WO1998049121A1 - Agglomere de zircone semiconducteur et element eliminateur d'electricite statique comprenant un agglomere de zircone semiconducteur - Google Patents

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zirconia
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semiconductive
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Shunji Mikaki
Hiroshi Hamashima
Kouichi Iwasaki
Kuniharu Iwamoto
Masahiro Nakahara
Masahiro Okumura
Syouji Hino
Yutaka Nabeshima
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Kyocera Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a zirconia sintered body having semiconductivity while maintaining high strength. More specifically, the present invention relates to a jig and a tool used in a manufacturing process of a semiconductor device, a magnetic head, an electronic component, and the like; It is suitable for applications requiring a static electricity removing action, such as a separation claw used in an image forming apparatus.
  • ceramic sintered bodies mainly composed of alumina, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, etc., which have been used as structural component materials, have high strength, high hardness, and heat resistance. It is used in various fields due to its excellent corrosion resistance and corrosion resistance, but zirconia sintered bodies are used in applications that require particularly excellent mechanical strength ⁇ sliding characteristics.
  • the zirconia sintered body is a highly insulating material, a transfer arm used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, a forceps for holding a wafer, a separation claw used in an image forming apparatus such as a printer, or the like.
  • the volume resistivity of zirconia sintered bodies (hereinafter, referred to as abbreviated as resistance.) must be less than 1 0 9 ⁇ ⁇ cm and, Therefore, by incorporating a conductive agent to Jirukonia sintered body, it small resistance value Kusuru have been attempted.
  • JP-6 0 1 0 3 0 7 8 discloses a Z r 0 2 stabilized with Y 2 0 3 or M g 0 mainly, and this conductive agent and T i C, T a C, becomes contain one or more and less of carbides of WC such, the resistance value 0. 5 ⁇ 6 0 X 1 0 one 3 Omega ⁇ cm and the conductive Jirukonia sintered The body is disclosed.
  • the resistance of the conductive zirconia sintered body is too low, When the air is released, it is removed at a stretch, and there is a problem that an ultra-high voltage discharge is generated due to atmospheric friction. Therefore, for example, if a tape guide is formed from the above-described zirconia sintered body and an attempt is made to remove static electricity due to sliding with the magnetic tape, the recorded contents of the magnetic tape may be destroyed.
  • the object of the present invention is that the production cost is increased, and the object of the present invention is to be able to be fired in an oxidizing atmosphere, to be inexpensive to produce, and to greatly reduce the mechanical properties of zirconia. It is an object of the present invention to provide a semiconductive zirconia sintered body that can discharge static electricity at an appropriate speed without any problem.
  • semiconductive Jirukonia sintered body of the present invention as the Z r 0 2 6 0-9 0% by weight and, conductive agent comprising a stabilizer, F e, C o, N i, makes one or more of the oxides of C r and a 1 0-4 0% by weight, characterized in that its volume resistivity is 1 0 5 ⁇ 1 0 8 ⁇ ⁇ cm .
  • the semiconductive zirconia sintered body of the present invention contains one or more oxides of Fe, C 0, Ni, and Cr as a conductivity-imparting agent, whereby these conductive materials can be used. and forming the grain boundary phase sexual imparting agents, it is provided with the volume resistivity of the sintered body without strength size rather lower 1 0 5 to 1 0 semiconductive 9 Omega ⁇ cm with the Jirukonia They found what they could do.
  • conductivity-imparting agents are oxides, they can be fired in an oxidizing atmosphere, so that it is not necessary to use a special apparatus for firing. Because it can be obtained at low cost, it can be manufactured easily and at low cost.
  • the content of the conductive agent is less than 1 0% by weight, Ru lowers the resistance effect rather small, on the contrary, 4 0 becomes greater than% by weight, the resistance value of 1 0 5 Omega ⁇ cm Not W
  • the content of the conductivity-imparting agent is 10 to 40% by weight, preferably 20 to 30% by weight.
  • Z r 0 which forms the principal, Y 2 0, Mg O, C a O, to use a material obtained by partially stabilized with stabilizer such C e 0 2.
  • zirconia other than monoclinic with respect to the total amount of zirconia (tetragonal zirconia) And cubic zirconia) can be 90% or more, so that the addition of strength due to the inclusion of the conductivity-imparting agent is suppressed, the bending strength is 580MPa or more, and the fracture toughness value is 5MPam1 / A high strength of 2 or more and a high hardness of 9.5 GPa or more can be realized.
  • zirconia there are three crystal states of zirconia: cubic, tetragonal, and monoclinic.
  • tetragonal zirconia undergoes stress-induced transformation to external stress to undergo phase transformation to monoclinic zirconia.
  • a minute microcrack is formed around the zirconia, and the progress of external stress can be prevented, so that the strength of the zirconia sintered body can be increased.
  • this zirconia sintered body is used to separate paper from rollers in an image forming apparatus such as a thin transfer arm, a pin set for gripping, or a printer used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
  • Forming a tape guide that is used to transport and guide a separating claw and a tape-like body such as a magnetic tape, etc. will not wear or break in a short time, so it is suitable for a long time can do.
  • the average crystal grain size of Z r 0 2 in the Jirukonia sintered body 0.3 ⁇ 1. 0 ⁇ M, favored properly is from 0.4 to 0. Good ones 6 ⁇ M.
  • the X-ray diffraction intensity of the monoclinic zirconia, the tetragonal zirconia and the cubic zirconia are determined by X-ray diffraction.
  • the X-ray diffraction intensities of each of them may be measured and calculated by Equation 1.
  • X m Zirconia content other than monoclinic to total zirconia content (%)
  • I t X-ray diffraction intensity of tetragonal zirconia + cubic zirconia
  • the raw material powder and during the manufacturing process A l 2 0 3, MnO , S i 0 N a, but F e and the like which may be mixed as a impurity, these ranges are 2.0 wt% or less May be contained.
  • such a semiconductive Jirukonia sintered body has an average particle diameter of 0 • 5 ⁇ 1.
  • Zr 0 containing a stabilizer is 60 to 90% by weight, and a conductivity-imparting agent is used. It is prepared so as to have a concentration of 10 to 40% by weight, and these are mixed by a dry or wet method. In the case of a wet method, granules can be produced by dry granulation with a spray drier or the like.
  • the raw material powder by dry method or the granule by wet method is filled in the mold, and is molded into a predetermined shape by a known molding means such as a mechanical press molding method or a rubber press molding method, or a wet slurry is extruded.
  • a known molding method such as a molding method, an injection molding method, or a tape molding method
  • it is baked for about 1 to 3 hours in an oxidizing atmosphere.
  • the sintering temperature is lower than 135 ° C., sintering cannot be completed, and if the firing temperature is higher than 144 ° C., sintering will occur.
  • the strength and hardness of the near sintered body cannot be increased. Therefore, it is important to bake at a temperature of 1360-1450.
  • zirconyl Nia volume other than monoclinic relative to the total Jirukonia amount is not less 90% or more, bending strength 5 8 0 MP a higher fracture toughness value 5 MP am 1 2 or more, Pitsuka Ichisu (HV) hardness 9. to have more than 5 GP a and monitor, it is possible to obtain a semiconductive Jirukonia sintered body having a volume resistivity of 1 0 5 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a dynamic bearing device of a spindle motor for a VTR according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a tip portion of the wire bonding tool according to the present invention, wherein (a) is a front view and (b) is a side view.
  • FIG. 1 is a bottom view in which two grooves are cut in parallel on the tip face of the wire bonding tool, and (b) is a bottom face in which a grid pattern is cut in the tip face of the wire bonding tool.
  • (a) is a side view in which a wire is guided to a predetermined joining position by a bonding tool
  • (b) is a side view in which the wire is pressed to a predetermined position
  • (c) is a predetermined view of the wire. It is a side view of the state where it crimped to the joining position of.
  • (a) is a perspective view showing a spacer as an example of the substrate holding member of the present invention, and (b) is a cross-sectional view taken along line XX of (a).
  • (a) is a perspective view showing a clamp which is an example of the substrate holding member of the present invention, and (b) is a sectional view taken along the line Y-Y of (a).
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnetic recording device according to the present invention.
  • a 2.5 mm X 6 mm X 40 mm prismatic zirconia sintered body was prepared, and a voltage of 100 V was applied to one end.
  • the descent time until the voltage value at the end became 100 V was measured, it took 0.1 to 20 seconds, and static electricity was discharged at an appropriate speed without causing discharge due to atmospheric friction. It was good because it could escape.
  • Example 1 In Jirukonia sintered body in the above embodiment, the mechanical properties (flexural strength, fracture toughness, Pitsuka Ichisu hardness) when the content is varied in the F e 2 0 3 is a conductive agent and, electrical The characteristics (volume resistivity and how static electricity was removed) were measured. Note that the mechanical characteristics and the electrical characteristics were measured by the same method as in the above embodiment.
  • lever to contain F e 2 0 3 is a conductive agent in the range of 1 0-4 0 wt%, without significantly reducing the mechanical characteristics of Jirukonia, it has an excellent static elimination effect It can be seen that a semiconductive zirconia sintered body can be obtained.
  • Co 30 added as a conductivity-imparting agent was present in the sintered body as Co 0.
  • the semiconductive zirconia sintered body of the present invention contains ZrO containing a stabilizer in an amount of 60 to 90% by weight, and Fe, Co, N i, since composed of a 1 0-4 0% by weight of one or more of the oxides of C r, and the volume resistivity value 1 0 5 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, mechanically with the Jirukonia Static electricity can be released at an appropriate speed without greatly deteriorating the characteristics.
  • the semiconductive zirconia sintered body can be used as a transfer arm used in a semiconductor manufacturing apparatus, a pincer for holding a wafer, a separating claw used in an image forming apparatus such as a printer, or a magnetic claw.
  • a tape guide or the like used to transport and guide a tape-like tape, such as tape, it will not be adversely affected by static electricity and will not be worn or damaged in a short period of time. It can be used preferably over a period.
  • the above-mentioned semiconductive zirconia sintered body can be fired in an oxidizing atmosphere, no special equipment is required. Further, the raw material itself of the conductivity imparting agent used in the present invention can be obtained at low cost. Therefore, it can be provided simply and inexpensively.
  • the semiconductive zirconia sintered body of the present invention can release static electricity at an appropriate speed, and can be used as a static electricity removing member that prevents static electricity from being charged.
