(57)【要約】【課題】アルミニ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存在する、成形加工によって生じるバリ、微細な傷や凹凸等がなく、表面性状が改良されて清浄度が高められかつ寸法精度の高いアクチュエータアームを得るための表面処理方法を、提供することにある。【解決手段】アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨するアクチュエータアームの表面処理方法とすることによって、さらに好ましくは前記混合水溶液をリン酸が５ｍｏｌ／Ｌ以上、硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含む混合水溶液を用いる化学研磨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】
アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨することを特徴とする、アクチュエータアームの表面処理方法。
【請求項２】
前記混合水溶液は、リン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含むことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータアームの表面処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載されるアクチュエータアームの表面処理方法により、アルミニ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を化学研磨することによって、成形加工によって発生したコーナー部の長さＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリがないと共に、表面凹凸に起因する白色部分が存在しないことを特徴とする、アクチュエータアーム。
【請求項４】
前記アクチュエータアームのコーナー部の寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下であることを特徴とする、請求項３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、アクチュエータアーム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。そのため、現在使用されているアクチュエータ部品は、通常アルミニウム系合金が使用されている。これは、アルミニウム系合金が高速駆動に十分耐える強度、弾性係数を有し、かつ軽量であるためである。しかしながら、このアクチュエータ部品は形状が複雑であるにもかかわらず、数〜数十μｍ程度の寸法精度を要求される。このため、成形加工は通常切削やプレスによって行われている。しかしながら切削加工やプレス加工では、バリの発生が避けられない。そしてこのバリは、加工条件によっても若干変わってくるが、通常根本からの長さが数十μｍ程度のものである。このようなバリは、前述のようにアクチュエータ部品の寸法精度上問題があり、またハードディスクドライブに組み込まれた後に、微細な金属片等として剥がれ落ちたりすると、記録の読取り障害等の原因にもなる。そこでこのバリは、予めブラシ、ヤスリ等の工具で、或いは電解研磨等によって、取除くことが行われているが、工具を用いる除去では、人手を要しコストからも問題がある。また、電解研磨は設備が大掛かりになる上に、製品の外観品質に問題があった。これは、ワークの位置により電流密度の差が生じることによって、表面にクレータ状の凹凸が形成され、これが肉眼では白色に変色して見えるものである。特に、電流密度が１Ａ／ｃｍ２以下の場合に見られる。そこで、このような現象のない処理方法として、化学研磨薬品処理が特許文献１に記載されるような、表面処理方法も提案されているが、このような方法においても化学研磨液の濃度や処理速度などが適切にコントロールされないとバリを除去できなかったり、表面性が悪くなるというような問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６６５１２号公報
【０００４】
【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、アルミニ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、成形加工によって生じるバリ、微細なキズや凹凸等がなく、表面性状が改良されて清浄度が高められかつ寸法精度の高いアクチュエータアーム並びにこのアクチュエータアームを得るための特に化学研磨による表面処理方法を、提供することにある。
【０００５】
【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、アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨するアクチュエータアームの表面処理方法とすることによって、解決される。また、請求項２に記載されるように、前記混合水溶液は、リン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含む、請求項１に記載されるアクチュエータアームの表面処理方法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、アルミニ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を、リン酸と硝酸を含む混合水溶液を用いて化学研磨することによって、成形加工によって発生したコーナー部の長さＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリがないと共に、表面凹凸に起因する白色部分が存在しないアクチュエータアームとすることによって、解決される。