JP2019160384A - Substrate for magnetic disk, method for manufacturing the same, and magnetic disk using substrate for magnetic disk - Google Patents

Substrate for magnetic disk, method for manufacturing the same, and magnetic disk using substrate for magnetic disk Download PDF

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Abstract

To provide a substrate for a magnetic disk having a stable fluttering characteristic, and a method for manufacturing the substrate.SOLUTION: The substrate for a magnetic disk according to the present invention is characterized in that the flatness is 30 μm or less and the difference in the flatness between before and after heating processing is performed at 190°C for 20 hours is 20 μm or less. The substrate for a magnetic disk can be manufactured by performing heating processing on the substrate for a magnetic disk after polishing at temperatures of 100°C to 250°C within 72 hours after the last polishing step, which is performed at least one time, is performed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、安定したフラッタリング特性を有する磁気ディスク用基板及びその製造方法、並びに、この磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクに関する。   The present invention relates to a magnetic disk substrate having stable fluttering characteristics, a method for manufacturing the same, and a magnetic disk using the magnetic disk substrate.

コンピュータの記憶装置に用いられる磁気ディスクは、良好なめっき性を有すると共に、機械的特性や加工性が優れる磁気ディスク用基板を用いて製造されている(以下、磁気ディスク用基板を単に「基板」と記す場合がある)。この磁気ディスク用基板は、アルミニウム合金を基本としたアルミニウム合金基板や、ガラスを基本としたガラス基板等から製造されている。アルミニウム合金基板としては、例えば、JIS5086アルミニウム合金(Mg:3.5〜4.5mass%、Fe:0.50mass%以下、Si:0.40mass%以下、Mn:0.20〜0.70mass%、Cr:0.05〜0.25mass%、Cu:0.10mass%以下、Ti:0.15mass%以下及びZn:0.25mass%以下、残部Al及び不可避的不純物)からなるものが知られている。   Magnetic disks used in computer storage devices are manufactured using magnetic disk substrates that have good plating properties and excellent mechanical properties and workability (hereinafter, the magnetic disk substrates are simply referred to as “substrates”). May be written). This magnetic disk substrate is manufactured from an aluminum alloy substrate based on an aluminum alloy, a glass substrate based on glass, or the like. As an aluminum alloy substrate, for example, JIS5086 aluminum alloy (Mg: 3.5 to 4.5 mass%, Fe: 0.50 mass% or less, Si: 0.40 mass% or less, Mn: 0.20 to 0.70 mass%, Cr: 0.05 to 0.25 mass%, Cu: 0.10 mass% or less, Ti: 0.15 mass% or less, and Zn: 0.25 mass% or less, the balance Al and inevitable impurities) are known. .

一般的な磁気ディスクの製造においては、まず、円環状の磁気ディスク用基板を作製し、この磁気ディスク用基板の表面に磁性体を付着させることにより行われている。例えば、前記したJIS5086合金からなるアルミニウム合金製磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクは、以下の製造工程により製造される。   In general manufacturing of a magnetic disk, an annular magnetic disk substrate is first manufactured, and a magnetic material is attached to the surface of the magnetic disk substrate. For example, a magnetic disk using an aluminum alloy magnetic disk substrate made of the JIS 5086 alloy described above is manufactured by the following manufacturing process.

まず、所定の化学成分としたアルミニウム合金素材を鋳造し、その鋳塊を熱間圧延し、次いで冷間圧延を施し、磁気ディスクとして必要な厚さを有する圧延材を作製する。この圧延材には、必要に応じて冷間圧延の途中等に焼鈍を施すことが好ましい。次に、この圧延材を円環状に打抜いて、円環状のアルミニウム合金板とする。そして、ここまでの製造工程により生じた歪み等を除去するため、円環状アルミニウム合金板を積層し、上限の両面から加圧しつつ焼鈍を施して平坦化する加圧焼鈍を行う。これにより円環状のアルミニウム合金のディスクブランクが作製される。   First, an aluminum alloy material having a predetermined chemical component is cast, the ingot is hot-rolled, and then cold-rolled to produce a rolled material having a necessary thickness as a magnetic disk. This rolled material is preferably annealed during the cold rolling as required. Next, this rolled material is punched into an annular shape to obtain an annular aluminum alloy plate. And in order to remove the distortion etc. which arose by the manufacturing process so far, an annular | circular shaped aluminum alloy board is laminated | stacked, and pressure annealing which performs annealing and pressurizes from both upper surfaces is performed. Thus, an annular aluminum alloy disc blank is produced.

このようにして作製されたアルミニウム合金のディスクブランクに、前処理として切削加工、研削加工、脱脂、エッチング及びジンケート処理(Zn置換処理)を施す。次いで、下地処理として硬質非磁性金属であるNi−Pを無電解めっきし、該めっき表面をポリッシング(研磨)することで、磁気ディスク用のアルミニウム合金基板が製造される。   The aluminum alloy disc blank thus produced is subjected to cutting, grinding, degreasing, etching and zincate treatment (Zn substitution treatment) as pretreatment. Next, Ni—P, which is a hard nonmagnetic metal, is electrolessly plated as a base treatment, and the plated surface is polished (polished), whereby an aluminum alloy substrate for a magnetic disk is manufactured.

そして、製造された磁気ディスク用のアルミニウム合金基板に磁性体をスパッタリングすることで、アルミニウム合金製の磁気ディスクが製造される。   And a magnetic body made from an aluminum alloy is manufactured by sputtering a magnetic material on the manufactured aluminum alloy substrate for a magnetic disk.

ところで、近年においては、マルチメディア等のニーズから、HDD等の磁気ディスク装置に対する大容量化及び高密度化の要求が強くなっている。更なる大容量化のため、記憶装置に搭載される磁気ディスクの枚数は増加傾向にあり、それに伴って磁気ディスクの薄肉化も要求されている。   Incidentally, in recent years, due to the need for multimedia and the like, there has been a strong demand for larger capacity and higher density for magnetic disk devices such as HDDs. In order to further increase the capacity, the number of magnetic disks mounted on a storage device tends to increase, and accordingly, the thickness of the magnetic disk is required to be reduced.

しかしながら、磁気ディスクの薄肉化に伴う剛性の低下や、高速回転による流体力の増加に伴って磁気ディスクに対する励振力の増加によって、ディスクフラッタリングが発生し易くなるという問題が生じている。   However, there is a problem that disk fluttering is likely to occur due to a decrease in rigidity accompanying the thinning of the magnetic disk and an increase in excitation force with respect to the magnetic disk as the fluid force increases due to high-speed rotation.

ディスクフラッタリングは、磁気ディスクの振動(フラッタリング)に起因する現象である。フラッタリングは、磁気ディスクを高速で回転させたときに発生するディスク間の不安定な気流によって発生する。そして、基板の剛性が低い場合、フラッタリングによる変位量が大きくなり、読み取り部であるヘッドがその変化に追従し難くなる。そのようなディスクフラッタリングが継続的に発生すると、ヘッドの位置決め誤差が増加することとなる。   Disk fluttering is a phenomenon caused by vibration (fluttering) of a magnetic disk. Fluttering occurs due to unstable airflow between the disks generated when the magnetic disk is rotated at high speed. When the rigidity of the substrate is low, the amount of displacement due to fluttering becomes large, and it becomes difficult for the head as the reading unit to follow the change. If such disk fluttering continuously occurs, the head positioning error increases.

そのため、近年、磁気ディスク装置及び磁気ディスク用基板に対するフラッタリング改善への検討がなされている。例えば、磁気ディスク装置の構造に対する改善策として、ハードディスクドライブ内に、ディスクと対向するプレートを有する気流抑制部品を実装することが提案されている。特許文献1には、アクチュエータの上流側にエア・スポイラを設置した磁気ディスク装置が提案されている。このエア・スポイラは、磁気ディスク上のアクチュエータに向かう空気流を弱めて、磁気ヘッドの風乱振動を低減するものである。また、エア・スポイラは、磁気ディスク上の気流を弱めることで、ディスクフラッタリングを抑制する。   For this reason, in recent years, studies have been made to improve fluttering on magnetic disk devices and magnetic disk substrates. For example, as an improvement measure for the structure of the magnetic disk device, it has been proposed to mount an airflow suppression component having a plate facing the disk in the hard disk drive. Patent Document 1 proposes a magnetic disk device in which an air spoiler is installed on the upstream side of an actuator. This air spoiler reduces the turbulent vibration of the magnetic head by weakening the air flow toward the actuator on the magnetic disk. The air spoiler suppresses disk fluttering by weakening the airflow on the magnetic disk.

また、ディスクフラッタリングは、磁気ディスク用基板の剛性と関連して発生する可能性があることから、磁気ディスク用基板の剛性向上に関する検討例もある。その例として、特許文献2では、アルミニウム合金板の剛性向上に寄与するSiを多く含有させて、剛性を向上させる方法が提案されている。   In addition, since disk fluttering may occur in association with the rigidity of the magnetic disk substrate, there is an example of study on improving the rigidity of the magnetic disk substrate. As an example, Patent Document 2 proposes a method for improving rigidity by containing a large amount of Si that contributes to improving the rigidity of an aluminum alloy plate.

特開2002−313061号公報JP 2002-313061 A 国際公開第2016/068293号International Publication No. 2016/068293

しかし、ディスクフラッタリングの問題について、磁気ディスク装置の構造面からの対策は、装置のコストアップに繋がる傾向がある。上記した特許文献1に開示されている方法では、設置したエア・スポイラと磁気ディスク用基板との間隔の違いによりフラッタリング抑制効果が異なる。よって、安定したフラッタリング抑制効果を得るためには、設計や加工面で高精度な部品が必要となり部品コストの増大を招く。磁気ディスク装置を含む記憶装置の分野においては、各種記憶装置が激しいコスト競争に曝されている。磁気ディスク装置も、生産性等の向上によるコストダウンが強く求められていることから、コスト増に繋がる対応は選択し難い。   However, with regard to the problem of disk fluttering, countermeasures from the structural aspect of the magnetic disk device tend to lead to an increase in the cost of the device. In the method disclosed in Patent Document 1 described above, the fluttering suppression effect varies depending on the difference between the installed air spoiler and the magnetic disk substrate. Therefore, in order to obtain a stable fluttering suppression effect, high-precision parts are required in terms of design and processing, and the part cost increases. In the field of storage devices including magnetic disk devices, various storage devices are exposed to intense cost competition. Since magnetic disk devices are also strongly required to reduce costs by improving productivity and the like, it is difficult to select measures that lead to increased costs.

そこで、ディスクフラッタリングの発生が抑制された磁気ディスク用基板の適用が期待される。しかしながら、ディスクフラッタリングの問題そのものを捉え、磁気ディスク用基板に対応する検討例は少ない。上記の特許文献2に示した、アルミニウム合金のSiを多く含有させる手法は、合金の剛性向上には効果的である。だが、フラッタリング特性の改善は十分に達成できていない。磁気ディスク装置の長時間作動によってフラッタリング特性が低下し、目標とする安定したフラッタリング特性が得られていないのが現状であった。   Therefore, application of a magnetic disk substrate in which the occurrence of disk fluttering is suppressed is expected. However, there are few examples of studying the problem of disk fluttering and dealing with magnetic disk substrates. The method of containing a large amount of Si in the aluminum alloy shown in Patent Document 2 is effective for improving the rigidity of the alloy. However, the fluttering characteristics have not been improved sufficiently. At present, the fluttering characteristic is lowered due to the long-time operation of the magnetic disk device, and the target stable fluttering characteristic is not obtained.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、安定したフラッタリング特性を有する磁気ディスク用基板、及び、その製造方法を提供することを目的とする。そして、かかる磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクについても明らかにする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a magnetic disk substrate having stable fluttering characteristics and a method for manufacturing the same. A magnetic disk using such a magnetic disk substrate will also be clarified.

本発明者等は、磁気ディスク用基板について、そのフラッタリング特性と基板の素材との関係について鋭意調査研究し、基板表面の平坦度変化がフラッタリング特性に大きな影響を与えることを見出した。特に、本発明者等は、磁気ディスク用基板の製造工程を考慮しつつ、表面研磨がなされた後であって磁性体付着前の磁気ディスク用基板の平坦度に着目した。そして、この平坦度が所定値以下である基板であって、更に、この基板に対して所定の加熱処理を行ったとき、処理前後の平坦度の差が低減された基板において、フラッタリング特性が安定することを見出した。本発明者等は、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。   The inventors of the present invention have made extensive investigations and researches on the relationship between the fluttering characteristics of the magnetic disk substrate and the material of the substrate, and have found that changes in the flatness of the substrate surface greatly affect the fluttering characteristics. In particular, the present inventors paid attention to the flatness of the magnetic disk substrate after the surface polishing and before the adhesion of the magnetic material in consideration of the manufacturing process of the magnetic disk substrate. Further, when the flatness of the substrate is a predetermined value or less, and when the predetermined heat treatment is performed on the substrate, fluttering characteristics are reduced in the substrate in which the difference in flatness before and after the treatment is reduced. I found it stable. The present inventors have completed the present invention based on these findings.

