JP2007217204A - 磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】破壊強度を高めつつ、基板表面上に形成される金属層との密着強度を高めることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板を提供する。
【解決手段】円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板１は、内部に非化学強化層（引張り応力層）２が形成され、内周端面１ｃに化学強化層３ｃ（圧縮応力層）が形成され、外周端面１ｄに化学強化層３ｄが形成されている。主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）には化学強化層は形成されていない。このように基板の端面に化学強化層が形成されていることで、基板内部における引張り応力と圧縮応力とのバランスがとれるため、ガラス基板の破壊強度を高めることができる。また、上面１ａ及び下面１ｂには化学強化層が形成されていないため、上面１ａ又は下面１ｂの上に形成されるニッケル合金層とガラス基板との密着強度を高めることが可能となる。
【選択図】図１

Description

この発明は、磁気記録媒体に用いられるガラス基板及びその製造方法に関する。

コンピュータ等に用いられる磁気ディスク記録装置、例えばハードディスクには、アルミニウム合金又はガラスのディスクが基板として用いられている。この基板上に金属磁気薄膜が形成され、金属磁気薄膜を磁気ヘッドで磁化することにより情報が記録される。

磁気記録媒体用の基板として、従来は主にアルミニウム合金が用いられていた。しかし、近年はノート型パソコンなどの携帯できるパソコンにも磁気ディスク記録装置が採用されており、また、磁気ディスク記録装置の応答速度を高めるために、磁気記録媒体を１００００［ｒｐｍ］以上で高速回転させる必要がある。従って、高強度な磁気記録媒体用の基板が必要とされてきており、これらの必要性を満たすものとしてガラス基板が用いられるようになった。このガラス基板には、結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板が用いられている。

ここで、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について簡単に説明する。まず、一般的なドーナツ状のガラス基板の製造方法について説明する。はじめに、ガラス素材を溶融し（ガラス溶融工程）、溶融したガラスを平面形状の金型に流し込み、その金型で溶融ガラスを挟むことによりプレス成形し、円盤状のガラス基板を作製する（プレス成形工程）。そのガラス基板の中心部に孔を開け、ドーナツ状のガラス基板を作製する。

ドーナツ状のガラス基板は、両表面を研削・研磨加工され、基板の平行度、平坦度、及び厚さが予備調整される（第１ラッピング工程）。平行度等が予備調整されたガラス基板は、外周端面、孔の内周端面が研削され、面取りされて、ガラス基板の外径寸法及び真円度、並びに孔の内径寸法等が微調整される（端面研削加工工程）。なお、ダイヤモンドを用いて削る工程を研削工程と称する。外径寸法等が微調整されたガラス基板は再度、研削・研磨加工され、ガラス基板の平行度、平坦度、及び厚さが微調整される（第２ラッピング工程）。平行度等が微調整されたガラス基板は、両表面が研磨され、表面の凹凸が均一にされ（ポリッシング工程）、最後に洗浄され、磁気記録媒体用のガラス基板となる。

通常、ガラス基板は、その破壊強度を高めるために、内部に結晶相が生成された結晶化ガラスを用いるか、ポリッシング工程終了後に化学強化を施した化学強化ガラスを用いる。

結晶化ガラス基板を作製する場合は、上記のプレス成形工程を経たガラス基板をセラミック製の板で挟んで熱処理して結晶化させる（結晶化工程）。結晶化工程の後は、上述した第１ラッピング工程〜ポリッシング工程の処理を施す。

また、化学強化ガラス基板を作製する場合は、溶融及びプレス成形して得られたガラス基板に対して、ポリッシング工程までの処理を施した後、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等の混合された溶融塩中に浸漬することにより表面に圧縮応力層を形成して破壊強度を高める（例えば特許文献１）。その後洗浄工程の処理を施す。

そして、結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板の表面に磁性材料をスパッタリング法などにより成膜することで磁気記録媒体を製造する。また、磁気記録媒体に記録された磁気記録情報を読み取るための磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対してその表面から浮上した状態で移動するように構成されている。

