JP2003334818A - 成型用金型及びその製造方法 - Google Patents

成型用金型及びその製造方法

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JP2003334818A
JP2003334818A JP2002148653A JP2002148653A JP2003334818A JP 2003334818 A JP2003334818 A JP 2003334818A JP 2002148653 A JP2002148653 A JP 2002148653A JP 2002148653 A JP2002148653 A JP 2002148653A JP 2003334818 A JP2003334818 A JP 2003334818A
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Japan
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substrate
mold
cavity
single crystal
molding die
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JP2002148653A
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English (en)
Inventor
Satoru Yamamoto
悟 山本
Yusuke Hirai
雄介 平井
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Maxell High Tech Ltd
Original Assignee
Maxell High Tech Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板表面の表面粗さが小さく、平坦な基板表
面を有するハードディスク用プラスチック基板を容易且
つ確実に製造できる成型用金型及びその製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 金型のキャビテイ8の固定側金型のキャ
ビテイ面15に、アルミナ(Al2O3)単結晶であるサフ
ァイア柱から切断され、成形品の表面形状と同一形状に
切り出された200μm厚のサファイア板16が載置さ
れ、吸引孔17によって、真空吸引されてキャビテイ面
15上に保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成型用金型、特
に、ハードディスクなどの磁気ディスク用プラスチック
基板を形成するために好適な成型用金型及びその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハードディスクの基板は、多くの
場合、アルミニューム基板が用いられ、このアルミニュ
ーム基板は、アルミニューム板をプレス加工により円板
状にした後、表面上にNi-Pの被膜を形成することにより
基板の硬度を高めると共に、さらにスパッタリングによ
り、Cr等の下地層を形成し、その上にCo-Cr、又はCo-Ni
の磁性層を被着して製造されている。
【0003】しかし、近年、ハードディスクの低廉化に
伴い、基板材料の低コスト化を図るため、射出成型等に
よって製造されたプラスチック基板を使用することが提
案されている。(特開平5−12645)
【0004】しかし、このようなプラスチック基板を用
いたハードディスクでは、基板表面の表面粗さが荒すぎ
て、十分な磁気特性が得られにくく、特に高記録密度と
した場合には、大きな問題となることが多かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決しようとするもので、基板表面の表面粗さ
が小さく、平坦な基板表面を有するハードディスク用プ
ラスチック基板を容易且つ確実に製造できる成型用金型
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ハードディ
スク用基板を製造するため成型用金型について検討した
結果、従来使用されている成型用金型は、多結晶からな
る鋼材が使用されており、そのため、可動側金型及び固
定側金型のキャビテイを構成し、基板の表面を形成する
キャビテイ表面に、凹凸の欠陥が生じ易く、基板表面の
表面粗さが小さく、平坦な基板表面を有するハードディ
スク用基板を製造することが困難であることを究明し
た。
【0007】この究明に基づきさらに検討を進めた結
果、本発明は、請求項1の発明において、可動側金型及
び固定側金型のキャビテイを構成する少なくとも一方の
表面に、単結晶材からなる板を固着したことを特徴とす
る成型用金型とすることによって、基板の表面を形成す
