CN100538827C - 磁盘用玻璃基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁盘用玻璃基板。利用化学强化，两面侧的表层部分成为压缩应力层，这些压缩应力层之间成为拉伸应力层，厚度小于0.5mm，当将拉伸应力层的厚度设为L，将拉伸应力层的拉伸应力的值设为Pt[kg/mm²]时，0.4[kg/mm]≤L·Pt≤2.0[kg/mm]的关系成立。

Description

磁盘用玻璃基板

技术领域

本发明涉及作为磁盘装置的硬盘驱动器(HDD)中所用的磁盘用玻璃基板、磁盘以及这些磁盘用玻璃基板及磁盘的制造方法。

背景技术

当今，伴随着所谓IT产业的迅速发展，要求信息记录技术特别是磁记录技术的飞跃性的技术革新。这样，对于搭载于作为被用作计算机用存储器的磁盘装置的硬盘驱动器(HDD)中的磁盘，与磁带或软盘等其他的磁性记录介质不同，不断持续着迅速的信息记录密度的增大。受此种磁盘的信息记录密度的增大的支持，可以收纳于个人计算机装置中的信息容量正在飞跃性地增加。

此种磁盘在铝类合金基板或玻璃基板等基板上，形成有磁性层等。这样，在硬盘驱动器中，在使磁头在高速旋转的磁盘上悬浮飞行的同时，利用该磁头将信息信号作为磁化图案记录于磁性层中，另外还进行再生。

此外，近年来，随着对将硬盘驱动器搭载于携带用机器(笔记本型个人计算机装置等)中(移动用途)的要求不断提高，作为磁盘用的基板，作为高强度并且高刚性材料的、耐冲击性高的玻璃基板受到关注。另外还因为，玻璃基板由于可以获得平滑的表面，因此就能够缩小在磁盘上悬浮飞行的同时进行记录再生的磁头的悬浮量，可以获得高信息记录密度的磁盘。

但是，玻璃基板由脆性材料制成。由此，以往提出过各种各样的玻璃基板的强化方法。例如，专利第2657967号公报(引用例1)中，记载有如下的化学强化处理，即，通过将玻璃基板在KNO₃及NaNO₃的混合溶液中浸渍规定时间，将玻璃基板的表层部的Li⁺离子置换为K⁺离子，在两面的表层部形成压缩应力层，将这些压缩应力层之间设为拉伸应力层。另外，在引用例1中，优选拉伸应力层的拉伸应力的最大值为4kg/mm²以下。

另外，在专利第3254157号公报(引用例2)中，记载有如下的情况，在利用与引用例1中所记载的方法相同的方法进行了化学强化的玻璃基板中，在厚度为0.5mm至1.0mm的情况下，最好将压缩应力层的厚度设为30μm至100μm，将压缩应力层的压缩应力设为2kg/mm²至15kg/mm²，将拉伸应力层的拉伸应力设为小于等于1.5kg/mm²。

但是，近年来，在磁盘中，信息记录密度已经达到每平方英寸超过40Gbit。另外，还将要实现每平方英寸超过100Gbit的超高记录密度。像这样能够实现高信息记录密度的近年来的磁盘即使是在与以往的磁盘相比非常小的磁盘面积上，也可以收纳在实用上足够的信息量。

另外，磁盘与其他的信息记录介质相比，信息的记录速度或再生速度(响应速度)极为迅速，能够实现信息的随时写入及读出。

此种磁盘的各种特征受到关注的结果是，近年来，逐渐要求如下的小型的硬盘驱动器，即，可以搭载于像所谓的携带电话、数字照相机、携带信息机器(例如PDA(personal digital assistant)：个人数字助理)或者导航系统等那样，与个人计算机装置相比筐体非常小，并且要求高响应速度的机器中。具体来说，在携带电话、数字照相机、携带型的MP3播放器、PDA等携带信息机器或导航系统等车载用机器等移动性非常高的机器中，要求搭载了如下的磁盘的小型的硬盘驱动器，即，使用了例如外径小于等于50mm或者小于等于30mm，板厚小于0.5mm，或者小于等于0.4mm的基板的磁盘。

此外，此种携带用的所谓移动机器中所使用的小型的硬盘驱动器经常暴露于由掉落、震动等造成的冲击之类的撞击力下。所以，此种用途中，为了提高可靠性，包括磁盘在内，对于硬盘驱动器内部的各个部件，要求在以往程度以上的耐冲击性的提高。

作为用于此种携带用的机器中所用的硬盘驱动器中的磁盘，使用了玻璃基板的磁盘具有有用性。这是因为，由作为硬质材料的玻璃制成的玻璃基板与由作为软质材料的金属制成的基板相比刚性更高，另外如前所述，利用化学强化等手段，可以获得所需的强度。

发明内容

所以，本发明的目的在于，提供一种磁盘用玻璃基板，其适用于可以搭载于携带电话、数字照相机、携带型的MP3播放器、PDA等移动信息机器或导航系统等车载用机器等移动性非常高的机器中的小型的硬盘驱动器中。

本发明的另一个目的在于，提供一种磁盘用玻璃基板，其在小型的硬盘驱动器中，例如即使在施加了2000G或在其以上的冲击的情况下，也不会破损，并且能够实现磁头的低悬浮，例如磁头悬浮量小于等于10nm。

本发明的另一个目的在于，提供使用了此种磁盘用玻璃基板的磁盘。

本发明人对于硬盘驱动器的掉落试验等中的磁盘的破损故障与磁盘用玻璃基板的制造工序特别是化学强化工序的因果关系进行了探讨，深入研究了针对玻璃基板的耐冲击性的提高的对策。

此外，在本发明人决定制造用于搭载于小型的硬盘驱动器中的小直径的玻璃基板后，发现与以往的所谓2.5英寸型硬盘驱动器用或者3.5英寸型硬盘驱动器用的玻璃基板的制造相比，要面对各种各样的困难。

即，判明在外径小于等于50mm、板厚小于0.5mm这样的小型并且薄形的玻璃基板中，仅靠以往那样的对策无法获得足够的强度，有时无法可靠地抑制磁盘的破损等故障。

所以，本发明人为了解决所述问题而进行了研究，结果发现，在磁盘用玻璃基板的制造工序中，通过适当地设定并控制化学强化的条件，可以解决所述问题。

但是，虽然利用化学强化的条件，可以提高作为所述问题的玻璃基板的耐冲击性，然而另一方面，存在于基板表面的起伏(Waviness，简称为「Wa」)变差，作为其结果，使得使用了该玻璃基板的磁盘的滑行高度恶化，从而有阻碍磁头的低悬浮化的情况。

所以，本发明人为了同时解决玻璃基板的耐冲击性及存在于基板表面的起伏(Wa)这样的两个问题，进行了进一步的研究，结果发现，通过更为适当地设定并控制化学强化的条件，可以同时解决所述两个问题。

即，本发明是具有以下的方式的方案。

(方式1)

本发明的磁盘用玻璃基板是为了搭载于1英寸型硬盘驱动器中或与1英寸型硬盘驱动器相比使用更小直径的磁盘的硬盘驱动器中而使盘厚度小于0.5mm的磁盘用玻璃基板，通过对两个主表面进行摩擦处理而设为规定的厚度，并且通过对两个主表面进行抛光处理而将这些主表面制成除去了裂纹的镜面，利用化学强化处理，在两个主表面侧的表层部分形成厚度d1、d2的压缩应力层，在这些压缩应力层之间形成厚度L的拉伸应力层，通过将使用巴俾涅补偿板法观察该磁盘用玻璃基板的纵剖面而测定的拉伸应力层的厚度L、该拉伸应力层的拉伸应力的最大值Pt的积L·Pt设为所需的值，而成为具有规定的耐冲击性及规定的存在于所述主表面上的起伏(Wa)的基板。