ところで、磁気記録密度は近年すさまじい勢いで向上しており、年率１００％、すなわち毎年２倍の磁気記録密度を達成する競争が繰り広げられている。磁気記録媒体側での記録密度向上策は従来の面内磁気記録による改善と、垂直磁気記録を採用する方法がある。

面内磁気記録による改善には、ガラス基板表面にテクスチャーを施し、磁気ヘッドの低浮上化と電磁変換特性を改善する方法が採られる。ガラス基板表面に「テクスチャー」と呼ばれる円周状の微細な溝を形成するテクスチャー加工が行われる（例えば特許文献２）このテクスチャー加工を行うことにより、磁気記録媒体上を磁気ヘッドが浮上し、シークするときに、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが接触し摩擦するのを防止し、また、面内での磁化方向を記録方向である円周方向に配向させることができる。円周方向に配向させることにより、いわゆる「異方性媒体」として高密度記録が可能となる。

このテクスチャー加工により基板表面に形成される溝は、幅が１［μｍ］以下で、深さが０．１［ｎｍ］程度の同心円状である必要がある。この同心円状の溝に沿って磁性体を配列し、１つのビットを形成する。この加工をした磁性体は同心円に沿って異方性を持ち、Ｎ極とＳ極とが分離しやすくなるので、電磁変換特性のＳ／Ｎ比を高めることが可能となる。

テクスチャー加工は、ガラス基板の表面にダイヤモンドスラリーを滴下しながらテープ部材をガラス基板の表面に摺接することにより行われる、テクスチャー加工を行う装置は特に限定されず、いわゆるテクスチャーマシンが使用される。このテクスチャー加工の制御は、ガラス基板の微小うねり、表面平均粗さにも依存する。

一方、アルミニウム合金基板に対しては、ガラス基板よりも容易にテクスチャー加工を施すことができる。アルミニウム合金基板を用いて磁気記録媒体を製造する場合、一般的にアルミニウム合金基板上に、無電解めっき法によりニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）合金層を形成し、更に研磨により平滑化し、その後、テクスチャー加工を行っている。すなわち、アルミニウム合金基板については、ニッケル合金層に対してテクスチャー加工を施している訳であり、結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板についても、表面にニッケル合金層が形成されていれば、容易にテクスチャー加工を施すことが可能であると考えられる。

一方、高密度化技術として期待の大きい垂直磁気記録媒体においては、磁性体を基板表面に垂直に並べる必要があり、そのためには、磁性体と基板との間に軟磁性層を形成する必要がある。軟磁性層は約１００μｍの厚さが必要であるため、磁性体を形成するためのスパッタリング法では膨大な時間がかかるため、量産化を実現する際の障害になっている。この軟磁性層の代表的な合金として、ニッケル−コバルト（Ｎｉ−Ｃｏ）合金が挙げられる。従って、成膜速度がスパッタリング法よりも速くて大量処理が容易な無電解めっき法によりニッケル合金を結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板に成膜できれば、垂直磁気記録媒体の量産化も可能であると考えられる。

特開２００３−１５７５２２号公報 特開２００２−２５１７１６号公報

しかしながら、結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板上に密着強度が高いニッケル−リン合金層やニッケル−コバルト合金層などのニッケル合金層を形成することは困難であり、従来から様々な対応策が検討されているが、十分な密着強度は得られていない。

結晶化ガラス基板や化学強化ガラス基板にニッケル合金を無電解めっき法にて成膜する技術については、主にめっき処理前における前処理方法を工夫する試みがなされている。しかしながら、このように前処理方法を工夫しても、めっき処理後になされる平滑化のための研磨工程において、その研磨の加工圧力に耐えられる程度にニッケル合金層の密着強度を高くすることができず、研磨工程においてニッケル合金層が剥がれてしまい、量産化が困難となっている。

