JPH11268932A - 磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造方法

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JPH11268932A
JPH11268932A JP7460498A JP7460498A JPH11268932A JP H11268932 A JPH11268932 A JP H11268932A JP 7460498 A JP7460498 A JP 7460498A JP 7460498 A JP7460498 A JP 7460498A JP H11268932 A JPH11268932 A JP H11268932A
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JP
Japan
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glass substrate
polishing
chemical strengthening
flatness
treatment
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Withdrawn
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JP7460498A
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English (en)
Inventor
Naoko Sakae
直子 坂榮
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AGC Techno Glass Co Ltd
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Asahi Techno Glass Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面平滑性と平面性がともに優れ、磁気ヘッ
ドの低浮上化対応の磁気ディスク用として好適な磁気デ
ィスク媒体用ガラス基板およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ガラス基板に対し研磨処理、化学強化処
理および再研磨処理を順に施し、化学強化処理後の研磨
による前記ガラス基板の厚さ方向の減少量を片面で0μ
mを超え0.4μm以下となるようにして、ガラス基板
野表面を表面粗さをRa0.5nm以下、Ry5.0n
m以下、平面度3μm以下にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクなど
に用いられる磁気記録媒体用ガラス基板とその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータなどの外部記憶装置として
用いられる磁気ディスク装置は、近年のコンピュータソ
フトウエアやオペレーティングシステムの進歩に伴い、
急激な大容量化が進んでおり、これに伴って記録媒体で
ある磁気ディスクの高記録密度化が進められている。
【0003】現用の磁気ディスク装置のほとんどはCS
S(コンタクト・スタート・ストップ)方式を採用して
おり、この方式によれば、装置の停止時に磁気ヘッドは
磁気ディスクと接触した状態にある。しかし装置が稼働
を開始しディスクが回転を始めると、気流による浮力が
発生して磁気ヘッドは浮上する。CSS方式の磁気ディ
スクは、こうして磁気ヘッドが浮上した状態で記録・再
生が行われる。
【0004】このような磁気ディスク装置において、記
録密度を高めるために、磁気ヘッドの浮上高さを小さく
することが行われている。磁気ヘッドの浮上高さが小さ
くなるにつれて、信号の正確な記録・再生のためには、
磁気ディスク表面がより平滑で且つより平面性が優れる
ことが必要となってきている。
【0005】ところで、最近は磁気ディスクの小形化に
伴って磁気ディスク用基板として、ガラス基板が用いら
れるようになった。ガラス基板は、アルミニウム合金基
板に比べて容易に良好な平滑性および良好な平面性が得
られるため、高密度化を目指す磁気記録媒体用基板とし
て好適である。但し、ガラスはアルミニウム合金よりも
一般的には脆いという強度上の難点を有しているため、
磁気記録媒体基板に用いる場合には、強化処理を施して
ガラスの強度を高めるということが、一般に行われてい
る。
【0006】このガラス基板の強化処理の方法として