  • the static electricity removing member include a clamp, a magnetic head processing assembly jig, a dynamic pressure bearing, a wire bonding tool, and a substrate holding member as described below.
  • FIG. 1 is a view showing one embodiment of a holding device 1 according to the present invention, in which (a) is a front view, (b) is a side view, and a pair of holding portions 2 each having a sharp tip are formed by bending strength. 7 0 0 MP a or more and volume resistivity (hereinafter, referred to as the resistance value.) is formed by a nonmagnetic partially stabilized zirconium two Acela mission-box which is 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, Rear ends A pair of gripping members 3 made of an elastic material joined to each other and joined by screws 4 to the respective ends.
  • the holding device 2 may be joined with a conductive adhesive.
  • the engaging protrusions may be formed by forming engaging recesses on the gripping member 3 and engaging the protrusions and recesses of both.
  • the gripping member 3 a member formed by bending an elongated plate made of metal or the like into a U-shape or a V-shape can be used.
  • each gripping member 3 is elastically deformed and fixed to the tip thereof.
  • the object to be held is held by the holding section 2.
  • the reason why the bending strength of the partially stabilized zirconia ceramics constituting the holding portion 2 is set to 700 MPa or more is that a large bending stress is applied every time the object to be held is held, and in particular, This is because, if the shape of the holding portion 2 is sharp and sharp as shown in FIG. 1, if the bending strength is less than 700 MPa, the bending portion bends to bending stress and breaks.
  • the portion was a stabilized zirconate two Acela mission-box of the resistance 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm has a resistance value greater than 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, static electricity due to high insulation properties is because the removal effect can not be obtained, preventing the contrary, when the resistance value is 1 0 6 ⁇ . small Ku ing than cm, since the static electricity escapes once the clip portion 2, the occurrence of discharge action by atmospheric friction Because they cannot do it.
  • the resistance value 1 0 6 ⁇ 1 0 ⁇ ⁇ ⁇ cm and can be performed by providing appropriate conductivity, can be released gradually static electricity, to remove the static electricity without having to go causing handling accidents failure due conduct short be able to.
  • the partially stabilized zirconium ceramics is non-magnetic, it does not take on magnetism and can be used to hold semiconductor devices, components such as MR heads, or held objects such as electronic components. Even if they are sandwiched, they will not be adversely affected.
  • Such bending and volume resistivity in intensity 7 0 0 MP a or as a 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ partially stabilized nonmagnetic is cm zirconate two Acela mission-box is equipped conductive and a given agent, F e 2 0 3, C r 2 0 3, N i O, one or more of C o 3 0 4 1 0 - 3 5 or in a weight percent range, or T i C, WC, T a C contained in the range of 1 0-2 5 wt% of one or more kinds of carbides such as balance Y 2 0 3, C a 0, Mg O , part consists stabilized Jirukonia, stabilizers such as C e 0 2, relative to the total Jirukonia amount in the sintered body, Jirukonia volume other than monoclinic is 90% More preferably, it is 95% or more.
  • a holding portion 2 made of partially stabilized zirconia ceramics having a different flexural strength, a specific volume resistance, a Vickers hardness, and a residual magnetic flux density by changing the content of the conductivity-imparting agent was provided.
  • the holding device 1 shown in Fig. 1 was fabricated as a prototype, and the presence or absence of damage to the holding portion 2, the degree of static electricity removal, and whether or not it was non-magnetic were measured.
  • the thickness of the thinnest part of each holding part 2 was set to 0.2 mm, and the tip of the holding part 2 was chipped when the object to be held having a thickness of 0.5 mm was held by each holding tool 1.
  • the sample was evaluated as X, and the sample that was not missing was evaluated as ⁇ .
  • a voltage of 100 V was applied to the holding portion 2, and the voltage and the descent time of the voltage were measured with the gripping member 3, and the voltage value of the gripping member 3 was 100 V.
  • Those with a descent time between 0.1 and 20 seconds were evaluated as ⁇ , and the others were evaluated as X.
  • Table 3 shows the composition of the partially stabilized zirconia ceramics constituting each holding portion 2, and Table 4 shows the properties and results of the partially stabilized zirconia ceramics.
  • the partially stabilized zirconium two Acela mission-box are both intended to Z r 0 2 was partially stabilized by the addition of Y 0 3 m 0 1%, the conductive agent, F e 2 0, C r 0, N i 0, C o 3 0 4, T i C, WC, were used T a C.
  • the material of the gripping member 3 was stainless steel (SUS304).
  • the sample N o.. 1 to 7 are those containing F e 0 3 as a conductive agent, of which the sample N 0. 1, the content of F e 2 0 3 There 1 0 resistance to wt% is less than large active than 1 0 9 Omega ⁇ cm, as a result, it takes time until the voltage reaches a predetermined value, the static electricity removing effect is not obtained.
  • the sample N 0.. 2 to 5 is, F e 2 0 Yes content of 3 in the range of 1 0-3 5 wt%, 9 Jirukonia volume other than monoclinic is the total Jirukonia amount 0 since at least% is, bending strength nonmagnetic are both high as 7 0 0 MP a or more, the resistance value is in the range of 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, clamp the clamped object However, no chipping was observed in the holding portion 2, and it was found that static electricity could be removed with an appropriate speed.
  • Samples Nos. 15 and 16 have TiC contents in the range of 10 to 25% by weight.
  • the amount of zirconia other than monoclinic is 90% or more of the total amount of zirconia, so that the bending strength can be set to more than 700 MPa and the resistance value is 1 0 6 to 10 9 ⁇ ⁇ cm could be achieved. For this reason, it was found that even when the object to be held was pinched, the holding portion 2 was not chipped, and that static electricity could be removed with an appropriate speed.
  • samples N 0.18 to 21 used WC and TaC as the conductivity-imparting agents, respectively, and their contents were in the range of 10 to 25% by weight.
  • Jirukonia volume other than monoclinic is 90% or more with respect to the total Jirukonia amount can be a flexural strength both 7 0 0 MP a or more, the resistance value 1 0 6 110 ⁇ cm. Therefore, even if the object to be held was pinched, the chipping portion 2 was not chipped, and static electricity could be removed at an appropriate speed.
  • a conductive agent if used F e 2 0 3, C r 0, N i 0, C o 3 0, and the content thereof 1 0-3 5 wt%, conductivity imparting
  • TiC, WC, and TaC are used as the agent, if the content is set to be 10 to 25% by weight, the bending strength is 700 MPa or more and the volume resistivity is 10%.
  • 8 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm part minute stabilizing a zirconate can be obtained a two Acela mission-box, by forming the clamping portion 2 by using the partially stabilized Jirukonia canceller mission-box, chipping is small and It can be seen that the clamp 1 capable of removing static electricity at an appropriate speed can be provided.
  • the jig 110 shown in FIG. 2 is made of a plate-like body having a deformed through hole 111 and is used in a polishing process for the substrate 101 of A101-TC ceramics. . That is, with the substrate 101 adhered to the lower surface 113 of the jig 110, holding the upper surface 112 side, and pressing the rotating polishing machine 114 as shown in FIG. By polishing, the substrate 101 can be elastically pressed by the through hole 111, and the thickness can be adjusted uniformly.
  • the jig 1 1 0, the volume resistivity is formed by non-magnetic Serra mission-box which is 1 0 6 ⁇ 1 0 8 ⁇ ⁇ cm.
  • volume resistivity of the jig 110 is too low, static electricity will be released at once, causing a discharge effect due to atmospheric friction, which will adversely affect the magnetic head. It is. Therefore, in the present invention, by volume resistivity is controlled to a range having 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm and moderately conductive, static electricity was gradually released, adversely affect the head to the magnetic The jig 1 110 was obtained.
  • the range of the volume specific resistance of 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm can prevent handling accidents by conducting short.
  • the use of non-magnetic ceramics can prevent adverse effects on the magnetic head.
  • the jig 110 is made of a ceramic having a high hardness, it is possible to prevent a deterioration in accuracy due to dents and abrasion.
  • Jig 1 2 0 shown in FIG. 4 the volume resistivity of a non-magnetic Serra mission-box which is 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, is a plate-like body provided with a groove 1 2 1 . Then, the groove 1 2 1 A l 2 0 3 - T i C based sintered by placing the substrate 1 0 1 Ceramics, can be subjected to processing from the upper surface at Ionmi-ring device 1 2 2.
  • jig 1 3 0 shown in FIG. 5 consists of the non-magnetic Serra mission-box which is a volume resistivity 1 0 6 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, two scan Li Tsu sheet 1 3 1 - It is equipped with 1 3 1. Then, when assembling the manufactured magnetic head into a magnetic recording device, a part of the gimbal holding the magnetic head can be held in the slit 1311.
  • the magnetic head processing assembly jig of the present invention holds a workpiece in a processing step such as grinding, polishing, or ion milling on a ceramic material forming a magnetic head.
  • Jig for holding the head, etc. in the assembly process such as when assembling as a magnetic head or when assembling the obtained magnetic head to a magnetic recording device Means.
  • the sleeve 203 is rotatably supported by the fixed shaft 201, and the members connected to the sleeve 203 have high precision around the shaft 201. Can be rotated.
  • a hydrodynamic bearing device in the radial direction is provided between the inner peripheral surfaces of the sleeves 203 forming a bearing member by providing a helicbone-shaped dynamic pressure generating groove 201a on the side surface of the shaft 201. It is configured.
  • a bearing member 202 in the thrust direction is provided at a position facing the end face of the shaft 201, and the surface of the bearing member 202 has a spiral shape as shown in FIG.
  • a thrust direction dynamic pressure bearing device having thrust rigidity formed by forming a dynamic pressure generating groove 202a and bombing a lubricating fluid such as oil or gas during rotation is configured.
  • the present between said bearing member 2 0 2 consists Jill Koniasera mission-box of volume resistivity 1 0 5 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, the end face of the bearing member 2 0 2 and shafts preparative 2 0 1
  • the dynamic bearing device according to the present invention is configured.
  • the end face of the shaft 201 and the bearing member 202 rotate in contact with each other at the time of start / stop and low-speed rotation, and float at the time of high-speed rotation to be in a non-contact state. Then, since the volume-specific resistance value of the bearing member 2 0 2 even if static electricity when the contact rotating is 1 0 5 ⁇ 1 0 9 ⁇ ⁇ cm, static electricity can be removed at a moderate rate .