無電解めっき法は、めっきの目的の金属よりもイオン化傾向の高い卑金属を種晶として基板表面に付着させ、その後、その基板を、目的の金属イオンを含有するめっき液に浸漬する。そのことにより、目的の金属が種晶の金属とイオン交換し、目的の金属のめっきが進行して基板表面に目的の金属が形成される。

従来、ニッケル合金層の密着強度を高めるには種晶がガラス基板表面に強固に食い込んでいることが重要であり、そのためには、表面に適度に凹凸があった方が良いとの考えに基づき、基板表面を粗面化する工夫がなされてきた。例えば、結晶化ガラスは結晶相と非結晶相が混在していることから、ガラス基板の表面を粗面化するには好都合であり、そのため、結晶化ガラスはめっきが容易であるとされている。

しかしながら、今後求められる更なる高密度記録への対応が可能な基板は、表面が平滑化されていることが必要であると考えられている。従って、ニッケル合金層を形成するためにガラス基板の表面を粗面化することは、更なる高密度記録を阻害することになる。また、めっきによりニッケル合金層が形成された面を研磨することにより表面を平滑化しようとしても、下地（ガラス基板）の凹凸が表面に影響を与えるため、十分に平滑化できず、高密度記録に要求されるレベルまで表面を平滑にすることができないといった問題がある。

この発明は上記の問題を解決するものであり、破壊強度を高めつつ、基板表面上に形成される金属層との密着強度を高めることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板を提供することを目的とする。

この出願に係る発明者は、化学強化を施していないガラス基板に金属層を形成した場合に、金属層の密着強度が高くなることに着目し、ガラス基板に対して化学強化処理を施した後、主表面の化学強化層を除去し、化学強化層が除去された主表面上に金属層を形成することで、ガラス基板の破壊強度を高めつつ、ガラス基板と金属層との密着強度を高めることができることを見出した。

化学強化処理を施していないガラス基板に金属層を形成すると、ガラス基板と金属層との密着強度が高くなるが、化学強化処理が施されていないため、破壊強度が低くなってしまう。

そこで、この出願に係る発明者は、ガラス基板に対して化学強化処理を施した後、主表面に形成された化学強化層を除去した。これにより、ガラス基板の端面に化学強化層が残存し、その端面に形成された化学強化層によってガラス基板の破壊強度を維持できることが分かった。そして、主表面に形成された化学強化層は除去されているため、その主表面に金属層を形成した場合に、ガラス基板と金属層との密着強度を高めることが可能となる。

以下、この発明の具体的な形態を示す。

この発明の第１の形態は、表面及び前記表面の周囲に端面を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記端面から内部の所定範囲に亘って化学強化層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板である。

この発明の第２の形態は、第１の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記表面に金属層が形成されていることを特徴とするものである。

この発明の第３の形態は、第２の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板であって、前記金属層は、無電解めっき法により析出されたニッケル合金で構成されていることを特徴とするものである。

この発明の第４の形態は、円盤状のガラス基板の表面及び前記表面の周囲に対して化学強化処理を施す化学強化処理工程と、前記表面を研磨することにより、前記表面に形成された化学強化層を除去する除去工程と、を含む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である。

この発明の第５の形態は、第４の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記研磨後の表面に金属層を形成する金属層形成ステップを更に含むことを特徴とするものである。

この発明の第６の形態は、第５の形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法であって、前記金属層形成ステップでは、無電解めっき法によりニッケル合金からなる金属層を前記研磨後の表面に形成することを特徴とするものである。

この発明によると、磁気記録媒体用ガラス基板の破壊強度を高めつつ、基板表面に形成される金属層との密着強度を高めることが可能となる。

［磁気記録媒体用ガラス基板の構成］
この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の概略構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は基板の斜視図、図１（ｂ）は基板の断面図である。

図１（ａ）に示すように、この実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板１は、円盤状の形状を有し、中央に孔が形成されている。