上記課題を解決する本発明は、磁気ディスク用基板において、平坦度が30μm以下であり、前記磁気ディスク用基板を190℃×20hの加熱処理をした前後の平坦度の差が20μm以下であることを特徴とする磁気ディスク用基板である。   In the present invention for solving the above-mentioned problems, the flatness of a magnetic disk substrate is 30 μm or less, and the difference in flatness before and after the magnetic disk substrate is subjected to a heat treatment of 190 ° C. × 20 h is 20 μm or less. This is a magnetic disk substrate.

また、本発明は、上記磁気ディスク用基板であって、板厚(mm)と損失係数との積が、0.10×10−3以上である磁気ディスク用基板とした。 Further, the present invention is the magnetic disk substrate described above, wherein the product of the plate thickness (mm) and the loss coefficient is 0.10 × 10 −3 or more.

そして、本発明は、この磁気ディスク用基板の製造方法を提示する。即ち、少なくとも1回の研磨工程を行って磁気ディスク用基板とする工程を含む製造方法であって、更に、前記研磨工程の最後の研磨工程での研磨後72h以内に、研磨後の磁気ディスク用基板を100〜250℃で加熱処理する工程を含む磁気ディスク用基板の製造方法である。   The present invention also provides a method for manufacturing the magnetic disk substrate. That is, the manufacturing method includes a step of forming a magnetic disk substrate by performing at least one polishing step, and further, for a magnetic disk after polishing within 72 hours after polishing in the final polishing step of the polishing step. It is a method for manufacturing a magnetic disk substrate including a step of heat-treating the substrate at 100 to 250 ° C.

本発明に係る磁気ディスク用基板はアルミニウム合金で構成することができる。この本発明は、上記の磁気ディスク用基板であって、アルミニウム合金からなり、前記アルミニウム合金は、Fe:0.10〜3.00mass%、及び、Mn:0.10〜3.00mass%の少なくともいずれかを含有し、残部Al及び不可避的不純物からなる、磁気ディスク用基板である。   The magnetic disk substrate according to the present invention can be made of an aluminum alloy. The present invention is the above-described magnetic disk substrate, comprising an aluminum alloy, wherein the aluminum alloy includes at least Fe: 0.10 to 3.00 mass% and Mn: 0.10 to 3.00 mass%. It is a magnetic disk substrate containing any of the remaining Al and inevitable impurities.

このアルミニウム合金基板のアルミニウム合金は、Mg:0.100〜5.000mass%、Ni:0.100〜5.000mass%、Cr:0.010〜5.000mass%、Zr:0.010〜5.000mass%、Zn:0.005〜5.000mass%、Cu:0.005〜5.000mass%、及び、Si:0.10〜0.40mass%、からなる群から選択される1種又は2種以上の元素を更に含有することができる。   The aluminum alloy of this aluminum alloy substrate has Mg: 0.100-5.000 mass%, Ni: 0.100-5.000 mass%, Cr: 0.010-5.000 mass%, Zr: 0.010-5. One or two selected from the group consisting of 000 mass%, Zn: 0.005 to 5.000 mass%, Cu: 0.005 to 5.000 mass%, and Si: 0.10 to 0.40 mass% The above elements can further be contained.

更に、このアルミニウム合金は、Ti、B、及び、Vからなる群から選択される1種又は2種以上の元素を、合計含有量で0.005〜5.000mass%更に含有してもよい。 Furthermore, this aluminum alloy may further contain 0.005 to 5.000 mass% of one or more elements selected from the group consisting of Ti, B, and V in total content.

そして、本発明は磁気ディスクを提供する。この磁気ディスクは上記の磁気ディスク用基板の表面に、磁性体層が設けられていることを特徴とする磁気ディスクである。   The present invention provides a magnetic disk. This magnetic disk is a magnetic disk characterized in that a magnetic layer is provided on the surface of the magnetic disk substrate.

本発明によれば、安定したフラッタリング特性を有する磁気ディスク用基板及びその製造方法、ならびに、この磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a magnetic disk substrate having stable fluttering characteristics, a method for manufacturing the same, and a magnetic disk using the magnetic disk substrate.

本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法を示すフロー図。The flowchart which shows the manufacturing method of the aluminum alloy board | substrate for magnetic discs which concerns on this invention. 本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を示すフロー図。The flowchart which shows the manufacturing method of the glass substrate for magnetic discs which concerns on this invention.

上記のとおり、本発明は、表面研磨の後の基板の平坦度を30μm以下とし、更に、190℃×20h所定の加熱処理前後の平坦度の差を20μm以下にすることで、フラッタリング特性が良好な磁気ディスク用基板とする。かかる平坦度に関する特性を有する磁気ディスク用基板は、アルミニウム合金で構成することができる。また、ガラスで構成することもできる。以下、本発明に係る磁気ディスク用基板に関し、その特徴を詳細に説明する。そして、本発明に係る基板に関し、アルミニウム合金で構成した基板(アルミニウム合金基板)とガラスで構成した基板(ガラス基板)についての詳細を説明する。   As described above, according to the present invention, the flatness of the substrate after surface polishing is set to 30 μm or less, and the difference in flatness before and after a predetermined heat treatment of 190 ° C. × 20 h is set to 20 μm or less, so that fluttering characteristics can be obtained. Make a good magnetic disk substrate. The magnetic disk substrate having such flatness characteristics can be made of an aluminum alloy. Moreover, it can also comprise with glass. Hereinafter, the characteristics of the magnetic disk substrate according to the present invention will be described in detail. And regarding the board | substrate which concerns on this invention, the detail about the board | substrate (aluminum alloy board | substrate) comprised with the aluminum alloy and the board | substrate (glass substrate) comprised with glass is demonstrated.

1.本発明に係る磁気ディスク用基板の平坦度と減衰特性
本発明に係る磁気ディスク用基板は、その表面の構成において特徴を有し、基板表面の平坦度に関する特性である。また、本発明に係る基板は、平坦度の制御に加えて、損失係数を向上させることが好ましい。以下、これらの特性に関して説明する。
1. Flatness and Damping Characteristics of Magnetic Disk Substrate According to the Present Invention The magnetic disk substrate according to the present invention is characterized by its surface configuration and has characteristics relating to the flatness of the substrate surface. Moreover, it is preferable that the board | substrate which concerns on this invention improves a loss coefficient in addition to control of flatness. Hereinafter, these characteristics will be described.

1−1.平坦度
1−1a.基板表面研磨の後の平坦度
本発明者等の検討によれば、磁性体付着前であって基板表面研磨の後の平坦度を小さくすることによって、基板のフラッタリング特性を向上させる効果が発揮される。この平坦度が大きい基板は、磁気ディスク装置作動時の空気抵抗が大きくなり、フラッタリング特性が低下する。一方、この平坦度が小さい基板は、フラッタリング特性の低下を抑制することができる。そのため、基板表面研磨の後の平坦度は30μm以下とする。基板表面研磨の後に行われるこの平坦度は、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下である。
1-1. Flatness
1-1a. Flatness after substrate surface polishing According to the study by the present inventors, the effect of improving the fluttering characteristics of the substrate is exhibited by reducing the flatness after the substrate surface polishing before adhesion of the magnetic material. Is done. The substrate having a large flatness has a large air resistance when the magnetic disk device is operated, and the fluttering characteristic is deteriorated. On the other hand, a substrate having a small flatness can suppress a decrease in fluttering characteristics. Therefore, the flatness after polishing the substrate surface is set to 30 μm or less. This flatness performed after the substrate surface polishing is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.

1−1b.190℃×20hの加熱処理前後の平坦度の差
そして、本発明者等によれば、上記した平坦度を有する基板について、190℃×20hの加熱処理を施したとき、当該処理前後の基板表面の平坦度の差を小さくすることによって、基板のフラッタリング特性を安定させる効果が発揮される。この加熱処理前後の平坦度の差が大きい基板は、内部歪が多く存在する。そのような基板においては、磁気ディスク装置作動時に温度が上昇した場合に内部歪が解放されて、基板の平坦度が悪化する。そのため、空気抵抗が大きくなりフラッタリング特性が低下する。
1-1b. Difference in flatness before and after heat treatment at 190 ° C. × 20 h According to the present inventors, when a substrate having the above flatness was subjected to heat treatment at 190 ° C. × 20 h, the substrate surface before and after the treatment By reducing the difference in flatness of the substrate, the effect of stabilizing the fluttering characteristics of the substrate is exhibited. A substrate having a large difference in flatness before and after the heat treatment has a lot of internal strain. In such a substrate, when the temperature rises during operation of the magnetic disk device, the internal strain is released and the flatness of the substrate deteriorates. Therefore, air resistance increases and fluttering characteristics deteriorate.

これに対して、190℃×20hの加熱処理前後の平坦度の差が小さい基板は、内部歪が少ないため、フラッタリング特性の低下を抑制することができる。即ち、この加熱処理前後の平坦度の差が小さいと、内部歪による平坦度の悪化の影響は小さいので、磁気ディスク装置を長時間作動させても安定したフラッタリング特性を長時間得ることができる。   In contrast, a substrate with a small difference in flatness before and after the heat treatment at 190 ° C. × 20 h has less internal strain, and thus can suppress a decrease in fluttering characteristics. That is, if the difference in flatness before and after this heat treatment is small, the influence of deterioration of flatness due to internal strain is small, so that stable fluttering characteristics can be obtained for a long time even if the magnetic disk device is operated for a long time. .

以上の理由から、本発明に係る基板は、190℃×20hの加熱処理前後の平坦度の差を20μm以下とする。この加熱処理前後の平坦度の差は、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下とする。尚、本発明が指標とする190℃×20hの熱処理の条件は、HDD等の磁気ディスク装置の長時間作動の加速試験の熱処理条件を参照して定められたものである。   For the above reasons, the substrate according to the present invention has a flatness difference of 20 μm or less before and after the heat treatment at 190 ° C. × 20 h. The difference in flatness before and after the heat treatment is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. The heat treatment conditions of 190 ° C. × 20 h as an index of the present invention are determined with reference to the heat treatment conditions of an acceleration test for a long-time operation of a magnetic disk device such as an HDD.

尚、本発明において平坦度とは、基板の表面全体の最大山高さと最大谷深さの差で表わされる。ここで、最大山高さは測定範囲における輪郭曲線の平均線と測定範囲内で最も高い値との差であり、最大谷深さは当該平均線と測定範囲内で最も低い値との差である。   In the present invention, the flatness is represented by the difference between the maximum peak height and the maximum valley depth of the entire surface of the substrate. Here, the maximum peak height is the difference between the average line of the contour curve in the measurement range and the highest value in the measurement range, and the maximum valley depth is the difference between the average line and the lowest value in the measurement range. .

1−2.基板の板厚と損失係数との積
本発明に係る基板は、その損失係数を向上させることが好ましい。これにより、基板の耐衝撃性を向上させる効果が発揮される。基板の耐衝撃性の向上は、磁気ディスク装置の落下時等に基板に力が加わって振動が生じたとき、基板の平坦度の悪化を防止する効果を有する。基板の損失係数が高いほど、基板の振動が収束する時間が短時間で済むので、他の基板との接触を回避でき、基板同士の接触による平坦度悪化が防止されるからである。但し、基板の損失係数の適正値は、基板の板厚によって大きく変化する。これは板厚が薄くなるほど流体による励起力に対して抗力が失われるためである。
1-2. Product of thickness and loss factor of substrate The substrate according to the present invention preferably has improved loss factor. Thereby, the effect of improving the impact resistance of the substrate is exhibited. The improvement of the impact resistance of the substrate has an effect of preventing deterioration of the flatness of the substrate when a force is applied to the substrate when the magnetic disk device is dropped and vibration is generated. This is because the higher the loss factor of the substrate, the shorter the time required for the vibration of the substrate to converge, so that contact with other substrates can be avoided and flatness deterioration due to contact between the substrates can be prevented. However, the appropriate value of the loss factor of the substrate greatly varies depending on the thickness of the substrate. This is because the drag is lost against the excitation force by the fluid as the plate thickness decreases.

