单面磁记录磁盘的两张磁盘同时处理的方法

专利名称：单面磁记录磁盘的两张磁盘同时处理的方法
技术领域：
本发明涉及一般用于硬盘驱动器的硬存储磁盘的制造。更确切地说，本发明涉及被称之为单面磁盘的处理，其中，该磁盘的两表面中仅一面被完全处理以提供功能性或活性存储能力。此外，本发明涉及成对单面磁盘的处理，其中两磁盘被同时处理。
背景技术：
硬盘驱动器对于数据存储来说是一种有效而节约成本的解决方案。根据特定应用的需求，磁盘驱动器可包括从一到八之间任意数目的硬盘，并且数据可以被存储在每张磁盘的一个或两个表面上。虽然硬盘驱动器传统上被认为是个人计算机或网络服务器的一个部件，但其运用已经扩大到包括其它的存储应用，比如用于电视节目记录和时移(time shifting)的电视机机顶盒、个人数码助理、照相机、音乐播放机和其它消费电子装置，每一种都具有不同信息存储能力的需求。
一般来说，硬存储磁盘制造成在磁盘的两侧或表面上具有功能性的磁记录能力。在通常情况下，这些硬盘是通过对原材料基底磁盘比如玻璃、铝或一些其它合适材料的两侧进行多种制造加工处理而生产的。活性材料被沉积在该基底磁盘的两侧上，并且磁盘的两侧受到完全处理，这样从记忆存储的观点来看，磁盘的两侧都可以被称作活性的或功能性的。最后结果就是，成品磁盘的两侧均具有实现磁记录和提供数据存储所需要的必要材料和特征。这些通常被称作双面处理磁盘。图1-3中示出了一双面处理磁盘Dd的示意图。如图3所示，材料M被沉积在基底磁盘S的两侧上。假定两表面通过鉴定测试并且没有缺陷，磁盘的两侧就可以被称作对于记忆存储是活性的或功能性的。这些磁盘被称作测试通过的双面磁盘。测试通过的双面磁盘可被用在双面记录的磁盘驱动器中。
常规的硬存储磁盘的双面处理包括许多不连续的步骤。一般来说，二十五个基底磁盘被放置在一个塑料盒中，轴向地排列成一单排。因为磁盘的加工处理是在不同的位置采用不同的装置进行的，所以盒子从一个工作站移动到另一个工作站。对于大多数处理来说，基底磁盘通过自动化装置被单独地从盒子中取走，每张磁盘的两侧或两面都经过特殊的处理，并且将处理过的磁盘送回盒子。一旦每张磁盘已被全面地处理并送回盒子，该盒子就被转移到下一个工作站来进行磁盘的进一步处理。
更具体地说，在常规的双面磁盘加工处理过程中，基底磁盘最初都经过数据区域的纹理化处理(texturing)。纹理化处理为基底磁盘的表面接收材料层作准备，该材料层将在每张磁盘的表面上提供活性的或记忆存储能力。一般来说，纹理化处理通过两种方法来完成固定的研磨纹理化处理或自由的研磨纹理化处理。固定的研磨纹理化处理类似于砂磨，其中，将一种细级配的砂纸或织物压在旋转的基底磁盘的两侧上，以使其两表面变得粗糙或纹理化。自由的研磨纹理化处理包括在有浆料存在的情况下将粗糙的织物压在磁盘的表面上。该浆料一般含有进行纹理化处理的金刚石颗粒、用于减少纹理化处理过程中产生的热量的冷却剂以及作为基液的去离子水。纹理化处理随后一般就是清洗，以将在纹理化处理期间产生的颗粒清除。清洗是个多阶段的过程，并且通常包括磁盘表面的擦洗。然后将纹理化的基底磁盘进行干燥处理。干燥每次都是在一整盒磁盘装置上进行的。在干燥处理之后，纹理化的基底磁盘将进行激光区域纹理化处理。激光区域纹理化处理不像数据区域的纹理化处理那样包括物理接触和将压力施加到基底磁盘的表面上。相反，一条激光束被聚焦在磁盘表面上，并且与磁盘表面的不连续部分相互作用，主要在于形成一个凸起的阵列，用于使磁头和浮动块部件落在磁盘表面上及从其上移开。激光区域纹理化处理每次完成一张磁盘。然后磁盘被再次清洗。在干燥步骤之后，磁盘被一张张单独地进行处理，该处理给磁盘的两表面增加材料层，从而达到产生数据存储能力的目的。这可以通过喷镀(sputtering)、沉积或本领域的技术人员所了解的其它技术来完成。在给每一面增加材料层之后，一般施加一层润滑层。该润滑处理可以通过将一整盒磁盘浸入一种液态润滑剂中来完成；不必要一次一张地进行。干燥也是一次对一整盒盘进行。在润滑处理之后，对磁盘一张张单独地进行表面抛光处理(burnishing)来清除表面的凹凸不平、提高润滑剂对磁盘表面的接合力，另外还给磁盘表面提供一般的均匀的精修(finish)。在抛光处理之后，将对基底磁盘进行不同类型的测试。测试的示例包括滑行测试，用来发现和去除具有影响磁头/浮动块部件浮动的凹凸的磁盘，以及鉴定测试，其记录和读出磁盘的表面。鉴定测试还用于发现和去除带有缺陷的磁盘，该缺陷使得磁盘表面不能用于数据存储。然后这些成品磁盘可以进行伺服写入处理，并放置在磁盘驱动器中，或先被放置在磁盘驱动器中，然后进行伺服写入处理。数据区域纹理化处理、激光区域纹理化处理、擦洗处理、喷镀处理、抛光处理和测试处理是每次一张地进行，并且单张磁盘的每一面是同时处理的。
尽管所采用的活性材料和制造工艺从本质上来说困难而且昂贵，但是多年来用于制造硬存储磁盘的技术仍得到了迅速发展。因此，能存储在磁盘表面上的信息密度是非常大的。实际上，用在个人计算机中的通过测试的双面磁盘具有的存储能力在计算机使用期间大大超过大多数消费者的需求。这样，消费者不得不因为额外的存储能力和用于取得额外的存储能力的部件而付出相当大的金额。在一些当前的应用场合中，这已经造成一些磁盘驱动器制造者去制造和销售这样的磁盘驱动器，即，只将通过测试的双面磁盘的一面用于存储目的，或使用双面处理磁盘好的一面，该双面处理磁盘一面通过了鉴定测试，而第二面没有通过。在任何一种情况下，尽管全部经过处理，第二面还是没有被使用。然而，磁盘驱动器制造者通过除去这些为接近未使用的磁盘表面所必要的机械和电子部件来降低其成本。这些磁盘驱动器被称作单面驱动器，并且一般被用于低端或经济型的磁盘驱动器来满足消费市场低成本端的需求。尽管这种方法可以减少一些成本，但不会减少制造每张磁盘未被使用的存储表面所浪费的成本。因而，真正的节约不仅要通过制造带有单面活性或功能性的磁盘来实现，还要通过以节省成本的方式来实现。
与双面磁盘相比，单面磁盘Ds只有一个带有活性记录材料M的功能性记忆表面(见图4-6)。它不是一个一面没有使用或一面没有通过测试的双面处理的磁盘。相反，仅采用单一的单面处理技术以受控的方式对磁盘的一面作处理。与传统的双面磁盘相比，活性记录材料只被施加到磁盘的一面上，并且只在磁盘的一面上进行完全的处理。因而，通过不处理每张磁盘的第二面来实现真正的节约。
另外，本发明通过利用传统的双面磁盘制造装置和方法并经过有限的改进实现了其优势。本发明能够通过用于制造双面磁盘的同一装置和方法来对两基底磁盘同时进行处理。同时处理两张基底磁盘可以使得两张单面磁盘的生产同时进行，并且使用基本上与当前用于生产双面磁盘时的装置相同的装置。然而，每张单面磁盘只有单个活性或功能性表面。为图示方便，图7并排地在左边示出了一张双面磁盘Dd的处理，而在右边示出了两张单面磁盘Ds的同时处理。在每种情况下，该双面磁盘或两个单面磁盘都进行同样的处理步骤1到N，但是在同一时间内单面磁盘的处理生产两张磁盘，而双面磁盘处理生产一张磁盘。
由磁盘的同时单面处理带来的优点就是，通过不在每张磁盘的一面上施加材料并处理来实现真正的成本节约。进一步的、潜在有效的成本节约可以通过利用现有的双面磁盘处理装置经过有限的改进来实现，从而处理成对的单面磁盘。更进一步的优点就是，生产量有了相当大的提高(或者说根据上述观点减少了处理时间)。通过利用现有的双面磁盘处理装置，在单面磁盘的生产中实现了生产率大致为传统双面磁盘生产处理时的两倍(基于所生产的磁盘数量)。而且，这些提高的生产力水平是在与生产相同数量双面磁盘的一半的材料成本消耗近似相同的情况下实现的，基底磁盘除外。
这种同时处理是通过将两张基底磁盘组合在一起成为一个基底磁盘对或磁盘对来实现的。一个磁盘对是两张基底磁盘，这两张基底磁盘被定向成背靠背的关系，该背靠背的表面或直接物理接触，或以微小的间隙接近。该间隙可以通过带有或不带有一个插入垫片来实现。该基底磁盘对以与双面磁盘几乎相同的方式通过每道工序，但是只有磁盘对中每张磁盘向外的表面被进行了完全的处理。因而，每对磁盘向外的表面变成活性的或功能性的表面，每对磁盘向内的表面仍保持非活性或非功能性。
为便于理解，对下列术语加以限定a)“R面”和“L面”分别指一张磁盘的活性面和非活性面。R面是指确实具有或将要具有活性记录材料和记忆能力的那面。该R面也可以指活性或功能性面。L面是指具有很少或没有活性记录材料或记忆能力的那面；从数据存储的观点来看它是没有功能性的或非活性的。
b)“合并”意指将两张磁盘相互靠近来形成一对磁盘、一个磁盘对或一个基底对。
c)“拆分”反过来指将合并的磁盘对互相分开。
d)“磁盘”意指一张成品存储磁盘和在制造处理期间以一张基底磁盘开始并被加工成为一个成品存储磁盘过程中的所有的前体结构，依其所处语句的上下文关系来确定其意。
e)“磁盘对”或“基底对”意指以接触合并、间隙合并或垫片合并的方位定位的两张磁盘。
f)“双面磁盘”意指经过双面处理的单张磁盘，无论磁盘的两面都通过测试或只有一面通过测试。
g)“间隙合并”意指一个已经被合并的磁盘对，但是在两张合并的磁盘之间保持了一定的间隔。可以用或不用一个或多个垫片来保持该间隙或间隔。间隙合并包括同心的和不同心的合并。应该理解，对于磁盘之间的间隔是没有精确的尺寸或限制的，该间隔使得磁盘被间隙合并。间隙合并还包括这样的情况，即，当两张磁盘相互成一定角度时，磁盘之间的间隙从磁盘的一个周边向磁盘的相对周边逐渐减小。一个示例为，磁盘的底部周边间隔开，而上周边保持接触。
h)“单面磁盘”意指进行了单面处理的单张磁盘，其中，只有磁盘的一个表面被完全处理。
i)“垫片合并”意指采用了一个垫片体，以在两个间隙合并的磁盘之间形成间隔。
j)“接触合并” 意指一个合并的磁盘对，其中每张磁盘的内表面与另一张磁盘的内表面接触。接触合并包括同心和非同心合并。
k)“同心合并”意指两张合并的磁盘具有相同的轴，假定这两张磁盘具有相同的外径和内径(通过中心孔确定)，它们外内周边是对准的。
1)“同心接触合并”意指被定向成既接触合并又同心合并的一对磁盘。
m)“非同心合并”或“偏心合并”意指这两张合并的磁盘相互不是同心的，或它们的周边没有对准。
n)“非同心接触合并”意指这两张接触合并的磁盘相互不是同心的，或它们的周边没有对准。
参照图9，其示出了一对间隙合并磁盘的横剖面图。R面(活性或功能性面)是磁盘对中每张磁盘朝外的表面R。L面(非活性或非功能性面)是磁盘对中每张磁盘朝内的表面L。与之相比，图8示出了一对同心接触合并磁盘的横剖面图。每张磁盘R面和L面的相对方位仍相同，然而，磁盘对的每张磁盘的L面是有接触的，而每张磁盘的外内周P与另一张磁盘的外内周P是对准的。
图10示出了一张传统的双面磁盘。其左侧面称作“A”面，而右侧面称作“B”面。该A面和B面都进行过处理，包括增加活性的或磁性的材料。相比之下，参照图8和9，磁盘对中每张磁盘的R面被定向在磁盘对的外面，并以与双面磁盘的A面和B面相同的方式进行处理。相反，磁盘对中每张磁盘的L面被定向在磁盘对的内部，并不以与双面磁盘的A面和B面相同的方式进行完全处理。

发明内容
这些和其它优点通过本发明的不同实施例和结构体现。利用为处理一张传统的双面磁盘而设计和建造的装置来一次同时加工处理两张单面基底磁盘。基底磁盘被成对定位用于操作、输送和处理。基底磁盘被定位成一张基底磁盘的一表面与另一基底磁盘的一表面抵靠或者稍微隔开。两张磁盘的这一并置允许进行同时处理。因此，只有这两张磁盘的外表面、R面可以完整地进行每道工序的处理。因为内表面没有被完全地处理，所以从它们不能存储数据的观点来说，它们是非活性的。
在一实施例中，对于数据区域的纹理化处理和激光区域的纹理化处理，该磁盘对以间隙合并的方位被操作和输送，并以同心接触的方位进行纹理化处理。对于擦洗和清洁，该磁盘对以间隙合并的方位被操作和输送，并以同心接触合并的方位进行擦洗。对于喷镀，该磁盘对以间隙合并的方位进行操作、输送和加工处理。对于润滑，磁盘以一个平均隔开的关系进行操作、输送和加工处理。一般来说，一个盒中所有的磁盘将同时进行润滑处理，这与传统的润滑处理非常相似。在润滑处理之后，磁盘被重新定位成对，其具有同心接触合并的方位。在润滑处理之后的带式抛光处理、测试处理和伺服磁道写入处理中，磁盘以同心接触合并的方位进行操作、输送和加工处理。在测试和除去任何有缺陷的磁盘之后，磁盘被拆开或分到盘盒中，在盘盒中定位单独的磁盘(它们的活性和非活性表面被定向在相同的方向上)。随后磁盘被装配到磁盘驱动器或相似的装置中去。