図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図に示すように、磁気記録媒体用ガラス基板１は、内部に非化学強化層２（引張り応力層）が存在し、内周端面１ｃには内部に化学強化層３ｃが形成され、外周端面１ｄには内部に化学強化層３ｄが形成されている。この実施形態では、主表面である上面１ａ及び下面１ｂには化学強化層は形成されていない。なお、ガラス基板として、例えばアルミノシリケートガラスが用いられる。

このように、主表面である上面１ａ及び下面１ｂに化学強化層を設けず、内周端面１ｃ及び外周端面１ｄに化学強化層を設けることにより、端面に形成された化学強化層による圧縮応力と、内部に存在する非化学強化層による引張り応力とのバランスを図ることができ、その結果、磁気記録媒体用ガラス基板１の破壊強度を高めることが可能となる。特に、主表面である上面１ａ及び下面１ｂの圧縮応力が大きくなるとガラス基板が破壊するおそれがあるため、上面１ａ及び下面１ｂの圧縮応力を小さくすることで、圧縮応力と引張り応力とのバランスをとり、磁気記録媒体用ガラス基板１の破壊強度を高めている。

そして、この磁気記録媒体用ガラス基板１の上面１ａに、無電解めっき法によってニッケル合金層を形成する。上面１ａには化学強化層が形成されていないため、磁気記録媒体用ガラス基板１とニッケル合金層との密着強度を高めることが可能となる。なお、下面１ｂにニッケル合金層を形成する場合であっても、下面１ｂには化学強化層が形成されていないため、磁気記録媒体用ガラス基板１とニッケル合金層との密着強度を高めることが可能となる。

［磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法］
次に、この実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法について説明する。

まず、半製品のガラス基板（ブランクス材）を作製する（ステップＳ０１）。そして、研削・研磨工程が施される前段階のガラス基板（穴開きブランクス材）を作製する（ステップＳ０２）。次に、その穴開きブランクス材を研削加工し、研磨前（Ｒｅａｄｙ Ｔｏ Ｐｏｌｉｓｈ：ＲＴＰ）のガラス基板（以下、ＲＴＰガラス基板と称する）を作製する（ステップＳ０３）。その後、ＲＴＰガラス基板に対して化学強化処理を施す（ステップＳ０４）。化学強化処理を行った後、ガラス基板の主表面を研磨することで、主表面に形成された化学強化層を除去し、磁気記録媒体用ガラス基板を作製する（ステップＳ０５）。その後、磁気記録媒体用ガラス基板を洗浄する（ステップＳ０６）。これらの工程を経ることで、この実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板１が作製される。そして、洗浄後の磁気記録媒体用ガラス基板に対して無電解めっき法によりニッケル合金層を形成する（ステップＳ０７）。以下、各工程における具体的な処理内容を説明する。

＜ステップＳ０１：ブランクス材の作製工程＞
まず、ガラス素材を溶融し（ガラス溶融工程）、溶融したガラスを平面形状の金型に流し込み、その金型で溶融ガラスを挟むことによりプレス成形し、円盤状のガラス基板を作製する（プレス形成工程）。このプレス成形工程により作製された半製品のガラス基板を「ブランクス材」と称する。

＜ステップＳ０２：穴開きブランクス材の作製＞
結晶化処理後のブランクス材の中央に内径６［ｍｍ］の穴をダイヤモンドコアドリルで開ける。このプロセスを経て、外径６６［ｍｍ］、内径１９［ｍｍ］、板厚１．１［ｍｍ］のドーナツ状の穴開きブランクス材を得る。

＜ステップＳ０３：研削加工、ＲＴＰガラス基板の作製工程＞
ステップＳ０３にて作製された穴開きブランクス材を、ダイヤモンドペレットが貼り付けられたプレートを保持した両面研削機にて研削を行い、板厚を０．８［ｍｍ］に加工する。その後、内径と外径とを同時に加工できる加工装置にて、外径６５［ｍｍ］、内径２０［ｍｍ］に加工する。その後、さらに、上記両面研削機にて、厚さが０．６７［ｍｍ］になるまで穴空きブランクス材を研削する。この研削加工まで終了したガラス基板がＲＴＰガラス基板と称される。

