JPH0827935B2 - Glass substrate for magnetic disk and manufacturing method - Google Patents
Glass substrate for magnetic disk and manufacturing methodInfo
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- JPH0827935B2 JPH0827935B2 JP30553086A JP30553086A JPH0827935B2 JP H0827935 B2 JPH0827935 B2 JP H0827935B2 JP 30553086 A JP30553086 A JP 30553086A JP 30553086 A JP30553086 A JP 30553086A JP H0827935 B2 JPH0827935 B2 JP H0827935B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐久性に優れた磁気記録媒体に適した、磁
気ディスク用ガラス基板の製造方法に関するものであ
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, which is suitable for a magnetic recording medium having excellent durability.
[従来の技術] 磁気ディスク用基板と、その上にスパッタ、メッキ、
蒸着等のプロセスにより形成した磁性膜及び保護膜から
なる構成体は、磁気記録媒体(以下、メディアと称す
る)と呼ばれる。[Prior Art] A magnetic disk substrate and sputtering, plating,
A structure composed of a magnetic film and a protective film formed by a process such as vapor deposition is called a magnetic recording medium (hereinafter, referred to as a medium).
磁気記憶装置は、このメディアと記録再生磁気ヘッド
(以下、ヘッドと称する)を主構成部とし、操作開始時
にはヘッドとメディアは接触状態でセットしたあと、前
記のメディアに所要の回転を与えることにより、前記ヘ
ッドとメディア面との間に空気層分の空間を作り、この
状態で記録再生動作を行う。また、操作終了時にはメデ
ィアの回転が止まり、この時ヘッドとメディアは操作開
始時と同様に接触状態に戻る。A magnetic storage device has this medium and a recording / reproducing magnetic head (hereinafter referred to as a head) as main components, and by setting the head and the medium in contact with each other at the start of operation, and then applying the required rotation to the medium. A space for the air layer is formed between the head and the medium surface, and the recording / reproducing operation is performed in this state. At the end of the operation, the rotation of the medium stops, and at this time, the head and the medium return to the contact state as at the start of the operation.
このように、装置の起動時及び停止時にヘッドとメデ
ィアの間に生ずる接触摩擦力は、ヘッド及びメディアを
摩耗させ磁気特性の劣化原因となる(この方式をコンタ
クト・スタート・ストップCSSと通称している)。As described above, the contact frictional force generated between the head and the medium at the time of starting and stopping the device wears the head and the medium and causes deterioration of the magnetic characteristics (this method is commonly called contact start / stop CSS). Exist).
また、多湿雰囲気中でメディアを放置してメディア表
面に水分が吸着している状態では、ヘッドとメディアの
間に水が入り込み、凝着現象を引き起こす。したがっ
て、この状態で起動すると、ヘッド及びメディアに大き
な抵抗力を生じ、ヘッドの損傷やメディアの破壊を招く
ことがある(これをヘッドスティックあるいはヘッドク
ラッシュと通称している)。Further, when the medium is left in a humid atmosphere and water is adsorbed on the surface of the medium, water enters between the head and the medium, causing an adhesion phenomenon. Therefore, when activated in this state, a large resistance force is generated in the head and the medium, which may lead to damage of the head and destruction of the medium (this is commonly called a head stick or a head crash).
一般にガラスは表面の平滑性に優れ、硬く、変形抵抗
が大きく、かつ表面欠陥が少ない等の理由から高密度化
に適した磁気ディスク用基板として注目されている(特
開昭49−122707号)。In general, glass has attracted attention as a magnetic disk substrate suitable for high density because of its excellent surface smoothness, hardness, large deformation resistance, and few surface defects (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 122-122707). .
しかしながら、上述した耐CSS性及びヘッドスティッ
ク性に対しては、ガラスは鏡面性が優れているが故に、
ガラス基板を用いたメディアは、他の平滑性の劣る基板
を用いたメディアに比べ、ヘッドとメディアの接触面積
が増大するため摩擦抵抗の増加や凝着力の増大を招くこ
とから問題があった。However, with respect to the CSS resistance and the head stick property described above, since glass has excellent mirror surface properties,
The media using the glass substrate has a problem in that the contact area between the head and the media is increased as compared with the media using other substrates having inferior smoothness, which causes an increase in frictional resistance and an adhesive force.
このような欠点を解消するために、基板表面に機械的
手段により微小な凹凸を形成させることにより、ヘッド
とメディアの間に生ずる摩擦力及び凝着力を低減させる
方法が特開昭53−123906号に提案されている。In order to eliminate such drawbacks, there is a method of reducing frictional force and cohesive force generated between a head and a medium by forming minute irregularities on the surface of the substrate by mechanical means, which is disclosed in JP-A-53-123906. Has been proposed to.
また、化学エッチングによりガラス基板表面に凹凸を
形成させる方法が特開昭60−136035号に提案されてい
る。Further, a method of forming irregularities on the surface of a glass substrate by chemical etching has been proposed in JP-A-60-136035.
[発明の解決しようとする問題点] 本発明は磁気ディスク用ガラス基板のもつ上記した耐
CSS特性及びヘッドスティック性といった問題点を解決
せんとするものである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has the above-mentioned durability of the glass substrate for a magnetic disk.
