JP2959124B2 - Surface smoothing device for magnetic disk substrates - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば磁気ヘッドが微小隙間で安定浮揚す
ることが可能な高精度磁気ディスクを獲得するための磁
気ディスク基板の表面平滑化装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for smoothing the surface of a magnetic disk substrate for obtaining a high-precision magnetic disk in which, for example, a magnetic head can levitate stably in a minute gap. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、磁気ディスク基板は、記録媒体の種類に対応
してアルミニウム合金面、またはアルミニウム合金面上
に形成された非磁性ニッケル・リンめっき面、あるいは
アルミニウム合金面上に形成された陽極酸化面を高精度
表面に研磨加工したものが用いられている。In general, the magnetic disk substrate has a high aluminum alloy surface, a non-magnetic nickel-phosphorus plating surface formed on the aluminum alloy surface, or an anodized surface formed on the aluminum alloy surface corresponding to the type of recording medium. The one whose precision surface is polished is used.

磁気ディスク装置においては、高速回転する磁気ディ
スク面上に浮揚する磁気ヘッドの浮揚量が、小さければ
小さいほど高い記録密度と大きな出力とが得られる。こ
のため、通常のコーティング磁気ディスクにおける磁気
ヘッドの浮揚量は、0.3〜0.4μｍであるが、これに対し
て、例えばメッキまたはスパッタ法による薄膜媒体ディ
スクのような高密度磁気ディスクでは、磁気ヘッドの浮
揚量は0.1μｍと、きわめて微小な隙間で磁気ヘッドを
浮揚させている。In a magnetic disk device, the smaller the flying height of a magnetic head floating on the surface of a magnetic disk rotating at a high speed, the higher the recording density and the greater the output. For this reason, the flying height of the magnetic head in a normal coated magnetic disk is 0.3 to 0.4 μm, whereas in the case of a high-density magnetic disk such as a thin-film medium disk by plating or sputtering, for example, The magnetic head is levitated at an extremely small gap of 0.1 μm.

ところが、一般に磁気ディスクの表面には、磁気ヘッ
ドと衝突する高さ0.1μｍ以上の微小突起が、多数残存
している。このため、特に記録媒体厚が0.1μｍ以下の
薄膜媒体ディスクでは、基本的に媒体工程前の磁気ディ
スク基板の段階で、磁気ヘッドと衝突する微小突起を磁
気ディスク基板面から除去し平滑化することが必要であ
る。However, in general, a large number of minute projections having a height of 0.1 μm or more that collide with the magnetic head remain on the surface of the magnetic disk. For this reason, especially in the case of a thin-film medium disk having a recording medium thickness of 0.1 μm or less, basically, at the stage of the magnetic disk substrate before the medium process, fine projections that collide with the magnetic head are removed from the magnetic disk substrate surface and smoothed. is necessary.

従来、磁気ディスク基板の表面平滑化方法として、磁
気ヘッドスライダ面に、硬質微粒子を含む砥粒層を形成
したバーニッシングヘッドを磁気ディスク基板面に接触
させて表面平滑化する方法（例えば、特公昭58−46767
号）が提案されている。Conventionally, as a method of smoothing the surface of a magnetic disk substrate, a method of contacting a burnishing head having an abrasive layer containing hard fine particles formed on the surface of a magnetic head slider to the surface of the magnetic disk substrate to smooth the surface (for example, Kuniaki 58-46767
No.) has been proposed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来の方法は第４図に示すように、バーニッシングヘ
ッド19の後部で、磁気ディスク基板11に対する浮揚高さ
が小さい部分に形成された砥粒20が、磁気ディスク基板
11の微小突起15に接触して、磁気ディスク基板11の表面
を平滑化するものである。しかし、砥粒20が摩耗した
り、砥粒20に除去された微小突起の加工屑が砥粒20に付
着したりすると、平滑化作用が急激に低下し、生産性が
低いという課題がある。In the conventional method, as shown in FIG. 4, the abrasive grains 20 formed in a portion where the flying height with respect to the magnetic disk substrate 11 is small at the rear of the burnishing head 19 are fixed to the magnetic disk substrate.
The surface of the magnetic disk substrate 11 is made smooth by coming into contact with the minute projections 15 of the eleventh embodiment. However, when the abrasive grains 20 are worn, or when the processing dust of the fine projections removed from the abrasive grains 20 adheres to the abrasive grains 20, the smoothing action is rapidly reduced, and there is a problem that productivity is low.

