JP5994022B2 - 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5994022B2 JP5994022B2 JP2015514871A JP2015514871A JP5994022B2 JP 5994022 B2 JP5994022 B2 JP 5994022B2 JP 2015514871 A JP2015514871 A JP 2015514871A JP 2015514871 A JP2015514871 A JP 2015514871A JP 5994022 B2 JP5994022 B2 JP 5994022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass substrate
- grinding
- grinding wheel
- grindstone
- magnetic disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 216
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 197
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 40
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 61
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 38
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 36
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 24
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 1
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 67
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 66
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 34
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 14
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 11
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- -1 fluororesin Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
- B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
- B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
- B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、円盤状に成形したガラス素板に、端面の研削・研磨、主表面の研削・研磨、化学強化等の工程を順次施して製造される。
その理由は、たとえばHDDに搭載された時の磁気ヘッドの位置決め精度を得るための内外径寸法精度の高精度化、媒体主表面に対するコロージョン発生などのコンタミ要因の低減要請に基づく外径端面の高品位化の達成が要求されるからである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成としている。
(構成1)
中心に円孔を有する円盤状のガラス基板の端面を精密研削するための、研削砥石であって、前記研削砥石は、砥粒と、該砥粒同士を結合するバインダーとを含み、前記研削砥石表面のバインダー部分を、バーコビッチ圧子を用いて、250mNの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4〜1.7GPaの範囲内であることを特徴とする研削砥石。
前記砥粒の平均粒子径は、2〜15μmの範囲内であることを特徴とする構成1に記載の研削砥石。
前記研削砥石は、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削処理する際に用いる回転砥石であることを特徴とする構成1又は2に記載の研削砥石。
ここで、上記「傾斜」とは、ガラス基板の側壁面と2つの面取面の全ての面が、研削砥石の表面に設けられた溝に同時に接触するように、傾斜させることである。
(構成4)
構成1乃至3のいずれかに記載の研削砥石を用いて、前記ガラス基板の端面の研削処理を行う工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
中心に円孔を有する円盤状のガラス基板の端面を研削砥石を用いて精密研削する研削処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、前記研削砥石は、砥粒と、当該砥粒同士を結合するバインダーとを含み、前記研削砥石表面のバインダー部分を、バーコビッチ圧子を用いて、250mNの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度と、この研削砥石を用いて、ある条件でガラス基板端面を研削処理したときの研削速度との相関関係を予め求めておき、求められた相関関係に基づき、所望の研削速度となるような硬度を有する研削砥石を選択し、この選択された研削砥石を用いて前記研削処理を行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
前記研削砥石は、前記バインダーが樹脂材料からなり、前記ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4〜1.7GPaの範囲内であることを特徴とする構成5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
