JP2004039210A - 片面磁気記録ディスクの2枚のディスクを同時に処理するための方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚の片面ハード・メモリ・ディスクを同時に処理するための種々の方法および装置。ディスクは一対で設置され、第1のディスクの一方の面と第2のディスクの一方の面は隣接して設置され、また双方のディスク面は接触しているか、若干離れている。この背中合わせの状態の場合、一対のディスクは、従来の両面ディスク処理装置および技術により処理することができる。しかし、各ディスクは、2つの作用面を有さない。処理中、ディスクをこのように設置するので、各ディスクの片面に対してだけ完全な処理が行われる。それ故、各ディスクは、1つの作用面しか有さない。
Description
(関連出願への相互参照)
引用によってその全文を本明細書の記載に援用する2002年5月9日出願の米国特許出願番号60/379,227および60/378,970の優先権を主張する。
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常、ハード・ディスク・ドライブで使用するハード・メモリ・ディスクの製造に関し、特に、機能的能力または作用的メモリ能力を供給するために、ディスクの両面のうちの一方だけに対して完全な処理が行われる片面ディスクと称されるものの処理に関する。さらに、本発明は、対をなす片面ディスクの処理に関し、その場合2枚のディスクが同時に処理される。
【0003】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ハード・ディスク・ドライブは、データ記憶の効率的でコスト・パフォーマンスのよい解決方法である。特定の用途の要件により、ディスク・ドライブは、1枚から8枚までの数の中の任意の数のハード・ディスクを収容することができ、データを各ディスクの片面または両面上に記憶することができる。ハード・ディスク・ドライブは、従来パーソナル・コンピュータまたはネットワーク・サーバの一構成要素と見なされてきたが、使用範囲が広くなり、それぞれ異なる情報記憶機能要件を有するテレビジョン・プログラムを記録して時間をずらすためのセットトップ・ボックス、個人デジタル携帯端末、カメラ、音楽プレーヤおよびその他の消費者電子デバイスのような他の記憶用途にも使用されるようになっている。
【0004】
通常、ハード・メモリ・ディスクは、ディスクの両面、すなわち双方の表面に機能的な磁気記録能力を有するように製造される。従来の方法の場合には、これらのハード・ディスクは、ガラス、アルミニウム、またはいくつかの他の適当な材料のような生の材料のディスクの両面を多数の製造ステップで加工して製造していた。ディスクの両面がメモリ記憶の観点から作用的または機能的と呼ばれるように、基板ディスクの両面には活性材料が堆積されて、ディスクの両面に対して全処理が行われる。最終的には、完成品のディスクの両面には、必要な材料が塗布され、磁気記録を行い、データを記憶するために必要な特性を有することになる。これらのディスクは、通常、両面処理ディスクと呼ばれる。図1〜図3は、両面処理ディスクDdの概略図である。図3に示すように、材料Mは、基板ディスクSの両面に堆積される。両面が検定試験に合格し、欠陥がない場合には、ディスクの両面をメモリ記憶の目的に対して作用的または機能的と呼ぶことができる。これらのディスクは、両面合格ディスクと呼ばれる。両面合格ディスクは、両面記録用のディスク・ドライブで使用することができる。
【0005】
ハード・メモリ・ディスクの従来の両面処理は、多数の個々のステップを含む。通常、25の基板ディスクが、軸線方向に一列に整合されて、プラスチック・カセット内に入れられる。ディスクの製造プロセスは、異なる装置により異なる場所で行われるので、カセットは作業ステーション間を移動する。大部分のプロセスの場合、基板ディスクは、自動装置によりカセットから個々に取り出され、各ディスクの両面、すなわち、双方の表面に対して特定の処理が行われ、処理済みのディスクはカセットに戻される。各ディスクが完全に処理され、カセットに戻されると、カセットは、次の作業ステーションに送られ、さらにディスクの処理が行われる。
【0006】
より詳細に説明すると、従来の両面ディスク製造プロセスの場合には、基板ディスクに対して、最初、データ・ゾーン・テクスチャ加工が行われる。テクスチャ加工は、各ディスク表面上に作用機能またはメモリ記憶機能を与える材料の層を塗布するために、基板ディスクの表面を準備するために行われる。テクスチャ加工は、通常、2つの方法、すなわち、固定研磨テクスチャ加工または自由研磨テクスチャ加工で行うことができる。固定研磨テクスチャ加工は、目の細かいサンドペーパーまたは織物を、両面をざらざらにしたり、テクスチャ加工するために、回転している基板ディスクの両面に対して押し付ける研磨と類似の方法である。自由研磨テクスチャ加工は、織り目の粗い織物をスラリーの存在下でディスク表面に対して押し付けるステップを含む。スラリーは、通常、テクスチャ加工を行うダイヤモンドの粒子、テクスチャ加工プロセス中に発生する熱を低減するための冷却剤、およびベース溶液としての脱イオン水を含む。テクスチャ加工の後には、通常、テクスチャ加工中に発生した粒子を除去するために洗浄が行われる。洗浄は多段プロセスであり、通常、ディスク表面のスクラビングを含む。次に、テクスチャ加工された基板ディスクに対して、乾燥処理が行われる。乾燥処理は、ディスク・デバイスの全カセット上で同時に行われる。乾燥処理の後で、テクスチャ加工した基板ディスクに対してレーザ・ゾーン・テクスチャ加工が行われる。レーザ・ゾーン・テクスチャ加工は、データ・ゾーン・テクスチャ加工のような基板ディスク表面に対する物理的な接触および加圧は行われない。むしろ、レーザ・ビームは、、主としてヘッドおよびスライダアセンブリのための発着用の突起アレーを形成するためにディスク表面の不連続な部分に合焦され、同部分と相互に作用する。レーザ・ゾーン・テクスチャ加工は、一度に1枚のディスクに対して行われる。次に、ディスクは再度洗浄される。乾燥ステップの後で、個々のディスクに対してデータ記憶機能を付与するために、両面に材料の層を塗布する処理が行われる。この処理は、当業者であれば周知のスパッタリング、蒸着またはその他の技術により行うことができる。各表面への材料の層の塗布の後で、通常、潤滑層が塗布される。潤滑剤塗布プロセスは、ディスクの全カセットに液体潤滑剤を塗布することにより行うことができる。この処理は一度に1枚のディスクに対して行う必要はない。また、乾燥はディスクの全カセット上で一度に行われる。潤滑剤塗布プロセスの後で、凹凸を除去し、ディスク表面に対する潤滑剤の接着を向上させるために、表面研磨が個々のディスクに対して行われるが、そうでない場合には、ディスク表面全体が均等に仕上げられる。表面研磨の後で、基板ディスクに対して種々のタイプの試験が行われる。試験としては、ヘッド/スライダアセンブリの動作に影響を与える恐れがある、凹凸を有するディスクを検出し、除去するためのグライド試験、およびディスク表面への書込み、およびディスク表面からの読み取りを行う保証試験等がある。保証試験は、また、表面がデータの記憶することができないようにする欠陥を有するディスクを検出し、除去するためにも使用することができる。次に、完成品のディスクに対してサーボ書込みプロセスを行ってディスク・ドライブ内に配置するか、または完成品のディスクをディスク・ドライブ内に配置してから、次にサーボ書込みプロセスを行うことができる。データ・ゾーン・テクスチャ加工、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工、スクラビング、スパッタリング、研磨プロセス、および試験プロセスは、一度に1枚のディスクに対して行われる。その場合、1枚のディスクの各面が同時に処理される。
【0007】
その性質からいって、活性材料および製造プロセスは、実行が難しく、コストが高いが、ここ数年の間にハード・メモリ・ディスクの製造に使用される技術は、急速に進歩した。その結果、ディスク表面上に記憶できる情報の密度が飛躍的に増大した。実際、パーソナル・コンピュータで使用する両面合格ディスク(double sided test pass disks)は、コンピュータの使用可能な期間中に、大部分の消費者が必要とする記憶容量より遥かに大きな記憶容量を有している。それ故、消費者は、余分な記憶容量およびこの余分な記憶容量にアクセスするための構成要素に対して、嫌でもかなりの金額を支払っている。ディスク・ドライブ・メーカーは、現在のある種の用途の場合、記憶のために両面合格ディスクの片面しか使用しないディスク・ドライブ、または第1の面が保証試験に合格し、第2の面が合格しなかった場合に、両面処理ディスクの良好な面を使用するディスク・ドライブを製造、販売させれられるはめになっている。どちらの場合も、完全に処理されていても、第2の面は使用されない。しかし、ディスク・ドライブ・メーカーは、使用しないディスク面にアクセスするために必要な機械的および電気的構成要素を除去することによりコストを削減する。これらのディスク・ドライブは、片面ディスク・ドライブと呼ばれ、市場の低コスト層にアピールするために、低価格または割安のディスク・ドライブで通常使用される。このアプローチはある程度コストを削減することができるが、各ディスクの使用しない記憶面の無駄な製造コストは削減されない。よって、一方の面だけが作用面または機能面であるディスクを製造するばかりでなく、それをコスト・パフォーマンスのよい方法で行うことにより、かなりの節約を行なうことができる。
【0008】
両面ディスクとは対照的に、片面ディスクDsは、活性記録材料Mを含む機能メモリ面を1つしか有していない(図4〜図6参照)。片面ディスクは、片面にアクセスすることができなかったり、片面が試験にパスしなかった両面処理ディスクではない。むしろ、製造プロセスは、独自の片面処理技術によりディスクの片面だけに制御された方法で適用される。従来の両面ディスクとは対照的に、活性記録材料は、ディスクの片面にだけ塗布され、全処理もその片面だけに対して行われる。それ故、各ディスクの第2の面の処理を省略することにより実質的なコスト削減を行うことができる。
【0009】
さらに、本発明は、限られた変更を行うだけで、従来の両面ディスクの製造装置およびプロセスを使用することにより、いくつか利点を達成する。本発明を使用すれば、両面ディスクの製造装置およびプロセスにより、2枚の基板ディスクを同時に処理することができる。2枚の基板ディスクを同時に処理すると、同時にまた1枚の両面ディスクを製造するのに現在使用しているのと同じ装置により、2枚の片面ディスクを製造することができる。しかしながら、各片面ディスクは、1つの作用面または機能面のみを有する。説明のために、図7の左側には、1枚の両面ディスクDdの処理の概略図を、図7の右側には2枚の片面ディスクDsの同時処理の概略図を並べて示してある。それぞれの場合、両面ディスクまたは2枚の片面ディスクに対して、同じ処理ステップ1〜Nが行われるが、片面ディスクの処理により、同時に2枚のディスクが製造され、両面ディスク処理により1枚のディスクが製造される。
【0010】
ディスクの同時片面処理の利点は、各ディスクの一面に対して材料を塗布する必要がなくなることと、その処理が必要がなくなったことによって実質的なコストが削減されることである。一対の片面ディスクを処理するために、少し修正するだけで、現在の両面ディスク処理装置を使用することにより、さらなるそして潜在的な有意のコスト削減を行うことができる。さらにもう1つの利点は、製造能率の実質的向上(正しいバランスによる処理時間の短縮)である。現在の両面ディスク処理装置を使用することにより、片面ディスクの製造の際に(製造したディスクの数を基準にした場合)、従来の両面製造プロセスのほぼ2倍の生産性を達成することができる。さらに、これらの生産性レベルの向上を、基板ディスクを予想した場合、両面ディスクの半分にほぼ相当する材料コストで達成することができる。
【0011】
同時処理は、2枚の基板ディスクを基板ディスク対またはディスク対に組み合わせることにより達成される。ディスク対は、背中合わせの面が物理的に直接接触しているか、または僅かに離間されて近接した状態で背中合わせになっている2枚の基板ディスクである。前記離間は介在スペーサを使用して形成してもよいし、介在スペーサを使用しなで形成してもよい。基板ディスク対は、1枚の両面ディスクとほとんど同じ方法で各処理ステップを通過する。しかし、対をなす各ディスクの外を向いている面だけに対して全処理が行われる。それ故、各対の外側に面している表面は、作用面または機能面になり、各対の内側を向いている表面は、作用的または機能的でないままである。
【0012】
便宜上および理解のために、下記の用語は下記の定義を有する。
a)「R側」および「L側」は、それぞれ、ディスクの作用面および非作用面を意味する。R側は、活性記録材料、メモリ機能を有するか、または有するであろう面である。R側は、また、作用面または機能面と呼ぶこともできる。L側は、活性記録材料、すなわちメモリ機能を少ししか有さないか、または全く有さない面である。データ記憶の観点からいえば、L側は非機能面または非作用面である。
【0013】
b)「マージ」という用語は、2枚のディスクを接近させて一対のディスク、ディスク対または基板対を形成することを意味する。
c)「マージ解除」という用語は、逆に、マージされた一対のディスクを相互に分離することである。
【0014】
d)「ディスク」という用語は、完成品としてのメモリ・ディスク、およびこの語が使用される状況により、基板ディスクからスタートし、完成品としてのメモリ・ディスクになるまでの製造プロセス中のすべての前駆構成を意味する。
【0015】
e)「ディスク対」または「基板対」という用語は、接触したマージ配列、ギャップ・マージ配列またはスペーサ・マージ配列にある2枚のディスクを意味する。
【0016】
f)「両面ディスク」という用語は、そのディスクの両面が試験をパスしたものであろうと、片面だけしか試験をパスしていないものであろうと、両面処理を受けた単一のディスクを意味する。
【0017】
g)「ギャップ・マージ」という用語は、マージされてはいるが、2枚のマージしたディスクの間に空間を有する対をなすディスクを意味する。ギャップまたは空間を維持するために、1つまたはそれ以上のスペーサを使用することもできるし、使用しなくてもよい。ギャップ・マージは、同心的マージおよび非同心的マージを含む。ギャップ・マージのためのディスク間の空間に対しては、正確な大きさも制限もないことを理解されたい。ギャップ・マージは、また、2枚のディスクが相互にある角度を有している場合に、ディスク間のギャップが、ディスクの一方の周辺縁部から他方の周辺縁部に対して次第に狭くなっている状態も含む。一例を挙げると、複数のディスクの底部の周辺縁部間に間隔があり、上部周辺縁部が接触している場合がそれである。
【0018】
h)「片面ディスク」という用語は、ディスクの片面だけが完全に処理される場合に、片面処理を受けた1枚のディスクを意味する。
i)「スペーサ・マージ」という用語は、2枚のギャップ・マージしたディスクの間に空間を設けるために、スペーサ本体が使用されていることを意味する。
【0019】
j)「接触マージ」という用語は、各ディスクの内面が、他方のディスクの内面と接触しているマージされた対をなすディスクを意味する。接触マージは、同心マージおよび非同心マージを含む。
【0020】
k)「同心マージ」という用語は、2枚のマージしたディスクが同じ軸線を有し、かつ2枚のディスクが、同じ外径および内径(中心のアパーチャにより形成される)を有すると仮定した場合に、その外周辺縁部と内周辺縁部とが整合している場合を意味する。
【0021】
l)「同心接触マージ」という用語は、接触マージおよび同心マージの双方の状態にある対をなすディスクを意味する。
m)「非同心マージ」または「中心がずれているマージ」という用語は、2枚のマージしているディスクが相互に同心でない場合、またはその周辺縁部が整合していない状態を意味する。
【0022】
n)「非同心接触マージ」という用語は、2枚の接触マージ配列にあるディスクが相互に同心でない場合、またはその周辺縁部が整合していない状態を意味する。
【0023】
図9について説明すると、この図は、一組のギャップ・マージ・ディスクの断面図である。R側(作用または機能面)は、一対の各ディスクの外側に面している面Rである。L側(非作用または非機能面)は、一対の各ディスクの内側を向いている面Lである。比較のために、図8に、一組の同心接触マージ・ディスクの断面図を示す。各ディスクのR側とL側との相対的な向きは同じままであるが、一組の各ディスクのL側は接触しており、各ディスクの外周辺部および内周辺部Pは、もう1つのディスクの外周辺部および内周辺部Pと整合している。
【0024】
図10は、従来の両面ディスクを示す。L側は「A」面と呼ばれ、R側は「B」面と呼ばれる。A面およびB面の双方に対しては、活性材料すなわち磁気材料の塗布を含む処理が行われる。対照的に、図8および図9の場合には、一対のディスクの各ディスクのR側は、一対のディスクの外部上に位置しており、両面ディスクのAおよびB面と同じ方法で処理を受ける。反対に、一対のディスクの各ディスクのL側は、一対のディスクの内部上に位置しており、両面ディスクのAおよびB面と同じ方法による完全な処理を受けない。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記および他の利点は、本発明の種々の実施形態および構成により実行される。2枚の片面基板ディスクは、一度に1枚ずつ従来の両面ディスクを処理するために設計され、組み立てられた装置により、同時に処理される。基板ディスクは、取扱い、搬送および処理のために対をなして配置される。基板ディスクは、一方の基板ディスクの一方の表面が、他方の基板ディスクの一方の面に当接されるか、狭いギャップを置いた状態で接近して配置される。2枚のディスクをこのように並列に配置することにより、同時に処理を行うことができる。その結果、2枚のディスクの外側の面、すなわちR側だけが、各プロセス毎に完全に処理される。内面は完全に処理されないので、内面はデータを記憶することができない点で非作用である。
【0026】
ある実施形態の場合には、データ・ゾーン・テクスチャ加工およびレーザ・ゾーン・テクスチャ加工のために、ディスク対は、ギャップ・マージ配列で取り扱われ、搬送され、同心接触状態でテクスチャ加工される。スクラビングおよびクリーニングのためには、ディスク対はギャップ・マージ配列で取り扱われ、搬送され、同心接触マージ配列でスクラビングされる。スパッタリングのためには、ディスク対は、ギャップ・マージ配列で取り扱われ、搬送され、処理される。潤滑剤塗布のためには、ディスクは、等間隔に離間された状態で取り扱われ、搬送され、処理される。通常、カセット内の全てのディスクに対しては、従来の潤滑剤塗布プロセスと非常によく似た方法で、同時に潤滑剤の塗布が行われる。潤滑剤塗布プロセスの後で、ディスクは同心接触マージ配列を有する対に再配置される。テープ研磨処理、試験およびサーボ・トラック書込みの後潤滑剤塗布プロセス中に、ディスクは、同心接触マージ配列で取り扱われ、搬送され、処理される。試験およびすべての不合格ディスクを除去した後で、ディスクはマージ配列から解放され、個々のディスクが(その作用面および非作用面を同一の方向に向けて)配置される複数のカセット内へと分離される。その後、ディスクは、ディスク・ドライブまたは類似の装置内に組み込まれる。
【0027】
本発明の片面ディスク処理は、融通性を増大させる。同時片面ディスク処理技術は、必ずしも全製造プロセスの各構成プロセスにおいて使用される必要はないことを理解することができるだろう。例えば、他の実施形態の場合には、基板ディスクを、各ディスクの両面がテクスチャ加工されクリーニングされた状態で、基板ディスクは一度に1枚ずつテクスチャ加工され、クリーニングされる。スパッタリング、潤滑、研磨処理および試験は、同時片面ディスク処理技術を使用することができる。そうすると、全製造プロセスの処理能力が低下するが、スパッタリングの前に同時の2枚のディスクの片面処理を開始することにより、依然として実質的なコスト削減を行うことができる。第2の面を片面ディスク・ドライブで使用しない場合には、各ディスクの片面だけをスパッタリングすることにより有意にコストが削減される。本発明は、一度に2枚の片面ディスクを同時に製造するために、従来の両面ディスク処理装置を使用するために、融通性が向上する。
【0028】
ディスクの取扱い方法、ディスクの向きを変更する場合を含む片面スパッタリング技術は、また、コストおよび効率を犠牲にしないで変更することができる。例えば、ある実施形態の場合には、ディスクを等間隔に分離するのではなく、ギャップ・マージ配列で、ディスクに潤滑剤の塗布を行うことができる。しかし、潤滑剤塗布の後で、ディスクが依然として潤滑剤塗布ステーションに位置している間にディスクを接触マージ配列に再配置することもできるし、またはギャップ・マージ配列または等間隔状態のままにしておくこともできる。代わりに、同心接触マージ配列への再配置は、個々の一対のディスクがスピンドルアセンブリまたは研磨処理用のコレット上にロードされた場合のように、研磨装置ステーションにおいて行われる場合がある。別の方法としては、スパッタリングの後で、ディスクを完全にマージ解除し、従来の処理カセット内に配置することができる。潤滑剤塗布の後で、研磨処理ステーションのところで、ディスクを同心接触マージ配列にマージすることができる。もう1つの別の方法は、スパッタリングの後にディスク対のギャップ・マージ配列を維持するが、ギャップの幅を広くするという方法である。この若干のマージ解除により、潤滑剤塗布が容易になる。潤滑剤塗布の後で、一対のディスクの状態は、同心接触マージ配列に変更される。
【0029】
もう1つの別の方法は、全作用プロセス中に、または、少なくとも、好適には、同心接触マージ配列を必要とするこれらの場合において、ディスクをスペーサ・マージ配列に配置するステップを含む。介在スペーサにより、ディスクは、ディスクの撓みや反りを受けることなく、データ・ゼロ・テクスチャ加工、研磨処理、およびより狭い範囲の試験のような接触処理を受けることができる。
【0030】
一実施形態の場合には、ディスクは研磨工程および試験工程を受ける。研磨の目的は、ディスクへの潤滑剤の接着を容易にし、ディスク面全体を均等に仕上げるために、ディスクの作用面上の望ましくない凹凸を除去することである。試験は、ディスクの適切な処理を確認するために行われる。グライド試験は、ヘッド/スライダアセンブリが必要とするフライング特性に対して面の平滑度をチェックするために行われる。保証試験は、ディスクの表面上で読取試験および書込試験を行う。双方の場合、好適には、ディスクを同心接触マージ配列で処理することが好ましい。それ故、効率を上げるために、潤滑剤塗布ステップの後で、ディスク対を同心接触マージ配列にし、研磨処理および試験全体を通して同心接触マージ配列のままにしておくことが望ましい。
【0031】
任意で、試験の後にサーボ・トラック書込みの一部または全部を行ってもよい。同時片面ディスク処理技術は、サーボ・トラック書込みにも使用することができる。
【0032】
上記実施形態および構成は、本発明を完全に説明するためのものでもなければ、あますことなく説明するためのものでもない。認識されるように、本発明の他の実施形態は、上記または下記の1つまたはそれ以上の機能を単独または組み合わせて使用することが可能である。
【0033】
図面の縮尺は必ずしも正確なものでないことを理解されたい。いくつかの例の場合、本発明を理解するのに必要でない詳細な点、または他の詳細な部分を識別しにくくする詳細な点は、省略する場合がある。もちろん、本発明は、必ずしも図に示す特定の実施形態に限定されないことを理解されたい。
【0034】
【発明の実施の形態】
説明を分かり易くするために、本明細書に記載する実施形態および実施例は、95ミリメートルの直径、25ミリメートルの中央開口部、および1.27mm(0.050インチ)の厚さを有するものとする。本発明は、特定の大きさのディスクに限定されるものではない。本発明は、異なる大きさのディスクと一緒に使用することができることを理解されたい。例えば、ディスクの直径はより大きくても、より小さくてもよいし、その厚さもより厚くても、より薄くてもよい。本発明は、一対から複数の対のような様々な数のディスクの対と共に使用することもできることを理解されたい。
【0035】
A.ディスクのマージとマージ解除
通常、ハード・メモリ・ディスクを取扱ったり、または搬送する方法は2通りある。それらの方法は、ディスクの外周縁部を係合することによるか、または中央開口部により形成されたディスクの内周縁部を係合する方法である。ディスクが、カセットまたはキャリヤ内に置かれた場合、あるいは、処理のために、カセットの底部内の開口部を通してディスクの外周縁部を係合し、ディスクをカセットの上方の位置に垂直に持ち上げるリフト・ツールまたは類似の機構により、ディスクがカセットから取り出される場合には、ディスクはその外周縁部で係合される。カセット内に置かれたディスクは、また、カセットの開放している頂部を通してディスクにアクセスするグリッピング機構により上部外周縁部で係合されてもよい。ディスクは、マンドレルまたは類似の機構により、マンドレルまたは類似の機構の内側の径のところで係合される。図11および図12は、ディスク取扱機構の2つの図面である。図に示すように、ディスク取扱機構10は、それがカセット、マンドレル、またはリフト・ツールであるかに関わらず、通常、隆起したリブまたは歯14間に形成された溝またはチャネル12を備える。チャネルの壁部は、図11に示すように丸くてもよいし、図12に示すように直線状であってもよい。いずれの場合でも、ディスクの外周縁部または内周縁部は、チャネル内に着座し、周囲を取巻くリブまたは歯の壁部によりその動きが制限される。
【0036】
同時処理のために、一対のディスクを取扱いおよび/または搬送するためには、ディスク取扱機構を修正しなければならない。図13および図14は、ギャップ・マージ配列で一対のディスクを取扱いまたは搬送する2つの機械的な方法を示す。これらの実施形態は、より相対的に大きなリブまたは歯14間に位置する相対的に小さなリブまたは歯16を含む。小さいプロファイルのリブは、2つのディスク間に必要な空間を維持する。各ディスクの対の外側に位置する大きい方の歯は、各対の隣接する対のディスク間に必要な空間を維持する。リブは、また、ディスクの外周縁部またはディスクの内周縁部を係合するための、溝またはチャネル12を画成する。溝は、図13に示すように丸いもであってもよいし、図14に示すように、V字形(またはW字形)のものであってもよい。
【0037】
図15および図16は、一対の接触マージ・ディスクまたは同心接触マージ・ディスクを取扱いまたは搬送するための装置を示す。ディスクのL字形の双方の表面は接触しているので、隆起リブまたは歯14の間には1本のチャネルまたは溝12が形成される。しかし、チャネルの幅は、1枚のディスクではなく、2枚のディスクを支持する広さになっている。各チャネルは、図15に示すようにU字形または丸い形であってもよいし、図16に示すようにV字形であってもよい。
【0038】
また、一度に2枚のディスクを同時に処理するためには、ディスクの向きを変更することができなければならない。一般的にいって、図17(A)、図17(B)、図18(A)および図18(B)は、一対のディスクをマージするための1つの方法を示す。図17(A)および図17(B)は、ギャップ・マージ配列の一対のディスクを形成するために、2枚のディスクを接近させる様子を示す。ディスクの縁部は、外周縁部であれ内周縁部であれ、大きい方のリブの斜めの表面18と係合して、図17(B)に示す位置に摺動する。このマージ・プロセスにより、2枚のディスク間の空間は狭くなる。このプロセスは、ギャップ・マージ配列を形成するためや、または既にギャップ・マージ配列にあるディスク間の空間を狭くするために使用することができる。同様に、図18(A)および図18(B)に示すように、一対の離間されたディスクは、ディスクの外周縁部または内周縁部と溝12を形成しているリブの側壁18との間の相互作用により、接触マージ配列にマージされる。2枚のディスク間の空間は完全になくなり、一対のディスクは接触マージ配列になる。
【0039】
2枚の片面ディスクの同時処理の場合には、ディスク対はマージ解除されなければならない場合が何回かある。図19(A)および図19(B)、および図20(A)および図20(B)は、一対のディスクをマージ解除するための2つの機構を示す。図19(A)、図19(B)について説明すると、ギャップ・マージ配列にある一対のディスクは、ディスク間により広い空間またはギャップを形成するために、ディスク間に存在するギャップと相互に作用する小さい方の隆起歯またはリブ16を有するツールによりマージ解除される。ディスクのL字形の表面が、介在リブまたは歯16と係合すると、間により広い空間を含むチャネルまたは溝内に完全に収容されるまで、リブの外面20に沿って摺動する。リブまたは歯の形状により、ディスクが離間される距離が決まる。接触マージ・ディスク状態のマージ解除の方法は、ディスクのL字形表面が接触しているために、少し異なる。図20(A)および図20(B)について説明すると、マージ解除ツール22はウェッジ24を含む。さらに、好適には、ディスクは、マージ解除ツールに対してガイド26を形成するために、面取りされた外周縁部Cを有することが好ましい。一対のディスク間にマージ解除ツールを強制的に挿入すると、一対のディスク間にギャップができる。このギャップにより、マンドレルのような他のツールは、マージ解除プロセスを完了することができ、ディスク間に均等なギャップを形成することができる。ディスクは、また、必要な向きにディスクを配置するように構成されているカセットに移送することもできる。
【0040】
ディスク・マージ解除技術が使用される一例としては、片面ディスク製造プロセスの開始時が挙げられる。通常、第1のプロセスは、データ・ゾーン・テクスチャ加工である。データ・ゾーン・テクスチャ加工は、従来の高度に研磨した両面基板ディスクを用いて開始する。基板ディスク面は、どちらを向いていても構わない。基板ディスクの両面は同じものである。しかし、取扱いという観点からいうと、基板ディスクの向きは重要である。好適には、基板ディスクは、カセット内に、ギャップ・マージ配列で対をなして配列されることが好ましい。それ故、基板ディスク対の2つの従来のカセットを、ギャップ・マージ配列で対をなした基板ディスク対の1つのカセットに結合しなければならない。従来の両面ディスク処理カセットを使用すると、基板ディスクの間隔は6.35mm(0.25インチ)になる。その場合、1つのカセット内には25枚の基板ディスクが入る。1つのカセットに結合すると、ギャップ・マージ配列で、50枚の基板ディスクが25対として配列される。その場合、各組のディスク間のギャップは約0.64〜0.89mm(0.025〜0.035インチ)になり、カセットの長さに沿った各組の長さは6.35mm(0.25インチ)になる。
【0041】
以下に説明する装置は、製造プロセスの他の時点においても、基板ディスクまたはディスクをマージするために使用することができる。基板ディスクに対して、個々に、従来の両面テクスチャ加工および洗浄を行い、次にスパッタリングを行う前に、それらの基板ディスクをギャップ・マージ配列で対をなすようにマージすることができる。
【0042】
図21は、ディスクを同時に結合し、分離させるための装置または作業ステーションである。この装置は、ディスク搬送マンドレル34を備える垂直アーム32を有する3軸ロボット30からなる。ある実施形態の場合には、マンドレルは、25対のディスク(全部で50枚のディスク)を収容するように構成される。しかし、ディスクの数は、一対からカセットまたはディスク・コンテナ内に入れられるだけの数の対の間の任意の数の間で変動し得ることを理解されたい。マンドレルは、本明細書の多くの図が示すように、その断面が丸いものであってもかまわない。マンドレルは、また、図50に示すように、その断面が半円形のものであってもよいし、図137または図148にそれぞれ示すように、2つの突起を有するV字形であっても、または3つの突起を有するものであってもよい。この装置は、また、装填リフタ36、移送リフタ84、マージ解除ツール40、および4つのディスク取扱ステーション42,44,46および48を含む。ステーション44は、固定移送ステーションである。
【0043】
マージ・プロセスは、図40に示すように、入力ステーション46,48に、同じ数の基板ディスクまたはディスクの2つのカセットを配置することにより開始する。カセット90,92が、未処理の基板ディスクを含んでいる場合には、ステーション46,48において、基板ディスクがどのように置かれていてもかまわない。しかし、カセットが部分的に処理されたか、または完全に処理された片面ディスクを含んでいる場合には、カセット90,92の向きは重要である。そのような場合には、カセット90,92は、各カセット内のディスクのR側の向きが、他のカセット内のディスクの向きとは反対になるように装填される。例えば、カセットは、ステーション46ではカセット90内のディスクのR側(作用面)の向きが、図40において正面に向いており、ステーション48ではカセット92内のディスクのR側(作用面)が、図40において背面に向くように装填される。結合した場合、各ディスク対において、R側(作用面)が外側に面し、L側(非作用面または非機能面)がそのディスク対の内側に面するようにするためには、このような向きにしなければならない。
【0044】
