磁盘用玻璃基板的制造方法以及磁盘的制造方法_3

文档序号:8491801阅读:来源:国知局
HRF压子、利用抗折强度测定试验设备、以负 荷15kgf进行评价。
[0085]另外,玻璃材料具有容易受到在磨削加工时产生的热量的影响的加工特性,因而 优选提高供给到玻璃基板的端面部分的磨削液(冷却介质)的冷却效果,并尽可能地减轻 因磨削加工时的热量而形成的影响,以便能够均匀地进行稳定的磨削加工。关于本发明使 用的磨削液(冷却介质)没有特别限定,冷却效果高、在生产现场安全性较高的水溶性磨削 液特别适合。另外,在如本发明这样在圆筒形的砂轮的内侧形成槽、并向该槽供给冷却介质 时,冷却介质的保持性提高,使得能够不易产生砂轮的砂眼堵塞和砂眼损伤。
[0086] 另外,也能够如上所述将倾斜磨削加工应用于端面的镜面研磨工序。在这种情况 下,相对于所述磨削加工时变更例如树脂粘合砂轮的砂轮弹性率、砂轮及磨削液的种类、砂 轮与玻璃基板的周速度比,除此以外能够利用与所述磨削加工相同的方法进行。
[0087] 在变更树脂粘合砂轮的砂轮弹性率的情况下,在设为1500~2500 [N/mm]时,镜面 质量提高,因而适合于通过倾斜磨削加工对基板端面进行镜面研磨。另外,在设为2500~ 3500[N/mm]时,形状精度和磨削性提高,因而适合于通过倾斜磨削加工进行磨削加工的情 况。
[0088] 另一方面,在玻璃基板10的内周侧端面13的磨削加工中,如图3所示,适合在使 玻璃基板10相对于在磨削砂轮4形成的槽5形状的槽方向倾斜的状态下进行磨削加工。
[0089] 图3的(A)是表示使用磨削砂轮磨削加工磁盘用玻璃基板的内周侧端面的状态的 侧面剖视图,(B)是所述磨削砂轮的平面剖视图(沿着(A)图中的III-III线的平面剖视 图)。
[0090] 在玻璃基板10的内周侧端面的磨削加工中使用的磨削砂轮4具有槽5形状。该 槽5形成为能够同时磨削加工上述玻璃基板10的内周侧端面的侧壁面、和该玻璃基板的主 表面与侧壁面之间的倒角面这两个面,具体而言,该槽5具有由侧壁部(侧壁面磨削加工 部)5a和位于侧壁部的两侧的倒角部(倒角面磨削加工部)5b、5b构成的槽形状。
[0091] 参照图3进行说明,在使玻璃基板10相对于在磨削砂轮4形成的槽5形状的槽方 向倾斜的状态下,即在使玻璃基板10的旋转轴L1(l相对于磨削砂轮4的旋转轴L4倾斜了角 度0的状态下,使磨削砂轮4与玻璃基板10的内周侧端面13接触,使玻璃基板10和磨削 砂轮4双方旋转来进行磨削加工。
[0092] 这样,通过将玻璃基板10以相对于磨削砂轮4的槽5形状的槽方向倾斜了例如规 定的角度0的状态下进行内周侧端面的磨削加工,与上述的玻璃基板的外周侧端面的磨 削加工的情况相同,对基板的损伤减小,能够将磨削加工面精加工成高度平滑,也具有提高 砂轮寿命的效果。
[0093] 上述的玻璃基板10相对于磨削砂轮4的槽方向的倾斜角度0能够任意设定,但 为了进一步良好地发挥上述的作用效果,与外周侧端面的磨削加工的情况相同,例如适合 设在2~15度的范围内。优选设为10度以下。
[0094] 另外,在内周侧端面的磨削加工中使用的磨削砂轮4及磨削液的种类,可以采用 与上述的外周侧端面的磨削加工时相同的磨削砂轮及磨削液。并且,关于磨削砂轮4及玻 璃基板10各自的周速度、周速度比,适当设定为适合于内周侧端面的磨削加工的值即可。
[0095] 下面,详细说明在上述倾斜磨削加工处理之后继续实施的上述MRF加工处理。
[0096] 图4的(a)~(c)分别是用于说明本发明的第一处理(MRF加工)的图,图5是进 行本发明的第一处理的状态的立体图。
[0097] 在本发明的MRF加工中使用的装置20利用使产生磁气的单元和磁性浆料进行玻 璃基板的端面的研磨。图4的(a)~(c)及图5示出进行玻璃基板的外周侧端面的研磨的 情况。
[0098] 概要地说明上述装置20,如图4的(a)所示,装置20包括作为永久磁铁的一对磁 铁21、22、垫片23、由非磁性体例如不锈钢构成的中空的圆柱形状的外装部件24。磁铁21、 22及垫片23内置在外装部件24中。
[0099]另外,在为了进行研磨速率的调整等而要增加磁性浆料与玻璃基板的接触量的情 况下,也能够将玻璃基板的端部插入磁铁21、22之间进行加工。在这种情况下不设置外装 部件24。
[0100] 实施了上述倾斜磨削加工处理的玻璃基板10由未图示的保持部件把持成水平状 态。使由保持部件把持的玻璃基板10接近外装部件24,使后述的磁性浆料的块26 (参照图 4的(c)、图5)和玻璃基板10的外周侧端面接触。装置20的外装部件24及保持玻璃基板 10的未图示的保持部件与未图示的驱动电机连接。通过外装部件24和保持部件旋转使玻 璃基板10的外周侧端面和磁性浆料的块26相对移动,从而能够研磨玻璃基板10的外周侧 端面。例如,优选使外装部件24和保持玻璃基板10的保持部件的旋转方向彼此反向地旋 转(参照图5),将外装部件24和保持玻璃基板10的周速度的相对速度设为40~100m/分 并使它们旋转。另外,如果能够使玻璃基板10的外周侧端面和磁性浆料的块26相对移动, 则也可以将玻璃基板10和磁性浆料的块26任意一方固定、使另一方旋转,还可以使两者向 相同方向旋转。
[0101] 更具体地进行说明,一对的磁铁21和磁铁22相互接近而作为磁产生单元发挥作 用,并形成如图4的(b)所示的磁力线25。该磁力线25以从磁铁21、22的中心朝向外侧 突出的方式行进,而且沿玻璃基板10的厚度方向行进。在图4的(b)所示的例子中,将以 使N极的面和S极的面相互面对着离开的状态配置在玻璃基板10的厚度方向上的磁铁的 对用作磁产生单元。在磁铁21、22之间设有由非磁性体构成的垫片23,以便将磁铁21的N 极的端面和磁铁22的S极的端面之间的间隔距离设为预先规定的距离。将磁铁21的N极 的端面和磁铁22的S极的端面之间的间隔距离设为预先规定的距离,是为了通过使磁力线 25按照图4的(b)所示向外侧突出,在外装部件24的外周形成如图4的(c)所示的磁性 浆料的块26。另外,如前面所述,也可以不使用外装部件24,而使磁性浆料的块形成在磁铁 21和22之间,使玻璃基板的端部接触此处。磁性浆料的块26是与玻璃基板10的外周侧端 面接触、并在与该端面之间相对运动的部分,因而从确保磁性浆料的块26的刚性的角度考 虑,优选磁力强至某种程度。因此,优选磁铁21的N极的端面和磁铁22的S极的端面之间 的间隔距离比较短,然而如果过短,在将玻璃基板插入磁铁之间时将不容易操作。因此,适 合将磁铁21的N极的端面和磁铁22的S极的端面之间的间隔距离设定在某个规定的范围 内。
[0102] 另外,在图4的(a)~(c)及图5所示的例子中,磁产生单元采用了永久磁铁,但 也能够使用例如电磁铁。并且,使用垫片23将磁铁21的N极的端面和磁铁22的S极的端 面之间的间隔距离确保为固定的距离,但也可以不使用垫片23,而将磁铁21、22固定在外 装部件24上,也能够将磁铁21的N极的端面和磁铁22的S极的端面之间的间隔距离确保 为固定的距离。
