慮到大型運(yùn)輸車輛的進(jìn)出裝卸。4、外圍設(shè)備的位置應(yīng)保證散熱、通風(fēng)、避開(kāi)日光照射，北方地區(qū)還應(yīng)該要防凍。5、環(huán)境保護(hù)及安全生產(chǎn)方面要考慮排污以及污染物的處理，個(gè)別產(chǎn)生污染氣體或有異味的工序應(yīng)單設(shè)房間做好排風(fēng)。6、母盤(pán)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)適合母盤(pán)生產(chǎn)材料的特性，要防潮、防火，個(gè)別化學(xué)藥品須存儲(chǔ)在避光、恒溫條件（如光刻膠等），易燃品要按照規(guī)定

61、距離單獨(dú)建庫(kù)存儲(chǔ)。7、超凈車間的潔凈條件應(yīng)考慮生產(chǎn)的實(shí)際需要，母盤(pán)制作要求是最嚴(yán)格的，復(fù)制、檢測(cè)次之，印刷再次之，所以生產(chǎn)人員和產(chǎn)品不能逆向流動(dòng)，以免破壞環(huán)境潔凈度。8、方便質(zhì)量檢驗(yàn)，按照母盤(pán)生產(chǎn)特點(diǎn)，每次抽檢要有專門(mén)的檢驗(yàn)口，由機(jī)器人送到此處，工作人員取的時(shí)候比較方便。9、車間附近應(yīng)設(shè)幾個(gè)隔間，用于備品備件庫(kù)房、UV膠及其他化學(xué)品庫(kù)房、MASK清洗間、母盤(pán)保護(hù)膠旋間等，這些工作間或庫(kù)房</p><p>　　三、

62、根據(jù)工藝布局圖及其他設(shè)計(jì)要求進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)，建筑廠房設(shè)計(jì)是一專門(mén)學(xué)科，應(yīng)由資質(zhì)的建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人員按照國(guó)家建筑的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。要考慮采光、通風(fēng)、采暖、制冷，盡可能利用自然方式，減少人工方式的能耗。同時(shí)根據(jù)母盤(pán)生產(chǎn)的特點(diǎn)，要考慮設(shè)備的發(fā)熱情況，既要保證冬天的保暖、防凍，又要照顧到夏季的散熱、冷卻。</p><p>　　綜上所述，工藝設(shè)計(jì)和工藝布局是廠房設(shè)計(jì)的依據(jù)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有些母盤(pán)廠建廠前沒(méi)有對(duì)工藝設(shè)計(jì)充分重視，導(dǎo)致日

63、后生產(chǎn)中出現(xiàn)很多問(wèn)題。例如，車間與車間之間相距太遠(yuǎn)，增加了中間的轉(zhuǎn)運(yùn)工序和人員，使得生產(chǎn)成本增高，有時(shí)還會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)節(jié)越多，出問(wèn)題的機(jī)會(huì)就越大。有的工廠是逐步發(fā)展的，每個(gè)車間都裝有壓縮機(jī)、冷卻系統(tǒng)等，這樣存在超凈等級(jí)不同，專業(yè)管理不足，不符合文明生產(chǎn)?，F(xiàn)代化的文明生產(chǎn)應(yīng)該是對(duì)人身健康充分重視，把有污染的工序分出隔間，做好防護(hù)、排風(fēng)。如母盤(pán)保護(hù)膠旋涂就應(yīng)該這樣處理。</p><p>　　用于母盤(pán)生

64、產(chǎn)的廠房應(yīng)考慮遠(yuǎn)離振動(dòng)源，以確保母盤(pán)質(zhì)量。雖然一些母盤(pán)設(shè)備從設(shè)計(jì)上采取了抗振措施，但是對(duì)于激光刻錄是振動(dòng)越小越好。而且各廠家母盤(pán)設(shè)備預(yù)先設(shè)計(jì)好的抗震強(qiáng)度不同，若事先考慮不周，選擇母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備的范圍就很小，不利于設(shè)備選型。</p><p>　　外圍設(shè)備的廠房除了要盡可能靠近母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備外，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、溫度、水質(zhì)情況，考慮廠房的通風(fēng)方案、水處理方式。一般外圍設(shè)備廠房應(yīng)設(shè)置在無(wú)日曬和通風(fēng)好的區(qū)域，或者在廠房設(shè)計(jì)

