1290574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1h 技術範圍 本發明係關於磨光料漿。特別是本發明係關於以加強之 移除速率及減少表面粗糙度來磨光鍍鎳之硬碟之料漿。 背景技藝 記憶硬碟介質之典型製造方法包括使用一層的鎳磷合金 電鍍鋁碟基體，並使用精細磨光料漿來磨光此鎳合金之表 面，以獲得平滑且平坦之表面。然後此經磨光之鍍鎳基體 適合於施加一層的磁性儲存介質，例如使用作爲硬碟。硬 質驅動製造方面，對於較大儲存容量之增加要求需要大量 增加面積之密度在磁碟介質上，即：每單位表面面積之數 據儲存容量。此現象需要於製造剛性硬碟時作成顯著改 進，包括加強之電鍍均勻性、減少在磨光後之表面粗糙度 及結構特性的加強。磨光方法是實踐此等新穎要求所需要 之重要因素之一。 表面檢驗度量衡學之顯著改進容許磁碟製造商檢驗先前 未能偵檢出之小的表面缺陷，此項技術進展導致磨光參數 的最適化而減少缺陷，包括磨光循環時間、磨光壓力及磨 光機器的上和下表之分辨率。最適化之磨光參數需要高度 專門技能並且耗時，其他進展已在消費性商品的領域中製 成’例如磨光墊、磨光料漿及淸潔材料。遺憾的是，習 用氧化鋁料漿（5至50m2/g表面面積及1至lO/zm平均直 徑，大小分佈）在基體表面上造成微刮痕和微凹坑，因爲 此等料漿造成此等缺陷，所以磁碟製造商使用習用之礬土 料漿難以獲得平滑表面，即，關於磁層之良好記錄小於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------訂--------- Φ0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1290574 A7 B7 五、發明說明（2). 3A之粗糙度較佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 習用之磨光料漿在磨光基體後可導致磁性層的不均勻電 鍍，因爲磁頭與磁性層間之間隙是小於0.2 // m，所以磁性 層上如節點之小表面缺陷可能使磁頭破裂和損壞，其他缺 點，例如刮痕和凹坑造成讀取或記錄資訊在硬碟上時之誤 差。關於此等缺陷，有數種可能的原因，其包括： 1)氧化鋁磨料之表面形態學是不規則性，或含有尖銳邊 緣，於此情況下，此等磨料對於基體表面的硏磨作用引發 磨光刮痕；2)自磨料之大小減縮程序所產生之不需要的細 氧化鋁粒子存在造成微凹坑；及3)氧化鋁粒子黏聚在磨光 料漿中和在磨光墊的孔隙中，在基體表面造成刮痕或凹 坑。因爲上述原因，磁碟製造商難以使用習用之含礬土之 料漿而獲得無缺陷和低粗糙度表面，即：小於3A之 Ra(峰至谷高度）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 計算機硬碟工業對於無缺陷和低粒粗糙度表面之要求增 加，強制料漿製造商開發另外之磨光劑，例如自膠體金屬 氧化物材料所衍生之溶液。此等膠體粒子的平均直徑一般 是在0.01至1 μ m之範圍內；而此等小且軟粒子潛在性提 供加強之基體表面特性。然而，料漿製造商使用膠體料漿 目前遇到兩個難題。第一，此等料漿之磨光速率實質上低 於習用之含礬土之料漿，即利用膠體爲基之料漿的磁碟製 造商爲了維持所需要之生產產量，必須增加磨光之循環時 間，料漿消耗，甚至磨光機的數目。第二，由於其小粒子 大小、高離子強度及低pH範圍，此等膠體粒子亦具有聚 集、凝聚和膠凝之強力趨勢。因此，膠體料漿經常具有短 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 1290574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3) 或不充分之適用期。 製造商試圖使用較小及/或較軟含礬土之磨料粒子及不 同之化學添加劑（例如螯合劑和氧化劑）來減少或消除表面 < 不規則性。另外，料漿製造商試圖使用各種不穩定氧化劑 例如過氧化氫、硝酸鋁和硝酸鎂來加強磨光移除速率。此 等氧化劑不能與料漿預混；磁碟製造商必須在其使用時添 加此等氧化劑，例如硝酸鐵。因爲它污染磨光設備，所以 使用硝酸鐵亦非所欲。 其他製造商使用各種非習用之料漿，例如水鋁土和煙薰 之金屬氧化物來獲得平滑基體表面。Kodama等在美國專利 案第5, 575,837中揭示使用過硫酸鹽催速劑連同氧化矽溶 膠或凝膠。另外，Streinz等在PCT公告案No.98/23697 中揭示使用2KHS〇5 · KHS〇4 · K2S〇4之三鹽（大槪50%單過硫 酸鹽）或過氧化氫氧化劑連同硝酸鐵觸媒，以便連同煙薰 氧化矽和礬土分散體而用以磨光硬碟基體。
