JP2006095679A - Polishing tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、好適な粗削り(ラップ加工、lapping)を可能とする研磨用工具に関する。本発明の研磨用工具は、欠陥の発生が抑制された精密な表面を与えることができるため、種々の電子機器(コンピュータ等)における記録媒体として広く使用可能な磁気記録媒体を形成する際の粗削り工程において、特に好適に使用可能である。 The present invention relates to a polishing tool that enables suitable rough cutting (lapping). Since the polishing tool of the present invention can provide a precise surface in which the occurrence of defects is suppressed, rough cutting when forming a magnetic recording medium that can be widely used as a recording medium in various electronic devices (computers, etc.) In the process, it can be particularly preferably used.
本発明の研磨工具は種々の用途に広く使用可能であるが、説明の便宜のため、ここでは磁気記録媒体用のガラス基板の研磨に関連する背景技術について主に説明する。 Although the polishing tool of the present invention can be widely used in various applications, for the convenience of description, the background art related to polishing of a glass substrate for a magnetic recording medium will be mainly described here.
磁気ディスク(例えば、ハードディスク)を始めとする磁気記録媒体用の基板としては、従来よりアルミニウム基板が広く用いられてきた。他方、近年においては、小型のパーソナルコンピュータ、携帯式の音響・映像の記録/再生装置等を始めとする種々の電化製品の普及に伴い、これらの電化製品における、いわゆる軽薄短小化に伴って、該製品の重要な部品の一つである磁気記録媒体に対しては、薄板化、記録の高密度化、種々の使用環境における要求が益々高まりつつある。 Conventionally, aluminum substrates have been widely used as substrates for magnetic recording media including magnetic disks (for example, hard disks). On the other hand, in recent years, with the widespread use of various electrical appliances including small personal computers, portable audio / video recording / playback devices, etc. With respect to magnetic recording media, which are one of the important parts of the product, demands in various usage environments are increasing more and more.
このようなシビアな要求に対応するために、近年では、高い耐衝撃性、剛性/硬度、および高い化学的耐久性とを有するガラス基板が広く用いられるようになって来た。このガラス基板をハードディスク(HD)形態の磁気記録媒体に用いた場合には、更には、磁気記録面の高密度化に極めて重要な、該磁気記録面上のヘッド低浮上化に好適な平坦度が容易に得られるという一般的な利点もある。 In order to meet such severe demands, glass substrates having high impact resistance, rigidity / hardness, and high chemical durability have been widely used in recent years. When this glass substrate is used for a magnetic recording medium in the form of a hard disk (HD), the flatness suitable for lowering the head on the magnetic recording surface, which is extremely important for increasing the density of the magnetic recording surface. There is also a general advantage that can be easily obtained.
より具体的には、磁気ディスク用基板分野においては、軽量化に伴う薄型化や高速回転時のディスクのうねりに耐え得る高い剛性などの機械的特性が要求されるとともに、高記録密度化への要求が非常に高まっている。高記録密度化を達成する目的で、磁気ヘッドの磁気ディスク基板に対する浮上高さは非常に小さくなりつつあり、それを達成するために、磁気ディスク基板は鏡面のような平坦性や小さい表面粗さが要求され、かつ表面の微小スクラッチ、微小ピットなどの欠陥が極力無いことが要求される。 More specifically, in the field of magnetic disk substrates, mechanical properties such as thinness accompanying weight reduction and high rigidity capable of withstanding disk undulation during high-speed rotation are required, and higher recording density is required. The demand is very high. In order to achieve high recording density, the flying height of the magnetic head with respect to the magnetic disk substrate is becoming extremely small. To achieve this, the magnetic disk substrate has a flat surface such as a mirror surface and a small surface roughness. It is required that the surface is free from defects such as micro scratches and micro pits.
