【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並びに表面処理方法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、その性能向上がますます要求されており、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。通常成形加工は、通常切削やプレスによって行われているが、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、工具形状、工具材質、加工速度、ワークの材質や潤滑剤などの加工条件によっても若干変わってくるが、通常根元からの長さが数十μｍ程度のものとなっている。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等からも問題がある。また、電解研磨は設備が大掛かりになる上に、製品の外観品質に若干問題があった。これは、ワークの位置等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以下の場合に顕著となる。そこで、特許文献１に記載されるような、化学研磨薬品による表面処理方法も提案されているが、このような表面処理方法においては大きなサイズのバリに対して、化学研磨液の濃度を高めたり、処理速度をゆっくり行わなくてはならない等、環境上や生産性の問題があり、またコーナー部を含めた全てのバリを除去しようとする場合には、特に問題があった。
【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や微細なキズが存在せず、また凹凸のない表面性を有する清浄度が高く、かつ寸法精度の高いアクチュエータアームを提供すること。また、このようなアクチュエータアームを得るための、比較的短時間で行え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コーナー部のバリサイズが３００μｍ以下、根元の幅が５０μｍ以下に成形加工された、ハードディスクドライブ用アクチュエータアームの表面を、電解研磨処理を行った後、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、前記電解研磨処理は、前記アクチュエータアームを陽極とし、電荷量（電流×時間）を前記アクチュエータアームの表面積で除した（平均電荷密度）値が、０．５〜１０クーロン（Ｃ）であり、かつ前記化学研磨処理の前記混合水溶液が、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に記載の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】
さらに請求項３に記載されるように、前記アクチュエータアームの寸法精度が必要なコーナー部の、長さ５０μｍ以下で根元の幅が１０μｍ以下のバリ部分の電流を遮蔽しながら、前記電解研磨処理を行い、ついで前記遮蔽を取り除いた後に前記化学研磨処理を行うことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の、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。
【０００７】
また、請求項４に記載されるように、請求項１〜３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、コーナー部にはバリが存在せず、かつ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。さらに請求項５に記載されるように、前記コーナー部の寸法変化が、５μｍ以下である、請求項４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。
【０００８】
【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コーナー部のバリサイズが３００μｍ以下、根元の幅が５０μｍ以下に成形加工された、ハードディスクドライブ用アクチュエータアームの表面を、電解研磨処理を行った後、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ので、得られたアクチュエータアームは、バリが存在せず、微細なキズや表面凹凸による白色部分等が殆ど存在しないものとなる。そして、このように表面性状が改良されたアクチュエータアームは、寸法精度の高い、清浄度が高められたアクチュエータアームとなる。
【０００９】
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から構成されるものである。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が、特にコーナー部７に存在する。そしてこのバリ６は、突出した長さが３００μｍ以下で、根元の長さが５０μｍ以下のサイズのものである。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のコーナー部７にＬａとして示される部分が突出した長さであり、Ｌｂとして示されるのが、根元の幅である。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。そこでまず、アクチュエータアーム１を陽極とする電解研磨を施すものである。
【００１０】
この電解研磨は、前記アクチュエータアーム１を陽極とし、例えば硝酸ナトリウムなどの水溶液中で行われる。このような硝酸イオンを含む電解研磨処理を行うと、電解浴中でアルミニウム系合金の孔食抑制剤として作用し、精密な寸法制度と優れた外観表面を得ることができる。しかしながら、このような電解研磨処理においては、硝酸塩濃度によっては表面が白色する白変現象が見られる。そこで、好ましくは硝酸塩濃度を１５％（ｗｔ）以上とし、電流密度を１Ａｃｍ−２以上の電流で行なっている。なお陰極としては、白金等が用いられる。このような電解研磨によれば、前述のアクチュエータアーム１のコーナー部７に発生した、長さが３００μｍ以下で、根元の幅が５０μｍ以下の大きさのバリ６を、除去することができる。
【００１１】
このような電解研磨が行われたアクチュエータアームは、表面の凹凸が大きいので、表面性を上げるために、以下の化学研磨処理が行われる。前記処理が行われた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、より好ましい表面性状となるようにしたものである。より詳細に説明すると、例えば市販のリン酸試薬や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。そしてこの時、リン酸が主成分となるように添加、混合するものである。つぎにこの混合水溶液を、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。またそのとき、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ことも好ましい。
【００１２】
このように温度調整された前記混合水溶液中に、前記電解研磨処理され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、前述のように温度８０〜１１０℃の範囲で行うのがよい。これは、研磨速度や環境状態等を考慮して、選定されたものである。このような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、前記アクチュエータアーム１表面には凹凸による白色部分が殆どない、平滑な表面とすることができることになる。
【００１３】
なお、前記化学研磨温度を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過ぎ、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もある。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。