It aims to solve problems such as CSS characteristics and head stick properties.
従来の機械的方法により凹凸を形成する方法ではガラ
スのような脆性材料を基板とする場合には、ガラス表面
にクラックが発生することがあり平坦性を損なうおそれ
やガラス基板表面の強度低下を惹き起こすおそれなど該
クラックによる問題を否定できなかった。In the case of using a brittle material such as glass as a substrate in the method of forming irregularities by a conventional mechanical method, cracks may occur on the glass surface, which may impair the flatness and decrease the strength of the glass substrate surface. The problems due to the cracks, such as the possibility of causing them, could not be denied.
また、鋭い凹部及びクラック等で発生したすき間部は
洗浄乾燥等が不充分となり、汚れ等の残渣が残り、その
ため磁気特性の経時的劣化等を惹き起こす原因になっ
た。また、CSS時の磁気ヘッドの衝突時にガラスの凸部
が欠け落ちヘッドクラッシュを惹き起こすこともあっ
た。更に、これら問題の発生をできるだけ少なくするよ
うに、粒径の小さい砥粒でソフトに筋をつける方法の場
合には筋付け作業時間を長くする必要があり、テープ材
料や砥粒を多量に使う結果にもなった。また、粒径の小
さな砥粒では所望の凹凸を形成することはできなかっ
た。In addition, the gaps formed by sharp recesses and cracks are insufficiently washed and dried, leaving residues such as stains, which causes deterioration of magnetic properties over time. In addition, when the magnetic head collides during CSS, the convex portion of the glass may be chipped off, causing a head crash. Furthermore, in order to minimize these problems as much as possible, it is necessary to lengthen the creasing work time in the case of a method of softly streaking with abrasive grains of small particle size, and use a large amount of tape material and abrasive grains. It was also a result. Further, it was not possible to form the desired unevenness with the abrasive grains having a small grain size.
更に特開昭60−136035号に提案されている化学的方法
ではガラス基板上にあらかじめ金属層を形成し、かつ熱
処理する必要があった。Further, in the chemical method proposed in JP-A-60-136035, it was necessary to previously form a metal layer on a glass substrate and heat-treat it.
[問題点を解決するための手段] 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、高さが50〜700Åの範囲にある前記凹凸の山が0.1〜
10μmの範囲のピッチで形成されている磁気ディスク用
ガラス基板の製造方法であって、ガラス基板の表面に微
細な凹凸を機械的な方法で形成させたのちに化学的な表
面処理を施すことを特徴とする磁気ディスク用ガラス基
板の製造方法を提供するものである。[Means for Solving Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the peaks of the irregularities whose height is in the range of 50 to 700Å are 0.1 to
A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, which is formed with a pitch in the range of 10 μm, in which fine surface irregularities are formed on the surface of the glass substrate by a mechanical method and then a chemical surface treatment is performed. A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, which is a feature of the present invention.
上記した山の高さは基板の全面にわたって全ての山が
700Å以下であることが望ましいが、本発明の前記した
目的を達成するのに支障のない範囲において700Åを超
える高さの山が存在していてもかまわない。The heights of the above-mentioned peaks are
It is desirable that the height is 700 Å or less, but peaks exceeding 700 Å may exist within a range that does not hinder the achievement of the above-mentioned object of the present invention.
なお、凹凸の形状と山のピッチは、触針式の表面粗さ
計を用い、半径2.5μmの触針を、針荷重25mg、走査速
度5μm/分で基板表面を走査させて測定する。The shape of the irregularities and the pitch of the peaks are measured by using a stylus type surface roughness meter and scanning the surface of the substrate with a stylus having a radius of 2.5 μm at a needle load of 25 mg and a scanning speed of 5 μm / min.
本発明により製造される磁気ディスク用ガラス基板を
図面に従って説明する。A glass substrate for a magnetic disk manufactured according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、磁気ディスク用ガラス基板(以下ガラス基
板あるいは基板と書く)の平面図である。ガラス基板と
しては、通常のソーダライムシリケートガラス、無アル
カリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、風冷また
は液冷等による物理強化ガラス、化学強化ガラス、ある
いは結晶化ガラス等を用いることができる。FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk glass substrate (hereinafter referred to as a glass substrate or a substrate). As the glass substrate, ordinary soda lime silicate glass, non-alkali glass, borosilicate glass, quartz glass, physically strengthened glass by air cooling or liquid cooling, chemically strengthened glass, crystallized glass, or the like can be used.
凹凸のパターンを例示すると、第2図(a)が同心円
状、同(b)が単独または複数本からなるスパイラル状
である。第4図(a)は直線状、同(b)、(c)は放
射状のパターンを例示したものである。また第2図
(c)はメディアが回転していないときヘッドが接触し
ている部分(CSSゾーン)に対応した部分にのみ凹凸を
形成した基板を例示したものである。この他にもこれら
の代表的なパターンを複数重畳させたパターンや、特定
の規則的なパターンをもたず凹凸が一様に分布した基板
も用いることができる。As an example of the concavo-convex pattern, FIG. 2 (a) is a concentric circle shape, and FIG. 2 (b) is a single or plural spiral shape. FIG. 4 (a) illustrates a linear pattern, and FIGS. 4 (b) and (c) illustrate a radial pattern. Further, FIG. 2 (c) shows an example of a substrate having concavities and convexities formed only in a portion corresponding to a portion (CSS zone) with which the head is in contact when the medium is not rotating. In addition to this, a pattern in which a plurality of these typical patterns are superposed, or a substrate having no specific regular pattern and in which unevenness is uniformly distributed can be used.
