DE2531561C3

DE2531561C3 - Method of making a template for duplicating a video frequency signal record

Info

Publication number: DE2531561C3
Application number: DE19752531561
Authority: DE
Inventors: Jean Claude St. Remy-les-Chevreuse Dubois (Frankreich)
Original assignee: Thomson-Brandt, Paris "V tr: Prinz, B., Dipl.-lng.; Hauser, G., Dr.rer.nat.; Leiser, G., Dipl--Ing.; Pat-Anwälte, 8000 München
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1977-06-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Matritze für die Vervielfältigung einer Videofrequenzsignalaufzeichnung. Sie bezieht sich insbesondere auf die Reproduktion von biegsamen oder starren Platten, welche vertiefte oder erhabene Prägungen tragen, die optisch gelesen werden können. Die Prägungen bilden beispielsweise eine Aufeinanderfolge von Beugungselementen, welche durch ihre Abstände und ihre ungleichmäßigen Längen Fernsehsignale ausdrücken. Es handelt sich um eine äußerst feine Gravur (Vertiefung oder Erhöhung in der Größenordnung eines Mikrometers; Abstand der Windungen der Aufzeichnungsspur in derselben Größenordnung).The invention relates to a method for producing a die for the reproduction of a video frequency signal recording. It particularly relates to the reproduction of pliable or rigid panels that have recessed or raised embossments that can be read optically. The embossments form a sequence, for example of diffraction elements, which by their spacing and uneven lengths are television signals to express. It is an extremely fine engraving (indentation or elevation in the order of magnitude a micrometer; Distance of the turns of the recording track in the same order of magnitude).

Das Verfahren zur Verbreitung von Information mittels eines stofflichen Trägers, welcher eine Speicherung und eine spätere Wiedergabe gestattet, enthält in dem oben in Betracht gezogenen Fall folgende drei Phasen:The process of disseminating information by means of a material carrier, which is a storage and allowing later reproduction, in the case considered above, contains the following three Phases:

1. Gravieren einer »Mutterprägung« auf einem ersten Träger, bei welchem es sich beispielsweise um eine starre Platte handelt, die eine spiralförmige Spur bildende Prägungen empfängt;1. Engraving a "mother embossing" on a first carrier, which is, for example, a is a rigid disk receiving embossments forming a spiral track;

2. Herstellung einer Matrize, die eine »Positivkopie« der Aufzeichnung ist; und2. Making a template that is a "positive copy" of the recording; and

3. Vervielfältigung der Mutterprägung durch wiederholtes Pressen, und zwar so oft, wie biegsame oder starre Platten zu reproduzieren sind.3. Duplication of the mother coinage through repeated Pressing as often as flexible or rigid plates can be reproduced.

B<"i einem ersten bekannten Verfahren besteht die erste Phase darin, eine Schicht aus lichtempfindlichem Harz zu gravieren, wobei diese Phase mit einer Belichtung mittels eines scharfen Laserstrahlungsbündels beginnt, welches durch das aufzuzeichnende Signal moduliert und auf das Harz fokussiert wird, woran anschließend dieses Harz entwickelt wird. Die zweite Phase wird durch Zweitaktelektrolyse ausgeführt, wobei in dem ersten Takt ein Silberüberzug auf elektrolytischem Wege auf ein isolierendes Substrat aufgebracht wird (ELECTROLESS-Verfahren), während in dem zweiten Takt ein Nickelüberzug auf die Silberschicht aufgebracht wird. Die dritte Phase ist ein herkömmlicher Preßvorgang, welcher vertiefte Prägungen in einem lichtdurchlässigen thermoplastischen Material ergibt. Dieses Verfahren ergibt eine wenig genaue Gravur in der lichtempfindlichen Harzschicht.A first known method consists of the first phase is to engrave a layer of photosensitive resin, this phase with a Exposure by means of a sharp beam of laser radiation begins, which is caused by the signal to be recorded is modulated and focused on the resin, after which this resin is then developed. The second Phase is carried out by two-stroke electrolysis, with a silver plating on in the first stroke electrolytically applied to an insulating substrate (ELECTROLESS process), while a nickel coating is applied to the silver layer in the second cycle. The third phase is a conventional pressing process, which recessed embossments in a translucent thermoplastic Material results. This method results in an inaccurate engraving in the photosensitive resin layer.