本発明者等によれば、本発明に係る基板においては、基板の損失係数と板厚(単位:mm)との積が0.10×10−3以上の場合に、耐衝撃性に優れた基板を得られることが確認されている。そのため、基板の板厚と損失係数との積は0.10×10−3以上とするのが好ましい。基板の板厚と損失係数との積は、より好ましくは0.30×10−3以上とする。基板の板厚と損失係数との積の上限は、特に限定されるものではないが、材料組成や製造条件によって自ずと決まるものであり、本発明においては、10.0×10−3程度とするのが好ましい。 According to the present inventors, the substrate according to the present invention has excellent impact resistance when the product of the loss factor of the substrate and the plate thickness (unit: mm) is 0.10 × 10 −3 or more. It has been confirmed that a substrate can be obtained. Therefore, the product of the board thickness and the loss factor is preferably 0.10 × 10 −3 or more. The product of the thickness of the substrate and the loss factor is more preferably 0.30 × 10 −3 or more. The upper limit of the product of the thickness of the substrate and the loss factor is not particularly limited, but is naturally determined by the material composition and manufacturing conditions. In the present invention, it is about 10.0 × 10 −3 . Is preferred.

尚、損失係数とは、減衰自由振動波形の隣り合う振幅の比の自然対数をとったものを円周率πで割ったものであり、時刻tにおけるn番目の振幅a、同様にn+1・・・n+m番目の振幅をan+1, ・・・an+mとすると、損失係数は{(1/m)×ln(a/an+m)}/πで表される。 Here, the loss factor, which those taking the natural logarithm of the ratio of the amplitude adjacent damping free vibration waveform divided by the circular constant [pi, n-th amplitudes a n at time t n, similarly n + 1 If the n + m-th amplitude is a n + 1 ,... A n + m , the loss coefficient is represented by {(1 / m) × ln (a n / a n + m )} / π.

2.本発明に係る磁気ディスク用基板の製造方法
磁気ディスク用基板について、上述した平坦度に関する2つの基準を達成するには、その製造工程において、研磨工程を行った後に好適な加熱処理行うことが必要である。
2. Manufacturing method of magnetic disk substrate according to the present invention In order to achieve the above-mentioned two standards regarding flatness for a magnetic disk substrate, it is necessary to perform a suitable heat treatment after the polishing step in the manufacturing process. It is.

磁気ディスク用基板の製造方法においては、磁性体の付着前に、成形・加工した基板の研磨することがなされる。この研磨工程は、少なくとも1回の研磨作業を含む。また、アルミニウム合金基板及びガラス基板磁気ディスク用基板のいずれにおいても、研磨工程を経て製造される。本発明に係る磁気ディスク用基板の製造方法は、この研磨工程後の基板について、研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理することで製造することができる。この加熱処理の技術的意義については、後に詳細に説明する。   In the method of manufacturing a magnetic disk substrate, the formed and processed substrate is polished before the magnetic material is attached. This polishing step includes at least one polishing operation. In addition, both the aluminum alloy substrate and the glass substrate magnetic disk substrate are manufactured through a polishing process. The method for manufacturing a magnetic disk substrate according to the present invention can be manufactured by subjecting the substrate after this polishing step to heat treatment at 100 to 250 ° C. within 72 hours after polishing. The technical significance of this heat treatment will be described in detail later.

3.本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板
本発明に係る磁気ディスク用基板は、アルミニウム合金で構成することができる。以下、本発明に係る磁気ディスク用のアルミニウム合金基板の合金組成及びその製造方法について、それぞれの詳細を説明する。
3. Aluminum Alloy Substrate for Magnetic Disk According to the Present Invention The magnetic disk substrate according to the present invention can be made of an aluminum alloy. Hereafter, each detail is demonstrated about the alloy composition of the aluminum alloy substrate for magnetic discs concerning this invention, and its manufacturing method.

3−1.アルミニウム合金の合金組成
本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板に用いるアルミニウム合金は、第1の選択的元素として、Fe:0.10〜3.00mass%、及び、Mn:0.10〜3.00mass%の少なくともいずれかを含有することが好ましい(以下、mass%を単に「%」と記す。)。アルミニウム合金基板の耐フラッタリング性や耐衝撃性、めっき性を更に向上させるためである。
3-1. Alloy composition of aluminum alloy The aluminum alloy used in the aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to the present invention has Fe: 0.10 to 3.00 mass% and Mn: 0.10 to 3. It is preferable to contain at least one of 00 mass% (hereinafter, mass% is simply referred to as “%”). This is for further improving the fluttering resistance, impact resistance, and plating properties of the aluminum alloy substrate.

また、基板を構成するアルミニウム合金は、第2の選択的元素として、Mg:0.100〜5.000%、Ni:0.100〜5.000%、Cr:0.010〜5.000%、Zr:0.010〜5.000%、Zn:0.005〜5.000%、Cu:0.005〜5.000%及びSi:0.10〜0.40%からなる群から選択される1種又は2種以上を更に含有してもよい。   Moreover, the aluminum alloy which comprises a board | substrate is Mg: 0.100-5.000%, Ni: 0.100-5.000%, Cr: 0.010-5.000% as a 2nd selective element. Zr: 0.010 to 5.000%, Zn: 0.005 to 5.000%, Cu: 0.005 to 5.000% and Si: 0.10 to 0.40% 1 type (s) or 2 or more types may be further contained.

更に、基板を構成するアルミニウム合金は、第3の選択的元素として、含有量の合計が0.005〜5.000%のTi、B及びVからなる群から選択される1種又は2種以上を更に含有してもよい。   Furthermore, the aluminum alloy which comprises a board | substrate is 1 type, or 2 or more types selected from the group which consists of Ti, B, and V whose total content is 0.005-5.000% as a 3rd selective element May further be contained.

上記した各種の選択的元素を、アルミニウム合金に適宜に添加することで、耐フラッタリング性等が良好な磁気ディスク用アルミニウム基板とすることができる。以下、これらの選択的元素について、その作用を説明する。   By appropriately adding the above-described various selective elements to the aluminum alloy, an aluminum substrate for a magnetic disk having good fluttering resistance and the like can be obtained. Hereinafter, the action of these selective elements will be described.

Fe:
Feは、主として第二相粒子(Al−Fe系金属間化合物等)として存在すると共に、一部はマトリックスに固溶して存在する。第二相粒子生成とマトリックスへの固溶により、Feはアルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数を向上させる効果を発揮する。第二相粒子は、転位との相互作用により振動エネルギーを速やかに吸収し、良好なフラッタリング特性の材料を形成するからである。また、第二相粒子が増加することで、分散強化により合金の強度(ヤング率、耐力)も向上する。合金のヤング率や耐力が向上すると、磁気ディスク装置の落下時等に基板に力が加わって基板の振動が生じた際に、基板の振動による変形を弾性域内に留めることが可能となる。これにより、基板の平坦度変化を防止することが可能となる。
Fe:
Fe exists mainly as second-phase particles (Al—Fe-based intermetallic compound or the like), and a part thereof exists as a solid solution in the matrix. Fe exhibits the effect of improving the fluttering characteristics and loss factor of the aluminum alloy substrate due to the generation of the second phase particles and the solid solution in the matrix. This is because the second phase particles quickly absorb vibration energy due to interaction with dislocations and form a material with good fluttering characteristics. Further, the increase of the second phase particles improves the strength (Young's modulus and proof stress) of the alloy by dispersion strengthening. When the Young's modulus and proof stress of the alloy are improved, it is possible to keep the deformation due to the vibration of the substrate within the elastic region when a force is applied to the substrate when the magnetic disk device is dropped or the like and the substrate is vibrated. Thereby, it becomes possible to prevent a change in flatness of the substrate.

アルミニウム合金中のFe含有量が0.10%以上であることによって、アルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数、ヤング率、強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のFe含有量が3.00%以下であることによって、粗大なAl−Fe系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。粗大なAl−Fe系金属間化合物粒子が、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時に脱落すると、基板表面に大きな窪みが発生する。粗大なAl−Fe系金属間化合物粒子の生成を抑制することで、窪みの発生を抑制し、めっきによる表面平滑性の向上効果を一層高めることができる。また、窪みの抑制は、めっき剥離が生じることを一層抑制することができる。更に、窪みの抑制は、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上のような理由から、アルミニウム合金中のFe含有量は、0.10〜3.00%の範囲とするのが好ましい。Fe含有量は、0.60〜2.40%の範囲とするのがより好ましい。   When the Fe content in the aluminum alloy is 0.10% or more, the effects of improving the fluttering characteristics, loss factor, Young's modulus, and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. Moreover, when the Fe content in the aluminum alloy is 3.00% or less, the generation of a large number of coarse Al—Fe intermetallic compound particles is suppressed. When coarse Al—Fe-based intermetallic compound particles fall off during etching, zincate treatment, cutting or grinding, a large depression is generated on the substrate surface. By suppressing the generation of coarse Al—Fe-based intermetallic compound particles, generation of dents can be suppressed, and the effect of improving surface smoothness by plating can be further enhanced. Moreover, suppression of a hollow can further suppress that plating peeling arises. Furthermore, the suppression of the depression can further suppress the deterioration of workability in the rolling process. For the reasons described above, the Fe content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.10 to 3.00%. The Fe content is more preferably in the range of 0.60 to 2.40%.

Mn:
Mnは、主として第二相粒子(Al−Mn系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数を向上させる効果を発揮する。第二相粒子は、転位との相互作用により振動エネルギーを速やかに吸収し、良好なフラッタリング特性の材料を形成する。また、第二相粒子が増加することで、分散強化により合金の強度(ヤング率、耐力)も向上する。これにより、基板の振動が生じた際に、基板の平坦度変化を防止することが可能となる。
Mn:
Mn exists mainly as second-phase particles (such as Al—Mn intermetallic compounds) and exhibits the effect of improving the fluttering characteristics and loss factor of the aluminum alloy substrate. The second phase particles quickly absorb vibration energy by interaction with dislocations, and form a material with good fluttering characteristics. Further, the increase of the second phase particles improves the strength (Young's modulus and proof stress) of the alloy by dispersion strengthening. This makes it possible to prevent changes in the flatness of the substrate when the substrate is vibrated.

アルミニウム合金中のMn含有量が0.10%以上であることによって、アルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数、ヤング率、強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のMn含有量が3.00%以下であることによって、粗大なAl−Mn系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のMn含有量は、0.10〜3.00%の範囲とするのが好ましい。Mn含有量は、0.10〜1.50%の範囲とするのがより好ましい。   When the Mn content in the aluminum alloy is 0.10% or more, the effect of improving the fluttering characteristics, loss coefficient, Young's modulus, and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. In addition, when the Mn content in the aluminum alloy is 3.00% or less, the generation of a large number of coarse Al—Mn intermetallic compound particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Mn content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.10 to 3.00%. The Mn content is more preferably in the range of 0.10 to 1.50%.

Mg:
Mgは、主としてマトリックスに固溶して存在し、一部は第二相粒子(Mg−Si系金属間化合物等)として存在する。これにより、アルミニウム合金基板の強度とヤング率を向上させる効果を発揮する。
Mg:
Mg is mainly present as a solid solution in the matrix, and part of the Mg is present as second phase particles (Mg—Si intermetallic compound or the like). Thereby, the effect of improving the strength and Young's modulus of the aluminum alloy substrate is exhibited.

アルミニウム合金中のMg含有量が0.100%以上であることによって、アルミニウム合金基板の強度とヤング率を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のMg含有量が5.000%以下であることによって、フラッタリング特性の低下を一層抑制することができる。そのため、アルミニウム合金中のMg含有量は、0.100〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Mg含有量は、0.100〜0.800の範囲とするのがより好ましい。   When the Mg content in the aluminum alloy is 0.100% or more, the effect of improving the strength and Young's modulus of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. Moreover, when the Mg content in the aluminum alloy is 5.000% or less, the deterioration of fluttering characteristics can be further suppressed. Therefore, the Mg content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.100 to 5.000%. The Mg content is more preferably in the range of 0.100 to 0.800.

Ni:
Niは、主として第二相粒子(Al−Ni系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を発揮する。
Ni:
Ni exists mainly as second-phase particles (such as Al—Ni intermetallic compounds), and exhibits the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate.

