JP5074311B2 - Magnetic disk glass substrate processing method, magnetic disk glass substrate manufacturing method, and magnetic disk manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ハードディスクドライブ(HDD)などの磁気記録装置に搭載される磁気ディスクに関し、詳しくは磁気ディスク用ガラス基板の端面を研削により加工する磁気ディスク用ガラス基板の加工方法、この加工方法によるガラス基板端面の研削加工工程を有する磁気ディスク用ガラス基板及び磁気ディスクの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a magnetic disk mounted on a magnetic recording device such as a hard disk drive (HDD), and more specifically, a method for processing a glass substrate for a magnetic disk by processing an end surface of a glass substrate for a magnetic disk by grinding, and a glass by this processing method. The present invention relates to a glass substrate for a magnetic disk having a grinding process of a substrate end face and a method for manufacturing the magnetic disk.
今日、情報記録技術、特に磁気記録技術は、急速なIT産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。ハードディスクドライブ(HDD)等の情報記録装置に搭載される記録媒体である磁気ディスクでは、高容量化の要請により40Gbit/inch2〜100Gbit/inch2以上の情報記録密度を実現できる技術が求められている。 Today, information recording technology, particularly magnetic recording technology, is required to undergo dramatic technological innovation with the rapid development of IT industry. In a magnetic disk that is a recording medium mounted on an information recording apparatus such as a hard disk drive (HDD), a technology capable of realizing an information recording density of 40 Gbit / inch 2 to 100 Gbit / inch 2 or more is demanded in response to a request for high capacity. Yes.
ところで、磁気ディスク等の情報記録媒体用基板としては、従来はアルミニウム系合金基板が広く用いられていたが、最近では、高記録密度化に適した磁気ディスク用基板として、ガラス基板の占める比率が次第に高くなってきている。ガラス基板は、アルミニウム系合金基板に比べて剛性が高いので、磁気ディスク装置の高速回転化に適し、また、平滑な表面が得られるので、磁気ヘッドの浮上量を低下させることが容易となり、記録信号のS/N比を向上させることが出来るので好適である。 By the way, as an information recording medium substrate such as a magnetic disk, conventionally, an aluminum-based alloy substrate has been widely used. Recently, however, a ratio of a glass substrate as a magnetic disk substrate suitable for high recording density has been increased. It is getting higher gradually. Since the glass substrate has higher rigidity than the aluminum-based alloy substrate, it is suitable for high-speed rotation of the magnetic disk device, and a smooth surface can be obtained, so that it is easy to reduce the flying height of the magnetic head, and recording This is preferable because the S / N ratio of the signal can be improved.
また、磁気ディスクの高記録密度化のためには、ガラス基板の加工精度にも高度なものが要求されており、それはガラス基板の主表面のみならず、端面形状においても同様である。
磁気ディスク用ガラス基板は、通常、ディスク状に成形したガラス基板に、研削、研磨、化学強化等の工程を順次施して製造される。
In addition, in order to increase the recording density of the magnetic disk, high processing accuracy is required for the glass substrate, which is the same not only for the main surface of the glass substrate but also for the end face shape.
A glass substrate for a magnetic disk is usually produced by sequentially performing steps such as grinding, polishing, and chemical strengthening on a glass substrate formed into a disk shape.
従来のガラス基板の端面の研削方法としては、ディスク状に成形したガラス基板の端面部分に研削液を供給しながら、ガラス基板の外周側端面および内周側端面に研削砥石を接触回転させて研削加工を行い、ガラス基板の外周側端面および内周側端面に所定の面取り加工を施していた(特許文献1など)。
As a conventional method for grinding the end surface of a glass substrate, grinding is performed by rotating a grinding wheel in contact with the outer peripheral side end surface and the inner peripheral side end surface of the glass substrate while supplying a grinding liquid to the end surface portion of the glass substrate formed into a disk shape. Processing was performed, and predetermined chamfering was performed on the outer peripheral side end surface and the inner peripheral side end surface of the glass substrate (
情報化社会の進展とともに、磁気ディスクの高記録密度化と低価格化の要求は日増しに高まってきている。磁気ディスクの端面形状においても、更なる平滑化、加工精度の向上及び加工時間の短縮や、副資材の寿命向上が求められてきている。
また、上述のハードディスクドライブは、従来のパーソナルコンピュータなどに搭載されるものだけでなく、近年は、近年は、家庭用ビデオレコーダーやビデオカメラの記録媒体として大容量化が図られている。よって、磁気ディスクの記録密度を飛躍的に増大させる必要から、安価で高性能な磁気記録媒体が用いられてきている。
With the progress of the information society, demands for higher recording density and lower prices of magnetic disks are increasing day by day. Also in the end face shape of a magnetic disk, further smoothing, improvement in processing accuracy, reduction in processing time, and improvement in the life of auxiliary materials have been demanded.
In addition, the hard disk drive described above is not only mounted on a conventional personal computer or the like, but in recent years, the capacity has been increased as a recording medium for home video recorders and video cameras. Therefore, since it is necessary to dramatically increase the recording density of the magnetic disk, an inexpensive and high-performance magnetic recording medium has been used.
このような安価で高記録密度が達成できる磁気記録媒体が求められているが、そのためには、読み書きヘッドの位置決め精度を得るための内径寸法精度の高精度化、媒体主表面に対するコロージョン発生などのコンタミ要因の低減要請に基づく外径端面の高品位化の達成が要求される。
ところが、現状の端面加工プロセスでは研削加工時(電着砥石#325、#500などを用いた)に発生する基板へのダメージが大きくクラックが深いことから次の研磨工程での研磨取代が徒に多くなってしまうため、寸法精度が安定しにくい、端面に残留クラックが残りやすい、というプロセスが抱える問題点がある。
There is a need for such a low-cost magnetic recording medium that can achieve high recording density. To that end, for example, the accuracy of the inner diameter dimension to obtain the positioning accuracy of the read / write head, the occurrence of corrosion on the main surface of the medium, etc. It is required to achieve high quality of the outer diameter end face based on the request to reduce the contamination factor.
However, in the current end face processing process, the damage to the substrate that occurs during grinding (using electrodeposition wheels # 325, # 500, etc.) is large and the cracks are deep, so the polishing allowance in the next polishing process is easy. Therefore, there is a problem that the process has a problem that dimensional accuracy is difficult to stabilize and residual cracks are likely to remain on the end face.
よって、磁気記録媒体としての信頼性確保のさらなる改善要求により基板の内外径端面の低ダメージでの研削加工の実現要求が高まってきた。そのため、従来の端面研削工程よりもダメージを軽減できる研削加工プロセスが必要である。さらにその改善によって鏡面研削加工を実現できることが研磨後品位と寸法、形状精度の達成を両立できることにつながる。 Therefore, the demand for further improvement in ensuring reliability as a magnetic recording medium has increased the demand for realizing grinding with low damage on the inner and outer diameter end faces of the substrate. Therefore, there is a need for a grinding process that can reduce damage compared to the conventional end face grinding process. Furthermore, the ability to achieve mirror grinding by this improvement leads to the achievement of both post-polishing quality, size and shape accuracy.
そして、より一層の高情報記録密度化などの観点から、ガラス基板の端面の寸法形状精度や面取り加工の仕上がり面品位など、磁気ディスク用ガラス基板に対する品質要求は従来に増して高まる一方であり、従来の研削方法や研磨方法を用いて多数枚の磁気ディスク用ガラス基板を製造した場合、高まるガラス基板の品質要求に安定的に応えることが次第に困難になってきているという問題があり、再加工可能な基板は再加工することもできるが、コスト高になってしまう問題がある。 And, from the viewpoint of further increasing the information recording density, the quality requirements for the glass substrate for magnetic disks, such as the dimensional accuracy of the end face of the glass substrate and the finished surface quality of the chamfering process, are increasing more than before, When many glass substrates for magnetic disks are manufactured using conventional grinding and polishing methods, there is a problem that it is becoming increasingly difficult to stably meet the increasing quality requirements of glass substrates. Although possible substrates can be reworked, there is a problem that costs increase.
そこで、本発明は、高記録密度化への信頼性の確保が急務となっている磁気ディスクの高記録密度化と低価格化の要請に応える観点から、特に磁気ディスク用ガラス基板の外周側端面を低コストで効率良く高品質に仕上げることができる安定した研削加工を可能とする磁気ディスク用ガラス基板の加工方法を提供することを第1の目的とする。また、このような加工方法によるガラス基板端面の研削加工工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法を提供することを第2の目的とする。 Therefore, the present invention is particularly suited for the end face on the outer peripheral side of a glass substrate for a magnetic disk from the viewpoint of meeting the demand for higher recording density and lower price of a magnetic disk, which is urgently required to ensure reliability for higher recording density. The first object of the present invention is to provide a method for processing a glass substrate for a magnetic disk, which enables a stable grinding process that can be efficiently finished with high quality at a low cost. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk and a method for manufacturing a magnetic disk, each of which includes a grinding process step of the glass substrate end face by such a processing method.
上述したように、従来の研削方法を用いて多数枚の磁気ディスク用ガラス基板の端面の面取り加工を行った場合、ガラス基板のたとえば外周側端面のうち、ガラス基板の主表面と直交する側壁面と、この側壁面と表裏の主表面との間にそれぞれ形成される2つの面取面の何れもの寸法形状精度や面取り加工の仕上がり面品位など高まるガラス基板の品質要求に安定的に応えることが次第に困難になってきている。 As described above, when chamfering of the end surfaces of a large number of glass substrates for magnetic disks is performed using a conventional grinding method, the side wall surface orthogonal to the main surface of the glass substrate, for example, the outer peripheral side end surface of the glass substrate In addition, it is possible to stably meet the increasing quality requirements of glass substrates such as the dimensional accuracy of the two chamfered surfaces formed between the side wall surface and the main surface of the front and back surfaces and the finished surface quality of the chamfering process. It has become increasingly difficult.