Dromard等在美國專利案第5,41 8,273中揭示使用陰離 子分散劑例如，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸鈉。對於造紙工 業塗料，此等分散劑穩定化了無水礬土和氧化矽之含水懸 浮液。某些料漿製造商試圖穩定化鹼性膠體氧化矽料漿， 它係穩定歷延長之時間。雖然該懸浮液係穩定，但磨光速 率大體上較習用之酸性礬土料漿緩慢。添加各種化學氧化 劑例如過氧化氫、硝酸鋁和硝酸鐡至此等料漿中增加其磨光 速率。此等氧化劑會減少料漿之適用期或在彼等到達使用 者前，會變得不穩定。另外的選擇是在使用之時添加氧化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------tr---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1290574 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4) 劑溶液至料漿中；然而，這是磁碟製造商非所欲，因爲需 要特別處理和危險性材料之儲存設施在使用者之場所。 本發明的一個目的在提供用以減少金屬基體之表面粗縫 度之料漿。 本發明之另外目的在提供用以加速磨光方法之料漿。 本發明之另外目的在提供具有加強之磨光特性及將表面 缺陷減至最少之穩定膠體磨光料漿。 本發明之另外目的在提供一種磨光料漿，其對於經鍍以 Ni-P之基體之計算機硬碟具有改良之磨光性能。 鸯明之槪述 該磨光料漿包括具有小於大約5 // m的平均粒子直徑之 磨光粒子。該料漿含有選自下列所構成之族.群的至少一 種，至少約0.5總重量％氧化劑：HN〇3、Ni(N〇3)2、 Al(N〇3)3、Mg(N〇3)2、Zn(N〇3)2 和 NH4NO3。選自下列所構成 之族群的少量但有效之輔氧化劑：過溴酸鹽、過氯酸鹽、 過碘酸鹽、過硫酸鹽、過錳酸鹽、硝酸鐵、含鈽之鹽類、 過苯甲酸、亞硝酸鹽化合物、過硼酸鹽化合物、次氯酸鹽 化合物、亞氯酸鹽化合物和氯化物化合物加速移除基體且 以水形成其餘之含水料漿。 磨光的方法視需要含有下列步驟以維持氧化潛力。首 先，將先質磨光料漿引入一混合容器中，該磨光料漿含有 磨光粒子、至少約0 . 5重量％之總氧化劑、該氧化劑係選 自下列所構成之族群之至少一種HN〇3、Ni(NO〇2、 A1 (N〇3)3、Mg(N〇3)2、Zn(NO〇2 和 NH4N〇3 及其餘是水。然後 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ------------$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I — — — — — — — — — — — — §··. 1290574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5) 將少量但有效之輔氧化劑混合入先質磨光料漿中而形活性 磨光料漿，輔氧化劑係選自下列所構成之族群之至少一 種··過溴酸鹽、過氯酸鹽、過碘酸鹽、過硫酸鹽、過錳酸 鹽、硝酸鐵、含鈽之鹽類、過苯甲酸、亞硝酸鹽化合物、 過硼酸鹽化合物、次氯酸鹽化合物、亞氯酸鹽化合物和氯 化物化合物。然後使用具有輔氧化劑之活性磨光料漿（具 有作爲混合之氧化潛力至少80%)來磨光基體，使磨光速率 達到最大。 圖式之簡述 第1圖顯示：鎳原料移除速率對氧化劑矽膠體濃度所繪 之圖。 詳細敘述 本發明係關於加強磨光特性之磨光料漿組合物。此等料 漿含有磨料粒子或膠體物料例如氧化物、氮化物、碳化物 和硼化物作爲磨光劑。使用膠體大小之粒子在磨光料漿中 實質上改進基體表面特性、減少表面粗糙度及將所有表面 缺陷減少至最少或消除。使用多氧化劑組合體在料漿中大 爲增加磨光速率約50至250%。