CN102820040B - 磁记录介质用玻璃基板、及使用该磁记录介质用玻璃基板的磁记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制磁盘装置的磁记录介质的颤振位移并且提高耐冲击性的磁记录介质用玻璃基板。本发明的磁记录介质用玻璃基板是圆盘形状的磁记录介质用玻璃基板,在中央部具有贯通的圆孔,且具有相互对置的一对主平面,其特征在于,所述主平面上包含将磁记录介质固定于硬盘驱动器时由连接部件紧固的部位的夹紧区域的平坦度为1μm以下,且所述夹紧区域的板厚偏差为0.3μm以下。
Description
技术领域
本发明涉及磁记录介质用玻璃基板及磁记录介质。
背景技术
近年来,在磁盘装置中,高密度化记录飞速发展。磁盘装置中,通过使磁头在高速旋转的磁记录介质(磁盘)上稍微浮起并进行扫描,使高密度记录和高速存取同时实现。目前,虽然磁盘的基材主流是在铝(Al)上实施了镀镍-磷(Ni-P)的基板,但正在要使用比铝合金基板硬且对于磁头带来的冲击的耐性优异且平坦性、平滑性优异的玻璃基板。
在磁盘装置中,为了提高记录密度,有进一步缩小磁头的浮起量的倾向,但与之相伴,产生磁头与磁记录介质(磁盘)碰撞的磁头碰撞等不良的担心增大。另一方面,为了实现磁盘数据的高速存取,需要磁盘高速旋转,但由于在磁盘高速旋转中产生的气流引起的称为颤振的磁盘的振动的产生,所以存在磁头的浮起稳定性恶化,更易产生磁头碰撞等不良的问题。另外,磁头与磁盘的表面接触,磁盘也可能会破损。因此,比以往更需要抑制高速旋转时的磁盘的颤振,而变得重要。
目前,提案有一种磁盘装置,通过规定固定于主轴电动机的轮毂的玻璃基板内周部的截面形状,使玻璃基板的耐冲击强度提高(例如,参照专利文献1)。另外,还提案有一种磁盘装置,通过使用于将磁盘安装于硬盘驱动器(HDD)的部件的刚性及构造形成规定的关系,防止磁盘的变形,使磁头的浮起稳定化(例如,参照专利文献2)。
但是,在专利文献1及专利文献2记载的磁盘中,均不能充分抑制安装于HDD的磁盘的形状的变形、及其结果产生的颤振位移,因此,磁头的浮起稳定性恶化,不能充分防止磁头碰撞等。另外,就现有的磁盘而言,因落下等而对磁盘装置施加了冲击的情况的耐冲击性也不充分。
专利文献1:国际公开WO2008/111427号公报
专利文献2:日本特开2003-217249号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而开发的,其目的在于,提供一种磁记录介质用玻璃基板,其抑制在磁盘装置中使磁记录介质高速旋转时的颤振的位移,并且使磁记录介质的耐冲击性提高。
本发明的磁记录介质用玻璃基板为圆盘形状的磁记录介质用玻璃基板,在中央部具有贯通的圆孔,且具有相互对置的一对主平面,其特征在于,所述主平面上包含将磁记录介质固定于硬盘驱动器时由连接部件紧固的部位的夹紧区域的平坦度为1μm以下,且所述夹紧区域的板厚偏差为0.3μm以下。
在本发明的磁记录介质用玻璃基板中,优选所述平坦度为0.7μm以下,更优选为0.5μm以下。另外,优选,在所述主平面上,所述夹紧区域的表面波纹度的振幅值为20nm以下。更优选所述表面波纹度的振幅值为10nm以下。另外,优选所述板厚偏差为0.2μm以下。此外,优选所述夹紧区域为所述主平面上比与所述圆孔同心的圆的圆周更靠中央部侧的圆环的区域,该与所述圆孔同心的圆的直径为所述圆孔的直径的128%。
本发明的磁记录介质使用前述的本发明的磁记录介质用玻璃基板。
发明效果
根据本发明的磁记录介质用玻璃基板,将在该磁记录介质用玻璃基板的表面形成磁性层等的磁记录介质搭载于磁盘装置的情况下,抑制了使磁记录介质高速旋转时的颤振,因此,能够防止磁头碰撞等不良的发生,使磁盘装置的可靠性提高,并能够实现高记录密度化。另外,在对磁盘装置施加强的冲击的情况下,磁记录介质也不会破损,所以能够得到可靠性高的磁盘装置。