【００１４】
つぎに好ましい前記研磨条件を特定した、請求項２に記載される発明について説明する。すなわち前記電解研磨処理を、前記アクチュエータアームを陽極とし、電荷量（電流×時間）を前記アクチュエータアームの表面積で除した（平均電荷密度）値が、０．５〜１０クーロン（Ｃ）であり、かつ前記化学研磨処理の前記混合水溶液が、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もので、より安定した好ましい研磨処理方法とすることができる。詳細に説明すると、まず電解研磨処理の条件を（平均電荷密度）として規定するもので、電荷量（電流×時間）を前記アクチュエータアームの表面積で除した値が、０．５〜１０クーロン（Ｃ）とするものである。このような条件で電解研磨を行うのは、前述のように例えば硝酸ナトリウムなどの水溶液中のように、硝酸イオンを含む電解研磨処理を行う場合に好適なものとなる。すなわち、（平均電荷密度）が０．５（Ｃ）未満であると、長さが３００μｍ以下で根元の幅が５０μｍ以下の大きさのバリを除去するのが困難となり、また１０（Ｃ）を超えると、寸法精度がよいものが得られず、またエネルギーも無駄となるためである。
【００１５】
またつづいて行う化学研磨を、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。このような条件で化学研磨することによって、バリが存在せず、アクチュエータアーム表面も平均粗さが０．５μｍ以下となって、白色部分が全くない表面性のものとすることができる。さらにその製造速度も、実用的な表面処理条件とすることができる。
【００１６】
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以下の平滑性を十分達成できず、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、前記平均表面粗さが０．５μｍ以下となる。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。
【００１７】
さらに、より好ましい表面処理方法に関する請求項３に記載について説明すると、前記アクチュエータアームの寸法精度が必要なコーナー部の、長さ５０μｍ以下で根元の幅が１０μｍ以下のバリ部分の、電流を遮蔽しながら前記電解研磨処理を行えるようにし、ついで前記遮蔽を取り除いた後に、前記化学研磨処理を行う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、前記コーナー部の数法精度を損なわずに、前記バリを除去することができる。
【００１８】
具体的に説明すると、成形加工によってよって生じた長さが３００μｍ以下で、根元の幅が５０μｍ以下のサイズのバリを、電解研磨によって除去する場合に、バリの大きさが、長さが５０μｍ以下で根元の幅が１０μｍ以下のサイズの部分に絶縁体からなる遮蔽を施して、電解研磨処理を行うものである。すなわち、図２（ａ）に示されるアクチュエータアーム１のコーナー部７に、Ｌａとして示される長さ部分並びにＬｂとして示され根元の幅を有するバリ６に、樹脂ワニスや樹脂系の接着剤等からなる電気絶縁体を用いて、遮蔽（或いはマスキング）をした後、まずアクチュエータアーム１を陽極とする電解研磨を施すものである。このような電解研磨処理を行うことによって、電解研磨によって除去しようとするバリのみを除去できることになる。これは電解研磨処理を効率的に行えることになり、実用的である。なお、電解研磨処理条件については、前述したような条件で行えばよい。
【００１９】
このようにして長さが５０μｍ以下で根元の幅が１０μｍ以下のバリのみが残ったアクチュエータアームは、電解研磨処理によって付着した酸物質を、中和処理によって除去した後、前述した化学研磨処理を行って、バリを除去し、表面凹凸も全く無くした寸法精度が高く、かつ表面清浄度が高い優れた表面品質を有するものとすることができる。しかも、その表面処理を極めて効率的に行えることになる。またこのような研磨処理によって、特にコーナー部の寸法変化（Ｌ１）を、数μｍ以下とすることができる。具体的には、前記寸法変化（Ｌ１）を５μｍ以下とするものである。このような数値にまで化学研磨処理することによって、アクチュエータアーム表面も平均粗さが０．５μｍ以下となって、白色部分が全くない表面性のものとすることができるものである。さらにその製造速度も、実用的な条件とすることができることになる。
【００２０】
以上の表面処理方法によって得られたアクチュエータアームは、請求項４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長さ（Ｌａ）が、３００μｍ以下で、根本の幅（Ｌｂ）が５０μｍ以下のバリを完全に除去したものとなる。そしてまた、表面の凹凸も平均粗さが０．５μｍ以下となって、前記凹凸によって生じる白色部分も存在しない、アクチュエータアームとすることができる。このようなアクチュエータアームは、寸法精度が高く、かつ表面清浄度が高められたものとなり、高速、高精度で駆動することが可能なものとなる。
【００２１】
さらに前記アクチュエータアームは、請求項５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、より表面性状の優れたアクチュエータアームとして、使用することが可能となる。すなわち、成形加工によって発生したコーナー部の長さ（Ｌａ）が３００μｍ以下で、根本の幅（Ｌｂ）が５０μｍ以下のサイズのバリが完全に除去され、また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なる。これは、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ことにより、前記アクチュエータアームの表面も全体に研磨されるためである。このようなアクチュエータアームは、寸法精度が高く、表面清浄度等の表面性状に優れた、かつ軽量化されたアクチュエータアームを提供できることになり、ハードディスクドライブの小型化にも対応し、かつ記録、再生等の性能をより向上させることにもなる。
【００２２】
【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、表１に示す条件で、電解研磨ついで化学研磨による表面処理を行い、その表面特性等の確認を行った。なお実施例７〜１２および比較例４〜６は、特に精度を要求されるヘッド保持部８（図１参照）を、絶縁性樹脂で遮蔽して、電解研磨を行ったものである。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した後、有機溶剤によって洗浄したものである。まずこれらの試料を陽極とし、硝酸ナトリウム水溶液（２０％ｗｔ）を電解液として、陰極に黄銅を用いて表１のように電荷量を変化させて、電解研磨を行った。つぎに、前記電解研磨を行ったアクチュエータアームを、硝酸水溶液（１０％）で酸洗した後、ステンレス製のワイヤで吊るし、エアーポンプ（３Ｌ／ｍｉｎ）を用いて拡散を行って、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、化学研磨処理を行った。
【００２３】
