JP4360581B2

JP4360581B2 - Method for manufacturing a laminated sheet blank for a magnetic disk

Info

Publication number: JP4360581B2
Application number: JP2000233666A
Authority: JP
Inventors: 泰之大関
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: JP2002050035A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平坦度に優れ、使用中に変形を生じない磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク用ブランク材は、アルミニウム合金板から中央に穴の開いたブランク素材（ドーナツ板）を打抜き、前記打抜きで生じた変形と歪みを加圧焼鈍により除去する方法により製造されており、このブランク材は表面を研削加工し、次いで内外径を旋盤加工して所定寸法に仕上げたのち、Ｎｉ−Ｐめっき、めっき面の研磨、記憶媒体のスパッタリングの各工程を経てハードディスクに組み込まれる。
近年、記憶容量の増大を目的にメモリーディスクの回転速度を速める傾向にあり、このため制振性に優れるラミネート板がアルミニウム合金板に代わって使用されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ラミネート板はアルミニウム合金板間に樹脂層を挟んだ複合板のため、これをブランク材に加工すると次のような問題が生じた。
（１）前記樹脂層は、軟質でありかつ流動し易いため、加圧焼鈍時には樹脂層が変形し或いは流動して、肝心のアルミニウム合金板が矯正されない。
（２）前記樹脂層は、変形したアルミニウム板によりその自由流動が妨げられて不均一に流動してブランク材の平坦度を悪化させる。
（３）ラミネート板は製造過程で内部にほこりや水分が混入した場合、このほこりや水分は加圧状態で施される加圧焼鈍工程では除去されず、のちのスパッタリング工程での加熱（３００℃）時にガス化してブランク材に膨れが生じる。この膨れは使用中に致命的なヘッドクラッシュ事故を引き起こす。
【０００４】
このようなことから、本発明者等は、ラミネート板製ブランク材について種々検討し、ブランク素材の変形や歪みは、ブランク素材の、ダイスやパンチと接する外縁部および内縁部に集中すること、ほこりや水分は１８０℃程度の温度に加熱することで除去し得ることを知見し、この知見を基にさらに検討を進めて本発明を完成させるに至った。
本発明の目的は、平坦度に優れ、使用中に変形を生じない磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造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】
請求項１記載の発明は、アルミニウム合金板間に樹脂層を挟んだラミネート板からドーナツ板を打抜き、次いで前記ドーナツ板の外縁部および内縁部を除去してブランク素材とし、次いで前記ブランク素材に加圧焼鈍を施すことを特徴とする磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造方法である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、加圧焼鈍前のブランク素材の残留応力が３００Ｎ／ｍｍ² 以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造方法である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、加圧焼鈍後にブランク材の外径および内径を所定寸法に加工することを特徴とする請求項１または２記載の磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造方法である。
【０００８】
請求項４記載の発明は、前記ブランク素材に１８０〜３００℃で２０分〜２時間加熱する熱処理を施し、しかるのち加圧焼鈍を施すことを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の磁気ディスク用ラミネート板製ブランク材の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるドーナツ板は、図１に示すように、ドーナツ板１の外径がブランク素材２の外径より大きく、内径がブランク素材２の内径より小さく形成したものである。このドーナツ板１の、変形や歪みが集中している外縁部３と内縁部４を除去してブランク素材２とし、このブランク素材２を加圧焼鈍して歪みを除去する。ここではアルミニウム合金板の変形部分が除去されているので、樹脂層は自然流動し、ブランク材は平坦に矯正される。前記内縁部３と外縁部４はブランク素材２に変形や歪みが生じないように旋盤加工などにより除去する。
【００１０】
本発明において、ブランク素材の残留応力は３００Ｎ／ｍｍ² 以下が望ましく、前記残留応力が３００Ｎ／ｍｍ² を超えると、次の加圧焼鈍で歪みを十分に除去できないことがある。
【００１１】
請求項４記載の発明は、加圧焼鈍前に熱処理を施してブランク素材の内部に混入した埃や水分に起因する膨れが、のちのスパッタリング工程で発生するのを防止したブランク材の製造方法である。
この発明では、前記熱処理により前記埃や水分がガス化して放散し、前記ガス化時に生じるブランク素材の膨れは、その後の加圧焼鈍で潰れて平坦度の高いブランク材が得られる。
【００１２】
この発明において、前記熱処理条件を１８０〜３００℃の温度範囲で２０分〜２時間に規定する理由は、１８０℃未満でもまた２０分未満でもその効果が十分に得られず、３００℃を超えると樹脂層が変質し、また２時間を超えて熱処理してもその効果が飽和して、生産性が阻害されるだけとなるためである。
前記熱処理雰囲気は埃や水分が十分にガス化し放散する雰囲気であれば良く、特に減圧雰囲気が望ましい。熱処理方法としては、耐熱カセットに入れて加熱する方法、バーに吊るして加熱する方法など任意の方法が適用される。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
厚さ０．４１ｍｍの２枚のアルミニウム合金板（古河電気工業（株）製のＦＰ−３）間に厚さ６μｍのシリコン樹脂層を挟んだラミネート板からドーナツ板（外径が１００ｍｍ、内径が２０ｍｍ）を打抜き、次いで前記ドーナツ板の外縁部と内縁部を旋盤加工により除去してブランク素材（外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍ）を作製し、このブランク素材を常法にて加圧焼鈍してブランク材を製造した。
【００１４】
（比較例１）
前記ラミネート板からブランク素材（外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍ）を打抜き、次いで前記ブランク素材を常法にて加圧焼鈍してブランク材を製造した。
【００１５】
（比較例２）
厚さ０．８２６ｍｍのアルミニウム合金板（前記ＦＰ−３）からブランク素材（外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍ）を打抜き、次いで前記ブランク素材を常法にて加圧焼鈍してアルミニウム合金単体のブランク材を製造した。
【００１６】
実施例１、比較例１および比較例２で製造した各々のブランク材の平坦度を各４００枚づつザイゴメサ（ザイゴ社製平坦度測定機）を用いて測定した。またブランク素材の残留応力を常法により測定した。結果を表１に示す。平坦度は各ブランク材の高低差の平均値で示した。表１には標準偏差を併記した。
【００１７】
【表１】