这里，例如，所述耐冲击性为大于等于3000G的冲击，起伏(Wa)为小于等于1.0nm。

(方式2)

另外，本发明是在所述方式1的磁盘用玻璃基板中，拉伸应力层的厚度L与该拉伸应力层的拉伸应力的最大值Pt的积L·Pt大于等于0.4kg/mm，小于等于2.0kg/mm。

即，在该磁盘用玻璃基板中，下述的关系成立。

0.4[kg/mm]≤L·Pt≤2.0[kg/mm]

而且，通常来说，虽然如果将化学强化处理后的盘厚度设为T，则可以作为L＝{T-(d1+d2)}换算，然而最好直接测定拉伸应力层的厚度L。

(方式3)

另外，本发明是在所述方式1的磁盘用玻璃基板中，拉伸应力层的厚度L达到小于等于0.4mm，拉伸应力层的拉伸应力的最大值Pt达到小于等于10kg/mm²。

即，在该磁盘用玻璃基板中，下述的关系成立。

L≤0.4[mm]

Pt≤10[kg/mm²]

(方式4)

另外，本发明中，在所述方式1的磁盘用玻璃基板中，生成于一个主表面侧的压缩应力层的厚度d1及生成于另一个主表面侧的压缩应力层的厚度d2的总和D相对于盘厚度T大于等于40％。

即，在该磁盘用玻璃基板中，下述的关系成立。

(D/T)≥0.4

(方式5)

此外，本发明中，在所述方式4的磁盘用玻璃基板中，拉伸应力层的拉伸应力的最大值Pt小于等于10kg/mm²。

即，在该磁盘用玻璃基板中，下述的关系成立。

Pt≤10[kg/mm²]

(方式6)

另外，本发明中，在所述方式1的磁盘用玻璃基板中，压缩应力层的压缩应力的最大值Pc大于等于4kg/mm²。

即，在该磁盘用玻璃基板中，下述的关系成立。

Pc≥4[kg/mm²]

(方式7)

另外，本发明中，所述方式1的磁盘用玻璃基板被用于搭载于利用装载卸载方式进行起动停止动作的硬盘驱动器中的磁盘中。

(方式8)

此外，本发明的磁盘具备所述方式1的磁盘用玻璃基板，在该磁盘用玻璃基板上，至少成膜有磁性层。

(方式9)

本发明的磁盘用玻璃基板的制造方法是用于制造所述方式1的磁盘用玻璃基板的磁盘用玻璃基板的制造方法，具有化学强化处理工序，在该化学强化处理工序中，使玻璃基板与至少含有3种碱金属元素的熔融状态的硝酸盐接触，利用低温型离子交换法，在玻璃基板的两个主表面侧的表层部分形成压缩应力层，在这些压缩应力层之间形成拉伸应力层。

(方式10)

另外，本发明是在所述方式9的磁盘用玻璃基板的制造方法中，具有抛光处理工序，在该抛光处理工序中，在供给胶态二氧化硅研磨磨料或金刚石研磨磨料的同时，使研磨布与玻璃基板相对地移动，将玻璃基板的两个主表面的裂纹除去而形成镜面。

(方式11)

另外，本发明是在所述方式10的磁盘用玻璃基板的制造方法中，在抛光处理工序中，形成将主表面的算术平均粗糙度(Ra)设为小于等于0.4nm的镜面。

(方式12)

此外，本发明的磁盘的制造方法，使用利用所述方式9的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的磁盘用玻璃基板，在该磁盘用玻璃基板的主表面上，至少形成磁性层。

在本发明的磁盘用玻璃基板中，当将利用化学强化处理形成于两个主表面侧的表层部分的压缩应力层的厚度设为d1、d2，将拉伸应力层的厚度设为L，将该拉伸应力层的拉伸应力的最大值设为Pt时，则通过将拉伸应力层的厚度与拉伸应力的最大值的积L·Pt设为所需的值，就可以具有规定的耐冲击性及存在于主表面上的规定的起伏(Wa)。

这里，所谓规定的耐冲击性及存在于所述主表面上的规定的起伏(Wa)是指，在将盘厚度设为小于0.5mm的磁盘用玻璃基板搭载于1英寸型硬盘驱动器中或搭载于与1英寸硬盘驱动器相比使用更小直径的磁盘的硬盘驱动器中的情况下，显示出在实用上没有问题的水平的玻璃基板的耐冲击性(例如3000G或在其以上的冲击)及存在于玻璃基板主表面上的起伏(Wa)(例如Wa小于等于1.0nm)。

另外，在该磁盘用玻璃基板中，当将拉伸应力层的厚度设为L，将该拉伸应力层的拉伸应力的最大值设为Pt时，由于拉伸应力层的厚度与拉伸应力的最大值的积L·Pt大于等于0.4kg/mm，小于等于2.0kg/mm，因此可以实现良好的耐冲击性，并且可以使存在于基板表面的起伏(Wa)也良好。

另外，在该磁盘用玻璃基板中，通过将拉伸应力层的厚度L设为大于等于0.4mm，或者将生成于一个主表面侧的压缩应力层的厚度d1及生成于另一个主表面侧的压缩应力层的厚度d2的总和D设为相对于盘厚度T大于等于40％，就可以实现良好的耐冲击性。

此外，在这些磁盘用玻璃基板中，通过将拉伸应力层的拉伸应力的最大值Pt设为小于等于10kg/mm²，可以实现良好的耐冲击性及耐久性，并且可以使存在于基板表面的起伏(Wa)也良好。

另外，在这些磁盘用玻璃基板中，通过将压缩应力层的压缩应力的最大值Pc设为大于等于4kg/mm²，就可以实现良好的耐冲击性。

此外，由于本发明的磁盘是在所述的磁盘用玻璃基板上至少成膜有磁性层的磁盘，因此可以提供具有良好的耐冲击性及耐久性的磁盘。该磁盘即使作为搭载于利用装载卸载方式进行起动停止动作的硬盘驱动器中的磁盘，也可以良好地使用。

所以，本发明适用于可以搭载于携带电话、数字照相机、携带型的MP3播放器、PDA等移动信息机器或导航系统等车载用机器等移动性非常高的机器中的小型的硬盘驱动器中。可以提供即使在对该硬盘驱动器施加了例如2000G或在其以上的冲击的情况下也不会破损的磁盘用玻璃基板。另外，还可以提供使用了此种磁盘用玻璃基板的磁盘。

附图说明

图1是表示本发明的磁盘用玻璃基板的剖面的应力层轮廓的剖面图。

图2是对利用各种化学强化条件制作的所述磁盘用玻璃基板，绘制了拉伸应力层的拉伸应力的最大值与拉伸应力层的厚度L的结果的图表。

图3是对利用各种化学强化条件制作的所述磁盘用玻璃基板，绘制了存在于玻璃基板表面的起伏(Wa)与使用该玻璃基板制作的磁盘的滑动高度的结果的图表。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。

本发明的磁盘用玻璃基板被如下制造，即，对板状玻璃的主表面进行摩擦(研削)处理作为玻璃母材，切割该玻璃母材而切出玻璃盘，对该玻璃盘的主表面至少进行抛光(研磨)处理。

