JPH07243050A - 無電解めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高度の平面性および高度の平滑性を有するめ
っき面を形成することができる無電解めっき装置を提供
する。 【構成】 めっき槽２に貯留したＮｉ−Ｐめっき液１中
に、Ｚｎで被覆したＡｌ製の基板３を治具４により保持
する。治具４に保持された基板３を、めっき液１中で運
動機構５，６，７，８により、自転および公転させる。
このとき、摺動材９を基板３のめっき面に接触させる。
摺動材９は、基板３に無電解めっきされるＮｉ−Ｐの硬
さより軟らかく、かつ、基板３としてのハードディスク
の磁気ディスクのめっき面に要求されている平均表面粗
さ（Ｒａ）より小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無電解めっき装置、例え
ばハードディスク装置の磁気ディスクの基板に金属を無
電解めっきするための無電解めっき装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置は、磁気ディスクに
対し磁気ヘッドによって情報を読み書きするものであ
る。この磁気ディスクは、金属製、ガラス製あるいはセ
ラミックス製の基板の表面に下地処理を施した後、磁性
材料を付着したものである。下地処理の一例として、充
分な加工硬度を有し、耐熱非磁性安定性に優れた無電解
Ｎｉ−Ｐ（ニッケル・リン）めっきが挙げられる。情報
の読み書きの高速化のため、この基板のめっき面には、
高度の平面性および高度の平滑性が要求されている。具
体的に示すと、このめっき面の平均表面粗さ（Ｒａ）
は、０．００５ｎｍ以下のものが要求されている。ここ
で、平均表面粗さ（Ｒａ）とは、表面起伏の平均から起
伏曲線までの偏差の絶対値の平均を表したものである。

【０００３】このような無電解めっきを行うための装置
としては、従来、めっき槽のＮｉ−Ｐめっき液中に、治
具で基板を保持し、基板をめっき液中に浸積させたまま
回転させる装置が知られていた。詳しくは、基板が嵌着
された軸状の治具を、歯車状の回転板に支持させ、回転
板をモータにより回転させる構成である。よって、基板
は治具に保持されてその軸線を中心に回転する（基板の
自転）とともに、回転板を回転させてその回転軸を中心
に治具を回転（基板の公転）させることができる。この
結果、従来装置では、Ｎｉ−Ｐめっき液中での基板の浸
積位置によるめっき状態の乱れを平均化しためっき面を
得ようとするものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな無電解めっき装置にあっては、めっきの過程で、ノ
ジュールと呼ばれるＮｉ−Ｐの小突起がめっき面の全体
にわたって発生していた。この小突起の高さは、めっき
膜厚にもよるが、通常４〜５μｍにも達している。よっ
て、このめっき面を磁気ディスクに要求されている平均
表面粗さに整面するためには、めっき面を１μｍ以上研
磨（ポリッシング）する必要があった。しかし、研磨量
が多くなると、研磨面の端部において研磨ダレが生じ、
研磨面の端部が変形し、磁気ディスクの平面度を損ねる
こともあった。

【０００５】

【課題解決のための知見】そこで、本発明者は、Ｎｉ−
Ｐの小突起の発生原因を研究したところ、Ｎｉ−Ｐの成
長を促進させる析出核は酸化還元反応の核であり、めっ
き面に強固に付着されてはいない。このため、めっき液
中にて特定の摺動材をめっき面に接触させることによ
り、小突起は除去され得るという知見を得た。すなわ
ち、めっき液中のめっき面は活性化状態にある。この活
性化状態のめっき面に特定の摺動材を接触させると、め
っき面の活性化状態が均一化され、めっき面が平滑に整
面されるという知見を得た。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、高度の平面性および高
度の平滑性を有するめっき面を形成することができる無
電解めっき装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、めっき液が充填されるめっき槽と、このめっき液中
に被めっき物を保持する治具とを有する無電解めっき装
置において、上記めっき液中の被めっき物のめっき面に
摺接する摺動材を設けた無電解めっき装置である。