第5図は、第2図(a)におけるA−Bで切断したと
きのC付近の拡大断面図である。第2図(b)における
A−Bで切断したときのC付近についても同様の形態で
あり、第4図(a)、(b)におけるA−B切断の際の
C付近についても、断面形態はほぼ類似である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of C when cut along the line AB in FIG. The same is true for the vicinity of C when cut along the line A-B in FIG. 2 (b), and the cross-sectional form is also taken for the vicinity of C during the A-B cut in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Are almost similar.
第6図は、第5図を更に拡大した断面説明図である。
本発明において「山の高さ」とは山と谷の落差Hを表わ
し、「山のピッチ」とは隣り合う山の先端の間隔Wを表
わすものとする。FIG. 6 is a sectional explanatory view in which FIG. 5 is further enlarged.
In the present invention, the "mountain height" represents the drop H between the peak and the valley, and the "mountain pitch" represents the distance W between the tips of adjacent peaks.
ここで、表面凹凸を形成する以前のガラス板を、ガラ
ス素板あるいは素板と記すこととする。素板としては、
通常のソーダライムシリケートガラス、無アルカリガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、風冷または液冷等
による物理強化ガラス、化学強化ガラス、結晶性ガラス
あるいは結晶化ガラス等を用いることができる。Here, the glass plate before the surface unevenness is formed is referred to as a glass base plate or a base plate. As a bare plate,
Usual soda lime silicate glass, alkali-free glass, borosilicate glass, quartz glass, physically strengthened glass by air cooling or liquid cooling, chemically strengthened glass, crystalline glass or crystallized glass can be used.
本発明の磁気ディスク基板としては、通常のソーダラ
イムシリケートガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸
ガラス、石英ガラス、風冷または液冷等による物理強化
ガラス、化学強化ガラス、あるいは結晶化ガラス等を用
いることができる。物理強化ガラスあるいは化学強化ガ
ラスからなる本発明の基板は、上記の如く素板としてそ
れぞれ物理強化ガラス、あるいは化学強化ガラスを用い
ることができるが、また物理強化あるいは化学強化処理
を施す以前の前記物理強化ガラス、化学強化ガラス以外
の素板の表面に凹凸を形成してから物理強化処理あるい
は化学強化処理を施したものであってもよい。As the magnetic disk substrate of the present invention, use of ordinary soda lime silicate glass, alkali-free glass, borosilicate glass, quartz glass, physically strengthened glass by air cooling or liquid cooling, chemically strengthened glass, or crystallized glass, etc. You can The substrate of the present invention composed of the physically strengthened glass or the chemically strengthened glass can use the physically strengthened glass or the chemically strengthened glass as the base plate, respectively, as described above. It may be one obtained by forming unevenness on the surface of a base plate other than tempered glass and chemically strengthened glass and then subjecting it to physical strengthening treatment or chemical strengthening treatment.
本発明のガラス基板の製造方法において凹凸の形成に
用いられる機械的な方法としては、研磨砥粒を接着剤で
固定したテープ(以下研磨テープと呼ぶ)でガラス素板
表面をこすることによって傷をつけることで微小凹凸を
形成する方法や、研磨砥粒を含む液を介在させた状態で
回転するパッドや定盤に押しつけることによるガラス素
板表面の微小凹凸形成法や、回転パッドや回転定盤にあ
らかじめ砥粒を固定しておいたものにガラス素板を押し
つけることによる微小凹凸形成方法がある。As a mechanical method used for forming irregularities in the method for manufacturing a glass substrate of the present invention, scratches are obtained by rubbing the surface of a glass base plate with a tape having abrasive grains fixed by an adhesive (hereinafter referred to as polishing tape). To form minute irregularities by attaching a pad, a method of forming minute irregularities on the surface of a glass base plate by pressing it against a rotating pad or surface plate with a liquid containing abrasive grains intervening, or a rotating pad or rotating plate. There is a method of forming fine concavities and convexities by pressing a glass base plate against a disc on which abrasive grains have been fixed in advance.
これらの微小凹凸を形成する方法では砥粒の径は、0.
3μm〜20μmの砥粒を使用すると良い凹凸ができる。
砥粒の種類は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化ケイ素、酸化クロム、酸化鉄などの酸化物粒子はも
ちろんのこと、炭化チタン、炭化ケイ素などの炭化物、
窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタンなどの窒化
物、ホウ化ジルコニウムなどのホウ化物、ダイヤモンド
などが良い。In the method of forming these minute irregularities, the diameter of the abrasive grains is 0.
Good irregularities can be made by using abrasive grains of 3 μm to 20 μm.
