JP2006068835A

JP2006068835A - 砥粒流動加工法による記録媒体用基板の端面研磨方法

Info

Publication number: JP2006068835A
Application number: JP2004252650A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Haneda; 和幸羽根田; Yoshio Kawakami; 義男川上
Original assignee: KOKEN KOGYO KK; Showa Denko KK
Current assignee: KOKEN KOGYO KK; Resonac Holdings Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16
Also published as: MY143539A; CN100584530C; CN101010167A

Abstract

【課題】基板の内周端面及び／又は外周端面の研磨を効率よく行なうことができ、かつ、残留研磨材の付着による記録媒体の性能信頼性を損ねることのない、記録媒体用基板の端面の研磨方法を提供することである。
【解決手段】中心部に円孔を有するディスク状記録媒体用基板の内周端面又は外周端面を、粘弾性樹脂キャリア中に研磨砥粒を分散させた研磨メディアと接触させ、前記研磨メディアを流動させることで前記内周端面又は外周端面を研磨することを含む、記録媒体用基板の端面の研磨方法を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は砥粒流動加工法による記録媒体用基板の端面研磨方法及びそれを用いた記録媒体用基板の製造方法に関する。

磁気ディスク等の磁気記録媒体用基板としては、アルミニウム基板が広く用いられてきたが、磁気ディスクの小型・薄板化と、高密度記録化に伴い、アルミニウム基板に比べて基板表面の平坦性及び基板強度に優れたガラス基板に徐々に置き換わりつつある。この磁気記録媒体用ガラス基板には、一般に基板強度を上げるため、化学強化されたガラス基板や、結晶化によって基板強度を上げた結晶化ガラス基板が用いられている。

また、磁気ヘッドの方も高密度記録化に伴って、薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきている。したがって、ガラス基板を用いた磁気記録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生することが、これからの大きな潮流となることが予想されている。

このように磁気ディスクは高密度記録化のため種々の改良が加えられており、このような磁気ディスクの進歩に伴って、磁気記録媒体用ガラス基板にも次々に新しい課題が発生してきている。その一つにガラス基板表面の高清浄化がある。これは、ガラス基板表面に異物が付着していると、ガラス基板表面上に形成する薄膜の膜欠陥の原因となったり、薄膜表面の凸部となるといった問題を引き起こす。また、ガラス基板を用いた磁気記録媒体を磁気抵抗型ヘッドで再生する際、記録密度の向上を求めてヘッドのフライングハイト（浮上高さ）を下げると、再生の誤動作、あるいは、再生が不可能になる現象に遭遇することがあり、問題となっている。この原因は、磁気ディスク表面にガラス基板上のパーティクルによって形成された凸部が、サーマル・アスペリティ（ＴｈｅｒｍａｌＡｓｐｅｒｉｔｙ）となって、磁気抵抗型ヘッドに熱が発生し、ヘッドの抵抗値を変動させ、電磁変換に悪影響を与えていることによるものである。

上述したような磁気記録媒体用ガラス基板表面の異物の原因は、ガラス基板の端面の表面状態が平滑でないため、この端面が樹脂製ケースの壁面と擦過し、この擦過によって発生する樹脂やガラスのパーティクルや、ガラス基板の内周端面及び外周端面部に捕捉されるその他のパーティクルが、表面に付着することが大きな要因となっている。

特許文献１（特開平１１−２２１７４２号公報）には、中心部に円孔を有する円板状のガラス基板（記録媒体用基板）を、遊離砥粒を含有した研磨液に浸漬し、前記ガラス基板の内周端面及び／又は外周端面を、遊離砥粒を含有した研磨液を用いて研磨ブラシ又は研磨パッドと回転接触させて研磨することを特徴とする研磨方法を開示している。

しかし、スラリーとともに研磨ブラシなどを用いた場合には、小型ハードディスクなどの記録媒体用基板（例えば、ドーナツ型基板の内径が７ｍｍ以下の場合）の研磨を良好に行なうことができない。また、従来のスラリーは、酸化セリウムなどを含有しており、その洗浄除去が困難であるとともに、残留酸化セリウムのため、高い性能信頼性が求められる用途、例えば、車載用ハードディスク（ＨＤ)などの用途では満足な性能信頼性が得られないおそれもある。