＜ステップＳ０４：化学強化処理の工程＞
硝酸ナトリウムと硝酸カリウムとを混合した混合液（溶融塩）を用いて、上記ＲＴＰガラス基板に対して化学強化処理を行う。以下、混合液（溶融塩）の混合比率と温度を示す。
混合液（溶融塩）：硝酸ナトリウムと硝酸カリウムを３対１の重量比率で混合した。
混合液（溶融塩）の温度：３８０℃

この３８０℃の混合液（溶融塩）に上記ＲＴＰガラス基板を所定時間、浸漬することにより、化学強化層（圧縮応力層）を形成した。化学強化処理を施すことにより、ナトリウムイオンとカリウムイオンとがガラス内部に拡散し、ガラス基板中のリチウムイオンと交換（イオン交換）する。このイオン交換により、原子半径の差からガラス基板表面に圧縮応力が発生する。

＜ステップＳ０５：研磨処理の工程＞
次に、研削加工が施されたガラス基板の主表面を研磨する。この研磨では、両面研磨機を用いて２回に分けて研磨を行う。以下、第１の研磨処理と第２の研磨処理の条件を説明する。

（第１の研磨処理の条件）
研磨機として、スピードファム社製の１６Ｂタイプの研磨機を用いた。１回あたりの処理枚数は１００枚である。研磨機の上下のプレートには発泡ポリウレタンからなる研磨布（ロデール製ＭＨＣ１４）が貼られている。研磨材には、酸化セリウムを主成分とする研磨材（三井金属製Ｅ−２１）を水に含ませて１００ｇ／Ｌ程度のスラリー濃度に調整した研磨スラリーを用いた。

圧力１５０［ｋｇ／ｃｍ^２］、回転数２０［ｒｐｍ］、研磨時間３０分程度の研磨加工条件で、上記研磨スラリーを循環させながら両面研磨機にて、第１の化学強化処理が終了したガラス基板を研磨した。ガラス基板を研磨することで、片面で約１５［μｍ］、両面合わせて約３０［μｍ］を研磨した。

（第２の研磨処理の条件）
研磨機は、上記第１の研磨処理で用いた研磨機（スピードファム社製の１６Ｂタイプの研磨機）を用いた。カネボウ製のスエード研磨布を上下のプレートに接着させて使用した。研磨材には、酸化セリウムを主成分とする微細な研磨材（昭和電工製Ｖ２１０４）を水に含ませて１００ｇ／Ｌ程度のスラリー濃度に調整した研磨スラリーを用いた。

圧力８０［ｇ／ｃｍ^２］、回転数５０［ｒｐｍ］、研磨時間１０分程度の研磨加工条件で、上記研磨スラリーを循環させながら両面研磨機にて、第１の研磨処理が終了したガラス基
板を研磨した。ガラス基板を研磨することで、片面で約２［μｍ］、両面合わせて約４［μｍ］を研磨した。

このステップＳ０５における研磨処理の工程で第１の研磨処理及び第２の研磨処理を実施することにより、ガラス基板の厚さを約０．６３５［ｍｍ］とした。

ここで、ステップＳ０４における化学強化処理の工程、及びステップＳ０５における研磨処理の工程について図２を参照して説明する。図２は、この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法を説明するための基板の断面図である。

（ステップＳ０４）
まず、ＲＴＰガラス基板に対して化学強化処理を施すことにより、図２（ａ）に示すように、ガラス基板の全表面に化学強化層３（圧縮応力層）を形成する。このガラス基板は、内部に非化学強化層２（引張り応力層）が存在し、その周りが化学強化されて化学強化層３（圧縮応力層）が形成されている。

（ステップＳ０５）
次に、このガラス基板の主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）に形成された化学強化層（圧縮応力層）を研磨することにより、図２（ｂ）に示すように、磁気記録媒体用ガラス基板１を作製する。ここでは、この研磨工程により主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）に形成された化学強化層（圧縮応力層）を完全に除去し、主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）に化学強化層を残存させない。ガラス基板の主表面のみを研磨し、内周端面１ｃ及び外周端面１ｄを研磨していないため、内周端面１ｃには内部に化学強化層３ｃが残存し、外周端面１ｄには内部に化学強化層３ｄが残存する。

