专利名称：硬盘新型玻璃基片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机硬盘玻璃基片及制作方法。特别是一种计算机硬盘新型玻璃基片及制作方法。
背景技术：
计算机的硬盘(以下简称硬盘)基片一般都是由铝合金制成，它的缺点在于1，成本高；铝合金基片的价格较高，一片一英寸的铝合金基片价格为2美元，折合人民币约17元。
2，体积大；由于铝合金基片的存储能力有限，要想获得大的存储量，就要将多个基片重叠在一起，使得由铝合金基片制成的硬盘体积较大，制约了笔记本计算机的小型化。
3，消耗大量珍贵的原材料；铝合金基片的生产，需要消耗大量的铝材。铝材是航天，航空及工业发展的重要原料，也是自然界的珍贵资源。
4，储存的数据密度相对较小；由于铝合金基片是钻转切削加工的，基片表面上留有同心圆状的沟槽，因此，限制了硬盘储存的数据密度量。
5，运行时噪音大采用铝合金基片制作的硬盘，由于铝材是金属材料，具有热变形的特性，因此，在运行时容易产生热变形，表现为运行的噪音大，当变形严重时会损坏硬盘。
美国IBM公司于近期在推出一款新型硬盘，采用玻璃材质制作硬盘基片，它是以高纯玻璃或石英玻璃制成基片，然后在表面上涂覆用以储存数据的磁涂层。IBM公司玻璃硬盘型号为Deskstar75 GXP和Deskstar40GV，单碟容量分别为15G和20G，其中，75GXP是7200转硬盘，装置2MB缓存，支持UDMA66，容量具有15G，30G，45G，60G，75G等规格；40GV系列则是5400转硬盘，支持UDMA66，容量具有20G，40G等规格，该玻璃基片的优点在于成本低、单片容量大和高转速时稳定性高。
使用玻璃基片制作硬盘，具有以下优点1，盘面更加光滑；平滑的盘面可以使磁头更加接近盘片，也就意味着硬盘储存的数据密度可以大大的提高，同时也可以使用更高的转速。其最直接的结果是硬盘的容量更大、读存速度更高。
2，热形变率更低；由于玻璃的热膨胀率远远小于铝材，意味着玻璃盘片定位的精度更高，磁道密度可以更高，可以提高硬盘的速度和容量。
3，强度更高；玻璃的强度要高于金属的强度，当硬盘的转速提高后，玻璃基片的硬盘就不会因转速过高而破碎。
4，形变率小；由于玻璃材质的形变率小，因此，可以提高硬盘转速和缩小磁头和盘片的距离。
5，硬度高；由于玻璃的硬度相对较高，因此，当磁头碰上盘片时不会留下痕迹，有较好的刚性。
6，发热量低；当硬盘高速旋转时，盘面与空气发生摩擦产生热量，玻璃基片的硬盘，表面更光滑，摩擦系数小，且玻璃材质本身的发热量较小，因此产生的热量小，具有噪声小、振动小的优点。
由上述可见，玻璃基片的硬盘之所以为计算机的发展带来更大的空间，主要的原因在于它提高了硬盘的表面光洁度、强度、硬度，降低了热形变率、形变率、发热量。其中，强度、硬度、热形变率、形变率、发热量取决玻璃材质的本身的特性，而最重要的表面光洁度则取决于加工工艺。
但是，就目前的玻璃加工工艺而言，其硬盘玻璃基片的表面光洁度仅能达到6左右，如由西捷(美国硬盘生产商)出具的检测报告中公开的硬盘玻璃基片的表面光洁度为6左右；KOMAG(美国硬盘生产商)出具的检测报告中公开的硬盘玻璃基片的表面光洁度为6左右。玻璃加工工艺限制了硬盘玻璃基片性能的进一步提高。
发明目的本发明旨在提供一种硬盘新型玻璃基片及制作方法。采用该制作方法可以使硬盘新型玻璃基片的表面光洁度小于6。
本发明的制作方法包括硬盘新型玻璃基片的加工工艺及其加工所用的抛光液的制作方法。
其中加工方法为(一)打孔；1，玻璃基片毛坯粘合液的制作；将蜂蜡，二十六酸、白蜡，地蜡，松香按照以下重量比混合，得到玻璃基片毛坯粘合液。其比例为蜂蜡∶二十六酸∶白蜡∶地蜡∶松香＝32∶28∶20∶10∶10。
其中，二十六酸为CH3(CH2)24·COOH。
2，采用硼酸岩玻璃制成玻璃基片毛坯，以毛坯粘合液将玻璃基片胶合在一起，在其中心钻孔并以金刚石磨轮将内径与外径磨光。
(二)玻璃基片表面的磨光；1，粗磨；在研磨机上以280#的碳化硼，加压150Kg对各片玻璃基片毛坯的盘面进行研磨，至表面光洁度达到15μm后，改用W14的氧化铝，加压100K进行研磨，至表面光洁度达到10μm。
2，精磨；在研磨机上，以W5的氧化铝进行研磨，至表面光洁度达到5μm。
(三)抛光；1，抛光液的配制将氧化锶，氧化锆，二氧化硅，硝酸锌，混合稀土氯化物按照以下重量比混合，得到抛光液，其比例为氧化锶∶氧化锆∶二氧化硅∶硝酸锌∶混合稀土氯化物＝40∶15∶30∶5∶10其中；氧化锶粒径为0.7μm，氧化锆粒径为0.7μm，二氧化硅粒径为0.2μm；混合稀土氯化物可以由氯化铈，氯化钕，氯化镧组成，其重量比可以是氯化铈∶氯化钕∶氯化镧＝5∶3∶2 。
