CN108847256B - 圆环状基板、磁盘用基板及其制造方法、磁盘及其制造方法 - Google Patents

圆环状基板、磁盘用基板及其制造方法、磁盘及其制造方法 Download PDF

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Abstract

圆环状基板、磁盘用基板及其制造方法、磁盘及其制造方法。本发明提供能够改善磁盘在高速旋转时的颤振的磁盘用玻璃基板及磁盘。本发明的一个方式的磁盘用玻璃基板在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，其特征在于，所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，根据在所述圆孔的侧壁面上的沿板厚方向相距200μm间隔的3点位置处的圆周方向的轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下。

Description

圆环状基板、磁盘用基板及其制造方法、磁盘及其制造方法
本申请是申请号为201480009236.X的发明专利申请(国际申请号：PCT/JP2014/054384，申请日：2014年02月24日，发明名称：磁盘用玻璃基板和磁盘)的分案申请。
技术领域
本发明涉及磁盘用玻璃基板和磁盘。
背景技术
如今，在个人计算机或DVD(Digital Versatile Disc)记录装置等中内置有用于记录数据的硬盘装置(HDD：Hard Disk Drive)。特别是在笔记型个人计算机等以移动性为前提的设备中使用的硬盘装置中，使用了在玻璃基板上设置有磁性层的磁盘，利用在磁盘的面上略微悬浮的磁头对磁性层进行磁记录信息的记录或读取。作为该磁盘的基板，由于具有比金属基板(铝基板)等更难以发生塑性变形的性质，因而优选使用玻璃基板。
另外，应增大硬盘装置中存储容量的要求，寻求磁记录的高密度化。例如使用使磁性层中的磁化方向相对于基板的面为垂直方向的垂直磁记录方式，进行磁记录信息区域的微细化。由此，可以增大1张盘片基板中的存储容量。在这种盘片基板中，优选按照磁性层的磁化方向相对于基板面朝向大致垂直方向的方式，尽可能地使基板表面平坦，使磁性粒子的生长方向统一为垂直方向。
进一步，为了进一步增大存储容量，还进行了下述操作：通过使用搭载有DFH(Dynamic Flying Height)机构的磁头来极度缩短距磁记录面的悬浮距离，从而降低磁头的记录再生元件与磁盘的磁记录层之间的磁性间距，进一步提高信息的记录再现精度(提高S/N比)。该情况下，为了长期稳定地进行利用磁头的磁记录信息的读写，要求尽可能减小磁盘的基板的表面凹凸。
磁盘记录有用于将磁头定位于数据轨道的伺服信息。以往，已知的是：若降低磁盘的外周侧的端面(下文中也称为外周端面)的正圆度，则磁头的悬浮稳定，可良好地进行伺服信息的读取，利用磁头进行的读写稳定。例如，在专利文献1记载的技术中，公开了外周端面的正圆度为4μm以下的磁盘用玻璃基板。根据该玻璃基板，通过降低外周端面的正圆度，从而LUL(load unload，装载卸载)试验耐久性提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-217918号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，近年来随着能量辅助磁记录技术和覆写(Shingle writing)技术等的重要技术的进步，具有500kTPI以上的极高的轨道记录密度的磁盘得到实际应用。另外，已知的是，在将这种具有极高的轨道记录密度的磁盘装入主轴中来组装HDD时，在使用了中心的圆孔(下文中也适当称为“内孔”)的正圆度足够低(小)的磁盘(例如内孔的正圆度为1.5μm以下的磁盘)时，在磁盘高速旋转时颤振(fluttering)(由于磁盘的旋转使得磁盘振动(ばたつく)的现象)的幅度(level)增大。
因此，本发明的目的在于提供一种能够改善高速旋转时的磁盘的颤振的磁盘用玻璃基板及磁盘。
用于解决课题的方案
针对上述课题，本发明人对在HDD中颤振的幅度较大的磁盘研究了板厚的偏差和主表面的粗糙度和微小波纹度(Micro Waviness)，没有发现特殊的异常。
本发明人对颤振的幅度增大的原因进行了如下推测。
尤其是在采用了能量辅助磁记录技术的磁盘中，为了实现高密度记录而减小磁性粒子的粒径，另一方面为了抑制因粒径减小而引起的热量波动导致的磁气特性的劣化，采用所谓高Ku磁性材料(Fe-Pt类、Co-Pt类等磁气各向异性能量较高的磁性材料)。该高Ku磁性材料为了实现高Ku，需要得到特定的结晶取向状态，为此需要在高温下成膜或者成膜后在高温下进行热处理。为了形成由这些高Ku磁性材料构成的磁记录层，要求玻璃基板具有能够承受上述高温处理的较高的耐热性即较高的玻璃化转变温度(例如摄氏600～700度以上)。并且，在采用了能量辅助磁记录技术的磁盘用玻璃基板中，存在为了具有较高的耐热性而使用线膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion：CET)小于以往的玻璃材料的情况。通过减小线膨胀系数，能够抑制热处理时的玻璃基板的拉伸，因而在热处理时能够降低因保持基板的保持部件而引起的盘片的变形和裂纹、盘片从保持部件脱落等风险。
但是，以往的磁盘用玻璃基板的玻璃材料的线膨胀系数是接近主轴材料的线膨胀系数的比较大的值(例如，90×10-7～100×10-7[K-1]等)，在使用线膨胀系数小于以往的玻璃材料制作磁盘用玻璃基板的情况下，磁盘用玻璃基板和主轴的材料的线膨胀系数之差大于以往。在两者的线膨胀系数之差增大时，在组装HDD后对该HDD进行热冲击试验等，在HDD被置于较高的氛围温度下的情况下，认为主轴相对于玻璃基板而相对较大地膨胀，并局部地强力抵接磁盘的内孔，使磁盘微小变形。即，即使是按照以往的基准使磁盘的内孔的正圆度足够良好的情况下，在内孔的三维形状的精度不高时，认为主轴将局部地强力抵接磁盘的内孔而施加应力，由此使磁盘微小变形(挠曲)。
另外，以往将比玻璃基板的板厚长的板状的探针沿与玻璃基板的主表面垂直的方向插入内孔，并沿圆周方向扫描内孔，由此测定内孔的正圆度。此时，探针在沿板厚方向朝向基板的中心侧最为突出的位置进行接触。因此，与内孔的板厚方向的形状无关，作为正圆度测定基础的内孔的轮廓线反映了向基板的中心方向最为突出的形状。因此，在以往的正圆度的测定方法中，不能成为评价内孔的侧壁面的板厚方向的三维形状的指标。即，即使是按照以往的正圆度的测定方法使磁盘的内孔的正圆度足够良好的情况下，也有可能产生内孔的三维形状的精度不高的情况。