さらにまた、請求項４に記載されるように、前記アクチュエータアームのコーナー部の寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下である請求項４に記載される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】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を説明する。請求項１に記載される発明は、アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨するアクチュエータアームの表面処理方法とするもので、成形加工したアクチュエータアームの表面には、アルミニ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存在する成形加工によって生じる微細なキズや凹凸等がなく、表面性状が改良されて清浄度が高められかつ寸法精度の高いアクチュエータアームを得るための表面処理方法を、提供できる。具体的に述べると、成形加工されたアクチュエータアームの表面に存在している、長さが５０μｍ以下で根本の幅が１０μｍ以下のバリが存在せず、かつ電解研磨の場合のように表面の凹凸により発生する白色部分がない、表面性のものとすることができるものである。このように前記バリが除去され、アクチュエータアームのコーナー部における化学研磨後の寸法変化が、５μｍ以下に抑えられた表面性のものを得ることができる。このように寸法精度の高い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により、ハードディスクドライブの記録、再生等の性能を向上させることになる。
【０００８】
図１に基づいて詳細に説明する。この図面に記載したものはアクチュエータアームの一例を示すもので、このアクチュエータアーム１は、回転自在な支持部２、スイングアーム３、磁気コイル４並びに前記磁気コイルの保持部５からなるものである。そしてこのアクチュエータアーム１には、通常成形加工によるバリ６が特にコーナー部に存在する。このバリ６は、前述したように根本の長さが十数μｍ程度、突出した長さが数十μｍ程度のものである。具体的には、図２（ａ）に示されるようなもので、アクチュエータアーム１の特にコーナー部に、Ｌａとして示す突出した長さ数十μｍで、Ｌｂとして示す根本の幅を有するバリ６が、形成されてしまう。このようなバリ６の存在は、アクチュエータアーム１としての性能を低下させる原因となるので、取り除く必要がある。しかし前記バリ取のために施す電解研磨等の表面処理によると、肉眼で白色に見える凹凸部分が存在することがある。そこで本発明では、前記バリ６が除去されると共に、平均表面粗さが０．５μｍ以下となるような表面平滑のものとするものである。すなわち、前記バリが存在するアクチュエータアーム１を、リン酸と硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨することにより、好ましい表面性状に表面処理できるようにしたものである。
【０００９】
すなわち、市販のリン酸試薬並びに硝酸試薬をイオン交換水中に添加、混合して、所望の濃度のリン酸、硝酸混合水溶液を作製する。この時、リン酸が主成分となるように添加、混合するものである。そしてこの混合水溶液を、ステンレス製等の容器に入れ、外部からウオーターバス等で加熱すると共にステンレス製の投げ込みヒータを入れて中からも加温することが好ましい。そしてそのとき、エアーポンプを用いて空気攪拌を行って、所望の温度に調整する。そしてこのような温度調整された混合水溶液中に、成形加工したアクチュエータアーム１をステンレス製のワイヤー等で吊るし、市販のカソードロッカーにより揺動させ、所定の時間、化学研磨を行うものである。その時の温度は、温度８０〜１１０℃の範囲で行うのがよい。このように、リン酸と硝酸からなる混合水溶液を用いて、前記温度範囲で化学研磨することによって、前記バリ６の中でも長さが５０μｍ以下で、根本の幅が１０μｍ以下のバリ６を、化学研磨除去することができると共に、表面凹凸による白色部分のない、平滑な表面に研磨することができることになる。実際には、前記バリ６だけではなくアクチュエータアーム１本体部分も、化学研磨によって若干溶解させることになる。すなわち、図２（ｂ）に示されるようにコーナー部の寸法変化（Ｌ１）を、５μｍ以下とするものである。（このＬ１は、化学研磨されたアクチュエータアーム１の表面から接線を延ばし、その交点から４５°の線をアクチュエータアーム１の表面まで延ばした時の、距離である。）このことによって、アクチュエータアームの本体部分も、概ね平均表面粗さが０．５μｍ以下に化学研磨されることになる。なお、前記化学研磨処理温度を８０〜１１０℃としたのは、８０℃未満では反応速度が遅すぎて実用的ではなく、また１１０℃を越えると混合水溶液中の硝酸や水分の蒸発が大きくなり好ましくないためである。さらに、リン酸を主成分としこれに硝酸を添加した混合水溶液を用いるのは、化学研磨後の表面が平滑で光沢のあるものとするためであり、また溶解速度が０．１μｍ／ｓｅｃ程度であるため、溶解による寸法変化をコントロールし易くするためである。このような条件の化学研磨処理とすることにより、通常行われているこの種の化学研磨処理液である、ハロゲン化水素をベースとする方法と比較しても優れた、化学研磨処理方法とすることができる。
【００１０】