前記選択された研削砥石を用いて、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して当該研削砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該研削砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削処理することを特徴とする構成5又は6に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
前記ガラス基板の端面の表面粗さRaが、0.1μm以下になるように研削処理することを特徴とする構成4乃至7のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
(構成9)
構成4乃至8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
また、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、この研削砥石を用いて、量産加工においても安定した品質の端面研削加工を行うことができるため、その結果、磁気ディスク用ガラス基板の端面を高品質に仕上げることができる。
図4は、本発明が適用される磁気ディスク用ガラス基板1の外周側端部の断面図である。該ガラス基板1は、図4には示されていないが、中心部に円孔4を有する全体が円盤状に形成され(図1等を参照)、その表裏の主表面1a,1aと、これら主表面1a,1a間に形成される外周側の端面と内周側の端面を有する。
上記ガラス基板1の外周側の端面は、その主表面1aと直交する側壁面1bと、この側壁面1bと表裏の主表面1a,1aとの間にそれぞれ形成されている2つの面取り面(面取りした面)1c、1cとからなる形状に形成されている。また、上記ガラス基板1の内周側の端面については図示していないが、上記外周側端面と同様に、その主表面1aと直交する側壁面と、この側壁面と表裏の主表面1a,1aとの間にそれぞれ形成されている2つの面取り面(面取りした面)とからなる形状に形成されている。
ここで、本発明においては、Ra、Rmaxというときは、日本工業規格(JIS)B0601:1982に準拠する算術平均粗さ、最大粗さのことである。また、本発明において端面の表面粗さは、レーザー顕微鏡を用いて観察倍率を3000倍にして50μm×50μmの測定領域で測定した値である。
まず、上記ガラス基板1の端面の研削・研磨工程について説明する。
なお、本明細書においては、ダイレクトプレス等により所定の円板状に成形したガラスディスクから、このガラスディスクに加工、処理等を施して作製される最終製品のガラス基板にいたるまで、説明の便宜上、すべてガラス基板もしくは磁気ディスク用ガラス基板と呼ぶこととする。
中心部に孔明け加工を施し、円孔4を有するガラス基板1に対して、その外周側端面については砥石7を、内周側端面に対しては砥石8を用いて加工する。砥石7は、図示するように所定の大きさの円盤状に形成されており、その外周側には、ガラス基板の端面形状を形成するための溝形状を有しており、具体的には、ガラス基板の外周側端面に側壁面と面取り面の両方の面を形状転写できるような溝形状となっている。また、砥石8は、図示するように所定の大きさの円柱状に形成されており、その外周側には、ガラス基板の端面形状を形成するための溝形状を有しており、具体的には、ガラス基板の内周側端面に側壁面と面取り面の両方の面を形状転写できるような溝形状となっている。つまり、上記砥石7と砥石8は、いずれもガラス基板1の研削加工面の仕上がり目標の寸法形状を考慮して、所定の寸法形状に形成されている。
また、砥粒の粒径としては、粗さを維持しながら砥石寿命全体に亘って研削性能を維持できるためには、例えば平均粒子径30μm以下の砥粒が好適であるが、特に精密研削加工用には、平均粒子径2〜15μmの範囲内の砥粒が好適である。砥粒としては、例えばダイヤモンド砥粒が好適である。砥粒の粒径は、例えば電気抵抗試験法で測定することが可能である。
本発明における砥粒の粒径は、この電気抵抗試験法によって測定された平均値(メジアン径(D50))である。
なお、粗研削加工後の端面の表面粗さはRaで1μm以下とすることが好ましい。また、精密研削後の表面粗さはRaで0.1μm以下とすることが好ましい。
従来の研削砥石の硬さ試験は、圧子が測定時に砥石に沈み込む過程で周囲の砥石組織を破壊し、且つ圧縮した組織状態を評価することから密度的要素が介在するため、砥石構造体の総合的な強度を測定していることになり、砥石の研削性能を発揮させるための硬さ、言い換えれば砥石の研削性能に直接つながる砥粒同士を保持するバインダーの機械的強度を的確に評価することができなかったものと考えられる。
測定対象となる研削砥石表面のバインダー部分を、先端が四角錐形状のバーコビッチ圧子を用いて、1nm/秒で荷重を負荷し、250mNまで昇圧し、そのまま所定時間(例えば10秒間)保持した後、昇圧時と同等の除荷速度にて減圧した際の荷重と変位の関係を図5に示した。なお、この昇圧条件であれば、バインダーの機械的強度を的確に評価することができる。
ここでは、例として3個の異なる研削砥石に対応する3本の特性曲線を示している。この曲線は動的硬さ特性を示しており、従来の静的硬さ特性である硬度評価よりも実使用時に近い特性を示している。
H=F/Ac
ここで、Hは研削砥石の硬度、Fは荷重、Acはくぼみ面積である。
上記くぼみ面積Acは、下記の関係式によって表わされる。
Ac=f(hc) ∝ 24.5・hc2
hc=hmax−ε・F/S
ここで、hc:押込み深さ、hmax:最大荷重時の深さ、hs:除荷開始時の押込み深さ、ho:除荷後の押込み深さ、ε:圧子固有の形状係数(例:バーコビッチ圧子の場合=0.75)、S:荷重と変位の比例係数、m:傾き(dF/dh)。
この場合、砥石7又は砥石8、及びガラス基板1をそれぞれ所定方向に回転させながら加工を行うことが好ましく、砥石7又は砥石8、及びガラス基板1の各々の周速度、周速度比については内外周側端面の研削加工に好適なように適宜設定されればよい。図1では、ガラス基板1は矢印10方向に、砥石7は矢印17方向に、砥石8は矢印18方向にそれぞれ回転させているが、回転方向はこれに限定されるわけではない。砥石7又は砥石8とガラス基板1の回転方向は、加工部において同方向(カウンタ方向)、異方向(アンチカウンタ方向)のいずれでもよい。