従来の磁気ディスク用ガラス基板の端面の面取り加工は、所定寸法を高能率で加工するために、断続的なクリープ研削に似た研削様式により行っている。そのため、従来は粗粒度(粒径大)の砥石を用いることにより、必要な除去速度を確保するための大きな切込み量(研削性)が得られるようにしている。しかしながら、このような大きな切込み量は、脆性破壊モードによる研削加工となり、塑性モード主体の研削加工による良好な研削面品位(鏡面品位)が得られ難い。従来は、端面の研削加工を行った後に、端面の鏡面研磨工程を施すことにより鏡面品位を得るようにしていたが、切込み量が大きいと研削加工面の加工歪みが深くなり、鏡面研磨を行っても歪みや条痕が残留し高品位が得られない場合がある。したがって、良好な研削面品位を得るためには、塑性モード主体の研削加工が定常的に行われることが必要となるが、そのためには例えば微細粒度(粒径小乃至は微細)の砥石を用いることが考えられる。本発明者の検討によれば、ガラス材料の場合は、金属材料や他の無機材料(Si,Ge等)と比べて熱伝導率や熱拡散率が低く、研削加工による局部温度の変化が激しいため、ガラス材料として降伏点が低下することにより研削性の低下や脆性破壊が発生しやすい性状となる。そして、微細砥粒砥石を用いた場合、その研削性は低く、加工能率を優先した現行の切込み量では砥粒に要求される除去能率に追従できず、目潰れや目詰まりといった研削状態となり、砥石に焼けが発生し、短時間で研削不能状態となる。つまり、本発明者の検討によると、磁気ディスク用基板のようなガラス材料に対しては微細砥粒砥石では砥石の性状変化が大きく、安定した研削性を確保することが難しく、結果的に良好な端面の鏡面品位を安定的に得ることが困難であることが分かった。 Conventional chamfering of the end face of a glass substrate for magnetic disks is performed by a grinding manner similar to intermittent creep grinding in order to process predetermined dimensions with high efficiency. Therefore, conventionally, by using a grindstone having a coarse particle size (large particle size), a large cutting amount (grindability) for ensuring a necessary removal speed is obtained. However, such a large depth of cut becomes a grinding process in a brittle fracture mode, and it is difficult to obtain a good ground surface quality (mirror surface quality) by a grinding process mainly based on a plastic mode. Conventionally, the end surface is ground and then the end surface is subjected to a mirror polishing process to obtain mirror surface quality. However, if the depth of cut is large, the grinding surface processing distortion becomes deeper and mirror polishing is performed. However, distortion and streaks may remain and high quality may not be obtained. Therefore, in order to obtain a good quality of the ground surface, it is necessary to perform grinding processing mainly of the plastic mode on a regular basis. For this purpose, for example, a grindstone having a fine grain size (small or fine grain size) is used. It is possible. According to the inventor's study, in the case of a glass material, the thermal conductivity and thermal diffusivity are low compared to metal materials and other inorganic materials (Si, Ge, etc.), and the local temperature change due to grinding is severe. For this reason, when the yield point of the glass material is lowered, the grindability and brittle fracture are likely to occur. And, when using a fine abrasive wheel, its grindability is low, the current cutting amount giving priority to processing efficiency cannot follow the removal efficiency required for abrasive grains, it becomes a grinding state such as crushing and clogging, Burning occurs in the grindstone, and grinding becomes impossible in a short time. That is, according to the inventor's study, with a glass material such as a magnetic disk substrate, a fine abrasive grindstone has a large change in the properties of the grindstone, and it is difficult to ensure stable grindability. It has been found that it is difficult to obtain a stable mirror quality of the end face.
また、磁気ディスク用のガラス基板の端面はチャンファ面を有する面取り形状であり、更にそれぞれの形状に内外径の寸法公差を含めて公差精度要求も最近では非常に厳しいことから、ガラス基板端面の面取り加工による寸法形状精度を確保するためには、砥石の磨耗を抑えながら(形状維持を保ちながら)切れ味を持続させ、塑性モードを実現する研削性を安定的に確保する必要がある。 In addition, the end face of the glass substrate for magnetic disks is a chamfered shape with a chamfer surface, and the tolerance accuracy requirements including the inner and outer diameter tolerances are also included in each shape. In order to ensure the dimensional shape accuracy by processing, it is necessary to maintain the sharpness while suppressing the wear of the grindstone (while maintaining the shape maintenance) and to stably ensure the grindability for realizing the plastic mode.
そこで、本発明者は、このような一連の知見に基づき、前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに到ったものである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成としている。
Therefore, the present inventor has intensively studied to solve the above problems based on such a series of findings, and has completed the present invention.
That is, the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
(構成1)円板状のガラス基板の端面部分に研削液を供給しつつ、前記ガラス基板の外周側端面に砥石を接触させて研削することにより前記ガラス基板の端面を加工する磁気ディスク用ガラス基板の加工方法であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に溝形状を有し、該溝形状は、前記ガラス基板の外周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、前記砥石の内周側に前記ガラス基板の外周側端面を接触させ且つ前記ガラス基板と前記砥石とを相対的に移動させることにより、前記ガラス基板の端面の前記側壁面及び面取面の両方の面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。 (Configuration 1) Glass for a magnetic disk that processes the end surface of the glass substrate by supplying a grinding liquid to the end surface portion of the disk-shaped glass substrate and grinding by bringing a grindstone into contact with the end surface on the outer peripheral side of the glass substrate. A method for processing a substrate, wherein the grindstone is formed in a cylindrical shape and has a groove shape on an inner peripheral side thereof, the groove shape including a side wall surface of an outer peripheral side end surface of the glass substrate, and the glass It is formed so that both the chamfered surface between the main surface and the side wall surface of the substrate can be ground simultaneously, the outer peripheral side end surface of the glass substrate is brought into contact with the inner peripheral side of the grindstone, and the A method of processing a glass substrate for a magnetic disk, wherein both the side wall surface and the chamfered surface of the end surface of the glass substrate are ground by relatively moving the glass substrate and the grindstone. is there.
従来の研削加工においては、ガラス基板の外周側端面に例えば円筒状の砥石の外周側を接触回転させて研削加工を行っていたが、この場合の砥石と基板との接触状態は、砥石の外径弧と基板の外径弧との基板厚み方向での線接触であるため、微細砥粒砥石を用いて研削加工を行った場合、砥粒1刃当りの負荷が大きくなり、前述したように加工能率を優先した現行の切込み量では砥粒に要求される除去能率に追従できず、目潰れや目詰まりが生じて短時間で研削不能状態となる。また、切れ刃である砥粒は常に同一ベクトル方向からの研削抵抗を断続的に受けるため、単位時間当りの砥粒の損傷が激しい。 In the conventional grinding process, for example, the outer peripheral side of a cylindrical grindstone is contacted and rotated on the outer peripheral side end surface of the glass substrate. However, in this case, the contact state between the grindstone and the substrate is outside the grindstone. Since this is a line contact in the substrate thickness direction between the radial arc and the outer diameter arc of the substrate, when grinding is performed using a fine abrasive wheel, the load per abrasive grain becomes large, as described above. With the current cutting amount giving priority to the processing efficiency, it is impossible to follow the removal efficiency required for the abrasive grains, resulting in crushing or clogging, and the grinding becomes impossible in a short time. Further, since the abrasive grains that are cutting edges always receive grinding resistance from the same vector direction intermittently, the abrasive grains are severely damaged per unit time.
これに対して、構成1の本発明では、研削砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に溝形状を有し、該溝形状は、ガラス基板の外周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、このような砥石の内周側にガラス基板の外周側端面を接触させ且つガラス基板と砥石とを相対的に移動させることにより、ガラス基板の端面の側壁面及び面取面の両方の面の研削加工を行うため、この場合の砥石と基板との接触状態は、砥石の内径弧と基板の外径弧との面接触状態となり、砥石と基板との接触面積が増加する。研削加工時の砥石と基板との接触面積が増加することで、基板に対する砥石の接触長さ(切れ刃長さ)を伸ばすことにより、単位時間当りの砥粒の損傷を軽減することができるため、砥粒の切れ味を持続させることができる。したがって、微細砥粒砥石を用いて研削加工を行った場合にも安定した研削性を確保でき、塑性モード主体の研削加工による良好な研削面品位(鏡面品位)を安定的に得ることができる。しかも、砥石の切れ味を持続させ、塑性モードを実現する研削性を安定的に確保することで、ガラス基板端面の面取り加工による良好な寸法形状精度を確保することができる。
On the other hand, in the present invention of
(構成2)前記砥石の内周側に前記ガラス基板の外周側端面を接触させ且つ前記ガラス基板と前記砥石の両方を回転させることにより研削加工することを特徴とする構成1に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
(Structure 2) The magnetic disk according to
構成2にあるように、円筒状の砥石の内周側にガラス基板の外周側端面を接触させ且つガラス基板と砥石の両方を回転させて研削加工することにより、構成1の発明による効果に加えて、研削加工時の熱の影響を防ぐことが可能である。すなわち、ガラス材料は前述したように研削加工時に発生する熱による影響を受けやすい加工特性を有するため、安定した研削加工を可能とならしめるためには、ガラス基板の端面部分に供給する研削液(クーラント)による冷却効果を高めて、研削加工時の熱による影響をできるだけ軽減する必要がある。円筒状の砥石の内周側にガラス基板の外周側端面を接触させ、ガラス基板と砥石の両方を回転させて研削加工することにより、供給された研削液が砥石の回転により作用する遠心力によって砥石の内面側に滞留しやすくなり、研削液が常に砥石と基板間に介在するようになるため、砥石の研削作用面に効率的に冷却効果を及ぼさせることができ、微細砥粒砥石の切れ味も維持でき、その結果、研削加工時の熱による影響を抑制して安定した研削加工を可能とする。
In addition to the effects of the invention of
(構成3)前記砥石の周速度をAとし、前記ガラス基板の周速度をBとしたときに、前記砥石と前記ガラス基板の周速度比A/Bが、30以上であることを特徴とする構成2に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
構成3にあるように、本発明においては、砥石とガラス基板の周速度比A/Bが30以上であることがとりわけ好適である。
(Structure 3) When the peripheral speed of the said grindstone is set to A and the peripheral speed of the said glass substrate is set to B, the peripheral speed ratio A / B of the said grindstone and the said glass substrate is 30 or more, It is characterized by the above-mentioned. A method for processing a glass substrate for a magnetic disk according to Configuration 2.
