JP2001266329A - ディスク媒体用ガラス基板 - Google Patents
ディスク媒体用ガラス基板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッドクラッシュを低減するとともにスペー
シングを小さくして高記録密度化を図ることのできるデ
ィスク媒体用ガラス基板を提供する。 【解決手段】 原料を730℃〜770℃まで昇温して
2時間〜7時間保持した後、820℃〜900℃まで昇
温して3時間〜7時間保持して形成し、SiO 2が45
wt%〜60wt%、Al2O3が12wt%〜20wt
%、Li2Oが0.1wt%〜4wt%、MgOが12
wt%〜20wt%、TiO2が2wt%〜10wt%
の組成比にして形成したディスク媒体用ガラス基板にお
いて、直径を70mm以上且つ90mm以下、厚みを
0.7mm以上且つ1mm以下にした時に、10000
RPMの回転数におけるフラッタリング特性を90nm
よりも小さくした。
シングを小さくして高記録密度化を図ることのできるデ
ィスク媒体用ガラス基板を提供する。 【解決手段】 原料を730℃〜770℃まで昇温して
2時間〜7時間保持した後、820℃〜900℃まで昇
温して3時間〜7時間保持して形成し、SiO 2が45
wt%〜60wt%、Al2O3が12wt%〜20wt
%、Li2Oが0.1wt%〜4wt%、MgOが12
wt%〜20wt%、TiO2が2wt%〜10wt%
の組成比にして形成したディスク媒体用ガラス基板にお
いて、直径を70mm以上且つ90mm以下、厚みを
0.7mm以上且つ1mm以下にした時に、10000
RPMの回転数におけるフラッタリング特性を90nm
よりも小さくした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク等
のディスク媒体に用いられるガラス基板に関する。
のディスク媒体に用いられるガラス基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハードディスク等のディスク媒体
用の基板として、アルミニウム基板やガラス基板が実用
化されている。ガラス基板は、表面の平滑性や機械的強
度が優れていることから最も注目されている。このよう
なガラス基板として、基板表面をイオン交換で強化した
化学強化ガラス基板や、基板に結晶成分を析出させて結
合の強化を図る結晶化ガラス基板等が知られている。
用の基板として、アルミニウム基板やガラス基板が実用
化されている。ガラス基板は、表面の平滑性や機械的強
度が優れていることから最も注目されている。このよう
なガラス基板として、基板表面をイオン交換で強化した
化学強化ガラス基板や、基板に結晶成分を析出させて結
合の強化を図る結晶化ガラス基板等が知られている。
【0003】ハードディスクを用いたハードディスク装
置は、高速回転するハードディスク上を動圧軸受により
浮上する磁気ヘッドとのスペーシングを極めて小さくす
ることにより高記録密度化が図られている。従って、高
い平滑性を維持しながら生産性の高いディスク媒体用ガ
ラス基板が求められている。
置は、高速回転するハードディスク上を動圧軸受により
浮上する磁気ヘッドとのスペーシングを極めて小さくす
ることにより高記録密度化が図られている。従って、高
い平滑性を維持しながら生産性の高いディスク媒体用ガ
ラス基板が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディスク媒体用ガラス基板によると、ハードディスク装
置等に用いた場合に磁気ヘッドとのスペーシングが小さ
いために、磁気ヘッドがディスク媒体に衝突するヘッド
クラッシュが発生しやすい。このため、ヘッドクラッシ
ュが生じないスペーシングとするために更なる高記録密
度化を図ることができない問題があった。
ディスク媒体用ガラス基板によると、ハードディスク装
置等に用いた場合に磁気ヘッドとのスペーシングが小さ
いために、磁気ヘッドがディスク媒体に衝突するヘッド
クラッシュが発生しやすい。このため、ヘッドクラッシ
ュが生じないスペーシングとするために更なる高記録密
度化を図ることができない問題があった。
【0005】本発明は、ヘッドクラッシュの発生を低減
するとともにスペーシングを小さくして高記録密度化を
図ることのできるディスク媒体用ガラス基板を提供する
ことを目的とする。
するとともにスペーシングを小さくして高記録密度化を
図ることのできるディスク媒体用ガラス基板を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載された発明は、直径が70mm以上且
つ90mm以下、厚みが0.7mm以上且つ0.9mm
以下のディスク媒体用ガラス基板において、回転数が1
0000RPMの時のフラッタリング特性を90nmよ
りも小さくしたことを特徴としている。
に請求項1に記載された発明は、直径が70mm以上且
つ90mm以下、厚みが0.7mm以上且つ0.9mm
以下のディスク媒体用ガラス基板において、回転数が1
0000RPMの時のフラッタリング特性を90nmよ
りも小さくしたことを特徴としている。
【0007】この構成によると、厚みが0.7mm〜
0.9mmのいわゆる3インチサイズのディスク媒体用
ガラス基板を10000RPMで回転させた時に、外周
部の軸方向の振動量をレーザー振動計等により測定する
フラッタリング特性を90nmよりも小さくしている。
0.9mmのいわゆる3インチサイズのディスク媒体用
ガラス基板を10000RPMで回転させた時に、外周
部の軸方向の振動量をレーザー振動計等により測定する
フラッタリング特性を90nmよりも小さくしている。
【0008】また請求項2に記載された発明は、請求項
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、回
転数が10000RPMの時のフラッタリング特性を5
8nm以上にしたことを特徴としている。
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、回
転数が10000RPMの時のフラッタリング特性を5
8nm以上にしたことを特徴としている。
【0009】また請求項3に記載された発明は、請求項
