JP3440214B2 - Glass ceramic substrate for information storage media - Google Patents
Glass ceramic substrate for information storage mediaInfo
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- JP3440214B2 JP3440214B2 JP06649399A JP6649399A JP3440214B2 JP 3440214 B2 JP3440214 B2 JP 3440214B2 JP 06649399 A JP06649399 A JP 06649399A JP 6649399 A JP6649399 A JP 6649399A JP 3440214 B2 JP3440214 B2 JP 3440214B2
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記憶装置に用
いられる基板であり、特にニアコンタクトレコーディン
グやコンタクトレコーディング方式に好適な超平滑な基
板表面を有し、高速回転対応の高ヤング率と低比重特性
を備え、機械的特性が良好でかつ、ドライブ構成部材に
合致する熱膨張特性を兼ね備えた、情報記憶媒体用ガラ
スセラミックス基板およびこの情報記憶媒体用基板に成
膜プロセスを施し形成される情報記憶媒体に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate used for an information storage device, which has an ultra-smooth substrate surface suitable for near contact recording and contact recording, and has a high Young's modulus and a low Young's modulus for high-speed rotation. A glass-ceramic substrate for an information storage medium, which has specific gravity characteristics, good mechanical characteristics, and thermal expansion characteristics that match drive components, and information formed by subjecting this information storage medium substrate to a film formation process It relates to a storage medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータのマルチ
メディア化やデジタルビデオカメラ、デジタルカメラ等
の普及によって、動画や音声等のデータが扱われるよう
になり、高記憶密度化の情報記憶装置の需要が大きく伸
びてきている。そのため情報記憶媒体は、記録密度を大
きくするために、ビットおよびトラック密度を増加さ
せ、ビットセルのサイズを縮小化する必要がある。そし
てヘッドは、ビットセルの縮小化に伴って、情報記憶媒
体表面により近接した状態で作動するようになる。この
ようにヘッドが情報記憶媒体基板に対し、低浮上状態
（ニアコンタクト）または接触状態（コンタクト）にて
作動する場合、基板表面は超平滑性が重要となる。更
に、従来のランディングゾーン技術に対抗して、磁気ヘ
ッドを完全に接触させ、ヘッドの始動停止を情報磁気記
憶媒体基板上から外す、ランプロード技術も開発されて
おり、情報磁気記憶媒体基板表面への要求は、よりスム
ーズへという方向となっている。2. Description of the Related Art In recent years, as personal computers have become multimedia and digital video cameras, digital cameras and the like have become widespread, data such as moving images and voices have been handled, and there is a great demand for information storage devices with high storage density. It is growing. Therefore, in the information storage medium, in order to increase the recording density, it is necessary to increase the bit and track densities and reduce the bit cell size. Then, the head comes to be operated closer to the surface of the information storage medium as the size of the bit cell is reduced. In this way, when the head operates in a low flying state (near contact) or a contact state (contact) with respect to the information storage medium substrate, super smoothness of the substrate surface is important. Further, a ramp load technology has been developed to completely contact the magnetic head and remove the start / stop of the head from the information magnetic storage medium substrate against the conventional landing zone technology. The demands for are becoming smoother.
【０００３】また、情報容量の増大化に伴い、今日、磁
気記憶装置の情報磁気記憶媒体基板を高速回転化する事
で情報転送速度の高速化を計る技術開発が進んでいる
が、基板の回転数が高速化する事で、たわみや変形が発
生するために、基板材には高ヤング率化、低比重化が要
求されている。加えて、現在の固定型情報磁気記憶装置
に対し、リムーバブル方式やカード方式等の情報磁気記
憶装置が検討・実用化段階にあり、デジタルビデオカメ
ラ、デジタルカメラ等への用途展開も始まりつつある。
モバイル用としての用途が広まりつつあり基板の機械的
強度についても重要となる。In addition, with the increase in information capacity, technical development is currently in progress to increase the information transfer rate by rotating the information magnetic storage medium substrate of the magnetic storage device at high speed. As the number increases, bending and deformation occur, so that the substrate material is required to have a high Young's modulus and a low specific gravity. In addition to the current fixed type information magnetic storage devices, information magnetic storage devices such as removable type and card type are in the stage of study and practical use, and their application to digital video cameras, digital cameras, etc. is beginning to be started.
As the use for mobile devices is spreading, the mechanical strength of the substrate is also important.
【０００４】更にこれらの情報記憶媒体については、モ
バイル用（ＡＰＳカメラ、携帯電話、デジタルカメラ、
デジタルビデオカメラ、カードドライブ）、デスクトッ
プＰＣ用（ハードディスクドライブ）、サーバー用（ハ
ードディスクドライブ）、新規高記録密度媒体用（垂直
磁気記憶媒体、アイランド磁気記憶媒体、半導体メモリ
ー用記憶媒体）等の用途展開も始まりつつあり、これら
の新規用途への展開も含めて、基板に求められる特性は
より高度になっている。Further, these information storage media are used for mobile (APS camera, mobile phone, digital camera,
Applications such as digital video cameras, card drives), desktop PCs (hard disk drives), servers (hard disk drives), new high-density media (perpendicular magnetic storage media, island magnetic storage media, semiconductor memory storage media), etc. The characteristics required for substrates are becoming higher, including the development of these new applications.
【０００５】従来、磁気ディスク基板材には、アルミニ
ウム合金が使用されているが、アルミニウム合金基板で
は、種々の材料欠陥の影響により、研磨工程における基
板表面の突起またはスポット状の凹凸を生じ平滑性の点
で前記の高密度記憶媒体用基板として十分でない。また
アルミニウム合金は軟かい材料で、ヤング率、表面硬度
が低いため、ドライブの高速回転において振動が激しく
変形が生じやすいということや、薄形化に対応すること
が難しいという欠点を有している。更にヘッドの接触に
よる変形傷を生じメディアを損傷させてしまったり高速
回転化に対する変形等、今日の高密度記録化の要求に十
分対応できない。Conventionally, aluminum alloys have been used as magnetic disk substrate materials, but aluminum alloy substrates produce protrusions or spot-like irregularities on the substrate surface during the polishing process due to the effects of various material defects, and smoothness is obtained. In that respect, the substrate for a high-density storage medium is not sufficient. Further, since aluminum alloy is a soft material and has a low Young's modulus and surface hardness, it has drawbacks that it is apt to be violently deformed at high speed of the drive and it is difficult to cope with thinning. . Further, it is not possible to sufficiently meet today's demands for high-density recording such as deformation damage caused by contact of the head and damage to the medium or deformation due to high speed rotation.
【０００６】また、アルミニウム合金基板の問題点を解
消する材料として化学強化ガラスのアルミノシリケート
ガラス（ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｎａ2Ｏ）などが知られて
いるが、この場合、
（１）研磨は化学強化後に行なわれるため、ディスクの
薄板化における強化層の不安定要素が高い。
（２）ガラス中にＮａ2Ｏ成分を必須成分として含有す
るため、成膜特性が悪化し、Ｎａ2Ｏ溶出防止のための
エッチング処理や全面バリアコート処理が必要となり、
基板の微少うねり等の問題等、製品の低コスト安定生産
性が難しい欠点がある。Aluminosilicate glass (SiO 2 —Al 2 O 3 —Na 2 O), which is a chemically strengthened glass, is known as a material for solving the problems of the aluminum alloy substrate. In this case, (1) Since the polishing is performed after the chemical strengthening, the instability factor of the strengthening layer in the thinning of the disk is high. (2) Since the glass contains the Na 2 O component as an essential component, the film forming characteristics are deteriorated, and an etching treatment or an entire barrier coat treatment for preventing Na 2 O elution is required.
There are drawbacks such as low cost and stable productivity of products, such as problems such as slight undulations of substrates.
【０００７】特開平６−３２９４４０号公報記載のＳｉ
Ｏ2−Ｌｉ2Ｏ−ＭｇＯ−Ｐ2Ｏ5系結晶化ガラスは、主結
晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）およ
びα−クォーツ（α−ＳｉＯ2）を有し、α−クォーツ
（α−ＳｉＯ2）の球状粒子サイズをコントロールする
事で、従来のメカニカルテクスチャ、ケミカルテクスチ
ャを不用とし、研磨して成る表面粗度Ｒａ（算術平均粗
さ）を１５〜５０Åの範囲で制御を可能とした、基板表
面全面テクスチャ材として非常に優れた材料である。し
かし、今日目標とする表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）
は、５.０Å以下、より好ましくは３.０Å以下、さらに
好ましくは２.０Å以下であり、急速に進む記録容量向
上に合せた低浮上化に十分対応することができない。ま
た、後述の結晶粒子径、結晶化度、ヤング率・比重等の
機械的強度に対する議論がまったくなされていない。Si described in JP-A-6-329440
O 2 —Li 2 O—MgO—P 2 O 5 based crystallized glass has lithium disilicate (Li 2 O · 2SiO 2 ) and α-quartz (α-SiO 2 ) as main crystal phases, and α- By controlling the spherical particle size of quartz (α-SiO 2 ), the conventional mechanical texture and chemical texture are not used, and the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) formed by polishing is controlled within the range of 15 to 50Å. It is a very excellent material as a textured material on the entire surface of the substrate that enables the above. However, today's target surface roughness Ra (arithmetic mean roughness)
Is 5.0 Å or less, more preferably 3.0 Å or less, and further preferably 2.0 Å or less, and it is not possible to sufficiently cope with the low flying height in accordance with the rapid increase in recording capacity. Further, there is no discussion on the mechanical strength such as crystal grain size, crystallinity, Young's modulus and specific gravity described later.
