JP7009572B1 - Manufacturing method of substrate for magnetic disk - Google Patents
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Abstract
【課題】板厚が小さく、読み書きエラーの少ない磁気ディスク用基板、磁気ディスクおよび磁気ディスク用基板の製造方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク用基板100は、薄型の磁気ディスク用基板であって、中心からの距離をr1>r2としたとき、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域において、波長1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下である。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate for a magnetic disk, a magnetic disk and a substrate for a magnetic disk having a small plate thickness and few read / write errors. A magnetic disk substrate 100 is a thin magnetic disk substrate, and when the distance from the center is r1> r2, r1 = radius R-0.5 mm and r2 = radius R-4.0 mm. In the measurement region surrounded by concentric circles, the arithmetic average swell Wa of a wavelength of 1 mm or more and 5 mm or less is 4.0 nm or less. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、磁気ディスク用基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate for a magnetic disk.
磁気ディスクは、データセンターまたはコンピュータなどにおいて用いられるHDD(Hard Disk Drive)に用いられている。スマートフォンやスマート家電の普及により、各個人および企業において使用するデータ量が増加している。これらの膨大なデータはインターネットを通じデータセンター内のHDDに読み書きされる。膨大なデータ量を記録するため、HDDの大容量化が求められている。 Magnetic disks are used in HDDs (Hard Disk Drives) used in data centers, computers, and the like. With the spread of smartphones and smart home appliances, the amount of data used by individuals and businesses is increasing. These huge amounts of data are read and written to the HDD in the data center via the Internet. In order to record a huge amount of data, it is required to increase the capacity of the HDD.
HDDには、アルミニウムまたはアルミニウム合金製、若しくはガラス製のディスクが用いられている。例えば、引用文献1は、磁気ディスク用ガラス基板を開示する。データセンター内の大容量HDDは、3.5インチサイズである直径95~97mmのディスクが好適に用いられる。
A disk made of aluminum, an aluminum alloy, or glass is used for the HDD. For example,
HDDの大容量化を実現するため、次のような技術動向がある。すなわち、磁気ディスクの厚さを小さくしてHDDに搭載される枚数を増やすこと、および、磁気ディスクの直径を大きくし、ディスク表面のデータ領域をできるだけ外径端部にできるだけ近づけることにより、磁気ディスク1枚当たりのデータ領域を拡大することである。 There are the following technological trends in order to increase the capacity of HDDs. That is, by reducing the thickness of the magnetic disk to increase the number of sheets mounted on the HDD, and increasing the diameter of the magnetic disk to make the data area on the disk surface as close as possible to the outer diameter end, the magnetic disk It is to expand the data area per sheet.
読み書き時のエラーレートが許容範囲を超えると磁気ディスクとして使用できないため、磁気ディスクをHDDに組み込む前に予め評価することが行われている。磁気ディスクの品質評価方法として、回転する磁気ディスク上にヘッドを浮上させ、磁気ディスクからの信号をヘッドで検知するメディア評価が知られている。このメディア評価を合格した磁気ディスクが、次のHDD製造工程へ投入される。メディア評価は、磁気ディスク用基板に磁性体膜を成膜した磁気ディスクを評価するものであり、磁性体膜が成膜されていない磁気ディスク用基板を評価することができない。このため、磁気ディスクを作製した後、メディア評価により不合格となるとその磁気ディスクの作製コストが無駄になるという課題がある。このため、磁性体膜が成膜されていない磁気ディスク用基板を評価することが行われている。板厚を小さくすると、表面にうねりが生じやすいという問題があり、従来の磁気ディスク用基板のうねり検査方法では、磁性体膜を成膜する前にうねりによる磁気ディスクのエラーレートが許容範囲内か否かを明確に判定できないという課題も存在する。 If the error rate during reading and writing exceeds the permissible range, it cannot be used as a magnetic disk, so evaluation is performed in advance before incorporating the magnetic disk into the HDD. As a quality evaluation method for a magnetic disk, media evaluation is known in which a head is levitated on a rotating magnetic disk and a signal from the magnetic disk is detected by the head. The magnetic disk that has passed this media evaluation is put into the next HDD manufacturing process. The media evaluation evaluates a magnetic disk having a magnetic film formed on the magnetic disk substrate, and cannot evaluate a magnetic disk substrate on which the magnetic film is not formed. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of the magnetic disk is wasted if the result is rejected by the media evaluation after the magnetic disk is manufactured. Therefore, it is being evaluated for a magnetic disk substrate on which a magnetic film is not formed. If the plate thickness is reduced, there is a problem that undulations are likely to occur on the surface. In the conventional undulation inspection method for magnetic disk substrates, is the error rate of the magnetic disk due to undulation within the allowable range before forming the magnetic film? There is also the problem that it cannot be clearly determined whether or not it is.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、板厚が小さく、読み書きエラーの少ない磁気ディスク用基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for a magnetic disk, which has a small plate thickness and few read / write errors.
上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係る磁気ディスク用基板の製造方法は、
磁気ディスク用基板を研削する研削工程と、
前記研削工程において研削された前記磁気ディスク用基板について、中心からの距離をr1>r2としたとき、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域において、波長1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaを測定するうねり評価工程と、
うねり評価工程において測定された算術平均うねりWaが4.0nm以下であるか否かを判定し、算術平均うねりWaが4.0nm以下である前記磁気ディスク用基板を抽出する判定工程と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a substrate for a magnetic disk according to a third aspect of the present invention is
Grinding process for grinding magnetic disk substrates, and
For the magnetic disk substrate ground in the grinding step, when the distance from the center is r1> r2, the measurement is surrounded by concentric circles with r1 = radius R-0.5 mm and r2 = radius R-4.0 mm. In the region, the swell evaluation step for measuring the arithmetic average swell Wa with a wavelength of 1 mm or more and 5 mm or less, and
A determination step of determining whether or not the arithmetic mean undulation Wa measured in the undulation evaluation step is 4.0 nm or less, and extracting the magnetic disk substrate having an arithmetic average undulation Wa of 4.0 nm or less.
It is characterized by having.
本発明によれば、板厚が小さく、読み書きエラーの少ない磁気ディスク用基板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a substrate for a magnetic disk having a small plate thickness and few read / write errors.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の磁気ディスク用基板および磁気ディスクについて説明する。 Hereinafter, the magnetic disk substrate and the magnetic disk according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本願発明者らは、薄型の磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドで読み書きする際のエラーを削減するため不良項目の一つである表面うねりについて研究した結果、ディスク外周に発生する表面うねりが原因であることを見出した。ディスク外周に表面うねりを有する磁気ディスクは、読み書き時のエラーレートが許容範囲を超えるため使用できない。また、従来の磁気ディスクのうねり検査方法では、その磁気ディスクがエラーレートの許容範囲内か否かを明確に判定できないという新たな課題も顕在化した。 As a result of researching surface waviness, which is one of the defective items in order to reduce errors when reading and writing with a magnetic head in a thin magnetic disk, the inventors of the present application have found that the cause is surface waviness generated on the outer periphery of the disk. I found. A magnetic disk having a surface undulation on the outer periphery of the disk cannot be used because the error rate during reading and writing exceeds the allowable range. In addition, the conventional method for inspecting the waviness of a magnetic disk has also revealed a new problem that it is not possible to clearly determine whether or not the magnetic disk is within the allowable range of the error rate.
