CN101853671A - 磁盘用基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的磁盘用基板的制造方法具有用研磨装置对盘状基板进行研磨加工的主表面研磨工序，该研磨装置具有夹持于一对平台之间、在保持多个盘状基板的状态进行自转并公转的载架，为了把盘状基板的一个主表面作为非研磨主表面，在研磨装置中，在一个主表面侧配设板状体的状态下配设载架，只对盘状基板的另一个主表面进行研磨加工。
Description
技术领域
本发明涉及用于硬盘驱动装置(HDD装置)等的磁盘装置的基板的制造方法。
背景技术
现在，在硬盘驱动装置广泛使用在圆盘状的基板的主表面形成磁性层的磁盘。这样的磁盘经过形状加工工序(挖心及倒角等)、磨削加工(抛光)、研磨加工(端面部及主表面部)而进行制造。
在磁盘用基板的制造方法中的主表面的研磨工序中，在一对平台(上平台及下平台)之间设置保持盘状基板的载架，由上下平台施加压力而夹住载架，使上平台与下平台相反旋转，在供给研磨剂的同时对盘状基板的两主表面进行研磨(日本特开2007-90452号公报)。
磁盘的记录密度年年增加，也开发出在单面为100GB以上的磁盘。现在磁盘由两面合起来满足必要的记录密度，但以这样方式增加了记录密度后，对于不太需要记录密度的电子设备而言，只要单面就可以满足必要的记录密度。以这样的方式用单面就满足必要的记录密度时，因为在HDD装置侧也可减少相对一片磁盘设置一个磁头等的部件数量，所以在成本方面也是有利的，且可以实现薄型化。因此，预测今后会提高只在单面设置磁性层的磁盘的需要。另外，寻求这样只在单面设置磁性层的磁盘用基板、即只把一个主面作为使用于磁记录的主面的基板。
发明内容
在制造只在单面设置磁性层的磁盘用基板时，因为在不设磁性层的面(非记录面)中，粗糙度等的表面品质不需要作为磁记录面所需那样高的品质，所以认为实际上有很多不需要非记录面侧的基板的研磨加工、特别是最终研磨加工的情况。
但是，在现有技术的基板的研磨加工中，同时对两面进行研磨加工的装置是主流，该需要不会消失。因此，在制造磁盘用基板的方面，若能使用对两面进行研磨加工的装置只对基板的单面进行研磨加工用以只把单面作为磁记录面的话，则可防止在非记录面中产生由研磨工序的研磨磨粒造成的微粒(异物)。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供可高效加工只在单面设置磁性层的磁盘用基板的磁盘用基板的制造方法。
本发明的磁盘用基板的制造方法，具有用研磨装置对盘状基板进行研磨加工的主表面研磨工序，该研磨装置具有夹持于一对平台之间、在保持多个盘状基板的状态进行自转并公转的载架，其特征在于，为了把所述盘状基板的一个主表面作为非研磨主表面，在所述研磨装置中，在所述一个主表面侧配设板状体的状态配设所述载架，只对所述盘状基板的另一个主表面进行研磨加工。
本发明的磁盘用基板的制造方法，具有用研磨装置对盘状基板进行研磨加工的主表面研磨工序，该研磨装置具有夹持于一对平台之间、在保持多个盘状基板的状态进行自转并公转的载架，其特征在于，为了把所述盘状基板的一个主表面作为非研磨主表面，在所述研磨装置中，以在所述一个主表面侧配设板状体的方式，在所述板状体的两面分别配设所述载架的状态，只对所述盘状基板的另一个主表面进行研磨加工。
根据这些方法，即使使用两面研磨加工装置，由于可只对基板的单面进行研磨，所以可高效生产单面磁记录用基板。另外，在磁盘用基板的制造工序中，由于在两面磁记录用基板及单面磁记录用基板双方都能够使用两面研磨加工装置，所以可提高磁盘用基板的生产效率。
在本发明的磁盘用基板的制造方法中，所述盘状基板是玻璃基板是理想的。
根据本发明，可以提供可高效加工只在单面设置磁性层的磁盘用基板的磁盘用基板的制造方法。
附图说明
图1是表示在本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法中使用的研磨装置的概略构成的图。
图2是表示本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法的下平台单面研磨的模式图。