アルミニウム合金中のNi含有量が0.100%以上であることによって、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のNi含有量が5.000%以下であることによって、粗大なAl−Ni系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のNi含有量は、0.100〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Ni含有量は、0.100〜1.000%の範囲とするのがより好ましい。   When the Ni content in the aluminum alloy is 0.100% or more, the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. In addition, when the Ni content in the aluminum alloy is 5.000% or less, the generation of a large number of coarse Al—Ni intermetallic compound particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Ni content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.100 to 5.000%. The Ni content is more preferably in the range of 0.100 to 1.000%.

Cr:
Crは、主として第二相粒子(Al−Cr系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を発揮する。アルミニウム合金中のCr含有量が0.010%以上であることによって、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のCr含有量が5.000%以下であることによって、粗大なAl−Cr系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のCr含有量は、0.010〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Cr含有量は、0.100〜1.000%の範囲とするのがより好ましい。
Cr:
Cr exists mainly as second-phase particles (such as Al—Cr-based intermetallic compounds), and exhibits the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate. When the Cr content in the aluminum alloy is 0.010% or more, the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. In addition, when the Cr content in the aluminum alloy is 5.000% or less, the generation of a large number of coarse Al—Cr intermetallic compound particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Cr content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.010 to 5.000%. The Cr content is more preferably in the range of 0.100 to 1.000%.

Zr:
Zrは、主として第二相粒子(Al−Zr系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を発揮する。
Zr:
Zr exists mainly as second-phase particles (Al—Zr-based intermetallic compound or the like), and exhibits the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate.

アルミニウム合金中のZr含有量が0.010%以上であることによって、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のZr含有量が5.000%以下であることによって、粗大なAl−Zr系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のZr含有量は、0.010〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Zr含有量は、0.100〜1.000%の範囲とするのがより好ましい。   When the Zr content in the aluminum alloy is 0.010% or more, the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. In addition, when the Zr content in the aluminum alloy is 5.000% or less, the generation of a large number of coarse Al—Zr intermetallic compound particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Zr content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.010 to 5.000%. The Zr content is more preferably in the range of 0.100 to 1.000%.

Zn:
Znは、ジンケート処理時のAl溶解量を減少させ、またジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、次工程のめっき工程での平滑性及び密着性を向上させる効果を発揮する。また、他の添加元素と第二相粒子を形成し、ヤング率と強度を向上させる効果を発揮する。
Zn:
Zn reduces the amount of Al dissolved during the zincate treatment, adheres the zincate film uniformly, thinly and densely, and exhibits the effect of improving the smoothness and adhesion in the subsequent plating step. In addition, the second phase particles are formed with other additive elements, and the effect of improving the Young's modulus and strength is exhibited.

アルミニウム合金中のZn含有量が0.005%以上であることによって、ジンケート処理時のAl溶解量を減少させ、またジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、めっきの平滑性を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のZn含有量が5.000%以下であることによって、ジンケート皮膜が均一となりめっき表面の平滑性が低下することを一層抑制することができ、また、めっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のZn含有量は、0.005〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Zn含有量は、0.100〜0.700%の範囲とするのがより好ましい。   When the Zn content in the aluminum alloy is 0.005% or more, the amount of dissolved Al during the zincate treatment is reduced, and the zincate film is uniformly, thinly and densely adhered to improve the smoothness of the plating. The effect can be further enhanced. In addition, when the Zn content in the aluminum alloy is 5.000% or less, it is possible to further suppress that the zincate film is uniform and the smoothness of the plating surface is lowered, and that plating peeling occurs. Further suppression can be achieved. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Zn content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.005 to 5.000%. The Zn content is more preferably in the range of 0.100 to 0.700%.

Cu:
Cuは、主として第二相粒子(Al−Cu系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板の強度とヤング率を向上させる効果を発揮する。また、ジンケート処理時のAl溶解量を減少させる。更に、ジンケート皮膜を均一に、薄く、緻密に付着させ、次工程のめっき工程での平滑性を向上させる効果を発揮する。
Cu:
Cu exists mainly as second-phase particles (Al—Cu intermetallic compound or the like), and exhibits the effect of improving the strength and Young's modulus of the aluminum alloy substrate. Moreover, the amount of Al dissolution at the time of a zincate process is reduced. Further, the zincate film is uniformly, thinly and densely adhered, and the effect of improving the smoothness in the next plating step is exhibited.

アルミニウム合金中のCu含有量が0.005%以上であることによって、アルミニウム合金基板のヤング率と強度を向上させる効果及び平滑生を向上させる効果とを一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のCu含有量が5.000%以下であることによって、粗大なAl−Cu系金属間化合物粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のCu含有量は、0.005〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Cu含有量は、0.005〜1.000%の範囲とするのがより好ましい。   When the Cu content in the aluminum alloy is 0.005% or more, the effect of improving the Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate and the effect of improving smoothness can be further enhanced. Moreover, when the Cu content in the aluminum alloy is 5.000% or less, the generation of a large number of coarse Al—Cu intermetallic compound particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Cu content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.005 to 5.000%. The Cu content is more preferably in the range of 0.005 to 1.000%.

Si:
Siは、主に第二相粒子(Si粒子やAl−Fe−Si系金属間化合物等)として存在し、アルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数、ヤング率及び強度を向上させる効果を発揮する。このような材料に振動を加えると、第二相粒子と転位との相互作用により振動エネルギーが速やかに吸収され、良好なフラッタリング特性と損失係数が得られる。また、アルミニウムよりもヤング率が高い第二相粒子が増加することで、ヤング率が向上する。更に、第二相粒子が増加することで、分散強化により強度が向上する。
Si:
Si exists mainly as second-phase particles (Si particles, Al—Fe—Si intermetallic compounds, etc.) and exhibits the effect of improving fluttering characteristics, loss coefficient, Young's modulus and strength of the aluminum alloy substrate. . When vibration is applied to such a material, vibration energy is quickly absorbed by the interaction between the second phase particles and dislocations, and good fluttering characteristics and a loss factor are obtained. Further, the Young's modulus is improved by increasing the number of second phase particles having a Young's modulus higher than that of aluminum. Further, the increase in the second phase particles improves the strength due to dispersion strengthening.

アルミニウム合金中のSi含有量が0.100%以上であることによって、アルミニウム合金基板のフラッタリング特性と損失係数、ヤング率、強度を向上させる効果を一層高めることができる。また、アルミニウム合金中のSi含有量が0.400%以下であることによって、粗大なSi粒子が多数生成することを抑制する。これにより、エッチング時、ジンケート処理時、切削加工時や研削加工時において、大きな窪みが発生することを抑制する。そして、めっき表面の平滑性の低下及びめっき剥離が生じることを一層抑制することができる。また、圧延工程における加工性低下を一層抑制することができる。以上の理由により、アルミニウム合金中のSi含有量は、0.100〜0.400%の範囲とするのが好ましく、0.100〜0.350%の範囲とするのがより好ましい。   When the Si content in the aluminum alloy is 0.100% or more, the effects of improving the fluttering characteristics, loss coefficient, Young's modulus, and strength of the aluminum alloy substrate can be further enhanced. In addition, when the Si content in the aluminum alloy is 0.400% or less, the generation of a large number of coarse Si particles is suppressed. This suppresses the generation of large depressions during etching, zincate processing, cutting, and grinding. And it can suppress further that the fall of the smoothness of a plating surface and plating peeling arise. Moreover, the workability fall in a rolling process can be suppressed further. For the above reasons, the Si content in the aluminum alloy is preferably in the range of 0.100 to 0.400%, more preferably in the range of 0.100 to 0.350%.

Ti、B、V:
Ti、B及びVは、鋳造時の凝固過程において、第二相粒子(TiBなどのホウ化物、或いは、AlTiやTi−V−B粒子等)を形成し、これらが結晶粒核となるため、結晶粒を微細化することが可能となる。その結果、めっき性が改善する。また、結晶粒が微細化することで、第二相粒子のサイズの不均一性を小さくし、アルミニウム合金基板中のフラッタリング特性と損失係数、ヤング率、強度のバラツキを低減させる効果を発揮する。
Ti, B, V:
Ti, B, and V form second phase particles (boride such as TiB 2 or Al 3 Ti or Ti—V—B particles) during the solidification process at the time of casting. Therefore, the crystal grains can be miniaturized. As a result, the plating property is improved. In addition, by making the crystal grains finer, the non-uniformity of the size of the second phase particles is reduced, and the effect of reducing the fluttering characteristics, loss coefficient, Young's modulus, and strength variations in the aluminum alloy substrate is exhibited. .

Ti、B及びVの含有量の合計が0.005%未満では、上記の効果が得られない。一方、Ti、B及びVの含有量の合計が5.000%を超えてもその効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない。そのため、Ti、B及びVを添加する場合のTi、B及びVの含有量の合計は、0.005〜5.000%の範囲とするのが好ましい。Ti、B及びVの含有量の合計は、0.005〜0.500%の範囲とするのがより好ましい。尚、合計量とは、Ti、B及びVのいずれか1種のみを含有する場合にはこの1種の量であり、いずれか2種を含有する場合にはこれら2種の合計量であり、3種全てを含有する場合にはこれら3種の合計量である。   If the total content of Ti, B and V is less than 0.005%, the above effect cannot be obtained. On the other hand, even if the total content of Ti, B and V exceeds 5.000%, the effect is saturated, and no further significant improvement effect is obtained. Therefore, the total content of Ti, B and V when adding Ti, B and V is preferably in the range of 0.005 to 5.000%. The total content of Ti, B and V is more preferably in the range of 0.005 to 0.500%. The total amount is the amount of this one type when only one of Ti, B and V is contained, and the total amount of these two types when any two are contained. When all three types are contained, the total amount of these three types.

その他の元素:
本発明に用いるアルミニウム合金の残部は、Al及び不可避的不純物からなる。ここで、不可避的不純物としてはGa、Sn等が挙げられる。不可避的不純物となる元素は、各々が0.10%未満で、かつ合計で0.20%未満であれば、本発明で得られるアルミニウム合金基板としての特性を損なうことはない。
Other elements:
The balance of the aluminum alloy used in the present invention consists of Al and inevitable impurities. Here, Ga, Sn, etc. are mentioned as an unavoidable impurity. If the elements that are inevitable impurities are each less than 0.10% and less than 0.20% in total, the characteristics of the aluminum alloy substrate obtained in the present invention are not impaired.

尚、以上の説明において、金属間化合物とは、析出物や晶出物を意味し、具体的には、Al−Fe系金属間化合物(AlFe、AlFe、Al(Fe、Mn)、Al−Fe−Si、Al−Fe−Mn−Si、Al−Fe−Ni、Al−Cu−Fe等)、Mg−Si系金属間化合物(MgSi等)等の粒子等をいう。その他の金属間化合物としては、Al−Mn系金属間化合物(AlMn、Al−Mn−Si)、Al−Ni系金属間化合物(AlNi等)、Al−Cu系金属間化合物(AlCu等)、Al−Cr系金属間化合物(AlCr等)、Al−Zr系金属間化合物(AlZr等)等が挙げられる。尚、第二相粒子は、金属間化合物以外にSi粒子等も含む。 In the above description, the intermetallic compound means a precipitate or a crystallized substance. Specifically, an Al—Fe-based intermetallic compound (Al 3 Fe, Al 6 Fe, Al 6 (Fe, Mn ), Al—Fe—Si, Al—Fe—Mn—Si, Al—Fe—Ni, Al—Cu—Fe, etc.), Mg—Si based intermetallic compounds (Mg 2 Si, etc.) and the like. Other intermetallic compounds include Al—Mn intermetallic compounds (Al 6 Mn, Al—Mn—Si), Al—Ni intermetallic compounds (Al 3 Ni, etc.), Al—Cu intermetallic compounds (Al 2 Cu), Al—Cr intermetallic compounds (Al 7 Cr, etc.), Al—Zr intermetallic compounds (Al 3 Zr, etc.), and the like. The second phase particles include Si particles and the like in addition to the intermetallic compound.

