DE2721608A1 - Stamping die for making video storage patterns on plastic disks - using volatile metal film contg. pattern for electroforming of die - Google Patents
Stamping die for making video storage patterns on plastic disks - using volatile metal film contg. pattern for electroforming of dieInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung einer NachbildungsmatrizeMethod of making a replica die
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, von einem aus Träger und Speicherschicht bestehenden Informationsspeicher, auf welchem die Information in Form eines zweidimensionalen Musters, einem sogenannten Amplitudenmuster, gespeichert ist, eine Nachbildungsmatrize mit dreidimensionaler Prägung herzustellen, mittels derer Folien mit einem dreidimensionalen Grübchenmuster, einem sogenannten- Phasenkontrastmus ter, für den Massenkonsum gepreßt werden können. Dabei wird die Speicherschicht für das Lochmuster so dick auf den Träger aufgetragen, wie die Tiefe der Grübchen sein soll, nach Aufbringen des Lochmusters die Speicherschicht mit einem elektrisch leitenden Film überzogen und durch galvanische Abscheidung auf dem Film die gewünschte dreidimensionale Prägung erzielt. Nach mechanischer Entfernung des Trägers werden Speicherschicht und Film chemisch abgeätzt, so daß die Nachbildungsmatrize mit ihrer dreidimensionalen Prägung übrigbleibt.Summary A method is proposed from one point of view Carrier and storage layer existing information storage on which the information stored in the form of a two-dimensional pattern, a so-called amplitude pattern is to produce a replica die with three-dimensional embossing, by means of those films with a three-dimensional dimple pattern, a so-called phase contrast ter that can be squeezed for mass consumption. This is the storage layer for the hole pattern applied as thickly as the depth of the dimples should be, after applying the hole pattern, the storage layer with an electrical conductive film coated and by electrodeposition on the film the desired three-dimensional embossing achieved. After mechanical removal of the carrier will be The storage layer and film are chemically etched away so that the replica die with its three-dimensional embossing remains.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize mit dreidimensionaler Prägung von einem Informationsspeicher, der einen Träger mit einer Speicherschicht aus verflüchtigbarem Material aufweist, in welcher eine Information in Form eines zweidimensionalen Lochmusters durch örtliche Verflüchtigung des Speicherschichtmaterials gespeichert wird.The invention relates to a method for producing a replica die with three-dimensional embossing from an information store that carries a carrier a storage layer made of volatilizable material, in which an information in the form of a two-dimensional hole pattern through local volatilization of the storage layer material is saved.
Solche Verfahren dienen dazu, Nachbildungs- oder Preßmatrizen zu gewinnen, mit denen sogenannte Bildspeicherplatten, auf welchen die in frequenzmodelierte Signale umgewandelten Video-Informationen in Gestalt spiralförmig aneinandergereihter Löcher in einer Speicherschicht gespeichert sind, nach Art des Schallplattenpreßverfahrens preiswert und in hohen Stückzahlen vervielfältigbar sind.Hierzu wird das zweidimensionale Amplitudenmuster der Bildspeicherplatte, wie es durch das Lochmuster dargestellt wird, in ein dreidimensionales, sogenanntes Phasenkontrastmuster,überführt. Ein Phasenkontrastmuster wird dadurch erzielt, daß die Reproduktionen der Bildspeicherplatte an denjenigen zellen ihrer Oberfläche sogenannte Grübchen besitzen, wo sich in dem Amplitudenmuster der Bildspeicher-Urplatte Löcher befinden. Diese Reproduktionen werden mit Hilfe der Nachbildungs- oder Preßmatrize aus durchsichtigen Kunststoffscheiben geprägt. Beim Auslesen im Wiedergabeverfahren werden die Grübchen dadurch identifiziert, daß der abtastende Laserstrahl an dem Übergang Oberfläche-Grübchen wie an einem Stufengitter aufgefächert wird und dadurch am Ort der registrierenden Fotozelle eine geringere Strahlungsstärke erzeugt. Die erforderliche Tiefe dieser Grübchen ist abhängig von der Art des Wiedergabeverfahrens, also davon, ob die Grübchen im Auflicht- oder Durchlichtverfahren abgetastet werden.Such methods are used to obtain replica or press dies, with the so-called image storage disks on which the frequency-modulated Signals converted video information in the form of a spiral lined up Holes are stored in a storage layer, like the record pressing process are inexpensive and can be reproduced in large numbers. This is what the two-dimensional Amplitude pattern of the image storage disk, as shown by the hole pattern is converted into a three-dimensional, so-called phase contrast pattern. A Phase contrast pattern is achieved by making reproductions of the image storage disk have so-called pits on those cells on their surface, where there are Amplitude pattern of the image memory master plate holes are located. These reproductions are made from transparent plastic discs with the help of the replica or press die embossed. When reading out in the reproduction process, the pits are identified by that the scanning laser beam at the surface-dimple transition as at one Step grille is fanned out and thus at the location of the registering photocell a lower radiation intensity is generated. The required depth of these dimples depends on the type of reproduction process, i.e. on whether the dimples in the Incident or transmitted light methods are scanned.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DT-OS 24 02 385) wird die Nachbildungsmatrize mit ihrer dreidimensionalen Prägung mit Hilfe eines Fotoresistverfahrensnach folgendem Prinzip hergestellt: Beschichten einer Trägerplatte mit einem lichtempfindlichen Harz (Fotolack) in einer Schichtdicke, die gleich der gewünschten Grübchentiefe und damit der Prägetiefe der Nachbildungsmatrize ist; Aufbringen einer dünneren, undurchsichtigen metallischen Speicherschicht; Einbrennen des Bildspeicher-Lochmusters mit einem konzentrierten Schreibstrahl, so daß die Speicherschicht in eine perforierte Maske umgewandelt wird; Belichten der lichtempfindlichen Schicht durch diese Maske hindurch; Entwickeln und Weglösen der belichteten Abschnitte der Schicht und Weiterverarbeiten der so erhaltenen dreidimensionalen Prägung zur einer Metallmatrize, vorzugsweise aus Nickel.In a known method of this type (DT-OS 24 02 385) is the Replica die with its three-dimensional embossing with the help of a photoresist process produced according to the following principle: Coating a carrier plate with a light-sensitive Resin (photoresist) in a layer thickness that is equal to the desired pit depth and thus the embossing depth is the replica die; Apply a thinner, opaque metallic storage layer; Burning in the image memory hole pattern with a concentrated write beam, so that the storage layer in a perforated Mask is converted; Exposing the photosensitive layer through this mask through; Development and removal of the exposed sections of the layer and further processing the three-dimensional embossing obtained in this way to form a metal matrix, preferably made of nickel.
