JP2005336618A - 基板のめっき方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 めっき中にゆらぎ運動する基板同士が接触することを防止できるめっき方法および装置を提供することにある。
【解決手段】 本発明のめっき装置は、めっき浴内で基板を保持する１組のホルダに遊星運動を伝達するギヤ機構を有している。ホルダは、一般にプラスチックのような非導電性材料からなる。ホルダは、第一レースおよび第二レースと、これらの両レース間の金属ボールとを備えたベアリングに連結されている。この実施形態はプラスチック対プラスチックの移動量を低減させ、従って摩耗量、摩擦および汚染物質の発生を低減させる。ホルダは、端板に連結される中心マンドレルおよび外側マンドレルを有している。基板は、この外縁部が、中心マンドレルと外側マンドレルとの間に保持される。
【選択図】 図１Ａ

Description

本願は、係属中の２００４年５月２６日付けの米国特許出願第１０／８５３，９５３号の一部継続出願であり、該出願は本願に援用する。
本発明は、基板をめっきする方法および装置に関する。

基板のめっき方法には種々の方法がある。例えば、或る磁気ディスク製造方法では、アルミニウム合金基板をめっき浴内に入れ、基板上にニッケル／リン合金層を無電解めっきする。その後、めっきされた基板が研摩およびテクスチャ加工されて、めっきされた基板上に、１以上の下層、１以上の磁気層および１以上の保護オーバーコートが、例えばスパッタリングにより蒸着される（或る製造方法では、基板上に他の層が更に蒸着される）。

例えば、ジア（Jia）の２０００年１１月２１日付けの米国特許第６，１４９，６９６号明細書（特許文献１）には、基板を研摩する一方法が開示されている。基板のテクスチャ加工方法が、ホモラ（Homola）の２００２年１１月１８日付けの米国特許出願第１０／２９９，０２９号明細書（特許文献２）に開示されている。めっきされた基板上に種々の層を蒸着する方法が、ベルテロ（Bertero）等の２００２年２月１２日付けの米国特許出願第１０／０７５，１２３号明細書（特許文献３）に開示されている。これらの特許文献１〜３は、本願に援用する。磁気ディスク基板をめっきする装置が、マウラ（Mawla）の１９８６年４月８日付けの米国特許第４，５８１，２６０号明細書（特許文献４）、ノックス（Knox）の１９８５年５月１４日付けの米国特許第４，５１６，５２３号明細書（特許文献５）、ノックス（Knox）の１９９９年９月１４日付けの米国特許第５，９５１，７６３号明細書（特許文献６）に開示されている。

ジア（Jia）の２０００年１１月２１日付けの米国特許第６，１４９，６９６号明細書 ホモラ（Homola）の２００２年１１月１８日付けの米国特許出願第１０／２９９，０２９号明細書 ベルテロ（Bertero）等の２００２年２月１２日付けの米国特許出願第１０／０７５，１２３号明細書 マウラ（Mawla）の１９８６年４月８日付けの米国特許第４，５８１，２６０号明細書 ノックス（Knox）の１９８５年５月１４日付けの米国特許第４，５１６，５２３号明細書 ノックス（Knox）の１９９９年９月１４日付けの米国特許第５，９５１，７６３号明細書

これらの装置では、基板は、これらの中央開口に挿通されるドエル（合せピン）により保持される。次に、基板は、めっき浴内で移動される。めっき中に、基板は、ゆらぎ運動する。基板同士が接触すると欠陥が生じる。隣接基板間の距離を増大させることにより基板が互いに接触することを防止する試みがなされているが、この試みは、一度にめっきできる基板数を減少させてしまう。

（要約）
本発明の一実施形態による装置は、めっき中に基板を保持する新規な構造を有している。一般に、基板は平らなディスク状である。新規な保持構造体は、１組のマンドレルを有している（本明細書で使用するとき、「マンドレル」とは細長い部材をいう）。マンドレルは一般に円筒状であり、かつ一般に基板の外縁部を受入れるノッチを有している。しかしながら、他の実施形態では、マンドレルは円筒状ではなく、円形断面を有していない。更に他の実施形態では、マンドレルはノッチを有していない。

一実施形態では、保持構造体は１以上の組の基板を保持し、１つの組内の各基板は、当該組内の他の基板に対してほぼ平行である。一実施形態では、各基板は、その外縁部がマンドレルにより保持される。このため、基板はめっき中にゆらぎ運動せず、従ってめっき中に互いに接触することはない。

保持構造体へのローディングおよび保持構造体からのアンローディングを容易にするため、少なくとも１つのマンドレルは着脱可能である。基板は、中央開口を備えた磁気ディスクとすることができる。基板をこれらの外縁部で保持する方法であるため、基板をその中央開口に挿通されるドエルにより保持する従来の基板めっき装置と比較して、基板のローディングおよびアンローディングが容易になる。