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1400℃におけるLog
ηを1.5以上にしたことを特徴としている。
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1400℃におけるLog
ηを1.5以上にしたことを特徴としている。
【0010】また請求項4に記載された発明は、請求項
3に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
400℃におけるLogηを2.5以下にしたことを特
徴としている。
3に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
400℃におけるLogηを2.5以下にしたことを特
徴としている。
【0011】また請求項5に記載された発明は、請求項
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1300℃におけるLog
ηを2.0以上にしたことを特徴としている。
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1300℃におけるLog
ηを2.0以上にしたことを特徴としている。
【0012】また請求項6に記載された発明は、請求項
5に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
300℃におけるLogηを3.0以下にしたことを特
徴としている。
5に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
300℃におけるLogηを3.0以下にしたことを特
徴としている。
【0013】また請求項7に記載された発明は、請求項
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1200℃におけるLog
ηを2.4以上にしたことを特徴としている。
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、粘
度をηポイズとしたときに、1200℃におけるLog
ηを2.4以上にしたことを特徴としている。
【0014】また請求項8に記載された発明は、請求項
7に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
200℃におけるLogηを3.5以下にしたことを特
徴としている。
7に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、1
200℃におけるLogηを3.5以下にしたことを特
徴としている。
【0015】また請求項9に記載された発明は、請求項
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、内
部摩擦係数を8×10-4〜16×10-4にしたことを特
徴としている。この構成によると、吊設されたディスク
媒体用ガラス基板に加えられた固有振動の1サイクル当
たりの振動で失う振動エネルギーの割合が8×10-4〜
16×10-4になっている。
1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、内
部摩擦係数を8×10-4〜16×10-4にしたことを特
徴としている。この構成によると、吊設されたディスク
媒体用ガラス基板に加えられた固有振動の1サイクル当
たりの振動で失う振動エネルギーの割合が8×10-4〜
16×10-4になっている。
【0016】また請求項10に記載された発明は、請求
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
ダンピング係数を5×10-4〜12×10-4にしたこと
を特徴としている。この構成によると、吊設されたディ
スク媒体用ガラス基板を打撃して発生する固有振動の減
衰による損失係数が5×10-4〜12×10-4になって
いる。
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
ダンピング係数を5×10-4〜12×10-4にしたこと
を特徴としている。この構成によると、吊設されたディ
スク媒体用ガラス基板を打撃して発生する固有振動の減
衰による損失係数が5×10-4〜12×10-4になって
いる。
【0017】また請求項11に記載された発明は、請求
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
比重を3よりも小さくしたことを特徴としている。
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
比重を3よりも小さくしたことを特徴としている。
【0018】また請求項12に記載された発明は、請求
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
原料を730℃〜770℃まで昇温して2時間〜7時間
保持した後、820℃〜900℃まで昇温して3時間〜
7時間保持して作成したことを特徴としている。
項1に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
原料を730℃〜770℃まで昇温して2時間〜7時間
保持した後、820℃〜900℃まで昇温して3時間〜
7時間保持して作成したことを特徴としている。
【0019】また請求項13に記載された発明は、請求
項1〜請求項12のいずれかに記載されたディスク媒体
用ガラス基板において、主成分の組成範囲を、SiO2
が45wt%以上で且つ60wt%以下、Al2O3が1
2wt%以上で且つ20wt%以下、Li2Oが0.1
wt%以上で且つ 4wt%以下、MgOが12wt%
以上で且つ20wt%以下、TiO2が2wt%以上で
且つ60wt%以下、にしたことを特徴としている。
項1〜請求項12のいずれかに記載されたディスク媒体
用ガラス基板において、主成分の組成範囲を、SiO2
が45wt%以上で且つ60wt%以下、Al2O3が1
2wt%以上で且つ20wt%以下、Li2Oが0.1
