DE19860101A1

DE19860101A1 - Ground disk substrate especially of glass or glass-ceramic for computer hard disk manufacture

Info

Publication number: DE19860101A1
Application number: DE19860101A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Naito
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 1999-07-22
Also published as: KR19990063400A; JPH11188588A; CN1221174A

Abstract

A disk substrate, with good flatness has ground surfaces with a specified height of irregularities produced by grinding. A disk substrate, in which both surfaces have been ground by a grinding stone, has <= 10 mu flatness and 0.05-1.0 mu height difference of irregularities produced by grinding. An Independent claim is also included for a disk substrate production process comprising successively grinding both faces of a disk substrate material such that the same amount of residual deformation is applied to each surface so that a flatness of <= 10 mu is maintained. Preferred Features: The substrate consists of an inorganic material, especially glass or glass-ceramic. Grinding is carried out using diamond, CBN or vitreous grinding grains.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nicht aus Aluminium bestehendes Vorprodukt eines Plattensubstrats, das zur Bereitstellung einer Textur unter Aufplattieren einer Ni-P-Schicht (Nickel-Phosphor-Schicht) ausgebildet wird, und genauer auf ein Vorprodukt eines Plattensubstrats und eines Herstellungsverfahrens dazu zur einfachen und kostengünstigen Herstellung eines anorganischen Material substrats wie etwa eines kristallisierten Glassubstrats, eines Glassubstrats usw., das für eine Festplatte verwendet wird.The invention relates to a non-aluminum existing intermediate product of a plate substrate, which for Provide a texture by plating one Ni-P layer (nickel-phosphor layer) is formed, and more precisely to a preliminary product of a plate substrate and a manufacturing process to do this simple and inexpensive manufacture of an inorganic material substrate such as a crystallized glass substrate, a glass substrate, etc., for a hard disk is used.

Derzeitige für eine Festplatte verwendete Platten substrate umfassen ein Aluminiumsubstrat, das eine mit einer Ni-P-Schicht plattierte Aluminiumscheibe ist, sowie ein Glassubstrat aus kristallisiertem Glas oder aus Glas (einschließlich getempertem Glas), das durch direktes Aufspratzen einer Magnetschicht usw. ausgebildet wird. Als Substrat für eine große Festplatte mit einem Durch messer von 5,25 oder 3,5 Zoll (13,3 oder 8,9 cm) wird das Aluminiumsubstrat verwendet, während als Substrat für eine kleine Festplatte mit einem Durchmesser von 2,5 Zoll (6,4 cm) oder weniger das Glassubstrat verwendet wird.Current disks used for a hard drive substrates include an aluminum substrate that has a is a Ni-P layer plated aluminum disc, as well a glass substrate made of crystallized glass or glass (including tempered glass) by direct Spraying a magnetic layer, etc. is formed. As a substrate for a large single-disk drive that will be 5.25 or 3.5 inches (13.3 or 8.9 cm) Aluminum substrate used while as a substrate for a small hard drive with a diameter of 2.5 inches (6.4 cm) or less the glass substrate is used.

Das Glassubstrat ist gegenüber dem Aluminiumsubstrat mit Hinsicht auf die für ein Festplattensubstrat verlangten Leistungskennwerte wie etwa Schlagfestigkeit (Härte) oder Steifigkeit (Elastizitätsmodul) überlegen und kann eine bessere Oberflächenrauhigkeit bereitstellen. Allerdings sind seine Herstellungskosten höher, da das Herstellungs verfahren eine längere Bearbeitungszeit erfordert. Da die Herstellungskosten tendenziell mit zunehmender Größe des Glassubstrats steigen, ist die Verwendung des Glas substrats darüber hinaus auf ein Substrat für eine kleine Festplatte mit einem Durchmesser von 2,5 Zoll (6,4 cm) oder weniger eingeschränkt, die üblicherweise in einen tragbaren Personalcomputer eingebaut wird, für den Schlagfestigkeit erforderlich ist.The glass substrate is compared to the aluminum substrate Regarding those required for a hard disk substrate Performance characteristics such as impact resistance (hardness) or Stiffness (modulus of elasticity) superior and can provide better surface roughness. Indeed its manufacturing cost is higher since the manufacturing procedure requires a longer processing time. Since the Manufacturing costs tend to increase with the size of the Glass substrate rise is the use of the glass substrate also on a substrate for a small 2.5 inch (6.4 cm) diameter hard drive or less restricted, usually in one portable personal computer is installed for Impact resistance is required.

Mit Bezug auf die Oberflächenkennwerte des für die Fest platte verwendeten Glassubstrats wird verlangt, daß das Substrat eine hohe Flachheit, Oberflächenrauhigkeit und keine Oberflächenfehler wie etwa Grübchen usw. aufweist. Um ein Glassubstrat herzustellen, das diese verlangten Kennwerte erfüllt, wird ein Glassubstratmaterial bislang geschliffen. Da das sich ergebende Vorprodukt eines Glassubstrats im allgemeinen in bezug auf die verlangten Kennwerte eine unzureichende Flachheit und Oberflächen rauhigkeit aufweist, kommt ein Verfahren zum Einsatz, bei dem das Vorprodukt des Glassubstrats weiter poliert wird.With reference to the surface characteristics of the for the hard plate used glass substrate is required that High flatness, surface roughness and has no surface defects such as dimples, etc. To make a glass substrate that they requested A glass substrate material has so far been met ground. Since the resulting intermediate product is one Glass substrates in general in relation to the required Characteristic values are insufficient flatness and surfaces has a roughness, a method is used which the preliminary product of the glass substrate is further polished.

Das als Endbearbeitungsschritt bei der Herstellung des Glassubstrats dienende Polieren umfaßt die Schritte Halten des Glassubstratvorprodukts zwischen den oberen und unteren Planscheiben, Aufbringen eines Schmiergel tuchs aus Polyurethan oder Velours auf einer Polierfläche der Planscheibe (auf der Berührungsfläche mit dem Glas substratvorprodukt) und Drehen der oberen und unteren Planscheiben in zueinander entgegengesetzten Richtungen, während eine Behandlungsflüssigkeit zugeführt wird, um die Oberfläche des Glassubstrats mit feinen Schleif körnern aus Cerdioxid (CeO₂) als freiem Schleifkorn zu polieren.The polishing serving as the finishing step in the manufacture of the glass substrate comprises the steps of holding the glass substrate intermediate between the upper and lower face plates, applying a lubricating cloth made of polyurethane or velor to a polishing surface of the face plate (on the contact surface with the glass substrate intermediate) and rotating the upper and lower face plates in opposite directions while a treatment liquid is supplied to polish the surface of the glass substrate with fine abrasive grains of cerium dioxide (CeO ₂ ) as a free abrasive grain.

Das heißt, daß der Polierschritt als ein Schritt zur Korrektur von winzigen, bei dem vorherigen Schleifschritt erzeugten Unregelmäßigkeiten betrachtet werden kann, um eine glatte und gute Oberflächenrauhigkeit zu erhalten. Daher wird bei dem Polierschritt die bei dem vorherigen Schleifschritt erzielte Flachheit so übernommen, wie sie ist, so daß es (mit Hinblick auf die Fertigungseffizienz) praktisch unmöglich ist, beim Polierschritt die Flachheit zu korrigieren. That is, the polishing step as a step to Correction of tiny, in the previous grinding step generated irregularities can be considered to to obtain a smooth and good surface roughness. Therefore, the polishing step becomes that of the previous one Grinding step achieved flatness as it did is so that (in terms of manufacturing efficiency) Flatness during the polishing step is practically impossible to correct.

