JPH09124343A - 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
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Info
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- JPH09124343A JPH09124343A JP30682295A JP30682295A JPH09124343A JP H09124343 A JPH09124343 A JP H09124343A JP 30682295 A JP30682295 A JP 30682295A JP 30682295 A JP30682295 A JP 30682295A JP H09124343 A JPH09124343 A JP H09124343A
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Abstract
塵を防止できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法を
提供する。 【構成】 円盤状に成形されたガラス基板の少なくとも
端面をケイフッ酸を含む処理液で処理する。これによ
り、ガラス基板の端面を、発塵を防止できる程度の良好
な表面精度にする。
Description
用いられる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に関する。
ルミニウム基板が多く用いられていたが、磁気ディスク
の小型化や薄板化に伴い、アルミニウム基板に比べ平坦
度が高く薄板化が可能なガラス基板を用いる割合も増え
てきている。
いる場合には、耐衝撃性や対振動性の向上を目的とし
て、ガラス基板の表面を低温イオン交換法による化学強
化処理を施すのが一般的である。
した後に行われる。また、化学強化処理の前工程として
基板の洗浄工程がある。この洗浄工程は、例えば、特開
平2−285508号公報に記載されているように、純
水で行われる。
磨は、ガラス基板の表面と裏面に対して行っており、ガ
ラス基板の外周端面や内周端面に対しては行われていな
い。したがって、これらの端面は、表面粗さが粗い状態
になっているので、ガラス基板の持ち運びの際や、収納
ケースに出し入れする際に、これらの端面が擦れて、端
面から発塵することがあった。
ずかな発塵も問題となっている。
が、発塵を防止しうる程度の表面粗度に研磨することは
難しく、コスト高となる。また、端面を化学的にエッチ
ングすることも可能であるが、エッチング力が強すぎる
と、表面粗度の良好な端面が得られないことがあり、特
に磁気ディスク用ガラス基板の場合、エッチングによっ
て真円度が損なわれ芯ずれを起こして不良品となってし
まうことがある。また、エッチング力が強すぎると、端
面の表面粗度を逆に劣化させてしまうこともある。
ものであり、真円度を損なうことがないとともに端面の
表面粗度を劣化させてしまうことなくガラス端面からの
発塵を防止できる磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
の提供を第一の目的とする。
なくし、製品歩留まりの向上、製品品質の向上及び製品
使用時の欠陥発生の低減を図ることのできる磁気ディス
クの製造方法の提供を第二の目的とする。
に本発明の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法は、円
盤状に成形されたガラス基板の少なくとも端面をケイフ
ッ酸を含む処理液で処理する構成、あるいは、円盤状に
成形されたガラス基板を、少なくとも砂かけ又は研磨し
た後に、ガラス基板全体をケイフッ酸を含む処理液で処
理する構成としてある。
の製造方法は、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方
法において、ケイフッ酸の濃度が、0.01から10重
量%である構成、ガラス基板が、アルミノシリケートガ
ラス又はソーダライムガラスである構成、あるいは、上
記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の後工程とし
て、イオン交換法によりガラス基板表面を化学強化する
工程を設けた構成としてある。
は、上記磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の後工程
として、磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁
性層を形成した構成としてある。
処理しているので、ガラス基板の端面の表面粗度が向上
し、ガラス端面からの発塵を防止できる。
ど強くないので、発塵を防止できる程度の良好なガラス
基板端面の表面粗度(Rmax 2μm以下)にすることが
できるとともに、ガラス基板の真円度を損なうこともな
い。
体を処理する場合には、ガラス基板表面の研磨、研削キ
ズの低減を図ることができる。
よれば、発塵による異物の付着やガラス基板表面の研
磨、研削キズの低減を図ることができ、したがって欠陥
の少ない高品質の磁気ディスクを高歩留まりで製造でき
る。
方法においては、円盤状に成形されたガラス基板の少な