典型之氧化劑和輔氧化劑 包括硝酸、硝酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、過碘酸鹽和過 錳酸鹽等之金屬鹽類。此等氧化劑和輔氧化劑的濃度係在 0.0 1至50總重量％的範圍內操作。除非在其情況特別註 解，本說明書述及之所有組合物係以重量％計。然而，爲 了經濟之原因，料漿係以少於1 0重量％總氧化劑和輔氧化 劑之數量而有利操作。雖然此料漿在各種金屬和非金屬表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4^^-------訂---------#. 1290574 A7 B7 五、發明說明（6) 面上操作，但是它對於鍍鎳之剛性硬碟提供優良之磨光。 舉例而言，對於經鍍以鎳-磷之硬碟，此磨光混合物達成 小於大約2A之表面粗糙度。 此類漿的組合物依賴於數種成分之相互作用，水充作料 漿的分散介質並形成其餘的組合物。 有利地，添加具有小於大約5 // m (小於1 // m較佳）平均 粒子直徑之大約2至60重量％磨光粒子形成含水之料漿。 磨光劑之實例包括氧化物、氮化物、碳化物和硼化物。特 別，膠體氧化物例如氧化矽、礬土、氧化鈽、氧化銷、具 有小於約1 // m平均直徑之氧化鈦形成獲得超平滑表面之 優良磨光料漿。本文中所述之典型磨光料漿，通過是含水 分散體係由宜具有在約0.01/zm至1//Π1範圍內之平均直 徑之氧化矽或礬土膠體磨光劑所組成。至少〇.〇1// m的最 小平均直徑保證商業上實用之鎳-磷移除速率。 該料漿含有至少0 . 5總重量％選自下列所構成之族群的 主要氧化劑或催速劑之至少一種或組合體：HN〇3、
Ni(NO〇2、Al(N〇3)3、Mg(N〇3)2、Zn(N〇3)4D NH4N〇3。實驗 數據顯示··硝酸鐵化合物不能充作有效之主要氧化劑。與 上列之硝酸鹽化合物不同（上列硝酸鹽化合物經由形成硝 酸在水溶液中而氧化基體），硝酸鐵中之鐵組份功能係相 當弱之氧化劑。該氧化劑係由約〇 . 5至7 . 5總重量％料漿 所組成較佳。主要氧化劑形成料漿的約〇 . 5至5總重量％ 最佳。 除去氧化劑以外，料漿係有少量但爲有效量選自下列所 構成之族群之至少一種或數種輔氧化劑：過溴酸鹽、過氯 酸鹽、過碘酸鹽、過硫酸鹽、過錳酸鹽、硝酸鐵、含鈽之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-------1T---------·- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1290574 A7 B7 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鹽類、過苯甲酸、亞硝酸鹽化合物、過硼酸鹽化合物、次 氯酸鹽化合物、亞氯酸鹽化合物和氯化物化合物。低至至 少約0 · 01總重量％之少量輔氧化劑顯現與料漿中之氧化劑 具有增效效應。有效之輔氧化劑的特別實例包括KI〇4、 NaI〇4、（NH4)2S2〇8、K2S2〇8、Na2S2〇8、KMn〇4、A1(C1〇4)3、 KCl〇4、NaCl〇4、NH4CI〇4、Fe(Cl〇4)3、（NH4)2Ctf{N〇3)6、 NaN〇2、KC1、NaBCh、ClC6H4C〇3H、NaCIO、NaCl〇2 及 Fe(N0〇3。有利地，料漿含有約0.01至4總重量％之輔氧 化劑來加速移除基體。料漿含有約0.05至2總重量％之輔 氧化劑最佳，以便最適宜移除鎳-磷基體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當使用過碘酸鹽作爲氧化劑時，磨光料漿較佳地含有一 種添加劑用以防止元素碘釋放入大氣中，此等添加劑包括 聚合物和共聚物（此等聚合物和共聚物具有線性和經交聯 之結構）例如聚乙烯吡啶和聚乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡咯 烷酮/醋酸乙烯酯、乙烯基吡略烷酮/甲基丙烯酸乙烯基 酯、乙烯基吡咯烷酮/乙烯基丙烯酸、乙烯基吡咯烷酮/苯 乙释、乙烯基吡咯烷酮/乙烯基己內醯胺、乙烯基吡咯烷 酮/乙烯基咪唑等。