wt%以上で且つ 4wt%以下、MgOが12wt%
以上で且つ20wt%以下、TiO2が2wt%以上で
且つ60wt%以下、にしたことを特徴としている。
【0020】また請求項14に記載された発明は、請求
項9に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
P2O5を0.1wt%以上で且つ5wt%以下添加した
ことを特徴としている。
項9に記載されたディスク媒体用ガラス基板において、
P2O5を0.1wt%以上で且つ5wt%以下添加した
ことを特徴としている。
【0021】また請求項15に記載された発明は、内部
摩擦係数を8×10-4〜16×10 -4にしたことを特徴
としている。
摩擦係数を8×10-4〜16×10 -4にしたことを特徴
としている。
【0022】また請求項16に記載された発明は、ダン
ピング係数を5×10-4〜12×10-4にしたことを特
徴としている。
ピング係数を5×10-4〜12×10-4にしたことを特
徴としている。
【0023】また請求項17に記載された発明は、原料
を730℃〜770℃まで昇温して2時間〜7時間保持
した後、820℃〜900℃まで昇温して3時間〜7時
間保持して作成したことを特徴としている。
を730℃〜770℃まで昇温して2時間〜7時間保持
した後、820℃〜900℃まで昇温して3時間〜7時
間保持して作成したことを特徴としている。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は一実施形態のディスク
媒体用ガラス基板の製造工程を示している。
図面を参照して説明する。図1は一実施形態のディスク
媒体用ガラス基板の製造工程を示している。
【0025】まず、プロセスP1のガラス溶融工程では
所定のガラス原料を坩堝に入れて溶融し、ブランク材が
形成される。プロセスP2のプレス加工工程では所定形
状の金型上に溶融ガラス融液を滴下し、所定の温度でプ
レス加工して所望の形状に成形する。
所定のガラス原料を坩堝に入れて溶融し、ブランク材が
形成される。プロセスP2のプレス加工工程では所定形
状の金型上に溶融ガラス融液を滴下し、所定の温度でプ
レス加工して所望の形状に成形する。
【0026】プロセスP3の結晶化熱処理工程では、ブ
ランク材を恒温槽内等に配して熱処理を行って結晶化す
る。プロセスP4のコアリング加工工程では円板形状の
ブランク材の中央にモータ等に取付けるための穴加工が
施される。プロセスP5の両面研削工程では、ブランク
材の両面をダイヤモンド砥石等によって研削し、ブラン
ク材の両面を平行に粗加工する。
ランク材を恒温槽内等に配して熱処理を行って結晶化す
る。プロセスP4のコアリング加工工程では円板形状の
ブランク材の中央にモータ等に取付けるための穴加工が
施される。プロセスP5の両面研削工程では、ブランク
材の両面をダイヤモンド砥石等によって研削し、ブラン
ク材の両面を平行に粗加工する。
【0027】プロセスP6の両面研磨工程では、アルミ
ナ砥粒等によりブランク材の両面をポリッシュし、平行
度、平面度及び表面粗さが所定の規格値に仕上げられ
る。そして、プロセスP7の洗浄工程で洗浄により砥粒
等を除去し、プロセスP8の検査工程で検査を行ってデ
ィスク媒体用ガラス基板が完成する。
ナ砥粒等によりブランク材の両面をポリッシュし、平行
度、平面度及び表面粗さが所定の規格値に仕上げられ
る。そして、プロセスP7の洗浄工程で洗浄により砥粒
等を除去し、プロセスP8の検査工程で検査を行ってデ
ィスク媒体用ガラス基板が完成する。
【0028】プロセスP3の結晶化熱処理工程は、図2
に示すような温度チャートに基づいて熱処理が行われ
る。図2において、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示
している。熱処理が開始されると、結晶核が生成される
1次温度T1まで昇温時間t1で徐々にブランク材を昇
温する。
に示すような温度チャートに基づいて熱処理が行われ
る。図2において、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示
している。熱処理が開始されると、結晶核が生成される
1次温度T1まで昇温時間t1で徐々にブランク材を昇
温する。
【0029】ブランク材が1次温度T1に到達すると、
1次温度T1で1次時間t2だけ保持して結晶核を生成
する。1次時間t2が経過して結晶核が生成されると、
結晶が成長する2次温度T2まで昇温時間t3で徐々に
ブランク材を昇温する。ブランク材が2次温度T2に到
達すると、2次温度T2で2次時間t4だけ保持するこ
とにより結晶が成長する。2次時間t4が経過して所定
の大きさに結晶が成長すると、ブランク材が除冷時間t
6で常温まで除冷するアニールが行われるようになって
いる。
1次温度T1で1次時間t2だけ保持して結晶核を生成
する。1次時間t2が経過して結晶核が生成されると、
結晶が成長する2次温度T2まで昇温時間t3で徐々に
ブランク材を昇温する。ブランク材が2次温度T2に到
達すると、2次温度T2で2次時間t4だけ保持するこ
とにより結晶が成長する。2次時間t4が経過して所定
の大きさに結晶が成長すると、ブランク材が除冷時間t
6で常温まで除冷するアニールが行われるようになって
いる。
【0030】本実施形態は結晶化熱処理工程において、 1次温度T1:730〜770℃ 1次時間t2:2〜7時間 2次温度T2:820〜900℃ 2次時間t4:3〜7時間 にしている。
【0031】そして、上記製造工程により主成分の組成
範囲を、SiO2が45wt%以上で且つ60wt%以
下、Al2O3が12wt%以上で且つ20wt%以下、
Li2Oが0.1wt%以上で且つ4wt%以下、Mg
Oが12wt%以上で且つ20wt%以下、TiO2が
2wt%以上で且つ10wt%以下、にしたディスク媒
体用ガラス基板を作成することにより、後述するような
特性を得ることができる。
範囲を、SiO2が45wt%以上で且つ60wt%以
下、Al2O3が12wt%以上で且つ20wt%以下、
Li2Oが0.1wt%以上で且つ4wt%以下、Mg
Oが12wt%以上で且つ20wt%以下、TiO2が
2wt%以上で且つ10wt%以下、にしたディスク媒