本実施の形態の磁気ディスク用基板100は、図1および図2に示すように、薄型の磁気ディスク用基板であって、中心からの距離をr1>r2としたとき、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域MAにおいて、図3に示す波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下である。より好ましくは算術平均うねりWaが3.0nm以下である。板厚t1は、好ましくは0.635ミリメートル以下であり、より好ましくは、0.5mm以下である。直径は、好ましくは95mm以上である。波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下であることで、磁気ディスク用基板100を磁気ディスク基板として用いた場合、その磁気ディスクのエラーレートが許容範囲におさまる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
磁気ディスク用基板100としては、アルミニウム基板若しくはアルミニウム合金基板、またはガラス基板などを用いることができる。以下、アルミニウム合金基板およびガラス基板を用いた場合について説明する。
As the
(アルミニウム合金基板)
磁気ディスク用基板100として使用されるアルミニウム合金基板は、JIS 5086合金等のAl-Mg系合金製基板またはAl-Fe系合金製基板が用いられる。Al-Mg系合金製基板は、高い強度を有し好適に用いられる。Al-Fe系合金製基板が、高い剛性を有し好適に用いられる。
(Aluminum alloy substrate)
As the aluminum alloy substrate used as the
Al-Mg系合金製基板は、Mg:1.0~6.5質量%を含有し、Cu:0.070質量%以下、Zn:0.60質量%以下、Fe:0.50質量%以下、Si:0.50質量%以下、Cr:0.20質量%以下、Mn:0.50質量%以下、Zr:0.20質量%以下の1種又は2種以上を更に含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物およびその他の微量元素からなるアルミニウム合金である。 The Al—Mg alloy substrate contains Mg: 1.0 to 6.5% by mass, Cu: 0.070% by mass or less, Zn: 0.60% by mass or less, Fe: 0.50% by mass or less. , Si: 0.50% by mass or less, Cr: 0.20% by mass or less, Mn: 0.50% by mass or less, Zr: 0.20% by mass or less. It is an aluminum alloy consisting of aluminum and unavoidable impurities and other trace elements.
Al-Fe系合金製基板は、必須元素であるFeと、選択元素であるMn及びNiのうち1種又は2種を含有し、これらFe、Mn及びNiの含有量の合計が1.00~7.00質量%の関係を有し、更に、Si:14.0質量%以下、Zn:0.7質量%以下、Cu:1.0質量%以下、Mg:3.5質量%以下、Cr:0.30質量%以下、Zr:0.20質量%以下の1種又は2種以上を更に含有し、残部がアルミニウムと不可避不純物およびその他の微量元素からなるアルミニウム合金である。なお、本実施の形態においてアルミニウム合金基板の組成は前記の組成に限定されるものではない。 The Al—Fe alloy substrate contains Fe, which is an essential element, and one or two of Mn and Ni, which are selective elements, and the total content of these Fe, Mn, and Ni is 1.00 or more. It has a relationship of 7.00% by mass, and further, Si: 14.0% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, Cu: 1.0% by mass or less, Mg: 3.5% by mass or less, Cr. : 0.30% by mass or less, Zr: 0.20% by mass or less, one or more, and the balance is an aluminum alloy composed of aluminum, unavoidable impurities and other trace elements. In this embodiment, the composition of the aluminum alloy substrate is not limited to the above composition.
つぎに、アルミニウム合金製の磁気ディスク用基板100の製造方法1について説明する。
Next, a
磁気ディスク用基板100の製造方法1は、図4に示すように、鋳造・圧延工程(ステップS101)と、ブランキング工程(ステップS102)と、切削工程(ステップS103)と、グラインド工程(研削工程)(ステップS104)と、めっき工程(ステップS105)と、研磨工程(ステップS106)と、うねり評価工程(ステップS107)と、判定工程(ステップS108)と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
まず、鋳造・圧延工程(ステップS101)において、半連続鋳造法により鋳塊を作製し、鋳塊を熱間圧延および冷間圧延加工し、所望の厚さの板材を作製する。または、連続鋳造により板材を作製し、それを冷間圧延加工し、所望の厚さの板材を作製してもよい。組織を均質化する目的で、鋳塊に熱処理を施してもよい。加工性を向上させる等の目的で、冷間圧延前、冷間圧延の途中、冷間圧延後の板材に熱処理を施してもよい。 First, in the casting / rolling step (step S101), an ingot is produced by a semi-continuous casting method, and the ingot is hot-rolled and cold-rolled to produce a plate material having a desired thickness. Alternatively, a plate material may be produced by continuous casting and then cold-rolled to produce a plate material having a desired thickness. The ingot may be heat treated for the purpose of homogenizing the structure. For the purpose of improving workability, heat treatment may be applied to the plate material before cold rolling, during cold rolling, and after cold rolling.
つぎに、ブランキング工程(ステップS102)において、鋳造・圧延工程(ステップS101)において作製された板材を、プレス機で打抜き加工し、所望の内径寸法、外径寸法のディスク(以下、ブランクという)を作製する。その後、ブランクの平坦度を小さくする目的で、ブランク同士を積層し、積層ブランクに荷重をかけ、加熱処理を実施してもよい。 Next, in the blanking step (step S102), the plate material produced in the casting / rolling step (step S101) is punched by a press machine, and a disk having a desired inner diameter and outer diameter (hereinafter referred to as a blank) is punched. To make. After that, for the purpose of reducing the flatness of the blanks, the blanks may be laminated, a load may be applied to the laminated blanks, and a heat treatment may be performed.
つぎに、切削工程(ステップS103)において、ブランクの内径部、外径部を旋盤加工機で切削加工し、所望の内径寸法、外径寸法、および所望の長さの面取り部を有するディスク(以下、Tサブという)を作製する。さらにブランク両面の表面を切削加工し、所望の厚さの板厚を有するTサブとしてもよい。さらに切削加工により材料内部に発生した加工歪を取り除く目的で、Tサブに加熱処理を施してもよい。 Next, in the cutting step (step S103), the inner diameter portion and the outer diameter portion of the blank are machined by a lathe machine, and a disc having a desired inner diameter dimension, outer diameter dimension, and chamfered portion having a desired length (hereinafter referred to as a disc). , T-sub). Further, the surfaces of both sides of the blank may be machined to form a T-sub having a plate thickness of a desired thickness. Further, the T-sub may be heat-treated for the purpose of removing the machining strain generated inside the material by cutting.
つぎに、グラインド工程(ステップS104)において、Tサブを研削して所望の厚さのディスク(以下、Gサブという)を作製する。さらに研削加工により材料内部に発生した加工歪を取り除く目的で、研削加工の途中または終了後のGサブに加熱処理を施してもよい。グラインド工程(ステップS104)の詳細については、後述する。 Next, in the grind step (step S104), the T-sub is ground to produce a disc having a desired thickness (hereinafter referred to as G-sub). Further, for the purpose of removing the processing strain generated inside the material by the grinding process, the G sub during or after the grinding process may be heat-treated. The details of the grind step (step S104) will be described later.