以上のように、主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）に形成された化学強化層（圧縮応力層）を研磨して除去し、内周端面１ｃ及び外周端面１ｄに化学強化層を残存させることで、ガラス基板内部の圧縮応力と引張り応力とのバランスがとれるため、ガラス基板の破壊強度を高めることが可能となる。

＜ステップＳ０６：洗浄の工程＞
次に、研磨処理後のガラス基板を洗浄する。ここでは、ＰＶＡ製のスポンジブラシでスクラブ洗浄を行い、その後、超音波浸漬槽内で洗剤を用いて洗浄する。そして、ＩＰＡの蒸気中で洗浄後のガラス基板を乾燥する。

＜ステップＳ０７：めっき工程＞
以上の工程を経て作製された磁気記録媒体用ガラス基板に、無電解めっき法によってニッケル合金層を形成する。磁気記録媒体用ガラス基板１の主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）には化学強化層が形成されていないため、基板とニッケル合金層との密着強度を高めることが可能となる。ニッケル合金層の形成方法は公知の方法と同じであるが、脱脂、感受性化、活性化の処理を行った後、無電解めっきを施してニッケル合金層を形成する。

ステップＳ０７では、「表面技術Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．１０、１９９３年（ガラスと無電解ニッケルめっきの密着性）」に記載されている一般的なニッケル合金のめっきを施した。ここで、脱脂処理、感受性化処理、活性化処理、及び無電解めっきについて詳しく説明する。
脱脂処理：磁気記録媒体用ガラス基板を、パーカコーポレーション製のアルカリ洗剤ＰＫ−ＬＣＧ２２（５％水溶液、５０℃）に１５分間浸漬し、その後水洗を実施した。
感受性化処理：試薬の塩化第１スズ（ＳｎＣｌ）の０．１ｇ／Ｌ水溶液中に５分間浸漬し、その後水洗を実施した。
活性化処理：試薬の塩化パラジウム（ＰｄＣｌ）の０．１ｇ／Ｌ水溶液中に５分間浸漬し、その後水洗を実施した。
無電解めっき：上記脱脂、感受性化、活性化の処理を行った後、上村工業製のニッケル−リンめっき液に浸漬し、２０μｍのニッケル−リン合金層を形成した。
ベーキング：無電解めっきを施した後、１５０℃で２時間のベーキングを行った。

＜化学強化層の厚さの測定＞
ここで、化学強化層の厚さの測定方法について説明する。化学強化処理を施したガラス基板を分割し、ガラス基板の断面を偏光顕微鏡で観察すると、内部応力の差を着色度で観測できる。また、断面を深さ方向にＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）でイオン分析すると、ナトリウムとカリウムのイオン分布を定量的に評価することができる。ナトリウムイオン濃度は、最表面から内部に向かって次第に低下するが、ガラス組成に含有されるベースにまで減少するとそれ以上は減少しない。表面からこの一定値に至った厚さを化学強化層の厚さとする。

＜密着強度の評価＞
ステップＳ０７でニッケル合金層が形成された磁気記録媒体用ガラス基板に対して、剥離テスト（ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．１５）を実施し、ニッケル合金層の密着強度の評価を行った。

＜破壊強度の評価＞
２．５インチ基板を搭載するランプロードタイプの東芝製ハードディスク装置にステップ０６までの処理で得られたガラス基板を１枚搭載し、高さ２ｍから鉄板上へ自由落下させた。そして、１０枚のガラス基板について落下試験を行い、破損したガラス基板の枚数によって破壊強度を評価した。