即使是上述的磁盘的微小的变形，在高速旋转时由于该微小的变形而引起的颤振的幅度也增大。颤振的幅度的增大被认为产生使HDD的数据轨道的定位精度恶化等问题。尤其是在高TPI的HDD中，为了抑制对HDD的数据轨道的定位精度产生不良影响的磁盘旋转时的偏心，认为需要使主轴直径和磁盘的内径的游隙达到极小的20μm以下，该较小的游隙量被认为助长了因上述CTE之差而引起的、主轴对磁盘的内孔的局部抵接。另外，因上述基板的变形而引起的颤振的问题在基板以10000rpm以上的高速旋转的HDD中更加明显。
根据上述推测，本发明人进一步进行了深入研究，结果发现上述颤振的程度与磁盘的内孔的三维形状的精度具有关联性。即，即使是磁盘的内孔的正圆度足够高的情况下，在三维形状的精度不好时，在磁盘的内孔侧的侧壁面上与主轴的局部抵接增强而容易使磁盘变形，颤振的幅度容易增大。另一方面，在不仅磁盘的内孔的正圆度、而且三维形状的精度也都良好的情况下，在磁盘的内孔侧的侧壁面的整个面上与主轴接触(即，进行面接触)，因而磁盘难以变形，颤振的幅度难以增大。
基于上述的观点，本发明的第一观点的磁盘用玻璃基板在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，其特征在于，所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，根据在所述圆孔的侧壁面上的沿板厚方向相距200μm间隔的3点位置处的圆周方向的轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下。
本发明的第二观点的磁盘用玻璃基板在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，板厚为0.635mm以下，其特征在于，所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，根据在所述圆孔的侧壁面上的沿板厚方向相距100μm间隔的3点位置处的圆周方向的轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下。
在上述的磁盘用玻璃基板中，优选所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
上述的磁盘用玻璃基板在100℃～300℃时的平均线膨胀系数优选60×10-7[K-1]以下。
在上述的磁盘用玻璃基板中，关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，优选Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
在上述的磁盘用玻璃基板中，在以所述玻璃基板的中心为基准沿圆周方向每隔30度设置测定点，并求出所述圆孔的侧壁面与倒角面之间的部分的形状在所述测定点处的曲率半径时，优选相邻的测定点之间的所述曲率半径之差为0.01mm以下。
本发明的第三观点为磁盘，其特征在于，在所述磁盘用玻璃基板的主表面上形成了磁性层。
本发明提供一种玻璃或金属的圆环状基板，其在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，该圆环状基板是磁盘用基板的基础，其中，
所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，
在所述圆孔的侧壁面上求出如下3条轮廓线：该3条轮廓线由在所述圆环状基板的厚度的中心位置处的圆周方向的轮廓线、以及所述侧壁面的从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离预定距离的2个位置处的圆周方向的各条轮廓线组成，
根据该3条轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下，
在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为200μm，在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置未处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为100μm。
本发明提供一种磁盘用基板的制造方法，其中在上述圆环状基板的主表面上至少进行研磨处理。
本发明提供一种磁盘的制造方法，其中，在利用磁盘用基板的制造方法得到的磁盘用基板的主表面上至少形成磁性层。
本发明提供一种玻璃或金属的磁盘用基板，其在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，其中，
在所述主表面上，具有圆孔的直径的128％的直径并且比与圆孔同心的圆的圆周靠中央部侧的圆环的区域的平坦度为1μm以下，
所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，
在所述圆孔的侧壁面上求出如下3条轮廓线：该3条轮廓线由在所述磁盘用基板的厚度的中心位置处的圆周方向的轮廓线、以及所述侧壁面的从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离预定距离的2个位置处的圆周方向的各条轮廓线组成，
根据该3条轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下，
在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为200μm，在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置未处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为100μm。
本发明提供一种磁盘，其具有：上述磁盘用基板；以及形成在该磁盘用基板的主表面上的磁性层。
本发明提供一种硬盘装置，其使用了上述磁盘。
附图说明
图1的(a)是示出实施方式的磁盘用玻璃基板的外观形状的图，图1的(b)是将实施方式的磁盘用玻璃基板的内周侧的端部的截面放大并示出的图。
图2的(a)是说明实施方式的磁盘用玻璃基板的侧壁面的轮廓线的测定方法的图，图2的(b)是说明实施方式的磁盘用玻璃基板的侧壁面的轮廓线的测定方法的图。
图3是说明基于实施方式的磁盘用玻璃基板的侧壁面的轮廓线的内孔的形状评价值的计算方法的图。
图4是将图1的内周侧的截面的一部分放大并示出的图。
图5是说明实施方式的玻璃基板的端部的研磨方法的图。
具体实施方式
下面，对本实施方式的磁盘用玻璃基板及其制造方法进行详细说明。
[磁盘用玻璃基板]