特開平１１−２２１７４２号公報

そこで、本発明の目的の１つは、記録媒体用基板、特に小型記録媒体用基板の研磨に適する基板の研磨方法を提供することである。また、本発明のさらなる目的は、基板の内周端面及び／又は外周端面の研磨を効率よく行なうことができる研磨方法を提供することである。さらに、本発明のさらなる目的は、残留研磨材の付着による性能信頼性を損ねることのない、研磨された基板を形成することができる研磨方法を提供することである。

本発明は、以下の記録媒体用基板の端面の研磨方法及びそれを用いた記録媒体用基板の製造方法を提供する。

（１）中心部に円孔を有するディスク状記録媒体用基板の内周端面又は外周端面を、粘弾性樹脂キャリア中に研磨砥粒を分散させた研磨メディアと接触させ、前記研磨メディアを流動させることで前記内周端面又は外周端面を研磨することを含む、記録媒体用基板の端面の研磨方法。
（２）前記内周端面及び外周端面の両方を同時に研磨する、上記（１）に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
（３）前記研磨砥粒はダイヤモンド粒である、上記（１）または（２）に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
（４）前記円孔の直径が７ｍｍ以下である、上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の研磨方法を用いた記録媒体用基板の製造方法。

本発明の研磨方法では、従来の研磨ブラシを使用する方法と異なり、ディスク状記録媒体用基板の内径が非常に小さい場合にも良好に研磨を行なうことができる。
また、研磨メディアを流動させることで研磨砥粒により基板を研磨するので、内周端面と外周端面の両方を同時に研磨することが可能である。
さらに、ディスク状記録媒体用基板を複数重ねた状態で研磨することで、効率よく研磨を行なうことができる。
さらに、本発明の方法では、従来の酸化セリウム含有スラリーとは異なり、ダイヤモンド砥粒、炭化珪素などの砥粒を用いて良好に研磨することができる。このため、その洗浄が不要であるとともに、残留酸化セリウムによる性能信頼性低下の問題がなく、満足な性能信頼性が得られる。

本発明の記録媒体用基板の端面の研磨方法は、粘弾性樹脂キャリア中に研磨砥粒を分散させた研磨メディアと基板とを接触させ、前記研磨メディアを流動させることによる、いわゆる「砥粒流動加工法」を用いて行なう。この「砥粒流動加工法」は、この技術自体は金属加工部品のバリ取りなどで従来から知られている。研磨メディアは、ダイヤモンドや炭化珪素などからなる研磨砥粒を半固体状の流動性を有する粘弾性樹脂材料中に分散させて得られる媒体である。図１には、砥粒流動加工に用いる装置の斜視図が示されている。また、図２には、本発明の研磨方法による研磨対象物である基板を積層した状態の基板の断面図が示されている。図１に示す砥粒流動加工装置１０は、上シリンダ１と、下シリンダ２と、これら上下シリンダ１，２が矢印Ｍで示す双方向に移動自在に空洞部分に組み込まれた治具３を有する。また、砥粒流動加工装置１０は、上下シリンダ１，２が設定速度で移動するように制御するシリンダ制御部６を備え、上下シリンダ１，２の間に研磨対象である記録媒体用基板５が固定されており、上下シリンダ１，２の間に、粘性および弾性を兼ね備えた特性を持つ粘弾性樹脂キャリアに研磨砥粒を混練した研磨メディア４を挿入して構成されている。粘弾性樹脂キャリアは、例えば、シリコーン系樹脂からなる粘弾性ポリマー材料である。

このような構成において、上下シリンダ１，２で研磨メディア４が押されることによって、研磨メディア４が記録媒体用基板５の内周端面及び外周端面を含めた全表面を圧接移動する。この移動により、記録媒体用基板５の内周端面及び外周端面の鏡面仕上が行なわれる。これにより、表面の粗さがなくなり、基板５からのパーティクルの発生を抑制する。外周端面の面取り部２３（図２を参照されたい）において角の丸味付けが行なわれ、基板５と他の物品との接触時のパーティクル発生をも防止することができる。なお、上下シリンダ１，２は、シリンダ制御部６に予め設定された速度で移動するように制御される。

つまり、上下シリンダ１，２の速度が一定なので、メディア４の流速も一定になる。このため、メディア４の粘度や種類が変わっても、流速は一定になり、研磨条件が変わらない。従って、安定した研磨精度を得ることができる。