つぎに、めっき工程(ステップS105)において、Gサブの表面、側面、面取り面を含む全ての面に所望の厚さのめっきを成膜したディスク(以下、Mサブという)を作製する。まず、Gサブにめっき密着性向上を目的に、前処理としてジンケート処理を行うとよい。次いで、めっき処理を行う。めっきはNi-P無電解めっきが好適に用いられる。さらにNi-P無電解めっきの内部応力を取り除く目的で、Mサブに加熱処理を施してもよい。これにより、Mサブに下地層が形成される。 Next, in the plating step (step S105), a disk (hereinafter referred to as M sub) in which plating having a desired thickness is formed on all surfaces including the surface, side surface, and chamfered surface of the G sub is produced. First, it is advisable to perform a zincate treatment as a pretreatment on the G sub for the purpose of improving the plating adhesion. Next, a plating process is performed. Ni-P electroless plating is preferably used for plating. Further, the M sub may be heat-treated for the purpose of removing the internal stress of Ni-P electroless plating. As a result, a base layer is formed on the M sub.
つぎに、研磨工程(ステップS106)において、Mサブ両面の表面を研磨加工機で研磨し、所望の厚さのディスク、すなわち磁気ディスク用基板100が得られる。
Next, in the polishing step (step S106), the surfaces of both sides of the M sub are polished with a polishing machine to obtain a disk having a desired thickness, that is, a
つぎに、うねり評価工程(ステップS107)において、磁気ディスク用基板100について、中心からの距離をr1>r2としたとき、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域MAにおいて、波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaを測定する。磁気ディスク用基板100の表面のうねり評価方法として、光学式の検査装置で評価することが可能である。検査装置は、PHASE SHIFT TECHNOLOGY社製の多機能ディスク用干渉計「OPTIFLAT」、ZYGO社製のレーザー干渉計「Verifire」、KLA-Tencor社製の光干渉式プロファイラMicroXAMなどが好適に用いられる。
Next, in the waviness evaluation step (step S107), when the distance from the center of the
つぎに、判定工程(ステップS108)において、うねり評価工程(ステップS107)において測定された算術平均うねりWaが4.0nm以下であるか否かを判定し、算術平均うねりWaが4.0nm以下である磁気ディスク用基板100を抽出する。これにより、波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下である条件を満たさない磁気ディスク用基板100が除去される。より好ましくは、算術平均うねりWaが3.0nm以下であるか否かを判定し、算術平均うねりWaが3.0nm以下である磁気ディスク用基板100を抽出する。なお、うねり評価工程(ステップS107)および判定工程(ステップS108)は、磁気ディスク用基板100を全てについて評価および判定してもよく、一部の磁気ディスク用基板100を抜き出して評価および判定してもよい。
Next, in the determination step (step S108), it is determined whether or not the arithmetic average swell Wa measured in the swell evaluation step (step S107) is 4.0 nm or less, and the arithmetic average swell Wa is 4.0 nm or less. A certain
上述したディスク外周側の表面に波長λが1mm以上5mm以下のうねりが生じる原因は、グラインド工程(ステップS104)に起因すると考えられる。ここで、グラインド工程(ステップS104)の詳細、およびディスク外周側の表面に波長λが1mm以上5mm以下のうねりが増加するメカニズムについて説明する。 It is considered that the cause of the undulation of the wavelength λ of 1 mm or more and 5 mm or less on the surface on the outer peripheral side of the disk described above is due to the grind step (step S104). Here, the details of the grind step (step S104) and the mechanism by which the waviness having a wavelength λ of 1 mm or more and 5 mm or less increases on the surface on the outer peripheral side of the disk will be described.
グラインド工程(ステップS104)において、図5に示すように、被加工物であるGサブ110はキャリア210と呼ばれる支持体に保持され自転しながら公転する。砥石と呼ばれる固定砥粒220を上下面より回転させながら押し当てる事により、Gサブ110両面の表面が研削加工される。研削加工中はGサブ110、キャリア210、固定砥粒220にクーラントをかけ流す。
In the grind step (step S104), as shown in FIG. 5, the G-
キャリア210はアラミド樹脂またはエポキシ樹脂等を含む樹脂製のものが好適に用いられる。強度向上を目的に、炭素繊維やガラス繊維等の繊維状補強材を含有させてもよい。キャリア210の厚さは、被加工物であるGサブ110の厚みにより任意に選択可能である。ただしキャリアは薄すぎると強度が不足し、研削加工中に破損してしまう虞がある。キャリア強度の観点においては、キャリア厚さは0.3mm以上が好ましく、0.4mm以上がより好ましい。よって、この加工方法においては、Gサブ110の厚さ0.3mm以下のものを加工することは困難である。
As the
固定砥粒220は、砥粒と砥粒を結合するバインダーから成り、砥粒はSi-C粒子、バインダーはPVAなどの多孔質スポンジ状の弾性体が好適に用いられる。研削加工で発生する研削屑の排出性向上を目的に、固定砥粒220に切り溝221を掘っても良い。
The fixed
クーラントは、研削加工発熱の冷却、潤滑性向上、研削屑の排出性向上などを目的に用いられる。 The coolant is used for the purpose of cooling the heat generated by grinding, improving lubricity, and improving the discharge of grinding debris.
グラインド工程(ステップS104)で発生した研削屑は、クーラントにより系外に排出されることが理想的であるが、現実は、研削屑の一部はGサブ110、キャリア210または固定砥粒220に付着する。固定砥粒220に直接付着した研削屑、あるいはGサブ110やキャリア210を介して固定砥粒220に付着した研削屑は、固定砥粒220の表面、特に多孔質の孔の中に堆積する。この現象を固定砥粒220の目詰まりと呼ぶ。固定砥粒220が目詰まりした部分は、クーラントが多孔質の孔から排出されずに停滞することで、さらに研削屑が堆積するという悪循環を繰り返し、Gサブ110の研削性を阻害すると考えられる。この固定砥粒220の目詰まりは、固定砥粒220の表面におけるクーラントの流れ方、あるいはGサブ110やキャリア210の軌跡に依存し、固定砥粒220の表面で不均一に発生する。なお、研削加工で発生した研削屑の排出経路としては、図6に示すように、Gサブ110の表面から固定砥粒220の切り溝221へ抜ける経路DR1、Gサブ110の表面からGサブ110内周側へ抜ける経路DR2、Gサブ110表面からGサブ110外周側へ抜ける経路DR3が存在する。
Ideally, the grinding debris generated in the grinding step (step S104) is discharged to the outside of the system by a coolant, but in reality, a part of the grinding debris is sent to the
ここでGサブ110外周側に着目する。前述の研削屑の排出経路のうち、Gサブ110表面から外周側へ抜ける経路DR3は、Gサブ110とキャリア210の隙間、すなわちGサブ110とキャリア210の板厚の差に依存する。両者の隙間および板厚差が小さいほど排出経路も小さくなり、排出性は低下する。研削屑の排出性が低下すると、固定砥粒220が目詰まりしやすくなる。
Here, attention is paid to the outer peripheral side of the
例えば、従来の板厚1.27mm(50mil)のディスクを研磨する際のキャリアの厚さは1.0mm、板厚0.635mm(25mil)のディスクを研磨する際のキャリアの厚さは0.5mmのものが好適に用いられている。板厚0.5mm(20mil)のディスクを研磨する際キャリアの厚さは0.4mm前後のものを用いることになる。ディスクの板厚が小さくなるほど、キャリアの厚さは小さくなり、ディスクとキャリアの板厚差も小さくなる。 For example, the thickness of the carrier when polishing a conventional disc having a plate thickness of 1.27 mm (50 mil) is 1.0 mm, and the thickness of the carrier when polishing a disc having a plate thickness of 0.635 mm (25 mil) is 0. The one having a thickness of 5 mm is preferably used. When polishing a disc having a plate thickness of 0.5 mm (20 mil), a carrier having a thickness of about 0.4 mm is used. The smaller the plate thickness of the disc, the smaller the thickness of the carrier, and the smaller the difference in plate thickness between the disc and the carrier.
