CN101005924A - 磁盘基底以及磁盘的制造方法 - Google Patents

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    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

Abstract

当使用抛光载体抛光玻璃基底时，本发明提供：一种制造磁盘基底的方法，无论抛光载体的形状、材料和硬度如何，都可应用该方法，并且该方法能够防止在玻璃基底的外端面上出现划痕；一种通过这种方法获得的磁盘玻璃基底，其具有卓越的特性；一种制造磁盘的方法，其特征在于，在这种磁盘玻璃基底上形成磁记录层；以及一种磁盘。当玻璃基底的玻璃包含碱金属时，本发明能够防止出现突起，所述突起可以由钠离子和锂离子在磁性膜、保护膜等上移动引起。当玻璃基底由抛光载体保持并被抛光时，使用抛光载体进行抛光，该抛光载体的内表面能够与玻璃基底的外端面接触并且涂敷有树脂。

Description

磁盘基底以及磁盘的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§111(a)申请，其根据35U.S.C§119(e)要求根据35U.S.C.§111(b)于2004年9月3日申请的临时申请No.60/606，886的优先权。
技术领域
本发明涉及一种磁盘基底以及磁盘的制造方法。
背景技术
磁盘装置作为用于计算机的外部存储装置由于它们优越的成本性能比已经有了显著的进步，并且期望更大的改进。过去使用铝型基底作为安装到磁盘装置上的磁盘的基底，但是诸如化学淬火玻璃和结晶玻璃这样玻璃基底逐渐获得了广泛的应用，这是由于它们具有较高的抗冲击性并且易于平坦化。换句话说，铝型基底可以易于提供一种具有卓越磁特性的磁盘，但是存在缺乏平坦性的问题，这是由于它在机械过程例如抛光中会进行塑性形变。相反，玻璃基底可以易于变平坦，由于它具有较高的表面硬度并且不会进行上述的塑性形变。
为了抛光玻璃基底的表面，惯例是将玻璃基底固定到抛光载体的多个圆形保持孔中，抛光载体围绕其外圆周具有驱动齿轮，该齿轮与抛光机械的齿啮合。通常在抛光机械的上板和下板相对旋转时进行抛光，同时玻璃基底被夹在一对抛光机械板(上板和下板)之间。通过堆叠预定数量的预浸料坯并且对其进行集中加热和模压来获得这些抛光载体，预浸料坯是通过例如使用环氧树脂浸渍玻璃纺织纤维并且将该纺织纤维干燥来制造。如上所述，抛光载体通常由纤维加强树脂制成以便获得高硬度。然而，当使用这种抛光载体抛光玻璃基底时，由于玻璃基底的外端面(即外缘侧表面)和抛光载体圆形保持孔内缘表面之间的接触而导致出现划痕。
目前已经指出关于玻璃基底外端面的划痕的以下问题。
换句话说，当从由聚碳酸酯等制成的容器取出或放入玻璃基底时，玻璃基底的外端面上的划痕通过与容器的内缘表面的接触而引起颗粒。从外端面所产生的颗粒粘着到玻璃基底的表面或磁盘上，以至于出现所谓的“热粗糙度”。
因此，已经进行了各种研究来解决这种问题。例如，可以由硬度为小于等于100的材料制成抛光载体的内侧(日本未审专利公开(Kokai)No.2000-288922)。抛光载体可以具有凹槽形状(日本未审专利公开(Kokai)No.2000-288921)。抛光载体的直径可以比玻璃基底的直径大0.4到2.0mm(日本未审专利公开(Kokai)No.2000-84834)。抛光载体保持孔的半径R和玻璃基底的半径r之间的比(R/r)设定为大于等于1.030等等(日本未审专利公开(Kokai)No.2002-326156)。
而且也指出了关于玻璃基底外端面的划痕的以下问题。
在用作磁盘基底的玻璃基底之中，化学淬火玻璃包含作为主要碱金属的钠并且结晶玻璃包含锂。由于这些金属离子的离子半径较小，所以这些离子易于移动，尤其在高温下。尽管还没有足够地解释清楚这种机制，但是已经移动到磁盘表面的钠离子和锂离子与周围材料反应，形成各种化合物例如氢氧化物和碳酸盐，并且还在磁盘的表面上形成突起，而且有可能向浮动磁头撞击以引起磁头划道。当这些离子腐蚀磁性膜时，它们引起磁性膜特性的恶化，引起在记录/再现期间的错误并且也可以引起磁头划道。而且，当这些碱金属离子粘着到磁头时，有可能腐蚀磁头装置本身并且有可能引起磁头划道。
可能由于这些钠离子和锂离子所导致的突起多数存在于磁盘内和外缘端面上，特别是在外端面的划痕上。也就是说，已经清楚，在玻璃基底外端面上的划痕可能会恶化磁盘装置的可靠性。
为了解决该问题，已经公开了一种方法，其实施碱金属离子不溶解处理和用于减少在玻璃基底外端面上的碱金属含量的处理中的至少一种，并且在不溶解处理或减少处理之后抛光玻璃基底的主表面(日本未审专利公开(Kokai)No.2001-23155)。
发明内容
本发明的发明人已经发现，在上述第一到第四专利文献中所公开的抛光载体在减少玻璃基底外端面上的划痕方面和在减少由于与容器内缘表面接触而引起的颗粒方面上提供了一些效果，但是这些抛光载体没有提供这样的划痕，所述划痕中能够完全消除由于上述钠离子和锂离子移动而引起的突起。
这些抛光载体限定了载体的形状、材料和硬度，由于在重复使用期间的磨损而导致变得不能使用并且不利于抛光成本的降低。