3−2.本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法
以下に、本実施形態に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造工程の各工程及びプロセス条件を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板、並びに、これを用いた磁気ディスクの製造方法を説明するフローである。図1において、アルミニウム合金成分の調整工程(ステップS101)〜冷間圧延(ステップS105)は、溶解鋳造でアルミニウム合金素材を製造し、これをアルミニウム合金板にする工程である。次いで、加圧平坦工程(ステップS106)によって、アルミニウム合金のディスクブランクが製造される。そして、製造したディスクブランクに対して切削加工・研削加工工程(ステップS107)等の前処理を行い、ジンケート処理(ステップS109)及びNi−Pめっき処理(ステップS110)を行った後、表面研磨及び加熱処理(ステップS111)を経て、磁気ディスク用アルミニウム合金基板が製造される。製造された磁気ディスク用アルミニウム合金基板は、磁性体の付着工程(ステップS111)によって磁気ディスクとなる。以下、この図1のフローに従いつつ、各工程の内容を詳細に説明する。
3-2. Method for Manufacturing Magnetic Disk Aluminum Substrate According to the Present Invention Hereinafter, each process and process conditions of the manufacturing process of the magnetic disk aluminum alloy substrate according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a flow for explaining an aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to the present embodiment and a method for manufacturing a magnetic disk using the same. In FIG. 1, the adjustment process (step S101) to cold rolling (step S105) of the aluminum alloy component is a process of manufacturing an aluminum alloy material by melt casting and using this as an aluminum alloy plate. Next, an aluminum alloy disk blank is manufactured by a pressure flattening step (step S106). Then, a pretreatment such as a cutting / grinding process (step S107) is performed on the manufactured disc blank, a zincate process (step S109) and a Ni-P plating process (step S110) are performed, and then surface polishing and Through the heat treatment (step S111), an aluminum alloy substrate for a magnetic disk is manufactured. The manufactured aluminum alloy substrate for a magnetic disk becomes a magnetic disk by the magnetic material attaching step (step S111). Hereinafter, the contents of each step will be described in detail while following the flow of FIG.

まず、上述の成分組成を有するアルミニウム合金素材の溶湯を、常法に従って加熱・溶融することによって調製する(ステップS101)。次に、調製されたアルミニウム合金素材の溶湯を、半連続鋳造(DC鋳造)法や連続鋳造(CC鋳造)法等により鋳造して、アルミニウム合金素材を鋳造する(ステップS102)。DC鋳造法及びCC鋳造法における、アルミニウム合金素材の製造条件等は、以下のとおりとなる。   First, a molten aluminum alloy material having the above component composition is prepared by heating and melting in accordance with a conventional method (step S101). Next, the prepared molten aluminum alloy material is cast by a semi-continuous casting (DC casting) method, a continuous casting (CC casting) method, or the like to cast an aluminum alloy material (step S102). The production conditions of the aluminum alloy material in the DC casting method and the CC casting method are as follows.

DC鋳造法においては、スパウトを通して注がれた溶湯が、ボトムブロックと、水冷されたモールドの壁、ならびに、インゴット(鋳塊)の外周部に直接吐出される冷却水で熱を奪われ、凝固し、アルミニウム合金の鋳塊として下方に引き出される。   In the DC casting method, the molten metal poured through the spout is deprived of heat by the cooling water discharged directly to the outer periphery of the bottom block, the water-cooled mold wall, and the ingot (ingot) and solidifies. Then, it is drawn downward as an aluminum alloy ingot.

一方、CC鋳造法では、一対のロール(又は、ベルトキャスタ、ブロックキャスタ)の間に鋳造ノズルを通して溶湯を供給し、ロールからの抜熱でアルミニウム合金の薄板を直接鋳造する。   On the other hand, in the CC casting method, molten metal is supplied through a casting nozzle between a pair of rolls (or belt casters and block casters), and a thin aluminum alloy sheet is directly cast by heat removal from the rolls.

DC鋳造法とCC鋳造法との大きな相違点は、鋳造時の冷却速度にある。冷却速度が大きいCC鋳造法では、第二相粒子のサイズがDC鋳造に比べ小さいのが特徴である。両方の鋳造法において、鋳造時の冷却速度は0.1〜1000℃/sの範囲とするのが好ましい。鋳造時の冷却速度を0.1〜1000℃/sとすることによって、第二相粒子が多数生成し、損失係数とヤング率が向上する。また、Fe固溶量が多くなり、強度を向上させる効果を得ることができる。鋳造時の冷却速度が0.1℃/s未満では、Fe固溶量が少なくなり、強度が低下する虞がある。一方、鋳造時の冷却速度が1000℃/sを超えると、第二相粒子の個数が少なくなる虞があり、十分なフラッタリング特性と損失係数、ヤング率が得られない場合がある。   A major difference between the DC casting method and the CC casting method is the cooling rate during casting. The CC casting method having a large cooling rate is characterized in that the size of the second phase particles is smaller than that of the DC casting. In both casting methods, the cooling rate during casting is preferably in the range of 0.1 to 1000 ° C./s. By setting the cooling rate during casting to 0.1 to 1000 ° C./s, a large number of second phase particles are generated, and the loss factor and Young's modulus are improved. Moreover, the amount of Fe solid solution increases and the effect which improves an intensity | strength can be acquired. When the cooling rate at the time of casting is less than 0.1 ° C./s, the Fe solid solution amount decreases, and the strength may be lowered. On the other hand, if the cooling rate at the time of casting exceeds 1000 ° C./s, the number of second phase particles may decrease, and sufficient fluttering characteristics, loss coefficient, and Young's modulus may not be obtained.

DC鋳造されたアルミニウム合金鋳塊については、必要に応じて均質化処理を実施する(ステップS103)。均質化処理を行う場合は、280〜620℃で0.5〜30時間の加熱処理を行うことが好ましく、300〜620℃で1〜24時間の加熱処理を行うことがより好ましい。均質化処理時の加熱温度が280℃未満又は加熱時間が0.5時間未満の場合は、均質化処理が不十分で、アルミニウム合金基板毎の損失係数のバラツキが大きくなる虞がある。均質化処理時の加熱温度が620℃を超えると、アルミニウム合金鋳塊に溶融が発生する虞がある。均質化処理時の加熱時間が30時間を超えてもその効果は飽和し、それ以上の顕著な改善効果が得られない。   The aluminum alloy ingot that has been DC-cast is subjected to a homogenization process as necessary (step S103). When performing a homogenization process, it is preferable to perform the heat processing for 0.5 to 30 hours at 280-620 degreeC, and it is more preferable to perform the heat processing for 1 to 24 hours at 300-620 degreeC. When the heating temperature during the homogenization treatment is less than 280 ° C. or the heating time is less than 0.5 hours, the homogenization treatment is insufficient and there is a possibility that the variation of the loss factor for each aluminum alloy substrate becomes large. If the heating temperature during the homogenization treatment exceeds 620 ° C., melting may occur in the aluminum alloy ingot. Even if the heating time during the homogenization treatment exceeds 30 hours, the effect is saturated, and no further remarkable improvement effect can be obtained.

次に、必要に応じて均質化処理を施した、或いは、均質化処理を施していないアルミニウム合金鋳塊(DC鋳造)を熱間圧延し板材とする(ステップS104)。熱間圧延するに当たっては、特にその条件は限定されるものではないが、熱間圧延開始温度を好ましくは250〜600℃とし、熱間圧延終了温度を好ましくは230〜450℃とする。   Next, the aluminum alloy ingot (DC casting) that has been subjected to homogenization treatment or not subjected to homogenization treatment as necessary is hot-rolled to obtain a plate material (step S104). In the hot rolling, the conditions are not particularly limited, but the hot rolling start temperature is preferably 250 to 600 ° C, and the hot rolling end temperature is preferably 230 to 450 ° C.

次に、熱間圧延した圧延板、又は,CC鋳造法で鋳造した鋳造板を冷間圧延して1.3mmから0.45mm程度のアルミニウム合金板とする(ステップS105)。冷間圧延によって所要の製品板厚に仕上げる。冷間圧延の条件は特に限定されるものではなく、必要な製品板強度や板厚に応じて定めれば良く、圧延率を10〜95%とするのが好ましい。冷間圧延の前、或いは、冷間圧延の途中において、冷間圧延加工性を確保するために焼鈍処理を施してもよい。焼鈍処理を実施する場合には、例えばバッチ式の加熱ならば、300〜450℃で0.1〜10時間の条件で行うことが好ましく、連続式の加熱ならば、400〜500℃で0〜60秒間保持の条件で行うことが好ましい。ここで、保持時間が0秒とは、所望の保持温度に到達後直ちに冷却することを意味する。   Next, the hot-rolled rolled plate or the cast plate cast by the CC casting method is cold-rolled to obtain an aluminum alloy plate of about 1.3 mm to 0.45 mm (step S105). Finish to the required product thickness by cold rolling. The conditions for cold rolling are not particularly limited, and may be determined according to the required product plate strength and plate thickness, and the rolling rate is preferably 10 to 95%. An annealing treatment may be performed before cold rolling or during cold rolling to ensure cold rolling processability. In the case of carrying out the annealing treatment, for example, batch heating is preferably performed at 300 to 450 ° C. for 0.1 to 10 hours, and continuous heating is preferably performed at 400 to 500 ° C. It is preferably performed under the condition of holding for 60 seconds. Here, the holding time of 0 seconds means cooling immediately after reaching the desired holding temperature.

そして、冷間圧延により得られたアルミニウム合金板を円環状に打ち抜き、円環状アルミニウム合金板とする。円環状アルミニウム合金板は、加圧平坦化処理(ステップS106)によってディスクブランクとなる。加圧平坦化処理では、大気中で、例えば150〜270℃で0.5〜10時間の加圧焼鈍が行われ、平坦化したブランクが作製される   Then, an aluminum alloy plate obtained by cold rolling is punched into an annular shape to obtain an annular aluminum alloy plate. The annular aluminum alloy plate becomes a disk blank by the pressure flattening process (step S106). In the pressure flattening treatment, pressure annealing is performed in the air at, for example, 150 to 270 ° C. for 0.5 to 10 hours, and a flattened blank is produced.

ディスクブランクには、ジンケート処理等の前に、切削加工・研削加工(ステップS107)と加熱処理(ステップS109)加熱処理では、例えば130〜280℃の範囲で0.5〜10.0時間保持する。この加熱処理により、転位の減少を抑制することが可能となり、フラッタリング特性や耐衝撃性を向上させることができる。加熱処理温度が280℃を超える場合、又は、加熱処理時間が10.0時間を超える場合は転位が減少し、その結果、フラッタリング特性や耐衝撃性が低下する虞がある。一方、加熱処理温度が130℃未満の場合、又は、加熱処理時間が0.5時間未満の場合は、加工により導入された歪の除去が不十分となり、その結果、経時変化により基板の平坦度が悪化して磁気ディスク用アルミニウム合金基板としての使用が困難となるおそれがある。以上の理由により、切削・研削した後のブランクの加熱処理は、130〜280℃の範囲において0.5〜10.0時間保持を行うことが好ましい。   The disc blank is held for 0.5 to 10.0 hours in the range of 130 to 280 ° C., for example, in the cutting / grinding process (step S107) and the heating process (step S109) before the zincate process or the like. . By this heat treatment, it is possible to suppress a decrease in dislocation, and fluttering characteristics and impact resistance can be improved. When the heat treatment temperature exceeds 280 ° C. or when the heat treatment time exceeds 10.0 hours, dislocations are reduced, and as a result, fluttering characteristics and impact resistance may be reduced. On the other hand, when the heat treatment temperature is less than 130 ° C., or when the heat treatment time is less than 0.5 hour, the distortion introduced by the processing is insufficiently removed, and as a result, the flatness of the substrate due to the change over time. As a result, the use as an aluminum alloy substrate for a magnetic disk may be difficult. For the above reasons, it is preferable that the heat treatment of the blank after cutting and grinding is held for 0.5 to 10.0 hours in the range of 130 to 280 ° C.

次に、ディスクブランク表面を脱脂、エッチングして、ジンケート処理(Zn置換処理)を施す(ステップS109)。ジンケート処理では、ディスクブランク表面にジンケート皮膜が形成される。ジンケート処理は、市販のジンケート処理液を用いることができ、温度10〜35℃、処理時間0.1〜5分、濃度100〜500mL/Lの条件で行うことが好ましい。ジンケート処理は、少なくとも1回なされ、2回以上行っても良い。ジンケート処理を複数回行うことで、微細なZnを析出させて均一なジンケート皮膜を形成することができる。ジンケート処理を2回以上行う場合、その合間にZn剥離処理を行っても良い。Zn剥離処理は、HNO溶液を用い、温度15〜40℃、処理時間10〜120秒、濃度:10〜60%の条件で行うことが好ましい。また、2回目以降のジンケート処理は、最初のジンケート処理と同様の条件で実施することが好ましい。 Next, the disk blank surface is degreased and etched, and a zincate process (Zn substitution process) is performed (step S109). In the zincate treatment, a zincate film is formed on the disk blank surface. For the zincate treatment, a commercially available zincate treatment solution can be used, and it is preferably performed under conditions of a temperature of 10 to 35 ° C., a treatment time of 0.1 to 5 minutes, and a concentration of 100 to 500 mL / L. The zincate treatment is performed at least once and may be performed twice or more. By performing the zincate treatment a plurality of times, fine Zn can be deposited and a uniform zincate film can be formed. In the case where the zincate treatment is performed twice or more, a Zn peeling treatment may be performed between the two times. The Zn stripping treatment is preferably performed using an HNO 3 solution under conditions of a temperature of 15 to 40 ° C., a treatment time of 10 to 120 seconds, and a concentration of 10 to 60%. The second and subsequent zincate treatments are preferably carried out under the same conditions as the first zincate treatment.