Es ist auch ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize bekannt, das ebenfalls auf einem Fotoresistverfahren basiert (DT-OS 24 43 077). Dieses Verfahren verläuft nach folgendem Schema: Beschichten einer transparenten Trägerplatte mit einer undurchsichtigen dünnen Speicherschicht, in welche in üblicher Weise mit einem Laserstrahl das Bildspeicher-Lochmuster eingebrannt wird. Anschließend wird eine lichtempfindliche Schicht (Fotolack) mit einer Dicke, die gleich der gewünschten Grübchentiefe ist, auf der Oberfläche der Trägerplatte so aufgebracht, daß das Lochmuster bedeckt ist. Danach wird die lichtempfindliche Schicht durch die transparente Trägerplatte hindurch belichtet, wobei die perforierte Speicherschicht eine Lochmaske bildet. Anschließend wird das fotoempfindliche Material entwickelt und selektiv die unbelichteten Stellen weggelöst. Nach Abätzen der verbliebenen Speicherschicht bilden die anstelle der Löcher sich gebildeten Höcker aus gehärtetem lichtempfindlichen Material eine dreidimensionale Prägung, von welchem die metallene Matrize abgeprägt werden kann, die dann weiter zu einer Preßmatrize verarbeitet wird.It is also another method of making a replica die known, which is also based on a photoresist process (DT-OS 24 43 077). This procedure proceeds according to the following scheme: Coating a transparent Carrier plate with an opaque thin storage layer, in which in usual The image memory hole pattern is burned in using a laser beam. Afterward becomes a photosensitive layer (photoresist) with a thickness equal to the desired one Dimple depth is applied to the surface of the carrier plate so that the hole pattern is covered. Thereafter, the photosensitive layer is through the transparent carrier plate exposed through it, the perforated storage layer forming a shadow mask. The photosensitive material is then developed and the unexposed ones selectively Bodies dissolved away. After the remaining storage layer has been etched away, they form the instead of the holes formed bumps of hardened photosensitive material three-dimensional embossing from which the metal die can be embossed, which is then further processed into a press die.
Diese mit dem Fotoresistverfahren arbeitenden Herstellungsverfahren einer Nachbildungsmatrize sind jedoch mit einigen Nachteilen behaftet. So ist es relativ schwierig, die Beschichtung mit lichtempfindlichem Material, sogenanntem Fotolack, in der geforderten Gleichmäßigkeit und geringen Dicke über die relativ große Bildplattenoberfläche aufzutragen. Als Träger für die Speicherschicht können nur sehr teuere Glasplatten mit optischer Oberflächenqualität verwendet werden, weil nur sie resistent gegen die bei der Fotoresisttechnik verwendeten organischen Flüssigkeiten sind. Die Glasplatten können jedoch bei inneren Spannungen und nicht präziser Auswuchtung infolge der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit bei der Bildaufzeichnung oder bei der sogenannten Lack-Spinnbeschichtung explosionsartig zerspringen. Weiterhin sind bei diesem Fotoresistverfahren aufwendige UV-Belichtungseinrichtungen erforderlich, welche unter radialem Vorschub die rotierenden, mit Lack beschichteten Platten belichten müssen. Die ständigen und langwierigen Lackfilterungen mit teueren Filtern, sowie die Tatsache, daß durch die Anwesenheit des Fotolacks alle Prozesse bis einschließlich der Entwicklung des Fotolacks im Gelbraum oder in der Dunkelkammer und zusätzlich noch. unter clean-room-3edingungen durchgeführt werden müssen, lassen diese Verfahren wenig praktikabel erscheinen, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize anzugeben, das unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile bekannter Verfahren einfacher zu handhaben ist, keine hochwertigen Speicherschichtträger erfordert und bei nicht allzu hohen Anforderungen an eine spezialisierte Technik, die noch von jedermann beherrschbar ist, mit großer Zuverlässigkeit exakte Ergebnisse liefert.These manufacturing processes using the photoresist process a replica die, however, have some disadvantages. That's the way it is relatively difficult to coat with photosensitive material, so-called Photoresist, in the required uniformity and small thickness over the relative to apply large image plate surface. As a carrier for the storage layer can only very expensive glass plates with optical surface quality used because they are the only ones resistant to the organic substances used in photoresist technology Liquids are. The glass plates can, however, with internal stresses and not precise balancing due to the high speed of rotation during image recording or burst explosively with the so-called lacquer spin coating. Farther complex UV exposure equipment is required for this photoresist process, which expose the rotating, lacquer-coated plates with radial feed have to. The constant and lengthy paint filtering with expensive filters, as well the fact that due to the presence of the photoresist all processes up to and including the development of the photoresist in the yellow room or in the darkroom and additionally still. These procedures have to be carried out under clean room conditions appear impractical, the invention is therefore based on the object of a To specify a method of the type mentioned at the beginning for the production of a replica die, while avoiding the disadvantages of known methods described above is easier to use, does not require high-quality storage media and if the requirements for a specialized technology are not too high, which is still supported by can be controlled by anyone, delivers exact results with great reliability.
Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Speicherschicht mit einer Dicke auf dem Träger aufgebracht wird, die gleich der gewünschten Prägetiefe ist, daß in bekannter Weise durch selektive Verflüchtigung des Speicherschichtmaterials das Lochmuster erzeugt wird, daß die Speicherschicht unter maßstabsgetreuerErhaltung des Lochmusters mit einem elektrisch leitenden Film überzogen wird, daß auf dem Film durch galvanische Abscheidung ein die Nachbildungsmatrize darstellender Belag aufgebracht wird, daß anschließend der Träger entfernt und daß die verbliebene Speicherschicht und der Film von dem Belag selektiv chemisch abgeätzt werden.According to the present invention, this object is achieved by that the storage layer is applied to the carrier with a thickness which is the same the desired embossing depth is that in a known manner by selective volatilization of the storage layer material, the hole pattern is generated that the storage layer while keeping the hole pattern true to scale with an electrically conductive film is coated that on the film by electrodeposition a replica die Representative covering is applied that then the carrier is removed and that the remaining storage layer and the film are selectively chemically etched from the covering will.
Bei Anwendung dieses Verfahrens entfallen alle typischenlmit der Fotoresisttechnik verbundenffl Probleme, ohne daß vergleichsweise ähnliche Schwierigkeiten auftreten, da die anzuwendende Technik zum Aufbringen und Abätzen der verschiedenen Schichten und Filme unproblematisch und jedem Fachmann geläufig ist. Auch die Handhabung des Verfahrens wird wesentlich vereinfacht, da die einzelnen Bearbeitungsstufen des Informationsträgers nicht unter Dunkelkammer- und sonstigen beim Fotoresistverfahren vorgeschriebenen Bedingungen durchgefihrt werden müssen. Das Verfahren erlaubt die Verwendung von preiswerten Trägern zur Aufnahme der Informationsspeicherschicht, zum Beispiel Plexiglas.Using this process eliminates all of the typical photoresist techniques associatedffl problems without comparatively similar difficulties occurring, because the technique to be used for applying and etching off the various layers and films are unproblematic and familiar to every expert. The handling of the The process is significantly simplified because the individual processing stages of the Information carrier not under darkroom and other photoresist processes prescribed conditions must be carried out. The procedure allows the Use of inexpensive carriers to hold the information storage layer, for example plexiglass.
