(57)【要約】【課題】中央に孔を有するガラス磁気ディスクの内周端面に存在する傷に起因して起こる破損の問題の解決。【解決手段】磁気ディスク装置に用いられる回転軸２がガラス円板１に接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。回転軸２の直径が５ｍｍ以下または同直径がガラス円板１の直径の２０％以下である前記回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。回転軸２とガラス円板１とがはんだによって接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。磁気ディスク装置に用いられる回転軸２とガラス円板１とがはんだによって接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラスの製造方法であって、超音波はんだ付けによって回転軸２とガラス円板１とを接着する回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板製造方法。【選択図】図１
2006260625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク装置に用いられる回転軸がガラス円板に接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項２】
前記回転軸の直径が５ｍｍ以下である請求項１に記載の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項３】
前記回転軸の直径がガラス円板の直径の２０％以下である請求項１または２に記載の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項４】
前記回転軸とガラス円板とがはんだによって接着されている請求項１、２または３に記載の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板。
【請求項５】
請求項４に記載の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、超音波はんだ付けによって前記回転軸とガラス円板とを接着する回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置の駆動機構と連結して使用される回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの磁気ディスク装置の磁気ディスク基板としてガラス円板の中央に孔（内周チャック用穴）が開けられたものが知られている（たとえば特許文献１参照。）。
基板としてこのようなガラス基板を用いるガラス磁気ディスクはノート型パーソナルコンピュータの磁気ディスク装置に広く用いられているが、近年、１．８インチ、１インチ等小型のものが小型携帯端末の磁気ディスク装置に用いられようとしている。
図２はこのようなガラス磁気ディスクの磁気ディスク装置回転軸への代表的な取り付け方法を示す概略断面図である。ガラス磁気ディスク５１は回転軸５２と円板状の金属製押え板５４との間に挟まれ、金属製押え板５４の中央と回転軸５２の上面の中央とを図示しないネジによって固定し、これによりガラス磁気ディスク５１を回転軸５２に対して固定する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０６７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガラスが脆性材料であることに起因して、ガラス磁気ディスクにはアルミニウム基板を用いる磁気ディスクに比べて破損しやすいという問題があった。
ガラス円板の中央に孔を有するガラス基板の破損しやすさまたは機械的強度を支配する因子の重要なものとして前記孔を形成するガラス面（内周端面）に存在する傷が挙げられる。すなわち、磁気ディスクを高速回転させて使用する際には内周端面に最大引張応力が発生するが、そのような内周端面に存在する傷はガラス磁気ディスクの破損をもたらす破壊の起点となる可能性が高い。
本発明はこのような内周端面に存在する傷に起因する破損の問題の解決を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、磁気ディスク装置に用いられる回転軸がガラス円板に接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板を提供する。
また、磁気ディスク装置に用いられる回転軸とガラス円板とがはんだによって接着されている回転軸付き磁気ディスク用ガラスの製造方法であって、超音波はんだ付けによって前記回転軸とガラス円板とを接着する回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ガラス円板の孔開け加工が不要になる。
また、ガラス基板はガラス円板すなわち孔のない円形ガラス板であるので従来のガラス磁気ディスク基板における内周端面は存在せず、したがって同端面に存在する傷によって起こっていたガラス磁気ディスクの破損が起こらなくなる。