[0103] 另外,在研磨玻璃基板的内周侧的情况下,通过减小上述的磁铁和外装部件的尺 寸并插入圆孔内,能够与外周侧一样地进行研磨。研磨条件设为与外周侧一样即可。
[0104] 在MRF加工中,利用磁力线保持磁性体,将玻璃基板按压在该磁性体上,由此利用 磁性体加工基板表面。另外,磁性体也可以包含不具有磁性的研磨磨粒。在这种情况下,能 够利用附着于磁性体的研磨磨粒提高研磨速率及研磨质量。磁性体能够使用例如含有磁性 体粒子等的磁性流体或磁粘性流体。
[0105]关于在端面研磨中使用的磁性衆料的磁粘性流体,例如能够使用3~5g/cm3地包 括磁性体粒子的非极性油或者极性油、以及含有界面活性剂的流体,该磁性体粒子含有粒 径为0. 1~10ym的Fe(铁)成分。非极性油或者极性油例如在室温(20°C)具有100~ 1000(mPa?秒)的粘度。
[0106] 优选的是,由磁性浆料形成的块26在含有磁性体粒子的磁粘性流体作为块形成 于磁力线上时,与磁性体粒子一样研磨磨粒也包含于块26中。磁粘性流体中的研磨磨粒借 助磁气浮起效应被推压在磁力斜率较低的部分上,因而偏倚存在于玻璃基板的将要研磨的 端面附近。而且,由于形成为具有比磁力线高的弹性特性的块,因而通过将玻璃基板的端面 按压在块26上能够进行高效的研磨。即,能够提高加工速率,进行高效的研磨。
[0107] 作为包含于磁性浆料中的研磨磨粒,能够使用氧化铈、硅胶、氧化锆、氧化铝磨粒、 金刚石磨粒等公知的玻璃基板的研磨磨粒。研磨磨粒的粒径例如是0. 5~3ym。通过使用 该范围的粒径的研磨磨粒,能够良好地研磨玻璃基板的端面。在磁性浆料中例如含有3~ 15体积%的研磨磨粒。
[0108] 磁性浆料的粘度通过磁粘性流体的浓度调整,在室温(20°C)时是1000~ 2000[mPa?秒],但从高效地进行端面研磨的角度考虑,优选形成磁性浆料的块26。在粘度 较低(磁粘性流体的浓度较低)时难以形成块26,存在难以在被按压在玻璃基板10的端面 上的状态下相对运动来进行研磨的情况。另一方面,在磁性浆料的粘度过高时,存在块26 在研磨中从沿着玻璃基板10的端部形状凹陷的状态下、沿着原来的磁力线复原的力量减 弱,而难以形成均匀的按压状态的情况。另外,从使磁性浆料的块26形成并高效地进行端 面研磨的角度考虑,优选磁产生单元中的磁通密度是〇. 3~0. 8 [特斯拉]。并且,优选包括 磁粘性流体和研磨磨粒的磁性浆料的屈服应力在施加了 0. 4[特斯拉]的磁场的状态下是 30kPa以上,更优选是30~60kPa。
[0109] 其中,磁粘性流体的屈服应力(剪切屈服应力)例如能够利用下面的方法求出。 旋转粘度计使用装配了能够施加〇. 4 [特斯拉]的磁场的磁场施加单元(永久磁铁、电磁铁 等)的装置,求出磁粘性流体的剪切速度与剪切应力的关系,并使用公知的Casson公式使 所得到的剪切速度与剪切应力的关系近似,由此能够求出磁粘性流体的屈服应力。
[0110] 在由磁场保持的磁性浆料和玻璃基板端部相对运动时,上述屈服应力对玻璃基板 从磁性浆料接受到的压力即剪切应力产生影响。因此,在磁性浆料的屈服应力越高时(磁 性浆料流动时的剪切应力越高时),能够越高效地进行基于研磨磨粒和玻璃基板的接触的 研磨,越提高加工速率。
[0111] 通过对基板端面实施基于以上说明的MRF加工的第一处理,特别对于在以往的刷 子端面研磨
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