CN109285565A - 磁盘用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法、以及磨削工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法、以及磨削工具,该制造方法在利用固定磨粒的磨削处理中能够进行不发生磨削不均的稳定的磨削加工,能够制造高品质的玻璃基板。本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中,利用磨削工具进行玻璃基板主表面的磨削,该磨削工具包含2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的集结磨粒和将2个以上的该集结磨粒结合的树脂,在该磨削工具的磨削面中磨削磨粒从周围树脂突出的突出量高于使用触针式表面粗糙度计对所述磨削面所测定的表面形状的最大高度。
Description
本申请是分案申请,其原申请的申请号为201480053025.6,申请日为2014年09月29日,发明名称为“磁盘用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法、以及磨削工具”。
技术领域
本发明涉及搭载于硬盘驱动器(HDD)等磁盘装置的磁盘用玻璃基板的制造方法和磁盘的制造方法。
背景技术
作为搭载于硬盘驱动器(HDD)等磁盘装置的信息记录介质的一种,存在磁盘。磁盘是在基板上形成磁性层等薄膜而构成的,作为该基板,过去一直使用铝基板。但是,最近,随着记录的高密度化的要求,与铝基板相比玻璃基板能够使磁头与磁盘之间的间隔变得更窄,因此玻璃基板的所占比例逐渐变高。另外,对玻璃基板表面高精度地进行研磨以使磁头的悬浮高度尽量下降,由此实现记录的高密度化。近年来,对HDD越来越多地要求更大的记录容量化、低价格化,为了实现这样的目的,磁盘用玻璃基板也需要进一步的高品质化、低成本化。
如上所述,为了对于记录的高密度化所必须的低飞行高度(悬浮量)化,磁盘表面必须具有高平滑性。为了得到磁盘表面的高平滑性,结果要求具有高平滑性的基板表面,因此需要对玻璃基板表面进行高精度的研磨。为了制作这样的玻璃基板,在磨削加工中进行板厚的调整和降低平坦度(平面度)之后,通过进一步进行研磨处理而降低表面粗糙度或微小起伏,由此实现主表面处的极高的平滑性。
另外,以往,在使用游离磨粒的磨削工序(例如专利文献1等)中,提出了基于使用了金刚石抛光垫的固定磨粒的磨削方法(例如专利文献2、3等)。金刚石抛光垫是使用树脂(例如丙烯系树脂等)等支撑材料将金刚石颗粒或一些金刚石颗粒通过玻璃等结合材料固定的凝聚物(集结磨粒)固定于片材上的材料。除此之外,也可以是在片材上形成包含金刚石的树脂的层之后,在树脂层上形成槽而制成突起状的材料。需要说明的是,在此所谓的金刚石抛光垫不一定是惯用称呼,在本说明书中为了说明方便而称为“金刚石抛光垫”。
对于以往的游离磨粒而言,形状歪斜的磨粒夹杂于定盘与玻璃之间而不均匀地存在,因此在向磨粒施加的负荷不恒定而负荷集中的情况下,定盘表面因铸铁而为低弹性,因此在玻璃上产生较深的裂缝、加工变质层变深、并且玻璃的加工表面粗糙度也变大,因此在后续工序的镜面研磨工序中需要较多的去除量,因此难以削减加工成本。与此相对,在基于使用了金刚石抛光垫的固定磨粒的磨削中,磨粒均匀地存在于片材表面,因此负荷不集中,除此之外因为使用树脂将磨粒固定于片材上,因此即使向磨粒施加负荷,通过将磨粒固定的树脂的高弹性作用,也有可能使加工面的裂缝(加工变质层)变浅、且降低加工表面粗糙度,能够降低对后续工序的负载(加工余量等),且削减加工成本。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-6161号公报
专利文献2:日本特开2012-43492号公报
专利文献3:日本特开2009-99249号公报
专利文献4:国际公开第2012/090378号
发明内容
发明要解决的课题
如上述所述,根据基于使用了金刚石抛光垫的固定磨粒的磨削方法,虽然能够降低加工面的表面粗糙度,能够降低对之后的镜面研磨工序的负载,且削减玻璃基板的加工成本,但根据本发明人的研究发现存在如下所述的课题。
在利用上述专利文献2等所公开的固定磨粒进行磨削加工的情况下,加工后的平坦度不良的发生率有时会升高。本发明人对其原因进行了研究,结果发现,发生了磨削不均、即一部分的磨削不良(玻璃基板表面的仅一部分被磨削而剩余未被磨削的状态)。特别是,还明确了:在对利用浮法等制作的镜面的玻璃基板进行加工的情况、或减小了磨削磨粒粒径的情况下,会显著地发生上述不良情况。
另外,根据本发明人的研究,还明确了存在下述课题。
以往,在磨削面配备有包含金刚石颗粒等的固定磨粒(金刚石抛光垫)的上下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的表面进行磨削加工的情况下,已知:在上定盘和下定盘所实行的压力不同,通常上定盘比下定盘的实行压力大,加工速率高。
在上述专利文献4中公开了下述内容:在上定盘侧配置玻璃基板的起伏大的面,在下定盘侧配置起伏小的面,从而进行磨削加工。对于利用浮法等制作的玻璃基板而言,正反的表面起伏会产生差异,若在磨削装置的上下定盘间无论正反随机地配置玻璃基板,并这样利用实行压力不同的上下定盘对多张玻璃基板进行磨削加工,则在各玻璃基板中会产生大量的表面起伏不同的玻璃基板。因此,在专利文献4中,利用实行压力大的上定盘仅对表面起伏大的面进行加工,由此即便在对多张玻璃基板进行加工的情况下,也能够制造正反面的起伏微小且均匀的玻璃基板。
这样,在现有技术(专利文献4)中,直接利用上下定盘的实行压力、即加工速率不同的情况,加工量越多则起伏越小,由此在基板的正反面使起伏均匀化。但是,根据本发明人的研究,发现存在下述课题。
即,如现有技术那样在上下定盘的加工速率存在差异的状态下进行加工是不稳定的,即便适用专利文献4的技术,在连续进行分批加工时,虽然玻璃基板的上定盘侧被充分磨削,但会以一定比例发生下定盘侧的表面全部或部分未被磨削的不良情况。还明确了:利用浮法制作的玻璃基板通常是表面粗糙度Ra为5nm以下的镜面,但对这种镜面的玻璃基板进行加工时,会显著发生上述不良情况。
本发明是为了解决这种现有的课题而进行的,其第1目的在于提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该制造方法在利用固定磨粒的磨削处理中能够进行不发生磨削不均的稳定的磨削加工,能够降低加工后的平坦度不良的发生率,能够制造高品质的玻璃基板;提供利用了通过上述磁盘用玻璃基板的制造方法得到的玻璃基板的磁盘的制造方法、以及适合于上述磨削处理的磨削工具。