作为本实施方式中的磁盘用玻璃基板的材料，可以使用铝硅酸盐玻璃、碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃等。尤其是从可以实施化学强化并且可以制作主表面平坦度和基板强度优异的磁盘用玻璃基板这些方面考虑，可以优选使用铝硅酸盐玻璃。若为无定形的铝硅酸盐玻璃，容易提高表面的粗糙度等平滑性，则进一步优选。
对本实施方式的磁盘用玻璃基板使用的玻璃材料的组成不作限定，但本实施方式的玻璃基板优选如下组成的无定形的铝硅酸盐玻璃：作为必要成分，包含SiO2、Li2O、Na2O、以及选自由MgO、CaO、SrO和BaO组成的组中的一种以上的碱土金属氧化物，CaO的含量相对于MgO、CaO、SrO和BaO的总含量的摩尔比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO))为0.20以下，玻璃化转变温度为650℃以上。
并且，可以为下述结晶化玻璃，其特征在于，以氧化物基准的质量％计，含有45.60％～60％的SiO2、7％～20％的Al2O3、1.00％～小于8％的B2O3、0.50％～7％的P2O5、1％～15％的TiO2、和总量为5％～35％的RO(其中R为Zn和Mg)的各成分，CaO的含量为3.00％以下，BaO的含量为4％以下，不含有PbO成分、As2O3成分和Sb2O3成分及Cl-、NO-、SO2-、F-成分，作为主结晶相，含有选自RAl2O4、R2TiO4、(其中R为选自Zn、Mg中的一种以上)中的一种以上，主结晶相的结晶粒径为0.5nm～20nm的范围，结晶度为15％以下，比重为2.95以下。
这样组成的磁盘用玻璃基板的Tg为650度以上、耐热性较高，因而适合于在能量辅助磁记录用磁盘中使用的磁盘用玻璃基板。并且，可以将线膨胀系数(CTE)设为60×10-7[K-1]以下，因而优选。另外，在本说明书中，在简称为线膨胀系数的情况下，是指使用玻璃基板的温度为100℃和300℃时的热膨胀率计算出的平均线膨胀系数值。
上述组成的玻璃材料只不过是一个例子。只要满足后述的圆孔的形状，则玻璃材料本身也可以是能够用作磁盘用玻璃基板的其它组成。
图1的(a)示出实施方式的磁盘用玻璃基板1的外观形状。如图1的(a)所示，本实施方式中的磁盘用玻璃基板1是在其中心形成有内孔2(圆孔)的环型的薄板的玻璃基板。虽然没有过问磁盘用玻璃基板1的尺寸，但适合采用例如标称直径为2.5英寸的磁盘用玻璃基板。另外，在下面的说明中提及的磁盘用玻璃基板的板厚(0.635mm、0.8mm等)是标称值，存在实际的测定值比其稍厚或者稍薄的情况。
图1的(b)是将实施方式的磁盘用玻璃基板1的内周侧的端部的截面放大并示出的图。如图1的(b)所示，磁盘用玻璃基板1具有一对主表面1p、沿着与一对主表面1p垂直的方向配置的侧壁面1t、以及在一对主表面1p与侧壁面1t之间配置的一对倒角面1c。虽未图示，但磁盘用玻璃基板1的外周侧的端部也同样形成有侧壁面和倒角面。此外，倒角面在剖视观察时也可形成为圆弧状。在下面的说明中，也将侧壁面和倒角面统称为端面。内周侧的端面是内周端面，外周侧的端面是外周端面。
本实施方式的磁盘用玻璃基板1构成为，玻璃基板2的内孔2的正圆度为1.5μm以下，而且当在包括沿内孔2的侧壁面1t的沿板厚方向相距200μm间隔的至少3点位置在内的厚度方向上不同的多个位置处，分别取得侧壁面1t的圆周方向的轮廓线时，各条轮廓线的内切圆中最小的内切圆的半径与最大的内切圆的半径之差为3.5μm以下。另外，在下面的说明中，当在包括沿内孔2的侧壁面1t的沿板厚方向相距200μm间隔的至少3点位置在内的厚度方向上不同的多个位置处，分别取得侧壁面1t的圆周方向的轮廓线时，将各条轮廓线的内切圆中最小的内切圆的半径与最大的内切圆的半径之差称为“内孔的形状评价值”或者简称为“形状评价值”。磁盘用玻璃基板的内孔的形状评价值越小，在将该玻璃基板作为磁盘安装于主轴时，磁盘的内孔难以在板厚方向上局部地抵接主轴、即磁盘的内孔的侧壁面容易与主轴进行面接触，因而认为对因与主轴的接触而引起的磁盘的变形发挥有利的作用(即难以变形)。
另外，正圆度的测定方法可以为公知的方法。例如，按照前面所述将比玻璃基板的板厚更长的板状探针沿与玻璃基板的主表面垂直的方向插入内孔，沿圆周方向扫描内孔，从而取得轮廓线，可以计算出该轮廓线的内切圆与外切圆的半径之差作为玻璃基板的正圆度。
参照图2的(a)、图2的(b)和图3，对磁盘用玻璃基板的内孔的形状评价值的计算方法进行说明。图2的(a)、图2的(b)是说明实施方式的磁盘用玻璃基板1的侧壁面1t的轮廓线的测定方法的图，图3是说明基于实施方式的磁盘用玻璃基板1的侧壁面1t的轮廓线的形状评价值的计算方法的图。
图2的(a)与图1的(b)一样是实施方式的磁盘用玻璃基板1的内孔2的截面的放大图。在图2的(a)中，作为用于测定内孔2的侧壁面1t的轮廓线的多个位置(即，将任意一方的主表面作为基准时的板厚方向的测定位置)可以举出以下3点的例子：磁盘用玻璃基板1的内孔2的板厚方向的中心位置C，在一方的主表面侧从中心位置C起上方200μm处的位置A，在另一方的主表面侧从中心位置C起下方200μm处的位置B。该位置例如适合于板厚为0.8mm以上的磁盘用玻璃基板。另外，在板厚为0.635mm以下的情况下、和由于倒角量较大等使得根据上述的测定位置的决定方法得到的测定位置A和C从侧壁面上偏离的情况下，也可以在板厚方向上分别离开各100μm。在这些置A～C设置触针3，取得内孔2的轮廓线。由此，如图2的(b)所示，关于内孔得到在板厚方向上不同的高度处的3条轮廓线Pa～Pc。另外，触针3优选使用例如末端的曲率半径为φ0.4mm以下等直径较小的小孔用测定针，以便在板厚方向的多个位置进行测定。另外，在图2的(a)、图2的(b)中示例了3点的测定位置，但测定位置的数量也可以多于3点。
在本实施方式的磁盘用玻璃基板1中，内孔2的正圆度为1.5μm以下。并且，取得3条轮廓线Pa～Pc的内切圆，根据3个内切圆的数据(图3所示)，按照以下所述测定内孔2的形状评价值。另外，3个内切圆的中心相同。
参照图3，首先求出3条轮廓线Pa～Pc的内切圆的半径。然后，求出3条轮廓线的内切圆的半径中的最大值Rmax与最小值Rmin之差，将该半径之差作为内孔2的形状评价值。在本实施方式的磁盘用玻璃基板中，内孔2的形状评价值为3.5μm以下，若为2.5μm以下则更优。
关于内孔2的(即内周侧的)侧壁面1t的表面粗糙度，以最大高度Rz计优选为0.2μm以下，更优选0.1μm以下。另外，以算术平均粗糙度Ra计优选为0.02μm以下。通过设于该范围内，能够防止因异物的附着和咬入而引起的热粗糙故障的发生，并防止因钠离子和钾离子等的析出而引起的腐蚀的发生。并且，如果对一对的倒角面1c的表面粗糙度也设于上述范围内，基于与上述相同的理由更加优选。其中，Rz表示在JIS B0601:2001中规定的最大高度。Ra表示在JIS B0601:2001中规定的算术平均粗糙度。