Ein mit Ni-P zu plattierendes Grundmaterial erfordert mäßig stark ausgeprägte Unregelmäßigkeiten. Da ein Aluminiumgrundmaterial ein Metall darstellt, werden beim Polieren mit einem Schwammschleifstein usw. lokal keine Grübchen (Kornmarken) erzeugt, wodurch ein Aluminium grundmaterial mit einer gewünschten Oberflächenrauhigkeit erhalten wird. Dagegen sind ein Glasgrundmaterial und ein kristallisiertes Glasgrundmaterial spröde Materialien, weswegen mit dem Schwammschleifstein oder durch das Läppen mit GC-Schleifkörnern zwar eine gewünschte Ober flächenrauhigkeit erzielt werden kann, jedoch lokal Grübchen erzeugt werden, wobei die Grübchen nach dem Plattieren mit Ni-P auf der polierten Oberfläche zurück bleiben und zu einer unzureichenden Glasplatte führen. Eine Umsetzung in die Praxis steht daher noch aus.A base material to be plated with Ni-P requires moderately pronounced irregularities. There a Aluminum base material is a metal, are Polishing with a sponge whetstone etc. locally none Dimples (grain marks) created, creating an aluminum base material with a desired surface roughness is obtained. In contrast are a glass base material and a crystallized glass base material brittle materials, why with the sponge whetstone or through that Lapping with GC abrasive grains is a desired surface surface roughness can be achieved, however locally Dimples are generated, the dimples after the Plating back with Ni-P on the polished surface remain and lead to an insufficient glass plate. Implementation in practice is therefore still pending.

Als Verfahren zur Herstellung eines Plattensubstrat vorprodukts aus einem ein derartiges Glassubstrat vorprodukt einschließenden anorganischen Material beziehungsweise als Schleifverfahren für ein Platten substratmaterial sind derzeit zwei technologische Richtungen bekannt, wobei bei der einen sehr kleine Zerstörungen und bei der anderen sehr kleine Verformungen genutzt werden. Die erstgenannte Richtung findet mit Hinsicht auf eine stärkere Behandlungs- und Entfern wirkung Verwendung, wobei Läppen mit freiem Schleifkorn ein typisches Beispiel dafür ist. Demgegenüber findet die letztgenannte Richtung Verwendung, um die Oberfläche mit hoher Genauigkeit zu bearbeiten, wobei ein typisches Verfahren das Schleifen mit einem ortsfesten Schleifstein umfaßt.As a method of manufacturing a plate substrate preproduct from such a glass substrate intermediate product including inorganic material or as a grinding process for a plate substrate materials are currently two technological Directions known, with one very small Destruction and the other very small deformations be used. The first mentioned direction takes place with Terms of greater treatment and removal effect use, lapping with free abrasive grain is a typical example of this. In contrast, the latter use direction to the surface with edit with high accuracy, being a typical Process the grinding with a stationary grindstone includes.

Das Läppen ist ein typisches Verfahren zum Schleifen eines Plattensubstratmaterials und wird häufig in einen primären Läppschritt (Grobläppen) und einen darauf folgenden sekundären Läppschritt (Feinläppen) unterteilt. In beiden Fällen wird ein Träger (eine typischerweise aus Harz bestehende Stelle zum Halten eines Plattensubstrat materials) mit einem eingepaßten Plattensubstratmaterial zwischen die aus Eisen bestehenden oberen und unteren Läppplanscheiben gesetzt. Das Plattensubstratmaterial wird an beiden Seiten in Pressung gehalten. Die oberen und unteren Planscheiben werden in zueinander entgegen gesetzten Richtungen gedreht, um beide Oberflächen des Plattensubstrats zu läppen, während zwischen ihnen freies Schleifkorn wie etwa GC (SiC) und eine Bearbeitungs flüssigkeit zugeführt werden und von der Oberfläche des Plattensubstratmaterials Späne und Splitter entfernt werden. Das Verfahren ist insofern vorteilhaft, als für eine hohe Flachheit, Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbei tungseffizienz gesorgt ist.Lapping is a typical grinding process of a plate substrate material and is often put into one primary lapping step (rough lapping) and one on it following secondary lapping step (fine lapping) divided. In both cases, a carrier (one is typically made of Resin for holding a disk substrate materials) with a fitted plate substrate material between the upper and lower ones made of iron Lapping face plates set. The disk substrate material is kept pressed on both sides. The top and lower face plates are opposed to each other set directions rotated to both surfaces of the Lapping disk substrates while free between them Abrasive grain such as GC (SiC) and machining liquid are supplied and from the surface of the Board substrate material chips and splinters removed become. The method is advantageous in that high flatness, machining accuracy and machining efficiency is ensured.

Dabei verursacht das Läppen aufgrund eines Aufeinander treffens (Gleitens) zwischen dem Plattensubstratmaterial und dem Schleifkorn auf der Plattensubstratmaterialober fläche winzige Sprödbrüche, wodurch die Oberfläche eines Plattensubstratmaterials unter einem derartigen Bruch vorgang geschliffen wird. Auf der Oberfläche des sich ergebenden Plattensubstratvorprodukts wird durch die Sprödbrüche ein Bearbeitungsverzug herbeigeführt.Here, lapping is caused by a collision hitting (sliding) between the plate substrate material and the abrasive grain on the board substrate material surface tiny brittle fractures, creating the surface of a Disk substrate material under such a break process is ground. On the surface of yourself resulting plate substrate precursor is by the Brittle breaks caused a processing delay.

Wenn auf der Oberfläche des Plattensubstratvorprodukts der Bearbeitungsverzug in unterschiedlichem Ausmaß zurückbleibt, ist das Plattensubstratvorprodukt verbogen, so daß keine gute Flachheit mehr zu erzielen ist. Wenn jedoch beide Ebenen des Plattensubstratmaterials gleich zeitig bearbeitet werden, kann die auf dem Platten substratvorprodukt erzeugte Bearbeitungsverformung derart gestaltet werden, daß sie auf jeder Ebene gleichförmig und im wesentlichen im gleichen Ausmaß vorhanden ist. Weil durch das Läppen ein Plattensubstrat mit geringer Wölbung und hoher Flachheit zur Verfügung gestellt werden kann, findet es daher als ein Verfahren zur Herstellung eines Plattensubstratvorprodukts für eine Festplatte breite Verwendung.If on the surface of the disc substrate precursor the processing delay to varying degrees remains, the plate substrate intermediate is bent, so that good flatness can no longer be achieved. If however, both levels of the plate substrate material are the same can be processed in good time on the plate Machining deformation generated in this way be designed so that they are uniform at every level and is present to substantially the same extent. Because by lapping a plate substrate with less Curvature and high flatness are provided can find it as a method of manufacture of a disk substrate precursor for a hard disk wide use.

Da das Läppen jedoch bei einer längeren Anwendung einen partiellen Abrieb verursachen kann, besteht die Möglich keit, daß auch auf der Läppoberfläche eine Abriebvorbe lastung hervorgerufen wird, wobei die vorstehend erwähnte gute Flachheit nicht mehr länger erzielbar ist, sofern die Läppoberfläche der Läppplanscheibe nicht mit Sorgfalt gehandhabt wird. Darüber hinaus bringt das Läppen den Nachteil mit sich, daß durch den Arbeitsablauf bedingt aufgrund des Sprödbruchvorgangs Grübchen gebildet werden, die Kornmarken genannt werden.However, since lapping a long time one can cause partial abrasion speed that even on the lapping surface load is caused, the aforementioned good flatness can no longer be achieved, provided do not take care of the lapping surface of the lapping plate is handled. In addition, lapping brings Disadvantage that due to the workflow dimples are formed due to the brittle fracture process, the grain brands are called.

Diese Grübchen sind winzige Vertiefungen, von denen angenommen wird, daß sie dann gebildet werden, wenn während des Läppvorgangs ein verhältnismäßig großes Korn (Sekundärkorn) über die Oberfläche des Plattensubstrat materials rollt. Ein Grübchen ist typischerweise 20 bis 30 µm tief. Daher besteht die Notwendigkeit, diese Grüb chen in dem folgenden Poliervorgang zu entfernen, wobei dieser üblicherweise für 40 bis 60 Minuten erfolgen muß, um beide Oberflächen des Plattensubstratvorprodukts zu polieren. Die Bearbeitungsdauer ist etwa 8- bis 10-mal so lang wie die Polierdauer bei dem Herstellungsverfahren für ein Aluminiumsubstrat. Diese lange Bearbeitungsdauer stellt einen der Hauptgründe für die erhöhten Herstel lungskosten dar. Von daher ist es erforderlich, ein Vorprodukt des Plattensubstrats bereitzustellen, das über das Problem der langen Polierdauer hinaus mit Hinsicht auf die mit einer Texturierungsbearbeitung verbundenen Probleme der Kosten und Bearbeitungsgenauigkeit eine weniger kostenträchtige Texturierungsbearbeitung erlaubt.These dimples are tiny depressions, one of which it is assumed that they are formed when a relatively large grain during the lapping process (Secondary grain) over the surface of the plate substrate materials rolls. A dimple is typically 20 to 30 µm deep. Therefore, there is a need to pit this Chen in the following polishing process, whereby this usually has to take place for 40 to 60 minutes, to both surfaces of the disc substrate precursor polishing. The processing time is about 8 to 10 times as long long as the polishing time in the manufacturing process for an aluminum substrate. This long processing time is one of the main reasons for the increased manufacturing costs. Therefore, it is necessary to Provide intermediate product of the plate substrate, which over the problem of long polishing time with regards to those associated with texturing processing Problems of cost and machining accuracy less expensive texturing processing allowed.