The types of abrasive grains are aluminum oxide, zirconium oxide,
Not only oxide particles such as silicon oxide, chromium oxide and iron oxide, but also carbides such as titanium carbide and silicon carbide,
Aluminum nitride, silicon nitride, nitrides such as titanium nitride, borides such as zirconium boride, and diamond are preferable.
化学的方法としては、フッ酸、又はフッ化物を含む溶
液で化学的エッチングを行なうことが良い。フッ酸濃度
としては50重量%以下の溶液が使えるが、侵食速度の点
から0.1〜20重量%の範囲が好ましい。本明細書におい
て濃度を表わす%は重量%である。As a chemical method, it is preferable to perform chemical etching with a solution containing hydrofluoric acid or fluoride. A solution having a hydrofluoric acid concentration of 50% by weight or less can be used, but a range of 0.1 to 20% by weight is preferable from the viewpoint of erosion rate. In this specification,% representing concentration is weight%.
フッ酸だけの溶液でも化学的エッチング能力としては
充分であるが、エッチングの一様性を向上させるために
他の薬品を添加することが好ましい。この添加薬品とし
てはH2SO4を使うことができるが、HCI、HBr、HI、H3P
O4、HNO3等の酸類も使用でき、ガラスとフッ酸の反応で
生成した不溶性の反応生成物の可溶化に効果がある。前
記添加薬品としては上記したものの他に、H2SO3、HCOO
H、RfCOOH、RfSO3H、(RfSO2)2NH(ただし、Rf:パーフ
ルオロアルキル、例えば、CF3−、C2F5−)を用いるこ
ともできる。Although a solution of only hydrofluoric acid has sufficient chemical etching ability, it is preferable to add other chemicals in order to improve the uniformity of etching. H 2 SO 4 can be used as this additive chemical, but HCI, HBr, HI, H 3 P
Acids such as O 4 and HNO 3 can also be used, and are effective in solubilizing the insoluble reaction product generated by the reaction of glass and hydrofluoric acid. As the additive chemicals, in addition to those mentioned above, H 2 SO 3 , HCOO
H, R f COOH, R f SO 3 H, (R f SO 2) 2 NH ( provided that, R f: perfluoroalkyl, for example, CF 3 -, C 2 F 5 -) can also be used.
また、フッ化物の溶液は、フッ酸に比較してエッチン
グ速度が遅い等の効果があるので微小凹凸の高さや形状
をコントロールすることができるので良い。In addition, since the fluoride solution has an effect such as a lower etching rate than hydrofluoric acid, it is possible to control the height and shape of the fine irregularities.
フッ化物としては、金属のフッ化物を用いることがで
きる。たとえば、KF、NaF、CsF、LiFといったアルカリ
金属元素のフッ化物、CaF2などのアルカリ土類金属元素
のフッ化物、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニ
ウムなどが良く、また、IB族、IIB族、III族、IV族、V
族金属元素のフッ化物、その他Co、Fe、Cr、Mn、Ti等の
フッ化物を用いることもできる。A metal fluoride can be used as the fluoride. For example, KF, NaF, CsF, fluorides of alkali metal elements such as LiF, fluorides of alkaline earth metal elements such as CaF 2 , ammonium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, etc. are good, and also IB group, IIB group, Group III, IV, V
Fluorides of group metal elements and other fluorides such as Co, Fe, Cr, Mn, and Ti can also be used.
化学的方法でガラス表面を侵食するときの基板の厚さ
方向の侵食量は平均0.1〜5μmが好ましい。特に0.3〜
2μmが好ましい。0.1μm未満では効果がなく、5μ
mを超えると凹部の巾は広がりすぎ、あるいは大きい径
のピットが発生しやすくなるためS/N比の低下を招き好
ましくない。When the glass surface is eroded by a chemical method, the erosion amount in the thickness direction of the substrate is preferably 0.1 to 5 μm on average. Especially 0.3-
2 μm is preferable. No effect if less than 0.1 μm, 5 μ
If it exceeds m, the width of the concave portion becomes too wide, or pits having a large diameter are likely to be generated, so that the S / N ratio is lowered, which is not preferable.
微細な凹凸は、先端の半径2.5μmの触針を使用した
表面粗さ計で測定して、高さ50Å〜700Åの山が10μm
以下のピッチで形成されているのが好ましい。50Å未満
の山はヘッドスティックの防止に効果が乏しい。700Å
を超える山はS/N比の低下を招き好ましくないが、本発
明の前記した目的を達成するのに支障のない範囲、なら
びにメディアの品質上支障のない範囲において存在して
いてもかまわない。10μmを超えるピッチではヘッドス
ティックの防止に効果が乏しい。Fine irregularities are measured with a surface roughness meter using a stylus with a radius of 2.5 μm at the tip, and the height of 50 Å ~ 700 Å is 10 μm.
It is preferably formed with the following pitch. Mountains less than 50Å have little effect on preventing head sticks. 700Å
Peaks exceeding 10 are not preferable because they cause a decrease in S / N ratio, but they may exist in a range that does not hinder the achievement of the above-mentioned object of the present invention and a range that does not hinder the quality of the media. If the pitch exceeds 10 μm, the effect of preventing head stick is poor.