また、研削加工時は、背分力研削抵抗が2〜40N/mmとすることが好適である。背分力研削抵抗は加工圧に関連するパラメータである。なお、背分力研削抵抗は、例えば、研削動力計を用いて測定することができる。
また、使用する研削液(クーラント)としては、特に制約はないが、冷却効果が高く、生産現場において安全性の高い水溶性の研削液が特に好適である。
図2に示す端面加工方法は、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削加工する方法である。このような研削加工方法は、表面粗さなどの加工品位と形状精度を高めることができるので、たとえば総形砥石を用いて粗研削加工を行った後の精密研削加工に特に好適である。なお、粗研削加工に用いることも可能である。
例えば、図2に示されるように、基板外周側を加工する砥石2については、ガラス基板1の平面方向に対して砥石2の平面方向を角度αだけ傾けた状態で加工する。また、基板内周側を加工する砥石3については、ガラス基板1の平面方向に対して砥石3の平面方向を角度βだけ傾けた状態、換言すると、回転砥石である砥石3の回転軸をガラス基板の主表面と直交する方向に対して傾斜させた状態で加工する。砥石2については、ガラス基板1の外周側端面に対して図中の矢印13方向(切込み方向)に接触し、砥石3については、ガラス基板1の内周側端面に対して図中の矢印14方向(切込み方向)に接触する。この場合においても、砥石2又は砥石3、及びガラス基板1をそれぞれ所定方向に回転させながら加工を行うことが好ましく、各々の周速度、周速度比については内外周側端面の加工に好適なように適宜設定されればよい。また、図2では、ガラス基板1は矢印10方向に、砥石2は矢印11方向に、砥石3は矢印12方向にそれぞれ回転させているが、回転方向はこれに限定されるわけではない。砥石2又は砥石3とガラス基板1の回転方向は、同方向(カウンタ方向)、異方向(アンチカウンタ方向)のいずれでもよい。
従って、このようなガラス基板に対して砥石を傾けた状態で精密研削する加工法において用いられる上記砥石2および砥石3としては、上述の本発明の研削砥石を適用することが好適である。
ガラス基板の内周側端面の加工方法については、上述の図2に示す実施の形態と同様であるが、外周側端面については、図7に示すようなガラス基板が内包されるような大きさの円筒状に形成された砥石5を用いて加工を行う方法を適用することもできる。砥石5の内周側には、ガラス基板の端面と接触する面に溝形状を有している。この溝形状は、例えば前述の図3に示すような凹形状6となっている。
本実施の形態においても、ガラス基板1の端面に当接する砥石5の軌跡が一定とならないように、ガラス基板1の平面方向に対して砥石5の平面方向を角度αだけ傾けた状態でガラス基板1の外周側端面と砥石5の内周側とを接触させながら加工することが好適である。図7に示す加工方法では、ガラス基板1の外周端面に当接する砥石5の軌跡が一定とはならないで、砥石5の凸部(砥粒)が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面の表面粗さやその面内ばらつきも小さくなり、研削加工面をより高平滑に仕上げることができる。従って、このような図7に示す加工方法において用いられる上記砥石5としては、上述の本発明の研削砥石を適用することが好適である。
なお、磁気ディスク用ガラス基板に用いる硝種としては特に限定を設けないが、ガラス基板の材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は結晶化ガラス等のガラスセラミックス等が挙げられる。なかでもアモルファスのアルミノシリケートガラスは、平滑性、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。
すなわち、砥粒と、該砥粒同士を結合するバインダーとを含む研削砥石表面のバインダー部分を、バーコビッチ圧子を用いて、250mNの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度と、この研削砥石を用いて、ある条件でガラス基板端面を研削処理したときの研削速度との相関関係を予め求めておく。そして、この求められた相関関係に基づき、所望の研削速度となるような硬度を有する研削砥石を選択する。そして、この選択された研削砥石を用いてガラス基板の端面を精密研削する研削処理を行う。
この図6に示された相関関係に基づき、所望の研削速度、例えば0.5μm/sec以上となるAの範囲を最適範囲とする。そして、このAの最適範囲内の硬度を有する研削砥石を選択し、この選択された研削砥石を用いてガラス基板の端面を精密研削することにより、良好な研削性能を発揮させることができる。
また、上記最適範囲内よりも砥石硬度の高いCの領域内の研削砥石を選択した場合、砥粒の保持強度が大きすぎて砥粒の脱落による自生発刃作用が進まず、研削屑が砥石表面に堆積する目詰まりや砥粒の摩滅による目つぶれが発生することで、所望の研削速度が得られず、加工面にもヤケによる品質劣化が発生する。
すなわち、例えば上述の本発明に係る実施の形態により得られる磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクが得られる。通常は、例えばガラス基板上に、付着層、軟磁性層、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などを設けた磁気ディスクとするのが好適である。
また、保護層としては、例えば、炭素系保護層などが好ましく挙げられる。また、保護層上の潤滑層を形成する潤滑剤としては、PFPE(パーフロロポリエーテル)系化合物が挙げられる。
ガラス基板上に上記各層を成膜する方法については、公知のスパッタリング法などを用いることができる。炭素系保護層の成膜についてはプラズマCVD法も好ましく用いられる。また、潤滑層の成膜にはディップ法などを用いることができる。
本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板を用いて磁気ディスクを製造することにより、基板の端面を高品質に仕上げることができ、基板端面の表面状態や形状精度が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現できる磁気ディスクを提供することができる。
(実施例1〜7、比較例1〜3)