つぎに、より好ましい請求項２に記載される発明について説明する。すなわち、アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨するアクチュエータアームの表面処理方法において、前記混合水溶液をリン酸が５ｍｏｌ／Ｌ以上、および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌからなるものとすることにより、より好ましい表面処理方法とすることができる。すなわち、アルミニ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存在する、成形加工によって生じた微細なキズ等がなく表面性状が改良されて清浄度が高められ、かつ寸法精度の高いアクチュエータアームを得るための表面処理方法を提供できる。より具体的には、成形加工されたアクチュエータアームに存在している、特にコーナー部のＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリが存在せず、平均粗さが５μｍ以下で白色部分がないような表面性のものとすることができるものである。そしてまた、前記バリが除去されたコーナー部における寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下に抑えられたアクチュエータアームを得ることができると共に、化学研磨処理の速度等も最も良好な条件とすることができ、実用的な表面処理方法となる。
【００１１】
より詳細に説明すると、前記混合水溶液はリン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上、硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含む混合水溶液とすることによって、より好ましい化学研磨による表面処理方法とすることができることになる。すなわち、混合水溶液中のリン酸濃度が５ｍｏｌ／Ｌ未満であると、平均表面粗さが０．５μｍ以下の平滑性を達成できず、硝酸濃度を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌとすることによって、前記した表面平滑性が得られることになる。なお、０．８ｍｏｌ／Ｌを越えて添加すると、亜硝酸ガスの発生量が多くなって作業性が、好ましくなくなるためである。このような濃度範囲の混合水溶液を用いることによって、比較的短時間で、長さＬａが５０μｍ程度で根本の幅Ｌｂが１０μｍ程度の前記バリを、コーナー部の寸法変化Ｌ１が５μｍ以下に抑えられて、完全に除去することができる。さらに前記平均表面粗さも０．５μｍ以下とすることができ、またその処理時間も１８０秒以内で行うことができ、実際の製造作業上からも好ましいものとなる。なお、この混合水溶液には他の添加剤として、アルミニウムよりもイオン化傾向の低い銅、鉛、ニッケルのような金属イオン等を添加しても良い。
【００１２】
また請求項３に記載されるように、成形加工によって発生したコーナー部のアク長さＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリがないと共に、表面凹凸に起因する白色部分が存在しないアクチュエータアームとすることによって、得られたアルミニ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は、成形加工によって生じる微細なキズや凹凸等のない表面性状が改良されて、清浄度が高められかつ寸法精度の高いアクチュエータアームを得ることができる。そしてこのようなアクチュエータアームは、高速、高精度で駆動することが可能となる。具体的に説明すると、この種アクチュエータアーム１には、成形加工によるバリ６が特にコーナー部に存在する。このバリ６は、前述したように根本の長さが十数μｍ程度、突出した長さが数十μｍ程度のものである。例えば、図２（ａ）に示されるようなもので、アクチュエータアーム１の特にコーナー部に、Ｌａとして示す突出した長さ数十μｍで、Ｌｂとして示す根本の幅を有するバリ６が、形成されている。このようなバリ６の存在は、アクチュエータアーム１としての性能を低下させる原因となるので、取り除く必要がある。しかし前記バリ取のために施す電解研磨等の表面処理によっては、肉眼で白色に見える凹凸部分が存在することがある。そこで本発明では、前記バリ６が除去されると共に、平均表面粗さが０．５μｍ以下となるような表面平滑のものとするものである。すなわち、アルミニ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を、前記請求項１や２に記載される表面処理方法を用いて化学研磨することによって達成できる。詳細には、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨すること、さらに好ましくは前記混合水溶液を、リン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含むようにした混合水溶液として、化学研磨処理を施すものである。このような処理によって、アクチュエータアームの表面は前記の長さＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリがないと共に、表面凹凸に起因する白色部分が存在しないものとすることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載されるように、前記アクチュエータアームのコーナー部の寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下であるアクチュエータアームとすることによって、
前記アクチュエータアームは、表面性状の優れたものとなり、高速、高精度で駆動することが可能となる。すなわち、成形加工によコーナー部には長さＬａが５０μｍ以上、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以上のバリが存在している。このようなバリは、前記特性を阻害する。このため、図２（ｂ）に示される点線部分を除去して、前記アクチュエータアームのコーナー部の寸法変化Ｌ１を、５μｍ以下となるようにするものである。そこで、前記請求項１や２に記載される表面処理方法によって、具体的にはアルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨すること、さらに好ましくは前記混合水溶液を、リン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含むようにした混合水溶液として、化学研磨処理を施すものである。このような処理によって、アクチュエータアームの表面にはコーナー部の寸法変化Ｌ１を、５μｍ以下となる。このようなアクチュエータアームは、コーナー部の寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下であるため、寸法精度の高い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により、ハードディスクドライブの記録、再生等の性能を向上させることになる。