くとも端面(面取部のほか側壁部も含む)をケイフッ酸
を含む処理液(以下、ケイフッ酸処理液という)で処理
する。
下、ケイフッ酸処理という)は、円盤状に成形されたガ
ラス基板の研削、研磨工程のいずれの工程の後に行って
もよく、あるいは、各工程の後に行ってもよい。通常
は、精研削工程の後にケイフッ酸処理を行うことが好ま
しい。研削、研磨の工程は、通常、大きく分けて、
(1)荒ずり(粗研削)、(2)砂掛け(精研削)、
(3)第一研磨、(4)第二研磨(ファイナル研磨)の
各工程からなる。
をケイフッ酸処理液に接触させて行ってもよく、あるい
は、ガラス基板全体をケイフッ酸処理液に接触させて行
ってもよい。ガラス基板の端面のみをケイフッ酸処理液
に接触させるには、例えば、ガラス基板を重ね合わせ、
これをケイフッ酸処理液に浸せばよい。
させる場合には、ガラス基板表面の洗浄を併せて行うこ
とが可能である。したがって、従来の純水等による洗浄
の代わりにケイフッ酸処理液による洗浄を行えば、ガラ
ス基板の洗浄とガラス基板の端面処理を同時に一工程で
行うことができ、工程増加によるコスト増を回避でき
る。
及び内周端面に対して行うことが好ましいが、いずれか
一方だけを処理することも可能である。
はケイフッ化水素酸(H2SiF6)などが使用される。
ケイフッ酸処理液には、洗浄効果等を高めるため微量で
あれば、フッ酸(フッ化水素酸など)、市販の洗浄剤
(中性洗剤、界面活性剤、アルカリ性洗浄剤など)等を
添加してもよい。
%程度であることが好ましい。ケイフッ酸の濃度が、
0.01%未満であるとエッチング効果や洗浄効果が低
下し、10%を超えると表面が粗面となり、発塵をおこ
す。
することが好ましい。処理時間が30秒未満であるとガ
ラス基板端面が発塵を防止できる程度の良好な表面粗度
(Rmax 2μm以下)にならず、15分を越えるとガラ
ス基板の真円度が損なわれたり、端面の表面粗度が劣化
したりする。研削、研磨の各工程の後にケイフッ酸処理
を行う場合には、合計の処理時間がこの範囲に収まるよ
うにすればよい。
が好ましい。
制限されない。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
アルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラ
ス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリ
ケートガラスなどが挙げられる。なお、ケイフッ酸はア
ルミノシリケートガラスに対して特に化学エッチングの
制御性が良く、したがって、極めて容易にガラス基板端
面を発塵を防止できる程度の良好な表面粗度とすること
ができ、しかもガラス基板の真円度を損なうことがな
い。
O2:62〜75重量%、Al2O3:5〜15重量%、
Li2O:4〜10重量%、Na2O:4〜12重量%、
ZrO2:5.5〜15重量%を主成分として含有する
とともに、Na2O/ZrO2の重量比が0.5〜2.
0、Al2O3/ZrO2の重量比が0.4〜2.5であ
る化学強化用ガラス等が好ましい。このようなアルミノ
シリケートガラスは、化学強化することによって、抗折
強度が増加し、圧縮応力層の深さも深く、ヌープ硬度に
も優れる。
板の製造方法の後工程として、イオン交換法によりガラ
ス基板表面を化学強化する工程を設けてもよい。ここ
で、化学強化方法としては、従来より公知の化学強化法
であれば特に制限されないが、例えば、ガラス転移点の
観点から転移温度を超えない領域でイオン交換を行う低
温型化学強化などが好ましい。化学強化に用いるアルカ
リ溶融塩としては、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、あ
るいは、それらを混合した硝酸塩などが挙げられる。
基板に上述したケイフッ酸処理を行うことも可能であ
る。
製造方法は、光磁気ディスク用のガラス基板や、発塵を
嫌う光ディスクなどの電子光学用ディスク基板の端面処
理方法としても利用できる。
ついて説明する。
磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の後工程として、
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。
基板を使用しているので、磁気ディスクとしても高品質
である。すなわち、従来に比べはるかに発塵が少なく、
表面状態の良いガラス基板を使用することによって、磁
気ディスクとした場合にベッドクラッシュを起こすこと
がなく、磁性層等の膜に欠陥が発生しエラーの原因とな
るということもない。
ラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層を順次
積層して製造する。
面粗さを有し、表面の化学強化処理を施した磁気ディス
ク用ガラス基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層
を順次積層して製造する。
Cr、Mo、Ta、Ti、W、Alなどの非磁性薄膜が
挙げられ、Al/Cr/CrMo、Al/Cr/Cr等
の多層下地層としもよい。
するCoPtCrやCoNiCrTaなどの磁性薄膜が
挙げられ、磁性層を非磁性膜で分割してノイズの低減を