本发明的单面磁盘处理提供了很大的灵活性。应理解的是，单面磁盘同时处理的技术不必用在整体制造工序的每道分工序中。例如，在其它的实施例中，基底磁盘可以一次一张地进行纹理和清洁处理，每张磁盘的两表面都进行了纹理化处理和清洁处理。喷镀、润滑、抛光和测试可以利用单张磁盘同时处理技术。虽然这减缓了整体制造工序的生产能力，但通过在喷镀处理之前开始对两张磁盘同时进行单面处理仍能实现实质性的成本节约。当磁盘的第二表面不在单面磁盘驱动器中使用时，只喷镀处理每张磁盘的一个面节约了相当大的成本。因为本发明利用传统的双面磁盘处理装置来同时一次两张地制造单面磁盘，所以提高了灵活性。
单面喷镀技术，包括怎样操作磁盘和何时改变磁盘方位，也可以在不危及成本节约和效率的情况下改变。例如在一实施例中，润滑处理可以在磁盘处于间隙合并方位而不是均匀隔开的情况下进行。在润滑处理之后，但磁盘仍然位于润滑站时，磁盘可以被重新定位到接触合并的方位上或留置在间隙合并的方位或平均间隔的方位上。比如当个别磁盘对被加载到用于抛光的一心轴部件或夹头上时，也可在抛光站重新定位到同心接触合并的方位上。或者，在喷镀处理之后，磁盘可以被完全地分开并放置在传统的处理盒中。在润滑处理之后，磁盘可以在抛光站合并到同心接触合并的方位上。进一步的变型是，在喷镀处理之后维持磁盘对的间隙合并方位，但加宽间隙的尺寸。这轻微的拆分使润滑更加容易。润滑处理之后，磁盘对的定位被变成同心接触合的方位。
又一种变型包括在整个活动进程中或至少在那些优选需要同心接触合并方位的情况下，使磁盘定位在垫片合并的方位上。一个插入的垫片使得磁盘能够经受接触加工处理，比如数据区域纹理化处理、抛光处理和小范围测试，而不会受到磁盘弯曲或翘曲的不利影响。
在一实施例中，对磁盘进行抛光和测试处理。抛光就是要除去磁盘活性表面上的不利凹凸，从而有助于润滑剂结合到磁盘上，并且一般给磁盘表面提供均匀的精修。实施的测试处理是为了检验磁盘的处理是否适当。滑行测试相对于磁头/浮动块部件所需要的浮动特征检查表面的平滑度。鉴定测试在磁盘表面实施读和写测试。在两种情况下，优选的是，磁盘以同心接触合并的方位来完成处理。因此，为达到功效，希望在润滑处理之后以同心接触合并的方位来定位磁盘对，并在整个抛光和测试处理的过程中使磁盘对留置于同心接触合并的方位上。
测试处理之后可有所选择地、部分或完全地进行伺服磁道写入处理。单面磁盘同时处理技术也可以用于伺服磁道写入处理。
上述实施例和结构并不是完全或穷尽的。正如所能理解的那样，本发明的其它实施例可单独地或在组合中采用一个或多个上述或下述的特征。


图1是双面处理磁盘的正视图；图2是沿着图1中线2-2的横剖面图；图3是沿着图2中线3-3的局剖图；图4是单面处理磁盘的正视图；图5是沿着图4中线5-5的横剖面图；图6是沿着图5中线6-6的局剖图；图7在左边示出了制造双面磁盘过程的示意图，右边示出了制造单面磁盘过程的示意图；图8是一对同心接触合并磁盘的横剖面图；图9是一对处于间隙合并方位上的单面磁盘的横剖面图；图10是一对处于垫片合并方位上的单面磁盘的横剖面图；图11是一个接合一单张磁盘的磁盘操作工具的示意图；图12是图11中磁盘操作工具的第二实施例的示意图；图13是使一对磁盘定位在间隙合并方位上的磁盘操作工具的示意图；图14是图13中磁盘操作工具的第二实施例的示意图；图15是使一对磁盘定位在同心接触合并方位上的磁盘操作工作的示意图；图16是图15中磁盘操作工具的可替换实施例的示意图；图17A是一个合并一对磁盘的磁盘操作工具的示意图；图17B是图17A中合并磁盘后的该磁盘操作工具的示意图；图18A是一个合并一对磁盘的磁盘操作工具的示意图；图18B是图18A中合并磁盘后的该磁盘操作工具的示意图；
图19A是一个拆分一对磁盘的磁盘操作工具的示意图；图19B是图19A中拆分磁盘后的该磁盘操作工具的示意图；图20A是一个用于拆分一对接触合并磁盘的磁盘操作工具的第二实施例的示意图；图20B是图20A中拆分磁盘后的该磁盘操作工具的示意图；图21是一转移站的示意顶视图，示出了一个合并/拆分站的实施例。
图22是该合并/拆分站的一实施例的示意端视图，示出了一个容纳了25对准备拆分的接触合并磁盘的盒子；图23是图22中实施例的示意端视图，示出了与一个拆分工具接合的25对磁盘；图24是图23中示出的实施例的示意正视图；图25是图24中示出的实施例中的提升滑座的局部正视图；图26是图25中示出的提升滑座的局部端视图；图27是图24中拆分工具的局部正视图；图28是图27中拆分工具的局部端视图；图29是图27中的拆分工具在拆分一对接触合并的磁盘之前的分解正视图；图30是图27中拆分工具的分解正视图，示出了一对在拆分状态下的磁盘；图31是图22中所示实施例的示意端视图，示出了25对与一心轴接合的拆分磁盘；图32是图22中所示实施例的示意端视图，示出了25对位于转移盒中的磁盘；图33是图22中实施例的示意端视图，示出了通过一个转移升降器从转移盒中取出的其它磁盘；图34是图33的局部端视图，示出了通过转移升降器从转移部件中取出的磁盘；图35是图34的局部正视图，示出了一张通过转移升降器从转移盒中取出的磁盘；图36是沿图33线36-36的横剖面图；图37是图32中实施例的示意端视图，示出了位于盒中的一半磁盘；
图38是图22中实施例的示意端视图，示出了一个与转移盒中的剩余磁盘接合的心轴；图39是图22中实施例的示意端视图，示出了位于盒子中的剩余磁盘；图40是图22中实施例的示意端视图，示出了排列在盒子中一个方向上的25张磁盘以及排列在第二盒子中相反方向上的25张磁盘。它还示出了用于合并磁盘或基底磁盘的合并/拆分站的第二实施例的第一阶段；图41是图40中实施例的示意端视图，示出了与一心轴接合的一个盒子中的磁盘；图42是图40中实施例的示意端视图，示出了位于一个转移站盒子中的第一盒子内的所有磁盘；图43是图40中实施例的示意端视图，示出了与第二盒子中所有磁盘接合的一心轴；图44是图40中实施例的示意端视图，进一步示出了与转移升降器接合的第二盒子中的磁盘；图45是图40中实施例的示意端视图，示出了位于转移盒中的第一和第二盒子中的所有磁盘；图46是图40中实施例的示意端视图，示出了与一心轴接合的转移盒中的所有磁盘对；图47是图40中实施例的示意端视图，示出了在单个盒子中合并为磁盘对或基底磁盘对的第一和第二盒子中的所有磁盘；图48是一个拆分工具的第二实施例的侧视图；图49是与一心轴接合的一对拆分磁盘或基底磁盘的侧视图；图50是图49中实施例的正视图；图51是从盒子中取出一对磁盘的一个用于操作磁盘对的工具的一实施例的透视图；图52是图51中工具的正视图；图53是图52中实施例的侧视图；图54是沿图53中线54-54的横剖面图；图55是图53中实施例的端视平面图；图56是沿图53中线56-56的横剖面图；图57是一个用于操作磁盘对的第二实施例的放大局剖图；
图58是一个用于操作磁盘对的第三实施例的正视平面图；图59是一个刀片元件的正视图；图60是图58中实施例的放大局部透视图；图61是一对间隙合并磁盘的横剖面图，其中磁盘相互平行且在磁盘之间形成均匀的空间；图62是一对间隙合并磁盘的横剖面图，其中磁盘在其间具有不均匀的空间并在其上周边相接触；图63是一个用于操作磁盘对的第四实施例的正视平面图；图64是沿图63中线64-64的横剖面图；图65是沿图63中线65-65的横剖面图；图66是与一对间隙合并磁盘在中心孔处接合的心轴的局部平面图；图67是图61和66组合为一个磁盘转移系统工作的实施例的透视图；图68是一个用于操作磁盘对的第五实施例的正视平面图；图69是磁盘接合刀片的正视平面图；图70是本发明的磁盘接合刀片的第二实施例的正视平面图；图71是沿图68中线71-71的横剖面图；图72是沿图68中线72-72的横剖面图；图73是一个磁盘操作和传送装置的一实施例的透视图；图74是图73中实施例的顶视平面图；图75是图73中实施例的侧视图；图76是图73中实施例的端视图；图77是图73中实施例的相对端的端视图；图78是沿图74中线78-78的横剖面图；图79是沿图74中线79-79的横剖面图；图80是沿图77中线80-80的横剖面图；图81是沿图79中线81-81的局剖图；图82是沿图79中线82-82的局剖图；图83是图82的局部分解图；图84是一个用于支撑射频识别标签的空腔的局部分解图；图85是一个磁盘操作和传送装置的第二实施例的顶视平面图；图86是图85中实施例的端视图；
图87是图85中实施例的局部放大图；图88是沿图85中线88-88的横剖面图；图89是图85所示实施例的一侧壁横剖面的放大细部图；图90是图98所示磁盘操作和传送装置的端视平面图；图91是图90中实施例的侧视平面图；图92是图98所示实施例的侧壁元件的顶视平面图；图93是图92所示实施例的端视平面图；图94是图92所示实施例部分的放大细部图；图95是图98所示实施例的底部元件的正视平面图；图96是图95中实施例的顶视平面图；图97是图95中实施例的端视平面图；图98是一个磁盘操作和传送装置的第三实施例的透视图；图99是图98中实施例的顶视平面图；图100是沿图99中线100-100的横剖面图；图101A是从盒子中取出一对磁盘的一个用于操作磁盘对的装置的正视图；图101B是沿图101A中线101B-101B的横剖面图；图102是图101B所示操作磁盘对的装置的一部分的放大视图；图103是图101A和101B所示操作磁盘对的装置的正视图；图104是沿图103中线104-104的图103装置的横剖面图；图105A是图104中磁盘操作装置的上部的放大视图；图105B是图105A中磁盘操作装置的一可替换实施例的上部的放大视图；图106A是一个用于操作磁盘对的装置的另一实施例的正视图；图106B是图106A所示磁盘操作装置的侧视图；图107是图106B所示磁盘操作装置的一部分的放大视图；图108是一个用于接合磁盘对的接触辊的平面图；图109是图106A所示磁盘操作装置的顶视图，进一步示出了一个磁盘承载盒和一个接合磁盘对的心轴；图110A是在其中心孔与一心轴接合的一对磁盘的正视图；图110B是图110A所示磁盘和心轴的侧视图；
图111A是图110A和110B所示心轴的侧视图，但延伸成允许与一对磁盘接合；图111B是图111A心轴的正视图；图112A是被定位成对磁盘的表面进行纹理化处理的一对纹理化处理辊的正视图；图112B是被定位成对两张磁盘的表面进行纹理化处理的一对纹理化处理辊的侧视图；图113A是一个用于拆分一对接触合并磁盘的拆分工具的正视图；图113B是图113A装置的左侧视图；图114A是图113A所示拆分工具的正视图，示出了与一对磁盘接合的拆分工具；图114B是图114A所示装置的右平面图；图115是图113A所示拆分滑座的正视图；图116是图115所示拆分滑座的顶视图；图117是沿图116线117-117的横剖面图；图118是图115所示拆分工具的透视图；图119A是被定位成将一对磁盘从拆分工具中降到盒子中的磁盘操作装置的正视图；图119B是图119A装置的侧视图；图120是图119B所示磁盘操作装置和拆分工具的局部放大图；图121是一个拆分工具的可替换实施例的正视图，示出了与一对磁盘接合的拆分辊；图122是与一对磁盘接合的拆分辊的侧视图；图123是沿图121中线123-123的横剖面图；图124是激光区域纹理化处理装置的侧视图；图125是图121所示拆分工具的正视图，示出了与磁盘对脱离的拆分辊；图126是图125拆分装置工具的顶视图；图127是图125所示拆分工具的顶视图，进一步示出了收回的心轴；图128是一个拆分辊的正视图；图129是一个磁盘擦洗装置的一实施例的透视图；