結果は、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（Ｌａ）および根元の長さ（Ｌｂ）を測定した。バリの存在しないものを○印で、存在するものを×印で示した。さらに表面粗さについては、表面粗さ計を用いて測定し、平均表面粗さ（μｍ）として記載した。また寸法変化（Ｌ１）については、レーザ式３次元形状測定装置により測定し、Ｌ１が、５μｍ以下になっているものを合格として○印で、それ以外のものを×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。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１から明らかなとおり、本発明を示す実施例１〜６に示されるアクチュエータアームは、バリが存在せず、平均表面粗さも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、従来例１および２、比較例１〜３に示される条件のものは、バリが存在するか或いは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、長さが概ね３００μｍ以下で根元の幅が概ね５０μｍ以下のサイズのバリに対して、実施例１〜６、従来例１および２、比較例１〜３に記載される条件で、電解研磨処理並びに化学研磨処理を行った結果、実施例１〜６に記載される、電解条件が０．５〜１０（Ｃ／ｃｍ２）の範囲で、化学研磨がリン酸濃度５．０（ｍｏｌ／Ｌ）以上、硝酸濃度０．１（ｍｏｌ／Ｌ）以上の混合水溶液で、温度９０〜１１０℃で行うと、バリが存在せず、表面性も０．５μｍ以下と、優れたものであることがわかる。またその処理時間も３分以内と、実用的なものである。これに対して、従来例１のものは化学研磨のみであるから、バリが存在していて本発明が目的とするアクチュエータアームとしては、使用できないものである。また、従来例２のように化学研磨を行わないものは、バリが存在し、表面性も悪いものであった。さらに、比較例１〜３では、電解研磨条件が十分でなかったり、化学研磨条件も好適でないために、バリが存在したり、表面性から問題があるものであった。
【００２６】
また、特に精度を要求される部分を遮蔽して電解研磨を行った場合については、実施例７〜１２に示されるものはバリが存在せず、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。より詳細に述べると、長さが概ね５０μｍ以下で根元の幅が概ね１０μｍ以下のサイズのバリに対して、実施例７〜１２に記載される本発明のものは、電解研磨処理を２（Ｃ／ｃｍ２）で、化学研磨処理を前記本発明の条件範囲で行うことによって、バリが存在せず、寸法変化が５μｍ以下で表面性も０．５μｍ以下と、優れたものであることがわかる。これに対して比較例４〜６のように、電解研磨条件並びに化学研磨条件を本発明の範囲内であっても、遮蔽した部位のバリサイズが、前記アクチュエータアームのコーナー部の長さが５０μｍ以下、或いは根元の幅が１０μｍ以下のバリサイズの条件を外れると、バリが存在したり、寸法変化が５μｍを大幅に越えたりして、問題があった。
【００２７】
【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コーナー部のバリサイズが３００μｍ以下、根元の幅が５０μｍ以下に成形加工された、ハードディスクドライブ用アクチュエータアームの表面を、電解研磨処理を行った後、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、また前記電解研磨処理を、前記アクチュエータアームを陽極とし、（平均電荷密度）が、０．５〜１０クーロン（Ｃ）であり、かつ前記化学研磨処理の前記混合水溶液が、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、得られたアクチュエータアームは、バリが存在せず、微細なキズや表面凹凸による白色部分等が存在しないものとなる。そして、このように表面性状が改良されたアクチュエータアームは、寸法精度の高い、清浄度が高められた表面性を有するアクチュエータアームとなる。特に前記電解研磨処理を、前記アクチュエータアームを陽極とし、（平均電荷密度）を、０．５〜１０クーロン（Ｃ）の範囲で、かつ前記化学研磨処理の前記混合水溶液が、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場合は、前記特性に加え寸法変化も５μｍ以下と、選りすぐれた表面性を有するものとなり、より安定した研磨処理による表面処理方法とすることができる。
【００２８】
また、前記アクチュエータアームの寸法精度が特に必要な、コーナー部の長さ５０μｍ以下で根元の幅が１０μｍ以下のバリ部分の電流を、遮蔽しながら前記電解研磨処理を行い、ついで前記遮蔽を取り除いた後に前記化学研磨処理を行う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、得られたアクチュエータアームにはバリが存在せず、微細なキズや表面凹凸による白色部分等が存在しないものとなる。そして、このように表面性状が改良されたアクチュエータアームは、寸法精度の高い、清浄度が高められたアクチュエータアームとなる。そしてこのような表面処理方法は、きわめて実用的なアクチュエータアームの製造方法となる。
【００２９】
また本発明のアクチュエータアームは、請求項１〜３に記載される表面処理方法によってコーナー部にはバリが存在せず、かつ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であり、さらにアクチュエータアームのコーナー部の寸法変化が、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、
成形加工によって発生したコーナー部の長さ（Ｌａ）が３００μｍ以下で、根本の幅（Ｌｂ）が５０μｍ以下のサイズのバリが完全に除去され、また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なる。これは、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ことにより、前記アクチュエータアームの表面も全体に研磨されるためである。このようなアクチュエータアームは、寸法精度が高く、表面清浄度等の表面性状に優れた、かつ軽量化されたアクチュエータアームを提供できることになり、ハードディスクドライブの小型化にも対応し、かつ記録、再生等の性能をより向上させることにもなる。
【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、コーナー部の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
７ コーナー部
８ ヘッド保持部
Ｌａ バリの長さ
Ｌｂ バリの根元の幅
Ｌ１ コーナー部の寸法変化[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator arm and a surface treatment method for driving a head unit that performs recording and reproduction of a hard disk drive of a computer.
[0002]
[Prior art]
A hard disk drive, which is a storage device of a computer, is increasingly required to improve its performance, and accordingly, a magnetic head for recording and reproducing the same is also required. Since the position of this magnetic head is controlled by an actuator, it is necessary to drive the actuator with high speed and high accuracy. For this purpose, it is becoming an important condition to reduce the weight of the actuator. Therefore, aluminum alloys are usually used for actuator parts currently used. This is because the aluminum-based