図41について説明すると、ロボット30は、ステーション48へ移動し、マンドレル34をディスクまたは基板ディスクの中央開口部内に挿入し、カセット92内のすべてのディスクを係合させて、これらのディスクをカセットから取り出す。次に、ロボット30は、これらのディスクをステーション44で移送カセット82内に装填する(図42)。次に、ロボット30は、同じように、ステーション46においてディスクおよびカセット90を係合させて(図43)、それらを移送ステーション44の上方のある位置に搬送する(図44)。移送リフタ84は、ステーション44のところの移送カセット82の下に配置される。
【0045】
移送リフタ84は、各リフト・ロッド86の頂部に配置された個々のディスク・サドル88を備える複数のリフト・ロッド86を備える。リフト・ロッドおよび装填リフタの数は、カセット内のディスクの数の半分である。より詳細に説明すると、個々のリフト・ロッド86および装填リフタ88は、移送カセット82において他の各ディスクの下方に位置する。装填リフタは、ステーション44において、前に装填したディスクの上方の位置まで延び、マンドレル34から懸垂しているディスクを係合する(図34〜図36)。ディスクは、マンドレルから装填リフタに送られる。次に、ロボット30は、マンドレル34を後退させる。次に、装填リフタ88は、ステーション44で、移送カセット82内にディスクを降ろす(図45)。基板ディスクが、6.35mm(0.25インチ)毎に1つ配置されている従来のカセット90,92と比較すると、移送カセットは、6.35mm(0.25インチ)毎に2枚のディスクまたは基板ディスクを配置する。移送カセット82は、従来の両面ディスク・カセット内に位置する基板ディスクまたはディスクの数の2倍の基板ディスクまたはディスクを収容する。
【0046】
ロボット30は、移送カセット82の中央に移動する。マンドレル34は、すべてのディスクの開口部を通して挿入され、すべてのディスクと係合し、取り出す(図46)。ロボット30は、すべてのディスクをステーション42に移動させ、ディスクをカセット50内に降ろす(図47)。
【0047】
マージ・カセット50の構成は、カセット50内のディスクの向きに影響を与える。マージ・カセットは、基板ディスクまたはディスクを等間隔に配置するか、または基板ディスクまたはディスクをギャップ・マージ配列もしくは接触マージ配列で対をなして配置するように構成することができる。等間隔にしたい場合には、マージ・カセット50は、移送カセット82と同じに構成され、マンドレル34は、移送カセットからマージ・カセットへ簡単な移送を行う。ギャップ・マージ配列にしたい場合には、図17(A)、図17(B)に示すような側壁リブを含むカセットが必要になる。ディスクがカセット内に降ろされると(図17(A))、リブの側壁が強制的にディスクをギャップ・マージ配列にする(図17(B))。同様に、接触マージ配列にしたい場合には、カセットは、図18(A)、図18(B)に示すように構成された側壁を含む。
【0048】
同じ装置およびプロセスを、片面ディスクの一対をマージ解除するために使用することができる。製造プロセスの終わりは、一対のディスクの分離が必要になる場合の一例である。完全に処理されたディスクは、カセット50内のマージ解除作業ステーションに到着する。ディスクは、各ディスクのR側が一対のディスクの外側を向いた状態でカセット内に配列される(図8、図9参照)。それ故、各ディスクの位置は、それに続く次のディスクに対して反対になる。これは、各カセット内のディスクの向きが同じになるようにディスク対を分離し、カセット内に配置することを目的としている。ディスクを再配置することにより、カセットからディスクを取り出して、そのディスクをディスク・ドライブ内に入れるというような後続の自動取扱いが容易になる。ディスクは片面ディスクであるので、その向きを知っていることは重要である。片面ディスクをディスク・ドライブ内に上下反対にして入れると、機能しないドライブを生ずる。
【0049】
ある実施形態の場合には、完成品としての片面ディスクのカセットは、接触マージ配列の一対のディスクと一緒に試験位置から到着する。図22に示すように、一対の接触マージ・ディスクを含むカセット50は、装填ステーション40のところに位置する。装填リフタ36は、カセットの下に位置する。装填リフタ36は、カセット50内のすべての一対の接触マージ・ディスクと係合し、これらを収容するように構成される。
【0050】
図24〜図26について説明すると、装填リフタ36は、ディスク接触面54を含む本体部分52を含む。ディスク接触面54は、ディスクの半径に対応するように湾曲している。ディスク接触面54は、さらに、ウェッジまたはリブ58により形成されている一連の溝またはチャネル56を含む。カセット50内に存在するディスクは、接触マージ配列にあるので、各溝56の幅は2枚のディスクの厚さにほぼ等しい。各溝56は、隣接ウェッジ58の傾斜した側壁60の間に形成される。側壁60は、頂部のリッジ62のところで結合する。隣接するリッジ62の間の距離は6.35mm(0.25インチ)である。
【0051】
図24、図27および図28に示すように、マージ解除ツールは、装填ステーション42の上に位置する。マージ解除ツールは、ディスクの丸みに対応するように湾曲しているディスク接触面68を含む本体66を有する。ディスク接触面68は、また、一連の三角形のリブまたはウェッジ72により形成されている一連の溝またはチャネル70を含む。これらのウェッジ72は、各対の接触マージしたディスクのL側間の界面64、およびディスクの各対の間の空間74と整合するように所定の間隔を有する。理解して頂けると思うが、リブ72の数は、リブ58の2倍である。何故なら、マージ解除ツール40は、各ディスク間にリブ72を配置し、装填リフタ36は、一対のディスク間にリブ58を配置するからである。
【0052】
動作中、図23〜図30に示すように、リフト・ロッド76は、本体部分52を持ち上げ、一方、マージ解除ツール40は停止したままである。接触マージ・ディスクが、マージ解除ツール40のウェッジ72と接触すると、ウェッジ72は強制的にディスクを分離する。ある対の中の各ディスクの作用面(R側)は、その対の外側に面しているので、マージ解除プロセス中にディスクの作用面が破損する恐れは全くない。ディスクの外周縁部は面取されているので、ディスクを容易にマージ解除したり、分離させることができる。
【0053】
次に、図24に示すように、ロボット30は、すべてのディスクがマージ解除ツール40と装填リフタ36との間に維持された状態で、それらのディスク上の中央開口部を通してマンドレル34を挿入する。マージ解除ツール40によりディスクが分離するので、各ディスク間にギャップができる。次に、マンドレル34は、若干上昇して各ディスクの開口部の上方内縁部と接触する。マンドレル34の断面は、円形でも半円形であってもよく、少なくとも一列のリブ78を有することができる。別の方法としては、マンドレルをV字形にすることもできるし、2列のリブを有することもできるし、3つの突起を有する形にすることもできるし、3列のリブを有することもできる。ある実施形態の場合には、リブ78は、3.18mm(0.125インチ)の均等な間隔を有する。1つのリブ78は、各ディスクの間に置かれ、各ディスクは、個々のディスク収容溝80内に配置される。図31に示すように、ディスクがマンドレル34により支持されると、装填リフタ36はリフト・ロッド76および本体部分52を下降させ、ディスクをマンドレルから懸垂した状態に維持する。次に、ロボット30は、すべての一対のディスクを移送ステーション44の上方の位置に移送し、そこでディスクを移送カセット82内に下降させる(図32)。移送カセットは、等間隔でディスクを支持するように構成される。ロボット30は、ディスクの中央開口部から後退して、図32に示すように、ディスクは移送カセット82内に支持された状態に維持される。
【0054】
既に説明したように、移送リフタ84は、移送カセットの下方に位置する。リフト・ロッドは、装填リフタを持ち上げ、それにより移送カセット内の同じ向きを向いているすべてのディスクを取り出す、すなわち、ディスクを1枚置きに取り出す。それ故、そのR側を同一の方向に向けているすべてのディスクは、カセットの上方に上昇され、R側が反対方向を向いているすべてのディスクは後に残る(図36)。
【0055】
ロボット30は、これらのディスクをマンドレル34と係合させるために、マンドレル34を上昇したディスクの中央開口部に挿入する(図33、図36参照)。ディスクがマンドレル34上に装填されると、移送リフタ84は、移送カセット82の下方の位置に下降する。ロボット30は、ディスク・カセット90が配置されるステーション46に移動する。マンドレル34上に支持されているディスクは、このカセット90内に装填される(図37)。次に、ロボット30は、移送ステーション44に戻り、残りの反対方向を向いているディスクを係合させる(図38)。ロボット30は、これらのディスクをステーション48に移動させ、これらのディスクをその位置に配置されたカセット92内に装填する(図39)。先行する接触マージ・ディスクの対は、分離され、2つの別々のカセット内に装填される。この場合、各カセット内のディスクは同一の方向を向いている。
【0056】
カセット内のディスクが同一の方向を向いている場合、すなわち、カセット内のすべてのディスクのR側が同一の方向を向いている場合には、カセットからディスク・ドライブ内への片面ディスクの出し入れは簡略化される。満杯のカセットが、完成品としての一対の片面ディスクを含んでいるマージ解除ステーションに到着した場合には、向きはこのようになっていない。しかし、マージ解除動作または分離動作の終わりには、ディスクは2つのカセット90,92内に収容されていて、同じカセット内の各ディスクのR側は同一の方向を向くように配置されている。これらのディスクは、ドライブ内でディスクを誤った向きに向けることなく、ディスク・ドライブ内により容易に装填され得る。
【0057】
他の実施形態の場合には、マンドレル100、装填リフタ102およびマージ解除ツール104は、カセット内のすべてのディスクより少ないディスクを操作するように構成される。図48〜図50に示すように、別の設計のある実施形態は、全カセットではなく、一度に一対のディスクを取り扱うように構成される。図48およびマージ解除について説明すると、装填リフタ102は、ディスクの上部周縁部がマージ解除ツールに係合するまでカセットから一対の接触マージ・ディスクを持ち上げる。装填リフタは、接触マージ配列のディスク対を保持するために1つのチャネルまたは溝106を有する。マージ解除ツールは、ウェッジ110により分離されている2つのチャネルまたは溝108を備える。ウェッジは、装填リフタ102が一対のディスクを持ち上げ、マージ解除ツールと接触させたると、ディスクの最初の分離が起こる。ディスク間で分離が起こると、マンドレル100は、中央開口部112でディスクを係合する。マンドレルは、ウェッジ116により分離している2つの溝114を備える。ウェッジは、ディスク対を支持し、装填リフタがカセットの下方のその位置に戻ることができるように、図49に示すように、分離したディスクの間に嵌入する。ウェッジ116によりディスク間にできた物理的な空間は、ディスクが配置されるカセットの向きにより決まる。次に、マンドレル100は、ディスク対を収容カセットに移動する。
【0058】
マージのために、マンドレル100は、同じカセット内の2つの隣接するディスクを係合する。この場合も、2つのグループ間の空間および中心ウェッジが、マンドレル上の2つのディスク間の空間を決定する。マンドレルは、マージ・ツールのように動作して、ギャップ・マージ配列のように2枚のディスクを接近させる。この間隔は目標カセットの間隔に一致しなければならない。ある実施形態において、製造プロセスの開始時において基板ディスクを処理する場合には、2枚の基板ディスクをギャップ・マージ配列に配置することが望ましい。よって、マンドレルは、2枚のディスクをギャップ・マージ配列にマージし、次にこれらのディスクを同じギャップ・マージ配列のカセット内に配置する。一度に2枚のディスクを処理することにより、移送カセットを使用する必要がなくなる。
【0059】
B.2枚の片面ハードディスク用の同時取扱および移送ツール
同時ディスク処理の別の態様は、個々の対または複数の対をなすディスクを処理することである。本明細書においては、この処理を行うための種々のツールについて説明する。ある実施形態の場合には、カセットまたはコンテナ122から、またはカセットまたはコンテナ122へギャップ・マージ配列の一対のディスクを移送するために、移送ツールまたはリフト・サドル120が設置されている。図51に示すように、リフト・サドルは、カセットの底部開口部および頂部開口部を通って、カセットの下方の第1の位置から、通常、カセットの頂部のまたは頂部付近の第2の位置に垂直に移動する。下方位置から上方位置へのこの移動中、リフト・サドルは、2枚のディスクを係合し、カセットから持ち上げ、この一対のディスクが自動処理装置によって係合される位置へと移送する。他の処理装置は、前記一対のディスクを処理のための他の位置に移動する第2の移送ツールを備え得る。別の方法としては、その上方位置にあるリフト・サドル上で、ディスクを処理することもできる。リフト・サドルは、また、ディスクの対を処理後カセットに戻すためにも使用することができる。
【0060】
図52〜図56について説明すると、リフト・サドルは、湾曲しているか、または弓形のディスク係合部分126を備える本体124からなる。湾曲しているか、または弓形の部分の丸みは、ディスクの丸みに近い。しかし、リフト・サドルを、スパッタリングのようなディスクの温度を上昇させるような処理で使用する場合には、ディスクの熱膨張に見合うように、湾曲部分をディスクの丸みより若干大きくしなければならない。図54に最も明らかに示すように、ディスク係合部分は、2つの隣接する平行な溝128を含むほぼW字形の断面を有する。より詳細に説明すると、中央のリッジまたはリブ130は、一対のディスク間に指定の空間を維持するためのものである。それ故、2つのチャネルが設けられ、各チャネルは、ギャップ・マージ配列の対の一方のディスクと別々に係合し、保持するように設計されている。外側壁132および内側壁134で形成されている各チャネルの底部は、図52、図54に示すように、頂点136において終結している。各チャネルの内壁および外壁により形成されている角度は、チャネル幅が、ディスクの特定の厚さを十分に収容し、またディスクの外周縁部内に形成されている任意の面取りとほぼ一致するように設計される(図52参照)。ディスクが面取りされている場合には、側壁と面取りの角度は、好適には一致することが好ましく、移送動作中、ディスクの保持をさらに安定させることが好ましい。図57に断面を示すリフト・サドルの第2の実施形態の場合には、チャネル128は、平坦な底面138を有するように形成することができる。好適には、平坦部の幅W3は、ディスクの厚さからディスクの周縁部の面取り部分を引いたものと一致することが好ましい。
【0061】
リフト・ロッド142の先端部を収容するために、リフト・サドルの本体124の一方の側面内に切欠部または中空部140が設けられている。リフト・ロッドは、その下方位置と上方位置の間でサドルを垂直に移動する。リフト・ロッドにリフト・サドルを固定するための固定ネジ、または他の固定デバイスを収容するために、リフト・サドルの本体内に一組の開口部142が設けられている。図54に最も明らかに示すように、切欠部140により、リフト・ロッドは、リフト・サドルの幅を最小とするように、本体部分内に接して嵌合することができる。そのため、リフト・サドルを、従来の両面ディスク処理装置と一緒に使用することができ、元来1枚の両面ディスクを収容するために設計され、形成された空間内で一対の片面ディスクを移動させることができる。例えば、図54のリフト・サドルの幅W1は、6.35mm(0.250インチ)である。2つのチャネルの中心間の距離W2は、2.16mm(0.085インチ)であり、側壁132および134間の角度は約30度である(図54)。この幾何学的形状は、図52に示すように、1.27mm(0.050インチ)の厚さの2枚のディスクまたは若干大きなディスクを収容する。このことは重要なことである。何故なら、ディスクの温度は、スパッタリング処理の開始時には、周囲温度(室温)であるが、スパッタリング処理中には、300℃近くになる場合があるからである。この高温時には、ディスクは恐らく7%程度膨張する。この熱膨張を考慮に入れる必要がある。
【0062】
リフト・サドルのディスク係合部分の大きさは、関連するディスクの大きさにより変えることができることを理解されたい。さらに、リフト・サドルは、サドルのディスク係合部分126を形成する際に、精度をより高いものにするばかりでなく、リフト・サドルがディスク処理中の高温環境で動作できるようにするために、耐高温材料の1つのブロックから機械加工することができる。ハード・メモリ・ディスクの処理中、ディスクは、350℃にも達することがある高温に曝される。高温環境の一例としては、一対のディスクがカセットから取り出され、多数のスパッタリング・ステップを経て、最後にカセットに戻るスパッタリング処理がある。2つのチャネル128の内壁部132および外壁部134のようなディスク接触面を機械加工することにより、リフト・サドルは、高温または低温のディスクを取り扱えるようになる。これらの極端な温度変化に耐えることができる使用可能な金属としては、304および316ステンレス鋼(全硬度)等がある。別の方法としては、使用環境により、ディスク・サドルをプラスチックから製造することもできる。最高350℃のような高温環境においては、リフト・サドルをポリエステルエステルケトン(PEEK)から製造することができる。この例としては、Ultem(登録商標)またはVespel(登録商標)という商品名で販売されているものがある。40℃以下のような低温環境においても、リフト・サドルをPEEKから製造することができる。PEEKは、良好な剛性を提供、摩耗されない。しかし、PEEKは、高性能のプラスチックであるが、比較的高価である。低温環境で使用することができる他の高性能プラスチックとしては、ポリブチレンテレフタレート(PBT)またはポリエチレンテレフタレート(PET)等がある。PETは、最高の射出成形特性を提供し、これら3つのプラスチックの中で最も安価である。PETはまた、摩耗特性は最も悪い。摩耗は、ディスクを製造する場合の重要な要因である。
【0063】
図58〜図60は、移送ツールまたはリフト部材150の第2の実施形態である。第1の実施形態の移送ツールとは異なり、このリフト部材は、長い周縁部によってではなく、3つの別々の位置で各ディスクと接触する。それ故、リフト部材150とディスクとの間の物理的接触の広さは、リフト・サドル120と比較するとかなり狭くなる。その結果、リフト部材150は、スパッタリングまたは各ディスクの表面に材料を塗布する他のプロセスにより適したものになる。このようなプロセスは、ディスクのR側に対してより便利なものになる。
【0064】
第2のリフト部材は、本体152と3つの一体型ディスク係合部材またはブレード154を含む。好ましい実施形態の場合には、ブレードは、リフト部材150に取り外すことができないように固定されていて、調整することはできない。しかし、他の実施形態の場合には、ブレードは、ネジ156または本体に対してブレードの位置を調整できるような他の手段により、リフト部材に調整可能に取り付けられている。ブレードは、この目的のために3つの開口部158,160,162を含むことができる。中央の開口部160は、ブレードの位置を微調整できるように拡大することができる。そうすることにより、ディスクを最適に固定するために、3つのブレードを相互に正しく整合することができる。外側の開口部158,162は、異なる直径のディスクを収容するために、その相対的位置が予め決まっているリフト本体(図示せず)内の一連の孔部の中の任意の1つに固定することができる。このように動かすことができるので、摩耗したり、他の不具合が起こった場合、ブレードを取り替えることができる。
【0065】
図59に示すように、ブレード154は、ディスクを係合し、保持し、一対のディスクの所望のギャップ・マージ配列を維持するために、通常、W字形をしているディスク係合縁部164を有する。図60に示すように、ブレードの縁部は、ディスクの周辺部または外縁部に沿って各ディスクを収容することができるように、歯166,168,170を備えるように設計されている。理解して頂けると思うが、ブレードのプロファイルは、ディスク間に異なる空間を維持するため、すなわち異なる厚さのディスクを収容するためというような種々の目的に合わせて変更することができる。また、ブレード縁部のプロファイルは、他の装置により一対のディスクに与えられた間隔に一致するか、または維持するように設計することができる。例えば、スパッタリング処理の場合、一対のディスクを、他の処理のためにカセットからリフト部材150、または移送装置に移送することができ、また取扱装置からカセットへのこの一連の経路を逆に移動させることができる。このような場合、好適には、装置の種々の部材間での移送を容易にするために、ディスク間の間隔を一定に維持することが好ましい。その結果、ディスク間の間隔またはディスクの向きを変更することなくディスクを移送することができる。
【0066】
主としてスパッタリングのためのある実施形態の場合には、角度Aは、図59に示すように、約100〜110度の間である。このような広い角度にしたのは、各ディスクのR側上でのスパッタリング処理が妨害されないように、ブレード縁部154とディスクのデータ・ゾーンとの間の接触を意図的に避けるためである。図58について説明すると、外側のブレード172は、中央のブレード174により形成される、ディスクの垂直な中心線に対して角度Bで配置されている。この実施形態の場合には、角度Bは55度である。リフト部材およびブレードは、高温環境に耐えることができるように、304または316ステンレス鋼(全硬度)のような耐高温材料から製造することができる。約1.27mm(0.050インチ)の厚さのディスクを取り扱う場合には、好適には、ブレードの幅は6.35mm(0.250インチ)、ブレードの厚さは0.38インチ(0.015インチ)であることが好ましい。
【0067】
図63〜図66は、リフト・サドルの第3の実施形態を示す。ディスクD間のギャップは、第1および第2の実施形態のように均等ではない。むしろ、2枚のディスクDが相対的にある角度を有する場合には、その間隔は対向する周縁部の一方の周縁部から次第に狭くなる。何故なら、ディスクの上部周縁部が接触しており、底部の周縁部は離れているからである。図62はこの向きの一例である。この第3の実施形態は、他のサイズ、形、直径および/または厚さのディスクと一緒に使用することができる。例を挙げて説明すると、本明細書は、あるサイズのディスクまたは基板ディスク、すなわち、直径25ミリメートルの中央開口部10を有する、1.27mm(0.05インチ)の厚さの95ミリメートルの直径のディスクについてのものである。平行なこのサイズの一対のギャップ・マージ・ディスク(図61)は、好適には、約0.64mm(0.025インチ)のギャップW1を有することが好ましい。ディスクの頂部縁部が接触している場合のように(図62)、この一対のディスクが相対的にある角度を有する場合には、底部外周縁部における好適な間隔すなわちギャップY3は約1.90mm(0.075インチ)であり、ディスクの中央開口部180の上縁部における間隔Y1は約0.64mm(0.025インチ)である。この後者のギャップ・マージ配列の場合には、好適には、各ディスクは、約0.6度の角度θで傾いていて、双方のディスクの間に約1.2度の角度2θを形成することが好ましい。いずれのギャップ・マージ配列も、一方または双方のディスクの落下を心配しないで、ディスク対を取り扱い、搬送できるように十分安定している。しかし、各ディスクの頂部内縁部が接触しているギャップ・マージ配列(図62)の場合には、さらに安定性が向上する。何故なら、各ディスクに対して、追加の接触点を供給するからである。さらに、同時片面ディスク製造の一理論は、対のディスクの一方が取扱機構から落下した場合、その対の双方のディスクが落下することが好ましいことを示唆している。ディスクをある角度傾けた場合には、第1のディスクが外れたり、落下すると、第2のディスクが不安定になる。
【0068】
図63〜図66について説明すると、ディスク取扱または搬送装置は、一対のディスクをギャップ・マージ配列に維持する。そのギャップ・マージ配列では、ディスクは互いに向かって若干角度をなして、ディスクの上内縁部が接触するようになっている。リフト本体182は、3カ所で、ディスクの外側の下部周縁部と接触する。3枚のディスク・ブレード184,186,188は、リフト本体と接続しており、各ディスクの周縁部を係合させる。この実施形態の場合には、図64に示す外側の2つのディスク・ブレード184,188は、図65に示す中央のディスク・ブレード186とは異なる形状をしている。これらのブレードは、図62に示す向きおよび間隔を維持するように設計されている。それ故、理解して頂けると思うが、これら2つの位置におけるディスクの間隔は異なるので、外側のブレード184,188のディスク接触縁部の形状は、中央のブレード186の形とは異なるものでなければならない。また、中央のブレード186は、外側のブレード184および188に対して、図64に示すW字形のディスク接触縁部を有することができることも理解されたい。
【0069】
図64について説明すると、外側のブレード184,188は、W字形のディスク接触縁部を有する。これらのブレードは、好適には、ディスクの垂直な中心線から55度の角度を有することが好ましい(図63のα)。3つの歯190,192,194は、2枚のディスクの外周縁部を収容する隣接スロット196,198を形成する。距離GCC2は、2枚のディスクの中心線間の距離を表す(ギャップの中心間距離:GCC)。この距離は、この点での2つのスロット196,198の中心線間の距離の測定基準である。厚さが1.27mm(0.05インチ)で、0.6度傾斜している直径95ミリのディスクの場合には、距離GCC2は、2.79mm(0.110インチ)である。この同じ位置でL側間の測定距離、図62のY2は1.52mm(0.060インチ)である。違いは、2枚のディスクの厚さの半分(または1枚のディスクの厚さ)である。
【0070】
図65について説明すると、この図は中央のブレード186の一実施形態である。ディスク接触縁部は、中央に1つの歯200を含む。この歯は、2枚のディスクを分離し、相互間にある角度の傾斜を形成する働きをする。外側のブレード上の中央の歯192も同じ働きをする。外側のブレード上の外側の歯190,194は、ディスクを拘束し、ディスクが意図する角度より大きく傾斜するのを防止する。ショルダー202,204も、ディスクをある程度支持する。中央のブレードは、2枚のディスクの底部周縁部のところに位置しているが、この場所での分離が最も大きい。図62に示すように、この点での2枚のディスクのL側間の距離Y3は、0.75インチである。比較すると、2枚のディスクのセンターライン間の距離GCC3は、厚さが1.27mm(0.05インチ)の場合には、3.18mm(0.125インチ)である。図66に示すように、一対のディスクを係合させるためには、マンドレルを使用することもできる。移送アーム・ボタンと呼ぶ場合もある、マンドレル206は、以下にさらに詳細に説明するように、ディスクを第1の位置から第2の位置への搬送を容易にする。マンドレルは、ディスクの中央のところの開口部180が形成するディスクの上部内径縁部と係合するための、先端部のところに2本の溝210,212を含むアーム208を備える。中央の歯214は、ディスクを分離状態に維持し、外側の歯216は、外側のディスクがアーム208から外れるのを防止する。これらの溝の向きは、同様に、傾斜しているディスクを係合できる状態に維持しながら、図62に示すギャップの向きを維持する。図62のところで既に説明したように、この点での各ディスクのL側間の距離Y1は、0.64mm(0.025インチ)である。ディスクのセンターライン間または2本の溝の頂点間で計った距離GCC1は、1.90mm(0.075インチ)である。
【0071】
図67は、マンドレルまたは移送アーム・ボタン206を備える可動搬送アーム218が、その先端部に配置されている移送システムを示す。移送システムは、通常、少なくとも2つのタスクを行う。あるシナリオの場合には、移送システムは、第1の位置のところでカセットから一対のディスクを取り出し、このディスク対を第2の位置に移送し、そこでそのディスク対は、リフト本体182(極細線で示す)に移送される。第2のシナリオの場合には、第1のリフト部材は、カセットから一対のディスクを取り出し、移送システムは、このディスク対を、第1のリフト本体から第2の位置の第2のリフト本体(極細線で示す)に移動する。各シナリオの場合、マンドレル206は、図66に示すように、その中央開口部のところでディスクを係合する。次に、移送システムは、上記一対のディスクを第2の位置に移動し、そこでディスクはリフト部材に移送される。これらのタイプの移送が行われる一例としては、複数の処理ステーション間で複数対のディスクを移動しなければならないスパッタリング処理がある。例えば、Intevac社のNDP250Bスパッタ・システムには、184個のステーションが存在する。各対のディスクは、ディスク・カセットから取り出され、184個の各ステーション間を順次移動するリフト本体182に移送される。処理が終了すると、一対のディスクは、リフト本体からカセットに戻される。
【0072】
各ディスクの頂周縁部が接触している、図62のギャップ・マージ配列は、傾斜装着機構の助けを借りて行われる。傾斜装着機構は、中央開口部のディスクと係合するマンドレルであってもよいし、ディスクの下部周縁部に沿った3つの点でディスクと係合するリフト部材のブレードであってもよい。溝またはチャネルは、ディスクをピックアップした場合に、ディスクが垂直線から下記式の角度θだけ傾斜するように設計される。
【0073】
【数1】
式中、Gは、一対のギャップ・マージ・ディスク内の各ディスクのL側間で測定したギャップ距離であり(機械の許容誤差のような製造上のニーズに適合するように、ディスク・メーカーにより選択される)(Gは、図5のW1であり、図6のY1である)、
X1は、ディスクの外縁部から内縁部までの距離であり、
対をなす2枚のディスク間の傾斜角度は2θである。
【0074】
図62〜図66は、これらの寸法を示す。所望のまたは選択されたギャップ距離Gが0.64mm(0.025インチ)であり、ディスクの厚さが1.27mm(0.050インチ)である、直径95ミリメートルのディスクの場合には、θは約0.6度であり、2θは約1.2度である。
【0075】
ディスクの底部周縁部または縁部におけるギャップがより広いことにより、2枚のディスクをリフト部材182の3枚のブレード上に移送できるという利点が生じる。底部のギャップがより広くなると、ブレードの一方の溝196内への1枚のディスクの設置が容易になり、他方の溝198内への他のディスクの設置も容易になる。より広く広げる配向技術により、リフト部材182とマンドレル206間の移送の際の誤差の許容度に余裕ができる。
【0076】
マンドレル206により、2枚のディスクをリフト部材182の3枚のブレード、上に設置した場合、ディスクの垂直線にそって位置する中央または下の高さのブレード186は、外側のブレード184,188よりも広いギャップ中心間距離を有さなければならない。最善の位置決め安定性は、ディスクの頂部周縁部から問題のブレードの位置までの垂直距離に比例するギャップ中心間距離を有するブレード設計を採用することにより達成される。下式が適用される。
【0077】
X1:X2:X3=Y1:Y2:Y3
式中、X1は、ディスクの外径(OD)から内径(ID)までの距離であり、X2は、ディスク頂縁部から外側のブレード184または186のディスク接触点までの距離であり、
X3は、ディスクの外径であり、
Y1は、2枚のディスク間の所定のギャップであり、
Y2は、外側のブレード184,188のディスク接触点でのギャップであり、
Y3は、中央ブレード186のディスク接触点におけるディスク・ギャップであり、
GCC(ギャップ中心間)距離=Y+tであり、tはディスクの厚さである。
【0078】
中央ブレード186に対するギャップの中心間設計が広くなると、2枚のディスクを頂部のところで継続的に接触させるのが容易になる。ディスクとブレード間の接触点が3つしかない平行ギャップ・マージ(図61)搬送と比較すると、4点接触(図62)はより安定する。
【0079】
本明細書に記載する例および説明は、ギャップ・マージ・ディスク間の所定の空間が0.64mm(0.025インチ)であり、ディスクの厚さが1.27mm(0.050インチ)であり、外径(OD)が95ミリメートル、内径(ID)が25ミリメートルのある実施形態についてのものである。頂部において2枚のディスクを接触させた状態で、2枚のギャップ・マージ・ディスクを同時に移動させる概念は、より広いかまたはより狭いギャップ(例えば、0.010〜0.10インチ)、および他のディスク・フォーム要因を含む他のギャップマージ搬送にも適用することができる。例えば、同じサイズのディスクを使用した場合には、所定のギャップ・マージ空間Y1が1.27mm(0.050インチ)の場合の傾斜角度θは、約1度に変化し、上部または外側のブレード184,188は、約0.170インチのギャップ中心間距離GCC2を持ち、下のブレードまたは中央のブレード186は、約0.20インチのギャップ中心間距離GCC3を有する。
【0080】