【００１８】
表１より明らかなように、本発明例のＮｏ．１の平坦度（Ｒの平均値および標準偏差）はアルミニウム合金単体のブランク材（Ｎｏ．３）と同等であり優れていた。これに対しラミネート板からブランク素材を直接切出して製造したブランク材（Ｎｏ．２）は平坦度が著しく低下し、標準偏差も大きかった。これはブランク素材の外縁部および内縁部に歪みが多く残留し（残留応力３３１Ｎ／ｍｍ² ）、また樹脂層が不均一流動したためである。
【００１９】
（実施例２）
実施例１と同じで構成で内部に埃や水分が混入したラミネート板を用いて実施例１と同じ方法によりブランク素材（外径９６ｍｍ、内径２４ｍｍ）を作製し、このブランク素材に本発明で規定する条件で熱処理を施し、次いで前記ブランク素材を常法にて加圧焼鈍してブランク材を製造した。
【００２０】
（比較例３）
ブランク素材に本発明規定外の条件で熱処理を施した他は、実施例２と同じ方法によりブランク材を製造した。
【００２１】
（比較例４）
ブランク素材に熱処理を施さなかった他は、実施例２と同じ方法によりブランク材を製造した。
【００２２】
実施例２、比較例３および比較例４で製造した各々のブランク材を耐熱カセットに入れて３２５℃で１時間加熱して膨れ試験を行い、各２００枚づつのブランク材について膨れの有無をザイゴメサ（ザイゴ社製測定機）を用いて判定した。膨れを発生した枚数の割合（百分率）を表２に示す。
【００２３】
【表２】