As in
(構成4)前記砥石として、砥粒と樹脂とからなるレジン砥石、砥粒と金属結合材からなるメタル砥石、砥粒とガラス質結合材からなるビトリファイド砥石、及びそれらの結合材を混合させた複合砥石を用いることを特徴とする構成1乃至3のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
本発明のような磁気ディスク用ガラス基板の端面の面取り加工には、研削砥石としてレジン砥石等を用いるのが好適である。
(Configuration 4) As the grindstone, a resin grindstone composed of abrasive grains and a resin, a metal grindstone composed of abrasive grains and a metal binder, a vitrified grindstone composed of abrasive grains and a glassy binder, and a binder thereof were mixed. The method for processing a glass substrate for a magnetic disk according to any one of
For chamfering the end face of the glass substrate for magnetic disks as in the present invention, it is preferable to use a resin grindstone or the like as a grinding grindstone.
(構成5)前記砥石の内周側に形成された溝形状の溝方向に対して前記ガラス基板を傾けた状態で研削加工することを特徴とする構成1乃至4のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
構成5にあるように、砥石の内周側に形成された溝形状の溝方向に対してガラス基板を傾けた状態で研削加工することにより、基板の端面に当接する砥石の軌跡が一定とはならないで、砥石の凸部が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面をより高平滑に仕上げることができ、さらに切れ刃である砥粒への研削抵抗のベクトルが分散されることで切れ味を持続させながらダメージを軽減できることでさらに砥石寿命の向上効果も有する。
(Configuration 5) According to any one of
As in
(構成6)前記ガラス基板の端面を研削加工した後、同じく端面を鏡面研磨することを特徴とする構成1乃至5のいずれか一項に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
上述の本発明によるガラス基板の端面の研削加工を行った後、要求される鏡面品位によって、さらに同じく端面を鏡面研磨する工程を追加してもよい。
(Structure 6) The method of processing a glass substrate for a magnetic disk according to any one of
After grinding the end surface of the glass substrate according to the present invention described above, a step of mirror-polishing the end surface may also be added depending on the required mirror surface quality.
(構成7)前記鏡面研磨は、砥石及び研削液の種類と、砥石とガラス基板の周速度比を前記研削加工時とは変更して行うことを特徴とする構成6に記載の磁気ディスク用ガラス基板の加工方法である。
本発明によるガラス基板の端面の研削加工を行った後、さらに端面を鏡面研磨する場合、砥石及び研削液の種類と、砥石とガラス基板の周速度比を前記研削加工時とは変更して行うことができる。
(Structure 7) The glass for magnetic disk according to Structure 6, wherein the mirror polishing is performed by changing a kind of a grindstone and a grinding liquid and a peripheral speed ratio of the grindstone and the glass substrate during the grinding process. A substrate processing method.
After the end surface of the glass substrate according to the present invention is ground, when the end surface is further mirror-polished, the type of the grindstone and the grinding liquid and the peripheral speed ratio of the grindstone and the glass substrate are changed from those during the grinding process. be able to.
(構成8)円板状のガラス基板の外周側端面を構成1乃至7のいずれか一項に記載の加工方法により研削加工する工程を有することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法である。
(Configuration 8) A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, comprising a step of grinding an outer peripheral side end surface of a disk-shaped glass substrate by the processing method according to any one of
(構成9)構成8に記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法である。 (Structure 9) A magnetic disk manufacturing method, wherein at least a magnetic layer is formed on the main surface of the magnetic disk glass substrate manufactured by the magnetic disk glass substrate manufacturing method according to Structure 8.
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の加工方法によれば、磁気ディスクの高記録密度化と低価格化の要請に応える観点から、磁気ディスク用ガラス基板の外周側端面の寸法形状精度を確保でき、低コストで効率良く高品質に仕上げることができる安定した研削加工が可能である。
また、この加工方法を適用した端面研削工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、基板端面が高品質に仕上げられた磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量に提供することが可能になる。
According to the method for processing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention, it is possible to ensure the dimensional shape accuracy of the outer peripheral side end surface of the glass substrate for a magnetic disk from the viewpoint of meeting the demand for higher recording density and lower price of the magnetic disk. It is possible to achieve stable grinding that can be finished efficiently and with high quality at low cost.
In addition, according to the method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk having an end surface grinding process to which this processing method is applied, a glass substrate for a magnetic disk whose end face is finished with high quality is stably provided in large quantities at a low cost. It becomes possible.
さらに、この磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板を用いる磁気ディスクの製造方法によれば、基板の端面を高品質に仕上げることができ、コロージョン対策など、基板端面の表面状態が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現できる磁気ディスクを提供することができる。 Furthermore, according to the magnetic disk manufacturing method using the magnetic disk glass substrate manufactured by this method of manufacturing a magnetic disk glass substrate, the end surface of the substrate can be finished with high quality, and the end surface of the substrate can be protected against corrosion. It is possible to provide a magnetic disk capable of preventing the occurrence of a failure due to the surface state and realizing further higher recording density.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳述する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明が適用される磁気ディスク用ガラス基板1の全体図であり、(A)はその一部を断面で示した側面図、(B)はその平面図である。る。該ガラス基板1は、中心部に円孔を有する全体がディスク(円板)状に形成され、その表裏の主表面11,11と、これら主表面11,11間に形成される外周側の端面12と、内周側の端面13とを有する。
上記ガラス基板1の外周側の端面12は、その主表面11と直交する側壁面12aと、この側壁面12aと表裏の主表面11,11との間にそれぞれ形成されている2つの面取面(面取りした面)12b、12bとからなる形状に形成されている。また、上記ガラス基板1の内周側の端面13についても、その主表面11と直交する側壁面13aと、この側壁面13aと表裏の主表面11,11との間にそれぞれ形成されている2つの面取面(面取りした面)13b、13bとからなる形状に形成されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall view of a
The
そして磁気ディスク、例えば、2.5インチディスクの場合は、ガラス基板1の外径が65mm、内径が20mmに仕上げられる。ここで、内径とは、ガラス基板1の中心部の円孔の内径のことである。
In the case of a magnetic disk, for example, a 2.5 inch disk, the
また、磁気ディスク用ガラス基板1の主表面11、外周側端面12、内周側端面13は、それぞれ所定の表面粗さとなるように研磨(鏡面研磨)仕上げされる。外周側端面12及び内周側端面13はいずれも、上述のような端面形状に仕上げられ、なお且つ、表面粗さが例えばRmaxで1μm以下、Raで0.1μm以下の鏡面状態に仕上げられることが通常求められる。なお、本発明では、基板端面の表面粗さは例えばミツトヨ製微細輪郭形状測定器SV-624にスタイラス径5μmを用いて測定される。
Further, the
磁気ディスク用ガラス基板1は、通常、例えばダイレクトプレス等により所定のディスク状に成形したガラス基板(ガラスディスク)10に、端面の研削、研磨、主表面の鏡面研磨、化学強化等の工程を順次施して製造される。
まず、上記ガラス基板(ガラスディスク)10の端面の研削工程について説明する。
The
First, the grinding process of the end surface of the glass substrate (glass disk) 10 will be described.
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の加工方法は、円板状のガラス基板の端面部分に研削液を供給しつつ、前記ガラス基板の外周側端面に砥石を接触させて研削することにより前記ガラス基板の端面を加工する磁気ディスク用ガラス基板の加工方法であって、前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に溝形状を有し、該溝形状は、前記ガラス基板の外周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、前記砥石の内周側に前記ガラス基板の外周側端面を接触させ且つ前記ガラス基板と前記砥石とを相対的に移動させることにより、前記ガラス基板の端面の前記側壁面及び面取面の両方の面を研削加工することを特徴としている。 The method for processing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention is characterized in that the glass is obtained by grinding a contact with a grindstone on an outer peripheral side end surface of the glass substrate while supplying a grinding liquid to an end surface portion of the disk-shaped glass substrate. A method of processing a glass substrate for a magnetic disk for processing an end surface of a substrate, wherein the grindstone is formed in a cylindrical shape and has a groove shape on an inner peripheral side thereof, and the groove shape is formed on the glass substrate. It is formed so that both the side wall surface of the outer peripheral side end surface and the chamfered surface between the main surface and the side wall surface of the glass substrate can be ground simultaneously, and the glass is disposed on the inner peripheral side of the grindstone. It is characterized in that both the side wall surface and the chamfered surface of the end surface of the glass substrate are ground by contacting the outer peripheral side end surface of the substrate and relatively moving the glass substrate and the grindstone. Yes.
図2は、本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の加工方法の第1の実施の形態を示すもので、(A)はガラス基板の外周側端面の研削加工に用いる研削砥石の側断面図、(B)は上記研削砥石を用いて上記ガラス基板の外周側端面を研削加工している状態を示す平面図(但し、研削砥石については(A)図におけるI−I線に沿った平断面図である)である。 FIG. 2 shows a first embodiment of a method for processing a magnetic disk glass substrate according to the present invention, wherein (A) is a side sectional view of a grinding wheel used for grinding an outer peripheral side end surface of the glass substrate, (B) is a top view which shows the state which grinds the outer peripheral side end surface of the said glass substrate using the said grinding wheel (However, about a grinding wheel, it is a plane sectional view along the II line in (A) figure. Is).