体用ガラス基板を作成することにより、後述するような
特性を得ることができる。
【0032】ここで、SiO2はガラス形成酸化物のた
め組成比が45wt%より少ないと、溶融性が悪くな
り、60wt%を越えるとガラスとして安定状態になる
ため結晶が析出しにくくなる。
め組成比が45wt%より少ないと、溶融性が悪くな
り、60wt%を越えるとガラスとして安定状態になる
ため結晶が析出しにくくなる。
【0033】Al2O3はガラス中間酸化物であり、熱処
理によって析出する結晶相であるマグネシウムアルカリ
系結晶の構成成分である。組成比が12wt%よりも少
ないと析出結晶が少なく強度が得られず、20wt%を
越えると溶融温度が高くなり失透し易くなる。
理によって析出する結晶相であるマグネシウムアルカリ
系結晶の構成成分である。組成比が12wt%よりも少
ないと析出結晶が少なく強度が得られず、20wt%を
越えると溶融温度が高くなり失透し易くなる。
【0034】Li2Oは融剤として働き、生産時の安定
性を向上させることができる。組成比が0.1wt%よ
りも少ないと溶融性が悪くなり、4wt%を越えると両
面研磨工程及び洗浄工程における安定性が悪くなる。
性を向上させることができる。組成比が0.1wt%よ
りも少ないと溶融性が悪くなり、4wt%を越えると両
面研磨工程及び洗浄工程における安定性が悪くなる。
【0035】MgOは融剤であり、これを加えることに
より粒状の結晶を凝集させ結晶粒子塊を形成する。但
し、組成比が12wt%よりも少ないと作業温度幅が狭
くなり、ガラスマトリクス相の化学的耐久性が向上しな
い。20wt%を越えると、他の結晶が析出して求める
強度を得ることが難しくなる。
より粒状の結晶を凝集させ結晶粒子塊を形成する。但
し、組成比が12wt%よりも少ないと作業温度幅が狭
くなり、ガラスマトリクス相の化学的耐久性が向上しな
い。20wt%を越えると、他の結晶が析出して求める
強度を得ることが難しくなる。
【0036】TiO2は核剤として働き、生産時の安定
性を向上させることができる。組成比が2wt%よりも
少ないと溶融性が悪くなるとともに結晶成長がしにくく
なる。10wt%を越えると結晶化が急激に促進され、
結晶化状態の制御が困難となり析出結晶の粗大化、結晶
相の不均質が発生する。このため、微細で均質な結晶構
造が得られず、両面研磨工程において所望の平滑面が得
られなくなる。更に、溶融成形時に失透し易くなり生産
性が低下する。
性を向上させることができる。組成比が2wt%よりも
少ないと溶融性が悪くなるとともに結晶成長がしにくく
なる。10wt%を越えると結晶化が急激に促進され、
結晶化状態の制御が困難となり析出結晶の粗大化、結晶
相の不均質が発生する。このため、微細で均質な結晶構
造が得られず、両面研磨工程において所望の平滑面が得
られなくなる。更に、溶融成形時に失透し易くなり生産
性が低下する。
【0037】また、上記組成にP2O5を0.1wt%以
上で且つ5wt%以下添加するとより望ましい。即ち、
P2O5は融剤として働き、シリケート系結晶を析出させ
る核形成剤であり、ガラス全体に結晶を均一に析出させ
ることができる。組成比が0.1wt%より少ないと十
分な結晶核が生成されにくくなり、結晶粒子が粗大化し
たり結晶が不均質に析出し、微細で均質な結晶構造が得
られにくくなる。これにより、両面研磨加工においてデ
ィスク媒体用ガラス基板として必要な平滑面が得られな
くなる。
上で且つ5wt%以下添加するとより望ましい。即ち、
P2O5は融剤として働き、シリケート系結晶を析出させ
る核形成剤であり、ガラス全体に結晶を均一に析出させ
ることができる。組成比が0.1wt%より少ないと十
分な結晶核が生成されにくくなり、結晶粒子が粗大化し
たり結晶が不均質に析出し、微細で均質な結晶構造が得
られにくくなる。これにより、両面研磨加工においてデ
ィスク媒体用ガラス基板として必要な平滑面が得られな
くなる。
【0038】組成比が5wt%を越えると、溶融時の炉
剤に対する反応性が増し、また失透性も強くなることか
ら溶融成形時の生産性が低下する。また、化学耐久性が
低下し、基板表面に形成される磁気膜に影響を与えるお
それがあるとともに、両面研磨工程、洗浄工程における
安定性が悪くなる。
剤に対する反応性が増し、また失透性も強くなることか
ら溶融成形時の生産性が低下する。また、化学耐久性が
低下し、基板表面に形成される磁気膜に影響を与えるお
それがあるとともに、両面研磨工程、洗浄工程における
安定性が悪くなる。
【0039】図3は、ディスク媒体用ガラス基板の内部
摩擦の測定方法を示す図である。測定原理は曲げ共振法
に依っており、吊り糸22、23によりフード21内に
吊り下げられた試料Wに、振動器24によって振動を与
える。その結果、検出器25により振動を捉えると、図
4に示す共振曲線が得られる。図4において、縦軸は検
出器25で捉えられる振動の大きさを表す信号電位を示
し、横軸は振動数である。
摩擦の測定方法を示す図である。測定原理は曲げ共振法
に依っており、吊り糸22、23によりフード21内に
吊り下げられた試料Wに、振動器24によって振動を与
える。その結果、検出器25により振動を捉えると、図
4に示す共振曲線が得られる。図4において、縦軸は検
出器25で捉えられる振動の大きさを表す信号電位を示
し、横軸は振動数である。
【0040】信号電位は試料Wの最も変動しやすい一次
の固有振動数f0で最大となる。共振曲線が鋭い程、振
動エネルギーの散逸が小さいため、1サイクル当たりに
振動で失う振動エネルギーの割合を内部摩擦係数1/
q、 1/q=Δf/(31/2・f0) で表すことができる。ここで、Δfは共振曲線の半値幅
である。内部摩擦係数1/qの値が大きい程振動エネル
ギーの散逸が大きいことになる。
の固有振動数f0で最大となる。共振曲線が鋭い程、振
動エネルギーの散逸が小さいため、1サイクル当たりに
振動で失う振動エネルギーの割合を内部摩擦係数1/
q、 1/q=Δf/(31/2・f0) で表すことができる。ここで、Δfは共振曲線の半値幅
である。内部摩擦係数1/qの値が大きい程振動エネル
ギーの散逸が大きいことになる。
【0041】また、図5は、ディスク媒体用ガラス基板
のダンピング係数の測定方法を示す図であり、図5