另外，关于内孔2的侧壁面1t的表面粗糙度，在设板厚方向的最大高度为Rz(t)、设圆周方向的最大高度为Rz(c)的情况下，优选Rz(t)/Rz(c)为1.2以下，更优选1.1以下。如果Rz(t)/Rz(c)超过上述范围，在批量生产时每个基板的所述形状评价值的偏差容易增大。通过设于上述范围内，能够减小形状评价值的偏差。
另外，例如将使用激光显微镜测定的波长频带设定为0.25μm～80μm来测定侧壁面1t，在测定出的范围中选择50μm见方的区域进行分析，能够得到表面粗糙度的值。关于板厚方向和圆周方向的表面粗糙度，例如对于50μm见方的区域，从与板厚方向和圆周方向的各个方向对应的多个截面测定线粗细度，获取所得到的数据的平均值即可。例如，取得5个数据并设为其平均值即可。
下面，对侧壁面1t和倒角面1c之间的部分的优选形状进行说明。
首先，参照图4对求出侧壁面1t和倒角面1c之间的部分的形状的曲率半径的方法进行说明。在图4中，R表示形成侧壁面1t和倒角面1c之间的部分的形状的曲率的圆C2的半径，是该部分的形状的曲率半径。曲率半径R例如按照以下所述求出。首先，把将倒角面1c的直线部延伸得到的假想线L1、与将侧壁面1t的直线部延伸得到的假想线L2的交点设为P1。然后，设定通过交点P1而且相对于倒角面1c的直线部垂直地延伸的假想线L3。然后，将侧壁面1t和倒角面1c之间的部分、与假想线L3的交点设为P2。并且，在磁盘用玻璃基板1的截面中，设定以交点P2为中心、且具有规定的半径(例如50μm)的圆C1。然后，将侧壁面1t和倒角面1c之间的部分、与圆C1的外周的两个交点分别设为P3、P4。然后，设定通过3个交点P2、P3、P4的圆C2。
并且，通过求出圆C2的半径，求出侧壁面1t和倒角面1c之间的部分的形状的曲率半径R。
另外，对于侧壁面1t和与一方的主表面1p相邻的倒角面1c之间、以及侧壁面1t和与另一方的主表面1p相邻的倒角面1c之间这两个部分的形状的曲率半径，也能够按照以上所述求出。
在本实施方式中，以磁盘用玻璃基板1的中心为基准，沿圆周方向每隔30度设置测定点。即，测定点的个数是12。并且，当在各个测定点求出侧壁面1t和倒角面1c之间的部分的形状的曲率半径R时，优选将相邻的测定点之间的曲率半径R之差设定为0.01mm以下。由此，能够减小磁盘用玻璃基板1的圆周方向的内周端面的形状的变化，能够减小内孔2的形状评价值的偏差。另外，在相邻的测定点之间的曲率半径R之差为0.005mm以下的情况下，能够进一步减小内孔2的形状评价值的偏差，因而进一步优选。
在磁盘用玻璃基板1的主表面中，将在以磁盘用玻璃基板1为基础制作的磁盘固定于HDD时包括利用紧固部件固定的部位在内的区域称为卡紧区域。卡紧区域是指在主表面中具有圆孔的直径的128％的直径、并且比与圆孔同心的圆的圆周靠中央部侧的圆环的区域。优选卡紧区域的平坦度为1μm以下。
这样的卡紧区域的平坦度用最大山脊高度与最大谷底深度之差即TIR(TotalIndicated Runout)值表示。平坦度的测定例如能够使用干扰式平坦度测定设备，以规定的测定波长根据相位测定干扰法(相移法)进行测定。具体而言，使用测定波长680nm的光源，根据相位测定干扰法(相移法)测定玻璃基板的两个主表面的卡紧区域的平坦度。另外，平坦度是在两个主表面的卡紧区域中进行测定，并作为测定了较高一方的值的玻璃基板的平坦度。
在玻璃基板的主表面中，如果利用所述卡紧部件紧固并固定的部位的平坦度较差，在紧固卡紧部件时玻璃基板的形状稍微变形，存在磁盘整体的平坦度恶化的情况。其结果是有时颤振恶化。因此，优选按照以上所述卡紧区域的平坦度为1μm以下。
当制作在本实施方式的磁盘用玻璃基板的主表面上形成了磁性层的磁盘并装入HDD的主轴时，磁盘的内孔的正圆度及形状评价值极小。因此，难以产生磁盘的内孔侧的侧壁面因与主轴的局部抵接而引起的磁盘的变形。例如，在玻璃基板的线膨胀系数小于主轴的线膨胀系数、HDD被置于较高的氛围温度下的情况下，即使是主轴相对于玻璃基板相对较大地膨胀时，也是在磁盘的内孔侧的侧壁面的整个面上与主轴接触，因而难以产生上述变形。因此，当在HDD中使磁盘高速旋转时，颤振的幅度难以增大。虽然主轴的线膨胀系数例如约为90～100×10-7[K-1]以上，但本实施方式的磁盘用玻璃基板适合于与主轴的线膨胀系数之差增大的情况。尤其适合于在线膨胀系数为60×10-7[K-1]以下时等的能量辅助磁记录用磁盘使用的磁盘用玻璃基板。
在将能量辅助磁记录用磁盘等、特别是形成有轨道记录密度为500kTPI(trackper inch)以上的磁性层的磁盘组装入HDD中时，在磁盘产生了微小变形时，HDD的数据轨道的定位精度有时会变差，因而本实施方式的磁盘用玻璃基板适合于上述具备高记录密度的磁盘。
[磁盘用玻璃基板的制造方法]
下面，关于本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法，对每个工序进行说明。但是，各工序的顺序可适当更换。
(1)玻璃基板的形成
例如通过模压成型来成型玻璃坯板，适当进行用于形成内孔和外形的加工，得到具有规定的板厚的内孔的圆盘状的玻璃基板。另外，玻璃坯板不限于这些方法，还可以采用浮法、下拉法、再拉法、熔融法等公知的制造方法进行制造。
(2)端面磨削工序
然后，进行对于圆环状的玻璃基板的端面的磨削加工。对于玻璃基板的端面的磨削加工是为了对玻璃基板的外周侧端部和内周侧端部形成倒角面以及调整玻璃基板的外径、内径而进行的。对于玻璃基板的外周侧端面的磨削加工例如可以为通过使用了金刚石磨粒的成型磨石进行的公知的倒角加工。
玻璃基板的内周侧端面的磨削加工除了使用成型磨石进行的磨削加工以外，还按照与玻璃基板的端面抵接的磨石的轨迹不是一定的方式，通过使玻璃基板的端面与磨石接触的追加的磨削加工来进行。关于对玻璃基板的内周侧端面追加的磨削加工，参照图5在下文中进行说明。
图5是示出玻璃基板的内周侧端面的加工方法的图。
如图5所示，在玻璃基板G的内周侧端面的磨削加工中所用的磨削磨石40整体形成为圆筒状，并且具有槽50。槽50按照能够对玻璃基板G的内周侧的侧壁面1t和倒角面1c这两个面同时进行磨削加工的方式而形成，具体而言，槽50具备由侧壁部50a及在其两侧存在的倒角部50b、50b构成的槽形状。关于上述槽50的侧壁部50a和倒角部50b，考虑玻璃基板G的磨削加工面的完成目标的尺寸形状，从而形成为规定的尺寸形状。
在玻璃基板的内周侧端面的加工中，在相对于在磨削磨石40形成的槽50的槽方向使玻璃基板G倾斜的状态、即相对于磨削磨石40的旋转轴L40使玻璃基板G的旋转轴L1仅倾斜角度α(在图5中，关于α将逆时针旋转的角度设正)的状态下，一边使磨削磨石40接触玻璃基板G的内周侧端面1t，一边使玻璃基板G和磨削磨石40两者旋转，进行磨削加工。由此，与玻璃基板G的内周侧端面抵接的磨削磨石40的轨迹不是一定的，在该状态下，磨削磨石40的磨粒在基板端面上抵接并作用于随机的位置，因此对基板的损害少，磨削加工面的表面粗糙度及其面内偏差也减小，可以更平滑地、即以应对更高品质要求的水平的品位完成磨削加工面。进而还具有提高磨石寿命的效果。