そのため、ガラス基板を高精度に表面研磨することが必要とされる。ガラス基板のラップ加工の工程において、一般的には遊離砥粒(ZrO2(FO)、Al2O3(WA)、SiC(GC)等)による加工、およびダイヤモンドペレットによる加工法(特許文献1)が知られている。これらのうち、遊離砥粒加工は、加工レートが低く所定の厚さまで加工するには長時間を要する傾向がある。他方、ダイヤモンドペレットによる加工法は、高レート短時間加工が実現できるものの、定盤上にペレットを貼り付けるために凸凹を生じ、小径および極薄の基板(substrates)を加工すると、この凸凹が基板のチッピング、カケ、割れの原因となり不具合を生じる傾向がある。 Therefore, it is necessary to polish the surface of the glass substrate with high accuracy. In the lapping process of a glass substrate, generally, processing with free abrasive grains (ZrO 2 (FO), Al 2 O 3 (WA), SiC (GC), etc.) and processing with diamond pellets (Patent Document 1) )It has been known. Among these, the free abrasive processing tends to require a long time to process to a predetermined thickness with a low processing rate. On the other hand, the processing method using diamond pellets can achieve high-rate and short-time processing, but when the pellets are stuck on the surface plate, irregularities are produced. Tends to cause chipping, chipping and cracking.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消することが可能な研磨用工具を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polishing tool capable of eliminating the above-described drawbacks of the prior art.
本発明の他の目的は、小径および/又は極薄の基板の加工も容易な研磨用工具を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a polishing tool that can easily process a small-diameter and / or ultra-thin substrate.
本発明の更に他の目的は、小径および/又は極薄の基板の加工も容易な研磨用工具を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a polishing tool that can easily process a small-diameter and / or ultra-thin substrate.
本発明者は鋭意研究の結果、遊離砥粒を分散させる従来の遊離砥粒の砥石とは異なり、砥粒を分散したプレート状の砥石を基材上に固定して研磨用工具とすることが、上記目的の達成のために極めて効果的なことを見出した。 As a result of diligent research, the present inventor is able to fix a plate-shaped grindstone in which abrasive grains are dispersed on a substrate to make a polishing tool, unlike conventional free abrasive grains in which loose abrasive grains are dispersed. The present inventors have found that it is extremely effective for achieving the above object.
本発明の研磨用工具は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、2以上のセクター領域を有する基材と、該セクター領域上に固定されたプレート状砥石とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
本発明は例えば、以下の態様を含む。
(1)2以上のセクター領域を有する基材と、
該セクター領域上に固定されたプレート状砥石とを少なくとも含むことを特徴とする研磨用工具。
(2)前記プレート状砥石がプレート状材料と、該材料中に分散された砥粒とからなる前項1に記載の研磨用工具。
(3)前記砥粒の粒度が#325〜#2000である前項2に記載の研磨用工具。
(4)前記砥粒がダイヤモンド砥粒である前項2または3に記載の研磨用工具。
(5)前項1〜4のいずれか1項に記載の研磨用工具で研磨する工程を含む磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
(6)前項1〜4のいずれか1項に記載の研磨用工具で研磨する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。
The polishing tool of the present invention is based on the above knowledge, and more specifically includes at least a base material having two or more sector regions, and a plate-like grindstone fixed on the sector regions. Is.
For example, the present invention includes the following aspects.
(1) a substrate having two or more sector regions;
A polishing tool comprising at least a plate-like grindstone fixed on the sector region.
(2) The polishing tool according to item 1 above, wherein the plate-shaped grindstone is composed of a plate-shaped material and abrasive grains dispersed in the material.
(3) The polishing tool according to
(4) The polishing tool according to
(5) A method for producing a glass substrate for a magnetic recording medium, comprising a step of polishing with the polishing tool according to any one of items 1 to 4.
(6) A method for producing a magnetic recording medium, comprising a step of polishing with the polishing tool according to any one of items 1 to 4.
