JPWO2014097623A1 - Glass substrate for HDD and information recording medium - Google Patents

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Abstract

本発明のHDD用ガラス基板は、記録密度が600Gb/平方インチ以上を達成し、ガラス成分として、mol%表示で、SiO2:60〜70%、Al2O3:2〜8%、Li2O:0.1〜7%、Na2O:4〜10%、MgO:7〜14%、CaO:2〜8%、TiO2:0.1〜4%、Nb2O5:0.1〜4%を含み、SiO2+Al2O3+B2O3:65〜80%、Li2O+Na2O+K2O:7〜17%、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:10〜20%、Al2O3/SiO2:0.03〜0.13、(TiO2+Nb2O5)/SiO2:0.01〜0.05である。The glass substrate for HDD of the present invention achieves a recording density of 600 Gb / square inch or more and, as a glass component, expressed as mol%, SiO2: 60 to 70%, Al2O3: 2 to 8%, Li2O: 0.1 7%, Na2O: 4-10%, MgO: 7-14%, CaO: 2-8%, TiO2: 0.1-4%, Nb2O5: 0.1-4%, SiO2 + Al2O3 + B2O3: 65-80% Li2O + Na2O + K2O: 7 to 17%, MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO: 10 to 20%, Al2O3 / SiO2: 0.03 to 0.13, (TiO2 + Nb2O5) / SiO2: 0.01 to 0.05.

Description

本発明は、記録密度が630Gb/平方インチ以上であるHDD用ガラス基板に関する。   The present invention relates to a glass substrate for HDD having a recording density of 630 Gb / square inch or more.

近年、情報記録媒体を搭載した情報記録装置(たとえばハードディスクドライブ HDD)の記憶容量は、たとえば2.5インチディスク1枚で500GBを達成するほど向上している。記憶容量の向上に伴い、使用される情報記録媒体(メディア)に求められる品質水準が高まっている。記憶容量を向上させるためには、読み取りヘッドのフライングハイトを小さくする必要がある。近年ではフライングハイトは数nmまで小さく設定されている。そのため、メディアの表面に研磨剤や異物がわずかに残存していると、読み取りヘッドが衝突するヘッドクラッシュが発生し、読み取りエラーの一因となる。そこで、メディアに使用されるHDD用ガラス基板(以下、単にガラス基板という場合がある)として、従来よりも微小なうねりや表面粗さRaが低減されたガラス基板が提案されている(特許文献1)。   In recent years, the storage capacity of an information recording apparatus (for example, a hard disk drive HDD) on which an information recording medium is mounted has been improved to achieve 500 GB with one 2.5 inch disk, for example. With the improvement in storage capacity, the quality level required for information recording media (media) used is increasing. In order to improve the storage capacity, it is necessary to reduce the flying height of the read head. In recent years, the flying height has been set as small as several nm. For this reason, if a slight amount of abrasive or foreign matter remains on the surface of the medium, a head crash occurs when the read head collides, which causes a read error. Therefore, as a glass substrate for HDD used for media (hereinafter, sometimes simply referred to as a glass substrate), a glass substrate having a smaller swell and surface roughness Ra than conventional ones has been proposed (Patent Document 1). ).

しかし、このようなガラス基板において、平滑性、清浄性に大きな問題がないにもかかわらず、ガラス基板に磁性膜(磁気薄膜)を形成した後に、読取精度を低下させてしまうという問題が発生した。この問題を精査した結果、磁気信号のSN比(シグナルノイズ比、電磁変換特性)にバラつきが発生し、このSN比のバラつきがリード/ライトエラーの発生要因となっている可能性が見出された。このような磁気信号のSN比のバラつきの要因について、さらに検討を進めた結果、以下のことが判明した。   However, in such a glass substrate, there is a problem that the reading accuracy is lowered after a magnetic film (magnetic thin film) is formed on the glass substrate, although there are no major problems in smoothness and cleanliness. . As a result of examining this problem, it was found that the SN ratio (signal noise ratio, electromagnetic conversion characteristics) of the magnetic signal varied, and this variation in the SN ratio could be a cause of read / write errors. It was. As a result of further investigation on the cause of the variation in the SN ratio of the magnetic signal, the following has been found.

すなわち、一般的に、ガラス基板は、製造後一旦密封梱包されて搬送され、その後、取りだされて表面に磁気薄膜(磁性膜、磁性層)が形成される。その際、500GB以上の記録密度を達成するガラス基板では、基板表面の清浄性が特に重要であるため、磁性膜が形成される前にアルカリ洗浄によりガラス基板上のごくわずかなパーティクル(異物)が除去される。上記した磁気信号のSN比のバラつきは、このような磁性膜形成前のアルカリ洗浄により、ガラス基板の表層がエッチングされ、これに伴って表面粗さRaが悪化することが影響していることが明らかになってきた。   That is, generally, after manufacturing, a glass substrate is once sealed and packaged and conveyed, and then taken out to form a magnetic thin film (magnetic film, magnetic layer) on the surface. At that time, in a glass substrate that achieves a recording density of 500 GB or more, cleanliness of the surface of the substrate is particularly important. Therefore, very few particles (foreign matter) on the glass substrate are washed by alkali washing before the magnetic film is formed. Removed. The variation in the S / N ratio of the magnetic signal described above may have an effect that the surface layer of the glass substrate is etched by the alkali cleaning before the magnetic film is formed, and the surface roughness Ra deteriorates accordingly. It has become clear.

特開2001−19466号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-19466

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード/ライトエラーの発生頻度が低く信頼性の高いHDD用ガラス基板を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and has alkali cleaning resistance before the formation of the magnetic film, has excellent electromagnetic conversion characteristics even after the formation of the magnetic film, and the frequency of occurrence of read / write errors. An object of the present invention is to provide a glass substrate for HDD with low and high reliability.

本発明の一局面によるHDD用ガラス基板は、記録密度が600Gb/平方インチ以上であり、ガラス成分として、mol%表示で、SiO:60〜70%、Al:2〜8%、B:0〜3%、LiO:0.1〜7%、NaO:4〜10%、KO:0〜3%、MgO:7〜14%、CaO:2〜8%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、TiO:0.1〜4%、ZrO:0〜3%、Y:0〜3%、La:0〜3%、Nb:0.1〜4%、Ta:0〜3%、CeO:0〜3%およびSnO:0〜3%を含み、SiO+Al+B:65〜80%、LiO+NaO+KO:7〜17%、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:10〜20%、Al/SiO:0.03〜0.13、(TiO+Nb)/SiO:0.01〜0.05であることを特徴とする。The glass substrate for HDD according to one aspect of the present invention has a recording density of 600 Gb / square inch or more and, as a glass component, expressed in mol%, SiO 2 : 60 to 70%, Al 2 O 3 : 2 to 8%, B 2 O 3: 0~3%, Li 2 O: 0.1~7%, Na 2 O: 4~10%, K 2 O: 0~3%, MgO: 7~14%, CaO: 2~ 8%, SrO: 0~3%, BaO: 0~3%, ZnO: 0~3%, TiO 2: 0.1~4%, ZrO 2: 0~3%, Y 2 O 3: 0~3 %, La 2 O 3 : 0 to 3%, Nb 2 O 5 : 0.1 to 4%, Ta 2 O 5 : 0 to 3%, CeO 2 : 0 to 3% and SnO 2 : 0 to 3% wherein, SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3: 65~80%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 7~17%, MgO + CaO + rO + BaO + ZnO: 10~20% , Al 2 O 3 / SiO 2: characterized in that it is a 0.01~0.05: 0.03~0.13, (TiO 2 + Nb 2 O 5) / SiO 2.

