(57)【要約】【課題】マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータ部品に生じる腐食等の表面性状を改良して、寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアームを提供することにある。【解決手段】切削加工により成形したマグネシウム系合金からなる、ハードディスクドライブ用のアクチュエータ部品の表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームとすることによって、好ましくは前記マグネシウム系合金が、マグネシウム−アルミニウム系合金とすることによって、解決される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削加工により成形した、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュエータアームの表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したことを特徴とする、アクチュエータアーム。
【請求項２】
前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームは、少なくとも１５０℃以上３００℃以下の温度で、３０分以上加熱処理されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータアーム。
【請求項３】
前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜は、厚さ１〜１０μｍの電解銅メッキ層上に施されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータアーム。
【請求項４】
前記マグネシウム系合金は、マグネシウム−アルミニウム系合金からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のアクチュエータアーム。
【請求項５】
前記アクチュエータは、押出し成形によるマグネシウム−アルミニウム系合金材料を、切削加工により成形したものであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアクチュエータアーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータのハードディスクドライブの記録再生を行うヘッド部を駆動させるアクチュエータのアーム部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータの記憶装置であるハードディスクドライブは、その性能がますます向上が要求されており、そのためにその記録、再生を行う磁気ヘッドも同様の要求がなされている。この磁気ヘッドはアクチュエータによって位置制御されるものであるから、アクチュエータも高速、高精度で駆動する必要がある。このためには、アクチュエータを軽量化することが重要な条件となってきている。しかしながら、現在使用されているアクチュエータ部品は、アルミニウム系合金からなるものが使用されており、その軽量化は限界に近いものとなっている。そこで前記アルミニウム系合金に代わるものとして、比重がアルミニウム系合金の２／３程度であるマグネシウム系合金が候補となってきた。しかしながらマグネシウム系合金は、特に耐食性の点において問題がある。すなわち、この材料を高温、高湿雰囲気に曝しておくと、数十時間で酸化されてしまう。しかもその酸化物被膜は、アルミニウム系合金のように緻密な酸化物被膜ではなく、欠陥の多い多孔質のものであるので、高速で動くアクチュエータ部品では脱落の危険性が高く、切削加工したままでは使用できなかった。すなわちこの種アクチュエータ部品は、その性能を維持させるために、その表面の清浄度が厳しく管理される。これはこれらの部品から、微細な金属片、表面の酸化物等がハードディスク上に脱落して読取り障害等を生じる危険性があるからである。そのため前記アクチュエータ部品の清浄度は、指標として２μｍ以上の微粒物質が、部品の単位表面積１ｃｍ２当り６０００個以下とされている。この問題をクリヤできないと、アクチュエータとしては採用できないことになる。そこで種々の検討が行われている。本発明もその一解決手段を提供するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュエータアーム部品であって、その表面に生じる腐食等の表面性状を改良して清浄度を高め、かつ寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアームを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そして前記課題を解決するためには請求項１に記載されるように、切削加工或いは押出し加工により成形した、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュエータアームの表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームとすることによって、解決される。
【０００５】
さらに請求項２に記載されるように、前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームは、少なくとも１５０℃以上３００℃以下の温度で、３０分以上加熱処理されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータアームとすることによって、解決される。
【０００６】
また請求項３に記載されるように、前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜は、厚さ１〜１０μｍの電解銅メッキ層上に施されたアクチュエータアームとすることによって、解決される。