また、ガラス円板には孔がないので、回転軸が接着されない側のガラス円板主表面の面積は従来の孔を有する円形ガラス基板に比べて孔の面積の分だけ広く、それだけ記憶容量を大きくできる。すなわち、従来のガラス磁気ディスク基板の孔の直径は同基板の外径の２５％以上であったが、本発明によれば回転軸への取り付けにより直ちに記憶領域として使用できなくなる領域の直径を基板外径すなわちガラス円板直径の２０％以下にできる。たとえば、ガラス円板直径が２７ｍｍの場合後述のようにそのガラス円板に接着される回転軸の直径を５ｍｍすなわち同直径の１８．５％にできるので、前記記憶領域として使用できなくなる領域の直径をガラス円板直径の２０％以下にできる。
【０００７】
また、中央に孔を有するガラス磁気ディスクの記憶容量を増大させるべく従来６ｍｍまたはそれ以上であった前記孔の直径をたとえば５ｍｍまたはそれ以下とすることが望まれているが、ガラス板に孔を開ける場合直径が５ｍｍであるような小さな孔を開けることは困難であった。一方、本発明によっても回転軸が接着される側のガラス円板表面のうち回転軸が接着される部分は記憶領域として使用できないが、その記憶領域として使用できない部分の面積は孔開け加工可能な孔の大きさとは無関係となり、たとえばその部分の直径を５ｍｍとすることができる。その結果、回転軸が接着される側のガラス円板表面における記憶領域として使用できない部分の面積を従来の孔面積よりも小さくでき当該ガラス円板表面の記憶容量をそれだけ大きくできる。
【０００８】
また、従来のガラス磁気ディスクでは回転軸にこれを固定するためにハブが装着されるが本発明によればハブは不要となるのでそれだけ記憶容量を大きくでき、また内周におけるヘッド浮上性を向上できる。
【０００９】
先にも述べたように外径の小さなガラス磁気ディスクが増加する傾向にあり、そのようなものにあっては中央に直径６ｍｍ以上の孔が存在するので記憶領域として使用できる部分の割合の減少が顕著となるが、本発明によればそのような孔は存在しないので前記割合の減少を防止できるまたは小さくできる。
【００１０】
また、回転軸が接着されない側のガラス円板表面においては孔も回転軸も存在しないのでヘッドをその表面の中心部分についても移動させることができるようになり、記録情報読み取りのためのアクセスタイムを半減できる。
また、中央の切欠き孔がないことにより、ガラス基板の片面の使用有効面積に制限されることなく回転軸の形態をなすことができ、記録媒体の設計が容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板の概略断面図であり、回転軸２は接着材３によってガラス円板１に対して垂直に接着されている。
ガラス円板１の回転軸２が接着されない側の表面１１には磁性層等が形成され記憶領域とされる。
ガラス円板１の回転軸２が接着される側の表面１２には、回転軸２が接着されている部分を除き、必要に応じて磁性層等が形成され記憶領域とされる。
【００１２】
ガラス円板１の（直径、厚み）として、（２１．６ｍｍ、０．３８ｍｍ）、（２１．６ｍｍ、０．５０ｍｍ）、（２７．４ｍｍ、０．３８ｍｍ）、（２７．４ｍｍ、０．５０ｍｍ）、（４８．０ｍｍ、０．５１ｍｍ）、（８４．０ｍｍ、１．０ｍｍ）、（９５．０ｍｍ、０．８ｍｍ）等が例示されるが、直径としては２７．４ｍｍ以下であることが典型的である。
【００１３】
ガラス円板１に使用されるガラスは特に限定されないが、耐候性を高くしたい場合には、８０℃の水にガラスを２４時間浸漬したときにおけるガラスからの成分溶出に伴うガラスの減量（溶出量）が０．０２ｍｇ／ｃｍ２以下であるような耐水性、または、８０℃の０．１規定塩酸水溶液にガラスを２４時間浸漬したときにおけるガラスからの成分溶出に伴うガラスの減量（溶出量）が０．０６ｍｇ／ｃｍ２以下であるような耐アルカリ性を有するガラスであることが好ましい。
【００１４】
ガラス円板１に使用されるガラスとして、ソーダライムシリカガラスのようなアルカリ金属酸化物含有量が１〜２０質量％であるガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラス、結晶化ガラス等が例示される。なお、ガラス円板１に化学強化されたガラスを使用する場合には当該ガラスにはＮａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物が必要量含有される。
【００１５】
回転軸２が接着されない側の表面１１は、たとえば円形ガラス板の表面が研削された面である。
この研削された面の表面粗さを所望のものとするために、＃２００〜＃１０００メッシュ程度の砥粒、さらに必要に応じて段階的に粒度の細かい砥粒を用いてその表面を仕上げ加工してもよい。
【００１６】
また、ガラス円板の強度を高くするために前記研削面をエッチング処理してもよい。エッチング処理により、ガラス円板の強度を支配する表面に存在する深い傷を除去できる。
エッチング処理のエッチング深さは、好ましくは３〜４０μｍである。３μｍ未満では深い傷の除去が不充分となり強度が低下するおそれがある。４０μｍ超ではガラス円板表面に高い突起を形成するおそれがある。
