JPS61235589A

JPS61235589A - 金属原盤の電鋳電源装置

Info

Publication number: JPS61235589A
Application number: JP7781885A
Authority: JP
Inventors: Junichi Umegaki; 梅垣　淳一
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-20

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〕本発明蝶金属原盤の電鋳電源装置、特に、光デイスク製
造工程で用いられる金属原盤の電鋳電源装置に関する。

〔共通的技術〕

一般に、光デイスク盤の製造に用いられる金属原盤は、
ガラス板上にホトレジストを塗布したのち膝元・現像に
よシ微細パターンを形成し、その上にスパッタリング、
無電解めっきなどによシ１０００Ａ程度の導電薄膜を付
与した後、これを電極としてニッケル電鋳を行ない製造
される。

少なくとも電鋳開始直後は、極めて薄い導電薄膜を通し
てのみ電鋳電流が流れるので、導電薄膜を流れる電流密
度は高く、しかも導電薄膜の電気抵抗は大きいので、大
きな発熱を伴なう。このため、電鋳初期に導電薄膜が過
熱し、溶解、破壊して以降の電鋳が不能となる障害が発
生することがあるので、電鋳開始時の電流を低くして導
電薄膜の発熱を最、Ｊ１１ａＫ抑えて、導電薄膜の破壊
を防止することが１要である。しかし、大電流を流して
高速で電鋳を行ない、短時間で電鋳を完了させることも
、生産性の！場からは重要であるので、電鋳層の成長に
応じて電流を増加する工夫が行なわれている。また、電
流密度は、電鋳面の光沢や粒子や内部応力に影蕃を与え
、各電鋳条件によシ適切な電流密度が存在する。従って
、通常は無限に電流を増大させていくことなく、予め定
められた一定の電流（以下、最終電流と言う）まで増加
させた後、一定の電流で電鋳することが多い。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、例えは、特開昭５８−１５０１４
８号公報に示されている低い一定の電流で一定時間電鋳
した後、大きな一定の１ｗ流で電鋳する方法や、Ｎａｔ
ｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔｖｏｌ
　、２９　Ｎｏ、５　Ｏｃｔ、１９８３　ＰＩＩＯＫ示
すし”Ｃいる低電流から入電Ｒまで直線的に変化させる
方法があり、これらの機能を実現する１！＃電源装置か
実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の金属原盤の電鋳電源装置は、電鋳による
導電簿膜の成長と、それに伴なう許容電流の増加を正ｉ
Ｋ考慮していないので、許容電流を常に流しつづける電
流変化ではなく、導電薄膜の成長を正確に考慮した場合
に比べて、電流変化の立上シが遅く、低電流で電鋳する
時間最終電流まで到達する時間それゆえ電鋳工程全体に
要する時間が長くなって生産性を損なう欠点があった。

また、電鋳開始直後に低電流の電鋳を続けることは、不
純物金属の析出を助長し、スパッタリングや無電解めっ
きにより付与された導電薄膜と電鋳層との密着性を損な
う欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の金属原盤の電鋳電源装置は電鋳開始時の初期電
流を設定人力する初期ｔｆＬ設定部と、電流変化の立上
り時定数を設定入力する時定数設定部と、前記初期電流
設定部及び前記時定数設定部でそれぞれ予め設定される
初期電流Ｉ０と、時定数αとから、電鋳開始後の時刻を
においてＩ０ｅｘｐ（αｔ）なる電流変化信号を生成す
る演算処理部とを含んで構成される。

次に、Ｉ、ｅｘｐ（αｔ）なる電流変化の根拠について
説明する。

表面積８（ｍ”）、初期の導電薄膜の厚さｄｏ（ｍ）の
陰極板から、接触長さＬ（ｗ）の電極を取出し、許容電
流密度ｉ、（Ａ／ｍす、全電流Ｉ（Ａ）で電鋳し、時刻
ｔ＠ＶＣおける導電薄膜の犀さをｄ　（ｍ）とすると、
ある時刻ｔ（秒）から時刻ｔ＋Δｔ（秒）の間に新たに
析出する導電薄膜Δｄ（ｍ）は以下の如くとなる。

さらＩｃ、　Ｉ＝Ｌｄｉ、であるからこのように、常に許容電流を流して、導電薄膜を損傷す
ることなく、最も速やかに最終電流に到達するためＫは
工。ｅｘｐ（αｔ）なる電流変化を行なうことが、最も
合理的であり、最も鎧時間で電鋳を完了できる唯一の方
法である。また、工。ｅｘｐ（αｔ）を±１０％程度の
範曲で近似した階段状あるいは折れ線状あるいは曲線状
の電流変イヒも同様の効果を得ることができることは明
らかである。