キャリア210の厚さが小さくなると、キャリア210の剛性が低下するため、研削加工中にキャリア210がたわみやすくなる。例えば、図7に示すように、キャリア210が固定砥粒220上面側にたわんだ場合、固定砥粒220上面側の排出経路DR31は小さく、下面側の排出経路DR32は大きくなる。すなわち、キャリア210の厚さが小さくなると、Gサブ110表面から外周側へ抜ける経路の研削屑排出性が部分的に変動する。固定砥粒220の目詰まりのしやすさも部分的に変動し、より不均一な固定砥粒220の目詰まりとなると考えられる。
As the thickness of the
また、図8に示すように、グラインド工程(ステップS104)によりGサブ110外周側の表面に外周ダレPSが発生する。外周ダレとは、Gサブ110板厚が、Gサブ110中心から外周にかけて緩やかに減少する事である。これは、研削加工中に固定砥粒220が弾性変形することで、Gサブ110とキャリア210境界の板厚段差部がなめらかに削り取られるためと考えられる。ここで固定砥粒220に不均一な目詰まりがある場合、外周ダレPSの高さDはGサブ110内で不均一になる。なぜなら、Gサブ110とキャリア210境界の板厚段差部に、固定砥粒220目詰まりのない部分が当たれば相対的に多く削り取られる量は多くなり、固定砥粒220目詰まり部が当たれば研削性が阻害され相対的に削り取られる量が減少するからである。不均一な外周ダレPSをもつGサブ110について、Gサブ110外周部の表面を円周方向に沿って観察したとき、山と谷、すなわち凹凸形状が見える。このうち図3に示す波長λが1mm以上5mm以下の成分が、本実施の形態で示すうねりである。波長λが1mm以上5mm以下の成分のうねりは磁気ディスクの読み書き時のエラーの原因となるため、このうねりを抑制することが重要である。
Further, as shown in FIG. 8, the outer peripheral sagging PS is generated on the outer peripheral side surface of the
ここまでの説明をまとめると、Gサブ110の厚さが小さい場合、研削加工に用いるキャリア210の板厚が小さくなり、さらにGサブ110とキャリア210の板厚差が小さくなることが原因で研削加工中に不均一な砥石目詰まりが発生しやすくなり、不均一な砥石目詰まりが原因でディスク外周側の表面に不均一な外周ダレPSが発生し、その結果、磁気ディスクの読み書きエラーに寄与する波長λが1mm以上5mm以下のうねりが増加すると考えられる。
To summarize the explanation so far, when the thickness of the G-
なお、外周ダレPSの高さDが大きすぎると、その後のMサブを研磨する研磨工程(ステップS106)において、当該箇所に研磨パッドが当たらず十分に研磨されない欠陥領域となる。このため、外周ダレPSの高さDは10μm以下が好ましい。高さDは、外周ダレPSが発生していない表面から延長された径方向に延びる直線と面取り開始部Cとの厚さ方向の距離を計測して得られる。 If the height D of the outer peripheral sagging PS is too large, the polishing pad does not hit the portion in the subsequent polishing step of polishing the M sub (step S106), resulting in a defect region that is not sufficiently polished. Therefore, the height D of the outer peripheral sagging PS is preferably 10 μm or less. The height D is obtained by measuring the distance in the thickness direction between the straight line extending in the radial direction extending from the surface where the outer peripheral sagging PS does not occur and the chamfering start portion C.
また、Gサブ110の外周端には面取りが施される。面取りはディスク端部でのバリ等の異物発生防止のために施されるが、データ領域拡大のためにはできるだけ小さいほうが良い。具体的には、外周部の面取り部の長さLは、0.15mm以下が好ましく、より好ましくは、0.10mm以下である。面取り部の長さLは、面取り開始部Cと外径端部(面取り終了部)Eとの径方向における距離を計測して得られる。
Further, the outer peripheral edge of the
つぎに、Gサブ110外周側の波長λが1mm以上5mm以下のうねり発生を抑制する方法の詳細について説明する。先述の通り、うねりが増加する原因は不均一な固定砥粒220の目詰まりである。固定砥粒220の目詰まりを抑制すれば、うねりも抑制できる。固定砥粒220目詰まりの抑制方法としては、例えば、研削屑の排出性を高めるためにクーラントに界面活性剤や潤滑剤を適切に添加したり、固定砥粒220に適切な切り溝221を掘ったり、あるいは固定砥粒220が目詰まりする前に固定砥粒220表面を定期的に削り取る(以下、ドレッシング)などの方法が挙げられる。
Next, details of a method for suppressing the occurrence of swell having a wavelength λ on the outer peripheral side of the
ここで、基板の平坦度について説明する。平坦度が大きい基板表面を光学式の検査装置でうねりを測定した場合、検査装置から出射された測定光が基板表面で反射し検査装置のセンサーに戻る光学系において、基板表面で反射した測定光の一部が、特に基板外周側の表面で反射した測定光が検査装置のセンサーに戻らず、所望の領域のうねり評価をすることができない。そのため基板の平坦度はできるだけ小さいほうが良い。具体的には20μm以下が好ましい。 Here, the flatness of the substrate will be described. When the waviness of a substrate surface with a large flatness is measured by an optical inspection device, the measurement light emitted from the inspection device is reflected by the substrate surface and returns to the sensor of the inspection device. The measurement light reflected by a part of the surface, especially on the outer peripheral side of the substrate, does not return to the sensor of the inspection device, and the swell evaluation of the desired region cannot be performed. Therefore, the flatness of the substrate should be as small as possible. Specifically, it is preferably 20 μm or less.