  • the bearing member 202 made of zirconia ceramics has excellent slidability with the shaft 201 made of a metal material or the like. The amount of wear can be reduced.
  • the bearing member 202 made of zirconium ceramics has high strength and toughness, it can be prevented from being damaged even when subjected to impact when mounted on a portable personal computer or the like. It is preferable to use the above-described semiconductive zirconia sintered body as the zirconia ceramics that constitutes 2. Specifically, the total 1 0 0% Z r 0 2 and stabilizer which is a main component, F e as a conductive agent, N i, C o, C r, N b, Containing 15 to 65 parts by weight of at least one oxide of Sn It is.
  • the hydrodynamic bearing device of the present invention can be used not only in the spindle motor of VTR described above but also in various fields such as an spindle motor of FDD device, HDD device, and LBP.
  • an spindle motor of FDD device for example, when used for the spindle motor of the above-mentioned VTR, it is used at a rotation speed of about 300 rm, but for an HDD device, it is about 700 rpm, and for an LBP spindle motor, it is about 2000 rpm. It will be used at very high speed.
  • the shaft 201 and the bearing member 202 slide violently in a prone state under a load at the time of the start stop, but the bearing member 202 has abrasion resistance and sliding. Since it is made of a material having excellent mobility, the wear of each member is reduced, and it can be used favorably over a long period of time.
  • FIGS. 8A and 8B show an embodiment of the bonding tool 301 according to the present invention.
  • FIG. 8A is a front view
  • FIG. 8B is a side view
  • FIG. 9 is a front end of the wire bonding tool 301.
  • FIG. 3 is an enlarged view of 302, (a) is a front view
  • (b) is a side view.
  • This wire bonding tool 301 (hereinafter, referred to as a bonding tool) has a substantially cylindrical main body section 205 cut in a plane in the longitudinal direction, and a taper from the main body section 305.
  • the tip portion 302 has a semicircular groove 304 penetrating from one side surface to the other side surface. The pressing force at the time of crimping the wire W is increased.
  • the pressing force at the time of crimping the wire W is increased, for example, by forming grooves 304 in a grid pattern.
  • the grooves 304 for example, a pattern in which two grooves 304 are engraved in parallel as shown in FIG. 10 (a), and a pattern of FIG. 10 (b) It is sufficient that at least one groove 304 is provided in order to increase the pressing force at the time of crimping the wire W, such as the groove 304 engraved in a grid pattern.
  • the wire W is guided to a predetermined joining position by using the bonding tool 301. Push the wire W to the specified joint position as shown in Fig. 11 (b). After attaching, the wire W is firmly attached to the predetermined joint position as shown in Fig. 11 (c) by applying ultrasonic vibration while applying a pressing force to the wire W with the bonding tool 301. It is designed to be crimped.
  • the entire bonding tool 301 is formed of the above-described semiconductive zirconia sintered body.
  • F e as a conductive agent, C r, and also contains the one or more kinds of the N i, oxides of C o, fracture toughness of the sintered body 5.
  • chipping or cracking may occur in the edge portion of the groove 304 when the groove 304 is formed on the front end surface 303 or when the crimping is repeated.
  • the wire W since the wire W does not have much build-up, it can be used for a long period of time, and even if static electricity is generated, it can be gradually released, so there is no discharge due to atmospheric friction.
  • mishandling accidents due to conduction short circuits can be prevented, and since they are non-magnetic, they do not take on magnetism.
  • the bonding tool 301 of the present invention is used in a manufacturing process of a magnetic disk device having an MR head and a GMR head, it does not adversely affect the magnetoresistive element of the head.
  • the wire W can be firmly crimped to a predetermined joining position, and the groove pattern of the bonding tool 301 is transferred to the crimped surface of the wire W to provide a beautifully finished surface. be able to.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a spacer 401 (405) which is an example of the substrate holding member of the present invention, and is a ring-shaped member 4 made of conductive zirconium ceramics.
  • 0 2 (406) and the upper and lower surfaces are contact surfaces 400 2 a (406 a) with a magnetic disk substrate or a magnetic head holding substrate.
  • a (406 a) is set to a flatness of 3 ⁇ m or less
  • the center line average roughness (R a) is set to 2.0 m or less
  • the parallelism is set to 3 am or less.
  • a tapered chamfered portion 402b (406b) is formed on the inner and outer edges of the contact surface 402a (406a).
  • the dimensions of the spacer 401 vary depending on the place of use.
  • the outer diameter of the spacer 401 holding the magnetic disk substrate at a predetermined distance is 6 mm. Up to 40 mm, inner diameter of 3 to 30 mm. Thickness of 0.3 to 6 mm can be used.
  • a spacer 405 for holding the holding substrate at a predetermined interval may have an outer diameter of 3 to 20 mm, an inner diameter of 3 to 12 mm, and a thickness of 0.3 to 3 mm. it can.
  • the shape of the chamfered portion 402b (406b) is not limited to the tapered shape, and may be a curved shape.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a clamp 4003 which is another example of the substrate holding member of the present invention, and is a disk-like body made of conductive zirconium ceramics.
  • the upper surface side is a contact surface 404 a that contacts the magnetic disk substrate, and the contact surface 404 a has a flatness of 3 ⁇ m or less and a center line plane roughness (R a) of 2.0. It is a smooth surface of um or less.
  • R a center line plane roughness
  • R a center line plane roughness
  • It is a smooth surface of um or less.
  • a concave portion 404c with which the tip of a hub (not shown) is engaged, and inside and outside edges of the contact surface 404a are tapered.
  • a chamfered portion 400b is formed.
  • the shape of the chamfered portion 402b (406b) is not limited to a taper shape, and may be a curved surface shape.
  • FIG. 14 shows a magnetic recording apparatus using a holding member such as the spacer 401 (405) or the clamp 403.
  • a holding member such as the spacer 401 (405) or the clamp 403.
  • the same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals.
  • a plurality of magnetic disk substrates 425 and a plurality of spacers 401 are alternately inserted into a metal hub 424 fixed to a rotating shaft 423, and a clamp 404 is provided.
  • a magnetic head called a head carrier with a disk section 420 mounted with a magnetic head 426 and a disk section 420 fixed by tightening screws 431 while holding it with 2 2
  • the circuit board 427 and the spacers 428 are alternately arranged, and a head portion 4330 fixed at both ends thereof by a fixing member 429 called a carrier arm.
  • the magnetic disk substrate 405 of the disk section 420 has a magnetic film on the surface of a glass substrate or a sapphire substrate, or a grace layer on a ceramic substrate such as alumina.
  • the magnetic head is provided with a magnetic film on the grace layer, and the magnetic head holding substrate 427 and the fixing member 429 of the head part 430 are formed of aluminum. It is. Then, in a state where the magnetic disk substrate 425 is rotated by the rotation of the rotating shaft 423, the magnetic head 426 is floated on the magnetic disk substrate 425 in a non-contact state. The information is written and read at a predetermined position on each magnetic disk substrate 425 by moving the magnetic disk substrate while moving.
  • the holding members such as the spacer 401 (405) and the clamp 403 are made of high-strength, high-toughness zirconia ceramics, they are tightened and fixed. And the contact surfaces 402a (406a) and 404a are flat and smooth, so that the magnetic disk substrate 425 and the magnetic head are held. Substrate 427 can be held with extremely high precision. In addition, heat may be generated in the disk section 420 rotating at a high speed, but the spacer 401, the clamp 400, and the magnetic disk substrate 425 all have a small coefficient of thermal expansion. In addition, since the difference in thermal expansion between them is small, the magnetic disk substrate 425 can be held with high precision.
  • the spacer 405 of the head portion 430 is also formed of ceramics, the magnetic head holding substrate 427 can be held with high accuracy.
  • the flying height of the magnetic head 426 with respect to the magnetic disk substrate 425 can be made extremely small, and the recording density can be improved.
  • the zirconium ceramics constituting the holding members such as the spacer 401 (405) and the clamp 403 has conductivity, the magnetic disk substrate 425 and the magnetic disk substrate Even if the head 4 26 is charged, static electricity can be released, preventing the recorded contents from being destroyed and the Zirconia Ceramics being a ceramic. Because of the low voids and high toughness of the magnetic material, the amount of chamfers on the inner and outer edges of the chamfered sections 402b (406b) and 404b can be reduced. The contact area ratio with the disk substrate 425 and the magnetic head holding substrate 427 can be increased, and the distortion of the magnetic disk substrate 425 and the magnetic head holding substrate 427 can be increased. To the magnetic disk substrate 4 25 even when tightened and fixed or when an impact is applied. Magnetic head because there is almost no shedding of granules or falling of grinding dust.
  • the uppermost magnetic disk substrate 4 25 is held by the clamps 40 3, but the uppermost magnetic disk substrate 4 25 may be held by the clamp 403 via the spacer 401, and in FIG. 14, the lowermost magnetic disk substrate 425 is the spacer 405. 1 shows an example in which the hub is held by the hub 4 2 4, but the lowermost magnetic disk substrate 4 2 5 can also be held directly by the hub 4 2 4. What is necessary is just to form with the ceramics which have electroconductivity.
  • the spacer 401 holding the magnetic disk substrate 425 and the clamp 403 and the substrate holding the magnetic head holding substrate 427 are also provided.
  • the spacers 400 are formed of conductive zirconium ceramics, respectively.
  • the spacers 401 holding the magnetic disk substrates 425 and the clamps 403 are illustrated. Only 3 or only the spacer 4003 holding the magnetic head holding substrate 427 may be formed of conductive zirconium ceramics.
  • the holding members such as the spacer 401 (405) and the clamp 403 are formed of the above-described semiconductive zirconia sintered body.
  • the main component Jirukonia (Z r 0 2) as a conductive agent, F e, C o, N i, 1 0 ⁇ 5 1 or more of the oxides of C r 0 which was contained in a weight percent range, di Rukoniasera mission-box of fracture toughness (K 1 C) is 5. 0 MP am 1 2 or more and the body volume resistivity below 1 0 9 ⁇ ⁇ cm Something is good.