图130是图129所示擦洗装置一部分的透视图，示出了两对处于要擦洗位置上的磁盘，但其中已经去掉一定的部件比如擦洗刷，以便更好地显示出磁盘的位置；图131是图129擦洗装置的提升滑座的正视平面图；图132是沿图131中线132-132的横剖面图；图133是与图129擦洗装置的上部拆分滑座接合的一对间隙合并单面磁盘的透视图；图134是图133所示实施例的端视平面图，进一步示出了一个流体输送通路和喷水嘴；图135是示出了擦洗操作的示意侧视图；图136是一对同心接触合并磁盘刚好在被下部提升滑座拆分之前的放大横剖面图；图137是一个用于操作和传送磁盘的心轴的一实施例的透视图；图138是图137中实施例的侧视图，进一步放大了心轴的一部分；图139是图137中实施例的正视图；图140是本发明心轴的一实施例的透视图，其在一个盒子的上方固定许多间隙合并磁盘对；图141是图140中实施例的正视图；图142是沿图141中线142-142截取的图140中实施例的侧视图，但在横剖面中示出了不同的盒子的实施例；图143是坐落在心轴上且位于润滑剂槽中的多对间隙合并磁盘的侧视图；图144是本发明心轴的一实施例的正视图，多张润滑了的磁盘返回到一个接触合并盒子中；图145是沿图144中线145-145的横剖面图；图146是图145的局部分解图，示出了几个磁盘对的下周边；图147是图145的局部分解图，示出了几个磁盘对的上周边；图148是用于操作和传送磁盘的心轴的第二实施例的局部透视图；图149是与一磁盘接合的图148中的心轴的正视图；图150是坐落在图148心轴上的均匀间隔开的多张磁盘的侧视图；图151A是图148心轴远端的局部透视图；
图151B是图151A中实施例的顶视平面图；图152是一磁盘操作和传送装置的一实施例的透视图，其被构造用来使磁盘对处于同心接触合并方位上；图153是图152中实施例的端视图；图154是图152中实施例的顶视图；图155是沿图154中线155-155的横剖面图；图156是图152中盒子底壁元件的顶视图；图157是图156所示底壁元件的端视图；图158是图156所示实施例的正视图；图159是图152所示盒子的一侧壁元件的顶视图；图160是图159的侧壁的一部分的放大图；图161是图159所示实施例的端视图；图162A、B和C是局部顶视图系列，示出了一对磁盘与图152盒子的侧壁元件的相邻肋相互作用；图163A、B和C是与图162A、B和C相对应的局部正视图系列；图164是图152所示盒子的侧壁元件的第二实施例的顶视图；图165是图164侧壁元件的正视图；图166是一个合并站的一实施例的透视图；图167是图166合并站的顶视平面图；图168是一磁盘盒子的透视图，其被构造成使磁盘位于同心接触合并方位上；图169是一磁盘盒子的透视图，其被构造成使磁盘位于间隙合并方位上；图170是本发明一合并站的透视图，其中一个接触合并盒子装有磁盘；图171是图170所示实施例的顶视平面图；图172是与一个合并槽座接合的磁盘对的侧视图；图173是完全与合并槽座接合的一对同心接触合并磁盘的侧视图；图174是本发明合并槽座的一实施例的透视图，其被构造成使同心接触合并方位的定向变得容易；图175是本发明一合并站的透视图，位于磁盘并没有与盒子完全接合的提升或固定位置上；
图176是与合并槽座的一个可替换实施例相接合的一对磁盘的示意侧视图；图177是完全与图176的合并槽座接合的一对间隙合并磁盘的示意侧视图；图178是在带抛光前将一对间隙合并磁盘从盒子中取出的提升滑座的透视图；图179是与合并辊接合的图178的磁盘对的局部透视图；图180是与一个心轴部件接合的图179中磁盘对的局部透视图；图181是经受带抛光处理的图180中磁盘对的局部透视图；图182是图178中提升滑座的正视平面图；图183是图179中实施例的顶视平面图；图184是沿图182中线184-184的横剖面图；图185是图182中实施例的端视图；图186是图182中实施例的磁盘接触部分的局部分解图；图187是一个接触或合并辊的一实施例的透视图；图188是图187中实施例的正视图；图189是经受激光区域纹理化处理的双面磁盘的示意图；图190是经受同时激光区域纹理化处理的两张单面磁盘的示意图；图191是经受测试的双面磁盘的示意图；图192是经受测试的一对同心接触合并磁盘的示意图；图193是将液体层加到每张磁盘内表面上的一对磁盘的横剖面图；图194是与一个盒子中的一对磁盘相接合的磁盘操作装置的透视图；图195是将从图50所示盒子中取出的磁盘重新定位的磁盘操作装置的透视图；图196是图195中磁盘被对准定位以与一心轴部件接合的透视图；图197是将一磁盘对固定在心轴部件上的磁盘操作装置的透视图；图198是经受测试的一对磁盘的透视图；图199是图194-198磁盘操作装置的正视平面图；图200是图199中实施例的端视图；图201是图199中磁盘操作装置的局部分解图；图202是沿图199中线202-202的横剖面图；
图203是沿图199中线203-203的横剖面图；图204是用于单张双面磁盘的现有技术中的伺服写入装置的顶视平面图；图205是图204所示装置的立视图；图206是通过图204和205所示装置在磁盘上表面上写入的伺服图案的示例；图207是通过图204和205所示装置在磁盘下表面上写入的伺服图案的示例；图208是用于一对合并磁盘的本发明的伺服写入装置的顶视平面图；图209是图208所示装置的立视图；图210是通过图208和209所示的装置在一对磁盘的上部磁盘的外表面上写入的伺服图案的示例；图211是通过图208和209所示的装置在一对磁盘的下部磁盘的外表面上写入的伺服图案的示例；图212是本发明磁盘操作和传送装置的一实施例的透视图；图213是图212中实施例的顶视平面图；图214是图2 12中实施例的分解透视图；图215是图214中实施例的分解端视图；图216是图212中实施例的侧视图；图217是图212中实施例第一构造的示意端视图；图218是图212中实施例第二构造的示意端视图；图219是图212中实施例第三构造的示意端视图；图220是一侧壁插件的端视图；图221是一侧壁插件的局部顶视平面图，其中肋被构造在接触合并方位上；图222是一侧壁插件的局部顶视平面图，其中肋被构造在间隙合并方位上；图223是一磁盘的平面图；图224是沿图223中磁盘中心线224-224的横剖面图；图225是沿本发明一实施例中的电镀磁盘(plated disk)的磁盘中心线的横剖面图；图226是沿基于图225电镀磁盘的喷镀磁盘的磁盘中心线的横剖面图；图227是本发明一实施例中的基底加工的流程图；图228A是沿磁盘抛光部件中心线的横剖面图；图228B是沿磁盘抛光部件中心线的横剖面图；图229是沿磁盘抛光部件的中心线的横剖面图；图230是本发明一实施例中的介质加工的流程图；图231是沿本发明一实施例中的电镀磁盘的磁盘中心线的横剖面图；图232是沿本发明一实施例中的电镀磁盘的磁盘中心线的横剖面图；图233是沿基于图231磁盘的喷镀磁盘的磁盘中心线的横剖面图；图233A和233B描绘了通过第一实验工序制造的电镀抛光磁盘；图234A和234B描绘了通过第一实验工序制造的电镀抛光磁盘；图235A和235B描绘了通过第一实验工序制造的电镀抛光磁盘；图236A和236B描绘了通过第一实验工序制造的电镀抛光磁盘；图237A和237B描绘了通过第一实验工序制造的电镀抛光磁盘；图238A和238B描绘了通过第二实验工序制造的电镀抛光磁盘；图239A和239B描绘了通过第二实验工序制造的电镀抛光磁盘；图240A和240B描绘了通过第二实验工序制造的电镀抛光磁盘；图241A和241B描绘了通过第二实验工序制造的电镀抛光磁盘；图242A和242B描绘了通过第二实验工序制造的电镀抛光磁盘；图243A和243B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图244A和244B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图245A和245B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图246A和246B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图247A和247B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图248A和248B描绘了第一实验B类构造的喷镀磁盘；图249A和249B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；图250A和250B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；图251A和251B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；图252A和252B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；图253A和253B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；图254A和254B描绘了第二实验B类构造的喷镀磁盘；
图255是现有技术中磁盘的横剖面图；图256是本发明一实施例中的磁盘的平面图；图257A是沿图256中线257-257的横剖面图；图257B是沿图256中线257-257的横剖面图；图257C是沿图256中线257-257的横剖面图；图257D是沿图256中线257-257的横剖面图；图257E是沿图256中线257-257的横剖面图；图257F是沿图256中线257-257的横剖面图；图257G是沿图256中线257-257的横剖面图；图258示出了本发明一实施例中的两张合并磁盘；图259示出了本发明一实施例中的形成不同倒棱的金刚石刀头的行进线；图260是单面磁盘同时制造加工的一实施例的流程图；图261是单面磁盘同时制造加工的第二实施例的流程图；图262是单面磁盘同时制造加工的第三实施例的流程图；图263是单面磁盘同时制造加工的第四实施例的流程图；图264是单面磁盘同时制造加工的第五实施例的流程图；图265是单面磁盘同时制造加工的第六实施例的流程图；图266是单面磁盘同时制造加工的第七实施例的流程图。
应该理解，附图不必按比例绘制。在某种情况下，对于理解本发明不需要的或使其它细节难于领会的细节可能已被省略。当然，应该理解，本发明不必局限于这里所述的特定实施例。
具体实施例方式
出于说明性的目的，这里所描述的实施例和示例中的磁盘具有95毫米的直径、25毫米直径的中心孔和0.050英寸的厚度。本发明不应被构造成局限于特定大小的磁盘。应该理解，本发明可用于不同大小的磁盘。例如，磁盘的直径可小可大，厚度也可改变。还应该理解，本发明可用于从一对到若干对的各种数量对的磁盘。
A.合并和拆分磁盘一般情况下，有两种方法来操作或传送硬存储磁盘。它们是与磁盘的外周边接合或与通过中心孔成形的磁盘内周边接合。当磁盘位于盒子或托架中时，或者当将它们从盒子中取下用于处理时，比如通过一个提升工具或类似机构，其通过盒子底部的一个开口与磁盘的外周边接合，并将磁盘垂直提升到盒子上方的位置，磁盘可以在它们的外周边被接合。被安置在盒子中的磁盘也可以通过夹持机构在其上部的外周边接合，该夹持机构通过盒子的开口顶部存取磁盘。磁盘通过心轴或类似机构磁盘在它们的内部直径接合。在图11和12中示出了磁盘操作机构的两个示意图。如图所示，一个磁盘操作机构10，无论它是盒子的侧壁、心轴或提升工具，一般包括一个凹槽或通道12，成形在凸起的肋或齿14之间。通道壁可以是磨圆的，如图11所示，或者是直线的，如图12所示。在两种情况下，磁盘的外周边或内周边位于通道内，并通过周围的肋状物或齿状物的壁来限制其移动。
为了操作和/或传送磁盘对来进行同时处理，对磁盘操作机构的改进是必需的。图13和14示出了两种机械方法，其中是以间隙合并的方位来操作或传送磁盘对的。这些实施例包括位于较大肋或齿14之间的较小的肋或齿16。这些较小外形的肋用来维持两张磁盘之间所需的间隔。这些较大的齿被安置在每对磁盘的外部，用来维持每对相邻磁盘对之间所需的间隔。这些肋也限定凹槽或通道12，用于接合磁盘的外周边或磁盘的内周边。该凹槽可以是圆形的，如图13所示，或可以是V形的(或W形)，如图14所示。
图15和16示出了用于操作或传送接触合并磁盘对或同心接触合并磁盘对的装置。因为磁盘的L面是接触的，所以只有单个通道或凹槽12成形在凸起的肋或齿14之间。然而，所定通道的宽度尺寸足以支撑两张磁盘，而不是一张磁盘。如图15所示，它们各自的通道可以是U形或圆形，或如图16中所示的V形。
