JPS62122714A - 精密成形用複製金型 - Google Patents
精密成形用複製金型Info
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- JPS62122714A JPS62122714A JP60262568A JP26256885A JPS62122714A JP S62122714 A JPS62122714 A JP S62122714A JP 60262568 A JP60262568 A JP 60262568A JP 26256885 A JP26256885 A JP 26256885A JP S62122714 A JPS62122714 A JP S62122714A
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- JP
- Japan
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- mold
- ions
- ion
- stamper
- implantation
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- Granted
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/81—Sound record
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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〕
本発明は各種の情報信号が記録された情報記録盤用の基
板を成形するためのスタンパ−と呼ばれる精密成形複製
金型に関する。より詳しくは、音声信号がスパイラル状
に刻まれたレコード盤や、レコード盤に較べ情報記録密
度が数百倍にも達する光ディスク等の基板をモールド成
形するために利用する精密成形用複製金型に関し、特に
、光デイスク用の基板を成形するために有効利用できる
ものである。
板を成形するためのスタンパ−と呼ばれる精密成形複製
金型に関する。より詳しくは、音声信号がスパイラル状
に刻まれたレコード盤や、レコード盤に較べ情報記録密
度が数百倍にも達する光ディスク等の基板をモールド成
形するために利用する精密成形用複製金型に関し、特に
、光デイスク用の基板を成形するために有効利用できる
ものである。
音盤用もしくは記録盤用の基板を形成するための精密成
形複製金型は、一般に次のようにして製造される。まず
、情報信号がカッティングされた原盤の表面を、銀鏡、
無電解メッキ、蒸着等により導電化した後、その上に電
鋳によりニッケル等の金属を所定厚さに電着する。その
後、電着板を原盤から剥離して一般にマスターと呼ばれ
る第1の複製金型をつくる。更にマスターを重クロム酸
カリウム溶液等に浸漬してマスター表面に剥離容易な被
膜を形成した後、再度、電鋳によりマスターと同程度の
厚さに金属を電着する。その後電着板をマスターからy
i離して一般にマザーと呼ばれる第2の複製金型をつく
る。更に、マスターからマザーをつくるのと同手段を繰
り返して新たな電着板を形成し、一般にスタンバ−と呼
ばれる精缶成形用複製金型をつくる。
形複製金型は、一般に次のようにして製造される。まず
、情報信号がカッティングされた原盤の表面を、銀鏡、
無電解メッキ、蒸着等により導電化した後、その上に電
鋳によりニッケル等の金属を所定厚さに電着する。その
後、電着板を原盤から剥離して一般にマスターと呼ばれ
る第1の複製金型をつくる。更にマスターを重クロム酸
カリウム溶液等に浸漬してマスター表面に剥離容易な被
膜を形成した後、再度、電鋳によりマスターと同程度の
厚さに金属を電着する。その後電着板をマスターからy
i離して一般にマザーと呼ばれる第2の複製金型をつく
る。更に、マスターからマザーをつくるのと同手段を繰
り返して新たな電着板を形成し、一般にスタンバ−と呼
ばれる精缶成形用複製金型をつくる。
このスタンパ−をプレス用の金型もしくは射出成形用の
金型に取り付は該金型に成形用組成物、例えば塩化ビニ
ル、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂を注入あるい
は押圧して音盤用もしくは記録盤用の基板を製作する。
金型に取り付は該金型に成形用組成物、例えば塩化ビニ