另外,其第2目的在于提供一种磁盘用玻璃基板的制造方法,该制造方法在利用固定磨粒的磨削加工中,即便在磨削加工时上下定盘之间存在实行压力差的情况下,也能够进行稳定的磨削加工,能够制造高品质的玻璃基板;提供利用了通过上述磁盘用玻璃基板的制造方法得到的玻璃基板的磁盘的制造方法。
用于解决课题的方案
本发明人对上述现有技术中发生部分磨削不良的原因进行了详细的研究,结果发现,在具备金刚石磨粒(集结磨粒)的金刚石抛光垫的表面存在微小起伏,阻碍了磨粒与玻璃表面接触,存在无法对玻璃表面充分发挥作用的磨粒,因此会发生上述的部分磨削不良。因此,本发明人着眼于从集结磨粒突出的磨削磨粒的突出量与金刚石抛光垫的表面的微小起伏的关系,对能够进行稳定的磨削加工的解决方案进行了探索,结果完成了本发明。
另外,本发明人对上述现有技术中在连续进行分批加工时加工变得不稳定、玻璃基板的上定盘侧被较多地磨削、以一定比例发生下定盘侧的表面全部或部分未被磨削的不良情况的原因进行了研究,结果推测如下。
磨削加工是伴随有磨削液进行加工,但是,在加工中磨削液无论如何均集中于下定盘侧。另外,伴随着磨削加工会产生磨削屑(淤渣)。在所述金刚石抛光垫这样的、使用了将2个以上的金刚石磨粒通过例如玻璃结合材料固定而成的固定磨粒(集结磨粒)的情况下,作为磨削屑且与结合材料为相同材料的玻璃容易附着于位于磨粒周围的玻璃结合材料上,可认为在下定盘侧会特别显著地发生该现象,容易发生上述不良情况。
如现有技术那样直接利用上下定盘的实行压力、即加工速率不同的方法无法进行稳定的磨削加工,因此,本发明人对在利用固定磨粒的磨削加工中即便在磨削加工时上下定盘之间存在实行压力差的情况下也能够使上下定盘的加工速率均匀、能够进行稳定的磨削加工的解决方法进行了探索,结果完成了本发明。
即,为了解决上述课题,本发明具有以下的构成。
(构成1)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括对玻璃基板的主表面进行磨削的磨削处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,在上述磨削处理中,利用磨削工具进行玻璃基板主表面的磨削,该磨削工具包含2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的集结磨粒和将2个以上的该集结磨粒结合的树脂,在上述磨削工具的磨削面中上述磨削磨粒从周围树脂突出的突出量高于使用触针式表面粗糙度计对上述磨削面所测定的表面形状的最大高度。
(构成2)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括磨削工具的修整处理和对玻璃基板的主表面进行磨削的磨削处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,利用经修整处理的磨削工具进行玻璃基板主表面的磨削,该磨削工具包含2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的集结磨粒和将2个以上的该集结磨粒结合的树脂,该磨削工具预先进行了修整处理,以使在上述磨削工具的磨削面中上述磨削磨粒从周围树脂突出的突出量高于使用触针式表面粗糙度计对上述磨削面所测定的表面形状的最大高度。
(构成3)
如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述磨削磨粒包含金刚石磨粒。
(构成4)
如构成1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,对主表面为镜面状态的玻璃基板进行上述磨削处理。
(构成5)
一种磨削工具,其为包含2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的集结磨粒和将2个以上的该集结磨粒结合的树脂、并且对玻璃基板表面进行磨削的磨削工具,其特征在于,从上述集结磨粒突出的上述磨削磨粒的突出量高于使用触针式表面粗糙度计对磨削工具表面所测定的表面形状的最大高度。
(构成6)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括磨削加工处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的固定磨粒磨石,该制造方法的特征在于,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理以便减小上下定盘间的加工速度之差。
(构成7)
一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括磨削加工处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的固定磨粒磨石,该制造方法的特征在于,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理以便使未粘固有淤渣的集结磨粒的比例在下定盘较多。
(构成8)
如构成6或7所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,利用下定盘侧的固定磨粒磨石和上定盘侧的固定磨粒磨石来变更上述除去处理的时间和/或频率。
(构成9)
如构成6~8中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述修整处理利用磨石进行。
(构成10)
如构成6~9中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,上述固定磨粒磨石包含金刚石磨粒。
(构成11)
如构成6~10中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,对主表面为镜面状态的玻璃基板进行上述磨削加工处理。
(构成12)
一种磁盘的制造方法,其特征在于,在利用权利要求1~4、6~11中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法所制造的磁盘用玻璃基板上至少形成磁记录层。
发明的效果
根据本发明,在利用固定磨粒的磨削处理中,能够进行不发生磨削不均的稳定的磨削加工,能够降低加工后的平坦度不良的发生率。另外,由此,能够以低成本制造高品质的玻璃基板。此外,利用由此得到的玻璃基板,能够得到可靠性高的磁盘。另外,可以提供适合于上述磨削处理的磨削工具。