また、磁気ディスク用ガラス基板として特に強度の高
いものが望まれることがある。この場合、本発明におけ
る化学エッチング処理の後の基板にイオン交換法等によ
る化学強化処理を施せばよい。またこの場合、表面に凹
凸を形成する以前の素板として、イオン交換法等による
化学処理を施されたものを用いてもよい。Further, as a glass substrate for a magnetic disk, one having a particularly high strength may be desired. In this case, the substrate after the chemical etching treatment in the present invention may be subjected to a chemical strengthening treatment such as an ion exchange method. Further, in this case, a base plate that has been chemically treated by an ion exchange method or the like may be used as the base plate before forming the unevenness on the surface.
[作用] また、本発明においてはガラスのような脆性材料の表
面に機械的な方法で微小凹凸を形成したのちに化学的な
表面処理である化学エッチングを施すことにより前記表
面の微小なワレ,クラック,ビリや応力残存部等はもち
ろんのこと、潜傷部分に化学エッチング液が優先的に作
用することでこれらを取り除きガラス表面を安定な状態
にする。したがって、単に機械的な方法により表面に微
細な凹凸が形成されたガラス基板より、表面に機械的な
強度があり、耐CSS性や耐ヘッドスティック性も改善さ
れる。[Operation] In the present invention, minute irregularities on the surface of a brittle material such as glass are formed by forming minute irregularities on the surface of the brittle material by a mechanical method and then performing chemical etching which is a chemical surface treatment. The chemical etching solution preferentially acts on the latent scratches as well as cracks, cracks and stress-remaining areas to remove them and stabilize the glass surface. Therefore, the surface of the glass substrate has mechanical strength, and the CSS resistance and the head stick resistance are also improved, as compared with a glass substrate having fine irregularities formed on the surface simply by a mechanical method.
また、機械的な方法で形成した微小凹凸の山谷の深さ
を化学エッチングで1〜10倍に深くすることができるの
で、機械的な方法による微小凹凸形成を浅くでき、した
がって機械的方法による平坦度の損ないや面強度の低下
を減少させることができる。しかも化学エッチングした
ガラス面は微小クラックが除かれ、応力集中が起こりに
くい形状になるのでガラス基板全体の強度を落さずに目
的を達成することができる。In addition, the depth of the peaks and valleys of the fine irregularities formed by the mechanical method can be made 1 to 10 times deeper by chemical etching, so the fine irregularities formed by the mechanical method can be made shallower, and therefore flat by the mechanical method. It is possible to reduce loss of strength and decrease in surface strength. Moreover, the chemically etched glass surface has a shape in which minute cracks are removed and stress concentration is less likely to occur, so that the object can be achieved without reducing the strength of the entire glass substrate.
第3図(a)は機械的方法で素板の表面に形成された
微小凹凸のプロファイルの1例を示す。更にその上に本
発明の化学エッチングを施したときのガラス面の溶解侵
食とその結果形成された微小凹凸のプロファイルを第3
図(b)に示す。FIG. 3 (a) shows an example of a profile of minute irregularities formed on the surface of a raw plate by a mechanical method. Furthermore, the profile of the fine corrugations formed as a result of the dissolution and erosion of the glass surface when the chemical etching of the present invention is applied thereon is described in the third section.
It is shown in FIG.
また、化学エッチングでガラスを溶解することで、ク
ラック部等のすき間や鋭い凹部がなめらかな曲線にな
り、すき間や底部の入口が広がり洗浄しやすい形状にな
ることで残渣が残りにくくなる。また、エッチングによ
ってクラック部等のすき間や鋭い凹部に残っていた砥
粒、バインダーやガラスのかけら等の汚れ成分の残渣も
取り除かれる。したがって残渣の影響により磁気特性の
劣化が大幅に減少し、信頼性の向上した磁気ディスクが
得られる。Further, by melting the glass by chemical etching, a gap such as a crack portion or a sharp concave portion becomes a smooth curve, and an opening at the gap or bottom portion is widened to facilitate cleaning, so that a residue is less likely to remain. Further, by etching, the residue of the dirt component such as the abrasive grains, the binder and the glass fragments left in the gaps such as the cracks and the sharp recesses are also removed. Therefore, deterioration of the magnetic characteristics is significantly reduced due to the influence of the residue, and a magnetic disk with improved reliability can be obtained.
また、機械的な方法で形成されたピットや傷等が化学
的方法で深さ、巾方向に拡大されるわけであるが、化学
的方法によるガラスのエッチング量を0.1〜5μmと制
限することにより、特に巾方向の広がりが必要以上とな
り磁気ディスクとしての記録再生時のノイズあるいはデ
ィフェクトの原因になるような大きなサイズのピットあ
るいは溝の形成を抑制することができる。Also, pits, scratches, etc. formed by a mechanical method are expanded in the depth and width directions by a chemical method, but by limiting the etching amount of glass by the chemical method to 0.1 to 5 μm, In particular, it is possible to suppress the formation of pits or grooves having a large size, which causes a noise or a defect at the time of recording / reproducing as a magnetic disk due to an excessive width in the width direction.