Bei einem zweiten bekannten Verfahren ist die Genauigkeit besser, da man mittels Laser einen sehr dünnen verdampfbaren Film graviert, der auf eine Schicht aus lichtempfindlichem Harz aufgebracht ist, die man danach mittels Belichtung und ergänzender chemischer Behandlung so bearbeitet, daß die optimale Tiefe erzielt wird. Die zweite Phase und die dritte Phase sind denen des erstgenannten Verfahrens analog.In the case of a second known method, the accuracy is better because one can use a laser very much engraved thin vaporizable film, which is applied to a layer of photosensitive resin, which one then processed by means of exposure and additional chemical treatment so that the optimal Depth is achieved. The second phase and the third phase are analogous to those of the first-mentioned procedure.

Bei einem dritten bekannten Verfahren wird die Gravur wie bei dem oben genannten zweiten Verfahren ausgeführt. Man benutzt aber einen Film, der aus einer verdampfbaren organischen Pols merschicht besteht, die mit einer dünnen Goldschicht überzogen ist. Aufgrund des Vorhandenseins dieses elektrisch leitenden Metalls kann man direkt den elektrolytischen Niederschlag aufbringen, ohne ein lichtempfindliches Harz zu verwenden. Dadurch wird zwar eine Phase eingespart, man erhält aber eine Matrize, die eine Negativkopie der in den vorhergehenden Verfahren erhaltenen ist, was es erforderlich macht, durch Elektrolyse eine Positivkopie herzustellen, wenn man am Ende des Pressens vertiefte Prägungen erhalten möchte.In a third known method, the engraving becomes the same as in the above-mentioned second method executed. But one uses a film consisting of a vaporizable organic Pols merschicht that is covered with a thin layer of gold. Due to the presence of this electrically conductive metal you can apply the electrolytic deposit directly without using a photosensitive resin use. This saves a phase, but you get a die that is a negative copy of the obtained in the foregoing processes is what makes it necessary to make a positive copy by electrolysis if you want to get recessed embossing at the end of the pressing.

Bei den drei oben genannten Verfahren muß die Matritze eine massive und starre Basis besitzen, die man nur erhalten kann, indem man mit dem Aufbringen des elektrolytischen Metallniederschlags so lange fortfährt, bis er eine große Dicke hat. Dieses Verfahren ist langwierig und kostspielig. Die Erfindung gestattet, durch Verzicht auf jeglichen auf elektrolytischem Wege aufgebrachten Metallüberzug diese Nachteile zu beseitigen. In the three methods mentioned above, the die must have a solid and rigid base that one can only be obtained by continuing the application of the electrolytic metal deposit for so long until he has a great thickness. This process is lengthy and costly. The invention allows to eliminate these disadvantages by dispensing with any electrolytically applied metal coating.

Das Verfahren nach der Erfindung geht von einem Träger aus, der eine ebene Seite hat, die im Verlauf einer ersten Phase eine Mutterprägung empfangen hat, die Vertiefungen mit gleichmäßiger Tiefe enthält, welche den Signalen entsprechen, wobei die Mutterprägung in einer Schicht, deren Dicke gleich der gleichmäßigen Tiefe ist, aus einem Material gebildet ist, welches durch ein Mittel gelöst werden kann, welches ohne Wirkung auf ein vorbestimmtes Metall ist.The method according to the invention is based on a carrier that has a flat side, which in the course of a first phase has received a mother embossing, which contains depressions with uniform depth, which correspond to the signals, with the mother embossing in a layer whose thickness is equal to the uniform Depth is formed from a material which can be loosened by some means which has no effect is on a predetermined metal.

Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine zweite Phase enthält, welche zumindest die beiden folgenden Schritte umfaßt:It is characterized in that it contains a second phase, which is at least the following two Steps include:

— einen ersten Schritt, in welchem eine Schicht des Metalls auf die Mutterprägung aufgetragen wird, wobei die Dicke der Schicht gleich der gleichmäßigen Tiefe ist;- a first step in which a layer of the metal is applied to the master embossing, the thickness of the layer being equal to the uniform depth;

— einen zweiten Schritt, in welchem das genannte- a second step in which the said

Material durch das Mitte! vollständig entfernt wird, so daß nur Metallerhöhungen zurückbleiben, die fest an dem Träger haften.Stuff through the middle! is completely removed, so that only metal bumps remain which adhere firmly to the carrier.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a Embodiment of the invention. In the drawings show:

Die F i g. 1 bis 4 in verschiedenen Phasen des Verfahrens nach der Erfindung schematische Schnittansichten eines Teils des Trägers im Verlauf seiner Umwandlung in eine Matrize.The F i g. 1 to 4 are schematic sectional views in different phases of the method according to the invention part of the support in the process of being transformed into a die.

