
La fabrication des CD's et des DVD's
Étant donné que le CD et le DVD sont de la même famille, ils ont
les deux la même structure. C'est pourquoi je vais traiter dans cette page de la
structure de base des CD's et des DVD's, pour simplifier dans la suite du texte DVD sera
remplacé par CD. Pour des infos plus détaillée sur le CD et ses
dérivés ou le DVD voir dans leur page correspondante.
Composition d'un CD :
 | Son Épaisseur :
 | Un CD, c'est un sandwich de 1,2 mm d'épaisseur ( Figure 1 )
composé de plastique , d'aluminium ( ou autre matériaux réfléchissants ) et d'encre.
Reprenons, le dessus du CD est composé successivement :
 | D'une couche d'encre de 5 µm d'épais( titre du CD, ect..).
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 | D'une couche de plastique transparent servant de protection de 5 à 10
µm d'épais ( soit en poly carbonate ou autre substrat résistant).
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 | D'une couche réfléchissante ( généralement une fine couche
d'aluminium déposée par vaporisation afin d'obtenir un dépôt ne dépassant pas 0,1µm.
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 | Une épaisseur de plastique ( poly carbonate ) servant de support aux
données, cette couche représente l'essentiel de l'épaisseur du disque qui mesure une
fois tout ces éléments réunis 1,2mm d'épais.
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Figure 1 ( structure d'un CD )
 | Son Diamètre :
 | Un CD mesure 120 mm de diamètre ( Figure 2 ), il est
partagé en plusieurs zones, regardons plus précisément ces différentes zones en
partant depuis le centre du CD :
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 | Le trou du CD Mesure 15 mm.
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 | Ensuite de 26 mm a 33 mm c'est une zone qui sert pour la fixation du
disque dans le lecteur (Clamping Area).
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 | Un peu plus loin il y a le stacking ring qui est une surépaisseur
servant pour le stockage des CD's.
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 | Puis de 44,7 mm à 46 mm il y a la zone PCA / PMA ( uniquement sur les CD-R et RW ) :
 | PCA : Power Calibration Area. C'est une zone qui est utilisée dans le
cas de CD-R par le graveur pour effectuer des tests de puissance de gravage. Ceci est
compréhensible étant donné la multitude de fabricants de CD-R.
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 | PMA : Program Memory Area. On retrouve l'état du CD si il à été
finalisé ou non ( dans le cas de CD multisession ). Le graveur stock dans cette zone une
sorte de table des matières provisoire du CD.
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 | Ensuite on retrouve le Lead-in : c'est la table des matières du
CD-Audio, le lecteur y retrouve toutes les informations nécessaire a son fonctionnement.
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 | Voilà enfin la partie ou sont stockées les informations de votre CD.
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 | Et en dernier on retrouve le Lead-out qui a la même utilité que le
Lead-in cité plus haut.
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Figure 2 ( structure d'un CD )
 | Sa surface :
 | Si l'on regarde un CD avec un microscope on remarque que sa surface
n'est autre qu'une suite de bosses ( pits ) et de creux ( sillon du CD ). Ces bosses et
ces creux ne sont autres que les données codées sous forme binaire ( 0 où 1 ). Pour les
détails liés au fonctionnement ce référer a la partie Fonctionnement.
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La figure ci-dessous représente les sillons ( groove ) du CD avec les
Pits.

Figure 3 ( surface d'un CD )

Figure 4 ( Représentation des Pits ( P ) et des interruptions ( Land ) vue de
profil )
Le Procédé
de Fabrication :
 | Le processus de reproduction en masse des disques est comparable à
celui des microsillons (vinyles) et de l'imprimerie en général, c'est a dire :
création d'une matrice et exploitation d'un système de pressage. Les contraintes liées
aux dimensions microscopiques des sillons des CD ont conduit à mettre au point une
technologie en salle blanche relativement lourde afin d'éviter que les poussière ne
viennent altérer le signal. En dehors de ces précautions le processus est assez simple
et ce divise en plusieurs partie décrite ci-après.
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 | Pour la fabrication d'un CD vierge de quelque sorte soit il, le
procédé de fabrication est semblable à la seule différence qu'il n'y pas de Premastering et la matrice est " vierge " elle n'a qu'un
sillon.
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Premastering
 | La mission principale du Premastering est de préparer une bande U-Matic
( Bande magnétique où les informations sont codée en digitale ) ou un CD-R.
 | Dans le cas de l'utilisation de bande U-Matic en plus de la musique, des
informations supplémentaires sont ajoutées au signal : Un code de temps, un sous code
contenant le début et la fin de la musique, une table des matières, durée et temps de
la musique et enfin les informations concernant le constructeur.
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 | Dans le cas de l'utilisation d'un CD-R les problèmes cité
précédemment n'ont pas lieu car le CD-R est une copie parfaite du futur CD.
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 | Le Premastering s'applique aussi au niveau du CD-ROM, étant donné la
diversité des formats actuels le prémastering couvre l'ensemble des "BOOKS"
cité dans l'historique.
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Mastering ( Création du
Glassmaster )
 | La première " vraie " étape du processus de fabrication de
CD, consiste à " transférer " les données issues du Premastering sur un
disque de verre de 240 mm de diamètre et 6 mm d'épaisseur. Les étapes sont les
suivantes :
 | Dans une première étape le disque de verre est introduit dans une
machine appelée RMP ( Resist Master Préparation ) et il subit les opérations
suivantes :
 | Lavage à l'eau pure et brossage.
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 | Lavage avec un solvant organique.
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 | Application, par centrifugation, d'une couche très fine d'un "
adhésif " , qui servira de couche d'accrochage entre le verre et le photo résiste.
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 | Application, par centrifugation, d'une couche de " photoresist
" qui est un produit organique réagissant avec la lumière comme un film photo.
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 | Ensuite le disque de verre est placé dans une étuve pour évaporer le
solvant.
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 | Par la suite le photoresist est exposé à la lumière Laser. Ce
processus est réalisé par la machine LBR ( Laser Beam Recorder ). Suivant si l'on
désire préparer le master d'un CD ou d'un DVD l'on utilisera un Laser de type différent
( à Argon pour les CD et à Crypton pour les DVD ). Le laser est focalisé sur la surface
de photorésist, le support de verre tourne comme le futur CD et le laser illumine les
endroits qui deviendront des Pits ; de cette manière le
photoresist est exposé a cette lumière comme un film Photo. Les endroits exposé ont
donc changé d'état chimiquement mais on ne peut pas encore voir le résultat ( au
microscope ).