具有各種分子量的線性聚合物可束縛 在磨光程序期間所產生之碘。相似地，各種共聚物比率的 共聚物和組合體可聯合碘。此外，具有所有各種交聯比率 的經交聯之聚合物亦可結合碘。另外，此等聚合物添加劑 之衍生物，例如取代產物對於結合碘亦應有效。 視需要，pH緩衝劑或調節劑例如強酸維持料漿成爲酸 性溶液。舉例而言，硝酸、硫酸、氫氯酸、乙酸、葡糖酸 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1290574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明（8) 和號拍酸可迅速調節pH値至最佳範圍。最佳者，pH緩衝 劑調節料漿之pH値至約1與5間之數値。另外，當使用 膠體粒子時，其較佳者爲：添加一種抗凝劑至料漿中。較 佳地’料漿含有總量爲約〇 . 01至5重量％之抗凝劑。最佳 者’它含有一種聚合之抗凝劑例如，聚乙烯基磺酸鹽、聚 苯乙烯磺酸鹽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯磺酸共馬來酸或相 當物。 當製備料漿時，製造商可使用固體或水溶液形式之抗凝 劑、氧化劑及輔氧化劑。此外，其較佳者爲：在攪拌下， 製備料漿分散體。 在本文中所陳述之各實例中，不同料漿的磨光性能係在 Strasbaugh 6&E磨光機上予以評估，其中將鍍以鎳-磷之 記億硬碟經由滑動硬碟在兩個旋轉且施壓之聚合物墊間予 以磨光。所使用之下壓是80g/cm2。磨光熱是由Rode 1公 司所造之Pol it ex DGHI。將碟磨光歷6分鐘及將料漿流速 設定恒定在325毫升/分。在完成每次磨光循環後，將硬 碟在Vtech碟淸潔器中淸潔，並使用Senn tool旋轉沖洗 器/乾燥器予以乾燥。磨光前後量計鎳原料移除速率，碟之 總質量損失予以測定；而表面粗糙度（Ra)則由Veeco TMS2000和數位儀器AFM裝置予以量計。表面缺陷係使用 光學顯微鏡連同使用光學檢視系統，日立牌RS 1 350予以 目視檢驗。 表1顯示：各種料漿組合物（樣品A與B代表比較性實 例）之磨光性能。不含任何氧化劑，氧化矽膠體單獨導致 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^-------訂--------- $φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1290574 A7 B7 五、發明說明（9) 接近零之移除速率其顯示：膠體粒子不具有機械磨蝕力。 然而，使用各種氧化劑和輔氧化劑組合體，總鎳原料移除 速率達到高達0.28# m/min。主要氧化劑促成高達50%的 總移除速率，且對於維持良好基體平直性亦屬重要。添加 各種輔氧化劑及其組合體增加約多達兩倍之移除速率，在 所有之輔氧化劑中，過碘酸鹽鹽類是最有效之移除速率增 效劑，雖然輔氧化劑及其組合體之存在顯著增加移除速 率，但是當其濃度增加時，利益減少。此現象指出：輔氧 化劑的最適宜數量和聯合對於使總移除速率達到極爲重 要，過量的輔氧化劑不會產生加成移除速率之改進。表1 中所示之總結果亦可暗示：氧化矽膠體僅充作載體其協助 化學磨光程序而非透過機械磨蝕直接促成鎳移除。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1290574 A7 __B7 五、發明說明（1 表1 各種料漿組合物之磨光性能數據之實例 樣品 ID 磨料 (wt%) 平均直徑 (nm) 氧—化劑 (wt%) 輔氧化劑 (wt%) 移除 速率 (μπι/ min) A Si〇2, 14 100 钲 J\\\ Μ 〜0 B Si〇2, 14 100 2.6 Al(N03)3f 2.2 NH4NO3 4Π31 Μ 0.10 1 Si〇2, 14 100 2.6 Al(N03)3f 2.2 NH4NO3 0.26 ΚΙ04 0.22 2 Si02f 14 100 2.6 Al(N03)3f 2.2 NH4NO3 0.26 (NH4)2S2〇8 0.14 3 Si〇2, 14 100 2.6 Al(N〇3)3, 2.2 NH4NO3 0.26 A1 (C104)3 0.12 4 SiOZf 7 100 2.6 Al(N〇3)3, 2.2 NH4NO3 0.26 NaI04 0·17 5 Si02f 7 100 2.6 A1(N03)3. 