图3是表示本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法的上平台单面研磨的模式图。
国4是表示本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法的上下平台同时单面研磨的模式图。
具体实施方式
以下，附图参照对本发明的实施方式进行详细说明。
在本发明的磁盘用基板的制造方法中，在研磨装置中，在盘状基板的非研磨主表面侧配设板状体的状态下配设所述载架，对盘状基板进行研磨加工，或者，在研磨装置中，以在盘状基板的非研磨主表面侧配设板状体的方式，在板状体的两面分别配设载架的状态下对盘状基板进行研磨加工。
作为磁盘用玻璃基板的材料，可使用硅酸铝盐玻璃、钠石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃等。特别是在能够提供可实施化学强化的、而且主表面的平坦性及基板强度优良的磁盘用基板这一点上，使用硅酸铝盐玻璃是理想的。另外，作为磁盘用基板的材料，例如可使用铝等。这样，不限于玻璃基板，本实施方式的磁盘用基板的制造方法可适用于各种磁盘基板种类。
磁盘用基板的制造工序具有：材料加工工序及第一磨削工序；端部形状工序(形成孔部的挖心工序、在端部(外周端部及/或内周端部)形成倒角面的倒角工序(倒角面形成工序))；端面研磨工序(外周端部及内周端部)；第二磨削工序；主表面研磨工序(第一及第二研磨工序)；化学强化工序(特别在玻璃基板的情况下)等工序。
以下，对磁盘用基板的制造工序的各工序进行说明。在此，对磁盘用基板是玻璃基板的情况进行说明。
(1)材料加工工序及第一磨削工序
首先，在材料加工工序中，成为玻璃基板的玻璃基材(坯料)，例如把熔融玻璃作为材料，可采用压制法或浮法、下槽法、拉伸法、熔融法等公知的制造方法制造。在这些方法中，若用压制法，则可廉价制造板状玻璃。
在第一磨削工序中，对板状玻璃的两主表面进行磨削加工，成为盘状的玻璃基板。该磨削加工，可通过利用了行星齿轮机构的两面磨削装置，使用氧化铝系列游离磨粒来进行。磨削加工，在板状玻璃的两面从上下按压磨削平台，在板状玻璃的主表面上供给含有游离磨粒的磨削液，使它们相对地移动来进行。通过该磨削加工，可得到具有平坦的主表面的玻璃基板。
(2)端部形状工序(形成孔部的挖心工序、在端部(外周端部及内周端部)形成倒角面的倒角工序(倒角面形成工序))
在挖心工序中，例如使用圆筒状的金刚石钻机，在玻璃基板的中心部形成内孔，做成圆环状的玻璃基板。在倒角工序中，用金刚石磨石研磨内周端面及外周端面，实施规定的倒角加工。
(3)第二磨削工序
在第二磨削工序中，对得到的玻璃基板的两主表面，与第一磨削工序同样进行第二磨削加工。通过进行该第二磨削工序，除去在前工序中在主表面形成的细微的凹凸形状/表面损伤、伤痕等，且通过比第一磨削工序进一步降低表面粗糙度，可以在短时间内完成后续的对主表面的研磨工序。
(4)端面研磨工序
在端面研磨工序中，在玻璃基板的外周端面及内周端面用刷研磨方法进行镜面研磨。此时，作为研磨磨粒，例如可使用含有氧化铈磨粒的浆料(游离磨粒)。由该端面研磨工序，除去玻璃基板端面的污染、损伤、伤痕，形成可防止产生由钠或钾那样的成为腐蚀原因的离子析出的状态。
(5)主表面研磨工序(第一研磨工序、第二研磨工序)
在主表面研磨加工中，例如使用图1所示的采用行星齿轮机构的研磨装置进行研磨。图1是表示在本发明的实施方式的磁盘用基板的制造方法中使用的研磨装置的概略构成的图。如图1所示，使用该行星齿轮机构的研磨装置具有上下一对研磨平台1、2。这些研磨平台1、2形成为平板状。在这些研磨平台1、2的表面上，以格子状形成用于供给研磨剂的多个槽3。另外，在研磨平台1、2的表面上粘贴软质抛光器(绒面革)的研磨垫。