上記ガラス基板10の外周側端面の研削加工に用いる研削砥石2は、全体が円筒状に形成されているとともにその内周側に溝3形状を有する。該溝3は、上記ガラス基板10の外周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、具体的には、側壁部(側壁面研削加工部)3a及びその両側に存在する面取部(面取面研削加工部)3b,3bからなる溝形状を備えている。上記溝3の側壁部3a及び面取部3b,3bは、ガラス基板10の研削加工面の仕上がり目標の寸法形状を考慮して、所定の寸法形状に形成されている。
The grinding wheel 2 used for grinding the outer peripheral side end face of the
そして図2(B)に示すように、本発明では、上記研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させ且つガラス基板10と研削砥石2とを相対的に移動させることにより、ガラス基板10の外周側端面12の前記側壁面及び面取面の両方の面の同時研削加工を行う(なお、図2(A)ではガラス基板10の図示を省略している。)。
As shown in FIG. 2B, in the present invention, the outer peripheral side end face 12 of the
従来の研削加工においては、ガラス基板の外周側端面に例えば円筒状の研削砥石の外周側を接触回転させて研削加工を行っていたが、この場合の砥石と基板との接触状態は、砥石の外径弧と基板の外径弧との基板厚み方向での線接触であるため、例えば加工面品位にとって有利な微細砥粒砥石を用いて研削加工を行った場合、砥粒1刃当りの負荷が大きくなり、前述したように加工能率を優先した現行の切込み量では砥粒に要求される除去能率に追従できず、目潰れや目詰まりが生じて短時間で研削不能状態となる。また切れ刃である砥粒は常に同一ベクトル方向からの研削抵抗を断続的に受けるため、単位時間当りの砥粒の損傷が激しい。 In the conventional grinding process, for example, the outer peripheral side of the glass substrate is rotated by contacting the outer peripheral side of a cylindrical grinding wheel, for example. In this case, the contact state between the grindstone and the substrate is as follows. Since this is a line contact between the outer diameter arc and the outer diameter arc of the substrate in the thickness direction of the substrate, for example, when grinding is performed using a fine abrasive wheel that is advantageous for processing surface quality, the load per abrasive grain blade As described above, the current cutting amount giving priority to the machining efficiency cannot follow the removal efficiency required for the abrasive grains, resulting in crushing or clogging, and the grinding becomes impossible in a short time. In addition, since the abrasive grains that are cutting edges always receive grinding resistance from the same vector direction intermittently, the abrasive grains are severely damaged per unit time.
これに対して、本発明では、図2(B)を参照して分かるように、この場合の研削砥石2とガラス基板10との接触状態は、研削砥石2の内径弧と基板10の外径弧との面接触状態となり、研削砥石2と基板10との接触面積が増加する。このように研削加工時の研削砥石2と基板10との接触面積が増加することで、基板10に対する研削砥石2の接触長さ(切れ刃長さ)を伸ばすことにより、単位時間当りの砥粒の損傷を軽減することができるため、砥粒の切れ味を持続させることができる。したがって、加工面品位にとって有利な微細砥粒砥石を用いて研削加工を行った場合にも安定した研削性を確保でき、塑性モード主体の研削加工による良好な研削面品位(鏡面品位)を安定的に得ることができる。しかも、研削砥石の切れ味を持続させ、塑性モードを実現する研削性を安定的に確保することで、ガラス基板端面の面取り加工による良好な寸法形状精度を確保することができる。
なお、本発明では、研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させることにより、ガラス基板端面の研削加工を行うため、研削砥石2の円筒の大きさは、ガラス基板の例えば外径を考慮して適宜決定されればよい。
On the other hand, in the present invention, as can be seen with reference to FIG. 2B, the contact state between the grinding wheel 2 and the
In the present invention, the outer peripheral
また、本発明では、研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させ且つガラス基板10と研削砥石2とを相対的に移動させることにより、ガラス基板端面の研削加工を行うが、たとえば量産性を上げるためには、研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させなお且つガラス基板10と研削砥石2の両方を回転させることにより研削加工を行うことが有利である。
Moreover, in this invention, the grinding | polishing process of a glass substrate end surface is carried out by making the outer peripheral
このように本発明において、ガラス基板10と研削砥石2の両方を回転させて研削加工することにより、量産性や上述の本発明による効果に加えて、研削加工時の熱の影響を防ぐことが可能である。すなわち、ガラス材料は前述したように研削加工時に発生する熱による影響を受けやすい加工特性を有するため、安定した研削加工を可能とならしめるためには、ガラス基板の端面部分に供給する研削液(クーラント)による冷却効果を高めて、研削加工時の熱による影響をできるだけ軽減する必要がある。円筒状の研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させ、ガラス基板10と研削砥石2の両方を回転させて研削加工することにより、供給された研削液が研削砥石2の回転により作用する遠心力によって研削砥石2の内面側に滞留しやすくなり、研削液が常に研削砥石2と基板10間に介在するようになるため、研削砥石2の研削作用面に効率的に冷却効果を及ぼさせることができ、微細砥粒砥石を用いたときの砥石の切れ味も維持でき、その結果、研削加工時の熱による影響を抑制して安定した研削加工を行うことが可能になる。
Thus, in the present invention, by rotating both the
図2を参照して説明すると、ガラス基板10はその中心O10を通る回転軸を有し、研削砥石2はその中心O2を通る回転軸を有しており、研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させながら、ガラス基板10と研削砥石2の両方を回転させる。たとえば、ガラス基板10の外周側端面12を研削砥石2の内周側(の溝3)に接離可能とする基板保持手段と、ガラス基板10を所定方向(例えば二方向)に回転駆動させる第1の駆動手段と、研削砥石2を所定方向(例えば二方向)に回転駆動させる第2の駆動手段と、制御手段とを少なくとも備えた研削装置を用いて実施することができる。
Referring to FIG. 2, the
この場合、本発明では研削砥石2とガラス基板10の夫々の周速度は特に制約する必要はないが、研削性や加工能率の観点からは、例えば研削砥石2の周速度(Aとする)は、600〜1200m/分、ガラス基板10の周速度(Bとする)は、10〜20m/分程度とすることが好適である。したがって、研削砥石2とガラス基板10の周速度比A/Bが、30以上、このましくは30〜60の範囲内であることが本発明においては好適である。
なお、研削砥石2とガラス基板10の回転方向は、同方向(カウンタ方向)、異方向(アンチカウンタ方向)のいずれでもよい。
In this case, in the present invention, the peripheral speeds of the grinding wheel 2 and the
Note that the rotation direction of the grinding wheel 2 and the
本発明に使用する上記研削砥石2としては、砥粒と樹脂とからなるレジン砥石を用いることができる。本発明のような磁気ディスク用ガラス基板の端面の面取り加工には、研削砥石としてレジン砥石を用いるのが好適である。また、砥粒と金属結合材からなるメタル砥石、砥粒とガラス質結合材からなるビトリファイド砥石、及びそれらの結合材を混合させた複合砥石を用いることもできる。特にレジン砥石としては、例えばダイヤモンド砥粒を、必要に応じて適当な充填材を加えて、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、またはポリイミド樹脂等で結合して所定の形状に成形したものを用いることができる。また、アルミナ砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒などを用いることもできる。砥粒の粒度は、例えば#1500以細の微細砥粒を好適に用いることができる。本発明の場合、加工面品位の向上の観点からは有利な微細砥粒砥石を用いた場合にも、砥石の切れ味を持続させ、安定した研削性を確保でき、良好な研削面品位(鏡面品位)と良好な寸法形状精度を安定的に得ることができる。 As the grinding wheel 2 used in the present invention, a resin grindstone made of abrasive grains and resin can be used. For chamfering the end face of the magnetic disk glass substrate as in the present invention, it is preferable to use a resin grindstone as a grinding grindstone. In addition, a metal grindstone composed of abrasive grains and a metal binder, a vitrified grindstone composed of abrasive grains and a vitreous binder, and a composite grindstone obtained by mixing these binders can also be used. In particular, as a resin grindstone, for example, diamond abrasive grains are added to a suitable filler as necessary, and bonded to a phenol resin, an epoxy resin, a polyethylene resin, a polystyrene resin, a polyimide resin, or the like, and formed into a predetermined shape. Things can be used. Also, alumina abrasive grains, cubic boron nitride abrasive grains, and the like can be used. As the grain size of the abrasive grains, for example, fine abrasive grains of # 1500 or smaller can be suitably used. In the case of the present invention, even when a fine abrasive wheel that is advantageous from the viewpoint of improving the quality of the processed surface is used, the sharpness of the grindstone can be maintained and stable grindability can be ensured, and the good grinding surface quality (mirror surface quality ) And good dimensional shape accuracy can be stably obtained.
また、本発明に使用する研削液(クーラント)としては、特に制約はないが、冷却効果が高く、生産現場において安全性の高い水溶性の研削液が特に好適である。 Further, the grinding fluid (coolant) used in the present invention is not particularly limited, but a water-soluble grinding fluid having a high cooling effect and high safety at the production site is particularly suitable.
なお、磁気ディスク用ガラス基板に用いる硝種としては特に限定を設けないが、ガラス基板の材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は結晶化ガラス等のガラスセラミックス等が挙げられる。なかでもアルミノ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。アルミノシリケートガラスとしては、SiO2:62〜75wt%、Al2O3:5〜15wt%、Li2O:4〜10wt%、Na2O: 4〜12wt%、ZrO2:5.5〜15wt%を主成分として含有すると共に、Na2O/ZrO2の重量比が0.5〜2.0、Al2O3/ZrO2の重量比が0.4〜2.5である化学強化用ガラス等が好ましい。また、ZrO2の未溶解物が原因で生じるガラス基板表面の突起を無くすためには、モル%表示で、SiO2を57〜74%、ZnO2を0〜2.8%、Al2O3を3〜15%、LiO2を7〜16%、Na2Oを4〜14%含有するガラス等を使用することが好ましい。 The glass type used for the magnetic disk glass substrate is not particularly limited. Examples of the glass substrate material include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, Examples thereof include glass ceramics such as quartz glass, chain silicate glass, or crystallized glass. Of these, aluminosilicate glass is particularly preferable because it is excellent in impact resistance and vibration resistance. The aluminosilicate glass, SiO 2: 62~75wt%, Al 2 O 3: 5~15wt%, Li 2 O: 4~10wt%, Na 2 O: 4~12wt%, ZrO 2: the 5.5~15Wt% A glass for chemical strengthening or the like having a weight ratio of Na 2 O / ZrO 2 of 0.5 to 2.0 and a weight ratio of Al 2 O 3 / ZrO 2 of 0.4 to 2.5 is preferable. In order to eliminate protrusions on the glass substrate surface caused by the undissolved material of ZrO 2 , SiO 2 is 57 to 74%, ZnO 2 is 0 to 2.8%, and Al 2 O 3 is 3 in terms of mol%. It is preferable to use glass containing ˜15%, LiO 2 ˜7-16%, Na 2 O 4˜14%.