由第五专利文献’155所公开的方法首先在玻璃基底的外端面上实施不溶解处理或者用于减少碱金属含量的处理，然后进行抛光。因此，可以发现，在抛光期间，由于在玻璃基底的外端面和抛光载体的圆形保持孔的内缘表面之间的接触，引起划痕的扩大，并且划痕的数目没有减少到能够完全消除由于上述钠离子和锂离子所引起的突起的划痕数目。
当使用抛光载体抛光玻璃基底时，本发明提供一种磁盘基底的制造方法，无论抛光载体的形状、材料和硬度如何都可应用该方法，并且该方法能够防止在玻璃基底的外端面上出现划痕，而且也防止可能由钠离子和锂离子的移动引起的突起，本发明还提供通过这种方法获得的磁盘玻璃基底，其具有卓越的特性，提供一种磁盘的制造方法，其特征在于在这种磁盘玻璃基底上形成磁记录层，以及一种磁盘。
为了解决上述问题，本发明提供以下发明。
(1)一种制造磁盘基底的方法，其中通过由抛光载体保持玻璃基底以抛光该玻璃基底，其特征在于，使用抛光载体执行抛光，其中能够与所述玻璃基底的外端面接触的内表面被涂敷有树脂。
(2)如(1)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂是热塑或热固树脂。
(3)如(2)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述热塑树脂是聚酯、聚酰胺、聚烯烃、ABS或聚苯乙烯树脂。
(4)如(2)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述热固树脂是环氧树脂、酚树脂、不饱和聚酯或聚酰亚胺树脂。
(5)如(1)到(4)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂不是纤维加强的。
(6)如(1)到(5)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂涂层的厚度是10μm到1mm。
(7)如(1)到(6)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述抛光载体由纤维加强型树脂制成。
(8)如(1)到(7)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述玻璃基底的玻璃是包含碱金属的玻璃。
(9)如(8)所述的制造磁盘基底的方法，其中所述碱金属是锂。
(10)一种制造磁盘的方法，其特征在于，在根据(1)到(9)中任一项所述的磁盘基底上形成磁记录层。
(11)一种由纤维加强型树脂形成的玻璃基底的抛光载体，其特征在于，所述抛光载体的能够与玻璃基底的外端面接触的内表面被涂敷有树脂。
(12)一种磁盘基底，其使用根据(1)到(10)中任一项所述的制造磁盘基底的方法来制成，其中当通过具有120X放大倍率的光学显微镜观察外端面的整个圆周时，观察到外端面的划痕总数不多于100。
当使用抛光载体抛光玻璃基底时，本发明提供：一种磁盘基底的制造方法，该方法能够防止在玻璃基底的外端面上出现划痕；一种通过这种方法获得的磁盘玻璃基底，其具有卓越的特性；一种磁盘的制造方法，其特征在于在这种磁盘玻璃基底上形成磁记录层；以及一种磁盘。
具体实施方式
在根据本发明的磁盘基底的制造方法中，使用抛光载体执行抛光，其中当保持玻璃基底以及通过抛光载体对其进行抛光时，抛光载体中的内表面可以与玻璃基底的外端面接触并被涂敷树脂。
通常所使用的用于磁盘基底的无定形、化学淬火或者结晶玻璃可以用作本发明的玻璃基底。玻璃的实例如碱石灰、铝硅酸盐、锂硅酸盐、锂铝硅酸盐、硼铝硅酸盐等等。在高温下与熔盐接触以引起玻璃中的碱离子与熔盐中的不同类碱离子进行离子交换并且由压力来淬火的玻璃适于作为化学淬火玻璃。结晶玻璃的实例是那些在受控条件下通过重新加热玻璃并且沉淀和生长大量微晶体所获得的玻璃。具体实例为Al2O3-SiO2-Li2O型、B2O3-Al2O3-SiO2-Li2O型等等。本发明能够防止玻璃基底的外端面出现划痕并且在磁性膜上出现突起等等，这可能会在玻璃基底的玻璃包含碱金属时导致钠离子和锂离子的移动。这种玻璃基底的厚度通常从大约0.1到大约2mm的范围内选出。
本发明的抛光可以包括磨光和抛光，只要它们可以通过使用抛光载体来执行。磨光定义为用于抛光的预加工。在无定形和化学淬火玻璃的情况下，通过使用在水等中散布自由的磨光剂所制备的抛光浆来磨光玻璃基底和板的表面，而执行磨光。在抛光的情况下，抛光浆用于所有无定形、化学淬火和结晶玻璃。磨光剂的实例有氧化铈、氧化锆、二氧化硅等等，但是氧化铈在抛光的速度方面较适合。
这些抛光操作可以以本发明的惯用方式执行，但是必需的是使用抛光载体执行抛光，其中能够与玻璃基底的外端面接触的内表面用树脂涂敷。用于树脂涂敷的树脂是热塑树脂，例如聚酯、聚酰胺、聚烯烃、ABS或聚苯乙烯树脂，或者热固树脂，例如环氧树脂、酚树脂、不饱和聚酯或聚酰亚胺树脂，但是环氧树脂最合适。优选，这些树脂不是纤维加强的。树脂涂层的厚度在大约10μm到大约1mm的范围内。