は、例えばイオン交換による化学強化処理方法(特公平
3−52130号公報)が挙げられる。この方法は、ガ
ラス基板を研磨したあとに硝酸カリウム融液中に数時間
保持し、ガラス中のNaイオンと硝酸カリウム融液中
のKイオンとの交換を行ってガラス表面に圧縮応力を
生じさせ、ガラス基板の強度を上げようとするものであ
る。
【0007】しかしながら、上記方法によってガラス基
板の化学強化を行った場合、ガラスの強度は向上するも
のの、使用した融液中の不純物や分解物によりガラス基
板が浸食を受けたり、工程中に微細な傷が発生したりす
ることによって、表面の平滑性が低下するという問題が
生じていた。表面平滑性が損なわれた場合には、磁気ヘ
ッドの低浮上化対応の基板としての使用が難しくなる。
【0008】そこで上記難点を解消する方法の一つとし
て、ガラス基板を研磨して表面粗さ(Rmax)を50nm
以下にした後、イオン交換による化学強化処理を行い、
さらに再研磨を行って研磨による厚さの減少が片面で
0.7μmより大きくなるようにすることによって、ガ
ラス基板の強度を向上させるとともに、表面平滑性を向
上させる方法(特開平8−124153号公報)があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法においては、ガラス基板の表面平滑性は向上するもの
の、イオン交換による化学強化処理によって生じた基板
表面のごく近傍の圧縮応力層の一部が再研磨処理によっ
て除去されてしまうため、ガラスの表面と裏面の間の応
力のバランスが崩れて基板が反り、平面性の低下が生じ
るという新たな問題を発生していた。このような平面性
の低下は、厚さ1mm以下のガラス基板で顕著に現れ、
とくに厚さ0.7mm以下のガラス基板においては致命
的な欠陥となる。
【0010】本発明は上記事情から、化学強化処理後に
研磨することにより表面平滑性を向上させたガラス基板
において、平面性を向上させようとしてなされたもので
あり、表面平滑性と平面性がともにすぐれ、磁気ヘッド
の低浮上化対応の磁気ディスク用として好適な磁気記録
用ガラス基板およびその製造方法を提供することをその
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために鋭意研究を進め、化学強化処理の前と後と
に研磨処理を行って、化学強化処理後に行う再研磨処理
のガラス研磨量を一定量範囲に制限して行い、所定の表
面平滑性と平面性を得ることによって、課題の解決が得
られることを見出した。
【0012】即ち、本発明の磁気記録媒体用ガラス基板
は、ガラス基板の表面が化学強化処理の前と後に施され
る研磨処理により表面粗さRaが0.5nm以下で且つ
Ryが5.0nm以下、平面度が3μm以下とされ、且
つ化学強化処理後の研磨による前記ガラス基板の厚さ方
向の減少量が、片面で0μmを超え0.4μm以下とさ
れてなることを特徴とするものである。
【0013】そして本発明の磁気記録媒体用ガラス基板
の製造方法は、ガラス母材を円板に成型する工程と、前
記円板の表面を研磨する工程と、前記円板を化学強化処
理する工程と、前記円板を再研磨して表面粗さRaが
0.5nm以下で且つRyが5.0nm以下、平面度が
3μm以下であって、且つ化学強化処理後の研磨による
前記ガラス基板の厚さ方向の減少量が片面で0μmを超
え0.4μm以下にする工程を有することを特徴とする
ものである。
【0014】ここに表面粗さを表示する量RaはJIS
規格B0601に定義されている算術平均粗さ、Ryは
同じくJIS規格B0601に定義されている最大高さ
である。また、平面度とは、幾何学的に正しい平面から
の狂いの大きさであって、本発明においてはフィゾー型
干渉計を用いて得られる数値をもって平面度の大きさと
する。
【0015】本発明において、表面粗さRaの下限は特
に限定されるものではなく、原子間力顕微鏡の測定限界
である0.05nm以下であっても差支えない。またR
yの値は一般的にRaの値に比べ少し大きい値になる
が、その下限についても特に限定されるものではない。
さらに平面度についてもその下限は特に限定されるもの
ではなく、平面度がフィゾー干渉計の限界感度である
0.3μm以下であっても差支えない。
【0016】表面粗さを表示する量として特にRy を選
び、その数値範囲を限定したのは、磁気ディスク装置の
高密度化に伴う、磁気ディスク面に対する磁気ヘッドの
浮上高さの減少に対処するには、磁気ディスク基板面の
表面性を規定する数多くのパラメータの中で、Ry が特
に主要なパラメータであるとの認識を得たことに基づい
ている。例えばRy が磁気ヘッド浮上高さよりも大きい