【０００７】
さらにまた請求項４に記載されるように、前記マグネシウム系合金からなるアクチュエータは、マグネシウム−アルミニウム系合金からなることによって、解決される。
【０００８】
さらに請求項５に記載されるように、前記アクチュエータは、押出し成形によるマグネシウム−アルミニウム系合金材料を、切削加工により成形したアクチュエータアームとすることによって、解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、切削加工或いは押出し加工により成形した、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュエータアームの表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームとしたので、マグネシウム系合金からなるアクチュータアームに生じる腐食等の表面性状を改良して清浄度が目的のものであり、かつ寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアームを提供することができる。ハードディスクドライブの記録、再生等の性能向上には、アクチュエータをより高速、より高精度で駆動できることが必要である。このため前記アクチュエータ素材そのものを軽量化することが考えられる。そこで、従来アルミニウム系合金によって作製されていたアクチュエータアームを、前述の問題を解決することにより、より軽量化が可能なマグネシウム系合金が使用できるようにしたものである。
【００１０】
前述の様にアクチュエータ部品類は、その表面の清浄度が厳しく管理される。それはこれらの部品類から微細な金属片、表面の酸化物等が、ハードディスク上に脱落して読取り障害等を生じる危険性があるからである。そのため前記アクチュエータアームの清浄度も、指標として２μｍ以上の微粒子が、部品の単位表面積１ｃｍ２当り６０００個以下となるようにする必要がある。この試験は、前記アームを水中で超音波洗浄して脱落した前記微粒子の数をカウントすることによって行われる。ところが前記マグネシウム系合金は、耐食性の点において問題があり、この材料を高温、高湿雰囲気に曝しておくと、数十時間で酸化されてしまう。しかもその酸化物被膜は、アルミニウム系合金のように不導体の酸化物被膜ではなく、欠陥の多い多孔質のものであるため高速で動くアクチュエータアームでは脱落の危険性が高く、切削加工したままでは使用できなかった。
【００１１】
そこでこの問題を解決すべく検討した結果、前記のように切削加工したマグネシウム系合金からなるアクチュエータアームの表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を形成することによって、解決することができた。この無電解ニッケル−リンメッキ被膜は、マグネシウム系合金表面に対して、耐食性が高く、前記アクチュエータ部品表面を完全に覆うことにより、清浄度を向上させる作用をするので好ましいものである。そして、そのメッキ被膜の厚さは、少なくとも３μｍ程度必要である。３μｍ未満の厚さであると、切削加工したマグネシウム系合金表面のピンポール等の欠陥を完全にカバーできず、ここから腐食等が進み前記清浄度を長期に渡って維持することができなくなるためである。またメッキ層の厚さの上限は、２０μｍ程度あれば十分でありこれ以上厚くしても効果はそれほど向上せずコストが増えるだけである。なお、前記マグネシウム系合金材料は、ダイキャスト法等のように表面欠陥が多い方法ではなく、表面の欠陥を除く目的から押出し加工された材料を用いるのが好ましい。このようにして製造されたアクチュエータアームは、軽量でありその表面清浄度も十分なもので、ハードディスクドライブのアクチュエータアームとして要求される高速、高精度に十分対応できるものである。
【００１２】
つぎに、前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜の密着性をより向上させることが可能な、請求項２に記載される発明について説明する。すなわち、前記無電解ニッケル−リンメッキ層を施したアクチュエータアームに、少なくとも１５０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上加熱処理を施したアクチュエータアームとすることによって、前記マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアームに生じる、腐食等の表面性状を改良して清浄度が十分に目的のものとなり、かつ寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアームを提供することができるようになる。このような特定の加熱処理を施すのは、切削加工したマグネシウム系合金上に直接無電解ニッケル−リンメッキ被膜を設けたものには、アクチュエータアームとして使用中に前記メッキ層が剥離するケースが見られ、マグネシウム系合金とニッケル−リンメッキ被膜との密着性がまだ十分でないと考えられるため、密着性向上のための加熱処理を施した。その結果、１５０℃以上３００℃以下の範囲で、３０分以上加熱処理することによって、密着性が十分改善されることがわかった。そしてこの熱処理は、１５０℃未満では長時間の加熱を行っても改善はほとんど見られず、また３００℃を越える加熱処理を施すと表面に酸化変色が見られ好ましくなかった。なお３００℃以上の加熱処理では、時間を３０分より短くすると十分な密着性が得られなかった。また前記の加熱処理を不活性ガス雰囲気中で行うのは、好ましいことである。
【００１３】