附图说明
图1是表示本发明的磁记录介质用玻璃基板的一例的剖面立体图;
图2是用于说明在本发明的实施例中测定上下平板的研磨面的平行度的方法的平面图;
图3表示上下平板的研磨面的形状,(a)是示意地表示D2比D1大的形状的剖面图,(b)是示意地表示D2比D1小的形状的剖面图。
标号说明
10…磁记录介质用玻璃基板、11…圆孔、101…内周侧面、102…外周侧面、103…主平面、104…倒角部、105…夹紧区域、30…上平板、40…下平板
具体实施方式
对用于实施本发明的方式进行说明,但本发明不限定于下面记载的实施方式。
本发明者发现,磁盘(磁记录介质)所使用的玻璃基板的规定的区域的平坦度等影响上述颤振的位移大小、及向上述磁盘装置施加落下等冲击时的磁盘的耐冲击性。
即,在将磁盘搭载于硬盘驱动器(HDD)时,利用夹子等部件(下面,称为夹紧部件)紧固固定磁盘的主平面的靠内周端部的规定部位,并且将该夹紧部件与轮毂组装在一起并安装于主轴电动机,但在磁记录介质用玻璃基板的主平面上,由上述夹紧部件紧固固定的部位的平坦度变差时,紧固夹紧部件时玻璃基板的形状变形,作为磁盘整体的平坦度变差。其结果是,磁头的浮起稳定性恶化,易产生磁头碰撞等。将包含由夹紧部件紧固固定的部位的区域也称为夹紧区域。
另外,磁记录介质用玻璃基板的夹紧区域的平坦度变差时,在紧固固定夹紧部件时,在玻璃基板的凸部分产生应力集中,产生冲击强度降低、耐冲击性的容许范围(极限)减少等不良。
此外,在磁记录介质用玻璃基板上,与夹紧区域对应的部位的板厚不均一时,在由夹紧部件紧固固定该区域时,产生不能适当地进行玻璃基板的固定,而在使磁盘高速旋转时颤振增大的问题。其结果是,磁头的浮起稳定性恶化,易产生磁头碰撞等。
本发明实施方式的磁记录介质用玻璃基板为圆盘形状的玻璃基板,在中央部具有贯通的圆孔,且具有相互对置的一对主平面。而且,其特征在于,在一对主平面上,夹紧区域的平坦度为1μm以下,且该夹紧区域的玻璃基板的板厚偏差为0.3μm以下。
首先,图1表示本发明的磁记录介质用玻璃基板的一例。本发明的磁记录介质用玻璃基板10在中央部具有圆形的贯通孔即圆孔11,且具有由圆孔11的内壁面即内周侧面101、外周侧面102、及上下一对主平面103构成的圆盘形状。另外,在内周侧面101及外周侧面102和上下两方的主平面103的交叉部分别形成有倒角部104(内周倒角部及外周倒角部)。而且,在一对主平面103即上下两主平面103上,夹紧区域105的平坦度为1μm以下,并且该夹紧区域105的玻璃基板10的板厚偏差为0.3μm以下。
在本说明书中,夹紧区域105为在将磁记录介质用玻璃基板10作为磁记录介质装入HDD使用时,包含由夹子等连接部件紧固固定的主平面的部位的区域。
具体地说,在规定的主平面103上,优选将具有圆孔11的内径D1的128%的直径(1.28D1)的、从与圆孔同心的圆(下面,称为同心圆)105a的圆周上至主平面103的内周端部105b的圆环形(比105a的圆周上更靠中央部侧的圆环)的区域作为包含由夹子等连接部件紧固固定的主平面的部位的夹紧区域105。例如,在外径65m且圆孔11的内径D1为20mm的磁记录介质用玻璃基板10中,在主平面103上,从直径25.6mm的同心圆的圆周上至内周端部105b的区域(夹紧区域105)、或在其一部分进行基于夹子等连接部材的紧固固定。另外,在外径为95mm且圆孔11的内径D1为25mm的磁记录介质用玻璃基板10中,在主平面103上,从直径32.0mm的同心圆105a的圆周上至内周端部105b的区域为夹紧区域105,在比该区域更靠内侧的区域,由夹子等连接部件进行紧固固定。