alloy has sufficient strength and elastic coefficient to withstand high-speed driving, and is lightweight. However, although this actuator component has a complicated shape, it is required to have a dimensional accuracy of several to several tens of micrometers. Usually, molding is performed by cutting or pressing. However, in cutting or pressing, generation of burrs is inevitable. The burrs slightly vary depending on processing conditions such as a tool shape, a tool material, a processing speed, a work material, and a lubricant. However, the burrs usually have a length of about several tens μm from the root. Such burrs have a problem in the dimensional accuracy of the actuator parts as described above, and if they come off as fine metal pieces or the like after being incorporated in a hard disk drive, they also cause a read failure in recording or the like. . Therefore, the burrs are removed in advance by a tool such as a brush or a file or electrolytic polishing or the like. However, removal using a tool requires human labor and has a problem in terms of cost and the like. In addition, the electropolishing requires a large facility and has some problems in the appearance quality of the product. This is because a crater-like unevenness is formed on the surface due to a difference in current density depending on the position of the work or the like, and this appears to be discolored to white with the naked eye. In particular, it becomes remarkable when the current density is 1 A / cm 2 or less. Therefore, a surface treatment method using a chemical polishing chemical as described in Patent Document 1 has also been proposed. However, in such a surface treatment method, the concentration of a chemical polishing liquid is increased with respect to a large-sized burr. In addition, there are environmental and productivity problems such as a slow processing speed, and there is a particular problem in removing all burrs including corners.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-266512 A
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the surface of the actuator arm for a hard disk drive made of an aluminum-based alloy is free from burrs and fine scratches generated by molding, and has a surface property free from irregularities. And to provide an actuator arm with high dimensional accuracy. Another object of the present invention is to provide a surface treatment method for obtaining such an actuator arm which can be performed in a relatively short time.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided an actuator arm for a hard disk drive, which is formed from an aluminum-based alloy such that a burr size at a corner portion is 300 μm or less and a root width is 50 μm or less. This problem can be solved by performing a surface treatment method for an actuator arm in which a surface of the above is subjected to electrolytic polishing and then chemically polished at a temperature of 80 to 110 ° C. using a mixed aqueous solution containing phosphoric acid and nitric acid. Further, as described in claim 2, in the electropolishing treatment, the actuator arm is used as an anode, and a value obtained by dividing a charge amount (current × time) by a surface area of the actuator arm (average charge density) is 0. 2. The actuator according to claim 1, wherein the mixed aqueous solution of the chemical polishing treatment contains 0.5 mol / L or more of phosphoric acid and 0.1 to 0.8 mol / L of nitric acid. The problem is solved by a method for surface treatment of the arm.