本発明の目的、特徴および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。   The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

(ガラス基板)
以下、本発明のガラス基板の実施形態について詳細に説明する。本実施形態のガラス基板は、記録密度が600Gb/平方インチ以上であり、ガラス成分として、mol%表示で、SiO:60〜70%、Al:2〜8%、B:0〜3%、LiO:0.1〜7%、NaO:4〜10%、KO:0〜3%、MgO:7〜14%、CaO:2〜8%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、TiO:0.1〜4%、ZrO:0〜3%、Y:0〜3%、La:0〜3%、Nb:0.1〜4%、Ta:0〜3%、CeO:0〜3%およびSnO:0〜3%を含み、SiO+Al+B:65〜80%、LiO+NaO+KO:7〜17%、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:10〜20%、Al/SiO:0.03〜0.13%、(TiO+Nb)/SiO:0.01〜0.05%であることを特徴とする。
(Glass substrate)
Hereinafter, embodiments of the glass substrate of the present invention will be described in detail. The glass substrate of the present embodiment has a recording density of 600 Gb / square inch or more, and as a glass component, expressed as mol%, SiO 2 : 60 to 70%, Al 2 O 3 : 2 to 8%, B 2 O 3. : 0~3%, Li 2 O: 0.1~7%, Na 2 O: 4~10%, K 2 O: 0~3%, MgO: 7~14%, CaO: 2~8%, SrO : 0 to 3%, BaO: 0 to 3%, ZnO: 0 to 3%, TiO 2 : 0.1 to 4%, ZrO 2 : 0 to 3%, Y 2 O 3 : 0 to 3%, La 2 O 3 : 0 to 3%, Nb 2 O 5 : 0.1 to 4%, Ta 2 O 5 : 0 to 3%, CeO 2 : 0 to 3% and SnO 2 : 0 to 3%, SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3: 65~80%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 7~17%, MgO + CaO + SrO + BaO + nO: 10~20%, Al 2 O 3 / SiO 2: 0.03~0.13%, (TiO 2 + Nb 2 O 5) / SiO 2: and characterized by a 0.01-.05% To do.

SiOは、ガラス組成中60〜70%、好ましくは61〜69%含有される。SiOは、ガラスの網目構造を形成する。SiOの含有量が60%未満の場合、ガラスの形成が困難となり、また、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。一方、SiOの含有量が70%を超える場合、溶融時のガラス素材の粘度が高くなりすぎて取扱性が低下する傾向がある。SiO 2 is contained in the glass composition in an amount of 60 to 70%, preferably 61 to 69%. SiO 2 forms a glass network structure. When the content of SiO 2 is less than 60%, it is difficult to form glass and the alkali cleaning resistance of the obtained glass substrate tends to decrease. On the other hand, when the content of SiO 2 exceeds 70%, the viscosity of the glass material at the time of melting tends to be too high, and the handleability tends to decrease.

Alは、ガラス組成中2〜8%、好ましくは3〜7%含有される。Alは、SiOと同様にガラスの網目構造を形成する。他にも、Alは、得られるガラス基板のヤング率を向上させる効果や、後述する化学強化工程においてイオン交換性能を向上させる効果を有する。Alの含有量が2%未満の場合、得られるガラス基板のヤング率が低下したり、化学強化工程におけるイオン交換性能が低下する傾向がある。一方、Alの含有量が8%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。Al 2 O 3 is contained in the glass composition in an amount of 2 to 8%, preferably 3 to 7%. Al 2 O 3 forms a glass network structure like SiO 2 . In addition, Al 2 O 3 has the effect of improving the Young's modulus of the obtained glass substrate and the effect of improving the ion exchange performance in the chemical strengthening step described later. When the content of Al 2 O 3 is less than 2%, the Young's modulus of the obtained glass substrate tends to decrease, or the ion exchange performance in the chemical strengthening process tends to decrease. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 exceeds 8%, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

は、任意成分であり、ガラス組成中0〜3%、好ましくは0〜2%含有される。Bは、SiOやAlと同様にガラスの網目構造を形成する。他にも、Bは、溶融時のガラス素材の粘度を低下させる(ガラス溶融性を向上させる)効果を有する。Bの含有量が3%を超える場合、得られるガラス基板のヤング率が低下する傾向がある。B 2 O 3 is an optional component and is contained in the glass composition in an amount of 0 to 3%, preferably 0 to 2%. B 2 O 3 forms a glass network structure like SiO 2 and Al 2 O 3 . In addition, B 2 O 3 has an effect of reducing the viscosity of the glass material at the time of melting (improving the glass melting property). When the content of B 2 O 3 exceeds 3%, the Young's modulus of the obtained glass substrate tends to decrease.

LiOは、ガラス組成中0.1〜7%、好ましくは0.5〜6.5%含有される。LiOは、得られるガラス基板のヤング率を向上させ、かつ、ガラス溶融性を向上させる。LiOの含有量が0.1%未満の場合、ガラス溶融性を充分に向上させることができず、また、得られるガラス基板のヤング率を低下させる傾向がある。一方、LiOの含有量が7%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。Li 2 O is contained in the glass composition in an amount of 0.1 to 7%, preferably 0.5 to 6.5%. Li 2 O is, to improve the Young's modulus of the resulting glass substrate, and improving the glass meltability. When the content of Li 2 O is less than 0.1%, the glass meltability cannot be sufficiently improved, and the Young's modulus of the obtained glass substrate tends to be lowered. On the other hand, when the content of Li 2 O exceeds 7%, the alkali cleaning resistance of the obtained glass substrate tends to decrease.

NaOは、ガラス組成中4〜10%、好ましくは5〜9%含有される。NaOは、ガラス溶融性を向上させる。NaOの含有量が4%未満の場合、ガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、NaOの含有量が10%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。Na 2 O is contained in the glass composition in an amount of 4 to 10%, preferably 5 to 9%. Na 2 O improves glass meltability. When the content of Na 2 O is less than 4%, the glass meltability tends not to be sufficiently improved. On the other hand, when the content of Na 2 O exceeds 10%, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

Oは、任意成分であり、ガラス組成中0〜3%、好ましくは0〜2%含有される。KOは、ガラス溶融性および得られるガラス基板の熱膨張係数を向上させる。KOの含有量が3%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。K 2 O is an optional component and is contained in the glass composition in an amount of 0 to 3%, preferably 0 to 2%. K 2 O improves the glass meltability and the thermal expansion coefficient of the resulting glass substrate. If the K 2 O content exceeds 3%, there is a tendency for alkali washing resistance of the obtained glass substrate is reduced.