另外,根据本发明,在利用固定磨粒的磨削处理中,即便在磨削处理时上下定盘之间存在实行压力差的情况下,也能够进行稳定的磨削加工。由此,能够制造高品质的玻璃基板。并且,可以制造利用了由此得到的玻璃基板的可靠性高的磁盘。
附图说明
图1是示出本发明中使用的金刚石抛光垫的结构的示意性截面图。
图2是用于说明磨削加工时的状态的示意图。
具体实施方式
下面,详细说明本发明的实施方式。
磁盘用玻璃基板通常经过形状加工、主表面磨削、端面研磨、主表面研磨、化学强化等来制造。
在本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法中,从通过浮法或下拉法制造的片状玻璃切割成规定大小而获得玻璃基板。另外,除此之外,还可以使用由熔融玻璃通过压制制作的片状平板玻璃。本发明适于使用当磨削加工开始时主表面为镜面状的玻璃基板的情况。
接着,对该玻璃基板进行用于提高尺寸精度和形状精度的磨削加工。
该磨削加工通常使用双面磨削装置且使用金刚石等硬质磨粒进行玻璃基板主表面的磨削。这样,通过对玻璃基板主表面进行磨削加工而加工成规定的板厚、平坦度,并且获得规定的表面粗糙度。
本发明涉及该磨削加工处理的改善。本发明中的磨削处理是例如使用了包含金刚石颗粒的集结磨粒作为固定磨粒的磨削磨石的磨削加工,在双面磨削装置中,使通过载具保持的玻璃基板密合在例如粘贴有金刚石抛光垫作为磨削工具的上下定盘间,进一步利用上下定盘以规定压力夹持所述玻璃基板,并且使玻璃基板与上下定盘相对地移动,由此同时地对玻璃基板的两主表面进行磨削。此时,供给润滑液(冷却液)用于冷却加工作用面或促进加工。
本发明中的磨削处理中使用的磨削工具(固定磨粒磨石)例如为金刚石抛光垫,将其结构的概要示于图1。图1所示的金刚石抛光垫1使用树脂(例如丙烯酸系树脂等)等支撑材料在片材2上粘贴有磨粒凝聚体(本发明中称为“集结磨粒”)3,该磨粒凝聚体3是利用玻璃等结合材料将若干个金刚石颗粒5(参见图2)固定而成的。当然,图1所示的结构仅为一例,本发明并不限定于此。例如,也可以使用下述金刚石抛光垫:在片材上形成包含金刚石集结磨粒的树脂的层后,在树脂层形成槽而制成突起状。
需要说明的是,本实施方式中,在称为固定磨粒时,只要不特别声明,则是指上述集结磨粒之类的固定于磨削磨石(磨削工具)中的磨削磨粒,另外在称磨粒的平均粒径时,是指上述磨削磨粒的平均粒径。
(第1实施方式)
如前所述,本发明人对上述现有技术中发生部分磨削不良的原因进行了详细的研究,结果发现,在具备金刚石磨粒(集结磨粒)的金刚石抛光垫的表面存在微小起伏,阻碍了磨粒与玻璃表面接触,存在无法对玻璃表面充分发挥作用的磨粒,因此会发生上述的部分磨削不良。因此,本发明人着眼于从集结磨粒突出的磨削磨粒的突出量与金刚石抛光垫的表面的微小起伏的关系而进行了深入研究,结果发现,通过使用从集结磨粒突出的磨削磨粒的突出量高于金刚石抛光垫的表面的微小起伏的金刚石抛光垫(磨削工具)来进行磨削,能够进行稳定的磨削加工。
即,如上述构成1中所述那样,本发明中的磨削处理的特征在于,利用磨削工具进行玻璃基板主表面的磨削,该磨削工具是包含2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的集结磨粒和将2个以上的该集结磨粒结合的树脂的金刚石抛光垫之类的磨削工具,在上述磨削工具的磨削面中上述磨削磨粒从周围树脂突出的突出量高于使用触针式表面粗糙度计对上述磨削面所测定的表面形状的最大高度。
例如,若使用上述磨削磨粒的突出量低于表面形状的最大高度的磨削工具,则由于在磨削工具的表面所存在的微小起伏,会阻碍磨粒与玻璃表面接触,存在大量无法对玻璃表面充分发挥作用(对玻璃表面的作用弱)的磨粒,因此会发生上述的部分磨削,其结果,加工后的平坦度不良的发生率升高。另外,若使用磨削磨粒的突出量与表面形状的最大高度同等的磨削工具,则多少会消除因在磨削工具的表面所存在的微小起伏而阻碍磨粒与玻璃表面接触的问题,但即便如此,由于存在对玻璃表面无法充分发挥作用的磨粒,因此会部分发生磨削不均,其结果,无法大幅降低加工后的平坦度不良率。
与此相对,如本发明这样,若使用磨削磨粒的突出量高于表面形状的最大高度的磨削工具,即便在磨削工具的表面存在微小起伏,也不会阻碍磨粒与玻璃表面接触,因此磨削磨粒可稳定地作用于玻璃表面,能够进行不存在磨削不均的稳定的磨削加工,其结果,还可以改善加工后的平坦度不良率,例如可以使加工后的平坦度不良率为0%。
本发明中,上述的磨削工具的表面形状的最大高度定义为,使用触针式表面粗糙度计对磨削工具表面的磨削面所测定的线粗糙度曲线中的最大高低差Rz(JIS B 0601:2001),将其作为在磨削工具的表面存在的微小起伏的尺寸的指标。需要说明的是,此时的测定宽度(测定长度)优选为磨削工具表面上的2mm~3mm。若测定宽度比上述范围短,则仅测定了磨粒附近的表面粗糙度,该情况下,由于硬度相对高的磨粒变得最高,因此可知作为用于管理本发明所关注的磨粒是否发挥作用的测定范围是不合适的。另一方面,若测定宽度过宽,则也可测定磨削工具整体的平坦度(起伏),因此对规定与磨削磨粒的突出量的关系来说是不合适的。本发明中,测定宽度为2.5mm。另外,测定部位必须为磨削工具表面中与被加工基板的表面接触的磨削面,因此在磨削面的表面形成有槽等的情况下,当然要避免该部分而进行测定。
另外,本发明中,上述的磨削工具的磨削磨粒的突出量如下测定。
对于实施磨削加工前的上下各定盘的磨削工具(通常形成为圆盘状),将从内周至外周的距离设为100%时,从距离内周为10%、50%、90%的位置分别切割出大小为2.5mm×2.5mm的合计6个样品(垫片)。对于该6个样品,分别利用例如激光显微镜而得到观察图像(表面形状数据),从该观察图像任意地选择5个集结磨粒(测定样品多时,突出量的测定精度提高,但需要非常多的工时,并不现实。另一方面,样品数少于5个时,突出量的测定精度大幅变差,管理上存在问题。因此,作为可兼顾生产率和品质稳定化的测定个数,5个是合适的。),对于这5个集结磨粒,通过截面形状分析等测定集结磨粒与该集结磨粒周边的树脂部的最大高低差,利用全部集结磨粒的高低差的平均值来定义该定盘的磨削工具的磨削磨粒的突出量。需要说明的是,将突出量调整为在上下定盘基本上相同。