図68〜図72は、この第3の実施形態の別の実施形態を示す。リフト部材は、3つのディスク係合ブレード224,226,228を含む本体222を備える。図69に示す外側のブレード224,228は、ディスクの垂直なセンターラインから55度の角度で、一対のディスクの外周縁部と接触する。中央の歯230は、主として2枚のディスクを強制的に分離する働きをする。外側の歯232,234は、ディスクがブレードから落下しないようにする。外側のブレード224,228は、図63および図64の外側のブレード184,188と同一のものである。中央ブレード226は、第1の実施形態の中央ブレード186とは異なる。ディスク係合縁部は、ディスクを所定の間隔に維持する中央ウェッジ240により分離している2本の溝236,238を備える。外側の縁部または歯242,244は、溝内にディスクを維持する。各溝またはチャネルの平坦な底部246,248は、ディスクの外縁部を係合できるような大きさのものであり、そのため、ディスクの厚さと同じか、または若干広くなっている。図63〜図66の実施形態において既に説明したように、歯230,240の傾斜面は、ディスクを所望の傾斜または角度で各溝内に整列させるのを補助する。
【0081】
ブレードを本体に固定し、本体に対して各ブレードの位置を調整することができるように、3つの開口部250,252,254が設けられている。このように調整することができるので、ディスクを正しく堅固に保持するために、各ブレードを相互に正しく位置決めすることができる。さらに、このように調整することができるので、破損したブレードを交換することもできるし、ディスクを他の角度に配置することもできる。図63〜図66には図示していないが、ブレード184,186,188は、交換できるようにまた位置を調整することができるように類似の機能を有する。別の方法としては、ブレードを取り外すことができないようにリフト本体222に取り付け、交換できないようにすることもできる。
【0082】
双方の実施形態のブレードおよびリフト本体は、全ディスク製造プロセス内の任意のプロセス中で使用される適当な材料から製造することができる。例えば、スパッタリングのような高温環境で使用する場合には、ブレードおよびリフト本体を、エッチング・プロセスにより、304または316ステンレス鋼(全硬化)から製造することができる。別の方法としては、ブレードを取り外すことができないようにリフト本体182に取り付け、交換できないようにすることもできる。
【0083】
C.カセットによるギャップ・マージ配列でのディスクの取扱い、搬送およびマ ージ
製造プロセス中のいくつかの時点で、対をなすディスクをギャップ・マージ配列にすることが望ましい。例えば、基板ディスクの2つのカセットをギャップ・マージ配列の対をなすディスクの1つのカセットへマージすることに関して既に説明したように、テクスチャ加工および洗浄プロセスに関連して、対をなすディスクは、ギャップ・マージ配列で貯蔵され、搬送される。これらの各シナリオの場合、カセットは、ディスク対をギャップ・マージ配列にマージし、必要なギャップ・マージ配列を維持し、ギャップ・マージ配列の複数のディスク対を搬送することができる。
【0084】
図73は、ギャップ・マージ・カセット300の一実施形態を示す。カセットは、開放頂部302と開放底部304とを備える。カセットは、端部壁の頂縁部310から底縁部312に向かって延びるU字形の開口部308を含む、2つの端部壁306を有する。側壁部314は、上部316、底部318、および基部320からなる。上部316は、ほぼ垂直で、下部318は、上側壁部から基部320に向かって内側に傾斜している。下部318は、図75および図76に示すように直線状であってもよいし、またはハード・ディスク(図示せず)のプロファイルとほぼ一致するように湾曲しておりもよい。
【0085】
ディスク製造プロセスを含む種々の処理機械に対するカセットの位置合わせ(indexing)および移動ができるようにするために、上部側壁部316に沿って、一連の垂直な位置合わせスロットまたは開口部322が設けられている(図75、図79、図80参照)。例えば、カセットは、特定のステーションに置いて、一度に一組ずつ一対のディスクを取り出し、処理することができる。ディスクが戻ると、位置合わせスロットによりカセットを再配置することができる。同様に、中央開口部に沿ってディスクを係合するためのマンドレル、またはディスクの外縁部を係合するために使用する他のタイプの装置のような処理装置とカセットを整合させるために、位置合わせスロットを使用することができる。好ましい実施形態の場合には、25組の一対のディスクの位置に対応する各側壁の上部に沿って25の位置合わせスロットが等間隔で配置されている。位置合わせは、機械的または光学的フィードバックにより行うことができる。
【0086】
さらに、上側壁部と下側壁部との接合部において、側壁部に沿って複数の列のスロット324が配置されている。これらのスロットにより種々の処理の際に使用される液体は、カセットから排出され、退出することができる。例えば、データ・ゾーン・テクスチャ加工のようないくつかの処理の場合には、全カセットが水中に浸漬される。スロット324により、カセットが次の作業ステーションに移動する前に、カセットに対する水の進入・退出を可能にする。
【0087】
図74、図78、図79、図82および図83について説明すると、側壁部314の上部および下部316,318の内面326は、ディスクを一対およびギャップ・マージ配列にするための少なくとも一列の溝328を備える。溝は、側壁内にチャネル凹部を形成すること、または側壁からリブ330を突出させることに、あるいはおそらくそれらの双方を行うことにより形成することができる。一対のギャップ・マージ・ディスク用に設計された第1の実施形態の場合には、リブ330は、それぞれ、大きい隆起リブ332および小さい隆起リブ334の間に交互に位置する。大リブ332は、ディスク対の間に配置されて、そのディスク対を分離している。大リブ332は、図83に最も明らかに示すように、鈍角をなして接合している2つの面338および面340により形成されている側壁部336を有する。複数の側壁部336が結合してリッジ342を形成する。1つの小リブ334は、連続している大リブ332間に配置されている。大リブと同様に、小リブも、鈍角で接合している2つの面346および348により形成されている側壁344を有する。面346は係合して隆起リッジ350を形成する。小リブは、一対のディスクからなる2枚のディスクを分離状態に維持する。一対のギャップ・マージ・ディスク間の空間は、0.075〜0.64mm(0.025インチ)の範囲内にあるが、より好適には、0.89mm(0.035インチ)であることが好ましい。さらに、図79に示すように、大リブ332は、小リブ334よりも、開放頂部302のより近いところまで延びる。図82および図83に示すように、各チャネルの底面352は、ほぼ平坦である。しかし、チャネルは、平面ではなく、底部に頂点を有するV字形のものであってもよいことを理解されたい。しかし、その場合には、V字形のチャネルの幅は、ディスクの幅を収容できるだけ十分広いものでなければならない。
【0088】
ディスクのカセット300内への円滑な移送を容易にし、ディスクをギャップ・マージ配列に配置することが望ましい。このような動作を達成する1つの方法は、側壁部314およびリブ332,334の形状内に種々のテーパ部分を形成するという方法である。図77および図78に示すように、側壁部314の対向内面326は、大リブ332が開始する点まで、開放頂部から内側に向かって次第にテーパ状になっている。そのため、ディスクとリブ332,334の間に何らかの相互作用が起こる前に、ディスクの一部はカセット内に下降することができる。
【0089】
次に、ディスクがカセット内にさらに下降すると、リブ332,334内に形成されている2つの異なるテーパ部分により、容易に円滑にギャップ・マージ配列になる。図80は、第1のテーパ部分を最も明瞭に示す。この図においては、それぞれ、各リブ332,334の上縁部または前縁部が、符号354,356の点に向かってテーパ状になっている。それ故、大リブの前縁部354は、まず、ディスクが小リブ334と相互に作用する前に、隣接する大リブ間に2枚のディスクを配置することにより、ディスクを対の状態に分離する。同時に、各対のディスク間のギャップが狭くなる。図81および図82に最も明らかに示すように、大リブ332の上壁面338および下壁面340が形成するテーパ部分により、ディスク間のギャップをさらに容易に狭くすることができる。ある実施形態の場合には、図83に示すように、上壁面は約52度の角度A1を形成し、これにより広い開口部ができ、ディスクの移動が容易になる。図83に示すように、下壁面340は、約20度の角度A2を形成し、それにより、ディスクを容易に収容できるようになるが、ディスクの動きも制限する働きもする。同じ実施形態の場合、同じ対の2枚のディスク間のギャップまたは距離X1、または小リブ334の幅は0.89mm(0.035インチ)である。異なる対の2枚の隣接するディスクのR側間の距離X2、または大リブ332の厚さは、2.92mm(0.115インチ)である。ギャップの中心間距離X3、または2枚の隣接する小リブのリッジ間の距離は、6.35mm(0.25インチ)である。使用するディスクの厚さに基づいて、縁部間の分離(ギャップ分離)距離は、約0.51〜1.90mm(0.02〜0.075インチ)の範囲内で変化することができる。よって、ディスクをスムーズにカセット300内に移動することができ、カセットにより対をなすギャップ・マージ・ディスクとして維持することができる。
【0090】
カセットは、また、カセットの一方の端部に位置する管状凹部358を含むこともできる。この凹部は、自動装置によりカセットおよびその中身を追跡することができる無線周波識別(RFID)タグを確実に受信するように設計される(図77、図84)。各RFIDタグは、すべての他のカセットとは異なるそれ自身の一意の識別番号を含む。このようにして、全製造プロセスを通して、さらには消費者のところまで、ディスクのバッチを追跡することができる。RFIDタグは、さらに、各処理ステーションに関連する送信機により、チップに書き込むことができる各ステップの終了の確認を記憶することができる読取/書込メモリを含むこともできる。後で欠陥が検出された場合には、同じ時間に処理された他のバッチまで追跡することができる。
【0091】
カセットは、全製造プロセス中でカセットの特定の用途に基づいて選択した使用目的に適しているプラスチックから射出成形することができる。1つの適している技術が射出成形である。合格レベルの強度および耐久特性を有するので、ポリブチレンテレフタレート(PBT)のような高性能プラスチックを使用することができる。ポリエチレンテレフタレート(PET)は、優れた射出成形技術を有するが、優れた摩耗特性は有さない。別の方法としては、カセットを、温度が350℃に達する場合があるスパッタリングのような高温環境で使用する場合には、ポリエステルエステルケトン(PEEK)を使用することができる。いくつかのPEEKが、Ultem(商標)およびVespel(商標)の商品名で販売されている。
【0092】
図85〜図89に示すギャップ・マージ・カセットの第2の実施形態は、スパッタリング・プロセスで使用するように設計される。この実施形態は、図73〜図84に示す実施形態より高さが低く、好適には、スパッタリング・プロセスの高温によるディスクの高温に耐える金属から製造することが好ましい。カセットは、ダイカスト成形することもできるし、打ち抜き成形することもできるし、金属の1つのブロックから機械加工することもできる。金属の1つのブロックから製造した場合には、複数の部材を一緒に組み立てる必要がないので、カセットによるスパッタリング・プロセス中に、汚染物が混入する機会が少なくなる。接合部および取付開口部は汚染の原因になる。汚染はディスクの1つのバッチをだめにしてしまう場合がある。摩耗に対する耐性を改善するために、カセットをメッキすることもできる。適当なメッキ材料としては、ニッケルがある。摩耗は汚染のもう1つの原因である。適当な金属としては、高温環境でも高温のディスクを保持した場合でも統合性を維持することができる304または316ステンレス鋼またはアルミニウム等がある。スパッタリング・チャンバ内の温度は、350℃に達する場合があるが、カセット内のディスク温度は、通常、270℃を超えない。
【0093】
カセット370は、2つの側壁部372、2つの端部壁374、1つの開放頂部376、および1つの開放底部378を含む。端部壁はディスクの中央開口部にアクセスできるように、U字形または半円形の開口部380を含む。側壁部は、ディスクの湾曲に対応するように、符号382において湾曲しており、側壁部の内面384は、大リブ386および小リブ388の交互のパターンと一緒に構成されている。リブが、一組の並置チャネル390を形成している。図19に最も明らかに示すように、小リブ388は、対のディスクと大リブ386を分離して、各対の2枚のディスク間にギャップを維持する。リブの大きさおよびギャップの幅は、ディスクの大きさおよび必要な空間により変えることができる。1.27mm(0.05インチ)の厚さのディスクの場合には、同じ一対のディスクのディスク間のギャップは、0.635〜1.78mm(0.025〜0.07インチ)の範囲内にすることができる。好適には、ギャップは約0.89mm(0.035インチ)であることが好ましい。隣接一対間のギャップ空間も、2.03〜3.3mm(0.0850.130インチ)の範囲内にすることができる。好適な空間の幅は2.92mm(0.115インチ)である。理想的には、各対のディスクが、ギャップ・マージ・一対のディスクのR側間で測定した空間の幅が3.4mm(0.135インチ)の場合、6.35mm(0.25インチ)以下の空間を占有することが好ましい。
【0094】
図85および図87について説明すると、正確に整合している一連のマークまたは孔部394が、処理機械に対してカセットをしっかり位置決めすることができるように、図のカセットの側壁372の頂縁部396に沿って機械加工される。理想的には、1つの整合マーク394は、各対のギャップ・マージ・ディスクに隣接して配置されることが好ましい。図87の場合には、マークは、ディスクの各対を構成している2枚のディスク間のギャップに隣接して配置されている。これらの整合マークに基づいて、カセットを位置決めするために、周知の光学的および機械的システムが使用される。これらのシステムは、また、ディスクの全バッチが処理されるまで、一対のディスクが連続して取り出され戻される場合に、処理装置に対するカセットの位置合わせを行うためにも使用することができる。整合孔部は、処理装置および他の機械に対して、カセットを双方向で整合できるように機械加工される。
【0095】
図90〜図100は、ギャップ・マージ配列の、複数対のディスクを保持するための第3のカセット400を示す。カセットは3つのモジュラピースから形成されており、このモジュラピースは全部で8つある。モジュラ構成になっているので、摩耗したピースを交換することもできるし、異なる形状のピースと交換することもできる。それ故、当業者であれば理解することができると思うが、ギャップ・マージまたはディスク処理中に必要な他の状態のような異なる状態にディスクを配置するためにカセットを再配置することができる。さらに、異なる数の対のディスクを運ぶために、カセットの長さを変更することができる。好ましい実施形態の場合には、このカセットはプラスチックから作られるので、カセットを作るために使用されるプラスチックの特性によりその使用が制限される。
【0096】
端部壁402は、通常、ディスクにアクセスできるようにU字形をしており、他の部材を取り付けるための6つの開口部404を含む。U字形の開口部406によりディスクにアクセスすることができる。図95、図96に示す一組の基部壁部材408は、基部壁部材および端部壁内の固定用の孔部410を通して端部壁に取り付けられる。基部壁部を端部壁に取り付けるためには、ネジまたはその他ファスナーが使用される。さらに、4つの側壁部材412が、ディスク・支持面を形成するために各端部壁間に取り付けられる。図98〜図100の4つの側壁部材はすべて同一のものである。図92、図93は1つの側壁部材を示す。
【0097】
図92および図98〜図100の側壁部の内面414は、大きな歯416と小さな歯418とが交互になった一列の歯を備える。好ましい実施形態の場合には、図93に示すように、各側壁部は横断面に対して直交している。
【0098】
図94について説明すると、この図は、1つのギャップ・マージ・ディスク・支持溝420のプロファイルの拡大図である。一組の大きな歯422が、間隔を置いた小さな歯424により分離されている。大きな歯の側壁部は、2つの面、基部426および上部428を有する。隣接する大きな歯の側壁部の上部が形成する角度は60度である。側壁部の基部は90度の角度を形成する。基部の角度は、ディスクの外周縁部の面取りを収容するように設計される。これらの溝を精密に形成することにより、片面処理のために必要な正確な取扱いにとって必要な、一定で正確なディスクの整合を維持することができる。歯またはリブの形状は、ディスク間の異なる整合、状態または間隔に対応できるように修正することができることを理解されたい。それ故、他のディスク状態に対処できるディスク・支持面を有する側壁部412も使用することができる。
【0099】
マージ・ネストを使用すれば、ディスクのマージをさらに容易に行うことができる。マージ・ネストは、ディスク・カセットと一緒に動作し、一対のディスクをギャップ・マージ配列のような所望の状態にマージするのを容易にする。マージ・ネストについては、以下にさらに詳細に説明する。
【0100】
D.2枚の片面ハード・ディスクの同時テクスチャ加工
図101A、図101Bについて説明すると、カセット450は、複数の対のギャップ・マージ・ディスクDを保持する。テクスチャ加工プロセスの開始時のディスクにとっては、ギャップ・マージ配列は好ましいものである。リフト・サドル452の一実施形態が、カセットから一対のディスクを取り出したり、カセットへ戻すために使用される。リフト・サドル452は、隆起中央リッジまたはリブ458により分離されている、2本のチャネルまたは溝456を含む弓形のディスク係合部分454を備える(図102〜図105)。ディスク係合部分454の外壁部460は、ディスクの外縁部を支持する。サドル452は、プッシュ・ロッド464を収容し固定するために、その本体の中央部に位置する2つの凹部または孔部462を備える。プッシュ・ロッド464は、図101A、図101Bに示すように、カセット450の下方の第1の位置と、カセットを通ってそのカセットの上方に延びる第2の位置との間でリフト・サドル452を移動させる。その結果、リフト・サドル452は、カセットから一対のディスクを取り出し、その同じカセットまたは異なるカセットに戻すことができる。
【0101】
プッシュ・ロッド464は、リフト・サドル452が第1の対のギャップ・マージ・ディスクを係合して、その対をカセットの上方位置に移動させる位置にリフト・サドル452を移動させる(図101A、図101B)。図101Bに示す上昇位置で、一対のディスクは、以下に説明する他の処理装置と係合する。主としてデータ・ゾーン・テクスチャ加工の際に使用され、1.27mm(0.050インチ)の厚さの直径95ミリメートルのディスクと一緒に使用される図の実施形態の場合には、リフト・サドルの各チャネルの平坦部466は、約1.17mm(0.046インチ)の幅(図105のW1)を有する。チャネル間の中心間距離は、1.90mm(0.075インチ)(図105のW2)である。それ故、中央リッジ16の幅は0.64mm(0.025インチ)であり、これはまた一対のディスクの各ディスクのL側間のギャップ距離でもある。各チャネル456に対する側壁部460の角度は、約40度であり、中央リッジまたはリブ458の壁部が形成する角度は、約40度である。ディスクが、リブまたは外壁部の角度と一致するか、またはほぼ一致する面取りされた外縁部を有する場合には、平坦部466は、ディスクの厚さより薄い幅を有する。リフト・サドルのディスク係合部分の大きさは、異なるサイズ、直径および厚さに対応できるように変更することができる。
【0102】
2つのR側(作用面)を同時に処理するために、ディスク対の非機能面または非作用面(L側)がマージされる。テクスチャ加工のために、好適には、ディスク対は、同心接触マージ配列にすることが好ましい。好適には、2枚のディスクを同時にテクスチャ加工する場合には、2枚の接触マージ・ディスク間に相対的な移動すなわち滑りを生じないことが好ましい。2枚のディスクが一致して移動する能力、すなわち、相対的な滑りを生じない能力を向上するために、各ディスクの非作用面(L側)間に流体層が均等に配置されている。流体層は、2枚のディスクを一体に維持するための結合剤としての働きをする。流体層は、ディスクを脱イオン水のプール内に浸漬することにより形成することができる。リフト・サドルが、カセットから2枚のディスクを取り出した場合、水は流出し、ディスクの表面上に所望の水の層またはフィルム層が残る。好適には、この層の厚さは、0.1〜10ミクロンであることが好ましい。製造プロセスのこの時点においては、ディスクは研磨した基板ディスクであるので、表面の相対的な平面度により、2枚のディスク間の静止摩擦は増大する。
【0103】
図106〜図109について説明すると、一組のギャップ・マージ・ディスクが・リフト・サドル452によりカセット450の上に載せられると、一組のディスクは複数のローラまたはグリップ・フィンガー418により係合する。ローラ418は、マージ・アーム470上に自由に回転できるように装着される。マージ・アーム470は、自由に回転することができるハウジング472上に、横方向に運動できるように装着される。図107および図108に示すように、ローラ468は、ディスク間のギャップを除去して、同心接触マージ配列を形成、すなわち、ディスクをマージするような形状を有する。より詳細に説明すると、ローラ内に形成されているチャネル474は、リフト・サドル452のチャネル456の平坦部466の幅(1枚のディスクの厚さのほぼ2倍の厚さ)とほぼ同じ幅W3を有する平坦基部476を備える。斜行した内壁部478は、ディスクの外縁部における45度の面取り部に対応するために、約94度の好適な角度で配向されており、その外縁部に沿ってその対のディスクを係合するように機能し、一方、2枚のディスクは、ギャップ・マージ配列でリフト・サドル452により同時に支持される。ローラの角度は、ディスクの周縁における面取りの角度を相補するように変更できることを理解されたい。マージ・アーム470が側方内側に向かって移動すると、リフト・サドル452は後退する。マージ・アーム470のこの側方内側への運動により、ローラ468が側方内側に向かって移動し、ディスクを係合する。その結果、一対のディスク間の空間が除去される。柔軟なまたは可塑性のカップ480が、ハウジング472上に装着され、図106Bに示すように、外側への力Fを加え、それにより、ディスク間のギャップの除去が容易になり、ディスク間の脱イオン水の一部を絞り出すのを援助する。カップが加える力は、通常、4.5Kg(10ポンド)程度であり、さらにディスク間の静止摩擦を増大する。可塑性のカップは、データ・ゾーン・テクスチャ加工にも、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工にも使用することができる。ディスクは、リフト・サドル452が、カセット450のその浸漬された位置から一対のディスクを取り出した場合、一対のディスク間の脱イオン水が流出する際の毛細管現象により一体となる、すなわち、マージする。図には4つのローラが示してあるが、一対のディスクをしっかりと保持し、マージし、リフト・サドルが後退することができるようにするためには、3つのローラで十分である。
【0104】
ローラ468が一対のディスクをしっかりと掴み、リフト・サドル452が後退すると、ハウジングは、(図109においては、反時計方向に)90度回転する。この場合、ディスクは、スピンドルアセンブリ482により係合される。図110A、図110B、図111A、図111B、図112Aおよび図112Bに示すスピンドルアセンブリ482は、主として、データ・ゾーン・テクスチャ加工の際に使用されるが、任意の適当なスピンドルアセンブリを使用することもでき、このスピンドルアセンブリは、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工の際にも使用することができる。スピンドルアセンブリ482は、スピンドル・シャフト486の端部に配置された伸長可能なコレット488を含む。コレット484は、各ディスクの中央開口部492により形成されている内縁部490を係合するために、交互に偏倚した一連の歯または一組のジョー488を含む。それ故、1つ置きの歯が1枚のディスクと係合し、残りの歯は他のディスクと係合する。スピンドルアセンブリ482は、さらに、シャフト494の先端部上に配置されたカム部材496を備える、長手方向に延び得るカム・シャフト494を含む。動作中、図111Aに示すように、カム・シャフト494を延ばした状態では、コレット484の直径はディスクの中央開口部492の直径より小さい。カム・シャフト494が収縮すると、カム部材496は、コレット484を延ばすために、コレット484の内側と相互に作用し、歯488を、双方のディスクの中央開口部492の内縁部490と係合させる。別の方法について説明すると、図110A、図110Bおよび図111Aに示すように、歯448の中のいくつかは、双方のディスクの中央開口部492を通して延びることができ、外側のディスクの外表面498と係合して、一対のディスクの固定がさらに容易になり、ディスクの滑りが防止される。スピンドル・シャフト486がディスクに固定されると、グリップ・フィンガーまたはローラ468が解放され、一対のディスクがスピンドル・シャフト486により同心接触マージ配列に完全に支持される。好ましい実施形態の場合には、柔軟なカップ480は、また、スピンドルアセンブリ482に対するカウンター・バランスとしても使用される。カップ480は、スピンドルアセンブリ482に対向するハウジング472上に配置される。カップ480は、スピンドルアセンブリ482がディスクの中央開口部492を通って延びることができるように中空になっている。カップ480は、スピンドルによるディスクの係合を釣り合わせるためにディスクを押圧する表面を提供する。すべての要素が協働することにより、スピンドルアセンブリ482に堅固に固定された同心接触マージ・ディスクの対が生成する。
【0105】
一対のディスクがスピンドルアセンブリ482上に固定されると、ローラ468が切り離され、ディスクから離れる。次に、ハウジング472は、回転してその元の位置に戻る。次に、4つのテクスチャ加工ローラ500が、図112Aおよび図112Bに示すように配置される。すなわち、スピンドルの各側面に2つのローラ、および各ディスクと接触して2つのローラが配置される。固定研磨テクスチャ加工を使用する場合には、研磨テープ(図示せず)または織物が、ローラ500の周囲に巻かれる。研磨テープは、細かいグリットまたはダイヤモンド粒子を含む。自由テクスチャ加工を使用する場合には、ディスクをテクスチャ加工するために、目の粗い織物が各ローラの周囲に巻かれ、その織物および回転ディスクにスラリーが供給される。スラリーはディスク表面をテクスチャ加工するためのダイヤモンド粒子、温度を低く維持するための冷却剤、および脱イオン水のベース溶液を含有する。どちらのテクスチャ加工の場合も、各ローラ500は、約1.2kg(2.75ポンド)の力でディスク表面の一部に押し付けられる。一方、スピンドルアセンブリ、は、毎分約1,000回転でその対のディスクを回転させる。この動作により、各ディスクのR側のデータ・ゾーンがテクスチャ加工される。2枚のディスクが相互に滑らなければ、最適なテクスチャ加工が行われる。テクスチャ加工ローラの対向した動作により生じる一対のディスク上における内側方向の圧力によりディスク間の静止摩擦が増大する。
【0106】
マージ解除ツール502は、スピンドルアセンブリ482から、テクスチャ加工した一対のディスクを取り外すために使用される。図109および図113〜図118は、マージ解除ツール502を示す。マージ解除ツールは、一対のマージ解除サドル504を含む。一対のマージ解除サドル504は、ディスクの対向外周縁部を係合するために、ハウジングに対して側方に移動できるように、ハウジング472上に装着されている。図115および図118に最も明らかに示すように、マージ解除サドル504は、湾曲部分506を含む。湾曲部分506は、2つのチャネルを分離しているリッジまたはウェッジ510を有する一対の平行なチャネルまたは溝508を含む。リフト・サドル462と同じように、チャネル508は、ディスク対の丸みと一致するように湾曲している。チャネル508の断面は、図118に示すように、V字形であってもよいし、マージ解除サドルのチャネル508は、平坦な底部を有することができる。チャネル508の壁部512は、ディスクの外周縁部の面取りの角度と同じ角度を有する。それ故、ディスクが45度の面取りを有している場合には、側壁部512は、約90度に形成される。
【0107】
ディスク対を係合することに加えて、マージ解除サドル504の機能は、ディスク対のマージを解除し、このディスク対を同心接触マージ配列からギャップマージ配列に再配置することである。それ故、ウェッジ510は、接触している左のディスク面の面取りにより形成されている溝514に接触している(図114B)。その対のディスクをうまくマージ解除するためには、マージ解除ツール502は、その対のディスク間の静止摩擦に打ち勝たなければならない。このような状況下では、静止摩擦は、ディスクに対するテープ・ローラ500のような、ディスク面に対して加えられる圧力により、またディスク間の水の層により、またディスクのL側の相対的な平坦さにより増大する。この実施形態の場合には、マージ解除サドル504は、ディスク対のマージを解除するために、最大約4.5kg(10ポンド)までの力を加えるように設計されている。しかし、好適には、ディスクへの潜在的な損傷を最小限度に少なくするために、より弱い力を加えることが好ましい。必要な力の大きさは、ディスクのより大きい周縁部に対して、マージ解除ツールを押し付けることにより低減することができる。マージ解除ツール502は、また、スピンドルアセンブリ482が、マージ解除力が加えられる前に分離することができるようにするために、ディスク対を支持するように設計されている。各マージ解除サドル504の下に向かって延びる下部516は、スピンドルアセンブリ482が切り離された後で、ディスク対を支持する(図114A)。
【0108】
ディスク対がマージ解除ツール502により堅固に係合されている状態において、ハウジング472は回転して、図119Aおよび図119Bに示すように、マージ解除ツール502をカセットの上方に配置する。リフト・サドル452は、上昇して、一対のディスクの下周縁部を係合する。リフト・サドル452のチャネル456のギャップ・マージ間隔は、図118に示すように、マージ解除サドル504のチャネル508のマージ解除間隔に対応する。ディスク対がリフト・サドル452により再度係合される(図119A、図119B、図120)、マージ解除サドル508は係合を解除する。リフト・サドル452は、一対のディスクを下降させ、これらのディスクをカセット450内にセットする。次に、カセット450は、新たな位置に位置合わせされ、リフト・サドル452は、カセット450内の新たなディスク対を係合して、これらのディスクを取り出す。テクスチャ加工を終了したばかりの第2の対をカセットに戻し、新たなテクスチャ加工していない対をローラ488間に装填する間に、一対のディスクをスピンドルアセンブリ482と係合させ、テクスチャ加工するというのが好適なシーケンスである。
【0109】
既に説明したように、本発明は、ディスクのR側をレーザ・ゾーン・テクスチャ加工するためにも使用することができる。レーザ・ゾーン・テクスチャ加工の場合には、ディスク面に対して機械的な接触は行われない。その結果、ディスク間の静止摩擦はさらに小さくなる。それ故、マージ解除ツール502の構成を、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工プロセスの場合には、データ・ゾーン・テクスチャ加工プロセスとは異なる構成にすることができる。
【0110】
図121〜図128は、ディスク取扱アセンブリ518の第2の実施形態を示す。このディスク取扱アセンブリは、主として、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工用に設計されるが、製造プロセスの他の時点でディスクを取り扱うためにも使用することができる。レーザ・ゾーン・テクスチャ加工の場合には、一組のギャップ・マージ・ディスクが、リフト・サドル452によりマージし、カセットから取り出される。図105Bに示すリフト・サドルは、図105Aに示すリフト・サドルと比較すると、ディスク係合部分454について非常に僅かな違いしかなく、主として、データ・ゾーン・テクスチャ加工で使用される。より詳細に説明すると、外壁部460は、上面406aおよび下面460bを含む。対向側壁部の上面は、40度の角度を形成し、対向側壁部の下面は、20度の角度を形成する。上面460aと下面460bとの界面は、チャネル456の基部(105BのH1)を形成する平坦部466の上方、1.02mm(0.040インチ)のところに位置する。厚さ1.27mm(0.050インチ)のディスクの場合には、各チャネルの幅W1は1.17mm(0.046インチ)である。中央リッジ458の高さH2は、2.46mm(0.097インチ)である。中央リッジの幅W3は1.14mm(0.045インチ)である。
【0111】