作为本发明中用于摩擦处理的板状玻璃，可以使用各种各样的形状的板状玻璃。该板状玻璃的形状既可以是矩形，也可以是盘状(圆盘状)。盘状的板状玻璃可以使用在以往的磁盘用玻璃基板的制造中使用的摩擦装置来进行摩擦处理，可以廉价地进行可靠性高的加工。

该板状玻璃的尺寸需要为比要制造的磁盘用玻璃基板更大的尺寸。例如，在制造搭载于1英寸型硬盘驱动器或在其以下的尺寸的小型硬盘驱动器中的磁盘中所用的磁盘用玻璃基板的情况下，该磁盘用玻璃基板的直径约为10mm至30mm左右。因此，作为盘状的板状玻璃的直径，最好大于等于30mm，优选大于等于48mm。特别是，如果使用直径大于等于65mm的盘状的板状玻璃，则可以从1片板状玻璃中，获得多个搭载于1英寸型硬盘驱动器中的磁盘中所用的磁盘用玻璃基板，适于大批量生产。对于板状玻璃的尺寸的上限，虽然不需要特别限定，然而在盘状的板状玻璃的情况下，优选使用直径小于等于100mm的材料。

该板状玻璃例如可以将熔融玻璃作为材料，使用冲压法或漂浮法、熔化法等公知的制造方法来制造。如果使用它们当中的冲压法，则可以廉价地制造板状玻璃。

另外，作为本发明中所用的板状玻璃的材料，只要是被化学强化的玻璃，就没有特别限制，可以优选地举出铝硅酸盐玻璃。特别优选含有锂的铝硅酸盐玻璃。此种铝硅酸盐玻璃利用离子交换型化学强化处理，特别是利用低温离子交换型化学强化处理，可以精密地获得具有理想的压缩应力的压缩应力层及具有拉伸应力的拉伸应力层，因此作为磁盘用化学强化玻璃基板的材料特别理想。

作为此种铝硅酸盐玻璃的组成比，作为主成分优选含有58至75重量％的SiO₂、5至23重量％的Al₂O₃、3至10重量％的Li₂O、4至13重量％的Na₂O。

另外，作为铝硅酸盐玻璃的组成比，作为主成分优选含有62至75重量％的SiO₂、5至15重量％的Al₂O₃、4至10重量％的Li₂O、4至12重量％的Na₂O、5.5至15重量％的ZrO₂，并且Na₂O与ZrO₂的重量比(Na₂O/ZrO₂)为0.5至2.0，Al₂O₃与ZrO₂的重量比(Al₂O₃/ZrO₂)为0.4至2.5。

另外，为了消除因ZrO₂的未溶解物而产生的玻璃盘的表面的突起，优选使用以摩尔％表示含有57至74％的SiO₂、0至2.8％的ZrO₂、3至15％的Al₂O₃、7至16％的Li₂O、4至14％的Na₂O的化学强化用玻璃。

此种铝硅酸盐玻璃通过实施化学强化处理，就成为抗弯强度增加，努氏硬度也优良的材料。

摩擦处理是为了提高工件即板状玻璃的主表面的形状精度(例如平坦度)或尺寸精度(例如板厚的精度)而进行的。该摩擦处理是通过向板状玻璃的主表面推压砂轮或定盘，使这些板状玻璃及砂轮或定盘相对地移动，研削板状玻璃的主表面而进行的。此种摩擦处理可以使用利用了行星齿轮机构的双面摩擦装置来进行。

另外，在该摩擦处理中，最好通过向板状玻璃的主表面供给研削液，将渣滓(研削碎屑)从研削面上洗掉，另外将研削面冷却。另外，也可以将在该研削液中含有游离磨料的料浆供给到工件的主表面而研削。

作为在摩擦处理中使用的砂轮，可以使用金刚石砂轮。另外，作为游离磨料，优选使用氧化铝磨料或氧化锆磨料或碳化硅磨料等硬质磨料。

利用该摩擦处理，板状玻璃的形状精度提高，主表面的形状被平坦化，并且形成板厚被削减至规定的值的玻璃母材。

本发明中，玻璃母材的主表面利用摩擦处理变得平坦，另外板厚被削减。其结果是，可以切割该玻璃母材，从该玻璃母材中切出玻璃盘。即，本发明中，从玻璃母材中切出玻璃盘时，可以防止缺口、裂痕、破裂之类的缺陷的产生。

作为玻璃母材的平坦度，例如在7088mm²(直径95mm的圆的面积)中，优选小于等于30μm，更优选小于等于10μm。这里，所谓平坦度是指，使用PHASE SHIFT TECHNOLOGY公司制OPTIFLAT(商品名)或以其为标准的装置，例如对于玻璃母材为直径95mm的圆的基板的情况，算出相对于圆整体从200nm到95mm的波长的起伏当中的最大值后的值。另外，作为玻璃母材的板厚，优选小于等于2mm，更优选小于等于0.8mm。而且，当玻璃母材的板厚小于0.2mm时，则玻璃母材自身就有可能难以经受将玻璃盘切出的工序中的载荷。所以，玻璃母材的板厚优选设为大于等于0.2mm。另一方面，当玻璃母材的板厚超过2mm时，则由于板厚过大，因此有可能无法精密地切出，另外，在切出玻璃盘时，有可能产生缺口、裂痕、破裂之类的缺陷。

玻璃母材的尺寸需要为大于要制造的磁盘用玻璃基板的尺寸。例如，在制造搭载于1英寸型硬盘驱动器或在其以下的尺寸的小型硬盘驱动器中的磁盘中所用的磁盘用玻璃基板的情况下，该磁盘用玻璃基板的直径约为10mm至30mm左右。所以，作为玻璃母材的直径，最好大于等于30mm，优选大于等于48mm。特别是，如果使用直径大于等于65mm的玻璃母材，则可以从1片玻璃母材中，切出多片成为搭载于1英寸型硬盘驱动器中的磁盘中所用的磁盘用玻璃基板的玻璃盘，适于大批量生产。对于玻璃母材的尺寸的上限，虽然不需要特别限定，然而在盘状的玻璃母材的情况下，优选使用直径小于等于100mm的材料。

玻璃母材的切割可以使用金刚石切割机或金刚石钻等含有比玻璃更为硬质的物质的切割刀或砂轮来进行。另外，玻璃母材的切割也可以使用激光切割机来进行。但是，有时难以使用激光切割机精密地切出直径小于等于30mm的小型的玻璃盘。该情况下，使用切割刀或砂轮的话，可以简便地进行切出，因此优选。

本发明中，作为由玻璃母材制作的玻璃盘的尺寸，特别优选的尺寸为直径小于等于30mm。本发明中，对进行了摩擦处理的玻璃盘至少实施抛光处理，将玻璃盘的主表面镜面化。

通过实施该抛光处理，玻璃盘的主表面的裂纹即被除去，主表面的表面粗糙度在利用原子间力显微镜(AFM)测定时，以Rmax表示小于等于5nm，以算术平均粗糙度(Ra)表示达到小于等于0.4nm。而且，表面粗糙度的数值是对利用AFM测定的表面形状，依照日本工业标准(JIS)B0601算出的值。如果玻璃盘的主表面成为此种镜面，则在使用该玻璃盘制造的磁盘中，即使磁头的悬浮量例如为10nm时，也可以防止所谓的压坏故障或热粗糙(thermal asperity)故障的发生。另外，如果玻璃盘的主表面成为此种镜面，则在后述的化学强化处理中，可以在玻璃盘的微细区域中均一地实施化学强化处理，另外可以防止由微小裂纹造成的以后破损。