[0006]
Further, as described in claim 3, the electropolishing process is performed while blocking the current of a burr portion having a length of 50 μm or less and a root width of 10 μm or less in a corner portion where the dimensional accuracy of the actuator arm is required. This is solved by the method of claim 1 or 2, wherein the chemical polishing is performed after the shielding is removed.
[0007]
According to a fourth aspect of the present invention, according to the surface treatment method of the actuator arm according to the first to third aspects, no burrs are present at the corners, and no white portion due to surface irregularities is present. The problem is solved by using an actuator arm. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an actuator arm according to the fourth aspect, wherein the dimensional change of the corner portion is 5 μm or less.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described. According to the first aspect of the present invention, the surface of the actuator arm for a hard disk drive, which is formed from an aluminum-based alloy to have a burr size of a corner portion of 300 μm or less and a root width of 50 μm or less, is subjected to electrolytic polishing. Thereafter, using a mixed aqueous solution containing phosphoric acid and nitric acid and performing a surface treatment method of the actuator arm which is chemically polished at a temperature of 80 to 110 ° C., the obtained actuator arm has no burrs, and has fine scratches and surface Almost no white portion or the like due to unevenness is present. The actuator arm having improved surface properties as described above becomes an actuator arm having high dimensional accuracy and high cleanliness.
[0009]
This will be described in detail with reference to FIG. The actuator shown in FIG. 1 is an example, and the actuator arm 1 includes a rotatable support 2, a swing arm 3, a magnetic coil 4, and a holder 5 for the magnetic coil. In this actuator arm 1, burrs formed by a normal forming process are present particularly at the corner portions 7. The burr 6 has a protruding length of 300 μm or less and a root length of 50 μm or less. Specifically, those such as shown in FIG. 2 (a), the length of the portion shown in the corner portion 7 of the actuator arm 1 as L a is projected, the is shown as L b, the root of Width. The presence of such burrs 6 causes the performance of the actuator arm 1 to deteriorate, and therefore needs to be removed. Therefore, first, electrolytic polishing using the actuator arm 1 as an anode is performed.
[0010]
This electropolishing is performed in an aqueous solution of, for example, sodium nitrate using the actuator arm 1 as an anode. When such an electrolytic polishing treatment containing nitrate ions is performed, it acts as a pitting corrosion inhibitor for the aluminum-based alloy in the electrolytic bath, so that a precise dimensional accuracy and an excellent appearance surface can be obtained. However, in such an electrolytic polishing treatment, a whitening phenomenon in which the surface becomes white depending on the nitrate concentration is observed. Therefore, preferably, the nitrate concentration is set to 15% (wt) or more, and the current density is set to 1 Acm −2 or more. Note that platinum or the like is used as the cathode. According to such electropolishing, it is possible to remove the burr 6 having a length of 300 μm or less and a root width of 50 μm or less generated at the corner 7 of the actuator arm 1 described above.
[0011]
The actuator arm that has been subjected to such electrolytic polishing has large irregularities on the surface. Therefore, the following chemical polishing treatment is performed to improve the surface properties. The thus-treated actuator arm 1 is chemically polished at a temperature of 80 to 110 ° C. using a mixed aqueous solution containing phosphoric acid and nitric acid so as to have more preferable surface properties. More specifically, for example, a commercially available phosphoric acid and nitric acid reagent is added to ion-exchanged water and mixed to prepare a mixed aqueous solution of phosphoric acid and nitric acid having a desired concentration. At this time, phosphoric acid is added and mixed so as to be a main component. Next, it is preferable to put the mixed aqueous solution in a container made of stainless steel or the like, heat it from outside with a water bath or the like, and put in a stainless steel throwing heater to heat the inside. At that time, it is also preferable to adjust the temperature to a desired temperature by performing air stirring using an air pump.