更に、ジンケート処理したディスクブランク表面に、磁性体付着の下地処理として無電解Ni−Pめっき処理(ステップS110)を施す。無電解Ni−Pめっき処理工程は、市販のめっき液等を用い、温度80〜95℃、処理時間30〜180分、Ni濃度3〜10g/Lの条件でめっき処理を行うことが好ましい。   Furthermore, an electroless Ni-P plating process (step S110) is performed on the surface of the disk blank subjected to the zincate process as a base process for adhering the magnetic material. In the electroless Ni-P plating treatment step, it is preferable to use a commercially available plating solution or the like and perform the plating treatment under conditions of a temperature of 80 to 95 ° C., a treatment time of 30 to 180 minutes, and a Ni concentration of 3 to 10 g / L.

無電解Ni−Pめっき処理後のめっき表面に、平滑化のための研磨を行う(ステップS111)。この研磨工程では、研磨砥粒の径を調整した複数段階での研磨を行うことが好ましい。例えば、粒径が0.1〜1.0μmの大径研磨砥粒を含む研磨液と硬質または軟質の研磨パッドとを用いて、主表面を研磨する。次に、粒径が0.01〜0.1μm程度の小径研磨砥粒を含む研磨液と軟質研磨パッドを用い表面の研磨を行う。   Polishing for smoothing is performed on the plated surface after the electroless Ni-P plating treatment (step S111). In this polishing step, it is preferable to perform polishing in a plurality of stages in which the diameter of the abrasive grains is adjusted. For example, the main surface is polished using a polishing liquid containing large-diameter abrasive grains having a particle diameter of 0.1 to 1.0 μm and a hard or soft polishing pad. Next, the surface is polished using a polishing liquid containing a small-diameter abrasive grain having a particle size of about 0.01 to 0.1 μm and a soft polishing pad.

そして、本発明に係る磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造方法では、磁性体を付着させる前の研磨後のアルミニウム合金基板に対して、研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行うこととする(ステップS112)。   And in the manufacturing method of the aluminum alloy substrate for magnetic disks which concerns on this invention, with respect to the aluminum alloy substrate after grinding | polishing before making a magnetic body adhere, it heat-processes at 100-250 degreeC within 72 hours after grinding | polishing, (Step S112).

このように、基板の表面研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行うことで、磁気ディスク装置作動時の平坦度変化を抑制することが可能となり、フラッタリング特性を安定させることができる。研磨後に基板を長時間放置すると、研磨で導入された歪が安定化する傾向がある。本発明者等の検討によれば、研磨後72hを超えた時間に加熱処理を行うと、安定化した歪が十分開放されない。開放されずに基板に残留する歪みは、磁気ディスク装置の長時間作動時に解放され、平坦度が悪化することとなる。そこで、本発明は、表面研磨後72h以内に加熱処理を行う。研磨から加熱処理までの時間は、48h以内が好ましく、24h以内がより好ましい。   As described above, by performing the heat treatment at 100 to 250 ° C. within 72 hours after the surface polishing of the substrate, it becomes possible to suppress the change in flatness when the magnetic disk device is operated, and to stabilize the fluttering characteristics. . If the substrate is left for a long time after polishing, the strain introduced by the polishing tends to be stabilized. According to the study by the present inventors, if heat treatment is performed for a time exceeding 72 h after polishing, the stabilized strain is not sufficiently released. The distortion remaining on the substrate without being released is released when the magnetic disk device is operated for a long time, and the flatness deteriorates. Therefore, in the present invention, the heat treatment is performed within 72 hours after the surface polishing. The time from polishing to heat treatment is preferably within 48 hours, more preferably within 24 hours.

また、加熱処理温度を100〜250℃としたのは、表面研磨から熱処理実施までの時間間隔(72h)を考慮しつつ、歪の開放に最適な条件だからである。即ち、加熱処理温度が100℃未満の場合は、研磨により導入された歪の除去が不十分となり、その結果、磁気ディスク装置の長時間作動時の経時変化により基板の平坦度が悪化してフラッタリング特性が悪化する。一方、加熱温度が250℃を超える場合は、平坦度が悪化し、その結果、フラッタリング特性が低下するからである。また、加熱温度が250℃を超えると、基板の耐衝撃性が低下するおそれもある。そのため、研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行う。加熱処理の温度は、120〜230℃の範囲が好ましい。   The reason why the heat treatment temperature is set to 100 to 250 ° C. is that it is an optimum condition for releasing strain while taking into consideration the time interval (72 h) from surface polishing to heat treatment. That is, when the heat treatment temperature is less than 100 ° C., the distortion introduced by polishing becomes insufficient, and as a result, the flatness of the substrate deteriorates due to the change over time when the magnetic disk device is operated for a long time, resulting in flutter. Ring characteristics deteriorate. On the other hand, when the heating temperature exceeds 250 ° C., the flatness deteriorates, and as a result, the fluttering characteristics deteriorate. Further, if the heating temperature exceeds 250 ° C., the impact resistance of the substrate may be lowered. Therefore, heat treatment is performed at 100 to 250 ° C. within 72 hours after polishing. The temperature of the heat treatment is preferably in the range of 120 to 230 ° C.

尚、この加熱処理を行うにあたっては、処理時間は限定されるものではない。但し、処理時間が長すぎるとコスト増に繋がるので、好ましくは0〜30分とする。ここで、保持時間が0分とは、所望の保持温度に到達後、直ちに冷却することを意味する。   In performing this heat treatment, the treatment time is not limited. However, if the treatment time is too long, it leads to an increase in cost. Here, the holding time of 0 minutes means that the cooling is performed immediately after reaching the desired holding temperature.

以上説明した、表面研磨後の加熱処理により、本発明に係る磁気ディスク用のアルミニウム基板が製造される。最後に、アルミニウム基板の無電解Ni−Pめっき処理面に対して、スパッタリングによって磁性体を付着させる(ステップS113)。これにより、アルミニウム合金製の磁気ディスクが製造される。   The aluminum substrate for a magnetic disk according to the present invention is manufactured by the heat treatment after the surface polishing described above. Finally, a magnetic material is attached to the electroless Ni—P plating surface of the aluminum substrate by sputtering (step S113). Thereby, a magnetic disk made of an aluminum alloy is manufactured.

4.本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板
本発明に係る磁気ディスク用基板は、ガラス材料で構成することもできる。以下、本発明に係る磁気ディスク用のガラス基板について、適用されるガラス材料と基板の製造方法について、それぞれの詳細を説明する。
4). Magnetic Disk Glass Substrate According to the Present Invention The magnetic disk substrate according to the present invention can also be made of a glass material. Hereinafter, with respect to the glass substrate for a magnetic disk according to the present invention, the glass material to be applied and the manufacturing method of the substrate will be described in detail.

4−1.ガラス材料
ガラスの材料としては、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどのガラスセラミックスを用いることができる。尚、成形性や加工性の観点からアモルファスガラスを用いることが好ましい。例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノ珪酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラスなどを用いることが好ましい。
4-1. As a glass material , glass ceramics such as amorphous glass and crystallized glass can be used. In addition, it is preferable to use amorphous glass from a viewpoint of moldability and workability. For example, it is preferable to use aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, or the like.

4−2.本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
次に、本実施形態に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の一例について説明する。図2は、本実施形態に係る磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクの製造方法の一例を示すフロー図である。以下、この図2のフローに従いつつ、各工程の内容に説明する。
4-2. Method for Manufacturing Magnetic Disk Glass Substrate According to the Present Invention Next, an example of a method for manufacturing a magnetic disk glass substrate according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the magnetic disk glass substrate and the magnetic disk manufacturing method according to the present embodiment. Hereinafter, the contents of each step will be described while following the flow of FIG.

まず、原材料となるガラス板を製造する(ステップS201)。次いで、ステップS201で製造したガラス板をコアリングして、このガラス板からドーナツ状のガラス基板を成形する(ステップS202)。 First, the glass plate used as a raw material is manufactured (step S201). Next, the glass plate manufactured in step S201 is cored and a donut-shaped glass substrate is formed from the glass plate (step S202).

次に、成形したガラス基板の内外周端面にチャンファ面を形成する(ステップS203)。そして、チャンファ面を形成したガラス基板の内外周端面を研磨した後、表面研磨を行う。この研磨工程は、粗研磨(ステップS204)と精密研磨(ステップS205)で構成される。粗研磨(ステップS204)の工程では、粒径が0.1〜1.0μmの大径研磨砥粒を含む研磨液と硬質または軟質の研磨パッドとを用いて、主表面を研磨する粗研磨工程を行う。これに次ぐ精密研磨(ステップS205)の工程では、粒径が0.01〜0.1μm程度の小径研磨砥粒を含む研磨液と軟質研磨パッドとを用いて、粗研磨したガラス基板の主表面をさらに精密に研磨する。   Next, a chamfer surface is formed on the inner and outer peripheral end surfaces of the molded glass substrate (step S203). Then, after polishing the inner and outer peripheral end surfaces of the glass substrate on which the chamfer surface is formed, surface polishing is performed. This polishing process includes rough polishing (step S204) and precision polishing (step S205). In the step of rough polishing (step S204), a rough polishing step of polishing the main surface using a polishing liquid containing large abrasive grains having a particle size of 0.1 to 1.0 μm and a hard or soft polishing pad. I do. In the subsequent precision polishing (step S205), the main surface of the glass substrate roughly polished using a polishing liquid containing a small diameter abrasive grain having a particle size of about 0.01 to 0.1 μm and a soft polishing pad. Polish more precisely.

そして、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板は、上記の精密研磨による研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行うこととする(ステップS206)。   The glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is subjected to heat treatment at 100 to 250 ° C. within 72 hours after polishing by the above precision polishing (step S206).

このように、基板の表面研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行うことで、磁気ディスク装置作動時の平坦度変化を抑制することが可能となり、フラッタリング特性を安定させることができる。研磨後に基板を長時間放置すると、研磨で導入された歪が安定化する傾向がある。本発明者等の検討によれば、研磨後72hを超えた時間に加熱処理を行うと、安定化した歪が十分開放されない。開放されずに基板に残留する歪みは、磁気ディスク装置の長時間作動時に解放され、平坦度が悪化することとなる。そこで、本発明は、表面研磨後72h以内に加熱処理を行う。研磨から加熱処理までの時間は、48h以内が好ましく、24h以内がより好ましい。   As described above, by performing the heat treatment at 100 to 250 ° C. within 72 hours after the surface polishing of the substrate, it becomes possible to suppress the change in flatness when the magnetic disk device is operated, and to stabilize the fluttering characteristics. . If the substrate is left for a long time after polishing, the strain introduced by the polishing tends to be stabilized. According to the study by the present inventors, if heat treatment is performed for a time exceeding 72 h after polishing, the stabilized strain is not sufficiently released. The distortion remaining on the substrate without being released is released when the magnetic disk device is operated for a long time, and the flatness deteriorates. Therefore, in the present invention, the heat treatment is performed within 72 hours after the surface polishing. The time from polishing to heat treatment is preferably within 48 hours, more preferably within 24 hours.

また、加熱処理温度を100〜250℃としたのは、表面研磨から熱処理実施までの時間間隔(72h)を考慮しつつ、歪の開放に最適な条件だからである。即ち、加熱処理温度が100℃未満の場合は、研磨により導入された歪の除去が不十分となり、その結果、磁気ディスク装置の長時間作動時の経時変化により基板の平坦度が悪化してフラッタリング特性が悪化する。一方、加熱温度が250℃を超える場合は、平坦度が悪化し、その結果、フラッタリング特性が低下するからである。また、加熱温度が250℃を超えると、基板の耐衝撃性が低下するおそれもある。そのため、研磨後72h以内に100〜250℃で加熱処理を行う。加熱処理の温度は、120〜230℃の範囲が好ましい。   The reason why the heat treatment temperature is set to 100 to 250 ° C. is that it is an optimum condition for releasing strain while taking into consideration the time interval (72 h) from surface polishing to heat treatment. That is, when the heat treatment temperature is less than 100 ° C., the distortion introduced by polishing becomes insufficient, and as a result, the flatness of the substrate deteriorates due to the change over time when the magnetic disk device is operated for a long time, resulting in flutter. Ring characteristics deteriorate. On the other hand, when the heating temperature exceeds 250 ° C., the flatness deteriorates, and as a result, the fluttering characteristics deteriorate. Further, if the heating temperature exceeds 250 ° C., the impact resistance of the substrate may be lowered. Therefore, heat treatment is performed at 100 to 250 ° C. within 72 hours after polishing. The temperature of the heat treatment is preferably in the range of 120 to 230 ° C.