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφの円盤状のアモルファスのアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラスディスク)を得た。
上記の粗研削加工にはダイヤモンド砥粒を電着ボンドで固めた電着ボンド砥石を使用した。また、上記の精密研削加工には、平均粒子径(D50)が5μmのダイヤモンド砥粒を用い、当該砥粒同士を結合するバインダーがフェノール樹脂であるレジンボンド砥石を使用した。このレジンボンド砥石は、構成材料は同じであるが、硬度の異なる砥石を準備した。砥石硬度は、上述のナノインデンテーション試験法により測定した。
上記粗研削加工は、前述の図1に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、上記精密研削加工は、前述の図2に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、ガラス基板に対する砥石の傾き角度αは10度に設定した。また、ガラス基板と砥石の各々の周速度、回転方向、加工圧は適宜設定して行った。
得られた100枚のガラス基板について、内周側端面の側壁面と面取り面の形状・寸法精度を確認するために、側壁面と面取り面との成す角部Aおよび主表面と面取り面との成す角部B(図4参照)の曲率半径を、微細輪郭形状測定器を用いて測定した。曲率半径は、基板1枚あたり表裏1点ずつ合計2点を測定し、その平均値をその基板の測定値とした。これを基板100枚について繰り返し、バラツキ(最大値と最小値の差)を算出した。その結果について以下の4段階の相対評価を行い、表1に示した。◎、○、△であれば実用上合格である。
◎:優れている(バラツキが0.015mm以下)
○:良好(バラツキが0.025mm以下)
△:一応合格(バラツキが0.045mm以下)
×:不合格(バラツキが0.045mmより大)
また、面取り面の表面粗さRaを、レーザー顕微鏡による測定値を元に算出し、その結果についても表1に示した。
また、上記精密研削時における研削速度についても表1に示した。
これに対し、ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4GPa未満である比較例1の研削砥石を用いると、端面品質及び研削速度の両方について良好な結果が得られなかった。つまり、硬度の低すぎる領域では砥粒の保持強度が低く、加工中に砥粒の脱落が促進されて目こぼれ状態となり、そのため研削速度が得られず、形状だれが発生して端面品質も悪化している状態と考えられる。
また、ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、1.7GPaよりも大きい比較例2、3の研削砥石を用いると、砥粒の保持強度が大きすぎて砥粒の脱落による自生発刃作用が進まず、研削屑が砥石表面に堆積する目詰まりや砥粒の摩滅による目つぶれが発生することで、研削速度が得られず、加工面にはヤケによる品質劣化が発生している状態と考えられる。
また、以上の結果から、研削砥石の研削性能を評価する上で、ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度を指標とすることが最適であることが確認できた。
上記の精密研削加工用に、ダイヤモンド砥粒と、ダイヤモンド砥粒同士を結合するバインダーがフェノール樹脂であるレジンボンド砥石であって、ナノインデンテーション試験法により測定した硬度が1.3GPaであり、平均粒径が1.5〜25μmの範囲内で異なる6種類の砥石を準備した。
以上の砥石を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてガラス基板の内周側端面の研削加工を行い、得られたガラス基板について実施例1と同様の評価を行い、その結果を表2に示した。
また、実施例8〜13と同じ仕様の砥石を用いて、外径端部の精密研削加工を行ったところ、ガラス基板を傾斜させる、させない、また、外接型加工(図1、図2参照)、内接型加工(図7参照)に関わらず、表2と同様に砥粒の平均粒径が2μm〜15μmの範囲内であると、端面粗さと、端部形状・寸法精度において特に良好な結果が得られた。
まず、前述の実施例と同様にして、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラスディスク)を得た。次いで、ガラス基板に寸法精度及び形状精度を向上させるためラッピング工程を行った。
上記の粗研削加工にはダイヤモンド砥粒を電着ボンドで固めた電着ボンド砥石を使用した。また、上記の精密研削加工には、平均砥粒径が5μmのダイヤモンド砥粒と、バインダーとしてフェノール樹脂とを含むレジンボンド砥石を使用した。このレジンボンド砥石は、構成材料は同じであるが、バインダー部分の硬度の異なる10種類の砥石を準備した。砥石のバインダー部分の硬度は、上述のナノインデンテーション試験法により測定した。
得られた100枚のガラス基板について、前述の実施例と同様にして、端面の側壁面と面取り面の形状・寸法精度の評価を行い、その結果を表3に示した。また、面取り面の表面粗さRa、及び研削速度についても、その結果を表3に示した。
これに対し、最適範囲よりも硬度の低い領域から選択した研削砥石を用いると(比較例101)、研削速度において良好な結果は得られなかった。そして、端面粗さ、端部形状・寸法精度においても良好な結果は得られなかった。つまり、硬度の低い領域では砥粒の保持強度が低く、加工中に砥粒の脱落が促進されて目こぼれ状態となり、そのため研削速度が得られず、形状だれが発生して端面品質も悪化している状態と考えられる。
また、最適範囲よりも硬度の高い領域から選択した研削砥石を用いたところ(比較例102)、良好な研削速度は得られなかった。そして、端面粗さ、端部形状・寸法精度においても良好な結果は得られなかった。この場合、砥粒の保持強度が大きすぎて砥粒の脱落による自生発刃作用が進まず、研削屑が砥石表面に堆積する目詰まりや砥粒の磨滅による目つぶれが発生することで、研削速度が得られず、加工面にもヤケによる品質劣化が発生している状態と考えられる。
以上の結果から、研削砥石の研削性能を評価する上で、ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度と、この研削砥石を用いて、ある条件でガラス基板端面を研削処理したときの研削速度との相関関係を予め求めておき、求められた相関関係に基づき研削砥石を選択することが最適であることが確認できた。