一実施形態では、各組の基板は、中心マンドレルの側部、およびこれに関連する１以上の外側マンドレルの側部により保持される（マンドレルは、基板をその外縁部で保持する）。かくして、複数組の基板が中心マンドレルに当接する。一例示実施形態では、３組の基板が中心マンドレルに当接する。第一組の基板、第二組の基板、第三組の基板が、それぞれ、中心マンドレルの頂側、左下側、右下側に当接する。基板のこの配置は、複数組の基板が共通の中心マンドレルに当接しない構成よりも、所与の空間内でより多くの基板を保持することを可能にする。

一実施形態では、ギヤ機構は、めっき中に基板に遊星運動を伝達する。このギヤ機構は保持構造体に機械的に連結される。

マンドレルは、一般に、その左右の端部が、それぞれ左右の端板により保持される（一実施形態では、マンドレル同士は平行である）。保持構造体への基板のローディングおよび保持構造体からの基板のアンローディングが行えるように、少なくとも幾つかのマンドレルは着脱可能である。端板は、保持構造体のローディングおよびアンローディングを行う工具の使用を可能にするスロットを有している。工具は、基板の開口に挿通されるマンドレルで構成される。かくして、ローディングおよびアンローディング中に、工具マンドレルが基板の内部開口内に配置され、保持構造体から基板を持上げる。

本発明による方法は、前述のようにして保持構造体内に１以上の基板を配置する段階を有している。保持構造体は、基板を移動させる装置に連結される（一般に、遊星運動態様で連結される）。該移動装置、保持構造体および基板は、基板上に物質の層がめっきされる浴内に配置される。一実施形態では、基板は金属（例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金）であり、基板上に金属層（例えばニッケル／リン合金）がめっきされる。めっき後に、装置が浴から取出され、かつ基板が保持構造体から取出される。

本発明の他の実施形態による装置は、めっき中に１以上の基板を保持するホルダを有している。一般にホルダはプラスチック外面を有し、かつベアリングの第一レースに連結されるプラスチック部材を有している。ベアリングの第二レースもプラスチックであり、かつ運動をホルダ（従って、ホルダにより保持される１以上の基板）に伝達する回転構造体に連結される。第一レースと第二レースとの間には金属インターフェース（一般に、ボールまたはローラからなる）が設けられる（金属インターフェースは一般に不活性化され、インターフェースが使用中にめっきされてしまうことを防止する）。重要なことは、ベアリングが、プラスチック対プラスチックの運動を防止しまたは最小にできることである。これにより、摩擦、機械的摩耗および最も重要なことはめっき浴内での汚染粒子の発生量が低減される。

一実施形態では、金属レース（例えばステンレス鋼）並びに金属インターフェースを備えたベアリングが使用される。このような実施形態では、一般に両レースが不活性化される。この実施形態は許容できるものであるが、レースおよびインターフェースの金属対金属摩耗により不活性化部分が研摩されて、金属面がめっき浴に露出され、ベアリングがめっきされてしまう。また、汚染粒子（例えば、ベアリング上にめっきされた物質）が発生することがある。従って、プラスチックを使用する実施形態の方が望ましい。

一実施形態では、ギヤ機構が、ホルダ内の１以上の基板に遊星運動を伝達する。

本発明の他の実施形態による方法は、ホルダ内に１以上の基板を用意する段階を有する。ホルダは、ベアリングを介して装置に機械的に連結され、運動をホルダに伝達する。ホルダ、１以上の基板および装置がめっき浴内に配置され、装置がホルダに運動を伝達する。一実施形態では、ホルダは、第一のプラスチックレースおよび第二のプラスチックレースと、これらの両レース間の、金属の機械的インターフェース（一般に１組の金属ボール）とを有している。前述のように、これにより、めっき浴内での摩擦、機械的摩耗および汚染粒子の発生量が低減される。

（詳細な説明）
図１および図５に示すように、めっき浴８は、めっき加工中に基板Ｓを保持しかつ移動させる装置１０を収容している（図１Ｂおよび図１Ｃには１つの基板Ｓのみが示されているが、一般には多くの基板が同時にめっきされる）。一実施形態では、基板Ｓはアルミニウム合金からなり、めっき中に、基板Ｓ上に層（一般には、ニッケル／リン合金等の金属層）が蒸着される。しかしながら、他の実施形態では、基板Ｓは他の材料からなり、基板Ｓ上に他の種類の層をめっきできる。

一実施形態では、基板Ｓはディスク状であり、中央に形成された開口Ｏを設けることができる。しかしながら、他の実施形態では、基板Ｓは他の形状にすることができる。

めっき方法は、無電解めっきまたは電気めっきとすることができる。任意であるが、無電解めっきの場合には、始動電圧を基板Ｓに印加して、めっきの開始を容易にすることができる。或いは、或る実施形態では、始動電圧を基板Ｓに印加しない。めっき中に、基板Ｓは４つのホルダ１２により保持され、駆動機構がこれらのホルダ１２に（従って、ホルダにより保持された基板Ｓに）遊星運動を伝達する（図示の簡単化のため、図１Ｂ、図１Ｃおよび図５には、１つのホルダ１２の一部のみが示されている）。