Der in Fig. 1 teilweise dargestellte Träger 1 ist beispielsweise eine kreisförmige verchromte Nickelplatte mit einer Dicke von 5 mm, die eine gute mechanische Steifigkeit aufweist. Der Schnitt ist so geführt, daß später an der Oberfläche der Platte das Längsprofil einer Aufzeichnungsspur trscheint. Die Platte ist mit einer Schicht 2 aus lichtempfindlichem Positivharz überzogen. Die Wahl eines Positivharzes ermöglich!, schließlich eine erhabene Matrize zu erhalten. Die Dicke der Schicht 2. die gleich der Tiefe der Endgravur ist, liegt beispielsweise in der Größenordnung von 3000 bis 4000 Angström. Das Verfahren ist aber bei beträchtlich unterschiedlichen Dicken anwendbar. The carrier 1 partially shown in Fig. 1 is, for example, a circular chrome-plated nickel plate with a thickness of 5 mm, which has a good having mechanical rigidity. The cut is made in such a way that the Longitudinal profile of a recording track appears. The plate is covered with a layer 2 of photosensitive Positive resin coated. The choice of a positive resin made possible !, finally a raised die too receive. The thickness of layer 2, which is equal to the depth of the final engraving, is, for example, of the order of magnitude from 3000 to 4000 angstroms. However, the method can be used with considerably different thicknesses.

Von den lichtempfindlichen Materialien, die gute Resultate ergeben haben, sei das Harz »SCMIPl.FY AZ 1350« (eingetragenes Warenzeichen) genannt.Among the photosensitive materials that have given good results is the resin »SCMIPl.FY AZ 1350 «(registered trademark).

Durch einen einfachen Pfeil 3 ist ein Laserstrahlungsbündel dargestellt, welches durch eine nicht dargestellte Vorrichtung auf die Schicht 2 fokussiert ist. Der Träger I wird während der Modulation des Bündels (entsprechend den aufzuzeichnenden Signalen) in eine durch einen Pfeil 4 symbolisch dargestellte Bewegung versetzt, bei der der Träger 1 unter dem Bündel 3 derart vorbeigeführt wird, daß in der-Harzschicht 2 eine sehr dichte Spirale beschrieben wird.A laser radiation beam is shown by a simple arrow 3, which is not shown by a Device is focused on layer 2. The carrier I is during the modulation of the bundle (accordingly the signals to be recorded) in a movement represented symbolically by an arrow 4 offset, in which the carrier 1 is passed under the bundle 3 in such a way that in the resin layer 2 a very dense spiral is described.

Das oben beschriebene Gravurverfahren entspricht der ersten Phase des weiter oben angegebenen ersten bekannten Verfahrens. Aber, unter der Bedingung, daß die Schicht 2 mit einem Film aus verdampfbarem Material überzogen wird, kann man im Rahmen der Erfindung auch das genauere zweite Verfahren zur Herstellung der Mutterprägung verwenden.The engraving process described above corresponds to the first phase of the first mentioned above known procedure. But, on the condition that the layer 2 is covered with a film of vaporizable material, one can in the context of Invention also use the more precise second method for producing the mother embossing.

Fig. 2 zeigt die gleichen Teile wie Fig. 1 nach der ^₅ Behandlung der Schicht 2, die die aufeinanderfolgenden Prägungen der Spur erscheinen läßt. Die Wand 200 einer Vertiefung 20 soll im wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Trägers 1 sein, was im Fall einer sehr dünnen Schicht 2 (Bruchteil von Mikrometer) leicht zu erreichen ist und was im Fall von dickeren Schichten die Verwendung des weiter oben angegebenen zweiten Verfahrens voraussetzt. Die Sohle 201 der Vertiefung 20 läßt das Nickel hervortreten, dessen Freilegung Gegenstand eines sorgfältigen Abtragens und eines sorgfältigen Reinigens mittels herkömmlicher Produkte ist, die mit dem lichtempfindlichen Harz verwendet werden.Fig. 2 shows the same parts as Fig. 1 according to the ^ ₅ treatment of the layer 2, which makes it appear the successive embossings of the track. The wall 200 of a recess 20 should be essentially perpendicular to the surface of the support 1, which is easy to achieve in the case of a very thin layer 2 (fraction of a micrometer) and which, in the case of thicker layers, can be achieved using the second method given above presupposes. The sole 201 of the recess 20 reveals the nickel, the exposure of which is subject to careful ablation and cleaning by means of conventional products used with the photosensitive resin.