図ったCoPtCr/CrMo/CoPtCr等の多層
構成としもよい。なお、磁性層は、水平磁気記録、垂直
磁気記録のいずれの磁性層でもよい。
金膜、炭素膜、ジルコニア膜、シリカ膜等が挙げられ
る。これらの保護膜は、下地層、磁性層等とともにイン
ライン型スパッタ装置で連続して形成できる。また、こ
れらの保護膜は、単層としてもよく、あるいは、同一又
は異種の膜からなる多層構成としてもよい。上記保護層
上にはさらに他の保護層を形成してもよい。例えば、上
記保護層上にテトラアルコキシランをアルコール系の溶
媒で希釈して塗布し、さらに焼成して酸化ケイ素(Si
O2)膜を形成してもよい。
フロロポリエーテル(PFPE)をフレオン系などの溶
媒で希釈し、媒体表面にディッピング法、スピンコート
法、スプレイ法によって塗布し、必要に応じ加熱処理を
行って形成する。
的に説明する。
削砥石で直径96mmφ、厚さ3mmの円盤状に切り出
したアルミノシリケイトガラスからなるガラス基板を、
比較的粗いダイヤモンド砥石で研削加工して、直径96
mmφ、厚さ1.5mmに成形した。
は、SiO2:63重量%、Al2O3:14重量%、L
i2O:6重量%、Na2O:10重量%、ZrO2:7
重量%を主成分として含有する化学強化用ガラスを使用
した。
ヤモンド砥石で上記ガラス基板の両面を片面ずつ研削加
工した。このときの荷重は100kg程度とした。これ
により、ガラス基板両面の表面粗さをRmax(JIS
B0601で測定)で10μm程度に仕上げた。
中央部分に孔を開けるとともに、外周端面も研削して直
径を95mmφとした後、外周端面及び内周面に所定の
面取り加工を施した。このときのガラス基板端面の表面
粗度は、Rmax4μm程度であった。
水洗浄した。
程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。
砂掛け加工は、ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒
度を#400、#1000と替えて2回行った。
ミナ砥粒を用い、荷重Lを100kg程度に設定して、
内転ギアと外転ギアを回転させることによって、キャリ
ア内に収納したガラス基板の両面を面精度0〜1μm、
表面粗さ(Rmax)6μm程度にラッピングした。
に替えてラッピングを行い、表面粗さ(Rmax)2μ
m程度とした。
度2%)、中性洗剤、中性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸
漬して、洗浄した。
程度とした。また、各洗浄槽には超音波を印加した。
周端面と内周端面の表面粗さは、3μmとなった。ま
た、真円度が損なわれることはなかった。
述した砂掛け工程で残留したキズや歪みの除去を目的と
するもので、研磨装置を用いて行った。
ポリシャ(セリウムパッドMHC15:スピードファム
社製)を用い、以下の研磨条件で第一研磨工程を実施し
た。
(濃度2%)、中性洗剤、中性洗剤、純水、純水、IP
A(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の
各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
程度とした。また、各洗浄槽に超音波を印加した。
周端面と内周端面の表面粗さは、2μmとなった。ま
た、真円度が損なわれることはなかった。
ャを硬質ポリシャから軟質ポリシャ(ポリラックス:ス
ピードファム社製)に替えて、第二研磨工程を実施し
た。研磨条件は、荷重を100g/cm2、研磨時間を
5分、除去量を5μmとしたこと以外は、第一研磨工程
と同様とした。
性洗剤、純水、純水、IPA(イソプロピルアルコー
ル)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、
洗浄した。
化を施した。化学強化は、硝酸カリウム(60%)と硝
酸ナトリウム(40%)を混合した化学強化溶液を用意
し、この化学強化溶液を400℃に加熱し、300℃に
予熱された洗浄済みのガラス基板を約3時間浸漬して行
った。この浸漬の際に、ガラス基板の表面全体が化学強
化されるようにするため、複数のガラス基板が端面で保
持されるようにホルダーに収納した状態で行った。
ことによって、ガラス基板表層のリチウムイオン、ナト
リウムイオンは、化学強化溶液中のナトリウムイオン、
カリウムイオンにそれぞれ置換されガラス基板は強化さ
れる。
の厚さは、約100〜200μmであった。
℃の水槽に浸漬して急冷し約10分間維持した。
酸に浸漬し、超音波をかけながら洗浄を行った。
査したところ異物は認められなかった。また、硫酸を用
いた洗浄によって、外周端面と内周端面の表面粗さ、及
び真円度に変化はなかった。
の両面に、インライン式のスパッタリング装置を用い
て、Cr下地層、CrMo下地層、CoPtCr磁性
層、C保護層を順次成膜して磁気ディスクを得た。
ストを実施したところ、ヒット(ヘッドが磁気ディスク
表面の突起にかすること)やクラッシュ(ヘッドが磁気
ディスク表面の突起に衝突すること)は認められなかっ
た。また、基板表面に発塵による異物や欠陥が発生しな
いので、磁性層等の膜に欠陥が発生していないことも確
認できた。
浄工程だけ行い、他の洗浄工程ではケイフッ酸を使用し