为了调整成以本发明的磨削磨粒的突出量高于表面形状的最大高度的方式所管理的磨削工具,可以通过例如使用了磨石的修整处理来进行。具体地说,例如,可以将磨削加工中所用的双面磨削装置也适用于修整处理,使管理为适当的厚度偏差的#400~#3000的磨石接触配备于上下定盘的金刚石抛光垫之类的磨削工具表面,在使双面磨削装置的上下定盘旋转的状态下进行修整处理。号数越小,则固定磨粒附近的树脂越被磨削,越能够增大突出量。
另一方面,磨削工具表面的微小起伏的最大高度可以通过适当变更修整处理中使用的磨石表面的微小起伏的最大高度来调节。修整处理用磨石表面的微小起伏的最大高度越小,则修整处理后的磨削工具表面的微小起伏的最大高度越小。具体地说,使用具有比磨削工具表面的微小起伏的最大高度的目标值更小的值的修整处理用磨石进行处理即可。
在定盘的转速为1rpm~30rpm、定盘对修整用磨石的负荷为10g/cm2~200g/cm2的范围适当选择即可。对修整处理中使用的磨石的材质没有特别限制,例如适合为氧化铝磨石等。另外,也可以使用号数或微小起伏不同的2种以上的修整用磨石,阶段性地进行修整处理。例如,最初使用号数小、微小起伏大的修整用磨石来调节磨削工具表面的突出量,之后使用号数大、微小起伏小的修整用磨石来调节磨削工具表面的微小起伏的高度,则容易得到所期望的磨削工具表面的特性。修整处理用磨石的微小起伏可以与磨削工具表面的微小起伏同样地进行测定。
本发明中,上述磨削磨粒优选为金刚石磨粒。这种情况下,金刚石磨粒的平均粒径优选为1.5μm~12μm的范围。
若金刚石磨粒的平均粒径低于上述范围,则针对镜面状玻璃基板的切入变浅,有可能难以嵌入玻璃基板。另一方面,若金刚石磨粒的平均粒径高于上述范围,则因为成品的粗糙度变粗,因此有可能使后续工序的加工余量负载变大。
另外,本发明中,在使用平均粒径为3.0μm以下的磨削磨粒的情况下特别合适。在现有技术中,使用这种粒径小的磨削磨粒的情况下,磨削磨粒无法稳定地作用于玻璃基板,上述磨削不均的发生显著,但根据本发明,由于适用以磨削磨粒的突出量高于磨削工具的表面形状的最大高度的方式所管理的磨削工具,因此能够解决这种现有的课题。
另外,集结磨粒的平均粒径优选为15μm~50μm。若小于上述范围,特别是对于镜面玻璃基板的表面在加工初期难以使磨粒嵌入,磨削速率有时会变差。另外,若大于上述范围,则磨削后的表面粗糙度有时会变得过高。
需要说明的是,本发明中,上述平均粒径是指,在将通过激光衍射法测定的粒度分布中的粉体集团的总体积设为100%而求出累积曲线时,其累积曲线达到50%的点的粒径(下文中称为“累积平均粒径(50%径)”)。该累积平均粒径(50%径)具体是使用粒径/粒度分布测定装置等能够测定的值。
在本发明中的磨削处理中,加工时的负荷优选为100g/cm2~150g/cm2。若加工负荷小于上述范围,磨粒无法作用于镜面上的玻璃基板表面,磨削难以进行。另一方面,若加工负荷超过上述范围,则磨粒对玻璃的嵌入变大,因此抛光粗糙度增大,后工序的加工余量负荷有可能增大。
(第2实施方式)
本发明中的磨削加工处理的第2实施方式的特征在于,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成的固定磨粒磨石,在该磨削加工处理中,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理以便减小上下定盘间的加工速度之差。
如上所述,如现有技术那样在上下定盘的加工速率存在差异的状态下进行加工是不稳定的,在连续进行分批加工时,虽然玻璃基板的上定盘侧被充分磨削,但会发生下定盘侧的表面全部或部分未被磨削的不良情况。特别是,在对利用浮法制作的玻璃基板之类的镜面的玻璃基板进行加工的情况下,会显著发生上述不良情况。
根据本发明人的研究,在所述金刚石抛光垫这样的、使用了将2个以上的金刚石磨粒通过例如玻璃结合材料固定而成的固定磨粒(集结磨粒)的情况下,伴随着加工产生的作为磨削屑的玻璃容易附着于位于磨粒周边的玻璃结合材料上,可认为在磨削液容易集中的下定盘侧会特别显著地发生该现象,容易发生上述不良情况。
如现有技术那样直接利用上下定盘的实行压力、即加工速率不同的方法无法进行稳定的磨削加工,因此,本发明人对在利用固定磨粒的磨削加工中即便在磨削加工时上下定盘之间存在实行压力差的情况下也能够进行稳定的磨削加工的解决方法进行了探索,结果发现,为了在上下定盘间减小加工速度之差,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理是合适的。
作为上述修整处理,优选为从固定磨粒磨石的表面除去所附着的磨削屑的处理。并且,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理以便使加工速度在上下定盘间变小,但该情况下优选进行下述除去处理:使从配备于下定盘侧的固定磨粒磨石表面除去磨削屑的量多于配备于上定盘侧的固定磨粒磨石。
具体地说,可以将磨削加工中所用的双面磨削装置也适用于修整处理,使例如#400~3000左右的磨石接触固定磨粒表面,在使双面磨削装置的上下定盘旋转的状态下进行修整处理。对修整处理中所用的磨石的材质没有特别限制,例如优选为氧化铝磨石、碳化硅磨石等。
本发明中,为了在上下定盘间减小加工速度之差,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面以不同的条件进行修整处理是很重要的,为此,要在上下定盘变更例如修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)等条件。由此,可以进行下述除去处理:使从配备于下定盘侧的固定磨粒磨石表面除去磨削屑的量多于配备于上定盘侧的固定磨粒磨石。
作为上述修整处理时的定盘转速,例如为10rpm~50rpm左右的范围是合适的,但在上下定盘变更修整处理时的转速的条件时,使下定盘的转速快于上定盘的转速。
另外,作为上述修整处理时间,例如为5秒~120秒左右的范围是合适的,在在上下定盘变更修整处理时间的条件时,将下定盘的处理时间设定为比上定盘的处理时间长。例如,可以在5秒~60秒的范围设定上定盘的处理时间,在20秒~120秒的范围设定下定盘的处理时间。该情况下,上下定盘的处理时间比优选为上定盘:下定盘=4:5~1:2。
另外,作为上述修整处理次数(频率),例如每连续10~100批(1批100张)加工实施一次修整处理是合适的。在上下定盘变更修整处理次数的条件时,例如,关于上定盘的处理次数,每连续20~100批加工实施一次修整处理;关于下定盘的处理次数,每连续10~50批加工实施一次修整处理。该情况下,上下定盘的处理次数比优选为上定盘:下定盘=4:5~1:2。
