JPH02105044A - ディスク外周部検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ハードディスク用のアルミ基盤等の外周部
（外周平面部およびチャンファ部）のキズ、メツキネ良
等の欠陥を検査するディスク外周部検査装置に関するも
のである。

「従来の技術」 コンピュータのハードディスク用のアルミ基盤は、旋盤
による粗加工の後、ラッピング、メツキ、ポリッシング
が順次施されて製造される。このようにして製造された
アルミ基盤は、その表面におけるキズやメツキネ良が検
査されて出荷される。

この表面の検査は、アルミ基盤を回転板にチャッキング
して、アルミ基盤の中心回りに回転させつつ、レーザ光
等のスポット光をアルミ基盤の表面に照射し、その反射
光量または反射角度を測定することにより、表面の微少
なキズやメツキネ良等を検出していた。

従来、上記のような検査を行う検査装置にあっては、表
面の微少なキズやメツキネ良を正確に検出するために、
スポット径を２５０〜５００μ次程度にごく小さくする
ことにより、高い分解能を得ていた。

ところで、上記検査装置にあっては、回転板へのアルミ
基盤のヂャッキング誤差や、回転板の回転ブレや、アル
ミ基盤自体のうねり（平坦度の許容値内のうねり）等の
ため、アルミ基盤の外周部に回転ブレが生じる。したが
って、この回転ブレの影響が、装置が高感度であるがゆ
えに、非常に大きく出てしまい、アルミ基盤の外周部に
おいてはキズやメツキネ良との判別が困難である。

また、第７図に示すように、アルミｉ盤（ディスク）ｌ
には、その外周部に上下平面に対して傾斜するチャンフ
ァ部２が形成されている。このチャンファ部２は、加工
技術上、上下平面との境近傍に面グレが生じてしまい、
上記回転ブレとも相まって、この部分のキズやメツキネ
良の判別が困難である。

このような理由のため、従来、アルミ基盤ｌの外周部、
すなわち、上記チャンファ部２およびこのチャンファ部
２近傍の上下平面部の検査は、検査装置による検査後、
改めて作業者による目視検査を行う必要があった。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、近年、ハードディスク用のアルミ基盤１
の需要が非常に多くなり、上記目視による検査では、コ
スト的に問題があるうえ、作業音に大きな負担がかかる
と共に、検査ミスが生じ易い。

「発明の目的」 この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アル
ミ基盤（ディスク）の外周部のキズ、メツキネ良等の欠
陥の検査を自動的にかつ確実に行うことができるディス
ク外周部検査装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明のディスク外周部検査装置は、ディスクの外周
部にスポット径が２〜５ｘｍのスポット光を照射する照
射部と、ディスクと照射部のいずれか一方をディスクの
中心回りに回転させろ回転装置と、スポット光の反射光
量を電気信号に変換する変換部と、この電気信号を時間
で微分する信号微分装置と、微分された上記電気信号に
現出するピークに基づいてディスクの外周部の欠陥の判
定を行う判定部とを具備してなり、上記照射部から照射
されるスポット光のディスクの中心軸と直交ｌる平面に
対する照射角を６０〜９０°に設定するのがより望まし
いものである。

「作用　」 この発明のディスク外周部検査装置にあっては、照射部
からディスクの外周部に照射されるスポット径が２〜５
ｘｘのスポット光の反射光量を変換部により反射光量に
比例した電気信号に変換し、この電気信号を信号微分装
置により時間で微分するようにしたもので、この微分さ
れた信号には欠陥に対応するピークが現れ、このピーク
に基づいて判定部によりディスク外周部の欠陥の大きさ
および位置を検査する。

「実施例」 以下この発明のディスク外周部検査装置の一実施例を第
１図ないし第４図を参照して説明する。

第１図はディスク外周部検査装置のブロック図を示すも
のであり、この図において符号１０はスポット光を照射
する照射部を示す。この照射部ＩＯは多数の光ファイバ
を束ねた光フアイバセンサであり、光ファイバの径、束
ねる数を変えることによりスポット光の径を２〜５１１
ｊ＋に変えることができるようになっている。

この照射部！０はアルミ基盤１の中心軸と直交する平面
に対して６０〜９０°の範囲で傾斜自在にかつアルミ基
盤ｌ上を半径方向に移動自在になっており、これにより
照射部ｌＯの先端から照射されるスポット光のアルミ基
盤ｌの中心軸と直交する平面に対する傾斜角が６０〜９
０°の範囲で変更自在にかつスポット光がアルミ基盤ｌ
上を半径方向に移動するようになっている。