这种夹紧区域105的平坦度由最大峰值和最大谷深之差即TIR(TotalIndicatedRunout:总指示偏差量)值表示。平坦度的测定例如可以使用干涉式平坦度测定机,以规定的测定波长,利用相位测定干涉法进行(相移法)。
在本发明的磁记录介质用玻璃基板中,主平面的夹紧区域105的平坦度为1μm以下,优选为0.7μm以下,更优选为0.5μm以下,特别优选为0.3μm以下。平坦度超过1.0μm时,高速旋转时的磁记录介质的振动(颤振位移)增大,有可能产生磁头碰撞等不良。
另外,在本发明的磁记录介质用玻璃基板中,夹紧区域105的磁记录介质用玻璃基板10的板厚偏差为0.3μm以下,优选为0.2μm以下,更优选为0.1μm以下。在板厚偏差超过0.3μm时,主平面103的夹紧区域105的平坦度即使为1μm以下,使磁记录介质高速旋转时的颤振位移也会增大,有可能产生磁头碰撞等不良。
夹紧区域105的玻璃基板10的板厚偏差用下面所示的方法求出。即,使用玻璃基板的板厚测定器,在磁记录介质用玻璃基板10的夹紧区域105内的多个部位(例如,在同心圆105a的圆周上,中心角为0°、90°、180°、270°的总计四个部位)的位置分别测定板厚,求出得到的板厚值的最大值和最小值之差,并将其作为板厚偏差。
此外,在本发明的磁记录介质用玻璃基板10中,在上下两主平面103上,夹紧区域105的表面波纹度振幅值优选为20nm以下。
在此,表面波纹度是指磁记录介质用玻璃基板10的主平面的、周期为数十μm~数mm的微小的波纹形状。另外,表面波纹度振幅值是指波纹形状的最大峰值和最小谷深之差即PV(PeaktoValley:峰谷)值。
在本发明中,优选具有500μm~5000μm的周期的表面波纹度振幅值(PV值)为20nm以下的情况。表面波纹度振幅值(PV值)更优选为10nm以下,进一步优选为5nm以下。
通过减小磁记录介质用玻璃基板的夹紧区域表面波纹度振幅值(PV值),在紧固固定夹紧部件时,能够抑制在玻璃基板的凸部分发生应力集中且冲击强度降低的情况,且可以增加耐冲击性的容许范围(极限)。因此,表面波纹度振幅值(PV值)为20nm以下时,可以得到耐冲击性高的磁记录介质。即,即使对磁盘装置施加强的冲击的情况下,所搭载的磁记录介质也难以破损。
磁记录介质用玻璃基板10的表面波纹度的测定例如使用白色光干涉计型形状测定机,利用基于白色光的干涉方式将带通滤波器设定在500μm~5000μm的范围而进行测定。而且,求出作为所测定的表面波纹度的最大峰值和最小谷深之差的PV值,作为表面波纹度的振幅值。
在这样构成的实施方式的磁记录介质用玻璃基板10中,主平面103的夹紧区域105的平坦度为1μm以下,并且该夹紧区域105的玻璃基板10的板厚偏差为0.3μm以下,因此,在将由该磁记录介质用玻璃基板10得到的磁记录介质利用夹紧部件等紧固固定并组装于HDD的磁盘装置中,抑制磁记录介质颤振。其结果是,磁头的浮起稳定性提高,难以产生磁头碰撞等不良。另外,防止夹紧区域的局部的应力集中,因此,磁记录介质用玻璃基板的耐冲击性提高,即使对磁盘装置施加强的冲击的情况下,磁记录介质也难以破损。
本发明的磁记录介质用玻璃基板可以通过具有下面的各工序的制造方法得到。在下面所示的各工序间也可以实施玻璃基板清洗(工序间清洗)、玻璃基板表面(玻璃基板的一部分或整面)的蚀刻(工序间蚀刻)。另外,对于磁记录介质用玻璃基板要求高的机械强度的情况下,也可以在主平面研磨工序前或主平面研磨工序后、或主平面研磨工序之间(一次研磨工序和二次研磨工序之间,或二次研磨工序和三次研磨工序之间)实施在玻璃基板的表层形成强化层(压缩应力层)的强化工序(例如,化学强化工序)。
(圆形加工工序)
首先,将利用浮法、溶解法、下拉法或冲压成形法成形的玻璃原板加工成在中央部具有圆孔的圆盘形状。玻璃原板既可以是利用浮法成形,也可以是利用溶解法成形,也可以用下拉法或挤压成形法成形。另外,构成玻璃原板的玻璃既可以是非结晶玻璃,也可以是结晶化玻璃。