図121〜図128のディスク取扱装置518は、図105Bに示すようなリフト・サドル452内のディスクを係合させて、取り出すためにも使用することができるし、リフト・サドル452内のディスクを係合させて、取り出し、これらのディスクをリフト・サドル452に戻すためにも使用することができるが、主としてレーザ・ゾーン・テクスチャ加工用のものである。ディスク取扱アセンブリ518は、回転可能なプレート522の対向端部に位置する2つの別個だが同一のディスク取扱機構520を備える。それ故、ディスク取扱アセンブリ518は、同時に2つの異なるディスク対を取り扱うことができる。回転可能なプレート522は、その中央にピボット点524を有し、それにより、プレートは180度運動することができ、各ディスク対を第1の位置と第2の位置との間で移動させる。第1の位置は、リフト・サドルが、一対のディスクを第1の位置に持ち上げることができるようにカセットの上方に位置しており、一対のディスクをプレート522の一方の端部に位置する第1のディスク取扱機構520により係合させることができる。同様に、プレート522の他方の端部に位置する第2のディスク取扱機構520は、第2の対のディスクを処理のために第2の位置に搬送する。処理が終了すると、プレート522が回転し、第2のディスク取扱機構は、処理したディスクを第1の位置に戻し、そこでディスク対はリフト・サドル452上に装填され、カセットに戻され、第1のディスク取扱機構450は、未処理のディスクを処理のために第2の位置に移動させる。
【0112】
この機構は、アーム528の上に自由に回転できるように装着された4つのギャップ・ローラ526を備える(図121、図123、図125〜図127)。アーム528は、回転可能なプレート512上を横方向に移動し、ローラ526は、ディスク対を係合したり、係合解除したりすることを可能にする。図128は、ギャップ・ローラ526を示す。この図に示すように、ローラ516は、制御ウェッジ522により分離している一対のチャネル550を有する。各チャネルは平坦な底部554を有するが、各チャネルの断面はV字形であってもよい。本明細書に記載する他のローラの場合には、内壁部556とウェッジ552の壁部558が形成する角度は、ディスクの外周縁部の面取りの角度に対応する。図122に示すように、ローラ546は、ディスクのギャップ・マージ配列を維持するように設計されている。
【0113】
図121および図123は、リフト・サドル452によるディスク対の係合解除の後などにおいて、一対のディスクを係合するディスク取扱機構520を示す。この場合、プレート522は、スピンドルアセンブリ482にディスク対を供給するために、ディスク取扱機構を第2の位置すなわち処理位置に回転させる。図127に示すように、ディスクアセンブリは、以降の処理を目的とした、スピンドルアセンブリ482による係合のために、そのディスク対を係合し、同ディスク対を配置する。ディスク取扱機構520は、図125および図126に示すように、ディスク対を解放する。図124に示すように、上記処理は、一組のレーザ・ビーム550により行われる、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工を含むことができる。レーザは、各ディスクのR側に対してレーザ・ゾーン・テクスチャ加工を行う。この処理の後に、ディスク取扱機構520は、一対のディスクを再係合し(図121〜図123)、スピンドルアセンブリ482は係合を解除する。図126および図127に示すように、グリップ・ローラ526は、それら自身を、一対の接触マージ・ディスクの外周縁部に配置する。アーム528は、一対のディスクを内側に向かって押圧し、ウェッジ532を一対のディスク間に圧迫する。静止摩擦が、データ・ゾーン・テクスチャ加工中のディスク間の静止摩擦より小さいので、ギャップ・ローラ526は、ディスクをマージ解除するのに機械的に十分であり、スピンドルアセンブリを完全に係合解除させる。この実施形態の場合には、ギャップ・ローラが加える約1.8kg(4ポンド)の力により、ディスクのマージが解除される。対照的に、接触マージしたディスク対間の静止摩擦は、データ・ゾーン・テクスチャ加工の際の静止摩擦より大きいので、マージ解除ツール502は、ギャップ・ローラ526が行なう係合より、遥かに長い外周縁部でディスクを係合する。接触面積が大きいと、機械的なてこ比が大きくなり、接触マージ対をより容易に分離することができるようになる。
【0114】
E.2枚の片面ハード・ディスクの同時スクラビングと洗浄
図129にその一部を示すように、スクラビングおよび洗浄のための装置の一実施形態は、そこに複数のディスクDを含むカセット618が位置する4つのステーション610,612,614,616を供給する。カセット618は、カセット610から対のディスクを取り出し、そのカセットに戻すことができるように、開放頂部および開放底部を備える。リフト・サドル620は、各カセットの下に配置され、リフト・ロッド622に固定されている。各シャフト622は、カセットの下の下方位置とカセットの上の上方位置との間、およびディスク対に対してスクラビングおよび洗浄が行われるスクラビング・ゾーン内でリフト・サドル620を垂直に移動させる。個々のシャフト622は、各リフト・サドルの均一の動きを容易にするために、プレート624等により相互に接続することができる。それ故、複数のスクラビング・ゾーンの動作を協調させることができ、均等で効率的な処理能力が得られる。
【0115】
図130に最も明らかに示すように、マージ解除シャフト628に固定されている相補的な組をなすマージ解除サドル626は垂直に整列されて、リフト・サドル上に配置されている。マージ解除サドル626およびマージ解除シャフト628は、第1の位置と第2の位置との間を垂直に移動する。マージ解除シャフト628は、また、均等な運動が容易にできるように、プレートまたはブラケット630により相互に連結され得る。図129および図130に示すように、上部相互接続プレート630は、第1の位置と第2の位置との間で、マージ解除サドル626とマージ解除シャフト628とを移動させるサーボ・アクチュエータ632に取り付けられている。装置が複雑であるために図129には示していないが、下の相互接続プレート624は、類似のアクチュエータに接続している。サーボ・アクチュエータは、サドル620,626とを、正確に、均等に、協調状態で動作させる。空気圧または油圧システムのようなリフト・サドル620、およびマージ解除サドル626を移動させるための他の手段も、当業者であれば周知のように使用することができることを理解されたい。
【0116】
図131および図132に示すように、リフト・サドル620は、シャフト622に取り付けられている本体634からなる。好ましい実施形態の場合には、リフト・サドル620の本体634内にキャビティ636が形成されて、該キャビティ636はシャフト622を収容する。リフト・サドル620は、また、2枚のディスクの底部周縁部と係合するディスク係合部分638を含む。係合部分638は、中央の歯またはウェッジ642により分離されている、2つの湾曲溝またはチャネル640を含む。さらに、中央の歯またはウェッジ642は、複数の高圧ジェット開口部またはノズル644を含む。ジェット開口部は、脱イオン水またはノズル644に対する他の適当な流体を供給するマニホルドまたは流体供給システム646に接続している。流体源(図示せず)は、流体供給システム646に取り付けられる。代わりの流体としては、空気または窒素等がある。
【0117】
リフト・サドル620のディスク係合部分638内の溝またはチャネル640は、一対のディスクをギャップマージ配列に維持するように設計されている。各チャネル640は、サドル620の内壁の内面648、および中央のウェッジの側壁650により形成される。これらの2つの面は、ディスクの外周縁部上の面取り652の角度にほぼ等しい角度で形成される。チャネル640の平坦基部654は、ディスクの幅にほぼ等しく、面取り部分よりは短い。ある実施形態の場合には、ディスクは、95ミリメートルの直径、1.27mm(0.050インチ)の厚さ、45度の面取りを有することができる。本発明は、種々のディスク・サイズと一緒に使用できるようにすることもできることを理解されたい。
【0118】
4つのカセット610が、作業ステーション位置610,612,614,616に設置されている。他の作業ステーションを追加することもできるし、作業ステーションの数を少なくすることもできる。カセットは、軸線方向に整合して一列に並んでいる複数のディスクを収容する。好適には、ディスクは、また、ギャップ・マージ配列に配置することが好ましい(図9)。約1.27mm(0.050インチ)の厚さの直径95ミリメートルのディスクの場合には、一組のディスクからなるディスク間の空間またはギャップは、約0.64〜0.89mm(0.025〜0.035インチ)の範囲内にすることができるが、好適には、約0.89mm(0.035インチ)とすることが好ましい。このギャップにより、一対のディスクは、有意の変更を行うことなく、元来1枚の両面ディスクを取り扱うために設計され、組み立てられた洗浄およびスクラビング装置を使用することができる。カセット610は、また、次の対のディスクを取り出し、処理することができるように、処理した対のディスクがカセットに戻された後で、リフト・サドル620上でカセットを増分だけ移動または前進させる位置合わせ機構(図示せず)内に配置される。
【0119】
図133および図134は、マージ解除サドル626の一実施形態を最も良好に示す。マージ解除サドル626は、本体部分656とディスク係合部分658とを備える。ディスク係合部分658は、2つの傾斜した側壁面662と平坦な底部664により形成される1本の溝またはチャネル660を備える。マージ解除サドルは、また、平坦部664沿いに複数の高圧ジェットまたはノズル666を備える。ノズル666は、流体供給システム668を通して、脱イオン水または他の適当な液体を受け入れる。
【0120】
同時に、サーボ・アクチュエータ632は、マージ解除サドル626およびリフト・サドル620を、各カセット610内の一対のディスクとの係合点に移動する。次に、リフト・サドル620およびマージ解除サドル626は、カセットから前記一対のディスクを取り出し、その対をディスク・スクラビング・ゾーン670に移動させるために垂直に上方に移動する。別の方法としては、一対のディスクをリフト・サドル620だけでスクラビング・ゾーン670に搬送することもできる。マージ解除サドル626は、そのままスクラビング・ゾーン670の上方に配置されたまま、リフト・サドルがその対をカセットに戻す前に、ディスクを安定させ、マージ解除するために、スクラビングの後でディスク対を係合する。
【0121】
ディスク対を接触マージ配列に変える前に、各ディスクのL側上に液体の層を形成するために、スクラビング・ゾーン全体に微細な霧を適用することができる。一対のディスクがカセットからスクラビング・ゾーンに移動する際に、霧を連続的にまたは間欠的に適用することができる。液体の層は、2枚のディスクの接合プロセスを助け、そのためディスク間の相対的な移動を生じない。
【0122】
図129、図130および図135について説明すると、一対のディスクは、リフト・サドル620により、下からディスク・スクラビング・ゾーン670に入り、ディスクの上部周縁部は、一対の端部ローラ672と係合する。端部ローラ672は、斜めの内壁674と平坦基部676を備える。端部ローラ672は、ディスクの頂部を圧迫して合わせることにより、ディスク対の向きを同心接触マージ配列に部分的に変更する。一組のスクラビング・ブラシ678は、一組のディスクの各側面上に位置する。しかし、ディスク対の上方への運動を防止するために、最初は、ディスク対から離れている。
【0123】
既に説明したように、本発明の1つの利点は、両面ディスクを取り扱うために設計され、組立てられた装置を使って、2枚の片面ディスクをスクラビングし、洗浄することである。そのため、従来の95ミリの両面ディスクは、通常、約1.27mm(0.050インチ)の厚さを有し、一方、同じ直径の片面ディスクは、通常、約1.27mm(0.050インチ)(または、一対のディスクの場合、0.10インチ)の厚さを有する。ギャップ・マージ配列で2枚の片面ディスク間の許容できるギャップを決める場合に、これらの寸法が関係してくる。例えば、2枚の片面ディスクは、カセット610からスクラビング・ゾーン670に、またスクラビング・ブラシ678間を垂直に移動しなければならない。従来の両面ディスク製造装置を有意に変更しないですむように、対をなすディスクは、1枚の両面ディスクのために形成された空間を移動しなければならない。それ故、2枚の片面ディスク間のギャップまたは空間は、一方では、ディスクとリフト・サドル間で干渉を起こさないように、また他方では、ディスクと現在の装置間で干渉を起こさないように、広すぎてはならない。許容できる広さのギャップ範囲は、1.27mm(0.050インチ)の厚さのディスクの場合には、0.64〜0.89mm(0.025〜0.035インチ)である。それ故、一対のディスクの全体の厚さは、約3.4mm(0.135インチ)を超えてはならない。そうすれば、現在の処理装置を使用することができる。ディスク間の空間は、ディスクの厚さにより変更できることを理解されたい。
【0124】
一組の回転ブラシ678が、各対のディスクの中の各ディスクの外側に面している面(R側)と接触する。ブラシ678のこの対向する内側への動きにより、リフト・サドル620およびマージ解除ツール626が、同時に対のディスクとの係合を解除した場合、ディスク間の空間は完全になくなる。図129の実施形態の場合には、ディスク対の各々の側に1つずつ、各ディスク対に対して2つのブラシが使用される。他の実施形態の場合には、のディスクの各側面上で2つ以上のブラシを使用することができる。ブラシ678は、図135に示すように、上方に回転し、端部ローラ672に対してディスクを押し付け、リフト・サドル620の支持なしでディスクを固定する。ブラシは、また、各ディスクのR側に対して内向きの力を加える。ある実施形態の場合には、ブラシが加える内向きの圧力は、平方インチ当り9.1〜13.6kg(20〜30ポンド)であるが、好適には、平方インチ当り11.3kg(25ポンド)であることが好ましい。スクラビング中、端部ローラ672を駆動して、ディスク対を回転させる。同時に、端部ローラ672は、一対のディスクを回転させ、ブラシ678は回転して、回転しているディスクをスクラビングする。クリーニング溶液は、当業者であれば周知の方法で、ディスクに塗布される。ディスクに対するブラシ678の上方への回転により、端部ローラ672に対する同心接触マージ配列が維持される。端部ローラ672は、また、ディスクを壁部674および基部676のプロファイルにより同心接触マージ配列に維持する。より正確に説明すると、傾斜壁部674は、ディスクの外縁部の面取り652に対応し、平坦部676の幅は、面取り部分654を有さないディスク対の厚さに対応する。平坦な底部676も、他方のディスクに対する一方のディスクの横方向の動きを防止する。
【0125】
クリーニングおよびスクラビング中のディスク間の相対的運動またはスリップにより、クリーニングが均等でなくなり、また許容できないものとなり、ディスクを再度クリーニングまたはスクラビングしなければならなくなる恐れがある。それ故、このような相対的運動または滑りを防止するためには、ディスク間にある程度の静止摩擦が必要になる。ディスク・カセットを脱イオン水または他の適当な液体内に浸漬すると、一対の同心接触マージ・ディスク間に、相対的運動または滑りを生じることなく、ディスクを一体に保持する接着剤の働きをする液体のフィルムが形成される。ディスクまたは基板ディスクの未処理のL側の相対的平面度も、スクラビング・ブラシがディスクに対して加える内向きの対向力のように、静止摩擦を大きくする。
【0126】
スクラビングが終了すると、サーボ・アクチュエータ632は、リフト・サドル620、およびマージ解除サドル626をディスクに接近させる。図135は、クリーニングおよびスクラビング中に、スクラビング・ゾーンから取り出されたリフト・サドル620およびマージ解除サドル626を示す。図136は、スクラビング・ブラシ678がディスクを解放し、離れる直前に、ディスク対に近接して配置されたリフト・サドル620を示す。マージ解除サドル626は、同様にディスクの上部周縁部付近に位置する。ディスク・支持を、ブラシ678および端部ローラ672からリフト・サドル620およびマージ解除サドル626へ移送する際に重要なことは、ディスクの外縁部が、ブラシ678がディスクとの係合から外れた場合に、ディスクが落下できないように、リフト・サドルおよびマージ解除サドルのチャネル640,660内に配置されていることである。むしろ、ディスクは、チャネル640,660内に捕捉されていることが重要である。
【0127】
この時点で、一対のディスクはギャップ・マージ配列に戻る。このことは、リフト・サドル620が、一対のディスクを固定し、そのディスク対をギャップ・マージ配列で受容するように構成されているカセット618へ戻すことができるために必要なことである。最初に、リフト・サドル620およびマージ解除サドル626が図136に示す最後の増分だけ互いに向かって移動して、ディスク対を物理的に係合し、固定する前に、水ジェット644,666を作動させて、ディスク間の界面680に向けて、ディスクを強制的に分離させる。ディスクの周縁部上の内側の面取りにより形成された溝682の力で、ジェットは、ディスク間に約0.12mm(0.005インチ)のギャップを形成する。このノズルを使用する場合、静止摩擦に打ち勝ち、ディスク対を分離するには、平方インチ当り27.2kg(60ポンド)の水圧が適している。次に、リフト・サドルおよびマージ解除サドルが相手の方向に移動し、ディスク対を物理的に係合すると、リフト・サドル620の中央のウェッジ642は機械的にその間隔を広げる。ウェッジの斜行したまたは角度を有する側壁部により、ディスクは、強制的に、リフト・サドルの2つのチャネル640内に押し込まれ、ディスクのマージは解除される。第2の実施形態の場合には、マージ解除サドル626は、一対のディスクの機械的分離を助けるためにウェッジを備えることができる。連携して、サーボ・アクチュエータ632は、リフト・サドル620およびマージ解除サドル626を、ギャップ・マージ・ディスクと一緒に、カセット618に戻す。次に、新しい組のディスク対に対してプロセスを反復して行えるように、各カセットは新しい位置に位置合わせされる。別の方法としては、リフト・サドル620が、ディスクをカセット618に戻す間、マージ解除サドル626は、適所に残留するか若干後退させてもよい。
【0128】
ダブル・サーボ・アクチュエータ・システム632は、プログラム可能で、正確なものであり、プロセス全体を通して一対のディスクを同時処理する。
スクラビング・プロセスは、ディスクまたは基板ディスクの全クリーニングの一部に過ぎない。また、全製造プロセス中に、1回またはそれ以上行うことができる。例えば、クリーニングは、データ・ゾーン・テクスチャ加工またはレーザ・ゾーン・テクスチャ加工の後で行うこともできる。通常、スクラビングの前に、最初、ディスクは、有機物および他の粒子を解放し除去するために、石鹸水に予備浸漬される。予備浸漬中に、石鹸水に超音波が供給され、それにより、石鹸水が撹乱され、不必要な粒子の除去が促進される。このプロセスは、ディスクがカセット内に入っている間に行われる。次に、依然としてカセット内に入っているディスクに対して、清浄な水により濯ぎが行われる。既に説明したように、スクラビングは、通常、初期の浸漬および濯ぎの後で行われる。スクラビングの後で、カセットおよびディスクは、一連の追加の濯ぎステップを通り、次にディスクが乾燥される。好適には、乾燥は、カセット内にディスクを入れた状態で、回転ドライヤ内で行うことが好ましい。最適な乾燥を行うためには、ディスクを接触マージ配列にしておいてはならない。むしろ、少なくともギャップ・マージ配列にしておくべきである。さらに、一対のディスクをギャップ・マージ配列にすると、処理の効率が向上する場合がある。何故なら、好適には、次のプロセスは、ギャップ・マージ配列のディスクを使用できることが好ましいからである。それ故、クリーニングの後でディスクをギャップ・マージ配列にすると、次のプロセスのためにディスクを再配置する必要がなくなる。
【0129】
F.片面ハード・ディスクへの同時潤滑剤塗布
ハード・メモリ・ディスクの製造中のある時点で、ディスクに対して潤滑剤の塗布が行われる。図137は、カセット710または他の適当なコンテナ内で、軸線方向に整合している一列のディスクDを示す。図ではディスクは、ギャップ・マージ配列になっているが、これらディスクは、コンテナ内に等間隔に配置することもできるし、他の状態に配置することもできる。潤滑剤塗布プロセスは、通常、スパッタリングの後で行われるので、ディスクは、ギャップ・マージ配列またはディスク間にある間隔を有した状態で、スパッタリング・プロセスから出てくる場合が多い。その理由は、スパッタリング・プロセス中、ディスクはかなりの高温に曝され、そのため、接触していると、ディスクが物理的に互いに融着してしまう恐れがあるからである。ギャップ間隔は、当業者であれば理解できると思うが、ディスクの厚さおよびサイズにより変更することができる。厚さ1.27mm(0.050インチ)で、直径95ミリメートルのディスクの場合には、ギャップ・マージ配列の一組のディスク間のギャップは、好適には、0.64〜0.89mm(0.025〜0.035インチ)の範囲内であることが好ましい。しかし、この寸法はこの範囲を超えることもできる。このサイズのディスクの場合には、この範囲内のギャップ間隔により、一対のディスクは、変更するにしても若干変更するだけで、1枚の両面ディスクを取り扱うために設計され、構成されたディスク製造装置を使用することができる。
【0130】
マンドレル712は、中央開口部714により、カセット710内ですべてのディスクDを係合する。図137〜図139に示すように、マンドレル712の一実施形態は、支持・ポスト718から延びる長尺状部材716を含む。図139および図141に示す長尺状部材716は、2つの接触点720,722にディスクの内縁部724を接触させるためにM字形をしている。長尺状部材の2つの側壁部726,728は、構造を丈夫にするためのものである。別の方法としては、図137および図138に示すように、長尺状部材716は、2つの側壁部を除去することにより、V字形にすることもできる。いずれの場合も、2つの接点720,722は残る。好適には、長尺状部材716は、主要支持ポストから上方に傾斜して設置することが好ましい。好適な傾斜角は、水平線から上方に約2度である。この傾斜角が、タンクから潤滑剤を排出する間または潤滑剤塗布の後で、ディスクを取り出す間に発生する恐れがある、ディスク面上での潤滑剤塗布の変動を低減するのを助ける。
【0131】
図137および図138に示すように、一列の歯730は、マンドレルの上の2つの縁部上に配置されているが、この場合、各列は、一組の大きな歯734の間に配置されている小さな歯732を備える。歯のこの配置により、ディスクのギャップ・マージ配列が維持される。図137〜図142に示すように、マンドレル712の長尺状部材716は、中央開口部714を通して挿入され、2つの歯の列730が、ディスク間の空間と整合するように正確に設置される。より詳細に説明すると、ディスク対同士の間の空間の方が、各対の2枚のディスクの間の空間よりも広い。小さな歯は、各対をなすディスク間に形成されているギャップと整合しており、大きな歯は、ディスクの各対の間の空間と整合している。ディスクの開口部内に完全にまた正確に設置されると、マンドレル712は、各ディスクの内縁部724が、連続している歯730の間に形成されているチャネル736内に配置されるまで上昇する。図140に示すように、さらに、上昇すると、カセット710からディスクが上昇する。図137、図138、図140および図142に示すディスクの対は、ギャップ・マージ配列にある(図9参照)。
【0132】
次に、マンドレル712は、潤滑剤タンク740の上の位置に移動し、マンドレル自身とディスクとをタンク内に下降させる。好ましい実施形態の場合には、潤滑剤Lは、次に、ディスクが完全に浸漬されるまでタンクを満たす(図143)。適当な時間が経過してから、潤滑剤はタンク740から除去され、マンドレル712は潤滑剤が塗布されたディスクをタンクの外に取り出す。好ましい実施形態の場合には、次に、マンドレルは、潤滑剤塗布作業ステーションにおける第2の位置に移動して、図144および図145に示すように、ディスクをカセットに戻す。以下に説明するように、潤滑剤が塗布されたディスクを収容するために、種々の異なるカセットを使用することができる。効率を最適にするためには、ディスクを、次のプロセスのために必要な状態にディスクを配置するように構成されたカセットに移送すべきである。以降のプロセスのために所望の状態により、カセットが、ディスクを接触マージ配列、ギャップ・マージ配列、または他のある状態に配置するように構成することができる。もちろん、ディスクを、ディスクが到着したカセットに戻すこともできる。理解して頂けると思うが、システムの処理能力を増大するために、複数の潤滑剤タンクと協働して作用する複数のマンドレルを、同時に使用することもできる。
【0133】
通常の潤滑剤は、パーフルオロポリエーテル(PFPE)である。この潤滑剤を使用し、厚さ1.27mm(0.050インチ)で、直径95ミリのディスクを使用した場合には、ディスクは、約30〜120秒間にわたって潤滑剤内に留まる。潤滑剤のタイプおよびディスクの潤滑剤内での浸漬時間の長さは、最終的にディスク上において所望な潤滑性およびディスクのサイズにより変更することができる。潤滑剤がタンクから流出すると、潤滑剤の層により、ディスクに潤滑剤が塗布され、ディスクの表面上に潤滑剤が残る。潤滑剤の層は、主として、ディスク・ドライブの動作中、ディスクを保護する働きをする。しかし、潤滑剤の層は、以降の処理中、ディスクの対の間で接触マージ配列を維持するために、ディスク対のL側上で接着剤として有利に機能する。テープ研磨または試験は、潤滑剤の接着特性を有利に使用することができる接触マージ配列を必要とする場合がある潜在的な以降の処理の一例である。
【0134】
同様に理解して頂けると思うが、タンク内にディスクを入れた後で、タンクに潤滑剤を入れることもできるし、ディスクを入れる前に、潤滑剤を入れておくこともできる。液体がタンク内に入っている場合には、ディスクを入れた時、液体がマンドレルから1つまたはそれ以上のディスクを押しのけるのを防止したり、または故意でなくディスクの対を接触マージ配列にマージするのを防止するために、ディスクを液体内に降下させる速さを制御しなければならない。一対のディスクを潤滑剤内に入れる際に、それらのディスクを接触マージ配列にしなければならない場合には、接触状態により、潤滑剤がディスクの接触面の全部または一部と接触するのが妨害される場合がある。
【0135】
既に説明したように、潤滑剤が塗布されたディスクを受容するためのカセットは、ディスクの後続の処理により変更することができる。好ましい実施形態の場合には、潤滑剤塗布後のディスク収容カセットは、ディスクの同心接触マージ配列に対して構成される。というのも、次のプロセスは、通常、同心接触マージ・ディスク上で最適に行われるテープ研磨であるからである。同心接触マージ配列は、潤滑剤塗布ステーションにおいてはなく、テープ研磨ステーションにおいて行うこともできるが、テープ研磨ステーションにおいてディスクを再配置するよりも、潤滑剤塗布の後でディスクをカセットに戻すときに、ディスクを同心接触マージ配列にするほうがより効率的である。それ故、潤滑剤塗布後、収容カセットを、ディスクを次のプロセスが必要とする状態に構成すべきである。
【0136】
V字形のマンドレル設計またはM字形のマンドレル設計の他に、図148〜図151に示す3つの突起を有するマンドレル設計も使用される。3つの突起を有するマンドレル750は、2つの突起を有するマンドレル設計とは違って、ディスクの内円周に沿って3つの異なる接点で均等に接触圧力を掛ける。3つの突起を有するマンドレル750は、ディスク間に等しい空間を形成したり、ギャップ・マージ配列にしたり、任意の他の状態にしたりするように構成することができる。既に説明したように、マンドレル上でディスクが接近すると、毛細管現象またはウイッキングがディスク間に発生する場合がある。特に、ギャップ・マージ配列の一対のディスクが接近すると、このような現象が起きやすい。この現象は、接近して隣接しているディスクの相互の配置状況によるもので、ディスクがギャップ・マージ配列にあるか、均等な間隔を有するかには無関係である。それ故、少なくとも潤滑剤塗布プロセス中は、ギャップ・マージ配列で、ディスクを等間隔にすることが好ましいと考えられている。図150の実施形態は、ディスク間の空間が等間隔のために構成されている。厚さ1.27mm(0.050インチ)で、直径が95ミリメートルのディスクの場合には、図150の各ディスク間の空間は、約1.90mm(0.075インチ)である。
【0137】
図148、図149に示すように、3つの突起を有するマンドレル750は、3列の歯752,754,756を有する。歯758は、V字形のノッチ760により形成される。厚さ1.27mm(0.050インチ)のディスクを取り扱う場合には、隣接する歯758の頂点間(または隣接するノッチの頂点間)の距離W1は、図151Aに示すように、好適には、3.18mm(0.125インチ)であることが好ましい。ノッチ760または歯758は、異なる厚さのディスクを収容するために、異なる寸法に切断されることもできることを理解されたい。ノッチは、図149に示すように、ディスクの直径半径と一致するように、マンドレル750の3つの各列752,754,756上に形成される。そのため、V字形またはM字形のマンドレルの場合に形成される2つの接点ではなく、ディスク上に3つの接点762,764,766が形成される。ある実施形態の場合には、外側の歯の列752,756は、中央の歯の列754に対して45度の角度で形成される。好適には、マンドレルは、図151Aに示す角度θで配置することが好ましい。この角度θは、好適には、約2度であることが好ましい。それにより、潤滑剤がディスクから流れ落ちる時に、ディスク面上に形成される潤滑剤の小さなムラが楽に低減できる。各ノッチ760の好適な角度は、図151Aに示すように60度である。中央開口部のところのディスクの内縁部上に形成されている面取りを相補するように、ノッチの角度を変更することができる。例えば、面取り角およびノッチ角度は、双方でディスクの安定性を改善するために、60度を形成することができる。
【0138】
マンドレルの傾斜角または傾き角のために、マンドレル上のディスクの垂直方向を維持するためには、歯の中央の列754は、歯の外側の列742,756より若干前方に位置していなければならない。図151Bはその様子を示す。さらに、安定性を最適にするために、歯の3つすべての列上のノッチは、傾斜角と同じ角度だけ、マンドレルに対して前方に回転されなければならない。傾斜角は、水平線上0.5〜10度の範囲内である。
【0139】
2枚のブレード構成の場合には、ディスクは、マンドレル712上における揺れの影響を受けやすく、潜在的に外れたり落ちたりしやすい。3つの突起を有するマンドレル750の、第3のまたは中央の歯の列754によりディスクの揺れが防止され、マンドレル上にディスクをより堅固に固定することにより、処理中、ディスクが相互に接触する危険が低減する。また、3点接触のより剛直な設計の幾何学的形状により、ディスク間から流れ落ちる潤滑剤による毛細管現象によるディスクの吸引が防止される。
【0140】
潤滑剤塗布の後で、新たに潤滑剤を塗布したディスクがカセットに戻される。既に説明したように、潤滑剤塗布したカセットを、任意の必要な状態にディスクを保持するように、潤滑剤塗布カセットを構成することができる。潤滑剤塗布後の次のプロセスは、通常、ディスク対が同心接触マージ配列にあることが好ましいテープ研磨であるので、好適には、潤滑剤塗布カセットは、一対のディスクを同心接触マージ配列にするように構成することが好ましい。
【0141】
G.カセットによる片面ハード・ディスクの同心接触マージ配列への取扱い、搬送およびマージ
片面ハード・メモリ・ディスクの製造中は、ディスクの対を同心接触マージ配列に再配置することが望ましい。例えば、ディスクが分離される潤滑剤塗布の後で、ディスク対を同心接触マージ配列にすることが望ましい。これは、潤滑剤塗布の後に通常行われるプロセスは、テープ研磨であるからである。テープ研磨中、好適には、ディスクは、同心接触マージ配列にあることが好ましい。ディスクの状態におけるこの変更は、適当に構成されたカセットにより行うことができる。
【0142】
図152〜図161について説明すると、これらの図は、潤滑剤塗布後のディスク収容カセット780を示す。ディスク・カセット780は、8つの部分からなる。これらの部分は、固定要素786を受容するための6つの開口部784を備えた2つの端部壁782と、2つの端部壁782を相互に連結し、端部壁782の固定開口部784と整合している開口部790を通して端部壁に固定される2つの基部部材788と、同様に端部壁782を相互に連結し、類似の固定開口部794を通して端部壁782に固定される4つの側壁部792とを備える。この実施形態のこのタイプの場合には、4つの側壁部792、2つの端部壁782および2つの基部部材788は同一のものである。これにより、モジュール性と互換性を有することになる。例えば、交換が可能であるために、ディスク・メーカーは、使用中に破損または摩耗した個々の側壁を交換するために、側壁部792の在庫を維持することができる。モジュラ・タイプであるので、異なる配置状態のディスクを保持するように構成された側壁部を相互に交換することができる。それ故、ある実施形態の場合には、接触マージ配列のディスクを保持するようにカセットを構成することができ、他の実施形態の場合には、側壁部ギャップ・マージ配列のディスクを保持する側壁部と交換することができる。
