JP2002150549A - 磁気ディスク用ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents

磁気ディスク用ガラス基板およびその製造方法

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JP2002150549A
JP2002150549A JP2001236996A JP2001236996A JP2002150549A JP 2002150549 A JP2002150549 A JP 2002150549A JP 2001236996 A JP2001236996 A JP 2001236996A JP 2001236996 A JP2001236996 A JP 2001236996A JP 2002150549 A JP2002150549 A JP 2002150549A
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glass substrate
magnetic disk
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Norihiko Nakajima
典彦 中島
Noboru Kurata
昇 倉田
Hiroshi Minasawa
宏 皆澤
Koichi Tsuda
孝一 津田
Takahiro Tokuyou
貴宏 徳用
Kunio Hibino
邦男 日比野
Minoru Onoda
稔 小野田
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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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク用ガラス基板の表面からのアル
カリイオン溶出を防止して、特に高温高湿下での信頼性
を向上させる。 【解決手段】 磁気ディスク用ガラス基板を、50℃以
上100℃以下の温水に24時間以上100時間以下浸
漬することによってアルカリイオン溶出の少ない表面と
する。耐圧容器を用いて、温水温度を120℃以上18
0℃以下とすると時間を30分〜24時間に短縮でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本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用ガラス基板の製造方
法および磁気ディスクの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】種々の情報記録媒体のうちで、各種の情
報を磁気的に記録する磁気ディスクがコンピューターの
外部記憶装置を始めとして広く用いられている。磁気デ
ィスク装置とは、回転する磁気ディスクと可動形ヘッド
を組み合わせたものである。
【0003】現在、大量のデータを記録する必要性か
ら、磁気ディスク装置においては、急激な高記憶密度化
が進んでいる。磁気ディスク装置は高速回転する記憶媒
体(ディスク)上を、ヘッドを僅かに浮上させて走査さ
せることによってランダムアクセスを実現しているが、
高記憶密度と高速アクセスを両立させる為には、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の間
隔(ヘッド浮上量)を小さくすることが求められる。
【0004】磁気ディスクの基板材料は、従来AlにN
i−Pめっきを施した基板が主流であったが、高剛性で
高速回転させても変形しづらく表面の平滑性の高いガラ
ス基板が使われる様になって来た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ガラス基板に用いられ
るガラス材料には、溶融点を下げてガラス化や成形性を
良くする為にアルカリ金属が数〜十数%添加されてい
る。ところがこれらアルカリ金属は、原子半径が小さく
てマイグレーションし易いので、徐々に表面に析出して
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。
【0006】この現象は、高温高湿下で特に顕著であ