本発明の方法により基板表面に形成される適度の凹凸
は、記録密度の低下を招かず、磁気記録と再生ができ、
信号ノイズを増大させることなく、ヘッドとメディア間
の接触面積を減少させることにより、ヘッドとメディア
間の摩擦を低減させることによって耐CSS性やヘッドス
ティック性を改善できるものと考えられる。The appropriate unevenness formed on the surface of the substrate by the method of the present invention does not reduce the recording density and allows magnetic recording and reproduction,
By reducing the contact area between the head and the medium without increasing the signal noise, it is thought that the CSS resistance and the head stick property can be improved by reducing the friction between the head and the medium.
[実施例] 実施例1 ガラス素板を固定された砥粒を有する研磨テープでこ
すり、表面に微小凹凸を形成した。次にこの基板をあら
かじめ準備したHFを含む水溶液に浸漬後、水で洗浄し乾
燥した。この基板上にスパッタ法により、Co系磁性膜を
形成し、更にその上にカーボン保護膜を形成した後、CS
S特性、S/N比及びディフェクトを評価した。[Example] Example 1 A glass base plate was rubbed with a polishing tape having fixed abrasive grains to form fine irregularities on the surface. Next, this substrate was immersed in an aqueous solution containing HF prepared in advance, washed with water and dried. A Co-based magnetic film is formed on this substrate by the sputtering method, and a carbon protective film is further formed on the Co-based magnetic film.
The S characteristics, S / N ratio and defects were evaluated.
実施例2 ガラス素板を研磨砥粒を介在させながら、回転するパ
ッド面に押しあてて、表面に微小凹凸の形成された基板
を得た。この基板をフッ化物の水溶液からなる化学エッ
チング液に浸漬後、水で洗浄し乾燥した。この基板上に
スパッタ法により磁性膜を形成し、更にその上にカーボ
ン保護膜を形成した後、CSS特性、S/N比及びディフェク
トを評価した。Example 2 A glass base plate was pressed against a rotating pad surface while interposing abrasive grains to obtain a substrate having fine irregularities formed on the surface. The substrate was immersed in a chemical etching solution containing an aqueous solution of fluoride, washed with water and dried. A magnetic film was formed on this substrate by a sputtering method, and a carbon protective film was further formed thereon, and then the CSS characteristics, the S / N ratio, and the defect were evaluated.
実施例3 ガラス素板を回転させながら、研削テープでこすり、
表面凹凸を形成した。次にこの基板をHF及びH2SO4を含
む水溶液に浸漬し、基板厚さ方向に平均1μm侵食させ
た後で、水で洗浄し乾燥した。この基板上にスパッタ法
により磁性膜を形成し、更にカーボン保護膜を形成した
後、CSS特性、S/N比及びディフェクトを評価した。Example 3 While rubbing the glass base plate, rub it with a grinding tape,
Surface irregularities were formed. Next, this substrate was immersed in an aqueous solution containing HF and H 2 SO 4 to erode in an average of 1 μm in the thickness direction of the substrate, then washed with water and dried. After forming a magnetic film on this substrate by a sputtering method and further forming a carbon protective film, CSS characteristics, S / N ratio, and defects were evaluated.
この磁気ディスクの表面の凹凸は溝形状をしておりそ
のパターンは同心円状又はスパイラル状の曲線の一部の
重なりあったものであった。The unevenness on the surface of this magnetic disk had a groove shape, and its pattern was formed by overlapping a part of concentric or spiral curves.
実施例4 ガラス素板を時点させながら、ダイヤモンド砥石でこ
すり、表面凹凸を形成した。次にこの基板をあらかじめ
準備しておいたHFを含む水溶液に浸漬し、基板の厚さ方
向に平均2μm侵食させた後水で洗浄し乾燥した。この
基板上にスパッタ法により磁性膜を形成し、更にカーボ
ン保護膜を形成した後、CSS特性、S/N比及びディフェク
トを評価した。この時表面の溝のパターンは同心円状及
びスパイラル状の曲線の一部の重なりあったものであっ
た。Example 4 A glass base plate was rubbed with a diamond grindstone while being pointed to form surface irregularities. Next, this substrate was immersed in an aqueous solution containing HF prepared in advance, and was eroded on the substrate by an average of 2 μm in the thickness direction, washed with water and dried. After forming a magnetic film on this substrate by a sputtering method and further forming a carbon protective film, CSS characteristics, S / N ratio, and defects were evaluated. At this time, the groove pattern on the surface was formed by overlapping some of concentric and spiral curves.
実施例5 ガラス素板を研磨砥粒を含む研磨液を介在させてパッ
ドと接触させ、相対移動させ表面凹凸を形成した。次に
この基板をHFを含む水溶液に浸漬し、基板の厚さ方向に
平均0.3μm侵食させた後水で洗浄し乾燥した。この基
板上にスパッタ法により磁性膜を形成し、更にカーボン
保護膜を形成した後、CSS特性、S/N比及びディフェクト
を評価した。Example 5 A glass base plate was brought into contact with a pad through a polishing liquid containing polishing abrasive grains and relatively moved to form surface irregularities. Next, this substrate was immersed in an aqueous solution containing HF to cause an average erosion of 0.3 μm in the thickness direction of the substrate, then washed with water and dried. After forming a magnetic film on this substrate by a sputtering method and further forming a carbon protective film, CSS characteristics, S / N ratio, and defects were evaluated.