尚、この加熱処理を行うにあたっては、処理時間は限定されるものではない。但し、処理時間が長すぎるとコスト増に繋がるので、好ましくは0〜30分とする。ここで、保持時間が0分とは、所望の保持温度に到達後、直ちに冷却することを意味する。   In performing this heat treatment, the treatment time is not limited. However, if the treatment time is too long, it leads to an increase in cost. Here, the holding time of 0 minutes means that the cooling is performed immediately after reaching the desired holding temperature.

以上説明した、表面研磨後の加熱処理により、本発明に係る磁気ディスク用のガラス基板が製造される。最後に、ガラス基板の研磨面に対して、スパッタリングによって磁性体を付着させる(ステップS207)。これにより、ガラス製の磁気ディスクが製造される。   The glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is manufactured by the heat treatment after the surface polishing described above. Finally, a magnetic material is attached to the polished surface of the glass substrate by sputtering (step S207). Thereby, a glass magnetic disk is manufactured.

以下に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本実施例では、磁気ディスク用基板として、複数のアルミニウム合金基板及びガラス基板を製造し、その特性評価を行った。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto. In this example, a plurality of aluminum alloy substrates and glass substrates were manufactured as magnetic disk substrates, and their characteristics were evaluated.

A.磁気ディスク用アルミニウム合金基板の製造
まず、表1〜3に示す成分組成の各合金素材を常法に従って溶解し、アルミニウム合金溶湯を溶製した(ステップS101)。表1〜3中「−」は、測定限界値未満を示す。
A. Production of Aluminum Alloy Substrate for Magnetic Disk First, each alloy material having the component composition shown in Tables 1 to 3 was melted in accordance with a conventional method to produce a molten aluminum alloy (step S101). In Tables 1 to 3, “-” indicates less than the measurement limit value.

Figure 2019160384
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次に、アルミニウム合金溶湯をDC鋳造法により鋳造し、厚さ200mmの鋳塊を作製した(ステップS102)。均質化処理前に、鋳塊の両面を15mm面削した。   Next, the molten aluminum alloy was cast by a DC casting method to produce an ingot having a thickness of 200 mm (step S102). Prior to homogenization, both sides of the ingot were chamfered by 15 mm.

次に、No.A2以外は380℃で10時間の均質化処理を施した(ステップS103)。次に、熱間圧延開始温度370℃、熱間圧延終了温度230℃の条件で熱間圧延を行ない、板厚3.0mmの熱間圧延板とした(ステップS104)。   Next, no. Except for A2, homogenization treatment was performed at 380 ° C. for 10 hours (step S103). Next, hot rolling was performed under conditions of a hot rolling start temperature of 370 ° C. and a hot rolling end temperature of 230 ° C. to obtain a hot rolled plate having a plate thickness of 3.0 mm (step S104).

熱間圧延後に、No.A3、A5及びAC1の合金の熱間圧延板は300℃で2時間の条件で焼鈍(バッチ式)を行った。このようにして作製した全ての熱間圧延板は、冷間圧延(圧延率73.3%)により最終板厚の0.8mmまで圧延し、アルミニウム合金板とした(ステップS105)。このアルミニウム合金板から外径96mm、内径24mmの円環状に打抜き、円環状のアルミニウム合金板を作製した。   After hot rolling, no. A3, A5 and AC1 alloy hot-rolled sheets were annealed (batch type) at 300 ° C. for 2 hours. All the hot rolled sheets thus produced were rolled to a final thickness of 0.8 mm by cold rolling (rolling rate: 73.3%) to obtain aluminum alloy sheets (step S105). This aluminum alloy plate was punched out into an annular shape having an outer diameter of 96 mm and an inner diameter of 24 mm to produce an annular aluminum alloy plate.

このようにして作製した円環状のアルミニウム合金板を230℃で3時間加圧焼鈍(加圧平坦化処理)を施してディスクブランクとした(ステップS106)。このディスクブランクについて端面加工(切削加工)を行って、外径95mm、内径25mmとし、グラインディング加工(表面25μm研削加工)を行った(ステップS107)。更に、250℃で1時間の加熱処理を実施した(ステップS108)。その後、AD−68F(商品名、上村工業製)により60℃で5分の脱脂を行った後、AD−107F(商品名、上村工業製)により65℃で1分の酸エッチングを行い、さらに30%HNO水溶液(室温)で20秒間デスマットした。 The annular aluminum alloy plate thus produced was subjected to pressure annealing (pressure flattening treatment) at 230 ° C. for 3 hours to obtain a disk blank (step S106). The disk blank was subjected to end face processing (cutting) to obtain an outer diameter of 95 mm and an inner diameter of 25 mm, and grinding (surface 25 μm grinding) was performed (step S107). Further, heat treatment was performed at 250 ° C. for 1 hour (step S108). Then, after degreasing for 5 minutes at 60 ° C. with AD-68F (trade name, manufactured by Uemura Kogyo), acid etching is performed for 1 minute at 65 ° C. with AD-107F (trade name, manufactured by Uemura Kogyo). Desmutted with 30% aqueous HNO 3 (room temperature) for 20 seconds.

このようにして表面状態を整えた後に、ディスクブランクをAD−301F−3X(商品名、上村工業製)の20℃のジンケート処理液に0.5分間浸漬して表面にジンケート処理を施した(ステップS109)。尚、ジンケート処理は合計2回行い、ジンケート処理の間に室温の30%HNO水溶液に20秒間浸漬して表面を剥離処理した。ジンケート処理した表面に、無電解Ni−Pめっき処理液(ニムデンHDX(商品名、上村工業製))を用いてNi−Pを13μm厚さに無電解めっきを実施した(ステップS110)。 After the surface condition was adjusted in this manner, the disk blank was immersed in a 20 ° C. zincate treatment solution of AD-301F-3X (trade name, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) for 0.5 minutes to give a zincate treatment to the surface ( Step S109). The zincate treatment was performed twice in total, and the surface was peeled off by dipping in a 30% aqueous HNO 3 solution at room temperature for 20 seconds during the zincate treatment. The surface subjected to zincate treatment was subjected to electroless plating with a thickness of 13 μm using Ni-P plating solution (Nimden HDX (trade name, manufactured by Uemura Kogyo)) (step S110).

得られためっき面を平均粒径800nmのアルミナスラリーおよび発泡ウレタン製研磨パッドを用いて粗研磨した。粗研磨の加工量を2μmとした。続いて、コロイダルシリカおよび発泡ウレタン製研磨パッドを用いて仕上げ精密研磨(ポリッシュ加工)を行った(ステップS111)。尚、仕上げポリッシュ加工工程においては、発泡ウレタン研磨パッドと、粒径が70〜90nmで平均粒径が80nmのコロイダルシリカに水を加えて遊離砥粒とした研磨液とを用いて、片面あたり厚さ1μmだけ研磨した。また、精密研磨工程におけるその他の研磨条件としては、研磨時間を8.5分、加工圧力を50〜120g/cmとした。次に、表4〜6に示す条件で、各試験材について加熱処理を行い、磁気ディスク用基板とした(ステップS112)。 The obtained plated surface was roughly polished using an alumina slurry having an average particle diameter of 800 nm and a urethane foam polishing pad. The amount of rough polishing was 2 μm. Subsequently, finish precision polishing (polishing) was performed using a colloidal silica and urethane foam polishing pad (step S111). In the finish polishing process, the thickness per side is determined by using a urethane foam polishing pad and a polishing liquid in which water is added to colloidal silica having a particle diameter of 70 to 90 nm and an average particle diameter of 80 nm to form free abrasive grains. Polished by 1 μm. As other polishing conditions in the precision polishing step, the polishing time was 8.5 minutes, and the processing pressure was 50 to 120 g / cm 2 . Next, each test material was subjected to heat treatment under the conditions shown in Tables 4 to 6 to obtain a magnetic disk substrate (step S112).

Figure 2019160384
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B.磁気ディスク用ガラス基板の製造
表7に示す実施例57〜63、比較例7〜13として、リドロー法を用いてアルミノシリケートガラスからなるガラス板を製造して、磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
B. Manufacture of glass substrate for magnetic disk As Examples 57-63 and Comparative Examples 7-13 shown in Table 7, the glass plate which consists of aluminosilicate glass was manufactured using the redraw method, and the glass substrate for magnetic disks was manufactured.

上記で製造したガラス板をコアリングしてドーナツ状のガラス基板を成形し、さらに内外周にチャンファ面を形成し、板厚が0.8mm、外径が95mm、円孔の内径が25mmのガラス基板を製造した(ステップS201〜203)。   The glass plate produced above is cored to form a donut-shaped glass substrate, and a chamfer surface is formed on the inner and outer periphery. The glass has a thickness of 0.8 mm, an outer diameter of 95 mm, and a circular hole with an inner diameter of 25 mm. A substrate was manufactured (steps S201 to S203).

つぎに、これらのガラス基板に対して、両面同時研磨機を用いて、上述した製造方法に従った粗研磨工程(ステップS204)及び精密研磨工程(ステップS205)を行った。   Next, a rough polishing process (step S204) and a precision polishing process (step S205) according to the above-described manufacturing method were performed on these glass substrates using a double-side simultaneous polishing machine.

ここで、粗研磨工程(ステップS204)においては、ウレタン研磨パッドと、粒径が0.1〜0.4μmで平均粒径が0.19μmの酸化セリウム研磨砥粒に水を加えて遊離砥粒とした研磨液とを用いて、上述の特性を有するガラス基板を、片面あたりの粗研磨量が14μmになるように研磨した。   Here, in the rough polishing process (step S204), water is added to the urethane polishing pad and the cerium oxide polishing abrasive grains having a particle diameter of 0.1 to 0.4 μm and an average particle diameter of 0.19 μm to form free abrasive grains. A glass substrate having the above-described characteristics was polished with a polishing liquid as described above so that the rough polishing amount per side was 14 μm.

また、精密研磨工程(ステップS205)においては、発泡ウレタン研磨パッドと、粒径が70〜90nmで平均粒径が80nmのコロイダルシリカに水を加えて遊離砥粒とした研磨液とを用いて、粗研磨したガラス基板を、片面あたり厚さ1μmだけ研磨した。なお、精密研磨工程におけるその他の研磨条件としては、研磨時間を8.5分、加工圧力を50〜120g/cm2とした。   Further, in the precision polishing step (step S205), using a foamed urethane polishing pad and a polishing liquid in which water is added to colloidal silica having a particle diameter of 70 to 90 nm and an average particle diameter of 80 nm to form free abrasive grains, The roughly polished glass substrate was polished by a thickness of 1 μm per side. As other polishing conditions in the precision polishing step, the polishing time was 8.5 minutes and the processing pressure was 50 to 120 g / cm 2.

以上の研磨工程後、表7に示す条件で加熱処理を行い、磁気ディスク用基板とした(ステップS206)。   After the above polishing process, heat treatment was performed under the conditions shown in Table 7 to obtain a magnetic disk substrate (step S206).

Figure 2019160384
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C.製造した磁気ディスク用基板の特性評価
加熱処理(ステップS112、S206)後の磁気ディスク用基板について、以下の方法により、平坦度(加熱処理後、190℃×20hの加熱処理後)、ディスクフラッタリング特性、損失係数特性の評価を行った。
C. Characteristic evaluation of the manufactured magnetic disk substrate After the heat treatment (steps S112 and S206), the flatness (after the heat treatment and after the heat treatment at 190 ° C. × 20 h), disk fluttering is performed by the following method. Characteristics and loss factor characteristics were evaluated.