［実施例］
次に、具体的な実施例と、その実施例に対する比較例を説明する。

（実施例１）
実施例１に用いたガラス基板の条件を以下に示す。
ガラスの種類：アルミノシリケートガラス（石塚ガラス製ＩＧ−９３）

ステップＳ０１からステップＳ０３の工程を経て作製されたＲＴＰガラス基板に対して化学強化処理を施した（ステップＳ０４）。このとき、硝酸ナトリウムと硝酸カリウムとを３対１の重量比率で混合した、３８０℃の混合液（溶融塩）にガラス基板を４０分間浸漬した。その結果、ガラス基板の表面から２５［μｍ］の深さまで化学強化させた。その後、ガラス基板の主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）を研磨して上面１ａ及び下面１ｂに形成されている化学強化層を除去し、磁気記録媒体用ガラス基板１を作製した（ステップＳ０５）。その後、磁気記録媒体用ガラス基板１を洗浄した（ステップＳ０６）。なお、この磁気記録媒体用ガラス基板１の表面粗さＲａは５Åとなった。この表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定による「表面粗さ」の算術平均粗さＲａである。以下に、ステップＳ０５の処理が施された後のガラス基板の寸法を示す。
外径：６５［ｍｍ］
内径：２０［ｍｍ］
厚さ：０．６３５［ｍｍ］
内周端面１ｃ及び外周端面１ｄに形成された化学強化層の厚さ：２５［μｍ］
ガラス基板の主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）の化学強化層は除去されている。

＜密着強度の評価＞
主表面（上面１ａ及び下面１ｂ）の化学強化層が除去された磁気記録媒体用ガラス基板１に対して無電解めっき法を施すことによりニッケル−リン合金層を形成し（ステップＳ０７）、ニッケル合金層とガラス基板表面との密着強度を評価した。
評価結果：上記剥離テスト（ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．１５）を実施し、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度が高いことが分かった。

＜破壊強度の評価＞
ステップＳ０６までで作製された磁気記録媒体用ガラス基板１をハードディスク装置に搭載し、上記落下試験を行った。ここでは、１０枚のガラス基板に対して落下試験を行った。
割れ枚数：０枚（１０枚中）
このように、ガラス基板の破壊強度が高いことが分かった。

以上のように、実施例１に係るガラス基板によると、磁気記録媒体に要求される破壊強度を高くしつつ、基板表面との密着強度が十分に高いニッケル合金層を形成することが可能となる。

また、ガラス基板の表面粗さＲａを５Åにしても、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度を高くすることができるため、高密度記録に要求される表面の平滑性を維持しつつ、密着強度が高いニッケル合金層をガラス基板上に形成することが可能となる。つまり、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度を高めるために、ガラス基板の表面に凹凸を形成して粗面化する必要がなく、ガラス基板の表面を平滑にしつつ、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度を高めることが可能となる。

次に、上記実施例に対する比較例について説明する。

（比較例１）
比較例１に用いたガラス基板の条件を以下に示す。
ガラスの種類：アルミノシリケートガラス

ステップＳ０１からステップＳ０３の工程を経て作製されたＲＴＰガラス基板に対して化学強化処理を施した（ステップＳ０４）。この比較例１では、硝酸ナトリウムと硝酸カリウムとを３対１の重量比率で混合した、３８０℃の混合液（溶融塩）にガラス基板を４０分間浸漬した。その結果、ガラス基板の表面から２５［μｍ］の深さまで化学強化された。化学強化処理を行った後、ガラス基板を洗浄した（ステップＳ０６）。この比較例では、主表面（上面及び下面）を研磨せずに、主表面（上面及び下面）に化学強化層を残存させている。以下に、化学強化処理が施された後のガラス基板の寸法を示す。
外径：６５［ｍｍ］
内径：２０［ｍｍ］
厚さ：０．６３５［ｍｍ］
ガラス基板の表面に形成された化学強化層の厚さ：２５［μｍ］
主表面（上面及び下面）は研磨されていないため、内周端面及び外周端面のみならず、主表面（上面及び下面）にも化学強化層が残存している。