ル、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂を注入あるい
は押圧して音盤用もしくは記録盤用の基板を製作する。
上記の成形用組成物中には微細な金属粉、カーボン、塵
埃等が混入していることがあり、この混入物によりスタ
ンパ−表面に傷が生じ、この傷が成形基板の表面に転写
されて、欠陥となり、音盤もしくは記録盤の再生時、ノ
イズや誤信号となる欠点があった。また、空気中の塵埃
等によって同様な欠点が生じることもあった。
埃等が混入していることがあり、この混入物によりスタ
ンパ−表面に傷が生じ、この傷が成形基板の表面に転写
されて、欠陥となり、音盤もしくは記録盤の再生時、ノ
イズや誤信号となる欠点があった。また、空気中の塵埃
等によって同様な欠点が生じることもあった。
この欠点を解決するために従来からスタンパ−表面にク
ロムメッキを施して(特開昭58−34430)その表
面を保護し、スタンパ−の耐久性を向上させる方法が知
られているが、被メッキ物の凸部に多く、凹部に少く電
着するメッキ特有の性質から、特に精密に形成された記
録盤用複製金型のパターン形状が第2図に示すように変
わるという新たな欠点か生じる。
ロムメッキを施して(特開昭58−34430)その表
面を保護し、スタンパ−の耐久性を向上させる方法が知
られているが、被メッキ物の凸部に多く、凹部に少く電
着するメッキ特有の性質から、特に精密に形成された記
録盤用複製金型のパターン形状が第2図に示すように変
わるという新たな欠点か生じる。
最近前述の欠点を補うためにスタンパ−表面にイオンブ
レーティング(特公昭55−48298、特開昭57−
64308.特開昭58−8931Ei)や真空蒸着(
特公昭59−20486)を施し、その耐久性の向上を
図っている例もあるが、いずれの方法もスタンパ−表面
に異種材料を数百〜数千人の厚さに被覆するため前述の
クロムメッキによる保護法はどではないけれども、第3
図のように精密成形用複製金型の精密パターンの形状が
変わり、これに起因するノイズや誤信号が生み出される
危険性があった。
レーティング(特公昭55−48298、特開昭57−
64308.特開昭58−8931Ei)や真空蒸着(
特公昭59−20486)を施し、その耐久性の向上を
図っている例もあるが、いずれの方法もスタンパ−表面
に異種材料を数百〜数千人の厚さに被覆するため前述の
クロムメッキによる保護法はどではないけれども、第3
図のように精密成形用複製金型の精密パターンの形状が
変わり、これに起因するノイズや誤信号が生み出される
危険性があった。
本発明は上述従来例の欠点を除去するために為されたも
のであり、その目的は、優れた耐久性をもち且つその表
面のパターン形状に損傷のない精密成形用複製金型を提
供することにある。即ち、音盤用あるいは記録盤用の基
板を、ノイズ・誤信号の原因となる傷や損傷した形状を
もつ信号用パターンを生ぜしめることなく、成形できる
高性能な精密成形用複製金型を提供することにある。
のであり、その目的は、優れた耐久性をもち且つその表
面のパターン形状に損傷のない精密成形用複製金型を提
供することにある。即ち、音盤用あるいは記録盤用の基
板を、ノイズ・誤信号の原因となる傷や損傷した形状を
もつ信号用パターンを生ぜしめることなく、成形できる
高性能な精密成形用複製金型を提供することにある。
上記目的達成可能な本発明は、情報信号が記録された情
報記録盤用の基板を成形するための精密成形用複製金型
において、該金型の精密パターンを有する表面にイオン
が注入されて、その表面が改質されたことを特徴とする
。上記精密パターンは、情報記録盤用の基板に転写され
て、基板に信号用のパターンを形成するものである。
報記録盤用の基板を成形するための精密成形用複製金型
において、該金型の精密パターンを有する表面にイオン
が注入されて、その表面が改質されたことを特徴とする
。上記精密パターンは、情報記録盤用の基板に転写され
て、基板に信号用のパターンを形成するものである。
この精密成形用複製金型の主成分としては、Niまたは
NiとCOとの混合物、注入されるイオンとしてはP”
、 B”、C+、N1.0“から成る群より選ばれた一
種以上のイオンまたは該イオンとTi1との組合せが好
ましいものとして使用できる。
NiとCOとの混合物、注入されるイオンとしてはP”
、 B”、C+、N1.0“から成る群より選ばれた一
種以上のイオンまたは該イオンとTi1との組合せが好
ましいものとして使用できる。