(a)、(b)はそれぞれ正面図、側面図を示してい
る。吊り糸32、33、34によりフード31内に吊り
下げられた試料Wを、インパルスハンマー35で打撃す
る。その結果、騒音計36により音圧が捉えられ、音圧
の減衰履歴により振動の損失係数(ダンピング係数)を
測定することができる。ダンピング係数が大きいと、振
動がより早く減衰することになる。
のダンピング係数の測定方法を示す図であり、図5
(a)、(b)はそれぞれ正面図、側面図を示してい
る。吊り糸32、33、34によりフード31内に吊り
下げられた試料Wを、インパルスハンマー35で打撃す
る。その結果、騒音計36により音圧が捉えられ、音圧
の減衰履歴により振動の損失係数(ダンピング係数)を
測定することができる。ダンピング係数が大きいと、振
動がより早く減衰することになる。
【0042】図6は、ディスク媒体用ガラス基板のフラ
ッタリング特性の測定方法を示す図である。試料Wをエ
アスピンドルモータ41によって矢印Aにように高速回
転し、試料Wの表面にレーザー振動計42によりレーザ
ー光を照射する。試料Wの表面で反射する光は、試料W
の軸方向の振動により波長が変化するため、試料Wの1
周内の振れ量(フラッタリング特性)を検出することが
できる。尚、試料Wの外周から1.5mmの位置を測定
点Pとしている。
ッタリング特性の測定方法を示す図である。試料Wをエ
アスピンドルモータ41によって矢印Aにように高速回
転し、試料Wの表面にレーザー振動計42によりレーザ
ー光を照射する。試料Wの表面で反射する光は、試料W
の軸方向の振動により波長が変化するため、試料Wの1
周内の振れ量(フラッタリング特性)を検出することが
できる。尚、試料Wの外周から1.5mmの位置を測定
点Pとしている。
【0043】前述した組成の本実施形態のディスク媒体
用ガラス基板は、以下の特性を得ることができる。尚、
粘度η(ポイズ)は、Logηで表している。
用ガラス基板は、以下の特性を得ることができる。尚、
粘度η(ポイズ)は、Logηで表している。
【0044】 比重 <3.0 粘度(1400℃) 1.5≦Logη≦2.5 (1300℃) 2.0≦Logη≦3.0 (1200℃) 2.4≦Logη≦3.5 内部摩擦係数1/q(×10-4) 8.0〜16.0 ダンピング係数 (×10-4) 5.0〜12.0
【0045】また、フラッタリング特性は図7に示すよ
うになる。同図によると、ディスク媒体用ガラス基板の
外径と厚みをパラメータとして各回転数におけるフラッ
タリング特性は、いずれも低い値になっている。
うになる。同図によると、ディスク媒体用ガラス基板の
外径と厚みをパラメータとして各回転数におけるフラッ
タリング特性は、いずれも低い値になっている。
【0046】従って、本実施形態のディスク媒体用ガラ
ス基板をハードディスク装置等のディスク装置に搭載し
た場合に、磁気ヘッドとのスペーシングを小さくしても
ヘッドクラッシュの発生を抑制することができ、ディス
ク装置の信頼性を向上させるとともに、ディスク装置の
高記録密度化を図ることができる。
ス基板をハードディスク装置等のディスク装置に搭載し
た場合に、磁気ヘッドとのスペーシングを小さくしても
ヘッドクラッシュの発生を抑制することができ、ディス
ク装置の信頼性を向上させるとともに、ディスク装置の
高記録密度化を図ることができる。
【0047】尚、フラッタリング特性を図7に示す各下
限値よりも低くするために、ディスク媒体用ガラス基板
の組成或いは熱処理条件を変えると、安定して製造する
ことができず歩留りが低下する。
限値よりも低くするために、ディスク媒体用ガラス基板
の組成或いは熱処理条件を変えると、安定して製造する
ことができず歩留りが低下する。
【0048】また、組成や熱処理条件を変えることによ
り内部摩擦係数を8×10-4よりも小さくするとフラッ
タリング特性が悪くなり、16×10-4よりも大きくす
ると安定して製造することができない。ダンピング係数
も同様に、5×10-4よりも小さくするとフラッタリン
グ特性が悪くなり、12×10-4よりも大きくすると製
造が困難となる。
り内部摩擦係数を8×10-4よりも小さくするとフラッ
タリング特性が悪くなり、16×10-4よりも大きくす
ると安定して製造することができない。ダンピング係数
も同様に、5×10-4よりも小さくするとフラッタリン
グ特性が悪くなり、12×10-4よりも大きくすると製
造が困難となる。
【0049】粘度(Logη)も同様に、1400℃に
おいて1.5、1300℃において2.0、1200℃
において2.4よりも小さくすると製造が困難となる。
また、1400℃において2.5、1300℃において
3.0、1200℃において3、5よりも大きくすると
フラッタリング特性が悪くなる。
おいて1.5、1300℃において2.0、1200℃
において2.4よりも小さくすると製造が困難となる。
また、1400℃において2.5、1300℃において
3.0、1200℃において3、5よりも大きくすると
フラッタリング特性が悪くなる。
【0050】また、比重を3.0以上にすると、ディス
ク媒体用ガラス基板が重くなり、ディスク装置の消費電
力が高くなるため、本実施形態の組成及び熱処理条件に
より比重を3.0よりも小さくするのが望ましい。
ク媒体用ガラス基板が重くなり、ディスク装置の消費電
力が高くなるため、本実施形態の組成及び熱処理条件に
より比重を3.0よりも小さくするのが望ましい。
【0051】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図8に第
1、第2実施例の組成比を示す。第1実施例の組成比
は、SiO2が49.2wt%、Al2O3が17.7w
t%、Li2Oが2.8wt%、K2Oが1.8wt%、
MgOが18.2wt%、TiO2が6.5wt%、P2
O5が3.4wt%、Sb2O3が0.4wt%になって
いる。
1、第2実施例の組成比を示す。第1実施例の組成比
は、SiO2が49.2wt%、Al2O3が17.7w
t%、Li2Oが2.8wt%、K2Oが1.8wt%、
MgOが18.2wt%、TiO2が6.5wt%、P2
O5が3.4wt%、Sb2O3が0.4wt%になって
いる。
【0052】第2実施例の組成比は、SiO2が54.