MgOは、ガラス組成中7〜14%、好ましくは8〜13%含有される。MgOは、得られるガラス基板のヤング率を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。MgOの含有量が7%未満の場合、ヤング率およびガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、MgOの含有量が14%を超える場合、ガラスの液相温度が上昇し、耐失透性が低下するのでガラス化が困難になる傾向がある。   MgO is contained in the glass composition in an amount of 7 to 14%, preferably 8 to 13%. MgO improves the Young's modulus of the obtained glass substrate and improves the glass melting property. When the content of MgO is less than 7%, the Young's modulus and glass meltability tend not to be sufficiently improved. On the other hand, when the content of MgO exceeds 14%, the liquidus temperature of the glass rises and the devitrification resistance decreases, so vitrification tends to be difficult.

CaOは、ガラス組成中2〜8%、好ましくは3〜7%含有される。CaOは、得られるガラス基板のヤング率および熱膨張係数を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。CaOの含有量が2%未満の場合、ヤング率を向上させる効果およびガラス溶融性を向上させる効果が得られにくい傾向がある。一方、CaOの含有量が8%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。   CaO is contained in the glass composition at 2 to 8%, preferably 3 to 7%. CaO improves the Young's modulus and thermal expansion coefficient of the glass substrate to be obtained, and improves the glass meltability. When the content of CaO is less than 2%, the effect of improving Young's modulus and the effect of improving glass meltability tend to be difficult to obtain. On the other hand, when the content of CaO exceeds 8%, the alkali cleaning resistance of the obtained glass substrate tends to decrease.

SrO、BaOおよびZnOは、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中0〜3%、好ましくは0〜2%含有される。SrO、BaOおよびZnOは、いずれも得られるガラス基板のヤング率を向上させるとともに、ガラス溶融性を向上させる。SrO、BaOおよびZnOのいずれかの含有量が3%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。   SrO, BaO and ZnO are all optional components, and all are contained in the glass composition in an amount of 0 to 3%, preferably 0 to 2%. SrO, BaO and ZnO all improve the Young's modulus of the glass substrate to be obtained and improve the glass meltability. When the content of any of SrO, BaO, and ZnO exceeds 3%, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

TiOは、ガラス組成中0.1〜4%、好ましくは0.3〜3.5%含有される。TiOは、ガラス溶融性を向上させるとともに、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させる。TiOの含有量が0.1%未満の場合、ガラス溶融性と、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性とを充分に向上させることができない傾向がある。一方、TiOの含有量が4%を超える場合、溶融ガラスの液相温度が上昇し、得られるガラス基板の耐失透性が低下する傾向がある。TiO 2 is contained in the glass composition in an amount of 0.1 to 4%, preferably 0.3 to 3.5%. TiO 2 improves the glass meltability and improves the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate. When the content of TiO 2 is less than 0.1%, the glass meltability and the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tend not to be sufficiently improved. On the other hand, when the content of TiO 2 exceeds 4%, the liquidus temperature of the molten glass rises, and the devitrification resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

Nbは、ガラス組成中0.1〜4%、好ましくは0.2〜3%含有される。Nbは、ガラス溶融性を向上させるとともに、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させる。Nbの含有量が0.1%未満の場合、ガラス溶融性と、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性とを充分に向上させることができない傾向がある。一方、Nbの含有量が4%を超える場合、溶融ガラスの液相温度が上昇し、得られるガラス基板の耐失透性が低下する傾向がある。Nb 2 O 5 is contained in the glass composition in an amount of 0.1 to 4%, preferably 0.2 to 3%. Nb 2 O 5 improves the glass meltability and also improves the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate. When the content of Nb 2 O 5 is less than 0.1%, there is a tendency that the glass meltability and the alkali cleaning resistance of the obtained glass substrate cannot be sufficiently improved. On the other hand, when the content of Nb 2 O 5 exceeds 4%, the liquidus temperature of the molten glass rises, and the devitrification resistance of the obtained glass substrate tends to decrease.

TiOおよびNbは、それぞれガラス基板の加工時や洗浄時にガラス基板の表面から金属イオン等が溶出することを抑制し、ガラス基板の表層の結合強度が弱化することを防ぐと考えられている。また、TiOおよびNbは、一部がガラスの網目構造の一部に入り、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性を向上させると考えられている。TiO 2 and Nb 2 O 5 are considered to suppress the elution of metal ions and the like from the surface of the glass substrate during the processing and cleaning of the glass substrate, respectively, and prevent the bond strength of the surface layer of the glass substrate from being weakened. ing. In addition, TiO 2 and Nb 2 O 5 are considered to partly enter part of the glass network structure and improve the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate.

ZrO、Y、LaおよびTaは、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中0〜3%、好ましくは0〜2%含有される。ZrO、Y、LaおよびTaは、いずれもガラス素材の剛性を向上させる。ZrO、Y、LaおよびTaは、いずれかの含有量が3%を超える場合、耐失透性が低下し、ガラス化が困難となる傾向がある。ZrO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 and Ta 2 O 5 are all optional components, and all are contained in an amount of 0 to 3%, preferably 0 to 2% in the glass composition. ZrO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 and Ta 2 O 5 all improve the rigidity of the glass material. When any content of ZrO 2 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 and Ta 2 O 5 exceeds 3%, the devitrification resistance tends to be lowered and vitrification tends to be difficult.

CeOおよびSnOは、いずれも任意成分であり、いずれもガラス組成中0〜3%、好ましくは0〜2%含有される。CeOおよびSnOは、いずれも清澄剤として機能する。CeOおよびSnOは、いずれかの含有量が3%を超える場合、耐失透性が低下し、ガラス化が困難となる傾向がある。CeO 2 and SnO 2 are both optional components, and both are contained in the glass composition in an amount of 0 to 3%, preferably 0 to 2%. CeO 2 and SnO 2 both function as fining agents. When any content of CeO 2 and SnO 2 exceeds 3%, the devitrification resistance is lowered and vitrification tends to be difficult.

なお、CeOおよびSnOの代わりに、清澄剤としてAsやSb等を含有しても良く、これらの成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で清澄効果が得られる成分を0〜3%含有させても良い。In addition, instead of CeO 2 and SnO 2 , As 2 O 3 or Sb 2 O 3 may be contained as a clarifier, and in addition to these components, a clarification effect is obtained within a range not impairing the object of the present invention. You may contain 0 to 3% of components obtained.

SiO、AlおよびBの含有量の和(SiO+Al+B)は、ガラス組成中65〜80%、好ましくは67〜78%である。SiO2、AlおよびBの含有量の和が65%未満の場合、ガラスの形成が困難となる傾向がある。一方、SiO2、AlおよびBの含有量の和が80%を超える場合、溶融時のガラス素材の粘度が高くなりすぎる(ガラス溶融性が低下しすぎる)傾向がある。The sum of the contents of SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 ) is 65 to 80%, preferably 67 to 78% in the glass composition. When the sum of the contents of SiO 2, Al 2 O 3 and B 2 O 3 is less than 65%, it tends to be difficult to form glass. On the other hand, when the sum of the contents of SiO 2, Al 2 O 3 and B 2 O 3 exceeds 80%, the viscosity of the glass material at the time of melting tends to be too high (glass meltability is too low).