本発明は、このような従来の課題を解決し、磁気ディ
スク基板の表面平滑化の生産性が高い表面平滑化装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a conventional problem and to provide a surface smoothing device having a high productivity for smoothing the surface of a magnetic disk substrate.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前記目的を達成するため、第１の発明の磁気ディスク
基板の表面平滑化装置は、磁気ディスク基板を回転させ
る機構と、 複数の溝を設けた弾性体を介して球状研磨工具をその
突き出し量を一定にして研磨板に対向して保持する機構
と、 前記球状研磨工具を前記磁気ディスク基板表面に対面
させて研磨液を供給しながら相対運動させる機構とを有
するものである。In order to achieve the above object, a magnetic disk substrate surface smoothing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a mechanism for rotating a magnetic disk substrate, and a protrusion amount of a spherical polishing tool through an elastic body having a plurality of grooves. A mechanism for keeping the polishing tool constant and opposed to the polishing plate; and a mechanism for causing the spherical polishing tool to face the surface of the magnetic disk substrate and make relative movement while supplying a polishing liquid.

また、第２の発明の磁気ディスク基板の表面平滑化装
置は、研磨液及び、該研磨液より比重の小さい複数の球
状研磨工具を満たした研磨液容器と、 磁気ディスク基板の加工する表面を真下にして前記研
磨液容器内に浸し、かつ前記磁気ディスク基板を回転さ
せる機構とを有するものである。A surface smoothing device for a magnetic disk substrate according to a second aspect of the present invention includes: a polishing liquid container filled with a polishing liquid and a plurality of spherical polishing tools having a smaller specific gravity than the polishing liquid; And a mechanism for immersing the magnetic disk substrate in the polishing liquid container and rotating the magnetic disk substrate.

〔作用〕[Action]

第１の発明の作用について、第１図及び第２図を用い
て説明する。The operation of the first invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.

第１の発明では、第１図に示すように、多数の微小砥
粒を含んだ研磨液13が、研磨液13の表面張力によって、
磁気ディスク基板11の加工する表面と、球状研磨工具12
との隙間に、加工中に常に供給される。このため、磁気
ディスク基板11の平滑化作用を長時間維持することがで
きる。In the first invention, as shown in FIG. 1, the polishing liquid 13 containing a large number of fine abrasive grains is formed by the surface tension of the polishing liquid 13.
The surface to be processed of the magnetic disk substrate 11 and the spherical polishing tool 12
And is always supplied during processing. Therefore, the smoothing action of the magnetic disk substrate 11 can be maintained for a long time.

また、研磨板21に弾性体14を介して保持された多数の
球状研磨工具12が、磁気ディスク基板11に一度に作用す
るため、短時間で磁気ディスク基板11を平滑化すること
ができる。Further, since a large number of spherical polishing tools 12 held on the polishing plate 21 via the elastic body 14 act on the magnetic disk substrate 11 at one time, the magnetic disk substrate 11 can be smoothed in a short time.

ここで、第２図に示すように、研磨液13は磁気ディス
ク基板11の表面と、球状研磨工具12との隙間に液膜を形
成するので、微小突起15のみが選択的に除去され、微小
突起15以外の磁気ディスク基板11の表面が傷つくことは
ない。Here, as shown in FIG. 2, the polishing liquid 13 forms a liquid film in the gap between the surface of the magnetic disk substrate 11 and the spherical polishing tool 12, so that only the fine projections 15 are selectively removed, The surface of the magnetic disk substrate 11 other than the protrusions 15 is not damaged.

弾性体14には、多数の球状研磨工具12を均一な加工圧
力で磁気ディスク基板11に一度に作用させる効果があ
る。さらに第２図に示すように、弾性体14に溝23を形成
し、球状研磨工具12が磁気ディスク基板11に押しつけら
れる時の剛性を低下させている。こうすることで、磁気
ディスク基板11にうねりがあっても、多数の球状研磨工
具12を均一な加工圧力で、磁気ディスク基板11のうねり
に追従させて、一度に作用させることができる。The elastic body 14 has the effect of applying a large number of spherical polishing tools 12 to the magnetic disk substrate 11 at a uniform processing pressure. Further, as shown in FIG. 2, grooves 23 are formed in the elastic body 14 to reduce rigidity when the spherical polishing tool 12 is pressed against the magnetic disk substrate 11. In this way, even if the magnetic disk substrate 11 has undulations, a large number of spherical polishing tools 12 can follow the undulations of the magnetic disk substrate 11 at a uniform processing pressure and act on them at once.

次に、第２の発明の作用について、第３図を用いて説
明する。Next, the operation of the second invention will be described with reference to FIG.

第２の発明では、球状研磨工具を中空にするなどし
て、研磨液13の比重よりも小さくし、研磨液容器16の上
部に浮遊させている。第３図に示すように、研磨液容器
16に磁気ディスク基板11を、加工する基板表面を真下に
して浸せば、中空の球状研磨工具22は、その浮力によっ
て、均一な加工圧力で磁気ディスク基板11の表面に作用
する こうして、第１の発明の作用と同様にして、磁気ディ
スク基板11の表面に存在する微小突起のみを選択的に除
去し、短時間で磁気ディスク基板11を平滑化することが
できる。In the second invention, the specific gravity of the polishing liquid 13 is made smaller than the specific gravity of the polishing liquid 13 by making the spherical polishing tool hollow, for example, and is suspended above the polishing liquid container 16. As shown in FIG. 3, a polishing liquid container
When the magnetic disk substrate 11 is immersed in the substrate 16 with the surface of the substrate to be processed right below, the hollow spherical polishing tool 22 acts on the surface of the magnetic disk substrate 11 at a uniform processing pressure due to its buoyancy. In the same manner as the operation of the invention, only the minute protrusions present on the surface of the magnetic disk substrate 11 can be selectively removed, and the magnetic disk substrate 11 can be smoothed in a short time.

なお、本発明では、中空の球状研磨工具22は、研磨液
13に浮遊しているため、加工中に転動運動する。よっ
て、球状研磨工具22に局所的な摩耗は発生しない。ま
た、球状研磨工具22が摩耗しても、研磨液容器16の内の
球状研磨工具22の交換が容易であるため、長期間平滑化
加工を継続できる作用がある。Note that, in the present invention, the hollow spherical polishing tool 22 is
Because it is floating on 13, it rolls during processing. Therefore, local wear does not occur on the spherical polishing tool 22. Further, even if the spherical polishing tool 22 is worn, since the spherical polishing tool 22 in the polishing liquid container 16 can be easily replaced, the smoothing process can be continued for a long time.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図を参照して説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施例１） 第１図は、本発明の実施例１を示す断面図、第２図
は、研磨状態を示す拡大断面図である。(Example 1) Fig. 1 is a sectional view showing Example 1 of the present invention, and Fig. 2 is an enlarged sectional view showing a polished state.

図において、研磨板21に弾性体14を介してナイロン製
の球状研磨工具12を支持し、磁気ディスク基板11と相対
運動させ、磁気ディスク基板11と球状研磨工具12との隙
間に、研磨液13を供給して磁気ディスク基板11上の微小
突起15を除去する構成としている。また、弾性体14は溝
23を形成し、球状研磨工具12が磁気ディスク板11に押し
付けられるときの剛性を低下させている。In the drawing, a spherical polishing tool 12 made of nylon is supported on a polishing plate 21 via an elastic body 14, and is moved relative to a magnetic disk substrate 11, so that a polishing liquid 13 is provided in a gap between the magnetic disk substrate 11 and the spherical polishing tool 12. Is supplied to remove the minute projections 15 on the magnetic disk substrate 11. The elastic body 14 has a groove.
23 are formed to reduce rigidity when the spherical polishing tool 12 is pressed against the magnetic disk plate 11.

本実施例では、一例として、球状研磨工具12として半
径3mmのナイロン球を用い、研磨液13（アルミナ砥粒径
１μｍ）を研磨板21の回転軸17の中心部から供給した。
アルミニウム円板にNi−Ｐメッキを施し研磨加工した磁
気ディスク基板11を、100rpmで回転させ、かつ研磨板21
を5rpmで回転させて、加圧装置18により、球状研磨工具
12を工具一つあたり4gf程度で磁気ディスク基板11の加
工する表面に押し付けて、磁気ディスク基板11の微小突
起15の除去加工を行なった。In the present embodiment, as an example, a nylon ball having a radius of 3 mm is used as the spherical polishing tool 12, and a polishing liquid 13 (alumina abrasive particle diameter: 1 μm) is supplied from the center of the rotating shaft 17 of the polishing plate 21.
The magnetic disk substrate 11 obtained by subjecting an aluminum disk to Ni-P plating and polishing is rotated at 100 rpm, and the polishing plate 21 is rotated.
Is rotated at 5 rpm, and by the pressurizing device 18, the spherical polishing tool
12 was pressed against the surface of the magnetic disk substrate 11 to be processed with about 4 gf per tool to remove the minute projections 15 of the magnetic disk substrate 11.

本実施例により、上記加工条件を用いて磁気ディスク
基板11を平滑化加工した結果、加工前に多数の微小突起
15のため粗さが0.12μｍであったが、15秒間の加工で、
粗さが0.02μｍ以下と大幅に小さくなり、磁気ヘッドが
微小隙間（0.05μｍ）で安定浮揚可能な高精度磁気ディ
スクを完成させることができた。According to the present embodiment, as a result of smoothing the magnetic disk substrate 11 using the above processing conditions, a large number of
The roughness was 0.12μm because of 15, but after 15 seconds processing,
The roughness was significantly reduced to 0.02 μm or less, and a high-precision magnetic disk in which the magnetic head could stably levitate with a small gap (0.05 μm) was completed.

（実施例２） 次に、本発明の実施例２について第３図を参照して説
明する。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第３図において、磁気ディスク基板11を加工する基板
表面を真下にして回転軸17に支持し回転させる。磁気デ
ィスク基板11の下方には、中空の球状研磨工具22を浮遊
した研磨液13を満たした研磨液容器16を設け、磁気ディ
スク基板11を、この研磨液13の中に浸す。こうして、中
空の球状研磨工具22を、その浮力によって磁気ディスク
基板11の表面に押し付け、磁気ディスク基板11の微小突
起15の除去加工を行った。In FIG. 3, the magnetic disk substrate 11 is supported and rotated on a rotating shaft 17 with the surface of the substrate to be machined right below. Below the magnetic disk substrate 11, a polishing liquid container 16 filled with a polishing liquid 13 floating a hollow spherical polishing tool 22 is provided, and the magnetic disk substrate 11 is immersed in the polishing liquid 13. In this way, the hollow spherical polishing tool 22 was pressed against the surface of the magnetic disk substrate 11 by its buoyancy to remove the minute projections 15 of the magnetic disk substrate 11.

本実施例では、中空の球状研磨工具22として直径3m
m、内径2.6mmのナイロン中空球を用い、研磨液は砥粒１
μｍのアルミナ砥粒を使用した。研磨液13をプロペラ24
で撹拌しながら、磁気ディスク基板（アルミニウム円板
にNi−Ｐメッキを施し、研磨加工した基板）を100rpmで
回転させた。In this embodiment, the hollow spherical polishing tool 22 has a diameter of 3 m.
Use nylon hollow spheres with a diameter of 2.6 mm and a polishing liquid of 1 abrasive.
A μm alumina abrasive was used. Polishing liquid 13 with propeller 24
The magnetic disk substrate (substrate obtained by subjecting an aluminum disk to Ni-P plating and polishing) was rotated at 100 rpm while stirring at 100 rpm.