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 | La prochaine étape consiste à développer le photorésist. Pour ce
faire on arrose la surface avec un produit nommé Développeur. Ce dernier réagit
chimiquement et attaque les endroits qui ont été préalablement exposé au laser. Ainsi
les Pits exposé se creusent chimiquement jusqu'à la surface du verre. Mais il est
important de stopper le développement au bon moment pour ne pas détériorer la qualité
des Pits par une trop longue exposition a la réaction chimique . Après cette opération
les Pits sont donc présent physiquement sur la surface, mais le disque de verre n'est
encore utilisable, passons donc a la dernière étape du Mastering.

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 | La dernière étape consiste a déposer sur la surface du Glassmaster
une fine couche de métal. Cette couche devra être :
 | Suffisante pour garantir un bon passage du courant électrique dans le
bain galvanique (étape suivant le Mastering).
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 | Pas trop épaisse pour garantir la fidélité de la hauteur des pits.
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Electroforming :
 | Le Glassmaster est un objet très délicat et
sa durée de vie ne dépasse pas 15 jours. De plus il n'est pas utilisable pour produire
les CD car il nous faut un " négatif " du CD pour des raison expliqué plus
loin.
Par le procédé de l'Electroforming ( ou de Galvanisation ) nous obtenons une copie ( en
négatif ) du Glassmaster mécaniquement robuste et donc utilisable pour fabriquer des
CD's.
La procédure de l'électroforming est la suivante :
 | Le Glassmaster est introduit dans un bain de nickelage gavanique où une
couche de nickel est déposée sur la surface argentée. Cette couche épouse à la
perfection la forme des pits.
Le procédé galvanique consiste à faire migrer des ions métalliques de nickel, se
trouvant en solution dans le bain, ceci sous l'effet d'un champ électrique. Le
Glassmaster se trouve sur sur la cathode ( - ) tandis que l'anode ( + ) est en nickel.
L'anode de nickel ( billes de nickel ) se dissolve dans le bain et maintiennent une
concentration en nickel constante.
En principe le dépôt de nickel est arrêté lorsque la couche de nickel atteint les 300
microns. Il est important que cette couche soit très précise.

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 | Ensuite cette couche de nickel est séparée manuellement du support en
verre. Les résidu d'argent et de photoresist sont enlevé du support en verre par
procédé chimique puis le support retourne au Mastering prêt
pour une nouvelle utilisation. Cette pièce de métal s'appelle le " Père " ou
" Père Stamper " suivant sont utilisation direct ou non dans la presse de
production.
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 | Dans la plupart des cas, et toujours par voie de galvanisation, du Père
est obtenu une copie appelée Mère qui est un négatif du père et elle servira a la
production de fils obtenu toujours par le même procédé qu'auparavant.
Pourquoi ne pas utilisé dicectement le Père ? Pour des raison de sécurité et
d'économie. Un Père est une pièce unique ( le Glassmaster est détruit pendant la
séparation, voir Mastering ) mais on peut obtenir plus de dix
Mères d'un Père puis de chaque mère plus de dix Fils. Le coût d'un fils est bien
inférieur au coût d'un Master sur verre.
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 | Le père ou le Fils deviendront Stamper ( Presseur ), ceci après
polissage de la face arrière pour une adaptation parfaite de ceux-ci sur la presse, le
découpage d'un trou de centrage et le découpage du diamètre externe pour avoir les
cotes exactes ( Diamètre )
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Réplication :
 | La méthode classique de production des CD's se fait au moyen d'un
moulage par injection plastique.
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Animation du procédé de
production :
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