【0143】
好適には、カセット780およびその構成要素は、射出成形によりプラスチックから製造することが好ましい。異なる特性を有する異なるプラスチックを、カセットが使用される環境により選択することができる。好適には、高性能プラスチックを使用することが好ましい。テクスチャ加工、クリーニング、潤滑剤塗布、サーボ書込み、試験および製造装置周囲の通常のディスクの取扱いのような通常の環境内においては、プラスチックとしては、ポリブチレン・テレフタレート(PET)、ポリブチレン・テレフタレート(PBT)またはポリエステルエステルケトン(PEEK)等が使用できる。PBTが最も容易に成形できるが、摩耗特性は最も劣る。PETの方が摩耗特性が優れている。PEEKは、摩耗特性は最もよく、耐久性も最も高く、最も高い温度に耐えることができる。PEEKは3つのプラスチックの中で最も高価である。構成要素を金属から鋳造、鍛造、エッチングまたは機械加工することもできるが、非常に高価高くつくので実際には使用できない。
【0144】
図161に示すように、側壁部792の断面は八角形であってもよい。一列のリブ796が、図152、図154、図155および図159に示すように、ディスクと係合するように、側壁の一辺に沿って配置されている。この実施形態の場合には、リブ796は、ディスクを収容するためのチャネルまたは溝802を形成している2つの側面798,800を有する。溝802は、一対のディスクを同心接触マージ配列にするように設計されている。2つの面798,800は異なる角度に形成される。図160に示すように、下側壁部798は、90度の第1の角度を形成する。下側壁部798の90度の角度は、45度に形成されているディスクの面取りされた外縁部を相補する。これらの角度は、異なる面取りを収容するように変更することができる。上側壁部800は、60度の角度を形成する。上側壁部800が形成する60度の角度は、ギャップ・マージ配列の一組のディスクを容易に接触マージ配列の一対のディスクにマージする漏斗状の開口部を形成する。また、これらの角度は、異なるサイズのディスクに対応するように変更することができる。また、各リブ796の上側壁部800は収束して各リブの頂点を形成する稜線804を形成する。また、各リブは、傾斜した前面および後面806を含む。平坦基部808の幅は、下側壁部798の角度による増分の追加の幅と一緒に、2枚のディスクの厚さに一致するようになっている。それ故、隣接リブ792の各対は、同心マージ配列にあるディスク対を保持する。
【0145】
図162および図163は、カセットの側壁部の構成によるディスクの対のマージを示す。図面を簡単にするために、図では、リブ796の側壁部は1つの面800しのみを有して示されている。下面798は図示していない。図162は、一対のディスクDの周縁部において、カセットの頂部から見下ろした平面図である。この図のCは、ディスクの面取りを示す。図163は、リブ796がディスクの背後に位置している状態で、カセット内に垂直に下降するディスクを示す正面図である。図162(A)に示す2つの隣接するリブの稜線804間の距離W2は、ギャップ・マージ配列の2枚のディスクの厚さよりも広くなるように設計される。それ故、ディスクの厚さが1.27mm(0.050インチ)であり、ギャップの幅が0.89mm(0.035インチ)である場合には、距離W2は、3.4mm(0.135インチ)またはそれより広くなければならない。
【0146】
動作中、ディスクがカセット内に下降し、面800と接触すると、内側へ傾斜している面800により、ディスクが互いに向かって移動するのが促される。それ故、マンドレル712または750が、潤滑剤が塗布されたディスクをカセット780内に下降させると、各側壁792の側壁800は、強制的にディスクを一体にする。ディスクは、カセット内に下降する時に、図162(C)および図1631(C)に示すように、同心接触マージ配列にゆっくりと移行する。ディスクが完全にカセット内に着座すると、マンドレルは、ディスクの中央開口部から引き戻される。
【0147】
図163および図164に示す他の実施形態の場合には、リブ796もその前縁部において傾斜して、図162および図163の実施形態には存在しない広い入口810を形成する。各リブ796の傾斜面812,814により形成されている広い入口により、ディスクのマージがさらに容易になる。この広い入口810により、各チャネル802内への2枚のディスクの移動が容易になり、その結果、マンドレル712またはマンドレル750上の分離しているディスクは、接触マージ・ディスクの対に確実に正しく再整合され、各チャネル802内に一対のディスクが入ることになる。
【0148】
全く同じ方法で、図140〜図143に示す対のギャップ・マージ・ディスクを、図145〜図147に示すように、同心接触マージ配列に再配置することができる。カセット710の内部に沿って配置されているリブ796の列は、ディスクを強制的に接触マージ配列にするような大きさを有する。リブは、図146および図147に示す接触状態にディスクを次第に圧迫する傾斜側壁800を有する。
【0149】
カセット780は、処理のために対のディスクを一度に一対ずつカセットから取り出し、処理の後でカセットに戻す種々の製造プロセス中で使用することができる。各対が戻される際に、処理装置に対するカセットの位置を、次の一対が容易に取り出せるように調整することができる。カセットの位置の調整は、所望の増分でカセットの位置を調整するように再プログラムされるガイドまたはホルダー内にカセットを置くことにより行うことができる。別の方法としては、カセットは、処理装置に対してカセットを調整し、整合するために使用される、1つまたはそれ以上の基準または位置合わせマークを含むことができる。位置合わせマークはカセット本体上の孔部またはマークであってもよいし、または入手可能な光学的システムにより、端部壁、または他の縁部の角部のような、カセットの既存の形体を基準マークとして使用することができる。
【0150】
本発明はまた、一度に一対のディスクに関して作用するであろうことも理解されたい。その理由は1つで、より優れた処理能力を得るためであり、それはディスクの全カセットのロードを同時にマージすることを要する。カセットの設計はそのままである。図137または図148に示すマンドレルを使用する代わりに、片面ディスク対(2枚のディスク)を取り扱うための機構を使用することもできる。このようなディスク対のための機構は、2枚のディスク用のマンドレル設計および2枚のディスク用のサドルを含むことができる。サドルは、カセットの開放底部の下に位置しており、カセットの開放頂部の上の位置に、カセットを通って垂直に移動する。その上昇した位置で、リフト・サドルは、2枚のディスク用のマンドレルから一対のディスクを受け取って、それらのディスクをカセット内に降下させるか、またはマンドレルは、リフト・サドルを使用しないで、単位カセット内にディスクを降下させることができる。
【0151】
H.片面ハード・ディスクのマージを容易にするためのマージ・ネスト
ディスクのマージは、マージ・ネストを使用することによりさらに容易になる。マージ・ネストは、ディスク・カセットと協働して作用し、接触マージ配列、ギャップ・マージ配列または同心接触マージ配列で対をなすディスクをマージするのを援助する。
【0152】
図166および図167について説明すると、これらの図面は、カセット・プラットフォームまたはマージ・ステーション850を示す。プラットフォームは、ディスク・カセットまたはディスク・キャリヤ852を収容するように構成される。図167および図168は、ディスク対をマージ配列に接触させるように構成されたカセットを示す。これらのディスク・カセットは、通常、1つの開放頂部854および1つの開放底部856と、平行に軸線方向に整合している複数のディスクを保持するための、溝またはチャネル860を有する2つの側壁部858と、ディスクにアクセスするためのU字形の開口部864を有する一組の端部壁862とを有する。プラットフォーム850は、略矩形のチャネル866を有し、そのチャネル866内にはカセットの側壁部858の底部868および端部壁862が着座する。プラットフォームの外端壁870と側壁872は、カセットを支持する。さらに、プラットフォームの側壁部は、例えば、カセットの外側壁部858の形状に一致しており、処理動作中安定性をさらに改善する、斜面または傾斜部分876を有するように構成された上昇部分874を含む。
【0153】
本発明は、また、対をなすディスクのマージ、およびカセット内へのディスクの収容を援助する弓形の上面882を有するネストすなわちマルチディスク・マージ・サドル880を使用する。図166、図167、図174および図175はネストを示す。好適には、湾曲上面の形状は、ディスクの曲率半径と一致することが好ましい。ネスト880は、プラットフォーム850の中心部分に位置しており、ある実施形態の場合には、プラットフォーム上に位置するカセットの開放底部の下方に位置する。この同じ実施形態の場合には、ネスト880は、第1の後退位置(図170)と第2の突出位置(図175)の間で、カセットの底部開口部を通してネストを垂直に移動するアクチュエータ884に接続している。ネストの上面882上に形成された溝886は、各溝内の一組のディスクを支持するような大きさを有する(図166および図172〜図174)。さらに、溝は、斜めの側壁部890を有する一列の歯888により形成される。斜めの側壁部890は、各チャネルの底部より頂部が広くなるようにチャネル886をテーパ状にする。目的が一対のディスク間で同心接触マージを形成することであるなら、各溝886の底部の幅は、2枚のディスクの厚さに対応する。動作中、離間されたディスクの各対が、ネスト880上に下降すると、各歯888の側壁部890は、上記各対のディスクがネスト上に下降するにつれて、2枚のディスクを強制的に接触させる(図172、図173)。好ましい実施形態の場合には、側壁部890の各対が形成する角度は、ディスクの外周縁部892のところに形成される面取りと一致するか、若干広くなる。
【0154】
動作中、マンドレルまたは類似の搬送装置(図示せず)が、複数のディスクをプラットフォーム850上に位置するカセット852に供給する。最初、ネストは、カセットの開放底部を通って、カセットの底部上の位置に上昇する(図175参照)。マンドレルがディスクを下降させ、ネスト880の相対的位置により、ディスクは、カセットの側壁部に接触する前にネストと接触することが可能であり、その逆も起こる。例えば、ネストが比較的高い位置にある場合には、ディスクは、カセットの側壁部に接触する前にネストに接触することができ、ネストが比較的低い位置にある場合には、ディスクは、最初に、カセットの側壁部に接触することができる。好ましい実施形態の場合には、ディスクは、最初に、プラットフォームと接触する。どちらの場合でも、ネスト内の溝は、ディスクの下部を所望の状態にマージさせることにより所望のマージ配列を開始するか、またはカセットの側壁部上の同じように構成された溝860によって開始されたマージ・プロセスを続行する。ディスクはネストによって完全に係合される場合、マンドレルとの係合を解放できるように、ディスクは個々に垂直方向に支持されなければならない。図171および図173は、接触マージ配列のディスクを示す。
【0155】
ある実施形態の場合には、ネストおよびマンドレルは、ディスクがカセットの側壁部上の溝860と係合するまで、静止カセットに対して下降する。ディスクが十分に安定すると、マンドレルを取り出すことができる。別の方法としては、図175に示すように、ディスクがネスト内で十分に安定したが、カセットに完全に収容されていない場合に、ネストは、ディスクがカセット内に完全に収容されるまで、マンドレルなしで下降することができる。第2の実施形態の場合には、ネスト880は、上昇位置に留まることができるし、または上昇位置に取り外せないように固定することができる。この場合には、ディスクはカセット内に完全に収容されないが、マンドレルを取り外せるように、適当に支持される。例えば、カセットを他の処理位置に搬送するために、カセットが上昇してプラットフォームを離れると、ディスクはカセット内に完全に収容される。いずれの場合でも、ネストを使用することにより、マンドレル上のディスクの位置からカセット内の必要な位置に、必要な状態変更を容易に行うことができる。カセットが上昇してプラットフォームを離れると、ディスクはカセット内に完全に収容される。
【0156】
本発明は、また、ディスクをギャップ・マージ配列にしたり、第1のギャップ・マージ配列から第2のおよび異なるギャップ・マージ配列へのディスクの再配置時のような、ギャップの幅を変更したりする際に使用することができる。この場合には、ネストの湾曲した上部882は、ディスクを収容するギャップ・マージカセットの側壁部の形状と同じような形状を有する。図169に示すように、カセット側壁部の内面は、溝860を形成しており、交互に配列されている一列の大きな歯894と小さな歯896を含む。それ故、ネスト40は、それぞれ、交互の相補の大きな歯898と小さな歯900のパターンを有する。この構成により、図176および図177に示すように、隣接する大きな歯の間と、小さな歯の対向側面上に2本の溝902,904が形成される。ディスクは、ディスクがネスト内に下降する時、大きな歯が最初にディスクを一対のディスクに分離するように、ネストに対して位置する。大きな歯の側壁部906は、ディスクを一対のディスクに、またギャップ・マージ配列にマージする(図177)。小さな歯900は、必要な間隔を維持する。
【0157】
I.2枚の片面ハード・ディスクの同時テープ研磨
研磨プロセスは、通常、潤滑剤塗布の後で行われる。好適には、研磨は同心接触マージ配列の一対のディスクに対して行うのが好ましい。これは、粗面にされたテープを含む対向ローラは、表面を研磨するために、ディスク対の2枚のディスクの外側に面しているR側に対して押しつけられるからである。図178〜図181について説明すると、これらの図は、テープ研磨プロセスのためのディスク取扱いおよび搬送の通常のシーケンスを示す。ある実施形態の場合には、ディスクのカセット910は、ディスク対が同心接触マージ配列にある状態で、テープ研磨ステーションに配置される。同心接触マージ配列のディスク対の位置決めは、上記の潤滑剤塗布ステーションにおいての後潤滑剤塗布の取扱い中において、最も論理的に行われる。しかし、ディスクが、他の状態で、同心接触マージ配列に再配置される研磨ステーションに到着する場合があることを理解されたい。同様に、好適には、同心接触マージ配列のディスク対に対してテーププ研磨を行うことが好ましいが、研磨プロセスが、ディスクが、ディスク対の双方のディスクの表面に対して、均等に同じように、適当に支持されている場合には、テープ研磨が、スペーサ・マージのような他の状態で行われることも、本発明の範囲内に含まれる。
【0158】
カセット910の下方に位置するリフト・サドル912は、カセットからディスクを取り出すために使用される。図182〜図186に示すように、リフト・サドルは、弓形または湾曲しているディスク接触面916を含む本体914を備える(図182)。弓形のディスク接触面は、隆起側壁部920間に配置された1本の溝918を含む(図184〜図186)。溝は、同心接触マージ配列の一対の片面ハード・メモリ・ディスクを保持する幅を有する。リフト・サドルの本体は、先端部(図示せず)と係合するための内部キャビティ922を有する。リフト・ロッドは、リフト・サドルを、カセットの下の第1の位置と図178に示す上方位置との間で移動する。前記上方位置においては、他の取扱いおよび搬送機構によりディスク対にアクセスすることができる。チャネルまたは溝918は、2枚のディスクの外周縁部を係合し、かつ支持する平坦な底部924(図183)を備える。好適には、側壁部の角度は、ディスクの外周縁部における面取りに対応し、ディスク対の垂直方向の整合を維持するようになっていることが好ましい。
【0159】
図178および図179について説明すると、カセットからディスク対を取り出した後で、そのディスク対は、複数の同心接触マージ・ローラ926と係合する。ある実施形態の場合には、ローラは、例えば、90度間隔のような4つの等間隔に離間された位置で、2枚のディスクの外周縁部を係合したり、その係合を解除したりするために、径方向内側および径方向外側に向かって移動する。図について説明すると、図187および図188は、マージ・ローラの一実施形態を示す。ローラは、2つの傾斜側壁部930間に、1つの溝またはチャネル928を形成するように構成されている。リフト・サドルと同様に、ローラは、2枚のディスクの外周縁部と係合する平坦な底部932を有する。側壁部930および底部932が形成するチャネルは、ディスク対を同心接触マージ配列に維持する。
【0160】
ディスク対が4つのマージ・ローラと係合すると、リフト・サドル912は係合を解除し、そのディスク対は第2の位置に移動される。図180に示す第2の位置において、一対のディスクは、その中央開口部において、スピンドルアセンブリ934と係合する。スピンドルアセンブリは、中央開口部の内縁部936に沿って、ディスクを堅固に係合する。スピンドルは、テープ研磨プロセス中、ディスクを回転するように設計されている。スピンドルによる係合の後で、4つのマージ・ローラは係合を解除する。
【0161】
図189は、従来の両面ディスクの対向する側面と係合している4つの研磨ローラ938の概略図である。比較すると、図181および図190は、一対の同心接触マージ・ディスクのR側と係合している4つのテープ研磨ローラ938を示す。本発明を使用すれば、1枚の両面ディスクを研磨するために形成された装置により、2枚の片面ディスクを同時に研磨することができる。テープまたは目の粗い布がローラの周囲に配置されており、凹凸や過度の潤滑剤を除去する目的で、ディスクの表面を研磨するために必要な粗面を提供する。ローラは、対向方向から、一対のディスクのR側に対して、最高1.8kg(4ポンド)の力を加える。
【0162】
テープ研磨プロセスの結果を均等にするために、好適には、研磨中、ディスク対の2枚のディスクの間に相対的な移動がないことが好ましい。ディスク表面に前に塗布された潤滑剤が、接触マージ・ディスクのL側間で接着剤としての働きをする。図193は、ディスクを接触マージ配列に再配置する前の、ディスクのL側間に配置された潤滑流体Lの概念図である。いくつかの潤滑剤を試験したところ、接着剤が添加されたいくつかは潤滑剤が、優れた結果を示した。使用したある溶液は、AM3001(商品名) Lube、XIP添加剤およびPF5060(商品名)溶媒の混合物である。添加物を含む、または含んでいないZ−Dol(商品名)またはZ−Tetrolのような他の潤滑剤も同じような良い結果を示した。
【0163】
テープ研磨の後で、ディスク対を同心接触マージ配列にしたままで、カセットに戻すことができる。マージ・ローラ926は、ディスクの外周縁部と係合し、それにより、スピンドルアセンブリ934は、係合を解除することができる。マージ・ローラは、一対のディスクをリフト・サドル912に搬送し、リフト・サドルは、ディスクをカセット内に入れる。ディスク対の状態はまた、ディスク対の以降の処理により変えることもできる。しかし、次のプロセスで、ディスクを同心接触マージにしなければならない場合には、好適には、ディスク対のマージを解除しないで、代わりに、その同心接触マージ配列を維持した状態で、そのディスク対を次の処理ステーションに移送することが好ましい。
【0164】
J.2枚の片面ハード・ディスクの同時試験
片面ディスクの製造プロセス中の多くの時点および/または位置で、製造プロセスが正しく行われている事を確認するために、ディスクを試験するのが望ましい場合がある。試験を行うことができる1つの位置は、テープ研磨の後で、処理がほぼ終了した後である。ある実施形態の場合には、テープ研磨が、最終製造ステップである場合があり、それ故、ディスクが正しく製造されたかどうかを確認するために試験が必要になる。試験は、通常、ヘッド/スライダアセンブリのフライイングに悪影響を与える恐れがある、何らかの凹凸の存在をチェックするグライド試験を含む。試験は、また、ディスクが使用できないような欠陥があるかどうかを判断するための、ディスク上で読取動作および書込み動作を行う保証試験を含む。
【0165】
図194〜図198は、試験の機械的処理ステップである。好適には、ディスクは、同心接触マージ配列で試験ステーションに到着することが好ましい。それ故、テープ研磨の後で試験を行う場合には、ディスク対を再配置する必要はなく、ディスク対は、同心接触マージ配列に配置されるであろう。図194および図195に示すように、一対のディスクの外周縁部と係合するために、真空グリッパ950が使用される。図200〜図203は、真空グリッパの一実施形態を示す。真空グリッパは、弓形のディスク係合部分954を有する本体952を備える。弓形のディスク係合部分は、同心接触マージ配列のディスク対を保持するように構成された1本の溝またはチャネル956により形成される。チャネルは、一対の傾斜側壁部958と平坦な底面960を備える。本体内の一対の孔部または凹部962が、チャネルの底部と連絡しており、グリッパを減圧するためのマニホルドまたは真空システム964を形成する。ある実施形態の場合には、真空グリッパは、ポリエステルエステルケトン(PEEK)から形成されている。厚さ1.27mm(0.05インチ)で、直径が95ミリメートルの一対のディスクと係合し、支持するための真空圧は、5〜20インチの圧力である。
【0166】
真空グリッパは、一度に一対ずつ、カセット966からディスクを取り出す。真空グリッパは、ディスクの向きを90度回転させ(図51)、図196に示すように、そのディスク対を第2の位置に搬送する。第2の位置で、ディスク対は、その中央開口部970においてスピンドルアセンブリ968によって係合される。スピンドルアセンブリによる係合の後で、真空グリッパは、係合を解除し、試験手順による干渉から解放される。
【0167】
図191は、1枚の両面ディスク用の従来の試験装置972の概略図である。比較のために、図192に、一組の同心接触マージ・ディスクと一緒に使用中の同じ装置を示す。図198は、また、2枚の同心接触マージ・ディスクを、同時に試験するように配置されている同じ試験装置972を示す。ディスクは、スピンドルアセンブリにより回転され、試験装置はグライド試験および保証試験を行う。試験動作の終了時に、試験装置は後退し、ディスク対は、真空グリッパによって係合される。スピンドルアセンブリは、係合かを解除し、真空グリッパは、ディスク対をカセットに戻し、カセット内の次のディスク対を係合する。この場合、カセット内のすべてのディスク対の試験が終了するまで、このプロセスが反復して行われる。試験に合格しなかったディスクは廃棄される。
【0168】
K.2枚の片面ハード・ディスクの同時サーボ書込み
本明細書に記載する前の処理ステップとは異なり、同時サーボ書込みは任意である。サーボ書込みは、セルフ・サーボ書込み技術によるディスク・ドライブ内での組立て後に、一度に1枚のディスク上で行われる。しかし、2枚のディスクの同時サーボ書込みを行えば、本発明の改善された生産量をそのまま維持できる。
【0169】
図204および図205に示す2つの機能面または作用面を有する1枚の両面ディスク用のサーボ書込装置1020は、1枚の両面ディスクDの双方の面1024,1026上に、同時にサーボ・トラック1022を書込む。サーボ書込装置は、2つの別々のアクチュエータアセンブリ1028,1030を備える。通常、一方のアクチュエータアセンブリは、制御および位置決めのために使用され、他方のアクチュエータアセンブリは、ディスクの面に対するものである。より詳細に説明すると、第1のアクチュエータアセンブリ1028は、アクチュエータ・アーム1034により、1つのピボット点または1本のシャフト1036に接続されて一組のトランスジューサまたは読取/書込要素1032を備える。この場合、一方のヘッドは上面1024に隣接して配置されており、他方のヘッドは下面1026と相互に作用するように配置されている。書込み要素またはトランスジューサ1032は、ディスクの上面および下面の双方の上に、サーボ・トラック1022を書き込み、双方の面は、メモリ記憶において作用可能または機能可能となる。2つのトランスジューサ1030は、2つのトランスジューサ1030が、1本の軸1034を中心にして回転すると、弓形パターンの形に、ディスクDの表面上にサーボ・トラック1022を書き込む。この装置においては、両面ディスク上にサーボ・トラック・データを書き込む場合、2つのトランスジューサ1030が、共通なピボット点を共有し、共通の運動円弧に沿って移動することが重要である。これは、ディスクがディスク・ドライブ内に挿入された場合、ディスクDの面1024,1026から読み取り、これらに面への書込みに使用されるヘッドも、共通のピボット点を共有し、サーボ・トラック書込装置のように、一緒に移動するためである。実際、サーボ・トラック書込みの一方法は、ディスク・ドライブの組立ての後で、サーボ・トラックを書き込むために、ディスク・ドライブのヘッド/アクチュエータアセンブリの使用を含む。この技術は、セルフ・サーボ書込みと呼ばれる。図206および図207は、それぞれ、両面ディスクの2つの面1024および1026上に形成されるサーボ・パターン1022を示す。
【0170】
この実施形態の場合には、第2のアクチュエータアセンブリ1030は、ディスクの面に対して、第1のアクチュエータアセンブリ1028のトランスジューサ1030を位置決めするためのエンコーダ1040を含む。エンコーダ1040は、一組のアクチュエータ・アーム1044用の1本のシャフトまたは1つのピボット点1042を含む。プッシュ・ピン1046は、アクチュエータ・アーム44の先端部に配置されている。通常、コイル要素1048と永久磁石1050を備えるボイス・コイル・モータは、アクチュエータ・アームの対向端部に配置される。スケールまたはゲージ1052も、ボイス・コイル・モータの一部として備えることができる。このマスタ/スレーブ装置においては、第2のアクチュエータアセンブリ1030用のボイス・コイル・モータは、ピボット点1042を中心にしてアクチュエータ・アーム1044およびプッシュ・ピン1046を回転させる。それにより、アクチュエータ・アーム1034は、アクチュエータ・アーム1034上のプッシュ・ピン1046の接触により、シャフト1036を中心にして回転する。この相対的な運動により、ディスク面1024,1026に対して、トランスジューサ1032が位置決めされる。よって、第2のアクチュエータアセンブリ1030のボイス・コイル・モータは、必要なサーボ・トラックを形成するために、間接的に、第1のアクチュエータアセンブリ1028のヘッド1032を正しい位置に位置決めする。第1のアクチュエータアセンブリ1028も、ボイス・コイル・モータを含むことができるが、このボイス・コイル・モータは、このサーボ・トラック書込み動作中は作動しない。
【0171】
このようなサーボ・トラック書込装置は、マージ配列の一対の片面ディスク上では、サーボ・トラック書込みを行わない。既に説明したように、図206および図207は、図204および図205に示す1枚の両面ディスクの上面1024および下面1026のための例示としてのサーボ・パターンを示す。図を見れば分かるように、トラック1022により形成されたパターンは、その方向または状態において対向している。それ故、一対のマージされたディスクの作用面(R側)上にサーボ・トラックを書き込むために同じ装置を使用した場合には、従来のディスク・ドライブにおいては、下側のディスクは機能可能にはならない。何故なら、サーボ・パターンが、従来のように装着されたヘッド・ディスクアセンブリにより、読み取られ理解することができる方法で配置されていないからである。
【0172】
上記の問題は、図208および図209の装置および方法により克服される。この場合、2つのサーボ・トラック書込装置1058,1060が使用される。第1の装置は、上のディスク1062の外面(R側)上の書込み用に使用され、第2の装置は、下のディスク1064の外面(R側)上の書込み用に使用される。図を見れば分かるように、サーボ・トラック書込装置1058,1060の構成要素は、サーボ・トラック書込装置の各組が、共通の位置ではなく、別々の位置で回転する以外は、1枚の両面ディスク上に書込みを行う従来のサーボ・トラック書込装置用の構成要素と同一のものである。
【0173】
より詳細に説明すると、図208および図209に示すように、各サーボ・トラック書込装置1058,1060は、実際のサーボ書込みを行うスレーブ・アクチュエータアセンブリ1068を位置決めするための、マスタ・アクチュエータアセンブリ1066を含む。マスタ・アクチュエータアセンブリ1066は、アクチュエータ・アーム1072の先端部に位置するプッシュ・ピン1074を有する、1本のアクチュエータ・アーム1072を有する位置決めエンコーダ1070を備える。アクチュエータ・アームの対向端部は、ピン1074を有するアクチュエータアセンブリ1066を直接位置決めするボイス・コイル・モータを備える。アクチュエータ・アームは、シャフト1076を中心にして回転する。ボイス・コイル・モータは、コイル1078および永久磁石1080を含む。コイルに対しては、コントローラ(図示せず)の制御下で、ディスク面に対してプッシュ・ピンを位置決めするために通電される。
【0174】
サーボ・トラック書込装置は、さらに、第2のアクチュエータアセンブリ1084を含む。この第2のアクチュエータアセンブリまたはスレーブ・アクチュエータアセンブリ1068は、シャフト1084を中心にして回転するアクチュエータ・アーム1082を含む。読取/書込要素またはトランスジューサ1086は、アクチュエータ・アーム1082の先端部に配置される。トランスジューサ1086は、エンコーダ・アクチュエータアセンブリ1066の位置についての案内により、サーボ・トラックを書き込む。それ故、エンコーダ・アクチュエータアセンブリ1066は、コントローラ(図示せず)の制御下で、ディスク1026,1068のR側に対して、必要な位置にトランスジューサ1086を位置決めするために、アクチュエータ・アーム1072およびプッシュ・ピン1074を移動する。トランスジューサ1086は、ディスク面上に必要なサーボ・トラックを書き込む。
【0175】
スレーブ・アクチュエータアセンブリ1068は、また、ボイス・コイル・モータを備えることができるが、これらアセンブリは、サーボ・トラック書込み手順中は作動しない。さらに、好適には、シャフト1076,1084は、ボール・ベアリングではなく、空気ベアリングを使用することが好ましい。空気ベアリングは、回転が滑らかであり、アクチュエータ・アーム1072,1082に伝わる振動が、ボール・ベアリングの場合より小さい。図209に示すように、好適には、ディスクは同心接触マージ配列にあることが好ましいが、同心ギャップ・マージ配列または同心スペーサ・マージ配列も使用することができる。
【0176】
図208は、サーボ・トラック書込装置1058による、サーボ・トラック・パターン1090の一例、およびサーボ・トラック書込装置1060による、サーボ・トラック・パターン1092の一例を示す。図210および図211は、それぞれ、サーボ・トラック・パターン1090、およびサーボ・トラック・パターン1092のすべての組合わせを示す。図210および図211を見れば分かるように、図206および図207とは対照的に、サーボ・トラック・パターン1090,1092はほぼ同一の方向を向いている。したがって、サーボ・トラック・パターン1090,1092は同一のものであるので、図208および図209のディスクのどちらも、同じ片面ディスク・ドライブ内で記録するために使用することができる。
【0177】
好ましい実施形態の場合には、エンコーダ1070は、レーザ位置決めデバイス(図示せず)を備える。レーザ位置決めデバイスは、アクチュエータ・アーム1072に対するクラッシュ停止を「ゼロ」位置として定義するように、既知の初期位置を確立する。エンコーダ・アクチュエータアセンブリ1066用のボイス・コイル・モータは、レーザ位置決めデバイスと一緒に、必要なサーボ・トラック・パターンを形成するために、トランスジューサ1086の位置を増分ずつ調整することができる。このようなレーザ位置決めデバイスは、当業者であれば周知のものである。さらに、第2のまたはスレーブ・アクチュエータアセンブリ1068に関連する第2の組のボイス・コイル・モータを使用する利点は、十分な数または容積のサーボ・トラック1090,1092が形成されると、エンコーダ1070が係合を解除し、第2のアクチュエータアセンブリの軌跡から外へ移動することができることである。次に、第2のまたはスレーブ・アクチュエータアセンブリに関連するボイス・コイル・モータは、前に書き込んだサーボ・トラックを利用して、ディスク1062,1064のR側に対してトランスジューサ1086を位置決めすることができる。さらに、前記ボイス・コイル・モータは、装置からディスクを取り出す前に、残りの必要なサーボ・トラックの書き込みまたは形成を行ったり、あるいは以前に書き込んだサーボ・トラックの試験すなわち二重チェックとして使用することができる。
【0178】
