JPH05140757A - デイスク用メツキ基盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスク用メッキ基盤の製造方法 【構成】 Ｍg:３〜５％、Ｚn:０.１５〜０.５％、Ｃu:
０.１５％以下、Ｆe:０.０７％以下及びＳi:０.０６％
以下で、残部がＡl及び不可避的不純物からなるアルミ
ニウム合金板を、常法に従って前処理、Ｎi−Ｐメッキ
を行うに際して、メッキ浴のｐＨを４.５以下に管理す
ることを特徴としている。これにより、下地メッキ膜の
研磨を高速にて行うことができる。更にはメッキ膜の耐
熱性が向上することにより、磁性膜をより高温にて形成
させることが可能となる。これらの効果により、メッキ
工程でのコストダウンが可能となり、特に高級品向きの
磁気ディスクや光ディスク等の素材及び製造方法として
最適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディスク用メッキ基盤に
関し、更に詳細には、メッキ膜の研磨速度が速いＮi−
Ｐ基盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータの記録媒体として
使用される磁気ディスク等の基盤材としては、軽量、
非磁性、高速回転に耐える剛性を有する、精密加
工、研磨により良好な表面精度が簡単に得られる、等の
理由により、アルミニウム合金が用いられている。

【０００３】近年、コンピュータ等に用いられる磁気デ
ィスクは高密度記録化への要求により、塗布型メディア
から薄膜メディアの切替えが進行した。この薄膜メディ
アは、アルミニウム合金基盤上にＮi等のメッキ、所謂
下地メッキを行い、そのメッキ膜をアルミナ等により研
磨し、メッキ膜表面を平滑とした後、磁性膜を下地メッ
キ表面に形成させることにより作成する。この工程にお
いて、下地メッキは硬度及び表面平滑性を得るために施
される。しかし、下地メッキを施したままではメッキ欠
陥、例えばメッキ面の突起(ノジュール)又はメッキ面の
窪み(ピット)、更にアルミニウム合金基盤作成時の切削
もしくは研削により生じるアルミニウム合金板上の溝に
沿って形成されるメッキ膜の凹凸のために、メッキ面が
平滑でなく、メッキ表面に磁性膜を形成させても磁気デ
ィスクとして用いることができない。そこで、下地メッ
キ表面を研磨し、メッキ面に生じた欠陥や凹凸を除去す
ることが必須とされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、磁気ディスクに
はコストダウンが求められており、この目的のため、下
地メッキ量の低減、かつ下地メッキ研磨代の低減が行わ
れている。その一方で、下地メッキ研磨代を低減すれば
メッキ欠陥を除去し難くなり、製品歩留りが低下すると
いう問題が生じる。そこで、例えば特願昭６３−２６２
６５０号の如く、メッキ膜研磨代を低減させるための改
善がアルミニウム合金、そしてメッキ工程に加えられて
きた。しかし、これらの改善にも拘らずメッキ欠陥を皆
無化すること、すなわち、メッキ研磨は必須であること
が判明した。

【０００５】また、高級品向けディスク材では、高信頼
性が要求されるために、厚くメッキを行い、大量に研磨
する必要があり、コストダウンが難しくなっている。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、ディスク用アルミニウム合板基盤の製造において、
下地メッキ膜の欠陥が少なく、下地メッキ膜の研磨工程
をコストダウンできる方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述のよ
うな実情を鑑みて、種々研究を重ねた結果、メッキ欠陥
を皆無化することができないのならば、コストダウンの
ためにはメッキ膜研磨速度が高速となればメッキ膜研磨
工程を短縮できる、すなわち、生産効率が向上しコスト
ダウンが可能となることを見い出した。更にこのメッキ
膜研磨速度は、アルミニウム合金基盤中のＣu、Ｚn量と
関係があり、更にＮiメッキ膜中のＰ濃度と相関がある
ことが判明し、ここに本発明をなしたものである。

【０００８】すなわち、本発明は、Ｍg:３〜５％、Ｚn:
０.１５〜０.５％、Ｃu:０.１５％以下、Ｆe:０.０７％
以下及びＳi:０.０６％以下で、残部がＡl及び不可避的
不純物からなるアルミニウム合金板を、常法に従って前
処理、Ｎi−Ｐメッキを行うに際して、メッキ浴のｐＨ
を４.５以下に管理することを特徴とするメッキ膜の研
磨速度の速いディスク用メッキ基盤の製造方法を要旨と
するものである。