需要说明的是,不用在上下定盘全部变更修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)等条件。可以变更至少任一个条件。
为了在上下定盘间减小加工速度之差,可以对修整处理条件进行设定,例如使修整处理后的有效磨粒比例(可通过显微镜进行确认)在上下为适当的比例。
本发明中,上述固定磨粒优选为金刚石磨粒。这种情况下,金刚石磨粒的平均粒径优选为1μm~10μm左右。若金刚石磨粒的平均粒径低于上述范围,则针对镜面状玻璃基板的切入变浅,有可能难以嵌入玻璃基板。另一方面,若金刚石磨粒的平均粒径高于上述范围,则因为成品的粗糙度变粗,因此有可能使后续工序的加工余量负载变大。
本发明中,投入磨削处理的玻璃基板的表面在为例如Ra为5nm以下的镜面状态时是合适的。在使用金刚石抛光垫那样分散有固定磨粒的磨削工具时,需要某种一定数量以上的磨削磨粒同时嵌入被加工基板的表面,但被加工基板的粗糙度越小,则越容易受到磨削工具表面的微小起伏的影响,因而越困难。在现有技术中,对利用浮法等制作的表面为镜面的玻璃基板进行磨削加工时,上述磨削不均的发生显著,但通过本发明可以解决这种现有的课题。
另外,本发明中,关于磨削处理结束后的玻璃基板的表面粗糙度,以Ra计优选加工成0.080μm~0.130μm的范围。通过如此将加工的粗糙度抑制为较低,可以减小后续工序的加工负荷。
本发明中,构成玻璃基板的玻璃(的玻璃种类)优选是非晶铝硅酸盐玻璃。对于这样的玻璃基板来说,通过对表面进行镜面研磨而能够形成为平滑的镜面,另外加工后的强度良好。作为这样的铝硅酸盐玻璃,例如优选以SiO2作为主要成分而包含20重量%以下的Al2O3的玻璃。而且,更优选以SiO2作为主要成分而包含15重量%以下的Al2O3的玻璃。具体地说,能够使用含有62重量%以上且75重量%以下的SiO2、5重量%以上且15重量%以下的Al2O3、4重量%以上且10重量%以下的Li2O、4重量%以上且12重量%以下的Na2O、5.5重量%以上且15重量%以下的ZrO2作为主要成分,并且Na2O/ZrO2的重量比为0.5以上且2.0以下、Al2O3/ZrO2的重量比为0.4以上且2.5以下的不包含磷氧化物的非晶铝硅酸盐玻璃。
另外,作为用于下一代的热辅助磁记录用的磁盘的耐热性玻璃,能够优选使用例如以摩尔%表示含有50%~75%的SiO2、0%~5%的Al2O3、0%~2%的BaO、0%~3%的Li2O、0%~5%的ZnO、合计为3%~15%的Na2O和K2O、合计为14%~35%的MgO、CaO、SrO以及BaO、合计为2%~9%的ZrO2、TiO2、La2O3、Y2O3、Yb2O3、Ta2O5、Nb2O5以及HfO2,摩尔比[(MgO+CaO)/(MgO+CaO+SrO+BaO)]在0.85~1的范围且摩尔比[Al2O3/(MgO+CaO)]在0~0.30的范围的玻璃。
另外,也可以是含有56摩尔%~75摩尔%的SiO2、1摩尔%~9摩尔%的Al2O3、合计为6摩尔%~15摩尔%的选自由Li2O、Na2O以及K2O组成的组中的碱性金属氧化物、合计为10摩尔%~30摩尔%的选自由MgO、CaO以及SrO组成的组中的碱土金属氧化物、合计为超过0%且10摩尔%以下的选自由ZrO2、TiO2、Y2O3、La2O3、Gd2O3、Nb2O5以及Ta2O5组成的组中的氧化物玻璃。
本发明中,玻璃成分中的Al2O3的含量优选是15重量%以下。进一步,Al2O3的含量更优选是5摩尔%以下。
当以上说明的磨削加工处理结束后,进行用于获得高精度的平面的镜面研磨加工。本发明中,在利用固定磨粒的磨削处理中能够进行稳定的加工,因此可减少在后续的镜面研磨加工工序中的去除量,降低加工负载,且能够削减加工成本。
作为玻璃基板的镜面研磨方法,优选一边供给含有氧化铈或胶态二氧化硅等金属氧化物的研磨材料的浆料(研磨液),一边使用聚氨酯等抛光材料的研磨垫进行研磨。具有高平滑性的玻璃基板能够通过以下方式获得:使用例如氧化铈系研磨材料进行研磨后(第1研磨加工),再进行使用了胶态二氧化硅磨粒的抛光研磨(镜面研磨)(第2研磨加工)。
本发明中,镜面研磨加工后的玻璃基板的表面优选成为以算术平均表面粗糙度Ra表示是0.2nm以下、更优选是0.1nm以下的镜面。此外,当在本发明中提到算术平均粗糙度Ra时,是依据日本工业标准(JIS)B0601计算的粗糙度。
另外,在本发明中表面粗糙度(上述算术平均粗糙度Ra)实用上优选为当用原子力显微镜(AFM)以分辨率256×256对5μm见方进行测定时获得的表面形状的表面粗糙度。
本发明中,可以实施化学强化处理。作为化学强化处理的方法,优选例如在不超过玻璃化转变温度的温度区域进行离子交换的低温型离子交换法等。化学强化处理是指下述处理:使熔融的化学强化盐与玻璃基板接触,从而使化学强化盐中原子半径相对大的碱金属元素与玻璃基板中原子半径相对小的碱金属元素发生离子交换,使该离子半径大的碱金属元素渗透至玻璃基板的表层,在玻璃基板的表面产生压缩应力。经化学强化处理的玻璃基板的耐冲击性优异,因此特别优选搭载于例如移动用途的HDD。
另外,本发明还提供使用了上述磁盘用玻璃基板的磁盘的制造方法。
本发明中,磁盘通过在本发明的磁盘用玻璃基板上至少形成磁记录层(磁性层)来制造。作为磁性层的材料,能够使用各向异性磁场大的作为六方晶系的CoCrPt系或CoPt系强磁性合金。作为磁性层的形成方法,优选使用通过溅射法(例如DC磁控溅射法)在玻璃基板上成膜出磁性层的方法。
另外,也可以在上述磁记录层上形成保护层、润滑层。作为保护层优选非晶质碳系保护层。另外,作为润滑层能够使用在全氟聚醚化合物的主链的末端具有官能团的润滑剂。
通过使用由本发明获得的磁盘用玻璃基板,能够获得可靠性较高的磁盘。
实施例
下面,举出实施例对本发明的实施方式进行具体说明。此外,本发明不限于以下实施例。
(实施例1-1)
经过以下的(1)基板准备、(2)形状加工、(3)端面研磨、(4)主表面磨削加工、(5)主表面研磨(第1研磨)、(6)化学强化、(7)主表面研磨(第2研磨)制造了本实施例的磁盘用玻璃基板。
(1)基板准备
准备通过浮法制造的厚度为1mm的由铝硅酸盐玻璃构成的大板玻璃,使用金刚石刀具裁剪成70mm×70mm的正方形的小片。接着,使用金刚石刀具加工成外径为65mm、内径为20mm的圆盘形状。作为该铝硅酸盐玻璃,使用了含有62重量%~75重量%的SiO2、5.5重量%~15重量%的ZrO2、5重量%~15重量%的Al2O、4重量%~10重量%的Li2O、4重量%~12重量%的Na2O的可化学强化的非晶玻璃。
所得到的基板的表面是表面粗糙度Ra为5nm以下的镜面。
(2)形状加工