【００１４】
【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に示されるようなアクチュエータアームを作製して、表１に示す条件で化学研磨による表面処理を行い、その表面性の確認を行った。前記アクチュエータアームは、アルミニウム合金としてＪＩＳ規格６０６１のＴ６を用い、切削加工によって作製しものである。このアクチュエータアームのバリの状態を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて、長さを測定しＬａとして、また根本の長さをＬｂとして記載した。さらに表面粗さについては、表面粗さ計を用いて測定した。ついでこれらの試料をステンレス製のワイヤで吊るし、表１の組成濃度と温度の混合水溶液を入れたステンレス水槽中で、全てのバリがなくなるまで化学研磨処理を行った。結果は、寸法変化Ｌ１が５μｍ以下になっていたものは、寸法変化の項目に○印で、ならなかったものは×印で表示した。また表面凹凸に関しては、平均表面粗さとして０．５μｍ以下になっている場合を、合格として○印で記載した。結果は、表１のとおりである。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
表１から明らかなとおり、本発明を示す実験例１〜８に示されるアクチュエータアームは、寸法変化並びに平均表面粗さが合格となる表面性を有する、満足できるものとなっていた。これに対して、実験例９〜１３に示される条件のものは、寸法変化並びに平均表面粗さのいずれかが、不合格となるものであった。より詳細に述べると、まず混合水溶液のリン酸濃度に関しては、実験例３や７に示される５．０ｍｏｌ／Ｌ以上であればよいことが判る。実験例１２に記載されるように４．５ｍｏｌ／Ｌでは、平均表面粗さに関して好ましくないことも判る。さらにまた硝酸の濃度に関しては、実験例４の０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、実験例７の０．８ｍｏｌ／Ｌ以下であれば、寸法変化並びに平均表面粗さの両方をクリアする効果があることが判る。また、化学研磨の温度に関しては実験例５や６から明らかなように、８０℃から１１０℃の範囲においては、寸法変化並びに平均表面粗さの両方を満足することになる。さらに、バリがなくなるまでの時間に関しては、実験例８に記載されるように、１８０秒程度で効果が得られるので、実際の製造条件として問題ないものと考えられる。以上のように、実験例１〜８に示される範囲の条件で行うことによって、実用的な表面処理方法として有用なものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、、アルミニ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を、リン酸および硝酸を含む混合水溶液を用い、温度８０〜１１０℃で化学研磨するアクチュエータアームの表面処理方法とすることによって、また前記混合水溶液として、リン酸を５ｍｏｌ／Ｌ以上および硝酸を０．１〜０．８ｍｏｌ／Ｌ含む、アクチュエータアームの表面処理方法とすることによって、成形加工されたアクチュエータアームに存在している、特にコーナー部のＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリが存在せず、また平均表面粗さが０．５μｍ以下である、白色部分がないような表面性のものとすることができるものである。そしてまた、前記バリが除去されたコーナー部における寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下に抑えられたアクチュエータアームを得ることができると共に、化学研磨処理速度も好ましい条件となり実用的な表面処理方法となる。以上のようにこの発明方法によれば、寸法精度の高いアクチュエータアームの表面処理方法であり、またその作業性等も十分実用的な表面処理方法とすることができる。
【００１８】
また本発明のアクチュエータアームは、アルミニ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を、前記請求項１や２に記載される表面処理方法を用いて化学研磨することによって、成形加工によって発生したコーナー部の（長さＬａが５０μｍ以下で、根本の幅Ｌｂが１０μｍ以下のバリがないと共に）、表面凹凸に起因する白色部分が存在しないアクチュエータアームとすることによって、さらにまた前記アクチュエータアームのコーナー部の寸法変化Ｌ１が、５μｍ以下であるアクチュエータアームとすることによって、アクチュエータアームの表面に、成形加工によって生じるバリや微細なキズ、凹凸等がない表面性状が改良されて清浄度が高められ、かつ寸法精度の高いアクチュエータアームを得ることができる。そして、このような特性を有するアクチュエータアームは、寸法精度の高いかつ軽量化されたアクチュエータアームであることとあわせて、高速、高精度での回転等に十分対応できるものとなり、ハードディスクドライブの記録、再生等の性能をより向上させることができるようになる。
【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。
【図２】図２は、図１で６として示されたバリの概略拡大断面図である。
【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４の保持部
６　　バリ
Ｌａ　　　バリの長さ
Ｌｂ　　　バリの根本の長さ
Ｌ１　　コーナー部の寸法変化
【図１】
2004131757.tif 000004
【図２】
2004131757.tif 000005