CN101010737A - 磁盘基底以及磁盘的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁盘基底的制造方法，它能够只用一个抛光步骤来控制表面粗糙度并能减少表面缺陷，以及提供一种磁盘的制造方法。当玻璃基底被抛光时，该玻璃基底用含磨料的研磨浆来抛光。接着，该玻璃基底用不含磨料的水性清洗液来作进一步的抛光，使得该玻璃基底的表面粗糙度Ra为4到8埃。

Description

磁盘基底以及磁盘的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请是根据35 U.S.C.§111(a)提交的申请，根据35 U.S.C.§119(e)，要求获得根据35 U.S.C§111(b)于2004年9月7日提交的临时申请60/607，305的申请日期权益。
技术领域
本发明涉及到一种磁盘基底和一种磁盘的制造方法。
背景技术
作为计算机的外部存储器件，磁盘器件已经取得了非凡的进步，这是由于其优秀的性价比，而且预期会有进一步的发展。在过去，使用铝类型的基底作为安置在磁盘器件中的磁盘的基底，但是，由化学钢化玻璃和晶化玻璃等材料构成的玻璃基底渐渐地获得了更广泛的应用，因为它具有高的抗冲击性和平坦性。换言之，铝类型的基底能容易地制成具有优秀磁特性的磁盘，但也包含了平坦性的问题，因为在抛光等机械处理中，它能发生塑性形变。相反，玻璃基底可以非常平坦，因为它具有高的表面硬度，不会产生上述的塑性形变。
在过去，控制这些玻璃基底的表面粗糙度以便减少磁盘读写性能的变化是一个问题。已经进行了各种研究来解决这个问题。例如，已经提出了在抛光然后进行化学钢化处理之后用氢氟酸等进行表面处理的方法(日本未审专利公开(Kokai)No.2003-36522)、使用一种包含至少60％质量百分比的氧化铈的抛光材料并在抛光之后进行化学钢化处理的方法(日本未审专利公开(Kokai) No.2001-167430)、以及在玻璃基底上形成一层具有特殊表面粗糙度的导电薄膜的方法(日本未审专利公开(Kokai)No.2003-217111)。
发明内容
本发明提供一种磁盘基底的制造方法和一种能够只使用一个抛光步骤来控制表面粗糙度并能减少表面缺陷的磁盘制造方法。
本发明提供下面的发明来解决上面所描述的问题。
(1)一种通过抛光玻璃基底的磁盘基底制造方法，其特征在于，所述玻璃基底用含有磨料的抛光研磨浆来抛光，并用不含磨料的水性清洗液作进一步的抛光，使得所述玻璃基底的表面粗糙度Ra为4到8埃。
(2)如(1)中所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述表面粗糙度Ra为4.5到7.5埃。
(3)如(1)中所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述含磨料的抛光研磨浆含有氧化铈。
(4)如(2)中所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述含磨料的水性研磨浆含有氧化铈。
(5)如(1)到(4)中的任何一款所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述不含磨料的水性清洗液为水。
(6)如(1)到(4)中的任何一款所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述不含磨料的水性清洗液含有一种表面活性剂。
(7)如(1)到(4)中的任何一款所述的磁盘基底的制造方法，其中，用所述不含磨料的水性清洗液进行的抛光在5到50rpm的盘片转速和5到50g/cm2(约490到约4903Pa)的处理压强下进行。
(8)如(7)中所述的磁盘基底的制造方法，其中，用所述不含磨料的水性清洗液进行的抛光的时间为0.5到10分钟。
(9)一种磁盘的制造方法，其特征在于，磁记录层在(1)到(8)中的任何一款所述的磁盘基底上形成。
(10)一种用于磁盘的磁盘基底，用(1)到(8)中的任何一款所述的制造方法来制造。
本发明只通过抛光步骤就能够控制磁盘基底的表面粗糙度，并能减少表面缺陷。所以，本发明能够简化制造过程，并能提高生产率。此外，本发明能够提高磁盘的产量和可靠性。