【０００８】また、特開平１０−４５４２６号公報記載
のＳｉＯ2−Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ―ＭｇＯ−ＺｎＯ―Ｐ2Ｏ5
―Ａｌ2Ｏ3系または、ＳｉＯ2−Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ―Ｍｇ
Ｏ−ＺｎＯ―Ｐ2Ｏ5―Ａｌ2Ｏ3―ＺｒＯ2系結晶化ガラ
スは、主結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２Ｓ
ｉＯ2）、二珪酸リチウム及びα−クォーツ（α−Ｓｉ
Ｏ2）の混晶、または二珪酸リチウム及びα−クリスト
バライト（α−ＳｉＯ2）の混晶の少なくとも一種以上
であることを特徴とした、レーザーテクスチャー用ガラ
スセラミックスが開示されている。しかし、今日目標と
する表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は５．０Å以下、よ
り好ましくは３．０Å以下、さらに好ましくは２.０Å
以下であり、急速に進む記録容量向上に合せた低浮上化
に十分対応することができない。また、後述の結晶粒子
径、結晶化度、ヤング率・比重等の機械的強度に対する
議論がまったくなされていない。Further, SiO 2 —Li 2 O—K 2 O—MgO—ZnO—P 2 O 5 described in JP-A-10-45426.
-Al 2 O 3 system or, SiO 2 -Li 2 O-K 2 O-Mg
O-ZnO-P 2 O 5 -Al 2 O 3 -ZrO 2 based crystallized glass is predominant crystal phase as a lithium disilicate (Li 2 O · 2S
iO 2), lithium disilicate and α- quartz (alpha-Si
Disclosed is a glass-ceramic for laser texture characterized by being a mixed crystal of O 2 ) or at least one kind of a mixed crystal of lithium disilicate and α-cristobalite (α-SiO 2 ). However, today's target surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) is 5.0 Å or less, more preferably 3.0 Å or less, and further preferably 2.0 Å
It is below, and it is not possible to sufficiently cope with the low flying height in accordance with the rapid increase in recording capacity. Further, there is no discussion on the mechanical strength such as crystal grain size, crystallinity, Young's modulus and specific gravity described later.
【０００９】特開平９−３５２３４号公報には、ＳｉＯ
2−Ａｌ2Ｏ3−Ｌｉ2Ｏ系ガラスにおいて、主結晶相が二
珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）とβ−スポジュー
メン（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2）からなる磁気デ
ィスク用基板が開示されているが、この結晶化ガラスの
主結晶相は、負の熱膨張特性（結果として基板は低膨張
特性となる）を有するβ−スポジューメン（Ｌｉ2Ｏ・
Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2）であり、α−石英（α−Ｓｉ
Ｏ2）やα−クリストバライト（α−ＳｉＯ2）結晶等Ｓ
ｉＯ2系の正の熱膨張特性（結果として基板は高膨張特
性となる）を有する結晶の析出を規制したものである。
この結晶化ガラスは、磁気ディスクとしての研磨して成
る表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は、２０Å以下である
が、実施例で開示される表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）
は１２〜１７Åと、上記要求に対してはまだ粗く、記憶
容量向上に伴う磁気ヘッドの低浮上化に十分対応するこ
とができない。また、主結晶として負の熱膨張特性を有
する結晶を析出させた材料は、情報記憶媒体装置の構成
部品との熱膨張率差に関して悪影響を与える事は明白で
ある。加えて結晶化熱処理温度に関しても８２０〜９２
０℃と高温を必要とし、低コスト、量産性を妨げるもの
であると同時に後述の結晶粒子径、結晶化度、機械的強
度に対する議論がまったくなされていない。In Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-35234, SiO is disclosed.
2 -Al 2 O 3 -Li 2 in O-based glass, a magnetic disk main crystalline phase consists lithium disilicate (Li 2 O · 2SiO 2) and β- spodumene (Li 2 O · Al 2 O 3 · 4SiO 2) However, the main crystalline phase of this crystallized glass is β-spodumene (Li 2 O.) having negative thermal expansion properties (resulting in low expansion properties of the substrate).
Al 2 O 3 .4SiO 2 ) and α-quartz (α-Si
O 2 ) and α-cristobalite (α-SiO 2 ) crystals such as S
It regulates the precipitation of crystals having the positive thermal expansion characteristics of the iO 2 system (resulting in the substrate having high expansion characteristics).
This crystallized glass has a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of 20 Å or less formed by polishing as a magnetic disk, but the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) disclosed in the examples.
Is 12 to 17 Å, which is still rough to the above requirement, and cannot sufficiently cope with the reduction in flying height of the magnetic head accompanying the improvement in storage capacity. Further, it is obvious that the material in which the crystal having the negative thermal expansion characteristic is deposited as the main crystal has a bad influence on the difference in the coefficient of thermal expansion from the component of the information storage medium device. In addition, the crystallization heat treatment temperature is 820 to 92.
It requires a high temperature of 0 ° C., which hinders low cost and mass productivity, and at the same time, there is no discussion on the crystal grain size, crystallinity, and mechanical strength described later.
【００１０】国際公開番号ＷＯ９７／０１１６４には、
上記特開平９−３５２３４号公報を含み、新たに上記組
成系の結晶化熱処理を低温化（６８０〜７７０℃）し
た、磁気ディスク用結晶化ガラスが開示されているが、
その改善効果は不十分であり、実施例中で開示されるす
べての結晶化ガラスの結晶相は、やはり負の熱膨張特性
を有する、β−ユークリプタイト（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3
・２ＳｉＯ2）を析出させるものであり、情報記憶媒体
装置の構成部品との熱膨張率差に関して悪影響を与えて
しまう。尚、後述の結晶粒子径、結晶化度、機械的強度
に対する議論がまったくなされていない。International publication number WO 97/01164 includes
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-35234 discloses a crystallized glass for a magnetic disk, which is obtained by newly lowering the crystallization heat treatment of the composition system (680 to 770 ° C.).
The improvement effect is insufficient, and the crystal phases of all the crystallized glasses disclosed in the examples have β-eucryptite (Li 2 O.Al 2 O 3) also having negative thermal expansion characteristics.
.2SiO 2 ) is deposited, which adversely affects the difference in the coefficient of thermal expansion from the component parts of the information storage medium device. Incidentally, there is no discussion on the crystal grain size, crystallinity and mechanical strength described later.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、情報記憶媒体
の記憶容量の増大に合わせ、磁気ヘッドの低浮上化ある
いは接触状態による基板の超平滑化、情報転送速度の高
速化に対応する基板の高速回転対応化、モバイル用途へ
の高機械的強度化を兼ね備えた、情報記憶媒体用ガラス
セラミックス基板、その製造方法、ならびにこのガラス
セラミックス基板上に磁気媒体の被膜を形成してなる磁
気情報記憶媒体を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to increase the storage capacity of the information storage medium, to reduce the flying height of the magnetic head or to bring the substrate into contact with the substrate. Ultra-smoothness, high-speed rotation of the substrate corresponding to high-speed information transfer, high mechanical strength for mobile applications, glass ceramic substrate for information storage medium, manufacturing method thereof, and this glass ceramic Another object of the present invention is to provide a magnetic information storage medium in which a magnetic medium coating is formed on a substrate.
【００１２】すなわち、
高記憶密度化に伴い、ビットセルのサイズを縮小化す
る必要がある。そしてヘッドは、ビットセルの縮小化に
伴って、情報記憶媒体表面により近接した状態で作動す
るようになる。このようにヘッドが情報記憶媒体基板に
対し、低浮上状態（ニアコンタクト）または接触状態
（コンタクト）にて作動する場合、基板表面の超平滑性
は表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が５．０Å以下、より
好ましくは３．０Å以下、さらに好ましくは２.０Å以
下と原子レベルの超平滑性が求められる。
超平滑性化に伴い、基板内部の結晶粒子は原子レベル
の精密研磨に耐え得るために、超精密研磨耐え得る化学
的耐久性、物理的特性を有する結晶の種類と結晶粒子
径、結晶粒子形状、結晶化度が求められる。
高記憶密度化に伴い、基板の回転数を高速化する必要
がある。このように高速回転化に対して基板材は、高ヤ
ング率、低比重化が重要となる。
情報記憶媒体の用途拡大に対して、特にモバイル用途
では基板材の機械的強度が重要となる。
ヘッドと媒体のポジショニングに高精度を要するた
め、媒体基板やディスクの各構成部品には高い寸法精度
が要求される。そのためこれら構成部品に対する熱膨張
係数の差を使用環境温度範囲において極力少なくしなけ
ればならない。That is, it is necessary to reduce the size of the bit cell as the storage density is increased. Then, the head comes to be operated closer to the surface of the information storage medium as the size of the bit cell is reduced. In this way, when the head operates with respect to the information storage medium substrate in a low flying state (near contact) or a contact state (contact), the super-smoothness of the substrate surface has a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of 5 Ultra-smoothness at the atomic level is required to be not more than 0.0Å, more preferably not more than 3.0Å, and further preferably not more than 2.0Å. As ultra-smoothness is achieved, the crystal grains inside the substrate can withstand precision polishing at the atomic level.Therefore, chemical durability and physical properties that can withstand ultra-precision polishing, crystal type and crystal grain size, crystal grain shape , Crystallinity is required. As the storage density increases, it is necessary to increase the rotation speed of the substrate. As described above, it is important for the substrate material to have a high Young's modulus and a low specific gravity for high-speed rotation. The mechanical strength of the substrate material is important for expanding the use of the information storage medium, especially in the mobile use. Since high accuracy is required for positioning the head and the medium, high dimensional accuracy is required for each component of the medium substrate and the disk. Therefore, the difference in the coefficient of thermal expansion between these components must be minimized in the operating environment temperature range.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、ＳｉＯ2−
Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ−ＭｇＯ−ＺｎＯ−Ｐ2Ｏ5−Ａｌ2Ｏ3−
ＺｒＯ2系のガラスにおいて、限られた熱処理温度範囲
で得られた結晶化ガラスは、その主結晶相が二珪酸リチ
ウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）および、α−クォーツ（α
−ＳｉＯ2）、α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶
体）、α−クリストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−ク
リストバライト固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から
選ばれる少なくとも一種以上であり、かつ結晶粒子はい
ずれも限定された微細な球状粒子形体から成り、研磨し
て成る表面特性がより平滑性に優れ、ドライブ構成部品
に合致する熱膨張特性を有し、かつ高ヤング率、低比
重、高機械的強度を兼ね備えた情報記憶媒体用基板に好
適なガラスセラミックスが得られることを見い出し、本
発明に至った。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has conducted extensive research to achieve the above object, SiO 2 -
Li 2 O-K 2 O- MgO-ZnO-P 2 O 5 -Al 2 O 3 -
In ZrO 2 type glass, crystallized glass obtained in a limited heat treatment temperature range has a main crystal phase of lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ) and α-quartz (α).
-SiO 2 ), α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ), α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution), and All of the crystalline particles consist of limited fine spherical particles, and the surface characteristics obtained by polishing are more smooth, have thermal expansion characteristics that match drive components, and have a high Young's modulus, low specific gravity, It was found that glass ceramics suitable for an information storage medium substrate having high mechanical strength can be obtained, and the present invention has been completed.
【００１４】すなわち、請求項１に記載の発明は、主結
晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）を含
み、その結晶粒子径（平均）は０．０４μｍ以下であ
り、ガラス原料中にフッ素（Ｆ）および塩素（Ｃｌ）を
含有しないことを特徴とする、情報記憶媒体用ガラスセ
ラミックス基板であり、請求項２に記載の発明は、研磨
加工後の表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が２．０Å以下
の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板であって、主
結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）を
含み、その結晶粒子径（平均）は０．０５μｍ以下であ
り、ガラス原料中にフッ素（Ｆ）および塩素（Ｃｌ）を
含有しないことを特徴とする、情報記憶媒体用ガラスセ
ラミックス基板（ただし、Ｖ2Ｏ5、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3、
ＭｎＯ2、ＣｏＯ、ＮｉＯの各成分を含有するものを除
く。）であり、請求項３に記載の発明は、ヤング率（Ｇ
Ｐａ）／比重が３７以上であることを特徴とする、請求
項１又は２記載の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基
板であり、請求項４に記載の発明は、結晶相と非結晶相
からなり、その結晶粒子径（平均）は０．０４μｍ以下
であり、ヤング率（ＧＰａ）／比重は３７以上であり、
ガラス原料中にフッ素（Ｆ）および塩素（Ｃｌ）を含有
しないことを特徴とする、情報記憶媒体用ガラスセラミ
ックス基板であり、請求項５に記載の発明は、二珪酸リ
チウムの結晶相の結晶化度が３〜２０％であることを特
徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の情報記
憶媒体用ガラスセラミックス基板であり、請求項６に記
載の発明は、α−クォーツ（α−ＳｉＯ2）、α−クォ
ーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる少
なくとも１種以上の主結晶相を含み、これらの主結晶相
の結晶化度が５〜２５％、その結晶粒子径（平均）は
０．１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜
５のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミ
ックス基板であり、請求項７に記載の発明は、α−クリ
ストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト
固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる少なく
とも１種以上の主結晶相を含み、これらの主結晶相の結
晶化度が２％〜１０％、その結晶粒子径（平均）は０．
１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜６の
いずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板である。That is, the invention according to claim 1 contains lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ) as a main crystal phase, and its crystal particle size (average) is 0.04 μm or less.
Fluorine (F) and chlorine (Cl) in the glass raw material
A glass ceramic substrate for an information storage medium, which is characterized by not containing it, and the invention according to claim 2 is an information storage medium having a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) after polishing of 2.0 Å or less. A glass-ceramic substrate for use in which lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ) is contained as a main crystal phase, and its crystal particle size (average) is 0.05 μm or less.
Fluorine (F) and chlorine (Cl) in the glass raw material
A glass-ceramic substrate for an information storage medium (provided that V 2 O 5 , CuO, Cr 2 O 3 ,
Excluding those containing each component of MnO 2 , CoO, and NiO. And the Young's modulus (G
Pa) / specific gravity is 37 or more, the glass ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1 or 2, wherein the invention of claim 4 comprises a crystalline phase and an amorphous phase, the crystal grain size (average) is less than 0.04 .mu.m, the Young's modulus (GPa) / specific gravity Ri der 37 or more,
Fluorine (F) and chlorine (Cl) are contained in the glass raw material
A glass-ceramic substrate for information storage medium, wherein the crystallinity of the crystal phase of lithium disilicate is 3 to 20%. The glass-ceramic substrate for an information storage medium according to any one of Items 1 to 4, wherein the invention according to Claim 6 is α-quartz (α-SiO 2 ), α-quartz solid solution (α-SiO 2). Solid solution) containing at least one or more main crystal phases selected from the group consisting of 5 to 25% of the main crystal phases and having a crystal grain size (average) of 0.10 μm or less. And claim 1
The glass ceramic substrate for an information storage medium according to any one of 5, wherein the invention according to claim 7 comprises α-cristobalite (α-SiO 2 ) and α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution). At least one main crystal phase selected from the above is included, and the crystallinity of these main crystal phases is 2% to 10%, and the crystal grain size (average) thereof is 0.
It is 10 micrometers or less, It is a glass ceramic substrate for information storage media as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
【００１５】また、請求項８に記載の発明は、主結晶相
は、二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）、α−クォ
ーツ（α−ＳｉＯ2）、α−クォーツ固溶体（α−Ｓｉ
Ｏ2固溶体）、α−クリストバライト（α−ＳｉＯ2）、
α−クリストバライト固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の
中から選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴と
する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の情報記憶媒
体用ガラスセラミックス基板であり、請求項９に記載の
発明は、結晶粒子はいずれも微細で概略球状であること
を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載の情
報記憶媒体用ガラスセラミックス基板であり、請求項１
０に記載の発明は、Ｎａ2Ｏ、ＰｂＯを実質的に含まな
いことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記
載の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板であり、請
求項１１に記載の発明は、研磨加工後の表面粗度Ｒａ
（算術平均粗さ）が５．０Å以下であることを特徴とす
る、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の情報記憶媒
体用ガラスセラミックス基板であり、請求項１２に記載
の発明は、前記ガラスセラミックスにおいて、−５０〜
＋７０℃における熱膨張係数が＋６５〜＋１３０×１０
-7／℃であることを特徴とする、請求項１〜１１のいず
れか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基
板であり、請求項１３に記載の発明は、曲げ強度が４０
０ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１〜１２
のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミッ
クス基板である。In the invention described in claim 8 , the main crystal phase is lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ), α-quartz (α-SiO 2 ), α-quartz solid solution (α-Si).
O 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ),
and characterized in that α- cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution) of at least one or more selected from among, be information storage medium glass ceramic substrate according to any one of claims 1 to 5 The invention according to claim 9 is a glass-ceramic substrate for an information storage medium according to any one of claims 1 to 9 , characterized in that all the crystal particles are fine and substantially spherical. Claim 1
0 according to the present invention is characterized by not including Na 2 O, the PbO substantially, a glass ceramic substrate for an information storage medium according to any one of claims 1 to 9, claim 11 The invention described in (1) above has a surface roughness Ra after polishing.
(Arithmetic mean roughness) is 5.0 Å or less, It is the glass-ceramics substrate for information storage media as described in any one of Claims 1-10, Comprising: The invention of Claim 12 is , In the above glass ceramic, -50 to
Thermal expansion coefficient at + 70 ° C is +65 to + 130 × 10
-7 / ° C, any one of claims 1 to 11 characterized in that
The glass ceramic substrate for information storage media according to any one of the above, wherein the invention according to claim 13 has a bending strength of 40.
And wherein the at 0MPa above claims 1 to 12
The glass ceramic substrate for an information storage medium described in any one of 1.
【００１６】また、請求項１４に記載の発明は、ガラス
セラミックスは重量百分率で、
ＳｉＯ2 ７０ 〜７７％
Ｌｉ2Ｏ ８ 〜１２％
Ｋ2Ｏ １ 〜 ３％
ＭｇＯ ０ 〜 ２％
ＺｎＯ ０ 〜 ２％
Ｐ2Ｏ5 １．５〜 ３％
ＺｒＯ2 ２．０〜 ７％
Ａｌ2Ｏ3 ３ 〜 ９％
Ｓｂ2Ｏ3＋Ａｓ2Ｏ3 ０ 〜 ２％
の範囲の各成分を含有することを特徴とする、請求項１
〜１３のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセ
ラミックス基板であり、請求項１５に記載の発明は、原
ガラスを５００℃〜６００℃で１〜７時間熱処理して核
形成した後、７００℃〜７８０℃で１〜１２時間熱処理
して結晶成長させ、その研磨後の表面粗度Ｒａ（算術平
均粗さ）を５Å以下とすることを特徴とする、請求項１
〜１４のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセ
ラミックス基板の製造方法であり、請求項１６に記載の
発明は、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の情報記
憶媒体用ガラスセラミックス基板上に磁性膜および必要
に応じてＮｉ−Ｐメッキ、または下地層、保護層、潤滑
膜等を形成してなる情報記憶媒体ディスクである。[0016] In the invention as set forth in claim 14 , the glass ceramics are in weight percentage, and SiO 2 70 to 77% Li 2 O 8 to 12% K 2 O 1 to 3% MgO 0 to 2% ZnO 0 to 2 % P 2 O 5 1.5 to 3% ZrO 2 2.0 to 7% Al 2 O 3 3 to 9% Sb 2 O 3 + As 2 O 3 0 to 2% It is characterized by containing each component. And claim 1
The glass ceramic substrate for information storage media according to any one of claims 1 to 13 , wherein the invention according to claim 15 heat-treats the raw glass at 500 ° C to 600 ° C for 1 to 7 hours to form nuclei, The heat treatment is performed at 700 ° C. to 780 ° C. for 1 to 12 hours to grow crystals, and the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) after polishing is set to 5 Å or less.
~ 14 is any one method of manufacturing a glass ceramic substrate for an information storage medium according to the invention of claim 16, claim 1-14 glass for information recording medium according to any one of An information storage medium disk comprising a magnetic film and, if necessary, Ni—P plating, or an underlayer, a protective layer, a lubricating film, etc., formed on a ceramic substrate.
【００１７】本発明の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板の主結晶相とその結晶粒子径（平均）・結晶化
度、ヤング率、比重、機械的強度、熱膨張係数、表面特
性、組成、熱処理条件、を限定した理由を以下に述べ
る。尚、組成は原ガラスと同様酸化物基準で表示する。Main crystal phases of the glass-ceramic substrate for information storage media of the present invention and their crystal particle diameter (average) / crystallinity, Young's modulus, specific gravity, mechanical strength, thermal expansion coefficient, surface characteristics, composition, heat treatment conditions The reasons for limiting and are described below. In addition, the composition is expressed on the basis of oxides as in the original glass.
【００１８】まず、主結晶相とその結晶粒子径について
であるが、本発明の情報記憶媒体用ガラスセラミックス
基板は、二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）を主結
晶相として含み、その結晶粒子径（平均）は０．０５μ
ｍ以下でなければならない。二珪酸リチウムの結晶粒子
径（平均）を０．０５μｍ以下と極めて小さくすること
によって、目標の表面粗度に容易に研磨され、超平滑性
に優れるだけでなく、機械的強度特に曲げ強度が格段に
優れたディスク基板が得られる。また、その結晶種を二
珪酸リチウムに選ぶことによって、化学的耐久性、物理
的特性に優れた情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板
を得ることができる。First, regarding the main crystal phase and its crystal grain size, the glass ceramic substrate for an information storage medium of the present invention contains lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ) as a main crystal phase, and its crystal Particle size (average) is 0.05μ
must be less than or equal to m. By making the crystal particle size (average) of lithium disilicate extremely small, such as 0.05 μm or less, the target surface roughness can be easily polished, and not only super smoothness is excellent, but also mechanical strength, especially bending strength, is remarkably high. An excellent disk substrate can be obtained. Further, by selecting lithium disilicate as the crystal seed, it is possible to obtain a glass-ceramic substrate for an information storage medium having excellent chemical durability and physical characteristics.
【００１９】二珪酸リチウムの結晶相の結晶化度は、主
結晶相であるという意味で３％以上であることが好まし
く、本発明に適した物性値（熱膨張係数、ヤング率、比
重、曲げ強度、表面粗度）に設計し易い点で、２０％以
下であることがより好ましい。The crystallinity of the crystal phase of lithium disilicate is preferably 3% or more in the sense that it is the main crystal phase, and the physical properties suitable for the present invention (coefficient of thermal expansion, Young's modulus, specific gravity, bending) From the viewpoint of easily designing the strength and surface roughness), it is more preferably 20% or less.
【００２０】本発明の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板は、二珪酸リチウムに加えて、α−クォーツ（α
−ＳｉＯ2）、α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶
体）の中から選ばれる少なくとも１種以上の主結晶相を
含むことが好ましい。これらの主結晶相を含むことによ
って、曲げ強度を硬くすることができ、かつ、−５０〜
＋７０℃における熱膨張係数を高めに設定することがで
きる。これらの効果を発現する為に、これらの主結晶相
の結晶化度は５％以上が好ましく、本発明に適した物性
値（特に熱膨張係数、比重、表面粗度）に設計し易い点
で、２５％以下であることが好ましい。目標の表面粗度
に容易に研磨され、超平滑性に優れ、機械的強度特に曲
げ強度が格段に優れたディスク基板が得られる点で、こ
れらの主結晶相の結晶粒子径（平均）は０．１０μｍ以
下であることが好ましい。The glass-ceramic substrate for an information storage medium of the present invention comprises α-quartz (α) in addition to lithium disilicate.
-SiO 2 ) and at least one main crystal phase selected from α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution). By including these main crystal phases, the bending strength can be made hard, and -50 to
The coefficient of thermal expansion at + 70 ° C can be set higher. In order to exhibit these effects, the crystallinity of these main crystal phases is preferably 5% or more, and it is easy to design physical properties suitable for the present invention (particularly thermal expansion coefficient, specific gravity, surface roughness). , 25% or less is preferable. The crystal grain size (average) of these main crystal phases is 0 in that a disk substrate that is easily polished to a target surface roughness, has excellent ultra-smoothness, and has significantly excellent mechanical strength, especially bending strength, can be obtained. It is preferably 10 μm or less.
【００２１】本発明の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板は、二珪酸リチウムに加えて、α−クリストバラ
イト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト固溶体
（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる少なくとも一
種以上の主結晶相を含むことが好ましい。これらの主結
晶相を含むことによって、曲げ強度を格段に硬くするこ
とができ、かつ、−５０〜＋７０℃における熱膨張係数
を高めに設定することができる。これらの効果を発現す
る為に、これらの主結晶相の結晶化度は２％以上である
ことが好ましい。また、本発明に適した物性値（特に表
面粗度と熱膨張係数）に設計し易い点で、１０％以下で
あることが好ましい。目標の表面粗度に容易に研磨さ
れ、超平滑性に優れ、機械的強度特に曲げ強度が格段に
優れたディスク基板が得られる点で、これらの主結晶相
の結晶粒子径（平均）は０．１０μｍ以下であることが
好ましい。The glass ceramic substrate for an information storage medium of the present invention is, in addition to lithium disilicate, at least one selected from α-cristobalite (α-SiO 2 ) and α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution). It is preferable to include the above main crystal phases. By including these main crystal phases, the bending strength can be significantly hardened, and the thermal expansion coefficient at −50 to + 70 ° C. can be set to be high. In order to exhibit these effects, the crystallinity of these main crystal phases is preferably 2% or more. Further, it is preferably 10% or less from the viewpoint of easily designing the physical properties suitable for the present invention (particularly the surface roughness and the thermal expansion coefficient). The crystal grain size (average) of these main crystal phases is 0 in that a disk substrate that is easily polished to a target surface roughness, has excellent ultra-smoothness, and has significantly excellent mechanical strength, especially bending strength, can be obtained. It is preferably 10 μm or less.
【００２２】要するに、本発明の情報記憶媒体用ガラス
セラミックス基板の主結晶相は二珪酸リチウム（Ｌｉ2
Ｏ・２ＳｉＯ2）、またはこれに加えて、α−クォーツ
（α−ＳｉＯ2）、α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固
溶体）、α−クリストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−
クリストバライト固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中か
ら選ばれる少なくとも１種以上であることが好ましい。
主結晶相は熱膨張係数、機械的強度、結晶の形状とこれ
に起因する表面特性を左右する重要なファクターであ
り、前述の高密度記録用基板として求められる各種特性
を実現するためには、これらが主結晶相でなければなら
ない。In short, the main crystal phase of the glass ceramic substrate for information storage medium of the present invention is lithium disilicate (Li 2
O.2SiO 2 ), or in addition thereto, α-quartz (α-SiO 2 ), α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ), α-
It is preferably at least one selected from the group consisting of cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution).
The main crystal phase is an important factor that influences the thermal expansion coefficient, mechanical strength, the shape of the crystal and the surface characteristics resulting from this, and in order to realize the various characteristics required for the above-mentioned high-density recording substrate, These must be the main crystalline phases.
【００２３】次に主結晶相の結晶粒子径と基板の表面特
性についてであるが、先に述べたように、情報記憶媒体
の面記録密度向上に伴い、ヘッドの浮上高さが０．０２
５μm以下と著しく低下しており、ニアコンタクトレコ
ーディング方式あるいは完全に接触するコンタクトレコ
ーディング方式の方向に進みつつあり、これに対応する
には、ディスク表面の平滑性は従来品よりも良好でなけ
ればならない。従来レベルの平滑性で磁気記録媒体への
高密度な入出力を行おうとしても、ヘッドと媒体間の距
離が大きいため、磁気信号の入出力を行うことができな
い。またこの距離を小さくしようとすると、媒体の突起
とヘッドが衝突し、ヘッド破損や媒体破損を引き起こし
てしまう。この著しく低い浮上高さもしくは接触状態で
もヘッド破損や媒体破損を引き起こさない様にするため
は、ディスク表面の平滑性は、この浮上高さを可能にす
る表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）は５．０Å以下が好ま
しく、３．０Å以下である事がより好ましく、２.０Å
以下である事がさらに好ましい。Next, regarding the crystal grain size of the main crystal phase and the surface characteristics of the substrate, as described above, as the areal recording density of the information storage medium is increased, the flying height of the head becomes 0.02.
It is significantly reduced to 5 μm or less, and it is advancing toward the near-contact recording method or the contact recording method in which the contact is perfect. To meet this, the smoothness of the disk surface must be better than that of conventional products. . Even if an attempt is made to perform high-density input / output to / from a magnetic recording medium with the smoothness of the conventional level, input / output of magnetic signals cannot be performed due to the large distance between the head and the medium. Further, if the distance is reduced, the projection of the medium collides with the head, and the head or the medium is damaged. In order to prevent head damage and medium damage even at this extremely low flying height or in contact, the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) that enables this flying height is It is preferably 5.0 Å or less, more preferably 3.0 Å or less, and 2.0 Å
The following is more preferable.
【００２４】上記のような平滑性を有するガラスセラミ
ックス基板を得るためには、その析出結晶粒子径ととも
に、結晶粒子形状が重要な因子となる。すなわち、析出
結晶粒子は加工性・表面粗度の面からいずれも微細な球
状粒子であることが好ましい。In order to obtain the glass-ceramic substrate having the above-mentioned smoothness, the crystal grain shape as well as the diameter of the precipitated crystal grains are important factors. That is, the precipitated crystal particles are preferably fine spherical particles in terms of workability and surface roughness.
【００２５】また、情報記憶媒体用基板には、結晶異方
性、異物、不純物等の欠陥がなく組織が緻密で均質、微
細である事が要求されるが、上記のような結晶粒子径，
結晶粒子形状を有する、主結晶相（二珪酸リチウム（Ｌ
ｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）、α−クォーツ（α−ＳｉＯ2）、
α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）、α−クリ
ストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト
固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる少なく
とも１種以上である）とすることによって、これらの要
件を十分に満足することができる。Further, the information storage medium substrate is required to have a dense, homogeneous, and fine structure without defects such as crystal anisotropy, foreign matters, and impurities.
The main crystalline phase (lithium disilicate (L
i 2 O · 2SiO 2 ), α-quartz (α-SiO 2 ),
By using at least one selected from α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ) and α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution), These requirements can be fully satisfied.
【００２６】主結晶相をこれらのものに限定された本発
明のガラスセラミックス基板は、後述する情報記憶媒体
用ガラスセラミックスに適した熱膨張係数を有する。本
発明の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板の主結晶
相には、負の熱膨張特性を有するβ−スポジューメンや
β−ユークリプタイト、β−クリストバライト（β−Ｓ
ｉＯ2）、β−クォーツを実質的に含まないことが好ま
しい。The glass-ceramic substrate of the present invention, whose main crystal phase is limited to these, has a coefficient of thermal expansion suitable for a glass-ceramic for an information storage medium described later. The main crystal phase of the glass-ceramic substrate for information storage media of the present invention contains β-spodumene, β-eucryptite, and β-cristobalite (β-S) having negative thermal expansion characteristics.
It is preferable that iO 2 ) and β-quartz are not substantially contained.
【００２７】次に情報記憶媒体用ガラスセラミックスに
適した熱膨張係数について詳述する。記録密度の向上に
伴って、磁気ヘッドと媒体のポジショニングに高精度を
要するため、媒体基板やディスクの各構成部品には高い
寸法精度が要求される。そのためこれら構成部品に対す
る熱膨張係数の差の影響も無視できなくなるので、これ
らの熱膨張率差を極力少なくしなければならない。さら
に厳密には、これら構成部品の熱膨張係数よりも媒体基
板の熱膨張係数は極くわずかに大きいことが好ましい場
合がある。特に小型の磁気情報記憶媒体に使用される構
成部品の熱膨脹係数は、＋９０〜＋１００×１０-7／℃
程度のものが良く用いられており、基板もこの程度の熱
膨脹係数が必要とされるが、ドライブメーカーによって
はこの範囲からはずれた熱膨脹係数（＋７０前後〜＋１
２５前後×１０-7／℃）を有する材料を構成部品に用い
る場合がある。以上のような理由により、本発明の結晶
系で強度との兼ね合いを図りながら、用いる構成部品の
材質に広く対応しうるよう、熱膨張係数範囲を決めなけ
ればならず、その範囲は−５０〜＋７０℃の範囲におい
て、＋６５〜＋１３０×１０-7／℃であることが好まし
い。さらには、熱膨張係数は＋９５×１０-7／℃以上が
より好ましく、＋１１０×１０-7／℃以下がより好まし
い。Next, the thermal expansion coefficient suitable for the glass ceramics for information storage media will be described in detail. As the recording density is improved, positioning of the magnetic head and the medium is required to be highly accurate, so that high dimensional accuracy is required for each component of the medium substrate and the disk. Therefore, the influence of the difference in the coefficient of thermal expansion on these components cannot be ignored, and the difference in the coefficient of thermal expansion must be minimized. More strictly, it may be preferred that the coefficient of thermal expansion of the media substrate be very slightly greater than the coefficient of thermal expansion of these components. Particularly, the thermal expansion coefficient of the components used for a small magnetic information storage medium is +90 to + 100 × 10 −7 / ° C.
The thermal expansion coefficient of this level is often used, and the thermal expansion coefficient of this level is also required for the substrate. However, depending on the drive manufacturer, the thermal expansion coefficient outside this range (around +70 to +1
A material having about 25 × 10 −7 / ° C.) may be used for the component. For the above-mentioned reasons, the thermal expansion coefficient range must be determined so that the crystal system of the present invention can be widely compatible with the materials of the components to be used while striking the balance with the strength, and the range is from -50 to In the range of + 70 ° C., it is preferably +65 to + 130 × 10 −7 / ° C. Further, the coefficient of thermal expansion is more preferably + 95 × 10 −7 / ° C. or higher, and further preferably + 110 × 10 −7 / ° C. or lower.
【００２８】さらにヤング率・比重、機械的強度につい
て述べる。ヤング率・比重については情報転送速度の高
速化に対応する基板の１００００ｒｐｍ以上の高速回転
化に対して基板の変形・静振性を防止するために、本発
明の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板は高剛性，
低比重でなければならない。また、ヘッドの接触やリム
ーバブル記憶装置のような携帯型の記憶装置に用いた場
合においては、それに十分耐え得る機械的強度，高ヤン
グ率，表面硬度を有する事が必要になる。Further, Young's modulus / specific gravity and mechanical strength will be described. Regarding Young's modulus and specific gravity, the glass ceramic substrate for information storage medium of the present invention is provided in order to prevent the deformation and static vibration of the substrate in response to the high-speed rotation of the substrate of 10,000 rpm or more, which corresponds to the high-speed information transfer. High rigidity,
Must have low specific gravity. Further, when it is used for a head contact or a portable storage device such as a removable storage device, it is necessary to have mechanical strength, a high Young's modulus and a surface hardness that can sufficiently withstand it.
【００２９】ところが、単に高剛性であっても比重が大
きければ、高速回転時にその重量が大きいことによって
たわみが生じ、振動を発生する。逆に低比重でも剛性が
小さければ、同様に振動が発生する。したがって、高剛
性でありながら低比重という一見相反する特性のバラン
スを取らなければならず、その好ましい範囲はヤング率
（ＧＰａ）／比重で３７以上である。より好ましい範囲
は３９以上であり、更に好ましい範囲は４１以上であ
り、最も好ましい範囲は４３以上である。尚、剛性につ
いても好ましい範囲があり、例え低比重で上記範囲を満
足しても、前記振動発生問題の点からすると、少なくと
も基板のヤング率は９６ＧＰａ以上であることが好まし
い。本発明の実施例においてガラスセラミックス基板は
９６ＧＰａ以上、１１４ＧＰａ以下の範囲のヤング率を
有していた。比重についても同様で、前記振動発生問題
の点からすると、例え高剛性であっても比重は２．６０
以下であることが好ましく、２．５０以下であることが
より好ましい。本発明の実施例においては２．４０以
上、２．６０以下の範囲の比重を有していた。However, if the specific gravity is large even if the rigidity is high, the weight is large at the time of high-speed rotation, which causes bending and vibration. Conversely, if the rigidity is low even with low specific gravity, vibration similarly occurs. Therefore, it is necessary to balance the seemingly contradictory characteristics of high rigidity and low specific gravity, and the preferable range is Young's modulus (GPa) / specific gravity of 37 or more. A more preferable range is 39 or more, a still more preferable range is 41 or more, and a most preferable range is 43 or more. It should be noted that there is a preferable range for the rigidity, and even if the low specific gravity satisfies the above range, it is preferable that at least the Young's modulus of the substrate is 96 GPa or more from the viewpoint of the problem of vibration generation. In the examples of the present invention, the glass ceramic substrate had a Young's modulus in the range of 96 GPa or more and 114 GPa or less. The same applies to the specific gravity. From the point of view of the vibration generation problem, even if the rigidity is high, the specific gravity is 2.60.
It is preferably not more than, and more preferably not more than 2.50. In the examples of the present invention, the specific gravity was in the range of 2.40 or more and 2.60 or less.
【００３０】また、モバイル用途等の情報記憶媒体に
は、耐ショック性（１００Ｇ〜５００Ｇ）やヘッドスラ
ップにおいて十分耐え得る高機械的強度化が要求されて
おり、その為に基板の曲げ強度は４００ＭＰａ以上であ
ることが好ましく、５００ＭＰａ以上であることがより
好ましい。本発明の実施例においてガラスセラミックス
基板は４００ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以下の範囲の曲
げ強度を有していた。Information storage media for mobile applications are required to have shock resistance (100 G to 500 G) and high mechanical strength that can withstand head slap sufficiently. Therefore, the bending strength of the substrate is 400 MPa. It is preferably at least above, more preferably at least 500 MPa. In the examples of the present invention, the glass ceramic substrate had a bending strength in the range of 400 MPa or more and 800 MPa or less.
【００３１】次に原ガラスの組成範囲を上記の様に限定
した理由について以下に述べる。すなわち、ＳｉＯ2成
分は、原ガラスの熱処理により、主結晶相として析出す
る二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）、α−クォー
ツ（α−ＳｉＯ2）、α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2
固溶体）、α−クリストバライト（α−ＳｉＯ2）、α
−クリストバライト固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）結晶
を生成するきわめて重要な成分であるが、その量が７０
％未満では、得られたガラスセラミックスの析出結晶が
不安定で組織が粗大化しやすく、また、７７％を超える
と原ガラスの溶融・成形性が困難になる。Next, the reason why the composition range of the raw glass is limited as described above will be described below. That is, the SiO 2 component is lithium disilicate (Li 2 O.2SiO 2 ), α-quartz (α-SiO 2 ), and α-quartz solid solution (α-SiO 2 ) which are precipitated as a main crystal phase by heat treatment of the raw glass.
Solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ), α
-Cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution) is a very important component for forming crystals, but its amount is 70
If it is less than 77%, the precipitated crystals of the obtained glass ceramic are unstable and the structure tends to be coarse, and if it exceeds 77%, the melting and forming properties of the raw glass become difficult.
【００３２】Ｌｉ2Ｏ成分は、原ガラスの熱処理によ
り、主結晶相として析出する二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ
・２ＳｉＯ2）結晶を生成するきわめて重要な成分であ
るが、その量が８％未満では、上記結晶の析出が困難と
なると同時に、原ガラスの溶融が困難となり、また、１
２％を超えると得られる結晶が不安定で組織が粗大化し
やすいうえ化学的耐久性が悪化する。The Li 2 O component is lithium disilicate (Li 2 O) which is precipitated as a main crystal phase by heat treatment of the raw glass.
.2SiO 2 ) is a very important component for forming crystals, but if the amount is less than 8%, it becomes difficult to precipitate the crystals and at the same time it becomes difficult to melt the raw glass.
If it exceeds 2%, the obtained crystals are unstable and the structure tends to be coarse, and the chemical durability is deteriorated.
【００３３】Ｋ2Ｏ成分は、ガラスの溶融性を向上させ
ると同時に析出結晶の粗大化を防止し、その量は１％以
上が好ましい。ただし、過剰に含まれると析出結晶の粗
大化、結晶相変化および化学的耐久性が悪化する為にそ
の量は３％以下が好ましい。The K 2 O component improves the meltability of glass and at the same time prevents coarsening of precipitated crystals, and its amount is preferably 1% or more. However, if it is contained in excess, coarsening of precipitated crystals, crystal phase change and chemical durability deteriorate, so the amount is preferably 3% or less.
【００３４】ＭｇＯ、ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性を
向上させると同時に析出結晶の粗大化を防止する成分で
あるのと同時に、主結晶相としての二珪酸リチウム（Ｌ
ｉ2Ｏ・２ＳｉＯ2）、α−クォーツ（α−ＳｉＯ2）、
α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）、α−クリ
ストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト
固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の各結晶粒子を球状に析
出させることに効果的である。そのためにＭｇＯ成分は
０．３％以上であることが好ましい。同じくＺｎＯ成分
は０．１％以上であることが好ましい。また、ＭｇＯ、
ＺｎＯ成分が過剰に含まれると、得られる結晶が不安定
で組織が粗大化しやすく、そのためにＭｇＯ成分は２％
以下であることが好ましく、１％以下であることがより
好ましい。同じくＺｎＯ成分は２％以下であることが好
ましく、１％以下であることがより好ましい。ＭｇＯと
ＺｎＯの成分の和は２％以下である事が好ましく、１％
以下である事がより好ましい。The MgO and ZnO components are components for improving the meltability of the glass and at the same time preventing the coarsening of the precipitated crystals, and at the same time, for the main crystal phase, lithium disilicate (L).
i 2 O · 2SiO 2 ), α-quartz (α-SiO 2 ),
It is effective to precipitate each crystal particle of α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ) and α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution) in a spherical shape. Therefore, the MgO component is preferably 0.3% or more. Similarly, the ZnO component is preferably 0.1% or more. In addition, MgO,
When the ZnO component is excessively contained, the obtained crystal is unstable and the structure is apt to coarsen. Therefore, the MgO component is 2%.
It is preferably the following or less, and more preferably 1% or less. Similarly, the ZnO component is preferably 2% or less, more preferably 1% or less. The sum of the components of MgO and ZnO is preferably 2% or less, and 1%
The following is more preferable.
【００３５】Ｐ2Ｏ5成分は本発明において、ガラスの結
晶核形成剤として不可欠であるが、結晶核形成を促進し
て析出結晶相の粗大化を防ぎ為に、その量は１．５％以
上が好ましい。また、原ガラスの乳白失透を防ぎ、量産
安定性を保つために３％以下が好ましい。In the present invention, the P 2 O 5 component is indispensable as a crystal nucleating agent for glass, but its amount is 1.5% in order to promote crystal nucleation and prevent coarsening of the precipitated crystal phase. The above is preferable. Further, it is preferably 3% or less in order to prevent devitrification of the raw glass and maintain stability in mass production.
【００３６】ＺｒＯ2成分はＰ2Ｏ5成分と同様にガラス
の結晶核形成剤として機能する上に、析出結晶の微細化
と材料の機械的強度向上および化学的耐久性の向上に顕
著な効果を有することが見出された極めて重要な成分で
ある。上記効果を得るためにはＺｒＯ2成分量は２％以
上が好ましい。ただし、過剰に加えると原ガラスの溶融
が困難となると同時にＺｒＳｉＯ4等の溶け残りが発生
してしまうために、ＺｒＯ2成分量は７％以下が好まし
い。Like the P 2 O 5 component, the ZrO 2 component functions as a crystal nucleating agent for glass, and has a remarkable effect on making the precipitated crystals finer and improving the mechanical strength and chemical durability of the material. Is a very important ingredient found to have. In order to obtain the above effect, the amount of ZrO 2 component is preferably 2% or more. However, if added excessively, it becomes difficult to melt the raw glass and unmelted ZrSiO 4 or the like is left unsolved. Therefore, the amount of ZrO 2 component is preferably 7% or less.
【００３７】Ａｌ2Ｏ3成分は、ガラスセラミックスの化
学的耐久性および機械的強度、特に硬度を向上させる成
分であり、その量は３％以上であることが好ましく、４
％以上であることがより好ましい。またＡｌ2Ｏ3成分が
過剰であると、溶融性、失透性が悪化し、析出結晶相が
低膨張結晶のβ−スポジューメン（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ 3
・４ＳｉＯ2）に相変化してしまう。β−スポジューメ
ン（Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2）およびβ−クリス
トバライト（β−ＳｉＯ2）の析出は材料の熱膨張係数
を著しく低下させるため、これらの結晶の析出は避ける
必要がある。したがって、Ａｌ2Ｏ3成分は９％以下であ
ることが好ましく、８％以下であることがより好まし
い。Al2O3Ingredients are glass ceramics
To improve mechanical durability and mechanical strength, especially hardness.
And the amount is preferably 3% or more, and 4
% Or more is more preferable. Also Al2O3The ingredients are
If it is excessive, meltability and devitrification deteriorate, and the precipitated crystal phase
Low expansion crystalline β-spodumene (Li2O ・ Al2O 3
・ 4SiO2). β-spoume
(Li2O ・ Al2O3・ 4SiO2) And β-Chris
Toberite (β-SiO2) Is the coefficient of thermal expansion of the material
Avoids precipitation of these crystals
There is a need. Therefore, Al2O3Ingredient is less than 9%
Is preferable, and more preferably 8% or less
Yes.
【００３８】Ｓｂ2Ｏ3およびＡｓ2Ｏ3成分はガラス溶融
の際の清澄剤として添加しうるが、それらの成分の和は
２％以下、より好ましくは１％以下で充分である。The Sb 2 O 3 and As 2 O 3 components can be added as a fining agent during glass melting, but the sum of these components is preferably 2% or less, more preferably 1% or less.
【００３９】次に基板にＮａ2Ｏ、ＰｂＯを実質的に含
まない理由について説明する。材料中のＮａ2Ｏは磁性
膜の高精度化、微細化において問題となる成分である。
この成分が基板中に存在すると、成膜中にＮａイオンが
磁性膜内に拡散して磁性膜粒子の異常成長や配向性低下
をもたらし磁気特性が低下する。さらに、Ｎａイオンが
磁性膜内に徐々に拡散して磁気特性の長期安定性を悪化
させる。また、ＰｂＯについては、環境上好ましくない
成分であるので、使用は極力避けるべきである。Next, the reason why the substrate does not substantially contain Na 2 O and PbO will be described. Na 2 O in the material is a component which poses a problem in improving the precision and miniaturization of the magnetic film.
If this component is present in the substrate, Na ions diffuse into the magnetic film during film formation, causing abnormal growth of the magnetic film particles and deterioration of orientation, resulting in deterioration of magnetic properties. In addition, Na ions gradually diffuse into the magnetic film to deteriorate long-term stability of magnetic properties. In addition, PbO is an environmentally unfavorable component and should be avoided as much as possible.
【００４０】つぎに本発明にかかる磁気情報記憶媒体用
ガラスセラミックス基板を製造するには、上記の組成を
有するガラスを溶解し、熱間成形および/または冷間加
工を行った後、５００〜６００℃の範囲の温度で１〜７
時間熱処理して結晶核を形成し、続いて７００〜７８０
℃の範囲の温度で約１〜１２時間熱処理して結晶化を行
う。Next, in order to manufacture the glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium according to the present invention, the glass having the above composition is melted, hot-formed and / or cold-worked, and then 500 to 600. 1-7 at temperatures in the range of ° C
Heat treatment for a period of time to form crystal nuclei, followed by 700-780
Crystallization is performed by heat treatment at a temperature in the range of ° C for about 1 to 12 hours.
【００４１】こうして熱処理により結晶化されたガラス
セラミックスの主結晶相は、二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｏ
・２ＳｉＯ2）および、α−クォーツ（α−ＳｉＯ2）、
α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）、α−クリ
ストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト
固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）、の中から選ばれる少な
くとも１種以上であって、二珪酸リチウムの結晶化度が
３％〜２０％、その粒子径（平均）は０．００５μｍ以
上、０．０５μｍ以下の範囲内にあった。また、α−ク
ォーツおよびα−クォーツ固溶体の結晶化度が５％〜２
５％、その粒子径（平均）は、０．０１μｍ以上、０．
１０μｍ以下の範囲内であり、α−クリストバライトお
よびα−クリストバライト固溶体の結晶化度が２％〜１
０％、その粒子径（平均）は０．０１μｍ以上、０．１
０μｍ以下の範囲内にあった。The main crystal phase of the glass ceramic crystallized by the heat treatment is lithium disilicate (Li 2 O).
.2SiO 2 ) and α-quartz (α-SiO 2 ),
At least one selected from α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ), α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution), and lithium disilicate. Had a crystallinity of 3% to 20% and a particle diameter (average) of 0.005 μm or more and 0.05 μm or less. In addition, the crystallinity of α-quartz and α-quartz solid solution is 5% to 2
5%, the particle diameter (average) is 0.01 μm or more, and 0.1.
It is within a range of 10 μm or less, and the crystallinity of α-cristobalite and α-cristobalite solid solution is 2% to 1
0%, the particle size (average) is 0.01 μm or more, 0.1
It was within the range of 0 μm or less.
【００４２】次にこの熱処理結晶化したガラスセラミッ
クスを常法によりラッピングした後ポリシングすること
により、表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が１．０Å以
上、５．０Å以下の範囲内の情報記憶媒体用ディスク基
板が得られた。また、このディスク基板上に磁性膜およ
び必要に応じてＮｉ−Ｐメッキ、または下地層、保護
層、潤滑膜等を形成して、情報磁気記憶媒体ディスクが
得られた。Next, the heat-treated crystallized glass ceramics are lapped by a conventional method and then polished to store information having a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of 1.0 Å or more and 5.0 Å or less. A disk substrate for media was obtained. Further, a magnetic film and, if necessary, Ni—P plating, or an underlayer, a protective layer, a lubricating film, etc., were formed on this disk substrate to obtain an information magnetic storage medium disk.