Als ein Verfahren zur Unterdrückung eines partiellen Abriebs der Läppplanscheibe während des Läppens wurde eine Diamantpellet-Planscheibe entwickelt. Das Problem der Grübchenbildung ist jedoch noch nicht gelöst. Daher müssen beide Oberflächen des Plattensubstratvorprodukts um mindestens 30 bis 40 µm geschliffen werden, um die Grübchen bei dem folgenden Poliervorgang zu entfernen. Daher sind die Kosten im wesentlichen die gleichen wie bei dem das Läppen einsetzenden Verfahren.As a method of suppressing a partial Abrasion of the lapping faceplate during the lapping was developed a diamond pellet faceplate. The problem the pitting has not yet been resolved. Therefore must have both surfaces of the disc substrate precursor be ground by at least 30 to 40 µm to achieve the Remove dimples in the following polishing process. Therefore, the cost is essentially the same as in the lapping process.

Stellt die Schleifbearbeitung dagegen ein Bearbeitungs verfahren dar, bei dem die Oberfläche des Platten substratmaterials durch Drehen eines ortsfesten Schleif steins bei hoher Geschwindigkeit geschliffen wird, wobei der Schleifstein durch Fixieren eines Schleifkorns wie etwa Diamant, CBN oder GC mit Metall, Harz oder Glas ausgebildet wurde, werden bei dieser Schleifbearbeitung kaum Grübchen gebildet. Werden dennoch Grübchen erzeugt, weisen sie eine geringe Tiefe auf, so daß die Zeit erheblich verkürzt wird, um auf der Ebene des Platten substratvorprodukts verbliebene Unregelmäßigkeitsfehler bei dem Poliervorgang zu entfernen.In contrast, grinding processing is a processing procedure in which the surface of the plate substrate material by rotating a stationary grinding stone is ground at high speed, whereby the grindstone by fixing a grit like such as diamond, CBN or GC with metal, resin or glass was trained in this grinding process hardly any dimples formed. If dimples are created, they have a shallow depth, so the time is significantly shortened to at the level of the plates Remaining irregularity substrate substrate product to remove during the polishing process.

Bei fortgesetzter Schleifbearbeitung werden jedoch Schleifkornspitzen abgeschliffen, so daß eine weitere Durchführung des Schleifens nicht mehr möglich und deswegen von Zeit zu Zeit eine Aufbereitung notwendig ist. Da die Oberflächen des Plattensubstratmaterials zudem jeweils nacheinander bearbeitet werden müssen, ist es nicht möglich, für ein gleichmäßiges Ausmaß oder eine gleichförmige Verteilung der auf jeder Oberfläche des Plattensubstratmaterials erzeugten Bearbeitungsverformung zu sorgen, so daß bei dem Plattensubstratvorprodukt eine unregelmäßige Wölbung oder Verwindung hervorgerufen wird und die Flachheit verschlechtert ist.With continued grinding, however Sanded abrasive grain tips, so that another Grinding is no longer possible and therefore from time to time preparation is necessary is. Because the surfaces of the plate substrate material must also be processed one after the other it is not possible for a uniform extent or one uniform distribution of the on each surface of the Plate substrate material generated machining deformation to worry, so that in the plate substrate intermediate irregular curvature or twisting is caused and the flatness is deteriorated.

Da diese Wölbung oder Verwindung, wie vorstehend erläutert wurde, bei der Polierbearbeitung nicht mehr entfernt oder korrigiert werden kann, hat eine derartige Schleifbearbeitung bislang keine Anwendung als Verfahren zur Herstellung eines Plattensubstratvorprodukts für eine Festplatte gefunden. Angesichts dessen stellte die Anmel derin der Erfindung ein Verfahren bereit, bei dem durch Verfestigen von Schleifkörnern eine Bearbeitungsplan scheibe ausgebildet wird, das Drehzentrum der Werkstück planscheibe an den Umfang der Bearbeitungsplanscheibe gesetzt wird und ein Schleifvorgang durchgeführt wird, indem die Bearbeitungsplanscheibe und die Werkstückplan scheibe derart in bezug zueinander gleiten gelassen werden, daß die geometrischen Orte der Kontaktabschnitte zwischen dem Plattensubstrat auf der Werkstückplanscheibe und der Bearbeitungsplanscheibe gleichmäßig sein können. Die Anmelderin der Erfindung erkannte, daß selbst bei einer Größe von mehr als 2,5 Zoll (6,4 cm) ein Platten substratvorprodukt für eine Festplatte mit einer gewünschten Flachheit verwirklicht werden kann und meldete daher die Erfindung am 9. Juli 1997 unter der Nummer JP-A-9-183681 zum Patent an. Allerdings führt die Umsetzung auf das Verfahren des Plattierens mit Ni-P, Polierens, Texturierens, Aufspratzens eines Magnetfilms usw. sowie auf käuflich erhältliche Substrate (Ra ≦ 10 Å) zu einer zu guten Oberflächenrauhigkeit und ruft infolge eines Haftungsproblems ein Abspanen des Films hervor. Es zeigte sich also, daß das ins Auge gefaßte Vorprodukt nicht verwirklicht werden konnte.Because this curvature or twist, as above was no longer explained during the polishing process has to be removed or corrected Grinding has not yet been used as a method for the production of a plate substrate intermediate for a Hard disk found. In view of this, the registration derin the invention a method in which by Solidify abrasive grains a machining plan disc is formed, the turning center of the workpiece face plate to the circumference of the machining face plate is set and a grinding process is carried out, by the machining faceplate and the workpiece plan slice so slid with respect to each other that the geometric locations of the contact sections between the plate substrate on the workpiece face plate and the machining face plate can be even. The applicant of the invention recognized that even with a size greater than 2.5 inches (6.4 cm) a plate substrate preproduct for a hard disk with a desired flatness can be realized and therefore reported the invention on July 9, 1997 under the Patent number JP-A-9-183681. However, the Implementation on the process of plating with Ni-P, Polishing, texturing, printing on a magnetic film etc. as well as on commercially available substrates (Ra ≦ 10 Å) too good surface roughness and calls as a result of a liability problem. It showed that the envisaged preliminary product could not be realized.

Falls der Filmabspanungseffekt nicht auftritt, kann die Texturierung mit Hilfe vorhandener Technologie unter Verwendung eines YAG-Lasers durchgeführt werden. Ferner übertreffen Träger, die durch Aufspratzen eines Magnet films auf einer Plattierung mit Ni-P erzielt werden, jene Träger, die durch direktes Aufspratzen eines Magnetfilms auf ein Glassubstrat erzielt werden, bezüglich der magne tischen Kennwerte.If the film removal effect does not occur, the Texturing using existing technology Using a YAG laser. Further surpass wearers by hitting a magnet films on a plating with Ni-P can be achieved Carrier by directly spraying a magnetic film on a glass substrate, with respect to the magne characteristic values.