上記照射部１０の下方には回転装置１２が設けられてお
り、この回転装置１２の回転板１２ａによりアルミ基盤
１がチャッキングされその中心回りに一定速度で回転（
回転速度：５００〜２０００ｒｐｍ）されるようになっ
ている。

また、上記照射部１１には光ファイバ１３を介して変換
部１４が接続されている。この変換部１４は、上記スポ
ット光の光源を有しており、この光源から上記照射部ｌ
Ｏを介して照射されたスポット光の反射光量を受光して
反射光量に比例したアナログ電気信号に変換するように
なっている。

この変換部１４には上記アナログ電気信号を時間で微分
する信号微分装置１５が接続されている。

この信号微分装置１５には、微分されたアナログ電気信
号に現出するピークに基づいてアルミ外周部の欠陥の大
きさおよび位置の判定を行う判定部１６が接続されてい
る。そして、この判定は、判定部Ｉ６に、これに接続さ
れたホストコンピュータ１７からパラメータで設定した
一定のしきい値を人力し、このしきい値と上記ピークと
を比較し、ピークがしきい値より小であれば良、大であ
れば不良とする良否信号がホストコンピュータ１７に人
力されることにより行うようになっている。

また、上記ホストコンピュータ１７では上記ピークに基
づいて欠陥の大きさや位置が計算され、モニタ１７ａに
欠陥マツプ等を表示するこ−とができるようになってい
る。

さらに、上記ホストコンピュータ１７にはディスクハン
ドリング装置コントローラ！８が接続され、このディス
クハンドリング装置コントローラ１８には上記回転装置
１２が接続されている。

そして、ホストコンピュータ＋７からディスクハンドリ
ング装置コントローラ１８に回転装置１２の回転板１２
ａを回転させる指令信号が入力され、ディスクハンドリ
ング装置コントローラ１８から回転装置１２に回転板１
２ａの回転を制御する制御信号が入力され、さらに、こ
の回転装置■２からディスクハンドリング装置コントロ
ーラ１８を介してホストコンピュータ１７に回転板１２
ａの回転動作の動作チエツク信号が人力されるようにな
っている。

次に、上記構成のディスク外周部検査装置によりアルミ
基盤ｌの外周部の検査を行う方法を説明する。

回転装置１２によりアルミ基盤１を回転させつつアルミ
基盤ｌのチャンファ部２近傍の上面（検査面）に照射部
！０からスポット光（スポット径２〜５ｍｍの範囲のあ
る一定の値）を照射角８０〜９０°の範囲のある一定の
値で照射する。

そして、スポット光の反射光量を変換部１４により反射
光量に比例したアナログ電気信号に変換する。このアナ
ログ電気信号自体には、第２図に示すように、アルミ基
盤ｌのチャッキング誤差や、回転板の回転ブレや、アル
ミ基盤ｌ自体のうねり等に起因する回転ブレを含んだ緩
やかなうねりが観測される。一方、欠陥からの信号は、
この緩やかなうねりに比べると急激な変化である。した
がって、アナログ電気信号の単位時間当たりの変化量（
微分量）を比較する、すなわちアナログ電気信号を信号
微分装置１５により時間で微分あるいは２回微分すると
、第３図および第４図に示すように、この信号に大きな
ピークが現れる。このピークは欠陥を示すものであり、
このピークの大きさ、ピークの現出時刻により欠陥の大
きさ、位置が判る。

そして、この微分された信号は判定部１６に入力されて
欠陥の良否判定がなされ、その結果がホストコンピュー
タ１７に入力されモニタ１７ａに表示される。

さらに、上記照射部ＩＯをアルミ基盤ｌの半径方向外方
に向けて一定のピッチで移動させて上記と同様の検査を
アルミ基盤ｌの上面とチャンファ部２との境まで行う。

次いで、照射部ｌＯのスポット光が移動してきて上記境
まで達した後、照射部ｌＯを傾けてスポット光の照射角
を６０〜７０°または８５〜９０゜の範囲のある一定の
値に設定して、チャンファ部２にスポット光を照射する
。このスポット光の反射光量に比例したアナログ電気信
号体には、上記回転ブレに加えてチャンファ部２の面ブ
レを含んだ緩やかなうねりが観測される。そして、上記
と同様の処理をこのアナログ電気信号に施すことにより
、この部分の欠陥を検査する。なお、チャンファ部２に
照射するスポット光の照射角を８５゜〜９０°に設定す
れば、この照射角が上記チャンファ部２近傍の上面への
照射角度の範囲内に存在するので、上面からチャンファ
部２にスポット光を移動させる際に、スポット光の照射
角を変更する手間を省くことができる。