【００４３】[0043]
【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施例につい
て説明する。表１〜表５は本発明の情報記憶媒体用ディ
スク用ガラスセラミックス基板の実施組成例（No.１〜
２１）および比較組成例として従来のＬｉ2Ｏ−ＳｉＯ2
系ガラスセラミックス２種（比較例１：特開昭６２−７
２５４７号公報記載のもの、比較例２：特開平９−３５
２３４号公報記載のもの）をこれらのガラスセラミック
スの核形成温度、結晶化温度、結晶相、結晶化度、結晶
粒子径（平均）、熱膨張、ヤング率、比重、曲げ強度、
研磨して成る表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）の値を共に
示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, preferred embodiments of the present invention will be described. Tables 1 to 5 show examples of composition of the glass ceramic substrate for disc for information storage medium of the present invention (No. 1 to No. 1).
21 ) and conventional Li 2 O—SiO 2 as a comparative composition example.
Two types of glass ceramics (Comparative Example 1: JP-A-62-7)
2547, Comparative Example 2: JP-A-9-35
No. 234), the nucleation temperature, crystallization temperature, crystal phase, crystallinity, crystal grain size (average), thermal expansion, Young's modulus, specific gravity, bending strength,
The values of surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) obtained by polishing are also shown.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】[0045]
【表２】 [Table 2]
【００４６】[0046]
【表３】 [Table 3]
【００４７】[0047]
【表４】 [Table 4]
【００４８】[0048]
【表５】 [Table 5]
【００４９】本発明の上記実施例のガラスは、いずれも
酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の原料を混合し、これを通常
の溶解装置を用いて約１３５０〜１４５０℃の温度で溶
解し攪拌均質化した後ディスク状に成形して、冷却しガ
ラス成形体を得た。その後これを５００〜６００℃で約
１〜７時間熱処理して結晶核形成後、７００〜７８０℃
で約１〜１２時間熱処理結晶化して、所望のガラスセラ
ミックスを得た。ついで上記ガラスセラミックスを８０
０＃〜２０００＃のダイヤモンドペレットにて約５〜３
０分ラッピングし、その後粒子径（平均）０．０２〜３
μｍの研磨剤酸化セリュームにて約３０〜６０分間研磨
し仕上げた。In each of the glasses of the above-mentioned examples of the present invention, raw materials such as oxides, carbonates and nitrates are mixed and melted at a temperature of about 1350 to 1450 ° C. using a normal melting apparatus and stirred and homogenized. Then, it was molded into a disk shape and cooled to obtain a glass molded body. Then, this is heat-treated at 500 to 600 ° C for about 1 to 7 hours to form crystal nuclei, and then 700 to 780 ° C.
Then, it was heat-treated and crystallized for about 1 to 12 hours to obtain a desired glass ceramic. Then, the above glass ceramics 80
Approximately 5-3 with 0 # -2000 # diamond pellets
Lapping for 0 minutes, then particle size (average) 0.02-3
The polishing was performed by polishing with cerium oxide having a diameter of μm for about 30 to 60 minutes to finish.
【００５０】各結晶相の結晶粒子径（平均）については
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により求めた。各結晶粒子
の結晶種はＴＥＭ構造解析により同定した。The crystal grain size (average) of each crystal phase was determined by a transmission electron microscope (TEM). The crystal species of each crystal grain was identified by TEM structural analysis.
【００５１】各結晶種の結晶化度についてはそれぞれの
結晶種の１００％結晶標準試料を準備し、Ｘ線回折（Ｘ
ＲＤ）装置により、内部標準法を使った回折ピーク面積
により求めた。Regarding the crystallinity of each crystal seed, a 100% crystal standard sample of each crystal seed was prepared and subjected to X-ray diffraction (X
RD) device, and determined by the diffraction peak area using the internal standard method.
【００５２】さらに表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）につ
いては、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により求めた。Further, the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) was determined by an atomic force microscope (AFM).
【００５３】曲げ強度については、カップ式リング曲げ
試験により、ディスクの内径・外径・板厚・ポアソン比
・最大荷重により算出した。The bending strength was calculated by a cup type ring bending test based on the inner diameter, outer diameter, plate thickness, Poisson's ratio, and maximum load of the disk.
【００５４】本発明の実施例３および比較例２の結晶粒
子形状を示すＴＥＭ像を図１、図２に示す。図１におい
て、結晶粒子はいずれも微細で概略球状であり、二珪酸
リチウムの結晶粒子径は０．０１〜０．０５μｍの範囲
にあり、結晶粒子径（平均）は０．０２μｍ。α−クォ
ーツの結晶粒子径は０．０２〜０．０５μｍにあり、結
晶粒子径（平均）は０．０３μｍである。図２におい
て、結晶粒子は比較的大きな針状、板状乃至米粒形状で
あり、二珪酸リチウムの結晶粒子径は０．０６〜０．２
μｍにあり、結晶粒子径（平均）は０．１μｍ。β−ス
ポジューメンの結晶粒子径は０．１〜０．４μｍにあ
り、結晶粒子径（平均）は０．２μｍである。TEM images showing the crystal grain shapes of Example 3 and Comparative Example 2 of the present invention are shown in FIGS. In FIG. 1, the crystal particles are all fine and roughly spherical, the crystal particle size of lithium disilicate is in the range of 0.01 to 0.05 μm, and the crystal particle size (average) is 0.02 μm. The crystal particle size of α-quartz is 0.02 to 0.05 μm, and the crystal particle size (average) is 0.03 μm. In FIG. 2, the crystal particles have a relatively large needle shape, a plate shape, or a rice grain shape, and the crystal particle diameter of lithium disilicate is 0.06 to 0.2.
and the crystal grain size (average) is 0.1 μm. The crystal particle size of β-spodumene is 0.1 to 0.4 μm, and the crystal particle size (average) is 0.2 μm.
【００５５】表１〜５および図１、図２、に示されると
おり、本発明と従来のＬｉ2Ｏ−ＳｉＯ2系ガラスセラミ
ックスの比較例とでは、結晶相の結晶粒子径（平均）お
よび結晶化度が異なり、本発明のガラスセラミックス基
板は、主結晶相が二珪酸リチウム（Ｌｉ2Ｓｉ2Ｏ5）お
よび、α−クォーツ、α−クォーツ固溶体、α−クリス
トバライト、α−クリストバライト固溶体の中から選ば
れる少なくとも１種以上からなり、結晶粒子はいずれも
微細で概略球状であるのに対し、比較例１のガラスセラ
ミックスは二珪酸リチウムの結晶粒子径（平均）が１．
５μｍ、比較例２のガラスセラミックスはβ−スポジュ
ーメンの結晶粒子径（平均）が０．２μmと、いずれも
比較的大きな針状乃至米粒形状である。これは、より平
滑性を求められる状況において、研磨して成る表面粗度
や欠陥に影響するものであり、比較例１、２のガラスセ
ラミックスはいずれも表面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）が
１１Å以上と、平滑性の優れた表面特性を得ることが困
難であることを示すものである。As shown in Tables 1 to 5 and FIGS. 1 and 2, in the present invention and the comparative example of the conventional Li 2 O—SiO 2 glass ceramics, the crystal grain size (average) of the crystal phase and the crystal In the glass ceramic substrate of the present invention, the main crystal phase is lithium disilicate (Li 2 Si 2 O 5 ) and α-quartz, α-quartz solid solution, α-cristobalite, α-cristobalite solid solution. At least one selected from the group consisting of fine and substantially spherical crystal particles, whereas the glass ceramic of Comparative Example 1 has a lithium disilicate crystal particle size (average) of 1.
The glass-ceramics of Comparative Example 2 had a crystal particle size of β-spodumene (average) of 0.2 μm, and each had a relatively large acicular or rice grain shape. This affects the surface roughness and defects formed by polishing in a situation where more smoothness is required, and the glass ceramics of Comparative Examples 1 and 2 all have a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness). A value of 11 Å or more indicates that it is difficult to obtain surface characteristics with excellent smoothness.
【００５６】また、熱膨張係数（×１０-7／℃）は４９
低膨張となっており、磁気情報記憶媒体用基板材として
磁気情報記憶媒体用装置に不適合である。さらにヤング
率８６ＧＰａ以下、曲げ強度３２０ＭＰａ以下と、比較
例１、２のガラスセラミックスは、低ヤング率、低強度
材である。The coefficient of thermal expansion (× 10 -7 / ° C) is 49
It has a low expansion and is not suitable as a magnetic information storage medium substrate material for a magnetic information storage medium device. Further, the Young's modulus of 86 GPa or less and the bending strength of 320 MPa or less, the glass ceramics of Comparative Examples 1 and 2 are low Young's modulus and low strength materials.
【００５７】図３、図４に示すグラフは、本発明で限定
するヤング率・曲げ強度に対する結晶化温度（図３）及
び結晶粒子径に対する結晶化温度（図４）を実施例１組
成にて示した図である。図３、４に示すように、結晶化
温度が結晶粒子径およびヤング率、曲げ強度に大きな影
響を及ぼすことが明確であり、本発明で限定する各種限
定値の根拠となるものである。The graphs shown in FIGS. 3 and 4 show the crystallization temperature (FIG. 3) with respect to Young's modulus and bending strength and the crystallization temperature (FIG. 4) with respect to the crystal grain size (FIG. 4) defined in the present invention. It is the figure shown. As shown in FIGS. 3 and 4, it is clear that the crystallization temperature has a great influence on the crystal grain size, Young's modulus, and bending strength, which is the basis for various limiting values limited in the present invention.
【００５８】また上記の実施例により得られたガラスセ
ラミックス基板に、ＤＣスパッタ法により、Ｃｒ中間層
（８０ｎｍ）、Ｃｏ−Ｃｒ磁性層（５０ｎｍ）、ＳｉＣ
保護膜（１０ｎｍ）を成膜した。次いでパーフルオロポ
リエーテル系潤滑剤（５ｎｍ）を塗布して、情報記憶媒
体を得た。これによって得られた情報記憶媒体は、その
良好な表面粗度により、従来よりもヘッド浮上高さを低
減することができ、またランプローディング方式によっ
て、ヘッドと媒体が接触状態での入出力を行っても、ヘ
ッド破損・媒体破損を生じることなく磁気信号の入出力
を行うことができた。さらに本発明のガラスセラミック
スは、ランディングゾーン方式にて行われるレーザーテ
クスチャーにおいても安定したバンプ形状を示すもので
ある。On the glass-ceramic substrate obtained in the above example, a Cr intermediate layer (80 nm), a Co--Cr magnetic layer (50 nm), and SiC were formed by DC sputtering.