另外，参照图5可知，磨削磨石40与玻璃基板G的接触状态是磨削磨石40的槽50与玻璃基板G的内径弧的面接触状态，磨削磨石40与玻璃基板G的接触面积增加。因此，延长磨削磨石40对于玻璃基板G的接触长度(切割刀刃长度)，可以使磨粒的锋利度持续。因此，在利用对加工面品位有利的微细磨粒磨石进行磨削加工的情况下，也可以确保稳定的磨削性，可以稳定地得到通过塑性模式主体的磨削加工产生的良好的磨削面品位(镜面品位)。并且，通过使磨削磨石的锋利度持续，稳定地确保实现塑性模式的磨削性，可以确保玻璃基板的内周侧端面的由倒角加工所产生的良好的尺寸形状精度。
上述的玻璃基板G相对于磨削磨石40的槽方向的倾斜角度α可以任意设定，为了更好地发挥上述作用效果，例如优选为1～15度的范围内。磨削加工中所用的磨削磨石40优选用树脂(resin)结合了金刚石磨粒的磨石(树脂结合磨石)。金刚石磨石的号数优选为#2000～#3000。
磨削磨石40的圆周速度的优选示例为500～3000m/分钟，玻璃基板G的圆周速度为1～30m/分钟左右。另外，磨削磨石40的圆周速度相对于玻璃基板G的圆周速度之比(圆周速度比)优选为50～300的范围内。
另外，将上述磨削工序分为两次，在如上所述使玻璃基板G的旋转轴仅倾斜了角度α(α>0)的状态下进行第一次的磨削，使用另一个磨石在使玻璃基板G的旋转轴仅倾斜了角度-α的状态下进行第二次的磨削，按照使第二次的磨削的余量比第一次的磨削的余量少的方式进行调整，由此可以将Rz(t)/Rz(c)设为1.2以下。
使用压头(Berkovich indenter)在250mN的按压荷重的条件下，利用纳米压痕仪试验法测定上述树脂结合磨石的磨石表面的结合(树脂)部分的硬度(以下称为“磨石硬度”)，优选在0.4～1.7GPa的范围内。关于磨石硬度，在树脂结合磨石的情况下，为与金刚石磨粒和树脂的结合强度具有关联的指标。
发明人利用各种特性的树脂结合磨石进行内周侧端面的磨削加工，并观察了玻璃基板的端面的加工品质，结果发现，树脂结合磨石中的金刚石磨粒与树脂的结合强度对上述磨削加工后的玻璃基板的内孔的形状评价值会产生较大影响。即，可知：若利用磨石硬度过高的树脂结合磨石进行内周侧端面的磨削加工，则虽然加工速率良好，但表面容易产生瑕疵，内孔的形状评价值变差；若使用磨石硬度过低的树脂结合磨石进行内周侧端面的磨削加工，则内孔的形状评价值良好，但加工速率显著降低。换言之，通过变化磨石硬度，可以调节玻璃基板的内孔的形状评价值。其结果，可知磨石硬度的范围优选上述范围。通过在上述范围内，可以将磨削加工后的内周侧端面形成准镜面，因此在其后的端面研磨工序中可以减少加工余量，可以在维持高表面品质的同时，提高包括内孔的形状评价值在内的端部的形状精度。
对利用纳米压痕仪试验法进行的磨石硬度的测定方法进行说明。使用末端为四方锥形状的压头，对作为测定对象的磨削磨石表面的结合部分以1nm/秒施加荷重并升压到250mN，在该状态下保持规定的时间(例如10秒钟)后，得到以与升压时相同的荷重去除速度进行减压时的荷重与位移的关系。在此得到的曲线示出了动态的硬度特性，示出了比以往的静态硬度特性即硬度评价更接近实际使用时的特性。根据所得到的动态硬度特性曲线的结果，根据下述式(1)得到基于纳米压痕仪试验法的磨石硬度。
H＝F/Ac……式(1)
其中，H表示磨削磨石的硬度，F表示荷重，Ac表示凹陷面积。
上述凹陷面积Ac用下述的关系式(2)、(3)表示。
Ac＝f(hc)∝24.5·hc2……式(2)
hc＝hmax-ε·F/S……式(3)
其中，hc：按压深度，hmax：最大荷重时的深度，hs：开始去除荷重时的按压深度，ho：去除荷重后的按压深度，ε：压头固有的形状系数(例如Berkovich压头＝0.75)，S：荷重与位移的比例系数，m：斜率(dF/dh)。
(3)端面研磨工序
然后，进行对于圆环状的玻璃基板的端面的研磨加工。对于玻璃基板的端面的研磨加工是为了使对于玻璃基板的外周侧和内周侧端面(侧壁面和倒角面)的表面性状良好而进行的。在端面研磨工序中，通过刷光研磨来研磨玻璃基板的外周侧和内周侧端面。
通过进行上述的端面磨削和端面研磨，不仅可以除去在玻璃基板的端面附着灰尘等的污染、伤痕等的损伤，防止热粗糙故障的产生、防止产生钠、钾等的导致腐蚀的离子析出的产生，而且可以极大地减小表面的粗糙度或起伏，并且减小玻璃基板的内孔的形状评价值，因而能够提高的端部的形状精度。
(4)第1研磨(主表面研磨)工序
根据需要在适当进行了主表面的磨削工序后，对被磨削过的玻璃基板的主表面实施第1研磨。第1研磨的目的是通过主表面的磨削等去除残留在主表面上的伤痕、变形，并调整表面凹凸(微小波纹度、粗糙度)。
在第1研磨工序中，使用具备行星齿轮机构的双面磨削装置对玻璃基板的主表面进行研磨。双面磨削装置具有上定盘和下定盘。平板的研磨垫(树脂抛光材料)被安装在上定盘的上表面以及下定盘的底面上。收纳于载具中的一个或者多个玻璃基板被夹持在上定盘和下定盘之间，一边供给含有研磨剂的游离磨粒，一边通过行星齿轮机构对上定盘或者下定盘中的任意一方或双方进行移动操作，来使玻璃基板和各定盘相对移动，由此能够研磨该玻璃基板的两个主表面。
在上述相对运动的动作中，上定盘被以规定负荷朝向玻璃基板(即在铅垂方向上)按压，研磨垫被朝向玻璃基板按压，同时研磨液被供给至玻璃基板与研磨垫之间。通过该研磨液中含有的研磨剂，对玻璃基板的主表面进行研磨。研磨剂可以使用例如氧化铈或氧化锆、二氧化硅等公知的磨粒。另外，也可以改变磨粒的种类和尺寸来划分为多个工序进行研磨。
(5)化学强化工序
然后，根据需要对玻璃基板进行化学强化。
作为化学强化液，可以使用例如硝酸钾和硫酸钠的混合盐的熔融液等。化学强化处理例如通过将玻璃基板浸渍到化学强化液中而进行。
这样，通过将玻璃基板浸渍到化学强化液中，玻璃基板的表层的锂离子和钠离子分别被化学强化液中的离子半径相对较大的钠离子和钾离子所取代，玻璃基板得到强化。
(6)第2研磨(最终研磨)工序
然后，对玻璃基板实施第2研磨。第2研磨的目的为主表面的镜面研磨。在第2研磨中，例如使用第1研磨中所用的研磨装置。此时，与第1研磨的不同之处在于，游离磨粒的种类和粒子尺寸不同，以及树脂抛光材料的硬度不同。
作为用于第2研磨的游离磨粒，例如采用在浆料中混合的胶态二氧化硅等的微粒(颗粒尺寸：直径10nm～100nm左右)。由此，可以进一步降低玻璃基板的主表面的表面粗糙度，可以将端部形状调整到优选的范围。
通过对研磨后的玻璃基板进行清洗，得到磁盘用玻璃基板。
[磁盘]
磁盘使用磁盘用玻璃基板如下获得。
磁盘例如为这样的结构：在磁盘用玻璃基板(下文中简称为“基板”)的主表面上，从接近主表面的一方依次至少层叠有附着层、基底层、磁性层(磁记录层)、保护层、润滑层。