上記の手段を採用することによりスタンパ−(精′IF
、成形用複製金型)の表面硬度が増加し、耐久性が向上
する。スタンパ−の主成分がNiのとき得られるスタン
パ−表面のビッカース硬度(以下、Hマと略)は約60
0以上、最大限1100程度であり、イオン注入を行な
わないスタンパ−表面のHマの約2〜3倍、最大限4〜
5倍である。このHv値は、例えばTiN、 TiCか
ら成るイオンブレーティング膜の表面におけるHマ約2
000に比較して低いけれども、前記した欠点を防止す
るには十分な硬度である。
、成形用複製金型)の表面硬度が増加し、耐久性が向上
する。スタンパ−の主成分がNiのとき得られるスタン
パ−表面のビッカース硬度(以下、Hマと略)は約60
0以上、最大限1100程度であり、イオン注入を行な
わないスタンパ−表面のHマの約2〜3倍、最大限4〜
5倍である。このHv値は、例えばTiN、 TiCか
ら成るイオンブレーティング膜の表面におけるHマ約2
000に比較して低いけれども、前記した欠点を防止す
るには十分な硬度である。
このようにイオン注入によってスタンパ−表面が硬度を
増したのは1表面自身か部分的により硬質な合金層また
はセラミック層に改質されたためである。
増したのは1表面自身か部分的により硬質な合金層また
はセラミック層に改質されたためである。
また、注入イオン1は第1図に示すようにスタンパ−2
内部に入り込むのでスタンパ−21表面のパターン形状
は損なわれず、イオンブレーティング膜等による保護法
にない長所を有する。
内部に入り込むのでスタンパ−21表面のパターン形状
は損なわれず、イオンブレーティング膜等による保護法
にない長所を有する。
次に、本発明を、その製造法を言及することにより更に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
まず、前述した公知のスタンパ−形成法により、スタン
パ−を形成する。スタンパ−材料としてNiを用いるこ
とはメッキ液の管理の容易さからは好ましい。
パ−を形成する。スタンパ−材料としてNiを用いるこ
とはメッキ液の管理の容易さからは好ましい。
次に、このスタンパ−の表面に前記した陽イオンを、詐
導体への不純物ドーピングに用いられるイオン注入装置
を用いて注入することにより本発明の精密成形用複製金
型ができ上がる。イオン注入装置の原理は次のとおりで
ある。
導体への不純物ドーピングに用いられるイオン注入装置
を用いて注入することにより本発明の精密成形用複製金
型ができ上がる。イオン注入装置の原理は次のとおりで
ある。
■イオン発生エネルギーにより、注入用イオンを生み出
すことのできる化合物をイオン化する。
すことのできる化合物をイオン化する。
■質量分析器によって注入用イオンのみを選択する。
■静電界を用いてイオンを加速する。
■注入イオンのみをターゲットに打ち込む。
上記注入用イオンを生み出すことのできる各化合物とし
ては例えばPH3、N2、CO2,BF3 、02゜T
i [J aが好ましく利用できる。
ては例えばPH3、N2、CO2,BF3 、02゜T
i [J aが好ましく利用できる。
イオン注入時、下記三つのイオン注入条件=(1)化合
物から生成したイオンを加速する事により、イオン1個
当たりの持つ注入エネルギー値1 (2)イオン注入装置内のスタンパ−保持用ホルダーの
温度にて示される注入温度、 (3)スタンパ−に打ち込まれるイオンの個数にて示さ
れる注入量(イオンが打ち込まれたときスタンパ−に流
れる全電流値を、そのイオンの1つが打ち込まれたとき
浣れる単位電流値1で割ることにより換算される。)、
を次のように選定することにより、スタンパ−の硬度が
特に増し、好ましい結果が得られる。
物から生成したイオンを加速する事により、イオン1個
当たりの持つ注入エネルギー値1 (2)イオン注入装置内のスタンパ−保持用ホルダーの
温度にて示される注入温度、 (3)スタンパ−に打ち込まれるイオンの個数にて示さ
れる注入量(イオンが打ち込まれたときスタンパ−に流
れる全電流値を、そのイオンの1つが打ち込まれたとき
浣れる単位電流値1で割ることにより換算される。)、
を次のように選定することにより、スタンパ−の硬度が
特に増し、好ましい結果が得られる。
注入エネルギー30 keV−100keV 、注入量
5×1016個/cm’〜5 X 1017個/cm’
、注入温度25〜500°Cであり、なかでも効果が大
きい条件は注入エネルギー30 keV−100keV