接着,使用金刚石磨石在玻璃基板的中央部分打通孔,并且在外周端面和内周端面实施了规定的倒角加工。
(3)端面研磨
接着,通过刷光研磨一边使玻璃基板旋转一边对玻璃基板的端面(内周、外周)进行研磨。
(4)主表面磨削加工
该主表面磨削加工中使用双面磨削装置,在粘贴有固定磨粒磨石(金刚石抛光垫)的上下定盘之间设置通过载具所保持的玻璃基板,由此进行加工,该固定磨粒磨石(金刚石抛光垫)具备:将2个以上的金刚石磨粒通过玻璃结合材料固定而成的集结磨粒;将2个以上的该集结磨粒结合的树脂。金刚石抛光垫使用金刚石磨粒的平均粒径(D50)为约3.0μm、集结磨粒的平均粒径(D50)为30μm的金刚石抛光垫。另外,一边使用润滑液一边进行加工。另外,适当调整定盘的转速、对玻璃基板的负荷来进行加工。
另外,在磨削加工前使用氧化铝磨石进行了修整处理。利用上述方法测定了本实施例中使用的上述金刚石抛光垫中的磨削磨粒的突出量和表面形状的最大高度(微小起伏),结果磨削磨粒的突出量为2μm,表面形状的最大高度为0.5μm。
(5)主表面研磨(第1研磨)
接着,使用双面研磨装置进行用于除去在上述的磨削加工中残留的伤痕或变形的第1研磨。在双面研磨装置中,使通过载具保持的玻璃基板紧贴在粘贴有研磨垫的上下研磨定盘之间,并使该载具与太阳齿轮(sun gear,太阳轮)和内齿轮(internal gear,内啮合齿轮)啮合,并通过上下定盘夹持上述玻璃基板。其后,向研磨垫与玻璃基板的研磨面之间供给研磨液并使其旋转,玻璃基板在定盘上一边自转一边公转,由此对双面同时进行研磨加工。具体地说,利用硬质抛光材料(硬质发泡氨基甲酸酯)作为抛光材料,实施第1研磨。将氧化铈作为研磨剂进行了分散的纯水作为研磨液,且适当设定了负荷、研磨时间。将完成了上述第1研磨工序的玻璃基板依次浸渍到中性洗涤剂、纯水、IPA(异丙醇)、IPA(蒸气干燥)的各清洗槽中,进行超声波清洗并干燥。
(6)化学强化
接着,对完成上述清洗的玻璃基板实施化学强化。化学强化中,准备将硝酸钾与硝酸钠混合而成的化学强化液,将该化学强化溶液加热至380℃,并将完成了上述清洗和干燥的玻璃基板浸渍约4小时,进行化学强化处理。
(7)主表面研磨(第2研磨)
接下来,利用与在上述第1研磨中使用的研磨装置同样的双面研磨装置,将抛光材料替换为软质抛光材料(绒面革)的研磨垫(发泡聚氨酯),从而实施第2研磨。该第2研磨是镜面研磨加工,在维持上述第1研磨中得到的平坦的表面的同时,抛光成例如玻璃基板主表面的表面粗糙度Ra为0.2nm左右以下的平滑的镜面。作为研磨液,设定为分散有胶态二氧化硅的纯水,且适当设定了负荷、研磨时间。将完成了上述第2研磨工序的玻璃基板依次浸渍到中性洗涤剂、纯水、IPA、IPA(蒸气干燥)的各清洗槽中,进行超声波清洗并干燥。
利用原子力显微镜(AFM)对经过上述工序所获得的玻璃基板的主表面的表面粗糙度进行了测定,结果获得Rmax=1.53nm、Ra=0.13nm的拥有超平滑的表面的玻璃基板。
(实施例1-2)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约9.0μm、磨削磨粒的突出量为7μm、表面形状的最大高度为5μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(实施例1-3)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约1.5μm、磨削磨粒的突出量为3μm、表面形状的最大高度为1μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(实施例1-4)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约1.5μm、磨削磨粒的突出量为2μm、表面形状的最大高度为0.5μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(实施例1-5)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约12μm、磨削磨粒的突出量为9μm、表面形状的最大高度为6μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-1)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约3.0μm、磨削磨粒的突出量为2μm、表面形状的最大高度为2μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-2)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约3.0μm、磨削磨粒的突出量为2μm、表面形状的最大高度为3μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-3)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约3.0μm、磨削磨粒的突出量为2μm、表面形状的最大高度为5μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-4)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约9.0μm、磨削磨粒的突出量为7μm、表面形状的最大高度为7μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-5)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约9.0μm、磨削磨粒的突出量为7μm、表面形状的最大高度为8μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-6)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约9.0μm、磨削磨粒的突出量为7μm、表面形状的最大高度为10μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例1-7)
在实施例1-1的主表面磨削加工中,使用了金刚石磨粒的平均粒径为约1.5μm、磨削磨粒的突出量为2μm、表面形状的最大高度为2μm的状态的金刚石抛光垫,除此以外,与实施例1-1同样地进行磨削加工,制作了磁盘用玻璃基板。