〔実施例〕

次に１本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図に示す！＃用電源装置は、初期電流値を外部から
人力する初期設定部ｌと電流波形の立上シ時定数を外部
から人力する時定数設定部２と、基準クロック発生部３
と、開始信号ｊを発生するロック信号Ｃとから時刻ｔに
関して工。ｅｘｐ（αｔ）を近似した時間的に階段状に
一変化する電流変化信号ｄを生成する演算処理部４と、
最終電流を外部から人力する最終電流信号部５と、電鋳
に使う電荷量を外部から入力するり電荷量設定部６と、
前記電流変化信号ｄと最終電流信号ｅを比較し、ｄ＝ｅ
のときセンス信号ｆを発生する比較器（１）７と、前記
センス信号ｆを受けて以後、前記電流変化信号ｄを一定
に保持する保持器８と、電流変化信号ｄ”を積分して電
鋳に使われた電荷量を検出する積分器９と、電荷量設定
部で設定された設定電荷量信号ｇと前記積分器９で検出
された全電荷量信号ｈｌ比較してｇ＝ｈのときセンス信
号ｉを発生する比較器（２１１０と、前記センス信号ｉ
を受けて電流変化信号ｄ′を遮断する開閉器１１と、電
流変化信号ｄ″を増幅して、前記電流変化に応じた電流
を発生する増幅部１２とから構成される。

次に、動作を説明する。初期電流、立上シ時定数、最終
電流、設定電荷量をそれぞれ初期設定部１１時定数設定
部２、最終電流設定部５、電荷量設定部６よシ設定した
後、スイッチ１３から開始信号ｊを発生すると、演算処
理部４はクロック信号Ｃに基づいて時刻計数を開始し、
時刻ｔと初期設定部１から入力される初期電流Ｉ０と、
時定数設定部２から入力される時定数αとから工。ｅｘ
ｐ（αｔ）を近似し九階段状電流変化を生ぜしめる電流
変化信号ｄを生成し、保持器８、開閉器１１を通過した
後電流波形信号ｄ”は増幅器１２で増幅されて電流変化
工を発生する。この後、演算処理部４から発生する電流
変化信号ｄが最終電流設定部５で設定される最終電流ｅ
と等しくなると、比較器（１１７はセンス信号ｆを発生
し、以後、保持器８はこの時点の電流変化信号ｄの値を
保持出力する。また、積分器９紘電流変化傷号ｄ”を積
分して電鋳に使われた電荷量を検算し、この全電荷量信
号りと電荷量設定部６から入力される設定電荷量ｇとが
等しくなると、比較的（２）１０はセンス信号ｉを発生
し、開閉器１１を開いて、電流変化信号ｄ“を０とし、
電流を遮断して、電鋳を終了する。

〔発明の効果〕

本発明の金ＪＩｉｉ＆盤の電＠電源装置は予め設定され
る初期電流Ｉ０と、時定数αとから、電鋳開始後の時刻
をにおいてＩ０ｅｘｐ（αｔ）なる電流で電鋳すること
Ｋよυ、導電薄膜の成長に応じて、許容される最大限の
電流を常に、流すことができるので、導電薄膜を損傷す
ることなく、最も速やかに最終電流に到達し、極めて短
時間で電鋳を完了することができるという効果がある。

また、電流の増加速度が速いので２低電流で電鋳する時
間が短かく、不純物金属の析出が少ないので、初期の導
電薄膜と密着性の良好な電鋳層を得ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。ｌ・・・・・・初期設定部、２・・・・・・時定数設定
部、３・・・・・・基準クロック発生部、４・・・・・
・演算処理部、５・・・・・・最終電流設定部、６・・
・・・・電荷量設定部、７・・・・・・比較器（１）、
８・・・・・・保持器、９・・・・・・積分器、ｌＯ・
・・・・・比較器（２）、１１・・・・・・開閉器、１
２・・・・・・増幅器、１３・・・・・・スイッチ、ト
・・・・・初期電流信号、ｂ・・・・・・時定数信号、
Ｃ・・・・・・クロック、ｄ、ｄ’、ｄ“・・・・・・
電流変化信号、ｅ・・・・・・最終電流信号、ｆ・・・
・・・センス信号、ｇ・・・・・・設定電荷量、ｈ・・・・・・全電荷量信号、ｉ・・・・・・センス信
号、ｊ・・・・・・開始信号。第１　圀

Claims

【特許請求の範囲】

電鋳開始時の初期電流を設定入力する初期電流設定部と
、電流変化の立上り時定数を設定入力する時定数設定部
と、前記初期電流設定部及び前記時定数設定部で予め設
定される初期電流Ｉ＿０と、時定数αとから、電鋳開始
後の時刻をにおいてＩ＿０ｅｘｐ（αｔ）なる電流変化
信号を生成する演算処理部とを含むことを特徴とする金
属原盤の電鋳電源装置。