上記構成を有する本発明の研磨用工具を用いた場合には、遊離砥粒の存在に基づく加工基板表面の凸凹部の発生(例えば、遊離砥粒の脱落に基づく)を効果的に抑制することが可能となり、この結果、基板のチッピング、カケ、割れを抑制できる。
これに対して、従来のダイヤモンドペレットを用いた場合には、図2に示すように、小径・薄板厚基板の場合、ペレットにぶつかる危険性がある。ぶつかった場合、キズ・チッピング・カケ等が発生するという欠点があった。
When the polishing tool of the present invention having the above-described configuration is used, it is possible to effectively suppress the generation of convex / concave portions on the processed substrate surface based on the presence of loose abrasive grains (for example, based on the loose abrasive grains falling off). As a result, chipping, chipping and cracking of the substrate can be suppressed.
On the other hand, when a conventional diamond pellet is used, as shown in FIG. 2, there is a risk of hitting the pellet in the case of a small-diameter / thin board. In the case of a collision, there is a drawback that scratches, chipping, chipping, etc. occur.
加えて、本発明においては、基板の表面をセクターに分割して、それぞれのセクターに、平面的な砥石を配置しているため、研削の際に、これらセクター間における冷媒の流れも良好となるという利点もある。 In addition, in the present invention, the surface of the substrate is divided into sectors, and a flat grindstone is arranged in each sector, so that the coolant flow between these sectors is also good during grinding. There is also an advantage.
上述したように本発明によれば、被加工基板のチッピング、カケ、割れを効果的に抑制しつつ、研削を行うことができる。 As described above, according to the present invention, grinding can be performed while effectively suppressing chipping, chipping, and cracking of the substrate to be processed.
本発明によれば、更に、遊離砥粒を利用する従来の加工では不可能とされていたような、小径(例えば、外径21.6mmφ程度までのディスク)および/又は極薄(例えば、厚さ0.381mm程度までのディスク)の基板のラッピングも容易となる。 In addition, according to the present invention, a small diameter (for example, a disk having an outer diameter of up to about 21.6 mmφ) and / or an ultrathin (for example, a thickness), which has been impossible with conventional processing using loose abrasive grains. Wrapping of the substrate (disk up to about 0.381 mm) is also facilitated.
加えて、本発明によれば、プレート状砥石中に分散させる砥粒の粒度を変えることにより、粗加工から精加工までを広くカバーすることができる。 In addition, according to the present invention, by changing the grain size of the abrasive grains dispersed in the plate-like grindstone, it is possible to cover a wide range from roughing to fine machining.
以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記載において量比を表す「部」および「%」は、特に断らない限り質量基準とする。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings as necessary. In the following description, “parts” and “%” representing the quantity ratio are based on mass unless otherwise specified.
(研磨用工具)
本発明の研磨用工具は、2以上のセクター領域を有する基材と、該セクター領域上に固定されたプレート状砥石とを少なくとも含むものである。
(Polishing tool)
The polishing tool of the present invention includes at least a base material having two or more sector regions and a plate-like grindstone fixed on the sector regions.
(基本的な一態様)
本発明の研磨用工具の基本的な一態様を、図1(a)の模式斜視図、および図1(b)の模式平面図に示す。この態様においては、鉄、鋳物等からなる複数のセクター(図示せず)を有する基材1上に、該セクターに対応するプレート状砥石2が固定して配置されている。プレート状砥石2は、例えば、半導体素子接着の場合と同様に、接着剤、ロウ付け等により基材1上に固定されている。この図1の態様においては、基材1表面は、4個のセクターに分割されている。
(Basic aspect)
A basic aspect of the polishing tool of the present invention is shown in the schematic perspective view of FIG. 1 (a) and the schematic plan view of FIG. 1 (b). In this embodiment, a plate-
(基材)
本発明において基材1は、その表面に複数のプレート状砥石2を固定することが可能である限り、特に制限されない。強度、加工容易性等の点からは、基材1は金属(合金をも含む)から構成されていることが好ましい。このような金属としては、例えば、鉄、鋳物、ステンレス等が挙げられる。
(Base material)
In the present invention, the substrate 1 is not particularly limited as long as a plurality of plate-
(セクター)
本発明においては、基材1の表面は2以上のセクター領域に分割されている。このセクターの数は、その表面に複数のプレート状砥石2を固定することが可能である限り特に制限されない。複数のセクターの形状および/又はサイズは、全て同じであってもよく、必要に応じて、いくつかの形状のグループに分かれていても良い。
(Sector)
In the present invention, the surface of the substrate 1 is divided into two or more sector regions. The number of sectors is not particularly limited as long as a plurality of plate-
本発明において、上記セクターの形成方法は特に制限されない。例えばメタルボンド、レジンボンドなどの方法によりセクターを形成することが好ましい。 In the present invention, the method for forming the sector is not particularly limited. For example, the sector is preferably formed by a method such as a metal bond or a resin bond.