(倒角加工工序)
对进行了圆形加工后的玻璃基板的内周侧面和上下两主平面的交叉部、及外周侧面和上下两主平面的交叉部分别进行倒角加工,形成内周倒角部及外周倒角部。
(主平面的一次研磨工序:游离磨粒研磨工序)
为了调整玻璃基板的平坦度、板厚,利用两面研磨装置或单面研磨装置,使用含有磨粒的研磨液对玻璃基板的上下两主平面进行研磨(游离磨粒研磨工序)。游离磨粒可以使用平均粒子直径比在后述的二次研磨工序中使用的固定磨粒大的金刚石粒子、氧化铝粒子、碳化硅粒子等。优选在一次研磨后,清洗玻璃基板并去除磨粒。
(主平面的二次研磨工序:固定磨粒研磨工序)
为了调整玻璃基板的平坦度、板厚,优选利用两面研磨装置或单面研磨装置进行使用了固定磨粒工具的固定磨粒研磨。包含于固定磨粒工具的磨粒例如可以使用平均粒子直径为0.5~10μm的金刚石粒子、氧化铝粒子、碳化硅粒子等。
在磁记录介质用玻璃基板的制造工序中,作为用于调整玻璃基板的平坦度、板厚的研磨工序,也可以只实施游离磨粒研磨工序,也可以只实施固定磨粒研磨工序,也可以实施游离磨粒研磨工序和固定磨粒研磨工序这两方。
(端面研磨工序)
使用含有磨粒的研磨液和研磨刷对玻璃基板的内周端面(内周侧面和内周倒角部)进行研磨,去除圆形加工及倒角加工等时在内周端面产生的缺陷等,以成为镜面的方式进行平滑化。另外,使用含有磨粒的研磨液和研磨刷对玻璃基板的外周端面(外周侧面和外周倒角部)进行研磨,去除圆形加工及倒角加工等时在外周端面产生的缺陷等,以成为镜面的方式进行平滑化。
在端面研磨工序中,例如优选,层叠多张玻璃基板而形成玻璃基板层叠体,使用研磨液和研磨刷对该玻璃基板层叠体进行研磨。可以同时进行内周端面的研磨和外周端面的研磨,也可以分别进行。另外,也可以仅实施内周端面的研磨或外周端面的研磨中的一方。在分别进行内周端面研磨和外周端面研磨的情况下,进行的顺序没有特别地限定,先进行哪种研磨都可以。例如可以采用,对层叠了玻璃基板的玻璃基板层叠体进行外周端面的研磨,接着,以玻璃基板层叠体的状态进行内周端面的研磨,之后将层叠拆散,将玻璃基板逐张收纳在盒等内,并送至下一工序。
作为磨粒,可以使用氧化铈粒子、二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锆粒子、锆石粒子、碳化硅粒子、碳化硼粒子、金刚石粒子、氧化锰粒子等。从研磨速度的方面来看,优选使用氧化铈粒子。磨粒的平均粒子直径从端面研磨效率(研磨速度)和通过研磨得到的端面的平滑性等观点来看,优选为0.1~5μm。在本说明书中,平均粒子直径为表示粒度分布的累积50%的粒子直径的d50值。平均粒子直径是使用激光折射方式或激光散射方式等粒度分布计进行测定而求出的值。
(主平面研磨工序)
玻璃基板的主平面的研磨是为了去除圆形加工、倒角加工、主平面的研磨等时产生的缺陷等并使凹凸平滑化而形成为镜面而进行的。在主平面研磨工序中,优选使用含有磨粒的研磨液和发泡树脂制等的研磨垫(硬质研磨垫或软质研磨垫),利用两面研磨装置对上下两主平面进行研磨。
作为磨粒,可以使用二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化锆粒子、锆石粒子、氧化铈粒子、氧化锰粒子等。例如,可以使用平均粒子直径为0.3~5μm的上述磨粒进行研磨(一次研磨)。既可以只进行一次研磨,但进行一次研磨后,也可以使用平均粒子直径更小的磨粒进行二次研磨。另外,也可以在二次研磨后再使用平均粒子直径小的磨粒进行三次研磨(精研磨)。
(精密清洗工序)
在精密清洗工序中,对研磨了主平面的玻璃基板进行例如使用洗涤剂的擦洗清洗后,依次进行浸渍于洗涤剂溶液的状态下的超声波清洗、浸渍于纯水的状态下的超声波清洗等。清洗后,实施干燥。作为干燥方法例如具有基于异丙醇蒸气的蒸汽干燥、基于热风的热水热风干燥、旋转干燥等。
