專利名稱：記錄裝置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是一種記錄裝置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板。
近年來，由于磁頭和磁記憶膜技術(shù)的發(fā)展，計算機硬盤的記錄密度和讀寫速度得到了很大的提高，對盤基的性能也提出了更高的要求為了增大單位面積的記錄密度，磁盤必須增大環(huán)節(jié)和磁道的密度，因而必然使磁頭更接近于盤面，目前磁頭從盤面向上的浮動量已達到0.015μm，做到這一點要求盤片的表面粗糙度在5以下；讀寫速度高正是使硬盤沒有面臨淘汰的重要原因之一，隨著記錄密度的快速增長及計算機的CPU等其他部件的信息處理速度越來越快，必然要求硬盤的讀寫速度也得到相應的提高，其結(jié)果是要求硬盤具有高記憶密度，或轉(zhuǎn)速提高，使單位時間內(nèi)讀寫數(shù)據(jù)增加。
傳統(tǒng)的硬盤盤基為鋁合金，但由于鋁合金難以研磨到5以下的表面粗糙度，現(xiàn)在的記憶膜都是玻璃態(tài)的金屬膜，玻璃的基板將會更適宜，特別是新發(fā)展的記憶膜都希望有較高的成膜溫度(高于650度)以此提高記憶特性，但鋁合金的極限溫度只能到360度左右。同時高強度的玻璃其機械強度也優(yōu)于鋁合金，基于以上原因，傳統(tǒng)的鋁合金基板近年來已出現(xiàn)了被化學強化玻璃基板和微晶玻璃基板逐步取代的趨勢。
但化學強化玻璃基板和微晶玻璃基板的加工成本太貴，這一矛盾仍沒有得到很好的解決。同時化學強化玻璃基板和微晶玻璃基板的高溫特性雖然比鋁合金好，化學強化玻璃基板極限溫度可以達到500度左右，微晶玻璃基板極限溫度可以達到600度左右，但相對成膜的理想溫度而言還是偏低。另外化學強化玻璃基板和微晶玻璃基板都含有大量的堿金屬記憶膜成膜時這些輕元素非常容易被等離子擊出，污染記憶膜，同時影響表面粗糙度的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種記錄裝置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板，它能夠克服上述已有技術(shù)的不足，具有機械強度高，能高溫成膜，制造方法簡單，成本大幅降低的優(yōu)點。
記錄裝置用玻璃基板的制造方法，其特征在于選用任何揚氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃軟化溫度高于800度的無堿金屬玻璃，經(jīng)過浮法或下降法成型和退火后，制成厚度為0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，經(jīng)切割，內(nèi)外徑滾邊倒角后，不再需要傳統(tǒng)的粗磨以及拋光，即可得到記錄裝置用玻璃基板。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于上述無堿金屬玻璃主要由重量計百分比的下列原料制成SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R為堿土金屬和二價金屬。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于另外摻入As2O3+Sb2O30.1-1wt％。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于在還摻入有下列任意一種或多種過渡金屬元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金屬元素CeO21-3wt％。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供的解決方案是首先選擇用揚氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃軟化溫度高于800度的無堿金屬玻璃，既有機械強度高的優(yōu)點，又能滿足高溫成膜的要求。其二，也是本發(fā)明的核心，我們采用生產(chǎn)普通窗玻璃，建筑用平板玻璃時常用的浮法和下降法拉制厚度為0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。此玻璃薄板經(jīng)切割滾邊后，可直接用于記憶膜成膜，不再需要傳統(tǒng)的粗磨，精磨，拋光等工序，大大降低成本。其三，可根據(jù)用戶需要，對應于不同的激光波長，在熔制玻璃時，事先加入下列任意一種或多種過渡金屬元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金屬元素CeO21-3wt％，使其能直接進行激光網(wǎng)紋加工。
如權(quán)利要求1所述，本發(fā)明的特征之一是選用任何揚氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃軟化溫度高于800度的無堿金屬玻璃，經(jīng)過浮法或下降法拉制成型和退火后，制成厚度為0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，經(jīng)切割，內(nèi)外徑滾邊倒角后，不再需要傳統(tǒng)的粗磨以及拋光，即可得到記錄裝置用玻璃基板。
如權(quán)利要求2所述，本發(fā)明的特征之一是玻璃組成以重量wt％為，SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R為堿土金屬和二價金屬。其中SiO2是玻璃的生成體，少于45wt％，玻璃不穩(wěn)定，多于65wt％再此系統(tǒng)中難以熔制。Al2O3既是玻璃的生成體，也是玻璃的修飾體，能使玻璃更穩(wěn)定，并能提高玻璃的化學穩(wěn)定性，少于6wt％效果不明顯，高于25wt％，玻璃難以熔制。B2O3與Al2O3具有相似的用途，同時能使玻璃較容易熔制。但是B2O3屬于輕元素，為避免將來成磁性膜時被擊出，在實際使用時盡量少用。RO是玻璃的修飾體，加入適量，能使玻璃容易熔制，并使玻璃穩(wěn)定。加入少于15wt％，效果不理想，高于28wt％玻璃不穩(wěn)定。
如權(quán)利要求3所述，本發(fā)明的特征之一是如用重量wt％表示，可另外摻入As2O3+Sb2O30.1-1wt％，用于幫助澄清，消除玻璃中氣泡。但因As2O3,Sb2O3屬于有毒，同時與B2O3一樣成磁膜時容易被擊出，實際生產(chǎn)中謹慎使用。
如權(quán)利要求4所述，本發(fā)明的特征之一是如用重量wt％表示，在玻璃熔制時，還可摻入有下列任意一種或多種過渡金屬元素Fe2O31-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％,V2O51-3wt％，稀土金屬元素CeO21-3wt％。使玻璃基板具有可激光網(wǎng)紋加工的特性。上述過渡金屬元素和稀土金屬元素少于1wt％，效果不好，假如太多，影響玻璃其他特性。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下效果既有現(xiàn)有玻璃基板的優(yōu)點和優(yōu)勢，同時由于不需要傳統(tǒng)的粗磨，精磨，拋光等工序，大大降低成本，克服了現(xiàn)有玻璃基板成本高的缺點。制造更加容易。
本發(fā)明與現(xiàn)有基板工藝比較現(xiàn)有的基板工藝鋁合金基板，成型，滾邊，拋光，再拋光至小于5埃，表面處理，即鍍過渡金屬膜，激光網(wǎng)紋加工，去過渡金屬膜，基板完成，可在此基板上鍍磁膜。
化學強化玻璃基板(HOYA，保谷)1450C熔化后，成型，滾邊，拋光，化學強化，再拋光至小于10埃，表面處理，即鍍過渡金屬膜，激光網(wǎng)紋加工，去過渡金屬膜，表面處理，即鍍防K,N等溢出，基板完成，可在此基板上鍍磁膜。