り、磁気ディスクの直接のエラー原因となったり、磁気
ディスク装置のヘッドに移着して浮上を妨げたり腐食さ
せたりして信頼性を悪くする原因となる。特開平10−
226539号公報において、硝酸ナトリウムと硝酸カ
リウムの溶融塩に浸漬する化学強化処理の後に、温水に
2〜6時間浸漬して洗浄し、さらに100℃〜300℃
の熱濃硫酸に浸漬するアルカリイオン封止処理が提案さ
れているが、熱濃硫酸に浸漬するとガラス表面のアルカ
リイオンは確かに激減するが、ガラス骨格も破壊されて
かえってアルカリイオンが移動し易くなり、アルカリイ
オン溶出量が増大してしまうことが判った。
【0007】従って、本発明は上記課題を解決し、エラ
ー発生率が低く、信頼性の高い磁気ディスク用ガラス基
板および磁気ディスクを製造する方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の第1の態様は、ガラス基板からのアル
カリイオンの溶出が防止される磁気ディスク用ガラス基
板の製造方法であって、該製造方法は磁気ディスク用ガ
ラス基板を温水に浸漬処理する工程を含み、該浸漬処理
後のガラス基板は表面粗さが実質的に損なわれないこと
を特徴とする。
【0009】前記ガラス基板の製造方法において、磁気
ディスク用ガラス基板を50℃以上100℃以下の温水
に24時間以上100時間以下浸漬することが好まし
い。あるいは、磁気ディスク用ガラス基板を耐圧容器を
用いて、120℃以上180℃以下の温水に30分〜2
4時間浸漬することが好ましい。
【0010】本発明の第2の態様において、磁気ディス
ク用ガラス基板は前記製造方法により製造されることを
特徴とする。
【0011】本発明の第3の態様において、磁気ディス
クは前記磁気ディスク用ガラス基板を具えることを特徴
とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に基づく磁気ディス
ク用ガラス基板および磁気ディスクの製造方法について
詳細に説明する。
【0013】磁気ディスク用ガラス基板を、50℃以上
100℃以下の温水に、12時間以上100時間以下、
好ましくは24時間以上100時間以下、より好ましく
は24時間以上80時間以下浸漬することによって熱濃
硫酸処理無しにアルカリイオン溶出を防止することがで
きる。効果は温水の温度が高い方が又時間が長い方が有
効であるが、100時間を超えると温水であってもガラ
ス骨格の溶出が起こり表面の荒れが発生する。50℃以
下では100時間浸漬しても十分なアルカリイオン溶出
防止効果が得られない。常圧では水の沸点100℃が温
度の上限となる。
【0014】また、耐圧容器を用い、加圧下において浸
漬する温水の温度を120℃以上とすると処理時間を短
縮することができる。120℃以上200℃以下で30
分以上24時間以下、好ましくは120℃以上180℃
以下で30分以上24時間以下、より好ましくは120
℃以上180℃以下で30分以上15時間以下とするこ
とができる。200℃を超えるとガラス骨格の溶出が起
こり、表面の荒れが発生する。又120〜180℃の範
囲でも24時間以上浸漬すると、やはりガラス骨格の溶
出が起こり表面が荒れてしまう。
【0015】磁気ディスクは、一般的に磁気ディスク用
ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑剤層等
を順次積層することにより製造する。
【0016】下地層は、その上に成膜する磁性層の成長
に影響させて磁性特性を向上させることと、基板からの
有害元素(例えばアルカリ金属)の磁性層への拡散を防
ぐ目的で形成される層である。Cr、Mo、Ta、T
i、W、V、B、Al等の非磁性金属あるいはそれらを
含む非磁性合金が単層あるいは多層で用いられる。
【0017】磁性層の材料に特に制限は無いが、一般的
にCoCr系、CoPr系、CoCrTa系等の2〜5
元系が単層あるいは非磁性層と組み合わせた多層で使わ
れている。この他、フェライト系や鉄系などの強磁性材
料の適用が考えられる。高記憶密度化へ対応する為に、
高保磁力であると共に、磁区を微細化する為に粒界に非
磁性組成が偏析する様な材料設計もなされている。
【0018】保護層は、磁気ヘッドとの接触時の摩擦摩
耗や腐蝕性ガスから磁性層を保護する層である。一般的
