Pressage, duplication, gravage CD, DVD et Clé USB

Le Compact disque est devenu le principal outil de divertissement et d'information de ce siècle.

A la faveur de la grande diffusion du format CD, les éditeurs de tous bords se sont lancés dans ce nouveau monde du stockage optique, bénéficiant de sa capacité sans précédent et de ses capacités permettant la diffusion de l'information.

Pour de nombreux éditeurs de CD, le processus de développement et de fabrication de leurs disques restent encore un mystère, cachant une technologie complexe dotée d'une terminologie hermétique.

Certes, le monde de la fabrication du CD relève d'une technologie sophistiquée et complexe, mais comme d'autres éléments de l'industrie, il s'agit d'un processus incrémental que l'on peut saisir, étape par étape.

Etapes de la fabrication / Prémastering / Normes du CD-Audio / Normes du CD-Rom
Contrôle / Mastering / Electrodéposition / Réplication du CD / Impression / Sérigraphie
Offset / Emballage / Contrôle qualité / Délais de livraison

Etapes de la fabrication

• La première étape est la réception des éléments du client. La plupart des duplicateurs acceptent vos supports de données (audio ou informatique) au nom générique de "médias" soit sous la forme de fichiers CD préformattés placés sur un média tel qu'un CD-Recordable (CD-R) ou un contenu non formaté placé sur DAT, cartouche amovible (syquest-ZIP-Optical- Disque Dur...).
  
• Le CD-R est le support préféré, car il contient les données au bon format et permet une vérification avant réplication en quantité. La diffusion croissante des graveurs de CD et des CD vierges ont permis le développement des bureaux et studios de pré-mastering (incluant presque tous les duplicateurs) qui offrent se service à des prix très bas.

Etapes de la fabrication / Prémastering / Normes du CD-Audio / Normes du CD-Rom
Contrôle / Mastering / Electrodéposition / Réplication du CD / Impression / Sérigraphie
Offset / Emballage / Contrôle qualité / Délais de livraison

Prémastering

• Si les fichiers informatiques ou les masters audio ne sont pas encore au format CD, ces éléments doivent passer par une étape de pré-production nommé pré-mastering.
  
• Ce processus consiste à convertir les pistes audio ou les données informatiques au format défini par les normes du CD audio.
  
• Cette standardisation assure une parfaite compatibilité de tous les lecteurs de CD-audio et de CD-Rom.

Normes du CD-Audio

• Les données du CD audio sont organisées d'une façon parfaitement séquentielle, suivant une séquence de time code. Lors du pré-mastering, une technique nommée édition du code PQ est utilisée pour mettre en place et organiser cette séquence.
  
• Cette technique consiste à créer une table des matières qui identifie le point de départ (time start) et la durée de chaque piste. Cette information sur la position des piste est stocké sur le canal PQ du codage. Ainsi est programmé le disque final.
  
• Selon les désirs du client, le pré-mastering peut aussi permettre d'autres services d'édition du son tel que la compilation sur un disque de diverses titres, l'ajustage des niveaux, de l'équalisation et l'atténuation des imperfections du son, notamment du bruit de fond des vieux enregistrements grâce aux ordinateurs et aux logiciels approprié.

Normes du CD-Rom

• Le prémastering du CD-Rom consiste à mettre au format les données ainsi qu'à établir une table des matières.
  
• Les données : fichiers, répertoires et sous répertoires sont préparé sur le disque dur de l'ordinateur. Cette organisation reste la même. Cela permet de tester sur l'ordinateur la validité des données avant de les reproduire sur CD.
  
• Si ces données restent organisées de la même façon sur le CD, tel une copie sur un autre disque dur, le format de la gravure sur le CD est standardisée par des normes internationales.

  * ISO 9660 est le standard universel reconnu par tous types de machines. Il pourra être interprété par toutes les plate-forme :MacOs, Windows, Unix, etc....

  * Apple HFS est un format spécifique à Apple

  * Photo CD est un format développé par Kodak pour les diapos et images sur CD

• d'autres format également édictés sont peu utilisés (CD-I=Interactif - CD-XA = extended architecture)
  
• Ainsi, on peut trouver sur un seul disque plusieurs formats, notamment le format ISO et HFS pour les disques destinés aux 2 plates-formes Mac et PC

Contrôle

• Indépendamment du contenu du disque, un test "bit à bit" opéré entre le support du client et le média qui sera utilisé pour tirer le Glass Master assure la qualité du produit .
  
