JP5706250B2 - Hdd用ガラス基板 - Google Patents
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Description
前記円盤加工工程は、所定の組成のガラス素材を溶融、プレス成形し板状に成形したガラス素板から、図2に示すように、内周及び外周が同心円となるように、中心部に貫通孔5が形成された円盤状のガラス基板前駆体1に加工する工程である。
まず、ガラス溶融工程として、ガラス素材を溶融する。ガラス基板の材料としては、例えば、SiO2、Na2O、CaOを主成分としたソーダライムガラス;SiO2、Al2O3、R2O(R=K、Na、Li)を主成分としたアルミノシリケートガラス;ボロシリケートガラス;Li2O−SiO2系ガラス;Li2O−Al2O3−SiO2系ガラス;R’O−Al2O3−SiO2系ガラス(R’=Mg、Ca、Sr、Ba)などを使用することができる。中でも、アルミノシリケートガラスやボロシリケートガラスは、耐衝撃性や耐振動性に優れるため特に好ましい。
次に、プレス工程として、溶融ガラスを下型に流し込み、上型によってプレス成形して円板状のガラス基板前駆体を得る。なお、円板状のガラス基板前駆体は、プレス成形によらず、例えばダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスを研削砥石で切り出して作製してもよい。
プレス成形したガラス基板前駆体は、コアリング加工工程で、中心部に穴を開ける。穴開けは、カッター部にダイヤモンド砥石等を備えたコアドリル等で研削することで中心部に穴を開ける。
次に、内・外径径精加工工程として、ガラス基板の外周端面および内周端面を、例えば鼓状のダイヤモンド等の研削砥石により研削することで内・外径加工する。
内・外径径精加工工程を終えたガラス基板を、複数積み重ねて、積層し、その状態で内周面の研磨加工を、端面研磨機を用いて研磨する。
次に、第1ラッピング工程として、ガラス基板の両表面を研磨加工し、ガラス基板の全体形状、すなわちガラス基板の平行度、平坦度および厚みを予備調整する。
更に、ガラス基板の両表面を再び研磨加工して、ガラス基板の平行度、平坦度および厚みを微調整する。
前記第2ラッピング工程の次に、化学強化工程としてガラス基板前駆体表面に圧縮応力層を形成させる。具体的には、ガラス素板を化学強化処理液に浸漬させる方法等が挙げられる。該方法によって、ガラス素板の表面、例えば、ガラス素板表面から5μmの領域に圧縮応力層を形成することができる。そして、圧縮応力層を形成することで耐衝撃性、耐振動性及び耐熱性等を向上させることができる。
ス基板に含まれるリチウムイオン、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオンをそれより
イオン半径の大きなカリウムイオン等のアルカリ金属イオンによって置換するイオン交換
法によって行われる。イオン半径の違いによって生じる歪みより、イオン交換された領域
に圧縮応力が発生し、ガラス基板の表面が強化される。
、化学強化処理液の加熱温度が高すぎると、ガラス基板の温度が上がりすぎ、ガラス基板
の変形を招く恐れがある。このため、化学強化処理液の加熱温度はガラス基板のガラス転
移点(Tg)よりも低い温度が好ましく、ガラス転移点−50℃よりも低い温度とするこ
とが更に好ましい。
本発明のHDD用ガラス基板の製造方法は、フッ酸により化学処理工程を備えてもよい。
上記工程を終えたガラス基板を、複数積み重ねて積層し、その状態で外周面の研磨加工を、端面研磨機を用いて研磨する。
次に、研磨工程としてのポリッシング工程を行う。
まず、第1ポリッシング工程では、第2ポリッシング工程で最終的に必要とされる面粗さを効率よく得ることができるように、面粗さを向上させるとともに最終的に本発明の形状を効率よく得ることができる研磨を行う。
第2ポリッシング工程は、第1ポリッシング工程後のガラス基板の表面を更に精密に研磨する工程である。第2ポリッシング工程で使用するパッドは、第1ポリッシング工程で使用するパッドより柔らかい硬度65から80(Asker−C)程度の軟質パッドで、例えば発泡ウレタンやスウェードを使用するのが好ましい。研磨材としては、第1ポリッシング工程と同様の酸化セリウム等を用いることができるが、ガラス基板の表面をより滑らかにするため、粒径がより細かくバラツキが少ない研磨剤を用いるのが好ましい。粒径の平均粒子径が40nmから70nmの研磨剤を水に分散させてスラリー状にして研磨液として用い、水と研磨剤との混合比率は、1:9から3:7程度が好ましい。
前記洗浄工程は、前記粗研磨工程が施されたガラス素板を洗浄する工程である。
検査工程では、目視によるキズ、割れや異物の付着等の検査を行う。
上記アルミノシリケートガラスにコアリング工程を施した後に、内・外径精密加工工程、内径研磨工程、第1ラッピング工程、第2ラッピング工程、化学強化工程、外径研磨工程、第1研磨工程、第2研磨工程の順にガラス基板の製造を行った。
上記アルミノシリケートガラスにコアリング工程を施した後に、内・外径精密加工工程、内径研磨工程、第1ラッピング工程、第2ラッピング工程、外径研磨工程、化学強化工程、第1研磨工程、第2研磨工程の順にガラス基板の製造を行った。
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圧縮応力層の測定は、ポーラリメーターを用いて行った。
平滑性は、表面粗さRa(1×1μm四方を256×256scan)を測定した値を以下のように評価した。によって評価した。装置はVeeco社 Dimension Iconを使用した。
○:2.0Å以上2.2Å未満
×:2.2Å以上
各基板を製膜後、ハードディスクドライブに組み込み、耐衝撃性試験を行った。この割れ試験は、基板をドライブに組み込んで落下させてそれぞれ荷重を変更しながらテストを行い、基板が割れなかった荷重の設定値を測定した。
各実施例および各比較例で作製した磁気ディスク用ガラス基板に磁性膜を製膜してメディアを作製後にGAテスターに搭載し、ヘッド浮上安定性(グライドアバラン値(GA値))を測定した。GA値の測定はドライブに見立ててメディアを回転させ、その上をヘッドが徐々に低下していき、ヘッドの浮上が不安定になった高さをGA値とし、その値を以下のように評価した。
○:3.0Å以上3.5Å未満
×:3.5Å以上
実施例1および比較例1〜4の試験結果を表1に示す。
上記アルミノシリケートガラスにコアリング工程を施した後に、内・外径精密加工工程、内径研磨工程、化学強化工程、第1ラッピング工程、第2ラッピング工程、外径研磨工程、化学強化工程(2度目)、第1研磨工程、第2研磨工程の順にガラス基板の製造を行った。
上記アルミノシリケートガラスにコアリング工程を施した後に、内・外径精密加工工程、内径研磨工程、第1ラッピング工程、第2ラッピング工程、化学強化工程、外径研磨工程、第1研磨工程、第2研磨工程の順にガラス基板の製造を行った。
2 磁性膜
5 内孔
7a 表主表面
7b 裏主表面
10t 外周端面
20t 内周端面
D 磁気ディスク
Claims (3)
- 化学強化工程によって圧縮応力層が付与された、中心孔を有するHDD用ガラス基板であって、
前記HDD用ガラス基板の内端部、外端部及び主表面部における圧縮応力層の深さをそれぞれx(μm)、y(μm)、z(μm)としたとき、x>y≧zの条件を満たすことを特徴とするHDD用ガラス基板。 - 落下衝撃耐性が、1100〜1300Gであることを特徴とする請求項1に記載のHDD用ガラス基板。
- 表面粗さRaが、2.2Å未満であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のHDD用ガラス基板。
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