【００１７】
このエッチング処理には、一般的なガラスのエッチング方法であるエッチング液を用いたウェットエッチング方法、エッチングガスを用いたドライエッチング方法、等が使用できる。なかでも、フッ酸液、フツ硫酸液、ケイフッ化水素酸などのエッチング液を用いたウェットエッチング方法が好適に使用できるが、フツ硫酸液を用いた方法が特に好適である。なお、このエッチング処理はガラス円板表面に高い突起を形成しない範囲で行うことが好ましい。
さらに、前記仕上げ加工された表面またはエッチング処理された表面に対して、さらに細かい砥粒を用いて精細に鏡面仕上げしてもよい。
【００１８】
回転軸２が接着される側の表面１２も記憶領域として使用される場合は前記表面１１と同様のものとされる。
【００１９】
ガラス円板１に接着された回転軸２は磁気ディスク装置の駆動機構（回転用モータ）と連結され、使用時には高速で回転する。
回転軸２は通常金属製であり、典型的にはステンレス鋼製である。
回転軸２の直径は、それ自体の強度またはガラス円板１との接着強度に問題ない限り小さいことが好ましいが、たとえば５ｍｍまたはそれ以下である。
また、回転軸２の直径はガラス円板１の直径の２０％以下であることが好ましい。たとえば、ガラス円板１の直径が２７．４ｍｍの場合回転軸２の直径は５．４８ｍｍ以下、典型的には５ｍｍまたはそれ以下とすることが好ましい。
【００２０】
ガラス円板１と回転軸２とを接着する接着材３は前記接着強度に問題を起さないばかりではなく、アウトガス現象が問題にならないものであることが好ましい。
【００２１】
接着材３は典型的にははんだであるが、これに限定されず高分子接着剤等でもよい。
はんだは回転軸２が金属製である場合金属とガラスを接着できるはんだでなければならない。そのようなはんだとして黒田テクノ社製ガラス・セラミックス接着用金属はんだセラソルザが例示される。
ガラス・セラミックス接着用金属はんだを用いてガラス円板１と回転軸２とを接着する場合通常超音波はんだ付けによって接着される。すなわち、ガラス・セラミックス接着用金属はんだを加熱しつつ超音波振動エネルギーを与えて接着が行われる。
超音波はんだ付けはたとえば黒田テクノ社製超音波はんだ付け装置サンボンダーを用いて行うことができる。
【００２２】
接着材３として高分子接着剤を使用してもよいがその場合前記アウトガス現象を引き起こすおそれがないまたは少ないものであることが好ましい。そのようなものとして、嫌気性接着剤、紫外線硬化型嫌気性接着剤、エポキシ系接着剤などが使用できると考えられる。
【実施例】
【００２３】
質量％表示の組成が、ＳｉＯ２：５６％、Ｂ２Ｏ３：６％、Ａｌ２Ｏ３：１１％、Ｆｅ２Ｏ３：０．０５％、Ｎａ２Ｏ：０．１％、ＭｇＯ：２％、ＣａＯ：３％、ＢａＯ：１５％、ＳｒＯ：６．５％であるガラスを加工、研削して、直径が２７ｍｍ、厚みが０．３８ｍｍである円形ガラス板を作製した。
この円形ガラス板の外周端面を＃５００メッシュアンダーのダイヤモンド砥粒を用いて仕上げ研磨を行った後、平均粒径９μｍのアルミナ砥粒を用いてラップ研磨を行い、さらに平均粒径１μｍの酸化セリウム砥粒を用いて研磨を行い、さらに平均粒径０．７μｍの酸化セリウム砥粒を用いて仕上げ研磨を行いガラス円板を作製した。
【００２４】
次に、回転軸となるべき直径５ｍｍのステンレス鋼製棒と前記ガラス円板とを次のようにして超音波はんだ付けした。すなわち、前記サンボンダー・ＵＳＭ−４型、前記セラソルザ・エコ＃２１７（ノーフラックス無鉛はんだ。溶融温度２１７℃。）を用い、こて先温度３５０℃、超音波印加時間３秒の条件でステンレス鋼製棒とガラス円板とを超音波はんだ付けし、回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板とした。
【００２５】
この回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板の回転軸をエアルーターにセットし、２０℃および１２０℃の雰囲気中で１２０００ｒｐｍの回転速度で６０分間回転させた。その結果、いずれの温度にても安定して回転し、ガラス円板や接着部の破損も認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板はその主表面に磁性層等を形成した上で磁気ディスク装置の駆動機構に連結し、磁気ディスクとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の回転軸付き磁気ディスク用ガラス基板の概略断面図である。
【図２】従来のガラス磁気ディスクの磁気ディスク装置回転軸への代表的な取り付け方法を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：ガラス円板
２、５２：回転軸
３：接着材
１１：回転軸が接着されない側の表面
１２：回転軸が接着される側の表面
５１：ガラス磁気ディスク
５４：金属製押え板
【図１】
2006260625.tif 000003
【図２】
2006260625.tif 000004