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Description

発明の名称
半導電性ジルコニァ焼結体と半導電性ジルコニァ焼結体からなる
静電気除去部材 発明の背景
本発明は高強度を維持しながら半導電性を有するジルコニァ焼結体に関するも のであり、 具体的には、 半導体装置、 磁気へッ ド、 電子部品等の製造工程で使用 する治工具や、 テープガイ ド、 画像形成装置に用いられる分離爪などの静電気除 去作用を必要とする用途に好適なものである。
従来、 構造部品材料と して使用されているアルミ ナ、 ジルコニァ、 窒化珪素、 炭化珪素等を主成分とするセラ ミ ック焼結体は、 高強度でかつ高硬度を有すると ともに、 耐熱性や耐食性に優れることから、 様々な分野で使用されているが、 特 に優れた機械的強度ゃ摺動特性が要求されるような用途ではジルコニァ焼結体が 用いられている。
ところで、 ジルコニァ焼結体は高絶縁材料であるため、 半導体製造装置等で使 用される搬送アームやウェハ把持用ピンセッ ト、 あるいはプリ ンタなどの画像形 成装置において使用される分離爪、 さ らには磁気テープなどのテープ状体を搬送 、 案内するのに用いられるテープガイ ドなど、 静電気の除去作用が必要とされる 用途に使用するには、 ジルコニァ焼結体の体積固有抵抗値 （以下、 抵抗値と略称 する。 ） を 1 0 9 Ω · c m以下とする必要があり、 その為、 ジルコニァ焼結体に 導電性付与剤を含有させ、 抵抗値を小さ くすることが試みられている。
例えば、 特開昭 6 0— 1 0 3 0 7 8号公報には、 Y 2 0 3 や M g 0で安定化し た Z r 0 2 を主体と し、 これに導電性付与剤と して T i C , T a C , W C等の炭 化物のうち少なく と も 1種以上を含有してなり、 抵抗値を 0 . 5〜 6 0 X 1 0 一3 Ω · c mと した導電性ジルコニァ焼結体が開示されている。
ところが、 上記導電性ジルコニァ焼結体では抵抗値が低すぎることから、 静電 気を逃がすと一気に除去されるため、 大気摩擦によつて超高電圧の放電が発生す るといった課題があった。 その為、 例えば、 上記ジルコニァ焼結体によりテープ ガイ ドを形成し、 磁気テープとの摺動に伴う静電気を除去しょう とすると、 磁気 テープの記録内容が破壊される恐れがあつた。
また、 このようなジルコニァ焼結体を製造するには、 非酸化性雰囲気中にて焼 成しなければならないことから特殊な装置が必要となり、 さ らに上記導電性付与 剤は原料自体が高価であることから製造コス トが高く なるといつた課題があつた 本発明の目的は、 酸化雰囲気中での焼成が可能で安価に製造でき、 かつジルコ ニァのもつ機械的特性を大き く低下させることなく静電気を適度な速度で逃がす ことが可能な半導電性ジルコニァ焼結体を提供することにある。
そこで、 上記課題に鑑み、 本発明の半導電性ジルコニァ焼結体は、 安定化剤を 含む Z r 0 2 を 6 0〜 9 0重量％と、 導電性付与剤と して、 F e , C o , N i , C rの酸化物のうち 1種以上を 1 0 ~ 4 0重量％とからなり、 その体積固有抵抗 値が 1 0 5 〜 1 0 8 Ω · c mであることを特徴とする。
即ち、 本発明の半導電性ジルコニァ焼結体は、 導電性付与剤と して、 F e , C 0 , N i ， C rの酸化物のうち 1種以上を含有させることにより、 これらの導電 性付与剤が粒界相を構成し、 ジルコニァのもつ強度を大き く低下させることなく 焼結体の体積固有抵抗値を 1 0 5 〜 1 0 9 Ω · c mの半導電性を持たせることが できることを見出したものである。
その為、 静電気を適度な速度で逃がすことができるため、 ジルコニァ焼結体と 当接する物体が電気的な影響を受け易いものであつても、 破壊することなく静電 気を除去することができる。
しかも、 上記導電性付与剤は、 いずれも酸化物であるため酸化雰囲気中での焼 成が可能であることから、 焼成に特殊な装置を用いる必要がなく 、 また、 これら の導電性付与剤は安価に入手することができるため、 簡単かつ安価に製造するこ とができる。
ただし、 上記導電性付与剤の含有量が 1 0重量％未満となると、 抵抗値を下げ る効果が小さ く 、 逆に、 4 0重量％より多く なると、 抵抗値が 1 0 5 Ω · c m未 W
満となり、 静電気が一気に逃げ易く なるために、 大気摩擦による超高電圧の放電 が発生する恐れがあるとと もに、 焼結体の機械的特性 （曲げ強度、 破壊靱性値、 硬度など） が大き く低下するため、 ジルコニァ本来の機械的特性を発揮できなく なる。
その為、 導電性付与剤の含有量は 1 0〜 4 0重量％、 好ま しく は 2 0 ~ 3 0重 量とすることが重要である。
また、 主体をなす Z r 0 は、 Y2 0 、 Mg O、 C a O、 C e 02 等の安定 化剤で部分安定化したものを使用する。
具体的には、 安定化剤と して Y 2 0 を用いる時には、 Z r 02 に対して 3〜 9 mo 1 %の範囲で添加し、 Mg Oを用いる時には、 Z r 02 に対して 1 6〜2 6 mo 1 %の範囲で添加し、 C a Oを用いる時には、 Z r 02 に対して 8 ~ 1 2 mo 1 %の範囲で添加し、 C e 02 を用いる時には、 Z r 02 に対して 1 0〜 1 6 mo 1 %の範囲でそれぞれ添加すれば良く 、 これらの範囲で安定化剤を添加す れば、 全ジルコニァ量に対する単斜晶以外のジルコニァ （正方晶ジルコニァ及び 立方晶ジルコニァ） 量を 9 0 %以上とすることができるため、 導電性付与剤を含 有したことによる強度添加を抑え、 曲げ強度 5 8 0 MP a以上、 破壊靱性値 5 M P a m1/2 以上の高強度と、 ピツカ一ス硬度 9. 5 G P a以上の高硬度を実現す ることができる。
即ち、 ジルコニァの結晶状態には立方晶、 正方晶、 単斜晶の 3つの状態があり 、 特に、 正方晶ジルコニァは外部応力に対し、 応力誘軌変態を受けて単斜晶ジル コニァに相変態し、 この時に生じる体積膨張によってジルコニァの周囲に微小な マイ クロクラ ッ クを形成して外部応力の進行を阻止できるため、 ジルコニァ焼結 体の強度を高めることができる。
その為、 このジルコニァ焼結体により半導体製造装置等で使用される薄肉の搬 送アームやゥヱハ把持用ピンセッ 卜、 あるいはプリ ンタなどの画像形成装置にお いて紙をローラから分離するのに使用される分離爪、 さらには磁気テープなどの テープ状体を搬送、 案内するのに用いられるテープガイ ド等を形成すれば、 短期 間で摩耗したり、 破損することがないため、 長期間にわたって好適に使用するこ とができる。 なお、 ジルコニァ焼結体中における Z r 02 の平均結晶粒子径は 0. 3 ~ 1. 0〃m、 好ま しく は 0. 4〜0. 6〃mのものが良い。
また、 ジルコニァ焼結体中における全ジルコニァ量に対し、 単斜晶以外のジル コニァ量を算出するには、 X線回折により単斜晶ジルコニァの X線回折強度と、 正方晶ジルコニァ及び立方晶ジルコニァの X線回折強度をそれぞれ測定し、 数 1 により算出すれば良い。
【数 1】
I m ( 1 1 1 ) + I m (一 1 1 1 )
Xm = 1 x 1 0 0
I m ( 1 1 1 ) + ( - 1 1 1 ) + I t ( 1 1 1 )
X m ： 全ジルコニァ量に対する単斜晶以外のジルコニァ量 （％)
I m ： 単斜晶ジルコニァの X線回折強度
I t ： 正方晶ジルコニァ +立方晶ジルコニァの X線回折強度
さらに、 原料粉末中や製造工程中において、 A l 2 03 , MnO, S i 0 N a , F e等が不純物と して混入する恐れがあるが、 これらは 2. 0重量％以下 の範囲であれば含有していても良い。
一方、 このような半導電性ジルコニァ焼結体を製造するには、 平均粒子径が 0 • 5 ~ 1. 0 〃mの Z r 02 粉末と安定化剤と しての Y2 03 ， M g 0 , C a 0 , C e Ο の粉末、 及び導電性付与剤と して F e 2 03 ， C o 3 04 , N i 0, C r 0 のうち 1種以上の酸化物粉末を用いるか、 あるいは焼成中にこれらの 材料に変化しう る水酸化物粉末や炭酸化粉末等を用い、 安定化剤を含む Z r 0 が 6 0〜 9 0重量％、 導電性付与剤が 1 0 ~ 4 0重量％となるように調合し、 こ れらを乾式又は湿式で混合する。 なお、 湿式の場合はスプレー ドライヤー等で乾 燥造粒して顆粒を製作すること もできる。
そして、 乾式による原料粉末や湿式による顆粒を型内に充塡し、 メカプレス成 形法やラバ一プレス成形法等の公知の成形手段により所定の形状に成形するか、 あるいは湿式による泥漿を押出成形法や射出成形法、 テープ成形法等の公知の成 形手段により所定の形状に成形したのち、 酸化雰囲気中にて 1 ~ 3時間程度焼成 する。 この時、 焼成温度が 1 3 6 0 °C未満であると完全に焼結させることができ ず、 1 4 5 0 °Cより高く なるとシンターオーバ一となるために、 いずれもジルコ ニァ焼結体の強度や硬度を高めることができない。 その為、 1 3 6 0 - 1 4 5 0 での温度で焼成することが重要である。
このような条件にて製作すれば、 全ジルコニァ量に対する単斜晶以外のジルコ ニァ量が 9 0 %以上であり、 曲げ強度 5 8 0 MP a以上、 破壊靱性値 5 M P a m 1 2 以上、 ピツカ一ス （H V ) 硬度 9. 5 G P a以上を有するとと もに、 1 05 〜 1 0 9 Ω · c mの体積固有抵抗値を有する半導電性ジルコニァ焼結体を得るこ とができる。
なお、 Z r 02 と安定化剤の混合において共沈法を用いても良く、 この共沈法 を用いれば、 微細かつ均一に安定化剤が分散された Z r 02 を得ることができる