めっき前に、装置１０が浴８から取出され、該装置１０に基板Ｓがローディングされる。次に、装置１０が、めっきを行うべく浴８内に配置される。めっき後に、装置１０が再び浴８から取出されて、基板Ｓが装置１０から取出される。

（ホルダ１２）
図１Ｂ、図１Ｃおよび図２Ａ〜図２Ｃに示すように、各ホルダ１２は、一般に、１つの中心マンドレルＭＣと、１組の中間マンドレルＭＩと、１組の外側マンドレルＭＯとを有し、各マンドレルは、それぞれ左右の端板ＥＬ、ＥＲに連結されている。マンドレルＭＣ、ＭＩ、ＭＯおよび端板ＥＬ、ＥＲは、一般に、ＰＶＤＦ、ポリプロピレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ（テフロン：登録商標）、または、ＰＥＥＫ等のプラスチックで形成される。一般に、マンドレルＭＣ，ＭＩ、ＭＯおよび端板ＥＬ、ＥＲは、金属すなわち導電性材料ではない。ホルダ１２にプラスチック材料を使用することにより、ホルダがめっき浴内に配置されたときにホルダがめっきされないという長所を有している。しかしながら、他の実施形態では、後述の理由から、端板ＥＬ、ＥＲに金属が使用される。

後述のように、外側マンドレルＭＯは、ホルダ１２への基板Ｓのローディングまたはアンローディングを容易にするため取外すことができる。また、マンドレルＭＣ、ＭＩ、ＭＯは、一般に、基板Ｓを保持するためのノッチＮを有している。マンドレルＭＣ、ＭＩ、ＭＯは、協働して３組の基板Ｓを保持する。一般に、基板Ｓはほぼ平行であり、各組の基板Ｓは中心マンドレルＭＣの関連側部に当接する。

図示の実施形態では、マンドレルＭＣと、２つのマンドレルＭＩと、２つのマンドレルＭＯとが協働して、１組の平行基板Ｓを保持する（マンドレルＭＯは着脱可能であるが、マンドレルＭＣ、ＭＩは着脱不可能である）。ホルダ１２は、着脱可能な６つの外側マンドレルＭＯおよび６つの着脱不可能な中間マンドレルＭＩを有し、上記３組の基板Ｓを保持する。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図５は、中心マンドレルＭＣと、２つの着脱可能なマンドレルＭＯと、２つの着脱不可能なマンドレルＭＩとを示しているに過ぎないが、図６、図７および図８の側面図には、ホルダ１２の全部で１３個のマンドレルの配置が示されている。更に図７には、１つのホルダ１２が３組の基板（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ）を保持しているところが示されている（また、図６、図７および図８には、装置１０が４つの別々のホルダ１２を収容しているところが示されている）。

中心マンドレルＭＣは、端板ＥＬ、ＥＲを貫通して延びている部分ＰＬ、ＰＲ（図５）を有している。後述のように、１組のホイールおよびギヤがマンドレルＭＣの部分ＰＬ、ＰＲと係合して、運動を、マンドレルＭＣ従ってホルダ１２に伝達する（中心マンドレルＭＣに、端板ＥＬ、ＥＲを貫通する部分ＰＬ、ＰＲを設ける代わりに、他の実施形態では、マンドレルＭＣを端板ＥＬ、ＥＲで止めておき、ホイールおよびギヤの組と係合する別体の支柱が端板ＥＬ，ＥＲに設けられる）。

（運動をホルダ１２に伝達する駆動機構）
図１Ａ、図１Ｂおよび図５に示すように、モータＭ（一般には電気モータ）の駆動軸ＤＳは駆動ギヤＤＧを回転させ、該駆動ギヤＤＧは右側駆動ギヤＧＲ１を駆動し、該右側駆動ギヤＧＲ１はアイドラ軸ＩＳを駆動し、該アイドラ軸ＩＳは左側駆動ギヤＧＬ１を駆動する。次に、両駆動ギヤＧＲ１、ＧＬ１は第二ギヤＧＲ２、ＧＬ２を駆動する。両第二ギヤＧＲ２、ＧＬ２は、それぞれ、ホイールＷＲ（図１Ｂ）およびホイールＷＬ（図１Ｃ）に取付けられている。後述のように、両ホイールＷＲ、ＷＬは中心マンドレルＭＣと間接的に係合して、マンドレルＭＣをホイールＷＲ、ＷＬの中心軸線Ａ（図１Ｃおよび図５）の回りで回転させる（両ホイールＷＲ，ＷＬは、同じ軸線Ａの回りで同期回転する）。

中心マンドレルＭＣの部分ＰＲは、ベアリングＢＲ（図２Ｃ）のインナーレース（内輪）１６Ｒに固定されている。ベアリングＢＲは一般にボールベアリングであり、例えばステンレス鋼で作られた９個のボール（図示せず）を有している（或いは、ステンレス鋼以外の材料および異なる個数のボールを使用してベアリングを構成できる。また、ボールの代わりにローラを使用することもできる）。ベアリングＢＲのアウターレース（外輪）１８Ｒは、ホイールＷＲの開口２２Ｒ内孔に配置される（図１Ｂ）。上記のように、装置１０の使用中、ホイールＷＲは中心軸線Ａの回りで回転し、このため、中心マンドレルＭＣ、ホルダ１２および該ホルダ１２により保持された基板も軸線Ａの回りで回転する（ホイールＷＲは、ベアリングＢＲが開口２２Ｒから脱落するのを防止する静止リング２４Ｒにより包囲されている）。前述のように、一実施形態では、第一レース１６Ｒおよび第二レース１８Ｒはプラスチックであり、一方ボールは金属である。これにより、装置１０の使用中に、摩擦、摩耗および汚染粒子の発生が低減される。