なお、ガラス基板10の外周側端面の研削加工は上述のようにして行うが、内周側端面の研削加工は、通常行われている方法を適用して実施することができる。
In addition, although the grinding process of the outer peripheral side end surface of the
また、上述の本発明によるガラス基板の外周側端面の研削加工を行った後、要求される鏡面品位によって、さらに同じく端面を鏡面研磨する工程を追加してもよい。本発明によるガラス基板の外周側端面の研削加工を行った後、さらに同じ端面を鏡面研磨する場合、たとえば砥石及び研磨液の種類と、砥石とガラス基板の周速度比を前記研削加工時とは変更すること以外は、前記研削加工と同様な方法により行うことができる。すなわち、図2に示すような研削砥石2と同様の構造の研磨砥石の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させ、ガラス基板10と研磨砥石の両方を回転させることにより鏡面研磨加工を行う。
Moreover, after grinding the outer peripheral side end surface of the glass substrate by the above-mentioned this invention, the process of mirror-polishing an end surface similarly according to the required mirror surface quality may be added. After grinding the end face on the outer peripheral side of the glass substrate according to the present invention, when the same end face is further mirror-polished, for example, the kind of the grindstone and the polishing liquid and the peripheral speed ratio of the grindstone and the glass substrate are determined during the grinding process. Except for changing, it can be performed by the same method as the grinding. That is, the outer peripheral side end face 12 of the
この場合の研磨砥石としては、例えば酸化セリウム砥石、酸化ケイ素(シリカ)砥石などを用いることができる。また、研磨液としては、研磨剤として例えば酸化セリウム、あるいは酸化ケイ素(シリカ)砥粒を含有する水溶性研磨液が好適である。
また、この場合の研磨砥石の周速度は、50〜100m/分、ガラス基板10の周速度は、10m/分程度とすることが好適である。したがって、研磨砥石とガラス基板10の周速度比は、5以上、このましくは5〜10程度の範囲内であることが好適である。
As a polishing grindstone in this case, for example, a cerium oxide grindstone, a silicon oxide (silica) grindstone, or the like can be used. As the polishing liquid, a water-soluble polishing liquid containing, for example, cerium oxide or silicon oxide (silica) abrasive grains as an abrasive is suitable.
In this case, the peripheral speed of the polishing grindstone is preferably 50 to 100 m / min, and the peripheral speed of the
上述の本発明によるガラス基板の外周側端面の研削加工を行うことにより、良好な研削面品位と良好な寸法形状精度を安定的に得ることができるため、さらに同じく端面を鏡面研磨する場合においても、研磨取りしろは小さく、その研磨加工時間は例えば数十秒程度と短くて済み、作業負荷が従来よりも軽減される。
以上のようにして、基板の外周側及び内周側端面の研削、研磨工程を終えたガラス基板に、続いて主表面の鏡面研磨工程、化学強化工程、等を施すことにより、図1に示すような磁気ディスク用ガラス基板1が得られる。
By grinding the outer peripheral side end face of the glass substrate according to the present invention described above, it is possible to stably obtain good grinding surface quality and good dimensional shape accuracy. The polishing margin is small, and the polishing time can be as short as several tens of seconds, for example, and the work load can be reduced as compared with the prior art.
The glass substrate that has been subjected to the grinding and polishing steps of the outer peripheral side and inner peripheral side end surfaces of the substrate as described above is then subjected to a mirror polishing step, a chemical strengthening step, and the like of the main surface, as shown in FIG. Such a magnetic
本発明に係る磁気ディスク用ガラス基板の加工方法によれば、磁気ディスクの高記録密度化と低価格化の要請に応える観点から、磁気ディスク用ガラス基板の外周側端面の寸法形状精度を確保でき、低コストで効率良く高品質に仕上げることができる安定した研削加工が可能である。
したがって、この加工方法を適用した端面研削加工工程を有する磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によれば、基板端面が高品質に仕上げられた磁気ディスク用ガラス基板を低コストで安定して大量に提供することが可能になる。
According to the method for processing a glass substrate for a magnetic disk according to the present invention, it is possible to ensure the dimensional shape accuracy of the outer peripheral side end surface of the glass substrate for a magnetic disk from the viewpoint of meeting the demand for higher recording density and lower price of the magnetic disk. It is possible to achieve stable grinding that can be finished efficiently and with high quality at low cost.
Therefore, according to the method for manufacturing a glass substrate for magnetic disk having an end surface grinding process to which this processing method is applied, a stable and large amount of glass substrates for magnetic disk whose end surfaces are finished with high quality are provided at low cost. It becomes possible to do.
[第2の実施の形態]
図3は、本発明の第2の実施の形態を示すもので、(A)は研削砥石を用いて磁気ディスク用ガラス基板の外周側端面を研削加工している状態を示す側断面図、(B)はその平面図(但し、研削砥石については(A)図におけるII−II線に沿った平断面図である)である。なお、図3において図2と同等箇所には同一符号を付している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which (A) is a side sectional view showing a state in which the outer peripheral side end face of the glass substrate for magnetic disk is ground using a grinding wheel. B) is a plan view thereof (however, the grinding wheel is a cross-sectional plan view taken along the line II-II in FIG. (A)). In FIG. 3, the same reference numerals are assigned to the same parts as in FIG.
本実施の形態は、前述の第1の実施の形態におけるガラス基板10の外周側端面の研削加工工程において、前記研削砥石2の内周側に形成された溝3形状の溝方向に対してガラス基板10を傾けた状態で研削加工する。
図3を参照して説明すると、ガラス基板10はその中心O10を通る回転軸L10を有し、研削砥石2はその中心O2を通る回転軸L2を有しており、研削砥石2の内周側に形成された溝3形状の溝方向に対してガラス基板10を傾けた状態、つまり研削砥石2の回転軸L2に対してガラス基板10の回転軸L10を角度αだけ傾けた状態で、研削砥石2の内周側にガラス基板10の外周側端面12を接触させながら、ガラス基板10と研削砥石2の両方を回転させて研削加工を行う。
In the present embodiment, in the grinding process of the outer peripheral side end face of the
Referring to FIG. 3, the
このように、研削砥石2の内周側に形成された溝3形状の溝方向に対してガラス基板10を例えば所定角度αだけ傾けた状態で研削加工することにより、ガラス基板10の端面に当接する研削砥石2の軌跡が一定とはならないで、研削砥石2の凸部(砥粒)が基板端面に対してランダムな位置に当接、作用するため、基板へのダメージが少なく、研削加工面をより高平滑に仕上げることができ、さらに切れ刃である砥粒への研削抵抗のベクトルが分散されることで切れ味を持続させながらダメージを軽減できることでさらに砥石寿命の向上効果も有する。
上述の研削砥石2の内周側の溝方向に対するガラス基板10の傾斜角度αは任意に設定することができるが、上述の作用効果をより良く発揮させるためには、例えば5〜30度の範囲内とすることが好適である。
Thus, the
Although the inclination angle α of the
本実施の形態において用いられる研削砥石2及び研削液の種類は前述の第1の実施の形態と同様のものを用いればよい。また、研削砥石2及びガラス基板10の各々の周速度、周速度比についても前述の第1の実施の形態の場合と同様にすることができる。
The kind of the grinding wheel 2 and the grinding fluid used in the present embodiment may be the same as those in the first embodiment. Further, the peripheral speed and the peripheral speed ratio of each of the grinding wheel 2 and the
一方、ガラス基板10の内周側端面13の研削加工においても、図4に示すように、研削砥石4に形成された溝5形状の溝方向に対してガラス基板10を傾けた状態で研削加工することが好適である。
図4は、(A)は研削砥石を用いて磁気ディスク用ガラス基板の内周側端面を研削加工している状態を示す側断面図、(B)は上記研削砥石の平断面図((A)図におけるIII−III線に沿った平断面図)である。
On the other hand, in the grinding process of the inner peripheral side end face 13 of the
4A is a side sectional view showing a state where the inner peripheral side end face of the glass substrate for magnetic disk is ground using a grinding wheel, and FIG. 4B is a plan sectional view of the grinding wheel ((A ) Is a cross-sectional plan view taken along line III-III in FIG.
ガラス基板10の内周側端面の研削加工に用いる研削砥石4は、溝5形状を有する。該溝5は、上記ガラス基板10の内周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、具体的には、側壁部(側壁面研削加工部)5a及びその両側に存在する面取部(面取面研削加工部)5b,5bからなる溝形状を備えている。
The grinding wheel 4 used for grinding the inner peripheral side end face of the
図4を参照して説明すると、研削砥石4に形成された溝5形状の溝方向に対してガラス基板10を傾けた状態、つまり研削砥石4の回転軸L4に対してガラス基板10の回転軸L10を角度βだけ傾けた状態で、ガラス基板10の内周側端面13に研削砥石4を接触させながら、ガラス基板10と研削砥石4の両方を回転させて研削加工を行う。
Referring to FIG. 4, the
このように、研削砥石4の溝5形状の溝方向に対してガラス基板10を例えば所定角度βだけ傾けた状態で内周側端面の研削加工を行うことにより、上述のガラス基板の外周側端面の研削加工の場合と同様に、基板へのダメージが少なく、研削加工面をより高平滑に仕上げることができ、さらに砥石寿命の向上効果も有する。
Thus, the outer peripheral side end surface of the glass substrate is obtained by grinding the inner peripheral side end surface while the
上述の研削砥石4の溝方向に対するガラス基板10の傾斜角度βは任意に設定することができるが、上述の作用効果をより良く発揮させるためには、外周側端面の研削加工の場合と同様に例えば5〜30度の範囲内とすることが好適である。
なお、内周側端面の研削加工に用いる研削砥石4及び研削液の種類は上述の外周側端面の研削加工の場合と同様のものを用いればよい。また、研削砥石4及びガラス基板10の各々の周速度、周速度比については内周側端面の研削加工に好適なように適宜設定されればよい。
Although the inclination angle β of the
In addition, what is necessary is just to use the thing similar to the case of the grinding process of the above-mentioned outer peripheral side end surface as the kind of the grinding wheel 4 used for the grinding process of an inner peripheral side end surface, and a grinding fluid. Further, the peripheral speed and the peripheral speed ratio of each of the grinding wheel 4 and the
また、本発明は、上述の本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板の主表面上に少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法についても提供する。
すなわち、上述の本発明の第1または第2の実施の形態により得られる磁気ディスク用ガラス基板上に、少なくとも磁性層を形成することにより磁気ディスクが得られる。通常は、例えばガラス基板上に、付着層、軟磁性層、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などを設けた磁気ディスクとするのが好適である。
According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic disk manufacturing method comprising: forming at least a magnetic layer on a main surface of a magnetic disk glass substrate manufactured by the above-described method for manufacturing a magnetic disk glass substrate according to the present invention. Also provide.