(プレート状砥石)
プレート状砥石は、プレート材料中に、砥粒を分散させてなる。このプレート状砥石の形成方法は特に制限されない。例えば接着やボルトによる固定等の方法によりプレート状砥石を形成することができる。
(Plate-shaped grinding wheel)
A plate-like grindstone is obtained by dispersing abrasive grains in a plate material. The method for forming the plate-like grindstone is not particularly limited. For example, the plate-like grindstone can be formed by a method such as adhesion or fixing with a bolt.
(プレート状砥石の表面平滑性)
本発明において、「プレート状砥石」とは、その表面が平滑なものを言う。
(好適な砥粒)
本発明においては、例えば、以下の砥粒を好適に使用することができる。
ZrO2(FO)、Al2O3(WA)、SiC(GC)、ダイヤモンド。
(Surface smoothness of plate-shaped grindstone)
In the present invention, the “plate-shaped grindstone” refers to one having a smooth surface.
(Suitable abrasive)
In the present invention, for example, the following abrasive grains can be preferably used.
ZrO 2 (FO), Al 2 O 3 (WA), SiC (GC), diamond.
本発明においては、研磨すべき材料の特性の応じて、上記した砥粒の中から適宜選択して使用することができる。ハードディスク用のガラス材料として、例えば「ガラスセラミックス」と称される一連の材料(市販品では、例えばOHARA社製のガラスセラミックス、商品名:TS−10X)を用いる場合、このガラスセラミックスは非常に硬い材料であるため、上記の砥粒としては、ダイヤモンドを用いることが非常に好ましい。 In the present invention, depending on the properties of the material to be polished, it can be used by appropriately selecting from the above-mentioned abrasive grains. When a series of materials called “glass ceramics” (for example, glass ceramics manufactured by OHARA, trade name: TS-10X) is used as a glass material for a hard disk, the glass ceramics are very hard. Since it is a material, it is very preferable to use diamond as the abrasive.
(固定方法)
本発明においては、砥石2を基材1上に固定する方法は、特に制限されない。例えば、半導体素子の分野において使用される接着技術(例えば、ロウ付け)を使用することが好ましい。
(Fixing method)
In the present invention, the method for fixing the
(研削方法)
本発明の研削用工具を用いる研削方法は特に制限されないが、該工具の特性を充分に発揮させる点からは、例えば、図4に示すような研磨方法が好適である。
(Grinding method)
The grinding method using the grinding tool of the present invention is not particularly limited. However, for example, a polishing method as shown in FIG. 4 is suitable from the viewpoint of sufficiently exhibiting the characteristics of the tool.
(他の態様)
本発明において使用可能な研磨用工具の他の態様を、図3に模式的に示す。
(Other aspects)
Another embodiment of a polishing tool that can be used in the present invention is schematically shown in FIG.
(ガラス材料)
磁気ディスク用ガラス基板は、高剛性で薄型化に対応できる上に、耐衝撃性が高いなどのメリットを生かした基板として注目されており、その基板のガラス材料は、化学強化ガラスと結晶化ガラスに大別されている。これらの材料はいずれもガラス本来の脆いという欠点を克服するために強化処理を施したものである。
(Glass material)
Glass substrates for magnetic disks are attracting attention as substrates that take advantage of advantages such as high rigidity and low profile, and high impact resistance. The glass materials for these substrates are chemically tempered glass and crystallized glass. It is divided roughly. All of these materials are subjected to a tempering treatment in order to overcome the disadvantage of glass that is inherently brittle.
