(57)【要約】【課題】単純な構造と簡易な方法で容器の内部に低密度気体を封入し、封入のための接合時に発生する熱による内部部品への影響も少ない磁気ディスク装置の製造方法を提供する。【解決手段】容器２の開口部周縁にＡｕからなる最終めっき層６を形成し、低密度気体環境においてこの容器２の開口部にろう材を介して金属蓋３を載置し、一対のローラ電極８を金属蓋３の周縁に転接させながら、前記一対のローラ電極８の一方の電極から他方の電極に通電することで前記ろう材を溶融させ、金属蓋３と容器２の開口部周縁とをろう付けすることで前記低密度気体を容器２内に封入することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録用ディスクと、この磁気記録用ディスクを回転させる回転駆動部と、前記磁気記録用ディスクにデジタル情報を記録するか、又は前記磁気記録用ディスクからデジタル情報を再生する磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを移動させるアクセス駆動部とを容器内に備えた磁気ディスク装置の製造方法であって、
前記容器の開口部周縁にＡｕからなる最終めっき層を形成し、
低密度気体環境においてこの容器の開口部にろう材を介して金属蓋を載置し、
一対のローラ電極を前記金属蓋の周縁に転接させながら、前記一対のローラ電極の一方の電極から他方の電極に通電することで前記ろう材を溶融させ、
前記金属蓋と前記容器の開口部周縁とをろう付けすることで前記低密度気体を前記容器内に封入することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項２】
前記ろう材は前記金属蓋にめっきにより形成されたＮｉからなる層であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項３】
前記ろう材は前記金属蓋にクラッドされたＡｇ−Ｃｕ合金層であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項４】
前記容器の本体部分をセラミックスで形成し、その開口部周縁には環状の金属部材をろう付けし、この環状の金属部材に最終めっき層としてＡｕからなる層を形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気ディスク装置の製造方法。
【請求項５】
前記容器はアルミニウム合金を素材としたダイキャスト成型品であり、この容器に無電解Ｎｉめっきを施し、さらに開口部周縁にはＡｕめっき処理を施すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気ディスク装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリウム等の低密度気体を封入した磁気ディスク装置の製造方法に関するものであり、詳しくは、低密度気体を封入するための容器開口部と蓋部との封止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から磁気ディスクは電子計算機のファイル記憶装置として広く用いられており、年々大容量化、高記録密度化、高速化の要請が高まっている。この場合、磁気記録用ディスクを高速回転させ、さらに磁気ヘッドも高速で駆動させることが要求される。ところで、空気中（大気中）で磁気記録用ディスクを高速回転させた場合、ディスクの回転に引き回される気体とその周囲の気体との抵抗によりディスクの回転に抗する方向に、ディスクの回転速度に応じて増減する抵抗力が発生する。これを風損と言い、当該ディスクを回転駆動するスピンドルモータに負荷を与えるためにモータの消費電力が増大する。
【０００３】
また、磁気記録用ディスクが高速回転すると、周辺の空気に乱気流が生じ、ディスクそのものや磁気ヘッドに不要な振動を与える。これを風乱と言い、高密度の磁気記録を高速でリードライトする場合、書き込みあるいは読取り動作においてエラーを生じさせる大きな原因となり、また風切り音による騒音の増大にもつながる。さらに前記風損により、スピンドルモータの負荷が増大した場合、発生する熱も増大するという問題も生じる。これらの問題を解消する方法として、磁気記録用ディスクや磁気ヘッドを低密度気体の環境に置くことが従来から試みられている。ここで低密度気体には水素も考えられるが、実用上はヘリウムが適しており、多くはこのヘリウムガスを磁気記録用ディスクや磁気ヘッドが収容される容器に封入する方法が採用されている。