Die Erfindung erfolgte in Anbetracht der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme. Beim Versuch, die obengenannten Probleme zu lösen, gelangten die Erfinder zu der Erfindung, indem sie bei einem Verfahren zum Schleifen einer zu schleifenden Oberfläche eines Platten substratmaterials einen Sprödbruchvorgang und einen Vorgang plastischer Verformung sowie einen Ausfunkvorgang (Abflachungsvorgang) einbrachten, wobei der Sprödbruch vorgang im ersten Schritt und der Vorgang plastischer Verformung im zweiten Schritt erfolgen.The invention was made in the light of the prior art problems related to technology. When trying that The inventors succeeded in solving the above-mentioned problems to the invention by using a method for Grinding a surface of a plate to be ground a brittle fracture process and one Plastic deformation process and a sparking process (Flattening process), causing the brittle fracture process in the first step and the process more plastic Deformation in the second step.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verringe rung der Kosten ein Verfahren zur Herstellung des Vorprodukts des Plattensubstrats bereitzustellen, durch das bei dem Schleifvorgang die Erzeugung von winzigen Grübchen und einer unregelmäßigen Wölbung eines zu schleifenden Materials verhindert wird, bei dem durch Beibehalten eines konstanten Schleifwiderstands an der Oberfläche des Plattensubstratmaterials und gleich bleibender geometrischer Orte der fixierten Schleifkörner eine gute Flachheit des Plattensubstratmaterials aufrechterhalten wird und das zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz beiträgt.The invention has for its object under rings a process for producing the To provide intermediate product of the plate substrate by the generation of tiny ones during the grinding process Dimples and an irregular curvature of one too abrasive material is prevented by Maintaining a constant grinding resistance on the Surface of the plate substrate material and the same permanent geometric locations of the fixed abrasive grains good flatness of the plate substrate material is maintained and that to improve the Machining accuracy and efficiency contributes.

Erfindungsgemäß ist ein Vorprodukt eines Plattensubstrats bereitgestellt, dessen beiden Oberflächen durch einen Schleifstein geschliffen sind, wobei die Flachheit auf jeder Ebene 10 µm oder weniger und die durch das Schleifen erzeugte Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten 0,05 bis 1,0 µm beträgt. Außerdem ist es vorzuziehen, daß die auf jeder Ebene des Plattensubstratvorprodukts ausge bildeten geometrischen Orte bzw. Spuren des Schleif vorgangs von der Mitte nach außen verlaufende Radial kurven darstellen.According to the invention is a preliminary product of a plate substrate provided, the two surfaces by one Grindstone are ground, with the flatness on each level 10 µm or less and that through the Loops generated height difference of the irregularities Is 0.05 to 1.0 µm. It is also preferable that out at each level of the disc substrate precursor formed geometric locations or traces of grinding radial from the center to the outside display curves.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Vorprodukts eines Plattensubstrats bereitgestellt, das die Schritte derartig aufeinander folgendes Schleifen beider nacheinander zu bearbeitenden Ebenen eines Plattensubstratmaterials umfaßt, daß im wesentlichen für das gleiche Ausmaß an auf jeder geschliffenen Ebene zurückbleibender Bearbeitungs verformung gesorgt ist, wodurch nach dem Schleifen eine Flachheit des Plattensubstratvorprodukts von 10 µm oder weniger aufrechterhalten wird und die durch das Schleifen erzeugte Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten in einem Bereich von 0,05 bis 1,0 µm liegt, was einer Oberflächen rauhigkeit entspricht, die zur Ausbildung einer Ni-P-Schicht durch Plattierung ausreicht.According to the invention, a method for Manufacture of a pre-product of a plate substrate provided that the steps like each other following grinding of both to be processed one after the other Layers of a plate substrate material includes that in essential for the same amount of on everyone ground level of remaining machining deformation is ensured, which after grinding a Flatness of the substrate pre-product of 10 µm or is less maintained and that by grinding generated difference in height of the irregularities in one Range of 0.05 to 1.0 µm is what a surface roughness corresponds to the formation of a Ni-P layer by plating is sufficient.

Im Verlauf der Herstellung eines erfindungsgemäßen Plattensubstratvorprodukts ist es dabei vorzuziehen, jeweils derartige Bearbeitungsbedingungen einzustellen, daß wenn eine Ebene des Plattensubstratmaterials mittels eines sich drehenden Schleifstein geschliffen wird, bei dem ersten Schleifschritt, bei dem ein größerer Teil einer vorbestimmten Tiefe geschliffen wird, den Schleif stein bildende Schleifkörner aus dem Schleifstein heraus gebrochen werden oder dort herausfallen. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, daß der erste Schleifschritt die Schritte Befestigen des Plattensubstratmaterials auf einem Werkstücktisch und Drehen sowohl des Werkstück tischs als auch des Schleifsteins umfaßt, wobei die Drehzahl des Werkstücktischs in einem Bereich von 60 bis 80% beziehungsweise von 20 bis 40% von der des Schleif steins liegt.In the course of the manufacture of an inventive Plate substrate precursor, it is preferable to set such processing conditions in each case, that when using a plane of the disk substrate material of a rotating grindstone is ground at the first grinding step, in which a larger part a predetermined depth is ground, the grinding stone-forming abrasive grains out of the grindstone be broken or fall out of there. Furthermore it is preferable that the first grinding step be the Steps to attach the plate substrate material a workpiece table and turning both the workpiece Tables as well as the grindstone, the Speed of the workpiece table in a range from 60 to 80% or from 20 to 40% of that of the grinding stone lies.

Darüber hinaus sollte im Anschluß an den ersten Schleif schritt der zweite Schleifschritt durchgeführt werden, und zwar unter einer Bearbeitungsbedingung, bei der den Schleifstein bildende Schleifkörner im wesentlichen nicht herausgebrochen werden oder herausfallen. Für den Fall, daß die Flachheit jeder Ebene des Plattensubstrat materials 10 µm oder weniger beträgt, ist das erfindungs gemäße Herstellungsverfahren effektiver. Angesichts des dem Verfahren zugrundeliegenden Mechanismus ist das Plattensubstratmaterial ein anorganisches Material substrat und vorzugsweise ein Glassubstrat oder ein kristallisiertes Glassubstrat.In addition, should follow the first grinding step the second grinding step is carried out namely under a processing condition in which the Abrasive grains which do not form whetstone essentially be broken out or fall out. In the case, that the flatness of each level of the plate substrate materials is 10 microns or less, this is fiction appropriate manufacturing processes more effective. Given the the mechanism underlying the process is Disk substrate material is an inorganic material substrate and preferably a glass substrate or a crystallized glass substrate.

Erfindungsgemäß ist zudem eine Schleifmaschine zum Schleifen jeder Ebene eines Plattensubstratmaterials bereitgestellt, wobei das zu bearbeitende Platten substratmaterial an einer Werkstückplanscheibe angebracht und befestigt wird und ein Bearbeitungstopfschleifstein und die Werkstückplanscheibe in bezug zueinander gleiten gelassen werden, wobei der Topfschleifstein durch Verfestigen von Schleifkörnern ausgebildet wird und das Drehzentrum der Werkstückplanscheibe auf dem Umfang des Bearbeitungstopfschleifsteins gelegen ist, wobei die Maschine einen Gleitantriebssteuerungsmechanismus umfaßt, um den Topfschleifstein und die Werkstückplanscheibe in bezug zueinander geleiten zu lassen, so daß die geometri schen Orte der Kontaktabschnitte zwischen dem Platten substratmaterial auf der Werkstückplanscheibe und dem Bearbeitungstopfschleifstein gleichmäßig sind.According to the invention is also a grinding machine for Grind each level of plate substrate material provided, the plates to be machined substrate material attached to a workpiece face plate and is attached and a machining pot whetstone and slide the workpiece face plate with respect to each other be left with the pot whetstone through Solidifying abrasive grains is formed and that Center of rotation of the workpiece face plate on the circumference of the Machining pot whetstone is located, the Machine includes a sliding drive control mechanism, around the cup grinding stone and the workpiece face plate in to be guided with respect to each other, so that the geometri locations of the contact sections between the plates substrate material on the workpiece face plate and the Machining pot whetstone are even.