(ガラス基板)
磁気ディスク用基板100として使用されるガラス基板は、アルミノシリケートガラスが、高い硬度を有するために好適に用いられる。
(Glass substrate)
As the glass substrate used as the
具体的には、アルミノシリケートガラスは、SiO2:55~70質量%を主成分として、Al2O3:25質量%以下、Li2O:12質量%以下、Na2O:12質量%以下、K2O:8質量%以下、MgO:7質量%以下、CaO:10質量%以下、ZrO2:10質量%以下、TiO2:1質量%以下の1種又は2種以上を含有し、残部が不可避不純物およびその他の微量元素からなる。なお、本実施の形態においてガラス基板の組成はこれらの組成に限定されるものではない。 Specifically, the aluminosilicate glass contains SiO 2 : 55 to 70% by mass as a main component, Al 2 O 3 : 25% by mass or less, Li 2 O: 12% by mass or less, and Na 2 O: 12% by mass or less. , K2O: 8 % by mass or less, MgO: 7% by mass or less, CaO: 10% by mass or less, ZrO2: 10% by mass or less, TiO 2 : 1 % by mass or less, one or more. The balance consists of unavoidable impurities and other trace elements. The composition of the glass substrate in this embodiment is not limited to these compositions.
つぎに、ガラス基板を用いた磁気ディスク用基板100の製造方法2について説明する。
Next, a
磁気ディスク用基板100の製造方法2は、図9に示すように、溶解・ガラス元板工程(ステップS201)と、コアリング工程(ステップS202)と、ラッピング工程(研削工程)(ステップS203)と、研磨工程(ステップS204)と、うねり評価工程(ステップS205)と、判定工程(ステップS206)と、を備える。
As shown in FIG. 9, the
まず、溶解・ガラス元板工程(ステップS201)において、所定の化学成分に調製したガラス素材を溶解し、ダイレクトプレス法で、その溶融塊を両面からプレス成形して、所望の厚さを有するガラス元板を作製する。ガラス元板の作製は前記ダイレクトプレス法に限定されず、フロート法、フュージョン法、リドロー法などでも良い。 First, in the melting / glass base plate step (step S201), the glass material prepared to a predetermined chemical composition is melted, and the molten mass is press-molded from both sides by a direct press method to obtain a glass having a desired thickness. Make the original plate. The production of the glass base plate is not limited to the direct press method, and may be a float method, a fusion method, a redraw method, or the like.
つぎに、コアリング工程(ステップS202)において、このガラス元板を円環状にコアリングし、さらに内径部と外径部を研磨加工し、所望の内径寸法、外径寸法、面取り長さを有する円環状ガラス板とする。 Next, in the coring step (step S202), the glass base plate is coraled in an annular shape, and the inner diameter portion and the outer diameter portion are further polished to have a desired inner diameter dimension, outer diameter dimension, and chamfer length. It shall be an annular glass plate.
つぎに、ラッピング工程(ステップS203)において、この円環状ガラス板両面の表面を、研削加工機でラッピング加工(研削加工)し、所望の板厚、平坦度を有する円環状ガラス基板とする。なお、ラッピング工程(ステップS203)は、アルミニウム合金基板製の磁気ディスク用基板100で説明したグラインド工程(ステップS104)に相当する。
Next, in the wrapping step (step S203), the surfaces of both surfaces of the annular glass plate are wrapped (ground) with a grinding machine to obtain an annular glass substrate having a desired plate thickness and flatness. The wrapping step (step S203) corresponds to the grind step (step S104) described in the
さらに、研磨工程(ステップS204)において、この円環状ガラス基板両面の表面を、研磨加工機で研磨し、所望の厚さのディスク、すなわちガラス基板を作製する。研磨加工の途中に、硝酸ナトリウム溶液や硝酸カリウム溶液等による化学強化処理を行ってもよい。 Further, in the polishing step (step S204), the surfaces of both surfaces of the annular glass substrate are polished with a polishing machine to produce a disk having a desired thickness, that is, a glass substrate. During the polishing process, a chemical strengthening treatment with a sodium nitrate solution, a potassium nitrate solution, or the like may be performed.
つぎに、うねり評価工程(ステップS205)と、判定工程(ステップS206)と、を実施する。ガラス基板を用いた磁気ディスク用基板100の製造方法2におけるうねり評価工程(ステップS205)および判定工程(ステップS206)は、アルミニウム合金基板を用いた磁気ディスク用基板100の製造方法2におけるうねり評価工程(ステップS107)および判定工程(ステップS108)と同様である。
Next, the swell evaluation step (step S205) and the determination step (step S206) are carried out. The waviness evaluation step (step S205) and the determination step (step S206) in the
本実施の形態の課題である、ディスク外周側の表面に波長λが1mm以上5mm以下のうねりが増加するという課題は、ラッピング工程(ステップS203)に起因する。ラッピング工程(ステップS203)において、上述したグラインド工程(ステップS104)と同様に、被加工物である円環状ガラス板はキャリアに保持され自転・公転する。固定砥粒(砥石)を上下面より回転させながら押し当てる事により、円環状ガラス板上下両面の表面が研削加工される。研削加工中は円環状ガラス板、キャリア、砥石にクーラントをかけ流す。 The problem of increasing the waviness of the wavelength λ of 1 mm or more and 5 mm or less on the surface on the outer peripheral side of the disk, which is a problem of the present embodiment, is caused by the wrapping step (step S203). In the wrapping step (step S203), the annular glass plate, which is the workpiece, is held by the carrier and rotates and revolves in the same manner as in the grind step (step S104) described above. By pressing the fixed abrasive grains (grinding stones) while rotating them from the upper and lower surfaces, the surfaces of both the upper and lower surfaces of the annular glass plate are ground. During the grinding process, coolant is poured over the annular glass plate, carrier, and grindstone.
キャリアはアラミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂製のものが好適に用いられる。強度向上を目的に、炭素繊維やガラス繊維等の繊維状補強材を含有させてもよい。キャリアの厚さは被加工物であるディスクの厚みにより任意に選択可能であるが、小さすぎると強度が不足し研削加工中に破損してしまう。キャリア強度の観点においては、キャリア厚さは0.3mm以上が好ましく、0.4mm以上がより好ましい。よって、この加工方法においては、ディスク厚さ3.0mm以下のものを加工することは困難である。 As the carrier, one made of a resin such as an aramid resin or an epoxy resin is preferably used. A fibrous reinforcing material such as carbon fiber or glass fiber may be contained for the purpose of improving the strength. The thickness of the carrier can be arbitrarily selected depending on the thickness of the disk to be processed, but if it is too small, the strength will be insufficient and it will be damaged during grinding. From the viewpoint of carrier strength, the carrier thickness is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.4 mm or more. Therefore, in this processing method, it is difficult to process a disc having a disc thickness of 3.0 mm or less.
砥石は砥粒と砥粒を結合するバインダーから成り、砥粒はダイヤモンド粒子が好適に用いられる。 The grindstone is composed of a binder that binds the grindstone to the grindstone, and diamond particles are preferably used as the grindstone.
クーラントは研削加工発熱の冷却、潤滑性向上、研削屑の排出性向上などを目的に用いられる。 The coolant is used for the purpose of cooling the heat generated by grinding, improving lubricity, and improving the discharge of grinding debris.