【０００８】請求項２に記載した発明は、めっき液を貯
留するめっき槽と、このめっき液中に磁気ディスクの基
板を保持する治具と、この磁気ディスクの基板をめっき
液中で運動させる運動機構と、を備えた無電解めっき装
置において、上記めっき液中の磁気ディスクの基板のめ
っき面に接触する摺動材を設け、この摺動材は、その硬
さが上記磁気ディスクの基板に無電解めっきされる金属
の硬さより軟らかく、かつ、その平均表面粗さが１μｍ
以下である無電解めっき装置を提供するものである。こ
の摺動材の材質は、例えば樹脂、セラミックス、金属を
樹脂コートしたものの何れを用いてもよいが、その硬さ
はめっきされる金属より軟らかく、かつ、摺動材の接触
面の平均表面粗さは１μｍ以下でなければならない。摺
動材の硬度がこれよりも高いと、めっき面を傷つけるこ
とがあるからである。平均平面粗さが１μｍを越える
と、めっき面に高度の平滑性を与えることができない。

【０００９】請求項３に記載した発明は、上記運動機構
は、円板に複数の治具を周方向に離間して配設し、この
円板を回転自在に設けた請求項２に記載の無電解めっき
装置である。

【００１０】請求項４に記載の発明は、上記複数の治具
のそれぞれが回転自在に設けられた請求項３に記載の無
電解めっき装置である。

【００１１】請求項５に記載の発明は、上記摺動材はポ
リエーテルエーテルケトンで形成した請求項２、請求項
３または請求項４のいずれか１項に記載の無電解めっき
装置である。

【００１２】

【作用】本発明に係る無電解めっき装置にあっては、め
っきの過程で、めっき液中の被めっき物である磁気ディ
スクの基板のめっき面に摺動材を接触させる。この結
果、めっき面から突出する小突起は除去される。このと
き、めっき面に傷をつけることがない。この結果、小突
起の数密度を小さくすることができ、めっき面に高度の
平面性および高度の平滑性を付与することができる。

【００１３】そして、めっき面を磁気ディスクのめっき
面に要求されている平均表面粗さにするため、めっき工
程の後めっき面は研磨されるが、その研磨量も少なくな
る。この結果、研磨面の端部にダレが発生せず、磁気デ
ィスクの変形もなくなる。したがって、ハードディスク
装置の磁気ディスクのめっき面に要求されている平面
性、平滑性を得ることが可能である。

【００１４】また、基板は運動機構によりめっき液中で
回転されるため、摺動材への接触も安定して行うことが
でき、めっき面を平滑にすることが容易となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る無電解めっき装置の実施
例について、図１〜図５を参照して説明する。図１は本
発明の一実施例に係る無電解めっき装置を示す正面断面
図である。図２はその側面断面図である。図３はそのデ
ィスク支持機構部を示す斜視図である。図４、図５は摺
動材を示す図である。

【００１６】これらの図に示すように、この無電解めっ
き装置は、内側にステンレス製のめっき槽２が外側に外
槽１０が配されて構成されている。すなわち、めっき槽
２は外槽１０に囲まれている。めっき槽２の枠体である
その側壁および底壁と外槽１０内壁との間には、所定幅
の隙間１２が形成されている。外槽１０の底部における
隙間１２にはヒータ１３が配設されている。めっき槽２
の枠体には図示しない孔が形成され、この孔を介してめ
っき槽２内は隙間１２に連通している。めっき槽２およ
び隙間１２（外槽２内）にはＮｉ−Ｐのめっき液１が貯
留されている。ヒータ１３で加熱されたＮｉ−Ｐのめっ
き液がめっき槽２に送り込まれる構成である。

【００１７】めっき槽２内のＮｉ−Ｐのめっき液１は、
めっき槽２から溢れると隙間１２に流れ込み、めっき液
の液面１Ａは常に一定に保たれている。外槽１０の枠体
の内部には保温材１１が充填されている。１４は濾過器
からのめっき液供給用のパイプであり、めっき槽２に沈
澱した沈澱物は濾過器（図外）で除去され、循環しため
っき液はパイプ１４を通してめっき槽２に供給される。
すなわち、めっき液は濾過器を循環して使用されてい
る。