That is, a magnetic disk can be obtained by forming at least a magnetic layer on the glass substrate for a magnetic disk obtained by the first or second embodiment of the present invention. Usually, for example, a magnetic disk in which an adhesion layer, a soft magnetic layer, an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, a lubricating layer, and the like are provided on a glass substrate is preferable.
磁性層としては、垂直磁気記録媒体用としては例えばCo系のhcp結晶構造をもつ合金などが挙げられる。なお、磁性層は垂直磁気記録媒体用としても或いは面内磁気記録媒体用としてもよい。
保護層としては、例えば、炭素系保護層などが好ましく挙げられる。また、保護層上の潤滑層を形成する潤滑剤としては、PFPE(パーフロロポリエーテル)系化合物が挙げられる。
ガラス基板上に上記各層を成膜する方法については、公知のスパッタリング法などを用いることができる。炭素系保護層の成膜についてはプラズマCVD法も好ましく用いられる。また、潤滑層の成膜にはディップ法などを用いることができる。
As the magnetic layer, for a perpendicular magnetic recording medium, for example, an alloy having a Co-based hcp crystal structure may be used. The magnetic layer may be used for a perpendicular magnetic recording medium or an in-plane magnetic recording medium.
As a protective layer, a carbon-type protective layer etc. are mentioned preferably, for example. Examples of the lubricant that forms the lubricating layer on the protective layer include PFPE (perfluoropolyether) compounds.
As a method for forming each of the layers on the glass substrate, a known sputtering method or the like can be used. A plasma CVD method is also preferably used for forming the carbon-based protective layer. A dipping method or the like can be used for forming the lubricating layer.
本発明による磁気ディスク用ガラス基板の製造方法によって製造された磁気ディスク用ガラス基板を用いる磁気ディスクの製造方法によれば、基板の端面を高品質に仕上げることができ、コロージョン対策など、基板端面の表面状態が起因する障害の発生を防止し、より一層の高記録密度化を実現できる磁気ディスクを提供することができる。 According to the magnetic disk manufacturing method using the magnetic disk glass substrate manufactured by the method for manufacturing a magnetic disk glass substrate according to the present invention, the end surface of the substrate can be finished with high quality, and the end surface of the substrate can be protected against corrosion. It is possible to provide a magnetic disk capable of preventing the occurrence of a failure due to the surface state and realizing further higher recording density.
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態についてさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
以下の(1)粗ラッピング工程(粗研削工程)、(2)精ラッピング工程(精研削工程)、(3)端面研削工程(4)端面研磨工程、(5)主表面第1研磨工程、(6)主表面第2研磨工程、(7)化学強化工程、を経て本実施例の磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
Example 1
(1) Rough lapping step (rough grinding step), (2) Fine lapping step (fine grinding step), (3) End surface grinding step (4) End surface polishing step, (5) Main surface first polishing step, ( The glass substrate for a magnetic disk of this example was manufactured through 6) the main surface second polishing step and (7) the chemical strengthening step.
(1)粗ラッピング工程
まず、溶融ガラスから上型、下型、胴型を用いたダイレクトプレスにより直径66mmφ、厚さ1.0mmの円盤状のアルミノシリケートガラスからなるガラス基板(ガラスディスク)を得た。なお、この場合、ダイレクトプレス以外に、ダウンドロー法やフロート法で形成したシートガラスから研削砥石で切り出して円盤状のガラス基板を得てもよい。このアルミノシリケートガラスとしては、SiO2:58〜75重量%、Al2O3:5〜23重量%、Li2O:3〜10重量%、Na2O:4〜13重量%を含有する化学強化ガラスを使用した。次いで、ガラス基板に寸法精度及び形状精度を向上させるためラッピング工程を行った。このラッピング工程は両面ラッピング装置を用い、粒度#400の砥粒を用いて行なった。具体的には、はじめに粒度#400のアルミナ砥粒を用い、荷重を100kg程度に設定して、上記ラッピング装置のサンギアとインターナルギアを回転させることによって、キャリア内に収納したガラス基板の両面を面精度0〜1μm、表面粗さ(Rmax)6μm程度にラッピングした。
(1) Coarse lapping step First, a glass substrate (glass disk) made of disc-shaped aluminosilicate glass having a diameter of 66 mmφ and a thickness of 1.0 mm is obtained from molten glass by direct pressing using an upper die, a lower die, and a barrel die. It was. In this case, in addition to the direct press, a disk-shaped glass substrate may be obtained by cutting out with a grinding wheel from a sheet glass formed by a downdraw method or a float method. As the aluminosilicate glass, SiO 2: 58 to 75 wt%, Al 2 O 3: 5~23 wt%, Li 2 O: 3~10 wt%, Na 2 O: 4~13 chemical containing wt% Tempered glass was used. Next, a lapping process was performed on the glass substrate in order to improve dimensional accuracy and shape accuracy. This lapping process was performed using a double-sided lapping machine and using abrasive grains having a particle size of # 400. Specifically, first, using alumina abrasive grains of particle size # 400, setting the load to about 100 kg and rotating the sun gear and the internal gear of the lapping device, both surfaces of the glass substrate housed in the carrier are faced. Lapping was performed with an accuracy of 0 to 1 μm and a surface roughness (Rmax) of about 6 μm.
(2)精ラッピング工程
次に、砥粒の粒度を#1000に変え、ガラス基板表面をラッピングすることにより、表面粗さをRmaxで2μm程度、Raで0.2μm程度とした。上記ラッピング工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽(超音波印加)に順次浸漬して、超音波洗浄を行なった。
(2) Fine lapping step Next, the grain size of the abrasive grains was changed to # 1000 and the surface of the glass substrate was lapped so that the surface roughness was about 2 μm in Rmax and about 0.2 μm in Ra. The glass substrate after the lapping process was sequentially immersed in each washing bath (application of ultrasonic waves) of neutral detergent and water to perform ultrasonic cleaning.
(3)端面研削工程
次に、円筒状の砥石を用いてガラス基板の中央部分に孔を空けると共に、前述の図2に示す方法によって基板の外周側端面の研削をして直径を65mmφとした後、外周側端面に所定の面取り加工を施した。この場合の研削砥石は、粒度#3000のダイヤモンド砥粒をフェノール樹脂で結合して図2に示すような所定の円筒状に成形したものを使用した。なお、この研削砥石の内周側には所定の溝形状を形成した。また、研削液としては水溶性研削液(温度20℃)を使用した。
ガラス基板の外周側端面部分に上記研削液を供給しつつ、上記研削砥石の内周側にガラス基板の外周側端面を接触させなお且つガラス基板と研削砥石の両方を回転させることにより、ガラス基板の外周側端面の側壁面及び面取面の両方の面を研削加工した。なお、砥石の周速度は1500m/分、ガラス基板の周速度は50m/分(したがって砥石とガラス基板の周速度比は30である)とした。
(3) End surface grinding step Next, a hole is made in the central portion of the glass substrate using a cylindrical grindstone, and the outer peripheral side end surface of the substrate is ground by the method shown in FIG. Then, a predetermined chamfering process was performed on the outer peripheral side end face. The grinding wheel used in this case was formed by bonding diamond abrasive grains having a particle size of # 3000 with a phenol resin and molding the diamond abrasive grains into a predetermined cylindrical shape as shown in FIG. A predetermined groove shape was formed on the inner peripheral side of the grinding wheel. A water-soluble grinding fluid (temperature 20 ° C.) was used as the grinding fluid.
By supplying the grinding liquid to the outer peripheral side end surface portion of the glass substrate, bringing the outer peripheral side end surface of the glass substrate into contact with the inner peripheral side of the grinding wheel and rotating both the glass substrate and the grinding wheel Both the side wall surface and the chamfered surface of the outer peripheral side end surface were ground. The peripheral speed of the grindstone was 1500 m / min, and the peripheral speed of the glass substrate was 50 m / min (thus, the peripheral speed ratio between the grindstone and the glass substrate was 30).
こうして、約30秒間の研削加工を行った。このときのガラス基板の外周側端面の表面粗さは、側壁面、面取面ともにRmaxで0.5μm程度であった。なお、一般に、2.5インチ型HDD(ハードディスクドライブ)では、外径が65mmの磁気ディスクを用いる。
次いで、所定の研削砥石を用いて従来と同様に基板の内周側端面の研削、面取り加工を施した。
Thus, grinding was performed for about 30 seconds. The surface roughness of the outer peripheral side end surface of the glass substrate at this time was about 0.5 μm in Rmax for both the side wall surface and the chamfered surface. In general, a 2.5-inch HDD (hard disk drive) uses a magnetic disk having an outer diameter of 65 mm.
Next, the inner peripheral side end face of the substrate was ground and chamfered using a predetermined grinding wheel as in the conventional case.
(4)端面研磨工程
次いで、ガラス基板の外周側端面の研磨を行った。研削砥石として粒度1.2μmの酸化セリウム砥石、研削液として酸化セリウムスラリーを用い、砥石の周速度を100m/分、ガラス基板の周速度を10m/分(したがって砥石とガラス基板の周速度比は10である)としたこと以外は、上述の外周側端面の研削加工に用いた図2の方法により行った。研磨時間は約12秒間とした。
次いで、ガラス基板の内周側については、従来の研磨ブラシ、研磨装置を用いて研磨を行った。この場合の研磨ブラシのブラシ毛の材質は6−6ナイロンを使用した。この研磨ブラシの回転数は1400rpm、またガラス基板の回転数は、研磨ブラシとは逆方向に60rpmとした。また、研磨剤は酸化セリウムを使用し、この酸化セリウムを含む約30℃の研磨液を供給した。
(4) End surface grinding | polishing process Subsequently, the outer peripheral side end surface of the glass substrate was grind | polished. A cerium oxide grindstone with a particle size of 1.2 μm is used as the grinding wheel, and a cerium oxide slurry is used as the grinding liquid. The peripheral speed of the grindstone is 100 m / min, and the peripheral speed of the glass substrate is 10 m / min. 10), except that the outer peripheral side end face was ground by the method shown in FIG. The polishing time was about 12 seconds.