【００２４】
表２より明らかなように、本発明例のＮｏ．４〜８はいずれも膨れが生じなかったのに対し、熱処理条件が本発明規定外の比較例Ｎｏ．９〜１３および熱処理を施さなかったＮｏ．１４にはいずれにも膨れが生じた。
【００２５】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明は、アルミニウム合金板を樹脂層で挟んだラミネート板からドーナツ板を打抜き、次いで前記ドーナツ板の、変形や歪みが集中する外縁部および内縁部を除去してブランク素材とするので、次の加圧焼鈍で樹脂層は均一に流動し、高平坦度、低歪みのブランク材が得られる。前記ラミネート板内部に埃や水分が混入している場合は、ブランク素材に所定の熱処理を施して前記埃や水分をガス化して放散させ、そのとき発生する膨れは、次の加圧焼鈍工程で除去することにより、のちのスパッタリング工程での加熱でブランク材に膨れが生じるのを防止できる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドーナツ板とブランク素材の説明図である。
【符号の説明】
１ドーナツ板
２ブランク素材
３外縁部
４内縁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a blank made of a laminated plate for a magnetic disk that has excellent flatness and does not deform during use.
[0002]
[Prior art]
The blank material for magnetic disks is manufactured by a method of punching a blank material (doughnut plate) having a hole in the center from an aluminum alloy plate, and removing the deformation and distortion caused by the punching by pressure annealing. The surface of the material is ground and then the inner and outer diameters are turned to a predetermined size, and then incorporated into the hard disk through Ni-P plating, polishing of the plated surface, and sputtering of the storage medium.
In recent years, there is a tendency to increase the rotational speed of the memory disk for the purpose of increasing the storage capacity. For this reason, a laminate plate having excellent vibration damping properties is being used instead of an aluminum alloy plate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the laminate plate is a composite plate in which a resin layer is sandwiched between aluminum alloy plates, the following problems occur when this is processed into a blank material.
(1) Since the resin layer is soft and easy to flow, the resin layer is deformed or flows during pressure annealing, and the essential aluminum alloy plate is not corrected.
(2) The resin layer is prevented from free flow by the deformed aluminum plate and flows non-uniformly to deteriorate the flatness of the blank material.
(3) When dust and moisture are mixed in the laminate during the manufacturing process, the dust and moisture are not removed in the pressure annealing process applied in a pressurized state, but heated in a later sputtering process (300 ° C. ) Occasionally gasifies and the blank material swells. This blister causes a fatal head crash during use.
[0004]
For these reasons, the present inventors have made various studies on laminate blanks, and the deformation and distortion of the blank material are concentrated on the outer and inner edges of the blank material in contact with the dies and punches. It has been found that water and moisture can be removed by heating to a temperature of about 180 ° C., and based on this knowledge, further studies have been made to complete the present invention.
An object of the present invention is to provide a method for producing a blank material made of a laminate for a magnetic disk that has excellent flatness and does not deform during use.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a donut plate is punched from a laminate plate in which a resin layer is sandwiched between aluminum alloy plates, and then the outer edge portion and the inner edge portion of the donut plate are removed to obtain a blank material, which is then added to the blank material. It is a method for producing a blank material made of a laminated plate for a magnetic disk, which is subjected to pressure annealing.
[0006]
The invention according to claim 2 is the method for producing a blank material made of a laminated sheet for a magnetic disk according to claim 1, wherein the residual stress of the blank material before pressure annealing is 300 N / mm ² or less.
[0007]
Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the blank material made from the laminated board for magnetic discs of

Claim

1 or 2 which processes the outer diameter and internal diameter of a blank material to a predetermined dimension after pressure annealing. .
[0008]
The invention according to claim 4 is characterized in that the blank material is subjected to heat treatment at 180 to 300 ° C. for 20 minutes to 2 hours, and then subjected to pressure annealing. It is a manufacturing method of the blank material made from the laminated board for magnetic discs as described in above.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the donut plate used in the present invention is formed such that the outer diameter of the donut plate 1 is larger than the outer diameter of the blank material 2 and the inner diameter is smaller than the inner diameter of the blank material 2. The outer edge portion 3 and the inner edge portion 4 where deformation and distortion of the donut plate 1 are concentrated are removed to obtain a blank material 2, and the blank material 2 is subjected to pressure annealing to remove the distortion. Here, since the deformed portion of the aluminum alloy plate is removed, the resin layer naturally flows and the blank material is straightened. The inner edge 3 and the outer edge 4 are removed by a lathe process or the like so that the blank material 2 is not deformed or distorted.
[0010]
In the present invention, the residual stress of the blank material is desirably 300 N / mm ² or less, and if the residual stress exceeds 300 N / mm ² , strain may not be sufficiently removed by the subsequent pressure annealing.
[0011]
The invention described in claim 4 is a method for manufacturing a blank material in which blistering caused by dust and moisture mixed in the blank material by heat treatment before pressure annealing is prevented from occurring in a later sputtering process. is there.
In the present invention, the dust and moisture are gasified and diffused by the heat treatment, and the blank material bulging that occurs during the gasification is crushed by subsequent pressure annealing to obtain a blank with high flatness.
[0012]
In this invention, the reason for prescribing the heat treatment condition in the temperature range of 180 to 300 ° C. for 20 minutes to 2 hours is that the effect cannot be sufficiently obtained even if it is less than 180 ° C. or less than 20 minutes. This is because the resin layer is denatured, and even if heat treatment is performed for more than 2 hours, the effect is saturated and productivity is hindered.
The heat treatment atmosphere may be an atmosphere in which dust and moisture are sufficiently gasified and diffused, and a reduced pressure atmosphere is particularly desirable. As a heat treatment method, an arbitrary method such as a method of heating in a heat-resistant cassette or a method of heating by hanging on a bar is applied.
[0013]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
(Example 1)
A donut plate (outer diameter is 100 mm, inner diameter is from a laminate plate in which a silicon resin layer of 6 μm thickness is sandwiched between two aluminum alloy plates of 0.41 mm thickness (FP-3 manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.). 20mm), and then the outer edge and inner edge of the donut plate are removed by lathe processing to produce a blank material (outer diameter 96 mm, inner diameter 24 mm). The material was manufactured.
[0014]
(Comparative Example 1)
A blank material (outer diameter: 96 mm, inner diameter: 24 mm) was punched from the laminate plate, and then the blank material was subjected to pressure annealing by a conventional method to produce a blank material.
[0015]
(Comparative Example 2)
A blank material (outer diameter: 96 mm, inner diameter: 24 mm) is punched out from an aluminum alloy plate (FP-3) having a thickness of 0.826 mm, and then the blank material is subjected to pressure annealing by a conventional method to obtain a blank material of a single aluminum alloy. Manufactured.
[0016]
The flatness of each blank material manufactured in Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was measured by using 400 Zygo Mesa (flatness measuring machine manufactured by Zygo Corp.). Moreover, the residual stress of the blank material was measured by a conventional method. The results are shown in Table 1. The flatness is shown by the average value of the height difference of each blank material. Table 1 also shows the standard deviation.
[0017]
[Table 1]