A protective film (10 nm) was formed. Then, a perfluoropolyether lubricant (5 nm) was applied to obtain an information storage medium. The information storage medium obtained in this way can reduce the flying height of the head more than before due to its good surface roughness, and the lamp loading method enables input / output with the head and the medium in contact with each other. However, magnetic signals could be input / output without causing head damage or media damage. Further, the glass ceramics of the present invention exhibit a stable bump shape even in the laser texture performed by the landing zone method.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
記従来技術に見られる諸欠点を解消しつつ、高記録密度
化に対応したヘッドの低浮上化または接触を可能とする
原子レベルの超平滑性を有し、さらには情報速度の高速
化に対応する高速回転化に対応する高ヤング率・低比重
を有するのと同時にモバイル用途に不可欠な高機械的強
度を兼ね備えた情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板
およびその製造方法ならびにこのガラスセラミックス基
板上に磁気媒体の被膜を形成してなる磁気情報記憶媒体
を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the drawbacks found in the above-mentioned prior art and at the same time, to reduce the flying height of the head or to make contact with the head, which is compatible with higher recording density. An information storage medium that has ultra-smoothness and high Young's modulus and low specific gravity for high-speed rotation corresponding to high-speed information speed, and at the same time has high mechanical strength essential for mobile applications. It is possible to provide a glass-ceramic substrate for use in the method, a method for manufacturing the same, and a magnetic information storage medium formed by forming a film of a magnetic medium on the glass-ceramic substrate.
【図１】実施例３のガラスセラミックスの倍率２万倍の
ＴＥＭ像である。FIG. 1 is a TEM image of glass ceramics of Example 3 at a magnification of 20,000 times.
【図２】比較例２のガラスセラミックスの倍率２万倍の
ＴＥＭ像である。FIG. 2 is a TEM image of a glass ceramic of Comparative Example 2 at a magnification of 20,000.
【図３】実施例１（組成一定）において、結晶化温度と
ヤング率、曲げ強度の関係を示す。FIG. 3 shows the relationship among crystallization temperature, Young's modulus, and bending strength in Example 1 (constant composition).
【図４】実施例１（組成一定）において、結晶化温度と
結晶粒子径（平均）の関係を示す。FIG. 4 shows the relationship between the crystallization temperature and the crystal grain size (average) in Example 1 (constant composition).
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−158034（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−45426（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−16143（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−16142（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−16151（ＪＰ，Ａ) 特開2000−302481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 1/00 - 14/00 G11B 5/62 - 5/82 ＷＰＩContinuation of the front page (56) References JP-A-10-158034 (JP, A) JP-A-10-45426 (JP, A) JP-A-11-16143 (JP, A) JP-A-11-16142 (JP , A) JP 11-16151 (JP, A) JP 2000-302481 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C03C 1 / 00-14 / 00 G11B 5 / 62-5/82 WPI
Claims (16)
Ｏ・２ＳｉＯ2）を含み、その結晶粒子径（平均）は
０．０４μｍ以下であり、ガラス原料中にフッ素（Ｆ）
および塩素（Ｃｌ）を含有しないことを特徴とする、情
報記憶媒体用ガラスセラミックス基板。1. A lithium disilicate (Li 2
O · 2SiO 2) comprises, the crystal grain size (average) Ri Der below 0.04 .mu.m, fluorine in the glass raw material (F)
A glass-ceramic substrate for an information storage medium, characterized by containing neither chlorine nor chlorine .
さ）が２．０Å以下の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板であって、主結晶相として二珪酸リチウム（Ｌｉ
2Ｏ・２ＳｉＯ2）を含み、その結晶粒子径（平均）は
０．０５μｍ以下であり、ガラス原料中にフッ素（Ｆ）
および塩素（Ｃｌ）を含有しないことを特徴とする、情
報記憶媒体用ガラスセラミックス基板（ただし、Ｖ
2Ｏ5、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2、ＣｏＯ、ＮｉＯの
各成分を含有するものを除く。）。2. A glass-ceramic substrate for an information storage medium having a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) after polishing of 2.0 Å or less, wherein lithium disilicate (Li) is used as a main crystal phase.
It includes 2 O · 2SiO 2), the crystal grain size (average) Ri Der below 0.05 .mu.m, fluorine in the glass raw material (F)
And a glass-ceramic substrate for an information storage medium characterized by containing no chlorine (Cl) (provided that V
Excluding those containing each component of 2 O 5 , CuO, Cr 2 O 3 , MnO 2 , CoO, and NiO. ).
あることを特徴とする、請求項１又は２記載の情報記憶
媒体用ガラスセラミックス基板。3. The glass-ceramic substrate for information storage media according to claim 1, wherein Young's modulus (GPa) / specific gravity is 37 or more.
子径（平均）は０．０４μｍ以下であり、ヤング率（Ｇ
Ｐａ）／比重は３７以上であり、ガラス原料中にフッ素
（Ｆ）および塩素（Ｃｌ）を含有しないことを特徴とす
る、情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板。4. A crystalline phase and an amorphous phase, the crystal grain size (average) of which is 0.04 μm or less, and the Young's modulus (G
Pa) / specific gravity is Ri der 37 or more, fluorine in the glass raw materials
A glass-ceramic substrate for an information storage medium, which is free of (F) and chlorine (Cl) .
〜２０％であることを特徴とする、請求項１〜４のいず
れか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基
板。5. The crystallinity of the crystal phase of lithium disilicate is 3
The glass-ceramic substrate for information storage media according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass-ceramic substrate is about 20%.
ォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる
少なくとも１種以上の主結晶相を含み、これらの主結晶
相の結晶化度が５〜２５％、その結晶粒子径（平均）は
０．１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜
５のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミ
ックス基板。6. Crystallization of at least one main crystalline phase selected from α-quartz (α-SiO 2 ) and α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution). The degree is 5 to 25%, and the crystal grain size (average) is 0.10 μm or less.
5. A glass-ceramic substrate for information storage media according to any one of 5 above.
Ｏ2）、α−クリストバライト固溶体（α−ＳｉＯ2固溶
体）の中から選ばれる少なくとも１種以上の主結晶相を
含み、これらの主結晶相の結晶化度が２％〜１０％、そ
の結晶粒子径（平均）は０．１０μｍ以下であることを
特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の情報
記憶媒体用ガラスセラミックス基板。7. α-cristobalite (α-Si
O 2 ) and at least one main crystal phase selected from α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution), and the crystallinity of these main crystal phases is 2% to 10%, and crystal grains thereof. The glass ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1, wherein a diameter (average) is 0.10 μm or less.
・２ＳｉＯ2）および、α−クォーツ（α−ＳｉＯ2）、
α−クォーツ固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）、α−クリ
ストバライト（α−ＳｉＯ2）、α−クリストバライト
固溶体（α−ＳｉＯ2固溶体）の中から選ばれる少なく
とも１種以上であることを特徴とする、請求項１〜５の
いずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセラミック
ス基板。8. The main crystal phase is lithium disilicate (Li 2 O).
.2SiO 2 ) and α-quartz (α-SiO 2 ),
At least one selected from α-quartz solid solution (α-SiO 2 solid solution), α-cristobalite (α-SiO 2 ) and α-cristobalite solid solution (α-SiO 2 solid solution), <br/> glass-ceramic substrate for an information storage medium according to any one of claims 1 to 5.
ることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記
載の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板。9. The glass-ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1, wherein each of the crystal particles is fine and has a substantially spherical shape.
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の情
報記憶媒体用ガラスセラミックス基板。10. The glass-ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1, which is substantially free of Na 2 O and PbO.
粗さ）が５．０Å以下であることを特徴とする、請求項
１〜１０のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラス
セラミックス基板。11. The glass for an information storage medium according to claim 1, wherein a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) after polishing is 5.0 Å or less. Ceramic substrate.
が＋６５〜＋１３０×１０-7／℃であることを特徴とす
る、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の情報記憶媒
体用ガラスセラミックス基板。12. The glass for an information storage medium according to claim 1, wherein the coefficient of thermal expansion at −50 to + 70 ° C. is +65 to + 130 × 10 −7 / ° C. Ceramic substrate.
とを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載
の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板。13. The glass ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1, which has a bending strength of 400 MPa or more.
〜１３のいずれか一つに記載の情報記憶媒体用ガラスセ
ラミックス基板。14. The weight percentage of glass ceramics is SiO 2 70 to 77% Li 2 O 8 to 12% K 2 O 1 to 3% MgO 0 to 2% ZnO 0 to 2% P 2 O 5 1.5 to. It is characterized by containing each component in the range of 3% ZrO 2 2.0 to 7% Al 2 O 3 3 to 9% Sb 2 O 3 + As 2 O 3 0 to 2%.
A glass-ceramic substrate for an information storage medium according to any one of items 1 to 13.
７時間熱処理して核形成した後、７００℃〜７８０℃で
１〜１２時間熱処理して結晶成長させ、その研磨後の表
面粗度Ｒａ（算術平均粗さ）を５Å以下とすることを特
徴とする、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の情報
記憶媒体用ガラスセラミックス基板の製造方法。15. Raw glass at 500 ° C. to 600 ° C.
After heat treatment for 7 hours to form nuclei, heat treatment is performed at 700 ° C. to 780 ° C. for 1 to 12 hours to grow crystals, and the surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) after polishing is 5 Å or less. The method for manufacturing a glass-ceramic substrate for an information storage medium according to any one of claims 1 to 14.
の情報記憶媒体用ガラスセラミックス基板上に磁性膜お
よび必要に応じてＮｉ−Ｐメッキ、または下地層、保護
層、潤滑膜等を形成してなる情報記憶媒体ディスク。16. A magnetic film and, if necessary, Ni—P plating, or an underlayer, a protective layer, a lubricating film, etc., on the glass ceramic substrate for an information storage medium according to claim 1. An information storage medium disc formed.
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