ディスク外周側の表面に波長λが1mm以上5mm以下のうねりが増加するメカニズムは、上述したアルミニウム合金基板製の磁気ディスク用基板100と同様に、不均一な砥石の目詰まりに起因すると考えられる。
The mechanism by which the waviness having a wavelength λ of 1 mm or more and 5 mm or less increases on the surface on the outer peripheral side of the disk is considered to be due to non-uniform clogging of the grindstone, as in the case of the above-mentioned aluminum alloy substrate for
ディスク外周側の波長λが1mm以上5mm以下のうねり発生を抑制する方法について、上述したアルミニウム合金基板と同様に、砥石の目詰まりを抑制すればよく、例えば、研削屑の排出性を高めるためにクーラントに界面活性剤や潤滑剤を適切に添加したり、砥石に適切な切り溝221を掘ったり、あるいは砥石が目詰まりする前に砥石表面を定期的に削り取る、ドレッシングなどの方法が挙げられる。また、上述したアルミニウム合金基板と同様に、うねり評価工程(ステップS107)および判定工程(ステップS108)を実行することにより、算術平均うねりWaが4.0nm以下であるか否かを判定し、算術平均うねりWaが4.0nm以下であるガラス基板を抽出する。これにより、波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下である条件を満たさないガラス基板が除去される。
Regarding the method of suppressing the generation of undulations having a wavelength λ on the outer peripheral side of the disk of 1 mm or more and 5 mm or less, it is sufficient to suppress the clogging of the grindstone in the same manner as the above-mentioned aluminum alloy substrate. Methods such as appropriately adding a surfactant or a lubricant to the coolant, digging a
(磁気ディスク)
磁気ディスク10は、図10に示すように、磁気ディスク用基板100と、磁気ディスク用基板100の表面に配置された磁性体膜11と、を有する。
(Magnetic disk)
As shown in FIG. 10, the
データセンター用の大容量磁気ディスクとして、垂直磁気記録方式(PMR:Perpendicular Magnetic Recording)や、瓦書き方式(SMR:Shingled Magnetic Recording)のものが好適に用いられている。さらなる大容量化の実現のため、熱アシスト磁気記録方式(HAMR:Heat Assisted Magnetic Recording)やマイクロ波アシスト磁気記録方式(MAMR:Microwave Assisted Magnetic Recording)といった技術が開発されており、これらの方式を用いてもよい。 As a large-capacity magnetic disk for a data center, a perpendicular magnetic recording system (PMR: Perpendicular Magnetic Recording) or a shingled magnetic recording system (SMR) is preferably used. In order to realize even larger capacity, technologies such as heat-assisted magnetic recording (HAMR) and Microwave Assisted Magnetic Recording (MAMR) have been developed, and these methods are used. You may.
3.5インチ用のHDDに用いられる磁気ディスク10のサイズは、直径95mm以上97mm以下のものが好適に用いられる。大容量化実現のため、ディスク内外周端部のギリギリまでデータ領域として使用することが望まれるが、特に外周側はデータ領域面積拡大に大きく寄与するため重要である。
The size of the
(磁気ディスクの評価方法)
磁気ディスク10の品質評価方法として、次の方法が知られている。それは、回転する磁気ディスク10上にヘッドを浮上させ、磁気ディスク10からの信号をヘッドで検知する方法(以下、メディア評価)である。このメディア評価を合格した磁気ディスクが、次のHDD製造工程へ投入される。磁気ディスク10の板厚が小さくなった場合、メディア評価の不良率が増加する。本願発明者がその原因について調査した結果、メディア評価の不良は、磁気ディスク10外周側の波長λが1mm以上5mm以下の表面うねりに起因することが判明した。その表面うねりは、磁性体膜11を成膜する前後で大きな差がないことも分かった。そのため、磁性体膜11を成膜する前のアルミニウム合金基板またはガラス基板で表面のうねり評価をするほうがより好ましい。また上述の通り、この表面うねりは、アルミニウム合金基板の場合はグラインド工程の砥石、ガラス基板の場合はラッピング工程の砥石に起因する。そのため、グラインド工程またはラッピング工程終了後に基板のうねり評価を行えば、直ちに加工バッチ毎の基板の品質を確認することができるので、より好ましい。なお、上述のうねり評価工程(ステップS107)および判定工程(ステップS108)は、研磨工程(ステップS106)のあとに実施されているが、より好ましくはグラインド工程(ステップS104)の後に実施されるのがよい。また、うねり評価工程(ステップS205)および判定工程(ステップS206)は、研磨工程(ステップS204)のあとに実施されているが、より好ましくはラッピング工程(ステップS203)の後に実施されるのがよい。
(Evaluation method of magnetic disk)
The following method is known as a quality evaluation method for the
なお、うねり測定領域MAをr1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた領域とした理由について説明する。磁気ディスク10外周側に発生する表面うねりは、ディスク半径をRとすると、中心からの距離がRとR-4.0mmの同心円で囲まれた領域に発生しやすい。ただし、当該領域をうねり測定領域に設定すると、うねり測定値の誤差が大きくなる。それは、うねり検査装置から出射された測定光が基板表面で反射し検査装置のセンサーに戻る光学系において、ディスク外周端の面取り部では測定光が拡散反射し、その結果、うねり測定値に誤差を生むと考えられる。ディスク外周端に幅0.5mmでマスキングすると安定してうねりが測定できる。以上が、うねり測定領域MAをr1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた領域とした理由である。
The reason why the waviness measurement region MA is defined as a region surrounded by concentric circles with r1 = radius R-0.5 mm and r2 = radius R-4.0 mm will be described. The surface waviness generated on the outer peripheral side of the
以上のように、本実施の形態の磁気ディスク用基板100および磁気ディスク用基板の製造方法によれば、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域MAにおいて、波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaが4.0nm以下であることで、磁気ディスク10の厚さを小さくしてHDDに搭載される枚数を増やすことができる。また、磁気ディスク10の記録領域を大きくし、ディスク表面のデータ領域を外径端部にできるだけ近づけることにより、磁気ディスク1枚当たりのデータ領域を拡大する事が可能となり、HDDの大容量化に寄与することができる。また、磁気ディスク10のメディア評価の不良は、磁気ディスク10外周側の波長λが1mm以上5mm以下の表面うねりに起因し、その表面うねりは、磁性体膜11を成膜する前後で大きな差がないことから、磁性体膜11が成膜されていない磁気ディスク用基板100を評価することが可能となる。磁気ディスク10を作製する前に磁気ディスク用基板100を評価することができるため、メディア評価により不合格となる磁気ディスク10を少なくできる。これに対して、従来のうねり評価は、基板の特定の領域に着目した方法ではなく、例えば測定領域は、基板表面の全面、または基板表面の任意の領域について、その領域内の算術平均うねりなどを評価する方法である。その方法では、基板外周側のうねりを的確にとらえることができないという問題がある。
As described above, according to the method for manufacturing the
以下に、本発明を実施例に基づいて更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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
(グラインド工程がディスク外周部のうねりに及ぼす影響)
グラインド工程が、ディスク外周部のうねりに及ぼす影響を確認するため、各種条件下でグラインド加工を行い、磁気ディスク用アルミニウム合金基板を作製した。
(Effect of the grind process on the swell of the outer circumference of the disc)
In order to confirm the effect of the grind process on the waviness of the outer peripheral portion of the disk, grind processing was performed under various conditions to prepare an aluminum alloy substrate for a magnetic disk.
