Brevet FR2676577A1 — publié le 19921120

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'une matrice de pressage, notamment pour disques optiques, en vue de la réalisation de disques de ce genre en série par répliques galvanoplastiques d'une telle matrice, consécutivement à une opération connue consistant à presser étroitement un flan contre la matrice pour en reproduire le profil. La fabrication de matrices servant au pressage de disques optiques fait appel à des procédés qui sont à l'heure actuelle bien maitrisés et qui, en règle générale, consistent en premier lieu à effectuer l'enregistrement d'un disque maire, c'est-à-dire à réaliser dans celui-ci la gravure représentative du signal à reproduire, ce disque présentant un diamètre largement supérieur au format du disque optique final à presser, puis à dupliquer le profil gravé par création, sur un substrat, d'une réplique qui constitue en quelque sorte le négatif du disque, et enfin à presser sur le substrat ainsi formé, un flan d'un matériau plastique sur lequel est alors reproduite l'empreinte du substrat, donc celle du disque maître initial.Le diamètre de ce dernier est plus grand que celui du disque final pressé afin de faciliter la fabrication de générations successives de disques galvanoplastiques avec, à chaque fois, une parfaite coïncidence avec la matrice, notamment par mise en regard de repères appropriés sur l'un et l'autre. Notamment et de façon connue, l'enregistrement de l'information sur le disque maître 1 peut s'effectuer au moyen d'un faisceau lumineux F ou autre sur une face 2 de ce disque de la façon illustrée schématiquement sur la Figure 1 du dessin annexé, qui représente un substrat 3 recouvert d'une couche 4 de résine photosensible ou thermosensible où est créé le profil représentatif du signal traduisant l'information à enregistrer, ou bien sur la face opposée 5 du substrat mais à travers celui-ci (Figure 2), ou encore à travers une surface intermédiaire 6 (Figure 3). Après enregistrement de l'information et, le cas échéant, développement de la couche de résine, l'information peut être transférée sur le substrat 3, qui peut être en matériau organique ou non et qui est alors gravé avec tout procédé approprié, par exemple au moyen d'un plasma réactif.Une opération de métallisation finale de la face du substrat ainsi gravée est généralement nécessaire, avec dépôt très mince d'une couche d'argent, de nickel ou d'or notamment. Ces procédés connus peuvent être mis en oeuvre, que les creux et reliefs successifs qui matérialisent l'information enregistrée, sous forme numérique ou analogique, soient réalisés dans la couche 4 de résine qui recouvre le substrat 3 ou soient directement gravés dans ce dernier. La Figure 4 représente schématiquement un tel disque 1 avec les micro-cuvettes gravées 7, soit dans la couche sensible superficielle 4, soit dans la face 2 sous-jacente du substrat. Ces procédés présentent toutefois des inconvénients lors de l'utilisation du disque maître ainsi obtenu, notamment pour la réalisation d'une matrice de pressage destinée à permettre une fabrication ultérieure de répliques galvanoplastiques en grande série. La présente invention permet de pallier ces inconvénients. A cet effet et selon l'invention, le procédé de fabrication d'une matrice de pressage considéré se caractérise en ce qu'il consiste à monter un disque maître, prégravé par toute méthode connue, à l'intérieur d'un support de telle façon que la surface du disque coïncide avec celle du support, la matrice étant ensuite réalisée par réplique galvanoplastique d'un flan, directement obtenu à partir de la surface gravée du disque maître. Bien entendu, l'opération précitée peut être répétée autant de fois que désiré, pour obtenir autant de matrices de pressage successives, chacune de celles-ci pouvant à son tour permettre la fabrication séparée de disques finaux. De préférence, le pourtour du disque maître monté dans le support est recouvert d'une couche mince de résine ou de vernis, afin de compenser les éventuelles dénivellations de ce support au droit du disque. De préférence également, la surface du disque et du support est recouverte d'une couche mince métallique, notamment en argent ou en chrome, sans que ces métaux particuliers aient en eux mêmes un caractère exclusif, l'épaisseur de la couche étant très faible, de l'ordre de 120 nanomètres. Toute réplique galvanoplastique appliquée sur le support comporte ainsi une image négative de la gravure du disque maître, cette réplique pouvant être directement utilisée comme matrice de pressage pour des flans, notamment des disques optiques, à leur tour obtenus par application contre celle-ci. En outre le procédé consiste, selon une caractéristique particulière de l'invention, à soumettre le disque maître à une opération de nettoyage après chaque réalisation d'une matrice de pressage, avantageusement au moyen d'un lavage chimique destiné à chaque fois à réactiver le revêtement métallique du disque maître avant croissance d'un nouveau flan galvanoplastique. Selon encore une autre caractéristique du procédé considéré, une fois le nombre nécessaire de matrices ainsi réalisé, par galvanoplasties successives de flans sur le disque maître porté par le support, on peut éliminer ce dernier pour récupérer le disque maître, lequel, après nettoyage et revêtement d'un dépôt métallique et le cas échéant, après application d'une couche de protection, peut servir de disque optique final, pour archivage ou autre. D'autres caractéristiques du procédé