JP2007245265A - 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研磨液21をガラスディスクの表面に供給するときの研磨液21の温度を、雰囲気温度以下、または、20°C以下とし、あるいは、研磨工程を終了したときのガラスディスクの表面の温度を30°C以下とする。
【選択図】図3
Description
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨液をガラスディスクの表面に供給するときの当該研磨液の温度を、雰囲気温度以下とすることを特徴とするものである。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨液をガラスディスクの表面に供給するときの当該研磨液の温度を、20°C以下とすることを特徴とするものである。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨工程を終了したときのガラスディスクの表面の温度を、雰囲気温度以下とすることを特徴とするものである。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に研磨砥粒を含む研磨液を用いてガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、研磨工程を終了したときのガラスディスクの表面の温度を、30°C以下とすることを特徴とするものである。
本発明は、構成1乃至構成4のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨液を貯留タンクとガラスディスクの表面との間を循環させ、この循環経路上において、熱交換手段によって当該研磨液を冷却することを特徴とするものである。
本発明は、構成5を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、熱交換手段として、内部に冷却液が流通されコイル状に巻回された冷却管を有する冷却装置を用いることを特徴とするものである。
本発明は、構成6を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、冷却装置として、冷却管内を流通する冷却液の温度及び流量並びに研磨液の温度を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果を表示する表示手段とを備えたものを用いることを特徴とするものである。
本発明は、構成7を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、冷却装置として、検出手段による冷却液の温度及び研磨液の温度の検出結果に基づいて冷却液の冷却管内の流量を制御する機能を有するものを用いることを特徴とするものである。
本発明は、構成1乃至構成8のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法において、研磨液として、研磨砥粒としてコロイダルシリカ砥粒を含むものを使用することを特徴とするものである。
本発明に係る磁気ディスクの製造方法は、構成1乃至構成9のいずれか一を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とするものである。
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法においては、まず、円板状のガラスディスクを形成する。このガラスディスクは、前述したように、アルミノシリケートガラスからなることが好ましい。このガラスディスクは、例えば、溶融させたガラス母材などから、プレス法などにより、製造する磁気ディスク用ガラス基板1の直径よりもやや大きな直径を有するように形成する。
この工程では、ガラスディスクの形状を整えるとともに、主表面を研削加工する。研削加工では、両面研削装置とアルミナ砥粒を用いて加工を行い、ガラスディスクの寸法精度と形状精度を所定のものとする。
次に、ガラスディスクの内外周の端面部分を研磨し、鏡面加工する。この工程における研磨は、研磨剤を用いて、ブラシ等により行う。この工程において使用する研磨剤に含まれる研磨砥粒としては、ガラスディスクに対して研磨能力を奏する研磨砥粒であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、酸化セリウム(CeO2)砥粒、コロイダルシリカ砥粒、アルミナ砥粒、ダイヤモンド砥粒などを挙げることができ、特に、酸化セリウム研磨砥粒が好ましい。研磨砥粒の粒径については、適宜選択することができるが、例えば、0.5μm乃至3μm程度とすることが好ましい。また、研磨剤は、研磨砥粒を含む研磨剤に、水(純水)などの液体を加え、この研磨剤をスラリーとして用いることが好ましい。
次に、主表面研磨工程として、第1研磨工程を施す。この第1研磨工程は、前述の研削工程で主表面に残留したキズや歪みの除去を主たる目的とする。この工程は、両面研磨装置と、本発明に係る研磨布(硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド)とを用いて行う。
次に、主表面の鏡面研磨工程として、第2研磨工程を施す。この第2研磨工程は、主表面を鏡面状に仕上げることを目的とする。この第2研磨工程は、第1研磨工程と同様に、両面研磨装置と、研磨布(軟質発泡樹脂ポリッシャ)とを用いて行うことができ、また、前述のような遊星歯車機構を用いて行うこともできる。
第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤(1)、純水(1)、中性洗剤(2)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄する。なお、各洗浄槽には、超音波を印加することが好ましい。
次に、前述の研削及び研磨工程を終えたガラスディスクに化学強化を施す。化学強化は、例えば、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を400°C程度に加熱し、300°Cに予熱された洗浄済みのガラスディスクを約3時間程度浸漬して行う。この浸漬の際に、ガラスディスクの表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラスディスクが端面で保持されるようにホルダーに収納した状態で行うことが好ましい。
化学強化処理を終えたガラスディスクを、40°C程度に加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行い、さらに、硫酸洗浄を終えたガラスディスクを、純水(1)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄する。なお、各洗浄槽には、超音波を印加することが好ましい。
このようにして作成された磁気ディスク用ガラス基板を用いて、この磁気ディスク用ガラス基板の主表面部上に少なくとも磁性層を形成することにより、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティー障害の防止が図られた磁気ディスクを構成することができる。
この実施例においては、以下の工程を経て磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
溶融させたアルミノシリケートガラスをプレス加工によりディスク状に成型し、ガラスディスクを得た。なお、アルミノシリケートガラスとしては、SiO2を58乃至75重量%、Al2O3を5乃至23重量%、LiO2を3乃至10重量%、Na2Oを4乃至13重量%を主成分として含有する化学強化用ガラスを使用した。