前述の実施例と同様にして、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラスディスク)を得た。次いで、ガラス基板に寸法精度及び形状精度を向上させるためラッピング工程を行った。
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、前述の図1に示すような総形砥石を用いた加工法により外周端面の粗研削加工を行い、続いて、以下に説明する方法により精密研削加工を行った。
上記の粗研削加工にはダイヤモンド砥粒を電着ボンドで固めた電着ボンド砥石を使用した。また、上記の精密研削加工には、平均砥粒径が5μmのダイヤモンド砥粒と、バインダーとしてフェノール樹脂とを含むレジンボンド砥石を使用した。このレジンボンド砥石は、構成材料は同じであるが、バインダー部分の硬度の異なる5種類の砥石を準備した。砥石のバインダー部分の硬度は、上述のナノインデンテーション試験法により測定した。
第1の方法は、前述の図1に示すガラス基板と砥石との配置関係で行った(表4中には「外接(図1)」と表記した。)
第2の方法は、前述の図7に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、ガラス基板に対する砥石の傾き角度は0度(つまり傾斜なし)とした(表4中には「内接」と表記した。)。
第3の方法は、前述の図2に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、ガラス基板に対する砥石の傾き角度αは10度に設定した(表4中には「外接・傾斜(図2)」と表記した。)。
第4の方法は、前述の図7に示すガラス基板と砥石との配置関係で行い、ガラス基板に対する砥石の傾き角度αは10度に設定した(表4中には「内接・傾斜(図7)」と表記した。)。
なお、ガラス基板と砥石の各々の周速度、回転方向、加工圧は適宜設定して行った。
得られた100枚のガラス基板について、前述の実施例と同様にして、外周端面の側壁面と面取り面の形状・寸法精度の評価を行い、その結果を表4に示した。また、面取り面の表面粗さRa、及び研削速度についても、その結果を表4に示した。
特に端面粗さについていえば、前述の図1に示すガラス基板と砥石との配置関係(外接)よりも、前述の図7に示すようなガラス基板と砥石との配置関係(内接、但し傾斜なし)により加工を行うほうがより好ましい結果が得られた。また、前述の図2や図7のように、ガラス基板に対して砥石を傾斜させて加工を行うほうがより好ましい結果が得られた。
これに対し、ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4GPa未満あるいは1.7GPaよりも大きい研削砥石を用いると、いずれの加工方法を適用しても、端面品質及び研削速度の両方について良好な結果が得られなかった。
2,7 外周側端面研削砥石
3,8 内周側端面研削砥石
6 溝
1a ガラス基板の主表面
1b 側壁面
1c 面取り面
Claims (9)
- 中心に円孔を有する円盤状のガラス基板の端面を研削するための研削砥石であって、
前記研削砥石は、砥粒と、当該砥粒同士を結合するバインダーとを含み、
前記研削砥石表面のバインダー部分を、バーコビッチ圧子を用いて、250mNの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4〜1.7GPaの範囲内であることを特徴とする研削砥石。 - 前記砥粒の平均粒子径は、2〜15μmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の研削砥石。
- 前記研削砥石は、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削処理する際に用いる回転砥石であることを特徴とする請求項1又は2に記載の研削砥石。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の研削砥石を用いて、前記ガラス基板の端面の研削処理を行う工程を含むことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 中心に円孔を有する円盤状のガラス基板の端面を研削砥石を用いて研削する研削処理を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、
前記研削砥石は、砥粒と、当該砥粒同士を結合するバインダーとを含み、
前記研削砥石表面のバインダー部分を、バーコビッチ圧子を用いて、250mNの押込み荷重の条件でナノインデンテーション試験法によって測定される硬度と、当該研削砥石を用いてガラス基板端面を研削処理したときの研削速度との相関関係を予め求めておき、
求められた相関関係に基づき、所望の研削速度となるような硬度を有する研削砥石を選択し、この選択された研削砥石を用いて前記研削処理を行うことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 前記研削砥石は、前記バインダーが樹脂材料からなり、前記ナノインデンテーション試験法によって測定される硬度が、0.4〜1.7GPaの範囲内であることを特徴とする請求項5に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記選択された研削砥石を用いて、前記ガラス基板の主表面と直交する軸に対して当該研削砥石の回転軸を傾斜させた状態で当該研削砥石を前記ガラス基板の端面に当接させて当該ガラス基板の端面を研削処理することを特徴とする請求項5又は6に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板の端面の表面粗さRaが、0.1μm以下になるように研削処理することを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。
- 請求項4乃至8のいずれかに記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013096076 | 2013-04-30 | ||
JP2013096076 | 2013-04-30 | ||