にスパッタ法やCVD法を用いてC膜、C−N膜等が用
いられる。その他ジルコニア膜やシリカ膜等の硬質セラ
ミック膜でも良く、成膜法も蒸着法の他に有機金属をア
ルコールで希釈塗布して焼成する所謂ゾル−ゲル法を用
いても良い。
【0019】潤滑層は、磁気ヘッドとの接触時の摩擦摩
耗から保護層と共に摩擦抵抗を軽減する層である。一般
的にはパーフルオロポリエーテルをフッ素系溶媒で希釈
して、ディッピング法やスピンコート法にて、0.1〜
0.5nm程度の膜厚に塗布される。
【0020】磁気ディスクに求める機能と信頼性が達成
されるならば、上記の下地層、保護層、潤滑層の3層は
必須ではなく、また基板に磁気記録の機能があれば磁性
層も必要ないが、現状では上記4層に機能分離して所定
の性能を達成している。
【0021】本願は磁気ディスクについて述べてきた
が、基板がガラスである他の情報記録媒体にも本願の温
水処理は有効である。
【0022】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内において種々の変更が当業者
にとって可能であることは容易に理解されるであろう。
【0023】(実施例1) 1.基板の作製、洗浄 KNO3:NaNO3=6:4、400℃の溶融塩に2時
間浸漬して化学強化を行なったアルミノシリケート系ガ
ラス基板を、酸化セリウム及びコロイダルシリカを用い
て表面粗さRa=0.3〜0.5nmに研磨した。その
後中性洗剤とPVAスポンジを用いた擦り洗い、アルカ
リ洗浄液(花王製 KS3030 2%,45℃)への
浸漬洗浄(5分間)を行ない、18MΩ以上の超純水を
用いて十分に濯ぎ、IPA蒸気乾燥を行ない、清浄なガ
ラス基板を得た。
【0024】2.基板の温水処理 上記で得られたガラス基板を温度60℃の温水に72時
間浸漬する処理を行った。φ65mmの基板25枚に2
500mlの純水(25℃で18MΩ)を用いた。
【0025】(実施例2)ガラス基板を温度95℃の温
水に30時間浸漬する処理を行った以外は実施例1と同
様の手順に従った。
【0026】(実施例3)耐圧容器を用いてガラス基板
を温度140℃の温水に2時間浸漬する処理を行った以
外は実施例1と同様の手順に従った。
【0027】(実施例4)耐圧容器を用いてガラス基板
を温度180℃の温水に1時間浸漬する処理を行った以
外は実施例1と同様の手順に従った。
【0028】(比較例1)実施例1と同様に基板の作
製、洗浄を行ったが、温水処理を行わなかった。
【0029】(比較例2)ガラス基板を温度40℃の温
水に120時間浸漬する処理を行った以外は実施例1と
同様の手順に従った。
【0030】(比較例3)ガラス基板を温度50℃の温
水に120時間浸漬する処理を行った以外は実施例1と
同様の手順に従った。
【0031】(比較例4)耐圧容器を用いてガラス基板
を温度120℃の温水に30時間浸漬する処理を行った
以外は実施例1と同様の手順に従った。
【0032】(比較例5)耐圧容器を用いてガラス基板
を温度200℃の温水に30分浸漬する処理を行った以
外は実施例1と同様の手順に従った。
【0033】(比較例6)ガラス基板を温度90℃の温
水に6時間浸漬する処理を行い、さらに150℃の熱濃
硫酸に1時間浸漬した以外は実施例1と同様の手順に従
った。
【0034】以下に、実施例1から4および比較例1か
ら6の条件を表1にまとめて記す。
【0035】
【表1】
【0036】3.成膜 エラー測定用のガラス基板は、温水処理後にアルカリ洗
浄液(花王製 KS3030 2%,45℃)への浸漬
洗浄(5分間)、18MΩ以上の超純水を用いた十分な
濯ぎ、IPA蒸気乾燥を行なった後に、スパッタ法を用
いて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、ディップコート法を
用いてフッ素系液体潤滑剤を塗布して、磁気ディスク媒
体とした。
【0037】4.評価法 ガラス基板および磁気ディスク媒体の評価方法を表2に
示す。表中、ICPとは、誘導結合プラズマ原子発光分
光分析法を意味し、AFMとは、原子間力顕微鏡法を意
味する。
【0038】表面粗さは、記憶密度が上がるとヘッドの
浮上量を下げる必要があることから、好適な表面粗さを
規定することは困難であるが、好ましくは、Ra=0.