在上述各实施例和各比较例中,上述主表面磨削加工进行了合计每1批100张的加工。
在上述各实施例中,对于磨削加工后的玻璃基板,使用平坦度测量仪进行每1批20张的平坦度的测定,将规定的基准(3μm以下)作为合格品,计算出不满足该基准的玻璃基板的发生率(平坦度不良发生率),将结果示于表1。另外,关于磨削加工后的玻璃基板,将利用AFM测定的表面粗糙度(Ra)的结果以将实施例1的值作为基准时的比例示于表2。
另外,在上述各比较例中,与上述实施例同样地,对于磨削加工后的玻璃基板,使用平坦度测量仪进行每1批20张的平坦度的测定,计算出超过规定的基准(3μm以下)的玻璃基板的发生率(平坦度不良发生率),将结果示于表1。
需要说明的是,表1中磨削磨粒粒径是指在集结磨粒中包含的金刚石微粒的平均粒径(D50),磨粒突出量是指集结磨粒从其周围的树脂部分构成的平面所突出的距离。
[表1]
[表2]
由上述表1、表2的结果可知以下内容。
1.在磨削磨粒粒径为3.0μm的情况下,使用磨削磨粒的突出量低于表面形状的最大高度的固定磨粒磨石的比较例中,磨削磨粒对于玻璃表面的作用弱,平坦度不良的发生率为100%。另外,在使磨削磨粒的突出量与表面形状的最大高度相同的比较例中,平坦度不良的发生率降低为20%,但由于存在无法对玻璃表面充分发挥作用的磨粒,因而部分发生了磨削不均。与此相对,在使用磨削磨粒的突出量高于表面形状的最大高度的固定磨粒磨石的实施例1-1中,磨削磨粒稳定地作用于玻璃表面,平坦度不良发生率为0%,能够进行不存在磨削不均的稳定的磨削加工。
2.另外,即使在磨削磨粒粒径为9.0μm的情况下,在使用通过使最大高度为5μm、磨削磨粒的突出量为7μm而使磨削磨粒的突出量高于表面形状的最大高度的固定磨粒磨石的实施例1-2中,磨削磨粒稳定地作用于玻璃表面,平坦度不良发生率为0%。但是,该情况下,加工后的基板的表面粗糙度与实施例1-1相比上升(参见表2)。可认为这是因为,磨粒粒径大,因而作用于玻璃表面的磨削力大。另一方面,在使用磨削磨粒粒径为9.0μm、磨削磨粒的突出量低于表面形状的最大高度的固定磨粒磨石的比较例1-5、1-6中,磨削磨粒对于玻璃表面的作用也弱,平坦度不良的发生率为80%。
3.将磨粒突出量设为A、将磨削面中的微小起伏的最大高度设为B时,对由A-B得到的值相同的例子彼此进行比较,在磨削磨粒(金刚石微粒)的粒径为3μm以下时,不良率容易变差。即,可知:磨削磨粒(金刚石微粒)的粒径为3μm以下的情况下,本发明是特别有效的。
(实施例2-1)
经过与上述实施例1-1同样的工序,制造了以下的实施例的磁盘用玻璃基板。
(1)基板准备
准备通过浮法制造的厚度为1mm的由非晶铝硅酸盐玻璃构成的大板玻璃,使用金刚石刀具裁剪成70mm×70mm的正方形的小片。接着,使用金刚石刀具加工成外径为65mm、内径为20mm的圆盘形状。作为该铝硅酸盐玻璃,使用了含有62重量%~75重量%的SiO2、5.5重量%~15重量%的ZrO2、5重量%~15重量%的Al2O、4重量%~10重量%的Li2O、4重量%~12重量%的Na2O的可化学强化的玻璃。
(2)形状加工
接着,使用金刚石磨石在玻璃基板的中央部分打通孔,并且在外周端面和内周端面实施了规定的倒角加工。
(3)端面研磨
接着,通过刷光研磨一边使玻璃基板旋转一边对玻璃基板的端面(内周、外周)进行研磨。
(4)主表面磨削加工
该主表面磨削加工中使用双面磨削装置,在粘贴有固定磨粒磨石(金刚石抛光垫)的上下定盘之间设置通过载具所保持的玻璃基板,由此进行加工,该固定磨粒磨石(金刚石抛光垫)包含将2个以上的金刚石颗粒通过玻璃结合材料固定而成的凝聚体磨粒。金刚石抛光垫使用了金刚石磨粒的平均粒径(D50)定义为约2.5μm、集结磨粒的平均粒径(D50)定义为25μm的金刚石抛光垫。另外,一边使用润滑液一边进行加工。另外,适当调整定盘的转速、对玻璃基板的负荷来进行加工。
该磨削加工处理在过程中进行了上述固定磨粒磨石的修整处理。
具体地说,首先,为了除去附着于固定磨粒表面的磨削液及淤渣,进行了刷净。接着,使#1000的氧化铝磨石接触固定磨粒表面,在使上述双面磨削装置的上下定盘旋转的状态下进行修整处理。修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)分别如下设定。
定盘转速:20rpm(上下定盘相同)
处理时间(1次):上定盘60秒、下定盘120秒
处理频率:上定盘每连续20批(1批为100张)加工进行一次处理、下定盘也每连续20批加工进行一次处理
(5)主表面研磨(第1研磨)
接着,与实施例1-1同样地进行第1研磨,以除去上述磨削加工中残留的伤痕及变形。
(6)化学强化
接着,与实施例1-1同样地对完成上述清洗的玻璃基板实施化学强化。
(7)主表面研磨(第2研磨)
接着,与上述实施例1-1同样地实施第2研磨。
利用原子力显微镜(AFM)对经过上述工序所获得的玻璃基板的主表面的表面粗糙度进行了测定,结果获得Rmax=1.53nm、Ra=0.13nm的拥有超平滑的表面的玻璃基板。
(实施例2-2)
在实施例2-1的主表面磨削加工中,修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)分别如下设定。
定盘转速:20rpm(上下定盘相同)
处理时间(1次):上定盘10秒、下定盘20秒
处理频率:上定盘每连续40批加工进行一次处理、下定盘每连续20批加工进行一次处理
除此以外,与实施例2-1同样地制作了磁盘用玻璃基板。
(实施例2-3)
在实施例2-1的主表面磨削加工中,修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)分别如下设定。
定盘转速:20rpm(上下定盘相同)
处理时间(1次):上定盘10秒、下定盘20秒
处理频率:上定盘每连续100批加工进行一次处理、下定盘每连续50批加工进行一次处理
除此以外,与实施例2-1同样地制作了磁盘用玻璃基板。
(比较例2-1)
在实施例2-1的主表面磨削加工中,修整处理时的定盘转速、处理时间、处理次数(频率)分别如下设定。
定盘转速:20rpm(上下定盘相同)
处理时间(1次):上定盘10秒、下定盘10秒(上下定盘相同)
处理频率:上定盘每连续50批加工进行一次处理、下定盘每连续50批加工进行一次处理(上下定盘相同)
除此以外,与实施例2-1同样地制作了磁盘用玻璃基板。
在上述实施例和比较例中,在结束200批主表面磨削工序后的修整处理结束后的时刻,在上下定盘调查了有效地发挥作用的集结磨粒(淤渣未粘固的集结磨粒)的比例,将结果示于表3。需要说明的是,在淤渣覆盖了几乎全部集结磨粒的情况下,判定为淤渣发生了粘固;在仅有少量淤渣附着于集结磨粒的情况下,未判定为粘固。