るキャビテイ表面を、凹凸の欠陥の少ない表面とするこ
とで基板表面の表面粗さが小さく、平坦な基板表面を有
するハードディスク用基板を容易且つ確実に製造可能な
成型用金型を提供できるようにしたものである。
【0008】請求項2記載の発明によれば、前記単結晶
材がシリコン、サファイア及びルビーから選択された少
なくとも1種である請求項1記載の成型用金型とするこ
とにより、620BPI以上の高密度、1GB以上の高容量
の記録媒体ディスク用基板の成型に好適な金型を提供で
きるようにしたものである。
【0009】請求項3記載の発明によれば、可動側金型
及び固定側金型のキャビテイを構成する少なくとも一方
の表面に、アモルファスのダイヤモンド状薄膜を形成
し、その後、このダイヤモンド状薄膜の表面を研磨する
ことを特徴とする成型用金型の製造方法とすることによ
り、基板の表面を形成するキャビテイ表面を、凹凸の欠
陥の少ない表面として基板表面の表面粗さが小さく、平
坦な基板表面を有するハードディスク用基板を容易且つ
確実に製造可能な成型用金型を提供できるようにしたも
のである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明による磁気ディスク用
基板の成型のための成型用金型の一実施例について図面
を参照しながら説明する。図1及び図2は、本発明によ
る成型用金型を用いて製造されたハードディスク用基板
を用いたハードディスクを示し、図1は、その平面図、
図2は、図1のA−A‘線上で切断した一部を切欠いた
断面図を示す。このハードディスク1は、中心に駆動軸
挿入用孔2を有しており、ポリカーボネートを用いて、
後述する金型及び射出成型機を使用して成型された直径
が 65mm、内径20mm、厚みが0.9mmの基板3の表
面に、クロム合金等からなる800〜1000Å厚の下
地膜、コバルト合金等からなる100〜800Å厚の磁
性膜、50〜200Å厚のカーボンスパッタ保護膜等を
積層してなる約0.2μm厚の磁性層4が形成されて構
成されている。この場合、基板3としては、ポリカーボ
ネートに限らず、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサ
ルホン、アクリル樹脂等を使用できる。
【0011】また、基板3の形状は、上記直径、内径及
び厚みに限らず、種々の径及び厚みとすることができ
る。
【0012】このようなハードディスク1に使用される
基板3を製造する一実施例の成型用金型及び射出成型装
置について、図3に基づいて説明する。図3は、金型が
閉じられた射出成型装置の概略断面図を示し、5は。固
定側金型、6は可動側金型、7は外周リングで、これら
の金型は、超硬合金、ステンレス鋼、炭素鋼、軟鋼等か
ら形成されている。これらの金型を射出成型装置上で組
み合わせて閉じられると、成型品、この場合、基板3を
成型するキャビテイ8が形成される。キャビテイ8は、
固定側金型5に取り付けられたゲート部材9及び可動側
金型6に左右動自在に取り付けられたゲートカット部材
10に形成されたスプルー11とランナー12に連結さ
れており、樹脂供給口13から供給される射出成型用樹
脂は、スプルー11及びランナー12を経由してキャビ
テイ8内に充填される。この樹脂の固化後ゲートカット
部材10が右側に移動して、射出された樹脂をゲートカ
ット部14で切断し、その後可動側金型6が移動して金
型が開き、成型品が図示されない突き出しピンにより突
き出されて基板3が製造される。この金型のキャビテイ
8の固定側金型のキャビテイ面15に、アルミナ(Al2O
3)単結晶であるサファイア柱から切断され、成形品の
表面形状と同一形状に切り出され、研磨された200μ
m厚のサファイア板16が載置され、吸引孔17によっ
て、真空吸引されてキャビテイ面15上に保持されてい
る。この例では、成形品である基板3の片面のみに磁性
層4を形成するため、サファイア板16は、磁性層4が
形成される面となる部分にのみに配置されているが、基
板3の両面に磁性層4が形成する必要がある場合には、
当然、可動側金型6のキャビテイ面19にも同様にして
サファイヤ板16を吸引保持して、このサファイア板1
6が基板3の裏面を形成することになる。
【0013】サファイヤ板16を使用しない従来の金型
で得られた基板3の表面の表面平均粗さ(Rmax)は、1
00Åと粗いのに対し、本発明による上記サファイア板
を被着した金型を使用して得られた基板3の表面の表面
平均粗さ(Rmax)は、40Åと著しく表面性が改善され
ている。また、表面平坦性についても従来の金型で得ら
れた基板3の表面平坦性(フラットネス)も50μmであ
るのに対し、本発明による金型を使用したものは、10
μmと改善されている。同様の効果は、シリコン、ルビ
ーの単結晶板を使用したときにも確認されている。この
場合、単結晶板16の厚みは、薄いほどキャビテイ面1
5、19に対する吸引保持が容易、確実となるが、薄く