図１Ｂに示すように、ホイールＷＲは付加開口２２Ｒ′（開口２２Ｒと同一である）を有している。これらの開口は、他のホルダ１２（図示の明瞭化のため図１Ｂには示されていない）を収容する。

静止リング２４Ｒは、装置１０内へのホルダ１２の配置または装置１０からのホルダ１２の取出しを可能にする開口２５Ｒ（図１Ｂ）が設けられている。使用中に、開口２５Ｒ内にはロッキングピース２６Ｒ（図１Ｃ）が配置され、ホルダ１２が装置１０から脱落するのを防止する。

中心マンドレルＭＣの部分ＰＬには、ギヤＧＬと、ベアリングＢＬのインナーレース１６Ｌとに固定連結されている（図２Ａ）。ベアリングＢＬはベアリングＢＲと同一であり、ベアリングＢＲが開口２２Ｒ内に支持されるのと同様にしてホイールＷＬ（図１Ｃ）の開口内に支持される。リング２４ＲはホイールＷＲを包囲していて、ベアリングＢＲが開口２２Ｒから脱落することを防止する。

図１Ｃには、付加ホルダ（図示の明瞭化のために図１には示されていない）を収容するための３つのホイールＷＬの開口２２Ｌ′が示されている。静止リング２４Ｌは、装置１０内へのホルダ１２の配置または装置１０からのホルダ１２の取出しを可能にする開口２５Ｌ（図１Ｂ）が設けられている。使用中に、開口２５Ｌ内にはロッキングピース２６Ｌ（図１Ｃ）が配置され、ホルダ１２が装置１０から脱落するのを防止する。

図１Ｃおよび図５に示すように、ギヤＧＬ（マンドレルＭＣの部分ＰＬに固定連結されたギヤ）は静止ギヤＧＬ４と係合していて、ホルダ１２をマンドレルＭＣの回りで回転させ、これにより、ホルダ１２および基板Ｓに遊星運動を伝達する。他のホルダ１２（図１Ａ〜図１Ｃおよび図５には図示せず）も、装置１０のギヤ機構に同様に連結される。

装置１０の左側駆動機構と右側駆動機構との主な相違は、、ホルダ１２をギヤＧＬの中心軸線の回りで回転させるためのギヤＧＬおよびギヤＧＬ４と同様なギヤが、装置１０の右側には設けられていないことである。しかしながら、他の実施形態では、ギヤＧＬおよびギヤＧＬ４に加えて、またはこれらのギヤに代えて、こられのギヤＧＬおよびギヤＧＬ４と同様なギヤを装置１０の右側に設けることもできる。

（装置１０へのローディングおよび装置１０からのアンローディング）
前述のように、めっき前に基板Ｓを装置１０内にローディングし、めっき後に装置１０から基板Ｓをアンローディングする。一般に、１つのホルダ１２のローディングおよびアンローディングは一度に行う。これは、ａ）ローディングおよびアンローディングを行う位置にホルダ１２を移動させ、次に、ｂ）ホルダ１２のローディングおよびアンローディングを行うべく、外側マンドレルＭＯを取外すことにより達成される。

ローディングまたはアンローディングを行う位置にホルダ１２を移動させるため、開口２２Ｌ、２２Ｒが開口２５Ｌ、２５Ｒと整合する位置（例えば、図１Ｂおよび図９Ａに示す位置）まで、ホイールＷＬ、ＷＲを最初に回転させる。次に、リング２４Ｌ、２４Ｒからロッキングピース２６を取外す（一般に、ピン５０Ｌ、５０Ｒが、装置１０の壁１０Ｌ、１０Ｒおよびロッキングピース２６Ｌ、２６Ｒの開口に挿通され、ロッキングピースを所定位置に保持している。従って、ロッキングピース２６Ｌ、２６Ｒを取外す前に、ピン５０Ｌ、５０Ｒを取外さなくてはならない。次に、開口２５Ｌ、２５Ｒの底の凹み５４Ｌ、５４Ｒ内に、ベアリングＢＬ、ＢＲを押し込む（図９Ａおよび図９Ｂには、開口２５Ｒの底の凹み５４Ｒが示されている）。

次に、ホルダ１２の所望部分にアクセスできるように、ホルダ１２を回転させる。第二ピン５６（図１Ｂ）を壁１０Ｌに挿通してギヤＧＬの歯と係合させ、ローディングまたはアンローディング中にホルダ１２が回転するのを防止する（他の実施形態では、ギヤＧＬの歯と係合させるのではなく、ギヤＧＬに開口を設けて、ピン５６を、壁１０Ｌを通して前記ギヤＧＬに設けた開口内に挿入する）。