2.2 NH4NO3 0.26 NaI04f 0.26 (NH4)2S2〇8 0.20 6 Si02, 5.3 100 2.6 Al(N03)3f 2.2 NH4NO3 0.42 NaI04f 0.26 (NH4)2S2〇b 0.19 7 Si〇2, 8.5 40 2.6 A1 (N03)3/ 2.2 NH4NO3 0.26 NaI04 0.25 8 Si02, 8.5 40 2.6 Al(N〇3)3, 2.2 NH4NO3 0.50 NaI04 0.25 9 Si02, 6.4 40 2.6 A1 (N03)3f 2.2 NH4N03 0.42% NaI04f 0.26 (NH4)2S2〇8 0.28 10 Si〇2, 6.4 40 2.6 A1 (N03)3 0.42 NaI04f 0.26 (NH4)2S2〇8 0.26 11 Si02, 6.4 40 4rni 0.42 NaI04f 0.26 (NH4)2S2〇0 0.18 述及第1圖，鎳移除速率係與氧化矽固體百分比成直線 函數而增加。 獨特膠體粒子特性達成原子規模平滑度及無刮痕之經磨 光表面。經使用所述之料漿組合物，典型之表面粗糙度 (Ra)其範圍是經由TMS2 00 0和AFM裝置所量計之自1 A至 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------tr---------·· 1290574 A7 ____B7__ 五、發明說明（1]) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 . 5 A。所敘述之膠體粒子爲溶液衍的非晶結構及圓球形 顆粒。最佳者，將單一個別的圓球個別分散入含水介質 中，而形成料漿懸浮液。此等不凝聚之軟（非晶）圓球最佳 地達到形成低粗糙度及無缺陷之磨光表面。 表2舉例說明：加成之多氧化劑系統及其提供高鎳移 除速率 樣品 ID 磨料· <wt%) 平均直徑 (nm) 氧化劑 (wt%) 輔氧化劑 (wt%) ，栘除. 速率 (□m/min) 12 Si02, 8 40 1.4, NH4NO3 1.4, (NH4) 2^2〇8； 0.6, (NH4)2Ce(N〇3)6 0.25 13 Si02, 8 40 1.4f NH4NO3 1.4, (nh4>2s2o8; 0.6r NaN02 0.28 14 Si02, 8 40 1.4f NH4N〇3 0.6, (NH4)2S2〇8； 0.2f Fe(N03)3 0.28 15 Si〇2, 8 40 1.4, NH4NO3 0.6, (NH4)2S2〇8； 0.2, Fe(C104)3 0.29 16 Si02/ 8 40 1.4f NH4NO3 0.8f (NH4)2S2〇8； 0.6, NaB03, 0山 (NH4)2Ce(N03)6 0.25 17 Si02/ 8 40 1.4, NH4NO3 0.8, (NH4)2S2〇8； 0.4, C1C6H4C03H 0.21 18 Si02, 8 40 1.4, NH4NO3 0.3, (NH4)2S2〇8； 0.1, NaClO 0.18 19 Si02, 8 40 NH4NO3 0.3f (ΝΗ4)2δ2〇θ； 0.3, NaCl02 0.20 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氧化劑，例如過硫酸鹽、過苯甲酸、亞硝酸鹽、過硼酸
鹽化合物、次氯酸鹽和亞氯酸鹽在含水之環境中或在酸性 pH條件下係化學上不穩定。此等氧化劑在含水之環境中經 由自行分解（或解離）。在大多數此等情況中，適度酸性pH -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1290574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 條件及昇高之溫度亦加速έ行分解反應。此等分解或解離 反應導致隨時間而變之降低料漿中可供利用之氧化劑濃 度。此項降低氧化劑濃度減少了商業上磨光應用（其需要 適用期）之功能度及有效性。 