另一方面，在本发明中涂敷树脂的抛光载体本身，通常由纤维加强型树脂制成。在纤维加强型树脂中的树脂的实例包括热塑树脂，例如聚酯、聚酰胺、聚烯烃、ABS或聚苯乙烯树脂，或者热固树脂，例如环氧树脂、酚树脂、不饱和聚酯或聚酰亚胺树脂，但是该树脂不需与树脂涂层中的树脂相同。在纤维加强型树脂中的树脂通常为玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维。
本发明还提供一种由纤维加强型树脂制成的玻璃基底的抛光载体和一种玻璃基底的抛光载体，其内表面可以与玻璃基底的端面接触并且涂敷有树脂(优选为未纤维加强的树脂)。
对所得的磁盘基底抛光。(当抛光是磨光时，分别斜切面对内径孔的内缘侧上的端面和外缘侧上的端面，将所得的内缘侧端面和外缘侧端面抛光成镜面表面，并且对玻璃基底的主表面进行抛光)。因此，以惯用的方式对磁盘基底清洗并且干燥，并且将其用于制造磁盘。例如，首先，如果需要，将用于形成沿磁头移动方向的纹理槽的纹理化工艺施加到基底。接下来，通过溅射在该基底上形成由Cr合金制成的基膜。例如，在该基膜上形成由Co基合金所制成的磁记录层，厚度为大约10到100nm。优选进一步在该磁记录层上形成碳保护膜等以提高抗腐性、防滑性等。例如，通过CVD，通过溅射或者类金刚石碳在碳上形成厚度大约1到大约50nm的氢化碳膜。使用溶剂将全氟聚醚或者通过酯化或酰胺化前者的末端所获得的产物稀释，并且通过喷雾、浸渍、旋涂等将其作为膜厚大约为0.5到5nm的润滑剂层施加到该碳保护膜的表面，从而可以进一步提高耐久力、可靠性等。
通过本发明的方法所获得的磁性玻璃基底在外端面上的划痕数目少，并且当使用这种玻璃基底制造磁盘时，可以防止可能由钠离子和锂离子移动引起的在磁性薄膜和保护膜上出现的突起。
尽管将参考本发明的实例详细解释本发明，但是本发明不限于这些实例，除非本发明超出其主旨。
I.在实例和比较实例中，在玻璃基底的端面上出现划痕通过将光学显微镜的放大倍率设置为120X并且通过该光学显微镜观察该外端面的整个外缘来确定。
II.  在磁盘的表面上出现突起通过以下方式来确认。
(1)  将玻璃基底放入磁盘制造工艺中并获得磁盘。
(2)  将磁盘放置在磁盘驱动装置的内部，并且留置在85℃恒温和90％恒定湿度的条件下。
(3)  在留置240小时之后，从磁盘驱动装置中取出磁盘。
(4)  检查所取出的每个磁盘的外缘部分并且在卤光下目测。当在卤光下用眼观察时，在磁盘表面上所出现的凸起的外缘部分表现出轻微不透明。出现的轻微不透明的程度用以下五个级别来判断；
级别0：没有不透明的部分。
级别1：每个表面上两个沿圆周方向上的小于等于5mm的轻微不透明部分。
级别1.5：每个表面上三到四个沿圆周方向上的小于等于5mm的轻微不透明部分。
级别2：每个表面上五到十个沿圆周方向上的小于等于5mm的轻微不透明部分。
级别3：每个表面上十一个以上沿圆周方向上的小于等于5mm的轻微不透明部分，或者沿圆周方向上的大于5mm的轻微不透明部分在整个圆周的小于1/3处出现。
级别4：沿圆周方向上的大于5mm的轻微不透明部分在整个圆周的大于1/3且小于4/5处出现。
级别5：沿圆周方向上的大于5mm的轻微不透明部分在整个圆周的大于4/5处出现。
实例1：
使用抛光载体抛光2.5英寸的锂硅酸盐型结晶玻璃基底(材料：玻璃纤维加强型环氧树脂)，其中该抛光载体的内表面涂敷有树脂。树脂涂层(没有加强纤维的)由环氧树脂(Konishi粘结剂E：两个组分的混合的化学反应型环氧树脂粘合剂)形成50μm的厚度。在抛光情况下，施加氧化铈抛光浆(10质量％浓度)并且以35rpm的镀敷旋转率和70g/cm2的处理压力(大约6,864Pa)执行抛光40分钟。在对玻璃基底进行清洗和干燥之后，观察在获得的玻璃基底的外端面上出现的划痕。结果为，划痕的数目是17。
接下来，使用金刚石浆和无纺纤维对获得的基底进行纹理化处理，并且将其安装到溅射装置上。通过溅射在基底的两个表面上形成铬合金的基膜和钴合金的磁性膜。在通过溅射在两个表面上形成类金刚石的碳膜之后，进一步对作为润滑剂的“Fonblin Z Tetraol”(Solvay Solexis Co.的产品)进行涂敷以形成磁盘。所形成的膜的整个厚度是90nm并且通过CVD所形成的膜厚度是10nm。
该磁盘是级别0，并且在磁盘的表面上没有观察到突起。
比较实例1：
以与实例1相同的方式制成玻璃基底和磁盘，除了使用具有凹痕的抛光载体，该凹痕能够与该玻璃基底接触。当观察到在获得的玻璃基底的外端面上出现划痕时，划痕的数目是198。获得的磁盘具有2到3的级别，并且在磁盘的表面上观察到突起。
比较实例2：
以与实例1相同的方式制成玻璃基底和磁盘，除了使用一种抛光载体，在该抛光载体中内表面不是涂敷树脂的。当观察到在获得的玻璃基底的外端面上出现的划痕时，划痕的数目是376。获得的磁盘具有4到5的级别，并且在磁盘的表面上观察到突起。
工业应用性
当使用抛光载体抛光玻璃基底时，本发明提供：一种磁盘基底的制造方法，无论抛光载体的形状、材料和硬度如何，都可应用该方法，并且该方法能够防止在玻璃基底的外端面上出现划痕；一种通过这种方法获得的磁盘玻璃基底，其具有卓越的特性；一种磁盘的制造方法，其特征在于在这种磁盘玻璃基底上形成磁记录层；以及一种磁盘。

