JPS63195275A - 精密成形金型の製造方法 - Google Patents

精密成形金型の製造方法

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JPS63195275A
JPS63195275A JP2708187A JP2708187A JPS63195275A JP S63195275 A JPS63195275 A JP S63195275A JP 2708187 A JP2708187 A JP 2708187A JP 2708187 A JP2708187 A JP 2708187A JP S63195275 A JPS63195275 A JP S63195275A
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JP
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laser beam
substrate
plating layer
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JP2708187A
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Shoji Akino
正二 秋野
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/161Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from plating step, e.g. inkjet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/32Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron

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〕 本発明は各種の情報信号が記録された基板を成形するた
めのスタンバと呼ばれる精密成形金型の製造方法に関す
る。より詳しくは、高錆度のサブミクロンの情報信号形
状を有し欠陥の極めて少ない光ディスクや光磁気ディス
ク等の基板を成形するための精密成形金型の製造方法に
関する。
(従来の技術〕 従来よりコンパクトディスクや光ディスクの基板を形成
するための精密成形金型は一般に次のようにして製造さ
れている。
まず研磨されたガラス盤にフォトレジストを均一厚さに
塗布しレーザービームで露光し現像を行って情報信号が
記録されたカッティング原盤を作る。次に該原盤の表面
をSFi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く一
般には0.3mm )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スタンバと呼ばれる精密
成形金型をつくる。
(発明が解決しようとする問題点〕 しかしながらこのような従来法では <1〉フォトレジスト塗布時又は現像時にスピナー法、
ディップ法等公知の手段では塗布又は現像時にフォトレ
ジスト上に流れ模様が生じることさらに成形基板に転写
されて欠陥となる。
〈2〉フォトレジスト、現像液中の異物、気泡等が原盤
に付着し、スタンバに転写され、さらに成形基板に転写
されて欠陥となる。
り3〉ガラス盤研磨→洗浄→レジスト塗布→露光→現像
→導電化→電鋳とスタンバ製作工程が長いため、ゴミ、
キズが付着しやすく、それらを防ぐためには上記プロセ
スを厳密に管理されたクリーンルーム内で行う必要があ
り、多大な設備投資を要する。
<4〉スタンバは一般にニッケル又は鋼で、電鋳により
製作されるが、低い電着応力や均一厚さを要求されるた
め、通常0.3m口厚のスタンバに製作されるが、薄い
がゆえに変形しゃすい。また、一般にニッケル又は銅の
スタンバはビッカース硬度Hvが200〜300と比較
的砥いため耐久性に劣る。
等の問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたものであり、
その目的は、製造工程が簡単であり、耐久性があり、優
れた成形品を得ることのできる精密成形金型の製造方法
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の上記目的は、無電解メッキ液中に浸漬されてい
る基盤にレーザービームを照射して照射部にメッキ層を
析出させつつ、同時に該レーザービーム照射位置を目的
とするパターン形状にそって移動させることにより、該
基盤上に目的とするパターン形状のメッキ層を析出させ
る精密成形金型をSAWによって達成される。
本発明の典型的態様は1円盤状ノ、(盤またはその中心
部が打ち抜かれた形状の基盤の表面にメッキ層よりなる
凸部が螺旋状に設けられてなるものである。そのような
態様の精密成形金型は、金属板またはガラス板あるいは
それらの上に金属のA 112が積層されてなる)、(
盤を一定速度で回転させつつ、レーザービームの照射位
置をその)、(盤の外周部からその回転中心に向かって
一定速度で移動させながら照射することにより基盤上に
螺旋状にメッキ層を析出させることにより得られる。
このときレーザービームは基盤に垂直に照射することが
好ましい。またレーザービームは複数用いてもよく2エ
ネルギーの異なるレーザービームを同時に照射すること
により基盤上に厚さの異なるメッキ層のパターンを同時
に形成することが可能であり、基盤に読み出しエネルギ
ーの異なる複数秤の情報を持たせることができる。
また上記のような態様以外に、基盤を直線的に移動また
は往復運動させながらメッキ層を形成させる方法等を用
いれば、光カード金型あるいはプリント載皿配線、集積
回路基盤等を高精度に作成することも可能である。
また、本発明の精密成形金型を作製する方法と同様の方
法を用いてプラスチック金型の細かな模様等の形成も迅
速にかつ粒度よ〈作成することも可能である。
本発明の精密成形金型を作製する方法においては、上述
の場合は基盤とレーザービームの両方を動かしたが、レ
ーザービームだけを動かしたり、基盤だけを動かしたり
する方法を用いてもよい。
本発明において使用するレーザービームはアルゴン、ヘ
リウム−カドミニウム等が好ましく、ビームスポット径
を1−〜5鱗くらいにして使用する。
また無電解メッキ液としてはトップケミアロイB−1(
奥野製薬)、ニボフラム(ワールドメタル)等が使用で
きる。
また基盤としては鉄又は銅系合金で研磨によって鏡面が