为了每次同时处理两张磁盘，这就需要能够改变磁盘的方位。一般来说，图17A、17B、18A和18B示出了合并一对磁盘的一种方法。图17A和17B示出了两张磁盘一起靠近来形成一间隙合并方位的磁盘对。磁盘的边缘，无论是外周边，还是内周边，都与大肋的倾斜表面18接合，并滑动至图17B中的位置。这种合并过程减少了两张磁盘之间的间隔。这种过程可以用来产生一个间隙合并的方位或减少以间隙合并的方位定位的磁盘间的间隔。同样，如图18A和18B所示，通过磁盘外周边或内周边与形成凹槽12的肋的侧壁18之间的相互作用，一对间隔的磁盘被合并成为接触合并的方位。两张磁盘间的间隔完全被除去，并且该对磁盘处于接触合并的方位上。
在两张单面磁盘同时处理的过程中，磁盘对也必须被拆分多次。例如图19A、19B、20A和20B示出了两个用于拆分磁盘对的装置。参照图1 9A、19B，利用一工具拆分一对间隙合并的磁盘，该工具具有较小的凸起的齿或肋16，它们和已有的磁盘间的间隙相互作用使得磁盘间产生一个较大的间隔或间隙。当磁盘的L面与插入的肋或齿16接合时，磁盘沿着肋的外表面20滑动，直到它们被完全地定位在该通道或凹槽中，且在它们之间带有较大的间隔。肋或齿的形状决定着分开的磁盘可以被间隔的距离。拆分一对接触合并的磁盘略有不同，因为磁盘L面是接触的。参照图20A和20B，拆分工具22包括一个楔形物24。另外，优选的是，磁盘具有一个斜切的或倒棱的外周边C，给拆分工具形成了一个导轨26。在一对磁盘之间给拆分工具加压便在磁盘对间产生一个间隙。该间隙允许其它的工具比如心轴来完成拆分过程并在磁盘间形成一个统一的间隙。磁盘也可以被转移到盒子上，该盒子被构造成使磁盘定位在预定的方位上。
利用磁盘合并技术的一个示例就是在单张磁盘制造过程的初期。一般来说，第一步就是数据区域的纹理化处理。数据区域纹理化处理是从传统的、高抛光的双面基底磁盘开始的。基底磁盘面的方向是无关的，基底磁盘的两面是相同的。然而，出于操作的目的，基底磁盘的相对方位是重要的。优选的是，基底磁盘被成对地以间隙合并的方位排列在一个盒子中。因此，有必要将两个传统的基底磁盘盒组成单个基底磁盘对的盒子，磁盘对处于间隙合并的方位。通过使用传统的双面磁盘处理的盒子，基底磁盘将相互间隔0.25英寸，25张基底磁盘放在一个盒子中。一旦以间隙合并的方位组成单个盒子，这50张基底磁盘将以间隙合并的方位被排列成25对，每对磁盘之间的间隙大约为0.025到0.035英寸，沿着该盒子的长度方向每隔0.25英寸一对。
下面描述的装置也可以用于在制造过程的其它时期合并基底磁盘或磁盘。例如，基底磁盘可以被单独地进行传统的双面纹理化处理和清洗处理，在经受喷镀处理之前以间隙合并的方位被合并成对。
图21示出了一个用于同时组合或分开磁盘的装置或工作站。该装置由一个三轴机械手30构成，其带有垂直臂32，该垂直臂带有磁盘承载心轴34。在一个实施例中，该心轴被构造成容纳25对磁盘(共50张)。然而，应该理解的是，磁盘的数量可以不同，从一对到一个盒子或磁盘容器所能容纳的多对。该心轴的横剖面可以是圆形的，如这里的多幅图所示。该心轴的横剖面也可以是半圆形的，如图50所示，或可以是两个尖端分叉的V形或三叉式的形状，如图137或148分别所示。该装置还包括一个承载升降器36、一个转移升降器84、一个拆分工具40以及四个磁盘操作站42、44、46和48。站44是个固定转移工作站。
该合并过程开始于在输入站46和48中放置两盒相同数量的基底磁盘或磁盘，如图40所示。假如该盒子90、92容纳的是原生基底磁盘，无所谓它们是怎样被安置在站46和48的。然而，假如该盒子容纳的是部分或完全被处理过的单面磁盘，盒子90、92的方位是关键的。在这样的情况下，盒子90和92以这样的方位被装入，即，在每个盒子中磁盘的R面的取向与另一个盒子中的磁盘相反。例如，盒子是这样被装载的，即，站46处盒子90中的磁盘的R面(活性面)的方位面朝图40中的前方，而站48处盒子92中的磁盘的R面(活性面)面朝图40中的后方。该方位是必需的，这样当组合时，每个磁盘对的R面(活性面)朝外，而L面(非活性面或无功能面)朝向磁盘对的内部。
参照图41，机械手30进入站48，将心轴34插入磁盘或基底磁盘的中心孔，在盒子92中接合所有的磁盘，并将它们从盒子中取出。然后，机械手30装载着这些磁盘进入在站44处的转移盒82(图42)。紧接着，在站46处机械手30将同样与盒子90的磁盘接合(图43)，并且将它们转移到转移站44(图44)上方的一个位置。一个转移升降器84被安置在站44处的转移盒下方。
一个转移升降器84包括许多提升杆86，每个提升杆86在其顶部具有单独的磁盘滑座88。提升杆和承载升降器的数目等于盒子中磁盘数的一半。更具体地说，该单独的提升杆86和承载升降器88被安置在转移盒82中的每隔一张磁盘的下面。承载升降器延伸到在站44处先前装载的磁盘上方的位置，并且接合挂在心轴34上的磁盘(图34-36)。磁盘从心轴被转移到承载升降器上。随后，机械手30收回心轴34。该承载升降器88随后在站44处使磁盘降到转移盒82中(图45)。与每0.25英寸安置一个基底磁盘的传统盒子90、92相比，转移盒82每0.25英寸安置两个磁盘或基底磁盘。转移盒82现在容纳传统双面磁盘盒中两倍数目的基底磁盘或磁盘。
机械手30移动到该转移盒82的中心。通过所有磁盘的孔插入心轴34，并接合和移动所有磁盘(图46)。机械手30使所有的磁盘移动到站42处，并将磁盘降到盒50中(图47)。
该合并盒子50的构造将影响盒子50中磁盘的方位。该合并盒子可以被构造成等间距安置基底磁盘或磁盘，或在磁盘对中具有一个间隙合并的方位或接触合并的方位。如果要求的是等间距，那么将合并盒子50构造成与转移盒82相同，并且心轴34做了一个简单的从转移盒到合并盒的转移。如果要求的是间隙合并的定位，那么需要一个具有如图17A、17B中所示的侧壁肋的盒子。如图17A所示，当磁盘被降到盒子中时，肋的侧壁促使磁盘进入间隙合并的方位，如图17B所示。同样，如果要求的是接触合并的方位，盒子将具有如图18A、18B中构造的侧壁。
同样的装置和方法可以被用于拆分单面磁盘的磁盘对。制造过程的终端是必需拆分磁盘对的一个示例。被完全处理的磁盘在盒子50中到达该拆分工作站。磁盘将被成对排列在盒子中，并且每张磁盘的R面都朝向磁盘对的外边(见图8、9)。因而，每张磁盘的位置相对于其下一张磁盘的位置是反向的。目的就是拆分磁盘对并把它们放置在盒子中，这样它们在每个盒子中的方位都是相同的。重新定位磁盘将使得随后的自动化的操作变得容易，比如从盒子中移出磁盘，并把它们放置在磁盘驱动器中。因为磁盘是单面的，所以关键的是了解它们的方位。将单面磁盘颠倒地放进一个磁盘驱动器会导致驱动器不可用。
在一实施例中，装有成品单面磁盘的盒子从对处于接触合并的方位的磁盘对进行测试的位置移出。如图22所示，容纳接触合并磁盘对的盒子50位于承载站40处。一个承载升降器36位于该盒子的下方。该承载升降器36被构造成接合和容纳盒子50中的所有接触合并的磁盘对。
参照图24-26，该承载升降器36包括一个主体部分52，其带有磁盘接触面54。该磁盘接触面54被弯曲成与磁盘的半径一致。该磁盘接触面54还包括一系列凹槽或通道56，其由楔状物或肋58形成。当存在于盒子50中的磁盘处于接触合并的方位时，每个凹槽56的宽度大致与两张磁盘的厚度对应。每个凹槽56形成在相邻的楔状物58的倾斜侧壁60之间。该侧壁60在顶脊62处相连。相邻脊62间的距离是0.25英寸。
如图24、27和28所示，一个拆分工具位于承载站42的上方。该拆分工具具有一个主体66，其带有一个磁盘接触面68，该接触面68被弯曲成与磁盘半径一致。该磁盘接触面68还包括一系列凹槽或通道70，其由一系列三角肋或楔状物72形成。这些楔状物72以一种预定的方式被间隔开，以与每对接触合并的磁盘L面之间的接触面64和每对磁盘之间的间隔74对齐。正如可以理解的那样，肋72的数目是肋58的两倍，因为拆分工具40在每张磁盘之间安插有一个肋72，而承载升降器36在每对磁盘间安插有一个肋58。
在操作中，如图23-30所示，当拆分工具40保持固定时，提升杆76提升主体部分52。当该接触合并的磁盘开始与拆分工具40的楔状物72接触时，该楔状物72迫使磁盘分开。既然一对磁盘中的每张磁盘的活性面(R面)朝向该对磁盘的外部，那么在拆分过程期间，损坏磁盘活性面的概率很小。磁盘的倒棱外周边使得磁盘的拆分和分离变得容易。
紧接着，如图24所示，当所有磁盘被维持在拆分工具40和承载升降器36之间时，机械手30移动以将心轴34插入它们的中心孔。由于通过拆分工具40造成磁盘间的分离，现在在每张磁盘之间就存在间隙。心轴34稍微地提起以与每张磁盘孔的上部内边缘接触。心轴34在横剖面上可以是圆形的或半圆形的，并至少具有一排肋78。或者，心轴可以是V形的，具有两排肋或可以是三叉式的，具有三排肋。在一个实施例中，肋78每隔0.125英寸均匀地间隔开。一个肋78位于每张磁盘之间，并且每张磁盘位于一个单独磁盘接纳凹槽80内。如图31所示，一旦磁盘由心轴34支撑，承载升降器36降低提升杆76和主体部分52，并离开挂在心轴上的磁盘。然后，机械手30移动所有的磁盘对到转移站44上方的位置，在那里使磁盘降到转移盒82中(图32)。转移盒被构造成以一种平均间隔分布的方式支撑磁盘。机械手30从磁盘的中心孔收回，从而离开被支撑在转移盒82中的磁盘，如图32所示。
如上所述，转移升降器84位于转移盒的下方。该提升杆升起承载升降器，从而移去在转移盒中具有相同方位的所有磁盘，也就是说，每隔一张磁盘。因而，所有被定向成使它们的R面朝向同一方向的磁盘被提升到盒子的上方，留下所有R面朝向相反方向的磁盘(见图36)。
机械手30将心轴34安置在被提升磁盘的中心孔中，以使这些磁盘与心轴34接合(见图33、36)。一旦磁盘被装载在心轴34的上面，转移升降器84降低到转移盒82下方的位置。机械手30移动到站46的位置，那里安置有磁盘盒90。被支撑在心轴34上的磁盘被装载到该盒子90内(图37)。然后，机械手30返回到转移站44，并与剩下的定位相反的磁盘接合(图38)。机械手30移动这些磁盘到站48处，并将这些磁盘装入位于该站的盒子92中(图39)。先前的接触合并的磁盘对现在被分开了，并且被装入两个分开的盒子，在每个盒子中磁盘以相同的方向定向。
如果磁盘在盒子中定向相同，也就是说，所有盒子中的磁盘的R面都朝向相同的方向，那么单面磁盘从盒子到磁盘驱动器的移动和定位就简化了。当一个完整的盒子到达容纳成品单面磁盘对的拆分站时的方位并不是这样。然而，在拆分或分离操作的终端，磁盘被放入两个盒子90、92，在同一盒子中每张磁盘的R面朝向相同的方向。这些磁盘能够更加容易地被装到磁盘驱动器中，而不会在驱动器中错误定向。
作为另一个实施例，心轴100、承载升降器102和拆分工具104被构造成处理比盒子中所有磁盘要少的磁盘。如图48-50所示，该可替换设计的一个实施例被构造成一次操作一对磁盘，而不是整个盒子。参照图48，相对于拆分处理，承载升降器102从盒子中提升一对接触合并的磁盘，直到磁盘的上周边与拆分工具接合为止。该承载升降器具有单个通道或凹槽106来将磁盘对固定在接触合并方位上。该拆分工具具有两个被楔状物110分开的通道或凹槽108。当承载升降器102升起磁盘对与拆分工具接触时，该楔状物产生磁盘的初步分离。一旦磁盘之间的分离发生时，心轴100在中心孔112处与磁盘接合。心轴具有两个被楔状物116分开的凹槽114。如图49所示，该楔状物将在该分离的磁盘之间配合来支撑磁盘对并且让承载升降器回到它在盒子下方的位置。通过楔状物116在磁盘间形成的物理间隔由将要存放磁盘的盒子的方位来决定。然后心轴100移动磁盘对到一个接纳盒中。
出于合并的目的，心轴100将与同一盒子中相邻的磁盘接合。此外，两个凹槽和中心楔状物之间的间隔将决定着心轴上两张磁盘间的间隔。心轴可以充当一个合并工具并将两张磁盘紧靠在一起，例如进入间隙合并的方位。该间隔应该和目标盒的间隔相匹配。在一个实施例中，当在制造过程的开始端操作基底磁盘时，要求得到的是将两张基底磁盘以间隙合并方位安置。因此，心轴将两张磁盘合并到间隙合并方位上，然后将它们存放在具有相同间隙合并方位的盒中。通过一次处理两张磁盘，这就不需要使用转移盒。