LiO、NaOおよびKOの含有量の和(LiO+NaO+KO)は、ガラス組成中7〜17%、好ましくは9〜15%である。LiO、NaOおよびKOの含有量の和が7%未満の場合、ガラス溶融性を向上させる効果が充分でない傾向がある。一方、LiO、NaOおよびKOの含有量の和が17%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。The sum of the contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is 7 to 17%, preferably 9 to 15% in the glass composition. When the sum of the contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is less than 7%, the effect of improving the glass meltability tends to be insufficient. On the other hand, when the sum of the contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O exceeds 17%, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの含有量の和(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)は、ガラス組成中10〜20%、好ましくは12〜18%である。MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの含有量の和が10%未満の場合、得られるガラス基板のヤング率およびガラス溶融性を充分に向上させることができない傾向がある。一方、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの含有量の和が20%を超える場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。   The sum of the contents of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) is 10 to 20%, preferably 12 to 18% in the glass composition. When the sum of the contents of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO is less than 10%, the Young's modulus and glass meltability of the resulting glass substrate tend not to be sufficiently improved. On the other hand, when the sum of the contents of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO exceeds 20%, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease.

SiOの含有量に対するAlの含有量の割合(Al/SiO)は、0.03〜0.13、好ましくは、0.04〜0.12である。SiOの含有量に対するAlの含有量の割合が0.03未満の場合、Alの含有量が相対的に低くなるため、得られるガラス基板のヤング率が低下する傾向がある。一方、SiOの含有量に対するAlの含有量の割合が0.13を超える場合、Alの含有量が相対的に高くなる。この場合、ガラス中をイオンが容易に移動しやすくなるため、ガラス基板の加工時や洗浄時にガラス基板の表面から金属イオン等が溶出しやすく、ガラス基板の表層の結合強度が弱化して、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。The proportion of Al 2 O 3 content to the content of SiO 2 (Al 2 O 3 / SiO 2) is 0.03 to 0.13, preferably 0.04 to 0.12. When the ratio of the content of Al 2 O 3 to the content of SiO 2 is less than 0.03, the content of Al 2 O 3 is relatively low, so the Young's modulus of the resulting glass substrate tends to decrease. is there. On the other hand, when the ratio of the content of Al 2 O 3 to the content of SiO 2 exceeds 0.13, the content of Al 2 O 3 is relatively high. In this case, since ions easily move in the glass, metal ions and the like are easily eluted from the surface of the glass substrate during processing or cleaning of the glass substrate, and the bonding strength of the surface layer of the glass substrate is weakened. There exists a tendency for the alkali-cleaning tolerance of the glass substrate to fall.

SiOの含有量に対するTiOとNbOの含有量の和の割合((TiO+NbO)/SiO)は、0.01〜0.05、好ましくは0.015〜0.045である。SiOの含有量に対するTiOとNbOの含有量の和の割合が0.01未満の場合、得られるガラス基板のアルカリ洗浄耐性が低下する傾向がある。一方、SiOの含有量に対するTiOとNbOの含有量の和の割合が0.05を超える場合、ガラスの液相温度が上昇し、ガラス化が困難になる傾向がある。The proportion of the sum of the content of TiO 2 and NbO 5 to the content of SiO 2 ((TiO 2 + NbO 5) / SiO 2) is 0.01 to 0.05, preferably at 0.015 to 0.045 . When the ratio of the sum of the content of TiO 2 and NbO 5 with respect to the content of SiO 2 is less than 0.01, the alkali cleaning resistance of the resulting glass substrate tends to decrease. On the other hand, when the ratio of the sum of the content of TiO 2 and NbO 5 with respect to the content of SiO 2 exceeds 0.05, the liquidus temperature of the glass tends to increase and vitrification tends to be difficult.

なお、本実施形態では、必要に応じて周知の他の酸化物成分を適宜含有させてもよい。このような酸化物成分としては、たとえば、PやGeO等が挙げられ、これらの成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で他の酸化物成分を含有させてもよい。In the present embodiment, other known oxide components may be appropriately contained as necessary. Examples of such an oxide component include P 2 O 5 and GeO 2, and in addition to these components, other oxide components may be included within a range that does not impair the object of the present invention. .

本実施形態のガラス基板は、上記したガラス組成を有しているため、磁性膜形成前にアルカリ洗浄を行う場合に充分なアルカリ洗浄耐性を示し、アルカリ洗浄によりガラス成分が溶出しにくい。アルカリ洗浄によりガラス基板から溶出するガラス成分の量(Si溶出量)は、少ないほど好ましい。Si溶出量は、たとえば、ガラス基板を2.5インチ、厚み0.8mmとし、当該ガラス基板を0.001mol/L、pH11、40℃のNaOH溶液50mLに30分間浸漬するアルカリ溶出試験において160ppb以下であることが好ましく、140ppb以下であることがより好ましい。このようなアルカリ溶出試験を行った場合のSi溶出量が160ppb(160μg/L)以下であれば、ガラス基板は、優れたアルカリ洗浄耐性を有しているといえる。また、このような優れたアルカリ洗浄耐性を有するガラス基板は、アルカリ洗浄により表面粗さRaが変化しにくいため、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード/ライトエラーの発生頻度が低く信頼性がより高くなる。   Since the glass substrate of the present embodiment has the above-described glass composition, it exhibits sufficient alkali cleaning resistance when alkali cleaning is performed before forming the magnetic film, and the glass component is not easily eluted by alkali cleaning. The smaller the amount of glass component eluted from the glass substrate by alkali cleaning (Si elution amount), the better. The amount of Si elution is, for example, 160 ppb or less in an alkali elution test in which a glass substrate is 2.5 inches and a thickness is 0.8 mm, and the glass substrate is immersed in 50 mL of NaOH solution at 0.001 mol / L, pH 11, and 40 ° C. for 30 minutes. Preferably, it is 140 ppb or less. If the Si elution amount in such an alkali elution test is 160 ppb (160 μg / L) or less, it can be said that the glass substrate has excellent alkali cleaning resistance. In addition, since the glass substrate having such excellent alkali cleaning resistance does not easily change the surface roughness Ra by alkali cleaning, it has excellent electromagnetic conversion characteristics even after the formation of the magnetic film, and the frequency of occurrence of read / write errors is low. More reliable.

また、このようなガラス組成から作製されるガラス基板のヤング率は、80GPa以上、好ましくは84〜100GPaであることが好ましい。ガラス基板のヤング率が80GPa以上である場合、当該ガラス基板を用いて作製されるメディアは、HDDの高速回転に伴い発生する空気流による面ブレを起こしにくい。その結果、メディアは、読み取りヘッドのフライングハイトを適切に維持することができ、リード/ライトエラーの発生頻度をより低減させることができる。なお、ヤング率が100GPa以上の場合、面ブレの抑制効果は充分に得られるが、加工性が低下する傾向がある。   Moreover, the Young's modulus of the glass substrate produced from such a glass composition is 80 GPa or more, preferably 84 to 100 GPa. When the Young's modulus of the glass substrate is 80 GPa or more, the media produced using the glass substrate is less likely to cause surface blur due to the air flow generated with the high-speed rotation of the HDD. As a result, the medium can appropriately maintain the flying height of the read head, and the frequency of occurrence of read / write errors can be further reduced. When the Young's modulus is 100 GPa or more, the effect of suppressing the surface blur can be sufficiently obtained, but the workability tends to be lowered.