上記の方法および装置の他に、一対のディスクのR側上にサーボ・トラックを形成するための別の方法が、少なくとも2つある。第1の他の実施形態の場合には、所望のサーボ・トラック・パターンに対応する、予備形成磁気パターンを含むテンプレートが、各片面ディスクのR側上に配置される。磁気パターンの一例としては、図209および図210に示すサーボ・トラック・パターンがある。このパターンは永久磁石により形成される。磁気パターンは、所望のパターンに磁化されるべき各ディスク1062,1064のR側上の磁気層に影響を与える。磁気パターンは、サーボ・トラック・データの一部であってもよいし、完全な一組のサーボ・トラック・データであってもよい。このパターンを含む永久磁石により形成された磁界の強度は、ディスクの保磁力を超えるものでなければならない。別な言い方をすれば、前記磁界の強度は、所望の配置で媒体を飽和するのに十分なものでなければならない。ディスクに対するテンプレートの適用は、5秒以下である場合が多い。テンプレートがサーボ・トラック・パターンの一部だけを形成する程度に、そのパターンの残りの部分は、セルフ・サーボ・トラック書込みを行うディスクドライブの読取/書込ヘッドにより書き込まれ得る。
【0179】
サーボ・トラック・パターンを形成するための第2の他の実施形態は、レーザ投影技術を使用する。この実施形態の場合にも、テンプレートが使用される。好適には、テンプレートはガラスから形成されることが好ましい。所望のパターンは、ガラス上の透明部分と不透明部分とにより形成される。不透明部分は、ディスク面がレーザ光により照射されるのを防止し、透明部分はレーザ光をディスク面に接触させる。このパターンは、写真製版技術により形成することができる。所望のパターンの一例としては、図209および図210に示すサーボ・トラック・パターンがある。第1のステップで、ディスクの露出した領域の温度を上昇させるのに十分な電力のレーザ光による照射が行われる。次に、ディスク面が磁界に露出される。磁石により、またレーザ・ビームによる加熱により、その保磁力が変化したディスク面の受容部分が磁化される。これにより、必要なサーボ・トラック・パターンが形成される。磁石としては、永久磁石または電磁石を使用することができる。磁石による磁界の強度は、室温のおけるディスクの保磁力以下でなければならないが、高温でのディスクの保磁力より大きくなければならない。すなわち、レーザ・ビームは、ディスク面の選択部分の温度を室温より十分高い温度に上昇させなければならない。その温度は磁界を保持力が低減した領域で変化させ、残りの領域では変化させないように、ディスク表面上に十分な保持力の差が生じるのに十分な温度である。ディスク面がレーザ加熱から冷えると、磁気パターンが設定される。第1の他の実施形態の場合のように、パターンは、全体であってもよいし、一部であってもよい。パターンの一部が形成された場合には、サーボ・トラック・パターンの残りの部分は、セルフ・サーボ・トラック書込み技術により書き込むことができる。
【0180】
L.可変フォーム・ファクタ・カセット
図212〜図220は、マルチフォーム・ファクタ・カセット1110の一実施形態である。カセットは、本体1112および一対の取外し可能な、または調整可能な側壁インサート1114,1116からなる。カセットは、開放頂部1118、開放底部1120、および端部壁1124内のU字形の開口部1122を備える。U字形の開口部により、ディスクの中央開口部にアクセスすることができる。開放頂部および開放底部によっても、ディスクにアクセスすることができる。これらの図の場合、ディスクDは、カセット内に着座している。本体は、さらに、端部壁間を延びる2つの一体型側壁部1126,1128を含む。複数のスロットまたは孔部1130が、一体型側壁部1126,1128およびインサート内に形成されている。処理流体は、スロットにより、処理中にカセットおよびディスクから流出することができる。図では、側壁部1126,1128は、端部壁1124と一体に形成されているが、これら側壁部は、端部壁間に固定される独立した部材であってもよい。同様に、一対の基部部材1130が、カセットの底部に沿って2つの端部壁間に延びる。基部部材はまた、カセットの剛性を増大し、その上部にカセットが載る支持構造体を形成する(図215)。基部部材は、端部壁と一体に形成することもできるし、適当な止め金具により端部壁に固定される独立した部材であってもよい。
【0181】
図212、図214、図215および図221は、側壁インサート1114,1116全体を示す。通常、好適には、インサートは、垂直な壁部1134と、垂直な壁部と鈍角を形成し、カセットの開放した内部の方向に向かって内側に傾斜している第2の壁部1136とを備えることが好ましい。図212〜図214に示す垂直壁部1134および第2の壁部1136は、一列のディスク受容溝またはチャネル1140を形成する一列のリブ1138を含む。リブの相対的な寸法および間隔は、使用するディスクのフォーム・ファクタに基づいて決められる。さらに、スロット1130も、処理流体がカセットに流入し、流出できるように、垂直壁部1134および第2の側壁1136の双方に沿って、リブ間に形成される。
【0182】
図212および図214に最も明らかに示すように、水平支持部材1142、1144は、各インサートの全長に沿って延びる。支持部材は、曲がり、湾曲または破損を防止するために、インサート1114,1116構造を強化する。支持部材は、中空であっても、中実であってもよいし、あるいは金属または環境に適した他の材料から形成された強化ロッドを含んでいてもよい。さらに、支持部材の各端部は、カセットの端部壁内に形成された類似の固定領域1148,1150,1152に対応する固定領域1146を備える。整合されると、適当な止め金具1154は固定領域1148,1150,1152の少なくともいずれかを介して、固定領域1146内に配置されて、端部壁にインサート1114,1116を種々の位置で固定し得る。
【0183】
図217〜図219に示すように、異なる直径のディスクを収容するために、インサートは、固定領域1148,1150,1152の所定のパターンにより、端部壁に対して種々の場所に固定され得る。それ故、異なる直径のディスクを収容するために、インサートを再配置することにより再構成することができる、1つの汎用カセットを使用することができるので、在庫問題およびコスト問題が軽減される。例えば、直径の大きなディスクを収容するためには、固定領域1148を用いて、図217に示すようにインサートが配置される。若干直径の小さなディスクを収容するためには、固定領域1150を用いて、図218に示すようにインサートが配置される。さらに直径の小さなディスクを収容するためには、固定領域1152を用いて、図219に示すようにインサートが設置される。よって、図に示すように、恐らく95ミリメートル、84ミリメートルおよび65ミリメートルの少なくとも3つの異なる直径を有するディスクを保持するように再構成することができる。しかし、4つ以上の異なる直径のディスクを保持することができることを理解されたい。
【0184】
さらに、および/または別の方法としては、異なる形状またはサイズのリブ1138を備える異なるインサートと交換することにより、カセットは、異なる厚さのディスクまたは異なる状態のディスク対を収容することができる。例えば、カセットを片面ディスクの処理中に使用する場合には、接触マージ・ディスク対またはギャップ・マージ・ディスク対を収容するために、図221または222に示すように、リブ1138を構成することができる。図221の場合には、リブ1138は、ディスクを接触マージ配列にするための、溝1140を形成する。図222の場合には、ディスクは、大リブ1142と小リブ1144の間においてギャップ・マージ配列で配置される。
【0185】
ほとんどの処理の場合、ポリブチレン・テレフタレート(PBT)プラスチックからできているカセットで十分間に合う。しかし、PBTプラスチックは、温度が350℃になる場合もある、スパッタリング処理の際の高温には耐えることはできない。このような高温領域においては、ポリエステルエステルケトン(PEEK)を使用すれば、全体が金属であるカセットのように、満足できる結果が得られる。また、カセットに入れる時および取り出す時、ディスクが一定の運動をするので、耐摩耗性プラスチックを使用することが望ましい。そのようなプラスチックがPEEKである。別の方法としては、テフロン(商標)のような耐摩耗性プラスチックを、ステンレス鋼またはアルミニウム合金のようなコア材の上に外層として追加して、各材料の利点を利用することもできる。
【0186】
M.片面ハード・ディスク
片面処理ディスクは、ローコストの記憶媒体として開発された。このようなディスクの場合、片面、すなわち、作用面または情報を含む面だけに対して、通常、種々の処理ステップが行われる。片面処理ディスクについて毎回問題になるのは、ディスクの平面度の問題である。図223および図224について説明すると、これらの図面は、片面磁気記録ディスク1190を示す。ディスク1190は、基板ディスク1200(通常、アルミニウムまたはアルミニウム合金である)、上下界面層1204および1208(通常、ニッケル・リンである)、下部層1212(通常、クロムまたはクロム合金である)、磁気層1216(通常、CoPtXYという化学式のコバルト−プラチナをベースとする四元素合金、またはCoPtXYZという化学式の五元素合金である。この場合、XYおよびZは、タンタル、クロム、ニッケルまたは硼素である)、保護層1220(通常、炭素である)、および潤滑層1224(通常、パーフルオロポリエステル有機ポリマーである)を含む。ニッケル・リン層は、同じ厚さ「tu」(上部層の厚さ)、および「tL」(下部層の厚さ)(通常、それぞれ約8〜約15マイクロメートル)を有し、通常、無電解メッキ技術により堆積される。下部層、磁気層、および保護層の厚さは異なり(その全体の厚さは、通常、約20〜約100nmであり)、スパッタリング技術により堆積することができる。ニッケル・リン層は、圧縮状態または緊張状態で堆積され得るが、ニッケル・リン層は、通常、圧縮状態で堆積され、スパッタリング層も通常圧縮状態で堆積される。図224を見れば分かるように、下方のニッケル・リン層1208における圧縮力は、上のニッケル・リン層1204およびスパッタリング層1212,1216,1220における圧縮力によるオフセットより大きく、よってディスク1190は、ディスクの上面1228上では凹状になり、ディスクの下面1232上では凸状になる。
【0187】
ディスクの情報記憶面が凹状になると、種々の問題が発生する恐れがある。ディスクが凹状になると、ヘッドのトラッキング・エラーおよびディスク面とのヘッドの望ましくない接触のような種々の問題が、読取/書込動作中に発生する恐れがある。これらの問題のために、通常のディスク仕様は、ディスク面の情報を記憶している面すなわち作用面が、約7〜約15ミクロン程度の平面度を有するように要求している。理解して頂けると思うが、「平面度」という用語は、ディスク面上の最も高い点と最も低い点との間の距離を意味する。図224について説明すると、平面度とは、ポイント1とポイント2の高さの違いである。この場合、ポイント1は、ディスクの上面1228上の最も低い点であり、ポイント2は、ディスク上面1228上の最も高い点である。
【0188】
図225を参照しながら、本発明のディスクの第1の実施形態について説明する。本発明を特に磁気記録ディスクを参照しながら説明するが、本発明の原理は、光学的記録媒体および磁気光学的記録媒体のような、他のタイプの記録媒体にも適用できるし、フロッピー・ディスクまたはハード・ディスクに対しても、使用することができることを理解されたい。
【0189】
図225は、それぞれ、基板ディスク1312上に、上部界面層1304および下部界面層1308を有する、メッキディスク(または、中間(ディスク)構造体)1300を示す。基板ディスクとしては、アルミニウム、(例えば、AlMgのような)アルミニウム合金、ガラス、セラミック材料、チタン、チタン合金および黒鉛のような任意の適当な基板ディスクを使用することができる。界面層としては、酸化鉄、ニッケル・リン、ニッケル・モリブデン・リン、およびニッケル・アンチモン・リンのような、上の磁気層において許容可能な磁気記録特性を達成できる任意の適当な材料を使用することができる。この中では、最後の3つの材料、すなわち、ニッケル・リン、ニッケル・モリブデン・リン、およびニッケル・アンチモン・リンが好ましい。界面層1304および界面層1308は、通常、同じ化学組成であり、ディスク断面内で内部応力が不均等に分布するように、基板ディスクの組成とは異なる組成を有する。
【0190】
図225を見れば分かるように、上部界面層1304および下部界面層1308の厚さtUおよび厚さtLはそれぞれ異なる。界面層が圧縮された状態で、または内部圧縮応力を有するように堆積された場合、下の層のスパッタリング用の面になる上部界面層1304、磁気層、および保護層の厚さtUは、好適には、下部界面層1308の厚さtLより薄いことが好ましい。それにより、ディスク1300の断面は、湾曲し(例えば、球状湾曲を有する)、またはボウル状になるが、その場合、ディスク1300の凹状面は、その上に付加的な層がスパッタリングされる面になる。これは、厚い下側の界面層1308内の圧縮応力が、薄い上側の界面層1304内の圧縮応力より大きくなり、それにより、ディスクが薄い界面層の方に湾曲するからである。
【0191】
この挙動を示す式は下記の通りである。
選択した層内の応力εは、材料の一意の物理的特性、および堆積技術および堆積条件に依存する。
ディスクの球状曲率すなわち曲率半径Rは、下記式により求められる。
R=tsub 2/(6×Δtlayer×ε)
上記式中、tsubは、基板ディスク1312の厚さであり、Δtlayerは、上部界面層1304と下部界面層1308間の厚さの差であり、εは、各層内の応力である。
【0192】
2つの層の相対的な厚さは、各層内の内部圧縮応力の大きさ、およびスパッタリングされた層内の圧縮応力により異なるが、上部界面層1304の厚さは、代表的には下部界面層1308の厚さの約99.3%程度であり、さらに代表的には約98.3〜約99.3%であり、より代表的には約97.7〜約98.3%である。絶対値で表すと、上部界面層1304の厚さは、約7.5〜約14.5ミクロンであり、下部界面層1308の厚さは、約8〜約15ミクロンである。すなわち、上部界面層と下部界面層との間の厚さの差は、一般的に少なくとも0.075ミクロンであり、より一般的には約0.2〜約2ミクロンである。
【0193】
ディスク1300の平面度(または、第1の平面度)は比較的高く、平面度の分布3σは比較的低い。ディスク1300の上部および下部各界面層1316,1320の平面度は、それぞれ、一般的に少なくとも約5ミクロンであり、より一般的に約2〜約10ミクロンである。
【0194】
図226は、上部層の堆積後の同じディスク1400を示す。より詳細に説明すると、ディスク1400の上面1404は、下部層1408と、磁気層1412と、スパッタリングにより堆積されたものであることが好ましい保護層1416を含む。下部層1408は、磁気層1412内に所望の結晶性を提供することができる任意の材料から形成することができる。好適には、下部層1408は、クロムまたはクロム合金であり、約5〜約20nmの厚さを有することが好ましい。磁気層1412は、化学式CoPtXYを有するコバルト−プラチナをベースとする四元素合金、または化学式CoPtXYZを有する五元素合金を含む任意の強磁性材料から製造することができる。この場合、XYおよびZそれぞれは、タンタル、クロム、硼素またはニッケルの中の1つまたはそれ以上であってよい。磁気層の厚さは、通常、約7〜約20nmである。保護層1416は、任意の保護材料から製造することができるが、炭素を使用することが好ましい。この層の厚さは、通常、約1〜約6nmである。
【0195】
これらの層は、通常、圧縮状態にあるか、または内部圧縮応力を有する。各層内の応力は、上式により計算することができる。上部界面層1304、下部界面層1408、磁気層1412、および保護層1416内の圧縮応力の合計値は、下部界面層1308内の圧縮応力を打ち消し、ディスクを平坦化する、すなわちより平坦にする。下部界面層1308の所与の厚さに対して、得られるディスクの曲率半径は、層1304,1408,1412,1416の累積厚と反比例する。通常、ディスク1400の平面度(または、第2の平面度)は、約17ミクロン程度であり、より一般的には、約12ミクロン程度である。
【0196】
下部界面層1308内の圧縮応力に対する、上部の層1304、層1408、層1412、および層1416内の累積圧縮応力の相対的な大きさは、最終的なディスク内に必要な程度の平面度を供給するために制御することができる。例えば、上部層内の累積圧縮応力が、下部界面層内の累積圧縮応力を超えた場合には、ディスクの上部層1404は、ボウル形の開口部を下に向けた凸状になる。上部層内の全圧縮応力が、下部界面層内の全圧縮応力より小さい場合には、ディスクの上部層1404は、ボウル形の開口部を上に向けた凹状になる。上部層内の全圧縮応力が、下部界面層内の全圧縮応力とほぼ等しい場合には、ディスクの上部層1404は、図226に示すようにほぼ平坦または平面になるか、あるいは完全に平坦または平面になる。これらの技術により、種々の曲率半径および平面度のディスクを製造することができる。通常、平面度の数値は、約1〜約50ミクロンにすることができる。
【0197】
ディスクの曲率半径または平面度の制御は重要である。このような制御は、ディスクを適切な平面度の仕様に適合させるのに重要であるばかりでなく、ディスクの回転により、読取/書込動作中に温度が変動して、ディスクの曲率が変化するので重要である。例えば、温度変動による各層の圧縮応力の変化率によりさらに凹状になったり、さらに凸状になったりする場合がある。ある構成の場合には、より高い動作温度ではディスクがより凸状になることが望ましく、より低い動作温度ではより凹状になることが望ましい。
【0198】
図230に示すように、例えば、ディスクの上部面1800を凸状にするために、上部界面層1804の厚さを下部界面層1808の厚さより厚くなるように選択することができる。下部層、磁気層、および保護層が、ディスクの上面上に堆積されると、この面はさらに凸状になる。ある構成の場合には、下部層、磁気層および保護層は正味の内部引張応力を有するように堆積される。このような堆積は、各層用に適当な材料を選択することにより、および/またはスパッタリング以外の適当な堆積技術を使用することにより行うことができる。この構成の場合には、ディスク面の平面度を必要な平面度にする目的で、引張応力を打ち消すために、下部界面層の厚さより厚い上部界面層を使用することができる。
【0199】
ニッケル・リンが、ディスクの両側面上の界面層である場合には、無電解メッキ浴の組成を変えることにより、必要な程度の内部圧縮応力または引張応力を有する層を堆積することができる。層が圧縮応力状態ではなく、引張応力状態にある場合には、図231に示すように、下部界面層1908よりも薄い上部界面層1904を使用することにより、ディスクの上面1912を凸状にさせる。この効果を打ち消すために、好適には、圧縮応力状態にある下部層、磁気層および保護層を、図231の構成の場合には、下部界面層1908であるより厚い界面層を有する側面に堆積することが好ましい。スパッタリングされた層による引張力、および上部界面層による圧縮力が、下部界面層による引張力を打ち消して、図232に示すように、比較的平坦なディスク1950を提供する。
【0200】
図227および図228を参照しながら、図225および図226のディスクを製造するためのプロセスの一実施形態について説明する。
図227を参照して、基板ディスク処理について最初に説明する。ステップ1500において、基板ディスク1312が、材料シートから打ち抜かれる。ステップ1504で、打ち抜かれたディスクは、基板ディスクの上面および下面を平坦または平面状にするために研磨される。ステップ1508において、ディスクはベーキングされ、ステップ1516において、基板ディスクの上面および下面上に面取りが形成される。ステップ1520において、ニッケル・リンである上部および下部界面層が、無電解メッキ技術により基板ディスクの上面および下面上に形成される。このステップにおいて、上部および下部界面層の厚さは、同じかほぼ同じになる。通常、上部界面層の厚さは、下部界面層の厚さの少なくとも約95%であり、その逆にもなる。ステップ1500〜1520は、当業者であれば周知の技術により実行される。
【0201】
ステップ1524,1528において、界面層は、図225のメッキされたディスクを提供するために、粗く研磨され(ステップ、1524)、さらに精密に研磨される(ステップ1528)。図228Aに示すように、各ステップ1524〜1528において、ディスク・ホルダー1600は、2枚のディスクを同時に受容する(「1回で2枚のディスク研磨」と呼ばれる)ためのコンパートメント(または孔部)を含む。上部および下部研磨パッド1604,1608は、隣接して積層されたディスク1620a,1620bの、外側に面した面1612,1616を研磨する。接触しているディスク面1624,1628は研磨されない。研磨された面1612,1616は、図225の上部ディスク面1316である。このようにして、2枚の隣接している、すなわち積層されたディスクが同時に研磨され、両面ディスクの製造コストと比較して、コストを有意に削減することができる。
【0202】
好適には、上部界面層の厚さの削減は、少なくとも約0.70%であることが好ましく、より好適には、約1.0〜約4.0%であることが好ましい。
研磨ステップにおいて、層の厚さを薄くする方法はいくつかある。ある方法の場合には、上部および下部界面層の間のすべての厚さの違いは、粗研磨ステップ1524により取り除かれる。第2の方法の場合には、上部および下部界面層の間のすべての厚さの違いは、精密研磨ステップ1528により取り除かれる。これら2つの方法の場合には、研磨ステップの中の1つのステップで、ディスクの両面を研磨しなければならないので、コストが高くなる恐れがある。このステップでの研磨は、図228Bに示すように、1回に1枚のディスク研磨法により行われる。図228Bについて説明すると、上部および下部研磨パッド1604および1608は、同時に、各ディスク1700の上面1704および下面1708と係合する。キャリヤ1712は、研磨動作によりディスクを搬送する。第3の方法の場合には、上部界面層および下部界面層の間の厚さの違いの一部は、粗研磨ステップおよび精密研磨ステップにより取り除かれる。この方法の場合には、各研磨ステップを通して、ディスクはキャリヤ1600内に留まり(図228A)、他の2つの方法と比較すると、コストを有意に削減することができる。
【0203】
ある処理構成の場合には、上部界面層1304および下部界面層1308の厚さは、ステップ1520後では同じであり、約8〜約15ミクロンである。粗研磨ステップ1524においては、上部界面層1304において、所望の厚さの削減の約70〜約95%が達成される。上部界面層1304の残りの所望の厚さの削減は、精密研磨ステップ1528において行われる。
【0204】
精密研磨ステップ1528の後で、メッキされたディスクは媒体処理に送られる。
図229を参照しながら、媒体処理について説明する。
ステップ1700において、処理のためにメッキされたディスクがマージされる。「マージする」という用語は、ディスクの上面1316が、外側に面するようにディスク、を背中合わせに配置することを意味する。換言すれば、ディスクの下面1320は相互に隣接する。ディスクは、(図228Aに示すように)各ディスク1300の下面1320が物理的に接触する、接触マージ配列にすることもできるし、各ディスク1300の下面1320がギャップにより分離しているギャップ・マージ配列にすることもできる。
【0205】
ステップ1704において、ディスクの上面1316は、周知の技術によりデータ・ゾーン・テクスチャ加工される。
ステップ1708において、ディスクの上面1316が洗浄され、データ・ゾーン・テクスチャ加工ステップによるすべての破片または汚染物が除去される。
【0206】
ステップ1712において、ディスクの上面1316は、周知の技術により層ゾーン・テクスチャ加工され、その後で、ステップ1716においてディスクの上面が洗浄される。
【0207】
ステップ1720において、図226のディスク構成にするために、下部層1408、磁気層1412、および保護層1416が、周知の技術によりディスクの上面にスパッタリングされる。既に説明したように、スパッタリングされた層により、ディスクの湾曲が平らになる。これらの層を堆積するために、堆積技術、イオン・ビーム技術、メッキ技術等のような他の技術も使用することができる。
【0208】
次に、ステップ1724において、ディスクに、(例えば、パーフルオロポリエーテルのような有機ポリマーのような)潤滑層が塗布され、ステップ1728においてテープ研磨が行われる。ステップ1724,1728は、当業者であれば周知の技術により行われる。
【0209】
ステップ1732において、隣接するディスクが分離またはマージ解除され、完成体ディスク1736が提供される。ディスクの下面1420は、「非作用」面または非情報記憶面であり、ディスクの上面1404は、「作用」面または情報記憶面である。
【0210】
実験
本発明の原理を解明するために、多くの実験を行った。最初の一連の実験において、ディスクの平面度の変化の度合い、および精密研磨ステップおよび粗研磨ステップによる上記研磨技術の使用を評価するために、一度に1枚のディスク研磨および一度に2枚のディスク研磨により種々の磁気ディスクを製造した。
【0211】
タイプ1のディスクを、アルミニウム・マグネシウム(AlMg)ディスクの両面上に、ニッケル・リン(NiP)の無電解メッキにより形成した。ディスクの両面上のNiP層は同一のもので、厚さは約500μであった。ディスク凹面の深さは約5μであった。ディスクの厚さは、約50milで、外径(OD)は95mm、内径(ID)は25mmであった。タイプ1のディスクに対して(図228Bに示すように)一度に1枚のディスク研磨を用いて、両面に対して均等なニッケル材料の除去を維持しながら、粗研磨を行なった。次に、粗く研磨した基板ディスクを完全に洗浄し、事実上、粒子全部を確実に除去した。ディスクを洗浄することにより、最後のステップである研磨中に、非情報記憶面(非作用面)上での深い傷(スクラッチ)の形成を最小限度まで低減した。このような傷は、通常、情報記憶面(または、作用面)上へ貫通する。洗浄した基板ディスクを、最終の研磨ステップの準備ができるまで、蒸留水内に完全に浸漬状態に維持した。
【0212】
最後の研磨ステップを、図228Aに示すように、キャリヤ孔部内に、一度に2枚のディスクを装填することにより行った。キャリヤ1600は、2枚のディスクを収容するように設計された。ニッケル材料の除去は、この最後の研磨ステップ中に、各ディスクの片面上だけで行った。研磨時間を調整することにより、作用面と非作用面との間のNiPの厚さのΔ、および基板ディスクの結果としての凹部の深さの双方を制御することができた。
【0213】
粗研磨ステップと精密研磨ステップ内の処理変数は下記の通りである。
機械/処理セットアップ条件:
圧力:180〜220dAN
回転:14〜20rpm
粗研磨用スラリー:アルミナ(〜0.45μ)
精密研磨用スラリー:コロイド状シリカ(35〜100nm)
使用した機械のタイプ:Peter Wolters AC319(商標)卓上研磨機械
意図した作用面および非作用面上のNiP層における厚さの差は、約10〜約0.51μm(20μインチ)であり、その場合、作用層の方のNiP層の方が薄かった。キャリヤは、6つのキャリヤ孔部を有し、各キャリヤ孔部は、粗研磨ステップの場合には1枚のディスクを収容し、精密研磨ステップの場合には2枚のディスクを収容した。キャリヤの厚さは、粗研磨ステップの場合には約40milであり、精密研磨ステップの場合には約90milであった。各研磨毎に9つのキャリヤを使用した。
【0214】
タイプ2のディスクを、アルミニウム・マグネシウム(AlMg)ディスクの両面上に、ニッケル・リン(NiP)の無電解メッキにより形成した。ディスクの両面上のNiP層は同一のもので、厚さは約500μであった。ディスク凹面の深さは約35μであった。ディスクの厚さは、約50milで、外径(OD)は95mm、内径(ID)は25mmであった。
【0215】
メッキした基板ディスクを、一度に2枚のディスクが、同一または共通のキャリヤ孔部に装填されるように、一度に2枚のディスク研磨技術により粗研磨した。それ故、粗研磨ステップは、一度に1枚のディスク研磨技術を使用したタイプ1のディスクに対する粗研磨ステップとは異なるものであった。ニッケル材料の除去は、粗研磨ステップ中に、各ディスクの片面上でだけ行った。洗浄ステップおよび精密研磨ステップは、タイプ1のディスクに対して使用したものと同じであった。
【0216】
処理変数は、粗研磨ステップ中の、作用面および非作用面上のNiP層間の厚さの差、およびキャリヤの厚さを除けば、タイプ1のディスクに対する上記の処理変数と同じであった。粗研磨ステップおよび精密研磨ステップ双方の場合のキャリヤの厚さは、同じで約90ミルであった。
【0217】
目的のディスクの作用面および非作用面のNiP層の厚さの差は、約70〜約80μインチであり、その場合、作用層の方のNiP層の方が非作用層上のNiP層より薄かった。
【0218】
図233A〜図237B(タイプ1のディスク)および図238A〜図242B(タイプ2のディスク)は、結果として得られたディスクの形状および平面度を示し、下記の表はその概要を示す。タイプ2のディスクの平面度のプロットが、ある領域において測定ツールの限界を超えたために、頭部が切り取られたようになっていることに注目することが重要である。
【表1】
【0219】
タイプ1のディスクのサンプルのNiPの厚さの平均差は、約14μインチであり、タイプ2のディスクのサンプルのNiPの厚さの平均差は、約85μインチであった。各数値は、最終精密研磨(タイプ1ディスク)中、および粗研磨および最終研磨(タイプ2ディスク)中に除去されたNiP材料の量に対応する。最後の研磨ステップだけで一度に2枚のディスクの同時研磨を行った場合の、タイプ1のディスクの凹部の深さは約5μであった。粗研磨ステップおよび精密研磨ステップ双方中に、一度に2枚のディスクの同時研磨を行った場合の、タイプ2のディスクの凹部の深さは約35μであった。
【0220】
作用面/非作用面上での材料の均等でない材料の除去による凹状の程度は、2つの面間のNiP層の厚さの差に比例するように見える。(図228Bに示す)従来の方法により研磨した、通常の相手方の基板ディスクの平均平面度の数値は、約2μであり(平面度の〜50%が凹状であり、平面度の〜50%が凸状である)、NiP層の厚さの差は、約3μインチより小さかった。厳密にいうと、厚さの差は、様々なディスク中のNiP層の厚さの差の絶対値の平均である。
【0221】
スパッタリングした薄いフィルムが、上記のタイプ1およびタイプ2のディスクのような、予め湾曲したディスクをどの程度平坦にするのかをチェックするために、別の実験を行った。2つの異なるタイプの磁気記録ディスクを製造した。2つの異なるタイプのディスクは、下記の構造を有していた。
【表2】
【0222】
図243Aおよび図248B(タイプAのディスク)および図249A〜図254B(タイプBのディスク)は、結果として得られたディスクの形および平面度を示し、下の表はディスクの平面度を示す。
【表3】
【0223】
上記の試験結果を見れば分かるとおり、タイプAのディスクは、すべて「円錐形」をしており、平面度の値が高いが、タイプBのディスクは、あるものは「円錐形」をしており、あるものは「ボウル形」をしており、平面度の値が低い。タイプBのディスクの方がタイプAのディスクより平坦である。何故なら、タイプBのディスクは、約〜0.51μm(20μインチ)のNiP層の厚さの差を有し、タイプAのディスクは、約0μインチのNiP層の厚さの差を有していたからである。このNiP層の厚さの差は、既に説明したように、特定の用途用の平面度を達成するために調整することができる。
【0224】
上記の実験結果は、片一方の面のスパッタリングによる、種々の層/フィルム内の圧縮応力の不均衡により、ディスクを湾曲させ、凸状を形成することができる場合には、磁気媒体産業において、予め湾曲したディスクを使用することができることを示している。既に湾曲して凹状(問題の面に向かって見た場合、「ボウル」状)になっている基板ディスクの面上に、フィルムをスパッタリングすることにより、(ディスクの一方の面上の厚い方のNiP層から、ディスクの他方の面上の薄い方のNiP層およびスパッタリングしたフィルムから)対向方向の2つの湾曲傾向が打ち消される。ディスクの両面上の圧縮応力の打ち消し(または均等化)により、(スパッタリング後に)結果として得られるディスクは平らになる。
【0225】
本発明の多くの変更および修正も使用することができる。他の機能は供給しないで、本発明のいくつかの機能だけを使用することができる。
例えば、別のある実施形態の場合には、本発明を直径が95mm、84mm、65mm、48mmまたは25mm、厚さが60mil、50mil、40mil、31.5milまたは25milの任意のフォーム・ファクタ・ディスクに適用している。
【0226】
もう1つの他の実施形態の場合には、上部界面層1304および下部界面層1308の厚さは、粗研磨および/または精密研磨中よりは、またはそれに加えて、界面層の堆積中に形成される。すなわち、ディスクの異なる面は、界面層の厚さの差により影響を受ける。
【0227】
さらにもう1つの他の実施形態の場合には、(メッキしたディスクを可塑的に変形させる)機械的な技術、熱的技術、および両者の組合わせにより、基板ディスクおよび界面層を予め湾曲させたり、再度成形することができる。
【0228】
N.片面ハード・ディスク用の面取り設計
従来の磁気ディスクの外周縁部の断面図である図255を見れば分かるように、非作用面1980は、作用面1984と区別することはできない。例えば、ディスク1992の両面上には、同じ面取り1988が使用されている。すなわち、各面取りは、同じ角度θ1、同じ面取り長さl1、および面取り面1996の同じ長さl1を有する。理解して頂けると思うが、面取りは、ディスクのチッピングおよび歪みの制御、および取り扱いおよび出荷中のカセット材料の摩耗および摩滅の最小限度への低減、および読取/書込動作中のディスク上への読取/書込ヘッドの導入を容易にすることを含む種々の理由のために使用される。