、注入量I X 1017個/cm’、注入温度約4
00℃としたときか、もしくは低温注入後、熱炉に入れ
て400℃、1〜2時間熱処理を行ったときである。
5×1016個/cm’〜5 X 1017個/cm’
、注入温度25〜500°Cであり、なかでも効果が大
きい条件は注入エネルギー30 keV−100keV
、注入量I X 1017個/cm’、注入温度約4
00℃としたときか、もしくは低温注入後、熱炉に入れ
て400℃、1〜2時間熱処理を行ったときである。
次に各イオン別に、イオン注入条件と、イオンが注入さ
れた後のスタンパ−硬度との関係の具体例を示す、なお
、スタンパ−の主成分は旧、厚さは0.3mmであり、
イオン注入前のHマは約200〜250である。
れた後のスタンパ−硬度との関係の具体例を示す、なお
、スタンパ−の主成分は旧、厚さは0.3mmであり、
イオン注入前のHマは約200〜250である。
1)Plを注入する場合
注入エネルギー: 70 keV
注 入 量:5X1017個/cm’注入温度
400℃でHマ1100と非常に高い値を示したのは、
その温度近辺でNi3Pの結晶化が進むためと考えられ
る。
400℃でHマ1100と非常に高い値を示したのは、
その温度近辺でNi3Pの結晶化が進むためと考えられ
る。
注入温度25°Cでイオン注入を行い、その後400°
Cで1〜2時間のアニール処理をしたときはHマ100
0であった。
Cで1〜2時間のアニール処理をしたときはHマ100
0であった。
2) B+を注入した場合
注入エネルギー: 70 keV
注 入 量:5X10”個/am’注 入
温 度:25〜500 ℃Hマ800とほぼ一定で、
高い値を示した。
温 度:25〜500 ℃Hマ800とほぼ一定で、
高い値を示した。
3)N+、01、C“を注入した場合
注入エネルギー: 40 keV
注 入 量:5X10”個/cm’注 入
温 度= 100 ℃ Hマ値は、イオン注入前のHマ僅の3〜6割程度の上昇
を示した。
温 度= 100 ℃ Hマ値は、イオン注入前のHマ僅の3〜6割程度の上昇
を示した。
4)N+、0+、C+の各々とTi+とを混合して注入
した場合 注 入 量: 注 入 温 度:約100℃ Hv値は、イオン注入前のHマ僅の2〜4倍の値を示し
た。
した場合 注 入 量: 注 入 温 度:約100℃ Hv値は、イオン注入前のHマ僅の2〜4倍の値を示し
た。
スタンパ−材料としてN 1−Coを用いた場合には、
旧を用いた場合よりも良い効果が得られる。
旧を用いた場合よりも良い効果が得られる。
注入されたイオンがN1、Goとそれぞれ化合し、結晶
化が進んでいくためと考えられる。
化が進んでいくためと考えられる。
スタンパ−上にイオンブレーティングを行った後、本発
明によるイオン注入を行うと、表面硬度が更に向上する
と共にイオンブレーティングの欠点の1つである1耐食
性が改善される。更に、イオンプレーティング薄膜上に
イオンを注入し、そのイオンが母材であるスタンパ−ま
で届く条件下において実施するとイオンブレーティング
の欠点の1つであるスタンパ−とイオンブレーティング
薄1々との密着性が著しく改善されるのが確認ができた
。
明によるイオン注入を行うと、表面硬度が更に向上する
と共にイオンブレーティングの欠点の1つである1耐食
性が改善される。更に、イオンプレーティング薄膜上に
イオンを注入し、そのイオンが母材であるスタンパ−ま
で届く条件下において実施するとイオンブレーティング
の欠点の1つであるスタンパ−とイオンブレーティング
薄1々との密着性が著しく改善されるのが確認ができた
。
以上説明したように、本発明の精密成形用複製金型はス
タンパ−の表面にメッキ膜、イオンブレーティング′I
I々等を被覆せずに、その内部にイオンを埋込み、スタ
ンパ−表面自身を部分的に硬質な合金層もしくはセラミ
ック層に改質したものなので精密パターンの形状変化も
なく耐久性も著しく向上したものとなった。その結果、
ノイズ・誤信号の原因となる傷や形状の損なわれた信号
パターンのない音盤用あるいは記録盤用の成形基板が、
一枚の複製金型から従来の数倍〜数十倍も得ることがで
きるようになった。
タンパ−の表面にメッキ膜、イオンブレーティング′I
I々等を被覆せずに、その内部にイオンを埋込み、スタ
ンパ−表面自身を部分的に硬質な合金層もしくはセラミ
ック層に改質したものなので精密パターンの形状変化も
なく耐久性も著しく向上したものとなった。その結果、
ノイズ・誤信号の原因となる傷や形状の損なわれた信号