以上、本実施形態のガラス基板は、上記したガラス組成を備えるため、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード/ライトエラーの発生頻度が低く信頼性が高い。   As described above, since the glass substrate of the present embodiment has the glass composition described above, it has alkali cleaning resistance before the formation of the magnetic film, has excellent electromagnetic conversion characteristics even after the formation of the magnetic film, and has a frequency of occurrence of read / write errors. Low and reliable.

(ガラス基板の製造方法)
以下、本発明のガラス基板を製造する方法について説明する。なお、本発明のガラス基板は、上記したガラス組成を有していればよく、製造方法は特に限定されない。
(Glass substrate manufacturing method)
Hereinafter, a method for producing the glass substrate of the present invention will be described. In addition, the glass substrate of this invention should just have an above-described glass composition, and a manufacturing method is not specifically limited.

まず、ガラス基板を構成する各成分の原料として、各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等が所望の割合に秤量され、充分に混合される(調合原料)。次いで、調合原料は、たとえば1300〜1550℃に加熱された電気炉中の白金坩堝等に投入され、溶融清澄後、撹拌均質化される。得られた溶融ガラスは、予め加熱された鋳型に鋳込まれ、徐冷されてガラスブロックとされる。   First, as raw materials for the respective components constituting the glass substrate, the corresponding oxides, carbonates, nitrates, hydroxides, and the like are weighed to a desired ratio and mixed sufficiently (prepared raw materials). Next, the blended raw material is charged, for example, into a platinum crucible or the like in an electric furnace heated to 1300 to 1550 ° C., and melted and clarified, and then stirred and homogenized. The obtained molten glass is cast into a preheated mold and is gradually cooled into a glass block.

ガラスブロックは、ガラス転移点付近の温度で1〜3時間保持された後に、徐冷され、歪み取りが行われる。その後、ガラスブロックは、円盤形状にスライスされ、内周および外周を同心円としてコアドリルにより切り出されてガラス基板とされる。または、溶融ガラスはプレス成形され、円盤状に成形されてガラス基板とされる。   The glass block is held for 1 to 3 hours at a temperature near the glass transition point, and then slowly cooled to remove distortion. Thereafter, the glass block is sliced into a disk shape, and is cut out by a core drill with the inner and outer circumferences being concentric to form a glass substrate. Alternatively, the molten glass is press-molded and formed into a disk shape to form a glass substrate.

このようにして得られた円盤状のガラス基板は、さらにその両面を粗研磨および精密研磨された後、水、酸、アルカリの少なくとも1つの液体で洗浄されて最終的なガラス基板とされる。なお、上記過程において、両面を粗研磨および精密研磨した後に、硝酸カリウム(50wt%)と硝酸ナトリウム(50wt%)の混合溶液に浸漬させることにより化学強化を行ない、その後、化学強化層を除去してもよい。   The disk-shaped glass substrate thus obtained is further subjected to rough polishing and precision polishing on both surfaces, and then washed with at least one liquid of water, acid, and alkali to obtain a final glass substrate. In the above process, after rough polishing and precision polishing on both sides, chemical strengthening is performed by dipping in a mixed solution of potassium nitrate (50 wt%) and sodium nitrate (50 wt%), and then the chemical strengthening layer is removed. Also good.

本実施形態のガラス基板は、円盤状の形状を有することが好ましい。なお、円盤状とする場合、その大きさは特に限定されず、たとえば、3.5インチ、2.5インチ、1.8インチ、あるいはそれ以下の小径ディスクとすることもでき、またその厚みは2mm、1mm、0.63mm、あるいはそれ以下といった薄型とすることもできる。   The glass substrate of the present embodiment preferably has a disc shape. In the case of a disk shape, the size is not particularly limited. For example, it can be a small diameter disk of 3.5 inches, 2.5 inches, 1.8 inches, or less, and the thickness is It can be as thin as 2 mm, 1 mm, 0.63 mm, or less.

上記製造方法により得られるガラス基板は、磁気薄膜(磁性膜)が形成され、情報記録媒体(メディア)とされる。その際、500GB以上の記録密度を達成するガラス基板では、基板表面の清浄性が特に重要であるため、磁性膜が形成される前にアルカリ洗浄によりガラス基板上のごくわずかなパーティクル(異物)が除去される。アルカリ洗浄に使用されるアルカリ溶液としては、たとえば0.001mol/L、pH11、40℃のNaOH溶液等が挙げられる。   A glass substrate obtained by the above manufacturing method is formed with a magnetic thin film (magnetic film) to form an information recording medium (media). At that time, in a glass substrate that achieves a recording density of 500 GB or more, cleanliness of the surface of the substrate is particularly important. Therefore, very few particles (foreign matter) on the glass substrate are washed by alkali washing before the magnetic film is formed. Removed. Examples of the alkali solution used for alkali cleaning include 0.001 mol / L, pH 11, and a 40 ° C. NaOH solution.

なお、磁性膜を形成する方法は特に限定されず、たとえば、磁性粒子を分散させた熱硬化性樹脂を基板上にスピンコートして形成する方法や、スパッタリング、無電解めっきにより形成する方法等の従来公知の方法を採用することができる。   The method of forming the magnetic film is not particularly limited. For example, a method of forming a thermosetting resin in which magnetic particles are dispersed by spin coating on a substrate, a method of forming by sputtering, electroless plating, etc. Conventionally known methods can be employed.

磁性膜に用いる磁性材料としては特に限定されず、従来公知の磁性材料を用いることができる。磁性材料は、たとえば、高い保磁力を得るために、結晶異方性の高いCoを基本とし、残留磁束密度を調整する目的でNiやCrを加えたCo系合金などを用いることができる。また、記録用のメディアを作製する場合には、Co−Pt合金のように、遷移金属元素と貴金属元素とからなる合金であって、遷移金属元素(Co)と貴金属元素(Pt)との原子含有量がほぼ等しい合金や、遷移金属元素(Co)と貴金属元素(Pt)との原子含有量がほぼ等しく、かつ、Niの原子含有量が0.1%以上50%以下であるCo−Ni−Pt合金や、遷移金属元素(Co及びNi)と貴金属元素(Pt)との原子含有量がほぼ等しいCo−Ni−Pt合金や、Co−Cr−Pt合金や、Fe−Pt合金と、Cu酸化物とを含有した薄膜を形成することが好ましい。この場合、薄膜の下部には、ソフト磁性層(保磁力の小さな材料、Co系アモルファスなど)を積層することが好ましい。   The magnetic material used for the magnetic film is not particularly limited, and a conventionally known magnetic material can be used. As the magnetic material, for example, a Co-based alloy including Ni having high crystal anisotropy and Ni or Cr added for the purpose of adjusting the residual magnetic flux density can be used in order to obtain a high coercive force. When a recording medium is manufactured, an alloy composed of a transition metal element and a noble metal element, such as a Co—Pt alloy, and an atom of the transition metal element (Co) and the noble metal element (Pt). Alloys with almost the same content, or Co—Ni in which the atomic content of the transition metal element (Co) and the noble metal element (Pt) is almost equal and the atomic content of Ni is 0.1% or more and 50% or less -Pt alloy, Co-Ni-Pt alloy, Co-Cr-Pt alloy, Fe-Pt alloy, Cu and Cu-Ni-Pt alloy having almost the same atomic content of transition metal elements (Co and Ni) and noble metal element (Pt) It is preferable to form a thin film containing an oxide. In this case, a soft magnetic layer (a material having a small coercive force, a Co-based amorphous material, etc.) is preferably laminated below the thin film.