65、上采用人工強(qiáng)制通風(fēng)降溫等方法。有的母盤(pán)廠就將外圍設(shè)備廠房和庫(kù)房放在日曬好陽(yáng)光足的區(qū)域，以至于在盛夏采用人工強(qiáng)制通風(fēng)降溫還不能滿足要求。既浪費(fèi)了能源，又沒(méi)有充分合理利用自然資源。</p><p>　　3.2 母盤(pán)生產(chǎn)線水、電、氣方案</p><p>　　一、電力，一般母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備要求穩(wěn)壓，三相四線380-400V。如果是日本設(shè)備，采購(gòu)時(shí)要確定送電規(guī)格及相應(yīng)的解決辦法。特別重要的設(shè)備應(yīng)該配備

66、不間斷的供電電源。穩(wěn)壓電容要根據(jù)所帶設(shè)備的容量配置和選擇。下面介紹兩種方案：方案1，一臺(tái)穩(wěn)壓器帶多臺(tái)設(shè)備，優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，集中管理方便，維修費(fèi)用低。缺點(diǎn)是一旦停機(jī)維修所造成的損失比較大，所帶的多臺(tái)設(shè)備都不能正常工作。方案2，穩(wěn)壓器與所帶設(shè)備一帶一或一帶三。優(yōu)點(diǎn)是停機(jī)維修影響面積小，缺點(diǎn)是同容量設(shè)備成本高，增加了設(shè)備維修管理的工作量。</p><p>　　二、水系統(tǒng)分兩方面：冷卻水和純水，冷卻水主要給濺鍍機(jī)、模具、母

67、盤(pán)電鑄設(shè)備、AE電源等發(fā)熱的設(shè)備。冷卻水系統(tǒng)主要考慮以下幾點(diǎn)：1、系統(tǒng)中儲(chǔ)水罐、管路的防腐，利于保持水的凈化。2、管路設(shè)計(jì)上要設(shè)置旁路能調(diào)節(jié)進(jìn)水的壓力和流量，在系統(tǒng)的最低點(diǎn)設(shè)置排水口，方便更換冷卻水和清洗管路。3、系統(tǒng)設(shè)置補(bǔ)水機(jī)構(gòu)和水過(guò)濾器，以保證水質(zhì)不污染母盤(pán)設(shè)備。4、為保持水質(zhì)不結(jié)垢，冷卻水系統(tǒng)最好使用處理后的純水或蒸餾水。5、冷水機(jī)應(yīng)能按使用設(shè)備要求的水溫范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。6、設(shè)置冷水機(jī)散熱排風(fēng)管道。7、機(jī)組風(fēng)冷、水冷方案的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)

68、地氣溫條件決定，我國(guó)北方地區(qū)考慮到冬季防凍方便，可優(yōu)選風(fēng)冷機(jī)組。純水系統(tǒng)，主要供給母盤(pán)清洗使用，或兼為冷卻水系統(tǒng)提供純水。該系統(tǒng)主要水源取自當(dāng)?shù)刈詠?lái)水，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況選擇合理的水處理方案。母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備配有水處理設(shè)備（這里指的是宏威數(shù)碼的機(jī)器），水處理設(shè)備是根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)設(shè)計(jì)出來(lái)的，由于中國(guó)大陸各地區(qū)的水質(zhì)不同，也可以在它的前面再加一套純水預(yù)處理系統(tǒng)。這樣雖然投資費(fèi)用相對(duì)比較高，但是能穩(wěn)定正常生產(chǎn)，保證出口水質(zhì)，維修保養(yǎng)費(fèi)用低。常用的

69、水處理方案有：1、石英砂過(guò)濾；2、碳過(guò)濾；3、軟化處理；4</p><p>　　三、壓縮空氣，壓縮空氣系統(tǒng)為母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備中的氣動(dòng)、真空機(jī)構(gòu)提供氣源。為保證氣動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行可靠，壓縮空氣系統(tǒng)應(yīng)保持潔凈，輸出穩(wěn)定。系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮檢修方便并配置備用空壓機(jī)。壓縮空氣站的位置應(yīng)距離用氣點(diǎn)較近，管路口徑應(yīng)選擇合理，便于維修。下面的公式為壓縮空氣管路壓降計(jì)算公式：dP=L×450×Qc1.85/d5×