该抛光处理例如如下进行，即，向玻璃盘的主表面，推压贴附了研磨布(例如研磨垫)的定盘，在向玻璃盘的主表面供给研磨液的同时，使这些玻璃盘及定盘相对地移动，研磨玻璃盘的主表面。此时，在研磨液中，最好预先含有研磨磨料。作为研磨磨料，可以使用胶态二氧化硅研磨磨料。作为研磨磨料，优选使用平均粒径为10nm至200nm的磨料。

另外，作为其他的抛光处理，例如也可以使用如下的带式研磨方法，即，向玻璃盘的主表面推压带状的研磨布(例如研磨带)，在向玻璃盘的主表面供给研磨液的同时，使这些玻璃盘及研磨布相对地移动，研磨玻璃盘的主表面。此时，在研磨液中，优选含有研磨磨料。作为研磨磨料，可以使用金刚石研磨磨料。作为研磨磨料，优选使用平均粒径为10nm至200nm的磨料。

而且，本发明中所用的研磨垫或研磨带的研磨面优选用聚氨酯、聚酯等树脂材料形成。如果是研磨垫，则优选将研磨面设为发泡树脂(例如发泡聚氨酯)，如果是研磨带，则优选将研磨面设为树脂纤维(例如聚酯树脂纤维)。

而且，本发明中，在将玻璃盘抛光之前，最好先进行摩擦处理。此时的摩擦处理可以利用与前面所述的对板状玻璃的摩擦处理相同的方法进行。通过在对玻璃盘进行摩擦处理后进行抛光处理，可以在更短时间内获得被镜面化了的主表面。

另外，本发明中，最好先将玻璃盘的端面镜面研磨。由于玻璃盘的端面成为切割形状或梨皮面，因此将该端面抛光为镜面。其结果是，可以抑制颗粒的产生，在使用该磁盘用玻璃基板制造的磁盘中，可以良好地防止热粗糙故障。另外，如果端面为镜面，则可以防止由微小裂纹造成的迟后破损。作为端面的镜面状态，当利用AFM测定时，优选算术平均粗糙度(Ra)小于等于100nm的镜面。

此外，本发明中，在玻璃盘的抛光工序之前及/或之后，实施化学强化处理。通过进行化学强化处理，可以在磁盘用玻璃基板的表面产生高的压缩应力，可以提高耐冲击性。特别是在作为玻璃盘的材料使用铝硅酸盐玻璃的情况下，可以理想地进行化学强化处理。

作为本发明中的化学强化处理，只要是使用了公知的化学强化处理方法的处理，就没有特别限制。玻璃盘的化学强化处理例如如下进行，即，使玻璃盘与加热了的化学强化熔融盐接触，将玻璃盘的表层的离子用化学强化盐的离子进行离子交换。

这里，作为离子交换法，已知有低温型离子交换法、高温型离子交换法、表面结晶化法、玻璃表面的脱碱法等。本发明中，优选使用在不超过玻璃的退火点的温度区域中进行离子交换的低温型离子交换法。

而且，该低温型离子交换法中，在玻璃的退火点以下的温度区域中，将玻璃中的碱离子与离子半径大于该碱离子的碱离子置换，利用离子交换部的容积增加，在玻璃表层产生压缩应力，将玻璃表层强化。

而且，为了良好地进行离子交换，进行化学强化处理时的熔融盐的加热温度优选280℃至660℃，特别优选300℃至400℃。

使玻璃盘与熔融盐接触的时间优选设为数小时至数十小时。

而且，在使玻璃盘与熔融盐接触之前，作为预备加热，最好预先将玻璃盘加热到100℃至300℃。另外，化学强化处理后的玻璃盘经过冷却、清洗工序等，成为产品(磁盘用玻璃基板)。

另外，本发明中，作为用于进行化学强化处理的处理槽的材料，只要是耐腐蚀性优良并且具有低生尘性的材料，就没有特别限定。化学强化盐或化学强化熔融盐由于具有氧化性，并且处理温度为高温，因此需要通过选则耐腐蚀性优良的材料，来抑制损伤或生尘，进而抑制热粗糙故障或磁头碰撞。基于该观点，作为处理槽的材料，特别优选石英材料，然而也可以使用不锈钢材料或耐腐蚀性特别优良的马氏体类或奥氏体类不锈钢材料。而且，石英材料虽然在耐腐蚀性方面优良，然而由于价高，因此可以考虑合算性而适当地选择。

作为本发明中的化学强化盐的材料，优选使用含有碱金属元素的硝酸盐，例如含有硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂等的硝酸盐。而且，硝酸盐中所含有的锂元素优选设为10ppm～3000ppm(对于混合硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂三种硝酸盐的情况，与作为硝酸锂以0.001vol％～0.3vol％的范围混合相对应)。当化学强化熔融盐中所含的锂离子过多时，则会阻碍离子交换。其结果是，难以获得本发明中想要得到的拉伸应力或压缩应力。此种化学强化盐在对玻璃，特别是对含有锂元素的铝硅酸盐玻璃进行化学强化处理时，可以实现作为磁盘用玻璃基板的所需的刚性、耐冲击性及存在于基板表面的起伏(Wa)。

作为如前所述所制造的本发明的磁盘用玻璃基板，特别优选盘厚度小于0.5mm，特别是盘厚度为0.1mm至0.4mm的薄形磁盘用玻璃基板。另外，作为该磁盘用玻璃基板，特别优选盘的直径(外径)小于等于30mm的小型磁盘用玻璃基板。这是因为，此种薄形、小型磁盘被搭载于1英寸型硬盘驱动器中，或比1英寸型硬盘驱动器更小型的硬盘驱动器中。即，该磁盘用玻璃基板适于作为搭载于1英寸型硬盘驱动器中或比1英寸型硬盘驱动器更小型的硬盘驱动器中的磁盘用玻璃基板。

而且，用于制造搭载于1英寸型硬盘驱动器中的磁盘的磁盘用玻璃基板的直径约为27.4mm，盘厚度为0.381mm。另外，用于制造搭载于0.85英寸型硬盘驱动器中的磁盘的磁盘用玻璃基板的直径约为21.6mm，盘厚度为0.381mm。

此外，本发明的磁盘中，作为形成于磁盘用玻璃基板上的磁性层，例如可以使用由钴(Co)类强磁性材料制成的物质。特别是，优选由可以获得高顽磁力的钴-铂(Co-Pt)类强磁性材料、钴-铬(Co-Cr)类强磁性材料制成的磁性层。而且，作为磁性层的形成方法，可以使用DC磁控管溅射法。

另外，在玻璃基板和磁性层之间，最好适当地夹设基底层等。作为这些基底层的材料，可以使用Al-Ru类合金、Cr类合金等。

另外，在磁性层上，可以使用用于保护磁盘免受磁头的冲击的保护层。作为该保护层，可以优选使用硬质的氢化碳保护层。

另外，在该保护层上，通过形成由PFPE(全氟聚醚)化合物制成的润滑层，可以缓解磁头与磁盘的冲撞。该润滑层例如可以通过利用浸渍法进行涂布成膜而形成。

(实施例)

以下将通过举出实施例及比较例来具体的说明本发明。而且，本发明并不受这些实施例的构成限定。

(实施例1)