实施本发明的最佳模式
当用根据本发明所述的磁盘基底制造方法抛光玻璃基底的表面时，该玻璃基底用含有磨料的抛光溶液来抛光，然后进一步用不含磨料的水性清洗液抛光，使得所述玻璃基底的表面粗糙度Ra为4到8埃。
在本发明中，通常用于磁盘基底的非晶玻璃、化学钢化玻璃或晶化玻璃可用作玻璃基底。这种玻璃的例子有，钠钙玻璃、铝矽酸盐、硅酸锂、锂铝矽酸盐、铝硼硅酸盐等等。作为化学钢化玻璃，将玻璃在高温下与熔盐接触以便使得玻璃中的碱金属离子与熔盐中的不同种类的碱金属离子发生离子交换，并通过压应力进行钢化就可以了。晶化玻璃的例子包括那些通过在受控条件下再加热玻璃并沉淀和生长大量微晶而得到的玻璃。具体的例子为Al2O3-SiO2-Li2O类型、B2O3-Al2O3-SiO2-Li2O类型等等。这种玻璃基底的厚度通常在约0.1到约2mm的范围内。
本发明中玻璃基底表面的抛光通过用一个抛光载体用盘片摩擦玻璃基底的表面来进行。首先，所述玻璃基底用通过将磨料散入水中之类形成的抛光研磨浆来抛光。所述抛光通常在10到50rpm的盘片转速以及在50到100g/cm2(约4903到约9806Pa)的处理压强下进行20到50分钟直到玻璃基底的表面粗糙度Ra一般达到10埃或更小，最好接近8埃。磨料的例子通常有氧化铈、氧化锆、二氧化硅等，但从抛光速度方面看氧化铈是合适的。
在本发明中，采用不含磨料的水性清洗液进一步进行抛光，使得玻璃基底的表面粗糙度Ra为4到8埃。在这种情形中，优选通过从含有磨料的抛光研磨浆切换到不含磨料的水性清洗液来连续地进行抛光。用这种不含磨料的水性清洗液进行的抛光适合在5到50rpm的盘片转速和10到30g/cm2(约980到约2942Pa)的处理压强下进行。1到10分钟的抛光时间是合适的。
不含磨料的水性清洗液的例子有，水、含表面活性剂的水等等。所述表面活性剂可以是阳离子型的，如，烷基吡啶盐(alkyl pyridinium salt)、烷基三甲铵盐(alkyl trimethylammonium salt)等，也可以是阴离子型的，如，烷基苯磺酸酯类(alkyl benzenesulfonates)、肥皂等，还可以是非离子型的，如，烷基聚氧乙烯醚脂肪酸(alkyl polyoxyethylene ether aliphatic acid)、多羟基醇酯(polyhydric alcohol ester)。通过用水性清洗液抛光，当玻璃基底的表面粗糙度Ra达到4到8埃，优选为4.5到7.5埃，更优选为5到7埃时停止抛光。
本发明中所用的抛光载体应该是这样一个载体，其内表面能够和所述玻璃基底的外端面接触，并涂有一层树脂，因为树脂能减少所述玻璃基底外端面划痕的发生。
用于树脂涂层的树脂是一种热可塑性树脂，如聚酯、聚酰胺、聚烯烃、ABS或者聚苯乙烯(polystyrene)树脂，或者是热固树脂，如环氧树脂、苯酚、不饱和聚酯(unsaturated polyester)、聚酰亚胺树脂，但环氧树脂是最合适的。这些树脂优选是未经纤维强化过的。树脂涂层的厚度在约10微米到约1毫米的范围内选择。
在抛光后，用惯用的方式对所得到的磁盘基底进行清洗和干燥，并将之用于磁盘的制造。例如，在需要的时候，首先在基底上进行纹理化，以沿着磁头移动方向形成纹理凹槽。接着，在该基底上用溅射形成一个由Cr合金构成的基膜。例如在这个基膜上形成厚度约10到100nm的Co基合金构成的磁记录层。在这个磁记录层上优选进一步形成一个碳保护膜或诸如此类的保护膜，以便提高抗腐蚀性、抗滑动性等。膜厚约为1nm到约50nm的用比如溅射形成的氢化碳或者用CVD形成的类金刚石碳作为碳。全氟聚醚(perfluoropolyether)或者通过对全氟聚醚的末端进行酯化或酰胺化而得到的一种产物用一种溶剂进行稀释之后，在这个碳保护膜的表面上通过喷射、浸蘸、旋涂等形成膜厚约为0.5到5nm的润滑层，这样，耐久性、可靠性等可以得到进一步的提升。
当使用通过本发明中的方法得到的磁盘玻璃基底来制造磁盘时，只用抛光步骤就能控制所述磁盘基底的表面粗糙度，而且能够减少表面缺陷。所以，可以简化制造过程，提高生产率。可以减小读写性能的变化，提高磁盘的产量和可靠性。
尽管将参考例子对本发明作进一步详细的解释，但是本发明不限于这些例子，除非本发明超出了其要点。
