CN1336637A - 磁记录介质用玻璃基体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
磁记录介质用玻璃基体的一种制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹心一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。本发明方法可有效制造一种极好的磁记录介质用玻璃基体。甚至在磁记录层一侧上玻璃基体表面的周边区域,该玻璃基体也没有任何显著程度的周边凹凸,甚至在磁记录层一侧上最外周边附近的区域,该玻璃基体表面的光滑度或平整度以及一致性也很出色,而且该玻璃基体没有任何明显量的表面疵点。
Description
本发明涉及磁记录介质用玻璃基体的制造方法,更具体涉及一种制造方法,其能够制造磁记录介质用玻璃基体,该方法在磁记录层一侧玻璃基体表面的周边上,在相当程度上不引起边缘凹凸(edge-sagging),该周边光滑均匀,甚至在磁记录层一侧上玻璃基体表面的最外周边区域也是如此,并且其含有相当少量的表面疵点。
作为常规磁记录介质用基体,主要使用的是经多步加工方法,以Ni-P镀覆铝合金板,然后抛光该板的镀覆主表面而制备的各种基体。
但是,甚至在便携式电脑例如笔记本个人电脑中,目前也已采用磁盘记录装置,而且该磁记录介质应当以不少于10000rpm级别的高速度旋转,以便提高磁盘记录装置的反应速度。为此,需要开发一种磁盘记录介质用基体,该基体具有能耐受这类严酷条件的高强度。作为能满足前述要求的这类基体,人们已采用了玻璃基体。
这类被广泛采用的磁记录介质用玻璃基体,包括例如,化学增强的玻璃基体,其强度靠化学增强处理得以改进;或者结晶玻璃基体,其制备经过熔化,以及为获得玻璃基体而模制玻璃材料,并在长时间内将该玻璃基体保持在范围600-800℃的高温以便在该基体中或在玻璃基质中部分分离出晶体相。
化学增强玻璃基体是,例如经过熔化玻璃材料并将该熔体形成用于化学增强玻璃基体的玻璃基体,然后让该玻璃基体经受研磨和抛光处理,并将其浸入例如硝酸钠或硝酸钾的熔融盐中,以便在其表面层中形成一压缩的受压层,从而获得的一种基体。结晶玻璃是这样一种玻璃,其包含40-80%的晶体相和20-60%的无定形玻璃相,并且晶体相的作用使它的强度提高。
磁盘记录装置的存储容量已被大大提高,已经观察到一种倾向,即,甚至在该磁记录层一侧接近该基体周边的区域内,在磁记录介质用玻璃基体的表面上形成磁记录层,并且将这样形成的周边区域用作磁记录层,以便改进每一磁记录介质的记录容量。为此,要求甚至在其周边附近的区域内确立磁记录介质的高光滑度。另外,磁记录介质用元件被显著微型化,以便增加记录密度,并因此还要求磁记录介质用玻璃基体上的疵点应当更小,并且其数量应相当地减少。
但是,在当通过按照公知方法研磨和抛光这类玻璃材料制备磁记录介质用玻璃基体时的抛光步骤中,很难稳定地制造边缘凹凸(edge-sagging)程度落在要求范围内的玻璃基体,该方法使用例如发泡聚氨酯型的硬磨耗布或例如麂皮型的软磨耗布,并且磨耗液含约数个百分数的含铈磨料,该磨料的平均粒度范围是约0.5-2μm。
当抛光机生产商制造用于抛光磁记录介质用玻璃基体的双侧抛光装置时,生产商一般通过在整个抛光过程中经抛光而完成,将该装置划线台表面的平整度调节到不多于50μm的水平。然而,在使上下划线台适合于实际使用的双侧抛光装置时,不可能校正该划线台表面的平整度。为此,经抛光机生产商调节过平整度的划线台被不做任何改动或调节地使用。通常,该双侧抛光装置中使用的磨耗布是一种弹性材料,从而某种程度上,由于磨耗布的弹性,可减轻划线台表面的变形。但是,在把磨耗布粘合在划线台表面时,如果继续抛光步骤,由于划线台使用期间施加在划线台表面的压力,以及抛光作业生成的热,划线台表面会受到变形,并且该变形在其早期阶段达到不少于100μm的水平。在这样的条件下,划线台表面的变形量大于磨耗布的弹性量,因此,台表面的变形不能因磨耗布的弹性而被减轻。结果,划线台表面条件(平整度)的改变或变形,以及在适配上划线台的磨耗布和适配下划线台的磨耗布之间的平行关系陷于混乱下继续的抛光作业,都极大地影响磨耗布的表面状况。这导致完成抛光所需的时间比要求的范围延长(这又导致每一块磨耗布可抛光的玻璃基体的数量减少)。这还导致在玻璃基体上产生表面疵点,并且这成为边缘凹凸的主要成因。
如果划线台的表面能被抛光到以致改进该表面的平整度,同时,上下划线台与供抛光磁记录介质用玻璃基体的双侧抛光装置适配,则前述问题会容易地解决。
因此,本发明的目的是,提供磁记录介质用玻璃基体的有效制造方法,该方法不在磁记录层侧玻璃基体表面周边上引起任何可观程度的边缘凹凸,其甚至在接近磁记录层一侧表面的最外周边也是光滑的,而且其在很大程度上没有表面疵点。
本发明人为达成前述目的进行了各种研究,已经发现,通过改进常规周知方法可完成上述发明目的,其步骤包括将磁记录介质用玻璃基体研磨到要求厚度,然后抛光该玻璃基体,这样的改进在使这些划线台与抛光该玻璃基体的双侧抛光装置适配的同时上下划线台表面能被容易地抛光,通过把这些磨耗布分别粘合到相应的上下划线台,能改进磨耗布外表面平整度的精度,而且,通过将这些磨耗布在一起摩擦,可进一步改进磨耗布外表面的表面精度,这样就完成了本发明。
