JPH03126885A - 電鋳作成方法及びその電鋳制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば光デイスク用Ｎｉ電鋳スタンパ製造技
術に用いられる電鋳作成方法及びその電鋳制御装置に関
する。

従来の技術 従来、光デイスク用のＮｉ電鋳スタンバの製造等に用い
られる電鋳の作成方法としては、例えば、特開昭５８−
１４４４９１号公報に開示されているものがある。そこ
で、今、従来における電鋳の作成方法を第４図ないし第
６図に基づいて説明する。電鋳槽１に電鋳液２を満たし
、その液中でアノード３とカソード４を適当な間隔で対
向配置させ、直流（ＤＣ）電源５の一側をカソード４に
接続し、＋側をアノード３に積算電力計６を介して接続
する。

そして、第５図に示すような電解条件でカソード４面に
目的の金属層７（以下、電鋳層と呼ぶ）を析出させた後
、カソード４面側から剥離して、型、機械部品等の製品
とする。この時、電解条件は、カソード４　（母材）表
面の剥離性薄膜や導電性薄膜を破壊しないように、０．
１Ａ／ｄｍ”付近の低電流領域から開始し、徐々に定常
電流値の８〜１５Ａ／ｄｍ”付近まで上昇させて所望の
厚みを得た後、積算電力計６の通電量設定値によって通
電停止させ、これによりカソード４表面に目的とする電
鋳層７を形成することができる。

発明が解決しようとする課題 そして、このような析出方法により作成された電鋳層７
の断面写真の様子を第６図に示す。この図かられかるよ
うに、電鋳層７は、母材側から初期析出層と中間層と終
期析出層とからなっている。

この場合、初期析出層は母材ダメージ防止を目的とした
層でスローアップ析出による方法で形成され、中間層は
低応力防止を目的とした層で高速析出法により形成され
、終期析出層は中間層の成長終点として形成されるもの
である。

しかし、上述したような電鋳層７は、−様３つの層から
なっているが、実質上は単層的な構成であり、電鋳体と
して要求される表面超微細パターンの精密転写、型面と
しての耐久、耐摩耗性、寸法精度の安定性、高度平面性
要求に対応する層内応力のバランス調整（反り防止）、
剛性、柔軟性、繰返し応力の耐久性、表裏面粗さ、研磨
後の加工特性等の種々の高度の条件に適合する電鋳体を
得ることが困難で、：ある。

課題を解決するための手段 そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、電鋳液中に電極が対向配置された電鋳槽内に電鋳液調
整室を設け、前記電極に積算電力計及び電流ＰＨ制御装
置を接続し、前記電鋳液調整室にＰＨセンサを浸漬し、
そのＰＨセンサと接続され前記電鋳液中のＰＨな補正す
るＰＨ調整制御装置を設けた。そして、その電鋳槽の電
鋳液中に浸漬された電極間に積算電力計を用いて電流を
流しその一方の電極に電鋳体を析出させる電鋳作成方法
において、電鋳体の電鋳層が複数層からなるように電鋳
析出時間を複ステップに分割した。

作用 従って、電鋳析出時間を複ステップに分割したことによ
り、単組成電鋳液中における電鋳体の析出結晶状態を任
意に変化させ、幾層もの組合せ層状構成体を得ることが
でき、これにより従来のような単層的構成により生じる
種々の欠陥をなくし良好な電鋳体を得ることができるも
のである。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。まず、その全体構成を第１図に基づいて説明する
。電鋳槽８内には電鋳液９が満たされており、その電鋳
液９中には電極としてのカソード１０、アノード１１が
対向配置されている。

前記カソード１０にはＤＣ電源１２の一側が接続され、
前記アノード１１には積算電力計１３（以下、クーロン
メータと呼ぶ）を介して、前記ＤＣ電源１２の＋側が接
続されている。そのクーロンメータ１３は電流ＰＨ制御
装置としての電流ＰＨ制御用コンピュータ１４と接続さ
れている。

また、前記電鋳槽８内には仕切板１５を介して、電鋳液
調整室１６が設けられている。この電鋳液調整室１６内
にはＰＨセンサ１７が浸漬されており、このＰＨセンサ
１７はＰＨコントロールユニット１８と接続されている
。このＰＨコントロールユニット１８は、前記電流ＰＨ
制御用コンピュータ１４と接続されており、また、その
下部には薬注ポンプ１９とＰＨ調整液槽２０とが設けら
れている。この場合、これらＰＨコントロールユニット
１８と薬注ポンプ１９とＰＨ調整液槽２０とは、ＰＨ調
整制御装置２１を構成している。