【0229】
図256は、本発明の例示としての実施形態によるディスクの作用(または、非作用)面の平面図である。ディスク2200は、外径R0および内径R1を有する。内径または周縁部は、ハブ、スピンドル、または他の回転機構を収容するための孔部2204により形成される。外径または外周縁部および内周縁部は、それぞれ、外側の面取り2208および内側の面取り2212を含む。面取りは、外周縁部および内周縁部の直径に沿って半径方向に延びる。ディスクの他方の面も同じ機能を有する。理解して頂けると思うが、他の構成のディスクは、用途により外側の面取りだけ、または内側の面取りだけを有することもできる。
【0230】
図257A〜図257Gを見れば分かるように、ディスクの作用面および非作用面上の外側の面取り(ディスクの作用面および非作用面上の内側の面取り)は異なるものであるか、別の形状を有する。形状が異なるために、通常、視覚的に、および機械的に、作用面および非作用面を相互に識別または区別することができる。図257A〜図257Gは、種々の異なる形の面取りを有するが、これらの図面が示しいるのは、チャネルの一部だけである。作用面および非作用面を区別するために無数の他の形状を使用することができる。
【0231】
図257Aの第1のディスクの構成について説明すると、作用面2300は第1の面取り2304を有し、非作用面2308は第2の面取り2312を有する。第1面取り角θおよび第2の面取り角θは同一であり、第1の面取り2304の面取り長さCL1および面取り面の長さl1は、第2の面取り2312の面取り長さCL2および面取り面の長さl2とは異なる。図257Aを見れば分かるように、好適には、通常、ディスク2200の作用面2300は、作用面2300にできるだけ広い情報記憶面積を供給するために、最短の面取り長さを有する。第1の面取り長さは、通常、約0.10〜0.20mm(0.004〜0.008インチ)であり、第2の面取り長さは、通常、約0.0076〜7.6mm(0.003〜0.300インチ)である。ディスクの非作用面は、情報を記憶しないので、第2の面取りの寸法のパラメータは、かなり自由に選択することができる。
【0232】
図257Bの第2のディスクの構成について説明すると、第1および第2の面取り2316,2320の、第1および第2の面取り長さCLおよびClは同一のものであるが、第1の面取り角および第2の面取り角θ1およびθ2、および面取り面の長さl1およびl2は異なっている。第1の面取り角は、通常、約25〜約50度であり、第2の面取り角は、通常、約2〜約60度である。
【0233】
図257Cの第3のディスクの構成について説明すると、第1の面取りおよび第2の面取り2324,2328の面の長さlは同じであるが、第1の面取り長さCL1と第2の面取り長さCL2、第1の面取り角θ1と第2の面取り角θ2、ならびに面取り面の長さl1と面取り面の長さl2とは異なっている。図の構成の場合には、ディスクの非作用面2300の第2の面取り長さは、ディスクの作用面2308の第1の面取り長さより短い。
【0234】
図257Dの第4のディスクの構成について説明すると、面取りに対して平面でない(平坦でない)面を有することができる。第1の面取り2332の示された面取り面2330は弓形をしているが、第2の面取り2336の面取り面2334は平面である。この図は、第1の面取り面2330の半径Rを示す。理解して頂けると思うが、第1の面取り面2330は、非円形にすることができる。放物線形および楕円形も使用することができる。図を見れば分かるように、第1の面取り長さCL1と第2の面取り長さCL2とは異なる。
【0235】
図257Eの第5のディスクの構成について説明すると、第1および第2の各面取りに関して、平面でない(平らでない)面を有することができる。第1の面取りおよび第2の面取り2342,2344の、図示された面取り面2338,2340は、それぞれ弓形をしている。この図は、第1の面取り面および第2の面取り面2338,2340の半径R1,R2をそれぞれ示す。理解して頂けると思うが、第1および/または第2の面取り面は、非円形にすることができる。放物線形および楕円形も使用することができる。図を見れば分かるように、第1の面取り長さCL1と第2の面取り長さCL2とは異なる。
【0236】
図257Fの第6のディスクの構成について説明すると、作用ディスク面および非作用ディスク面の識別を容易にするために、第1および/または第2の面取り内に、識別可能な模様を有することができる。図257Fを見れば分かるように、第1の面取り長さおよび第2の面取り長さCL、第1の面取り面の長さおよび第2の面取り面の長さl、および第1の面取り角および第2の面取り角θは相互に同じである。これらの面の識別は、第1の面取り2350上の溝2346により行うことができる。理解して頂けると思うが、第2の面取り2354上に、(異なる形のまたは異なる位置の溝として)、溝を代わりにまたは付加的に形成することができる。同様に、理解して頂けると思うが、溝の代わりに、用途により種々の他の異なる形の表面の凹部を使用することもできる。
【0237】
図257Gの第7のディスクの構成について説明すると、作用ディスク面および非作用ディスク面の識別を容易にするために、第1および/または第2の面取り上に、隆起模様を有することができる。図257Gを見れば分かるように、第1の面取り長さおよび第2の面取り長さCL、第1の面取り面の長さおよび第2の面取り面の長さl、および第1の面取り角および第2の面取り角θは相互に同じである。これらのディスク面の識別は、第1の面取り2362上の段差2358により行うことができる。理解して頂けると思うが、この段差は、第2の面取り2366上に、(異なる形のまたは異なる位置の段差として)代わりにまたは付加的に形成することができる。同様に、理解して頂けると思うが、この段差の代わりに、用途により種々の他の異なる形の隆起面を使用することもできる。
【0238】
図258は、第1のディスク2400および第2のディスク2404を示す。各ディスクは、同時処理のためにマージした第1の面取り2408および第2の面取り2412の同じ組を有する。作用面2300は、それぞれ、外側に面しており、非作用面2308は相互に向き合っている。非作用面は、図に示すように、他の面と接触していてもよいし(また、ほぼ平行であってもよいし)(接触マージ)、またはギャップにより分離していてもよい(ギャップ・マージ)。作用面の処理は、研磨、スパッタリング、データ・ゾーン・テクスチャ加工、層ゾーン・テクスチャ加工、潤滑剤塗布、テープ研磨、試験および洗浄を含む。第2の面取り2412は、第1の面取り2408とは異なる形または異なるもので、マージ・ツール、マージ解除ツールまたは視覚的に、作用面および非作用面を容易に識別することができる。
【0239】
図259は、ダイヤモンド・ツール・ビットのような、適当な切断/成形ツールにより成形前の打ち抜き加工したディスク2500を示す。機械工作ツール・ビット(磁気ディスク基板ディスクの場合には、通常、一点ダイヤモンド・インサートである)の軌跡をどのように移動させるかを決定するコンピュータ化数値制御機械加工プログラムを異なる形状の第1の面取りおよび第2の面取りを形成するように構成することができる。図259に示すように、ツール・ビット(図示せず)の経路2504は、点「1」から開始して、点「2」に直線的に移動し、点「3」に向かって直角に移動し、点「4」に向かって鈍角で直線的に移動し、点「5」に向かって垂直に直線的に移動し、点「6」に向かってもう一度直角に直線的に移動し、最後に点「7」に向かって鋭角で直線的に移動する。図の経路により、一点ビットは、2つの異なるまたは異なる形の面取りをディスクの作用面2300および非作用面2308上に形成することができる。
【0240】
O.ディスク対の片面処理
上記の説明は、各ディスクの片面だけが完全に処理されるように、ディスクが対をなして同時に処理される全片面ディスク製造プロセスの構成要素に関する。図260に示す第1の実施形態の場合には、プロセス3000は、上記の各構成要素処理を含む。最初に、ステップ3002において、マージ基板が、カセットまたはディスク・キャリヤ内で、対にマージされてギャップ・マージ配列に配置される。次に、ステップ3004において、ディスクに対して、データ・ゾーン・テクスチャ加工プロセスが行われるが、このプロセスの際に、ギャップ・マージされたディスクの対は、一時的に、テクスチャ加工処理のために同心接触マージ配列に配置され、ステップ3006においてマージが解除され、ギャップ・マージ配列に配置されるカセットに戻される。ギャップ・マージ配列での再配置の後で、ステップ3008において、ディスクは洗浄され、クリーニングされる。洗浄およびスクラビング動作の一部として、ディスクは、一時的に、直接接触面スクラビングのために同心接触マージ配列にマージされる。ステップ3010において、ディスクのマージは解除され、カセットまたはキャリヤに戻され、そこでもう一度クリーニングおよび濯ぎを行うためにギャップ・マージ配列に配置される。次に、ステップ3012において、ディスクに対して、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工が行われる。再度、ディスクは、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工プロセスのために、一時的に同心接触マージ配列にマージされる。ステップ3014でのレーザ・ゾーン・テクスチャ加工の後に、ディスクはマージ解除され、カセット内でギャップ・マージ配列に再配置される。次に、ステップ3016において、ディスクに対して、第2の洗浄プロセスが行われる。ディスクを、上記と同じ方法でもう一度スクラビングすることができる。別の方法としては、ステップ3018において、ディスクをカセット内にギャップ・マージ配列のままにしておいて、ステップ3016でのスクラビング・ステップを飛ばして、超音波クリーニングおよび濯ぎを行うこともできる。
【0241】
2回目の洗浄が終わると、ディスクをスパッタリングすることができる。ステップ3020におけるスパッタリング処理中、ディスクは、ギャップ・マージ配列のままである。ディスクの対は、ギャップ・マージ配列でカセットまたはキャリヤから取り出される。ディスク対は、スパッタリング処理の種々のステップを通って移動し、ギャップ・マージ配列に維持される。このプロセスが終了した後で、対をなすディスクは、ギャップ・マージ配列でキャリヤ・カセットに戻る。
【0242】
スパッタリングしたディスクのカセットは、次に、ステップ3022において潤滑剤塗布プロセスに進む。潤滑剤塗布プロセスは、カセットの全ディスクに対して同時に行われる。通常は、このプロセスは、そうすることができても、対をなすディスクに対して個々には行われない。潤滑剤塗布プロセス中、ある実施形態の場合には、好適には、各ディスクの両面に潤滑剤を容易に供給することができるように、全部のディスク内にディスクを等間隔で再配置することが好ましい。潤滑剤塗布の後でディスクを再配置するためには、多くの方法を使用することができる。効率的に行うために、次のプロセスがテープ研磨である場合には、好適には、ディスクを、ステップ3024の場合のように、同心接触マージ配列にすることが好ましい。マージ・ネストを使用してもよい。
【0243】
ステップ3026におけるテープ研磨プロセスの場合には、好適には、ディスクは、同心接触マージ配列でキャリヤ内に到着することが好ましい。対をなすディスクはキャリヤから取り出されて、テープ研磨を受ける。前記キャリアにおいて、ディスクは中央開口部にてスピンドルにより係合されている。テープ研磨の後で、ディスクは、同心接触マージ配列のままでいることもできるし、あるいはディスクはマージ解除されることも可能である。次の処理ステップが試験である場合には、好適には、ディスクは、同心接触マージ配列のままであることが好ましい。
【0244】
ステップ3028における試験中に、ディスクはカセットから取り出され、スピンドルアセンブリ上に置かれ、そこで回転され試験装置が適用される。試験の後で、一対のディスクは、カセットに戻る。不合格だったディスクは廃棄される。ディスクは、次のプロセス・ステップにより、種々の状態の任意の数でカセットに入れることができる。分かり易くするために、カセットは同心接触マージ配列のままに維持される。
【0245】
次に、ディスク面上にサーボ書込みを行うことができる。そうしたい場合には、片面ディスクに同時にサーボ書込みを行うことができる。ステップ3030におけるサーボ書込みプロセスの場合、ディスクは、接触マージ配列でカセットから取り出される。スピンドルアセンブリは、中央開口部においてディスクを係合し、そのディスク対を回転させ、2台の独立しているサーボ・トラック書込装置が、それらのディスクの面上にサーボ・トラック・データを書き込む。
【0246】
最後の処理ステップの後で、基板ディスクが、完成体片面ハード・メモリ・ディスクになると、ディスクは、ステップ3032においてマージ解除される。マージ解除プロセスの場合には、一対の同心接触マージ・ディスクは、最初、マージ解除ツールにより分離される。ディスク間にギャップが形成された状態で、ディスクは移送カセット内に入れられる。移送カセットから、ディスクは、カセット内の各ディスクのR側が同一の方向を向いた状態で、2つのカセットに分けられる。このようにディスク対を分離した状態で、キャリヤはハード・ディスク・ドライブ製造施設に出荷される準備を完了する。完成体ディスクは、ハード・ディスク・ドライブ製造施設で、ハード・ディスク・ドライブ内に組み込まれ得る。
【0247】
図261は、このプロセスの別の第1の実施形態を示す。このプロセスの場合には、ディスクは、従来の両面プロセスで、1回に1枚ずつテクスチャ加工される。ディスクは、最初に、ステップ3040において、ギャップ・マージ配列に配置される。次に、ステップ3042において、ギャップ・マージ配列のディスクに対して、スパッタリングが行われる。次に、ステップ3044において、ディスクのマージが解除され、カセット内に等間隔で配置される。次に、ステップ3046において、ディスクに対して潤滑剤の塗布が行われる。潤滑剤塗布の後で、ステップ3048において、テープ研磨および試験のために接触マージ配列に再配置される。次に、ディスクはステップ3050においてテープ研磨を受け、ステップ3052において試験を受ける。試験の後で、ステップ3054において、ディスクはマージ解除され、各カセット内でディスクのR側が同一の方向を向いた状態で2つのカセット内に再配置される。
【0248】
図262は、別の第2のプロセスを示す。このプロセスにおいては、両面ディスク処理技術により、一度に1枚ずつ、ディスクに対してテクスチャ加工およびスクラビングが行われる。次に、ステップ3060において、ディスクはギャップ・マージ配列に配置される。ステップ3062において、ディスクはギャップ・マージ配列で、スパッタリングを受ける。ステップ3064において、ディスクは、ギャップマージ配列またはディスクが等間隔に配置された状態で潤滑剤塗布を受ける。潤滑タンクから取り出した後で、ステップ3066において、ディスクは接触マージ配列に配置される。ディスクが接触マージ配列の対に配置されると、そのディスク対はステップ3068においてテープ研磨を受け、ステップ3070において試験を受ける。試験の後で、ステップ3072において、カセット内の各ディスクのR側が同一の方向を向いた状態で、ディスクはマージ解除され、カセットに入れられる。
【0249】
図263は、別の第3の実施形態を示す。このプロセスにおいて、必要な任意の方法で、ディスクに対してテクスチャ加工およびスクラビングが行われる。次に、ステップ3080において、ディスクはギャップ・マージ配列に配置される。次に、ステップ3082において、ギャップ・マージ配列で、ディスクに対してスパッタリングが行われる。ステップ3084において、ディスクは、ギャップ・マージ配列で潤滑剤の塗布を受ける。潤滑剤塗布の後で、ディスクに対してテープ研磨が行われる。ステップ3086において、テープ研磨ステーションで、スピンドルまたはコレット上に装填されると、ディスクは接触マージ配列に再配置される。ステップ3088において、ディスクに対して、接触マージ配列でテープ研磨が行われる。ステップ3090において、ディスクは同心接触マージ配列を維持した状態で試験を受ける。試験の後で、ステップ3092において、ディスクはマージ解除され、各カセット内のすべてのディスクのR側が同一の方向を向くように2つのカセット内に入れられる。
【0250】
図264は、別の第4の実施形態を示す。このプロセスにおいては、ディスクは、任意の必要な処理技術により、テクスチャ加工され、スクラビングされ、洗浄される。次に、ステップ3100において、ディスクは、ギャップ・マージ配列に配置される。ステップ3110において、ディスクに対して、ギャップマージ配列のままスパッタリングが行われる。ステップ3112において、スパッタリングの後で、ディスクはマージ解除され、通常の処理カセット内に入れられる。すなわち、ディスクはディスク対をなしていないが、両面処理ディスクを取り扱うように設計されたカセット内に位置する。次に、ステップ3114において、従来の両面ディスク技術および間隔で、ディスクに対して潤滑剤塗布が行われる。潤滑剤塗布の後で、ステップ3116において、ディスクは、テープ研磨ステーションにおいて、接触マージ配列に再配置される。この再配置は、各対のディスクをスピンドルアセンブリまたはコレット上に装填する場合に行われる。ディスクに対して、接触マージ配列で、ステップ3118において、テープ研磨が行われる。ステップ3120において、テープ研磨と試験との間にディスクの向きを変更することなく、ディスクに対して、接触マージ配列で試験が行われる。ステップ3122において、試験の後で、ステップ3122において、ディスクはマージ解除され、各ディスクのR側が同一の方向を向いている状態で2つのカセットに入れられる。
【0251】
図265は、他の第5の実施形態を示す。この実施形態の場合には、任意の必要な処理技術により、ディスクはテクスチャ加工され、スクラビングされ、洗浄される。次に、ステップ3130において、ディスクは、ギャップ・マージ配列に配置される。次に、ステップ3132において、ギャップ・マージ配列のままで、ディスクに対してスパッタリングが行われる。スパッタリングの後で、ステップ3184において、ディスクは、第1のギャップ・マージ配列から第2のギャップ・マージ配列に再配置される。要するに、容易に潤滑剤塗布が行われるように、ディスク間のギャップが広げられる。次に、ステップ3136において、第2のギャップ・マージ配列で、ディスクに対して潤滑剤塗布が行われる。潤滑剤塗布の後で、ステップ3138において、ディスクは、ギャップ・マージから接触マージに配置される。接触マージ配列で、ステップ3140において、ディスクに対してテープ研磨が行われ、その後、ステップ3142においてディスクに対して試験が行われる。次に、ステップ3144において、ディスクはマージ解除され、各カセット内のすべてのディスクのR側が同一の方向を向いている状態で、2つのカセットに入れられる。
【0252】
図266は、別の第6のプロセスの概略図である。この場合、ディスクは、任意の必要な処理技術により、テクスチャ加工され、スクラビングされ、洗浄される。次に、ディスクは、最初、ステップ3150において、ギャップ・マージ配列または接触マージ配列にマージされる。次に、ディスクは、ステップ3152においてマージ配列でスパッタリングを受け、ステップ3154においてマージ配列で潤滑剤塗布を受け、ステップ3156においてマージ配列でテープ研磨を受け、ステップ3158において試験を受ける。試験の後で、ステップ3160において、ディスクはマージ解除される。既に説明したように、スパッタリング、潤滑剤塗布、研磨および試験のどのステップ中も、ディスクの向きは変わらない。
【0253】
本発明の上記記述は、単に本発明を説明するためだけのものである。上記説明は、本発明を、本明細書に記載する1つの形式または複数の形式に制限するものではない。例えば、上記の詳細な説明において、本発明の種々の機能は、説明を分かりやすくするために、1つまたはそれ以上の実施形態に一括して記載してある。この説明の方法を、請求項に記載の本発明が、各請求項にハッキリと記載するものより多くの機能を必要とする意図を反映していると解釈すべきでない。それどころか、請求項が反映しているように、発明の種々の態様は、1つの上記実施形態の本発明のすべての機能ではなく、いくつかの機能に含まれている。それ故、請求項は、この詳細な説明に含まれていて、各請求項は、本発明の個々の好ましい実施形態として、それ自身独立している。
【0254】
さらに、本発明の説明は、1つまたはそれ以上の実施形態およびいくつかの変形および修正を含んでいるが、他の変形および修正も、本明細書を理解したなら当業者なら分かると思うが本発明の範囲に含まれる。例えば、別の互換性のあるおよび/または等価の構造、機能、範囲またはステップが本明細書に記載されていてもいなくても、任意の特許を受けることができる主題を一般に公開する意図がなくても、これら請求項への上記の別の、互換性のあるおよび/または等価の構造、機能、範囲またはステップを含む許容できる範囲の他の実施形態を含む権利を獲得することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図1】両面処理ディスクの正面図。
【図2】図1の2−2線に沿って切断した断面図。
【図3】図2の3−3線に沿って切断した部分断面図。
【図4】片面処理ディスクの正面図。
【図5】図4の5−5線に沿って切断した断面図。
【図6】図5の6−6線に沿って切断した部分断面図。
【図7】左側の図は、両面ディスクの製造プロセスの概略図であり、右側の図は、片面ディスクの製造プロセスの概略図。
【図8】同心接触マージ配列の一組のディスクの断面図。
【図9】ギャップ・マージ配列の一組の片面ディスクの断面図。
【図10】スペーサ・マージ配列の一組の片面ディスクの断面図。
【図11】1枚のディスクと係合しているディスク取扱ツールの概略図。
【図12】図11のディスク取扱ツールの第2の実施形態の概略図。
【図13】ギャップ・マージ配列の一組のディスクを設置しているディスク取扱ツールの概略図。
【図14】図13のディスク取扱ツールの第2の実施形態の概略図。
【図15】同心接触マージ配列の一組のディスクを設置しているディスク取扱ツールの概略図。
【図16】図15のディスク取扱ツールの他の実施形態の概略図。
【図17】(A)一組のディスクをマージするディスク取扱ツールの概略図、(B)ディスクをマージした後の、図17(A)のディスク取扱ツールの概略図。
【図18】(A)一組のディスクをマージするディスク取扱ツールの概略図、(B)ディスクをマージした後の、図18(A)のディスク取扱ツールの概略図。
【図19】(A)一組のディスクのマージを解除するディスク取扱ツールの概略図、(B)ディスクのマージ解除後の、図19(A)のディスク取扱ツールの概略図。
【図20】(A)一組の接触マージ・ディスクのマージを解除するためのディスク取扱ツールの第2の実施形態の概略図、(B)ディスクのマージ解除後の、図19(A)のディスク取扱ツールの概略図。
【図21】マージ/マージ解除ステーションのある実施形態を示す移送ステーションの概略平面図。
【図22】マージ解除の準備ができている接触マージ・ディスクの25の一対を含むカセットを示すマージ/マージ解除ステーションのある実施形態の概略端面図。
【図23】マージ解除ツールと係合しているディスクの25の一対を示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図24】図23の実施形態の概略正面図。
【図25】図24の実施形態のリフト・サドルの部分正面図。
【図26】図25のリフト・サドルの部分端面図。
【図27】図24のマージ解除ツールの部分正面図。
【図28】図27のマージ解除ツールの部分端面図。
【図29】一組の接触マージ・ディスクをマージ解除する前の、図27のマージ解除ツールの分解正面図。
【図30】マージ解除した一組のディスクを示す、図27のマージ解除ツールの分解正面図。
【図31】マンドレルにより係合しているマージ解除したディスクの25の一対を示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図32】移送カセット内に位置するディスクの25の一対を示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図33】移送リフタにより移送カセットから取り出した1つおきのディスクを示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図34】移送リフタにより移送アセンブリから取り出したディスクを示す、図33の部分端面図。
【図35】移送リフタにより移送カセットから取り出したディスクを示す、図34の部分正面図。
【図36】図33の36−36線に沿って切断した断面図。
【図37】カセット内に位置するディスクの半分を示す、図32の実施形態の概略端面図。
【図38】移送カセット内の残りのディスクと係合しているマンドレルを示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図39】カセット内に位置する残りのディスクを示す、図22の実施形態の概略端面図。
【図40】あるカセット内である方向に整合している25枚のディスク、および第2のカセット内で反対方向に整合している25枚のディスクを示す、図22の実施形態の概略端面図であり、また、ディスクまたは基板ディスクをマージするために使用するマージ/マージ解除ステーションの第2の実施形態の第1の段階も示す図。
【図41】マンドレルにより係合しているあるカセットのディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図42】移送ステーション・カセット内に位置する第1のカセットからのすべてのディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図43】第2のカセット内のすべてのディスクと係合しているマンドレルを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図44】移送リフタにより係合している第2のカセットからのディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図45】移送カセット内に位置する第1および第2のカセットからのすべてのディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図46】マンドレルにより係合しているある移送カセットからのすべての一対のディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図47】1つのカセット内の一対のディスクまたは一対の基板としてマージしている第1および第2のカセットからのすべてのディスクを示す、図40の実施形態の概略端面図。
【図48】マージ解除ツールの第2の実施形態の側面図。
【図49】マンドレルにより係合している一組のマージ解除したディスクまたは一組の基板ディスクの側面図。
【図50】図49の実施形態の正面図。
【図51】カセットから一組のディスクを除去する一対のディスクを取り扱うためのツールの実施形態の斜視図。
【図52】図51のツールの正面図。
【図53】図52の実施形態の側面図。
【図54】図53の54−54線に沿って切断した断面図。
【図55】図53の実施形態の端部平面図。
【図56】図53の56−56線に沿って切断した断面図。
【図57】一対のディスクを取り扱うためのツールの第2の実施形態の拡大部分断面図。
【図58】一対のディスクを取り扱うためのツールの第3の実施形態の正面図。
【図59】ブレード要素の正面図。
【図60】図58の実施形態の拡大部分斜視図。
【図61】ディスクが相互に平行であり、均一の空間がディスク間に形成されている一組のギャップ・マージ・ディスクの断面図。
【図62】ディスクがディスク間に均一な空間を有さないで、その上部周辺縁部において触れている一組のギャップ・マージ・ディスクの断面図。
【図63】一組のディスクを取り扱うためのツールの第4の実施形態の正面図。
【図64】図63の64−64線に沿って切断した断面図。
【図65】図63の65−65線に沿って切断した断面図。
【図66】中央開口部のところの一組のギャップ・マージ・ディスクと係合しているマンドレルの部分平面図。
【図67】ディスク移送システムと結合して動作する、図61および図66の実施形態の斜視図。
【図68】一対のディスクを取り扱うためのツールの第5の実施形態の正面図。
【図69】ディスク係合ブレードの正面図。
【図70】本発明のディスク係合ブレードの第2の実施形態の正面図。
【図71】図68の71−71線に沿って切断した断面図。
【図72】図68の72−72線に沿って切断した断面図。
【図73】ディスク取扱および搬送装置のある実施形態の斜視図。
【図74】図73の実施形態の平面図。
【図75】図73の実施形態の側面図。
【図76】図73の実施形態の端面図。
【図77】図73の実施形態の反対の端部の端面図。
【図78】図74の78−78線に沿って切断した断面図。
【図79】図74の79−79線に沿って切断した断面図。
【図80】図77の80−80線に沿って切断した断面図。
【図81】図79の81−81線に沿って切断した部分断面図。
【図82】図79の82−82線に沿って切断した部分断面図。
【図83】図82の部分分解図。
【図84】無線周波数識別タグを支持するための凹部の部分分解図。
【図85】ディスク取扱および搬送装置の第2の実施形態の平面図。
【図86】図85の実施形態の端面図。
【図87】図85の実施形態の部分拡大図。
【図88】図85の88−88線に沿って切断した断面図。
【図89】図85の実施形態の側壁部の断面の拡大詳細図。
【図90】図98のディスク取扱および搬送装置の端部平面図。
【図91】図90の実施形態の側部平面図。
【図92】図98の実施形態の側壁部材の平面図。
【図93】図92の実施形態の端部平面図。
【図94】図92の実施形態の一部の拡大詳細図。
【図95】図98の実施形態のベース部材の正面図。
【図96】図95の実施形態の平面図。
【図97】図95の実施形態の端部平面図。
【図98】ディスク取扱および搬送装置の第3の実施形態の斜視図。
【図99】図98の実施形態の平面図。
【図100】図99の100−100線に沿って切断した断面図。
【図101A】カセットから一組のディスクを取り出す一対のディスクを取り扱うための装置の正面図。
【図101B】図101Aの101B−101B線に沿って切断した断面図。
【図102】図101Bの一対のディスクを取り扱うための装置の一部の拡大図。
【図103】図101Aおよび図101Bの一対のディスクを取り扱うための装置の正面図。
【図104】図103の104−104線に沿って切断した、図103の装置の断面図。
【図105A】図104のディスク取扱装置の上部の拡大図。
【図105B】図105Aのディスク取扱装置の他の実施形態の上部の拡大図。
【図106A】一組のディスクを取り扱うための装置の他の実施形態の正面図。
【図106B】図106Aのディスク取扱装置の側面図。
【図107】図106Bのディスク取扱装置の一部の拡大図。
【図108】一対のディスクと係合するための接触ローラの平面図。
【図109】図106Aのディスク取扱装置の平面図であり、また、ディスク搬送カセットおよび一対のディスクと係合するためのスピンドルも示す。
【図110A】スピンドルによりその中央開口部において係合している一組のディスクの正面図。
【図110B】図110Aのディスクおよびスピンドルの側面図。
【図111A】図110Sおよび図110Bのスピンドルであるが、一組のディスクと係合するために延長することができるものを示す側面図。
【図111B】図111Aのスピンドルの正面図。
【図112A】ディスクの表面をテクスチャ加工するために設置されている一組のテクスチャ加工ローラの正面図。
【図112B】2つのディスクの表面をテクスチャ加工するために設置されている一組テクスチャ加工ローラの側面図。
【図113A】一組の接触マージ・ディスクをマージ解除するためのマージ解除ツールの正面図。
【図113B】図113Aの装置の左側面図。
【図114A】一組のディスクと係合しているマージ解除ツールを示す、図113Aのマージ解除ツールの正面図。
【図114B】図114Aの装置の右側面図。
【図115】図113Aのマージ解除サドルの正面図。
【図116】図115のマージ解除サドルの平面図。
【図117】図116の117−117線に沿って切断した断面図。
【図118】図115のマージ解除ツールの斜視図。
【図119A】マージ解除ツールからカセットに一組のディスクを下降するように設置されているディスク取扱装置の正面図。
【図119B】図119Aの装置の側面図。
【図120】図119Bのディスク取扱装置およびマージ解除ツールの拡大図。
【図121】一組のディスクと係合しているマージ解除ローラを示すマージ解除ツールの他の実施形態の正面図。
【図122】一組のディスクと係合しているマージ解除ローラの側面図。
【図123】図121の123−123線に沿って切断した断面図。
【図124】レーザ・ゾーン・テクスチャ加工装置の側面図。
【図125】一対のディスクと係合していないマージ解除ローラを示す、図121のマージ解除ツールの正面図。
【図126】図125のマージ解除デバイス・ツールの平面図。