〔平坦度〕
まず、上記の通り研磨後の加熱処理を行った磁気ディスク用基板について平坦度を測定した。その後、基板について190℃×20hの加熱処理を行って、加熱処理後の平坦度を測定し、加熱処理前の平坦度との差を算出した。尚、平坦度の意義については上述のとおりである。また、平坦度の測定は、ZyGO非接触フラットネス測定機にて行った。
[Flatness]
First, the flatness of the magnetic disk substrate subjected to the heat treatment after polishing as described above was measured. Thereafter, the substrate was subjected to a heat treatment of 190 ° C. × 20 h, the flatness after the heat treatment was measured, and the difference from the flatness before the heat treatment was calculated. The significance of flatness is as described above. The flatness was measured with a ZyGO non-contact flatness measuring machine.

〔ディスクフラッタリング特性の測定〕
研磨後の加熱処理(ステップS112、S206)後の磁気ディスク用基板について、190℃×20hの加熱処理を行った後、ディスクフラッタリングの測定を行った。ディスクフラッタリング特性は、ハードディスクドライブに空気の存在下、アルミニウム合金基板、ガラス基板を設置して測定を行った。ハードディスクドライブは市販の3.5インチハードディスクドライブであり、モーター駆動は、ブラシレスモータドライバ(商品名:SLD102 テクノハンズ株式会社製)をモーターに直結することにより駆動させた。
[Measurement of disk fluttering characteristics]
The magnetic disk substrate after the heat treatment after the polishing (steps S112 and S206) was subjected to a heat treatment of 190 ° C. × 20 h, and then the disk fluttering was measured. The disk fluttering characteristics were measured by installing an aluminum alloy substrate and a glass substrate in the presence of air in the hard disk drive. The hard disk drive was a commercially available 3.5-inch hard disk drive, and the motor was driven by directly connecting a brushless motor driver (trade name: SLD102 manufactured by Techno Hands Co., Ltd.) to the motor.

測定の際の回転数は7200rpmとし、ディスクは常に複数枚設置し、その上部の磁気ディスクの表面にレーザードップラー計(商品名:LDV1800 株式会社小野測器製)によって表面の振動を観察した。観察した振動は、FFT解析装置(商品名:DS3200 株式会社小野測器製)によってスペクトル分析した。観察はハードディスクドライブの蓋に孔を開けることにより、その穴からディスク表面を観察して行った。また、市販のハードディスクに設置されていたスクイーズプレートは外して評価を行った。   The number of rotations during the measurement was 7200 rpm, and a plurality of disks were always installed, and surface vibration was observed on the surface of the magnetic disk on the upper surface by a laser Doppler meter (trade name: LDV1800, manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.). The observed vibration was subjected to spectrum analysis using an FFT analyzer (trade name: DS3200, manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.). The observation was performed by opening a hole in the lid of the hard disk drive and observing the disk surface from the hole. In addition, the evaluation was performed by removing the squeeze plate installed on the commercially available hard disk.

フラッタリング特性の評価は、フラッタリングが現れる300〜1500Hzの付近のブロードなピークの最大変位(ディスクフラッタリング(nm))によって行った。このブロードなピークはNRRO(Non−Repeatable Run Out)と呼ばれ、ヘッドの位置決め誤差に対して大きな影響があることがわかっている。フラッタリング特性の評価は、空気中にて、30nm以下の場合を「A(優)」、30nmを超えて40nm以下を「B(良)」、40nmを超えて50nm以下を「C(可)」、50nmより大きい場合は「D(劣)」と判定した。   The fluttering characteristics were evaluated by the maximum displacement (disc fluttering (nm)) of a broad peak in the vicinity of 300 to 1500 Hz at which fluttering appears. This broad peak is called NRRO (Non-Repeatable Run Out) and is known to have a great influence on head positioning error. Evaluation of fluttering characteristics is “A (excellent)” in the case of 30 nm or less in air, “B (good)” exceeding 30 nm to 40 nm, and “C (possible)” exceeding 40 nm to 50 nm or less. ", When it was larger than 50 nm, it was determined as" D (poor) ".

〔損失係数×板厚〕
研磨後の加熱処理(ステップS112、S206)後の磁気ディスク用基板から、60mm×8mmのサンプルを採取し、減衰法により損失係数を測定した。そして、基板の厚さ(mm)を基に、損失係数×板厚を算出した。尚、損失係数の測定は、日本テクノプラス株式会社製のJE−RT型の測定装置を用い室温で行った。
[Loss coefficient x thickness]
A sample of 60 mm × 8 mm was taken from the magnetic disk substrate after the heat treatment after polishing (steps S112 and S206), and the loss coefficient was measured by the attenuation method. Then, loss coefficient × plate thickness was calculated based on the thickness (mm) of the substrate. The loss factor was measured at room temperature using a JE-RT type measuring device manufactured by Nippon Techno Plus Co., Ltd.

本実施例で製造した磁気ディスク用基板に対する、各特性の評価結果を表8〜11に示す。   Tables 8 to 11 show the evaluation results of the characteristics of the magnetic disk substrate manufactured in this example.

Figure 2019160384
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表8、9、11に示すように実施例1〜63ではいずれも、安定したフラッタリング特性を得ることが出来た。   As shown in Tables 8, 9, and 11, in Examples 1 to 63, stable fluttering characteristics could be obtained.

これに対して、表10、11に示すように比較例1〜12では、いずれかの平坦度が劣っていたため、安定したフラッタリング特性を得ることが出来なかった。   On the other hand, as shown in Tables 10 and 11, in Comparative Examples 1 to 12, since any flatness was inferior, stable fluttering characteristics could not be obtained.

具体的には、比較例1、2、7、8では、研磨後から加熱処理を行うまでの時間が長過ぎた。そのため、基板を190℃×20hの加熱処理をしたときの処理前後の平坦度の差が20μmを超えて大きくなり、フラッタリング特性が劣っていた。研磨から加熱処理までの時間が72hを超えたことにより、内部歪が安定化し、熱処理を行っても内部歪みが十分に開放されなかったためと考察される。   Specifically, in Comparative Examples 1, 2, 7, and 8, the time from the polishing to the heat treatment was too long. Therefore, the difference in flatness before and after the treatment when the substrate was subjected to a heat treatment of 190 ° C. × 20 h exceeded 20 μm, and the fluttering characteristics were inferior. It is considered that the internal strain was stabilized because the time from polishing to heat treatment exceeded 72 h, and the internal strain was not sufficiently released even after heat treatment.

比較例5、6、9、10では、研磨後の加熱処理の温度が高過ぎた。これにより、研磨後の加熱処理後の平坦度が30μmを超えて大きくなり、フラッタリング特性が劣っていた。   In Comparative Examples 5, 6, 9, and 10, the temperature of the heat treatment after polishing was too high. As a result, the flatness after the heat treatment after polishing increased beyond 30 μm, and the fluttering characteristics were inferior.

比較例3、4、11、12では、研磨後の加熱処理の温度が低過ぎた。そのため、基板を190℃×20hの加熱処理をしたときの処理前後の平坦度の差が20μmを超えて大きくなり、フラッタリング特性が劣っていた。190℃×20hの加熱処理前後の平坦度の差が大きくなり劣った。研磨後の加熱処理温度が低く、内部歪みが十分開放されなかったことが要因と推定される。   In Comparative Examples 3, 4, 11, and 12, the temperature of the heat treatment after polishing was too low. Therefore, the difference in flatness before and after the treatment when the substrate was subjected to a heat treatment of 190 ° C. × 20 h exceeded 20 μm, and the fluttering characteristics were inferior. The difference in flatness before and after the heat treatment at 190 ° C. × 20 h was large and inferior. It is presumed that the heat treatment temperature after polishing was low and internal strain was not sufficiently released.

本発明では、磁気ディスク基板表面の平坦度について、2方向で規定を行った。即ち、研磨後の加熱処理を行った後の平坦度(30μm以下)と、基板を190℃×20hの加熱処理をしたときの処理前後の平坦度の差(20μm以下)である。上記の実施例から、ディスクフラッタリングの安定化には、双方の平坦度が良好であることが要求されることが確認された。この平坦度に関する基準は、アルミニウム合金基板及びガラス基板の双方に適用されることがわかった。そして、これらの平坦度を良好にするためには、基板の研磨後72h以内に適切な加熱処理の実施が好ましい。この傾向もアルミニウム合金基板及びガラス基板の双方に適用される。   In the present invention, the flatness of the magnetic disk substrate surface is defined in two directions. That is, the difference between the flatness after the heat treatment after polishing (30 μm or less) and the flatness before and after the treatment when the substrate is heated at 190 ° C. × 20 h (20 μm or less). From the above examples, it was confirmed that both flatness is required to be stable in order to stabilize the disk fluttering. This criterion for flatness has been found to apply to both aluminum alloy substrates and glass substrates. And in order to make these flatness favorable, implementation of an appropriate heat processing is preferable within 72h after grinding | polishing of a board | substrate. This tendency also applies to both aluminum alloy substrates and glass substrates.

本発明により、安定したフラッタリング特性を有する磁気ディスク用基板及びその製造方法、ならびに、この磁気ディスク用基板を用いた磁気ディスクが得られる。   According to the present invention, a magnetic disk substrate having stable fluttering characteristics, a manufacturing method thereof, and a magnetic disk using the magnetic disk substrate can be obtained.

Claims (7)

磁気ディスク用基板において、
平坦度が30μm以下であり、
190℃×20hの加熱処理をした前後の平坦度の差が20μm以下となることを特徴とする磁気ディスク用基板。
In magnetic disk substrates,
The flatness is 30 μm or less,
A magnetic disk substrate, wherein the difference in flatness before and after the heat treatment at 190 ° C. × 20 h is 20 μm or less.
板厚(mm)と損失係数との積が、0.10×10−3以上である請求項1に記載の磁気ディスク用基板。 The magnetic disk substrate according to claim 1, wherein a product of a plate thickness (mm) and a loss factor is 0.10 × 10 −3 or more. 請求項1又は請求項2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法であって、
少なくとも1回の研磨工程を行って磁気ディスク用基板とする工程を含み、
更に、前記研磨工程の最後の研磨工程での研磨後72h以内に、研磨後の磁気ディスク用基板を100〜250℃で加熱処理する工程を含む磁気ディスク用基板の製造方法。
A method for manufacturing a magnetic disk substrate according to claim 1 or 2, wherein
Including at least one polishing step to form a magnetic disk substrate;
Furthermore, the manufacturing method of the magnetic disk board | substrate which includes the process of heat-processing the magnetic disk board | substrate after grinding | polishing at 100-250 degreeC within 72h after grinding | polishing in the last grinding | polishing process of the said grinding | polishing process.
請求項1又は請求項2に記載の磁気ディスク用基板であって、
アルミニウム合金からなり、
前記アルミニウム合金は、Fe:0.10〜3.00mass%、及び、Mn:0.10〜3.00mass%の少なくともいずれかを含有し、残部Al及び不可避的不純物からなる、磁気ディスク用基板。
The magnetic disk substrate according to claim 1 or 2, wherein
Made of aluminum alloy,
The said aluminum alloy contains at least any one of Fe: 0.10-3.00mass% and Mn: 0.10-3.00mass%, The board | substrate for magnetic discs which consists of remainder Al and an unavoidable impurity.
アルミニウム合金は、Mg:0.100〜5.000mass%、Ni:0.100〜5.000mass%、Cr:0.010〜5.000mass%、Zr:0.010〜5.000mass%、Zn:0.005〜5.000mass%、Cu:0.005〜5.000mass%、及び、Si:0.10〜0.40mass%、からなる群から選択される1種又は2種以上の元素を更に含有する、請求項4に記載の磁気ディスク用基板。   Aluminum alloy is Mg: 0.100-5.000 mass%, Ni: 0.100-5.000 mass%, Cr: 0.010-5.000 mass%, Zr: 0.010-5.000 mass%, Zn: One or more elements selected from the group consisting of 0.005 to 5.000 mass%, Cu: 0.005 to 5.000 mass%, and Si: 0.10 to 0.40 mass% The magnetic disk substrate according to claim 4, which is contained. アルミニウム合金は、Ti、B、及び、Vからなる群から選択される1種又は2種以上の元素を、合計含有量で0.005〜5.000mass%更に含有する、請求項4又は請求項5に記載の磁気ディスク用基板。   The aluminum alloy further contains one or more elements selected from the group consisting of Ti, B, and V, and further contains 0.005 to 5.000 mass% in total content. 5. The magnetic disk substrate according to 5. 磁気ディスクにおいて、
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の磁気ディスク用基板の表面に、磁性体層が設けられていることを特徴とする磁気ディスク。
For magnetic disks,
7. A magnetic disk, wherein a magnetic layer is provided on the surface of the magnetic disk substrate according to claim 1.
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