在该两面研磨装置中，在研磨平台1、2之间设置保持玻璃基板4的圆板状的载架5，在研磨平台1、2施加压力来夹入载架5，使上研磨平台2和下研磨平台1相反旋转，在供给研磨剂的同时对玻璃基板4的两主表面进行研磨。在该行星齿轮机构中，在设于下研磨平台1的中心部的中心齿轮6和设于该下研磨平台1的外周的内齿轮7之间配设载架5。此时，设于载架5的外周的齿部8与中心齿轮6及内齿轮7啮合。因此，通过使上研磨平台2和下研磨平台1在相反方向旋转，载架5自转并进行公转。另外，玻璃基板4保持在载架5的孔部5a内。
作为使用两面研磨装置的研磨方法，具有：在玻璃基板4的上表面配设后述的板状体10、用下研磨平台1只对玻璃基板4的下表面进行研磨的下平台单面研磨；在玻璃基板4的下表面配设板状体10，用上研磨平台2只对玻璃基彼4的上表面进行研磨的上平台单面研磨；使用两个载架5、使板状体10的上表面与玻璃基板4的下表面抵接、使板状体10的下表面与玻璃基板4的上表面抵接，由研磨平台1、2只对玻璃基板4的上表面及下表面进行研磨的上下平台同时单面研磨。
以下，参照图2～图4对各个研磨方法进行详细说明。另外，图2是表示下平台单面研磨的模式国，图3是表示上平台单面研磨的模式图，图4是表示上下平台同时单面研磨的模式图。
(1.下平台单面研磨)
如图2所示，在下平台单面研磨中，在下研磨平台1上的研磨垫9，以基板4的下表面抵接的方式配设载架5。然后，在载架5上配设板状体10。此时，与研磨垫9抵接的玻璃基板4的主表面是被研磨的主表面(记录面)，与板状体10抵接的玻璃基板4的主表面是不被研磨的主表面(非记录面)。通过在这样的状态下进行研磨加工，只研磨玻璃基板4的下表面。
在研磨玻璃基板4时，使玻璃基板4紧密接合在研磨平台1、2之间，使载架5与中心齿轮6和内齿轮7啮合，由研磨平台1、2夹压。其后，通过向研磨垫9和玻璃基板4的作为研磨面的下表面之间供给研磨液并使其旋转，玻璃基板4在下研磨平台1上自转同时公转，只对玻璃基板4的下表面进行研磨加工。即是，在下平台单面研磨中，研磨液从玻璃基板4的下表面供给。
另外，板状体10的材质，若能保护玻璃基板4的上表面避开贴装在上研磨平台2的研磨垫9，就没有特制限制，可以使用环氧玻璃或SUS(不锈钢)等各种材质。另外，板状体的厚度或形状也没有特制限制，从均匀研磨玻璃基板4的观点出发，平坦的是理想的。
(2.上平台单面研磨)
如图3所示，在上平台单面研磨中，在上研磨平台2上的研磨垫9上，以玻璃基板4的上表面抵接的方式配设载架5。然后，在载架5下配设板状体10。此时，与研磨垫9抵接的玻璃基板4的主表面是被研磨的主表面(记录面)，与板状体10抵接的玻璃基板4的主表面是不被研磨的主表面(非记录面)。通过在这样的状态下进行研磨加工，只研磨玻璃基板4的上表面。
在研磨玻璃基板4时，使玻璃基板4紧密接合在研磨平台1、2之间，使载架5与中心齿轮6和内齿轮7啮合，由研磨平台1、2夹压。其后，通过向研磨垫9和玻璃基板4的作为研磨面的上表面之间供给研磨液并使其旋转，玻璃基板4在上研磨平台2上自转同时公转，只对玻璃基板4的上表面进行研磨加工。即是，在上平台单面研磨中，研磨液从玻璃基板4的上表面供给。
(3.上下平台同时单面研磨)
如图4所示，在上下平台同时单面研磨中，在上研磨平台2上的研磨垫9上，以玻璃基板4的上表面抵接的方式配设一个载架5，在下研磨平台1上的研磨垫9上，以玻璃基板4的下表面抵接的方式配设另一个载架5。另外，在两个载架5之间配设板状体10。此时，与两研磨垫9抵接的玻璃基板4的主表面是被研磨的主表面(记录面)，与板状体10抵接的玻璃基板4的主表面是不被研磨的主表面(非记录面)。通过在这样的状态下进行研磨加工，保持在上侧的载架5上的玻璃基板4只研磨上表面，保持在下侧的载架5上的玻璃基板4只研磨下表面。
在研磨玻璃基板4时，使玻璃基板4紧密接合在研磨平台1、2之间，使载架5与中心齿轮6和内齿轮7啮合，由研磨平台1、2夹压。其后，通过向研磨垫9和玻璃基板4的研磨面之间供给研磨液并使其旋转，玻璃基板4在研磨平台1、2上自转同时公转，只对玻璃基板4的一个主表面进行研磨加工。即是，在上下平台同时单面研磨中，研磨液从玻璃基板4的上表面及下表面供给。