B.用于两张单面硬盘的同时操作和转移工具磁盘同时处理的另一观点就是以单对的或多对操作磁盘。这里将描述多种用于实现这一点的工具。在一实施例中，转移工具或提升滑座120用于从盒子或容器122中转移出一对间隙合并方位的磁盘，或者转移给盒子或容器122。如图51所示，提升滑座垂直地通过盒子的底部和顶部开口从盒子下方第一位置移动到通常在盒子顶部或接近顶部的第二位置。在较低到较高的位置之间的移动中，该提升滑座与两张磁盘接合并从盒子中提起磁盘，并将它们转移到这样一个位置，即该对磁盘将与其它的自动化处理装置接合。该其它的处理装置可以包括第二转移工具，其将该对磁盘移动到另一个位置进行处理。或者，磁盘可以在处于上方位置的提升滑座上进行处理。该提升滑座还用于在处理之后将磁盘对送回盒子。
参照图52-56，该提升滑座包括一个主体124，其带有一个弯曲的或弓形的磁盘接合部分126。该弯曲的或弓形形状的半径趋向于接近磁盘的半径。然而，如果该提升滑座将用来在处理中提高磁盘的温度，例如在喷镀处理中，该曲线应略微大于磁盘的半径用以适应磁盘的热膨胀。如图54最好地示出，磁盘接合部分一般具有W形的横剖面，其包括两个相邻而又平行的凹槽128。更具体地说，一个中心脊或肋130被设置用来保持该对磁盘之间的指定间隔。因而，设置了两个通道，每个通道被设计用于分别接合和固定在间隙合并方位的磁盘对中的一个磁盘。每一通道的底部，其由外侧壁132和内侧壁134形成，并终止于顶点136处，如图52、54所示。由每个通道的内壁和外壁形成的角度被设计用于给通道提供一个足够的宽度来容纳磁盘特定的厚度，同时大致与任何形成在磁盘外周边中的斜面相匹配(见图52)。如果磁盘被倒棱，那么优选侧壁的角度和斜面相匹配，从而在转移操作期间格外稳定地固定磁盘。在提升滑座的第二实施例中，如图57的横剖面所示，通道128可形成有一个扁平的底面138。扁平部分的宽度W3优选与磁盘的厚度相匹配，该厚度去掉了磁盘周边的倒棱部分(如果有的话)。
一个剪切或中空部分140被设在提升滑座主体124的一侧中，以容纳提升杆142的远端。该提升杆在其较低和较高的位置之间垂直地移动该提升滑座。在提升滑座的主体上设置了一对孔142，其用于容纳锁定螺钉或其它固定器件来将提升滑座固定在提升杆上。如图54最好地示出，剪切部分140也允许该提升杆齐平地配合在主体部分内来最大程度地减小提升滑座的宽度。这就允许提升滑座可以利用传统的双面磁盘处理装置，从而将一对单面磁盘移动到这样的间隔内，该间隔原先是为容纳单张双面磁盘所设计和构造的。例如，图54中所示的滑座宽度W1是0.25英寸。两个通道中心到中心的距离W2是0.085英寸，侧壁132和134之间所形成的角度大约为30度(图54)。如图52所示，该几何结构将容纳两张厚度为0.05英寸的磁盘，或稍微大一些的磁盘。这一点是重要的，因为磁盘的温度在喷镀处理开始时是周围的环境温度(室温)，而在喷镀处理期间可能接近300摄氏度。在这一升高的温度下，磁盘将会膨胀大概百分之七。这种热膨胀应当考虑在内。
应该理解的是，提升滑座的磁盘接合部分的尺寸可以依据所涉及的磁盘尺寸来改变。另外，提升滑座可以用一整块的耐高温材料制成，这样不仅在形成滑座的磁盘接合部分126时提供更高的精确度和准确性，而且在磁盘处理期间允许提升滑座运行在高温的环境下。在硬存储磁盘的处理期间，磁盘可经受达到350摄氏度的温度。一个高温环境的示例就是喷镀处理，此时磁盘对将从盒子中移出，经受多次喷镀处理步骤且最后被放回盒子。磁盘接触面的加工，比如两个通道128的内壁和外壁132、134，允许提升滑座处理热的或冷的磁盘。经受得起这些极端温度变化的可选金属包括304和316不锈钢(全淬硬)。或者，根据应用环境，该磁盘滑座可以用塑料制成。在高温环境下，比如达到350摄氏度，该提升滑座可以由聚酯酯酮(polyesteresterketone或PEEK)制成。一个这样的示例为商品名Ultem或Vespel的商品。对于低温环境，比如低于40摄氏度，该提升滑座还可以用PEEK制成。PEEK提供了很好的硬度且不磨损。然而，PEEK是一种相对昂贵、高性能的塑料。其它用于低温环境的可接受高性能的塑料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate或PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate或PET)。PET提供了最好的注塑特性，并且是这三种塑料成本最小的一种。PET还具有至少容许的磨损性能。磨损是制造磁盘时的一个重要因素。
图58-60示出了转移工具或提升件150的第二实施例。与第一实施例中转移工具不同，这里示出的提升件与每张磁盘在三个不连续的位置接触，而不是在延伸的周边上。因而，提升件150与磁盘之间的物理接触的量与提升滑座120相比明显减少了。因此，提升件150更适合于喷镀处理或其它在每张磁盘表面增加原料的处理。这样的处理可以在较少阻碍磁盘R面的方式下进行。
该第二提升件包括主体152和三个单件磁盘接合件或刀片154。在该优选实施例中，该刀片永久地被固定在提升件150上，且不能够调整。不过，在一个替换实施例中，该刀片通过固定螺钉156或其它器件被可调整地加到提升件上，以允许刀片相对于主体调整位置。为此该刀片可以包括三个孔158、160、162。该中心孔160可以被扩大以用于刀片位置的微调。这还允许该三个刀片相对彼此适当排列来最佳地固定磁盘。该外部孔158、162可以固定在升降器主体(未示出)内任何一系列固定孔上，它们的相对位置是预先确定的来适应不同直径的磁盘。这种可拆除性允许刀片由于磨损或其它的原因而更换。
如图59所示，刀片154具有一个磁盘接合边缘164，其一般来说是W形的，用于接合、固定和保持磁盘对的预定间隙合并方位。如图60所示，刀片的边缘设计有齿166、168、179，其允许沿着磁盘的周长或外部边缘支承每张磁盘。应该注意的是，刀片的轮廓可以相对于不同的目的变化，比如在磁盘间保持不同的间隔或容纳不同厚度的磁盘。同样，磁盘刀片磁盘边缘的轮廓可被设计成匹配或维持由其它装置赋予磁盘对的间隔。例如，在喷镀处理中，磁盘对可以从盒子被转移到提升件150，再到其它处理或转移装置，并通过这个操作装置链回到盒子中。在这样的情况下，优选的是磁盘的间隔一致以易于在不同装置中转移。因此，磁盘可以在间隔或方位不变的情况下转移。
在一个主要用于喷镀处理的实施例中，图59示出的角度A大约在100到110度之间。这样一个宽角度有意识地避免了刀片边缘154和磁盘数据区域之间的接触，这样在每张磁盘的R面上的喷镀处理就不会受到阻碍。参照图58，外部刀片172与磁盘的垂直中心线成角度B，中心线由中心刀片174限定。在该实施例中，角度B是55度。提升件和刀片可以由耐高温材料制成，比如304或316不锈钢(全淬硬)，以便能够抵抗高温环境。当工作的磁盘具有0.050英寸的厚度时，优选的是，刀片具有0.250英寸的宽度和0.015英寸的厚度。
图63-66示出了提升滑座的第三个实施例。磁盘D之间的间隙是不均一的，不是第一和第二个实施例中的那种情况。相反，当两张磁盘D相对彼此成一个角度时，间隔从相对周边的一个周边逐渐减少，因为磁盘的上周边是接触的，而底部周边是分离的。图62示出了该方位的一个示例。虽然应该理解的是，这第三实施例中使用的磁盘可以是其它尺寸、形状、直径和/或厚度，但出于说明性的目的，现在描述说明的磁盘或基底磁盘是这样一种尺寸，也就是，95毫米直径的磁盘具有25毫米直径的中心孔10和0.05英寸的厚度。这种尺寸的平行的间隙合并的磁盘对(图61)优选具有一个大约0.025英寸的间隔或间隙W1。如果该对磁盘相对彼此倾斜，比如当磁盘的顶部边缘(图62)是接触的时，底部外周边的优选间隔或间隙Y3大约为0.075英寸，磁盘中心孔180上部边缘的间隔Y1大约是0.025英寸。在该后者的间隙合并方位中，每张磁盘倾斜大约0.6度的角度θ，从而在两张磁盘之间产生大约1.2度的角度2θ。任何一种间隙合并方位对于磁盘对的操作和转移来说都足够稳定，而不会掉落一张或两张磁盘。然而，每张磁盘顶部内边缘接触的间隙合并方位提供了额外的稳定性，因为它给每张磁盘提供了一个额外的接触点。此外，单面磁盘同时制造的一个理论表明，如果磁盘对的一张磁盘从操作机构上落下，优选的是磁盘对的两张磁盘都落下。万一第一张磁盘移出和落下，成倾斜角定位的磁盘会导致第二张磁盘不稳定。
参照图63-66，一个磁盘操作或转移装置使磁盘对维持在间隙合并的方位上，此时磁盘向着彼此微微成一个角度，使得磁盘的上部内边缘相互接触。该提升主体182在三个位置与磁盘的外部下边缘接触。三个磁盘刀片184、186和188与提升主体相连，并与每张磁盘的周边接合。在这个实施例中，与如图65所示的中心磁盘刀片186相比，如图64所示的该外部两磁盘刀片184、188具有不同的形状。这些刀片被设计用于维持图62中示出的方位和间隔。因而，正如应该理解的那样，磁盘接触边缘的形状在外部刀片184、186和中心刀片188处必须不同，因为磁盘在这两个位置的间隔不同。还应该理解的是，中心刀片186可以具有如图64所示的用于外部刀片184和188的W形磁盘接触边缘。
参照图64，该外部刀片184、188具有W形的磁盘接触边缘。它们优选被安置在与磁盘垂直中心线成55度(图63中的α)的位置。三个齿190、192、194形成两个相邻的槽196、198，该两张磁盘的外周边就置于其中。距离GCC2代表两张磁盘中心线之间的距离(间隙中心到中心的距离GCC)。它也是测量两个槽196、198中心线之间在这一点的距离的尺度。对于厚度为0.05英寸、倾斜度为0.6度的95毫米直径的磁盘，距离GCC2将是0.110英寸。在该相同位置测量的从L面到L面的距离，如图62所示的Y2，将是0.060英寸。差值是两张磁盘厚度的一半(或一张磁盘的厚度)。
参照图65，示出了该中心刀片186的一个实施例。该磁盘的接触边缘包括单个中心齿200。该齿用于分开这两张磁盘，从而使每张磁盘有倾角。在外部刀片上的中心齿192用于同样的目的。外部刀片上的外齿190、194限制磁盘并防止磁盘倾斜超过预定的角度。肩部202、204也给磁盘提供一些支撑。该中心刀片位于分离程度最大的两张磁盘的底部周边。如图62所示，两张磁盘L面之间在这一点的距离Y3是0.75英寸。比较起来，两张磁盘中心线之间的距离GCC3是0.125英寸，假定磁盘的厚度是0.05英寸。如图66所示，心轴也可以用于接合磁盘对。该心轴206，有时也被称为转移臂扣(transfer arm button)，用于将磁盘从第一位置传送到第二位置的目的，下面将详细说明。该心轴包括一个臂208，其在远端带有两个凹槽210、212，用于接合磁盘上部的内周边，该边缘由磁盘中心的孔180形成。一个中心齿214维持磁盘的间隔，外齿216防止外部磁盘从臂208移出。这些凹槽的方位同样被设计用于维持图62所示的间隙方位，同时允许该倾斜磁盘接合。正如先前结合图62所提到的那样，每张磁盘L面之间在这一点的距离Y1是0.025英寸。距离GCC1是0.075英寸，由磁盘的中心线之间或两个凹槽的顶点之间测得。
图67描述了一转移系统，其中，一个活动传送臂218位于其远端，该传送臂带有一个心轴或转移臂扣206。该转移系统一般至少完成两项任务。在一种情况下，其在第一位置从盒子中移出一对磁盘，并将磁盘对转移到第二位置，在那里磁盘对被转移到一个提升主体182上(虚影所示)。在第二种情况下，第一提升件从盒子中移出磁盘对，转移系统将磁盘对从第一提升主体移动到第二位置的第二提升件(虚影所示)。在每种情况下，心轴206在磁盘的中心孔处与磁盘接合，如图66所示。然后，该转移系统将这对磁盘移动到第二位置，在这里磁盘被转移到一个提升件上。发生这些类型转移的示例就是在喷镀处理中，其中磁盘对必须在许多处理站中间被移动。例如，在Intevac NDP 250B喷镀系统中有184个站。每对磁盘都从磁盘盒中被移出，并转移到提升主体182上，该提升主体182在184个站的每个站之间顺序移动。当该处理完成时，该对磁盘从提升主体转移回盒子。