通常、ガラス表面の傷の存在は機械的強度を大きく損なうため、ディスク信頼性向上の点からイオン交換による化学強化処理が施されている。すなわち、ガラス基板(原板)をアルカリ溶融塩中に浸し、ガラス表面のアルカリイオンと溶融塩中のより大きなイオンとを交換することで、ガラスの表面層に圧縮応力歪み層を形成して、破壊強度を大幅に増加させたものである。好ましく使用されるHD用ガラス基板としては、Li+とNa+とを含むアルミノシリケートガラス基板、K+とNa+とを含むソーダライムガラス基板や、結晶化ガラスが挙げられる。 Usually, since the presence of scratches on the glass surface greatly impairs the mechanical strength, chemical strengthening treatment by ion exchange is performed from the viewpoint of improving disk reliability. In other words, a glass substrate (original plate) is immersed in an alkali molten salt, and by replacing alkali ions on the glass surface with larger ions in the molten salt, a compressive stress-strained layer is formed on the surface layer of the glass. The strength is greatly increased. Examples of the HD glass substrate preferably used include an aluminosilicate glass substrate containing Li + and Na + , a soda lime glass substrate containing K + and Na +, and crystallized glass.
(好適なガラス材料)
本発明において好適に使用可能なガラス材料は特に制限されない。
本発明において特に好適に使用可能なガラス材料は、例えば、いわゆる「ガラスセラミックス」と称される一連の材料であり、市販品では、例えばOHARA社製のガラスセラミックス(商品名:TS−10X)が挙げられる。
(Suitable glass material)
The glass material that can be suitably used in the present invention is not particularly limited.
The glass material that can be used particularly preferably in the present invention is, for example, a series of materials called “glass ceramics”, and commercially available glass ceramics (trade name: TS-10X) manufactured by OHARA, for example. Can be mentioned.
(精密研磨)
磁気記録媒体用のガラス基板加工においては、ラップ加工した該基板を、更に精密研磨加工する。このような精密研磨方法は特に制限されないが、例えば、特開2004−162062号公報で開示されたような研磨方法を好適に使用することができる。
(Precision polishing)
In processing a glass substrate for a magnetic recording medium, the lapped substrate is further subjected to precision polishing. Although such a precise polishing method is not particularly limited, for example, a polishing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-162062 can be suitably used.
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
実施例1
下記の方法により、研磨用工具を作製した。
鋳物をロウ付けにより接着することにより、研磨用工具を作製した。
Example 1
A polishing tool was produced by the following method.
A polishing tool was produced by bonding a casting by brazing.
実施例2
下記の方法により、実施例1で得た研磨用工具を用いて、磁気記録媒体用のガラス基板を研磨加工した。
Example 2
A glass substrate for a magnetic recording medium was polished by the following method using the polishing tool obtained in Example 1.
ディスクの素材は、オハラ TS−10SX(厚さt=1.0mm)を用いた。最終加工品は、t=0.635mmであった。すなわち、ラップ加工(粗削り)×2段で、約0.3mmを粗削りし、CeO2を用いた精密研磨×2段で、最終的にt=0.635mmとした。 The material of the disk was OHARA TS-10SX (thickness t = 1.0 mm). The final processed product was t = 0.635 mm. That is, lapping (rough cutting) × 2 steps, roughly 0.3 mm was roughly cut, and fine polishing using CeO 2 × 2 steps, and finally t = 0.635 mm.
Claims (6)
該セクター領域上に固定されたプレート状砥石とを少なくとも含むことを特徴とする研磨用工具。 A substrate having two or more sector regions;
A polishing tool comprising at least a plate-like grindstone fixed on the sector region.
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