需要说明的是,对金刚石抛光垫表面进行显微镜观察,观察一定数量(上、下各100个)固定磨粒,从而确认了该有效固定磨粒的比例。
另外,将第201批的上下定盘的加工速度之比(下定盘加工速度/上定盘加工速度)示于表3。加工速度之比越接近1越好,若为1.05~0.95则上下定盘的加工平衡变好,能够继续进行稳定的加工。
另外,将在主表面磨削工序结束后下定盘侧的基板表面全部或一部分未被加工的状态的不良情况发生频率表示为不良批次率,将结果示于表4。不良批次率优选小于5%。需要说明的是,关于上定盘侧,任一基板均未发现加工不良。另外,在实施例及比较例中,分别进行了合计201批处理。
利用聚光灯通过目视观察玻璃基板的主表面,通过镜面是否残留可以判断是否为不良。利用本发明的固定磨粒良好地进行了磨削加工的情况下,基板表面发白地浑浊,变得不是镜面。但是,在未进行磨削加工的情况下,该部分为镜面的状态,未观察到白色浑浊。
[表3]
[表4]
由上述表3、表4的结果可知以下内容。
1.在实施例2-1~2-3中,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面,以不同的条件进行修整处理,并进行了使从配备于下定盘侧的固定磨粒磨石表面除去磨削屑的量多于配备于上定盘侧的固定磨粒磨石的除去处理,其结果,在上下定盘间加工速度之差减小,可以显著地降低不良情况的发生频率,由此在使用固定磨粒的磨削加工中能够进行稳定的加工。另外,下定盘侧的有效固定磨粒的比例(%)优选较高。另外,上下定盘之差优选为20%以内、更优选为10%以下(实施例2-1)。另外,关于上下定盘的有效磨粒比例之差,在下定盘与上定盘相比超过5%时,可取得加工的平衡,不良批次率可得到改善。
2.另一方面,在比较例2-1中,对于上定盘侧的固定磨粒磨石和下定盘侧的固定磨粒磨石的各个表面,以相同的条件进行了修整处理,实行压力小的下定盘侧的有效固定磨粒的比例低于上定盘侧的有效固定磨粒的比例,由此,上下定盘中的加工的平衡变差,不良情况的发生频率升高。
(磁盘的制造)
对上述实施例1-1和2-1中得到的磁盘用玻璃基板实施以下的成膜工序,得到垂直磁记录用磁盘。
即,在上述玻璃基板上依次成膜出由Ti系合金薄膜构成的附着层、由CoTaZr合金薄膜构成的软磁性层、由Ru薄膜构成的底层、由CoCrPt合金构成的垂直磁记录层、保护层、润滑层。保护层为成膜出氢化碳层。另外,润滑层为通过浸渍法形成了醇改性全氟聚醚的液体润滑剂。
对于所获得的磁盘,嵌入具有DFH磁头的HDD,在80℃且80%RH的高温高湿环境下使发挥DFH功能进行了1个月的加载/卸载耐久性试验,特别地,没有故障,获得了良好的结果。
符号说明
1 金刚石抛光垫
2 片材
3 集结磨粒
4 颗粒
5 金刚石颗粒
10 玻璃基板
Claims (11)
1.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括磨削加工处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有含有集结磨粒的固定磨粒磨石,所述集结磨粒是2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成,该制造方法的特征在于,
对于上定盘侧的固定磨粒磨石的表面和下定盘侧的固定磨粒磨石的表面,以不同的条件进行修整处理以便减小上下定盘间的加工速度之差。
2.如权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,通过调整上定盘以及下定盘的未粘固有淤渣的集结磨粒的比例,使得与所述修整处理之前相比所述修整处理之后上定盘与下定盘的加工速度之差减小。
3.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其为包括磨削加工处理的磁盘用玻璃基板的制造方法,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有含有集结磨粒的固定磨粒磨石,所述集结磨粒是2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成,该制造方法的特征在于,
对于上定盘侧的固定磨粒磨石的表面和下定盘侧的固定磨粒磨石的表面,以不同的条件进行修整处理以便使未粘固有淤渣的集结磨粒的比例在下定盘较多。
4.如权利要求1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,利用下定盘侧的固定磨粒磨石和上定盘侧的固定磨粒磨石来变更所述修整处理的时间和/或频率。
5.如权利要求1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述修整处理利用磨石进行。
6.如权利要求1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,所述固定磨粒磨石包含金刚石磨粒。
7.如权利要求1~3中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,对主表面为镜面状态的玻璃基板进行所述磨削加工处理。
8.一种作为磁盘用玻璃基板的基础的玻璃基板的制造方法,其为包括磨削加工处理的作为磁盘用玻璃基板的基础的玻璃基板的制造方法,该磨削加工处理中,在上定盘与下定盘之间夹持玻璃基板,对玻璃基板的主表面进行磨削,该上定盘与下定盘在磨削面分别配备有含有集结磨粒的固定磨粒磨石,所述集结磨粒是2个以上的磨削磨粒通过玻璃结合材料结合而成,该制造方法的特征在于,
对于上定盘侧的固定磨粒磨石的表面和下定盘侧的固定磨粒磨石的表面,以不同的条件进行修整处理以便减小上下定盘间的加工速度之差。
9.如权利要求8所述的作为磁盘用玻璃基板的基础的玻璃基板的制造方法,其特征在于,对主表面为镜面状态的玻璃基板进行所述磨削处理。
10.一种磁盘用玻璃基板的制造方法,其特征在于,对通过权利要求8或9所述的作为磁盘用玻璃基板的基础的玻璃基板的制造方法制造的作为磁盘用玻璃基板的基础的玻璃基板的主表面至少进行研磨处理。
11.一种磁盘的制造方法,其特征在于,在利用权利要求1~7以及10中任一项所述的磁盘用玻璃基板的制造方法所制造的磁盘用玻璃基板上至少形成磁记录层。
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