• Le produit final étant ainsi validé, la fabrication peut commencer.

Mastering

• Le processus de "mastering" est l'étape la plus délicate de la fabrication.
  
• Le mastering est un procédé qui permet de convertir et stocker les informations binaires sous forme de "pits".
  
• Les "pits" , sorte de cuvettes microscopiques, donnent sur le CD final des reliefs qui modifient la réflectivité de la surface frappée par le laser de lecture.
  
• Ces alternances unitaires de 'réflexion' / 'non-réflexion' régénèrent les nombres binaires formant les données enregistrées.
  
• Les pits sont parmi les fabrications industrielles les plus petites. (environ la dimension d'une particule de fumée), ce qui implique que la moindre impureté se déposant sur un élément de la fabrication du master provoquera l'obturation d'une grande quantité de données.
  
• Les équipements de mastering doivent être exempt de toute particule et doivent être installés par conséquent dans une salle blanche ( niveau 100) où l'air est strictement filtré et contrôlé.
  
• Le processus de mastering commence par l'utilisation d'un produit photosensible réagissant comme les émulsions photographiques noir et blanc, qu'on applique sur un morceau de verre parfaitement lisse et plat (d'où le nom de Glass Master).
  
• Pour une couverture parfaite, ce produit liquide est centrifugée après application (spin coating).
  
• L'épaisseur de ce revêtement photosensible a une importance capitale. C'est elle qui déterminera la hauteur des pits. Elle est de l'ordre de 0.12 micron soit 640 fois plus petit qu'un cheveux!
  
• Les données sont enregistrées sur cette surface, par l'intermédiaire d'un ordinateur qui pilote un rayon  laser. Un codage se fait qui traduit les données à reproduire en une série de marche/arrêt du laser.
  
• Ainsi est créée une spirale contenant des parties exposées et non exposées à la lumière bleue du laser. Déroulée, cette spirale aurait une longueur de près de 6 km.
  
• Puis, comme en photo, on développe le tout en appliquant un liquide révélateur sur le Glass Master. Les zones non exposées sont éliminées, laissant la place aux pits, cuvettes élémentaires qui seront reproduites sur le CD final.
  
• Après développement, un enduit métallique (argent) est déposé par évaporation sur le Glass Master pour le rendre conducteur.

Electrodéposition

• A ce stade, le Glass Master, devenu conducteur, est relié électriquement au pôle négatif d'un circuit électrique. Puis, immergé dans un bain électrolytique contenant des ions de Nickel, il devient la cathode qui va attirer les ions, et ainsi se recouvre de Nickel. Ces atomes vont donc recouvrir tous ces pits uniformément et avec grande précision pour former une couche de métal qui donnera le premier master métallique nommé "père".
  
• En effet, les creux du Glass Master (les pits) sont transformés en reliefs.
  
• Ce père peut être utilisé directement sur la presse à injection car son relief permet de donner un CD final dont les pits sont identiques au Glass Master.
  
• En principe, on tire à partir de ce père une 'mère' qui permet à son tour de tirer des 'stampers' (à l'image du père) nommés aussi 'fils' ou 'matrice'. C'est ce stamper que l'on place sur la presse à injection pour la réplication des CDs.
  
• Il est nécessaire pour les grandes séries d'avoir plusieurs stampers, mais pour les petites série non renouvelées, on utilise le père directement.

Réplication du CD

• La première étape de la réplication consiste à transférer l'image du stamper métallique sur le plastique. Une presse à injection de précision injecte un plastique de qualité optique dans le moule contenant sur une face le stamper. Cette opération, qui dure environ 4 secondes donne un CD transparent dont une face est imprimée par le stamper, reproduisant ainsi les informations à l'image du Glass Master.
  
• Cette face est ensuite métallisée sous vide par déposition d'une fine couche d'aluminium destinée à réfléchir le rayon laser lors de la lecture. Les différences d'épaisseur dues aux pits réfléchissent ou non la lumière du laser de lecture, reproduisant ainsi les informations binaires. La métallisation se fait par bombardement d'atomes d'aluminium permettant d'obtenir un revêtement très précis et uniforme.
  