5〜0.1nm、さらにより好ましくはRa=0.3〜
0.1nmである。
【0039】
【表2】
【0040】5.評価結果 上記評価法に基づき、実施例1から4および比較例1か
ら6の評価結果を表3に示す。
【0041】
【表3】
【0042】実施例1〜4は温水処理によってアルカリ
溶出量が減ったことにより、80℃80%1000時間
放置後にもエラー個数の増加は見られない。
【0043】比較例1は温水処理をしていないのでアル
カリ腐蝕(炭酸塩,塩化物の析出)が発生して、放置に
よってエラー数が増加した。
【0044】比較例2はアルカリ溶出は減ったが、浸漬
時間が長すぎて表面の荒れが発生してしまい、ヘッド浮
上が不安定となりエラー個数が最初から多くなってしま
った。
【0045】比較例3は温水処理温度が低かったので処
理時間を長くしても十分なアルカリ腐蝕防止効果が得ら
れず放置によってエラー個数が増加した。
【0046】比較例4は耐圧容器を用いて120℃以上
で処理する方法としては、長時間浸漬したので、表面粗
さが増大してしまい。ヘッド浮上が不安定となり放置前
からエラー個数が多くなってしまった。
【0047】比較例5は、温水処理の条件が高温過ぎて
ガラス表面を荒してしまい、表面粗さが大きくなってヘ
ッド浮上が不安定となり、放置前からエラー個数が多く
なった。
【0048】比較例6は、熱濃硫酸処理によって、表面
粗さが大きくかつアルカリイオン溶出量の多い表面とな
ってしまい、放置前からエラー個数が多い上に放置によ
ってさらに増大してしまった。
【0049】理論に拘束されることを意図するものでな
いが、高温高湿下でアルカリイオンのマイグレーション
がより顕著であることに鑑み、高温水での処理によって
基板表面にマイグレーションしうる範囲のガラス基板中
のアルカリイオンを予め溶出させて除去することによ
り、磁気ディスクのエラー発生率を増大させるアルカリ
イオンの溶出量を低減することができると考えられる。
濃硫酸に浸漬処理することによっても、ガラス基板中の
アルカリイオンを溶出させることができるが、表面粗さ
が増大し、ガラス骨格をも破壊するため、却ってアルカ
リイオンが移動しやすくなり経時的なエラー発生率も増
大するものと考えられる。本発明の処理を用いると、濃
硫酸を用いる方法と異なり、実質的に表面粗さを損なう
こともないことがわかった。
【0050】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、特に高温高
湿下でのガラス基板のアルカリ腐蝕を防ぐことを可能と
し、信頼性の高い、磁気ディスクを提供することができ
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 津田 孝一 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 徳用 貴宏 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 日比野 邦男 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 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 Fターム(参考) 4G059 AA09 AB09 AC24 5D006 CB06 5D112 GA08 GA28

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板からのアルカリイオンの溶出
    が防止される磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であ
    って、該製造方法は磁気ディスク用ガラス基板を温水に
    浸漬処理する工程を含み、該浸漬処理後のガラス基板は
    表面粗さが実質的に損なわれないことを特徴とするガラ
    ス基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記浸漬処理は、50℃以上100℃以
    下の温水に24時間以上100時間以下浸漬するもので
    あることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク用
    ガラス基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記浸漬処理は、耐圧容器を用いて、1
    20℃以上180℃以下の温水に30分以上24時間以
    下浸漬するものであることを特徴とする請求項1に記載
    の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれか一項に記載の
    製造方法により製造されることを特徴とする磁気ディス
    ク用ガラス基板。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の磁気ディスク用ガラス
    基板を具えることを特徴とする磁気ディスク。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017512173A (ja) * 2014-02-18 2017-05-18 グラス・サーフェス・テクノロジーGlass Surface Technology ガラスフラスコの内表面を不動態化する方法及び装置、並びにこのような方法によって得られるフラスコ
US10656168B2 (en) 2013-12-13 2020-05-19 Ventana Medical Systems, Inc. Automated processing systems and methods of thermally processing microscope slides

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11567091B2 (en) 2013-12-13 2023-01-31 Ventana Medical Systems, Inc. Automated processing systems and methods of thermally processing microscope slides
JP2017512173A (ja) * 2014-02-18 2017-05-18 グラス・サーフェス・テクノロジーGlass Surface Technology ガラスフラスコの内表面を不動態化する方法及び装置、並びにこのような方法によって得られるフラスコ

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