図面の簡単な説明
【図 1】
本発明に係る挟持具の一実施形態を示す図で、 （ a ) は正面図、 （b ) は側面 図である。
【図 2】
本発明に係る治具の一実施形態の斜視図である。
【図 3】
研磨盤の斜視図である。
【図 4】
本発明の他の実施形態の治具の斜視図である。
【図 5】
本発明の別の実施形態の治具の斜視図である。
【図 6】
本発明の実施形態の VTR用スピン ドルモータの動圧軸受装置の縦断面図であ る。
【図 7】
本発明に係る軸受部材の表面のスパイラル状の動力発生溝を示す図である。 【図 8】
本発明に係るワイヤボンディ ングツールの一実施形態を示す図で、 （ a ) は正 面図、 （ b ) は側面図である。
【図 9】
本発明に係るワイヤボンディ ングツールの先端部を拡大した図で、 （ a ) は正 面図、 （b ) は側面図である。
【図 1 0】
( a) はワイヤボンディ ングツールの先端面に二本の溝を平行に刻設した底面 図で、 （b) はワイヤボンディ ングツールの先端面に碁盤目状の溝を刻設した底 面図である。
【図 1 1】
( a ) はボンディ ングツールでもってワイヤを所定の接合位置まで案内する側 面図で、 （b) は所定の位置にワイヤを押し付けた状態の側面図で、 （ c ) はヮ ィャを所定の接合位置に圧着した状態の側面図である。
【図 1 2】
( a ) は本発明の基板用保持部材の一例であるスぺーサを示す斜視図で、 （b ) は （ a ) の X— X断面図である。
【図 1 3】
( a ) は本発明の基板用保持部材の例であるクランプを示す斜視図で、 （b) は （ a ) の Y— Y断面図である。
【図 1 4】
本発明に係る磁気記録装置の縦断面図である。
実 施 例
以下、 本発明の実施の形態を説明する。
平均粒子径 0. 6 mの Z r 02 粉末に対し、 Y 2 03 粉末を 3 mo 1 %添加 するとと もに、 導電性付与剤と して F e 2 0 粉末を 3 0重量％添加し、 さ らに バイ ンダーと溶媒を加えて混練乾燥することにより顆粒を製作した。 そして、 こ の顆粒を金型中に充塡してメ力プレス成形法により し O t o n/c m2 のプレ ス圧にて所定の形状に成形し、 しかるのち、 1 3 9 0 °Cの大気雰囲気中にて 2時 間程度焼成することにより ジルコニァ焼結体を得た。
そして、 このジルコニァ焼結体を X線回折により単斜晶ジルコニァの X線回折 強度と正方晶ジルコニァ及び立方晶ジルコニァの X線回折強度をそれぞれ測定し 、 全ジルコニァ量に対する単斜晶以外のジルコ二ァ量を数 1より算出したところ
9 9 %が単斜晶以外のジルコニァであった。
また、 上記ジルコニァ焼結体を 3 mmx 4 mm X 5 0 mmの角柱状に切削した あと、 表面を中心線平均粗さ （R a) 0. 1 mに研摩して試料を作製し、 この 試料を J I S R 1 6 0 1に基づく 3点曲げ試験により曲げ強度と破壊靱性値を 測定したところ、 曲げ強度 8 4 3 MP a、 破壊靱性値 5. 6 MP a m1 2 を有し ていた。
また、 別の試料を用意し、 ピツカ一ス硬度 （H V ) を測定したところ 1 1. 3 G P aを有しており、 さ らに別の試料を 4端子法にて、 体積固有抵抗値を測定し たところ、 2. 0 x l 06 Q * c mであった。
そこで、 静電気の除去具合を見るために、 2. 5 mm X 6 mm X 4 0 mmの角 柱状をしたジルコニァ焼結体を用意し、 一方端に 1 0 0 0 Vの電圧を印加し、 他 方端における電圧値が 1 0 0 Vとなるまでの降下時間を測定したところ、 0. 1 〜 2 0秒の時間を要し、 大気摩擦による放電を生じることなく適度な速度で静電 気を逃がすことができ良好であった。
(実施例 1 ) 上記実施形態におけるジルコニァ焼結体において、 導電性付与剤である F e 2 0 3 の含有量を変化させた時の機械的特性 （曲げ強度、 破壊靱性値、 ピツカ一ス 硬度） と、 電気的特性 （体積固有抵抗値及び静電気の除去具合） について測定し た。 なお、 機械的特性及び電気的特性については前記実施形態と同様の方法にて 測定した。
それぞれの結果は表 1 に示す通りである。
【表 1】
Figure imgf000012_0001
※は本発明範囲外のものである c
W
この結果、 F e 2 0 の含有量が 1 0重量％未満である試料 N o . 1 , 2は、 ジルコニァの持つ優れた機械的特性を有していたものの、 体積固有抵抗値が 1 0
,0Ω · c m以上と絶縁性が高いために、 静電気の除去効果が得られなかった。 また、 F e 2 03 の含有量が 4 0重量％より多い試料 N 0. 7 , 8では、 機械 的特性の低下が見られたものの、 曲げ強度 5 8 0 M P a以上、 破壊靱性値 5 M P a m 1/2 以上、 ビッカース硬度 （H v) 9. 5 G P a以上を有していた。 しかし ながら、 F e 2 03 の含有量が多すぎるために、 体積固有抵抗値が 1 04 Ω · c mにまで低下した結果、 静電気が一気に逃げてしまうといつた問題があつた。 これに対し、 F e 2 0 の含有量が 1 0 ~ 4 0重量％の範囲にある試料 N o . 3 ~ 6は、 いずれも曲げ強度 5 8 0 MP a以上、 破壊靱性値 5 MP a m1/2 以上 、 ビッカース硬度 （H v) 9. 5 G P a以上と優れた機械的特性を有していた。
しかも、 体積固有抵抗を 1 05 ~ 1 08 Ω · c mとすることができるため、 静 電気を適度な速度で逃がすことができ、 優れた静電気除去効果も有していた。
この結果、 導電性付与剤である F e 2 03 を 1 0〜 4 0重量％の範囲で含有す れば、 ジルコニァの持つ機械的特性を大きく低下させることなく、 優れた静電気 除去効果を有する半導電性ジルコニァ焼結体が得られることが判る。
(実施例 2 )
次に、 他の導電性付与剤として、 N i 0, C 0 0 , C r 03 を用いたジ ルコニァ焼結体を試作し、 これらの機械的特性及び電気的特性を前記実施形態と 同様の方法にて測定した。
それぞれの結果は表 2に示す通りである。
【表 2】 焼結体の組成比 全ジルコニァ量に ttnU tプカ— Λ 体積固有
No. 静電気 対する単斜晶 温度 強度 靱性値 硬度 抵抗値
Zr02 導電性付与 Pi外のジルコ-ァ 除去具合 (Wt¾) 剤 ) 量 （％) (°C) (MPa) MPam1/2 (GPa) Ω· cm
9 90 NiO ： 10 99.3 1450 1036 5.9 12.3 109 π
10 60 画 ： 40 92.9 1360 712 5.3 9.7 105 〇
11 90 CoO ： 10 99.0 1450 968 6.0 12.0 108 〇
12 60 Co0 ： 40 94.1 1360 590 5.2 9.6 105 〇
13 90 Cr203: 10 99.2 1450 1011 5.9 12.1 109 〇
14 60 Cr203: 40 91.9 1360 642 5.4 9.6 105 〇
この結果、 導電性付与剤と して N i 0 , C 0 0 , C r 0 を用いた場合 においてもその含有量を 1 0 ~ 4 0重量％とすれば、 ジルコニァの持つ機械的特 性を大き く低下させることなく 、 優れた静電気除去効果を有する半導電性ジルコ ニァ焼結体が得られることが判った。
なお、 導電性付与剤と して添加した C o 3 0 は焼結体中において C o 0の状 態で存在していた。
以上のように、 本発明の半導電性ジルコニァ焼結体は、 安定化剤を含む Z r O を 6 0〜 9 0重量％と、 導電性付与剤と して、 F e , C o , N i , C rの酸化 物のうち 1種以上を 1 0 ~ 4 0重量％とからなり、 その体積固有抵抗値を 1 0 5 〜 1 0 9 Ω · c mと したことから、 ジルコニァの持つ機械的特性を大き く低下さ せることなく 、 静電気を適度な速度で逃がすことができる。 その為、 この半導電 性ジルコニァ焼結体により、 半導体製造装置で使用される搬送アームやウェハ把 持用ピンセッ ト、 あるいはプリ ンタなどの画像成形装置において使用される分離 爪、 さ らには磁気テープなどのテープ伏体を搬送、 案内するのに用いられるテー プガイ ド等を形成すれば、 静電気による悪影響を受けることがなく、 また、 短期 間で摩耗したり、 破損することがないため、 長期間にわたって好適に使用するこ とができる。
しかも、 上記半導電性ジルコニァ焼結体は酸化雰囲気中での焼成が可能である ため、 特殊な装置を必要とせず、 さらに、 本発明で使用する導電性付与剤は原料 自体が安価に入手できるため、 簡単かつ安価に提供することができる。
以上のように、 本発明の半導電性ジルコニァ焼結体は、 静電気を適度な速度で 逃がすことができ、 静電気の帯電を防止するような静電気除去部材と して使用す ることができる。 この静電気除去部材の例と しては、 以下に示すように、 挟持具 、 磁気へッ ド加工組立治具、 動圧軸受、 ワイヤボンディ ングツール、 基板保持部 材などがある。
図 1 は本発明に係る挟持具 1 の一実施形態を示す図で、 （ a ) は正面図、 （b ) は側面図であり、 先端が鋭利に尖った一対の挟持部 2を、 曲げ強度 7 0 0 M P a以上でかつ体積固有抵抗値 （以下、 抵抗値と称す。 ） が 1 0 6 〜 1 0 9 Ω · c mである非磁性の部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスにより形成し、 後端部を互 いに接合した弾性材料からなる一対の握り部材 3の先端にそれぞれネジ 4でもつ て接合したものである。 なお、 図 1 に示す挟持具 1では、 挟持部 2 と握り部材 3 とをネジ 4 により接合した例を示したが、 導電性接着剤により接合しても良く、 さ らには挟持部 2 に係合凸部を、 握り部材 3に係合凹部をそれぞれ形成し、 両者 の凸部と凹部を係合させて固定したものでも良い。 また、 握り部材 3 には、 金属 等からなる細長い板状体を U字状や V字状に折り曲げて形成したものを用いるこ と もできる。