【０００４】
ヘリウムは空気（大気）と比較して大幅に密度が低く、前記風損や風乱の影響が極めて少なくなるばかりでなく、空気と比較して熱の伝導性が極めて良好なので磁気ディスク装置内部の温度上昇を低く抑えるのにも非常に有利な気体であると言える。しかしながらヘリウムは極めて漏洩しやすく、密閉容器の漏洩検査に用いられていることからも明らかなように、長期的な封入の困難な気体である。そこで従来からヘリウムを長期的に封入するために、開口部を有する容器とその蓋部との接合に工夫がなされてきた。
【０００５】
特許文献１においては、アルミダイキャスト製の容器と蓋部とをレーザ溶接すると、ダイキャスト製の容器に既に含まれている不純物や気泡が溶接時の熱で気化あるいは膨張し、溶接部にブローホールが発生するとしている。そしてブローホールがリークパスを形成した場合は内部のヘリウムが漏洩してしまうので、この方法での封止はヘリウムを長期間封入するのには適さないとしている。そこで図９で示すように、容器開口部周縁に別途用意したダイキャスト製ではない枠状の金属部材をろう付けし、その金属部材に蓋部をレーザ溶接する技術を開示している。
【０００６】
また特許文献２においては、前述の特許文献１と同様に、アルミダイキャスト製の容器と蓋部とをレーザ溶接すると、容器に既に含まれている不純物や気泡が溶接時の熱で気化あるいは膨張し、溶接部にブローホールが発生するとしている。そしてブローホールがリークパスを形成した場合は内部のヘリウムが漏洩してしまうので、図１０で示すように前記リークパスにオイルあるいは接着剤を含浸させておく方法を開示している。これには、オイル又は接着剤を収容した真空チャンバ内でまず内部を真空にし、溶接済みの容器及び蓋部をオイル又は接着剤に浸漬し、その後真空チャンバ内を大気圧に戻すことで、前記リークパス内にオイル又は接着剤を浸透させる方法をとっている。
【０００７】
さらに特許文献３においては、前記問題を抱えるレーザ溶接法を採用せずに、容器と蓋部とをはんだ付けする技術が開示されている。この技術は、図１１で示すように、容器開口部に容器の外側に向けて突出する鍔状突出部を設け、その上面と蓋部との間にはんだ層を形成する。そして、この鍔状突出部と蓋部とに加熱用ローラを転接させながら加熱することで、該はんだを溶融させるものである。またこの場合は、リード線からの電流により加熱用ローラ自身を加熱させ、その熱の伝導によって半田を溶融させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８０５５５号公報（第５頁、図３、図５）
【特許文献２】特開２００８−７７７３６号公報（第６頁、図２、図４）
【特許文献３】特開２００８−９０８８６号公報（第７頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法においては、容器とは別に金属部材を加工して設けなければならないことと、金属部材を容器にろう付けした後容器内部に部品を実装し、さらに蓋部を金属部材にレーザ溶接しなければならないことから、手間とコストがかかるという問題がある。また、特許文献２の方法においては、内部にオイル又は接着剤の浸漬槽を設けた真空チャンバという設備を用意し、その中でオイル又は接着剤を溶接部に浸透させるという大掛りな作業が必要であり、コスト高に結びつくという問題がある。さらに特許文献３の方法においては、容器の外側に向けて鍔状突出部を形成するので、容器本体部の外形寸法はそのままでも鍔状突出部の外形寸法が磁気ディスク装置の外形寸法として扱われるため、このような形状の磁気ディスク装置を他の装置に実装しようとする場合非常に不利である。さらに加熱用ローラからの熱伝導ではんだを溶融させるので、容器や蓋の広い範囲が高温となり、内部の部品に悪影響を与える恐れがある。
【００１０】
