JP2008132693A - ガラスディスクの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスディスクの側周面のエッチングによる研磨加工を簡単且つ高速に行うための方法を提供する。
【解決手段】ガラスディスク１０とスペーサ２０とが交互に積層されたガラスディスク積層体１の側周面１２，１４がエッチング液に接することによってガラスディスク１０の側周面を研磨加工する方法であって、スペーサ２０の側周面は、ガラスディスク１０の側周面より後退している。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のガラスディスクが積層されたガラスディスク積層体の側周面をエッチングによって研磨加工するというガラスディスクの加工方法に関する。

磁気ディスクの小型・高密度化に伴い、表面平滑性及び機械的強度の優れたガラスディスクが情報記録媒体用ガラスディスクとして利用されることが多くなっている。情報記録媒体用ガラスディスクの加工は、ダイヤモンドカッターやコアドリルを用いた粗加工を行い、ダイヤモンド砥石を用いた精密仕上げ加工を行ったあと、研磨パッドあるいはブラシによってガラスディスクの内周面及び外周面を研磨加工を行うことが一般的に行われている。

近年、情報をより高密度で記録・再生するために、磁気ヘッドとガラスディスクの記録面との間隔をより狭小化するという取り組みがなされている。その結果、磁気ヘッドが横方向に移動する際に、ガラスディスクの記録面のエッジ部にちょっとした出っ張りでも存在すると、磁気ヘッドがそのような出っ張り部に衝突することがある。このような衝突を回避するために、上下の記録面と側周面とが交わるコーナー部には、面取加工や丸め加工等の縁取り加工が施されている。加工効率を高めるために、接着剤を介して複数枚のガラスディスクが積層された積層体をコアリング加工したあと、積層体をエッチング液に浸漬させることによって一度に多くのガラスディスクを面取加工することが開示されている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
特開平１１−２１９５２１号公報

コアリング加工された積層体の側周面では、ガラスディスク及び接着剤の側面が面一になっている。面一になっているガラスディスクと接着剤とに対してガラスディスクだけをエッチングする弗硫酸等のエッチング液を用いて面取加工が行われている。ガラスディスクの側周面全体をエッチングする場合でも、ガラスディスクと接着剤との境界面が特に浸食されやすい。すなわち、ガラスディスクの側周面において、接着剤との境界部分のエッチング速度が、境界部分以外の他の側面部分のエッチング速度よりも大きい。したがって、エッチングの進行に従って、接着剤との境界部分がより多く浸食されるので、ガラスディスクの側周面は、断面視、凸形状となることにより、所望の丸め形状に加工されることになる。

上記特許文献１に係る面取加工方法は、境界部分と他の側面部分との間のエッチング速度の差を利用したものであるが、当該丸めエッチング加工工程においては他の側面部分もかなりの量でエッチングされてしまうために、エッチング時間が長くなる、他の側面部分も内側に向けて後退する、あるいはエッチングのコストが高くなるという問題を有している。

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、ガラスディスクの側周面のエッチングによる研磨加工を簡単且つ高速に行うための方法を提供することである。

課題を解決するための手段および作用・効果

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下のガラスディスクの加工方法が提供される。

すなわち、本発明に係るガラスディスクの加工方法は、
ガラスディスクとスペーサとが交互に積層されたガラスディスク積層体の側周面がエッチング液に接することによってガラスディスクの側周面を研磨加工する方法であって、
前記スペーサの側周面は、ガラスディスクの側周面より後退していることを特徴とする。

上記加工方法はいわばガラスディスクの側周面よりもスペーサの側周面が後退した構成にするものであって、ガラスディスク積層体において、スペーサの側周面を後退させることによって、ガラスディスクの上下の主面である記録面が部分的に露出して、ガラスディスクの側周面にはコーナー部すなわちエッジ部が形成されている。コーナー部すなわちエッジ部では、エッチング液が上下左右の方向から行き渡るので、エッチング能力が高い。したがって、ガラスディスク積層体の側周面のエッチングによる研磨加工を簡単且つ高速に行うことができる。

研磨加工工程において、スペーサがエッチング液に浸食されることなく何度も繰り返し使用可能であるならば、エッチングにかかる費用を低減することができる。そこで、スペーサは、エッチング液に対して実質的に不溶であることが好ましい。

スペーサの厚みが０．０１ｍｍより小さくてガラスディスク間の隙間が狭くなるとガラスディスクの主面へのエッチング液の行き渡りが悪くなってエッチング速度が小さくなる。スペーサの厚みが０．２ｍｍより大きいと、エッチング液が奥の方まで行き渡ってガラスディスクと接着剤との境界面が浸食されやすくなるために、所望の形状が得られなくなる。したがって、スペーサの厚みは、０．０１ｍｍ乃至０．２ｍｍであることが好ましい。

使用するガラスディスクのサイズやコーナー部すなわちエッジ部での所望とする曲率半径によって異なるが、エッチングによるスペーサの後退幅は、０．０５ｍｍ乃至５ｍｍであることが好ましい。

以下に、本発明に係る情報記録媒体用ガラスディスク１０（以下、ガラスディスク１０という。）の加工方法の一実施形態を、図１を参照しながら詳細に説明する。

図１は、ガラスディスク１０の側周面よりもスペーサ２０の側周面が後退した構成のガラスディスク１０の研磨加工方法の一実施形態を説明する模式図であり、ガラスディスク積層体１の一部分が示されている。

ガラスディスク１０のエッチング加工装置は、チャンバの中にガラスディスク積層体１を密閉状態で収納して、ガラスディスク積層体１の内周面１２及び外周面１４に対して新鮮なエッチング液を絶えず供給することによってガラスディスク積層体１の内周面１２及び外周面１４を研磨加工するというものである。