次に、アクセスしたホルダ１２の部分に関連する外側マンドレルＭＯを取外す。図２Ａ〜図２Ｃに示すように、マンドレルＭＯは着脱可能である。マンドレルＭＯが取外されると（例えば図２Ｂ参照）、ホルダ１２から基板Ｓを取出し、またはホルダ１２に基板Ｓをローディングすることができる。

一実施形態では、外側マンドレルＭＯは、左右のロッキングプレート３０Ｌ、３０Ｒ（図３Ａおよび図３Ｂ）を通って延びている。マンドレルＭＯの一端にはスプリング３２が連結され、該スプリング３２は、ロッキングプレート３０Ｌ、３０Ｒを端板ＥＬ、ＥＲに対して押圧する。１組のピン３４がロッキングプレート３０Ｌ、３０Ｒの開口３５を通って延びており、該プレート３０Ｌ、３０Ｒを所定位置に保持する。プレート３０Ｌ、３０Ｒを端板ＥＬ、ＥＲから離れる方向に押し、ピン３４の端部を越えることにより、マンドレルＭＯが取外される。次に、マンドレルＭＯを取外して、基板Ｓをホルダ１２内にローディングする。

次に、マンドレルＭＯを再びホルダ１２に取付ける。ピン５６が取外されかつホルダ１２の第二部分にアクセスできるようにホルダ１２を回転させる。第二部分に関連するマンドレルＭＯが取外され、基板をこれにローディングして、再びマンドレルＭＯを取付ける。ホルダ１２の第三部分も同様にローディングされる。次に、ホルダ１２が開口２５Ｌ、２５Ｒ内に戻され、ホルダ１２の第二部分にアクセスできるようにホイールＷＬ、ＷＲが回転される。次に、第二、第三および第四ホルダがローディングされ、ロッキングピース２６Ｌ、２６Ｒがリング２４Ｌ、２４Ｒ内に再び挿入される。次に、装置１０が浴８内に配置され、モータ１０がスイッチ・オンされて運動を基板Ｓに伝達する。めっき後に、装置１０が浴８から取出されて、基板Ｓがホルダ１２から取出される（図２および図３に示すように、マンドレルＭＯは一般に、一度に２つ取出されかつ置換されるが、このことは、他の実施形態では必ずしも必要ではない）。

一実施形態では、ホルダ１２への基板Ｓのローディングおよびホルダ１２からの基板Ｓの取出しを容易にするため、ホルダ１２の端板ＥＲにスロット６０が設けられている。より詳しくは、ローディング時に、Ｕ型工具６２（図４）が基板Ｓの開口Ｏに挿通される。工具６２がスロット６０に挿通されると、基板ＳがマンドレルＭＣ、ＭＩに載置されるように位置決めされる（方向６４）。次に、工具６２がもはや開口Ｏおよびスロット６０内に存在しなくなるまで引出される（方向６６）。次に、マンドレルＭＯがホルダ１２に取付けられる。アンローディング時に、工具６２は、スロット６０および基板Ｓの開口Ｏに挿通される（方向６８）。次に、工具６２が、基板Ｓの内径内で持上げられる（方向７０）。次に、スロット６０を通して工具６２を引出し、基板Ｓを取出す。

（端板ＥＬ、ＥＲが金属である実施形態）
前述のように、或る実施形態では、端板ＥＬ、ＥＲは金属（例えば、電解研摩ステンレス鋼）である。有利なことに、このような端板は、めっき環境に露出されると収縮する、例えばＰＶＤＦ等のプラスチックと比較して優れた寸法安定性を有する。任意であるが、端板は不活性化することができる。

他の実施形態では、金属端板は他の長所、すなわち、めっき中に、端板ＥＬ、ＥＲに直接隣接する外側基板Ｓの表面の電気化学的環境は、他の基板Ｓの電気化学的環境と同じになるという長所を有する。端板ＥＬ、ＥＲがプラスチックであるとすると、端板ＥＬ、ＥＲに直接隣接する基板の電気化学的環境は、他の基板の電気化学的環境とは異なるものとなり、従って、端板ＥＬ、ＥＲに直接隣接する基板のめっきされた表面は、他の基板のめっきされた表面と充分に同一なものとはならない（これは、端板ＥＬ、ＥＲに直接隣接する基板と比較して、内側の基板には、異なる濃度のめっき原子が拡散することによって生じる）。従って、金属端板ＥＬ、ＥＲを用いることにより、新規な長所が得られる。

外側基板の電気化学的環境に関する上記長所の少なくとも幾つかは、端板ＥＬ、ＥＲが不活性化されている場合でも存在する。しかしながら、金属端板ＥＬ、ＥＲを用いる代わりに、端板ＥＬ、ＥＲに隣接する「ダミー基板」を使用して、この結果を達成することができる。

めっき浴に隣接する装置の部分が金属である実施形態では、任意によりまたは所望により、めっき段階の間で、基板がストリッピング加工および再不活性化加工を受けるように構成できる。

