JP2002047078A - 精密可動装置用セラミックス部品及びその製造方法 - Google Patents

精密可動装置用セラミックス部品及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品表面より発生（脱落）するパーテ
ィクルを低減して信頼性が向上した精密可動装置用セラ
ミックス部品及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 セラミックス材を焼成して部品形状に
加工した後、大気中または酸化雰囲気中で４００℃乃至
１４００℃の温度で熱処理することにより、保護膜の形
成並びに表面層が補修され、パーティクルの発生が顕著
に低減することから、このセラミックス部品を磁気ディ
スク装置等の精密可動装置に使用することで、その信頼
性が著しく向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装
置、光ディスク装置、スピルドンモーター部品等の精密
可動装置に用いられるセラミックス部品及びその製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置、光ディスク装置、光
磁気ディスク装置の各部、他の精密可動装置のスピンド
ルモーター部品等にあっては、作動機構をミクロン単位
で管理し制御するため、使用する部品からパーティクル
（塵）が発生することをできる限り抑える必要がある。
例えば、磁気ディスク装置に使用される部品などは、ミ
クロン単位のパーティクルが、可動部と固定部との摺動
部分で噛み込み、焼き付きを発生して装置不良の原因と
なることがある。従って、このような部分に用いられる
部品に対して従来は例えばメッキ処理を施していた。
【０００３】一方、精密可動装置にあっては、近年の高
精度化に伴い、用いる部品に一層精密なものが要求され
る。そこで、加工や熱による変形が少なく高精度加工が
可能なセラミックス材が注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ックス材は金属に比較してパーティクルの発生が多いこ
とが知られており、この点が精密可動装置に用いる上で
問題となっていた。
【０００５】本発明は、上記したような従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、部品表
面より発生（脱落）するパーティクルを低減して信頼性
が向上した精密可動装置用セラミックス部品及びその製
造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、精密可動装置用セラミックス部品であって、
部品形状に加工した状態で大気中または酸化雰囲気中で
４００℃乃至１４００℃の温度で熱処理してなるセラミ
ックス材からなることを特徴とする精密可動装置用セラ
ミックス部品、及び精密可動装置用セラミックス部品の
製造方法であって、セラミックス材を部品形状に加工し
た後、大気中または酸化雰囲気中で４００℃乃至１４０
０℃の温度で熱処理することを特徴とする精密可動装置
用セラミックス部品の製造方法を提供することにより達
成される。前記熱処理の保持時間は１０時間以下で本発
明の効果を得ることができる。
【０００７】このようにセラミックス材を部品形状に加
工した後に高温熱処理することで、セラミックス表層が
補修され、パーティクルの発生が抑制される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、添付した図面を参照して
本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明によるセラミックス部品が
用いられた固定磁気ディスク装置の磁気ディスク及びそ
の周辺の構造を簡略に示す断面図である。図示されない
筐体に固定されたスピンドルモータ１の回転軸１ａに
は、複数の磁気ディスク２が積層され、保持されてい
る。各磁気ディスク２の間には本発明によるセラミック
ス部品として、各磁気ディスク２間の位置決め用リング
状セラミックススペーサ３が介在し、各磁気ディスク２
同士の間隙を確保している。
【００１０】セラミックススペーサ３は、例えば酸化珪
素（ＳｉＯ2）等の酸化物系セラミックスの他、窒化珪
素、炭化珪素系セラミックス、ＭｇＯ−ｎＳｉＯ2また
はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣの原料に導電性を確保するべく酸化
錫、酸化鉄、酸化チタン及び酸化マンガンのいずれかを
含むものを焼結し、これを機械加工した後、４００℃〜
１４００℃の温度で大気中または酸化雰囲気中で保持時
間を１０時間以下とする熱処理を施してなる。
【００１１】
【実施例】実施例１ セラミックスの原料を所望の形状に固めて焼結し、酸化
錫を含む酸化物セラミックスとしてフォルステタイト
（ＭｇＯ−ｎＳｉＯ2）を得、これに機械加工を施した
後、下記の熱処理を施して部品を得た。
【００１２】熱処理条件 熱処理温度：８００℃、１０００℃、１２００℃ 雰囲気 ：大気 熱処理時間：保持時間２時間 尚、熱処理の温度パターンの一例を図２に示す。昇温時
間中にも加熱は行われている。
【００１３】表１に熱処理温度と部品表面積１ｃｍ2あ
たりの各粒径のパーティクルの数との関係を示す。ま
た、図３に表１に対応するグラフを示す。比較例として
熱処理していない部品の１ｃｍ2あたりのパーティクル
の数を示す。ここで、上記した熱処理を施すことによ
り、珪化物を含有した１μｍ以下の表面被膜が形成され
るが、図３に熱処理温度とこの表面被膜の厚み（Å）と
の関係も併せて示す。但し、パーティクルの発生は、表
面被膜の形成のみによるのではなく（図３の９００℃に
おいて、表面被膜がうすくてもパーティクルの発生が抑
えられていることからわかるように）、表層部の自己拡
散現象等も発生し、加工後表層部が補修されていると考
えられる。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１及び図３により明らかなように、熱処