また、磁気ヘッドの滑りをよくするために、磁性膜の表面は、潤滑剤がコーティングされてもよい。さらに必要に応じて、磁性膜には、下地層や保護層が設けられてもよい。下地層および保護層は、磁性膜の種類に応じて選択される。   In order to improve the sliding of the magnetic head, the surface of the magnetic film may be coated with a lubricant. Further, if necessary, the magnetic film may be provided with a base layer and a protective layer. The underlayer and the protective layer are selected according to the type of the magnetic film.

上記HDD用ガラス基板の技術的特徴を下記にまとめる。   The technical characteristics of the HDD glass substrate are summarized below.

本発明の一局面によるHDD用ガラス基板は、記録密度が600Gb/平方インチ以上であり、ガラス成分として、mol%表示で、SiO:60〜70%、Al:2〜8%、B:0〜3%、LiO:0.1〜7%、NaO:4〜10%、KO:0〜3%、MgO:7〜14%、CaO:2〜8%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、TiO:0.1〜4%、ZrO:0〜3%、Y:0〜3%、La:0〜3%、Nb:0.1〜4%、Ta:0〜3%、CeO:0〜3%およびSnO:0〜3%を含み、SiO+Al+B:65〜80%、LiO+NaO+KO:7〜17%、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:10〜20%、Al/SiO:0.03〜0.13、(TiO+Nb)/SiO:0.01〜0.05であることを特徴とする。The glass substrate for HDD according to one aspect of the present invention has a recording density of 600 Gb / square inch or more and, as a glass component, expressed in mol%, SiO 2 : 60 to 70%, Al 2 O 3 : 2 to 8%, B 2 O 3: 0~3%, Li 2 O: 0.1~7%, Na 2 O: 4~10%, K 2 O: 0~3%, MgO: 7~14%, CaO: 2~ 8%, SrO: 0~3%, BaO: 0~3%, ZnO: 0~3%, TiO 2: 0.1~4%, ZrO 2: 0~3%, Y 2 O 3: 0~3 %, La 2 O 3 : 0 to 3%, Nb 2 O 5 : 0.1 to 4%, Ta 2 O 5 : 0 to 3%, CeO 2 : 0 to 3% and SnO 2 : 0 to 3% wherein, SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3: 65~80%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 7~17%, MgO + CaO + rO + BaO + ZnO: 10~20% , Al 2 O 3 / SiO 2: characterized in that it is a 0.01~0.05: 0.03~0.13, (TiO 2 + Nb 2 O 5) / SiO 2.

このようなガラス組成を備える本発明のガラス基板は、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性を有し、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード/ライトエラーの発生頻度が低く信頼性が高い。   The glass substrate of the present invention having such a glass composition has alkali cleaning resistance before the formation of the magnetic film, has excellent electromagnetic conversion characteristics even after the formation of the magnetic film, has low occurrence frequency of read / write errors, and is reliable. high.

本発明のガラス基板は、0.001mol/L、pH11、40℃のNaOH溶液に30分間浸漬するアルカリ溶出試験におけるSi溶出量が160ppb以下であることが好ましい。   The glass substrate of the present invention preferably has an Si elution amount of 160 ppb or less in an alkali elution test in which the glass substrate is immersed in an NaOH solution of 0.001 mol / L, pH 11, and 40 ° C. for 30 minutes.

このようなアルカリ溶出試験においてSi溶出量が160ppb以下である場合、ガラス基板は、優れたアルカリ洗浄耐性を有しているといえる。この場合、たとえばより濃度の高いアルカリ溶液を使用する等により、ごくわずかな付着物等を除去することもできる。また、このような優れたアルカリ洗浄耐性を有するガラス基板は、アルカリ洗浄により表面粗さRaが変化しにくいため、磁性膜形成後においても電磁変換特性に優れ、リード/ライトエラーの発生頻度が低く信頼性がより高い。   If the Si elution amount is 160 ppb or less in such an alkali elution test, it can be said that the glass substrate has excellent alkali cleaning resistance. In this case, for example, a very small amount of deposits can be removed by using an alkaline solution having a higher concentration. In addition, since the glass substrate having such excellent alkali cleaning resistance does not easily change the surface roughness Ra by alkali cleaning, it has excellent electromagnetic conversion characteristics even after the formation of the magnetic film, and the frequency of occurrence of read / write errors is low. More reliable.

本発明のガラス基板は、ヤング率が80GPa以上であることが好ましい。   The glass substrate of the present invention preferably has a Young's modulus of 80 GPa or more.

このようなヤング率を満たす場合、本発明のガラス基板を用いて作製されるメディアは、HDDの高速回転に伴い発生する空気流による面ブレを起こしにくい。その結果、メディアは、読み取りヘッドのフライングハイトを適切に維持することができ、リード/ライトエラーの発生頻度をより低減させることができる。   When satisfying such Young's modulus, the media produced using the glass substrate of the present invention is less likely to cause surface blur due to the air flow generated with high-speed rotation of the HDD. As a result, the medium can appropriately maintain the flying height of the read head, and the frequency of occurrence of read / write errors can be further reduced.

本発明のガラス基板は、ガラス成分として、mol%表示で、SiO:61〜69%、Al:3〜7%、B:0〜2%、LiO:0.5〜6.5%、NaO:5〜9%、KO:0〜2%、MgO:8〜13%、CaO:3〜7%、SrO:0〜2%、BaO:0〜2%、ZnO:0〜2%、TiO:0.3〜3.5%、ZrO:0〜2%、Y:0〜2%、La:0〜2%、Nb:0.2〜3%、Ta:0〜2%、CeO:0〜2%およびSnO:0〜2%を含み、SiO+Al+B:67〜78%、LiO+NaO+KO:9〜15%、MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:12〜18%、Al/SiO:0.04〜0.12、(TiO+Nb)/SiO:0.015〜0.045であることが好ましい。Glass substrate of the present invention, as a glass component, in mol% display, SiO 2: 61~69%, Al 2 O 3: 3~7%, B 2 O 3: 0~2%, Li 2 O: 0. 5 to 6.5%, Na 2 O: 5 to 9%, K 2 O: 0 to 2%, MgO: 8 to 13%, CaO: 3 to 7%, SrO: 0 to 2%, BaO: 0 to 0 2%, ZnO: 0~2%, TiO 2: 0.3~3.5%, ZrO 2: 0~2%, Y 2 O 3: 0~2%, La 2 O 3: 0~2%, Nb 2 O 5 : 0.2 to 3%, Ta 2 O 5 : 0 to 2%, CeO 2 : 0 to 2% and SnO 2 : 0 to 2%, SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 : 67~78%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 9~15%, MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO: 12~18%, Al 2 O 3 / SiO 2: 0.04~0.12, (TiO 2 + Nb 2 O 5) / SiO 2: is preferably 0.015 to 0.045.