（基板を保持する装置の他の実施形態）
図１０は、めっき中に、基板Ｓのような基板を保持しかつ移動させる装置１００の他の実施形態を示すものである。装置１００は４つのホルダ１０２（図１１）を有し、各ホルダ１０２は４つのマンドレルＭを備えている。ホルダ１０２への基板Ｓのローディングおよびホルダ１０２からの基板Ｓのアンローディングを容易にするため、１つのマンドレルＭ′はホルダ１０２から取外すことができる（マンドレルＭ′は、ホルダ１０２へのローディングおよびアンローディング時に取外されるねじ１０４ａ、１０４ｂにより所定位置に保持される）。

また、ホルダ１０２は、マンドレルＭを保持する左右の端板ＥＬ′、ＥＲ′を有している。各ホルダは、遊星運動を基板に伝達するギヤ機構（前述のギヤ機構と同様なギヤ機構）に連結される。

以上、本発明を特定実施形態に関連して説明したが、当業者ならば、形態および細部において種々の変更をなし得るであろう。例えば、本発明による方法および装置は、例えばニッケル／リン合金、他の金属または非金属材料等の種々の材料に使用できる。本発明の方法および装置は、磁気ディスク基板以外のワークピース（加工すべき物）をめっきするのに使用できる。本明細書で使用するように、「ワークピース」とは、めっきすべき物品を包含する。本発明を実施するとき、ａ）浴内に基板を配置する前に、浴内にめっき溶液を入れるか、ｂ）浴内にめっき溶液を入れる前に、浴内に基板を入れるか、ｃ）めっき溶液および基板を同時に浴内に入れるかのいずれの方法で実施することもできる。

或る実施形態では、めっきすべき基板の外縁部の弧状部分を保持する凹状領域をマンドレルに設けることができる。また、或る実施形態では、基板がマンドレルにより保持されるときに、幾分かの移動自由度を基板に与える充分な間隙を設けることができ、一方、他の実施形態では、マンドレルにより基板を確実に保持することができる。

ピン５０、５６およびロッキングピース２６は紐で結んでおくことができ、これにより、これらのピン等が不意に浴８内に落下したときでも、容易に拾い上げることができる。ピン５６は、ギヤＧＬと係合させる代わりに、壁１０Ｒを通して押し込み、端板ＥＲと係合させることができる。

上記本発明の一態様は、本発明の他の態様を実施することなく実施でき、従って、このようなあらゆる変更は本発明の範囲内に包含されるものである。

めっき中に運動を基板に伝達する装置を収容しているめっき浴を示す概略図である。 運動を基板に伝達する装置の一部を示す図面である。 運動を基板に伝達する装置の一部を示す図面である。 図１の装置内に基板を保持するホルダを示す図面である。 ２つのマンドレルを取外したホルダを示す図面である。 図１の装置内に基板を保持するホルダを示す図面である。 図２Ａ〜図２Ｃのホルダに関連して使用される着脱可能なマンドレルの一部を示す図面である。 図２Ａ〜図２Ｃのホルダに関連して使用される着脱可能なマンドレルの一部を示す図面である。 図２のホルダから基板を取外す工具を示す図面である。 図１の装置の断面図である。 図５の６−６線に沿う図１の装置の断面図である。 図５の７−７線に沿う図１の装置の断面図である。 図５の８−８線に沿う図１の装置の断面図である。 ホルダをローディング位置に配置する方法を示す図面である。 ホルダをアンローディング位置に配置する方法を示す図面である。 基板をこれらの外縁部で保持する基板めっき装置の第二実施形態を示す図面である。 図１０の装置に関連して使用されるホルダを示す図面である。

符号の説明

８ めっき浴
１０ 基板を保持しかつ移動させる装置
１２ ホルダ
３０ ロッキングプレート
ＢＲ ベアリング
ＭＣ 中心マンドレル
ＭＩ 中間マンドレル
ＭＯ 外側マンドレル
Ｓ 基板
ＷＲ ホイール

Claims (49)