如图62所示的间隙合并方位是借助于一个倾斜安装的机构实现的，其中每张磁盘顶部周边的一部分接触，该倾斜安装的机构或者是与中心孔磁盘接合的心轴或者是沿着磁盘下周边与磁盘在三个点接合的提升件的刀片。该凹槽或通道的设计是这样的，即，当提取磁盘时，它们与垂直线形成倾斜角θ其中，θ=sin-1(G/2X1)]]>其中，G是在间隙合并磁盘对中每张磁盘L面之间测量的间隙距离(由磁盘制造商选择来符合制造的需要，比如机器公差)(G在图5中是W1，而在图6中是Y1)，其中，X1是从磁盘外边缘到内边缘的距离，以及其中，磁盘对中两张磁盘之间的倾角将是2θ。
图62-66中示出了这些尺寸。在95毫米直径磁盘的情况下，该磁盘带有预定或选定的0.025英寸的间隙距离G和0.050英寸的磁盘厚度，θ大约为0.6度，并且2θ大约为1.2度。
当两张磁盘被转移到提升件182的三个刀片上时，磁盘底部周长或边缘产生的较宽的间隙带来了一个优点。在底部的较宽间隙使得一张磁盘在刀片的一个凹槽196的放置变得容易，并且另一张磁盘在另一个凹槽198的放置也变得容易。该较宽的展布方位技术允许在提升件182和心轴206之间转移有误差容限。
当两张磁盘通过心轴206被放置在提升件182的三个刀片上时，沿着磁盘垂直中心线安置的该中心的或较低的刀片186应当比外部刀片184、188具有一个更宽的中心到中心的间隙距离。这种最佳定位稳定性是通过采用带有中心到中心的间隙距离设计的刀片来实现的，该距离与磁盘顶部周边到正在讨论的刀片位置的垂直距离成比例。下面是应用公式X1∶X2∶X3＝Y1∶Y2∶Y3
其中，X1是磁盘外直径(OD)到内直径(ID)的距离，X2是磁盘顶部边缘到外部刀片184或186的磁盘接触点的距离，X3是磁盘的外直径，Y1是两张磁盘之间的预定间隙，Y2是在外部刀片184、188的磁盘接触点的磁盘间隙，Y3是在中心刀片186的磁盘接触点的磁盘间隙，于是，GCC(中心到中心的间隙)距离＝Y+t，其中t是磁盘的厚度。
一个较宽的用于中心刀片186的中心到中心的间隙设计使得保持两张磁盘在顶部的接触变得容易。四点接触(图62)在传送期间比平行间隙合并(图61)传送更稳定，在平行间隙合并(图61)传送中在磁盘和刀片之间只有三个接触点。
这里所给出的示例和说明是相对于这样一个实施例而言的，其中间隙合并磁盘间的预定间距是0.025英寸，磁盘厚度为0.050英寸，具有95毫米的外直径(OD)和25毫米的内直径(ID)。同时移动两张间隙合并磁盘且使之在顶部接触的理念可以扩展到其它间隙合并的传送，包括较宽的或较窄的间隙(例如0.010到0.10英寸)以及其它磁盘的形状因素。例如，使用相同尺寸的磁盘，预定间隙合并间距Y1为0.050英寸情况下的倾斜角θ大致变成1度，该上部的或外部的刀片184、188将具有大约0.170英寸的中心到中心的间隙距离GCC2，较低的或中心的刀片186具有大约0.20英寸的中心到中心的间隙距离GCC3。
图68-72示出了该第三实施例的选择方案。该提升件包括一个主体222，其带有三个磁盘接合刀片224、226、228。如图69所示的外部刀片224、228与磁盘对的外周边接触，并与磁盘的垂直中心线成55度角。该中心齿230主要用于促使这两张磁盘分离。外部齿232、234限制磁盘从刀片上落下。如图63和64所示，外部刀片224、228与外部刀片184和188一样。该中心刀片226与第一实施例中的中心刀片186不同。该磁盘接合边缘提供了两个被一个中心楔状物240分开的凹槽236、238，该中心楔状物240以确定的间隔维持着磁盘。外部边缘或齿242、244维持磁盘在凹槽内。每个凹槽或通道的扁平底部246、248的尺寸被定成允许与磁盘外部边缘接合，因此，其与磁盘的厚度一样或略微宽于磁盘的厚度。如上所述，关于图63-66中的实施例，齿230和240的倾斜表面用于以所需的倾斜度或角度将磁盘对齐在每个凹槽内。
三个孔250、252、254被设置用于将刀片固定在主体上，并允许调整每个刀片相对于主体的位置。这种调整性使得每个刀片相对于其它刀片被合适地定位，从而适当并牢靠地固定磁盘。其还允许更换受损坏的刀片或以不同的角度安置磁盘。尽管在图63-66中未示出，刀片184、186、188具有相同的特征以允许更换和可调整的定位。或者，刀片可以永久地连在提升主体222上且不能更换。
两个实施例中的刀片和提升主体可以用合适的材料制成，这些材料被利用在整个磁盘制造处理中的任一处理程序中。例如，如果在高温环境下使用，比如喷镀处理，它们可以由用侵蚀处理的304或316不锈钢(全淬硬)制成。或者，刀片可以永久地连在提升主体182上且不能更换。
C.利用盒子操作、传送磁盘并以间隙合并方位合并磁盘在制造过程中不同的位置，希望将磁盘对以间隙合并方位放置。例如，如上所述，将两盒基底磁盘以间隙合并方位合并成一盒磁盘对。同样，在纹理化处理和清洗处理的过程中，磁盘对也以间隙合并方位被存储和传送。在这些情况的每种情况中，盒子可使磁盘对合并到间隙合并方位中变得容易，从而维持所需的间隙合并方位和以间隙合并方位传送大量的磁盘对。
图73示出了一间隙合并盒子300的一个实施例。该盒子具有开口顶部302和开口底部304。该盒子具有两个端壁306，端壁带有U形开口308，该开口308从端壁的顶部边缘310朝底部边缘312延伸。该侧壁314包括一个上部316、一个下部318和一个底部320。该上部316基本上垂直，下部318从上部侧壁部分向内倾斜到底部320。该下部318可以是直的，如图75和76所示，或者它可以是弯曲的，从而与硬盘(未示出)的轮廓大致相配。
一系列垂直的指示槽(indexing slots)或开口322沿着上部侧壁部分316布置，从而允许盒子相对于不同的处理机器来指示定位和移动，该处理机器包括磁盘制造处理(见图75、79、80)。例如，盒子可能被定位在一个特定的站上，磁盘对被一次一对的移开并处理。当磁盘返回时，盒子可能使用指示槽重新定位。同样，指示槽能用来使盒子与处理装置对齐，比如与沿着中心孔与磁盘接合的一心轴对齐，或者与其它类型的用于与磁盘的外部边缘接合的装置对齐。在优选实施例中，25个指示槽对应于25对磁盘的位置沿着每个侧壁的上部被平均地隔开。指示定位可由机械或者光反馈来完成。
另外，成排的槽324沿着上部侧壁和下部侧壁连接处的侧壁被安置。这些槽允许用在不同处理中的液体从盒子中排泄出。例如，在一些处理中，例如数据区域纹理化处理，整个盒子被浸在水下。槽324允许水进入，并在盒子移动到下个工作站之前从盒子中排出。
转到图74、78、79、82和83，侧壁314的上部316和下部318的内表面326包括至少一排凹槽328，以成对地以间隙合并方位定位磁盘。凹槽可以通过侧壁内凹进的通道形成，或通过从侧壁延伸的肋330形成，或许两者兼之。在第一实施例中，为间隙合并磁盘对设计的肋330分别在大和小的凸起肋332、334之间交错。该较大的肋332被布置在其间并分开磁盘对。该较大的肋332具有侧壁336，其由在钝角处连接的两表面338和340形成，如图83最好地示出。该侧壁336合并形成脊342。单个小肋334被安置在连续的大肋332之间。就像大肋一样，小肋也具有侧壁344，其由在钝角处连接的两表面346、348形成。表面346合并形成凸起脊350。该小肋维持着包括磁盘对的两张磁盘间的间隔。在一对间隙合并磁盘之间的间隔可以在0.075和0.025英寸之间的范围内，最优选是0.035英寸。另外，如图79所示，大肋332比较小肋334更接近地延伸到开口顶部302。如图82和83所示，每个通道的底面352基本上是平面的。尽管如此，应该理解的是，通道可以不是平面的而是V形，在的底部有个顶点，只要V形通道的宽度足够容纳磁盘的宽度。
希望能容易地使得磁盘平滑地转移到盒子300内，并以间隙合并的方位实现磁盘的定位。实现这一点的一种方法就是，在侧壁314和肋332及334的构造中形成不同的锥体。如图77和78所示，侧壁314的相对内表面326从开口顶部逐渐地向内减小，直到大肋332开始点为止。这就允许磁盘在磁盘与肋332、334之间相互作用之前被部分地降到盒子内。
紧接着，当磁盘进一步降到盒子中时，在肋332、334中形成的两个不同的锥体也将有助于平滑地转移进入间隙合并方位。图80最好地示出了第一锥体，每个肋332和334的上部或前缘各自渐缩到一个在354和356处的点。因而，在磁盘与小肋334相合之前，大肋的前缘354通过在相邻的大肋之间定位两张磁盘从而一开始就将磁盘成对隔离。同时，每对磁盘之间的间隙将变小。从图81和82可最好地看出，通过大肋332的上部侧壁表面338和下部侧壁表面340形成的锥体进一步促使磁盘之间的间隙变窄。在一个实施例中，如图83所示，上部侧壁表面形成一个大约52度的角A1，其提供了一个宽的开口，从而使磁盘的转移变得容易。如图83所示，下部侧壁340形成一个大约20度的角A2，其也利于接纳磁盘，但同样也限制磁盘的移动。在该实施例中，同一磁盘对的两张磁盘之间的间隙X1或距离，或小肋334的宽度是0.035英寸。不同磁盘对的两张相邻磁盘的R面之间的距离X2，或大肋332的厚度是0.115英寸。中心到中心的间隙距离X3，或两个相邻小肋的脊间的距离是0.25英寸。应当理解的是，根据所用磁盘的厚度，边缘到边缘的分开(间隙分开)距离可以在大约0.020英寸和0.075英寸间变化。因而，磁盘可以平滑地转移进入盒子300，并被盒子保持为间隙合并的磁盘对。
盒子也可包括一个管状空腔358，其位于盒子的一端。该空腔被设计成可靠地接纳射频识别(RFID)标签，其能让盒子及其内容物由自动装置进行目标跟踪(图77、84)。每个RFID标签将包含它自己的唯一标识号，不同于所有其它的盒子。采用这样的方式，一批磁盘可以在全部的制造处理中被跟踪，甚至跟踪到用户身上。该RFID标签可进一步包括一个读/写存储器，它可存储每个工序完成的认可信息，其通过与每个处理站连接的发送器而被写到芯片上。如果之后发现了缺陷，它也能够跟踪到其它同时处理的批次的位置。
盒子可以由合适的塑料注塑而成，这种塑料可以根据在整个制造工序中盒子的特定用途来选定。一种适当的技术应当是注塑。高性能的塑料，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)可以被使用，因为它具有可接受的强度和耐久性特性。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有优良的注塑性能，但它不具有优良的磨损特性。或者，如果盒子将被使用在高温环境中，聚酯酯酮(PEEK)就可以被使用，例如温度可以达到350摄氏度的喷镀处理中。PEEK的示例可为商品名为Ultem和Vespel的商品。
图85-89示出了间隙合并盒子的第二个实施例，其被设计成用于喷镀处理。它在高度上比图73-84中所示的实施例要短，并且它更适宜用金属制成来适应因为喷镀处理的高温而提高的磁盘温度。该盒子可以是由单块金属压铸、冲压、机械加工而成。由单块金属构造避免了紧固多个部件的需要，因此，减少了盒子进入喷镀处理带来污染的机会。接缝和紧固孔是污染源。污染物可以损坏一批磁盘。盒子也可以被电镀来改进抗磨损性。一种适当的电镀材料就是镍。磨损是另一个污染源。适当的材料包括304或316不锈钢或铝，其可以在高温环境下保持完整并固定高温的磁盘。尽管在喷镀处理中温度可以达到350摄氏度，在盒子中的磁盘温度一般不会超过270摄氏度。
盒子370具有两个侧壁372、两个端壁374、一个开口顶部376和一个开口底部378。端壁具有一个U形或半圆形开口380，允许通向磁盘的中心孔。侧壁在380处被弯曲以适应磁盘的曲率，侧壁的内表面384构造有大肋386和小肋388的交替结构。该肋限定了一对并行的通道390。如图19最好地示出，小肋388分离磁盘对，而大肋386维持每磁盘对中两张磁盘的间隙。肋的大小和间隙的尺寸可以依照磁盘和所要求的间隔的尺寸改变。对于厚度为0.05英寸的磁盘，在相同磁盘对中磁盘间的间隙可以在0.025和0.07英寸之间。优选的是，间隙大约0.035英寸。相邻磁盘对间的间隙间隔可以在0.085和0.130英寸之间。优选的间距是0.115英寸。理想的是，每一磁盘对所占用的空间不超过0.25英寸，其中，所测得的一个间隙合并磁盘对的R面到R面的距离是0.135英寸。