アルミニウム合金の具体的な組成は、Fe:0.7質量%、Mn:0.9質量%、Ni:1.7質量%、Si:0.06質量%、Zn:0.3質量%、Cu:0.02質量%、残部がアルミニウムとその他の微量元素からなる。 The specific composition of the aluminum alloy is Fe: 0.7% by mass, Mn: 0.9% by mass, Ni: 1.7% by mass, Si: 0.06% by mass, Zn: 0.3% by mass, Cu. : 0.02% by mass, the balance consists of aluminum and other trace elements.
まず半連続鋳造法により鋳塊を作製し、それを熱間圧延および冷間圧延加工し、厚さ0.52mmの板材を作製した。 First, an ingot was produced by a semi-continuous casting method, and the ingot was hot-rolled and cold-rolled to produce a plate material having a thickness of 0.52 mm.
つぎに、この板材をプレス機で打抜き加工し、内径寸法24mm、外径寸法98mmのブランクとし、その後ブランク同士を積層し、積層ブランクに荷重をかけ加熱処理を行った。 Next, this plate material was punched by a press machine to obtain a blank having an inner diameter of 24 mm and an outer diameter of 98 mm, and then the blanks were laminated with each other, and a load was applied to the laminated blank to perform heat treatment.
つぎに、このブランクの内径部と外径部を旋盤加工機で切削加工、面取り加工し、内径寸法25mm、外径寸法97mmのTサブを作製し、加熱処理を行った。 Next, the inner diameter portion and the outer diameter portion of this blank were cut and chamfered with a lathe processing machine to prepare a T-sub having an inner diameter dimension of 25 mm and an outer diameter dimension of 97 mm, and heat-treated.
つぎに、Tサブ両面の表面を研削加工機でグラインド加工し、厚さ0.48mmのGサブを作製した。グラインド加工条件は次の通りである。 Next, the surfaces of both sides of the T-sub were ground with a grinding machine to prepare a G-sub having a thickness of 0.48 mm. The grind processing conditions are as follows.
砥石をドレッシングした後、10枚を1バッチとし、1~20バッチまで合計200枚をグラインド加工した。クーラントは界面活性剤および潤滑剤を含む大智化学産業製メカノアクアカットECO#408原液を水で1%に希釈したものを用い、流量は3.5L/minとした。これをグラインドテスト1とする。
After dressing the grindstone, 10 sheets were made into one batch, and a total of 200 sheets were grinded from 1 to 20 batches. The coolant used was a Mechanoaqua Cut ECO # 408 stock solution manufactured by Daichi Chemical Industry, which contained a surfactant and a lubricant, diluted to 1% with water, and the flow rate was 3.5 L / min. This is called
つぎに、再び砥石をドレッシングした後、10枚を1バッチとし、1~10バッチまで合計100枚をグラインド加工した。クーラントは大智化学産業製メカノアクアカットECO#408原液を水で0.1%に希釈したものを用い、流量は3.5L/minとした。これをグラインドテスト2とする。
Next, after dressing the grindstone again, 10 sheets were made into one batch, and a total of 100 sheets were grinded from 1 to 10 batches. The coolant used was Mechanoaqua Cut ECO # 408 undiluted solution manufactured by Daichi Chemical Industry diluted to 0.1% with water, and the flow rate was 3.5 L / min. This is called
ここで、サンプルA-1をグラインドテスト1の1バッチ目、サンプルA-2を10バッチ目、サンプルA-3を20バッチ目からそれぞれ1枚サンプリングし、サンプルA-4をグラインドテスト2の1バッチ目、サンプルA-5を10バッチ目からそれぞれ1枚サンプリングした。
Here, sample A-1 is sampled from the first batch of
つぎに、これらGサブにめっき処理を行った。まずめっき密着性向上を目的に前処理を行い、次に片面あたり厚さ11μmの無電解Ni-Pめっき処理を行い、その後、加熱処理を行った。 Next, these G-subs were plated. First, a pretreatment was performed for the purpose of improving the plating adhesion, then an electroless Ni-P plating treatment having a thickness of 11 μm per side was performed, and then a heat treatment was performed.
さらに、Mサブ両面の表面を研磨加工機で研磨し、厚さ0.5mm、外径97mmのアルミニウム合金基板を作製した。 Further, the surfaces of both sides of the M sub were polished with a polishing machine to prepare an aluminum alloy substrate having a thickness of 0.5 mm and an outer diameter of 97 mm.
つぎに、これらのサンプルの性能評価を行った。 Next, the performance of these samples was evaluated.
まず、触針式形状測定機コントレーサC-3000を用い、図11(A)~図11(C)に示すように、基板外周側の面取り部の長さLと外周ダレPSの高さDおよび外周部の面取り部の長さLを測定した。X1およびX2は、基準点であり、外径端部からX1までの距離は30mm、X2までの距離は15mmである。高さDは、X1およびX2を通る直線と面取り開始部Cとの厚さ方向の距離を計測して得られた。面取り部の長さLは、面取り開始部Cと外径端部(面取り終了部)Eとの径方向における距離を計測して得られた。つぎに、光学式検査装置ZYGO Mesaを用い、基板の平坦度を測定した。つぎに、光学式検査装置OPTIFLATを用い、測定領域1における基板表面における波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaのうねり評価を行った。うねりの測定領域1は、基板外周側に着目した本実施の形態の評価方法とし、具体的には基板中心からの距離r1=48mmとr2=44.5mmの同心円で囲まれた領域とした。なお、測定領域1は、上述の測定領域MAと同じ領域である。合格基準は、算術平均うねりWaが4.0nm以下を○、4.0nmを超えるものを×とした。以上の結果を表1に示す。
First, using the stylus type shape measuring machine Contracer C-3000, as shown in FIGS. 11A to 11C, the length L of the chamfered portion on the outer peripheral side of the substrate and the height D of the outer peripheral sagging PS are used. And the length L of the chamfered portion of the outer peripheral portion was measured. X1 and X2 are reference points, and the distance from the outer diameter end to X1 is 30 mm, and the distance to X2 is 15 mm. The height D was obtained by measuring the distance in the thickness direction between the straight line passing through X1 and X2 and the chamfering start portion C. The length L of the chamfered portion was obtained by measuring the distance between the chamfering start portion C and the outer diameter end portion (chamfering end portion) E in the radial direction. Next, the flatness of the substrate was measured using the optical inspection device ZYGO Mesa. Next, using the optical inspection device OPTIFLAT, the swell evaluation of the arithmetic mean swell Wa having a wavelength λ on the substrate surface in the
サンプルA-1、A-2は、基板外周部の算術平均うねりWaが4.0nm以下で合格した。サンプルA-3、A-4、A-5は、基板外周部の算術平均うねりWaが4.0nmを超えて不合格となった。サンプルA-1、A-2、A-3を比較すると、基板外周部の算術平均うねりWaはA-1<A-2<A-3の傾向を示した。グラインド加工中の砥石の目詰まりが少ないほど、基板外周側のうねりが小さくなる傾向を得た。サンプルA-1、A-4を比較すると、基板外周部の算術平均うねりWaはA-1<A-4であった。いずれも砥石をドレッシングして目詰まりを除去した直後にグラインド加工したものだが、クーラント濃度が異なる。A-4はクーラント濃度が低かったため、グラインド加工中に発生する研削屑を系外に排出するクーラントの効果が十分に発揮されず、グラインド加工中に直ちに砥石の目詰まりが発生したものと考えられる。この場合、上述したグラインド工程(ステップS104)において、サンプルA-1およびA-2を研削した条件である、クーラントとして大智化学産業製メカノアクアカットECO#408原液を水で1%に希釈したものを用い、流量は3.5L/minとし、砥石をドレッシングした後、1バッチ目から10バッチ目まで研削するという条件に基づいて、研削条件を設定するとよい。 Samples A-1 and A-2 passed when the arithmetic mean waviness Wa on the outer peripheral portion of the substrate was 4.0 nm or less. Samples A-3, A-4, and A-5 were rejected because the arithmetic mean waviness Wa on the outer peripheral portion of the substrate exceeded 4.0 nm. Comparing the samples A-1, A-2, and A-3, the arithmetic mean swell Wa on the outer peripheral portion of the substrate showed a tendency of A-1 <A-2 <A-3. The less the clogging of the grindstone during the grinding process, the smaller the waviness on the outer peripheral side of the substrate. Comparing the samples A-1 and A-4, the arithmetic mean swell Wa of the outer peripheral portion of the substrate was A-1 <A-4. All of them are grinded immediately after dressing the grindstone to remove the clogging, but the coolant concentration is different. Since the coolant concentration of A-4 was low, it is probable that the effect of the coolant that discharges the grinding debris generated during grinding to the outside of the system was not fully exhibited, and the grindstone was immediately clogged during grinding. .. In this case, in the grind step (step S104) described above, the Mechano Aqua Cut ECO # 408 undiluted solution manufactured by Daichi Chemical Industry Co., Ltd., which is the condition for grinding the samples A-1 and A-2, diluted to 1% with water. , The flow rate is 3.5 L / min, and the grinding conditions may be set based on the condition that the grindstone is dressed and then ground from the first batch to the tenth batch.