本発明により前記加工条件を用いて、磁気ディスク基
板の平滑化加工を行った結果、やはり、加工前の状態で
0.12μｍあった粗さは、20秒程の加工時間によって0.02
μｍ以下と大幅に小さくなった。この結果、磁気ヘッド
が微小隙間（0.05μｍ）で安定浮揚可能な高精度磁気デ
ィスクを完成させることができた。As a result of performing the smoothing processing of the magnetic disk substrate using the processing conditions according to the present invention, the same result is obtained in the state before the processing.
The roughness of 0.12μm can be reduced to 0.02 by machining time of about 20 seconds.
μm or less. As a result, a high-precision magnetic disk in which the magnetic head can stably levitate with a small gap (0.05 μm) was completed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明では、多数の微小砥粒を含ん
だ研磨液が磁気ディスク基板面と球状研磨工具との隙間
に、加工中に常に供給されるので、磁気ディスク基板面
の平滑化作用が低下することが無い。また、本発明では
多数の球状工具が一度に、かつ均一な加工圧力で作成す
るため、多数枚の磁気ディスク基板を短時間で平滑化加
工でき、生産性が高い。As described above, in the present invention, since the polishing liquid containing a large number of fine abrasive grains is always supplied to the gap between the magnetic disk substrate surface and the spherical polishing tool during the processing, the smoothing action of the magnetic disk substrate surface Does not decrease. Further, in the present invention, since a large number of spherical tools are formed at once and with a uniform processing pressure, a large number of magnetic disk substrates can be smoothed in a short time, and the productivity is high.

前述の結果、磁気ヘッドが微小隙間で安定浮揚可能
な、高精度磁気ディスクを能率良く獲得できる利点があ
る。なお、実施例では平滑化する磁気ディスク基板は磁
性媒体形成前の基板であるが、本発明はそれに限らず磁
性媒体形成後の基板を平滑化することもできる。As a result of the above, there is an advantage that a high-precision magnetic disk in which the magnetic head can stably levitate in a minute gap can be efficiently obtained. In the embodiment, the magnetic disk substrate to be smoothed is the substrate before the formation of the magnetic medium. However, the present invention is not limited to this, and the substrate after the formation of the magnetic medium can be smoothed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は、本発明の実施例１に係る磁気ディスク基板の
表面平滑化装置を示す側面図、第２図は、実施例１の加
工状態を示す拡大断面図、第３図は、本発明の実施例２
に係る磁気ディスク基板の表面平滑化装置を示す側面
図、第４図は、従来の磁気ディスク基板の表面平滑化方
法を示す部分側面図である。 11……磁気ディスク基板、12……球状研磨工具 13……研磨液、14……弾性体 15……微小突起、16……研磨液容器 17……回転軸、18……加圧装置 19……バーニッシングヘッド 20……砥粒、21……研磨板 22……中空の球状研磨工具 23……溝、24……プロペラFIG. 1 is a side view showing an apparatus for smoothing the surface of a magnetic disk substrate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a processing state of the first embodiment, and FIG. Example 2 of
And FIG. 4 is a partial side view showing a conventional method for smoothing the surface of a magnetic disk substrate. 11 ... magnetic disk substrate, 12 ... spherical polishing tool 13 ... polishing liquid, 14 ... elastic body 15 ... microprojection, 16 ... polishing liquid container 17 ... rotary shaft, 18 ... pressure device 19 ... … Burnishing head 20… Abrasive grain 21… Polishing plate 22… Hollow spherical polishing tool 23… Groove 24… Propeller

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】磁気ディスク基板を回転させる機構と、 複数の溝を設けた弾性体を介して球状研磨工具をその突
き出し量を一定にして研磨板に対向して保持する機構
と、 前記球状研磨工具を前記磁気ディスク基板表面に対面さ
せて研磨液を供給しながら相対運動させる機構とを有す
ることを特徴とする磁気ディスク基板の表面平滑化装
置。A mechanism for rotating a magnetic disk substrate, a mechanism for holding a spherical polishing tool via an elastic body provided with a plurality of grooves, and holding the spherical polishing tool opposite to the polishing plate with a constant amount of protrusion, and A mechanism for causing a tool to face the surface of the magnetic disk substrate and make a relative movement while supplying a polishing liquid, the surface smoothing device for a magnetic disk substrate. 【請求項２】研磨液及び、該研磨液より比重の小さい複
数の球状研磨工具を満たした研磨液容器と、 磁気ディスク基板の加工する表面を真下にして前記研磨
液容器内に浸し、かつ前記磁気ディスク基板を回転させ
る機構とを有することを特徴とする磁気ディスク基板の
表面平滑化装置。2. A polishing liquid container filled with a polishing liquid and a plurality of spherical polishing tools having a specific gravity smaller than that of the polishing liquid; and dipping the polishing liquid container with the surface to be processed of the magnetic disk substrate directly below, and A surface rotation device for a magnetic disk substrate, comprising: a mechanism for rotating the magnetic disk substrate.