JP2002123929A - 磁気ディスク用ガラス基板とその製造方法および磁気ディスク - Google Patents

磁気ディスク用ガラス基板とその製造方法および磁気ディスク

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JP2002123929A
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magnetic
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Norihiko Nakajima
典彦 中島
Noboru Kurata
昇 倉田
Hiroshi Minasawa
宏 皆澤
Minoru Onoda
稔 小野田
Kenta Ito
健太 伊藤
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Fuji Electric Co Ltd
Panasonic Holdings Corp
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Fuji Electric Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/008Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments comprising a lixiviation step

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面からアルカリイオンの除去された磁気デ
ィスク用ガラス基板およびその製造方法を提供し、この
ガラス基板を用いて、磁気特性に優れ、かつ、アルカリ
マイグレーションに起因する磁気ディスク特性の劣化の
ない高品質の磁気ディスクを提供する。 【解決手段】 濃度2規定以上30規定以下で,かつ,
液温30℃以上90℃以下の酸水溶液、または、濃度
0.5mM以上10mM以下で,かつ,液温10℃以上
90℃以下の珪フッ酸水溶液に浸漬する工程を含む製造
方法でガラス基板を製造し、そのようにして得られた表
面にアルカリイオンのないガラス基板を用いて磁気ディ
スクを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、固定磁気ディス
ク記憶装置に使用される磁気ディスクおよびそれに用い
られる磁気ディスク用ガラス基板とその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】固定磁気ディスク記憶装置は、高記録密
度化が急激に進んでいる。固定磁気ディスク記憶装置は
高速回転する磁気記憶媒体(磁気ディスク)表面上をヘ
ッドを僅かに浮上させて走査させることによりランダム
アクセスを実現しているが、高記録密度と高速アクセス
を両立させるためには、磁気ディスク回転数を上げるこ
とと磁気ディスクとヘッドとの間隔(ヘッド浮上量)を
小さくすることが要求される。磁気ディスクの基板材料
は従来Al板表面にNi−Pめっきを施した基板が主流
であったが、最近では高剛性で高速回転させても変形し
にくく、しかも表面平滑性の高いガラス基板が用いられ
るようになってきた。
【0003】磁気ディスクは、通常、基板上にスパッタ
法で下地層,磁性層,保護層を順次成膜し、その上にデ
ィップコート法で液体潤滑剤を塗布して潤滑層を形成す
ることにより製造される。スパッタ法で各層を成膜する
とき、基板を加熱しておくことにより磁気特性を向上さ
せることが行われているが、Ni−Pめっきを施したA
l基板の場合は、加熱によりNi−Pめっき層が結晶化
して強磁性を帯びるようになるという問題があり、加熱
は300℃が限度である。一方、ガラス基板は加熱によ
って磁性を帯びることがないため、基板を500℃近い
高温にしてスパッタリングすることも可能である。従っ
て、ガラス基板を用いる磁気ディスクはNi−Pめっき
を施したAl基板を用いる磁気ディスクよりも磁気特性
に優れた磁気ディスクを得ることができるという利点が
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
材料には溶融点を下げてガラス化や成形性を良くするた
めに、アルカリ金属が数%〜数十%添加されており、基
板温度を高温にしてスパッタを行うとスパッタ成膜され
た膜中にアルカリ金属が拡散して磁気特性を劣化させる
ことがある。
【0005】また、磁気ディスクとして製品化された後
でも、端面などの基板が露出している部分からアルカリ
が徐々に記録面にマイグレーションして大気中の二酸化
炭素やハロゲンと結合して炭酸塩や塩化物として析出す
ることがある。この現象は高温高湿雰囲気下で顕著であ
り、直接エラーとなったり、ヘッドに移着してヘッドの
浮上を妨げたり腐食させたりして装置の信頼性を低下さ
せる原因となる。