このような構成において、今、光デイスク用のスタンバ
を作成する場合を例にとって述べる。電鋳層２２は、５
層構造から形成するものとする。

そこで、まず、第２図に示すように、電鋳槽８の電解条
件を決定する。すなわち、第１層目は高硬度で寸法の安
定性を目的とした層であり、高ＰＨで低電流を条件とす
る。第２層目は第１層目の緩衝層としての役割を担うも
のであり、低応力、層状配向に形成するために中ＰＨで
中電流を条件とする。第３層目は剛性を得るためと析出
時間短縮を目的としたものであり、低ＰＨで高電流を条
件とする。第４層目と第５層目とは全体の応ノＪバラン
スと裏面の平滑性を目的としたものであり、このためそ
れらの諸条件は第４層目は第２層目を、第５層目は第１
層目をそれぞれ再現したものとなっている。そして、こ
れまで述べた第１層目から第５層目までの各ステップを
、クーロンメータ１３における電鋳層２２の厚み信号と
して電流Ｐ　Ｈ制御用コンピュータ１４に入力し、その
後、電流値とＰＨをステップ毎に切換える命令をＤＣ電
源１２とＰＨコントロールユニット２１に人力し、これ
により電鋳層２２を形成する。

第３図は、第２図の装置をもとにカソード１゜（母材）
表面に作成された５層構造の電鋳層２２の断面図を示し
たものである。この場合、その全析出層の厚みは０．２
５ｍｍ−０，３５ｍｍの範囲であり、これを光デイスク
用のスタンバとして用いる二とにより、超精密パターン
転写、平面性の維持、型としての対成形耐久性の向上を
図ることができる。その具体例として、従来のものと比
較した場合、スタンパ面の反りが２　、３　ｍｍから０
．５ｍｍとなり、光デイスク成形時の耐久性が１０００
０枚から２００００枚に向上し、ビット幅の精度を、＋
０．２７ｚｍから＋〇、ＩＩＬｍ　に変えることが可能
となった。

なお、本実施例における電鋳液９は、スルファミン酸電
鋳浴とした。具体的には、スルファミン酸＝６００ｇ／
Ｑ、＠酸＝３５ｇ／氾、５ＤＳ＝０．０１ｇ／Ｑを使用
し、その電鋳浴の温度は６０℃に設定して行った。

発明の効果 本発明は、電鋳液中に電極が対向配置された電鋳槽内に
電鋳液調整室を設け、前記電極に積算電力計及び電流Ｐ
Ｈ制御装置を接続し、前記電鋳液調整室にＰＨセンサを
浸漬し、そのＰＨセンサと接続され前記電鋳液中のＰＨ
を補正するＰＨ調整制御装置の設けられた電鋳制御装置
を用いて、電鋳体の電鋳層が複数層からなるように電鋳
析出時間を複ステップに分割したので、単組成電鋳液中
における電鋳体の析出結晶状態を任意に変化させ、幾層
もの組合せ層状構成体を得ることができ、これにより、
従来のような単層的構成により生じる種々の欠陥をなく
し良好な電鋳体を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はその
電鋳液の電流、ＰＨの経時変化に対する様子を示す波形
図、第３図は電鋳層の断面図、第４図は従来の構成を示
す構成図、第５図はその電鋳液の電流、ＰＨの経時変化
に対する様子を示す波形図、第６図は電鋳層の断面図で
ある。 ８・・・電鋳槽、９・・電鋳液、ｔｏ、１．１・・・電
極、１３・・・積算電力計、１４・・・電流ＰＨ制御装
置。 １６・・・電鋳液調整室、１７・・・ＰＨセンサ、２１
・・・Ｐ　Ｈ調整制御装置 出　願　人　　　　株式会社　リ　コ ３ 図 ６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電鋳槽の電鋳液中に浸漬された電極間に積算電力計
   を用いて電流を流しその一方の電極に電鋳体を析出させ
   る電鋳作成方法において、前記電鋳体の電鋳層が複数層
   からなるように電鋳析出時間を複ステップに分割したこ
   とを特徴とする電鋳作成方法。 ２、電鋳液中に電極が対向配置された電鋳槽内に電鋳液
   調整室を設け、前記電極に積算電力計及び電流ＰＨ制御
   装置を接続し、前記電鋳液調整室にＰＨセンサを浸漬し
   、そのＰＨセンサと接続され前記電鋳液中のＰＨを補正
   するＰＨ調整制御装置を設けたことを特徴とする電鋳制
   御装置。