【００１８】図１に示すように、このＮｉ−Ｐのめっき
液１中にはステンレス製の垂直支持板５０が垂下され、
この垂直支持板５０の一面には互いに噛み合った耐熱塩
化ビニール製の上歯車７、中歯車６、下歯車５がそれぞ
れ回転自在に支持されている。上歯車７はモータ８の出
力軸に減速機等を介して連結されている。なお、垂直支
持板５０およびモータ８は、図３に示すように、フック
Ｆを引っかけることにより、めっき槽２の枠体に取り付
けられている。

【００１９】下歯車５の一面には３本の軸状の治具４が
互いに平行に突出して設けられている。３本の治具４は
下歯車５の軸を中心とした円周上に互いに１２０度離間
して配設されている。これらの治具４には複数の環状溝
がその軸線に沿って並設されており、これらの環状溝に
基板（Ｚｎで被覆したＡｌ製のドーナツ状の円板）３が
嵌着されている。すなわち、基板３の中心孔に治具４が
挿通され、各環状溝にて各基板３が固定、保持されてい
るものである。したがって、この治具４は多量の基板３
を一時にめっき液１中に保持することができる。例え
ば、３本の治具４に基板３が１２枚づつ保持されてい
る。

【００２０】治具４の硬さは基板３にめっきされる金属
の硬さより軟らかい。例えば、治具４の材質はＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）である。このため、保
持した基板３に傷がつくことはない。

【００２１】そして、治具４を固定する下歯車５は、上
述したように、中歯車６を介して上歯車７に噛み合って
おり、上歯車７はモータ８の出力軸に連結されている。
よって、モ−タ８を駆動すると、上歯車７、中歯車６を
介して下歯車５が回転する。この下歯車５の回転により
３本の治具４は、下歯車５の軸心を中心にして公転す
る。とともに、治具４は下歯車５に回転自在に支持され
ていることから、その軸線回りに自転することができ
る。この治具４の公転および自転にしたがって、Ｎｉ−
Ｐめっき液１中に浸積した状態で、基板３は自転しなが
ら公転することとなる。なお、下歯車５を回転させずに
基板３を自転させたり、治具４を自転させずに基板３を
公転させることもできる。めっき液１中で基板３を回転
させることにより、そのＮｉ−Ｐめっき液１のイオン濃
度および温度が均一化される。

【００２２】そして、図１では省略してあるが、図４お
よび図５に詳しく示すように、矩形薄板状の摺動材９
が、治具４に保持された各基板３の間にそれぞれ介挿さ
れるよう構成されている。具体的には、中歯車６の中心
軸に取付板１５が連設され、治具４の上方で水平に突出
したこの取付板１５の下面に、複数の摺動材９が一定間
隔毎に垂下、固定されている。これらの摺動材９の間隔
は上記環状溝の間隔に対応している。また、摺動材９は
上記基板３と平行になるように取付板１５の下面に着脱
自在に取り付けられている。よって、治具４が公転する
と、これに保持された基板３も下歯車５の中心軸を中心
として公転運動することとなり、めっき液１中で、その
最上方位置において、摺動材９の表裏両面が基板３のめ
っき面に接触する。この摺動材９としてはめっき液１の
めっき温度で膨張等の変形がないものを使用している。
例えば表に示すようにポリエーテルエーテルケトン、ポ
リテトラフロロエチレン等を使用する。また、その摺動
材９の表裏両面の平均表面粗さは１μｍ以下のもの、例
えば０．６μｍ、または、０．８μｍとする。

【００２３】次に、この無電解めっき装置を用いためっ
き方法を説明する。まず、ディスク加工されたＡｌ製の
基板３を準備する。この基板３としては、その表面を砥
石で仕上げたグラインディング加工品またはダイヤモン
ドバイト旋盤で仕上げたダイヤターン加工品のどちらを
用いてもよいが、この実施例ではグラインダー加工品を
用いた。

【００２４】次に、この基板３を治具４に図示のように
装着し、摺動材９が基板３の表面に摺接するように、配
設する。

【００２５】次いで、モータ８を駆動する。このとき、
基板３の自転運動および公転運動に応じて、摺動材９が
基板３の全面に均一に摺接することを確認する。この
後、モータ８の回転数を調節して、下歯車５を６回転／
分で回転させる。