[0012]
In the mixed aqueous solution whose temperature has been adjusted in this way, the actuator arm 1 subjected to the electropolishing is suspended by a stainless steel wire or the like, and rocked by a commercially available cathode locker to perform chemical polishing for a predetermined time. is there. The temperature at this time is preferably in the range of 80 to 110 ° C. as described above. This is selected in consideration of the polishing rate, environmental conditions, and the like. By performing chemical polishing in the above temperature range using the mixed aqueous solution composed of phosphoric acid and nitric acid, the surface of the actuator arm 1 can have a smooth surface with almost no white portion due to unevenness.
[0013]
The reason why the chemical polishing temperature is set to 80 to 110 ° C. is that if the temperature is lower than 80 ° C., the reaction rate is too slow to be practical, and if it exceeds 110 ° C., the evaporation of nitric acid and water in the mixed aqueous solution becomes too large. This is not preferred. Further, the mixed aqueous solution containing phosphoric acid as a main component and nitric acid added thereto is used to make the surface after chemical polishing smooth and glossy, and the dissolution rate is about 0.1 μm / sec. This is also to facilitate control of dimensional changes due to dissolution. By performing the chemical polishing treatment under such conditions, a chemical polishing treatment method superior to a method based on hydrogen halide, which is a chemical polishing treatment liquid of this kind, which is generally performed, is provided. Can be.
[0014]
Next, the invention according to claim 2 in which the preferable polishing conditions are specified will be described. That is, in the electropolishing, the actuator arm is used as an anode, and a value (average charge density) obtained by dividing a charge amount (current × time) by a surface area of the actuator arm is 0.5 to 10 coulombs (C). In addition, the mixed aqueous solution of the chemical polishing treatment contains a phosphoric acid of 5 mol / L or more and nitric acid of 0.1 to 0.8 mol / L, and is a surface treatment method of an actuator arm. It can be. More specifically, the condition of the electropolishing process is defined as (average charge density), and the value obtained by dividing the amount of charge (current × time) by the surface area of the actuator arm is 0.5 to 10 coulombs (C). ). Performing the electropolishing under such conditions is suitable when performing the electropolishing treatment containing nitrate ions, for example, in an aqueous solution of sodium nitrate or the like as described above. That is, if the (average charge density) is less than 0.5 (C), it becomes difficult to remove burrs having a length of 300 μm or less and a root width of 50 μm or less. If it exceeds, a product having good dimensional accuracy cannot be obtained, and energy is wasted.
[0015]
Further, the chemical polishing performed subsequently can be a more preferable surface treatment method by making the mixed aqueous solution the phosphoric acid at 5 mol / L or more and the nitric acid at 0.1 to 0.8 mol / L. . By performing chemical polishing under such conditions, burrs do not exist, the actuator arm surface has an average roughness of 0.5 μm or less, and a surface having no white portion can be obtained. Further, the production speed can be set to a practical surface treatment condition.
[0016]
More specifically, the mixed aqueous solution containing 5 mol / L or more of phosphoric acid and 0.1 to 0.8 mol / L of nitric acid can provide a more preferable surface treatment method by chemical polishing. Become. That is, when the concentration of phosphoric acid in the mixed aqueous solution is less than 5 mol / L, the smoothness with an average surface roughness of 0.5 μm or less cannot be sufficiently achieved, and the concentration of nitric acid is 0.1 to 0.8 mol / L. Thereby, the above-described surface smoothness can be obtained. In addition, when added in excess of 0.8 mol / L, the amount of generated nitrous acid gas increases, and the workability becomes poor. By using a mixed aqueous solution having such a concentration range, the average surface roughness becomes 0.5 μm or less in a relatively short time. Incidentally, metal ions such as copper, lead, and nickel, which have a lower ionization tendency than aluminum, may be added to the mixed aqueous solution as other additives.
[0017]
According to a further preferred aspect of the present invention, the current is blocked at a corner portion where the dimensional accuracy of the actuator arm is required, and at a burr portion having a length of 50 μm or less and a root width of 10 μm or less. While performing the electropolishing process, and then, after removing the shield, by performing a surface treatment method of the actuator arm performing the chemical polishing process, without deteriorating the numerical accuracy of the corner portion, the burr is removed. Can be removed.
[0018]
More specifically, when a burr having a length of 300 μm or less and a root width of 50 μm or less is removed by electrolytic polishing, the size of the burr is reduced to 50 μm or less. Then, a portion having a base width of 10 μm or less is shielded with an insulator, and an electrolytic polishing process is performed. That is, the corner portion 7 of the actuator arm 1 shown in FIG. 2 (a), the burr 6 having a width of root indicated as lengths and L b indicated as L a, resin varnishes and resin adhesive After shielding (or masking) using an electric insulator made of such as above, first, electrolytic polishing using the actuator arm 1 as an anode is performed. By performing such an electrolytic polishing process, only burrs to be removed by the electrolytic polishing can be removed. This means that the electropolishing process can be performed efficiently and is practical. Note that the conditions for the electropolishing treatment may be the same as those described above.