Aufwendige UV-Beiichtungseinrichtungen und langwierige Lackfilterungen mit teueren Filtern im Submikronbereich entfallen.Complex UV coating equipment and lengthy paint filtering with expensive filters in the submicron range are not necessary.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die die Speicherschicht aufnehmende Oberfläche des Trägers mit einem dünnen Metallfilm überzogen, Dadurch wird die notwendige Haftfestigkeit der nachfolgend aufzubringenden Speicherschicht auf dem Träger sichergestellt.In a first embodiment of the invention, this becomes the storage layer receiving surface of the carrier coated with a thin metal film, thereby becomes the necessary adhesive strength of the storage layer to be applied subsequently ensured on the carrier.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Träger eine Plexiglasplatte verwendet und der Metallfilm durch Auf-0 dampfen von Chrom in einer Schichtstärke von ca. 25 A erstellt.According to a further embodiment of the invention is used as a carrier a plexiglass plate is used and the metal film is made by vapor deposition of chrome created in a layer thickness of approx. 25 A.
Durch eine solche Chrombedampfung wird die Transparenz an der Stelle der Löcher im Amplitudenmuster des mit der Information versehenen Informationsspeidrs für den anschließenden Kontroll-Leseprozeß nicht beeinträchtigt.Such a chrome vapor deposition increases the transparency at the point the holes in the amplitude pattern of the information store provided with the information not impaired for the subsequent control reading process.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Speicherschicht durch Aufdampfen eines Gemisches aus Wismut und Selen auf den Metallfilm aufgebracht. Dieses Aufdampfverfahren, was mit herkömmlichen Mitteln der Bedampfungstechnik durchgeführt werden kann, hat den Vorteil, daß die Dicke dieser Speicherschicht aus Wismut und Selen im Vergleich zum Aufbringen der Fotolackschicht beim Fotoresistverfahren präziser bemessen werden kann. Damit wird eine höhere Toleranzgenauigkeit hinsichtlich der Grübchentiefe in den von der Nachbildungsmatrize abgeleiteten transparenten Kunststoffolien erzielt.According to a further embodiment of the invention, the storage layer applied to the metal film by vapor deposition of a mixture of bismuth and selenium. This vapor deposition process, which is carried out with conventional means of vapor deposition technology can be, has the advantage that the thickness of this storage layer of bismuth and Selenium is more precise compared to applying the photoresist layer in the photoresist process can be measured. This results in a higher tolerance accuracy in terms of Dimple depth in the transparent plastic films derived from the replica die achieved.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Gemisch aus Wismut und Selen, also die Speicherschicht, in einer Schichtdicke aufgedampft, die gleich ist bestimmten Bruchteilen der Wellenlänge der für die Informationswiedergabe von den mit der Nachbildungsmatrize gepreßten transparenten Kunststoffolien benutzten Strahlung. Diese Schichtdicke der Speicherschicht und damit die Grübchentiefe in den zur Wiedergabe benutzten Kunststoffolien wird von der Art des verwendeten Wiedergabeverfahrens vorgeschrieben und beträgt bei Wiedergabe im Auflichtverfahren od oder gn und bei Wiedergabe im Durchlichtverfahren 4n oder w7n-' wobei A die Wellenlänge der auslesenden Strahlung und n die Brechzahl der Kunststoffolie ist. Bei Auflicht auf der Grübchenseite beträgt n=1 und bei Auflicht auf der glatten Folienseite ist n=1,5.According to a further embodiment of the invention, the mixture made of bismuth and selenium, i.e. the storage layer, vapor-deposited in one layer thickness, which is equal to certain fractions of the wavelength for the reproduction of information of the transparent plastic sheets pressed with the replica die Radiation. This layer thickness of the storage layer and thus the depth of the pit in the plastic foils used for reproduction depends on the type of reproduction process used prescribed and amounts to od or gn and at when reproducing in the incident light method Playback in transmitted light method 4n or w7n- 'where A is the wavelength of the readout Radiation and n is the refractive index of the plastic film. In incident light on the dimple side n = 1 and with incident light on the smooth side of the film n = 1.5.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die mit dem Lochmuster versehene Speicherschicht mit einem weiteren Metallfilm überzogen. Dieser Metallfilm bildet eine Diffusionssperre, die eine Diffusion der Speicherschichtsubstanz in den für die galvanische Abscheidung des Belages erforderlichen elektrisch leitenden Film verhindert. Besonders bei einer Speicherschicht aus Wismut und Selen neigt erfahrungsgemäß das Selen ohne eine solche Diffusionssperre zur Bildung von Verbindungen mit den üblicherweise zur Erstellung des elektrisch leitenden Films verwendeten Materialien Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird als dieser weitere Metallfilm Chrom mit einer Schichtdicke von etwa o 100 A auf die Speicherschicht aufgedampft. Ein solcher Chromfilm ist einerseits genügend dünn, um die Abmessungen und Formen des Lochmusters nicht zu verfälschen und hat sich andererseits als Diffusionssperre einwandfrei bewährt, und zwar insbesondere bei einer selenhaltigen Speicherschicht und einem folgenden elektrisch leitenden Film aus Silber oder Kupfer.According to a further embodiment of the invention with the The memory layer provided with a hole pattern is covered with a further metal film. This Metal film forms a diffusion barrier that allows diffusion of the storage layer substance in the electrically conductive ones required for the galvanic deposition of the covering Film prevented. Tends especially with a storage layer made of bismuth and selenium experience has shown that selenium without such a diffusion barrier to form compounds with those commonly used to create the electrically conductive film Materials According to a preferred embodiment, this further metal film Chromium is vapor-deposited onto the storage layer with a layer thickness of about 100 Å. On the one hand, such a chrome film is sufficiently thin to accommodate the dimensions and shapes of the hole pattern not to falsify and on the other hand has proven to be a diffusion barrier Tried and tested, especially with a selenium-containing storage layer and a subsequent electrically conductive film made of silver or copper.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der elektrisch leitende Film auf den weiteren Metallfilm aufgedampft, wobei zum Aufdampfen vorteilhaft Kupfer verwendet wird. Ein solcher Kupferfilm hat eine hinreichend gute elektrische Leitfähigkeit, um die galvanische Abscheidungdes die Matrize bildenden Belages zu gewährleisten, bei guter Verdampfbarkeit des Kupfers eine hinreichend feinkörnige Gefüge- und Oberflächenbeschaffenheit, um das Lochraster der Speicherschicht form- und abmessungsgetreu einzuhüllen, ist in normaler Atmosphäre hinreichend lagerfähig, leicht von Oxyden zu reinigen, optimal von Netzmitteln benetzbar, um im galvanischen Bad keine Hohlraumbildung infolge unbenetzter Stellen zuzulassen, leicht von dem galvanisch niedergeschlagenen Belag der Nachbildungsmatrize abätzbar und zudem noch preiswert und handelsüblich.According to a further embodiment of the invention, the electrical conductive film vapor deposited on the further metal film, advantageous for vapor deposition Copper is used. Such a copper film has sufficiently good electrical properties Conductivity in order to the galvanic deposition of the coating forming the die ensure, with good evaporability of the copper, a sufficiently fine-grained Structure and surface properties in order to shape the hole pattern of the storage layer and encased true to size, is sufficiently storable in a normal atmosphere, easy to clean of oxides, optimally wettable by wetting agents, for galvanic Bad to not allow cavitation due to unwetted areas, easy from that the galvanically deposited coating of the replica die can be etched and moreover inexpensive and commercially available.