70、P，式中dP：壓降，巴；L：管路長(zhǎng)度，米；Qc：空壓機(jī)產(chǎn)氣量，升/秒；d：管徑，毫米；P：入口工作壓力，巴。從公式可見(jiàn)，壓降與管路長(zhǎng)度、管徑相關(guān)，光路越長(zhǎng)，管徑越小，中間接口越多，壓降會(huì)成倍的增加，這時(shí)能耗也增加，空壓機(jī)的工作效率明顯降低。如果管路中有漏氣，阻滯等故障時(shí)，管路較長(zhǎng)，查找起來(lái)難度就越大。若管路短，查找簡(jiǎn)單判斷容易，解決問(wèn)題快。即使更換管路，工程成本也較低。有個(gè)別工廠由于用地的限制，空壓機(jī)站與用氣點(diǎn)較遠(yuǎn)，在壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)置時(shí)

71、，為保證用氣，應(yīng)在用氣點(diǎn)附近加裝小型儲(chǔ)氣罐，在分管路上裝閥門(mén)，壓力表，以備查找故障時(shí)靈活方便。</p><p>　　壓縮空氣系統(tǒng)一般采用集中供氣，優(yōu)點(diǎn)是：總投資少，設(shè)備占用空間小，便于維護(hù)保養(yǎng)，耗能少。缺點(diǎn)是：一旦發(fā)生故障，停機(jī)維修損失較大，因此，一定要有備用的設(shè)備，以減少停產(chǎn)損失。對(duì)于一些工廠分期擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，也可采用局部集中供氣，例如，一個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)供給十六條母盤(pán)線。這時(shí)可采用上面的方案。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：停

72、機(jī)維修方便，生產(chǎn)損失少，安裝靈活，便于工廠的積累式滾動(dòng)發(fā)展。缺點(diǎn)是：總體投資大，能耗高，設(shè)備占用空間大，維護(hù)成本較高。</p><p>　　另外一點(diǎn)非常重要，是必須保證壓縮空氣的潔凈。常用的方案如下：首先空壓機(jī)必須設(shè)有自動(dòng)排水閥，儲(chǔ)氣罐有冷凝水的排水閥門(mén)，保證每天排水。一般母盤(pán)設(shè)備的用氣，在儲(chǔ)氣罐后設(shè)置冷干機(jī)、過(guò)濾器組，同時(shí)在每個(gè)用氣設(shè)備入口也必須裝有過(guò)濾器和壓力表。如果希望系統(tǒng)更加潔凈可靠，在冷干機(jī)之后加裝吸附

73、式干燥機(jī)。需要注意的是，空壓機(jī)散熱器處要做好排風(fēng)管路，使散熱氣的熱量迅速排出，保持室內(nèi)適合的工作溫度，以保證空壓機(jī)不會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱使得潤(rùn)滑油污染整個(gè)空氣系統(tǒng)。一旦整個(gè)系統(tǒng)受到污染，恢復(fù)起來(lái)是非常麻煩的，可能會(huì)影響全部氣動(dòng)元件和系統(tǒng)。</p><p>　　整體系統(tǒng)的建立不可能有一個(gè)固定的模式。一個(gè)好的方案應(yīng)該建立在對(duì)母盤(pán)生產(chǎn)設(shè)備及其工藝、外圍設(shè)備的充分了解和熟悉，并結(jié)合不同地域環(huán)境情況的差別，按照不同工廠的具體狀況和要

74、求，靈活結(jié)合實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這里僅根據(jù)多年從事設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備維修保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，介紹母盤(pán)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的各個(gè)環(huán)節(jié)，希望能對(duì)新廠的建設(shè)有一點(diǎn)的幫助。</p><p>　　4 母盤(pán)生產(chǎn)線的工藝和自動(dòng)化控制</p><p>　　4.1 母盤(pán)生產(chǎn)線的工藝控制</p><p>　　為了比較制造工藝過(guò)程，需要簡(jiǎn)述常規(guī)玻璃母盤(pán)的制造過(guò)程。首先將清洗后并經(jīng)過(guò)挑選的可用玻璃基盤(pán)放

75、入設(shè)備，再次用純水清洗、甩干，旋涂規(guī)定厚度的光刻膠，烘干、冷卻后進(jìn)入激光刻錄，接著顯影、UV照射、濺鍍；然后檢查基盤(pán)上是否有缺陷，如果正常經(jīng)清洗可進(jìn)入電鑄工序，電鑄后若無(wú)缺陷，清洗、UV照射去除殘余光刻膠，旋涂保護(hù)膠、烘干；最后拋光、切邊沖孔、檢測(cè)。</p><p>　　如果母盤(pán)使用了預(yù)制的專用鎳基盤(pán)，常規(guī)玻璃母盤(pán)在刻錄之前的玻璃清洗、旋涂光刻材料、烘烤、冷卻工序就都不需要了?？啼浲瓿芍螅瑢?duì)于玻璃母盤(pán)需要立即顯

76、影（ODC母盤(pán)制造工藝不需要顯影工序），而直接刻錄母盤(pán)在顯影之前需要增加兩個(gè)工序。首先，將已刻錄的鎳基盤(pán)片以115度烘烤5分鐘，使盤(pán)基片上已曝光部分的光刻膠發(fā)生聚合反應(yīng)。接著，將鎳盤(pán)片放在波長(zhǎng)380nm的紫外線光下照射，使盤(pán)基片上的曝光部分與非曝光部分的分解速度差別明顯，使非曝光的部分基本保持不變，讓曝光部分在顯影液中充分溶解。在顯影之后的工序里，直接刻錄母盤(pán)與玻璃母盤(pán)完全不同。玻璃母盤(pán)在顯影之后要進(jìn)一步用波長(zhǎng)380nm紫外線照射，目的

77、是使電鑄后分離的壓模上殘余的光刻膠易于清洗，也防止濺鍍時(shí)光刻膠的交叉鏈接；然后濺鍍一層鎳。與其對(duì)照，直接刻錄母盤(pán)顯影后需要在波長(zhǎng)250nm的紫外線光照射，然后以220度烘烤5分鐘，使其表面硬化，再濺鍍一層鎳。最后涂保護(hù)膠和沖中心孔。簡(jiǎn)化了電鑄、壓模與玻璃分離、壓模表面化學(xué)處理和清洗、壓模背面拋光、切邊等工序。</p><p>　　母盤(pán)制造的主要工藝流程（指的是玻璃為基盤(pán)的母盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)）如圖4-1所示，</

78、p><p>　　圖4-1 母盤(pán)生產(chǎn)的工藝流程</p><p>　　一、玻璃基盤(pán)上光刻膠的制備，1、選擇適當(dāng)性能的光刻膠，一般可取制作通用DVD盤(pán)片的光刻膠。2、選用適當(dāng)?shù)南♂寗♂尯蟮玫秸扯群线m的光刻膠。3、采用分步旋涂，確保光刻膠層厚度的分布均勻性（約20A）。4、調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)速度，以對(duì)光刻膠層不同厚度的要求進(jìn)行控制。5、對(duì)光刻膠的堅(jiān)膜過(guò)程進(jìn)行時(shí)間、溫度和均勻性的控制，以提高刻錄和顯影的效果

79、。6、使用自動(dòng)掃描橢圓偏振測(cè)試儀精確測(cè)定光刻。膠層的厚度及其均勻性，并用原子力顯微鏡合適母盤(pán)上預(yù)刻槽的深度。一般情況下，預(yù)刻槽的深度為180-250nm。</p><p>　　二、刻錄，將母盤(pán)設(shè)計(jì)得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)作為必要的指令參數(shù)，分別傳遞給信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)和刻錄控制系統(tǒng)。其中包括將ATIP開(kāi)始時(shí)間、ATIP結(jié)束時(shí)間、專用信息1/2/3和附加信息1/2/3傳遞給信號(hào)發(fā)生器，將道間距、線速度、ATIP的起始半徑、ATIP

80、的結(jié)束半徑傳遞給刻錄控制系統(tǒng)?？啼浛刂葡到y(tǒng)在ATIP的起始半徑位置向母盤(pán)信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)按照ATIP時(shí)間的遞增、專用信息1/2/3和附加信息1/2/3產(chǎn)生以模擬調(diào)頻和數(shù)字雙相位調(diào)制的方式編碼于具有徑向擺動(dòng)的正弦信號(hào)，以控制刻錄系統(tǒng)中的AOM調(diào)制器，從而產(chǎn)生擺動(dòng)的刻錄激光。該刻錄激光在光刻膠層產(chǎn)生一條被曝了光的軌跡方向上具有一個(gè)幅度為25-43nm的正弦擺動(dòng)，其基本頻率為22.05kHz，頻率偏移為正負(fù)1kHz，即

81、周期長(zhǎng)度約為54-64微米。預(yù)刻槽的寬度、槽壁傾斜角及擺動(dòng)幅度的控制包括一下幾個(gè)方面：1、調(diào)節(jié)激光刻錄功率和顯影程度以控制預(yù)刻槽的寬度，使用原子力顯微鏡檢查槽的寬度。一般情況下，預(yù)刻槽的寬度為0.5-0.8微米。2、在一般情況下，使用458nm波長(zhǎng)的激光進(jìn)行刻錄可是槽壁傾斜角在55度左右，使用351nm波長(zhǎng)的激光進(jìn)行刻</p><p>　　三、顯影，調(diào)節(jié)顯影時(shí)間或顯影電壓以控制顯影的程度是形成理想預(yù)刻槽形狀的重要

82、工藝之一。充分顯影可得較大的槽壁傾斜角，但要求該光刻膠經(jīng)得起充分的顯影。</p><p>　　四、金屬化，可以采用化學(xué)法（NED）進(jìn)行表面金屬化，使鎳均勻的無(wú)損傷地淀積到玻璃母盤(pán)表面，使玻璃母盤(pán)上的光刻膠溝槽形狀和玻璃基盤(pán)表面保持完好，從而確保光盤(pán)母盤(pán)上理想的溝槽形狀。</p><p>　　五、濺鍍鍍膜，主要利用輝光放電（glow discharge）將氬氣（Ar）離子撞擊靶材（targe

83、t）表面；靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。同時(shí)用強(qiáng)力磁鐵將電子呈螺旋狀運(yùn)動(dòng)，加速靶材周圍的氬氣離子化，使得氬氣離子對(duì)陰極靶材的撞擊機(jī)率增加，形成雪崩式的狀態(tài)，以此提高濺鍍速率。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜好。</p><p>　　為了確保濺鍍質(zhì)量，實(shí)行陰極濺鍍時(shí)對(duì)環(huán)境有較高的要求。首先要在真空環(huán)境條件下，高真真空可以減少氧化物的產(chǎn)生；使用惰性工藝氣體，通常為氬氣，作為離子介質(zhì)撞擊靶材；形成電場(chǎng)——

84、靶材為陰極，盤(pán)片為陽(yáng)極；在濺鍍真空倉(cāng)內(nèi)，用強(qiáng)力磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)；由于濺鍍時(shí)產(chǎn)生高熱，須用冷卻水對(duì)陰極進(jìn)行及時(shí)冷卻。 </p><p>　　母盤(pán)的濺鍍過(guò)程：先將濺鍍腔抽真空達(dá)到設(shè)定值，將盤(pán)片放入腔內(nèi)，真空腔內(nèi)盤(pán)片會(huì)被抽真真空至高真空high vacuum－10E-4mbar范圍。注入氬氣到濺鍍腔，這時(shí)濺鍍腔的真空度降至~10E－3mbar范圍，此時(shí)對(duì)靶材（陰極）和盤(pán)片（陽(yáng)極）之間施以幾百伏特的直流電壓，使氬氣在電場(chǎng)中被

85、離子化，產(chǎn)生氬離子及自由電子、在電場(chǎng)的作用下，帶正電荷的氬離子向陰極（靶材）加速，而自由電子向陽(yáng)極加速，被加速的氬離子和自由電子撞向其他氬原子，因動(dòng)能轉(zhuǎn)移使更多的氬原子被離子化，最后產(chǎn)生雪崩現(xiàn)象，等離子體持續(xù)自行放電。大量氬離子撞擊靶材表面，氬離子的動(dòng)能轉(zhuǎn)移至靶材原子，一部份轉(zhuǎn)化成靶材原子的動(dòng)能，當(dāng)靶材原子獲得足夠動(dòng)能，它們會(huì)脫離靶材表面并自由地在濺鍍腔內(nèi)移動(dòng)，最后覆蓋于盤(pán)片及腔內(nèi)其他表面。而氬離子撞擊靶材的另一部份動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱，因此靶

86、材必須用冷卻水冷卻。為使盤(pán)片濺鍍層的厚度均勻，靶材周圍的磁場(chǎng)分布會(huì)提高等離子體的一致性。 </p><p>　　如果濺鍍倉(cāng)的真空度可以達(dá)到規(guī)范值，但是無(wú)法濺鍍或者濺鍍效果達(dá)不到要求，應(yīng)該考慮電場(chǎng)、磁場(chǎng)或環(huán)境條件（如：氬氣、冷卻水）的原因。全屬靶材、MASK、磁鐵的老化都可能是無(wú)法濺鍍和濺鍍質(zhì)量不佳的直接原因，氬氣的不足和過(guò)量都會(huì)影響濺鍍。特別注意的是在更換金屬靶材后，由于靶材不良、安裝不當(dāng)或者保養(yǎng)不到位

87、，常常會(huì)出現(xiàn)不能產(chǎn)生電場(chǎng)而無(wú)法濺鍍的情況。另外，濺鍍機(jī)的冷卻水也是非常重要的外部條件，它將影響濺鍍?cè)?，沒(méi)冷卻水，冷卻水流量計(jì)錯(cuò)誤以及電磁閥故障部將導(dǎo)致無(wú)法濺鍍，因?yàn)闉R鍍機(jī)有自身保護(hù)的設(shè)置。</p><p>　　4.2 母盤(pán)生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制</p><p>　　這是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，它的生產(chǎn)也必須是大批量的生產(chǎn)，所以，在這個(gè)設(shè)備上，必須可以同時(shí)滿足多個(gè)母盤(pán)的同時(shí)生產(chǎn)，從基盤(pán)清洗到濺鍍

88、機(jī)鍍膜，這中間的任何一個(gè)工序如果正在運(yùn)行中，那么上一個(gè)工序已經(jīng)完成的盤(pán)就無(wú)法在這個(gè)上進(jìn)行，如果它一直在這個(gè)位置等待的話，就會(huì)影響它上面工序的進(jìn)行，如此一來(lái)，因?yàn)橐粋€(gè)工序的等待，將會(huì)引起生產(chǎn)的堵塞。所以，這時(shí)我們需要增加一個(gè)緩存裝置，我們稱它為緩存臺(tái)，用來(lái)暫時(shí)保存上面的母盤(pán)。</p><p>　　這時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)堵塞的問(wèn)題解決了，又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的問(wèn)題。如何讓緩存臺(tái)記住已經(jīng)完成的工序，下一步該走什么工序。如果這個(gè)問(wèn)題

89、不能夠很好的解決，將造成系統(tǒng)執(zhí)行的混亂，也會(huì)出現(xiàn)重復(fù)執(zhí)行的現(xiàn)象。</p><p>　　一、緩存/上/下片臺(tái)自動(dòng)控制，緩存臺(tái)設(shè)了12層，也就是說(shuō)可以存12塊母盤(pán)，給每層設(shè)置一個(gè)16位的變量，在西門(mén)子PLC中相當(dāng)于一個(gè)Word變量，然后把每一道工序分配一個(gè)不重復(fù)的數(shù)字，當(dāng)母盤(pán)的某道工藝完成后如果需要暫存到緩存臺(tái)上，這時(shí)就會(huì)把這個(gè)工序的數(shù)字賦值給緩存臺(tái)某一層對(duì)應(yīng)的變量，等下一道工序不忙的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)所標(biāo)注的數(shù)字進(jìn)

90、行下一道工序的選擇。這樣就可以解決這個(gè)問(wèn)題。在PLC中已經(jīng)可以體現(xiàn)了這種做法，在觸摸屏上緩存臺(tái)的每一層，按工序暫存到緩存臺(tái)上的，在它的右邊都會(huì)標(biāo)注出已經(jīng)完成的工序。這樣可以讓操作員進(jìn)行判斷。也能增加系統(tǒng)的可視化。</p><p>　　在這個(gè)系統(tǒng)中，每道工序都有它自己的參數(shù)，這些參數(shù)根據(jù)環(huán)境、母盤(pán)的狀態(tài)需要更改，所以這就需要在做的時(shí)候留出足夠多的參數(shù)。</p><p>　　二、密碼權(quán)限的限制

91、，因?yàn)闄C(jī)器要嚴(yán)格按照工藝的要求去執(zhí)行，為了防止有人更改里面的參數(shù)，當(dāng)然里面的技術(shù)、工藝參數(shù)也屬于公司的保密項(xiàng)，所以為了防止非法的進(jìn)入，就要設(shè)置一個(gè)登錄畫(huà)面。</p><p>　　在生產(chǎn)的過(guò)程中，因?yàn)榉止さ牟煌?，還可以將用戶權(quán)限分為幾種，比如說(shuō)我們可以將他分為三個(gè)權(quán)限：操作員、工程師、管理員。操作員他只負(fù)責(zé)操作部分，但不允許修改技術(shù)、工藝參數(shù)?？稍试S工程師修改參數(shù)，但是不能允許他復(fù)位報(bào)警、警報(bào)記錄等等……。管理員就

92、可以擁有所有的權(quán)限。</p><p>　　三、清洗工藝的自動(dòng)控制，為了清除玻璃基盤(pán)上的附著物，避免這些附著物影響生產(chǎn)工藝，必須加一道清洗工藝。它是利用特殊流動(dòng)的液體，在旋轉(zhuǎn)并且來(lái)回?cái)[動(dòng)毛刷的作用下對(duì)母盤(pán)進(jìn)行清潔。毛刷的旋轉(zhuǎn)和來(lái)回?cái)[動(dòng)有利于清潔的均勻性。在毛刷旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，母盤(pán)也要跟著旋轉(zhuǎn)，它的益處在于能夠使清洗的更潔凈，同時(shí)還可以利用旋轉(zhuǎn)的離心力把洗滌劑甩出去。旋轉(zhuǎn)走的是速度-時(shí)間模式，通過(guò)PARK的伺服驅(qū)動(dòng)器電機(jī)

93、去控制，可以把它做成8段速，可以留有足夠的盈余。每段程序走完，參數(shù)左邊的指示燈就會(huì)變綠。它旋轉(zhuǎn)的同時(shí)要有足夠的真空度來(lái)吸附住母盤(pán)，在它高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候不被甩出去。</p><p>　　四、旋涂工藝的自動(dòng)控制，作為信息的記錄層要靠旋涂特殊物質(zhì)來(lái)記錄信息，這里根據(jù)工藝的要求，要旋涂?jī)纱危谝淮我緾AL液體，然后再把母盤(pán)放到加熱爐里進(jìn)行加熱，這里母盤(pán)的材質(zhì)是玻璃，隨著溫度的升高，母盤(pán)會(huì)變形，所有母盤(pán)的下面要放一個(gè)托盤(pán)

94、，等加熱到一定的時(shí)間放到冷卻爐去冷卻，冷卻到一定時(shí)間，然后再旋涂PR液體。它跟清洗的結(jié)構(gòu)基本上是一樣的，為了保證旋涂的均勻性，母盤(pán)會(huì)按照一定的速度旋轉(zhuǎn)，旋涂手會(huì)沿著母盤(pán)的中心和邊沿來(lái)回?cái)[動(dòng)。旋涂裝置是由伺服驅(qū)動(dòng)器控制一個(gè)伺服電機(jī)來(lái)完成，而伺服驅(qū)動(dòng)器又通過(guò)Profibus總線有西門(mén)子的PLC來(lái)控制。驅(qū)動(dòng)器走的是速度-時(shí)間模式。在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)要有足夠的真空度來(lái)吸附住母盤(pán)，以保證在它高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候不會(huì)被甩出去。</p><p

95、>　　五、顯影工藝的自動(dòng)控制，顯影工藝其實(shí)要到LBR刻錄完之后才進(jìn)行，這里排在前面是因?yàn)?，它的結(jié)構(gòu)與清洗和旋涂很相近，所以才把它跟這兩個(gè)放到一塊探討。顯影化的功能是把刻錄的訊號(hào)顯像出來(lái)。雷射光刻錄在涂有光阻劑的玻璃基版上，在顯影機(jī)藉顯影液將受曝光的點(diǎn)洗去，而顯像出有訊號(hào)的凹凸坑洞。顯影機(jī)附有一偵測(cè)顯影終點(diǎn)的光感應(yīng)之光電二極管，形成的坑點(diǎn)是符合規(guī)格可以讀取的訊號(hào)，并可匹配于射出機(jī)模座，容易使射出片與母版分離而完全復(fù)制。顯影液的旋涂方

96、法跟上面的清洗、旋涂的原理是一樣的，這里就不再探討。母盤(pán)的檢測(cè)裝置也是是安裝在這個(gè)位置的，可以對(duì)母盤(pán)進(jìn)行一個(gè)初步的檢測(cè)。</p><p>　　六、濺鍍機(jī)的自動(dòng)控制，這是母盤(pán)生產(chǎn)線上最重要一個(gè)工藝之一，也是一個(gè)牽扯知識(shí)面比較廣的領(lǐng)域。在這里他利用的原理大概是，通過(guò)機(jī)械泵的預(yù)真空和分子泵的抽空濺鍍腔室，使濺鍍腔室達(dá)到一定的真空度，然后再通入惰性氣體氬氣，利用AE直流電源來(lái)電離出電子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，電子順著強(qiáng)

97、磁場(chǎng)做高速運(yùn)動(dòng)，去撞擊裝在陰極上的靶材，使靶材釋放帶電的離子很均勻的附著在母盤(pán)的盤(pán)面上。為了使濺射物更均勻的附著，加載母盤(pán)的機(jī)械手以設(shè)定的速度在不停的勻速旋轉(zhuǎn)。隨著高速運(yùn)動(dòng)電子的撞擊陰極會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這時(shí)需要冷卻裝置，降低靶材的溫度，這里我們用的是水冷，用冷凍水做循環(huán)，來(lái)帶走所產(chǎn)生的熱量。這里的分子泵必須等到機(jī)械泵抽到一定真空度才能啟動(dòng)，因?yàn)橛捎诜肿颖萌~片的高速旋轉(zhuǎn)，空氣的阻力會(huì)將它打碎，分子泵停止時(shí)也是一樣的，不能斷電馬上關(guān)掉，必

98、須讓它緩慢的停下來(lái)，然后再關(guān)掉機(jī)械泵。濺鍍的作用主要是讓母盤(pán)產(chǎn)生一個(gè)反射層，同時(shí)這層濺鍍膜對(duì)母盤(pán)也起到一定的保護(hù)作用。這里關(guān)于濺鍍的方面的知識(shí)在上面已有提及，在此不在討論。圖 4-2為濺鍍機(jī)打開(kāi)時(shí)的示意圖，圖4-3為濺鍍機(jī)關(guān)閉時(shí)的示意圖。</p><p>　　圖4-2 濺鍍機(jī)打開(kāi)</p><p>　　圖4-3 濺鍍機(jī)關(guān)閉</p><p><b>　　

99、5 全文總結(jié)</b></p><p><b>　　5.1 結(jié)論</b></p><p>　　本文首先對(duì)對(duì)母盤(pán)的基本參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明，按照順序依次介紹了母盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)線的建廠環(huán)境、電力配置、周邊設(shè)備的選型和部署。并著重介紹了激光刻錄工藝，以及激光刻錄元器件的原理和選型、各個(gè)廠家激光器優(yōu)劣的比較。母盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)線是一個(gè)很大的工程，即使有一面考慮不周都有可

100、能造成停產(chǎn)。機(jī)器上各個(gè)部件的選擇也要通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)來(lái)選擇出性能穩(wěn)定、操作維修方便、售后服務(wù)好、運(yùn)行安全的產(chǎn)品，然后再進(jìn)行整體的組合。</p><p>　　在整個(gè)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程里面，它的工藝配方是最重要的。機(jī)器性能再好，如果配方是錯(cuò)誤的一樣生產(chǎn)不出合格的產(chǎn)品。當(dāng)然好的工藝配方也要好的母盤(pán)設(shè)備和周邊設(shè)備的支持，不然產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題就很難查找原因。</p><p>　　5.2 本文的不足<

101、;/p><p>　　本文最大的不足就是無(wú)法將母盤(pán)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的布局圖、電路圖整理羅列出來(lái)進(jìn)行理論上的分析。還有一些實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和圖示也不能拷貝出來(lái)與大家一起探討和做更深一步的研究。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　感謝學(xué)校對(duì)我?guī)啄甑呐囵B(yǎng)！</p><p>　　感謝學(xué)校我在學(xué)術(shù)上的諄諄教誨。我不

102、僅學(xué)到了知識(shí)，而且學(xué)到了做人的準(zhǔn)則和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)…。</p><p>　　在此，我表示衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　西門(mén)子PLC源程序部分代碼：</p><p>　　代碼1——Profibus診斷、PLC與Park步進(jìn)電機(jī)通訊</p><