【0006】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、表面からアルカリイオンの除去されたガラ
ス基板およびその製造方法を提供し、磁気特性に優れ、
かつ、アルカリマイグレーションに起因する磁気ディス
ク特性の劣化のない高品質の磁気ディスクを提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法におい
て、濃度2規定以上30規定以下で、かつ、液温30℃
以上90℃以下の酸水溶液にガラス基板を浸漬処理する
工程を含む製造方法とすることによって解決される。
【0008】このような酸水溶液浸漬処理により、ガラ
ス基板表面は単に洗浄されるだけでなく、ガラス基板表
面に存在するアルカリイオンを除去することができる。
酸水溶液としては無機酸,有機酸などいずれの水溶液で
もよく、またこれらの混酸の水溶液でもよい。具体例と
しては、硫酸,塩酸,リン酸,蟻酸,酢酸あるいはこれ
らの混酸の水溶液が好適に用いられる。酸水溶液の濃度
が2規定未満では、単なる洗浄効果だけで充分なアルカ
リイオン除去効果が得られず、30規定を超えてくると
ガラス基板表面がエッチングされてガラス構成材料が溶
けだすなどの問題が生じてくるので好ましくない。ま
た、液温30℃未満では充分なアルカリイオン除去効果
が得られず、90℃を超えてくると高温であるから取扱
いが難しく、液の蒸散などの問題も生じる。
【0009】また、フッ酸系の水溶液はガラス材料を溶
解する性質を有し、低濃度でもガラス基板を溶解する
が、極めて低濃度とするとガラス基板を溶かさず基板表
面を荒らすことなく基板表面のアルカリイオンを除去で
きるという本発明の効果が得られることが判った。珪フ
ッ酸水溶液の場合、濃度0.5mM(ミリモル)以上1
0mM以下で、かつ、液温10℃以上90℃以下におい
て、本発明の効果を得ることができる。
【0010】上述のような酸水溶液浸漬処理の工程を含
む製造方法で作製されたガラス基板を用いて磁気ディス
クを作製することにより、磁気ディスク特性に優れ、信
頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明に用いるガラス基板は、
その種類は特に制限されることはなく、化学強化ガラ
ス,結晶化ガラスなどいずれも用いることができる。こ
のガラス基板の表面を研磨液を用いて精密研磨して、表
面粗さを中心線平均粗さRaで0.5nm程度以下と
し、純水,中性洗剤などで洗浄する。
【0012】次に、濃度2規定以上30規定以下,か
つ,液温30℃以上90℃以下の酸水溶液、あるいは、
濃度0.5mM以上10mM以下,かつ,液温10℃以
上90℃以下の珪フッ酸水溶液にガラス基板を浸漬す
る。浸漬処理時間は酸水溶液の種類,濃度,液温に依存
し、最適浸漬処理時間を選定する必要があるが、数分〜
60分程度になるよう、酸水溶液の種類に応じて濃度,
液温を選択することが望ましい。その後、純水,アルカ
リ洗浄液を用い、超音波を併用するなどして精密洗浄を
行い、乾燥してディスク用基板とする。
【0013】
【実施例】以下、具体的な実施例について説明する。 実施例1〜7,比較例1〜4 アルミノシリケート系化学強化ガラス基板を用い、酸化
セリウムおよびコロイダルシリカを用いて基板表面粗さ
を中心線平均粗さRaで0.3nm〜0.5nmに研磨
した。この研磨した基板表面を中性洗剤とPVAスポン
ジを用いて擦り洗いした。このガラス基板を、下記表1
に示す酸種,濃度(規定(N)またはミリモル(m
M))および液温の酸水溶液にそれぞれ表1に示す時間
浸漬した後、純水にて濯ぎ洗いした。続いて、アルカリ
洗浄液(花王(株)製;商品名KS3030の2%水溶
液,液温40℃)に浸漬し、超音波(40MHz)をか
けながら5分間洗浄を行った後、18MΩ以上の超純水
を用いて充分に濯ぎ洗いし、最後にIPA蒸気乾燥を行
って、実施例1〜7および比較例1〜4の各ガラス基板
を作製した。
【0014】
【表1】
【0015】このようにして表面清浄化したガラス基板
について、表面アルカリイオン濃度をX線光電子分光法
(XPS)で評価した。その評価結果を図1に示す。図
1に見られるように、実施例1〜7と比較例1の各基板
の表面からはアルカリ金属のNa,Kは検出されなかっ
たが、比較例2,3,4の各基板表面からは検出され
た。
【0016】次に、これらの各基板の表面粗さRaを原
子間力顕微鏡(AFM)で評価した。その評価結果を図
2に示す。図2に見られるように、実施例1〜7および
比較例2〜4の各ガラス基板は表面粗さがRaで0.3
nm〜0.5nmで酸水溶液浸漬処理で変化しなかった
が、比較例1のガラス基板は表面粗さがRaで0.9n
mと大きくなった。希フッ酸浸漬処理によりガラス基板
表面が溶解して表面形状が変化したと考えられる。
【0017】次に、このようにして表面清浄化したガラ
ス基板表面にスパッタ法でNi−Al下地層,Cr下地