したがって本願の発明者は、比較的単純な構造で蓋部と容器の開口部とをろう付けする方法により、確実に容器の開口部を封止するとともに、スポット的な加熱範囲でろう付けを行うために容器全体を高温にすることなく、低密度気体の封入を可能とする磁気ディスクの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は第１の態様として、磁気記録用ディスクと、この磁気記録用ディスクを回転させる回転駆動部と、前記磁気記録用ディスクにデジタル情報を記録するか、又は前記磁気記録用ディスクからデジタル情報を再生する磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを移動させるアクセス駆動部とを容器内に備えた磁気ディスク装置の製造方法であって、前記容器の開口部周縁にＡｕからなる最終めっき層を形成し、低密度気体環境においてこの容器の開口部にろう材を介して金属蓋を載置し、一対のローラ電極を前記金属蓋の周縁に転接させながら、前記一対のローラ電極の一方の電極から他方の電極に通電することで前記ろう材を溶融させ、前記金属蓋と前記容器の開口部周縁とをろう付けすることで前記低密度気体を前記容器内に封入することを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【００１２】
また本発明は第２の態様として、前記ろう材は前記金属蓋にめっきにより形成されたＮｉからなる層であることを特徴とする第１の態様として記載の磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【００１３】
また本発明は第３の態様として、前記ろう材は前記金属蓋にクラッドされたＡｇ−Ｃｕ合金層であることを特徴とする第１の態様として記載の磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【００１４】
また本発明は第４の態様として、前記容器の本体部分をセラミックスで形成し、その開口部周縁には環状の金属部材をろう付けし、この環状の金属部材に最終めっき層としてＡｕからなる層を形成することを特徴とする第１乃至第３のいずれかの態様として記載の磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【００１５】
さらに本発明は第５の態様として、前記容器はアルミニウム合金を素材としたダイキャスト成型品であり、この容器に無電解Ｎｉめっきを施し、さらに開口部周縁にはＡｕめっき処理を施すことを特徴とする第１乃至第３のいずれかの態様として記載の磁気ディスク装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、単純な構造で金属蓋を容器にろう付けすることができ、コストをかけずに低密度気体の封入を可能とする。また、ろう付けの際、ローラ電極が接触している部分がスポット的に高温になるだけで、容器や金属蓋全体が高温になることがないので、容器内の部品に対して与える熱的影響が非常に少なくて済む。したがって製品としての歩留りがよく、安定した磁気ディスク装置の生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁気ディスク装置の概略斜視図
【図２】本発明の一実施形態を示す磁気ディスク装置の要部断面図
【図３】本発明の他の実施形態を示す磁気ディスク装置の概略斜視図
【図４】本発明の他の実施形態を示す磁気ディスク装置の要部断面図
【図５】本発明の実施形態を示すチャンバの概略斜視図
【図６】本発明の実施形態を示すシーム接合装置の斜視図
【図７】本発明の一実施形態を示す磁気ディスク装置の要部断面図
【図８】本発明の他の実施形態を示す磁気ディスク装置の要部断面図
【図９】従来の技術を示す磁気ディスク装置の断面図
【図１０】従来の技術を示す磁気ディスク装置の要部断面図
【図１１】従来の技術を示す磁気ディスク装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、添付図面を参照して本発明に係る磁気ディスク装置の製造方法の実施形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施形態である磁気ディスク装置の概略斜視図である。本図では容器と金属蓋が接合される前の状態を示しており、容器内の構成部品の図示は省略してある。図１において、符号１は磁気ディスク装置、２はセラミックスを略箱型に形成した容器、３は金属蓋、４は容器２の開口部周縁に設けた金属部材である。ここで容器内に収容される構成部品とは、磁気記録用ディスク、磁気記録用ディスクを回転させる回転駆動部、磁気ディスクに対してデジタル情報を記録再生する磁気ヘッド、磁気ヘッドを移動させるアクセス駆動部で主に構成される、所謂ＨＤＡ（Ｈｅａｄ  Ｄｉｓｋ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）である。