以下所述的本实施例的磁盘用玻璃基板的制造方法包括以下的(1)至(7)的工序。

(1)粗摩擦工序(粗研削工序)

(2)形状加工工序(端面摩擦工序)

(3)精摩擦工序(精研削工序)

(4)端面镜面加工(抛光)工序

(5)第一研磨(抛光)工序

(6)第二研磨(抛光)工序

(7)化学强化工序

首先，准备了由无定形的铝硅酸盐玻璃制成的盘状的玻璃母材。该铝硅酸盐玻璃含有锂。该铝硅酸盐玻璃的组成为含有63.6重量％SiO₂、14.2重量％的Al₂O₃、10.4重量％的Na₂O、5.4重量％的Li₂O、6.0重量％的ZrO₂、0.4重量％的Sb₂O₃。

(1)粗摩擦工序

将由熔融了的铝硅酸盐玻璃制成的厚度0.6mm的薄片玻璃作为玻璃母材使用，利用研削砂轮，从该薄片玻璃中得到了直径28.7mm、厚度0.6mm的圆盘状的玻璃盘。

作为形成薄片玻璃的方法，一般来说使用下拉法或漂浮法，然而除此以外，也可以利用直接冲压来获得圆盘状的玻璃母材。作为用作该薄片玻璃的材料的铝硅酸盐玻璃，只要是含有58至75重量％的SiO₂、5至23重量％的Al₂O₃、4至13重量％的Na₂O、3至10重量％的Li₂O的材料即可。

然后，为了提高尺寸精度及形状精度，对玻璃盘实施了摩擦工序。该摩擦工序是利用双面摩擦装置，使用粒度#400的磨料进行的。

具体来说，最初使用粒度#400的氧化铝磨料，将负荷设定为100kg左右，通过旋转太阳轮和内部齿轮，将收纳于承载架内的玻璃盘的两面摩擦至平坦度为0至2μm、表面粗糙度(Rmax)为6μm左右。这里，平坦度是使用PHASE SHIFT TECHNOLOGY公司制OPTIFLAT(商品名)，算出从200nm到28.7mm的波长的起伏当中的最大值的值。另外，表面粗糙度(Rmax)是利用触针式粗糙度仪进行的测定得到的值。

(2)形状加工工序

然后，在使用圆筒状的砂轮，在玻璃盘的中央部分形成孔，并且进行了外周端面的研削后，对外周端面及内周端面实施了规定的倒角加工。根据利用触针式粗糙度仪的测定，此时的玻璃盘的端面的表面粗糙度以Rmax表示为4μm左右。

(3)精摩擦工序

然后，将磨料的粒度更换为#1000，通过摩擦玻璃盘的主表面，将盘厚度变为0.427mm，平坦度变为0至2μm，主表面的表面粗糙度以Rmax表示为2μm左右，以Ra表示为0.2μm左右。这里，平坦度是使用PHASE SHIFT TECHNOLOGY公司制OPTIFLAT(商品名)，算出从200nm到28.7mm的波长的起伏当中的最大值的值。另外，表面粗糙度(Rmax、Ra)是利用触针式粗糙度仪的测定得到的值。

通过进行该精摩擦工序，就可以减少在作为前工序的粗摩擦工序或形状加工工序中形成于主表面上的微细的凹凸形状。

将结束了此种精摩擦工序的玻璃盘依次浸渍于施加了超声波的中性洗涤剂及水的各清洗槽中，进行了超声波清洗。

(4)端面镜面加工(抛光)工序

然后，对玻璃盘的端面，利用刷子研磨，在使玻璃盘旋转的同时，将玻璃盘的端面(内周端面及外周端面)的表面的粗糙度研磨至以Ra表示为40nm左右。另外，表面粗糙度(Ra)是利用AFM的测定得到的。

此后，将结束了端面镜面加工的玻璃盘的主表面进行水清洗。

而且，虽然在该端面镜面加工(抛光)工序中，将玻璃盘重合而将端面抛光，然而此时，为了避免对玻璃盘的主表面造成损伤等，最好在后述的第一研磨(抛光)工序之前，或者在第二研磨(抛光)工序的前后进行。

利用该端面镜面加工(抛光)工序，玻璃盘的端面被加工为可以防止产生颗粒等灰尘的镜面状态。在端面镜面加工(抛光)工序后测定了玻璃盘的直径，结果为27.4mm。

(5)第一研磨(抛光)工序

然后，为了将在所述的精摩擦工序中残留的损伤或变形除去，使用双面研磨装置，进行了第一研磨(抛光)工序。

在双面研磨装置中，在贴附了研磨垫的上下定盘之间，密接由承载架保持的玻璃盘，使该承载架与太阳轮及内部齿轮咬合，并且利用上下定盘夹压玻璃盘。其后，通过在向研磨垫的研磨面和玻璃盘的主表面之间供给研磨液的同时，旋转太阳轮，玻璃盘就在定盘上自转的同时绕内部齿轮公转，两个主表面被同时进行研磨加工。

作为以下的实施例中所使用的双面研磨装置，使用相同的装置。具体来说，作为研磨垫使用发泡聚氨酯，实施了第一研磨(抛光)工序。研磨条件为使用了由氧化铈及RO水制成的研磨液。此外，将结束了该第一研磨(抛光)工序的玻璃盘依次浸渍于中性洗涤剂、纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸气干燥)的各清洗槽中，进行了超声波清洗，干燥。

(6)第二研磨(抛光)工序

然后，使用与在第一研磨工序中使用的双面研磨装置相同的双面研磨装置，将磨光器替换为软质研磨垫(发泡聚氨酯)，作为主表面的镜面研磨工序，实施了第二研磨(抛光)工序。

该第二研磨(抛光)工序是为了在维持利用所述的第一研磨(抛光)工序得到的平坦的主表面的同时，将裂纹可靠地除去，形成将该主表面的表面粗糙度Ra降低到例如为0.4至0.1nm左右的镜面而进行的。这里，表面粗糙度Ra是利用AFM的测定得到的值。

研磨液使用由胶态二氧化硅研磨磨料(平均粒径80nm)及RO水制成的研磨液，将负荷设为100g/cm²，将研磨时间设为5分钟。

此后，将结束了该第二研磨工序的玻璃盘依次浸渍于中性洗涤剂、纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸气干燥)的各清洗槽中，进行了超声波清洗、干燥。

(7)化学强化工序

然后，对结束了清洗的玻璃盘，实施了化学强化处理。化学强化处理是使用混合了硝酸钾59.9995vol％、硝酸钠39.9995vol％和硝酸锂0.001vol％的化学强化盐的化学强化熔融盐进行的。此外，使用ICP发光分析装置测定了锂含量，结果为10ppm。

将该化学强化溶液加热到340℃，将结束了清洗及干燥的玻璃盘浸渍2小时，进行了化学强化处理。在该浸渍之时，为了将磁盘用玻璃基板的表面整体都化学强化，以在端面上将多个磁盘用玻璃基板保持的方式，在收纳于夹具中的状态下进行。

将结束了化学强化处理的磁盘用玻璃基板浸渍于20℃的水槽中急冷，保持了约10分钟。

此后，将结束了急冷的磁盘用玻璃基板浸渍于加热到40℃的浓硫酸中而进行了清洗。另外，将结束了硫酸清洗的磁盘用玻璃基板依次浸渍于纯水(1)、纯水(2)、IPA(异丙醇)、IPA(蒸气干燥)的各清洗槽中，进行了超声波清洗、干燥。