经过这样的各工序,得到本发明的磁记录介质用玻璃基板。磁盘(磁记录介质)具有在这样得到的磁记录介质用玻璃基板的主平面上设置了磁性层、保护层、及润滑膜等的构造。
磁性层既可以是长度方向记录方式,也可以是垂直记录方式,但特别是从记录密度提高的方面来看,优选垂直记录方式。
垂直记录用磁性层是易磁化轴相对于基板面朝向垂直方向的磁性层,至少包含Co、Pt。为了降低成为高固有介质噪音的原因的粒间交换结合,优选形成良好隔离的微粒子构造。具体而言,优选在CoPt系合金等中添加氧化物(SiO2、SiO、Cr2O3、CoO、Ta2O3、TiO2等)、Cr、B、Cu、Ta、Zr等。
在垂直记录方式的情况下,通常将由起到使来自磁头的记录磁场环流的作用的软磁性材料构成的软磁性基底层设置于磁性层的下层。对于软磁性基底层可以使用CoNiFe、FeCoB、CoCuFe、NiFe、FeAlSi、FeTaN、FeN、FeTaC、CoFeB、CoZrN等。另外,优选在软磁性基底层和垂直记录用磁性层之间形成Ru、Ru合金等非磁性中间层。该非磁性中间层具有容易形成垂直记录用磁性层的外延成长的功能及切断软磁性基底层和垂直记录用磁性层的磁交换耦合的功能。
这些软磁性基底层、非磁性中间层、及垂直记录用磁性层等磁性层可利用直接溅射法、DC磁控管溅射法等连续形成。
为了防止磁性层的腐蚀且防止磁头与磁记录介质接触时的介质表面的损伤,在磁性层上设有保护层。保护层可以使用含C、ZrO2、SiO2等的材料而形成。作为形成方法可以用直接溅射法、等离子CVD法、旋涂法等。
为了减少磁头和磁记录介质的摩擦,优选在保护膜的表面形成润滑膜。润滑膜例如由全氟聚醚、氟化醇、含氟羧酸等构成,可以由浸泡法、喷射法等形成。
实施例
下面,对本发明的实施例进行具体说明,本发明不限定于实施例。在下面的例1~13中,例1~8是本发明的实施例,例9~13是比较例。
例1~13
按顺序进行下面所示的各工序,制造磁记录介质用玻璃基板。
(圆形加工工序)
将玻璃原板以得到外径为65mm、内径为20mm、板厚为0.635mm的磁记录介质用玻璃基板的方式加工成在中央部具有圆孔的圆盘形状,所述玻璃原板是通过浮法成形的以SiO2为主成分的玻璃原板。
(倒角加工工序)
对被加工成在中央部具有圆孔的圆盘形状的玻璃基板的内周侧面和上下两主平面的交叉部、及外周侧面和上下两主平面的交叉部以最终得到倒角宽0.15mm、倒角角度45°的磁记录介质用玻璃基板的方式进行倒角加工。
(主平面的一次研磨工序)
利用两面研磨装置(SpeedFam公司制、产品名:DSM-16B-5PV-4MH),使用含有平均粒子直径25μm的氧化铝磨粒的研磨液,进行玻璃基板的上下两主平面的一次研磨。一次研磨后,清洗基板而去除磨粒。
在例1~4、例7~8及例12~13中,进行两步骤的研磨加工。即,如表1所示,在初期(第一步骤)作为主压力采用2或3kPa的低压,进行8分钟或7分钟研磨后,在第二步骤作为主压力在9kPa的压力下进行15分钟研磨。在例5~6及例9~11中,如表1所示,作为主压力采用8~12kPa的压力进行16~22分钟研磨。在加工压力高的例9~11中,利用研磨时的主压力,以玻璃基板的平坦度被矫正的状态进行研磨,因此,观察到研磨加工后放开研磨的压力时,平坦度复原的所谓“回弹”现象。
(端面研磨工序)
使用含有氧化铈磨粒的研磨液和研磨刷对玻璃基板的外周端面进行研磨,去除外周端面的缺陷,研磨成镜面。外周端面研磨后,清洗玻璃基板并去除磨粒。接着,使用含有氧化铈磨粒的研磨液和研磨刷对玻璃基板的内周端面进行研磨,去除内周端面的缺陷,研磨成镜面。内周端面研磨后,清洗玻璃基板并去除磨粒。
(主平面的二次研磨工序)