【００２６】この状態で、基板３に前処理を行う。この
後、めっき槽２にめっき液を貯留して、基板３に膜厚１
０μｍの無電解Ｎｉ−Ｐめっきを施す。めっきは、温度
調節器により常時９０℃に保持されためっき槽２内で、
９０分浸漬し、基板３に１０μｍの膜厚のめっきを施し
た。

【００２７】次に、この基板３のめっき面を微分干渉顕
微鏡で観察する。この結果を表１および図６，図７に示
す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１は、摺動材９の材質および平均表
面粗さをそれぞれ変更し、めっきした後の基板３のめっ
き面に発生した小突起の高さ、傷（スクラッチ）の本数
およびめっき面の平均表面粗さ（Ｒａ）を示している。
また、図６は表１の試料１の場合のめっき面を写したも
のであり、図７は比較例として、表１の試料３の場合の
めっき面を写したものである。

【００３０】表１および図６，図７から判断すると、試
料１，２は、比較例の試料３，４より小突起の数密度が
小さく、平均表面粗さの小さいめっき面が得られる。こ
れに対し、試料３の場合、摺動材９の平均表面粗さが所
望のめっき面のものより大きい。また、試料４の場合は
摺動材９がめっきされる金属より硬度が高い。これらの
結果、試料３，４のめっき面には傷が発生してしまう。

【００３１】さらに、上記表１の試料１の場合、めっき
された基板３のめっき面を、０．２μｍ研磨すると、研
磨面の平均表面粗さは０．００３μｍとなる。この平均
表面粗さは、ハードディスクの磁気ディスクのめっき面
に要求される値と同じである。これに対し、上記表１の
試料３，４の場合、１μｍ以下の研磨では、この平均表
面粗さにすることができなかった。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、めっき面から突出する
小突起の数密度が小さくなり、かつ、めっき面に傷もつ
かない。このため、少ない研磨量で磁気ディスクのめっ
き面に要求されている平均表面粗さにすることができ
る。また、研磨時間が短くなることにより、研磨面の端
部のダレが少なく、ディスクにうねりが生じ難くなり、
高度の平面性および高度の平滑性を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る無電解めっき装置を示
す正面断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る無電解めっき装置を示
す側面断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る治具および垂直支持板
を示す斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に係る摺動材を示す側面断面
図である。

【図５】本発明の一実施例に係る摺動材を示す正面断面
図である。

【図６】本発明の一実施例に係る摺動材を用いた場合の
めっき面の金属組織を示す図面代用写真である。

【図７】比較例の摺動材を用いた場合のめっき面の金属
組織を示す図面代用写真である。

【符号の説明】

１ めっき液 ２ めっき槽 ３ 磁気ディスクの基板 ４ 治具 ５，６，７，８ 歯車、モータ（運動機構） ９ 摺動材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき液が充填されるめっき槽と、この
   めっき液中に被めっき物を保持する治具とを有する無電
   解めっき装置において、 上記めっき液中の被めっき物のめっき面に摺接する摺動
   材を設けたことを特徴とする無電解めっき装置。
2. 【請求項２】 めっき液を貯留するめっき槽と、このめ
   っき液中に磁気ディスクの基板を保持する治具と、この
   磁気ディスクの基板をめっき液中で運動させる運動機構
   と、を備えた無電解めっき装置において、 上記めっき液中の磁気ディスクの基板のめっき面に接触
   する摺動材を設け、 この摺動材は、その硬さが上記磁気ディスクの基板に無
   電解めっきされる金属の硬さより軟らかく、かつ、その
   平均表面粗さが１μｍ以下であることを特徴とする無電
   解めっき装置。
3. 【請求項３】 上記運動機構は、円板に複数の治具を周
   方向に離間して配設し、この円板を回転自在に設けた請
   求項２に記載の無電解めっき装置。
4. 【請求項４】 上記複数の治具のそれぞれが回転自在に
   設けられた請求項３に記載の無電解めっき装置。
5. 【請求項５】 上記摺動材はポリエーテルエーテルケト
   ンで形成した請求項２、請求項３または請求項４のいず
   れか１項に記載の無電解めっき装置。