【００２０】
図２は図１で示した磁気ディスク装置１の要部断面図であり、前記金属部材４上に金属蓋３が載置された状態を示している。ここで容器２の開口部周縁にはメタライズにより金属層が形成されており、容器２の開口部周縁に沿うように略長方形の環状（リング状）に形成された金属部材４が前記金属層、つまり容器２の開口部周縁にろう付けされている。したがって、容器２の開口部周縁はこの場合金属部材４の上面となる。また、金属部材４にはＮｉ下地めっき５の上にＡｕめっき６が施されており、一方金属蓋３には全面にＮｉめっき７が施されている。この状態で図２に描かれているように一対のローラ電極８が金属蓋３の周縁の稜線に接触し、この稜線の方向に回転しながら電流を流すことでろう付けが行われる。
【００２１】
次に図３及び図４に基づいて本発明の他の実施形態について説明する。図３は磁気ディスク装置の概略斜視図であり、容器と金属蓋が接合される前の状態を示している。また容器内のＨＤＡについては図示を省略してある。図３において、符号１１は磁気ディスク装置、１２はアルミニウム合金を素材としてダイキャスト成型された容器、１３は金属蓋である。図４は図３で示した磁気ディスク装置１１の要部断面図であり、容器１２の開口部周縁上に金属蓋１３が載置された状態を示している。ここで容器１２全体には無電解Ｎｉめっき１４が施されており、開口部周縁には無電解Ｎｉめっき１４上にＡｕめっき１５が施されている。また、金属蓋１３の容器１２に対向する面にはＡｇ−Ｃｕ合金層１６がクラッドされて設けられている。そして図４においても図２で説明したのと同様に、一対のローラ電極８が金属蓋１３の周縁の稜線に接触し、この稜線の方向に回転しながら電流を流すことでろう付けが行われる。
【００２２】
次に、前述の一対のローラ電極８を備えて容器と蓋部とをろう付けする装置であるシーム接合装置について説明する。図５はシーム接合装置の概略斜視図であり、符号２１はシーム接合装置、２２は低密度気体であるヘリウムが充填されるヘリウム充填チャンバ、２３はヘリウム充填機である。このようにシーム接合装置２１は密封容器であるヘリウム充填チャンバ２２内に収容され、ヘリウム充填機２３によってヘリウムガスが充填された環境で接合作業を行うようになっている。
【００２３】
図６にシーム接合装置２１の斜視図を示す。本図において、符号２１がシーム接合装置であり、８はシーム接合装置２１の下端に設けられた一対のローラ電極、２４は給電ケーブル２５からの電流をローラ電極８に供給すると共にローラ電極８を回転自在に支持する給電ホルダー、２５は図示しない電源の出力端子に一端が接続された給電ケーブル、２６は給電ホルダー２４を電気的に絶縁する絶縁ブロック、２７は絶縁ブロック２６を介して給電ホルダー２４を保持し、矢印アの方向（鉛直方向）に移動すると共に一対のローラ電極８の間隔を拡縮する昇降ブロック、２８は昇降ブロック２７を支持しつつ矢印イの方向（水平方向）に移動可能なベースブロックである。また、下方に設けられたステージ２９は磁気ディスク装置１又は１１を位置決めして載置すると共に、矢印ウの方向に移動可能であり、さらに矢印エのように水平方向に９０度回転可能である。
【００２４】
次に図６に基づいてシーム接合装置２１の動作を説明する。まず操作者は、磁気ディスク装置１又は１１をステージ２９上に位置決めして載置し、シーム接合の開始を指示すると、ベースブロック２８が矢印イの方向に移動し、磁気ディスク装置１又は１１の金属蓋の一方の対向する２辺の直上に一対のローラ電極８が位置するように停止する。合わせてこのとき一対の昇降ブロック２７はローラ電極８の互いの間隔が前記金属蓋の一方の対向する２辺の間隔に合うように調整する。そして次に昇降ブロック２７が下方に移動してローラ電極８が磁気ディスク１又は１１の金属蓋に接触すると、ステージ２９を矢印ウの方向に移動させながら通電し、金属蓋の一方の対向する２辺をシーム接合、つまりろう付けする。