そして、 この挟持具 1 により被挟持物体 （不図示） を挟持するには、 人の手で 握り部材 3 に押圧力を加えれば、 各握り部材 3がそれぞれ弾性変形し、 その先端 に各々固定された挟持部 2でもって被挟持物体を挟持するようになっている。 ところで、 挟持部 2を構成する部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスの曲げ強度 を 7 0 0 M P a以上とするのは、 被挟持物体を挟持するごとに大きな曲げ応力が 加わるからであり、 特に、 挟持部 2の形状が図 1 に示すような鋭利に尖ったもの であると、 曲げ強度が 7 0 0 M P a未満では曲げ応力に屈して破損するからであ る。
また、 部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスの抵抗値を 1 0 6 〜 1 0 9 Ω · c m と したのは、 抵抗値が 1 0 9 Ω · c mより大きいと、 絶縁性が高いために静電気 除去効果が得られないからであり、 逆に、 抵抗値が 1 0 6 Ω . c mより小さ く な ると、 挟持部 2 に溜まった静電気が一気に逃げるため、 大気摩擦による放電作用 の発生を防ぐことができないからである。
従って、 抵抗値を 1 0 6 〜 1 0 β Ω · c mと適度な導電性を持たせることで、 静電気を徐々に逃がすことができ、 導通短絡による取り扱い事故不良を生じるこ となく静電気を除去することができる。
さ らに、 上記部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスは非磁性と してあるため、 磁 気を帯びることがなく 、 半導体装置や M Rへッ ド等の部品、 あるいは電子部品等 の被挟持物体を挟持したと してもこれらに悪影響を与えることがない。
このような曲げ強度 7 0 0 M P a以上でかつ体積固有抵抗値が 1 0 6 ~ 1 0 9 Ω · c mである非磁性の部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスと しては、 導電性付 与剤と して、 F e 2 0 3 , C r 2 0 3 , N i O , C o 3 0 4 のうち一種以上を 1 0 - 3 5重量％の範囲で含有するか、 あるいは T i C, WC， T a Cなどの炭化 物のうち一種以上を 1 0〜 2 5重量％の範囲で含有し、 残部が Y 2 03 , C a 0 , Mg O, C e 02 等の安定化剤により部分安定化されたジルコニァからなり、 焼結体中における全ジルコニァ量に対し、 単斜晶以外のジルコニァ量が 9 0 %以 上、 好ま しく は 9 5 %以上であるものが良い。
(実施例）
ここで、 導電性付与剤の含有量を変化させ、 曲げ強度、 体積固有抵抗値、 ビッ カース硬度、 残留磁束密度を異ならせた部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスから なる挟持部 2を備えた図 1の挟持具 1を試作し、 挟持部 2の破損の有無、 静電気 の除去度合い、 及び非磁性であるかどうかを測定した。
本実験では、 各挟持部 2において最も薄い部分の厚み幅を 0. 2 mmと し、 肉 厚 0. 5 mmの被挟持物体を各挟持具 1 により挟持した時に挟持部 2の先端が欠 けたものを X、 欠けなかったものを〇と して破損の有無を評価した。
また、 静電気の除去度合いについては、 挟持部 2に 1 0 0 0 Vの電圧を印加し 、 握り部材 3で電圧とその降下時間を測定し、 握り部材 3での電圧値が 1 0 0 V となるまでの降下時間が 0. 1 ~ 2 0秒の間にあるものを〇、 それ以外のものを Xと して評価した。
さ らに、 非磁性であるかどうかは、 振動試験型磁力計により残留磁束密度を測 定し、 1 4ガウス以下であったものを非磁性と して評価した。
各挟持部 2を構成する部分安定化ジルコ二アセラ ミ ックスの組成は表 3に、 上 記部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスの特性及び結果は表 4にそれぞれ示す通り である。
なお、 上記部分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスは、 いずれも Z r 02 に対し Y 0 を 3 m 0 1 %添加して部分安定化したものであり、 導電性付与剤には、 F e 2 0 , C r 0 , N i 0, C o 3 04 , T i C, WC, T a Cを使用した 。 また、 握り部材 3の材質にはステンレス （S U S 3 0 4 ) を使用した。 【表 3】
Figure imgf000018_0001
※は本発明範囲外のものである。 【表 4】
Figure imgf000019_0001
※は本発明範囲外のものである この結果、 まず、 試料 N o. 1〜 7は導電性付与剤と して F e 03 を含有し たものであるが、 このうち試料 N 0. 1 は、 F e 2 03 の含有量が 1 0重量％未 満であるために抵抗値が 1 09 Ω · c mより大き く 、 その結果、 電圧が所定値に なるまでに時間がかかり、 静電気除去効果が得られなかった。
また、 試料 N o. 6 , 7は、 F e 2 03 の含有量が 3 5重量％より多く 、 単斜 晶以外のジルコニァ量が全ジルコニァ量に対して 9 0 %未満であるために曲げ強 度が 7 0 0 MP a未満であつた。 その為、 被挟持物体を挟持すると挟持部 2に欠 けが発生し、 さ らに抵抗値が 1 06 Ω · c mより小さいことから短時間で電圧が 所定値にまで降下し、 静電気が一気に逃げることが判った。 しかも、 F e 2 03 の含有量が多いために磁性を有していた。
これに対し、 試料 N 0. 2〜 5は、 F e 2 03 の含有量が 1 0〜 3 5重量％の 範囲にあり、 単斜晶以外のジルコニァ量が全ジルコニァ量に対して 9 0 %以上で あるため、 非磁性で曲げ強度がいずれも 7 0 0 MP a以上と高く 、 また、 抵抗値 が 1 06 〜 1 09 Ω · c mの範囲にあるため、 被挟持物体を挟持しても挟持部 2 に欠けは見られず、 また、 適度なスピー ドで静電気を除去できることが判った。 また、 試料 N o . 8〜 1 3は、 導電性付与剤に、 C r 2 03 , N i O, C o 3 0 をそれぞれ用いたものであるが、 いずれもその含有量が 1 0 ~ 3 5重量％の 範囲にあり、 単斜晶以外のジルコニァ量が全ジルコニァ量に対して 9 0 %以上で あるため、 曲げ強度がいずれも 7 0 0 MP a以上と高く、 また、 抵抗値が 1 06 ~ 1 09 Ω · c mの範囲にあった。 その為、 被挟持物体を挟持しても挟持部 2に 欠けは見られず、 また、 適度なスピー ドで静電気を除去することができた。 一方、 試料 N o . 1 4〜 1 7は、 導電性付与剤と して T i Cを含有したもので あるが、 このうち試料 N 0. 1 4は、 T i Cの含有量が 1 0重量％未満であるた めに抵抗値が 1 09 Ω · c mより大き く、 充分な静電気除去効果が得られなかつ た。
また、 試料 N 0. 1 7は、 T i Cの含有量が 2 5重量％ょり多いために抵抗値 力 1 06 Ω · c mより も小さ く 、 一気に静電気が逃げることが判った。 しかも、 T i Cの含有量が多いために磁性を有していた。
これに対し、 試料 N o. 1 5， 1 6は、 T i C含有量が 1 0〜 2 5重量％の範 囲にあり、 単斜晶以外のジルコニァ量が全ジルコニァ量に対して 9 0 %以上であ るため、 曲げ強度をいずれも 7 0 0 M P a以上とすることができ、 また、 抵抗値 を 1 0 6 ~ 1 0 9 Ω · c mとすることができた。 その為、 被挟持物体を挟持して も挟持部 2に欠けが見られず、 また、 適度なスピ一 ドで静電気を除去できること が判った。
さ らに、 試料 N 0 . 1 8〜 2 1 は、 導電性付与剤に、 W C、 T a Cをそれぞれ 用いたものであるが、 いずれもその含有量が 1 0〜 2 5重量％の範囲にあり、 単 斜晶以外のジルコニァ量が全ジルコニァ量に対して 9 0 %以上であるため、 曲げ 強度をいずれも 7 0 0 M P a以上とすることができ、 また、 抵抗値を 1 0 6 〜 1 0 Ω c mとすることができた。 その為、 被挟持物体を挟持しても挟持部 2 に欠 けは見られず、 また、 適度なスピー ドで静電気を除去することができた。
この結果、 導電性付与剤と して、 F e 2 0 3 ， C r 0 , N i 0 , C o 3 0 を用いる場合、 その含有量を 1 0〜 3 5重量％と し、 導電性付与剤と して、 T i C , W C , T a Cを用いる場合、 その含有量を 1 0〜 2 5重量％とすれば、 曲 げ強度 7 0 0 M P a以上でかつ体積固有抵抗値 1 0 8 ~ 1 0 9 Ω · c mである部 分安定化ジルコ二アセラ ミ ッ クスを得ることができ、 この部分安定化ジルコニァ セラ ミ ッ クスを用いて挟持部 2を形成すれば、 欠けが少なく かつ適度なスピー ド で静電気を除去することが可能な挟持具 1 を提供できることが判る。
以下、 本発明の実施形態を説明する。
図 2 に示す治具 1 1 0 は、 異形の貫通孔 1 1 1 を有する板状体からなり、 A 1 0 一 T i C系セラ ミ ツ クスの基板 1 0 1等の研磨工程で使用する。 即ち、 治 具 1 1 0の下面 1 1 3に基板 1 0 1 を貼り付けた状態で、 上面 1 1 2側を保持し 、 図 3 に示すように回転する研磨盤 1 1 4を押し当てて研磨加工すると、 上記貫 通孔 1 1 1 によって基板 1 0 1 を弾性的に押圧することができ、 厚みを均一に調 整することができる。