Danach kommt der erste Schritt der zweiten Phase, nämlich das Niederschlagen, beispielsweise durch Vakuumaufdampfung, einer gleichmäßigen Metallschicht in einer Vorrichtung bekannter Art. Der Träger 1 wird in der Glocke dieser Vorrichtung derart angeordnet, daß er das Metall auf der Spirale von Prägungen empfängt, die gleich der Vertiefung 20 (F i g. 2) sind. Gemäß der Darstellung in F i g. 3 soll die Höhe »h« des Metallniederschiags gleich oder so nahe wie möglich gleich der Dicke »e« der Ausgangsharzschicht sein. d.h. gleich der Tiefe der Vertielung 20. Unter diesen Bedingungen hat ein Quader 30, welcher eine Vertiefung ausfüllt, höchstens einen gemeinsamen Rand mit den benachbarten Teilen 41 und 42 der durch das Vorhandensein des Harzes überhöhten Metallschicht. Durch Vakuumaufdampfung kann diese Bedingung mit ausreichender Genauigkeit eingehalten werden, um im Verlauf des folgenden Schrittes ein gutes Resultat zu erzielen.This is followed by the first step of the second phase, namely the deposition, for example by vacuum vapor deposition, of a uniform metal layer in a device of known type. The carrier 1 is arranged in the bell of this device in such a way that it receives the metal on the spiral of embossings which are equal to the recess 20 (Fig. 2). According to the illustration in FIG. 3, the height "h" of the metal deposit should be equal to or as close as possible to the thickness "e" of the initial resin layer. that is to say equal to the depth of the indentation 20. Under these conditions, a cuboid 30 which fills a depression has at most a common edge with the adjacent parts 41 and 42 of the metal layer which is elevated due to the presence of the resin. By vacuum evaporation, this condition can be met with sufficient accuracy to achieve a good result in the course of the following step.

Im Verlauf des zweiten Schrittes der zweiten Phase behandelt man den mctallbedeckten Träger mit einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Azeton, welches das nichtbelichtele Harz auflösen kann. Die Erfahrung zeigt, daß, wenn die weiter oben angegebenen Bedingungen eingehalten werden, das Metall gleichzeitig mit der Harzunterschicht weggelost wird und daß man eine Reihe von »Buckeln« 30, 31, usw. erhält, die auf einer Spirallinie angeordnet sind auf die Aufzeichnung in Form einer Positivkopie materialisieren. Mit dieser Positivkopie kann man durch Warmpressen einer Platte aus thermoplastischem Material die gewünschte Anzahl von Reproduktionen der Ausgangsmutterprägung herstellen. During the second step of the second phase, the metal-covered carrier is treated with a Solvent, such as acetone, which can dissolve the non-exposed resin. Experience shows, that, if the above conditions are met, the metal simultaneously with the Resin sub-layer is dissolved away and that you get a series of "bumps" 30, 31, etc., which on a Spiral lines are arranged to materialize on the record in the form of a positive copy. With this Positive copy can be made by hot pressing a sheet of thermoplastic material the desired number of reproductions of the original mother embossing.

Das Metall, das gewählt wird, um die Operation des Niederschiagens unter Vakuum auszuführen, ist vorzugsweise Chrom oder Rhodium.The metal chosen to carry out the vacuum deposition operation is preferred Chrome or rhodium.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method of making a die for duplicating a video frequency signal recording, which starts from a carrier with a flat side, which in the course of a first Phase has received a mother embossing, which contains the signals corresponding wells and is formed in a layer of a material which can be released by an agent which without acting on a predetermined metal, characterized in that the method contains a second phase, which has at least the following two steps: «5

- a first step, which is the deposition of a layer of the metal on the master embossing includes, and

- a second step, which is the complete elimination of the material by the agent so that only metal protrusions are left that are firmly attached adhere to the wearer.

2. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is a rigid metallic Plate is.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the material as a photosensitive Resin and that the agent consists of a solvent for the unexposed resin.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the course of the second Step of the second phase of the precipitation by applying a metal by means of vacuum evaporation will be produced.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal is chromium.

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal is rhodium is.