然后，对结束了清洗的磁盘用玻璃基板的主表面进行目视检查，继而实施了利用光的反射、散射及透过的精密检查。其结果是，在磁盘用玻璃基板的主表面上，未看到由附着物造成的突起、损伤等缺陷。

另外，利用AFM对经过如前所述的工序得到的磁盘用玻璃基板的主表面的表面粗糙度进行了测定，结果确认形成以Rmax表示为2.5nm、以Ra表示为0.30nm的超平滑的镜面。而且，表面粗糙度的数值是对利用AFM测定的表面形状依照日本工业标准(JIS)B0601而算出的值。

另外，所得的磁盘用玻璃基板的内径为7mm，外径为27.4mm，板厚为0.381mm，确认是1英寸型磁盘中所用的磁盘用玻璃基板的规定尺寸。

另外，利用AFM测定了该磁盘用玻璃基板的圆孔的内周侧端面的表面粗糙度，结果以Ra表示为40nm，侧壁部以Ra表示为50nm。外周端面的表面粗糙度Ra在倒角部为40nm，在侧壁部为70nm。像这样确认，内周侧端面与外周侧端面相同，精加工成镜面状。

对所得的磁盘用玻璃基板的主表面使用电子显微镜精密地进行了分析，确认为不存在裂纹等的镜面。通过使用胶态二氧化硅研磨磨料(平均粒径80nm)进行主表面的镜面研磨，可以精加工成以Ra表示为0.30nm的平滑的镜面。

通过形成主表面以Ra表示为0.1nm至0.4nm左右的除去了裂纹的镜面，就可以更为可靠地防止化学强化玻璃的迟后破损。

另外，在磁盘用玻璃基板的表面未看到成为异物或热粗糙的原因的颗粒，在圆孔的内周侧端面也未看到异物或裂纹。

(应力层的测定)

以呈现出与主表面垂直的切割面的方式，将所得的磁盘用玻璃基板切割为宽度3mm左右的长方形的切片。另外，以使该切片的两侧的切割面(基板剖面)之间的距离达到0.5mm左右的方式，使用研磨剂及研磨垫对切割面进行了研削处理及研磨处理。

图1是表示该磁盘用玻璃基板的剖面的应力层轮廓的剖面图。

通过使用巴俾涅补偿板法测定像这样显现出来的磁盘用玻璃基板的剖面，即如图1所示，得到磁盘用玻璃基板的剖面的应力层轮廓。

而且，所谓巴俾涅补偿板(Babinet compensator)是指包括具有相等的角度的两个相面对的水晶楔的器具，一个楔子利用千分尺的螺栓沿其长度的方向移动。这两个楔子的光学轴方向相互垂直，并且移动棱镜的轴向沿着移动方向。该器具是被广泛地用于晶体的相位差的延迟(retardation)或双折射的程度或者具有内部应力的玻璃的检查等中的器具。

关于该应力层轮廓，如下所示地定义。

T：磁盘用玻璃基板的厚度(总厚度)[mm]

d1、d2：压缩应力层的厚度(深度)(stress layer depth)[mm]

D(＝d1+d2)：压缩应力层的厚度总和[mm]

L(＝T-(d1+d2))：拉伸应力层的厚度[mm]

Pc：压缩应力(compression stress)[kg/mm²]

Pt：拉伸应力(tensile stress)[kg/mm²]

在本实施例中制作的磁盘用玻璃基板中，Pt＝3.62[kg/mm²]，Pc＝10.10[kg/mm²]，D/2＝0.089[mm]，D/T＝0.47，L＝0.203[mm]，L·Pt＝0.735[kg/mm]。

(耐冲击试验)

对所得的磁盘用玻璃基板，使用AIRBROWN公司制AVEX-SM-110-MP进行了Dana冲击试验法。该冲击试验如下进行，即，将磁盘用玻璃基板安装于专用的冲击试验用夹具上，沿与主表面垂直的方向依次提供1000G至5000G的正弦半波脉冲的冲击，观察该磁盘用玻璃基板的破损状况。

当设为搭载有使用了外径小于等于50mm或小于等于30mm、板厚小于0.5mm或者小于等于0.4mm的基板的磁盘的小型的硬盘驱动器(HDD)的产品规格，进行了硬盘驱动器(HDD)的掉落测试时，要求能够耐受2000G。但是，在单片的冲击试验中以能够耐受2000G的条件制作磁盘玻璃基板，进行了安装有该基板的硬盘驱动器(HDD)的掉落测试，结果判明在进行了掉落测试的基板数的百分之几左右中产生了破裂。与之不同，使用在能够耐受3000G的条件下制作的基板进行了掉落测试，结果确认全都没有产生破裂。由此判明，为了在硬盘驱动器(HDD)完成体中能够耐受2000G，需要在单片中能够耐受3000G。所以，作为磁盘用玻璃基板的单片，在所述冲击试验中，以能够耐受3000G的冲击的产品作为合格品。

本实施例中制作的磁盘用玻璃基板是在所述冲击试验中能够耐受3000G的冲击的产品。

(起伏(Wa)的测定)

对所得的磁盘用玻璃基板，进行了存在于基板表面的起伏(Wa)的测定。这里，所谓基板的起伏(Wa)是基板表面形状的一种，是指周期为微米量级、振幅为纳米量级的波形形状。周期比之更小的被称作「粗糙度」，另一方面，大的被称作「平坦度」。该「粗糙度」、「起伏」、「平坦度」都是表示基板表面的形状的概念，并没有划分它们的明确的基准。在现实的玻璃基板表面，随机地存在有周期及振幅都为埃量级的凹凸(以下称作「极小凹凸」)。以微米量级的跨度体现了「极小凹凸」的出现方式的为「粗糙度」。在「粗糙度」中，虽然「极小凹凸」的出现方式是随机的，然而当以比较长的跨度来体现时，则可以确认一定的周期性。该「极小凹凸」的出现方式的周期性为「起伏」。所以，「起伏」可以说是「极小凹凸」的出现方式的倾向。

本实施例中，利用PHASE SHIFT TECHNOLOGY公司制OPTIFLAT(商品名)这样的光学测定装置测定了起伏(Wa)。对于盘外径为27.4mm、盘内径为7mm、盘厚度为0.381mm的磁盘用玻璃基板的情况，在自盘中心起的半径位置(r)为3.5～13.7mm的范围的基板全周中算出了200nm～5mm的波长的起伏的平均值。

利用该起伏测定，测定了本实施例中制作的磁盘用玻璃基板，结果Wa＝0.54nm。

(磁盘的制造方法)

然后，经过以下的工序，制造了磁盘。

在利用前面所述的工序得到的磁盘用玻璃基板的两个主表面上，使用静止对置型的DC磁控管溅射装置，依次形成了Al-Ru合金的种层、Cr-W合金的基底层、Co-Cr-Pt-Ta合金的磁性层、氢化碳保护层。种层起到将磁性层的磁性微粒微细化的作用，基底层起到将磁性层的易磁化轴沿面内方向取向的作用。

该磁盘至少具备：作为非磁性基板的磁盘用玻璃基板、形成于该磁盘用玻璃基板上的磁性层、形成于该磁性层上的保护层、形成于该保护层上的润滑层。

此外，在磁盘用玻璃基板和磁性层之间，形成有由屏蔽层及基底层构成的非磁性金属层(非磁性基底层)。在该磁盘中，除了磁性层以外，全是由非磁性体构成的层。该实施例中，磁性层及保护层、保护层及润滑层分别以相接的状态形成。