また、 上記治具 1 1 0 は、 体積固有抵抗値が 1 0 6 〜 1 0 8 Ω · c mである非 磁性のセラ ミ ッ クスにより形成してある。
このように適度な体積固有抵抗値を有しているため、 静電気を徐々に放出でき ることから、 一気に静電気が放出して大気摩擦による放電作用を防ぎ、 磁気へッ ドに悪影響を及ぼすことを防止する。
ここで重要なことは、 治具 1 1 0の体積固有抵抗値が低すぎると、 静電気が一 気に放出して大気摩擦による放電作用を生じ、 磁気へッ ドに悪影響を及ぼしてし まう点である。 そこで、 本発明では、 体積固有抵抗値が 1 0 6 〜 1 0 9 Ω · c m と適度に導電性を有する範囲に制御することによって、 静電気を徐々に放出し、 磁気へッ ドに悪影響を及ぼしにく い治具 1 1 0を得るようにした。
しかも、 上記のように体積固有抵抗値を 1 0 6 〜 1 0 9 Ω · c mの範囲と して おけば、 導通短絡による取り扱い事故を防止できる。 また、 非磁性のセラ ミ ッ ク スを用いることによって、 磁気へッ ドへの悪影響を防止できる。 さらに、 治具 1 1 0 は硬度の高いセラ ミ ッ クスからなるため打痕ゃ摩耗による精度劣化も防ぐこ とができる。
次に、 本発明の他の実施形態を説明する。
図 4 に示す治具 1 2 0 は、 体積固有抵抗値が 1 0 6 ~ 1 0 9 Ω · c mである非 磁性のセラ ミ ッ クスからなり、 溝 1 2 1 を備えた板状体である。 そして、 この溝 1 2 1 に A l 2 0 3 - T i C系焼結体の基板 1 0 1 を載置し、 上面からイオンミ リ ング装置 1 2 2で加工を施すことができる。
また、 図 5 に示す治具 1 3 0 は、 体積固有抵抗値が 1 0 6 〜 1 0 9 Ω · c mで ある非磁性のセラ ミ ッ クスからなり、 二つのス リ ツ ト 1 3 1 · 1 3 1 を備えたも のである。 そして、 製造した磁気へッ ドを磁気記録装置に組み立てる際に、 磁気 へッ ドを保持したジンバルの一部を上記スリ ッ ト 1 3 1 · 1 3 1 に保持すること ができる。
なお、 これらの治具 1 1 0〜 1 3 0を成すセラ ミ ッ クスと しては、 前述したよ うな半導電性ジルコニァ焼結体を用いることが好ま しい。
このように、 本発明の磁気へッ ド加工組立用治具とは、 磁気へッ ドを成すセラ ミ ッ クス材に研削、 研磨、 イオン ミ リ ング等の加工工程で、 被加工物を保持する ための治具や、 磁気へッ ドと して組み立てる際又は得られた磁気へッ ドを磁気記 録装置に組み立てる際等の組立工程で、 へッ ド等を保持するための治具等を意味 する。
以下、 本発明の実施形態を V T R用スピン ドルモータの動圧軸受装置を例にし て説明する。
図 6 に示すように、 固定したシャフ ト 2 0 1 にてスリーブ 2 0 3が回転可能に 支持されており、 このスリーブ 2 0 3 に接続された部材がシャフ ト 2 0 1の回り で高精度に回転できるようになっている。
上記シャ フ ト 2 0 1の側面にヘリ ングボーン状の動圧発生溝 2 0 1 aを備え、 軸受部材を成すスリ 一ブ 2 0 3の内周面の間でラジアル方向の動圧軸受装置を構 成してある。 一方、 シャ フ ト 2 0 1の端面と対向する位置にはスラス ト方向の軸 受部材 2 0 2が備えられ、 この軸受部材 2 0 2の表面には図 7 に示すようにスパ ィラル状の動圧発生溝 2 0 2 aを形成し、 回転時に油や気体等の潤滑流体のボン ビング作用によりスラス ト剛性を持つスラス ト方向の動圧軸受装置が構成されて いる。
そして、 上記軸受部材 2 0 2が体積固有抵抗値 1 0 5 〜 1 0 9 Ω · c mのジル コニアセラ ミ ッ クスからなり、 この軸受部材 2 0 2 とシャフ ト 2 0 1 の端面の間 で本発明の動圧軸受装置を構成してある。
この動圧軸受装置では、 スター 卜 · ス ト ツプ時ゃ低速回転時にはシャフ ト 2 0 1 の端面と軸受部材 2 0 2が接触回転し、 高速回転時には浮上して非接触状態と なる。 そして、 上記接触回転する際に静電気が生じても軸受部材 2 0 2の体積固 有抵抗値が 1 0 5 ~ 1 0 9 Ω · c mであるため、 適度な速度で静電気を除去する ことができる。
また、 上記のように接触回転した場合に、 ジルコ二アセラ ミ ッ クス製の軸受部 材 2 0 2 は金属材等からなるシャ フ ト 2 0 1 との摺動性に優れるため、 互いの摩 耗量を少なくすることができる。
しかも、 ジルコ二アセラ ミ ッ クス製の軸受部材 2 0 2 は強度、 靱性が高いため 、 携帯パソコ ン等に搭載した場合に衝撃が加わっても破損する恐れを防止できる なお、 上記軸受部材 2 0 2を成すジルコ二アセラ ミ ッ クスと して、 前述した半 導電性ジルコニァ焼結体を用いることが好ま しい。 具体的には、 主成分である Z r 0 2 と安定化剤の合計 1 0 0重量％に対して、 導電性付与剤と して F e , N i , C o , C r , N b , S nの酸化物の一種以上を 1 5 ~ 6 5重量部含有したもの である。
また、 本発明の動圧軸受装置は、 上述した V T Rのスピン ドルモータに限らず 、 F D D装置、 H D D装置、 L B Pのスピン ドルモータ等さまざまな分野で使用 することができる。 例えば、 上述した V T Rのスピン ドルモータに用いる場合は 3 0 0 0 r m程度の回転数で使用するが、 H D D装置の場合は 7 0 0 0 r p m 程度、 L B Pのスピン ドルモータでは 2 0 0 0 0 r p m程度と非常に高速で使用 されることになる。
この時、 シャフ ト 2 0 1 と軸受部材 2 0 2 は、 スター トス ト ツプ時に負荷の加 わった伏態で激しく摺動することになるが、 軸受部材 2 0 2が耐摩耗性、 摺動性 に優れた材質からなるため、 各部材の摩耗量を少なく し長期間にわたって良好に 使用することができる。
図 8 は本発明に係るヮィャボンディ ングツール 3 0 1 の一実施形態を示す図で ( a ) は正面図、 （b ) は側面図であり、 図 9 はワイヤボンディ ングツール 3 0 1 の先端部 3 0 2を拡大した図で、 （ a ) は正面図、 （b ) は側面図である。 このワイヤボンディ ングツール 3 0 1 (以下、 ボンディ ングツールと称す。 ） は、 長手方向に対して平面的に切りかいた略円柱状の本体部 3 0 5 と、 該本体部 3 0 5から先細り状に絞られた先端部 3 0 2 とからなり、 該先端部 3 0 2の先端 面 3 0 3 には一方の側面から他方の側面まで貫通する半円状の溝 3 0 4を刻設し てあり、 ワイヤ Wの圧着時における押圧力を高めるようになつている。 なお、 溝 3 0 4のパターンと してはさまざまなものがあり、 例えば、 図 1 0 ( a ) のよう に二本の溝 3 0 4を平行に刻設したものや、 図 1 0 ( b ) のように溝 3 0 4を碁 盤目状に刻設したものなど、 ワイヤ Wの圧着時における押圧力を高めるようにな つている。 なお、 溝 3 0 4のパターンと してはさまざまなものがあり、 例えば図 1 0 ( a ) のように二本の溝 3 0 4 を平行に刻設したものや、 図 1 0 ( b ) のよ うに溝 3 0 4を碁盤目状に刻設したものなど、 ワイヤ Wの圧着時における押圧力 を高めるために少なく とも一つの溝 3 0 4を備えていれば良い。
そして、 このボンディ ングツール 3 0 1 によりワイヤ Wを圧着させるには、 ま ず、 図 1 1 ( a ) のように、 ボンディ ングツール 3 0 1でもつてワイヤ Wを所定 の接合位置まで案内し、 図 1 1 ( b ) のように所定の接合位置にワイヤ Wを押し 付けたあと、 ボンディ ングツール 3 0 1 でもってワイヤ Wに押圧力を加えながら 、 超音波振動を付加することにより、 図 1 1 ( c ) のようにワイヤ Wを所定の接 合位置に強固に圧着させるようになっている。
また、 このボンディ ングツール 3 0 1 は全体を、 前述した半導電性ジルコニァ 焼結体で形成することが好ま しい。 具体的には、 導電性付与剤と して F e、 C r 、 N i、 C oの酸化物のうち一種以上を含有してなり、 焼結体の破壊靱性値が 5 . 5 MP a m1/2 以上でかつ表面抵抗値が 1 06 ~ 1 09 Ω · c mである部分安 定化ジルコニアセラ ミ ッ クスにより形成してある。
かく して本発明のボンディ ングツール 3 0 1 は、 先端面 3 0 3への溝 3 0 4の 加工時あるいは圧着の繰り返しにおいて溝 3 0 4のエツ ジ部に欠けや割れを生じ ることがなく 、 また、 ワイヤ Wのビル トアップも少ないために、 長期使用が可能 であるとと もに、 静電気が発生したと しても徐々に逃がすことができるため、 大 気摩擦による放電の発生がなく、 導通短絡による取扱い不良事故を防ぐことがで き、 さ らには非磁性であることから磁気を帯びることもない。
その為、 本発明のボンディ ングツール 3 0 1 を MRへッ ドゃ GMRへッ ドを備 えた磁気ディ スク装置の製造工程に用いても、 へッ ドの磁気抵抗素子に悪影響を 及ぼすことなく、 ワイャ Wを所定の接合位置に強固に圧着させることができると と もに、 ワイャ Wの圧着面にはボンディ ングツール 3 0 1 の溝パターンが転写さ れ、 見た目にも美しい仕上げ面とすることができる。