このようなガラス組成を備えるガラス基板は、磁性膜形成前のアルカリ洗浄耐性がより優れ、磁性膜形成後においても電磁変換特性がより優れ、リード/ライトエラーの発生頻度がより低く信頼性がより高い。   A glass substrate having such a glass composition has better alkali cleaning resistance before forming the magnetic film, more excellent electromagnetic conversion characteristics even after the magnetic film is formed, less frequent read / write errors, and more reliable. high.

以下、本発明のガラス基板を実施例により詳述する。なお、本発明のガラス基板を製造する方法は、以下に示す実施例になんら限定されるものではない。   Hereinafter, the glass substrate of this invention is explained in full detail according to an Example. In addition, the method of manufacturing the glass substrate of this invention is not limited to the Example shown below at all.

<実施例1〜15、比較例1〜5>
表1または表2に記載のガラス組成となるように、所定量の原料粉末を白金坩堝に秤量して入れ、混合した後、電気炉中で1550℃で溶解させてガラス融液とした。原料が充分に溶解した後、白金製の撹拌羽をガラス融液に挿入し、1時間撹拌した。その後、撹拌羽を取り出し、30分間静置した後、治具にガラス融液を流しこむことによってガラスブロックを得た。その後、各ガラスのガラス転移点付近でガラスブロックを2時間保持した後、徐冷して歪取りを行なった。得られたガラスブロックを厚み約0.8mmの2.5インチの円盤形状にスライスし、内周、外周を同心円としてカッターを用いて切り出した。ガラス基板の両面に対して粗研磨および精密研磨を行ない、その後洗浄を行なうことにより実施例1〜15および比較例1〜5のガラス基板を作製した。
<Examples 1-15, Comparative Examples 1-5>
A predetermined amount of raw material powder was weighed into a platinum crucible and mixed so as to have the glass composition shown in Table 1 or Table 2, and then melted at 1550 ° C. in an electric furnace to obtain a glass melt. After the raw materials were sufficiently dissolved, a platinum stirring blade was inserted into the glass melt and stirred for 1 hour. Thereafter, the stirring blade was taken out and allowed to stand for 30 minutes, and then a glass block was obtained by pouring the glass melt into a jig. Thereafter, the glass block was held in the vicinity of the glass transition point of each glass for 2 hours, and then slowly cooled to remove strain. The obtained glass block was sliced into a 2.5-inch disk having a thickness of about 0.8 mm, and the inner and outer circumferences were concentric and cut out using a cutter. The glass substrate of Examples 1-15 and Comparative Examples 1-5 was produced by performing rough grinding | polishing and precision grinding | polishing with respect to both surfaces of a glass substrate, and washing | cleaning after that.

実施例1〜15、比較例1〜5において作製したガラス基板について、以下に示す方法に従ってヤング率を測定し、アルカリ洗浄耐性を評価し、HDD動作テストを行った。結果を表1または表2に示す。   About the glass substrate produced in Examples 1-15 and Comparative Examples 1-5, Young's modulus was measured in accordance with the method shown below, alkali washing tolerance was evaluated, and the HDD operation test was done. The results are shown in Table 1 or Table 2.

(ヤング率)
JIS R 1602ファインセラミックスの弾性試験方法の動的弾性率試験方法に準じて、ヤング率E(GPa)を測定した。動的弾性率は、動的粘弾性測定装置(型番:JE−RT、日本テクノプラス(株)製)を用いて測定した。
(Young's modulus)
The Young's modulus E (GPa) was measured according to the dynamic elastic modulus test method of the elastic test method of JIS R 1602 fine ceramics. The dynamic elastic modulus was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (model number: JE-RT, manufactured by Nippon Techno Plus Co., Ltd.).

(アルカリ溶出試験)
上記のとおり作製した2.5インチ、厚み0.8mmのガラス基板(表面粗さRa:2m以下)を、0.001mol/L、pH11、40℃のNaOH溶液50mLに30分間浸漬した後、ICP発光分光分析装置(型番:SPS7800、エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製)を用いて溶出液中のSi溶出量(ppb)を分析した。
(Alkali dissolution test)
A 2.5-inch glass substrate (surface roughness Ra: 2 m or less) prepared as described above was immersed in 50 mL of NaOH solution at 0.001 mol / L, pH 11, and 40 ° C. for 30 minutes, and then ICP The amount of Si elution (ppb) in the eluate was analyzed using an emission spectroscopic analyzer (model number: SPS7800, manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.).

(HDD動作テスト)
ポリテトラフルオロエチレン製の容器に0.001mol/L、pH11のNaOH溶液50mLを入れ、その中にガラス基板を30分浸漬させた。成膜工程を通してガラス基板にCo−Cr系合金の磁性膜を形成し、ディスク回転数を15000rpmとし、磁気記録領域内でヘッドをディスク内周から外周まで動作させた際の読み取りエラー回数を評価した。評価はそれぞれ100枚ずつ行い、エラー総数を算出した。評価基準を以下に示す。
(HDD operation test)
In a polytetrafluoroethylene container, 0.001 mol / L, pH 11 NaOH solution (50 mL) was placed, and the glass substrate was immersed therein for 30 minutes. A magnetic film of Co—Cr alloy was formed on the glass substrate through the film formation process, the disk rotation speed was set to 15000 rpm, and the number of read errors when the head was operated from the inner periphery to the outer periphery in the magnetic recording area was evaluated. . Each evaluation was performed for 100 sheets, and the total number of errors was calculated. The evaluation criteria are shown below.

◎:エラー回数が0〜2回であった。
○:エラー回数が3〜5回であった。
×:エラー回数が6回以上であった。
A: The number of errors was 0 to 2 times.
○: The number of errors was 3 to 5 times.
X: The number of errors was 6 or more.

Figure 2014097623
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Figure 2014097623
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表1および表2に示されるように、実施例1〜15のガラス基板は、ヤング率がいずれも80GPa以上であり、優れたアルカリ耐久性を示し、HDD動作テストの結果も良好であった。中でも、実施例1、2、4〜9および11〜15のガラス基板は、SiOの含有量に対するAlの含有量の割合(Al/SiO)と、SiOの含有量に対するTiOとNbOの含有量の和の割合((TiO+Nb)/SiO)とが好ましい範囲であったため、アルカリ耐久性に特に優れ、HDD動作テストの結果が特に良好であった。As shown in Tables 1 and 2, the glass substrates of Examples 1 to 15 each had a Young's modulus of 80 GPa or more, showed excellent alkali durability, and the results of the HDD operation test were also good. Among them, the glass substrates of Examples 1, 2 , 4 to 9, and 11 to 15 have a ratio of the content of Al 2 O 3 to the content of SiO 2 (Al 2 O 3 / SiO 2 ) and the content of SiO 2 . The ratio of the sum of the content of TiO 2 and NbO 5 with respect to the amount ((TiO 2 + Nb 2 O 5 ) / SiO 2 ) was in a preferred range, so the alkali durability was particularly excellent, and the results of the HDD operation test were particularly good Met.