【００２５】
さらにローラ電極８を上方に退避させてステージ２９を矢印エのように水平方向に９０度回転させると同時に、昇降ブロック２７は一対のローラ電極の互いの間隔が金属蓋の他方の対向する２辺の間隔に合うように調整する。そして前述の一方の対向する２辺と同様の手順で、金属蓋の他方の対向する２辺をシーム接合することで金属蓋の４辺に対してシーム接合が完了する。またこれらの作業は、ヘリウムが充填されたヘリウム充填チャンバ２２の中で行われるので、ＨＤＡが収納された容器の内部には低密度気体であるヘリウムが封入された状態となる。
【００２６】
次に図７に基づいて、容器２に金属蓋３がろう付けされる様子を説明する。図２で示した状態において、一方のローラ電極８から他方のローラ電極８に電流を流した様子が図７である。この場合電流は、直流のパルス電流であっても交流であってもよい。この電流は２通りの流路を流れ、一方の流路は金属蓋３を通り、他方の流路は金属部材４を通る。しかしこれらの流路は電気抵抗が低く流路の断面積も広いため発熱が極めて少なく、これに対して図中の符号オで示す円の部分は流路の断面積が狭いため接触抵抗が高く、この部分だけ集中して発熱が生じ高温となる。すると金属蓋３にめっきで形成されたＮｉが溶融し金属部材４に最終めっきとして形成されたＡｕめっき６の部分に濡れ広がりフィレット７Ａを形成する。また、ローラ電極が転接しながらこのような作用を奏するので、高温スポットは金属蓋３の対向する２辺に沿って移動し続けている。したがって、熱伝導によって広い範囲を高温にすることなく金属蓋３の全周のろう付けが達成される。
【００２７】
次に図８に基づいて、容器１２に金属蓋１３がろう付けされる様子を説明する。図４で示した状態において、一方のローラ電極８から他方のローラ電極８に電流を流した様子が図８である。この電流は２通りの流路を流れ、一方の流路は金属蓋１３を通り、他方の流路は容器１２を通る。しかしこれらの流路は電気抵抗が低く流路の断面積も広いため発熱が極めて少なく、これに対して図中の符号カで示す円の部分は流露の断面積が狭いため接触抵抗が高く、この部分だけ集中して発熱が生じ高温となる。すると金属蓋１３にクラッドで形成されたＡｇ−Ｃｕ合金が溶融し容器１２の開口部周縁に最終めっきとして形成されたＡｕめっき１５の部分に濡れ広がりフィレット１６Ａを形成する。また、ローラ電極が転接しながらこのような作用を奏するので、高温スポットは金属蓋１３の対向する２辺に沿って移動し続けている。したがって、熱伝導によって広い範囲を高温にすることなく金属蓋１３の全周のろう付けが達成される。
【００２８】
ここまで説明してきた実施形態は、セラミックス製容器２に対し金属部材４をろう付けしたものにＮｉめっきした金属蓋３を組み合わせ、アルミニウム合金ダイキャストの容器１２にＡｇ−Ｃｕ合金をクラッドした金属蓋１３を組み合わせたものであったが、これらの組み合わせだけではなく、セラミックス製容器２に対し金属部材４をろう付けしたものにＡｇ−Ｃｕ合金をクラッドした金属蓋１３を組み合わせたり、アルミニウム合金ダイキャストの容器１２にＮｉめっきした金属蓋３を組み合わせたりしても同様の作用及び効果を奏するものである。また実施形態において、ろう材としてＮｉとＡｇ−Ｃｕ合金を掲げたが、ほぼ同様の特性を有する他のろう材が存在すれば、それを適用することも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１１  磁気ディスク装置
２、１２  容器
３、１３  金属蓋
４  金属部材
５  Ｎｉ下地めっき
６、１５  Ａｕめっき
７、Ｎｉめっき
８  ローラ電極
１４  無電解Ｎｉめっき
１６  Ａｇ−Ｃｕ合金層
２１  シーム接合装置
２２  ヘリウム充填チャンバ
２３  ヘリウム充填機
２４  給電ホルダー
２５  給電ケーブル
２６  絶縁ブロック
２７  昇降ブロック
２８  ベースブロック
２９  ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011060400.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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