此外，鐵和鈽鹽類僅可在極低pH條件下維持穩定。昇 高之pH値導致鐵氫氧化物/氧化物及鈽氫氧化物/氧化物 的沉澱。順次，此項沉澱導致降低磨光之移除速率及增加 磨光之表面缺陷。 此等"不穩定"輔氧化劑的化學不穩定性在磨光應用時呈 現實際問題，例如適用期及不一致之磨光性能。 對於上述不穩定性爭論點之一個解決方式是以其穩定形 式儲存上述輔氧化劑，即：以純及/或乾燥形式儲存，且 在磨光或接近磨光應用時將彼等倂合入料漿中。舉例而 言，在磨光前一小時，將輔氧化劑混合入水溶液中可解決 大多數氧化劑組合體之穩定性爭論問題。此種方式劇烈縮 短輔氧化劑在含水環境中及致使其不穩定之其他條件下的 接觸時間。上文中所列之輔氧化劑的分解速率，基於每種 個別化合物及實際條件是在小時、天數或週數的時間規範 中。經鑛鎳之硬碟基體的典型磨光程序須要費時若干分鐘 來完成。因此，此種經分開之兩部份料漿方式消了該問 題。 含有鐵和鈽鹽類輔氧化劑之料漿的另外解決方式是化學 配位體或螯合劑，其與鐵或鈽離子形成穩定之化學錯合 物。此方式穩定了水溶液中之鐵鹽和鈽鹽，且可劇烈減少 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------tr---------丨· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1290574 A7 ^_____B7___ 五、發明說明（3 或防止形成鐵或鈽氫氧化物/氧化物沉澱。舉例而言，特 . 別配位體和螯合劑包括：EDTA(乙二胺四醋酸），其鹽類及 衍生物；丙二酸，其鹽類及衍生物；乙二胺，其鹽類及衍 生物；氨及其鹽類；鹵化物等。 最佳者，視需要之抗凝聚聚合物防止膠體圓球黏聚、絮 凝、凝聚及膠凝。當磨光硬碟時，此種穩定分散體達成實 現無刮痕及無缺陷之表面。表3顯示：將氧化矽膠體分散 體穩定化之聚合物的實例。 表3在低pH値下，氧化矽懸浮液的穩定性 樣品 ID1 平均直徑 (nm) 穩定劑 (抗凝聚/抗膠凝劑） 重量％ 1 1 pH 24小時 穩定性 20 100 >frrn yfv\ 0. 1 2.0 膠凝 21 40 無 0.2 2.0 膠凝 22 100 聚乙二醇 0. 1 2.0 .稠厚 23 100 聚丙烯酸鈉 0. 1 2.0 穩定 24 100 聚乙烯基磺酸鈉 0.1 2.0 穩定 25 100 聚苯乙烯磺酸鈉 0.1 2.0 穩定 26 40 聚乙二醇 0.2 2.0 ^膠凝 27 40 聚丙烯酸i內 0.2 2.0 稠厚 28 40 聚乙烯基磺酸鈉 0.2 2.0 穩定 29 40 聚苯乙烯磺酸鈉 0.2 2.0 穩定 30 40 聚苯乙烯磺酸共馬來 酸，鈉鹽 0.2 2.0 穩定 -----------·#------ 丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 每種混合物含有30重量％之膠體氧化矽粒子、7重量 Μ肖酸鋁。 · * 1穩定劑重量％大於氧化砂固體重量％。 表3舉例說明強陰離子型聚合物，例如聚苯乙烯磺酸鹽 和聚乙烯基磺酸鹽在所述之條件下最有效。此等陰離子型 聚合物分子吸附在膠體粒子表面上並提供空間阻礙而防止 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公® ) " !29〇574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（14) 膠體聚集並穩定膠體分散體。 最佳者，緩衝料漿最適宜pH範圍約1至5可獲得最適 宜磨光性能。在此pH範圍內，金屬氧化物膠體表面質子 化而攜帶靜電正電荷，其容許陰離子特性聚合物之較佳吸 附而因此，容許具有較佳分散穩定性。另外，此低pH區 域有利提供多氧化劑系統之最大有效性而加強其氧化潛 力；而因此，它加速化學磨光速率。維持pH級位低於大 約3可更進一步加速基體之移除。最佳者：此低pH區域 自磁碟之表面上以化學方式移除鎳金屬。 另種方式，相當平滑之鎳基體表面可經由使用較軟且較 小粒子大小，以礬土爲基礎之料漿來磨光而獲得。實驗數 據顯示：極細（0. 10至0.25//m)伽馬相料漿可迅速達成小 於約3. 5A之粗糙度。 