微晶玻璃基板(OHARA，小原)1480C熔化后，成型，熱處理，打孔滾邊，拋光(大于10埃)，特殊再拗光(小于10埃)，基板完成，可在此基析上鍍磁膜。該工藝不能激光網(wǎng)紋加工，同時存在鍍磁膜時，輕元素溢出污染磁膜。
本發(fā)明的工藝玻璃熔化，浮發(fā)成型或下降成型，滾邊，激光網(wǎng)紋加工，基板完成，可在此基板上鍍磁膜。
由上面的比較可見，本發(fā)明的制造方法工藝簡單，過程少，成本低。在大型試制時可降低成本超過50wt％。
為了更好地闡述本發(fā)明的成效，我們列舉實施例如下實施例1玻璃的組成以重量百分比表示為SiO260 Al2O315.5 B2O35.5 BaO 18.5 MgO 0.5。經(jīng)高溫熔制后，浮法成型為500毫米(長)×100毫米(寬)×0.7毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差+0.04mm，面形精度45埃，表面粗糙度5埃。揚氏模量68GPa/cm2，比重2.58g/cm3，玻璃軟化溫度920度。該板經(jīng)切割滾邊后，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例2玻璃的組成以重量百分比表示為SiO252.3 Al2O321.8 B2O32.2 BaO 9.3 MgO 7.2CaO 7.2。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差+0.04mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。揚氏模量70GPa/cm2，比重2.56g/cm3，玻璃軟化溫度950度。該板經(jīng)切割滾邊后，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例3玻璃的組成以重量百分比表示為SiO249.1 Al2O39.9 B2O315.1 BaO 25.1 As2O30.8。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差-0.03mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。揚氏模量67GPa/cm2，比重2.76g/cm3，玻璃軟化溫度850度。該板經(jīng)切割滾邊后，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例4玻璃的組成以重量百分比表示為SiO256.1 Al2O315.1 B2O31.7 BaO 27.1。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.3毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差-0.05mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。揚氏模量68GPa/cm2，比重2.78g/cm3，玻璃軟化溫度910度。該板經(jīng)切割滾邊后，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例5玻璃的組成以重量百分比表示為SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 CeO23。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.3毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差-0.05mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。揚氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃軟化溫度910度。該板經(jīng)切割滾邊后，激光網(wǎng)紋加工，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例6玻璃的組成以重量百分比表示為SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 Fe2O32V2O51。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差+0.03mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。揚氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃軟化溫度910度。該板經(jīng)切割滾邊后，激光網(wǎng)紋加工，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
實施例7玻璃的組成以重量百分比表示為SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 Cr2O33。經(jīng)高溫熔制后，下降成型拉成500毫米(長)×100毫米(寬)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。該板的厚度公差+0.04mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。揚氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃軟化溫度910度。該板經(jīng)切割滾邊后，激光網(wǎng)紋加工，既成為記憶裝置的基板，可在此基板上鍍磁膜等各種記憶膜。
權(quán)利要求
1.記錄裝置用玻璃基板的制造方法，其特征在于選用任何揚氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃軟化溫度高于800度的無堿金屬玻璃，經(jīng)過浮法或下降法成型和退火后，制成厚度為0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，經(jīng)切割，內(nèi)外徑滾邊倒角后，不再需要傳統(tǒng)的粗磨以及拋光，即可得到記錄裝置用玻璃基板。
2.如權(quán)利要求1所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于上述無堿金屬玻璃主要由重量計百分比的下列原料制成SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R為堿土金屬和二價金屬。
3.如權(quán)利要求2所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于可另外摻入As2O3+Sb2O30.1-1wt％。
4.如權(quán)利要求2、3所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于在還摻入有下列任意一種或多種過渡金屬元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金屬元素CeO21-3wt％。
全文摘要
記錄裝置用玻璃基板的制造方法,其特征在于選用任何揚氏模量大于60GPa/cm
文檔編號G11B5/62GK1324774SQ0011459
公開日2001年12月5日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月24日
發(fā)明者彭波 申請人:彭波