Claims (12)

1.一种制造磁盘基底的方法，其中通过由抛光载体保持玻璃基底以抛光该玻璃基底，其特征在于，使用抛光载体执行抛光，其中能够与所述玻璃基底的外端面接触的内表面被涂敷有树脂。
2.如权利要求1所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂是热塑或热固树脂。
3.如权利要求2所述的制造磁盘基底的方法，其中所述热塑树脂是聚酯、聚酰胺、聚烯烃、ABS或聚苯乙烯树脂。
4.如权利要求2所述的制造磁盘基底的方法，其中所述热固树脂是环氧树脂、酚树脂、不饱和聚酯或聚酰亚胺树脂。
5.如权利要求1到4中任一项所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂不是纤维加强的。
6.如权利要求1到4中任一项所述的制造磁盘基底的方法，其中所述树脂涂层的厚度是10μm到1mm。
7.如权利要求1所述的制造磁盘基底的方法，其中所述抛光载体由纤维加强型树脂制成。
8.如权利要求1到4中任一项所述的制造磁盘基底的方法，其中所述玻璃基底的玻璃是包含碱金属的玻璃。
9.如权利要求8所述的制造磁盘基底的方法，所述碱金属是锂。
10.一种制造磁盘的方法，其特征在于，在根据权利要求1到4中任一项所述的磁盘基底上形成磁记录层。
11.一种由纤维加强型树脂形成的玻璃基底的抛光载体，其特征在于，所述抛光载体的能够与玻璃基底的外端面接触的内表面被涂敷有树脂。
12.一种磁盘基底，其通过使用根据权利要求1到4中任一项所述的制造磁盘基底的方法来制成，其中当通过具有120X放大倍率的光学显微镜观察外端面的整个圆周时，观察到所述外端面的划痕总数不多于100。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070725