なるほど単結晶板16の単結晶柱からの切り出しが困難
となるので、100〜1000μmとするのが良い。
【0014】上記実施例では、単結晶材からなる板16
をキャビテイ面15、19に真空吸引して保持固着して
いるが、この板16をキャビテイ面15、19に接着剤
により、保持固着してもよい。しかし、真空吸引して保
持固着する場合には、真空吸引を止めると容易に単結晶
板16をキャビテイ面15、19から取り外しが可能と
なり、単結晶板16の交換が容易となる利点がある。
【0015】次に、本発明による他の実施例について、
図4に従って説明する。この例では、キャビテイ面1
5、19の両面に、アモルファスのダイヤモンド状薄膜
18を3μmの厚みで形成し、しかる後、表面粗さ(Rma
x)が約50Åとなるようにポリシング等の研磨処理を
施したものである。このようにして得られた金型を使用
して成形された基板3は、表面粗さ(Rmax)が50Å、
平坦性が30μmと良好な表面性と平坦性を有してい
た。アモルファスのダイヤモンド状薄膜18は、金型の
キャビテイ面15、19にマグネトロンスパッタリング
法等でカーボンターゲットを用いて容易に直接被着させ
ることができる。この場合、ダイヤモンド状薄膜18だ
けでなく、この薄膜18とキャビテイ面15、19との
被着性を改善するため、薄膜18とキャビテイ面15、
19との間に、Cr、W、Ti、Si等からなるスパッタリン
グ下地層を形成しても良い。
【0016】さらに、薄膜18の離型性を改善するた
め、フッ素含有のダイヤモンド状薄膜を用いても良い。
【0017】
【発明の効果】請求項1の発明の成型用金型によれば、
可動側金型及び固定側金型のキャビテイを構成する少な
くとも一方の表面に、単結晶材からなる板を固着したこ
とを特徴とする成型用金型とすることによって、基板の
表面を形成するキャビテイ表面を、凹凸の欠陥の少ない
表面として基板表面の表面粗さが小さく、平坦な基板表
面を有するハードディスク用基板を容易且つ確実に製造
可能な成型用金型を提供できる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成型用金型で製造された基板を使用し
た磁気ディスクの平面図である。
【図2】図1のA−A‘線上で切断した一部を切欠いた
断面図である。
【図3】本発明の実施例の成型用金型を使用した射出成
型装置の概略断面図である。
【図4】本発明の他の実施例の成型用金型を使用した射
出成型装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 磁気ディスク 3 基板 4 磁性層 5 固定側金型 6 可動側金型 7 外周リング 8 キャビテイ 9 ゲート部材 10 ゲートカット部材 15 キャビテイ面(固定側金型) 16 単結晶板 17 吸引孔 18 ダイヤモンド状薄膜 19 キャビテイ面(可動側金型)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F202 AA21 AA28 AA34 AH38 AH79 AJ02 CA11 CA30 CD01 CD18 CD21

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可動側金型及び固定側金型のキャビテイ
    を構成する少なくとも一方の表面に、単結晶材からなる
    板を固着したことを特徴とする成型用金型。
  2. 【請求項2】前記単結晶材がシリコン、サファイア及び
    ルビーから選択された少なくとも1種である請求項1記
    載の成型用金型。
  3. 【請求項3】可動側金型及び固定側金型のキャビテイを
    構成する少なくとも一方の表面に、アモルファスのダイ
    ヤモンド状薄膜を形成し、その後、このダイヤモンド状
    薄膜の表面を研磨することを特徴とする成型用金型の製
    造方法
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009119641A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Kanagawa Acad Of Sci & Technol インプリント用モールドおよびその製造方法並びにそのモールドを用いて形成された構造体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009119641A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Kanagawa Acad Of Sci & Technol インプリント用モールドおよびその製造方法並びにそのモールドを用いて形成された構造体

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