(うねり評価方法の有効性)
うねり評価方法の有効性を確認するため、各種条件下でうねり評価を行った。
(Effectiveness of swell evaluation method)
In order to confirm the effectiveness of the swell evaluation method, swell evaluation was performed under various conditions.
サンプルA-1~A-3は実施例1、2および比較例1のアルミニウム合金基板、サンプルB-1はメディア評価を合格した厚さ0.635mm、外径95mmのアルミノシリケートガラス基板からなる磁気ディスク、サンプルB-2はメディア評価を合格した厚さ0.5mm、外径97mmのアルミノシリケートガラス基板からなる磁気ディスクである。 Samples A-1 to A-3 are the aluminum alloy substrates of Examples 1 and 2, and Sample B-1 is a magnetic disk made of an aluminosilicate glass substrate having a thickness of 0.635 mm and an outer diameter of 95 mm that has passed the media evaluation. The disk and sample B-2 are magnetic disks made of an aluminosilicate glass substrate having a thickness of 0.5 mm and an outer diameter of 97 mm that have passed the media evaluation.
うねり評価は光学式検査装置OPTIFLATを用い、次に示す各測定領域において基板表面の波長λが1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaのうねり評価を実行した。測定領域1は、r1=R-0.5(mm)とr2=R-4.0(mm)の同心円で囲まれた領域であり、本実施の形態による測定領域MAと同じである。測定領域2は、r1=R-0.5(mm)とr3=R-30.5(mm)(サンプルB-1については、r3=R-29.5(mm))の同心円で囲まれた領域である。測定領域3は、r2=R-4.0(mm)とr3=R-30.5(mm)(サンプルB-1については、r3=R-29.5(mm))の同心円で囲まれた領域である。測定領域2と測定領域3は、本実施の形態とは異なる測定領域である。なお測定領域1と測定領域3は包括関係になく(測定領域1≠測定領域3)、測定領域2は測定領域1と測定領域3からなる(測定領域2=測定領域1+測定領域3)。結果を表2および図12に示す。
An optical inspection device OPTIFLAT was used to evaluate the waviness, and the arithmetic mean waviness Wa of the substrate surface having a wavelength λ of 1 mm or more and 5 mm or less was evaluated in each measurement region shown below. The
測定領域1において、サンプルA-1、A-2は算術平均うねりWaが4.0nm以下で合格、サンプルA-3は算術平均うねりWaが4.0nmを超えて不合格と判定された。また、メディア評価を合格したサンプルB-1とB-2も算術平均うねりWaが4.0nm以下で合格と判定された。
In the
この測定領域2と測定領域3の条件でうねり評価を行った場合、測定領域1の測定で不合格と判定されたサンプルA-3を含む全てのサンプルでうねりWaは4.0nm以下と測定された。測定領域2または測定領域3を測定する方法では、基板外周側のうねりの高い領域を的確にとらえることができず、当該基板を磁気ディスクにした際の読み書きエラーを判定することが不可能であることがわかった。
When the swell evaluation was performed under the conditions of the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the invention. Further, the above-described embodiments are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is shown not by the embodiment but by the scope of claims. And, various modifications made within the scope of the claims and the equivalent meaning of the invention are considered to be within the scope of the present invention.
10 磁気ディスク
11 磁性体膜
100 磁気ディスク用基板
110 Gサブ
210 キャリア
220 固定砥粒
221 切り溝
MA 測定領域
R 半径
PS 外周ダレ
D 高さ
L 長さ
10
Claims (3)
前記研削工程において研削された前記磁気ディスク用基板について、中心からの距離をr1>r2としたとき、r1=半径R-0.5mmとr2=半径R-4.0mmの同心円で囲まれた測定領域において、波長1mm以上5mm以下の算術平均うねりWaを測定するうねり評価工程と、
前記うねり評価工程において測定された算術平均うねりWaが4.0nm以下であるか否かを判定し、算術平均うねりWaが4.0nm以下である前記磁気ディスク用基板を抽出する判定工程と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。 Grinding process for grinding magnetic disk substrates, and
For the magnetic disk substrate ground in the grinding step, when the distance from the center is r1> r2, the measurement is surrounded by concentric circles with r1 = radius R-0.5 mm and r2 = radius R-4.0 mm. In the region, the swell evaluation step for measuring the arithmetic average swell Wa with a wavelength of 1 mm or more and 5 mm or less, and
A determination step of determining whether or not the arithmetic mean undulation Wa measured in the undulation evaluation step is 4.0 nm or less, and extracting the substrate for the magnetic disk having an arithmetic average undulation Wa of 4.0 nm or less.
A method for manufacturing a substrate for a magnetic disk, which comprises.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。 The plate thickness of the magnetic disk substrate is 0.5 mm or less.
The method for manufacturing a substrate for a magnetic disk according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気ディスク用基板の製造方法。 The diameter of the magnetic disk substrate is 95 mm or more and 97 mm or less.
The method for manufacturing a substrate for a magnetic disk according to claim 1 or 2 , wherein the substrate is manufactured.
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