pour la fabrication de matrices de pressage pour disques optiques par répliques galvanoplastiques, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel - Les Figures 1 à 4 sont des vues schématiques illustrant diverses étapes préliminaires, pratiquées sur un substrat pour la réalisation d'un disque maître, préalablement au procédé d'élaboration d'une matrice selon l'invention. - La Figure 5 illustre en trois vues successives, respectivement repérées Sa, 5b et 5c, les étapes de mise en oeuvre du procédé considéré. Le disque maître 1 réalisé conformément aux dispositions connues déjà rappelées en relation avec les Figures 1 et 4, et comportant notamment une gravure correspondant aux informations enregistrées sur ce disque, est dans un premier temps représenté sur la Figure Sa, mis en place sur un support 8 de façon telle que la face apparente du disque et celle du support forment ensemble une surface parfaitement plane et sans discontinuité. Pour la mise en place du disque maître, on peut utiliser toute méthode appropriée, en particulier une injection de résine ou de matière plastique, leur surface commune pouvant être recouverte d'une très mince couche de résine ou de vernis pour compenser les éventuelles dénivellations.Le substrat 3 du disque 1 est ainsi noyé latéralement dans le support 8 qui l'entoure complètement, avec les micro-cuvettes gravées 7 apparentes à la surface du disque, l'ensemble étant ensuite recouvert d'un revêtement mince de métallisation 9, schématisé sur la Figure 5b. Ce revêtement est de préférence constitué par de l'argent ou du chrome, et présente une épaisseur très réduite, de l'ordre d'environ 120 nanomètres. Dans l'étape suivante représentée par la Figure 5c, on fait croître sur le disque maître 1, contre la surface 11 de celui-ci, un flan par galvanoplastie 12 qui reproduit la gravure du disque en formant une image négative de cette dernière. Le flan 12 après retrait constitue la matrice de pressage qui va permettre une fabrication en série de disques optiques par une opération de pressage de ces disques successivement. Dans le cas particulier envisagé sur la Figure 4b, ou l'information est gravée dans le substrat 3 du disque 1, il s'avère avantageux, après séparation du flan 12 constituant la matrice de pressage, de soumettre le disque maître 1 à une opération de nettoyage, par exemple au moyen d'un lavage chimique de manière à réactiver le revêtement métallique 9 du disque qui est alors prêt à fournir une autre matrice, par croissance d'un nouveau flan galvanoplastique. Une fois le nombre souhaité de matrices ainsi réalisé, pour la fabrication des disques finaux désirés, le support 8 du disque 1 est enlevé, le disque maître étant soumis à une nouvelle opération de nettoyage puis terminé, de façon connue, par un dépôt métallique réfléchissant puis une couche de protection, afin d'être utilisé comme un disque optique pour archivage ou stockage. Dans le cas où l'information n'est pas gravée dans le substrat 3 mais dans la couche de résine 4 comme illustré sur la Figure 4a, la première galvanoplastie donnant naissance à la matrice, ne permet plus de récupérer le disque maître. La fabrication des matrices suivantes peut dans ce cas être réalisée par générations de répliques successives en nombre souhaité par l'utilisateur. On réalise ainsi un procédé de fabrication de matrices de pressage permettant d'obtenir des disques optiques de très haute qualité et de très grande fiabilité grâce à l'utilisation du disque maître lui-même qui peut ensuite être éventuellement récupéré comme support d'archivage. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à l'exemple plus spécialement décrit ; en outre, dans la mise en oeuvre de celui-ci, aucune limitation n'a été envisagée en ce qui concerne la nature du substrat du disque maître qui peut être du polycarbonate ou du verre ou même être métallique. De même, aucune limitation nwa été prévue en ce qui concerne les dimensions de ce substrat et par suite des disques obtenus. REVENDICATIONS l - Procédé de fabrication d'une matrice de pressage, notamment pour la réalisation de disques optiques, caractérisé en ce qu'il consiste à monter un disque maître (1), prégravé par toute méthode connue, à l'intérieur d'un support (8) de telle façon que la surface du disque coïncide avec celle du support, la matrice étant ensuite réalisée par réplique galvanoplastique d'un flan (12), directement obtenu à partir de la surface gravée du disque maître. 2 - Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le pourtour du disque maître monté dans le support est recouvert d'une couche mince de résine ou de vernis, afin de compenser les éventuelles dénivellations de ce support au droit du disque. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1. ou 2, caractérisé en ce que la surface du disque maître (1) est recouverte d'une autre couche mince métallique de protection (9), notamment en argent ou en chrome. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de protection présente une épaisseur de l'ordre de 120 nanomètres. 5 - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'on soumet le disque maître (i) à une opération de nettoyage après chaque réalisation d'une matrice de pressage, au moyen d'un lavage chimique destiné à réactiver la couche métallique (9) du disque avant croissance d'un nouveau flan galvanoplastique (12). 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications de l à 5, caractérisé en ce que l'on élimine le support (8) pour récupérer le disque maître (i).