パターンのない音盤用あるいは記録盤用の成形基板が、
一枚の複製金型から従来の数倍〜数十倍も得ることがで
きるようになった。
また、メッキ膜等は徐々に剥離することがあるが、本発
明の複製金型は表面剥離の危険が全くない、更に、本発
明の複製金型は、記録盤等の基板成形用原料樹脂との離
型性が優れていると共に。
明の複製金型は表面剥離の危険が全くない、更に、本発
明の複製金型は、記録盤等の基板成形用原料樹脂との離
型性が優れていると共に。
イオン注入に際してのイオン照射により表面がクリーニ
ング′された状y座となることが確められた。
ング′された状y座となることが確められた。
第1図はスタンパ−表面にイオン注入を施された本発明
の一実施例の断面図、第2図はスタンパ−表面にクロム
メッキを施した状態を示す断面図、第3図はスタンパ−
表面にイオンブレーティングもしくは真空蒸着を施した
状態を示す断面図である。
の一実施例の断面図、第2図はスタンパ−表面にクロム
メッキを施した状態を示す断面図、第3図はスタンパ−
表面にイオンブレーティングもしくは真空蒸着を施した
状態を示す断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)情報信号が記録された情報記録盤用の基板を成形す
るための精密成形用複製金型において、該金型の精密パ
ターンを有する表面にイオンが注入されて、その表面が
改質されたことを特徴とする精密成形用複製金型。 2)前記イオンが、P^+、B^+、N^+、O^+か
ら成る群より選ばれた1種以上のイオンまたは該イオン
とTi^+との組合せである特許請求の範囲第1項記載
の精密成形用複製金型。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60262568A JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
US06/932,519 US4793792A (en) | 1985-11-25 | 1986-11-20 | Reproduction mold for forming substrate for recording medium with information signal recorded thereon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60262568A JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62122714A true JPS62122714A (ja) | 1987-06-04 |
JPH0513045B2 JPH0513045B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=17377606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60262568A Granted JPS62122714A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 精密成形用複製金型 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4793792A (ja) |
JP (1) | JPS62122714A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH03254910A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-11-13 | Hitachi Tool Eng Ltd | プラスチック成形用金型 |
JP2009096191A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | 微細成形型および微細成形型用基材並びに微細成形型の製造方法 |
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JP2815057B2 (ja) * | 1992-06-08 | 1998-10-27 | キヤノン株式会社 | 光学素子成形用型、その製造方法、光学素子及びレンズ |
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