5wt%、Al2O3が14.9wt%、Li2Oが3.
8wt%、K2Oが1.4wt%、MgOが15.9w
t%、TiO2が7.8wt%、P2O5が1.3wt
%、Sb2O3が0.4wt%になっている。
5wt%、Al2O3が14.9wt%、Li2Oが3.
8wt%、K2Oが1.4wt%、MgOが15.9w
t%、TiO2が7.8wt%、P2O5が1.3wt
%、Sb2O3が0.4wt%になっている。
【0053】いずれも、融剤として働くK2Oを加えて
いるために生産時の安定性が向上される。但し、K2O
の組成比が0.1wt%よりも少ないと十分に溶融性が
改善されない。組成比が5wt%を越えると、ガラスが
安定となり結晶化が抑制される。また化学耐久性が低下
して表面に形成される磁性膜に影響を与えるおそれがあ
り、両面研磨工程及び洗浄工程において安定性が悪くな
る。
いるために生産時の安定性が向上される。但し、K2O
の組成比が0.1wt%よりも少ないと十分に溶融性が
改善されない。組成比が5wt%を越えると、ガラスが
安定となり結晶化が抑制される。また化学耐久性が低下
して表面に形成される磁性膜に影響を与えるおそれがあ
り、両面研磨工程及び洗浄工程において安定性が悪くな
る。
【0054】また、清澄剤として働くSb2O3を加えて
いるため生産時の安定性が向上される。但し、Sb2O3
の組成比が0.1wt%よりも少ないと十分な清澄効果
が得られなくなり生産性が低下する。組成比が5wt%
を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析出結晶
相を制御できなくなる。これにより所望の特性が得られ
なくなる。
いるため生産時の安定性が向上される。但し、Sb2O3
の組成比が0.1wt%よりも少ないと十分な清澄効果
が得られなくなり生産性が低下する。組成比が5wt%
を越えると、ガラスの結晶化が不安定となり、析出結晶
相を制御できなくなる。これにより所望の特性が得られ
なくなる。
【0055】第1、第2実施例はいずれも上記の結晶化
熱処理工程の熱処理条件(図1、図2参照)によって安
定して製造することができる。図9〜図11は、第1実
施例のディスク媒体用ガラス基板を、結晶化熱処理工程
の熱処理条件をパラメータにして内部摩擦係数とダンピ
ング係数を測定した結果を示している。図9は1次温度
T1が700℃の場合、図10は1次温度T1が750
℃の場合、図11は1次温度T1が800℃の場合をそ
れぞれ示している。
熱処理工程の熱処理条件(図1、図2参照)によって安
定して製造することができる。図9〜図11は、第1実
施例のディスク媒体用ガラス基板を、結晶化熱処理工程
の熱処理条件をパラメータにして内部摩擦係数とダンピ
ング係数を測定した結果を示している。図9は1次温度
T1が700℃の場合、図10は1次温度T1が750
℃の場合、図11は1次温度T1が800℃の場合をそ
れぞれ示している。
【0056】その結果、 1次温度T1:750℃ 1次時間t2:5時間 2次温度T2:840℃ 2次時間t4:5時間 の時に内部摩擦係数及びダンピング係数が最も高い値を
示しており、それぞれ14.0×10-4、9.4×10
-4になっている。
示しており、それぞれ14.0×10-4、9.4×10
-4になっている。
【0057】この時の他の物理特性は前述の図8に示す
ようになっており、比重は2.79になっている。ま
た、粘度(Logη)は1400℃において1.7、1
300℃において2.1、1200℃において2.5に
なっており、図12に示すように、従来例のガラス基板
に比して低くなっている。これにより、従来例よりもフ
ラッタリング特性が向上する。
ようになっており、比重は2.79になっている。ま
た、粘度(Logη)は1400℃において1.7、1
300℃において2.1、1200℃において2.5に
なっており、図12に示すように、従来例のガラス基板
に比して低くなっている。これにより、従来例よりもフ
ラッタリング特性が向上する。
【0058】また、フラッタリング特性は図13に示す
ようになる。同図において、比較のために第1〜第4の
従来例のフラッタリング特性を併記している。第1〜第
3の従来例はガラス基板であり、第4の従来例はアルミ
ニウム基板である。同図によると、ディスク媒体用ガラ
ス基板の外径と厚みをパラメータとして、各回転数にお
けるフラッタリング特性は、いずれも従来例に比較して
低い値になっている。また、第2実施例においても同様
にフラッタリング特性は従来例よりも低い値が得られ
る。
ようになる。同図において、比較のために第1〜第4の
従来例のフラッタリング特性を併記している。第1〜第
3の従来例はガラス基板であり、第4の従来例はアルミ
ニウム基板である。同図によると、ディスク媒体用ガラ
ス基板の外径と厚みをパラメータとして、各回転数にお
けるフラッタリング特性は、いずれも従来例に比較して
低い値になっている。また、第2実施例においても同様
にフラッタリング特性は従来例よりも低い値が得られ
る。
【0059】
【発明の効果】請求項1の発明によると、ハードディス
ク装置等のディスク装置に搭載した場合に、磁気ヘッド
とのスペーシングを小さくしてもヘッドクラッシュの発
生を抑制することができ、ディスク装置の信頼性を向上
させるとともに、ディスク装置の高記録密度化を図るこ
とができる。
ク装置等のディスク装置に搭載した場合に、磁気ヘッド
とのスペーシングを小さくしてもヘッドクラッシュの発
生を抑制することができ、ディスク装置の信頼性を向上
させるとともに、ディスク装置の高記録密度化を図るこ
とができる。
【0060】また請求項2の発明によると、ディスク媒
体用ガラス基板のフラッタリング特性を所定値よりも大
きくすることで安定して製造が可能で高い歩留りを得る
ことができる。
体用ガラス基板のフラッタリング特性を所定値よりも大
きくすることで安定して製造が可能で高い歩留りを得る
ことができる。
【0061】また請求項3〜請求項8のいずれかの発明
によると、粘性を1400℃におけるLogηを1.5
以上2.5以下、1300℃におけるLogηを2.0
以上3.0以下、1200℃におけるLogηを2.4
以上3.5以下、にすることでフラッタリング特性を低
い値にすることができるとともに、安定して高い歩留り
でディスク媒体用ガラス基板を製造することができる。
によると、粘性を1400℃におけるLogηを1.5
以上2.5以下、1300℃におけるLogηを2.0
以上3.0以下、1200℃におけるLogηを2.4
以上3.5以下、にすることでフラッタリング特性を低
い値にすることができるとともに、安定して高い歩留り
でディスク媒体用ガラス基板を製造することができる。
【0062】また請求項9、請求項10の発明による
と、内部摩擦係数を8×10-4〜16×10-4、或いは
ダンピング係数を5×10-4〜12×10-4にすること
でフラッタリング特性を低い値にすることができるとと
もに、安定して高い歩留りでディスク媒体用ガラス基板
を製造することができる。
と、内部摩擦係数を8×10-4〜16×10-4、或いは
ダンピング係数を5×10-4〜12×10-4にすること
でフラッタリング特性を低い値にすることができるとと
もに、安定して高い歩留りでディスク媒体用ガラス基板