按照本发明的第一方面,提供一种磁记录介质用玻璃基体的制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹有一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
按照本发明的第二方面,提供一种用于磁记录介质玻璃基体的制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹有一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上,在上和下磨耗布之间夹有一块供校正的磨耗板,不提供任何冷水地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,以此改进这些磨耗布外表面的平整度精度;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
按照本发明的第三方面,提供一种用于磁记录介质玻璃基体的制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹有一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上,在上和下磨耗布之间夹有一块供校正的磨耗板,不提供任何冷水地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,以此改进这些磨耗布外表面的平整度精度;然后,不使用任何校正磨耗板,通过使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,让上和下磨耗布在一起摩擦,以此进一步改进该磨耗布外表面的平整度精度;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
在根据本发明的磁记录介质用玻璃基体的制造方法中,按照前述实施方案1、2或3重复地进行玻璃基体抛光,接着除去磨耗布,然后,按照前述实施方案1、2或3,从开始重复该制造方法。
以下更详细地描述本发明。
在本发明的制造方法中,可使用的校正用磨耗板例如为,金属粘合的砂轮、树脂粘合的砂轮、玻璃状材料粘合的砂轮,其含磨料颗粒,例如金刚石、立方氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化锆和氧化铝。
如上述,当抛光机生产商制造供磁记录介质用玻璃基体抛光的双侧抛光装置时,该生产商一般经抛光而完成将该装置划线台表面的平整度调节到不超过50μm的水平。在这一点上,本发明人发现,需要将划线台表面的平整度控制到不超过30μm的水平,以便实现前述目的。台表面的平整度可容易地调节到不超过30μm以及优选的不超过10μm,方法是,使用如上述的校正用磨耗板,将磨耗板夹上和下划线台之间,同时,将这些划线台与供磁记录介质用玻璃基体抛光的双侧抛光装置适配,提供冷水的同时以相反方向旋转该上下划线台,以此抛光这些台的表面。
按照本发明的制造方法,磨耗布可为用在抛光步骤的常规磨耗布,而且更具体地,它可以是例如发泡聚氨酯类的硬磨耗布,或者例如麂皮类的软磨耗布,但是优选使用硬磨耗布,因为它的使用使任何边缘凹凸容易防止,而且,允许以高抛光速度进行抛光。
作为向划线台表面粘合磨耗布的手段,可使用粘合剂,但十分便利的是,事先将双面胶带粘合在磨耗布的背面,并在磨耗布实际使用前以双面胶带将磨耗布固定到抛光装置的上下划线台上。
如以上已论述的,在将磨耗布粘合到台表面上时,可反复抛光磁记录介质用玻璃基体,但更加优选的是,在用粘合到台表面的磨耗布完成抛光步骤时,维持或监控上磨耗布和下磨耗布之间的平行化程度以及这些磨耗布的平整度。控制这些物理性能的方法是,在校正划线台时,将用于校正的磨耗板夹在上和下磨耗布之间,通过不提供任何冷水地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转致使平行化程度提高,从而改进磨耗布外表面的平整度精度。在此阶段,控制夹在上下磨耗布之间的校正用磨耗板的旋转方向会更加有效。此后,优选通过不使用任何校正磨耗板地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,让上和下磨耗布在一起摩擦,以便进一步改进该磨耗布外表面的平整度精度,并进一步提高平行化程度。
如上述,如果以良好控制的划线台表面平整度以及磨耗布的平整度和其平行度抛光磁记录介质用玻璃基体,和常规抛光获得的玻璃基体相比,所得的玻璃基体显示相当低的边缘凹凸度。
在这方面,如果反复抛光磁记录介质用玻璃基体,通常是,在最初或经过要求时间的重复抛光作业之后,一般把4块用于校正的磨耗板夹在上下磨耗布之间,然后,按照相反方向旋转上下划线台,从而抛光磨耗布的外表面,以此控制磨耗布表面。这在本发明制造方法中也是优选的。
另外,本发明制造方法采用常规抛光作业中使用的抛光材料,例如平均粒度范围为0.5-2μm的含铈抛光材料,该材料以含固量为数个百分数的抛光液形式使用。