研磨加工の対象であるガラスディスク１０は、様々なサイズのものが該当するが、例えば、ハードディスクドライブに内蔵される磁気記録用ガラスディスクであって、０．８５インチサイズのものや１．８インチサイズのものや２．５インチサイズのものである。加工時においては、ガラスディスク１０の間には、隣り合うガラスディスク１０同士が擦り合うことを防止するために、ガラスディスク１０の主面１１よりも内径及び外径の小さい略ドーナツ形状のスペーサ２０が介装されている。したがって、ガラスディスク積層体１は、ガラスディスク１０の間にドーナツ形状のスペーサ２０を介在した状態で多数枚（例えば、１０乃至２００枚）のガラスディスク１０を積層したものである。

スペーサ２０は、ガラス用エッチング液に対して実質的には不溶である材料からなる。ガラス用エッチング液に対して実質的に不溶なスペーサ２０の材料は、例えば、塩化ビニル樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂材料であり、アルミナ、ムライト、ジルコン等の耐酸性の高いセラミックス材料であり、あるいはステンレス鋼や，Ａｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｚｎなどの単体金属若しくは合金の表面を上述した樹脂材料をコーティングした複合材料である。

そして、スペーサの厚みは、０．０１ｍｍ乃至０．２ｍｍであることが好ましい。

ガラスディスク積層体１は、その両端に配置されたディスク押さえ板を介して挟持されている。ディスク押さえ板は、使用するエッチング液に対して耐食性のある材料が使用されるが、ディスク押さえ板はダミーのガラスディスク１０を使用しても良い。

ガラスディスク積層体１は、中心軸３を中心にして、不図示のモータによって時計方向又は反時計方向に回転駆動され、その結果、ガラスディスク積層体１がチャンバ内で回転運動する。中心軸３の回転数は、例えば、５０乃至２０００min^−１（ｒｐｍ）である。

まず、ガラスディスク１０と、ガラスディスク１０より小径のスペーサ２０とが交互に積層されたガラスディスク積層体１は、内周刃と外周刃とが一体的に構成された一体型コアドリルを用いてコアリング加工される。その結果、図１の（Ａ）に示すように、ドーナツ状のガラスディスク１０が積層されたガラスディスク積層体１が得られる。コアリング加工後のガラスディスク積層体１の内周面１２及び外周面１４においては、スペーサ２０の内周面及び外周面が、それぞれ、ガラスディスク１０の内周面１２及び外周面１４よりも径方向外側及び径方向内側に後退している。

ガラスディスク１０の内周面及び外周面よりも、内周面及び外周面がそれぞれ径方向外側及び径方向内側に後退したスペーサ２０を用いることによって、図１の（Ａ）に示すように、内側後退部２２，外側後退部２４がそれぞれ形成されている。その結果、ガラスディスク１０の上下の主面１１の縁部が部分的に露出する。スペーサ２０の内側後退部２２，外側後退部２４の幅は、０．０５ｍｍ乃至５ｍｍであることが好適である。そして、ガラスディスクの内周面１２及び外周面１４には、それぞれ、コーナー部すなわちエッジ部が形成されている。そのあと、ガラスディスク１０は、エッチング工程に供せられる。

ガラスディスク１０のエッチングに使用されるガラス用エッチング液は、フッ酸をベースとしたものであり、その中に、塩酸や硝酸や硫酸等の強酸、炭酸やシュウ酸や酢酸や蟻酸やクエン酸等の弱酸、あるいは珪フッ酸やフッ化アンモニウム等のフッ素を含む添加物を適宜加えたものである。ガラス用エッチング液の濃度は、１乃至５０重量％である。ガラス用エッチング液の温度は、２０乃至８０℃である。エッチング時間は、０．１乃至５時間である。ガラス用エッチング液は、エッチング時に発生するエッチングカスや不純物がフィルタで除去され、液の濃度や温度が所定の範囲に入っているかをチェックし、範囲外であれば、液の補充や加温を行って適切な状態にしたあと、チャンバーに戻して循環使用される。

スペーサ２０の側壁が後退したガラスディスク積層体１では、コーナー部すなわちエッジ部が露出しているので、ガラス用エッチング液が上下左右の方向から行き渡ることができる。その結果、コーナー部すなわちエッジ部では、他の側面部分よりも、エッチング速度が早くなる。コーナー部すなわちエッジ部が優先的にエッチングされるために、図１の（Ｂ）に示すように、コーナー部すなわちエッジ部が丸められて、内周縁取部１６及び外周縁取部１８がそれぞれ形成される。したがって、ガラスディスク１０の内周面１２及び外周面１４のエッチングによる研磨加工を簡単且つ高速に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るガラスディスクの加工方法を説明する模式図である。

符号の説明

１：ガラスディスク積層体
３：中心軸
１０：ガラスディスク
１１：主面
１２：内周面
１４：外周面
１６：内周縁取部
１８：外周縁取部
２０：スペーサ
２２：内側後退部
２４：外側後退部

Claims (4)

1. ガラスディスクとスペーサとが交互に積層されたガラスディスク積層体の側周面がエッチング液に接することによってガラスディスクの側周面を研磨加工する方法であって、
   前記スペーサの側周面は、ガラスディスクの側周面より後退していることを特徴とする、ガラスディスクの加工方法。
2. 前記スペーサは、エッチング液に対して実質的に不溶であることを特徴とする、請求項１記載のガラスディスクの加工方法。
3. 前記スペーサの厚みは、０．０１ｍｍ乃至０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項２記載のガラスディスクの加工方法。
4. 前記スペーサの後退幅は、０．０５ｍｍ乃至５ｍｍであることを特徴とする、請求項１記載のガラスディスクの加工方法。

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