次に、得られたガラスディスクの主表面を研削加工した。研削加工では、両面研削装置として遊星歯車機構を用いて、粒度#400のアルミナ砥粒を含む研削液を用いて加工を行い、ガラスディスクの寸法精度と形状精度を所定とした。遊星歯車機構の上下定盤は、球状黒鉛含有鋳鉄からなるものを使用した。
まず、ガラスディスクの外周側端面について、ブラシ研磨方法により鏡面研磨を行った。このとき、研磨砥粒としては酸化セリウム砥粒を含むスラリー(遊離砥粒)を用いた。次に内周側端面についても、ブラシ研磨方法により鏡面研磨を行った。ガラスディスクの外周側端面の表面粗さをRmaxで1μm、Raで0.3μm程度に研磨した。そして、端面部分鏡面研磨を終えたガラスディスクを水洗浄した。
次に、砥粒の粒度を#1000に変え、ガラスディスクの表面を研削することにより、平坦度3μm、表面粗さRmaxを2μm程度、Raを0.2μm程度とした。なお、Rmax、Raは、原子間力顕微鏡(AFM)(デジタルインスツルメンツ社製ナノスコープ)にて測定、平坦度は、平坦度測定装置で測定したもので、基板表面の最も高い部分と最も低い部分との上下方向(表面に垂直な方向)の距離(高低差)である。
次に、主表面研磨工程として、第1研磨工程を施した。この第1研磨工程においては、研磨布(硬質樹脂ポリッシャの研磨パッド)を用いて、遊星歯車機構により主表面研磨を行った。研磨剤としては、酸化セリウム砥粒(平均粒径:1.5μm)及び水からなるものを用いた。この第1研磨工程における除去量(研磨代)は、35μm乃至45μm程度である。
次に、主表面の鏡面研磨工程として、第2研磨工程を施した。この第2研磨工程においては、研磨布(軟質発泡樹脂ポリッシャ)を用いて、遊星歯車機構により主表面の鏡面研磨を行った。研磨剤としては、第1研磨工程で用いた酸化セリウム砥粒に比べ微細なコロイダルシリカ砥粒を用いた。
第2研磨工程を終えたガラス基板を、濃度5wt%乃至7wt%のKOH水溶液に浸漬して、アルカリ洗浄を行った。なお、洗浄は超音波を印加して行った。さらに、中性洗剤、純水(1)、純水(2)、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
次に、前述の研削及び研磨工程を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は、硝酸カリウム(60%)と硝酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意し、この化学強化溶液を375°Cに加熱し、300°Cに予熱された洗浄済みのガラス基板を約3時間浸漬して行った。この浸漬の際に、ガラス基板の表面全体が化学強化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保持されるようにホルダーに収納した状態で行った。
化学強化処理を終えたガラス基板を、約40°Cに加熱した濃硫酸に浸漬して洗浄を行った。さらに、硫酸洗浄を終えたガラス基板を、純水、純水、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。なお、各洗浄槽には超音波を印加した。
次に、以下の工程を経て、磁気ディスクを製造した。
この比較例においては、第2研磨工程において、研磨液の冷却を行わないようにした。そして、他の工程については前述の実施例と同様として、磁気ディスク用ガラス基板を作成した。また、この磁気ディスク用ガラス基板を用いて、前述の実施例と同様の工程により、磁気ディスクを作成した。
(磁気ディスク用ガラス基板としての比較)
図4は、第2研磨工程における研磨液の冷却の有無と凸欠陥の検出数との関係を示すグラフである。
実施例の磁気ディスク用ガラス基板を用いた磁気ディスクについて、異物により磁性層等の膜に欠陥が発生していないことを確認した。また、グライドテストを実施したところ、ヒット(ヘッドが磁気ディスク表面の突起にかすること)やクラッシュ(ヘッドが磁気ディスク表面の突起に衝突すること)は認められなかった。さらに、磁気抵抗型ヘッドで再生試験を行ったところ、サーマルアスペリティ障害による再生の誤動作は認められなかった。
2 中心孔
3,4 定盤
7 ガラスディスク
11 太陽ギヤ
12 内歯ギヤ
13 キャリア
14 歯部
15 透孔部
20 貯留タンク
21 研磨液
22 ポンプ
23 搬送パイプ
24 フィルタ
25 遊星歯車機構
26 冷却管
27 冷却液冷却装置
28 温度センサ
29 コンピュータ装置
30 流量制御バルブ
Claims (10)
- 円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に、研磨砥粒を含む研磨液を用いて前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨液を前記ガラスディスクの表面に供給するときの当該研磨液の温度を、雰囲気温度以下とする
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に、研磨砥粒を含む研磨液を用いて前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨液を前記ガラスディスクの表面に供給するときの当該研磨液の温度を、20°C以下とする
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に、研磨砥粒を含む研磨液を用いて前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨工程を終了したときの前記ガラスディスクの表面の温度を、雰囲気温度以下とする
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 円盤状のガラスディスクの表面を研削した後に、研磨砥粒を含む研磨液を用いて前記ガラスディスクの表面を研磨する研磨工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研磨工程を終了したときの前記ガラスディスクの表面の温度を、30°C以下とする
ことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨液を貯留タンクと前記ガラスディスクの表面との間を循環させ、この循環経路上において、熱交換手段によって当該研磨液を冷却する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記熱交換手段として、内部に冷却液が流通されコイル状に巻回された冷却管を有する冷却装置を用いる
ことを特徴とする請求項5記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記冷却装置として、前記冷却管内を流通する冷却液の温度及び流量並びに前記研磨液の温度を検出する検出手段と、この検出手段による検出結果を表示する表示手段とを備えたものを用いる
ことを特徴とする請求項6記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記冷却装置として、前記検出手段による前記冷却液の温度及び前記研磨液の温度の検出結果に基づいて前記冷却液の前記冷却管内の流量を制御する機能を有するものを用いる
ことを特徴とする請求項7記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨液として、前記研磨砥粒としてコロイダルシリカ砥粒を含むものを使用する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成する
ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
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