在这些例子中，用下面的方式进行玻璃基底的表面缺陷的测量。测量在每种条件下得到的10个任意测试片(玻璃基底)的上表面和下表面(总共20个面)，用每个表面上的总缺陷数除以测量表面的数目所得到的商作为表面缺陷数。用一个光学表面检测装置(Hitachi High Technologies，Co.制造)来进行该测量。
用原子量显微镜(AFM)(Digital Instruments，Inc.制造)来进行表面粗糙度的测量。
例1
对一块2.5英寸硅酸锂(lithium silicate)型晶化玻璃基底进行抛光。在抛光中，提供氧化铈磨料研磨浆(氧化铈浓度10质量百分比-水)，在35rpm的盘片转速和80g/cm2(约7844 Pa)的处理压强下抛光40分钟。接着，提供水以取代铈型抛光液，在15rpm的盘片转速和10g/cm2(约980Pa)的处理压强下清水抛光2分钟。冲洗后，对玻璃基底进行干燥。所得到的玻璃基底的表面粗糙度Ra为7.1埃。在所得到的玻璃基底上，通过溅射并在200℃的基底温度下顺序形成厚度为60nm的Cr膜作为基膜、厚度为20nm的Co13Cr6Pt3Ta合金膜作为磁记录层、厚度为10nm的类金刚石碳膜作为保护层。此外，通过喷射施加一层厚度为3nm的全氟聚醚润滑层，形成磁盘。该磁盘的读写性能(S/N比)为参考磁盘(Ref)+0.09[dB]。
例2：
除了清水抛光的处理压强变为20g/cm2(约1960 Pa)之外，用和例1相同的方法制造一个玻璃基底和一个磁盘。这样得到的玻璃基底的表面粗糙度Ra为6.2埃。表面缺陷数从清水抛光前的7.8个缺陷降低到5.1个缺陷。
这样得到的磁盘的读写性能(S/N比)为Ref+0.24[dB]。
例3：
除了清水抛光的处理压强变为25g/cm2(约2450Pa)之外，用和例1相同的方法制造玻璃基底和磁盘。这样得到的玻璃基底的表面粗糙度Ra为5.6埃。这样得到的磁盘的读写性能(S/N比)为Ref+0.31[dB]。
例4
除了清水抛光的处理压强变为30g/cm2(约2942Pa)之外，用和例1相同的方法制造玻璃基底和磁盘。这样得到的玻璃基底的表面粗糙度Ra为5.0埃。这样得到的磁盘的读写性能(S/N比)为Ref+0.36[dB]。
工业实用性
本发明能够只通过抛光步骤控制磁盘的表面粗糙度，并能减少表面缺陷。所以，本发明能够简化制造过程，并能提高产率。本发明能够减少磁盘读写性能的变化。

Claims (10)

1.一种通过抛光玻璃基底进行的磁盘基底的制造方法，其特征在于，所述玻璃基底用含有磨料的抛光研磨浆来抛光，并用不合磨料的水性清洗液作进一步的抛光，使得所述玻璃基底的表面粗糙度Ra为4到8埃。
2.根据权利要求1所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述表面粗糙度Ra为4.5到7.5埃。
3.根据权利要求1所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述含磨料的水性研磨浆含有氧化铈。
4.根据权利要求2所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述含磨料的水性研磨浆含有氧化铈。
5.根据权利要求1到4中的任何一个权利要求所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述不含磨料的水性清洗液为水。
6.根据权利要求1到4中的任何一个权利要求所述的磁盘基底的制造方法，其中，所述不含磨料的水性清洗液含有表面活性剂。
7.根据权利要求1到4中的任何一个权利要求所述的磁盘基底的制造方法，其中，用所述不合磨料的水性清洗液进行的抛光在5到50rpm的盘片转速和5到50g/cm2(约490到约4903Pa)的处理压强下进行。
8.根据权利要求7所述的磁盘基底的制造方法，其中，用所述不含磨料的水性清洗液进行的抛光的时间为0.5到10分钟。
9.一种磁盘的制造方法，其特征在于，磁记录层在根据权利要求1到8的任何一个权利要求所述的磁盘基底上形成。
10.一种用于磁盘的磁盘基底，用根据权利要求1到8的任何一个权利要求所述的制造方法来制造。
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