【図127】さらに引っ込んだ位置のスピンドルを示す、図125のマージ解除ツールの平面図。
【図128】マージ解除ローラの正面図。
【図129】ディスク・スクラビング装置の一実施形態の斜視図。
【図130】ディスクの位置を明示するために、スクラビング・ブラシのようないくつかの構成要素は除去して、スクラビングを行うために設置されている2組の一対のディスクを示した、図129のスクラビング装置の一部の斜視図。
【図131】図129のスクラビング装置の左サドルの正面図。
【図132】図131の132−132線に沿って切断した断面図。
【図133】図129のスクラビング装置の上部マージ解除サドルにより係合している一組のギャップ・マージ片面ディスクの斜視図。
【図134】さらに流体供給経路および水のノズルを示す、図133の実施形態の端部平面図。
【図135】スクラビング動作を示す概略側面図。
【図136】左下部サドルによりマージ解除直前の一組の同心接触マージ・ディスクの拡大断面図。
【図137】ディスクを取り扱い、搬送するためのマンドレルの一実施形態の斜視図。
【図138】さらにマンドレルの一部を拡大した、図137の実施形態の側面図。
【図139】図137の実施形態の正面図。
【図140】カセット上の複数の一対のギャップ・マージ・ディスクを保持している、本発明のマンドレルの一実施形態の斜視図。
【図141】図140の実施形態の正面図。
【図142】図141の142−142線に沿って切断した図140の実施形態の側面図であるが、異なるカセット実施形態の断面図。
【図143】マンドレル上に位置しており、潤滑タンク内に位置する複数の一対のギャップ・マージ・ディスクの側面図。
【図144】潤滑された複数のディスクを接触マージカセットに戻す、本発明のマンドレルの一実施形態の正面図。
【図145】図144の145−145線に沿って切断した断面図。
【図146】いくつかの一対のディスクの下部周辺縁部を示す、図145からの部分分解図。
【図147】いくつかの一対のディスクの上部周辺縁部を示す、図145からの部分分解図。
【図148】ディスクを取扱い、搬送するためのマンドレルの第2の実施形態の部分斜視図。
【図149】ディスクと係合している図148のマンドレルの正面図。
【図150】図148のマンドレル上に位置する均等な間隔を有する複数のディスクの側面図。
【図151A】図148のマンドレルの先端部の部分斜視図。
【図151B】図151Aの実施形態の平面図。
【図152】一対のディスクの同心接触マージのために構成されているディスク取扱および搬送装置の一実施形態の斜視図。
【図153】図152の実施形態の端面図。
【図154】図152の実施形態の平面図。
【図155】図154の155−155線に沿って切断した断面図。
【図156】合う152のカセットの基部壁部材の平面図。
【図157】図156の基部壁部材の端面図。
【図158】図156の実施形態の正面図。
【図159】図152のカセットの側部壁部材の平面図。
【図160】図159の側壁の一部の拡大図。
【図161】図159の実施形態の端面図。
【図162】(A)図152のカセットの側壁部材の隣接リブと相互に作用する一組のディスクを示す一連の部分平面図、(B)図152のカセットの側壁部材の隣接リブと相互に作用する一組のディスクを示す一連の部分平面図、(C)図152のカセットの側壁部材の隣接リブと相互に作用する一組のディスクを示す一連の部分平面図。
【図163】(A)図162(A)に対応する部分正面図、(B)図162(B)に対応する部分正面図、(C)図162(C)に対応する部分正面図。
【図164】図152のカセットの側壁部材の第2の実施形態の平面図。
【図165】図164の側壁部材の正面図。
【図166】マージ・ステーションの一実施形態の斜視図。
【図167】図166のマージ・ステーションの平面図。
【図168】ディスクを同心接触マージ配列にするように構成されているディスク・カセットの斜視図。
【図169】ディスクをギャップマージ配列にするように構成されているディスク・カセットの斜視図。
【図170】その上に装着されたディスクと一緒に接触マージカセットを含む、本発明のマージ・ステーションの斜視図。
【図171】図170の実施形態の平面図。
【図172】マージ・ネストと係合している一組のディスクの側面図。
【図173】マージ・ネストにより完全に係合している一組の同心接触マージ・ディスクの側面図。
【図174】同心接触マージ配列を容易に行うことができるように構成された、本発明のマージ・ネストの一実施形態の斜視図。
【図175】ディスクがカセットにより完全に係合していない上昇位置または固定位置での、本発明のマージ・ステーションの斜視図。
【図176】マージ・ネストの他の実施形態と係合している一組のディスクの概略側面図。
【図177】図176のマージ・ネストにより完全に係合している一組のギャップ・マージ・ディスクの概略側面図。
【図178】テープ研磨処理を行う前に、カセットから一組のギャップ・マージ・ディスクを取り出すリフト・サドルの斜視図。
【図179】マージ・ローラにより係合している、図178の一組のディスクの部分斜視図。
【図180】スピンドルアセンブリにより係合している、図179の一組のディスクの部分斜視図。
【図181】テープ研磨処理を受けている、図180の一組のディスクの部分斜視図。
【図182】図178のリフト・サドルの正面図。
【図183】図179の実施形態の平面図。
【図184】図182の184−184線に沿って切断した断面図。
【図185】図182の実施形態の端面図。
【図186】図182の実施形態のディスク接触部分の部分分解図。
【図187】接触またはマージ・ローラの一実施形態の斜視図。
【図188】図187の実施形態の正面図。
【図189】レーザ・ゾーン・テクスチャ加工を受けている両面ディスクの概略図。
【図190】同時レーザ・ゾーン・テクスチャ加工を受けている2枚の片面ディスクの概略図。
【図191】試験を受けている両面ディスクの概略図。
【図192】試験を受けている一組の同心接触マージ・ディスクの概略図。
【図193】各ディスクの内面に塗布された液体の層を含む一組のディスクの断面図。
【図194】カセット内の一組のディスクと係合しているディスク取扱装置の斜視図。
【図195】図50のカセットから取り出したディスクを再度配置するディスク取扱装置の斜視図。
【図196】スピンドルアセンブリと係合するために整合している、図195のディスクの斜視図。
【図197】スピンドルアセンブリに一組のディスクを固定するディスク取扱装置の斜視図。
【図198】試験を受けている一組のディスクの斜視図。
【図199】図194〜図198のディスク取扱装置の正面図。
【図200】図199の実施形態の端面図。
【図201】図199のディスク取扱装置の部分分解図。
【図202】図199の202−202線に沿って切断した断面図。
【図203】図199の203−203線に沿って切断した断面図。
【図204】1枚の両面ディスクと一緒に使用する従来技術のサーボ書込装置の平面図。
【図205】図204の装置の立面図。
【図206】図204および図205の装置によりディスクの上面上に書き込まれたサーボ・パターンの一例を示す図。
【図207】図204および図205の装置によりディスクの下面上に書き込まれたサーボ・パターンの一例を示す図。
【図208】一組のマージ・ディスクと一緒に使用する、本発明のサーボ書込装置の平面図。
【図209】図208の装置の立面図。
【図210】図208および図209の装置により一組のディスクの上のディスクの外面上に書き込まれたサーボ・パターンの一例を示す図。
【図211】図208および図209の装置により一組のディスクの下のディスクの外面上に書き込まれたサーボ・パターンの一例を示す図。
【図212】本発明のディスク取扱および搬送装置の一実施形態の斜視図。
【図213】図212の実施形態の平面図。
【図214】図212の実施形態の分解斜視図。
【図215】図214の実施形態の分解端面図。
【図216】図212の実施形態の側面図。
【図217】第1の構成の図212の実施形態の概略端面図。
【図218】第2の構成の図212の実施形態の概略端面図。
【図219】第3の構成の図212の実施形態の概略端面図。
【図220】側壁インサートの端面図。
【図221】接触マージ配列で構成されたリブを含む側壁インサートの部分平面図。
【図222】ギャップ・マージ配列で構成されたリブを含む側壁インサート部材の部分平面図。
【図223】ディスクの平面図。
【図224】図223のディスクの中心線224−224に沿って切断した断面図。
【図225】本発明の一実施形態のメッキしたディスクのディスクの中心線に沿って切断した断面図。
【図226】図225のメッキしたディスクに基づく、スパッタリングしたディスクのディスク中心線に沿って切断した断面図。
【図227】本発明の一実施形態の基板処理のフローチャートである。
【図228A】ディスク研磨アセンブリの中心線に沿って切断した断面図。
【図228B】ディスク研磨アセンブリの中心線に沿って切断した断面図。
【図229】ディスク研磨アセンブリの中心線に沿って切断した断面図。
【図230】本発明の一実施形態の媒体処理のフローチャート。
【図231】本発明の一実施形態のメッキしたディスクのディスク中心線に沿って切断した断面図。
【図232】本発明の一実施形態のメッキしたディスクのディスク中心線に沿って切断した断面図。
【図233】図231のディスクに基づく、スパッタリングしたディスクのディスク中心線に沿って切断した断面図。
【図233A】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図233B】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図234A】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図234B】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図235A】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図235B】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図236A】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図236B】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図237A】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図237B】第1の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図238A】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図238B】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図239A】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図239B】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図240A】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図240B】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図241A】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図241B】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図242A】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図242B】第2の実験プロセスにより製造したメッキし、研磨したディスクを示す図。
【図243A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図243B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図244A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図244B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図245A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図245B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図246A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図246B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図247A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図247B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図248A】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図248B】第1の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図249A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図249B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図250A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図250B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図251A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図251B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図252A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図252B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図253A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図253B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図254A】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図254B】第2の実験タイプのB構成のスパッタリングしたディスクを示す図。
【図255】従来技術の磁気ディスクの断面図。
【図256】本発明の一実施形態の磁気ディスクの平面図。
【図257A】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257B】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257C】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257D】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257E】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257F】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図257G】図256の257−257線に沿って切断した断面図。
【図258】本発明の一実施形態の2枚のマージ・ディスクを示す図。
【図259】本発明の一実施形態の異質の面取りを形成するためのダイヤモンド・ツール・ビットの軌跡を示す図。
【図260】同時片面ディスク製造プロセスの第1の実施形態のフローチャート。
【図261】同時片面ディスク製造プロセスの第2の実施形態のフローチャート。
【図262】同時片面ディスク製造プロセスの第3の実施形態のフローチャート。
【図263】同時片面ディスク製造プロセスの第4の実施形態のフローチャート。
【図264】同時片面ディスク製造プロセスの第5の実施形態のフローチャート。
【図265】同時片面ディスク製造プロセスの第6の実施形態のフローチャート。
【図266】同時片面ディスク製造プロセスの第7の実施形態のフローチャート。
Claims (80)
- ハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、各ディスクは、第1の面と第2の面を有し、さらに外周縁部と内周縁部を画成する中央開口部とを有し、前記方法が、
a)各ディスクの第1の面が、他のディスクの第1の面に面しており、各ディスクの第2の面が他のディスクの第2の面の反対方向に向いており、各ディスクの外周縁部がほぼ整合し、かつディスク間に空間が存在するように、対をなすディスクを整合させるステップと、
b)各ディスクの第2の面に磁化可能な材料を同時に付着させるステップと、
c)各ディスクの両面に潤滑剤を塗布するステップと、
d)各ディスクの第1の面が、他のディスクの第1の面とほぼ接触するように前記ディスク間の空間を除去するステップと、
e)各ディスクの第2の面を同時に研磨するステップと、
f)前記ディスクを分離するステップとを含む方法。 - 前記ディスクに潤滑剤を塗布する前に、前記ディスク間の空間を広げるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ディスク間の空間を除去するステップが、前記ディスクの周縁部の一部をマージ・ネスト内に配置するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ディスク間の空間を除去するステップが、前記ディスクをディスク・キャリヤ内に配置するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ディスク間の空間を除去するステップが、各ディスクの中央開口部をスピンドルアセンブリと係合させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- テープ研磨に続いて、前記ディスクを試験するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ディスクを試験するステップが、グライド試験または読取/書込試験のうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の方法。
- 各ディスクが、第1の面と第2の面とを有し、さらに外周縁部と、内周縁部を形成する中央開口部とを有する2枚のディスクを同時に処理するための方法であって、
a)対をなすディスクをギャップ・マージ配列に整合するステップと、
b)前記対の各ディスクの外側に面する面をスパッタリングするステップと、
c)双方のディスクに潤滑剤を塗布するステップと、
d)前記ディスクを接触マージ配列に整合するステップと、
e)前記対の各ディスクの外側に面する面を研磨するステップと、
f)前記ディスクを試験するステップと、
g)前記対をなすディスクをマージ解除するステップとを含む方法。 - 前記ディスクを試験するステップが、グライド試験および読取/書込試験のうちの少なくとも1つ行うステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記対をなすディスクをマージ解除するステップが、カセット内において各ディスクのスパッタリングされた面が同一の方向を向いた状態で、ディスクを前記カセット内に配置するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ディスクに潤滑剤を塗布する前に、前記ディスク間の空間を広げるステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ディスクを接触マージ配列に整合するステップが、ディスク・カセット内に前記ディスクを配置するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ディスクを接触マージ配列に整合するステップが、前記ディスクの中央開口部をスピンドルアセンブリと係合させるステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 、前記対をなすディスクを、マージ解除の後で、異なるコンテナ内に分離するステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- ハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)複数のディスクをコンテナ内に配置するステップと、
b)前記ディスクを軸線方向に整合した状態で、一列に配列するステップと、
c)前記コンテナから対をなすディスクを取り出すステップと、
d)前記対をなすディスクを背中合わせの向きに配置するステップと、
e)前記対をなすディスクの外側に面している面のみが完全に処理されるように、前記対をなすディスクを背中合わせにした状態で同時に処理するステップと、
f)前記ディスクをコンテナ内に入れるステップとを含む方法。 - 前記対をなすディスクを背中合わせの向きに配置するステップが、前記ディスクをギャップ・マージ配列にするステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記ディスクをギャップ・マージ配列にするステップが、前記ディスクを少なくとも2つの別個のディスク接触領域を有するツールと係合させるステップを含む、請求項16に記載の方法。
- 別個の領域の各々が、前記ディスクの面取り部分と係合するように適合されている、請求項17に記載の方法。
- 前記別個の領域が、前記ディスクを分離状態に維持するような形状に形成されている、請求項17に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを背中合わせの向きに配置するステップが、前記ディスクを接触マージ配列にするステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記ディスクを接触マージ配列にするステップが、前記ディスクを接触状態に配置するように適合されている1つの接触領域を有するツールと係合させるステップを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、各ディスクの片面上に同時に材料をスパッタリングするステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、双方のディスクに同時に潤滑剤を塗布するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、各ディスクの片面を同時にテクスチャ加工するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、各ディスク上の片面を同時に研磨するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、各ディスク上の片面を同時にスクラビングするステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記対をなすディスクを処理するステップが、さらに、各ディスクの片面を同時に試験するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 片面ハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)各対がギャップ・マージ配列となるように、複数のディスクを対に配置するステップと、
b)前記対をなすギャップ・マージ配列ディスクを処理ステーションに移送するステップと、
c)前記ディスク対の双方のディスクを同時に処理するステップとを含む方法。 - 各対のディスクがギャップ・マージ配列となるように複数のディスクを対に配置するステップが、前記複数のディスクをディスク・キャリヤ内でギャップ・マージ配列に配置するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記ディスク対の双方のディスクを同時に処理するステップがスパッタリングを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記ディスク対の双方のディスクを同時に処理するステップがテクスチャ加工を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記ディスク対の双方のディスクを同時に処理するステップが洗浄を含む、請求項28に記載の方法。
- 1つの作用面のみを備えるハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)個々のディスクをディスクの対に組み合わせるステップと、
b)前記ディスクの対を同時処理するステップとを含む方法。 - 同時処理の前に、各対のディスクをそれらのディスク間に空間を有して背中合わせの状態に配置するステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 同時処理の前に、各対のディスクをギャップ・マージ配列に配列するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- 同時処理の前に、各対のディスクを空間マージ配列に配列するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- 同時処理の前に、各対のディスクを背中合わせの状態で第1のディスクの一方の面を第2のディスクの一方の面に接触させて配置するステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 同時処理の前に、各対のディスクを接触マージ配列にするステップをさらに含む、請求項37に記載の方法。
- 各対のディスクを、他の各対のディスクとは別個に同時処理するステップをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記対のディスクの同時処理が、テクスチャ加工、洗浄、スパッタリング、研磨および試験のうちの1つ以上を含む、請求項33に記載の方法。
- 処理済みの各対のディスクを分離するステップが、前記対のディスクをマージ解除するステップを含む、請求項33に記載の方法。
- 片面ハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)複数のディスクを供給するステップと、
b)前記複数のディスクをギャップ・マージ配列で対にしてコンテナ内に配置するステップと、
c)前記コンテナから前記対をなすディスクを個々に取り出すステップと、
d)各対のディスクを同時処理するステップと、
e)各対のディスクをコンテナに戻すステップとを含む方法。 - 各対のディスクを同時処理するステップが、テクスチャ加工、スクラビング、スパッタリング、研磨および試験のうちの1つ以上を含む、請求項42に記載の方法。
- 各対のディスクを同時処理するステップが、さらに、各対のディスクを、テクスチャ加工するために接触マージ配列に配置するステップを含む、請求項42に記載の方法。
- テクスチャ加工の後で、各対のディスクをマージ解除するステップをさらに含む、請求項44に記載の方法。
- 各対のディスクをマージ解除するステップが、前記ディスクをギャップ・マージ配列に配置するステップを含む、請求項45に記載の方法。
- 各ディスク対に対して、マージ解除の後に、付加的な同時処理を行うステップをさらに含む、請求項45に記載の方法。
- 各ディスク対を処理のために接触マージ配列に配置するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- テクスチャ加工および/またはスクラビングの後で、各対のディスクをマージ解除するステップをさらに含む、請求項48に記載の方法。
- 各対のディスクの同時処理がスクラビングを含み、さらに、スクラビングのために各対のディスクを接触マージ配列に配置するステップを含む、請求項42に記載の方法。
- スクラビングの後で、各対のディスクをマージ解除するステップをさらに含む、請求項50に記載の方法。
- 各対のディスクの同時処理がスパッタリングを含む、請求項42に記載の方法。
- スパッタリングの後で、前記複数のディスクに同時に潤滑剤を塗布するステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- スパッタリングと潤滑剤の塗布との間に各ディスク対の向きを変更するステップをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 各ディスク対の向きを変更するステップが、各対のディスクの間に広い空間を形成するステップを含む、請求項54に記載の方法。
- 各対のディスクの向きを変更するステップが、すべてのディスクをほぼ同じ間隔だけ分離させるステップを含む、請求項54に記載の方法。
- 潤滑剤塗布の後で、各対のディスクを接触マージ配列に配置するステップをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 各対のディスクの同時処理が、さらに、潤滑剤塗布の後で、各ディスク対を同時に研磨するステップを含む、請求項57に記載の方法。
- 研磨中に各ディスク対を接触マージ配列に維持するステップをさらに含む、請求項58に記載の方法。
- 各対のディスクの同時処理が、さらに、研磨の後で、各対のディスクを同時に試験するステップを含む、請求項58に記載の方法。
- 試験の後で、各ディスク対を接触マージ配列に維持するステップをさらに含む、請求項60に記載の方法。
- 各面上に1つの作用面を有するハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)複数のディスクを供給するステップと、
b)前記ディスクの向きを変更するステップと、
c)各ディスクの片面だけに対して全処理が行われるように、一度に2枚ずつ前記ディスクを処理するステップとを含む方法。 - 前記ディスクの処理が、データ・ゾーン・テクスチャ加工、レーザ・ゾーン・テクスチャ加工、スクラビング、スパッタリング、研磨、試験およびサーボ・トラック書込みのうちの1つ以上を含む、請求項62に記載の方法。
- 前記プロセスのうちの1つ以上の後で、前記ディスクの向きを変更するステップをさらに含む、請求項63に記載の方法。
- 前記ディスクの向きを変更するステップが、前記プロセスのうちの1つ以上の前に行われる、請求項63に記載の方法。
- 前記ディスクの向きを変更するステップが処理の前に行われる、請求項62に記載の方法。
- 前記ディスクの向きを変更するステップが処理の後で行われる、請求項62に記載の方法。
- 外周縁部と内周縁部を形成する中央開口部とを有する片面ハード・メモリ・ディスクを製造するための方法であって、
a)複数のディスクを供給するステップと、
b)前記複数のディスクを接触マージ配列で対にして、コンテナ内に配置するステップと、
c)前記コンテナから一度に一組ずつ対をなすディスクを取り出すステップと、
d)対をなす各ディスクの外側に面する面を同時に研磨するステップと、
e)前記対をコンテナ内に配置するステップとを含む方法。 - 前記コンテナから一度に一組ずつ対をなすディスクを取り出すステップが、前記対をなすディスクをその下部外周縁部で係合するステップを含む、請求項68に記載の方法。
- 各対のディスクを研磨の前にその内周縁部で係合するステップをさらに含む、請求項69に記載の方法。
- 前記コンテナから各ディスク対を取り出した後であって、かつ研磨を行う前に、各対のディスクを異なる場所に移動するステップをさらに含む、請求項69に記載の方法。
- 各ディスク対を異なる場所に移動している間に、各ディスク対を接触マージ配列に維持するステップをさらに含む、請求項71に記載の方法。
- 対をなす各ディスクの外側に面する面を同時に試験するステップをさらに含む、請求項68に記載の方法。
- 前記試験が研磨の後で行われる、請求項73に記載の方法。
- 前記試験が、前記ディスク対をコンテナ内に配置した後で行われる、請求項74に記載の方法。
- 研磨の後で前記ディスク対をコンテナ内に配置するステップが、前記ディスク対を接触マージ配列にするステップを含む、請求項75に記載の方法。
- 試験の後で、ディスク対をコンテナ内に配置するステップをさらに含む、請求項75に記載の方法。
- 試験の結果に基づいて、ディスクを分離するステップをさらに含む、請求項75に記載の方法。
- 試験の後で、前記ディスク対をマージ解除するステップをさらに含む、請求項77に記載の方法。
- 前記マージ解除したディスク対を分離し、コンテナ内の各ディスクの作用面が、前記コンテナ内で同一の方向を向いた状態で、前記個々のディスクをコンテナ内に配置するステップをさらに含む、請求項79に記載の方法。
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