1. めっき浴内でワークピースを保持するホルダと、
   第一レースおよび第二レースを備えたベアリングとを有し、第一レースはホルダに連結され、第二レースは第一レースに対して回転でき、第一レースおよび第二レースは非金属であり、第一レースと第二レースとの間には金属の機械的インターフェースが設けられ、
   さらに、ベアリングの第二レースに連結され、かつ、運動をホルダに伝達するための回転部材を備える、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記金属の機械的インターフェースは、ホルダが前記部材に対して摺動するときに生じることがある汚染粒子の発生量を低減させることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記金属の機械的インターフェースは、１組のボールまたはローラを含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記ワークピースは磁気ディスク基板であり、遊星運動を基板に伝達する１組のギヤを更に有することを特徴とする請求項３記載の装置。
5. １以上のワークピースをホルダ内に配置する段階と、
   ホルダをめっき浴内に配置する段階と、
   機械的部材に運動を伝達する段階とを有し、機械的部材はベアリングの第一レースに連結され、ホルダはベアリングの第二レースに連結され、第一レースおよび第二レースはプラスチックであり、第一レースと第二レースとの間には金属インターフェースが設けられ、機械的部材はベアリングを介して運動をホルダに伝達することを特徴とするめっき方法。
6. 前記機械的部材は回転ホイールを含み、第一レースが該ホイールに連結され、金属インターフェースはボールまたはローラを含むことを特徴とする請求項５記載のめっき方法。
7. 前記遊星運動は１以上のワークピースに伝達され、ワークピースは磁気ディスク基板であることを特徴とする請求項６記載のめっき方法。
8. めっき浴と、
   中心マンドレルおよび複数の他のマンドレルを備えたホルダとを有し、該ホルダは複数組のワークピースを保持し、各組のワークピースは、少なくとも１つの前記他のマンドレルにより、中心マンドレルの側部に当接して保持され、ホルダはめっき浴内でワークピースを保持し、
   運動をホルダに伝達する機械的部材を更に有することを特徴とする装置。
9. 前記ワークピースは磁気ディスク基板であり、機械的部材はホルダを回転させるホイールを含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 遊星運動をホルダに伝達するための１組のギヤを更に有することを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 前記少なくとも１つの他のマンドレルは、ホルダへのローディングおよびアンローディングを容易にするため着脱可能であることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 複数組のワークピースをホルダ内に配置する段階を有し、該ホルダは中心マンドレルおよび複数の他のマンドレルを備え、各組のワークピースは、中心マンドレルの関連側部および関連する前記複数の他のマンドレルの側部に当接して保持され、
    ホルダをめっき浴内に配置する段階と、
    ホルダに運動を付与する段階とを更に有することを特徴とするめっき方法。
13. 前記ホルダに運動を付与する段階は、ホルダに遊星運動を付与することを含むことを特徴とする請求項１２記載のめっき方法。
14. 前記ワークピースは磁気ディスク基板であり、該基板は開口を備え、前記ホルダ内に基板を配置する段階は、
    前記基板の組の開口に挿通される工具マンドレルを備えた工具を設ける段階と、
    前記基板の組が、中心マンドレルおよび少なくとも１つの前記他のマンドレルに当接して載置されるように工具マンドレルを操作する段階と、
    工具マンドレルを前記基板の組の開口から取外す段階とを含むことを特徴とする請求項１３記載のめっき方法。
15. 前記ホルダから基板を取出す段階を更に有し、該取外し段階は、
    浴からホルダを取出す段階と、
    工具マンドレルを基板の開口内に配置する段階と、
    ホルダから基板を持上げる段階とを含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. めっき溶液を収容する容器と、
    めっき溶液中に複数のワークピースを保持する１以上の細長部材と、
    複数のワークピースの第一側面および第二側面に隣接する第一金属板および第二金属板とを有することを特徴とするめっき装置。
17. 前記金属板の存在により、金属板に隣接するワークピースのめっき条件と、他のワークピースにより包囲されたワークピースのめっき条件との同一性が高められることを特徴とする請求項１６記載のめっき装置。
18. ホルダ内に複数のワークピースを配置する段階を有し、ホルダは、複数のワークピースの第一側面および第二側面に隣接する第一金属板および第二金属板を備え、
    ホルダおよび複数のワークピースをめっき溶液中に配置する段階を更に有することを特徴とする方法。
19. 前記金属板の存在により、金属板に隣接するワークピースのめっき条件と、他のワークピースにより包囲されたワークピースのめっき条件との同一性が高められることを特徴とする請求項１８記載の方法。
20. １組のワークピースを該ワークピースの外縁部で保持する１以上のマンドレルを備えた基板ホルダを用意する段階を有し、ワークピースは内部開口を備え、１以上のマンドレルは、端板により少なくとも一端が保持され、
    前記１組のワークピースの内部開口に細長工具を挿通することにより１組のワークピースを保持する段階と、
    １組のワークピースが１以上のマンドレルに当接して載置されるように、細長工具を用いて１組のワークピースを移動させる段階とを更に有し、前記端板にはスロットが設けられており、前記移動させる段階はスロットを通して工具を移動させる段階を含むことを特徴とする方法。
21. 着脱可能な１以上のマンドレルを端板に連結する段階を更に有し、着脱可能なマンドレルがワークピースを所定位置に保持することを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. ホルダをめっき浴内に配置して、物質をワークピース上にめっきする段階を更に有することを特徴とする請求項２０記載の方法。