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Kupferfilm in einer Schichtdicke von etwa 2000 - 3000 Å aufgedampft. Bei einer solchen Schichtdicke erfolgt eine einwandfreie Abätzung des Kupferfilms von dem niedergeschlagenen Belag bei gleichzeitiger Wahrung von Formen- und Abmessungstreue des Lochmusters.According to a further embodiment of the invention, the copper film vapor-deposited in a layer thickness of about 2000 - 3000 Å. With such a layer thickness the copper film is perfectly etched from the deposited coating while at the same time maintaining the accuracy of shape and dimensions of the hole pattern.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur galvanischen Abscheidung des die Nachbildungsmatrize bildenden Belages der Informationsspeicher in ein Nickelsulfamatbad eingebracht. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dabei der Speicher in eine Einspannvorrichtung eingespannt und mit der Einspannvorrichtung in das galvanische Bad verbracht. Mit Hilfe dieser Einspannvorrlchtung wird beim Galvanisieren ein Verbiegen des Trägers infolge der im galvanischen Niederschlag unvermeidlich auftretenden Spannung vermieden.According to a further embodiment of the invention, the galvanic Deposition of the coating of the information memory that forms the replica matrix placed in a nickel sulfamate bath. According to a preferred embodiment the memory is clamped in a clamping device and with the clamping device placed in the galvanic bath. With the help of this clamping device, the Electroplating is a bending of the support as a result of the electrodeposition inevitably occurring tension avoided.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Einspannvorrichtung derart im galvanischen Bad angeordnet, daß der Informationsspeicher im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, und die Einspannvorrichtung vertikal auf- und abbewegt. Durch diese Maßnahmen werden die bei der Elektrolyse entstehenden Wasserstoffbläschen von der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht weggeschwemmt, so daß keine poren-oder narbenartige Vertiefungen in der dem elektrisch leitenden Film zugekehrten Seite der Metallabscheidung entstehen, welche das Lochmuster verfälschen würden. Dieser Effekt kann unterstützt werden durch Zusatz eines nichtschäumenden anionischen Netzmittels (z.B. Laurylsulfat) in das galvanische Bad.According to a further embodiment of the invention, the clamping device so arranged in the galvanic bath that the information memory essentially aligned vertically and the jig is vertical moved up and down. These measures reduce the electrolysis Hydrogen bubbles washed away from the surface of the electrically conductive layer, so that no pore-like or scar-like depressions in the electrically conductive The side of the metal deposit facing the film occurs, which falsifies the hole pattern would. This effect can be supported by adding a non-foaming one anionic wetting agent (e.g. lauryl sulfate) in the electroplating bath.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird nach Abscheiden des die Nachbildungsmatrize darstellenden Belages an dem elektrisch leitenden Film der Informationsspeicher dem galvanischen Bad entnommen und in deionisiertem Wasser gespült.According to a further embodiment of the invention, after deposition of the coating representing the replica die on the electrically conductive film the information store is taken from the galvanic bath and placed in deionized water flushed.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach Aufbringen des galvanischen, die Nachbildungsmatrize darstellenden Belages der Träger durch mechanisches Abziehen des Trägers vom Belag entfernt. Die dabei bei Verwendung eines Trägers aus Plexiglas eventuell verbleibenden Plexiglasreste werden vorteilhaft durch Dichlormethan und einer etwa zehnminütigen Ultrabeschallung entfernt.According to a preferred embodiment of the invention is according to Application of the galvanic coating of the carrier that represents the replica die removed from the pavement by mechanically pulling the carrier off. Which when using Plexiglass residues possibly remaining on a carrier made of Plexiglas are advantageous removed by dichloromethane and ultrasound for about ten minutes.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Metallfilme aus Chrom durch eine Ätzlösung entfernt werden, die aus einer Komponente von 500 g unmittelbar vor dem Ätzvorgang in einem Liter destilliertem Wasser gelöster Natronlauge (NaOH) und einer Komponente aus 333 g in 1 Liter destilliertem Wasser gelöstem roten Blutlaugensalz besteht, und daß die beiden Komponenten unmittelbar vor dem Ätzvorgang gemischt werden. Dabei ist vorteilhaft, daß die Abätzung bei Raumtemperatur etwa 10 min lang unter ständigem leichten Umrühren erfolgt.Another embodiment of the invention is characterized in that the two metal films made of chromium are removed by an etching solution, which consists of a component of 500 g sodium hydroxide solution (NaOH) dissolved in one liter of distilled water and a component of 333 g in 1 liter of red blood liquor salt dissolved in distilled water exists, and that the two components are mixed immediately before the etching process. It is advantageous that the etching takes place at room temperature for about 10 minutes with constant gentle stirring.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Nachbildungsmatrize in einer in eine Edelstahlküvette eingebrachten Ätzlösung aus einer Komponente von 500 g unmittelbar vor dem Behandlungsvorgang in 1 1 destilliertem Wasser gelöster Natronlauge (NaOH) und einer Komponente von 333 g in 1 1 destilliertem Wasser gelöstem roten Blutlaugensalz (K3EFe(CN)6)3, die unmittelbar vor dem Behandlungsvorgang gemischt werden, bei ca. 400 C einer etwa fünfminütigen Ultrabeschallung ausgesetzt.According to a further embodiment of the invention, the replica die in an etching solution made from a component of 500 g immediately before the treatment process in 1 1 distilled Water dissolved sodium hydroxide solution (NaOH) and a component of 333 g in 1 1 distilled Water dissolved red blood liquor salt (K3EFe (CN) 6) 3, taken immediately before the treatment process are mixed, exposed to ultrasound for about five minutes at approx. 400 C.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dann die Nachbildungsmatrize unter fließendem deionisierten Wasser abgespült, nachfolgend etwa 5 min in destilliertem Wasser gewässert und anschließend vertikal stehend in Zimmerluft getrocknet.According to a further embodiment of the invention, the replica die is then used rinsed under running deionized water, then in distilled water for about 5 min Watered with water and then dried in room air standing vertically.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Abätzung des elektrisch leitenden Films aus Kupfer die Nachbildungsmatrize einer frisch angesetzten Lösung von 20 Gew.-% Ammoniumperoxodisulfat ((NH4)2S208) mit Netzmittelzusatz bei Zimmertemperatur fir die' Dauer von etwa 2 min unter ständigem leichten Umrühren ausgesetzt.According to a further embodiment of the invention, for etching of the electrically conductive film made of copper, the replica die of a freshly set one Solution of 20% by weight ammonium peroxodisulfate ((NH4) 2S208) with added wetting agent Room temperature for about 2 minutes with constant gentle stirring exposed.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Nachbildungsmatrize zunächst in deionisiertem Wasser abgespült und nachfolgend in mehrfach destilliertem Wasser bei Zimmertemperatur einer ca. fünfminütigen Ultrabeschallung ausgesetzt.According to a further embodiment of the invention, the replica die first rinsed in deionized water and then in several times distilled water Water exposed to ultrasound for about five minutes at room temperature.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dann die Nachbildungsmatrize in mehrfach destilliertem Wasser ca.According to a further embodiment of the invention, the replica die is then used in repeatedly distilled water approx.