Next, the inner peripheral side of the glass substrate was polished using a conventional polishing brush and polishing apparatus. In this case, the material of the bristle of the polishing brush was 6-6 nylon. The rotational speed of this polishing brush was 1400 rpm, and the rotational speed of the glass substrate was 60 rpm in the direction opposite to that of the polishing brush. Further, cerium oxide was used as the polishing agent, and a polishing liquid at about 30 ° C. containing this cerium oxide was supplied.
こうして100枚の研削、研磨加工を終えたガラス基板の外周側端面の表面粗さは、平均値でRaが0.05μm程度の鏡面に仕上がっていた。研磨後のガラス基板の外周側端面形状をコントレーサーで測定したところ、図1に示すような、端面12が、2つの面取面12bとその間の側壁面12aとからなる所定の面取り形状に仕上がっていた。内周側端面についてもほぼ同様な形状に仕上がっていた。そして、外周側端面の側壁面及び面取面の角度形状のばらつきは45度に対して±0.8°以内であり、外径寸法のばらつきも10μm以内であり、外周側端面の寸法形状精度は良好であった。また、研磨仕上り後の端面観察において、残留する加工損傷を顕微鏡(倍率×200)を用いて外周端面の全面を観察したが、その残留痕は確認されず、良好な研磨面となっていた。なお、上記で使用した研削砥石は、目詰まりや目潰れといった問題は発生しておらず、上記加工後においてもなお良好な切れ味を維持していた。
また、上記ガラス基板の内周側端面の表面粗さは、平均値でRaが0.05μm程度であり、内径の寸法ばらつきは10μm以内であった。
そして、上記端面研磨加工を終えたガラス基板の表面を水洗浄した。
The surface roughness of the end face on the outer peripheral side of the glass substrate after finishing the 100 grinding and polishing processes in this way was finished to a mirror surface with an average value of Ra of about 0.05 μm. When the end face shape of the outer peripheral side of the polished glass substrate was measured with a tracer, the
Further, the average surface roughness Ra of the inner peripheral side end face of the glass substrate was about 0.05 μm, and the dimensional variation of the inner diameter was within 10 μm.
And the surface of the glass substrate which finished the said end surface grinding | polishing process was washed with water.
(5)主表面第1研磨工程
次に、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去するため第1研磨工程を両面研磨装置を用いて行なった。両面研磨装置においては、研磨パッドが貼り付けられた上下定盤の間にキャリアにより保持したガラス基板を密着させ、このキャリアをサンギアとインターナルギアとに噛合させ、上記ガラス基板を上下定盤によって挟圧する。その後、研磨パッドとガラス基板の研磨面との間に研磨液を供給して回転させることによって、ガラス基板が定盤上で自転しながら公転して両面を同時に研磨加工するものである。具体的には、ポリシャとして硬質ポリシャ(硬質発泡ウレタン)を用い、研磨工程を実施した。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム(平均粒径1.3μm)を研磨剤として分散したRO水とし、荷重:100g/cm2、研磨時間:15分とした。上記第1研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA(イソプロピルアルコール)、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
(5) Main surface first polishing step Next, a first polishing step was performed using a double-side polishing apparatus in order to remove scratches and distortions remaining in the lapping step described above. In a double-side polishing apparatus, a glass substrate held by a carrier is brought into close contact with an upper and lower surface plate to which a polishing pad is attached, the carrier is engaged with a sun gear and an internal gear, and the glass substrate is sandwiched between upper and lower surface plates. Press. Thereafter, a polishing liquid is supplied and rotated between the polishing pad and the polishing surface of the glass substrate, whereby the glass substrate revolves while rotating on the surface plate to simultaneously polish both surfaces. Specifically, a polishing process was performed using a hard polisher (hard urethane foam) as a polisher. The polishing conditions were RO water in which cerium oxide (average particle size 1.3 μm) was dispersed as a polishing agent as a polishing liquid, a load: 100 g / cm 2 , and a polishing time: 15 minutes. The glass substrate after the first polishing step was sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, pure water, IPA (isopropyl alcohol), and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried. .
(6)主表面第2研磨工程
次に第1研磨工程で使用したものと同じタイプの両面研磨装置を用い、ポリシャを軟質ポリシャ(スウェードパット)に変えて、第2研磨工程を実施した。この第2研磨工程は、上述した第1研磨工程で得られた平坦な表面を維持しつつ、例えば表面粗さRaを1.0〜0.3μm程度以下まで低減させることを目的とするものである。研磨条件は、研磨液としては酸化セリウム(平均粒径0.8μm)を分散したRO水とし、荷重:100g/cm2、研磨時間を5分とした。上記第2研磨工程を終えたガラス基板を、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
(6) Main surface second polishing step Next, using the same type of double-side polishing apparatus as that used in the first polishing step, the polisher was changed to a soft polisher (suede pad), and the second polishing step was performed. This second polishing step is intended to reduce, for example, the surface roughness Ra to about 1.0 to 0.3 μm or less while maintaining the flat surface obtained in the first polishing step. is there. The polishing conditions were RO water in which cerium oxide (average particle size 0.8 μm) was dispersed as a polishing liquid, a load: 100 g / cm 2 , and a polishing time of 5 minutes. The glass substrate after the second polishing step was sequentially immersed in each cleaning bath of neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
(7)化学強化工程
次に、上記洗浄を終えたガラス基板に化学強化を施した。化学強化は硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合した化学強化液を用意し、この化学強化溶液を380℃に加熱し、上記洗浄・乾燥済みのガラス基板を約4時間浸漬して化学強化処理を行なった。化学強化を終えたガラス基板を硫酸、中性洗剤、純水、純水、IPA、IPA(蒸気乾燥)の各洗浄槽に順次浸漬して、超音波洗浄し、乾燥した。
次に、上記洗浄を終えたガラス基板表面の目視検査及び光の反射・散乱・透過を利用した精密検査を実施した。その結果、ガラス基板表面に付着物による突起や、傷等の欠陥は発見されなかった。また、上記工程を経て得られたガラス基板の主表面の表面粗さを原子間力顕微鏡(AFM)にて測定したところ、Ra=0.20nmと超平滑な表面を持つ磁気ディスク用ガラス基板を得た。また、ガラス基板の外径は65mm、内径は20mm、板厚は0.635mmに仕上がっていた。
(7) Chemical strengthening process Next, the glass substrate which finished the said washing | cleaning was chemically strengthened. For chemical strengthening, a chemical strengthening solution in which potassium nitrate and sodium nitrate were mixed was prepared, the chemical strengthening solution was heated to 380 ° C., and the cleaned and dried glass substrate was immersed for about 4 hours to perform chemical strengthening treatment. The glass substrate after chemical strengthening was sequentially immersed in each of washing tanks of sulfuric acid, neutral detergent, pure water, pure water, IPA, and IPA (steam drying), ultrasonically cleaned, and dried.
Next, a visual inspection of the glass substrate surface after the cleaning and a precision inspection using light reflection / scattering / transmission were performed. As a result, no defects such as protrusions and scratches due to deposits were found on the glass substrate surface. Further, when the surface roughness of the main surface of the glass substrate obtained through the above steps was measured with an atomic force microscope (AFM), a glass substrate for magnetic disk having an ultra-smooth surface with Ra = 0.20 nm was obtained. Obtained. The glass substrate had an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a plate thickness of 0.635 mm.
以上の様にして磁気ディスク用ガラス基板を約1万枚製造してロングランテストを行った。その結果、1度目の端面研削、研磨加工により、所定の端面形状、寸法精度、表面粗さをクリアした良品率は平均90%以上であり、不良となった基板についても再研磨により良品となったものがほとんどであった。 As described above, about 10,000 glass substrates for magnetic disks were manufactured and a long run test was performed. As a result, the average ratio of non-defective products that cleared the specified end face shape, dimensional accuracy, and surface roughness by the first end face grinding and polishing process is 90% or more on average. Most of them were.
次に、上記で得られた磁気ディスク用ガラス基板を使用し、その主表面上に、枚葉式スパッタリング装置を用いて、以下の付着層、軟磁性層、第1下地層、第2下地層、磁性層を順次成膜し、次いでプラズマCVD法により炭素系保護層を形成し、更にその上に潤滑層をディップ法により形成して磁気ディスクを得た。
上記付着層は、Ti系合金薄膜を膜厚100Åに形成した。上記軟磁性層は、Co系合金薄膜を膜厚600Åに形成した。上記第1下地層は、Pt系合金薄膜を膜厚70Åに形成し、第2下地層は、Ru合金薄膜を膜厚400Åに形成した。上記磁性層は、CoPtCr合金からなり、膜厚は200Åに形成した。また、上記保護層はダイヤモンドライク炭素保護層とした。また、上記潤滑層には、アルコール変性パーフルオロポリエーテル潤滑剤を用いた。
こうして得られた磁気ディスクは垂直磁気記録方式用の磁気ディスクである。
Next, using the glass substrate for magnetic disk obtained above, the following adhesion layer, soft magnetic layer, first underlayer, second underlayer are formed on the main surface using a single-wafer sputtering apparatus. Then, a magnetic layer was sequentially formed, then a carbon-based protective layer was formed by a plasma CVD method, and a lubricating layer was further formed thereon by a dip method to obtain a magnetic disk.
For the adhesion layer, a Ti-based alloy thin film was formed to a thickness of 100 mm. For the soft magnetic layer, a Co-based alloy thin film was formed to a thickness of 600 mm. As the first underlayer, a Pt-based alloy thin film was formed to a thickness of 70 mm, and as the second underlayer, a Ru alloy thin film was formed to a thickness of 400 mm. The magnetic layer was made of a CoPtCr alloy and had a thickness of 200 mm. The protective layer was a diamond-like carbon protective layer. In addition, an alcohol-modified perfluoropolyether lubricant was used for the lubricating layer.
The magnetic disk thus obtained is a magnetic disk for perpendicular magnetic recording.