• L'étape finale de la fabrication consiste à fixer et protéger la couche d'aluminium à l'aide d'une laque acrylique appliquée par centrifugation (spin coating). C'est sur cette dernière couche protectrice que l'on imprime l'étiquette du CD.

Impression

• 'L'étiquette' sur le CD est imprimée à l'aide d'une machine automatique à haute cadence.
  
• Deux procédés existent: la Sérigraphie et l'Offset
  
• Une impression de haute qualité en quadrichromie peut être obtenue par ces méthode.

Sérigraphie

• C'est le procédé le plus utilisé.
  
• L'oeuvre à imprimer est fournie sous forme de films (couche: sens inverse offset) à raison de 1 film par couleur.
  
• On reproduit chaque film sur un écran de soie. L'image négative du film se retrouve sur l'écran. Après développement, les points de la trame du film deviennent des trous dans la soie qui laisseront passer l'encre.
  
• La machine possède de 1 à 5 postes d'encrage sur lequel on place le cadre. Lors de la peinture du CD, ce dernier est placé successivement sous chaque cadre. Après encrage, un racloir racle l'encre du cadre sur le CD, appliquant ainsi le motif par couleur.

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Offset

• Identique à celui utilisé sur le papier, ce procédé permet des impressions quadri de très haute qualité.
  
• On insole et développe une plaque par film, que l'on applique sur chaque rouleau correspondant à chaque couleur. Les points de la trame sont en relief sur les plaques. Sur ces points se dépose l'encre qui se dépose à son tour sur le CD. On mouille les plaques, ainsi l'eau se plaçant dans les parties creuses chasse l'encre et permet ainsi une grande qualité d'impression.

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Emballage

• Après l'impression les CDs sont emballés manuellement ou plus fréquemment à l'aide de machines automatiques. Bien qu'il existe de nombreux types d'emballage, le plus utilisé reste quand même le "jewel box", boite standard transparente avec plateau (tray) dans lequel on place le livret et la jaquette (inlay). Des machines très sophistiquées ont été mises au point pour l'emballage de ce produit avec tous ses composants.(voir vidéo).
  
• Une autre option très répandue est la pochette carton simple avec impression quadri dans laquelle on glisse le CD accompagnant un magazine.
  
• D'autres options d'emballage existent, nécessitant un emballage manuel tels les Tyvek, Ecopak, Digipack etc...

Contrôle qualité

La qualité du CD est strictement contrôlée à toutes les étapes de la production pour assurer sa conformité aux standards de l'industrie.

Le principe de ces contrôles est de déterminer si les défauts éventuels entrent dans la fourchette de tolérance acceptée par les lecteurs de CD.

Bien que tous les fabricants de CD sont régis par les standards de qualité mis en place par Philips et Sony, et définis dans les livres rouge et jaune (Cd-Audio, CD-Rom respectivement), chaque fabriquant a sa propre philosophie de contrôle.

Délais de livraison

• Le délai de fabrication est le temps nécessaire à une usine pour mener à bien toutes les étapes de la fabrication décrites plus haut. Plus ce délai est réduit, plus les coûts sont élevés. Les travaux urgents peuvent être acceptés mais à un prix sensiblement plus élevé.
  
• Pour le client, les délais annoncés par les duplicateurs peuvent prêter à confusion. Les définitions de ces délais peuvent varier selon le fabricant. Certain annoncent les jours ouvrables, d'autres les jours calendaires. D'autres considèrent le jour où arrivent les éléments du client à l'usine comme étant le jour 0 et ne le prennent pas en compte dans le délai.
  
• La meilleure chose pour obtenir des prévisions basées sur un délai défini est de clarifier avec chaque fabriquant ses bases de calcul.
  
• Il faut noter aussi que la fabrication d'un CD comme on l'a vu, fait appel à de nombreux processus programmés qui incluent beaucoup d'autres étapes que l'injection.
  
• Un délai de livraison est une estimation, qui tient compte que tous les éléments: master, films, emballages, imprimerie sont disponibles et utilisables.
  
• Tout retard dans la livraison d'un de ces élément, tel un imprimé qui arrive tardivement ou un film de sérigraphie qui n'est pas dans les normes, ajouteront des jours critiques au délai de livraison.

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