参考以下实施例和对比例,更具体地描述本发明,但本发明丝毫不受这些特定实施例的限制。
在以下实施例和对比例中,用以下方法评价平整度和周边凹凸:
平整度:
由装配的3 Dial Gages(度盘式指示器)提供量具(最小刻度:1μm;自MITSUTOYO K.K.购得),以便同时测定划线台上3个位置的平整度,这3个位置距离适配双面抛光装置的划线台的外周边50毫米、200毫米和350毫米,该装置用于抛光磁记录介质用玻璃基体。在参考板上,将该度盘式指示器设定在零位置,然后,在圆周角为90度的4个位置上(总共12个位置)测定平整度,并且将最大值确定所期望的平整度。
周边凹凸:
使用(自Tokyo Seimitsu有限公司购得)Surf Com 590A(触针式表面粗糙度试验仪)测定的,如IDEMA(国际磁盘驱动器设备和材料)标准第D2-91号文献中所定义的碾轧尺寸(为负时)或“滑雪跳台”(为正时)尺寸,并且将相应于从参考线起γ=31.5mm位置的偏差量(μm)假定为要求的周边凹凸。测定3个玻璃基体(每个基体一个位置)的周边凹凸值,从而获得3次测量的平均值。
实施例1和对比例1
按照常规磁记录介质用玻璃基体的制造程序,使硅酸锂结晶玻璃板(自K.K.OHARA购得的TS-10SX;该玻璃含70-80%石英-方英石以及平衡量的非晶相)经受内外直径加工和研磨步骤,以便形成大量油炸圈饼状的基体,该基体外直径为65毫米,内直径为20毫米,且厚0.68毫米。
使含粒径40-60μm分散在镍合金基质中金刚石颗粒的小丸与直径420毫米的双面铝合金板适配,密度为60丸/面,形成用于校正的磨耗板。将如此制造的校正用磨耗板(4片)夹心到16B双面抛光装置(自Hamai有限公司购得)的上下划线台之间,同时,将这些上下划线台与该抛光装置适配,然后在提供冷水的同时以相反方向旋转上下划线台,以便抛光这些台的表面。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为20rpm;施加的载荷为1470N;并且抛光时间设定为20分钟。
抛光前该台表面的平整度为40微米,但是在抛光后观察到平整度提高且其为10微米。
至于磨耗布,用双面胶带将MHC15A(发泡聚氨酯;自Rodel Nitta有限公司购得)粘合到这些表面平整度已经提高的划线台的表面上。在重复抛光磁记录介质用玻璃基体之前,将前述校正用磨耗板(4片)夹在上下磨耗布之间,并以相反方向旋转上下划线台,同时供给冷水,从而抛光磨耗布的外表面,并控制磨耗布的表面。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为60rpm;施加的载荷为980N;并且抛光时间设定为20分钟。
然后,使用Mirek 801(自Mitsui Mining and Smelting有限公司购得的含CeO2磨料;D50=1.5μm)作为抛光材料,抛光前述油炸圈饼状基体。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为40rpm;施加的载荷为980Pa;并且发现抛光量为15μm每面。该抛光作业重复5次,并且测定每次抛光作业的周边凹凸。所得结果列于下表1:
表1
抛光作业次数 | 辗轧(Roll-Off)值(μm) |
12345 | 000.0250.0250.05 |
分开地,按照和上述相同的步骤抛光前述油炸圈饼状基体,所不同的是,在改进其表面平整度之前,使用双面胶带将MHC15A(从Rodel Nitta有限公司购得的发泡聚氨酯)粘合到划线台的表面。重复5次抛光作业,并且测定每次抛光作业的周边凹凸。这样获得的结果列于下表2
表2
抛光作业次数 | 碾轧(Roll-Off)值(μm) |
12345 | 0.20.150.250.250.3 |
实施例2
在和实施例1中所用条件相同的情况下,抛光16B双面抛光装置(自Hamai有限公司购得)的上下划线台。在此阶段,沿其半径方向测定的划线台表面平整度为10μm。
至于磨耗布,用双面胶带将MHC15A(发泡聚氨酯;自Rodel Nitta有限公司购得)粘合到这些表面平整度已经提高的划线台的表面上。然后,将实施例1中使用的校正用磨耗板(4片)夹在上下磨耗布之间,并以相反方向旋转上下划线台,同时不提供任何冷水,从而抛光磨耗布的外表面,并改进该磨耗布的表面平整度。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为20rpm;施加的载荷为1470N;并且抛光时间设定为30分钟。
在重复抛光磁记录介质用玻璃基体之前,将前述校正用磨耗板(4片)夹在上下磨耗布之间,并以相反方向旋转上下划线台,同时供给冷水,从而抛光磨耗布的外表面,并控制磨耗布的表面。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为60rpm;施加的载荷为980N;并且抛光时间设定为20分钟。