また、シリンダ制御部６による制御は、上下シリンダ１，２の速度を一定とする制御でよく、このため、加工圧力やメディア４の温度などの検出情報を互いに相関関係を持たせて制御するような複雑な制御装置は不要となる。言い換えれば、簡単な構成の制御手段で上下シリンダ１，２を制御することができる。

また、図２に示すように、基板を複数枚重ね合わせた積層体２０とすることで同時に多数の基板を処理することができるので、作業効率がよくなる。ここで、図２を参照すると、各基板の外周端面２１は端縁面２２と面取り部２３とから構成されている。また、内周端面２１’も同様に、端縁面２２’と面取り部２３’とから構成されている。上下の基板の端面２１、２１’の間にはくぼみ部分２４、２４’ができるので、積層体２０の上下方向に移動する砥粒による研磨が不十分になることがある。このような場合には、積層された基板の中心孔を軸として回転させるようにすることで、面取り部２３，２３’の研磨も良好に行なえる。

基板の端面鏡面仕上は、一般に、ガラス基板の中央部に円孔を開け、内周端面及び外周端面に面取り加工を行なった後に行われる。その後、基板は記録表面の研磨加工などが施され、さらに、必要に応じて、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムの化学強化液などで化学強化されてよい。

上記のように調製された基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次積層することで磁気記録媒体が製造できる。なお、限定するわけではないが、下地層としては、通常、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｂ、Ａｌなどの非磁性材料を用いることができる。また、磁性層としてはＣｏを主成分とする磁性膜を用いることができる。保護層としては、Ｃｒ膜、炭素膜などを用いることができ、潤滑層としては、液体潤滑剤であるパーフルオロエーテルをフルオロ系溶剤で希釈し、塗布・乾燥したものを用いることができる。

本発明は実施例に限定されることはないが、以下において、本発明の方法を実施例を用いてさらに詳細に説明する。
実施例１
２１．６ｍｍ直径（外径）、６ｍｍ直径（中央孔の内径）及び０．４２１ｍｍ厚さのハードディスク（ＨＤ）用基板（（株）オハラ製ＴＳ−１０ＳＸ）を３０枚積層し、以下の条件で図１に示すような砥粒流動加工装置（株式会社エクスツルードホーン製、ＥＸ−１００）内において端面の鏡面仕上処理を行なった。なお、基板の外周端面及び内周端面は、それぞれ、０．１８１ｍｍの端縁面と、その両側にある０．１２０ｍｍの面取り部からなった。

研磨加工
１．研磨メディア
砥粒の種類、粒径：ダイヤモンド、＃６００（平均粒径３０μｍ）
粘弾性樹脂：商品番号ＥＨ０２０８５４
２．砥粒流動加工装置
シリンダ径：１５ｃｍ直径
３．装置内条件
温度：２５℃
圧力：３ＭＰａ
研磨時間１２０分

上記の実施例について、表面欠陥観察を行なった。表面欠陥観察はオリンパス製顕微鏡で２００倍にて行なったが、研磨された表面にはキズやピットは全くなかった。
また、本発明では酸化セリウムなどの研磨材残留物が付着しない。このことは、高い性能信頼性を求められる記録媒体用基板として用いる場合に、研磨材残留物による信頼性低下をもたらすことがないので特に好ましい。また、内周端面及び外周端面の研磨を同時に行なうことができるので、作業効率上の利点がある。さらに、従来のブラシ研磨法とは異なり、実施例では、非常に径の小さい（例えば、７ｍｍ内径）以下の基板についても良好に研磨が行えた。

砥粒流動加工に用いる装置の斜視図である。研磨対象物である基板を積層した状態の基板の断面図である。

符号の説明

１上シリンダ
２下シリンダ
３治具
４研磨メディア
５基板
６シリンダ制御部
１０砥粒流動加工装置
２１外周端面
２２端縁面
２３面取り部

Claims

中心部に円孔を有するディスク状記録媒体用基板の内周端面又は外周端面を、粘弾性樹脂キャリア中に研磨砥粒を分散させた研磨メディアと接触させ、前記研磨メディアを流動させることで前記内周端面又は外周端面を研磨することを含む、記録媒体用基板の端面の研磨方法。
前記内周端面及び外周端面の両方を同時に研磨する、請求項１に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
前記研磨砥粒はダイヤモンド粒である、請求項１または２に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
前記円孔の直径が７ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録媒体用基板の端面の研磨方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨方法を用いた記録媒体用基板の製造方法。