例如将基板导入已进行了抽真空的成膜装置内，利用DC磁控溅射法在Ar氛围中，在基板的主表面上从附着层依次成膜至磁性层。作为附着层例如可采用CrTi，作为基底层例如可采用CrRu。作为磁性层，例如可采用CoPt系列合金。另外，也可以形成L10有序结构的CoPt系列合金或FePt系列合金来构成热辅助磁记录用的磁性层。在上述成膜后，例如通过CVD法并使用C2H4来对保护层进行成膜，然后对表面进行导入氮气的氮化处理，由此能够形成磁记录介质。之后，例如通过浸渍涂布法在保护层上涂布PFPE(全氟聚醚)，由此能够形成润滑层。
所制作的磁盘优选安装在作为磁记录再现装置的磁盘驱动装置(HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)中，该磁盘驱动装置具备搭载有DFH(Dynamic Flying Height：动态飞行高度)控制机构的磁头、和用于固定磁盘的主轴。
[实施例、比较例]
为了确认本实施方式的磁盘用玻璃基板的效果，由所制造出的磁盘用玻璃基板制作了2.5英寸的磁盘(外径65mm、内径20mm、板厚0.8mm、内径侧的侧壁面的长度0.5mm、倒角面相对于主表面的角度为45度)。所制作的磁盘用玻璃基板的玻璃的组成如下所述。
(玻璃的组成)
SiO2 63摩尔％、Al2O3 10摩尔％、Li2O 1摩尔％、Na2O 6摩尔％、MgO 19摩尔％、CaO0摩尔％、SrO 0摩尔％、BaO 0摩尔％、ZrO2 1摩尔％
另外，该无定形的铝硅酸盐玻璃为：相对于MgO、CaO、SrO和BaO的总含量，CaO的含量的摩尔比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO))为0，玻璃化转变温度为703℃。该组成的玻璃材料的线膨胀系数为56×10-7[K-1]。
[实施例、比较例的磁盘用玻璃基板的制作]
按照顺序进行本实施方式的磁盘用玻璃基板的制造方法的各工序，由此制作了实施例的磁盘用玻璃基板。
其中，玻璃基板的成型采用了模压成型方法，并按照公知的方法形成内径、外形，而且调整了板厚。
在端面磨削工序中，对于玻璃基板的内周及外周端面，通过使用金刚石磨粒的成型磨石进行了倒角及侧壁面加工，形成了倒角面和侧壁面。然后，对于玻璃基板的内周侧端面，按照与玻璃基板的端面抵接的磨石的轨迹不是一定的方式，追加了使玻璃基板的端面与磨石倾斜接触的磨削加工，由此进一步提高倒角面和侧壁面的形状精度，并且进一步提高了表面品质。
在对玻璃基板的内周侧端面追加的磨削加工中，使用#2500的金刚石磨粒的树脂结合磨石，使玻璃基板相对于磨削磨石的槽方向的倾斜角度(图5的α)为5度，对其他条件适当调整而进行。此时，通过在前述的范围内适当调整玻璃基板相对于磨削磨石的槽方向的倾斜角度(图5的α)以及其它的参数(磨石的号数、磨石和玻璃基板的圆周速度)，区分制作了内孔的形状评价值不同的玻璃基板。另外，在表1的实施例1中设为α＝5度，但通过进一步增大倾斜角度，磨削后的表面品质提高，因而能够进一步改善形状评价值。
另外，在表1的实施例1中，使用磨石硬度为1.05GPa的树脂结合磨石进行了端面磨削加工。
在端面研磨工序中，对玻璃基板的内周侧端面及外周侧端面，使用包含氧化铈磨粒作为研磨磨粒的浆料而进行刷光研磨。另外，根据端面磨削工序后的表面品质适当调节了端面研磨工序中的倒角面的加工余量。
然后，对于主表面，在使用公知的方法进行磨削后，实施了两次的研磨和化学强化。在第1研磨中使用了包含氧化铈磨粒的研磨液，在第2研磨中使用了包含胶态二氧化硅的研磨磨粒的研磨液。化学强化是在第2研磨前实施的。适当使用公知的清洗方法清洗了研磨后的玻璃基板。由此，得到磁盘用玻璃基板。
经过以上的工序，制作了如表1所示的比较例和实施例的磁盘用玻璃基板的试样。如表1所示，在比较例和实施例的磁盘用玻璃基板中，内孔的形状评价值分别不同。如前面所述，对于内孔的形状评价值不同的玻璃基板，通过在对于玻璃基板的内周侧端面的磨削加工中适当调整玻璃基板相对于磨削磨石的槽方向的倾斜角度，从而可分别制作。比较例和实施例的试样的正圆度都是1.5μm以下，但在下面的各个表中未记述。
另外，将比所制作的磁盘用玻璃基板的板厚更长的板状探针沿与玻璃基板的主表面垂直的方向插入内孔中，通过沿圆周方向扫描内孔而取得轮廓线，并计算出该轮廓线的内切圆与外切圆的半径之差，作为磁盘用玻璃基板的内孔的正圆度。根据在图2的(a)所示的位置得到的3条轮廓线计算内孔的形状评价值。即，取得内孔的板厚方向的中心位置、以及与中心位置上下距离200μm的位置的轮廓线，求出这3条轮廓线的内切圆中、最小的内切圆的半径与最大的内切圆的半径之差，作为内孔的形状评价值。所有的测定均使用正圆度·圆筒形状测定机进行。
[评价方法]
然后，对于比较例和实施例的磁盘用玻璃基板的试样，按照以上所述进行成膜，制作了比较例和实施例的磁盘的试样。对于该比较例和实施例的磁盘的试样，使用激光多普勒测振仪测定了颤振特性值，由此评价了颤振。在测定颤振特性值时，将磁盘安装于2.5英寸型HDD的主轴上使磁盘旋转，从激光多普勒测振仪向旋转中的磁盘的主表面照射激光光束。另外，在HDD的罩上开设激光照射用的孔。然后，激光多普勒测振仪接受磁盘反射的激光光束，从而测定磁盘的板厚方向的振动量作为颤振特性值。此时，在以下的条件下测定颤振特性值。
·HDD及测定系统的环境：在恒温恒湿腔室内将温度维持在80℃
·磁盘的转速：7200rpm
·激光的照射位置：在半径方向上距离磁盘的中心31mm(距离外周端1.5mm)的位置
[评价基准]
关于对所测定的颤振特性值的评价结果如下所述，按照良好的顺序(即，颤振特性值小的顺序)分成4个幅度1～4示出。幅度1、2为面向500kTPI的HDD的实际使用是合格的。
幅度1：20nm以下
幅度2：大于20nm且为30nm以下
幅度3：大于30nm且为40nm以下
幅度4：大于40nm
【表1】
内孔的形状评价值(μm) 颤振特性值
比较例1 5.7 幅度4
比较例2 4.0 幅度3
实施例1 3.5 幅度2
实施例2 2.8 幅度2
实施例3 2.5 幅度1
实施例4 1.9 幅度1
在表1中，如比较例1、2所示，即使是内孔的正圆度良好的磁盘用玻璃基板，在内孔的形状评价值不是足够小的情况下，颤振特性不好。这可以认为是由于磁盘的内孔侧的侧壁面对主轴的局部抵接，而产生磁盘的微小变形。另一方面，在表1中，如实施例1～4所示，不仅内孔的正圆度，在形状评价值为3.5μm以下的情况下，HDD的颤振特性良好。这可以认为是由于磁盘的内孔侧的侧壁面与主轴之间的面接触，即使是在磁盘的内孔与主轴的间隙狭小的高温氛围下，磁盘也不会产生变形。另外，在表1中，如实施例3、4所示，在将磁盘的内孔的形状评价值设为2.5μm以下的情况下，确认到颤振特性进一步提高。如实施例1～4所示，在颤振特性良好的情况下，当在HDD中向磁盘写入磁气信号和/或从磁盘读出磁气信号时难以产生错误，认为通过HDD的伺服进行的定位精度良好。