2，粗抛；将玻璃基片的表面以1.2μm的氧化锶抛光粉，在50Kg的压力下进行粗抛，至表面光洁度达到12。
3，精抛；将粗抛后的玻璃基片，在50Kg压力下，使用上述抛光液进行抛光，至表面光洁度达到5。
(四)硬度增强；
将玻璃基片置于PH值为5.5的酸性溶液浸泡20分钟；再经过超声波清洗、烘干、后即得到本发明所述硬盘新型玻璃基片。
在本发明中，通过打孔和对玻璃基片表面的磨光，抛光，硬度增强，尤其是采用本发明的抛光液进行精抛后，使玻璃基片的表面光洁度提高，可以使表面光洁度达到小于6，经过涂覆储存数据的磁涂层，制作计算机硬盘后，优于目前硬盘玻璃基片的表面光洁度仅能达到6左右加工水平。
实施例1，打孔；按照以下重量比制成毛坯粘合液；即蜂蜡 32g二十六酸 28g白蜡 20g地蜡 10g松香 10g制成粘合液100g。
取玻璃基片50片，以毛坯粘合液胶合成一叠，并用车床和金刚石在胶合后的玻璃基片中心打孔，孔的直径为19.5mm。
在无心磨床上用金刚石磨轮磨内径，加工到孔径为20.025mm。
将玻璃基片的中心孔套在专用轴上，在磨床上用金刚石轮磨玻璃基片的外径，加工至其外径为96.00mm。
2，对玻璃基片表面进行粗磨；在研磨机上以280#的碳化硼，进行加压150Kg研磨10分钟，至基片厚度为0.75毫米，表面光洁度达到15μm左右后，改用W14的氧化铝，加压100Kg进行研磨10分钟，至基片厚度为0.68毫米，表面光洁度达到10μm左右。
3，对玻璃基片表面进行精磨；在研磨机上，以W5的氧化铝进行研磨10分钟，至玻璃基片厚度为0.65毫米，表面光洁度达到5μm左右。并在倒边机上对玻璃基片的中心孔和外圆进行倒边。
4，对玻璃基片表面进行粗抛；将玻璃基片的表面以1.2微米的氧化锶抛光粉，在50Kg的压力下进行粗抛，至玻璃基片厚度达到0.64毫米，表面光洁度达到12左右。
3，精抛；将粗抛后的玻璃基片，在50Kg压力下，使用抛光液进行抛光，至厚度达到0.63mm，表面光洁度达到5。
4，增强硬度；将玻璃基片置于PH值5.5的盐酸溶液中浸泡20分钟，再经过超声波清洗、烘干后即得到本发明所述硬盘新型玻璃基片。
经西捷公司Seagate(美国硬盘生产商)采用ZYGO检测仪检测；平行度差0.003纳米波振幅差0.001wave表面光洁度 4.36该玻璃基片的表面光洁度达到4.36，超过目前的玻璃基片表面光洁度6的水平。
注1μm＝10000
权利要求
1，一种硬盘新型玻璃基片的制作方法，其特征在于它的加工方法为一，打孔；(1)，玻璃基片毛坯粘合液的制作；将蜂蜡，二十六酸、白蜡，地蜡，松香按照以下重量比混合，得到玻璃基片毛坯粘合液；其比例为蜂蜡∶二十六酸∶白蜡∶地蜡∶松香＝32∶28∶20∶10∶10。(2)，采用硼酸岩玻璃制成玻璃基片毛坯，以毛坯粘合液将玻璃基片胶合在一起，在其中心钻孔并以金刚石磨轮将内径与外径磨光；二，玻璃基片表面的磨光；1，粗磨；在研磨机上以280#的碳化硼，加压150Kg对各片玻璃基片毛坯的盘面进行研磨，至表面光洁度达到15μm后，改用W14的氧化铝，加压100Kg进行研磨，至表面光洁度达到10μm；2，精磨；在研磨机上，以W5的氧化铝进行研磨，至表面光洁度达到5μm；三，抛光；1，抛光液的配制将氧化锶，氧化锆，二氧化硅，硝酸锌，混合稀土氯化物按照以下重量比混合，得到抛光液，其比例为氧化锶∶氧化锆∶二氧化硅∶硝酸锌∶混合稀土氯化物＝40∶15∶30∶5∶10；2，粗抛；将玻璃基片的表面以1.2μm的氧化锶抛光粉，在50Kg的压力下进行粗抛，至表面光洁度达到12；3，精抛；将粗抛后的玻璃基片，在50Kg压力下，使用上述抛光液进行抛光，至表面光洁度达到5；四，硬度增强；将玻璃基片置于PH值为5.5的酸性溶液浸泡20分钟；再经过超声波清洗、烘干。
全文摘要
一种硬盘新型玻璃基片及制作方法。涉及一种计算机硬盘玻璃基片的制作方法。它可以使玻璃基片的表面光洁度小于6。其加工方法是；1.打孔；2.玻璃基片表面的粗磨；3.精磨；4.粗抛；5.使用抛光液进行精抛，直至表面光洁度达到5，再在酸性溶液进行硬化即可。其中抛光液的配方为氧化锶∶氧化锆∶二氧化硅∶硝酸锌∶混合稀土氯化物＝40∶15∶30∶5∶10。在新型玻璃基片的表面上可以涂覆用以储存数据的涂层。由于新型玻璃基片的表面光洁度在现有技术的基础上得到了提高，因此，本发明制作的新型玻璃基片，为计算机硬盘的发展创造了空间。
文档编号B24B7/24GK1734575SQ200410020299
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月9日 优先权日2004年8月9日
发明者李江陵 申请人:天津日恒科技发展有限公司