さらに、前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜の密着性がより向上可能な、請求項３に記載される発明について説明する。すなわち、前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜が、厚さ１〜１０μｍの電解銅メッキ層上に施されたアクチュエータアームとすることによって、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアームに生じる腐食等の表面性状をより改善して、清浄度が十分に目的とするものとすることができ、かつ寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアームを提供することができるようになる。このように切削加工を施したマグネシウム系合金上への電解銅メッキ層では、電解液中へのマグネシウムの溶解が生じにくいため、密着性の良い下地膜が形成され、この上に施した無電解ニッケル−リンメッキ被膜は、より密着性が良くなるものと推測される。ただし前記電解銅メッキ層の厚さは、１μｍ以上が必要である。厚さが１μｍ未満であると、この電解銅メッキ層自身のピンホールが残り、その上に施した無電解ニッケル−リンメッキ被膜にもピンホールが生じる可能性があるので、避けるべきである。また１０μｍを越えて施すと、電解銅メッキ処理の特徴から前記電解銅メッキ層の厚さにばらつきが大きくなり、得られたアクチュエータアームの寸法安定性等に問題を生じるためである。すなわち、前記アームは寸法精度が厳しく管理されるため、メッキ層の厚さのばらつきが５μｍ程度以内とされるため、余り厚いメッキ層は好ましくない。
【００１４】
つぎに、アクチュエータアームのように強度と弾性係数を要求され、また加工性にも優れ、さらに無電解ニッケル−リンメッキ被膜に対しても好ましいマグネシウム系合金に関する、請求項４に記載される発明について説明する。このようなマグネシウム系合金としては、マグネシウム−アルミニウム系の合金が特に軽量化等から好ましく、前記合金からなるアクチュエータアームは、ハードディスクドライブ用のアクチュータアームとして、十分な清浄度を維持すると共に寸法精度の高い加工性を有し、また軽量化されたアクチュエータアームを提供することができるようになる。中でもＡｌが２．５〜３．５ｗｔ％、Ｚｎが０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ０．２ｗｔ％以上、その他不可避成分からなるＭｇ系合金は、好ましいものである。そして前記合金からなる材料を、切削加工してアクチュエータアームに成形し、その表面に前記の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を設けることによって、目的とするアクチュエータアームを得ることができる。このように特定のマグネシウム系合金を用いることによって、強度と好ましい弾性係数を有しまた加工性が良く寸法安定性にも優れ、さらには無電解ニッケル−リンメッキ被膜処理に対しても好ましいものとすることができるようになる。
【００１５】
さらに請求項５に記載されるように、前述のアクチュエータは、押出し成形によるマグネシウム−アルミニウム系合金材料を、切削加工により成形してアクチュエータアームとするのが、最も好ましい。すなわち、ダイキャストのような溶融凝固による方法に比較して、溶融凝固によるピンホールやシワのような表面欠陥がないので、メッキ処理を行ったときも表面欠陥の少ないものとすることができる。そして、マグネシウム−アルミニウム系の合金は特に軽量化等から好ましく、中でもＡｌが２．５〜３．５ｗｔ％、Ｚｎが０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ０．２ｗｔ％以上、その他不可避成分からなるＭｇ系合金は、好ましいものである。また、前記マグネシウム−アルミニウム系合金材料は、表面の欠陥を少しでも少なくするために、押出し加工された材料を用いる。このような前記マグネシウム系合金材料を切削加工して製造されたアクチュエータアームに、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームとすることによって、さらに少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアームを、少なくとも１５０℃以上３００℃以下の温度で、３０分以上加熱処理することによって、また前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜を、厚さ１〜１０μｍの電解銅メッキ層上に施したアクチュエータアームとすることによって、得られたアクチュエータアームは、軽量であり寸法精度の高い、また表面清浄度も十分なものとなり、ハードディスクドライブのアクチュエータアームとして要求される高速、高精度の動作等に十分対応できるものとなる。
【００１６】
【実施例】
以下に実験例を示して、本発明の効果を述べる。図１に示すアクチュエータアームを作製して、種々の特性を測定した。図中、１はアクチュエータアーム、２は回転自在な支持部、３はスイングアーム、４は磁気コイル、５は磁気コイルの保持部、６は、無電解ニッケル−リンメッキ被膜を示す。すなわち、マグネシウム系合金としてＡＺ３１（Ｍｇ−Ａｌ３Ｚｎ１Ｍｎ合金）を用い、押出し加工したものとダイキャストにより製造したものを、切削加工並びにプレス成形によってアクチュエータアームとした。これらの試料について、電解銅メッキ層（シアン化銅メッキ浴、６０℃、２０ｍＡ／ｃｍ２）を種々の厚さメッキし、その上に無電解ニッケル−リンメッキ被膜（次亜燐酸ナトリウムを還元剤とする中性浴）を、種々の厚さに設けた。また加熱処理は、恒温槽を用いて大気中で行った。なお前記電解銅メッキ層並びに無電解ニッケル−リンメッキ被膜厚は、前記メッキ前後の重量測定から換算した。ついで、これらの試料について純水中で４５ｋＨｚ、３００Ｗの超音波洗浄を１分間行い、剥離した２μｍ以上の大きさの微粒子の数を、液体微粒子計測器を用いて測定した。