[0019]
In this way, the actuator arm in which only burrs having a length of 50 μm or less and a root width of 10 μm or less remained, after removing the acid substance attached by the electropolishing treatment by the neutralization treatment, and then performing the chemical polishing treatment described above. By doing so, burrs are removed, surface irregularities are completely eliminated, and dimensional accuracy is high, and surface cleanliness is high and excellent surface quality can be obtained. In addition, the surface treatment can be performed very efficiently. In addition, by such a polishing treatment, the dimensional change (L 1 ) of the corner portion can be reduced to several μm or less. Specifically, the dimensional change (L 1 ) is set to 5 μm or less. By performing the chemical polishing treatment up to such a numerical value, the actuator arm surface also has an average roughness of 0.5 μm or less, and can be a surface having no white portion at all. Further, the production speed can be set to a practical condition.
[0020]
In the actuator arm obtained by the above surface treatment method, as described in claim 4, the length (L a ) of the corner portion generated by the molding process is 300 μm or less, and the width of the root (L b ). Means that burrs of 50 μm or less have been completely removed. In addition, the actuator arm can be configured such that the average roughness of the surface irregularities is 0.5 μm or less, and there is no white portion caused by the irregularities. Such an actuator arm has high dimensional accuracy and high surface cleanliness, and can be driven at high speed and with high accuracy.
[0021]
Further, as described in claim 5, the actuator arm has a more excellent surface texture by changing the dimensional change (L 1 ) of a corner portion of the actuator arm to 5 μm or less. And it can be used. That is, a burr having a length (L a ) of 300 μm or less and a root width (L b ) of 50 μm or less generated by molding is completely removed, and a white portion caused by surface irregularities is removed. The actuator arm does not exist. This is because the surface of the actuator arm is entirely polished by setting the dimensional change (L 1 ) at the corner of the actuator arm to 5 μm or less. Such an actuator arm can provide a lightweight actuator arm having high dimensional accuracy, excellent surface properties such as surface cleanliness, and the like, and can cope with miniaturization of a hard disk drive, and perform recording and reproduction. And so on.
[0022]
【Example】
The effects of the present invention will be described below with reference to experimental examples. An actuator arm as shown in FIG. 1 was manufactured, and surface treatment was performed by electrolytic polishing and then chemical polishing under the conditions shown in Table 1 to confirm the surface characteristics and the like. In Examples 7 to 12 and Comparative Examples 4 to 6, the head holding portion 8 (see FIG. 1), which requires particularly high accuracy, was subjected to electropolishing while shielding with an insulating resin. The actuator arm is manufactured by cutting using T6 of JIS standard 6061 as an aluminum alloy, and then washed with an organic solvent. First, these samples were used as anodes, an aqueous solution of sodium nitrate (20% wt) was used as an electrolytic solution, and brass was used as a cathode, and the amount of charge was changed as shown in Table 1, and electrolytic polishing was performed. Next, the actuator arm subjected to the electrolytic polishing was pickled with a nitric acid aqueous solution (10%), suspended with a stainless steel wire, and diffused using an air pump (3 L / min). The chemical polishing treatment was performed in a stainless steel water tank containing a mixed aqueous solution having a composition concentration and a temperature.
[0023]
As a result, the length (L a ) and the root length (L b ) of the burr state of the actuator arm were measured using a scanning electron microscope (SEM). Those without burrs are indicated by a circle, and those with burrs are indicated by a cross. Further, the surface roughness was measured using a surface roughness meter and described as an average surface roughness (μm). The dimensional change (L 1 ) was measured by a laser-type three-dimensional shape measuring apparatus, and those having a L 1 of 5 μm or less were marked as “good”, and the others were marked with “x”. Regarding the surface unevenness, a case where the average surface roughness was 0.5 μm or less was marked with a mark “O” as a pass. The results are as shown in Table 1.
[0024]
[Table 1]
[0025]
As is clear from Table 1, the actuator arms shown in Examples 1 to 6 showing the present invention were satisfactory, having no burrs and having a surface property that the average surface roughness was acceptable. On the other hand, under the conditions shown in Conventional Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, either the presence of burrs or the average surface roughness was rejected. More specifically, the conditions described in Examples 1 to 6, Conventional Examples 1 and 2, and Comparative Examples 1 to 3 for burrs having a length of approximately 300 μm or less and a root width of approximately 50 μm or less. As a result of performing the electropolishing treatment and the chemical polishing treatment, the electropolishing conditions described in Examples 1 to 6 were within the range of 0.5 to 10 (C / cm 2 ), and the chemical polishing was performed at a phosphoric acid concentration of 5. When performed at a temperature of 90 to 110 ° C. with a mixed aqueous solution of 0 (mol / L) or more and a nitric acid concentration of 0.1 (mol / L) or more, there is no burr and the surface property is excellent at 0.5 μm or less. It turns out to be something. In addition, the processing time is practically less than 3 minutes. On the other hand, since the conventional example 1 uses only chemical polishing, burrs exist and cannot be used as an actuator arm aimed at by the present invention. In the case where the chemical polishing was not performed as in Conventional Example 2, burrs were present and the surface properties were poor. Furthermore, in Comparative Examples 1 to 3, the electropolishing conditions were not sufficient and the chemical polishing conditions were not suitable, so that burrs were present and there were problems from the surface properties.