実施例6 ガラス素板を回転させながらダイヤモンド工具でこす
り、表面凹凸を形成した。次にこの基板をHFを含む水溶
液に浸漬し、基板の厚さ方向に平均4.5μm侵食させた
後水で洗浄し乾燥した。この基板上にスパッタ法により
磁性膜を形成し、更にカーボン保護膜を形成した後、CS
S特性、S/N比及びディフェクトを評価した。Example 6 A glass substrate was rubbed with a diamond tool while rotating to form surface irregularities. Next, this substrate was immersed in an aqueous solution containing HF, and was eroded by 4.5 μm on average in the thickness direction of the substrate, washed with water and dried. A magnetic film is formed on this substrate by the sputtering method, and then a carbon protective film is formed.
The S characteristics, S / N ratio and defects were evaluated.
この磁気ディスクの表面の凹凸は溝形状をしており、
そのパターンはスパイラル状の曲線が重なりあったもの
であった。The unevenness of the surface of this magnetic disk has a groove shape,
The pattern consisted of overlapping spiral-shaped curves.
比較例1、2 凹凸の機械的な形成方法は、固定された砥粒を有する
テープの砥粒面にガラス素板の面をこすりつけて該面に
微小凹凸を形成したものである。Comparative Examples 1 and 2 The method of mechanically forming irregularities is to rub the surface of a glass base plate against the abrasive grain surface of a tape having fixed abrasive grains to form minute irregularities on the surface.
化学エッチング液としてはHFを含んだ水溶液を用い
た。水洗、乾燥、Co系磁性膜及びカーボン保護膜の形成
は実施例1〜6と同様に行った。次いでCSS特性、S/N比
及びディフェクトを評価した。An aqueous solution containing HF was used as the chemical etching solution. Washing with water, drying, and formation of the Co-based magnetic film and the carbon protective film were performed in the same manner as in Examples 1-6. Next, CSS characteristics, S / N ratio and defects were evaluated.
以上の結果を表1に示す。 Table 1 shows the above results.
[発明の効果] 機械的な方法でガラス表面に化学エッチングをスタ
ートさせる微細な筋、クラック等を形成させるので、隣
接する山と山の間隔や凹凸の深さ、山谷のパターン等を
容易にコントロールでき、したがって目的の特性の磁気
ディスク用ガラス基板を得ることができる。 [Effects of the Invention] Since fine lines, cracks, etc. that start chemical etching are formed on the glass surface by a mechanical method, it is easy to control the interval between adjacent mountains, the depth of irregularities, the pattern of valleys, etc. Therefore, it is possible to obtain a glass substrate for a magnetic disk having desired characteristics.
化学エッチングを行なうことで機械的な凹凸形成方
法によって生じた問題点を取り除くことができる。した
がってガラス基板表面が安定するので経時変化がなくな
り、耐CSS性が向上する。By performing the chemical etching, it is possible to eliminate the problems caused by the mechanical unevenness forming method. Therefore, since the surface of the glass substrate is stable, there is no change with time, and the CSS resistance is improved.
化学エッチング法で山谷の深さを深くすることがで
きるようなエッチング液を使用できるので、凹凸を形成
するにあたり微小粒径の砥粒を使用して機械的方法を用
いることができ、大きなワレやカケなど欠陥を少なくし
た磁気ディスク用ガラス基板が得られる。機械的な方法
で形成する凹凸の深さは浅くてよく、そのため短時間で
形成でき、テープ、砥粒等の使用量も少なくてすむ。Since an etching solution that can deepen the depths of the peaks and valleys can be used by the chemical etching method, a mechanical method can be used by using abrasive grains having a minute particle diameter in forming the unevenness, and a large crack or A glass substrate for a magnetic disk with less defects such as chipping can be obtained. The depth of the irregularities formed by a mechanical method may be shallow, so that it can be formed in a short time and the amount of tape, abrasive grains, etc. used can be small.
化学エッチングだけで微小凹凸を形成するのはガラ
スの表面性状の影響が大きいが、化学エッチングに先立
って機械的な方法で凹凸を形成しておき、次いで化学エ
ッチングを行うことにより表面性状が一定になり、均一
な微小凹凸を得ることができる。The surface texture of glass has a great influence on forming minute irregularities only by chemical etching, but the irregularities are formed by a mechanical method prior to chemical etching, and then chemical etching is performed to make the surface texture constant. Therefore, it is possible to obtain uniform fine irregularities.
化学エッチングによってクラックのすき間部や鋭い
凹部の底部の残渣が取り除かれ、しかもその後の洗浄も
容易な形状となるので、洗浄性の良い清浄な磁気ディス
ク用ガラス基板が得られる。洗浄性が良いので磁性膜の
性能劣化がなくなり磁気ディスクの信頼性が向上する。The chemical etching removes the residue in the crack gap and the bottom of the sharp recess and makes the shape easy to wash thereafter, so that a clean glass substrate for a magnetic disk can be obtained. Since the cleaning property is good, the performance of the magnetic film is not deteriorated and the reliability of the magnetic disk is improved.
本発明は、ガラス表面に適度の凹凸を形成させるこ
とにより摩擦力を軽減し、耐CSS性やベッドスティック
性を改善できる効果を有し、さらに凹凸が微細であるた
めに磁気特性に悪影響を与えない。The present invention reduces the frictional force by forming appropriate irregularities on the glass surface, has the effect of improving CSS resistance and bed stick properties, further adversely affects the magnetic properties because the irregularities are fine. Absent.
機械的な方法でガラス表面に化学エッチングをスタ
ートさせる微細な筋、クラック等を形成させるので、隣
接する山と山の間隔や凹凸の深さ、山谷のパターン等を
容易にコントロールでき、したがって目的の特性の磁気
ディスク用ガラス基板を得ることができる。Since minute lines that start chemical etching, cracks, etc. are formed on the glass surface by a mechanical method, it is possible to easily control the distance between adjacent mountains, the depth of unevenness, the pattern of peaks and valleys, etc. It is possible to obtain a glass substrate for a magnetic disk having characteristics.
第1図は本発明方法により得られた磁気ディスク用ガラ
ス基板の平面図、第2図(a、(b)、(c)及び第4
図(a)、(b)、(c)は本発明方法により得られた
磁気ディスク用ガラス基板表面の凹凸のパターンを例示
した説明図、第3図(a)、(b)は基板表面凹凸のプ
ロファイル説明図、第5図は第2図(a)、(b)、
(c)、第4図(a)、(b)におけるA−B断面のC
部分の拡大断面説明図であり、第6図は「山の高さH」
及び「山のピッチW」の説明図である。FIG. 1 is a plan view of a glass substrate for a magnetic disk obtained by the method of the present invention, and FIGS. 2 (a, (b), (c) and 4).
Figures (a), (b) and (c) are explanatory views exemplifying patterns of irregularities on the surface of a glass substrate for a magnetic disk obtained by the method of the present invention, and Figures 3 (a) and (b) are irregularities on the substrate surface. FIG. 5 is an explanatory view of the profile of FIG.
(C), C of the A-B cross section in FIGS.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a portion, and FIG. 6 shows “mountain height H”.
6A and 6B are explanatory diagrams of "mountain pitch W".
Claims (8)
700Åの範囲にある前記凹凸の山が0.1〜10μmの範囲の
ピッチで形成されている磁気ディスク用ガラス基板の製
造方法であって、ガラス基板の表面に微細な凹凸を機械
的な方法で形成させたのちに化学的な表面処理を施すこ
とを特徴とする磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。1. Fine irregularities are formed on the surface and have a height of 50 to 50.
A method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, wherein the unevenness peaks in the range of 700 Å are formed at a pitch of 0.1 to 10 μm, in which fine unevenness is formed on the surface of the glass substrate by a mechanical method. A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk, which is characterized by performing a chemical surface treatment after that.
れたテープによってガラス基板表面に微細な凹凸を形成
する方法からなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の磁気ディスク用ガラス基板の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the mechanical method comprises a method of forming fine irregularities on the surface of the glass substrate with a tape having abrasive grains adhered thereto.
A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to the item.
磨液を介在させてパッドもしくは定盤とガラス基板を接
触させ、相対移動させることによってガラス基板表面に
微細な凹凸を形成する方法からなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク用ガラス基板の
製造方法。3. The mechanical method forms fine irregularities on the surface of a glass substrate by bringing a pad or a platen into contact with a glass substrate and moving them relative to each other with a polishing liquid containing abrasive grains interposed therebetween. A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, characterized in that the method comprises a method.
の濃度のフッ酸を含む水溶液による化学エッチングであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気デ
ィスク用ガラス基板の製造方法。4. The glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the chemical surface treatment is chemical etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid at a concentration of 20% by weight or less. Manufacturing method.
硫酸を含む水溶液による化学エッチングであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク用ガ
ラス基板の製造方法。5. The method for producing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the chemical surface treatment is chemical etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid and sulfuric acid.
む溶液による化学エッチングであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク用ガラス基板の
製造方法。6. The method for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the chemical surface treatment is chemical etching with a solution containing a fluoride.
であって該化学エッチングによるガラス基板の厚さ方向
の侵食量が、平均0.1〜5μmの範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク用ガラ
ス基板の製造方法。7. The chemical surface treatment is chemical etching, and the erosion amount in the thickness direction of the glass substrate due to the chemical etching is in the range of 0.1 to 5 μm on average. A method of manufacturing a glass substrate for a magnetic disk according to item 1.
グを施したのちに化学強化処理を施すことからなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク
用ガラス基板の製造方法。8. A glass substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the chemical surface treatment comprises chemical etching and then chemical strengthening. Method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30553086A JPH0827935B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Glass substrate for magnetic disk and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP30553086A JPH0827935B2 (en) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Glass substrate for magnetic disk and manufacturing method |
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| JPS63160010A JPS63160010A (en) | 1988-07-02 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1986
- 1986-12-23 JP JP30553086A patent/JPH0827935B2/en not_active Expired - Lifetime
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