理温度が高いほど表面被膜の厚みが急激に増し、パーテ
ィクルの数が減っているのがわかる。
【００１６】実施例２ セラミックスの原料を所望の形状に固めて焼結し、酸化
錫を含む酸化物セラミックス（ＭｇＯ−ｎＳｉＯ2）を
得、これに機械加工を施した後、下記の熱処理を施して
部品を得た。
【００１７】熱処理条件 熱処理温度：８００℃、１０００℃、１２００℃ 雰囲気 ：大気 熱処理時間：保持時間０時間、０．５時間、１．０時
間、２．０時間、１０時間 表２に、各温度（８００℃、１０００℃、１２００℃）
に於ける熱処理時間と表面積１ｃｍ2あたりの粒径２μ
ｍのパーティクルの数との関係を示す。また、図４に表
２に対応するグラフを示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】表２及び図４により明らかなように、熱処
理時間が長いほど、パーティクルの数が減っているのが
わかる。但し、図４の傾向から熱処理時間が１０時間を
超えてもそれ以降はパーティクルの数はあまり減らない
ことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明による精密可動装置用セラミックス部品及びその製
造方法によれば、セラミックス材を焼成して部品形状に
加工した後、大気中または酸化雰囲気中で４００℃乃至
１４００℃の温度で熱処理することにより、保護膜の形
成並びに表層補修が行われ、パーティクルの発生が顕著
に低減することから、このセラミックス部品を磁気ディ
スク装置等の精密可動装置に使用することで、その信頼
性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセラミックス部品が用いられた固
定磁気ディスク装置の磁気ディスク及びその周辺の構造
を簡略に示す断面図。
【図２】本発明による熱処理の温度パターンを示す図。
【図３】本発明による熱処理温度と１ｃｍ2あたりのパ
ーティクルの数との関係を示すグラフ。
【図４】本発明による熱処理温度時間と１ｃｍ2あたり
のパーティクルの数との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１ スピンドルモータ １ａ 回転軸 ２ 磁気ディスク ３ リング状セラミックススペーサ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 精密可動装置用セラミックス部品であ
    って、 部品形状に加工した状態で大気中または酸化雰囲気中で
    ４００℃乃至１４００℃の温度で熱処理してなるセラミ
    ックス材からなることを特徴とする精密可動装置用セラ
    ミックス部品。
  2. 【請求項２】 前記熱処理の保持時間が１０時間以下
    となっていることを特徴とする請求項１に記載の精密可
    動装置用セラミックス部品。
  3. 【請求項３】 前記セラミックス材が、窒化珪素、炭
    化珪素系セラミックス、酸化物系セラミックス、ＭｇＯ
    −ｎＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣのいずれかからなる
    ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の精密
    可動装置用セラミックス部品。
  4. 【請求項４】 前記セラミックス材が、導電性を確保
    するべく酸化錫、酸化鉄、酸化チタン及び酸化マンガン
    のいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項
    ３のいずれかにに記載の精密可動装置用セラミックス部
    品。
  5. 【請求項５】 前記精密可動装置用セラミックス部品
    が、磁気ディスク装置、光ディスク装置または光磁気デ
    ィスク装置のディスク間の位置決めに用いられるセラミ
    ックススペーサからなることを特徴とする請求項１乃至
    請求項４のいずれかに記載の精密可動装置用セラミック
    ス部品。
  6. 【請求項６】 精密可動装置用セラミックス部品の製
    造方法であって、 セラミックス材を部品形状に加工した後、大気中または
    酸化雰囲気中で４００℃乃至１４００℃の温度で熱処理
    することを特徴とする精密可動装置用セラミックス部品
    の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記熱処理の保持時間を１０時間以下
    としたことを特徴とする請求項５に記載の精密可動装置
    用セラミックス部品の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記セラミックス材が、窒化珪素、炭
    化珪素系セラミックス、酸化物系セラミックス、ＭｇＯ
    −ｎＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣのいずれかからなる
    ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の精密
    可動装置用セラミックス部品の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記セラミックス材が、導電性を確保
    するべく酸化錫、酸化鉄、酸化チタン及び酸化マンガン
    のいずれかを含むことを特徴とする請求項６乃至請求項
    ８のいずれかに記載の精密可動装置用セラミックス部品
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112599463A (zh) * 2019-10-02 2021-04-02 佳能株式会社 晶片卡盘、其生产方法和曝光装置

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