＜密着強度の評価＞
このガラス基板に対して無電解めっき法を施すことによりニッケル−リン合金層を形成し、ニッケル合金層とガラス基板表面との密着強度を評価した。
評価結果：上記剥離テスト（ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．１５）を実施し、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度が低いことが分かった。

＜破壊強度の評価＞
ステップＳ０６までで作製されたガラス基板をハードディスク装置に搭載し、上記落下試験を行った。ここでは、１０枚のガラス基板に対して落下試験を行った。
割れ枚数：０枚（１０枚中）
このように、ガラス基板の破壊強度が高いことが分かった。

以上のように比較例１に係るガラス基板によると、基板の全面に亘って化学強化処理が施されているため、破壊強度を高くすることができたが、化学強化処理が施された表面にニッケル合金層を形成したため、ニッケル合金層と基板表面との密着強度を高めることができなかった。

（比較例２）
比較例２に用いたガラス基板の条件を以下に示す。
ガラスの種類：アルミノシリケートガラス

比較例２では、ステップＳ０４の化学強化処理を行わず、ステップＳ０１〜Ｓ０３、Ｓ０５、Ｓ０６の処理を施して、表面粗さＲａ＝５Åのガラス基板を作製した。以下に、この比較例２に係るガラス基板の寸法を示す。
外径：６５［ｍｍ］
内径：２０［ｍｍ］
厚さ：０．６３５［ｍｍ］

＜密着強度の評価＞
このガラス基板に対して無電解めっき法を施すことによりニッケル−リン合金層を形成し（ステップＳ０７）、ニッケル合金層とガラス基板表面との密着強度を評価した。
評価結果：上記剥離テスト（ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．１５）を実施し、ニッケル合金層とガラス基板との密着強度が高いことが分かった。

＜破壊強度の評価＞
比較例２に係るガラス基板をハードディスク装置に搭載し、上記落下試験を行った。ここでは、１０枚のガラス基板に対して落下試験を行った。
割れ枚数：８枚（１０枚中）
このように、ガラス基板の破壊強度が低いことが分かった。

以上のように比較例２に係るガラス基板によると、化学強化処理を施していないため、ニッケル合金層と基板表面との密着強度を高めることができたが、磁気記録媒体に要求される破壊強度が得られなかった。

実施例１、比較例１、２をまとめた結果を図３の表に示す。実施例１に係るガラス基板は、磁気記録媒体に要求される条件を満たし、比較例１、２に係るガラス基板は、その条件を満たしていないことが分かる。図３の表中、総合評価の合格が上記条件を満たし、不合格が条件を満たしていないことを示している。従って、ガラス基板の主表面の化学強化層を除去することで、磁気記録媒体に要求される破壊強度を維持しつつ、基板表面とニッケル合金層との密着強度を高めることが可能となる。

この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用基板の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は基板の斜視図、図１（ｂ）は基板のＡ−Ａ断面図である。 この発明の実施形態に係る磁気記録媒体用基板の製造方法を説明するための基板の断面図である。 密着強度及び破壊強度の評価結果を示す表である。

符号の説明

１ 磁気記録媒体用ガラス基板
１ａ 上面
１ｂ 下面
１ｃ 内周端面
１ｄ 外周端面
２ 非化学強化層（引張り応力層）
３ 化学強化層（圧縮応力層）

Claims (6)

1. 表面及び前記表面の周囲に端面を有する円盤状の磁気記録媒体用ガラス基板であって、
   前記端面から内部の所定範囲に亘って化学強化層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
2. 前記表面に金属層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
3. 前記金属層は、無電解めっき法により析出されたニッケル合金で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体用ガラス基板。
4. 円盤状のガラス基板の表面及び前記表面の周囲に対して化学強化処理を施す化学強化処理工程と、
   前記表面を研磨することにより、前記表面に形成された化学強化層を除去する除去工程と、
   を含む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。
5. 前記研磨後の表面に金属層を形成する金属層形成ステップを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
6. 前記金属層形成ステップでは、無電解めっき法によりニッケル合金からなる金属層を前記研磨後の表面に形成することを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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