[0018]
As is apparent from Table 1, No. of the present invention example. The flatness of 1 (average value and standard deviation of R) was the same as that of the blank material (No. 3) of a single aluminum alloy and was excellent. On the other hand, the blank material (No. 2) produced by directly cutting the blank material from the laminate plate had a significantly reduced flatness and a large standard deviation. This is because a large amount of distortion remains at the outer edge and inner edge of the blank material (residual stress 331 N / mm ² ), and the resin layer flows non-uniformly.
[0019]
(Example 2)
A blank material (outer diameter: 96 mm, inner diameter: 24 mm) is prepared by the same method as in Example 1 using a laminate plate having the same configuration and dust and moisture mixed in as in Example 1, and this blank material is defined by the present invention. The blank material was then subjected to pressure annealing in a conventional manner to produce a blank material.
[0020]
(Comparative Example 3)
A blank material was manufactured by the same method as in Example 2 except that the blank material was subjected to heat treatment under conditions outside the scope of the present invention.
[0021]
(Comparative Example 4)
A blank material was manufactured by the same method as in Example 2 except that the blank material was not heat-treated.
[0022]
Each blank material manufactured in Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4 was put in a heat-resistant cassette and heated at 325 ° C. for 1 hour to perform a blister test. Determination was performed using (Zygo Co., Ltd. measuring machine). Table 2 shows the ratio (percentage) of the number of blisters.
[0023]
[Table 2]

[0024]
As is apparent from Table 2, No. of the present invention example. No swelling occurred in any of Nos. 4 to 8, whereas Comparative Example No. in which the heat treatment conditions were not specified in the present invention. No. 9-13 and No. 14 was swollen in any case.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a blank by punching a donut plate from a laminate plate in which an aluminum alloy plate is sandwiched between resin layers, and then removing the outer edge and the inner edge of the donut plate where deformation and distortion are concentrated. Since it is a raw material, the resin layer flows uniformly by the next pressure annealing, and a blank material with high flatness and low distortion is obtained. When dust or moisture is mixed inside the laminate plate, the blank material is subjected to a predetermined heat treatment to gasify and dissipate the dust and moisture. By removing, it can prevent that a blank material swells by the heating in a later sputtering process. Therefore, there is an industrially significant effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a donut plate and a blank material.
[Explanation of symbols]
1 Donut plate 2 Blank material 3 Outer edge 4 Inner edge

Claims

It is characterized in that a donut plate is punched from a laminate plate in which a resin layer is sandwiched between aluminum alloy plates, and then the outer edge and inner edge of the donut plate are removed to obtain a blank material, and then the blank material is subjected to pressure annealing. A method for manufacturing a blank made of a laminated plate for a magnetic disk.

The method for producing a blank material for a magnetic disk laminate according to claim 1, wherein the residual stress of the blank material before pressure annealing is 300 N / mm ² or less.

3. The method for producing a blank material for a magnetic disk laminate according to claim 1, wherein the outer diameter and the inner diameter of the blank material are processed into predetermined dimensions after the pressure annealing.

4. The magnetic disk laminate according to claim 1, wherein the blank material is subjected to heat treatment at 180 to 300 [deg.] C. for 20 minutes to 2 hours, and then subjected to pressure annealing. A manufacturing method of a blank material.