23. めっき浴からホルダを取出して、ホルダからワークピースを取出す段階を更に有することを特徴とする請求項２２記載の方法。
24. 前記ワークピースは磁気ディスク基板であり、ホルダは２つの端板を備え、各端板はマンドレルの関連端部に連結されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
25. ホルダ内の１組のワークピースをめっき浴内に配置する段階を有し、ホルダは端板に連結された１組のマンドレルを備え、ワークピースはマンドレルにより外縁部が保持され、ワークピースは内部開口を備え、端板は工具を収容するスロットを備え、
    ホルダおよびワークピースをめっき浴から取出す段階と、
    ワークピースの内部開口内に細長い工具を通す段階と、
    工具を用いてホルダからワークピースを引出す段階と、
    工具をスロットに挿通する段階とを更に有することを特徴とする方法。
26. 前記ワークピースは磁気ディスク基板であり、ホルダは２つの端板を備え、各マンドレルは２つの端板に連結されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
27. 前記少なくとも１つのマンドレルは着脱可能であり、細長い工具をワークピースの内部開口内に引入れる前に、ホルダから少なくとも１つの着脱可能なマンドレルを取出す段階を更に有することを特徴とする請求項２５記載の方法。
28. １組のワークピースをこれらのワークピースの外縁部で保持する１組のマンドレルを有し、各ワークピースが中央開口を備え、
    マンドレルの第一端部に連結される第一端板と、
    マンドレルの第二端部に連結される第二端板とを更に有し、該第二端板には工具を収容するスロットが設けられ、ワークピースは、該ワークピースがマンドレルに当接して載置されるようにして工具を中央開口に挿通し、かつ、スロットを通して摺動させることにより装置内にローディングされることを特徴とする装置。
29. 前記少なくとも１つのマンドレルは、装置から取外すことができることを特徴とする請求項２８記載の装置。
30. 遊星運動をワークピースに伝達するギヤシステムを更に有することを特徴とする請求項２８記載の装置。
31. ワークピースを保持するための１以上の細長い部材を備えたホルダと、
    開口を備えた静止部材と、
    該静止部材の開口に挿通してホルダと係合させ、ホルダのローディングおよびアンローディング中にホルダが移動することを防止するピンと、
    を有することを特徴とする装置。
32. 前記静止部材は前記装置の壁であり、前記装置は、さらに、第二壁を更に有し、第一壁および第二壁は、運動をホルダに伝達するギヤ機構を保持することを特徴とする請求項３１記載の装置。
33. 前記ホルダに連結されるギヤを更に有し、前記ピンは前記ギヤの歯と係合することを特徴とする請求項３１記載の装置。
34. 前記ホルダに連結されるギヤを更に有し、前記ピンは前記ギヤの開口と係合することを特徴とする請求項３１記載の装置。
35. ピンがワークピースを保持するホルダと係合するように、ピンを、静止部材を通して配置する段階と、
    ワークピースをホルダ内にローディングする段階とを有し、ピンはローディング中にホルダが移動することを防止することを特徴とする方法。
36. ホルダからピンを取外す段階と、
    ホルダおよびワークピースをめっき溶液中に配置して、ワークピースをめっきする段階とを更に有することを特徴とする請求項３５記載の方法。
37. ホルダをめっき溶液から取出す段階と、
    ピンをホルダに係合させる段階と、
    ワークピースをホルダからアンローディングする段階とを更に有することを特徴とする請求項３６記載の方法。
38. 前記ホルダはギヤに連結され、ピンはギヤの歯と係合することを特徴とする請求項３５記載の方法。
39. 前記ホルダはギヤに連結され、ピンはギヤの開口と係合することを特徴とする請求項３５記載の方法。
40. ワークピースを収容するホルダを用意する段階と、
    静止部材を通してピンを配置して、ホルダと係合させることによりホルダが移動することを防止する段階と、
    ワークピースをホルダから取出す段階とを有することを特徴とする方法。
41. 前記ホルダはギヤに連結され、ピンはギヤの歯と係合することを特徴とする請求項４０記載の方法。
42. 前記ホルダはギヤに連結され、ピンはギヤの開口と係合することを特徴とする請求項４０記載の方法。
43. 平らで中央に開口が形成された基板をめっきする装置において、
    めっき浴と、
    該めっき浴内で基板をその外縁部で保持する複数のマンドレルを備えたホルダとを有することを特徴とする装置。
44. 前記ホルダのローディングおよびアンローディングを容易にするため、少なくとも１つの前記マンドレルが着脱可能であることを特徴とする請求項４３記載の装置。
45. 遊星運動をホルダに伝達するギヤ機構を更に有することを特徴とする請求項４３記載の装置。
46. ホルダ内の基板をめっきする段階を有し、基板は全体として平らでありかつ開口を備え、ホルダは、基板をその外縁部で保持するための複数のマンドレルを備え、
    ホルダおよび基板をめっき浴内に配置する段階と、
    基板をめっきする段階とを更に有することを特徴とする方法。
47. ホルダ内の基板をめっきする前に、ホルダから少なくとも１つのマンドレルを取出す段階と、
    ホルダ内に基板を配置した後に、少なくとも１つのマンドレルをホルダに戻して配置する段階とを更に有することを特徴とする請求項４６記載の方法。
48. めっき中に遊星運動を基板に伝達する段階を更に有することを特徴とする請求項４６記載の方法。
49. めっき浴からホルダを取出す段階を有し、該ホルダは、全体として平らな１組の基板をこれらの外縁部で保持する複数のマンドレルを備え、基板には開口が設けられ、
    ホルダから少なくとも１つのマンドレルを取外す段階と、
    ホルダから基板を取出す段階とを更に有することを特徴とする方法。

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