即，首先，作为溅射靶，使用Al-Ru(铝-钌)合金(Al：50at％、Ru：50at％)，在磁盘用玻璃基板上，利用溅射形成了由膜厚30nm的Al-Ru合金制成的种层。然后，作为溅射靶，使用Cr-W(铬-钨)合金(Cr：80at％、W：20at％)，在种层5上，利用溅射形成了由膜厚20nm的Cr-W合金制成的基底层。然后，作为溅射靶，使用Co-Cr-Pt-Ta(钴-铬-铂-钽)合金(Cr：20at％、Pt：12at％、Ta：5at％、剩余部分为Co)制成的溅射靶，在基底层上，利用溅射形成了由膜厚15nm的Co-Cr-Pt-Ta合金制成的磁性层。

然后，在磁性层上形成由氢化碳制成的保护层，继而利用浸渍法形成了由PFPE(全氟聚醚)制成的润滑层。保护层起到保护磁性层免受磁头的冲击的作用。像这样就得到了磁盘。

对所得的磁盘，进行了使用AE传感器的滑动高度(Glide Height)试验，结果该磁盘的滑动高度(Glide Height)为4.3nm。另外，利用磁头悬浮量为10nm的滑动磁头进行了滑动检查，结果未检测到冲撞的异物，可以维持稳定的悬浮状态。

另外，使用该磁盘以700kFCI进行了记录再生试验，结果可以获得足够的信号强度比(S/N比)。另外，未看到信号的误差。

另外，搭载于需要每平方英寸大于等于60Gbit的信息记录密度的1英寸型硬盘驱动器上而驱动，结果可以不产生问题地进行记录再生。即，没有发生压坏故障或热粗糙故障(サ—マルアスペリテイ)。

(实施例2～实施例12、比较例1～比较例10)

作为磁盘用玻璃基板，通过任意地选择化学强化条件，来任意地控制磁盘用玻璃基板剖面的应力层轮廓及存在于主表面上的起伏(Wa)，制作了多个样品。将这些样品作为实施例2～实施例12及比较例1～比较例10，包括实施例1在内将这些样品的制作条件(化学强化条件)表示于表1中。而且，在实施例2～实施例12及比较例1～比较例10中，除了改变了化学强化条件以外，全都是在与实施例1相同的条件下进行了磁盘用玻璃基板的制作及磁盘的制作。

[表1]

样品的制作条件(化学强化条件)

根据实施例2～实施例12及比较例1～比较例10中所得的磁盘用玻璃基板剖面的应力层轮廓，与实施例1相同地进行了Pt、Pc、D/2、D/T、L、L·Pt的计算。另外，玻璃基板冲击试验(3000G)及存在于玻璃基板主表面的起伏(Wa)的测定也是与实施例1相同地进行。对于它们的结果，与实施例1一起表示于表2中。

[表2]

根据磁盘用玻璃基板剖面的应力层轮廓得到的Pt、Pc、D/2、D/T、L、L·Pt的测定值及进行了玻璃基板冲击试验3000G的结果及存在于玻璃基板主表面上的起伏(Wa)的测定值

 

实施例及比较例	Pt[kg/mm<sup>2</sup>]	Pc[kg/mm<sup>2</sup>]	D/2[mm]	D/T	L[mm]	L*Pt[kg/mm]	玻璃基板冲击试验3000G	玻璃基板的主表面的起伏(Wa)[nm]
									实施例1	3.62	10.10	0.089	0.47	0.203	0.735	OK	0.54
实施例2	5.50	11.08	0.100	0.52	0.181	0.996	OK	0.58
									实施例3	1.86	5.32	0.082	0.43	0.217	0.404	OK	0.51
实施例4	5.70	11.89	0.101	0.53	0.179	1.020	OK	0.55
									实施例5	2.18	4.97	0.091	0.48	0.199	0.434	OK	0.53
实施例6	6.22	13.71	0.102	0.54	0.177	1.101	OK	0.54
									实施例7	2.44	5.57	0.097	0.51	0.187	0.456	OK	0.51
实施例8	6.95	7.58	0.127	0.67	0.277	1.925	OK	1.00
									实施例9	4.88	5.78	0.150	0.79	0.238	1.161	OK	0.90
实施例10	5.80	5.58	0.152	0.80	0.272	1.578	OK	0.95
									实施例11	2.20	4.31	0.125	0.66	0.253	0.557	OK	0.51
实施例12	1.30	4.56	0.121	0.64	0.33	0.429	OK	0.55
									比较例1	1.57	4.65	0.073	0.38	0.235	0.369	NG	0.45
比较例2	12.55	23.32	0.108	0.57	0.165	2.071	OK	1.05
									比较例3	0	0	0	0	0	0	NG	0.43
比较例4	1.01	1.10	0.073	0.38	0.201	0.203	NG	0.44
									比较例5	6.57	3.01	0.078	0.41	0.342	2.247	OK	1.15
比较例6	10.21	9.85	0.154	0.81	0.296	3.022	OK	1.32
									比较例7	12.85	12.54	0.155	0.81	0.187	2.403	OK	1.07
比较例8	8.59	11.30	0.118	0.62	0.278	2.388	OK	1.08
									比较例9	10.05	25.20	0.167	0.88	0.249	2.502	OK	1.23
比较例10	0.80	1.10	0.011	0.06	0.2	0.160	NG	0.44

根据表2的结果可知，当{T-(d1+d2)}·Pt即L·Pt小于0.4[kg/mm]时，作为玻璃基板单片不能耐受3000G的冲击。另外，对于L·Pt超过了2.0[kg/mm]的样品，存在于主表面上的起伏(Wa)会超过1.0nm。

图2是对表2所示的各磁盘用玻璃基板绘制了Pt和L的测定结果的图表。图中的以黑圆圈表示的是在实施例1～实施例12中得到的磁盘用玻璃基板。另外，图中以黑三角表示的是比较例之中不能耐受3000G的冲击的磁盘用玻璃基板。另外，图中以黑四角形表示的是比较例之中存在于主表面上的起伏(Wa)超过1.0nm的磁盘用玻璃基板。而且，图中的以实线表示的曲线表示L·Pt＝0.4[kg/mm]，图中的以虚线表示的曲线表示L·Pt＝2.0[kg/mm]。

对于实施例2～实施例12及比较例1～比较例10中得到的磁盘，与实施例1相同，进行了使用了AE传感器的滑动高度(Glide Height)试验，另外利用磁头悬浮量为10nm的滑动磁头进行了滑动检查。表3中，对于实施例2～实施例12及比较例1～比较例10中得到的磁盘用玻璃基板的主表面上所存在的起伏(Wa)的测定值、实施例2～实施例12及比较例1～比较例10中得到的磁盘的滑动高度及滑动检查(磁头悬浮量为10nm)结果，与实施例1一起地进行了表示。

[表3]

磁盘用玻璃基板的主表面上所存在的起伏(Wa)的测定值和使用该基板制作的磁盘的滑动高度及滑动检查结果

 