Das Plattensubstratmaterial für das erfindungsgemäße Vorprodukt eines Plattensubstrats ist vorzugsweise Glas oder kristallisiertes Glas, und das für den Schleifstein verwendete Schleifkorn ist vorzugsweise entweder Diamant, CBN oder ein glasartiges Korn, die eine bestimmte Korn größe aufweisen. Diamant ist besonders vorzuziehen.The plate substrate material for the invention The primary product of a plate substrate is preferably glass or crystallized glass, and that for the grindstone the abrasive grain used is preferably either diamond, CBN or a vitreous grain, which is a certain grain have size. Diamond is particularly preferable.

Da das erfindungsgemäße Plattensubstratvorprodukt auf der Oberfläche eine gute Flachheit und geringe Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten aufweist, ist die Belastung bei einem Poliervorgang verglichen mit den herkömmlichen Glassubstraten klein und können die Herstellungskosten für das Plattensubstrat gesenkt werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Plattensubstratvorprodukts werden darüber hinaus auf dem Plattensubstratmaterial während des Schleifvorgangs keine Grübchen und keine unregelmäßige Wölbung erzeugt, wodurch bei dem zu schleifenden Material eine gute Flachheit aufrechterhalten werden kann, während das Verfahren zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz und zur Verringerung der Kosten beitragen kann.Since the disk substrate precursor according to the invention on the Surface good flatness and little difference in height of irregularities, the burden is a polishing process compared to the conventional Glass substrates small and can reduce manufacturing costs for the disk substrate to be lowered. According to the inventive method for producing a Disk substrate preproduct are also on the Board substrate material none during the grinding process Dimples and no irregular bulge, which causes good flatness for the material to be ground can be maintained during the process for Improve machining accuracy and efficiency and can help reduce costs.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1, die eine schematische Schnittansicht eines Beispiels einer Schleifmaschine zur Herstellung eines Vorprodukts eines Plattensubstrats zeigt, wird die Erfindung nachstehend ausführlich anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben.With reference to Fig. 1, which shows a schematic sectional view of an example of a grinding machine for producing a pre-product of a plate substrate, the invention is described in detail below with reference to preferred exemplary embodiments.

Das Verfahren zur Herstellung eines Vorprodukts eines Plattensubstrats umfaßt zunächst die Schritte Ausbilden eines Bearbeitungstopfschleifsteins durch Verfestigen von Schleifkörnern mit einer Korngröße von #600 bis #3000 und vorzugsweise von #800 bis #1200, derartiges Anordnen des Drehzentrums einer Werkstückplanscheibe, daß es auf dem Umfang des Bearbeitungstopfschleifsteins liegt, derarti ges Gleitenlassen des Bearbeitungstopfschleifsteins und der Werkstückplanscheibe in bezug zueinander, daß die geometrischen Orte der Kontaktbereiche zwischen dem Plattensubstratmaterial auf der Werkstückplanscheibe und dem Bearbeitungstopfschleifstein gleichmäßig sind, wobei aufeinanderfolgend und ohne Unterbrechung ein Schleif vorgang unter Sprödbruch und ein Schleifvorgang unter plastischer Verformung stattfinden, um bei der oberen und unteren Oberfläche des Plattensubstratvorprodukts- im wesentlichen den gleichen Bearbeitungsverzug herbei zuführen.The process for producing a precursor Disk substrates initially include the steps of forming of a processing pot grinding stone by solidifying Abrasive grains with a grain size of # 600 to # 3000 and preferably from # 800 to # 1200, thus arranging the Center of rotation of a workpiece face plate that it is on the The scope of the processing pot whetstone is slipping the machining pot whetstone and the workpiece face plate with respect to each other that the geometric locations of the contact areas between the Plate substrate material on the workpiece face plate and the machining pot whetstone are even, whereby grinding in succession and without interruption process under brittle fracture and a grinding process under plastic deformation take place at the top and lower surface of the disc substrate precursor - im essentially the same processing delay respectively.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Beispiels einer Schleifmaschine für ein Plattensubstrat material, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Vorprodukts eines Plattensubstrats geeignet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist bei der Schleifmaschine für das Plattensubstratmaterial 30 das Drehzentrum P einer scheibenförmigen Werkstückplanscheibe 6 derart angeord net, daß es sich auf dem Umfang eines scheibenförmigen Bearbeitungstopfschleifsteins 2 befindet. Fig. 1 shows a schematic sectional view of an example of a grinding machine for a plate substrate material, which is suitable for producing a preliminary product of a plate substrate according to the invention. As shown in Fig. 1, in the grinding machine for the plate substrate material 30, the center of rotation P of a disk-shaped workpiece face plate 6 is arranged in such a way that it is located on the circumference of a disk-shaped processing cup grinding stone 2 .

Die Anzahl an Werkstückplanscheiben 6 ist nicht auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. In Anbetracht dessen, jeweilige Werkstückplanscheiben 6 zusammenschließen zu müssen, und in Anbetracht der Größe des zu schleifenden Plattensubstratmaterials 30 werden vorzugsweise mehrere Werkstückplanscheiben 6 gewählt. Darüber hinaus wird das Plattensubstratmaterial 30 auf der Werkstückplanscheibe 6 mit Wachs befestigt oder auf der Werkstückplanscheibe 6 mittels einer Unterdruck-Spannvorrichtung oder derglei chen angebracht, so daß das Drehzentrum P der Werkstück planscheibe 6 an dem Drehzentrum Q des Plattensubstrat materials 30 ausgerichtet ist.The number of workpiece face plates 6 is not limited to a specific number. In view of the fact that the respective workpiece face plates 6 have to be joined together, and in view of the size of the plate substrate material 30 to be ground, a plurality of workpiece face plates 6 are preferably selected. In addition, the disk substrate material 30 is mounted on the workpiece face plate 6 with wax or appropriate jig vacuum or chen derglei on the workpiece surface plate 6 by means of a so that the center of rotation P faceplate of the workpiece 6 on the rotary center Q of the disc substrate is oriented materials 30th

Der Bearbeitungstopfschleifstein 2 wird über eine mit einem (nicht gezeigten) Motor verbundene Drehwelle 4 drehend angetrieben. Die Werkstückplanscheiben 6 werden durch Zusammenschluß der jeweiligen Drehwellen 8 mit einer (nicht gezeigten) von dem Motor ausgehenden Riemen spannrolle drehend angetrieben, wodurch der Bearbeitungs topfschleifstein 2 und die Werkstückplanscheibe 6 in bezug zueinander gleiten gelassen werden. Dabei werden der Abstand zwischen dem Bearbeitungstopfschleifstein 2 und der Werkstückplanscheibe 6 und die jeweilige Drehzahl des Bearbeitungstopfschleifsteins 2 und der Werkstück planscheibe 6 durch einen (nicht gezeigten) Gleit antriebssteuerungsmechanismus gesteuert, so daß die Schleiffläche 20, die einen Kontaktbereich des Platten substratmaterials 30 auf der Werkstückplanscheibe 6 mit dem Bearbeitungstopfschleifstein 2 darstellt, gleich bleibend den Verlauf von Radialkurven beschreibt, die unter Verwendung des Drehzentrums P auf der Werkstück planscheibe 6 als Achse von der Mitte zum Außenrand hin verlaufen. The processing cup grindstone 2 is driven in rotation via a (not shown) with a motor connected to the rotary shaft. 4 The workpiece face plates 6 are rotatably driven by joining the respective rotary shafts 8 with a belt (not shown) extending from the engine, whereby the machining cup grinder 2 and the workpiece face plate 6 are allowed to slide with respect to each other. The distance between the machining cup grindstone 2 and the workpiece surface plate 6 and the respective speed of the machining cup grindstone 2 and the workpiece surface plate 6 by a slide (not shown) drive control mechanism is controlled, so that the grinding surface 20, the contact area of the plates substrate material 30 on the workpiece Faceplate 6 illustrates the processing cup grindstone 2, consistently the course of radial curves describes that extend towards the outer edge by using the rotation center P on the workpiece face plate 6 as an axis from the center.

Da dies erlaubt, die geometrischen Orte der Schleifebene des Bearbeitungstopfschleifsteins in bezug auf den Schleifwiderstand und das Plattensubstratmaterial 30 auf der Werkstückplanscheibe gleichmäßig zu halten, führt dies somit selbst dann, wenn das Plattensubstratmaterial von einer Oberfläche zu der anderen geschliffen wird, im Vergleich mit einem herkömmlichen, einen Topfschleifstein verwendenden Flachdrehschleifverfahren einer Umlauf bewegungsart dazu, daß infolge des Schleifmechanismus hauptsächlich Sprödbruch erfolgt. Dadurch kann der auf jeder Oberfläche des Plattensubstratmaterials 30 erzeugte Bearbeitungsverzug wie bei dem vorstehend beschriebenen Läppen im wesentlichen gleichmäßig gestaltet werden. Folglich wird bei dem sich ergebenden Vorprodukt des Plattensubstrats eine unregelmäßige Wölbung verhindert, so daß eine gute Flachheit aufrechterhalten werden kann.Thus, since this allows the geometrical locations of the grinding plane of the machining cup grindstone to be kept uniform with respect to the grinding resistance and the plate substrate material 30 on the workpiece faceplate, this results even when the plate substrate material is ground from one surface to the other compared to a conventional one , a cup grinding stone using flat rotary grinding method of a rotary motion type that mainly brittle fracture occurs due to the grinding mechanism. As a result, the machining distortion generated on each surface of the plate substrate material 30 can be made substantially uniform as in the lapping described above. As a result, an irregular curvature is prevented in the resultant pre-product of the disk substrate, so that good flatness can be maintained.

Damit hauptsächlich diese Art von Sprödbruch erfolgt, müssen die Bearbeitungsbedingungen derart eingestellt werden, daß Schleifkörner, die den zum Schleifen verwen deten Schleifstein bilden, herausgebrochen werden oder herausfallen. Zu diesem Zweck wird das Schleifen erfindungsgemäß durchgeführt, indem sowohl die drehbare Werkstückplanscheibe 6 mit dem darauf befestigten Plattensubstratmaterial 30 als auch der Bearbeitungstopf schleifstein 2 mit den darin fixierten Schleifkörnern gedreht werden. Dabei liegt die Drehzahl der Werkstück planscheibe 6 vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 20 bis 40% beziehungsweise von 60 bis 80% von der des Bearbeitungstopfschleifsteins 2. Dies ermöglicht die Einstellung eines Schleifmechanismus, unter dem vor allem Sprödbruch erfolgt.So that mainly this type of brittle fracture occurs, the processing conditions must be set such that abrasive grains that form the grindstone used for grinding are broken out or fall out. For this purpose, the grinding is carried out according to the invention in that both the rotatable workpiece face plate 6 with the plate substrate material 30 fastened thereon and the processing pot whetstone 2 with the abrasive grains fixed therein are rotated. The speed of the workpiece face plate 6 is preferably within a range from 20 to 40% or from 60 to 80% of that of the processing pot grinding stone 2 . This enables the setting of a grinding mechanism, which mainly causes brittle fracture.

Als Bedingung, damit sich derartiger Sprödbruch einstellt, muß die Vorschubgeschwindigkeit des Bearbei tungstopfschleifsteins 2 zu dem Plattensubstratmaterial 30 hin berücksichtigt werden. Die Vorschubgeschwindigkeit kann leicht im Bereich der Drehzahl der Werkstückplan scheibe 6 festgesetzt werden.As a condition for such brittle fracture to occur, the feed rate of the machining cup whetstone 2 to the plate substrate material 30 must be taken into account. The feed speed can easily be set in the speed of the workpiece face plate 6 .

Bei dem vorstehend beschriebenen Schleifverfahren kann, auch wenn das Plattensubstratmaterial 30 bei hoher Geschwindigkeit geschliffen wird, der Schleifwiderstand unter Unterdrückung einer Bildung von Schleifwärme verringert werden, da die Schleiffläche pro Einheitszeit klein ist. Obgleich bei der hauptsächlich unter Spröd bruch erfolgenden Schleifweise eine sehr hohe Flachheit erhalten werden kann, beträgt unter dem Sprödbruchvorgang die Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten auf der Schleifoberfläche nur etwa 8 µm. Zur weiteren Verringe rung der Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten sollte im Anschluß an den Sprödbruchvorgang ein Vorgang mit plasti scher Verformung hinzukommen.In the above-described grinding method, even if the disc substrate material 30 is ground at high speed, the grinding resistance can be reduced while suppressing the generation of grinding heat because the grinding area per unit time is small. Although a very high flatness can be obtained with the grinding process, which mainly occurs under brittle fracture, the height difference of the irregularities on the grinding surface is only about 8 μm under the brittle fracture process. To further reduce the height difference of the irregularities, a process with plastic deformation should be added after the brittle fracture process.

Wird bei dem Schleifschritt eine plastische Verformung erzeugt, kann dabei der Bearbeitungsverzug manchmal deutlich ansteigen. Um das Entstehen dieses Bearbeitungs verzugs zu unterdrücken, ist es vorzuziehen, die Tiefe beim Schleifen unter plastischer Verformung auf höchstens 5 µm oder weniger zu beschränken. Als Vorgehensweise um zu verhindern, daß die Flachheit des Plattensubstrat materials 30 durch die plastische Verformung verschlech tert wird, sollte die auf der Schleifoberfläche des Plattensubstratvorprodukts hinterlassene Schleifspur eine sich von der Mitte zu dem Außenrand hin ausbreitende Radialkurve beschreiben.If a plastic deformation is created during the grinding step, the machining distortion can sometimes increase significantly. In order to suppress the occurrence of this machining distortion, it is preferable to limit the depth when grinding under plastic deformation to at most 5 µm or less. As a procedure to prevent the flatness of the plate substrate material 30 from being deteriorated by the plastic deformation, the grinding track left on the grinding surface of the plate substrate precursor should describe a radial curve that spreads from the center to the outer edge.

Daß bei dem Schleifbearbeitungsschritt hauptsächlich plastische Verformung erzielt wird, kann dadurch erreicht werden, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Bearbeitungs topfschleifsteins 2 gesenkt wird. Durch Kombination des Sprödbruchvorgangs mit dem Vorgang der plastischen Verformung und durch Ausführung dieser Vorgänge als aufeinanderfolgender Ablauf kann die Flachheit erhöht und die Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten in einem Bereich von 0,05 µm bis 1 µm gehalten werden. Das bedeutet, daß bei dem Herstellungsverfahren für das Plattensubstratmaterial zunächst auf jeden Fall ein durch Sprödbruch gekennzeichneter Schleifvorgang erfolgt, wodurch ein Vollsetzen des Bearbeitungstopfschleifsteins 2 unterdrückt wird und die sich anschließende plastische Verformung effizient erfolgen kann.That mainly plastic deformation is achieved in the grinding processing step can be achieved in that the feed speed of the processing cup grinding stone 2 is reduced. By combining the brittle fracture process with the plastic deformation process and by executing these processes as a sequential process, the flatness can be increased and the height difference of the irregularities can be kept in a range from 0.05 µm to 1 µm. This means that in the manufacturing process for the plate substrate material, a grinding process characterized by brittle fracture takes place in any case, whereby the finishing of the processing pot grinding stone 2 is suppressed and the subsequent plastic deformation can take place efficiently.

Der (nicht gezeigte) Gleitantriebssteuerungsmechanismus der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sollte vorzugsweise eine Regelung durchführen, bei der der Abstand zwischen dem Bearbeitungstopfschleifstein und der Werkstückplan scheibe, die Drehzahl des Bearbeitungstopfschleifsteins und der Werkstückplanscheibe oder dergleichen gemessen und das Ergebnis zu einer (nicht gezeigten) Gleit antriebseinheit rückgeführt wird.The slide drive control mechanism (not shown) the grinding machine according to the invention should preferably carry out a regulation in which the distance between the machining pot grinding stone and the workpiece plan disc, the speed of the machining pot grinding stone and the workpiece face plate or the like is measured and the result is a slide (not shown) drive unit is returned.