図 1 2 は本発明の基板用保持部材の一例であるスぺーサ 4 0 1 ( 4 0 5 ) を示 す斜視図で、 導電性を有するジルコ二アセラ ミ ッ クスからなる リ ング状体 4 0 2 ( 4 0 6 ) であって、 上下面を磁気ディ スク基板や磁気へッ ド保持用基板との接 触面 4 0 2 a ( 4 0 6 a ) と し、 該接触面 4 0 2 a ( 4 0 6 a ) を平坦度 3 〃 m 以下、 中心線平均粗さ （R a ) 2. 0 m以下の平滑とするとと もに、 平行度を 3 a m以下と してある。 また、 接触面 4 0 2 a ( 4 0 6 a ) における内外のエツ ジにはテ一パ状の面取り部 4 0 2 b ( 4 0 6 b ) を形成してある。 なお、 スぺ一 サ 4 0 1 ( 4 0 5 ) の寸法は使用箇所によつて異なるが、 例えば、 磁気ディ スク 基板を所定の間隔に保持するスぺーサ 4 0 1では、 外径が 6〜 4 0 mm、 内径が 3 ~ 3 0 mm. 厚みが 0. 3〜 6 mmのものを用いることができ、 磁気へッ ド保 持用基板を所定の間隔に保持するスぺーサ 4 0 5では、 外径が 3〜 2 0 m m , 内 径が 3 ~ 1 2 m m、 厚みが 0 . 3 ~ 3 m mのものを用いることができる。 また、 上記面取り部 4 0 2 b ( 4 0 6 b ) の形状はテーパ状に限らず、 曲面状であって も構わない。
次に、 図 1 3 は本発明の基板用保持部材の他の例であるクランプ 4 0 3を示す 斜視図で、 導電性を有するジルコ二アセラ ミ ッ クスからなる円板状体 4 0 4であ つて、 図において上面側を磁気ディ スク基板と当接する接触面 4 0 4 a と し、 該 接触面 4 0 4 aを平坦度 3 u m以下、 中心線平面粗さ （R a ) 2 . 0 u m以下の 平滑面と してある。 また、 上記接触面 4 0 4 aの中央にはハブ （不図示） の先端 が係合する凹部 4 0 4 cを設けてあり、 接触面 4 0 4 aにおける内外のエツ ジに はテーパ伏の面取り部 4 0 4 bを形成してある。 なお、 クラ ンプ 4 0 3の寸法と しては外径が 6 ~ 4 0 m m、 内径が 3〜 3 0 m m、 厚みが 0 . 3〜 3 0 m mのも のを用いることができ、 また、 上記面取り部 4 0 2 b ( 4 0 6 b ) の形状はテ一 パ状に限らず曲面状であつても構わない。
次に、 これらのスぺ一サ 4 0 1 ( 4 0 5 ) やクラ ンプ 4 0 3などの保持部材を 用いた磁気記録装置を図 1 4 に示す。 なお、 従来例と同一部分については同一符 号で示す。
この磁気記録装置は、 回転軸 4 2 3 に固定された金属製のハブ 4 2 4 に、 複数 の磁気ディ スク基板 4 2 5 とスぺ一サ 4 0 1 とを交互に挿入し、 クランプ 4 2 2 で押さえるとと もにネジ 4 3 1 を締めつけて固定したディ スク部 4 2 0 と、 磁気 ヘッ ド 4 2 6を搭載した複数のへッ ドキヤ リァと呼ばれている磁気へッ ド保持用 基板 4 2 7 とスぺ一サ 4 2 8 とを交互に配置し、 その両端をキャ リ アアームと呼 ばれている固定部材 4 2 9で固定したへッ ド部 4 3 0 とからなる。 なお、 デイ ス ク部 4 2 0の磁気ディ スク基板 4 0 5 には、 ガラス基板ゃサファィァ基板の表面 上に磁性膜を備えたものや、 アルミ ナなどのセラ ミ ツ ク基板上にグレース層を形 成し、 該グレース層上に磁性膜を備えたものを使用し、 へッ ド部 4 3 0の磁気へ ッ ド保持用基板 4 2 7や固定部材 4 2 9 はアルミ ニウムにより形成してある。 そして、 回転軸 4 2 3の回転により磁気ディ スク基板 4 2 5を回転させた状態 で、 該磁気ディ スク基板 4 2 5上に磁気へッ ド 4 2 6を非接触の伏態で浮上させ つつ移動させることにより、 各磁気ディ スク基板 4 2 5の所定位置に情報の書き 込みや読み取りを行うようになっている。
かく して本発明によれば、 スぺーサ 4 0 1 ( 4 0 5 ) やクランプ 4 0 3などの 保持部材が高強度、 高靱性を有するジルコ二アセラ ミ ッ クスからなるため、 締め 付け固定時に変形することがなく、 また、 その接触面 4 0 2 a ( 4 0 6 a ) , 4 0 4 aが平坦でかつ平滑であることから、 磁気ディ スク基板 4 2 5及び磁気へッ ド保持用基板 4 2 7を極めて高精度に保持することができる。 しかも、 高速回転 するディ スク部 4 2 0では熱が発生する恐れがあるが、 スぺーサ 4 0 1、 クラン プ 4 0 3、 磁気ディ スク基板 4 2 5はいずれも熱膨張率が小さ く かつ互いの熱膨 張差が小さいことから、 磁気ディ スク基板 4 2 5を高精度のまま保持することが できる。 その上、 へッ ド部 4 3 0のスぺーサ 4 0 5もセラ ミ ッ クスにより形成し てあることから、 磁気へッ ド保持用基板 4 2 7 も高精度に保持することができる ため、 磁気へッ ド 4 2 6の磁気ディ スク基板 4 2 5に対する浮上量を極めて小さ くすることができ、 記録密度を向上させることができる。
また、 スぺ一サ 4 0 1 ( 4 0 5 ) やクラ ンプ 4 0 3などの保持部材を構成する ジルコ二アセラ ミ ッ クスは導電性を有することから、 磁気ディ スク基板 4 2 5や 磁気へッ ド 4 2 6が帯電したと しても静電気を逃がすことができるため、 記録内 容が破壊されることを防ぐことができるとと もに、 ジルコ二アセラ ミ ッ クスはセ ラ ミ ッ クスの中でもボイ ドが少なくかつ高靱性であることから、 内外のエツ ジに 形成する面取り部 4 0 2 b ( 4 0 6 b) , 4 0 4 bの面取り量を少なくできるた め、 磁気ディ スク基板 4 2 5や磁気へッ ド保持用基板 4 2 7との接触面積率を大 き くすることができ、 磁気ディ スク基板 4 2 5や磁気へッ ド保持用基板 4 2 7の 歪みを抑制することができるとともに、 締め付け固定時や衝撃が加わった場合で も磁気ディ スク基板 4 2 5への脱粒や研削屑の落下が殆どないため、 磁気へッ ド
4 2 6と して MRへッ ドゃ GMRへッ ドなど磁気抵抗素子を用いたものを使用し ても、 磁気へッ ド 4 2 6や磁気ディ スク基板 4 2 5上の磁性膜を傷付けることが なく、 信頼性の高い磁気記録装置を提供することができる。
なお、 図 1 4の磁気記録装置においては、 最上部の磁気ディ スク基板 4 2 5が クランプ 4 0 3によって保持された例を示したが、 最上部の磁気ディ スク基板 4 2 5がスぺーサ 4 0 1 を介してクラ ンプ 4 0 3 によって保持されたものでも良く 、 また、 図 1 4 においては、 最下部の磁気ディ スク基板 4 2 5がスぺ一サ 4 0 1 を介してハブ 4 2 4 によって保持された例を示したが、 最下部の磁気ディ スク基 板 4 2 5をハブ 4 2 4 によって直接保持させること もでき、 この場合はハブ 4 2 4を導電性を有するセラ ミ ッ クスにより形成すれば良い。 また、 図 1 4の磁気記 録装置では、 磁気ディ スク基板 4 2 5 を保持するスぺーサ 4 0 1 とクラ ンプ 4 0 3、 及び磁気へッ ド保持用基板 4 2 7を保持するスぺ一サ 4 0 3をそれぞれ導電 性のジルコ二アセラ ミ ッ クスにより形成した例を示したが、 例えば、 磁気ディ ス ク基板 4 2 5を保持するスぺ一サ 4 0 1 やクランプ 4 0 3のみ、 又は磁気へッ ド 保持用基板 4 2 7を保持するスぺ一サ 4 0 3のみを導電性のジルコ二アセラ ミ ッ クスにより形成したものでも構わない。
ところで、 上記スぺ一サ 4 0 1 ( 4 0 5 ) やクラ ンプ 4 0 3などの保持部材は 、 前述した半導電性ジルコニァ焼結体で形成することが好ま しい。 具体的には、 ジルコニァ （Z r 02 ) を主成分と し、 導電性付与剤と して、 F e、 C o、 N i 、 C rの酸化物のうち 1種以上を 1 0 ~ 5 0重量％の範囲で含有したもので、 ジ ルコニアセラ ミ ッ クスの破壊靱性値 （K 1 C) が 5. 0 MP a m1 2 以上でかつ体 積固有抵抗値が 1 09 Ω · c m以下であるものが良い。

Claims

請求の範囲
【請求項 1】 安定化剤を含む Z r 0 2 を 6 0〜 9 0重量％と、 導電性付与 剤として F e、 C o、 N i、 C rの酸化物のうち 1種以上を 1 0〜4 0重量％と からなり、 その体積固有抵抗値が 1 0 6 〜 1 0 9 Ω ♦ c mである半導電性ジルコ ニァ焼結体。
【請求項 2】 体積固有抵抗値が 1 0 5 〜 1 0 9 Ω ♦ c mの半導電性ジルコ ニァ焼結体からなる静電気除去部材。
【請求項 3】 上記半導電性ジルコニァ焼結体が、 安定化剤を含む Z r 0 2 を 6 0 ~ 9 0重量％と、 導電性付与剤として、 F e、 C 0、 N i、 C rの酸化物 のうち 1種以上を 1 0〜4 0重量％とからなる請求項 2記載の静電気除去部材。
【請求項 4】 上記静電気除去部材が挟持具である請求項 2記載の静電気除 去部材。
【請求項 5】 上記静電気除去部材が、 磁気へッ ドの加工や組立工程で、 被 加工物を保持するために用いる治具である請求項 2記載の静電気除去部材。
【請求項 6】 上記静電気除去部材が、 動圧軸受を構成する軸受部材及び/ 又はシャ フ 卜であり、 その表面に動圧発生溝を有する請求項 2記載の静電気除去 部材。
【請求項 7】 上記静電気除去部材が、 先端面にてワイヤを押圧して圧着す るためのワイヤボンディ ングツールである請求項 2記載の静電気除去部材。
【請求項 8】 上記静電気除去部材が、 磁気ディ スク基板や磁気へッ ド保持 用基板を所定の間隔に保持するための基板保持部材である請求項 2記載の静電気 除去部材。
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