【０００９】以下に本発明を更に詳述する。

【作用】

【００１０】まず、本発明における化学成分の限定理由
について説明する。

【００１１】Ｚn：Ｚnはメッキ膜高速研磨性を付与する
ために必要な元素であり、０.１５％以上添加する。こ
れは、Ｚn添加によってメッキ膜とアルミニウム合金板
との密着性が向上する、すなわち、Ｚn添加はメッキ前
処理時の均一エッチング性を向上させ、更に亜鉛の基盤
表面への均一微細な析出の効果を有するためである。更
に、Ｚn添加の効果として、アルミニウム合金板の強度
が増加し、このためメッキ膜研磨工程において下地メッ
キを付与したアルミニウム合金板に加えられる圧力が逃
げることを防止するためである。但し、Ｚn量が０.５％
を超えると、多数のノジュールが生じたり、結晶粒界の
エッチング性が過剰となってメッキ面平滑性を損ねる。
ノジュール等のメッキ欠陥が多数生じると、メッキ膜研
磨速度を速くしても、それだけ多くメッキ膜を削り落さ
なければならず、また歩留り低下につながるため、本発
明の目的から外れてしまう。したがって、Ｚn量は０.１
５〜０.５％の範囲とする。

【００１２】Ｍg：Ｍgは機械的強度を付与するのに必要
な元素である。しかし、添加量が３％より少な過ぎると
強度の付与が不十分となり、また５％を超えて過剰に添
加すると圧延時の耳割れ、溶解・鋳造時にＭgＯ等の非金
属介在物発生の原因となる。したがって、Ｍg量は３〜
５％の範囲とする。

【００１３】Ｆe：Ｆeはアルミニウム合金板の加工性を
上げるために溶解鋳造時に添加するが、添加しすぎると
Ａl−Ｆe系晶出物の寸法が大きくなり、また個数が増加
する。このＡl−Ｆe系晶出物で粗大なものはメッキ欠陥
の原因となるため、添加量を抑制し、０.０７％以下と
する。なお、下限については特に定めないが、ＦeはＡl
地金中に不純物として混入しているため、経済的な面か
ら０.００３％以上が望ましい。

【００１４】Ｓi：Ｓiは地金不純物としてアルミニウム
合金板中に混入する元素である。Ｓi量はＭg−Ｓi系晶
出物分布に大きな影響を与え、Ｓi量が多いと粗大なＭg
−Ｓi系晶出物が生じる。粗大なＭg-Ｓi系晶出物はメッ
キ欠陥の原因となるため、添加量を抑制し、０.０６％
以下とする。なお、下限については特に定めないが、Ｓ
iはＡl地金中に不純物として混入しているため、経済的
な面から０.００５％以上が望ましい。

【００１５】Ｃu：Ｃu量はメッキ膜研磨速度に影響を及
ぼす元素である。これは、Ｃu添加により、メッキ膜と
アルミニウム合金板との密着性が向上する、すなわち、
Ｃu添加はメッキ前処理時の均一エッチング性を向上さ
せ、更に亜鉛の基盤表面への均一微細な析出の効果を有
するためである。更にＣu添加の効果として、アルミニ
ウム合金板の強度が増加し、このためメッキ膜研磨工程
において下地メッキを付与したアルミニウム合金板に加
えられる圧力が逃げることを防止するためである。しか
し、０.１５％を超えて添加すると、粒界エッチングの
原因となり、歩留り低下の原因となる。研磨速度増加の
効果より、歩留り低下による悪影響の方が大きいため、
Ｃu量は０.１５％以下とする。

【００１６】なお、不純物のうち、Ｍn、Ｃr、Ｔi等に
ついては、再結晶粒の微細化や高温熱処理時の結晶粒成
長防止或いは鋳造組織微細化等の効果があるが、多量に
含有すると粗大な晶出物が生じたり、インクルージョン
の原因となる等の問題があるので、Ｍn≦０.４％、Ｃr
≦０.１％、Ｔi≦０.１％が望ましい。

【００１７】次に、本発明に係るディスク用メッキ基盤
の製造方法、特に前処理、下地メッキ方法について説明
する。

【００１８】メッキに先立って、常法に従って脱脂、酸
エッチング、亜鉛置換等の前処理を行い、その上に、Ｎ
i−Ｐの非磁性のメッキ皮膜を形成させる。前処理にお
けるエッチングはマイルドエッチング(エッチング量３
〜１０mg／dm²)が望ましいが、強エッチング(エッチン
グ量１１mg／dm)でもよい。

【００１９】但し、アルミニウム基盤にメッキを施す際
は、メッキ液のｐＨを４.５以下とする必要がある。こ
れは、メッキ液のｐＨが低い程、Ｎi−Ｐメッキ膜中の
Ｐ濃度が増加し、ディスクの研磨度が増加するためであ
る。すなわち、メッキ皮膜中のＰ濃度が増加すると、Ｐ
原子が存在している硬い領域が増し、そのため下地メッ
キ膜の粘さが減少し、メッキ膜の研磨が行い易くなるた
めである。またＰ濃度が増加すると、下地メッキ膜の耐
熱性が向上し、磁性膜を付与する際の温度を上げること
ができるというメリットもある。

