| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.64 |
| 발표분야 | 초소형 광 저장 기술의 현황과 전망 |
| 제목 | 광디스크 용 기판의 제작 기술 |
| 초록 | 광디스크 기판을 제조하기에 앞서 스탬퍼의 제조과정이 필요하며 이는 파장이 짧은 레이저를 사용하여 photoresist material에 원하는 패턴을 넣은 후 현상작업을 거쳐 전기도금을 한다. 이때, 전기도금에 주로 사용하는 금속은 니켈이며 현상 작업 후에 만들어진 photoresist master 위에 도금된 니켈 파트는 다음의 성형시 한쪽 면에 데이터 또는 테이터 트랙을 만드는데 사용되며 이를 스탬퍼(stamper)라 부른다. 스탬퍼가 준비되면 실제 기판을 성형하게 되며 크게 다음과 같은 단순 사출과 사출/압축 공정에 의해 이루어진다. 1) 단순 사출성형 : 대부분의 읽기 전용(Read Only)인 CD(CD-ROM, CD-I, CD-V 포함)의 생산에 이용되며 대량생산에 적합하고 기록된 데이터를 가지고 있는 스탬퍼의 수명도 비교적 길다. 중심에 스푸루가 위치하고 보압을 계속 걸어야 하므로 중심의 두께가 외주의 두께보다 크고 광학적 이방성 또한 중심에서 큰 경향을 보인다. 2) 사출/압축성형 : 메모리가 가능한 제품인 MOD와 고급 CD(CD-RW등)의 제조에 쓰이며 사출에 의해 충전 후 압축공정을 가미하여 전면에 균일한 압력을 걸어 전체적으로 왜곡이 적고 두께의 분포가 균일한 제품을 얻을 수 있다. 전면 압축에 의해 금형의 가동측을 형체력(clamping force)에 의해 제어하는 구조와 고정측과 가동측이 형체력에 의해 완전히 닫힌 상태에서 코어 부분만을 압축할 수 있는 두가지로 구분된다. 충전 후 금형의 구조에 따라 정해진 거리만큼 캐비티가 벌어져 있다가 압축공정시 속도 또는 압축력을 제어하며 최종 제품을 만드는 과정으로 이는 사출성형과 압축성형공정을 가미함으로써 사출 후(또는 사출 중) 압축공정을 제어하는 변수들이 첨가되기 때문에 프로세스의 제어가 힘들고 생산성은 단순사출에 비해 약간 떨어지며 전용 사출기의 구입 및 사출/압축 전용금형의 개발이 필수적으로 코스트가 높아지므로 현재는 고급의 초정밀을 요하는 제품에만 적용된다. 사출/압축성형법의 대표적인 장점으로는 캐비티를 약간 열고 충전하기 때문에 충전완료시 노즐에 걸리는 압력을 단순 사출에 비해 낮출 수 있어 단순 사출에 비해 저압에서 성형을 완료할 수 있으며 제품면 전체에 고르게 고른 가압 효과를 줄 수 있다는 점을 들 수 있다. 광디스크등 초정밀 성형을 가능하게 하려면 각 부의 압력, 온도 및 속도를 공정 중 얼마나 빠르고 안정하게 제어할 수 있느냐가 관건이며 이러한 조건을 만족시키려면 수지의 정확한 계량, 균일한 가소화를 위한 스크루의 채택, 스크루의 속도 및 가압 코어의 압력 제어 재현성, 형체기구의 균일한 제어등을 만족시킬 수 있는 사출기의 선택도 필수사항이다. 한편, 광디스크 성형시 요구되는 사항으로는 투명성, 전사성, 이형성, 내경, 외경 및 두께가 주어진 스펙에 의한 규격 안에 들어올 수 있는 치수 정밀도, 낮은 복굴절 등이 있으며 이물질이 혼합되지 않도록 하며 항온, 항습등 성형 환경의 관리도 필수적이다. 본 발표에서는 현재 사용되고 있는 각종 광디스크의 성형법을 소개하고 디스크 내에 남는 잔류응력 및 복굴절 구조, 회전시 발생하는 추가 응력 및 복굴절 등을 보이고, 현재 개발 중인 초소형 광디스크 성형에 필요한 기술들을 소개하고자 한다. |
| 저자 | 윤경환 |
| 소속 | 단국대 |
| 키워드 | |