另外，准备正圆度为1.8μm、形状评价值为3.5μm和2.5μm的磁盘用玻璃基板(分别作为比较例3、4)，使用该玻璃基板测定了颤振特性值，都是幅度4。由此可知，即使在将形状评价值设为3.5μm以下的情况下，在正圆度超过1.5μm时，颤振的幅度不好。
然后，制作了10片上述实施例1的磁盘用玻璃基板，制作了10片上述实施例5、6的磁盘用玻璃基板，求出Rz、Ra、Rz(t)/Rz(c)的平均值、形状评价值的偏差。Rz的值在哪个玻璃基板中都是0.2μm以下。另外，Ra的值在哪个玻璃基板中都是0.02μm以下。实施例5、6的磁盘用玻璃基板是通过仅使端面磨削工序与实施例1的制作条件不同而制作的。具体而言，在实施例5、6中，在端面磨削工序中，使玻璃基板相对于磨削磨石的槽方向的倾斜角度(图5的α)为5度进行了第1次的磨削，然后使用另一个磨石使玻璃基板的倾斜角度为-5度进行了第2次的磨削，调整第2次的磨削的加工余量使其小于第1次的磨削的加工余量。实施例1、5、6的评价结果如表2所示。在表2中，Rz(t)/Rz(c)的平均值是10片的Rz(t)/Rz(c)的值的平均值，“形状评价值的偏差”是指10片的形状评价值的最大值与最小值之差。
根据表2可知，通过使Rz(t)/Rz(c)为1.2以下，形状评价值的偏差减小。并且，在Rz(t)/Rz(c)达到1.1以下时，可知形状评价值的偏差进一步减小。
【表2】
Figure BDA0001706258420000191
然后，对实施例1的制作条件改变端面研磨的余量制作了各10片的试样(实施例7、8)，求出了实施例7、8的形状评价值的偏差。形状评价值的偏差与在表2中示出的一样是指10片的形状评价值的最大值与最小值之差。
并且，对于实施例1、7、8，求出了内周端部的侧壁面与倒角面之间的部分的曲率半径。另外，在端面研磨的余量越小时越能维持在磨削工序中修整过的形状，因而能够提高形状精度。即，能够减小在内周端部的圆周方向上相邻的测定位置的曲率半径之差。
按照以下所述求出一片玻璃基板的曲率半径。即，测定了内周端部中的表面侧12点和背面侧12点合计24点。并且，求出表面侧12点中相邻的测定点之间的曲率半径之差(12个的数据)、和背面侧12点中相邻的测定点之间的曲率半径之差(12个的数据)，将合计24个数据中最大的值作为该玻璃基板的曲率半径的最大值。测定数据的示例如表3所示。在表3中，将作为测定对象的玻璃基板的表面、背面分别表述为A面、B面。另外，在表3中，例如“0～30度”时的曲率半径之差是指0度测定点的曲率半径与30度测定点的曲率半径之差的绝对值。此外，例如将A面的30度位置的背面作为B面的30度位置。
对于实施例1、7、8的各10片试样求出了曲率半径之差的最大值，实施例1的10片试样都是0.010mm以下，实施例7的10片试样都是0.005mm以下，实施例8的10片试样都是0.012mm以下。表3所示的测定数据的示例是在各实施例中曲率半径之差的最大值为最大的一片试样的数据。
在表4中对于实施例1、7、8示出了曲率半径之差的最大值(与表3所示的值相同，10片中最大的值)和形状评价值的偏差。
根据表4可知，通过将曲率半径之差的最大值设为0.01mm以下，能够大幅降低形状评价值的偏差。
【表3】
Figure BDA0001706258420000201
【表4】
Figure BDA0001706258420000211
另外，与上述情况一样，制作了将板厚和内径侧的侧壁面的长度分别变更为0.635mm、0.335mm的2.5英寸型的磁盘用玻璃基板。该玻璃基板的内孔的正圆度为1.5μm以下。并且，对于该玻璃基板的内孔，将3条轮廓线的间隔设为100μm，除此以外与上述情况一样，测定了玻璃基板的内孔的形状评价值是3.4μm。与上述情况一样，将该玻璃基板作为磁盘评价了颤振特性是幅度2。
另外，对于板厚为0.635mm的磁盘用玻璃基板，也适当调整玻璃基板相对于磨削磨石的槽方向的倾斜角度(图5的α)以及其它的参数(磨石的号数、磨石和玻璃基板的圆周速度)，区分制作了内孔的形状评价值不同的玻璃基板(比较例5、实施例9、实施例10)。另外，对于实施例9、10，是通过将上述α＝5度作为基准进行扩大，并按照达到不同的形状指标值的方式区分制作的。比较例5、实施例9、实施例10的情况下的测定结果如表5所示。
如表5所示确认到，对于板厚为0.635mm的情况，在磁盘的内孔的形状评价值为3.5μm以下时，HDD的颤振特性良好，在形状评价值为2.5μm以下时，颤振特性进一步提高。
【表5】
Figure BDA0001706258420000212
然后，测定了实施例1的磁盘用玻璃基板的主表面的卡紧区域的平坦度是1.1μm。并且，在制作实施例1的磁盘用玻璃基板时，通过在进行主表面研磨时减小上下磨削定盘的研磨面的平行度，使卡紧区域的平坦度达到0.7μm。另外，上下定盘的研磨面(安装于上下定盘的研磨垫的研磨面)的平行度是按照以下所述求出的。即，在将上下定盘的内周端部的上定盘的研磨面与下定盘的研磨面的距离设为D1，将外周端部的上定盘的研磨面与下定盘的研磨面的距离设为D2时，将(D2-D1)的绝对值作为平行度。
使用以卡紧区域的平坦度为0.7μm的磁盘用玻璃基板为基础的磁盘基板测定了颤振特性值，与卡紧区域的平坦度为1.1μm时相比大约降低了10％。即，通过减小卡紧区域的平坦度，能够确认到颤振的改善。
以上，对本发明的磁盘用玻璃基板、磁盘进行了详细说明，但本发明不限定于上述实施方式，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良和变更。
标号说明
1磁盘用玻璃基板；1p主表面；1t侧壁面；1c倒角面；2内孔。

Claims (34)

1.一种玻璃或金属的圆环状基板，其在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，该圆环状基板是磁盘用基板的基础，所述圆环状基板的特征在于，
所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，
在所述圆孔的侧壁面上求出如下3条轮廓线：该3条轮廓线由在所述圆环状基板的厚度的中心位置处的圆周方向的轮廓线、以及所述侧壁面的从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离预定距离的2个位置处的圆周方向的各条轮廓线组成，
根据该3条轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下，