と、ヘッドクラッシュを起こしやすくなる。
【0017】現在実用化されている磁気ディスク装置の
磁気ヘッド浮上高さは30nmから十数nm程度までで
あるが、次世代機ではこれがさらに小さくなり、限りな
くゼロに近くなることが予想されている。これに対応す
るために基板のRy を極力小さくする必要がある。
【0018】本発明において、化学強化処理およびその
前に行う研磨処理の方法としては、ガラス基板の一般的
な製造方法を採用することができる。例えば、酸化セリ
ウム、シリカ、コロイダルシリカ、あるいは酸化アルミ
ニウムなどを研磨材として用い、面圧力0〜100g/
cm2 、加工時間0.5〜30分程度の条件で行う研磨な
どを採用することができる。化学強化処理後に行う再研
磨処理にはとくに制限はないが、なるべく研磨速度の小
さい方法を用いることが望ましい。研磨速度の小さい方
法としては、例えばバフ研磨やコロイダルシリカを研磨
材とする研磨法などが挙げられる。このような研磨方法
を採用した場合には、研磨量を本発明の範囲に調整する
ことが容易である。本発明の方法は、研磨量を制御し得
る方法であれば、上記方法に限定されることはなく、研
磨材としては酸化セリウムや酸化アルミニウムの微粉を
用いることも可能である。
【0019】本発明において、化学強化処理後の研磨量
即ち研磨によるガラス基板の厚さ方向の減少量を、片面
で0μmを超え0.4μm以下に限定したのは、研磨量
が0.4μmを超えると、表面性がかえって低下するだ
けでなく、平面度が3μmを超えてしまい、他方で研磨
量が0μmでは化学強化によって生じる表面平滑性の劣
化を改善することができないからである。後述するよう
に、化学強化処理後の研磨量が0.4μm以下であって
も、化学強化処理前の研磨および化学強化処理の条件を
選べば、本発明のガラス基板の表面平滑性が確保され
る。
【0020】この化学強化後に研磨する方法を、Ry を
小さくする手段として用いた場合にも同様であって、既
に述べたように研磨量が片面で0.4μmを超えないよ
うにする必要がある。化学強化後の研磨量が片面で0.
4μmを超えると、表面の凸部は減少するものの、研磨
の進行に伴って凹部が深さ方向に拡大し、結果としてR
y を小さくできない。また、既に述べたように表面応力
のバランスをくずし、基板の平面度も低下させてしま
う。
【0021】本発明において、基板となるガラス材料と
してはその組成に特に制限はなく、例えばアルミノシリ
ケートガラスやソーダガラスなど、化学強化処理が可能
なものであればとのようなものであっても使用可能であ
る。
【0022】次に本発明の作用について述べる。
【0023】本発明によれば、化学強化処理後のガラス
基板の研磨量を一定量範囲に制限したことで、ガラス基
板の表面と裏面の間の応力のバランスが保たれ、平面度
が大きく劣化することがない。このことに加えて、表面
粗さについて、算術平均粗さRaと最大高さRyとが制
御され、高度の平滑性が確保されているために、このガ
ラス基板を用いた磁気記録媒体は磁気ヘッド浮上高さの
小さい磁気ディスク装置に使用できる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明の
発明の実施の形態を具体的に説明する。
【0025】(実施例1)アルミノシリケートガラス基
板を常法に従って直径65mm、厚さ0.635mmの
円板状に成形し、酸化セリウムを用いて研磨処理を行っ
た。そしてこれを硝酸カリウム融液中に2時間保持して
化学強化処理を行った。化学強化処理後の表面粗さRa
は0.45nm、Ryは12.3nm、平面度は0.8
μmであった。
【0026】その後、研磨量が片面で0.2μmとなる
までバフ研磨による再研磨処理を行って、本発明の磁気
記録媒体用ガラス基板を得た。再研磨処理に際して研磨
量が片面で0.2μmとなるまでに要した時間は3分間
であった。再研磨後の表面粗さRaは0.45nm、R
yは4.8nm、平面度は1.5μmであった。なお平
面度の測定はフィゾー型干渉計を用い、表面粗さRa、
Ryの測定は原子間力顕微鏡を用いた。以下に説明する
実施例及び比較例のガラス基板についても同様である。
【0027】(実施例2)化学強化処理までは実施例1
と同様にして得られた化学強化処理後の表面粗さRaが
0.45nm、Ryが12.1nm、平面度が0.8μ
mのガラス基板を、研磨量が片面で0.4μmとなるよ
うにバフ研磨による再研磨を行って、本発明の磁気記録
媒体用ガラス基板を得た。研磨量が片面で0.4μmと
なるまでの再研磨処理に要した時間は6分間であった。
再研磨後には表面粗さRaは0.38nm、Ryは4.