使用含有平均粒子直径4μm的金刚石磨粒的固定磨粒工具和研磨液,利用两面研磨装置(SpeedFam公司制、产品名:DSM-16B-5PV-4MH),对玻璃基板的上下两主平面进行研磨。以10kPa的主压力进行10分钟研磨。
(主平面研磨工序)
使用两面研磨装置,对玻璃基板的两主平面进行研磨。研磨为一次研磨、二次研磨及三次研磨(精研磨)这三段研磨。
(一次研磨工序)
在一次研磨工序中,使用含有平均粒子直径为1.2μm的氧化铈磨粒的研磨液和硬质聚胺酯制的研磨垫,利用16B型两面研磨装置(SpeedFam公司制、产品名:DSM-16B-5PV),对玻璃基板的主平面进行研磨。1批为100张。另外,表1分别表示形成于研磨垫表面的槽的深度及上下平板的研磨面的平行度。
上下平板的研磨面通过利用修整夹具切削研磨装置的安装于上下平板的研磨垫的表面的修整处理而形成。上下平板的研磨面(安装于上下平板的研磨垫的研磨面)的平行度在将上下平板的内周端侧的上平板的研磨面和下平板的研磨面之间的距离设为D1、将外周端侧的上平板的研磨面和下平板的研磨面之间的距离设为D2时,将(D2-D1)的绝对值设为上述平行度。
上述(D2-D1)使用直线度计(Hitzハイテクノロジー公司制,产品名HSS-1700)进行测定。如图2所示,在上平板30的研磨面30a、下平板40的研磨面40b上沿直线X设置直线度计,直线度计的测定端子以通过研磨面30a、40a的外周端(X1及X4)和内周端(X2及X3)的方式进行扫描,通过测定上平板30的研磨面30a的研磨面和下平板40的研磨面40a的形状而得到。
图3表示示意性表示上下平板的研磨面的形状的例子的剖面图。图3(a)表示上平板30的研磨面30a和下平板40的研磨面40a之间的距离在外周端侧比内周端侧大的形状的例子,该情况下,(D2-D1)的值为正值。图3(b)表示上平板30的研磨面30a和下平板40的研磨面40之间的距离在内周端侧比外周端侧大的形状的例子,该情况下,(D2-D1)的值为负值。不管是何种形状,(D2-D1)的绝对值越趋近于0,上下平板的研磨面的平行度能够越高。
在一次研磨工序中,将主研磨压力设定为8.5kPa,平板转速设定为30rpm,以总研磨量按照两主平面的厚度方向的总计成为40μm的方式设定研磨时间,实施研磨。一次研磨后,清洗玻璃基板,去除氧化铈磨粒。
在例1~6及例9~13中,如表1所示,将研磨垫的槽的深度设为0.8~1.0mm,将研磨载体的孔径和玻璃基板的外径之间的间隙设为1.7mm而进行研磨。与之相对,在例7~8中,如表1所示,将研磨垫的槽的深度设为0.1~0.2mm,将研磨载体的孔径和玻璃基板的外径之间的间隙设为0.2mm而进行研磨。
(二次研磨工序)
使用含有平均粒子直径为0.5μm的氧化铈磨粒的研磨液和软质聚胺酯制的研磨垫,利用与一次研磨相同的两面研磨装置对一次研磨后的玻璃基板的两主平面进行研磨。在二次研磨工序中,将主研磨压力设定为9.5MPa,将平板转速设定为9rpm,以总研磨量按两主平面的厚度方向的总计为5μm的方式设定研磨时间,实施研磨。二次研磨后清洗玻璃基板,去除氧化铈磨粒。
(三次研磨工序)
使用一次粒子的平均粒子直径为20~30nm的以胶态氧化硅为主成分的研磨液和软质聚胺酯制的研磨垫,利用16B型两面研磨装置(SpeedFam公司制、产品名:DSM-16B-5PV)对二次研磨后的玻璃基板的两主平面进行研磨(精研磨)。在三次研磨工序中,以总研磨量按上下两主平面的厚度方向的总计为1μm的方式设定研磨时间,实施研磨。
(精密清洗工序)
对于三次研磨后的玻璃基板,依次进行基于洗涤剂的擦洗、浸渍于洗涤剂溶液的状态下的超声波清洗、浸渍于纯水的状态下的超声波清洗,接着,利用异丙醇蒸气进行干燥。
【表1】
接着,对例1~13中得到的磁记录介质用玻璃基板,用下面所示的方法分别测定主平面的夹紧区域平坦度、夹紧区域的板厚偏差、及夹紧区域的表面波纹度。表2表示测定结果。在这些磁记录介质用玻璃基板上,主平面的夹紧区域是从与圆孔同心的直径为25.6mm的圆(同心圆)的圆周上至主平面的内周端部的区域。