Da der bei dem Plattensubstratvorprodukt verbleibende, vom Einspannzustand auf der Werkstückplanscheibe abhängige oder aufgrund der Schleifwärme entstandene Verzug die Bearbeitungsgenauigkeit erheblich beeinflußt, ist es zudem notwendig, der Kontrolle beim Einbau des Plattensubstratmaterials und der Vorgehensweise bei der Abführung der Schleifwärme ausreichende Aufmerksamkeit zu schenken, damit das Vorprodukt des Plattensubstrats mit einer gleichmäßigen Dicke und Wölbung und einer sehr genau eingestellten Flachheit erhalten wird.Since the remaining in the plate substrate intermediate, from the clamping state on the workpiece face plate dependent or caused by the heat of grinding Delay significantly affects the machining accuracy, it is also necessary to check when installing the Plate substrate material and the procedure for Sufficient attention must be paid to dissipating the heat of grinding donate so that the preliminary product of the plate substrate a uniform thickness and curvature and a very exactly set flatness is obtained.

Das Schleifen erfolgt üblicherweise auf nasse Weise, so daß Einrichtungen wie etwa eine Düse zur Zuführung von Schleifflüssigkeit zu einem Schleifbereich und eine Umwälzleitung oder dergleichen vorzusehen sind. Die Schleifflüssigkeit hängt von der Art des den Bearbei tungstopfschleifstein bildenden Schleifkorns ab. Für Diamant oder einen glasartigen Schleifstein ist eine wasserlösliche Schleifflüssigkeit mit gutem Kühlvermögen vorzuziehen, während für einen CBN-Schleifstein eine wasserunlösliche Schleifflüssigkeit vorzuziehen ist.Grinding is usually done in a wet manner that devices such as a nozzle for feeding Grinding fluid to a grinding area and a Circulation line or the like are to be provided. The Grinding fluid depends on the type of machining tungsten grindstone. For Diamond or a glassy grindstone is one water-soluble grinding fluid with good cooling capacity preferable while for a CBN grindstone water-insoluble grinding fluid is preferable.

Dabei weist der bei der Erfindung verwendete Bearbei tungstopfschleifstein vorzugsweise eine hohe Steifigkeit auf, um ein Plattensubstratmaterial, das in Tangential richtung einen wesentlichen höheren Schleifwiderstand als in Normalenrichtung aufweist, mit hoher Genauigkeit zu schleifen. Daher bestehen die den Bearbeitungstopf schleifstein bildenden Schleifkörner vorzugsweise aus entweder Diamant-, CBN-, oder glasartigen Körnern. In der Praxis sind Diamantkörner eher vorzuziehen. Darüber hinaus stellt der bei der Erfindung verwendete Bearbei tungstopfschleifstein vorzugsweise entweder einen porösen, pelletartigen bzw. grob gepreßten oder segment artigen Schleifstein dar, um eine leichte Entfernung von Spänen und eine leichte Zuführung von Schleifflüssigkeit zu einem gerade geschliffenen Bereich zu erlauben.Here, the processing used in the invention tungsten grinding stone preferably high rigidity on to a plate substrate material that is in tangential direction a significantly higher grinding resistance than has in the normal direction, with high accuracy grind. Therefore, there is the processing pot Grinding stone forming abrasive grains preferably either diamond, CBN, or vitreous grains. In the In practice, diamond grains are more preferable. About that in addition, the processing used in the invention tungsten grinding stone preferably either one porous, pellet-like or roughly pressed or segment like grindstone for easy removal of Chips and an easy supply of grinding fluid to allow a straight ground area.

Da das Vorprodukt des Plattensubstrats bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter einer auf seinen Ober flächen Radialkurven beschreibenden Schleifführung hergestellt wird und unter Verhinderung von Grübchen bildung auf der Schleifoberfläche eine Höhendifferenz der Unregelmäßigkeiten zwischen etwa 0,05 und 1,0 µm aufweist, kann die Schleiftiefe somit bei dem folgenden Polierschritt auf etwa 10 µm auf beiden Seiten beschränkt werden.Since the intermediate product of the plate substrate in the inventive method under one on its upper Surface grinding guide describing radial curves is produced and preventing dimples formation of a height difference on the grinding surface Irregularities between approximately 0.05 and 1.0 µm , the grinding depth can thus be as follows Polishing step limited to about 10 µm on both sides become.

Da sich bei dem Polierschritt die Schleiftiefe verringern läßt, kann das Polieren daher kostengünstig durchgeführt werden, während die Flachheit des Plattensubstrat vorprodukts aufrechterhalten werden kann, ohne daß ein Abwalzen oder Abkratzen hervorgerufen wird. Folglich ist das Plattensubstratvorprodukt aus beispielsweise geschliffenem Glas oder kristallisiertem Glas als Vorläufer eines Plattensubstrats für eine Festplatte geeignet, das einen Durchmesser von 3 Zoll (7,6 cm) oder mehr aufweist.Because the grinding depth is reduced during the polishing step leaves, the polishing can therefore be carried out inexpensively while the flatness of the plate substrate intermediate product can be maintained without a Rolling or scraping is caused. Hence is the plate substrate intermediate from, for example cut glass or crystallized glass as Forerunner of a disk substrate for a hard disk Suitable that is 3 inches (7.6 cm) in diameter or has more.

Die Erfindung wird nun detaillierter anhand von konkreten Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben.The invention will now be described in more detail with reference to concrete Embodiments and comparative examples described.

Das Schleifen erfolgte unter den in Tabelle 1 aufgeführ ten Schleifbedingungen unter Einsatz der nachstehend angegebenen Schleifkorngröße und unter Verwendung eines kristallisierten Glassubstratmaterials als das zu schleifende Plattensubstratmaterial, wobei das Glas substrat ringförmig war (Durchmesser: 65 mm, Dicke: 0,83 mm) und durch zweistündiges Erwärmen bei 750°C kristalli siert wurde. Um einen Vergleichswert zu erhalten, erfolgte ein Polieren unter Verwendung von Ceroxid.The grinding was carried out under those listed in Table 1 grinding conditions using the following specified abrasive grain size and using a crystallized glass substrate material as that too abrasive plate substrate material, the glass was circular (diameter: 65 mm, thickness: 0.83 mm) and crystallized by heating for two hours at 750 ° C was settled. To get a comparison value polishing was carried out using cerium oxide.

[Tabelle 1] [Table 1]

Nachdem jeweils die Oberflächenrauhigkeit des Glas substratvorprodukts überprüft worden war, das durch Schleifen mit der jeweiligen Schleifkorngröße erhalten wurde, wurde die Oberfläche dann auf übliche Weise mit einer Ni-P-Schicht plattiert. Nach Durchführung einer Nachbehandlung erfolgte ein Texturausbildungsvorgang. After each the surface roughness of the glass substrate pre-product had been checked by Obtain grinding with the respective abrasive grain size the surface was then used in the usual way plated with a Ni-P layer. After performing a After treatment, a texture formation process was carried out.

Dabei wurde die Haftung der Ni-P-Schicht überprüft. Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse mit einer allgemeinen Beurteilung des Gesamtverfahrens. Außerdem zeigt Tabelle 2 die Meßergebnisse für das Schleifausmaß bei dem Schleifvorgang. Bei den Beurteilungsergebnissen bezeich net O keine Probleme bei der praktischen Verwendung; bezeichnet x ein konkretes Problem, d. h. ein nicht zufriedenstellendes Ergebnis; und bezeichnet Δ ein möglicherweise akzeptables Ergebnis, das jedoch nicht vollständig zufriedenstellend ist.The adhesion of the Ni-P layer was checked. Table 2 shows the test results with a general Assessment of the overall process. Also shows table 2 the measurement results for the amount of grinding at the Grinding process. Designated in the assessment results net O no problems in practical use; x denotes a concrete problem, d. H. a not satisfactory result; and denotes Δ possibly acceptable result, but not is completely satisfactory.

[Tabelle 2] [Table 2]

Zu beachten: Beispiele 1 und 8 beziehen sich auf Vergleichsbeispiele und Beispiele 2 bis 7 auf erfindungs gemäße Ausführungsbeispiele.Note: Examples 1 and 8 refer to Comparative examples and Examples 2 to 7 on fiction according embodiments.

Aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen geht hervor, daß ein Glassubstratvorprodukt mit einer höheren Haftung der durch Plattierung ausgebildeten Ni-P-Schicht und einem kleineren Ausmaß an bei dem Schleifvorgang erzeug ten Bearbeitungsunterschieden erhalten werden kann, wenn eine der Schleifkorngrößen #600 bis #3000 verwendet wird. Durch das Polieren mit Ceroxid kann keine gute Haftung erzeugt werden. The results shown in Table 2 show that that a glass substrate precursor with a higher adhesion the Ni-P layer formed by plating and to a lesser extent in the grinding process machining differences can be obtained if one of the abrasive grain sizes # 600 to # 3000 is used. Polishing with cerium oxide cannot ensure good adhesion be generated.

Es wird daher angestrebt, mit Hinsicht auf ein großes und kostengünstiges Plattensubstrat ein mit einer Ni-P-Schicht plattiertes Vorprodukt eines Plattensubstrats mit kleinstmöglichem Polierumfang herauszubilden. Wie in der Tabelle 2 eindeutig gezeigt ist, stellt das erfindungs gemäße Verfahren ein hervorragendes Schleifverfahren dar, das sämtliche aufgeführten Erfordernisse erfüllt.It is therefore aimed at with a large and inexpensive disk substrate one with one Ni-P layer plated precursor of a plate substrate with to form the smallest possible polishing range. Like in the Table 2 clearly shows that fiction procedures are an excellent grinding process, that meets all the requirements listed.

Wie vorstehend beschrieben ist, kann bei dem erfindungs gemäßen Vorprodukt eines Plattensubstrats der Polier umfang in dem anschließenden Schritt verringert und eine starke Haftung der aufplattierten Ni-P-Schicht erzielt werden. Die zum Polieren benötigte Zeit wird daher erheblich verkürzt und bei dem Texturierungsvorgang an Kosten gespart, wodurch für das Plattensubstrat insgesamt ein erheblicher Kostenvorteil entsteht. Darüber hinaus kann bei geringen Kosten ein Glassubstrat mit einer Größe von mehr als 2,5 Zoll (6,4 cm) bereitgestellt werden, das bislang nicht zur Verfügung stand. Da bei dem erfindungs gemäßen Verfahren zur Herstellung eines Plattensubstrat vorprodukts verhindert werden kann, daß sich während des Schleifens Grübchen und eine unregelmäßige Wölbung bilden, indem an einer Oberfläche eines Plattensubstrat materials oder des zu schleifenden Materials der Schleif widerstand und die geometrischen Orte der fixierten Schleifkörner gleichmäßig gehalten werden, kann bei dem Plattensubstratvorprodukt eine gute Flachheit aufrecht erhalten werden.As described above, the fiction according to the preliminary product of a plate substrate the polishing scope reduced in the subsequent step and a strong adhesion of the plated Ni-P layer is achieved become. The time required for polishing is therefore considerably shortened and during the texturing process Costs saved, making for the overall disk substrate a considerable cost advantage arises. Furthermore can be a glass substrate with a size at a low cost larger than 2.5 inches (6.4 cm) was not previously available. Because with the fiction method according to the manufacture of a plate substrate Preproduct can be prevented that during the Grinding dimples and an irregular curvature form by on a surface of a disk substrate materials or the grinding material resistance and the geometric locations of the fixed Abrasive grains can be kept even at the Plate substrate intermediate product maintains a good flatness be preserved.

Dadurch, daß eine Bearbeitungsplanscheibe 2 durch Verfestigen von Schleifkörnern mit einer bestimmten Korngröße ausgebildet und auf eine derartige Weise ange ordnet wird, daß das Drehzentrum P der Werkstückplan scheibe 6 auf dem Umfang der Bearbeitungsplanscheibe 2 gelegen ist, und daß dann ein Schleifvorgang durchgeführt wird, indem die Bearbeitungsplanscheibe 2 und die Werk stückplanscheibe 6 in bezug zueinander gleiten gelassen werden, so daß die geometrischen Orte eines Kontakt bereichs 20 der Bearbeitungsplanscheibe 2 zu einem Plattensubstratmaterial 30 auf der Werkstückplanscheibe 6 gleichmäßig sind, wird also ein Vorprodukt eines Platten substrats, das die Herstellung eines ein anorganisches Material wie etwa Glas umfassenden Plattensubstrats ermöglicht, das eine sehr genau eingestellte Flachheit und Oberflächenrauhigkeit aufweist, frei von Oberflächen fehlern wie etwa Grübchen ist und zu geringen Kosten hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitgestellt.Characterized in that a machining face plate 2 is formed by solidifying abrasive grains with a certain grain size and is arranged in such a way that the center of rotation P of the workpiece face plate 6 is located on the circumference of the machining face plate 2 , and that a grinding operation is then carried out by the machining faceplate 2 and the workpiece faceplate 6 are allowed to slide with respect to each other, so that the geometric locations of a contact area 20 of the faceplate 2 to a plate substrate material 30 on the workpiece faceplate 6 are uniform, so is a preliminary product of a plate substrate that the manufacture of a enables an inorganic material such as plate substrate comprising glass, which has a very precisely set flatness and surface roughness, is free from surface defects such as dimples and can be produced at low cost, and a method for producing the same position provided.

Claims

1. Preproduct of a plate substrate, the two surfaces of which are ground by a grindstone, whereby
the flatness of each level is 10 µm or less and
the height difference of irregularities caused by grinding is in a range of 0.05 to 1.0 µm.

2. intermediate product of a plate substrate according to claim 1, in which that at each level of the disc substrate precursor trained traces of the grinding process from the center are radial curves running outwards.

3. Process for the production of a preliminary product Disk substrate, with the step like one another following grinding of both to be processed one after the other Layers of a plate substrate material that essentially for the same amount of cut on each Level of machining deformation left behind is where after grinding a flatness of the board substrate pre-product of 10 µm or less upright is obtained.

4. Process for producing a preliminary product The disk substrate of claim 3, wherein when grinding a plane of the disk substrate materials using a rotating grindstone in a first grinding step, in which a larger part a predetermined depth is ground, the grinding stone-forming abrasive grains preferably from Grindstone to be broken out or out of there fall.

5. Process for the production of a preliminary product The disk substrate according to claim 3 or 4, wherein the first grinding step the steps of attaching the Board substrate material on a work table as well Turning both the workpiece table and the grinding stones and loops at every level of the disk substrate materials includes, the speed of the workpiece table in a range from 60 to 80% or from 20 up to 40% of the speed of the grinding stone.

6. Process for the production of a preliminary product The disk substrate according to any one of claims 3 to 5, wherein a second after the first grinding step Grinding step takes place under a machining condition, where the abrasive grains forming the grindstone in essential not to be broken out or out fall.

7. A method for producing a pre-product of a plate substrate according to any one of claims 3 to 6, wherein
the flatness of each level of the plate substrate material is 10 µm or less and
the surface roughness (Ry) is 0.05 to 1.0 µm.

8. Process for the production of a preliminary product The disk substrate according to any one of claims 3 to 7, wherein the plate substrate material is an inorganic Material substrate is.

9. Process for the production of a preliminary product The disk substrate of claim 8, wherein the inorganic material substrate is a glass substrate or is a crystallized glass substrate.

10. A method for producing a pre-product of a disk substrate according to claim 8, wherein
the preliminary product of a disk substrate is manufactured by means of a disk substrate material grinding machine for grinding each plane of a disk substrate material which
a workpiece face plate ( 6 );
means provided on the workpiece face plate ( 6 ) for attaching and fixing the plate substrate material ( 30 ) to be processed on the workpiece face plate ( 6 ); and
means for sliding the workpiece face plate ( 6 ) and the machining cup whetstone ( 2 ) in relation to each other, wherein
a center of rotation (P) of the workpiece face plate ( 6 ) is located on a circumference of the machining cup grinding stone ( 2 );
the means for sliding the machining cup whetstone ( 2 ) and the workpiece faceplate ( 6 ) with respect to each other includes such a drive control mechanism that the geometric locations of contact portions ( 20 ) between the plate substrate material ( 30 ) on the workpiece faceplate ( 6 ) and the machining pot whetstone ( 2 ) can be even; and
the abrasive grains correspond to a grain size of # 600 to # 3000.

11. Process for producing a preliminary product The disk substrate of claim 10, wherein the abrasive grains diamond, CBN or glass-like Grains are.