2nm、平面度は3μmとなった。
【0028】(実施例3)化学強化処理までは実施例1
と同様にして得られた化学強化処理後の表面粗さRaが
0.45nm、Ryが12.5nm、平面度が0.8μ
mのガラス基板を、研磨量が片面で0.4μmとなるよ
うに、コロイダルシリカを研磨材とし、スエードパッド
を用いて再研磨処理を行って、本発明の磁気記録媒体用
ガラス基板を得た。研磨量が片面で0.4μmとなるま
での再研磨処理に要した時間は4分間であった。再研磨
処理後の表面粗さRaは0.35nm、Ryは3.8n
m、平面度は3μmであった。
【0029】(比較例1)化学強化処理までは実施例1
と同様にして得られたガラス基板を、研磨量が本発明に
従わず、0.6μmとなるようにして再研磨処理を行っ
て、磁気記録媒体用ガラス基板を得た。この再研磨処理
は、酸化セリウムを研磨材としてスエードパッドを用い
て1.5分間行った。再研磨処理後の表面粗さRa、R
yは実施例1とほぼ同様でRaは0.45nm、Ryは
4.7nmであったが、平面度は5μmとなった。
【0030】(比較例2)化学強化処理までは実施例1
と同様にして得られたガラス基板を、研磨量が本発明に
従わず、2μmとなるようにして再研磨処理を行って、
磁気記録媒体用ガラス基板を得た。この再研磨処理は、
酸化セリウムを研磨材としてスエードパッドを用いて5
分間行った。再研磨処理後の表面粗さRa、Ryは実施
例1とほぼ同様でRaは0.43nm、Ryは4.5n
mであったが、平面度は、再研磨処理後に15μmとな
った。
【0031】(比較例3)化学強化処理までは実施例1
と同様にして得られたガラス基板を、そのまま磁気記録
媒体用ガラス基板とした。
【0032】以上のようにして得られた本発明の実施例
および比較例の磁気記録媒体用ガラス基板に対して、保
護膜およびスパッタによる磁気記録層を設けて磁気ディ
スクを作製した。そして磁気ヘッドの浮上高さを15n
mとした磁気ディスク装置に組み込み、3600rpm
で回転させてヘッドクラッシュの有無を調べて、ガラス
基板の評価を行った。上記実施例および比較例の評価結
果を、それらの製造条件と併せて表1に記載した。同表
の評価の欄において、○印はヘッドクラッシュが生じな
かったことを、×印はヘッドクラッシュが生じたことを
表している。
【0033】
【表1】 表1からも明らかなように、本発明による磁気記録媒体
用ガラス基板を用いた磁気ディスクにおいては、ヘッド
クラッシュが発生していないことがわかる。
【0034】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、平滑性と平面性がともにすぐれ、磁気ヘッドの低浮
上化に好適な磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造
方法が提供できる。
【0035】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板の表面が、化学強化処理の前
    と後に施される研磨処理により表面粗さRaが0.5n
    m以下で且つRyが5.0nm以下、平面度が3μm以
    下とされ、且つ化学強化処理後の研磨による前記ガラス
    基板の厚さ方向の減少量が、片面で0μmを超え0.4
    μm以下とされてなることを特徴とする磁気記録媒体用
    ガラス基板。
  2. 【請求項2】 ガラス母材を円板に成型する工程と、前
    記円板の表面を研磨する工程と、前記円板を化学強化処
    理する工程と、前記円板を再研磨して表面粗さRaが
    0.5nm以下で且つRyが5.0nm以下、平面度が
    3μm以下であって、且つ化学強化処理後の研磨による
    前記ガラス基板の厚さ方向の減少量が片面で0μmを超
    え0.4μm以下にする工程を有することを特徴とする
    磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
JP7460498A 1998-03-23 1998-03-23 磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造方法 Withdrawn JPH11268932A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG83784A1 (en) * 1999-03-31 2001-10-16 Hoya Corp Glass substrate for magnetic recording medium, magnetic recording medium, and method of manufacturing the same
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