なかったこと以外は実施例1と同様にして、磁気ディス
ク用ガラス基板及び磁気ディスクを得た。
工程で行ったこと以外は実施例1と同様にして、磁気デ
ィスク用ガラス基板及び磁気ディスクを得た。
ス(実施例3)、ソーダアルミノケイ酸ガラス(実施例
4)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、磁気デ
ィスク用ガラス基板及び磁気ディスクを得た。
ラス基板の外周端面と内周端面の表面粗さは、3μmと
なり、アルミノシリケートガラスに比べやや粗面ではあ
ったが、発塵防止の面で実用上問題はなかった。
に、Al(膜厚50オングストローム)/Cr(100
0オングストローム)/CrMo(100オングストロ
ーム)からなる下地層、CoPtCr(120オングス
トローム)/CrMo(50オングストローム)/Co
PtCr(120オングストローム)からなる磁性層、
Cr(50オングストローム)保護層をインライン型ス
パッタ装置で形成した。
ングストローム)を分散した有機ケイ素化合物溶液(水
とIPAとテトラエトキシシランとの混合液)に浸し、
焼成することによってSiO2からなる保護層を形成
し、さらに、この保護層上をパーフロロポリエーテルか
らなる潤滑剤でディップ処理して潤滑層を形成して、M
Rヘッド用磁気ディスクを得た。
ストを実施したところ、ヒットやクラッシュは認められ
なかった。また、磁性層等の膜に欠陥が発生していない
ことも確認できた。
Taとしたこと以外は実施例5と同様にして薄膜ヘッド
用磁気ディスクを得た。
のことが確認された。
ケイフッ酸の代わりにフッ酸を用いたこと以外は実施例
1と同様にして、磁気ディスク用ガラス基板及び磁気デ
ィスクを得た。
面の表面粗さは、4〜5μmであり、真円度は、悪化し
て許容値を外れ、芯ずれを起こして不良品となった。こ
のように、フッ酸による処理では、ガラスに対するダメ
ージが大きく、エッチング制御性が悪いことがわかる。
また、得られた磁気ディスクについてグライドテストを
実施したところ、ヒットやクラッシュが認められた。
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
わりに、市販の界面活性剤や洗浄剤(アルカリタイプの
ものを含む)を用いることもできる。
O2)、アルミナ(γ−Al2O3)、べんがら(Fe2O
3)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化ジルコニウム(Z
rO2)、酸化チタン(TiO2)などを使用することも
できる。また、軟質ポリシャとしては、スウェード、ベ
ロアを素材とするものが、硬質ポリシャとしては、硬質
ベロア、ウレタン発砲、ピッチ含浸スウェード等を使用
することもできる。
ク用ガラス基板の製造方法によれば、ガラス基板の端面
をケイフッ酸で処理しているので、ガラス基板の端面の
表面粗度が向上し、ガラス端面からの発塵を防止でき
る。
ど強くないので、ガラス基板の真円度を損なうことがな
く、ガラス基板端面の表面粗度を劣化させることもな
い。
によれば、発塵による異物の付着やガラス基板表面の研
磨、研削キズの低減を図ることができ、したがって欠陥
の少ない高品質の磁気ディスクを高歩留まりで製造でき
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 円盤状に成形されたガラス基板の少なく
とも端面をケイフッ酸を含む処理液で処理することを特
徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項2】 円盤状に成形されたガラス基板を、少な
くとも砂かけ又は研磨した後に、ガラス基板全体をケイ
フッ酸を含む処理液で処理することを特徴とする磁気デ
ィスク用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項3】 ケイフッ酸の濃度が、0.01〜10重
量%であることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気
ディスク用ガラス基板の製造方法。 - 【請求項4】 ガラス基板が、アルミノシリケートガラ
ス又はソーダライムガラスであることを特徴とする請求
項1〜3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5】 請求項1〜4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の後工程として、イオン
交換法によりガラス基板表面を化学強化する工程を設け
た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。 - 【請求項6】 請求項1〜5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の後工程として、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した
ことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
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