参照图85和87，一系列精确排列的标记或孔394被沿着所示盒子的侧壁372的顶部边缘396加工，以允许相对于处理机械正确地定位盒子。理想的是，一个定位标记394位于每对间隙合并磁盘对的附近。在图87中，该标记位于构成每个磁盘对的两张磁盘间的间隙附近。已知的光学和机械系统可以基于这些定位标记来定位磁盘。当连续的磁盘对被移开和送回时，它们也可以用于相对于处理装置指示定位(index)盒子的位置，直到整批磁盘完成加工处理。该定位孔被加工成允许盒子相对于处理装置和其它机器进行双向定位。
图90-100示出了第三个盒子400，其用于以间隙合并的方位固定许多磁盘对。该盒子由三个模件制成，总共八件。它的模件特性允许磨损件的更换或不同构件的互换。因而，正如对于本领域的技术人员是显而易见的那样，盒子可以被重新构造来以不同方位安置磁盘，比如间隙合并或是在磁盘处理期间需要的其它结构。另外，盒子的长度可以被改变以运送不同数量的磁盘对。在一个优选实施例中，该盒子由塑料制成，因此，由于用于制造盒子的塑料特征而限制了它的使用。
该端壁402通常是U形的以允许通向磁盘，并包括六个孔404，用于连接其它部件。该U形开口406通向磁盘。如图95、96所示，一对底壁部件408通过底壁部件和端壁上的紧固孔410被固定在端壁上。螺钉或其它的紧固件用于将底壁固定在端壁上。另外，四个侧壁部件412被固定在每个端壁之间用以给磁盘提供支撑面。图98-100中示出的所有四个侧壁部件彼此相同。图92、93示出了单个侧壁部件。
图92和98-100中示出的侧壁的内表面414包括一排齿，它们在大尺寸的齿416和小尺寸的齿418之间轮流交替。在该优选实施例中，如图93所示，每个侧壁的横剖面是八角形的。
参照图94，示出了一个间隙合并磁盘支撑凹槽420的剖面的放大示意图。一对大齿422被一个中间的较小的齿424分隔开。大齿的侧壁有两个表面、一个底部426和一个上部428。由相邻大齿的侧壁上部形成的角是60度。侧壁的底部形成90度的角。该底部的角被设计成适应磁盘外周边的斜面。这些凹槽的精确制造允许保持磁盘的一致和精确的定位，对于单面处理需要的精确处理是必需的。应该理解的是，齿和肋的结构可以被改进成适应磁盘间不同的对齐定位、方位或间隔。因而，侧壁412具有适应其它磁盘方位的磁盘支撑表面也可以被利用。
通过使用合并槽座使磁盘的合并变得更容易。合并槽座与磁盘盒相协作，并帮助磁盘对合并到所要求的方位，比如间隙合并方位。下面将更详细地讨论合并槽座。
D.两张单面硬盘的同时纹理化处理参照图101A、101B，盒子450被示出固定多对间隙合并的磁盘D。在纹理化处理的起始端，优选使磁盘位于间隙合并方位。提升滑座452的一个实施例是用来从盒子中移出磁盘和将磁盘返回到盒子中。提升滑座452具有一个弧形的磁盘接合部分454，其包括两个被一个凸起的中心脊或肋458分开的通道或凹槽456(图102-105)。磁盘接合部分454的外壁460支撑磁盘的外边缘。滑座452包括两个凹口或孔462，其位于主体的中心用以接纳和固定推杆464。推杆464在盒子450下方的第一位置和盒子上方的贯穿的第二位置之间移动提升滑座452，如图101、101B所示。因此，提升滑座452可以从盒子中移出磁盘对并将其返回同一盒子或不同的盒子。
推杆464移动该提升滑座452到一个位置，在那里它将接合第一对间隙合并磁盘，并将磁盘对移出到盒子上方的一个位置(图101A、101B)。在该上升的位置，如图101B所示，磁盘对将与另外的处理装置接合，将在下面讨论。在所示的实施例中，其主要用在数据区域纹理化处理中，相对于厚度为0.050英寸的95毫米直径的磁盘，提升滑座的每个通道的扁平部分466具有大约0.046英寸的宽度(图105中的W1)。通道间中心到中心的距离是0.075英寸(图105中的W2)。因此，中心脊16的宽度是0.025英寸，这也就是磁盘对中每张磁盘的L面间的间隙距离。每个通道456的侧壁460的角度大约是40度，由中心脊或肋458的壁部形成的角度大约是40度。如果该磁盘包括一个被倒棱的外周边，且该边缘与肋和外部壁的角度匹配或接近地匹配，那么该扁平部分466将具有小于磁盘厚度的宽度。提升滑座的磁盘接合部分的尺寸可以被改变，以适应磁盘的不同尺寸，直径和厚度。
为了同时处理两个R面(活性面)，磁盘对的无功能性或非活性的侧面(L面)被合并。为了进行纹理化处理，磁盘对优选以同心接触合并的方位定位。优选的是，当两张磁盘同时进行纹理化处理时，两张接触合并的磁盘之间没有相对运动或滑动。为了提高两张磁盘一起移动的能力，也就是不相对滑动，一个流体层被均匀地沉积在每张磁盘的非活性侧面(L面)。该流体层作为粘合剂来保持磁盘在一起。这可以通过将磁盘浸入去离子水池中来实现。当提升滑座从盒子中移出两张磁盘时，水将渐渐排尽，并在磁盘表面保留所需的水或薄膜层。该层优选厚度在0.1和10微米之间。因为磁盘在制造过程中的这个站点是被抛光的基底磁盘，表面的相对平整度将增加两张磁盘的静摩擦。
参照图106-109，一旦一对间隙合并的磁盘被提升滑座452定位在盒子450上方时，磁盘对将与许多辊子或抓手418接合。辊子418可旋转地安装在合并臂470上。该合并臂470又被安装在可旋转的外壳472上以横向运动。如图107和108所示，辊子418成形为消除磁盘间的间隙，并产生一个同心接触合并方位，也就是用来合并磁盘。更具体地说，成形在辊子内的通道474具有一个扁平底部476，其具有类似于提升滑座452的通道456的扁平部分466的宽度W3(大约单张磁盘厚度的两倍)。倾斜内壁478被定向为成一个优选为大约94度的角度，以容纳磁盘外周边45度的斜面，并且当磁盘同时被提升滑座452以间隙合并方位支撑时，能够沿着磁盘对的外周长与磁盘对接合。应该理解的是，可以将辊子的角度改变成与磁盘周长内斜面的角度互配。当该合并臂470横向地向内移动，提升滑座452收回。该合并臂470的横向向内运动使辊子468横向向内移动并与磁盘接合。因此，磁盘对间的间距被去除了。一个柔韧的或塑料的杯子480被安装在外壳470上，并施加一个外力F，见图106B，其也容易去除磁盘间的间隙，并帮助一些去离子水从磁盘间挤出。该杯子施加的力一般不超过十磅，并进一步增加了磁盘间的静摩擦。该塑料杯可以被用在数据区域的纹理化处理中，或用在激光区域的纹理化处理中。当提升滑座452从磁盘对在盒子450中浸没的位置移出磁盘对时，磁盘也被去离子水从磁盘对间排出时产生的毛细管作用吸到一起或合并。尽管示出了四个辊子，但三个辊子足以牢靠地固定和合并磁盘对，并允许提升滑座收回。
一旦辊子468已经牢固地抓住磁盘对且滑座452已经缩回，外壳旋转90度(图109中顺时针方向)。磁盘现在处于将与心轴部件482接合的位置上。在图110A、110B、111A、111B、112A和112B中示出的该心轴部件482主要用在数据区域的纹理化处理中，尽管任何合适的心轴部件也可以工作，该心轴部件还可以被用在激光区域的纹理化处理中。该心轴部件482包括一个可扩张的夹头484，其位于心轴杆486的端部。该夹头484包括一系列交错偏移的齿或爪形装置488，以与由每张磁盘的中心孔492形成的内边缘490接合。因而，每隔一个齿与一张磁盘接合，剩下的齿与另一张磁盘接合。心轴部件482还包括一个可纵向延伸的凸轮轴494，其中该轴494的远端上布置有一个凸轮元件496。在操作中，凸轮轴如图111A中所示那样延伸，夹头484的直径小于磁盘中心孔492的直径。当凸轮轴494缩回时，凸轮元件496与夹头484的内部相合，以扩张夹头484，从而使齿488与两张磁盘的中心孔492的内边缘490接合。或者，如图110A、110B和111A所示，一些齿448可贯穿两张磁盘的中心孔492并与外磁盘的外表面498接合，从而进一步使磁盘对容易固定并防止磁盘之间滑动。一旦将心轴杆486固定在磁盘上时，抓手或辊子468释放，且磁盘对在同心接触合并方位上被心轴杆486完全支撑。在优选的实施例中，一个柔韧的杯子480还被用来平衡心轴部件482。该杯子480位于与心轴部件482相对的外壳472上。杯子480是中空的，以允许心轴部件482贯穿磁盘的中心孔492。杯子480形成了一个推压磁盘的表面，以使磁盘与心轴平衡接合。所有元件的相协作形成了牢靠固定在心轴部件482上的同心接触合并的磁盘对。
一旦磁盘对固定在心轴部件482上，辊子468就与磁盘脱离并移走。外壳472接着转回到其初始位置。四个纹理化处理辊500定位成如图112A和112B所示的那样；两个在心轴的两边上，两个与每张磁盘相接触。如果采用了固定的研磨纹理化处理，砂带或砂布(未示出)被卷绕在辊子500上。砂带含细小的砂粒或金刚石颗粒。如果利用自由研磨纹理化处理，便在每个辊子上卷绕粗糙的织物，将浆料涂到织物和转动的磁盘上以对磁盘进行纹理化处理。浆料包含对磁盘表面进行纹理化处理的金刚石颗粒、保持低温的冷却剂和去离子水基溶液。在两种纹理化处理中，每个辊子500用大约2.75磅的作用力压到一部分磁盘表面上，同时心轴部件以每分钟大约1000转的速度转动磁盘对。该操作对每张磁盘的R面的数据区域进行了纹理化处理。如果两张磁盘相对彼此不滑动，就能实现最佳的纹理化处理。由纹理化处理辊的相对作用在磁盘对上产生的内压进一步提高了磁盘之间的静摩擦。
拆分工具502用于从心轴部件382上卸下纹理化磁盘对。图109和113-118中示出了拆分工具502。拆分工具502包括一对安装在外壳472上的拆分滑座504，这样它们就可相对于外壳侧向移动至与磁盘的相对外周边接合。可从图115和118中最好地看出，拆分滑座504包括一个弯曲部分506。该弯曲部分506包括一对平行通道或凹槽508，其具有分开两通道地脊或楔状物510。与提升滑座462相似，通道508被弯曲成与磁盘对的半径取向一致。通道508的横剖面可为V形，或如图118所示，拆分滑座通道508可具有一个扁平底部。通道508的壁512倾斜以与磁盘外周边的倒棱的角度相匹配。因而，如果磁盘具有45度的倒棱，侧壁512就以大致90度的角度成型。
除了与磁盘对接合之外，拆分滑座504的一个功能还在于拆分磁盘对并将磁盘对从同心接触合并方位重新定位到间隙合并方位。因此，楔形物510就与由邻接的L面磁盘表面的倒棱形成的凹槽514相抵(图114B)。为了成功地拆分磁盘对，拆分工具502必须克服磁盘对之间的静摩擦。在这种情况下，由于施加在磁盘表面上的压力比如通过带辊500施加在磁盘上的压力、磁盘之间的水层以及L面磁盘表面的相对平整度的原因，增加了静摩擦。在该实施例中，拆分滑座504被设计成施加达到大约10磅的作用力来拆分磁盘对，尽管优选使用较小的力来最大程度地减小对磁盘造成的潜在危害。可通过将拆分工具作用到磁盘的较大周边上来减小所需的作用力的量值。拆分工具502还被设计成支撑磁盘对来允许心轴部件482在施加拆分力之前脱开。在心轴部件482已脱开之后，每个拆分滑座504的向内延伸的下部516支撑磁盘对(图114A)。
随着磁盘对与拆分工具502牢靠地接合，外壳472转动以将拆分工具502定位到如图119A和119B所示的盒子的上方。提升滑座452抬起并接合磁盘对的下周边。提升滑座452的通道456的间隙合并间隔与如图118所示的拆分滑座504的通道508的间隙合并间隔相对应。当磁盘对与提升滑座452重新接合(图119A、119B、120)时，拆分滑座508便脱离开。提升滑座452降下磁盘对并使它们位于盒子450中。盒子450接着指示定位到新位置，提升滑座452与盒子450中新的一对磁盘接触并将其取出。优选的顺序是让一对磁盘接合到心轴部件482上并被进行纹理化处理，同时刚完成纹理化处理的第二对磁盘返回到盒子中且新的未作纹理化处理的一对磁盘被装到辊子488之间。
正如上面已说明的那样，本发明还可用于对磁盘的R面表面进行激光区域纹理化处理。进行了激光区域纹理化处理，磁盘表面就不被机械地接触了。因此，磁盘之间的静摩擦就少之又少了。因此，用于进行激光区域纹理化处理时的拆分工具502可与进行数据区域纹理化处理时构造不同。
图121-128示出了磁盘操作部件518的第二实施例。该磁盘操作部件主要被设计用来进行激光区域纹理化处理的操作，尽管它也可被用于处理制造过程中其它点位置的磁盘。在激光区域纹理化处理中，一对间隙合并磁盘与一个提升滑座452接合并从盒子中取出。与图105A所示的提升滑座相比，图105B所示的提升滑座相对于磁盘接合部分454具有细微的差异，主要用于数据区域纹理化处理。特别是，外壁460包括一个上表面460a和一个下表面460b。相对侧壁的上表面形成40度的角度，而相对侧壁的下表面形成20度的角度。上表面460a与下表面460b之间的界面存在于扁平部分466上方0.040英寸的位置(图105B中的H1)，该扁平部分466形成通道456的底部。相对于具有0.050英寸厚度的磁盘，每个通道W1的宽度为0.046英寸。中心脊458的高度H2为0.097英寸。中心脊的宽度W3为0.045英寸。