出しやすいものであればよく、通常は厚さが5〜20m
m <らいである。基盤表面に薄膜が設けられる場合は
、Ni、 Ti、 TiN等を蒸着等により成膜するこ
とが好ましく、それらの材料を用いた場合は基盤の表面
のビッカース硬度11vを500〜3000とすること
ができる。
〔実施例) 実施例1) 研磨によって鏡面加工したFe合金基盤1(φ150〜
200mm 、厚さ10〜20mm、Hv550〜60
0)を40〜50℃に保っている無電解ニッケルメッキ
(市販品、奥野製薬:トツブケミマロイBl)中の回転
テーブル3に固定した。基盤1の回転はモーター6から
ウオームギヤ4.5を介して回転駆動させた。基盤1の
回転数はのレーザービームパワーと析出突起高さを鑑み
て設定した。基盤1に垂直な方向からビームスポット径
約1μのレーザービーム(アルゴン)を照射し、かつ一
方向に定速で移動させビームが照射された部分の温度上
昇により無電解メッキを第2図のように螺旋状に析出(
メッキ層の間隔は約1鱗)させた。メッキ層の高さはレ
ーザービーム照射量にほぼ比例し、この螺旋状メッキ層
を様々の厚さに析出させたところ、層の厚さが0.05
〜0.5μの範囲てはその断面形状がほぼ矩形となった
。無電解メッキ後基盤1を回転テーブル3より外し、洗
浄及び乾燥して精密成形金型とした。
実施例2) 研磨によって鏡面加工した金属板およびガラス板(共に
厚さ1011■)表面に1またはTiまたはTiNの薄
膜を蒸着により各々の基盤に約1000人材着させ6種
類の基盤を得て、それぞれについて実施例1と同様に回
転テーブル3に固定し、レーザービームを照射し無電解
メッキを行った結果、実施例1と同様の螺旋状メッキ層
が得られた。
実施例3) 研磨によって鏡面加工した厚さ10+amのFe合金基
盤1を実施例1と同様に回転テーブルに固定し、第1図
のレーザー11をビームスプリッタにより2分割し、一
方は高パワー(パワーの数値30〜500+oW ) 
、一方は低パワー(パワーノ数値lo〜100+aW 
)に変調器を介して分割し、低パワーのレーザービーム
で実施例1と同様に螺旋状メッキ層を形成し、メッキ層
の厚さを0.05〜0.1μに形成した。それと同時に
高パワーのレーザービームは低パワーのレーザービーム
の2倍以上のエネルギーを有するようにセットし、基i
tの螺旋状メッキ層の間に不連続に照射して微小なメッ
キ層を形成した。微小なメッキ層の高さは0.07〜0
.15μsで、その断面かのほぼ矩形の突起であった。
実施例0 実施例1)、 2)、3)で製作した精密成形金型を用
いフォトポリマー法によりレプリカをとった基板の欠陥
は従来方法で製作した基板に較べ2倍以上欠陥が少なく
、またメッキ層が形成するパターンの反射光強度の高い
ものが得られた。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、■ 精密成形金
型の製作工程が簡素化できる。
■ 無電解メッキ液中でメッキ層よりなるパターンを形
成するため、ゴミ、キズの付着がなく、また従来のよう
なフォトレジスト塗布時又は現像時に発生する流れ校様
による欠陥がない。
■ 基盤上に付着させる金属の薄膜にTiNを用いれば
5表面のビッカース硬度Hマが2000〜3000であ
り、無電解メッキで析出したメッキ層のパターンのHマ
が700〜+200であり、従来の精密成形金型の数倍
の表面硬度がイ11られるため、従来精密成形金型に較
べ数倍〜数十倍の耐久性が得られる。
Φ 問密成形金型の変形がないため射出成形又は押圧成
形等での(成形)基板の変形が皆無となり、基板の寸法
粒度が向丘する。また、複屈折のバラツキも減少し光学
特性の優れた基板が得られる。
■ メッキ層による螺旋状突起及び微小突起の断面がほ
ぼ矩形に作成できるため、基板の反射光強度が大となり
良好なトラッキング13号特性が得られる。
■ 従来の設備に較べ簡単な装置で凹凸パターンの作成
ができるため設備投資が廉価である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する装置の模式図、第2図は螺旋
状メッキ層の模式図、第3図は螺旋状メッキ層の断面図
、第4図は螺旋状メッキ層及び微小な断続的メッキ層の
模式図、第5図は螺旋状メッキ層及び微小な断続的メッ
キ層の断面図である。 1 基盤       3 回転テーブル4.5 ウオ
ームギア 6 モーター 7 無電解メッキ槽  8 無電解メッキ液9 フィル
ター内蔵循環ポンプ IOレーザービーム  11  レーザー12、14 
 ミラー    13  変調器15  ビームエキス
パンダー 16  レンズ 20  螺旋状メッキ層 21  断続的メッキ層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、無電解メッキ液中に浸漬されている基盤にレー
    ザービームを照射して照射部にメッキ層を析出させつつ
    、同時に該レーザービーム照射位置を目的とするパター
    ン形状にそって移動させることにより、該基盤上に目的
    とするパターン形状のメッキ層を析出させる精密成形金
    型の製造方法。
  2. (2)、前記基盤を一定速度で回転させつつ、前記レー
    ザービームの照射位置をその回転中心に向かって一定速
    度で移動させることにより該基盤上に螺旋状にメッキ層
    を析出させる特許請求の範囲第1項記載の精密成形金型
    の製造方法。
  3. (3)、前記基盤に照射するレーザービームとして高パ
    ワーのものと低パワーのものを用い、前記基盤を一定速
    度で回転させつつ、同時に低パワーのレーザービームの
    照射位置を該基板の回転中心に向かって一定速度で移動
    させることにより該基盤上に螺旋状にメッキ層を析出さ
    せ、更に同時に高パワーのレーザービームを該螺旋の間
    に断続的に照射することにより該螺旋状メッキ層と厚さ
    の異なる断続的メッキ層を該螺旋の間に析出させる特許
    請求の範囲第1項記載の精密成形金型の製造方法。
  4. (4)、前記基盤が鏡面加工した金属盤またはガラス盤
    である特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項
    に記載の精密成形金型の製造方法。
  5. (5)、前記基盤が金属盤またはガラス盤の上に金属の
    薄膜を積層したものである特許請求の範囲第1項乃至第
    3項のいずれか1項に記載の精密成形金型の製造方法。
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