を製造することができる。
【0063】また請求項11の発明によると、比重を3
よりも小さくすることにより、ディスク媒体用ガラス基
板の重量を小さくし、ディスク媒体が搭載されるディス
ク装置の省電力化を図ることができる。
よりも小さくすることにより、ディスク媒体用ガラス基
板の重量を小さくし、ディスク媒体が搭載されるディス
ク装置の省電力化を図ることができる。
【0064】また請求項12の発明によると、結晶化熱
処理工程の熱処理条件を 1次温度:730〜770℃ 1次時間:2〜7時間 2次温度:820〜900℃ 2次時間:3〜7時間 にすることにより簡単にフラッタリング特性の値の低い
ディスク媒体用ガラス基板を得ることができる。
処理工程の熱処理条件を 1次温度:730〜770℃ 1次時間:2〜7時間 2次温度:820〜900℃ 2次時間:3〜7時間 にすることにより簡単にフラッタリング特性の値の低い
ディスク媒体用ガラス基板を得ることができる。
【0065】また請求項13の発明によると、組成比を
SiO2が45wt%以上で且つ60wt%以下、Al2
O3が12wt%以上で且つ20wt%以下、Li2Oが
0.1wt%以上で且つ4wt%以下、MgOが12w
t%以上で且つ20wt%以下、TiO2が2wt%以
上で且つ10wt%以下、にすることにより、フラッタ
リング特性の値が低く製造が容易なディスク媒体用ガラ
ス基板を得ることができる。
SiO2が45wt%以上で且つ60wt%以下、Al2
O3が12wt%以上で且つ20wt%以下、Li2Oが
0.1wt%以上で且つ4wt%以下、MgOが12w
t%以上で且つ20wt%以下、TiO2が2wt%以
上で且つ10wt%以下、にすることにより、フラッタ
リング特性の値が低く製造が容易なディスク媒体用ガラ
ス基板を得ることができる。
【0066】また請求項14の発明によると、P2O5を
0.1wt%以上で且つ5wt%以下添加することによ
り、十分な結晶核が生成されガラス全体に結晶を均一に
析出させることができる。また、生産性及び化学耐久性
の低下を防止する。
0.1wt%以上で且つ5wt%以下添加することによ
り、十分な結晶核が生成されガラス全体に結晶を均一に
析出させることができる。また、生産性及び化学耐久性
の低下を防止する。
【0067】また請求項15、請求項16の発明による
と、内部摩擦係数或いはダンピング係数を所定の範囲に
することでフラッタリング特性の値を低くすることがで
きるとともに、製造を容易に行うことができる。
と、内部摩擦係数或いはダンピング係数を所定の範囲に
することでフラッタリング特性の値を低くすることがで
きるとともに、製造を容易に行うことができる。
【0068】また請求項17の発明によると、所定の熱
処理条件により簡単にフラッタリング特性の値の低いデ
ィスク媒体用ガラス基板を得ることができる。
処理条件により簡単にフラッタリング特性の値の低いデ
ィスク媒体用ガラス基板を得ることができる。
【図1】 本発明の実施形態のディスク媒体用ガラス
基板の製造工程を示す図である。
基板の製造工程を示す図である。
【図2】 本発明の実施形態のディスク媒体用ガラス
基板の結晶化熱処理工程の熱処理条件を示す図である。
基板の結晶化熱処理工程の熱処理条件を示す図である。
【図3】 内部摩擦係数の測定方法を示す図である。
【図4】 内部摩擦係数を説明する図である。
【図5】 ダンピング係数の測定方法を示す図であ
る。
る。
【図6】 フラッタリング特性の測定方法を示す図で
ある。
ある。
【図7】 本発明の実施形態のディスク媒体用ガラス
基板のフラッタリング特性を示す図である。
基板のフラッタリング特性を示す図である。
【図8】 本発明の第1、第2実施例のディスク媒体
用ガラス基板の組成比を示す図である。
用ガラス基板の組成比を示す図である。
【図9】 本発明の第1実施例のディスク媒体用ガラ
ス基板の一次温度700℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
ス基板の一次温度700℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
【図10】 本発明の第1実施例のディスク媒体用ガラ
ス基板の一次温度750℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
ス基板の一次温度750℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
【図11】 本発明の第1実施例のディスク媒体用ガラ
ス基板の一次温度800℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
ス基板の一次温度800℃における内部摩擦係数及びダ
ンピング係数を示す図である。
【図12】 本発明の第1実施例のディスク媒体用ガラ
ス基板の粘度を示す図である。
ス基板の粘度を示す図である。
【図13】 本発明の第1実施例のディスク媒体用ガラ
ス基板のフラッタリング特性を示す図である。
ス基板のフラッタリング特性を示す図である。
【符号の説明】 21、31 フード 22〜23、32〜34 吊り糸 24 振動器 25 検出器 35 インパルスハンマー 36 騒音計 41 エアスピンドルモータ 42 レーザー振動計 W 試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 章 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 遊亀 博 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 長田 英喜 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 石丸 和彦 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 4G062 AA11 BB01 CC04 CC09 DA05 DA06 DB04 DC01 DD02 DD03 DE01 DF01 EA02 EA03 EB01 EC01 ED04 EE01 EF01 EG01 FA01 FB03 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM27 NN33 NN40 5D006 CB04 CB07 DA03 FA00
Claims (17)
- 【請求項1】 直径が70mm以上且つ90mm以下、
厚みが0.7mm以上且つ0.9mm以下のディスク媒
体用ガラス基板において、回転数が10000RPMの
時のフラッタリング特性を90nmよりも小さくしたこ
とを特徴とするディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項2】 回転数が10000RPMの時のフラッ
タリング特性を58nm以上にしたことを特徴とする請
求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項3】 粘度をηポイズとしたときに、1400
℃におけるLogηを1.5以上にしたことを特徴とす