实施例及比较例	玻璃基板主表面的起伏(Wa)[nm]	滑动高度[nm]	滑动检查(磁头悬浮量为10nm)
				实施例1	0.54	4.3	OK
实施例2	0.58	4.3	OK
				实施例3	0.51	4.5	OK
实施例4	0.55	5.1	OK
				实施例5	0.53	4.8	OK
实施例6	0.54	6.0	OK
				实施例7	0.51	4.0	OK
实施例8	1.00	9.5	OK
				实施例9	0.90	6.5	OK
实施例10	0.95	6.8	OK
				实施例11	0.51	5.3	OK
实施例12	0.55	4.2	OK
				比较例1	0.45	4.2	OK
比较例2	1.05	10.2	NG
				比较例3	0.43	3.8	OK
比较例4	0.44	4.3	OK
				比较例5	1.15	11.3	NG
比较例6	1.32	15.3	NG
				比较例7	1.07	10.3	NG
比较例8	1.08	10.3	NG
				比较例9	1.23	11.3	NG
比较例10	0.44	3.9	OK

图3是对表3所示的各磁盘用玻璃基板，绘制了存在于其主表面上的起伏(Wa)和使用该磁盘用玻璃基板制作的磁盘的滑动高度的图表。根据图3可知，存在于磁盘用玻璃基板的主表面上的起伏(Wa)如果小于等于1.0nm，则磁盘的滑动高度就会小于10nm。

即，为了使磁盘用玻璃基板耐受3000G的冲击，并且存在于主表面上的起伏(Wa)小于等于1.0nm，磁盘的滑动高度小于10nm，需要使下述的关系成立。

0.4[kg/mm]≤L·Pt≤2.0[kg/mm]

另外，在该磁盘用玻璃基板中，由于当压缩应力层的厚度d1、d2不足时，耐冲击性即降低，因此需要使下述的关系成立。

L≤0.4[mm](其中，L<T。)

从充分地确保压缩应力层的厚度d1、d2考虑，也可以使下述的关系成立。

(D/T)≥0.4

而且，当压缩应力层的厚度d1、d2过厚时，则拉伸应力层的拉伸应力就会过强，有可能导致迟后破损。所以，最好使下述的关系成立。

(D/T)≤0.8

另外，在该磁盘用玻璃基板中，当压缩应力层的压缩应力Pc不足时，则耐冲击性降低。所以，需要使下述的关系成立。

Pc≥4[kg/mm²]

此外，为了不产生存在于基板主表面上的起伏(Wa)的恶化及基板的迟后破损，对于拉伸应力层的拉伸应力Pt，也可以使下述的关系成立。

Pt≤10[kg/mm²]

而且，与上述相同地任意选择各种化学强化条件，同样地制造了磁盘用玻璃基板，为了在耐冲击性方面留有余量(margin)，同样地实施了4000G的耐冲击性试验。其结果为，如果将L·Pt设为大于等于0.5，则可以耐受4000G的冲击。

而且，对于实施例2～实施例12中得到的磁盘，与实施例1相同地以700kFCI进行了记录再生试验，结果可以获得足够的信号强度比(S/N比)，并且并未看到信号的误差(error)。另外，与实施例1相同，搭载于需要每平方英寸大于等于60Gbit的信息记录密度的1英寸型硬盘驱动器上而驱动，结果可以没有问题地进行记录再生。即，没有发生压坏故障或热粗糙故障。

另外，对于比较例1～比较例10中得到的磁盘，与实施例1相同，以700kFCI进行了记录再生试验，结果比较例1、比较例3、比较例4、比较例10中得到的磁盘可以获得足够的信号强度比(S/N比)，并且没有看到信号的误差，然而其他的比较例中得到的磁盘由于磁头悬浮特性差，因此无法获得足够的信号强度比(S/N比)，并且看到了信号的误差。

另外，在与实施例1相同，搭载于需要每平方英寸大于等于60Gbit的信息记录密度的1英寸型硬盘驱动器上而驱动，结果比较例1、比较例3、比较例4、比较例10中得到的磁盘可以没有问题地进行记录再生，然而其他的比较例中得到的磁盘无法良好地进行记录再生，产生了压坏故障或热粗糙故障。

而且，本发明中，对于磁盘用玻璃基板的直径(尺寸)，没有特别限定。但是，本发明特别是在制造小直径的磁盘用玻璃基板的情况下可以发挥优良的有用性。这里所谓小直径是指例如直径小于等于30mm的磁盘用玻璃基板。

即，例如直径小于等于30mm的小直径的磁盘被用于导航系统等车载用机器、PDA或携带电话终端装置等携带用机器的存储装置中，与被固定而使用的机器中的通常的磁盘相比，要求更高的耐久性或耐冲击性。

本发明中的磁盘用玻璃基板被搭载于硬盘驱动器中，用于导航系统等车载用机器、PDA或携带电话终端装置等携带用机器的存储装置中。

Claims (11)

1.一种磁盘用玻璃基板，是搭载于硬盘驱动器中并且盘厚度小于0.5mm的磁盘用玻璃基板，其中，

两个主表面构成镜面，

在所述两个主表面侧的表层部分形成有压缩应力层，在这些压缩应力层之间形成有拉伸应力层，

通过将使用巴俾涅补偿板法观察该磁盘用玻璃基板的纵剖面而测定的所述拉伸应力层的厚度与该拉伸应力层的拉伸应力的最大值的积设为规定的值，而具有规定的耐冲击性及规定的存在于所述主表面上的起伏Wa，

所述拉伸应力层的厚度与该拉伸应力层的拉伸应力的最大值的积大于等于0.4kg/mm，小于等于2.0kg/mm，

拉伸应力层的厚度小于等于0.4mm，

生成于一个主表面侧的压缩应力层的厚度及生成于另一个主表面侧的压缩应力层的厚度的总和，相对于盘厚度大于等于40％、小于等于80％。

2.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其中，

所述耐冲击性为大于等于3000G的冲击，起伏Wa小于等于1.0nm。

3.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其中，

通过对所述两个主表面进行摩擦处理，制成规定的盘厚度，并且通过对该两个主表面进行抛光处理，将这些主表面制成除去了裂纹的所述镜面。

4.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其中，

所述拉伸应力层的拉伸应力的最大值小于等于10kg/mm²。

5.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其中，

所述压缩应力层的压缩应力的最大值大于等于4kg/mm²。

6.根据权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，其用于搭载于利用装载卸载方式进行起动停止动作的硬盘驱动器中的磁盘。

7.一种磁盘，其具备权利要求1所述的磁盘用玻璃基板，在所述磁盘用玻璃基板上，至少成膜有磁性层。

8.一种磁盘用玻璃基板的制造方法，是用于制造权利要求1所述的磁盘用玻璃基板的磁盘用玻璃基板的制造方法，

具有化学强化处理工序，

在所述化学强化处理工序中，使玻璃基板与含有至少3种碱金属元素的熔融状态的硝酸盐接触，

利用低温型离子交换法，在所述玻璃基板的两个主表面侧的表层部分形成压缩应力层，

在这些压缩应力层之间形成拉伸应力层。

9.根据权利要求8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，

具有抛光处理工序，

在所述抛光处理工序中，在供给胶态二氧化硅研磨磨料或金刚石研磨磨料的同时，使研磨布与玻璃基板相对地移动，将所述玻璃基板的两个主表面的裂纹除去而形成镜面。

10.根据权利要求9所述的磁盘用玻璃基板的制造方法，

在所述抛光处理工序中，形成将所述主表面的算术平均粗糙度Ra设为小于等于0.4nm的镜面。

11.一种磁盘的制造方法，其使用利用权利要求8所述的磁盘用玻璃基板的制造方法制造的磁盘用玻璃基板，在所述磁盘用玻璃基板的主表面上，至少成膜成磁性层。

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