在本实施方式中，通过使用以上方式构成的研磨装置，可以只研磨玻璃基板的一个主表面。在只把玻璃基板的单面作为磁记录层使用等情况下，可保护不需要研磨的一个主表面地进行研磨。特别是，在进行上下平台同时单面研磨时，在研磨装置中，在研磨玻璃基板的单面的情况下由于可以利用不作为研磨面使用的上下双方的研磨垫，进行玻璃基板的单面研磨，所以可使生产效率变成二倍。
另外，根据本实施方式，把在磨削工序中使用的两面磨削装置与研磨装置共同使用，此外还可用两面磨削装置进行两面研磨和单面研磨双方。为此，在玻璃基板的制造工序中，只进行单面研磨的产品和进行两面研磨的产品双方可在一个生产线上进行制造，可提高玻璃基板的生产率。
(6)主表面研磨工序(最终研磨工序)
接着，作为最终研磨工序实施第二研磨工序。第二研磨工序是目的在于只把两主表面中成为记录面的面精加工为镜面状。在该第二研磨工序中，与上述同样通过具有行星齿轮机构的两面研磨装置，使用软质发泡树脂抛光器，进行主表面的镜面研磨。作为浆料，可以使用比在第一研磨工序中使用的氧化铈磨粒细微的氧化铈磨粒或胶态氧化硅等。
另外，对非记录面不需要记录面那样低的粗糙度，用于防止构成玻璃基板的成分(例如碱金属)溶出所需足够的粗糙度是理想的，在进行这样调整的情况下，在第一研磨工序中与现有技术同样对两面进行研磨，在第二研磨工序中用上述的方法只对成为记录面的单面进行研磨是理想的。
在此，用于防止构成玻璃基板的成分溶出的足够的粗糙度，优选的是使用原子间力显微镜(AFM)、以2μm×2μm见方用256×256像素的析像度进行测定的玻璃基板的主表面中的算术平均粗糙度为0.005μm以下。
(7)化学强化工序
在化学强化工序中，对完成了上述的磨削工序和研磨工序的玻璃基板实施化学强化。作为用于化学强化的化学强化液，例如可以使用硝酸钾(60％)和硝酸钠(40％)的混合溶液等。对于化学强化通过把化学强化液加热到300℃～400℃、把清洗完的玻璃基板预热到200℃～300℃、在化学强化溶液中浸渍3小时～4小时来进行。在进行该浸渍时，为了使得玻璃基板的整个表面受到化学强化，理想的是以把多个玻璃基板由端面进行保持的方式收纳于保持架的状态进行。
这样，通过在化学强化溶液中进行浸渍处理，玻璃基板表层的锂离子及钠离子分别置换成化学强化溶液中离子半径相对大的钠离子及钾离子，强化玻璃基板。
这样，根据本实施方式，由于即使使用两面研磨加工装置也可以只对磁盘用基板的单面进行研磨，所以可高效生产单面记录用基板。另外，在磁盘用基板的制造工序中，由于可把两面研磨加工装置使用于两面记录用基板及单面记录用基板的双方，所以可提高磁盘用基板的生产效率。
另外，本发明不限于上述实施方式，可进行适当的变更来实施。上述实施方式中的数值、材质、尺寸及处理顺序等是一例，可以在发挥本发明效果的范围内实施各种变更来实施。另外，只要在不脱离本发明目的的范围内就可以进行适当的变更来实施。
本发明可适用于在个人计算机、便携式音乐设备等各种HDD装置的搭载设备。
Claims (4)
1.一种磁盘用基板的制造方法，具有利用研磨装置对盘状基板进行研磨加工的主表面研磨工序，该研磨装置具有夹持于一对平台之间、以保持多个所述盘状基板的状态进行自转并公转的载架，其特征在于，
为了将所述盘状基板的一个主表面作为非研磨主表面，在所述研磨装置中，以在所述一个主表面侧配设了板状体的状态配设所述载架，只对所述盘状基板的另一个主表面进行研磨加工。
2.如权利要求1所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述盘状基板是玻璃基板。
3.一种磁盘用基板的制造方法，具有利用研磨装置对盘状基板进行研磨加工的主表面研磨工序，该研磨装置具有夹持于一对平台之间、以保持多个所述盘状基板的状态进行自转并公转的载架，其特征在于，
为了将所述盘状基板的一个主表面作为非研磨主表面，在所述研磨装置中，按在所述一个主表面侧配设板状体的方式，以在所述板状体的两面分别配设有所述载架的状态，只对所述盘状基板的另一个主表面进行研磨加工。
4.如权利要求3所述的磁盘用基板的制造方法，其特征在于，所述盘状基板是玻璃基板。
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