【００２０】他のメッキ条件は特に制限されないが、メ
ッキ皮膜の厚さが５μm以下では、前処理の影響でディ
スク表面の粗さが大きく、マイクロピットも残存し易
く、同時に仕上研磨白も少なくせざるを得ず、粗さの小
さい均一なメッキ皮膜が得られ難い。更にディスク基盤
には表面強度が必要であり、この点からも５μm以上が
望ましい。またメッキ皮膜の厚さは厚くなっても特に性
能が低下することはないが、余り厚く下地メッキを付与
すると経済的に不利となるため、５０μm以上とするこ
とは好ましくない。

【００２１】また、メッキ膜研磨の条件も特に制限され
ないが、本発明によれば、メッキ膜研磨速度を速くする
ことができる利点がある。

【００２２】次に本発明の実施例を示す。

【００２３】

【実施例】メッキ膜研磨速度に及ぼすアルミニウム合金
中のＣu、Ｚnの影響を調査するため、以下の実験を実施
した。

【００２４】

【表１】 に示す化学成分を有するアルミニウム合金について、鋳
造後、均熱処理を施し、その後熱間冷間圧延を行って板
厚２mmとした。これらの板材を打ち抜いた後、歪み取り
焼鈍を行い、外径９５mm、内径３０mmの中空円盤を得
た。更に円盤の表面を切削加工して板厚１.２５mmの磁
気ディスク用アルミニウム合金を製造した。その後、フ
ェデルティー社(米国)の市販メッキ液を用いて、メッキ
を行った。以下にメッキ工程を示す。

【００２５】メッキ工程(処理液)：脱脂(３１３２)→酸
エッチング(３１３３)→硝酸洗浄(５０％硝酸)→第一亜
鉛置換(３１１６)→硝酸剥離(５０％硝酸)→第二亜鉛置
換：３１１６→Ｎi−Ｐメッキ(４８５５)(メッキ液ｐ
Ｈ：４.４)。

【００２６】その後、メッキ膜研磨を行い、研磨速度を
測定した。測定方法としては、粗研磨用のアルミニウム
混濁液(商品名：メディポールＮ０８)を使用し、５分間
研磨を行って、研磨前後の重量から研磨量を調査した。
この研磨法により、研磨代が４μm以上の場合を○(優れ
る)、３.５〜４μmの場合を△(やや劣る)、３.５μm以
下の場合を×(劣る)にて研磨速度を評価した。この結果
を表１に示す。

【００２７】また、メッキ欠陥は、メッキ面をアルミナ
粉を用いて０.１μm研磨した後、表面を観察し調査し
た。観察には光学顕微鏡を使用し、６４０倍の倍率で３
３ヵ所観察し(１.０mm²の面積)、６μm以上のノジュー
ル(突起状のメッキ欠陥)のない場合を○(優れる)、３０
個以下の場合を△(やや劣る)、６０個以上の場合を×
(劣る)とした。その結果を表１に示す。

【００２８】また、メッキ膜研磨速度に及ぼす下地メッ
キ膜中のＰ濃度の影響を調査した。測定方法としては、
メッキ膜中のＰ濃度を測定した後、上記方法により５分
間研磨を行い、研磨前後の重量から研磨量を調査した。
その結果を

【表２】 に示す。

【００２９】表１から、本発明例は、メッキ膜研磨が高
速度にて行われることがわかる。もっとも、アルミニウ
ム合金組成が本発明範囲外である比較例のうちでも、本
発明例と同様の研磨速度のもの(比較例Ｎo.３)がある
が、この比較例では、メッキ欠陥が多数発生しており、
結果として研磨速度の増加により、メッキ工程でのコス
トダウンを可能にできない。

【００３０】また表２から、メッキ膜が高速に行われる
ためには、メッキ膜中のＰ濃度が高く、すなわち、メッ
キ液のｐＨが低いことが必要なことがわかる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ディスク用アルミニウム合金基盤において、Ｚnを必須
元素として含有させると共に適量のＭg、Ｃuを含有さ
せ、更に不純物のうちのＦe、Ｓiを規制した成分調整を
行い、更にメッキ条件としてメッキ液ｐＨを４.５以下
に規制することにより、下地メッキ膜の研磨を高速にて
行うことができる。更にはメッキ膜の耐熱性が向上する
ことにより、磁性膜をより高温にて形成させることが可
能となる。これらの効果により、メッキ工程でのコスト
ダウンが可能となり、特に高級品向きの磁気ディスクや
光ディスク等の素材及び製造方法として最適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で(以下、同じ)、Ｍg:３〜５％、
   Ｚn:０.１５〜０.５％、Ｃu:０.１５％以下、Ｆe:０.０
   ７％以下及びＳi:０.０６％以下で、残部がＡl及び不可
   避的不純物からなるアルミニウム合金板を、常法に従っ
   て前処理、Ｎi−Ｐメッキを行うに際して、メッキ浴の
   ｐＨを４.５以下に管理することを特徴とするメッキ膜
   の研磨速度の速いディスク用メッキ基盤の製造方法。