JP2013096077 | 2013-04-30 | ||
JP2013096077 | 2013-04-30 | ||
PCT/JP2014/062030 WO2014178416A1 (ja) | 2013-04-30 | 2014-04-30 | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5994022B2 true JP5994022B2 (ja) | 2016-09-21 |
JPWO2014178416A1 JPWO2014178416A1 (ja) | 2017-02-23 |
Family
ID=51843540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015514871A Active JP5994022B2 (ja) | 2013-04-30 | 2014-04-30 | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5994022B2 (ja) |
CN (1) | CN105142861B (ja) |
MY (1) | MY168094A (ja) |
SG (1) | SG11201508850YA (ja) |
WO (1) | WO2014178416A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107004431B (zh) * | 2014-12-31 | 2019-09-13 | Hoya株式会社 | 磁盘用基板的制造方法和磨削用磨石 |
CN113924276B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-10-01 | Hoya株式会社 | 玻璃板的制造方法和磁盘的制造方法 |
CN110722463A (zh) * | 2019-09-09 | 2020-01-24 | 珠海粤清特环保科技有限公司 | 一种镜面加工工具 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06254767A (ja) * | 1993-03-03 | 1994-09-13 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス研削用砥石 |
JPH09502933A (ja) * | 1993-09-29 | 1997-03-25 | ノートン カンパニー | 改良された金属結合剤及び金属砥粒製品 |
JP2004322231A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Read Co Ltd | 研削砥石 |
US20090274897A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Kaner Richard B | Rhenium boride compounds and uses thereof |
JPWO2008007547A1 (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | コニカミノルタオプト株式会社 | ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法および磁気ディスク |
JP2010234597A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6375692B1 (en) * | 1999-07-29 | 2002-04-23 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Method for making microabrasive tools |
JP2001138244A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-05-22 | Mitsubishi Materials Corp | レジンボンド砥石 |
US6641627B2 (en) * | 2001-05-22 | 2003-11-04 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles |
JP5206591B2 (ja) * | 2009-06-01 | 2013-06-12 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造用タンディッシュ |
CN102814747B (zh) * | 2012-07-31 | 2015-09-30 | 安徽威铭耐磨材料有限公司 | 一种cbn树脂砂轮及其制备方法 |
-
2014
- 2014-04-30 WO PCT/JP2014/062030 patent/WO2014178416A1/ja active Application Filing
- 2014-04-30 MY MYPI2015703764A patent/MY168094A/en unknown
- 2014-04-30 SG SG11201508850YA patent/SG11201508850YA/en unknown
- 2014-04-30 JP JP2015514871A patent/JP5994022B2/ja active Active
- 2014-04-30 CN CN201480023650.6A patent/CN105142861B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06254767A (ja) * | 1993-03-03 | 1994-09-13 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス研削用砥石 |
JPH09502933A (ja) * | 1993-09-29 | 1997-03-25 | ノートン カンパニー | 改良された金属結合剤及び金属砥粒製品 |
JP2004322231A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Read Co Ltd | 研削砥石 |