5 min gewässert und bei Zimmertemperatur in staubfreier Luft vertikal stehend getrocknet und aufbewahrt. Dabei hat sich vierfach destilliertes Wasser als ausreichend erwiesen. Durch eine solche Behandlung der Nachbildungsmatrize muß diese nicht unmittelbar weiterverarbeitet, sondern kann beliebig lange gelagert werden.Watered for 5 min and vertical at room temperature in dust-free air dried upright and stored. This has four times distilled water proved to be sufficient. Such treatment of the replica die must these are not processed immediately, but can be stored for any length of time will.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt eines schematisch dargestellten Informationsspeichers nach Durchlaufen des galvanischen Bades und Figur 2 eine schematische Darstellung einer Einspannvorrichtung zur Aufnahme des InformationsspeideYs während des galvanischen Bades, teilweise geschnitten.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing described in more detail. Show it: Figure 1 is a section of a schematically shown information memory after passing through the galvanic Bades and Figure 2 is a schematic representation of a clamping device for receiving of the information supply during the galvanic bath, partially cut.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize mit dreidimensionaler Prägung von einem Informationsspeicher, der einen Träger mit einer Speicherschicht aus verflüchtigbarem Material aufweist und die Information in Form eines zweidimensionalen Lochmusters trägt, wird anhand eines als sogenannte Bildspeicherplatte ausgebildeten Informationsspeicherserläutert. Eine solche Bildspeicherplatte 9 weist als Träger eine Plexiglasplatte 1 (Fig.1) auf. In den wesentlichsten Verfahrensschritten wird auf die Plexiglasplatte 1 eine Speicherschicht 3 mit einer Dicke aufgebracht, die gleich der gewinschten Prägetie#fe ist, anschließend durch selektive Verflüchtigung des Speicherschichtmaterials in be-, kannter Weise das Lochmuster erzeugt, danach die Speicherschicht3 unter maßstabsgetreuer Erhaltung des Lochmusters mit einem elektrisch leitenden Film 5 überzogen und durch galvanisc-he Abscheidung ein die Nachbildungsmatrize darstellender Belag 6 aufgebracht. Danach werden die Plexiglasplatte 1 entfernt und die verbliebene Speicherschicht) und der Film von dem Belag 6 chemisch abgeätzt. Zurück' bleibt der Belag 6, der die Nachbildungsmatrize darstellt.The method according to the invention for producing a replica die with three-dimensional embossing from an information store that carries a carrier a storage layer made of volatilizable material and the information in the form of a two-dimensional hole pattern is based on what is known as a Image storage disk formed information storage explained. Such an image storage disk 9 has a Plexiglas plate 1 (FIG. 1) as a carrier. In the most important procedural steps a storage layer 3 is applied to the plexiglass plate 1 with a thickness, which is equal to the desired embossing depth, then through selective volatilization of the storage layer material in a known manner, the hole pattern is generated, then the storage layer 3 with true-to-scale preservation of the hole pattern with a Electrically conductive film 5 coated and by electroplating a die Covering 6 representing replica matrices is applied. After that the plexiglass plate 1 removed and the remaining storage layer) and the film from the covering 6 chemically etched off. What remains is the covering 6, which represents the replica die.
In Figur 1 ist ein Schnitt der Bildspeicherplatte 9 dargestellt, von der eine Nachbildungsmatrize abgenommen werden soll. Die dargestellte Bildspeicherplatte 9 befindet sich bereits in einem mittleren Verfahrens stadium zur Herstellung der Nachbildungsmatrize, in welchem alle erforderlichen Schichten äuf der Plexiglasplatte 1 aufgebracht worden sind und nunmehr nach Verlassen des galvanischen Bades durch Ablösen der Plexiglasplatte 1 und Abätzen der verschiedenen Schichten das Herausschälen der Nachbildungsmatrize einsetzt.A section of the image storage disk 9 is shown in FIG from which a replica die is to be removed. The image storage disk shown 9 is already at an intermediate stage in the process of producing the Replica die in which all the necessary layers are placed on the plexiglass plate 1 have been applied and now through after leaving the electroplating bath Peel off the plexiglass plate 1 and etch off the various layers, peeling it off the replica die sets in.
Zur Herstellung einer Nachbildungsmatrize wird im einzelnen folgendermaßen verfahren: Zunächst muß dafür gesorgt werden, daß die die Speicherschicht 3 aufnehmende Oberfläche der Plexiglasplatte 1 blank, absolut sauber und in ihrer mikroskopischen Rauhigkeit von optischer Qualität ist und makroskopisch keine größeren Unebenheitsunterschiede aufweist als sie die Nachführregelung für die Fokusierung des zum Aufschreiben der Information benutzten Laserschreibstrahls verkraften kann. Da letztgenannte Anforderungen gewöhnlich von handelüblichem Plexiglas höherer Qualität erfüllt wird, ist also lediglich auf die Sauberkeit der Oberfläche der Plexiglasplatte 1 zu achten.To produce a replica die, the following is detailed method: First of all, it must be ensured that the storage layer 3 receiving Surface of the plexiglass plate 1 blank, absolutely clean and in its microscopic Roughness is of optical quality and macroscopically no major differences in unevenness when it has the tracking control for focusing the to write down the Information used laser writing beam can cope with. Because the latter requirements is usually met by commercial Plexiglas of higher quality, so is just pay attention to the cleanliness of the surface of the Plexiglas plate 1.
Auf der Oberfläche der Plexiglasplatte 1 wird nunmehr ein dünner Metallfilm 2 aus Chrom von etwa 25 Å Stärke aufgedampft. Durch diesen Metallfilm 2 wird die Transparenz der Plexiglasplatte 1 nicht beeinträchtigt. Der Metallfilm 2 aus Chrom sorgt für ausreichende Haftfestigkeit der Speicherschicht 3 auf der Plexiglasplatte 1, die nachfolgend aus einem Gemisch aus Wismut und Selen auf dem Metallfilm aufgedampft wird. Dabei wird die Schichtdicke entsprechend der gewünschten Prägetiefe gewählt, das heißt derjenigen Tiefe einer dreidimensionalen Prägung, die mit Hilfe der Nachbildungsmatrize in transparenten Kunststofffolien für den Massenkonsum erzeugt werden soll. Diese Prägetiefe ist die Tiefe der durch die dreidimensionale Prägung in diesen Kunststoffolien erzeugten Grübchen, die je nach Art des Wiedergabeverfahrens einen bestimmten Bruchteil der Wellenlänge der Strahlung, die für die Informationswiedergabe von den gepreßten Kunststoffolien verwendet wird, beträgt. Dieser bestimmter Bruchteil beträgt für Wiedergabe im Auflichtverfahren oder und für Wiedergabe im Durchlichtverfahren 2kn-1) oder #, wobei A die Wellenlänge und n die Brechzahl der Kunststoffolie ist. Bei Auflicht auf der Grübchenseite beträgt n=1 und bei Auflicht auf der glatten Folienseite n=1,5. Da üblicherweise für das Wiedergabeverfahren ein konzentrierter Laser benutzt wird, muß also die Tiefe dieser Prägung bzw. der Grübchen entsprechend obengenanntem Bruchteil der Wellenlänge des Lasers sein. Entsprechend dieser Grübchentiefe wird die Speicherschicht 3 bemessen, wobei von erheblichem Vorteil ist, daß mit den bekannten Verfahren der Bedampfungstechnik diese Speicherschicht in der gewünschten Dicke präzise eingestellt werden kann.A thin metal film is now on the surface of the Plexiglas plate 1 2 vapor-deposited from chromium about 25 Å thick. Through this metal film 2, the Transparency of the Plexiglas plate 1 is not impaired. The metal film 2 made of chrome ensures sufficient adhesive strength of the storage layer 3 on the Plexiglas plate 1, which is subsequently vapor-deposited from a mixture of bismuth and selenium on the metal film will. The layer thickness is selected according to the desired embossing depth, that is, the depth of a three-dimensional embossing that is created with the help of the replica die to be produced in transparent plastic films for mass consumption. These Embossing depth is the depth of the three-dimensional embossing in these plastic films generated dimples which, depending on the type of reproduction process, have a certain fraction the wavelength of the radiation required for the reproduction of information from the pressed Plastic sheeting is used. That particular fraction is for Reproduction in the incident light method or and for reproduction in the transmitted light method 2kn-1) or #, where A is the wavelength and n is the refractive index of the plastic film. at Incident light on the dimple side is n = 1 and with incident light on the smooth side of the film n = 1.5. Since a concentrated laser is usually used for the reproduction process is, so the depth of this embossing or the dimples must correspond to the above Fraction of the wavelength of the laser. According to this The storage layer 3 is dimensioned with a dimple depth, which is of considerable advantage is that with the known methods of vapor deposition, this storage layer can be precisely adjusted in the desired thickness.
Danach werden in bekannter Weise die aufzuzeichnenden Video-Signale in Gestalt spiralförmig aneinandergereihter Löcher im Takte der Frequenzmodulation der Video-Signale von einem Laser in die Speicherschicht eingebrannt, so daß ein die Information speicherndes Lochmuster entsteht. In Figur 1 ist ein solches Loch in der Speicherschicht 3 mit 7 bezeichnet.The video signals to be recorded are then recorded in a known manner in the form of spirally lined up holes in the cycle of frequency modulation of the video signals from a laser burned into the storage layer, so that a the information-saving hole pattern is created. In Figure 1 there is such a hole denoted by 7 in the storage layer 3.
Nach Aufbringen der Video-Information wird die Speicherschicht 3 mit einem weiteren Metallfilm 4 aus Chrom bedampft, wobei eine Filmdicke von ungefähr 100 Ä angestrebt wird. Dieser als Diffusionssperre wirkende Metallfilm 4 ist einerseits dick genug, um eine Diffusion der Speicherschichtsubstanz, insbesondere des Selens, in den noch später aufzubringenden elektrisch leitenden Film 5 zu verhindern und andererseits genügend dünn, um Formen und Abmessungen des darunterliegenden Lochmusters nicht zu verfälschen.After the video information has been applied, the storage layer 3 is also included a further metal film 4 made of chrome, with a film thickness of approximately 100 Å is aimed for. This metal film 4, which acts as a diffusion barrier, is on the one hand thick enough to allow diffusion of the storage layer substance, especially selenium, in the electrically conductive film 5 to be applied even later, and on the other hand, thin enough to accommodate the shapes and dimensions of the underlying hole pattern not to falsify.
Auf diesem Metallfilm 4 aus Chrom wird nunmehr der elektrisch leitende Film 5 aufgedampft, wobei als Bedampfungsmgtexial Kupfer gewählt wird. Kupfer vereinigt alle Eigenschaftin, die von einem solchen elektrisch leitenden Film 5 im Hinblick auf das nachfolgende galvanische Bad gefordert werden. Kupfer hat eine hinreichend gute elektrische Leitfähigkeit, um die galvanische Abscheidung des die Nachbildungsmatrize bildenden Belages 6 zu gewährleisten, hat eine gute Verdampfbarkeit und bildet ein hinreichend feinkörniges Kondensat, um das Lochmuster der Speicherschicht 3 form- und abmessungsgetreu einzuhüllen, ist hinreichend in normaler Atmosphäre lagerfähig, leicht von Oxyden zu reinigen, optimal von Netzmitteln benetzbar, selektiv von dem galvanisch niedergeschlagenen Metall abätzbar und zudem preiswert und handelsüblich. Bei dem Kupferfilm 5 wird eine Stärke von ungefähr 2000 - 3000 A als optimal angesehen, da diese Filmdicke eine einwandfreie Abätzung des Kupfers, die Wahrung der Formen und Abmessungstreue des Lochmusters und eine noch hinreichende Feinkörnigkeit des Kondensats ermöglicht.On this metal film 4 made of chromium is now the electrically conductive Film 5 is vapor-deposited, with copper being selected as the vapor-deposition material. Copper united all of the properties possessed by such an electroconductive film 5 in view of to the subsequent galvanic bath. Copper has a sufficient one good electrical conductivity to the electrodeposition of the replica die To ensure forming coating 6 has good evaporability and forms a Sufficiently fine-grained condensate to form the hole pattern of the storage layer 3 and encased true to size, is sufficiently storable in a normal atmosphere, easy to clean of oxides, optimally wettable by wetting agents, selective from that Electroplated metal can be etched and is also inexpensive and commercially available. In the copper film 5, a thickness of about 2000-3000 Å becomes optimal viewed, since this film thickness is a perfect etch of the copper, preserving the shapes and dimensional accuracy of the hole pattern and a still sufficient fine grain of the Condensate allows.
Nach Aufbringen des Kupferfilms 5 wird die so beschichtete Bildspeicherplatte 9 in eine Einspannvorrichtung 10 gespannt, um die elektrische Kontaktierung zu ermöglichen und bei der nachfolgenden Galvanisierung ein Verbiegen der Plexiglasplatte 1 infolge der im galvanischen Niederschlag unvermeidlich auftretenden Spannungen zu vermeiden. Diese Einspannvorrichtung 10 für einen scheibenförmigen Träger mit zentralem Aufnahmeloch 8 - wie ihn die Plexiglasplatte 1 darstellt - besteht im wesentlichen aus einer die Bildspeicherplatte 9 aufnehmenden ebenen Spannplatte 11 mit einer zentralen Bohrung 12, durch welche eine Spannschraube 13 hindurchtritt und an der Unterseite der Spannplatte 11 in einer Mutter 14 verschraubbar ist. Auf der Oberfläche der Spannplatte 11 erstreckt sich längs der Peripherie ein kreisringförmiger Spannring 15, der mittels Schrauben 16 in Gewindebohrungen 17 der Spannplatte 11 verschraubbar ist. Der Spannring 15 weist einen Vorsprung 18 auf, der mit dem Spannring 15 ein Ringnut 19 bildet und den Außenrand der Plexiglasplatte 1 übergreift. Zum Einspannen der Bildplatte 9 in die Rinspannvorrichtung 10 wird die Bildplatte 9 so auf die Spannplatte 11 aufgelegt, daß die Ringnut 19 des Spannrings 15 die Plexiglasplatte 1 umfaßt. Nach Verschrauben des Spannrings 15 auf der Spannplatte 11 wird somit die Plexiglasplatte 1 konzentrisch zum zentralen Aufnahmeloch 8 der Spannplatte 11 fixiert. Da die zentrale Bohrung 12 der Plexiglasplatte 1 im Durchmesser hinreichend kleiner als das Aufnahmeloch 8 der Spannplatte 11 gewählt ist, wird sichergestellt, daß das infolge des Auswuchtens der Plexiglasplatte 1 mehr oder weniger exzentrisch liegende Aufnahmeloch 8 stets die zentrale Bohrung 12 voll umfaßt. Danach wird die Spannschraube 13 durch das Aufnahmeloch 8 und durch die zentrale Bohrung 12 der Spannplatte 11 hindurchgeführt und in der Mutter 14 verschraubt. Die Spannschraube 13 dient gleichzeitig als elektrische Kontaktgabe. Der Spannring 15 ist so ausgebildet, daß bei auf der Spannplatte 11 verschraubtem Spannring 15 letzterer und die Spannplatte 11 eine Schale bilden. Diese Schale ermöglicht erforderlichenfalls als nächsten Verfahrensschritt eine Behandlung der Kupferoberfläche des elektrisch leitenden Films 5 mit Netzmitteln.After the copper film 5 has been applied, the image storage plate coated in this way becomes 9 clamped in a clamping device 10 to enable electrical contact and bending of the Plexiglas plate 1 as a result of the subsequent electroplating to avoid the voltages that inevitably occur in the galvanic precipitation. This clamping device 10 for a disk-shaped carrier with a central receiving hole 8 - as it represents the Plexiglas plate 1 - consists essentially of one the image storage plate 9 receiving flat clamping plate 11 with a central Bore 12 through which a clamping screw 13 passes and on the underside the clamping plate 11 can be screwed into a nut 14. On the surface of the Clamping plate 11 extends along the periphery of an annular clamping ring 15, which can be screwed into threaded bores 17 of the clamping plate 11 by means of screws 16 is. The clamping ring 15 has a projection 18 which engages with the clamping ring 15 Forms annular groove 19 and overlaps the outer edge of the Plexiglas plate 1. For clamping the image plate 9 in the Rinspannvorrichtung 10, the image plate 9 is so on Clamping plate 11 is placed so that the annular groove 19 of the clamping ring 15 is the Plexiglas plate 1 includes. After screwing the clamping ring 15 on the clamping plate 11 is thus the Plexiglas plate 1 concentric to the central receiving hole 8 of the clamping plate 11 fixed. Since the central bore 12 of the Plexiglas plate 1 is sufficient in diameter is selected smaller than the receiving hole 8 of the clamping plate 11, it is ensured that that the more or less eccentric as a result of the balancing of the Plexiglas plate 1 lying receiving hole 8 always encompasses the central bore 12 fully. After that, the Clamping screw 13 through the receiving hole 8 and through the central bore 12 of the Clamping plate 11 passed through and screwed into nut 14. The tension screw 13 also serves as an electrical contact. The clamping ring 15 is designed so that at on the clamping plate 11 screwed clamping ring 15 of the latter and the clamping plate 11 form a shell. This shell allows if necessary the next step is a treatment of the copper surface of the electrical conductive film 5 with wetting agents.
Eine solche Netzmittelbehandlung ist gegebenenfalls erforderlich, um im galvanischen Bad eine totale Benetzung der Kupferoberflache mit dem Elektrolyten sicherzustellen. Dieses Netzmittel wird in die von Spannring 15 und Spannplatte 11 der Einspannvorrichtung 10 gebildeten Schale gegeben und während des Einwirkens des Netzmittels vorteilhaft die Einspannvorrichtung 10 geschwenkt.Such a wetting agent treatment may be necessary, in order to ensure total wetting of the copper surface with the electrolyte in the galvanic bath to ensure. This wetting agent is in the clamping ring 15 and clamping plate 11 given the jig 10 formed shell and during the action of the wetting agent, the clamping device 10 is advantageously pivoted.
Danach wird die in der Einspannvorrichtung 10 festgehaltene Bildspeicherplatte Q kurz mit deionisiertem Wasser bespült bzw.Thereafter, the image storage disk held in the jig 10 becomes Q briefly rinsed with deionized water or
noch netzmittelfeucht zusammen mit der Einspannvorrichtung 10 vertikal stehend in den bereits an Spannung angeschlossenen Elektrolyten gebracht und damit sofort unter Strom gesetzt. Als Elektrolyt wird ein Nickelsulfamatbad verwendet. Es beginnt eine sogenannte Vorvernickelung für etwa 2 Stunden bei ca.still moist with wetting agent together with the clamping device 10 vertically standing in the electrolyte already connected to voltage and thus Immediately energized. A nickel sulfamate bath is used as the electrolyte. So-called pre-nickel plating begins for about 2 hours at approx.
600 C mit einer Stromdichte von etwa 245 mA/dm2. Anschließend erfolgt für weitere etwa 5 Stunden die Endvernickelung bei einer Stromdichte von ca. 4,7 mA/dm2 und einer Temperatur von ca.600 C with a current density of about 245 mA / dm2. Then takes place for a further 5 hours the final nickel plating at a current density of approx. 4.7 mA / dm2 and a temperature of approx.
600 C. Dabei muß durch Auf- und Abschwenken der Einspannvorrichtung 10 und damit der Bildspeicherplatte 9 parallel zu ihrer Oberfläche für ein einwandfreies Abperlen der entstehenden Wasserstoffgas-Bläschen gesorgt werden. Die vorgenannten Strom-, Zeit- und Temperaturangaben gelten für ein Sulfamatbad mit einer Nickelionenkonzentration zwischen 85 und 89 g/l, einer Chlorionenkonzentration von maximal 1,5 g/l und einem pH-Wert von 4, zu dessen Aufrechterhaltung 40 g Borsäure je Liter zugesetzt werden. Als Anode wird Elekt<Aytnickel verwendet. Die abgeschiedene Nickelschicht ist etwa 0,25 + 0,05 mm dick, was zum Einspannen der von der Nickelschicht gebildeten Nachbildungsmatrize in eine Preßform ausreicht.600 C. The clamping device must be swiveled up and down 10 and thus the image storage disk 9 parallel to its surface for a perfect The resulting hydrogen gas bubbles are beaded off. The aforementioned Current, time and temperature data apply to a sulfamate bath with a nickel ion concentration between 85 and 89 g / l, a chlorine ion concentration of a maximum of 1.5 g / l and one pH value of 4, 40 g of boric acid are added per liter to maintain it. Electrolyte nickel is used as the anode. The deposited nickel layer is about 0.25 + 0.05 mm thick, which allows for clamping the formed by the nickel layer Replica die in a mold is sufficient.