一方、比較例1〜5のガラス基板は、いずれもアルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。   On the other hand, the glass substrates of Comparative Examples 1 to 5 all had low alkali durability, and the results of HDD operation tests were poor.

具体的には、比較例1のガラス基板は、Alの含有量が多く、SiOの含有量に対するAlの含有量の割合(Al/SiO)が大きかったため、アルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。比較例2のガラス基板は、TiOが含有されておらず、SiOの含有量に対するTiOとNbOの含有量の和の割合((TiO+Nb)/SiO)が小さかったため、アルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。比較例3のガラス基板は、SiOの含有量が少なく、NaOの含有量が多かったため、アルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。比較例4のガラス基板は、SiO、AlおよびBの含有量の和(SiO+Al+B)が少なく、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの含有量の和(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)が多かったため、アルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。比較例5のガラス基板は、Alの含有量が少なく、SiOの含有量に対するAlの含有量の割合(Al/SiO)が小さく、かつ、NbOが含有されていなかったため、ヤング率が80GPa未満であり、アルカリ耐久性が低く、HDD動作テストの結果が不良であった。Specifically, the glass substrate of Comparative Example 1, many content of Al 2 O 3, the proportion of Al 2 O 3 content to the content of SiO 2 (Al 2 O 3 / SiO 2) is greater The alkaline durability was low, and the result of the HDD operation test was poor. Glass substrate of Comparative Example 2 is not TiO 2 is contained, the proportion of the sum of the content of TiO 2 and NbO 5 to the content of SiO 2 ((TiO 2 + Nb 2 O 5) / SiO 2) is less Therefore, the alkali durability was low, and the result of the HDD operation test was poor. Since the glass substrate of Comparative Example 3 had a low SiO 2 content and a high Na 2 O content, the alkali durability was low and the HDD operation test result was poor. The glass substrate of Comparative Example 4 has a small sum of contents of SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 ), and is composed of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO. Since the sum of the contents (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) was large, the alkali durability was low and the result of the HDD operation test was poor. Glass substrate of Comparative Example 5 has a small content of Al 2 O 3, the proportion of the Al 2 O 3 content to the content of SiO 2 (Al 2 O 3 / SiO 2) is small and is NbO 5 Since it was not contained, the Young's modulus was less than 80 GPa, the alkali durability was low, and the result of the HDD operation test was poor.

本発明は、記録密度が630Gb/平方インチ以上であるHDD用ガラス基板等の技術分野において広く利用することができる。
The present invention can be widely used in technical fields such as a glass substrate for HDD having a recording density of 630 Gb / in 2 or more.

Claims (4)

記録密度が600Gb/平方インチ以上であるHDD用ガラス基板において、
ガラス成分として、mol%表示で、
SiO:60〜70%、Al:2〜8%、B:0〜3%、LiO:0.1〜7%、NaO:4〜10%、KO:0〜3%、MgO:7〜14%、CaO:2〜8%、SrO:0〜3%、BaO:0〜3%、ZnO:0〜3%、TiO:0.1〜4%、ZrO:0〜3%、Y:0〜3%、La:0〜3%、Nb:0.1〜4%、Ta:0〜3%、CeO:0〜3%およびSnO:0〜3%を含み、
SiO+Al+B:65〜80%、
LiO+NaO+KO:7〜17%、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:10〜20%、
Al/SiO:0.03〜0.13、
(TiO+Nb)/SiO:0.01〜0.05であるHDD用ガラス基板。
In a glass substrate for HDD having a recording density of 600 Gb / square inch or more,
As a glass component, in mol% display,
SiO 2: 60~70%, Al 2 O 3: 2~8%, B 2 O 3: 0~3%, Li 2 O: 0.1~7%, Na 2 O: 4~10%, K 2 O: 0~3%, MgO: 7~14 %, CaO: 2~8%, SrO: 0~3%, BaO: 0~3%, ZnO: 0~3%, TiO 2: 0.1~4 %, ZrO 2: 0~3%, Y 2 O 3: 0~3%, La 2 O 3: 0~3%, Nb 2 O 5: 0.1~4%, Ta 2 O 5: 0~3 %, CeO 2 : 0 to 3% and SnO 2 : 0 to 3%,
SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 : 65-80%,
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 7-17%,
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO: 10 to 20%
Al 2 O 3 / SiO 2: 0.03~0.13,
(TiO 2 + Nb 2 O 5 ) / SiO 2: HDD glass substrate is 0.01 to 0.05.
0.001mol/L、pH11、40℃のNaOH溶液に30分間浸漬するアルカリ溶出試験におけるSi溶出量が160ppb以下である、請求項1記載のHDD用ガラス基板。   The glass substrate for HDD of Claim 1 whose Si elution amount in the alkali elution test immersed in 0.001 mol / L, pH 11, 40 degreeC NaOH solution for 30 minutes is 160 ppb or less. ヤング率が80GPa以上である、請求項1または2記載のHDD用ガラス基板。   The glass substrate for HDD of Claim 1 or 2 whose Young's modulus is 80 GPa or more. ガラス成分として、mol%表示で、
SiO:61〜69%、Al:3〜7%、B:0〜2%、LiO:0.5〜6.5%、NaO:5〜9%、KO:0〜2%、MgO:8〜13%、CaO:3〜7%、SrO:0〜2%、BaO:0〜2%、ZnO:0〜2%、TiO:0.3〜3.5%、ZrO:0〜2%、Y:0〜2%、La:0〜2%、Nb:0.2〜3%、Ta:0〜2%、CeO:0〜2%およびSnO:0〜2%を含み、
SiO+Al+B:67〜78%、
LiO+NaO+KO:9〜15%、
MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:12〜18%、
Al/SiO:0.04〜0.12、
(TiO+Nb)/SiO:0.015〜0.045である請求項1記載のHDD用ガラス基板。
As a glass component, in mol% display,
SiO 2: 61~69%, Al 2 O 3: 3~7%, B 2 O 3: 0~2%, Li 2 O: 0.5~6.5%, Na 2 O: 5~9%, K 2 O: 0~2%, MgO : 8~13%, CaO: 3~7%, SrO: 0~2%, BaO: 0~2%, ZnO: 0~2%, TiO 2: 0.3 ~3.5%, ZrO 2: 0~2% , Y 2 O 3: 0~2%, La 2 O 3: 0~2%, Nb 2 O 5: 0.2~3%, Ta 2 O 5 : 0 to 2%, CeO 2: 0 to 2% and SnO 2: comprises 0 to 2%,
SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 : 67 to 78%,
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O: 9~15%,
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO: 12 to 18%,
Al 2 O 3 / SiO 2: 0.04~0.12,
2. The glass substrate for HDD according to claim 1, which is (TiO 2 + Nb 2 O 5 ) / SiO 2 : 0.015 to 0.045.
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