上記ディスク外周部検査装置によれば、アルミ基盤１の
外周部に照射するスポット光のスポット径を２〜５■に
設定し、このスポット光の反射光量に比例したアナログ
電気信号を時間で微分するようにしたので、この微分さ
れた信号には欠陥に対応するピークが現れ、欠陥の信号
を強調することができる。したがって、回転ブレやチャ
ンファ部２の面ダレによる影響を受けることなく欠陥の
検査を自動的にかつ確実に行うことができる。

「実験例」 次に、実験例を挙げてこの発明の効果をより明確にする
。

アルミ基盤Ｉのチャンファ部近傍の平面部にスポット径
約３１肩のスポット光を照射角を３５°から９０°の間
で５°間隔おきに変えて照射した。

これらスポット光の反射光量に比例したアナログ電気信
号、このアナログ電気信号を時間で１回微分、および２
回微分した信号を第５図（ａ）〜（ｄ）に示す。

これらの図から明らかなように、照射角が８０〜９０°
のアナログ電気信号を２回微分した信号に、欠陥に対応
する大きなピークが現れているのが判る。

また、アルミ基盤のチャンファ部に」二足と同様にして
スポット光を照射した。これらスポット光の反射光量に
比例したアナログ電気信号、このアナログ電気信号を時
間で１回微分、および２回微分した信号を第６図（ａ）
〜（ｄ）に示す。

これらの図から明かなように、照射角が６０゜〜７０°
および８５°〜９０°のアナログ電気信号を２回微分し
た信号に、欠陥に対応する大きなピークが現れているの
が判る。

これらの結果のまとめとして、スポット光の！Ｉ、＜（
射角度別の Ｓ／Ｎ　比　（欠陥部信号高さ／正常部信号高さ）を次
表に示す。

上表からも明らかなように、平面部の欠陥については照
射角を８０〜９０°、チャンファ部の欠陥については照
射角を６０〜７０°または８５〜９０°に設定すればよ
いことが判る。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明のディスク外周部検査装
置によれば、照射部からディスクの外周部に照射するス
ポット光のスポット径を２〜５＋、ｗに設定し、このス
ポット光の反射光量を変換部により反射光量に比例した
電気信号に変換し、この電気信号を信号微分装置により
時間で微分するようにしたので、この微分された信号に
は欠陥に対応するピークが現れ、欠陥の信号を強調する
ことができる。したがって、回転装置やディスクのうね
り等に起因する回転ブレやチャンファ部の面ダレによる
影響を受けることなく欠陥の検査を自動的にかつ確実に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもので
あり、第１図はディスク外周部検査装置のブロック図、
第２図はスポット光の反射光量に比例した電気信号を示
すグラフ、第３図は第２図に示す信号を１回微分したグ
ラフ、第４図は第２図に示す信号を２回微分したグラフ
、第５図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれアルミ基盤の平面部
におけるスポット先の照射角変則検出性能を示すグラフ
、第６図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれアルミ基盤のチャン
ファ部におけるスポット光の照射１−Ｑ度別検出性能を
示すグラフ、第７図はアルミ基盤のチャンファ部を示す
断面図である。 ｌ・・・・アルミ基盤（ディスク）、１０・・・・・・
照射部、１２・・・・回転装置、１４・・・・・変換部
、１５・・・信号微分装置、１６・・・・・・判定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクの外周部にスポット径が２〜５ｍｍのス
   ポット光を照射する照射部と、上記ディスクと上記照射
   部のいずれか一方を上記ディスクの中心回りに回転させ
   る回転装置と、上記スポット光の反射光量を電気信号に
   変換する変換部と、この電気信号を時間で微分する信号
   微分装置と、微分された上記電気信号に現出するピーク
   に基づいて上記ディスクの外周部の欠陥の判定を行う判
   定部とを具備してなることを特徴とするディスク外周部
   検査装置。
2. （２）照射部から照射されるスポット光のディスクの中
   心軸と直交する平面に対する照射角を６０〜９０°に設
   定したことを特徴とする請求項１に記載のディスク外周
   部検査装置。