層,Co−Cr−Pt系磁性層,C保護層を順次形成し
た後、ディップコート法でフッ素系液体潤滑剤を塗布し
て実施例1〜7および比較例1〜4の各磁気ディスクを
作製した。このようにして得られた各磁気ディスクを、
温度80℃,相対湿度80%の雰囲気中に1000時間
放置した後、S/N比とディスク1枚当たりのエラー数
を調べた。S/N比調査結果を図3に、エラー数調査結
果を図4に示す。
【0018】図3に見られるように、実施例1〜7の各
磁気ディスクは比較例2〜4の各磁気ディスクに比して
S/N比が1dB〜2dB向上している。これは、実施
例1〜7の各磁気ディスクに用いたガラス基板では表面
アルカリイオン濃度が殆ど認められないほど非常に低い
ことによると考えられる。比較例1の磁気ディスクは、
用いたガラス基板表面が粗れてしまっていることに起因
してヘッドを安定浮上させることができず、測定不能で
あった。
【0019】また、図4に見られるように、実施例1〜
7の各磁気ディスクは比較例2〜4の各磁気ディスクに
比してエラー数が大幅に少ない。これは、エラー要因と
なるアルカリ金属の炭酸塩や塩化物の析出が低下したた
めと考えられる。比較例1の磁気ディスクについては前
述のS/N比の場合と同様の理由で測定できなかった。
以上を総合的にまとめた結果を表2に示す。表2におい
て、S/N比,エラー数,総合評価の各欄において◎印
は良好であることを、×印は不良であることを示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2に見られるように、実施例の各基板は
表面のアルカリイオンが除去されており、これらの基板
を用いた磁気ディスクは高温高湿環境下においてもアル
カリマイグレーションが発生せず、磁気ディスク特性は
悪化せず総合的に良好である。比較例1の基板も表面の
アルカリイオンは除去できたが、同時に表面がエッチン
グされて荒れてしまい、この基板を用いた比較例1の磁
気ディスクにおいてはヘッドが安定浮上せず、不良とな
った。比較例2〜4の基板は表面からアルカリイオンが
除去しきれず、これらの基板を用いた磁気ディスクは高
温高湿環境下においてアルカリマイグレーションが発生
し、磁気ディスク特性が悪化して総合的に不良となっ
た。この発明の効果は明らかである。
【0022】
【発明の効果】この発明によれば、ガラス基板表面から
アルカリイオンを除去でき、このようなガラス基板を用
いることにより、磁気特性に優れ、かつ、アルカリマイ
グレーションに起因する磁気ディスク特性の劣化のない
高品質の磁気ディスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例および比較例の各ガラス基板
表面のアルカリイオン濃度を示す線図である。
【図2】この発明の実施例および比較例の各ガラス基板
の表面粗さRaを示す線図である。
【図3】この発明の実施例および比較例の各磁気ディス
クのS/N比を示す線図である。
【図4】この発明の実施例および比較例の各磁気ディス
クのエラー数を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 昇 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 皆澤 宏 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 小野田 稔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 健太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G059 AA09 AC30 BB12 BB15 5D006 CB04 DA03 FA09 5D112 AA02 AA24 BA03 BA09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 濃度2規定以上30規定以下で、かつ、
    液温30℃以上90℃以下の酸水溶液に浸漬する工程を
    含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 濃度0.5mM以上10mM以下で、か
    つ、液温10℃以上90℃以下の珪フッ酸水溶液に浸漬
    する工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス
    基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の製造方法で作製
    されたことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のガラス基板上に磁性層を
    備えることを特徴とする磁気ディスク。
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