然后,使用Mirek 801(从Mitsui Mining and Smelting有限公司购得的含CeO2磨料;D50=1.5μm)作为抛光材料,抛光前述油炸圈饼状基体。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为40rpm;施加的载荷为980Pa;并且发现抛光量为15μm每面。该抛光作业重复5次,并且测定每次抛光作业的周边凹凸。所得结果列于下表3:
表3
抛光作业次数 | 辗轧(Roll-Off)值(μm) |
12345 | 00000.05 |
实施例3
在和实施例1中所用条件相同的情况下,抛光16B双面抛光装置(自Hamai有限公司购得)的上下划线台,并按实施例2同样的条件抛光磨耗布的外表面,从而改进其表面平整度。然后,通过不使用任何校正磨耗板地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,让上和下磨耗布在一起摩擦,以便改进该磨耗布外表面的平整度精度。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为30rpm;施加的载荷为980N;并且抛光时间设定为10分钟。
在重复抛光磁记录介质用玻璃基体之前,将前述校正用磨耗板(4片)夹在上下磨耗布之间,并以相反方向旋转上下划线台,同时供给冷水,从而抛光磨耗布的外表面,并控制磨耗布的表面。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为60rpm;施加的载荷为980N;并且抛光时间设定为20分钟。
然后,使用Mirek 801(自Mitsui Mining and Smelting有限公司购得的含CeO2磨料;D50=1.5μm)作为抛光材料,抛光前述油炸圈饼状基体。在这一点上,在以下条件下进行抛光作业:上下划线台的旋转数分别设定为40rpm;施加的载荷为980Pa;并且发现抛光量为15μm每面。该抛光作业重复5次,并且测定每次抛光作业的周边凹凸。所得结果列于下表4:
表4
如以上已详细描述的,本发明的制造方法可有效制造一种极好的磁记录介质用玻璃基体。所得的磁记录介质用玻璃基体没有任何显著程度的周边凹凸,甚至在磁记录层一侧上玻璃基体表面的周边区域也是如此,甚至在磁记录层一侧上最外周边附近的区域,该玻璃基体表面的光滑度或平整度以及一致性也很出色,而且该玻璃基体没有任何明显量的表面疵点。
抛光作业次数 | 碾轧(Roll-Off)值(μm) |
12345 | 00000 |
Claims (6)
1.磁记录介质用玻璃基体的一种制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹心一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
2.磁记录介质用玻璃基体的一种制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹有一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上,在上和下磨耗布之间夹有一块供校正的磨耗板,不提供任何冷水地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,以此改进这些磨耗布外表面的平整度精度;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
3.磁记录介质用玻璃基体的一种制备方法,该方法包括如下步骤:在抛光玻璃基体所用的双侧抛光装置的上和下两划线台之间夹心一块供校正的磨耗板,同时,使该上和下划线台与该抛光装置适配,在提供冷水的同时以相反方向旋转该上和下划线台,以此将这些划线台的表面抛光到台表面的平整度不超过30μm的级别;然后将磨耗布分别粘在该上下划线台上,在上和下磨耗布之间夹有一块供校正的磨耗板,不提供任何冷水地使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,以此改进这些磨耗布外表面的平整度精度;然后,不使用任何校正磨耗板,通过使这些磨耗布与该上和下划线台一起旋转,让上和下磨耗布在一起摩擦,以此进一步改进该磨耗布外表面的平整度精度;此后,重复地抛光该磁记录介质用玻璃基体的表面。
4.如权利要求1、2或3所提出的磁记录介质用玻璃基体的制造方法,其中按照如前述权利要求1、2或3所提出的方法,重复地进行玻璃基体的抛光,接着除去磨耗布,然后,从开始重复如权利要求1、2或3所提出的制造方法。
5.如权利要求1至3任何一项所述的方法,其中磨耗板是金属粘合的砂轮或树脂粘合的砂轮,其含金刚石、立方氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化锆和氧化铝的磨料颗粒。
6.如权利要求4所述的方法,其中磨耗板是金属粘合的砂轮或树脂粘合的砂轮,其含金刚石、立方氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化锆和氧化铝的磨料颗粒。
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