(夹紧区域的平坦度)
使用干涉式平坦度测定机(Zygo公司制,型式:ZygoGIFlat(MESA)),使用测定波长680nm的光源,利用位相测定干涉法(相移法),测定磁记录介质用玻璃基板的两主平面的夹紧区域的平坦度。平坦度在两主平面的夹紧区域测定,表2记录高的一方的平坦度。
(夹紧区域的板厚偏差)
在从玻璃基板的圆孔的中心为半径12.8mm的圆周上(即,夹紧区域的外周侧端部),在中心角为0°、90°、180°、270°的总计4个部位的位置,使用激光位移计(基恩士公司制,激光头为LK-G15/放大器LK-G3000V),测定玻璃基板的板厚。求出测定到的板厚值(4点)的最大值和最小值之差,将该值作为夹紧区域的板厚偏差,示于表2。
(夹紧区域的表面波纹度)
使用白色光干涉计型形状测定机(ADEPhaseshift公司制,型式;OptiFlat),利用基于白色光的干涉方式,将带通滤波器设定在500μm~5000μm的范围,测定磁记录介质用玻璃基板的夹紧区域的周期为500μm~5000μm的表面波纹度。而且,求出作为表面波纹度最大峰值和最小谷深之差的表面波纹度的振幅值(PV值)。在两主平面的夹紧区域分别测定表面波纹度,表2表示高的一方的表面波纹度的PV值。
接着,对于例1~13中得到的玻璃基板,进行下面表示的颤振位移量测定及HDD耐冲击试验,测定作为磁记录介质用玻璃基板的特性。表2表示测定结果。
(颤振的位移量)
在自旋支架(纳诺特色(ナノテスト)公司制;空气静压电主轴(エアスピンドル))上经由夹紧部件连接固定磁记录介质用玻璃基板的夹紧区域。以规定的转速(7500rpm)使固定的磁记录介质用玻璃基板旋转,利用激光多普勒测振仪(小野测器公司制、测定机主体:LV-1720A、记录器单元:AU4100、控制/FFT解析软件;Repolyzer2)测定颤振的位移量。颤振的位移量为40nm以上的情况下,作为磁记录介质装入HDD,在磁记录介质上利用磁头进行信号的读写等时,有时会对数据写入、读出的精度带来恶劣影响,或磁头与盘表面接触。
(HDD耐冲击性)
在2.5英寸型HDD的主轴部分经由间隔件利用夹紧部件固定磁记录介质用玻璃基板的夹紧区域后,以将上述HDD形成为水平的状态,将其侧面2边固定于落下冲击试验机的铝制试料台。构成为在铝制试料台上设置有加速度传感器,而测定落下冲击。而且,使固定有磁记录介质用玻璃基板的HDD从施加1100G的加速度的高度下落10次后,确认磁记录介质用玻璃基板是否破裂。
接着,使用例1~13的磁记录介质用玻璃基板,利用下面所示的方法制造磁记录介质(磁盘用)后,为了评价磁记录介质的特性,进行了滑行高度测试。
(磁记录介质的制造)
精密清洗例1~13中得到的磁记录介质用玻璃基板,去除表面的粒子后,利用DC磁控溅射装置,依次层叠形成作为软磁性层的厚度150nm的CoFeZrNb层、作为非磁性中间层的厚度10nm的Ru层、作为垂直记录用磁性层的厚度15nm的CoCrPtB的颗粒构造层。接着,在这样形成的垂直记录用磁性层上利用CVD法形成作为保护层的厚度4nm的非晶质金刚石状碳膜后,利用浸泡法在该表面形成全氟聚醚润滑油膜。
(滑行高度评价)
在滑行高度评价中,使用将压电元件或声发射等滑行高度测试用传感器设置于磁头浮动块的检查用磁头,再现磁盘装置的磁头和磁盘之间的关系。而且,在磁盘的表面上,对于每个含有与磁头浮动块的浮起面的宽度对应的多个轨道的一定范围的记录区域,在一定高度以上的异常突起等与试验磁头的磁头浮动块碰撞时,利用传感器检测由此产生的过大振动能量,检测异常突起的存在。