Nach Beendigung der Nickelabscheidung wird die mit Nickel beschichtete Bildspeicherplatte 9 aus der Einspannvorrichtung 10 entnommen. Nach gründlicher Spülung mit deionisiertem Wasser werden nunmehr in weiteren Verfahrensschritten die Plexiglasplatte 1, die verschiedenen Metalifilme und die verbliebene Speicherschicht 3 von dem Nickelbelag 6 getrennt. Zunächst wird die Plexiglasplatte 1 durch mechanisches Abziehen entfernt, wobei geringfügig Plexiglasreste auf dem ersten Chromfilm 2 haften bleiben können. Diese Plexiglasreste werden durch Dichlormethan zusammen mit einer zehnminütigen Ultrabeschallung entfernt. Anschließend erfolgt das selektive Abätzen der beiden Chromfilme 2 und 4 mittels einer Ätzlösung, die sich aus den Komponenten 500 g frisch vor dem Ätzvorgang in 1 Liter destilliertem Wasser gelöster Natronlauge (NaOH) und 333 g in 1 Liter destilliertem Wasser gelösten roten Blutlaugensalz (K3[Fe(CN)6)] zusammensetzt. Die beiden Komponenten werden unmittelbar vor dem Ätzvorgang zusammengegossen. Die erforderliche Ätzzeit beträgt etwa 10 min bei Raumtemperatur und unter ständigem leichten Umrühren. Hierbei hebt sich die von den beiden Chromfilmen 2 und 4 eingeschlossene Speicherschicht 3 unter Bildung von winzigen Flitterteilchen ab. Diese Ätzung greift Kupfer nicht nennenswert und Nickel überhaupt nicht an.After the nickel deposition has ended, the one coated with nickel Image storage disk 9 removed from jig 10. After more thorough Rinsing with deionized water are now in further process steps the Plexiglas plate 1, the various metal films and the remaining storage layer 3 separated from the nickel coating 6. First, the Plexiglas plate 1 is mechanically Removed peeling, with slight plexiglass residues adhering to the first chrome film 2 can stay. These plexiglass remnants are combined with a dichloromethane ten minutes away from ultrasound. This is followed by selective etching of the two chrome films 2 and 4 by means of an etching solution, which is made up of the components 500 g sodium hydroxide solution freshly dissolved in 1 liter of distilled water before the etching process (NaOH) and 333 g of red blood liquor salt (K3 [Fe (CN) 6)] dissolved in 1 liter of distilled water composed. The two components are cast together immediately before the etching process. The required etching time is about 10 minutes at room temperature and under constant stir gently. Here, the one enclosed by the two chrome films 2 and 4 is raised Storage layer 3 with the formation of tiny tinsel. This etching takes effect Copper not worth mentioning and nickel at all.
Der so von der Plexiglasplatte 1 getrennte Nickelbelag bildet bereits die Nachbildungsmatrize, die noch in einer gleichen wie vorstehend beschriebenen Ätzlösung, die in eine Edelstahlküvette eingebracht ist, bei ca. 400 C einer etwa fünfminütigen Ultrabeschallung ausgesetzt wird. Anschließend erfolgt Abspülen der Matrize unter fließendem deionisierten Wasser, ein fünfminütiges Wässern in destilliertem Wasser und Trocknung in Zimmerluft bei vertikal stehender Matrize.The nickel coating separated from the Plexiglas plate 1 already forms the replica die, which is still in a same as described above Etching solution, which is introduced into a stainless steel cuvette, at approx. 400 C. is exposed to ultrasound for five minutes. This is followed by rinsing off the Die under running deionized water, soaking in distilled water for five minutes Water and drying in room air with the die standing vertically.
Die nunmehr lediglich noch den Kupferfilm 5 tragende Nachbildungsmatrize wird zur selektiven Abätzung des Kupferfilms 5 in eine frisch angesetzte Lösung von 20 Gew.-% Ammoniumperoxodisulfat ((NH4)2S208) gebracht und dort etwa 2 min unter ständigem leichten Umrühren belassen. Nach Ende der Ätzzeit wird die Nachbildungsmatrize mit deionisiertem Wasser abgespült und bei Zimmertemperatur einer mindestens fünfminütigen Ultrabeschallung in mehrfach destilliertem Wasser ausgesetzt, um noch mikroskopisch kleine Verunreinigungen zu entfernen. Danach wird die Nickelmatrize in mehrfach destilliertem Wasser etwa 5 min gewässert und danach vertikal stehend in staubfreier Luft bei Zimmertemperatur getrocknet und bis zur Weiterverarbeitung aufbewahrt.The replica die now only carrying the copper film 5 is used for selective etching of the copper film 5 in a freshly prepared solution of 20 wt .-% ammonium peroxodisulfate ((NH4) 2S208) brought and there for about 2 min Leave to stir gently. After the end of the etching time, the replica die is made Rinsed with deionized water and kept at room temperature one exposed to ultrasound in multiple distilled water for at least five minutes, to remove even microscopic impurities. Then the nickel die soaked in repeatedly distilled water for about 5 minutes and then standing vertically dried in dust-free air at room temperature and ready for further processing kept.
Die Weiterverarbeitung dieser nach diesem Verfahren gewonnenen Nachbildungsmatrize aus Nickel erfolgt nach dem bekannten Herstellungsverfahren von Schallplattenmatrizen und ist nicht mehr Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur eigentlichen Prägung der Kopien aus transparenten Kunststoffolien wird in einem als "Galvanomultiplikation" bekannten Verfahren aus der Nachbildungsmatrize (erstes Negativ) eine zweite Matrize (Positiv) und davon wiederum eine zweite Nachbildungsmatrize (zweites Negativ) abgeformt und als Preßmatrize benutzt. Die auf dieser Preßmatrize vorhandenen Prägungen erzeugen in den plastischen Kunststoffolien sogenannte Grübchen, die dem ursprünglichen Lochmuster auf dem Informationsträger form- und abmessungsgetreu entsprechen. Diese Kunststoffolien können in einem Preßverfahren als Massenware hergestellt und je nach gewählter Grübchentiefe im Durch- oder Auflichtverfahren abgespielt werden.The further processing of this replica die obtained by this method made of nickel using the well-known manufacturing process for record matrices and is no longer the subject of the method according to the invention. To the actual Embossing of the copies from transparent plastic foils is called "galvanomultiplication" known method from the replica die (first negative) a second die (Positive) and a second replica die (second negative) is molded from it and used as a press die. Generate the embossing on this press die in the plastic plastic sheeting, so-called dimples, which correspond to the original hole pattern on the information carrier true to shape and dimensions. These plastic films can be mass-produced in a pressing process and depending on the selected pit depth can be played back using transmitted or reflected light.
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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