得られた磁気ディスクを、ロードアンロード(LUL)方式のHDD(ハードディスクドライブ)に搭載した。磁気ヘッドは巨大磁気抵抗効果型再生素子(GMR素子)を備えた磁気ヘッドを使用し、磁気ヘッドの浮上量は10nmとした。HDD内の環境を70℃、80%RHの高温高湿環境下で、ヘッドのロードアンロード動作を繰り返して行うLUL耐久試験を行ったところ、本実施例の磁気ディスクは、100万回のLUL動作に故障することなく耐久した。また、フライングスティクション障害も発生しなかった。 The obtained magnetic disk was mounted on a load unload (LUL) HDD (hard disk drive). As the magnetic head, a magnetic head provided with a giant magnetoresistive effect reproducing element (GMR element) was used, and the flying height of the magnetic head was 10 nm. When the LUL endurance test in which the load / unload operation of the head was repeated in a high-temperature and high-humidity environment of 70 ° C. and 80% RH in the environment of the HDD was conducted, the magnetic disk of this example has a LUL of 1 million times. Durable without failure in operation. Also, no flying stiction trouble occurred.
(実施例2)
実施例1におけるガラス基板の外周側端面の研削工程及び研磨工程において、前述の図3に示す方法にしたがって、砥石の溝方向に対して基板の回転軸を15度(α=15度)傾けた状態で、砥石の内周側にガラス基板の外周側端面を接触させ且つガラス基板と砥石の両方を回転させることにより、ガラス基板の外周側端面の側壁面及び面取面の両方の面を研削加工した。なお、この場合の砥石とガラス基板の夫々の周速度は実施例1と同様にした。
(Example 2)
In the grinding process and the polishing process of the outer peripheral side end face of the glass substrate in Example 1, the rotation axis of the substrate was inclined 15 degrees (α = 15 degrees) with respect to the groove direction of the grindstone according to the method shown in FIG. In this state, both the side wall surface and the chamfered surface of the outer peripheral side end surface of the glass substrate are ground by bringing the outer peripheral side end surface of the glass substrate into contact with the inner peripheral side of the grindstone and rotating both the glass substrate and the grindstone. processed. In this case, the peripheral speeds of the grindstone and the glass substrate were the same as those in Example 1.
こうして100枚の研削、研磨加工を終えたガラス基板の外周側端面の表面粗さは、平均値でRaが0.02μm程度の鏡面に仕上がっていた。研磨後のガラス基板の外周側端面形状をコントレーサーで測定したところ、図1に示すような、端面12が、2つの面取面12bとその間の側壁面12aとからなる所定の面取り形状に仕上がっていた。内周側端面についてもほぼ同様な形状に仕上がっていた。そして、外周側端面の側壁面及び面取面の角度形状のばらつきは45度に対して±0.8°以内であり、外径寸法のばらつきも10μm以内であり、外周側端面の寸法形状精度は良好であった。また、研磨仕上り後の端面観察において、残留する加工損傷を顕微鏡(倍率×200)を用いて外周端面の全面を観察したが、その残留痕は確認されず、良好な研磨面となっていた。なお、上記で使用した研削砥石は、目詰まりや目潰れといった問題は発生しておらず、上記加工後においてもなお良好な切れ味を維持していた。
また、上記ガラス基板の内周側端面の表面粗さは、平均値でRaが0.05μm程度であり、内径の寸法ばらつきは10μm以内であった。
以上の点以外は、実施例1と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
The surface roughness of the end face on the outer peripheral side of the glass substrate that had been subjected to 100 grinding and polishing processes in this way was finished to a mirror surface with an average value of Ra of about 0.02 μm. When the end face shape of the outer peripheral side of the polished glass substrate was measured with a tracer, the
Further, the average surface roughness Ra of the inner peripheral side end face of the glass substrate was about 0.05 μm, and the dimensional variation of the inner diameter was within 10 μm.
Except for the above, a magnetic disk glass substrate was produced in the same manner as in Example 1.
以上の様にして磁気ディスク用ガラス基板を約1万枚製造してロングランテストを行った結果、1度目の端面研削、研磨加工により、所定の端面形状、寸法精度、表面粗さをクリアした良品率は平均90%以上であり、不良となった基板についても再研磨により良品となったものがほとんどであった。 As a result of manufacturing about 10,000 glass disk substrates for magnetic disks and performing a long run test as described above, the non-defective product that has cleared the specified end face shape, dimensional accuracy, and surface roughness by the first end face grinding and polishing process. The rate was 90% or more on average, and most of the substrates that were defective became good products by re-polishing.
次に、上記で得られた磁気ディスク用ガラス基板を使用し、実施例1と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、実施例1と同様のLUL耐久試験を行ったところ、本実施例の磁気ディスクは、100万回のLUL動作に故障することなく耐久した。また、フライングスティクション障害も発生しなかった。
Next, using the magnetic disk glass substrate obtained above, a magnetic disk was produced in the same manner as in Example 1.
The obtained magnetic disk was subjected to the same LUL durability test as in Example 1. As a result, the magnetic disk of this example was durable without failure in the LUL operation of 1 million times. Also, no flying stiction trouble occurred.
(比較例)
本比較例は、ガラス基板の外周側端面の研削加工を従来の方法を用いて行った点が前述の実施例とは相違する。すなわち、ガラス基板の外周側端面に円筒状の研削砥石の外周面側を接触させ且つガラス基板と砥石の両方を回転させることにより研削加工を行った。研削砥石には、粒度(微細砥粒#500)のダイヤモンド砥石(あるいは酸化セリウム砥石)を用いた。その他の研削条件については適宜調整して行った。
次いで、従来の研磨ブラシ、研磨装置を用いて、ガラス基板の外周側端面の研磨を行った。この場合の研磨ブラシのブラシ毛の材質は6−6ナイロンを使用した。研磨剤は酸化セリウムを使用し、この酸化セリウムを含む約30℃の研磨液を供給した。その他の研磨条件については適宜調整して行った。
(Comparative example)
This comparative example is different from the above-described embodiment in that the grinding of the outer peripheral side end surface of the glass substrate is performed using a conventional method. That is, grinding was performed by bringing the outer peripheral surface of the glass substrate into contact with the outer peripheral surface of the cylindrical grinding wheel and rotating both the glass substrate and the grindstone. A diamond grindstone (or cerium oxide grindstone) having a particle size (fine abrasive grain # 500) was used as the grinding wheel. Other grinding conditions were adjusted as appropriate.
Subsequently, the outer peripheral side end surface of the glass substrate was polished using a conventional polishing brush and polishing apparatus. In this case, the material of the bristle of the polishing brush was 6-6 nylon. The polishing agent used was cerium oxide, and a polishing liquid containing about 30 ° C. containing cerium oxide was supplied. Other polishing conditions were adjusted as appropriate.
以上の点以外は実施例1と同様にして磁気ディスク用ガラス基板を製造した。
こうして100枚の研削、研磨加工を終えたガラス基板の外周側端面の表面粗さは、平均値でRaが0.1μm程度であったが、外径の寸法ばらつきは50μm程度と大きかった。
研磨後のガラス基板の外周側端面形状をコントレーサーで測定したところ、図1に示すような、端面12が、2つの面取面12bとその間の側壁面12aとからなる所定の面取り形状に仕上がっていた。そして、外周側端面の側壁面及び面取面の角度形状のばらつきは45度に対して±5°と大きく、外周側端面の角度形状精度は良好ではなかった。なお、外周側端面の研削加工には、加工面品位の点で有利な微細砥粒砥石を使用したが、短時間で目詰まりや目潰れといった問題が発生したため、途中で砥石を交換し、再度条件出しを行う必要が生じ、作業能率が低下した。
A glass substrate for a magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above points.
The surface roughness of the end face on the outer peripheral side of the glass substrate after finishing the grinding and polishing of 100 sheets in this way was an average value of Ra of about 0.1 μm, but the dimensional variation of the outer diameter was as large as about 50 μm.
When the end face shape of the outer peripheral side of the polished glass substrate was measured with a tracer, the
そして、本比較例においても、上記2.5インチ磁気ディスク用ガラス基板を約1万枚製造してロングランテストを行ったところ、1度目の端面研削、研磨加工により、所定の端面形状、寸法と角度精度、表面粗さをクリアした良品率は平均80%以下であった。 Also in this comparative example, about 10,000 of the 2.5-inch magnetic disk glass substrate was manufactured and a long run test was performed. As a result of the first end face grinding and polishing, a predetermined end face shape and dimensions were obtained. The percentage of non-defective products that cleared the angular accuracy and surface roughness was 80% or less on average.
1 磁気ディスク用ガラス基板
2 外周側端面研削砥石
4 内周側端面研削砥石
3,5 溝
10 ディスク状ガラス基板(ガラスディスク)
11 ガラス基板の主表面
12 ガラス基板の外周側端面
12a 側壁面
12b 面取面
13 ガラス基板の内周側端面
DESCRIPTION OF
10 Disc-shaped glass substrate (glass disc)
11
Claims (8)
前記砥石は、円筒状に形成されているとともにその内周側に溝形状を有し、該溝形状は、前記ガラス基板の外周側端面の側壁面と、該ガラス基板の主表面と側壁面との間の面取面との両方の面を同時に研削加工できるように形成されており、前記砥石の内周側に前記ガラス基板の外周側端面を1箇所で接触させ、前記砥石の内周側に形成された溝形状の溝方向に対して前記ガラス基板を傾けた状態で、且つ前記ガラス基板と前記砥石とを相対的に移動させることにより、前記ガラス基板の端面の前記側壁面及び面取面の両方の面を研削加工することを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の加工方法。 A method for processing a glass substrate for a magnetic disk, wherein an end surface of a glass substrate is processed by grinding a contact surface on an outer peripheral side end surface of the glass substrate while supplying a grinding liquid to an end surface portion of the disk-shaped glass substrate. Because
The grindstone is formed in a cylindrical shape and has a groove shape on the inner peripheral side thereof. The groove shape includes a side wall surface of the outer peripheral side end surface of the glass substrate, a main surface and a side wall surface of the glass substrate. The chamfered surface is formed so that both surfaces can be ground simultaneously, the outer peripheral side end surface of the glass substrate is brought into contact with the inner peripheral side of the grindstone at one location, and the inner peripheral side of the grindstone The side wall surface and the chamfer of the end surface of the glass substrate are moved in a state in which the glass substrate is inclined with respect to the groove direction of the groove shape formed on the glass substrate and the grindstone. A method for processing a glass substrate for a magnetic disk, comprising grinding both surfaces.
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