如下面所示进行该滑行高度评价。即,以旋转速度7200rpm使利用例1~13的玻璃基板制造的磁记录介质旋转,使浮起量为5nm的检查用磁头在磁记录介质上浮起行驶,确认检査用磁头的击打(磁头擦过磁记录介质表面的突起)、碰撞(磁头碰撞磁记录介质表面的突起)的有无。
而且,将没有产生检査用磁头的击打及碰撞的磁记录介质视为合格品,求出滑行高度评价的合格率(%)。表2表示滑行高度评价的结果。
【表2】
如从表1及表2可知,在例1~8中,在主平面上,夹紧区域的平坦度为1μm以下,此外该夹紧区域的玻璃基板的板厚偏差为0.3μm以下,因此,在利用夹紧部件紧固固定这些磁记录介质用玻璃基板于HDD上而成为高速旋转时,颤振位移量被抑制在小的范围内。另外,使用这些磁记录介质用玻璃基板制造的磁记录介质在滑行高度评价中显示优异的特性。这认为是因为使磁记录介质高速旋转时的颤振位移量减小,磁头的浮起位置稳定化。
此外,在例1~6中,夹紧区域的表面波纹度振幅值变为极小的20nm以下,因此在HDD施加落下等冲击时,夹紧区域的局部的应力集中被缓和,其结果是,玻璃基板的耐冲击性提高,HDD耐冲击性试验的磁记录介质用玻璃基板的断裂发生率为0%。
与之相对,在例9~11中,在至少一个主平面上,夹紧区域的平坦度超过1μm。另外,在例12~13中,夹紧区域的玻璃基板的板厚的偏差变成超过0.3μm的值。因此,在例9~13中,利用夹紧部件紧固固定这些玻璃基板而装入HDD并高速旋转时的颤振的位移量增大。另外,使用这些磁记录介质用玻璃基板制造的磁记录介质也显示滑行高度评价的合格率低的值。此外,HDD耐冲击性试验的磁记录介质用玻璃基板的断裂发生率也增大。
在例1~6及例9~13中,在一次研磨工序中,设研磨垫的槽的深度为0.8~1.0mm,设研磨载体的孔径和玻璃基板的外径之间的间隙为1.7mm而进行研磨,因此,研磨液的流通良好,且在研磨载体孔内的玻璃基板的自转充分进行,其结果,认为,进行均一的研磨,玻璃基板的主平面的波纹减小。
与之相对,在例7~8中,因设研磨垫槽深度为0.1~0.2mm,设研磨载体的孔径和玻璃基板的外径之间的间隙为0.2mm而进行研磨,所以研磨液的流通不充分,且以在载体孔内的玻璃基板的自转难以进行的状态进行研磨,其结果,认为,不能进行均一的研磨,产生从玻璃基板的内周部的一部分至主平面的面内局部的表面波纹度增大的区域。
本申请基于2011年11月22日申请的日本专利申请2011-255069,其内容在此作为参照采用。
工业实用性
根据本发明的磁记录介质用玻璃基板,能够提供一种在搭载于磁盘装置的情况下,防止磁头碰撞等在HDD产生的不良,提高磁记录介质的耐冲击性,可高密度化记录,且可靠性高的磁盘装置。
Claims (6)
1.一种磁记录介质用玻璃基板,为圆盘形状的磁记录介质用玻璃基板,在中央部具有贯通的圆孔,且具有相互对置的一对主平面,其特征在于,
所述主平面上包含将磁记录介质固定于硬盘驱动器时由连接部件紧固的部位的夹紧区域为比与所述圆孔同心的圆的圆周更靠中央部侧的圆环的区域,该与所述圆孔同心的圆的直径为所述圆孔的直径的128%,所述夹紧区域整个区域的平坦度为1μm以下、板厚偏差为0.3μm以下、表面波纹度的振幅值为20nm以下。
2.如权利要求1所述的磁记录介质用玻璃基板,其中,
所述平坦度为0.7μm以下。
3.如权利要求2所述的磁记录介质用玻璃基板,其中,
所述平坦度为0.5μm以下。
4.如权利要求1所述的磁记录介质用玻璃基板,其中,
所述表面波纹度的振幅值为10nm以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的磁记录介质用玻璃基板,其中,
所述板厚偏差为0.2μm以下。
6.一种磁记录介质,其中,使用权利要求1~5中任一项所述的磁记录介质用玻璃基板。
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