[0026]
In particular, when electropolishing was performed while shielding a part where precision was required, those shown in Examples 7 to 12 had no burrs, and had dimensional changes and average surface roughness that were acceptable. It had satisfactory properties. More specifically, for burrs having a length of about 50 μm or less and a root width of about 10 μm or less, the present invention described in Examples 7 to 12 uses the electropolishing treatment of 2 (C / Cm 2 ), by performing the chemical polishing treatment within the above-mentioned condition range of the present invention, there is no burr, the dimensional change is 5 μm or less, and the surface property is 0.5 μm or less. . On the other hand, even when the electropolishing conditions and the chemical polishing conditions were within the range of the present invention as in Comparative Examples 4 to 6, the burr size of the shielded portion was reduced by the fact that the corner length of the actuator arm was 50 μm. In the case where the size of the burr is less than 10 μm or less, the burr is present or the dimensional change greatly exceeds 5 μm.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a surface of an actuator arm for a hard disk drive, which has been formed from an aluminum-based alloy to have a burr size of a corner portion of 300 μm or less and a root width of 50 μm or less, after performing electropolishing. By using a mixed aqueous solution containing phosphoric acid and nitric acid and performing a surface treatment method for an actuator arm that is chemically polished at a temperature of 80 to 110 ° C., the electrolytic polishing is performed using the actuator arm as an anode, and (average charge density). Is 0.5 to 10 coulombs (C), and the mixed aqueous solution of the chemical polishing treatment contains 5 mol / L or more of phosphoric acid and 0.1 to 0.8 mol / L of nitric acid. By using this method, the obtained actuator arm is free from burrs and has fine scratches and surfaces. No white portion or the like due to unevenness is present. The actuator arm having the improved surface properties as described above becomes an actuator arm having high dimensional accuracy and high surface cleanliness. In particular, in the electropolishing treatment, the actuator arm is used as an anode, the (average charge density) is in the range of 0.5 to 10 coulombs (C), and the mixed aqueous solution in the chemical polishing treatment contains 5 mol / mol of phosphoric acid. In the case where the surface treatment method of the actuator arm includes L or more and 0.1 to 0.8 mol / L of nitric acid, the dimensional change is 5 μm or less in addition to the above-mentioned characteristics, so that the surface has a selected surface property and is more stable. The surface treatment method can be a polishing treatment.
[0028]
In addition, the electropolishing treatment was performed while shielding the current in a burr portion having a corner length of 50 μm or less and a root width of 10 μm or less, in which dimensional accuracy of the actuator arm was particularly required, and then the shielding was removed. By adopting the surface treatment method of the actuator arm for performing the chemical polishing treatment later, the obtained actuator arm does not have burrs, and has no fine scratches or white portions due to surface irregularities. The actuator arm having improved surface properties as described above becomes an actuator arm having high dimensional accuracy and high cleanliness. Such a surface treatment method is a very practical method for manufacturing an actuator arm.
[0029]
Further, the actuator arm of the present invention is an actuator arm having no burrs at the corners and no white portion caused by surface irregularities according to the surface treatment method according to claims 1 to 3, By using an actuator arm having a dimensional change of 5 μm or less at the corners of
Burrs having a length (L a ) of 300 μm or less and a root width (L b ) of 50 μm or less generated by molding are completely removed, and there is no white portion due to surface irregularities. Actuator arm. This is because the surface of the actuator arm is entirely polished by setting the dimensional change (L 1 ) of the corner portion of the actuator arm to 5 μm or less. Such an actuator arm can provide a lightweight actuator arm having high dimensional accuracy, excellent surface properties such as surface cleanliness, and the like, and can cope with miniaturization of a hard disk drive, and perform recording and reproduction. And so on.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic drawing showing an example of an actuator arm of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged sectional view of a burr at a corner portion.
[Explanation of symbols]
The dimensions of first actuator arm 2 rotatable support 3 swing arm 4 magnetic coil 5 magnetic retaining portion 6 burr 7 corner 8 head holding portion of the coil 4 L a width L 1 corner of the length L b burr root of burr change