在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为200μm，在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置未处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为100μm。
2.根据权利要求1所述的圆环状基板，其特征在于，
在所述主表面上，具有圆孔的直径的128％的直径并且比与圆孔同心的圆的圆周靠中央部侧的圆环的区域的平坦度为1μm以下。
3.根据权利要求1所述的圆环状基板，其特征在于，
板厚为0.635mm以下。
4.根据权利要求2所述的圆环状基板，其特征在于，
板厚为0.635mm以下。
5.根据权利要求1所述的圆环状基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
6.根据权利要求2所述的圆环状基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
7.根据权利要求3所述的圆环状基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
8.根据权利要求4所述的圆环状基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的圆环状基板，其特征在于，
关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
10.根据权利要求1～8中任意一项所述的圆环状基板，其特征在于，
在以所述圆环状基板的中心为基准沿圆周方向每隔30度设置测定点，并求出所述圆孔的侧壁面与倒角面之间的部分的形状在所述测定点处的曲率半径时，相邻的测定点之间的所述曲率半径之差为0.01mm以下。
11.根据权利要求9所述的圆环状基板，其特征在于，
在以所述圆环状基板的中心为基准沿圆周方向每隔30度设置测定点，并求出所述圆孔的侧壁面与倒角面之间的部分的形状在所述测定点处的曲率半径时，相邻的测定点之间的所述曲率半径之差为0.01mm以下。
12.根据权利要求1～8中任意一项所述的圆环状基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
13.根据权利要求9所述的圆环状基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
14.根据权利要求10所述的圆环状基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
15.根据权利要求11所述的圆环状基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
16.一种磁盘用基板的制造方法，其特征在于，在权利要求1～15中任意一项所述的圆环状基板的主表面上至少进行研磨处理。
17.一种磁盘的制造方法，其特征在于，
在利用权利要求16所述的方法得到的磁盘用基板的主表面上至少形成磁性层。
18.一种玻璃或金属的磁盘用基板，其在中心具有圆孔，并具有一对主表面和与所述主表面垂直的侧壁面，其特征在于，
在所述主表面上，具有圆孔的直径的128％的直径并且比与圆孔同心的圆的圆周靠中央部侧的圆环的区域的平坦度为1μm以下，
所述圆孔的正圆度为1.5μm以下，
在所述圆孔的侧壁面上求出如下3条轮廓线：该3条轮廓线由在所述磁盘用基板的厚度的中心位置处的圆周方向的轮廓线、以及所述侧壁面的从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离预定距离的2个位置处的圆周方向的各条轮廓线组成，
根据该3条轮廓线分别求出的3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为3.5μm以下，
在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为200μm，在从所述中心位置起朝向板厚方向上的互为相反的方向分别偏离200μm的位置未处于所述侧壁面上的情况下，将所述预定距离设为100μm。
19.根据权利要求18所述的磁盘用基板，其特征在于，
板厚为0.635mm以下。
20.根据权利要求18所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
21.根据权利要求19所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度Rz为0.2μm以下。
22.根据权利要求18所述的磁盘用基板，其特征在于，
关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
23.根据权利要求19所述的磁盘用基板，其特征在于，
关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
24.根据权利要求20所述的磁盘用基板，其特征在于，
关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
25.根据权利要求21所述的磁盘用基板，其特征在于，
关于所述圆孔的侧壁面的表面粗糙度，在设板厚方向上的最大高度为Rz(t)、圆周方向上的最大高度为Rz(c)时，Rz(t)/Rz(c)为1.2以下。
26.根据权利要求18～25中任意一项所述的磁盘用基板，其特征在于，
在以所述磁盘用基板的中心为基准沿圆周方向每隔30度设置测定点，并求出所述圆孔的侧壁面与倒角面之间的部分的形状在所述测定点处的曲率半径时，相邻的测定点之间的所述曲率半径之差为0.01mm以下。
27.根据权利要求18～25中任意一项所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
28.根据权利要求26所述的磁盘用基板，其特征在于，
所述3个内切圆的半径的最大值与最小值之差为2.5μm以下。
29.根据权利要求18～25中任意一项所述的磁盘用基板，其特征在于，
该磁盘用基板用于能量辅助磁记录用或者覆写磁记录用的磁盘。
30.根据权利要求26所述的磁盘用基板，其特征在于，
该磁盘用基板用于能量辅助磁记录用或者覆写磁记录用的磁盘。
31.根据权利要求27所述的磁盘用基板，其特征在于，
该磁盘用基板用于能量辅助磁记录用或者覆写磁记录用的磁盘。
32.根据权利要求28所述的磁盘用基板，其特征在于，
该磁盘用基板用于能量辅助磁记录用或者覆写磁记录用的磁盘。
33.一种磁盘，其特征在于，具有：
权利要求18～32中任意一项所述的磁盘用基板；以及
形成在该磁盘用基板的主表面上的磁性层。
34.一种硬盘装置，其特征在于，其使用了权利要求33所述的磁盘。
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