JPWO2008007547A1 (ja) * | 2006-07-13 | 2009-12-10 | コニカミノルタオプト株式会社 | ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法および磁気ディスク |
US20090274897A1 (en) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Kaner Richard B | Rhenium boride compounds and uses thereof |
JP2010234597A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Materials Corp | 切断ブレード、切断ブレードの製造方法及び切断加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG11201508850YA (en) | 2015-11-27 |
CN105142861B (zh) | 2017-03-08 |
WO2014178416A1 (ja) | 2014-11-06 |
JPWO2014178416A1 (ja) | 2017-02-23 |
CN105142861A (zh) | 2015-12-09 |
MY168094A (en) | 2018-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6215770B2 (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 | |
CN108847256B (zh) | 圆环状基板、磁盘用基板及其制造方法、磁盘及其制造方法 | |
CN110503983B (zh) | 磁盘用玻璃基板及其制造方法、磁盘和玻璃基板中间体 | |
US6166885A (en) | Magnetic recording medium and method for producing the same | |
JP5994022B2 (ja) | 研削砥石、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 | |
JP6645935B2 (ja) | 基板の製造方法、基板端面の加工装置、基板端面の加工方法、及び研削用砥石 | |
JP6156967B2 (ja) | ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法、並びにガラス基板の端面研磨装置 | |
JP2015104771A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び研磨処理用キャリア | |
JP2010005772A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の加工方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスク用ガラス基板、並びに磁気ディスクの製造方法 | |
JP5074311B2 (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の加工方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、および磁気ディスクの製造方法 | |
JPWO2013146133A1 (ja) | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および情報記録媒体 | |
CN108564970B (zh) | 玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃基板的制造方法 | |
JP5639215B2 (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、並びに磁気ディスクの製造方法 | |
JP5870187B2 (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板、磁気ディスク、磁気ディスクドライブ装置 | |
JP2014216042A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 | |
JP6138114B2 (ja) | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法、および、研磨用キャリア | |
JP5492276B2 (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスク | |
JP2010108598A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク | |
JP2005285276A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク | |
WO2013146132A1 (ja) | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および情報記録媒体 | |
JP2014199704A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 | |
JP2010179395A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
JP2015069668A (ja) | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 | |
JPH0997427A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JPH0981933A (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160726 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5994022 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |