Disque compact - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Méthode de fabrication
La fabrication industrielle d’un CD se fait suivant différentes étapes; un CD ainsi produit assure une longévité de l’ordre du siècle si toutefois il est bien traité par son propriétaire et ses successeurs. En comparaison, un CD-R a une durée de vie de l’ordre de la décennie, du fait de sa sensibilité aux rayons lumineux.
Prématriçage
Le prématriçage correspond à la transcription des informations du client sur une bande à 9 pistes, en passant par une phase de correction d’erreurs, et de formatage des fichiers au format ISO 9660 dans le cas d’un CD-ROM.
Le but essentiel du prématriçage est le calcul du Code Détecteur et du Code Correcteur. Ces codes sont contenus sur 288 octets accolés à 2 Ko d’informations plus des informations de synchronisation et d’en-tête. Ce procédé permet de prévenir les erreurs de transmission.
Une fois cette étape passée, il n’y a plus aucune modification des données à inscrire.
Création du disque matrice
La création du disque matrice, appelé aussi matrice de verre, consiste au marquage des données sur un disque de verre.
Le point de départ du disque matrice est une vitre fortement polie, dont les caractéristiques de surface ressemblent de près à un miroir astronomique. Cette plaque de verre est couverte d’un substrat sensible à la lumière, appelé résine photosensible. La couverture de la plaque par un procédé de rotation (dépôt par centrifugation) assure une couche absolument plane et uniforme de 120 nm d’épaisseur. C’est l’épaisseur de cette couche qui détermine la profondeur des creux.
L’inscription des données est effectuée grâce à un appareil émettant un rayon laser qui est activé et désactivé au rythme des informations. Le rayon ainsi modulé marque la couche photosensible de la plaque de verre.
Le disque de verre est ensuite placé dans un bain de développement. Les emplacements altérés par le rayon sont lavés faisant ainsi apparaître les premiers creux.
Après séchage du disque matrice suit la vaporisation sous vide d’une fine couche argentée de 100 nm. À ce stade, le disque matrice est lisible par un lecteur spécial qui permet de contrôler la qualité de l’enregistrement.
Galvanisation
La galvanisation est une opération qui crée la matrice de production à partir de la matrice de verre.
La matrice de verre est plongée dans un bain de galvanisation comportant une anode de nickel. La couche argentée de la matrice de verre est transformée en cathode. Le courant ainsi créé entraîne un déplacement des ions de nickel sur l’anode, couvrant peu à peu la plaque de verre d’une couche de nickel.
La séparation de la couche de nickel de son support de verre amène la destruction de ce dernier. Si à ce stade de l’opération les normes de qualité ne sont pas respectées, tout le processus précédent est à refaire.
La couche de nickel, copie tirée directement de la matrice de verre, est nommée original ou copie père : c’est une reproduction en négatif de l’original. Pour éviter une perte de cet original, on en fait une copie appelée copie mère, qui sert ensuite à tirer les sous-matrices.
Les sous-matrices sont, comme l’original, des négatifs et servent à imprimer les données sur les disques en plastique pendant leur fabrication. Elles sont perforées au centre et polies à l’endos. La qualité du dos de la matrice a une grande influence sur le bruit qui sera perçu par les photorécepteurs des lecteurs de CD-ROM. La rugosité moyenne maximale est de 600 nm. Comme l’air, la propreté de l’eau est importante pour la qualité finale du produit.
Fabrication en série
La fabrication en série des disques compacts peut se faire par moulage injection ou par pression. Ce premier principe consiste en l’injection du polycarbonate liquide dans la matrice; le second système, a pour principe l’impression des cuvettes dans le disque encore chaud par pressage.
Le polycarbonate a été retenu dans la conception des CD pour ses propriétés telles que la pureté optique, la transparence et un indice de réfraction constant.
Les disques ainsi obtenus voient leur face marquée par les données, puis métallisée par une couche d’aluminium de 40 à 50 nm. Pour ce faire, l’aluminium est atomisé dans un espace sous vide, et se dépose lentement sur le disque. L’atomisation est obtenue par réchauffement, ou à froid, par un procédé de pulvérisation cathodique.
La couche d’aluminium ainsi déposée est enfin protégée par l’application d’un vernis protecteur, à l’aide du procédé de dépôt par centrifugation. Le vernis devient ainsi une couche uniforme de 10 µm d’épaisseur.
Avant conditionnement, une étiquette est imprimée sur le vernis par le principe de la sérigraphie.