使用圓球形金屬氧化物料漿膠體粒子加強基體表面特 性，並將微表面缺陷減至最少或消除。使用此種料漿，硬 碟製造商可顯著減少有缺點之產物的數目及製造成本。視 需要，使用抗凝聚劑1)防止細小磨料黏聚；2)容許簡化料 漿之分散及3)延長其適用期。使用穩定和酸性多氧化劑系 統加強磨光速率約高達250%並縮短磨光循環時間。 較佳地，磨光方法包括下列步驟以便使氧化劑有效性達 到極大：首先，將先質磨光料漿引入混合容器中。此先質 不含輔氧化劑。該磨光料漿含有較早所討論之磨光粒子； 至少約0.5總重量％氧化劑，該氧化劑係選自下列所構成之 族群之至少一種：HN〇3、Ni(N〇3)2、Al(N〇3)3、Mg(N〇3)2、 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -----------S------ 丨訂---------^^^丨# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1290574 A7 _一__B7_____ _ 五、發明說明（15)
Zn(N〇3)2和NINOS ;及其餘是水。然後將少量但爲有效量 之選自下列所構成之族群之至少一種輔氧化劑：過溴酸 鹽、過氯酸鹽、過碘酸鹽、過硫酸鹽、過錳酸鹽、硝酸 鐵、含铈之鹽類、過苯甲酸、亞硝酸鹽化合物、過硼酸鹽 化合物、次氯酸鹽化合物、亞氯酸鹽化合物和氯化物化合 物與混合容器中之先質磨光料漿混合而成活性磨光料漿。 最後，使用活性磨光料漿之輔氧化劑（具有作爲混合之氧 化潛力至少80%)來磨光基體而增加磨光料漿之有效性。 爲了此說明書之目的，作爲混合之氧化潛力是在混合的 一分鐘內，料漿的潛力，如使用標準電極（例如甘杀電極 所測得者）。較佳地，於引入磨光機中時，該料漿具有至 少大約90%其作爲混合之氧化潛力。最佳者，當磨光開始 時，該料漿具有至少大約95%的其作爲混合之氧化潛力。 當使用較少穩定輔氧化劑例如過硫酸鹽、過苯甲酸、亞硝 酸鹽、過硼酸鹽、次氯酸鹽和亞氯酸鹽時，此方法係特別 有效。 較佳地，磨光係使用功^作爲混合容器之導管和一種料漿 運送裝置而進行，將輔氧化劑引入導管中之先質溶液中而 形成兩部份式料漿液流。當輔氧化劑和先質的此混合物進 行通過導管時，它混合而成活性磨光料漿。然後輸送或轉 移該活性磨光料漿通過導管至磨光機，而產生具有極少降 解之活性料漿。維持導管接鄰磨光機更進一步減少活性料 漿在導管中之共振時間，通常化合物減少在導管或混合容 器中之保留時間易於經由限輔氧化劑之降解而加磨光性 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ·--------訂---------i^w— · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1290574 A7 __B7___ 五、發明說明（1 能。舉例而言，關於在導管以內所混合之料漿，典型保留 時間是少於約廿秒鐘。 視需要，可能具有一具儲留槽充作混合容器。使用此種 配置，將先質溶液和輔氧化劑在儲留槽中混合，然後作爲 活性磨光料漿輸送或轉移通過導管或其他設備至磨光機。 當輔氧化劑具有相當大穩定性時，此程序更爲有用。舉例 而言，在可量計之解發生前，輔氧化劑具有至少一天的適 用期之情況，此程序最有效。 雖然本發明內容僅陳述硬碟磨光料漿組合物的所選擇之 實例，但是對於精於該項技藝之人士應屬顯然可見者，能 形成上述各種特性之任何料漿組合物將可應用於所述之應 用。舉例而言，就大體而論，各種金屬氧化物材料的膠態 球體應適合作爲磨光劑。任何水溶性、過碘酸鹽鹽類、過 過硫酸鹽鹽類、硝酸鹽類、過錳酸鹽鹽類、過氯酸鹽鹽 類、過溴酸鹽鹽類及其組合體應適合作爲氧化劑和輔氧化 劑。任何陰離子型特性聚合物如含有磺酸鹽之聚合物、含 有羧酸鹽之聚合物及其衍生物應適合作爲膠態分散體穩定 劑。另外，可將此等化學物料以固體粒子或水溶液之形式 施加至料漿中。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------·#------ —訂--------- ΑΨ0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)