清浄度として、１ｃｍ２当り６０００個以上が計測されたものを、不合格とした。また前記銅メッキ層に関しては、メッキ層断面を観察して最も厚い部分と薄い部分の差が５μｍ以上あったものは、アクチュエータアームとしての寸法安定性を、不合格とした。結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１から明らかなとおり、まずマグネシウム系合金の作製並びにアクチュエータアームの加工方法については、実験例７〜１１から明らかなように、それぞれ押出し加工並びに切削加工とするのが良いことがわかる。そして無電解ニッケル−リンメッキ被膜厚は、３〜２０μｍの範囲が実用的であることもわかる。（実験例１〜６、２０〜２５）また加熱処理温度並びに時間も、１５０℃以上３００℃以下で、３０分以上とするのが好ましいこともわかる。（実験例４〜６、２０、２３）さらに本発明の重要な特性である清浄度に関しては、実験例１〜６、１５、１６並びに２０〜２５と２８が合格となっているが、加熱処理条件や寸法安定性をも加味すると、実験例１〜６並びに２０〜２５に示される範囲の条件で行うのが良いこともわかる。またメッキ被膜の変色については、実験例１９並びに２７に見られるように３００℃を越える温度は避けるべきであることがわかる。さらにまた寸法安定性に関しては、実験例１５並びに２８に記載される様に、電解銅メッキ層の厚は１０μｍ以下にすべきであることもわかる。さらに実験例１６のような２０μｍを越える厚いメッキ被膜をもうけるのは、コスト的に問題となるので避けるべきである。以上のように本発明では、実験例１〜６並びに実験例２０〜２５に示される条件で行うことによって、総合判定の欄に示されるように、満足されるものが得られることになる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、切削加工により成形したマグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュエータ部品の表面に、少なくとも３μｍ以上の無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータ部品としたことによって、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアーム部品に生じる腐食等の表面性状を改良して、寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータ部品を提供することにある。マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアーム部品に生じる腐食等の表面性状を改良して、清浄度が十分に目的とするものであり、寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアーム部品を提供することができる。
【００２０】
また前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜は、厚さ１〜１０μｍの電解銅メッキ層上に施されたアクチュエータアーム部品とすることによって、さらには前記無電解ニッケル−リンメッキ被膜を施したアクチュエータアーム部品は、少なくとも１５０℃において３０分以上加熱処理されたアクチュエータ部品とすることによって、マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアーム部品に生じる腐食等の表面性状を改良して、寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータ部品を提供することにある。マグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータアーム部品に生じる腐食等の表面性状を改良して、清浄度が十分に目的とするものであり、寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータアーム部品を提供することができる。
【００２１】
さらに前記マグネシウム系合金は、マグネシウム−アルミニウム系の合金とすることによって、得られるマグネシウム系合金からなるハードディスクドライブ用のアクチュータ部品に生じる腐食等の表面性状を改善して清浄度を目的のものとでき、かつ寸法精度の高い軽量化されたアクチュエータ部品を提供できることになる。特にＡｌが２．５〜３．５ｗｔ％、Ｚｎが０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ０．２ｗｔ％以上、その他不可避成分からなるＭｇ系合金は、好ましいものである。
また前記アクチュエータは、押出し成形によるマグネシウム−アルミニウム系合金材料を、切削加工により成形したアクチュエータアームとすることによって、ハードディスクドライブ用のアクチュータアームとして、十分な清浄度を維持し、加工性にも優れた寸法精度が高く、かつ軽量化されたアクチュエータアームを提供することができることになる。中でも押出し加工したＡｌが２．５〜３．５ｗｔ％、Ｚｎが０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ０．２ｗｔ％以上、その他不可避成分からなるＭｇ系合金を切削加工したアクチュエータアームは、好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のアクチュエータアームの一例を示す概略図面である。
【符号の説明】
１　　アクチュエータアーム
２　　回転自在な支持部
３　　スイングアーム
４　　磁気コイル
５　　磁気コイルの保持部
６　　無電解ニッケル−リンメッキ被膜
【図１】
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