る請求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項4】 1400℃におけるLogηを2.5以
下にしたことを特徴とする請求項3に記載のディスク媒
体用ガラス基板。 - 【請求項5】 粘度をηポイズとしたときに、1300
℃におけるLogηを2.0以上にしたことを特徴とす
る請求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項6】 1300℃におけるLogηを3.0以
下にしたことを特徴とする請求項5に記載のディスク媒
体用ガラス基板。 - 【請求項7】 粘度をηポイズとしたときに、1200
℃におけるLogηを2.4以上にしたことを特徴とす
る請求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項8】 1200℃におけるLogηを3.5以
下にしたことを特徴とする請求項7に記載のディスク媒
体用ガラス基板。 - 【請求項9】 内部摩擦係数を8×10-4〜16×10
-4にしたことを特徴とする請求項1に記載のディスク媒
体用ガラス基板。 - 【請求項10】 ダンピング係数を5×10-4〜12×
10-4にしたことを特徴とする請求項1に記載のディス
ク媒体用ガラス基板。 - 【請求項11】 比重を3よりも小さくしたことを特徴
とする請求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項12】 原料を730℃〜770℃まで昇温し
て2時間〜7時間保持した後、820℃〜900℃まで
昇温して3時間〜7時間保持して作成したことを特徴と
する請求項1に記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項13】 主成分の組成範囲を、 SiO2が45wt%以上で且つ60wt%以下、 Al2O3が12wt%以上で且つ20wt%以下、 Li2Oが0.1wt%以上で且つ 4wt%以下、 MgOが12wt%以上で且つ20wt%以下、 TiO2が2wt%以上で且つ10wt%以下、 にしたことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれ
かに記載のディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項14】 P2O5を0.1wt%以上で且つ5w
t%以下添加したことを特徴とする請求項13に記載の
ディスク媒体用ガラス基板。 - 【請求項15】 内部摩擦係数を8×10-4〜16×1
0-4にしたことを特徴とするディスク媒体用ガラス基
板。 - 【請求項16】 ダンピング係数を5×10-4〜12×
10-4にしたことを特徴とするディスク媒体用ガラス基
板。 - 【請求項17】 原料を730℃〜770℃まで昇温し
て2時間〜7時間保持した後、820℃〜900℃まで
昇温して3時間〜7時間保持して作成したことを特徴と
するディスク媒体用ガラス基板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079343A JP2001266329A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | ディスク媒体用ガラス基板 |
| US09/808,020 US20010022705A1 (en) | 2000-03-16 | 2001-03-15 | Glass substrate for recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079343A JP2001266329A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | ディスク媒体用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001266329A true JP2001266329A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18596604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010022705A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001266329A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2012128927A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | 記録媒体用ガラス基板 |
| JP2012126625A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | 記録媒体用ガラス基板 |
| JP2012126626A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-05 | Konica Minolta Advanced Layers Inc | 記録媒体用ガラス基板 |
| JP6004129B1 (ja) * | 2016-01-07 | 2016-10-05 | 旭硝子株式会社 | 磁気記録媒体用ガラス基板、磁気記録媒体 |
| JP2020093943A (ja) * | 2018-12-10 | 2020-06-18 | Hoya株式会社 | 磁気記録媒体基板用ガラス、磁気記録媒体基板、磁気記録媒体 |
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| WO2020018408A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-23 | Corning Incorporated | Methods for ceramming glass with nucleation and growth density and viscosity changes |
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| DE19838198C2 (de) * | 1998-08-24 | 2002-06-27 | Schott Glas | Gläser und Glaskeramiken mit hohem E-Modul sowie deren Verwendungen |
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-
2000
- 2000-03-16 JP JP2000079343A patent/JP2001266329A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-15 US US09/808,020 patent/US20010022705A1/en not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
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