图121-128中的磁盘操作装置518可用于接合磁盘并从提升滑座452中取出磁盘，如图105B所示，并且将磁盘返回到提升滑座452，主要用于激光区域纹理化处理。磁盘操作部件518包括两个分开但相同的磁盘操作机构520，其位于可转动板522的相对端。这样，磁盘操作部件518就可同时操作两对不同的磁盘。可转动板522在其中心具有一个枢转点524，其允许板转动180度，从而使每对磁盘在第一与第二位置之间移动。第一位置位于盒子上，这样提升滑座就可将一对磁盘提升到第一位置，并且磁盘对可与位于板522一端的第一磁盘操作机构520接合。同时，位于板522另一端的第二磁盘操作机构520已将第二磁盘对传送到第二位置上进行加工处理。当完成加工处理时，板522转动且第二磁盘操作机构使处理的磁盘返回到第一位置，在那里磁盘对被装在提升滑座452上并返回到盒子中，并且第一磁盘操作机构450使未处理的磁盘移动到第二位置进行处理。
该机构包括四个转动地安装在臂528上的间隙辊526(图121、123、125-127)。臂528在转动板512上侧向移动，从而允许辊子526与磁盘对接合或脱离。图128中示出了间隙辊526。如图所示，辊子516具有一对被一个控制楔形物552分开的通道550。每个通道具有一个扁平底部554，尽管每个通道也可具有V形的横剖面。这里描述的其它辊子也是一样，内侧壁556与楔形物552的壁558形成的角度与磁盘的外周边倒棱的角度相对应。如图122所示，辊子546被设计成保持磁盘的间隙合并方位。
图121和123示出了与一对磁盘接合的磁盘操作机构520，比如在磁盘对与提升滑座452脱离之后。在该情况下，板522将使磁盘操作机构转动到第二位置或加工位置以使磁盘对位于心轴部件482上。如图127所示，磁盘部件将与磁盘对接合，并使磁盘对定位成与心轴部件482接合以随后加工处理。磁盘操作机构520与磁盘对脱离，如图125、126所示。如图124所示，这样的加工处理可包括通过一对激光束550进行的激光区域纹理化处理。激光在每张磁盘的R面表面上进行激光区域纹理化处理。在处理之后，磁盘操作机构520将与磁盘对重新接合(图121-123)，心轴部件482将脱开。如图126和127所示，夹持辊526使之定位在该对接触合并磁盘的外周边。臂528向内压到磁盘对上，促使楔形物532位于该对磁盘之间。因为静摩擦小于数据区域纹理化处理时磁盘间形成的静摩擦，所以夹持辊526用机械方法足以拆分磁盘，从而允许心轴部件完全脱离。在该实施例中，由间隙辊施加的大约4磅的作用力将拆分磁盘。相比之下，因为在数据区域纹理化处理情况下接触合并磁盘对之间的静摩擦要大，所以拆分工具502与间隙辊526相比要在更大的周长上与磁盘接合。较大的接触面积提供了更大的机械杠杆作用，从而更容易分开接触合并对。
E.两张单面硬磁盘的同时擦洗和清洗如图129部分地示出那样，用于擦洗和清洗的装置的一个实施例提供了四个站610、612、614、616，包含多张磁盘D的盒子618将定位在这些站上。盒子618具有一个开口顶部和一个开口底部，以允许多对磁盘从盒子610中取出并返回到盒子中。提升滑座620位于每个盒子的下方，并固定在提升杆622上。每根轴622使提升滑座620在盒子下方的下部位置与盒子上方且位于擦洗区内的上部位置之间垂直移动，磁盘对在擦洗区内受到擦洗和清洗。单个轴622可例如通过板624互连，以使每个提升滑座容易始终如一地移动。因而，多个擦洗区的操作可相一致，并且实现了均一有效的生产量。
固定在拆分轴628上的互补的一套拆分滑座626与提升滑座垂直对齐并位于提升滑座上方，如图130最好地示出那样。拆分滑座626和拆分轴628在第一位置与第二位置之间垂直移动。拆分轴628还可通过一块板或托架630互连，以容易进行始终如一的运动。如图129和130所示，上互连板630被固定到一个伺服驱动器632上，该伺服驱动器在第一和第二位置间移动拆分滑座626和拆分轴628。尽管因为装置复杂而未在图129中示出，下互连板624与相似的驱动器连接。伺服驱动器提供了滑座620和626精确、均一且协调的运动。应该理解的是，也可采用本领域技术人员熟知的其它用来移动提升滑座620和拆分滑座626的装置，比如气压或液压系统。
转到图131和132，提升滑座620包括一个固定在轴622上的主体部分634。在优选实施例中，一个空腔636形成在提升滑座620的主体634内以接纳轴622。提升滑座620还包括一个磁盘接合部分638，其与两张磁盘的底部周边相接合。接合部分638包括两个被一中心齿或楔状物642分开的弯曲凹槽或通道640。此外，中心齿或楔状物642可包括多个高压喷口或喷嘴644。喷口可连接到一个歧管或流体输送系统646上，其将去离子水或其它合适的流体输送给喷嘴644。一个流体源(未示出)被固定在流体输送系统646上。可选择的流体包括空气或氮气。
提升滑座620磁盘接合部分638中的凹槽或通道640被设计成维持一对处于间隙合并方位上的磁盘。每个通道640是通过滑座620侧壁内表面648和中心楔状物的侧壁650形成的。这两个表面形成一个角度，近似于磁盘外周边上的倒棱652的角度。通道640的扁平底部654近似于磁盘的宽度，扣除了倒棱部分。在一个实施例中，磁盘的直径可为95毫米、厚度可为0.050英寸，具有45度的倒棱。应该理解的是，本发明可被构造成与多种的磁盘尺寸一起操作。
四个盒子610位于工作站位置610、612、614、616上。可增加其它的工作站或可采用较少一些的工作站。盒子包含许多轴向排列成单排的磁盘。磁盘还被优选布置在间隙合并方位(图9)上。在直径为95毫米的磁盘具有大致0.050英寸的厚度的情况下，包括一对磁盘的磁盘对间的间隔或间隙可在约0.025到0.035英寸的范围内，优选间隙为约0.035英寸。该间隙允许磁盘对利用原本被设计构造成操作单张双面磁盘的清洗和擦洗装置，而不用作出显著的改动。盒子610还位于一个未示出的指示机构中，其在处理的一对磁盘返回到盒子中之后使盒子在提升滑座620上增量地移动或前进，这样就可取出并加工下一对磁盘。
图133和134中最好地示出了拆分滑座626的一个实施例。该拆分滑座626包括一个主体部分656和一个磁盘接合部分658。磁盘接合部分658包括单个凹槽或通道660，其由两个倾斜侧壁表面662和一个扁平底部664形成。拆分滑座还包括多个沿着扁平部分664中心的高压喷口或喷嘴666。喷嘴666通过一个流体输送系统668接纳去离子水或其它合适的液体。
相一致地，伺服驱动器632使拆分滑座626和提升滑座620移动到与每个盒子610中的一对磁盘接合的位置上。提升滑座620和拆分滑座626接着相一致地向上垂直移动，从而从盒子中取出该对磁盘并将该对磁盘移动到磁盘擦洗区670。或者，该对磁盘仅通过提升滑座620传送到擦洗区670。拆分滑座626仍位于擦洗区670上并与擦洗后的磁盘对接合，从而在提升滑座使该对磁盘返回到盒子中之前稳定地拆分磁盘。
可在整个擦洗区上施加细雾，以便在将磁盘对的方位改变成接触合并方位之前在每张磁盘的L面上形成液体层。当磁盘对从盒子移动到擦洗区时，可连续或间歇地施加细雾。液体层有助于使磁盘粘接到一起，这样它们之间就没有相对移动了。
参照图129、130和135，当一对磁盘通过提升滑座620从下方进入磁盘擦洗区670时，磁盘的上部外周边与一对边缘辊672接合。边缘辊672具有倾斜内壁674和扁平底部676。边缘辊672通过将磁盘的顶部压在一起而使磁盘对的方位部分地转变成同心接触合并方位。一对擦洗刷678位于磁盘对的各面上，但一开始与磁盘对间隔开以便不防碍磁盘对向上移动。
如上所述，应该理解的是，本发明的一个优点是，通过采用被设计和构造成处理一张双面磁盘的装置实现了对两张单面磁盘的擦洗和清洗。在该情况下，一张传统的95毫米直径的双面磁盘一般具有大致0.050英寸的厚度，而具有相同直径的单面磁盘一般具有大致0.050英寸的厚度(或一对磁盘为0.10英寸)。当确定间隙合并方位上的两张单面磁盘之间的容许间隙时，这些尺寸就有相关性了。例如，两张单面磁盘必须从盒子610垂直地行进到擦洗区670，并位于擦洗刷678之间。为了避免对现有的双面磁盘制造装置作出显著的改变，磁盘对必须经过为单张双面磁盘形成的间隔。因此，两张单面磁盘之间的间隙或间隔不能太大，以致一方面在磁盘和提升滑座之间、另一方面和现有装置之间形成干涉。对于具有0.050英寸厚度的磁盘而言，可接受尺寸的间隙可在0.025英寸与0.035英寸的范围内。因此，磁盘对的总厚度不大于约0.135英寸，这样就允许使用现有的加工装置。应该理解的是，磁盘之间的间隔可根据磁盘的厚度改变。
该对转动的刷子678开始与每对磁盘中的每张磁盘的外相对面(R面)接触。当提升滑座620和拆分工具626同时与该对磁盘脱离时，刷子678的该相对向内的运动完全去除了磁盘之间的间隔。在图129所示的实施例中，两刷子被用于每对磁盘，一个刷子位于磁盘对的一面。在其它实施例中，超过一个的刷子也可被用在磁盘的一面上。刷子678向上转动，如图135所示，这就将磁盘压到每个辊子672上并固定磁盘，无需提升滑座620的支撑。刷子还将内作用力施加到每张磁盘的R面表面上。在一个实施例中，由刷子施加的内压位于每平方英寸为20至30磅的范围内，优选为每平方英寸25磅。边缘辊672被驱动成使磁盘对在擦洗过程中转动。相一致地，边缘辊672转动该对磁盘，且刷子678转动以擦洗转动磁盘。以本领域技术人员所熟知的方式给磁盘涂上清洗液。刷子678相对磁盘的向上转动保持了靠在边缘辊672上的磁盘的同心接触合并的方位。由于壁674和底部676的原因，边缘辊672也保持磁盘位于同心合并方位上。更确切地说，倾斜壁674与磁盘外边缘的倒棱652相一致，而扁平部分676的宽度与磁盘对的厚度扣除了倒棱部分654后的值相一致。扁平底部676还防止了一张磁盘相对于另一张磁盘侧向移动。
磁盘在清洗和擦洗时其间的相对运动或滑动会导致清洗不均匀、不合格，从而需要对磁盘再作清洗或擦洗。因此，就需要磁盘之间具有一定量的静摩擦，从而防止这样的相对运动或滑动。通过将磁盘盒浸在去离子水或别的合适液体中，就在同心接触合并的磁盘对之间形成了液膜，其充当一种粘合剂，以将磁盘固定在一起而不会有相对运动或滑动。磁盘或基底磁盘未加工的L面表面的相对平整度还提高了静摩擦，同时还通过擦洗刷在磁盘上施加相对向内的作用力。
当完成擦洗时，伺服驱动器632移动提升滑座620和拆分滑座626到接近于磁盘的位置。图135示出了从擦洗区取出的提升滑座620和拆分滑座626，比如在清洗和擦洗过程中。图136示出了擦洗刷678刚释放磁盘且移开之前靠近磁盘对的提升滑座620。拆分滑座626同样接近磁盘的上周边。磁盘支撑从刷子678和边缘辊672转移到提升滑座620和拆分滑座626上的一个重要方面是，磁盘的外周长位于提升滑座和拆分滑座的通道640和660内，这样当刷子678与磁盘脱离时，磁盘就不可能掉落。而是将磁盘卡在通道640和660内。
在这一点上，磁盘对返回到间隙合并方位。这是必要的，以便提升滑座620固定该对磁盘并使它们返回到盒子618中，其被构造成接纳间隙合并方位上的磁盘对。起初，在提升滑座620和拆分滑座626最后一次增量地相向移动以与磁盘对物理接合并使之固定之前，喷水嘴644和666操作并对准在磁盘之间的界面680处以促使磁盘分开。得利于磁盘周边上的内倒棱形成的凹槽682，喷嘴在磁盘间形成大致为0.005英寸的间隙。采用了该喷嘴，每平方英寸60磅的水压就足以克服静摩擦并分开磁盘对。当提升滑座和拆分滑座相向运动并与磁盘对物理接合时，提升滑座620的中心楔状物642机械地增加了分离程度。楔状物的斜面或有角度的面将促使磁盘进入提升滑座的两个通道640中，并且拆分磁盘。在第二实施例中，拆分滑座626可包括一个楔状物以帮助磁盘对的机械分离。伺服驱动器632相协力地使提升滑座620和拆分滑座626与间隙合并磁盘一起移动并返回到盒子618。每个盒子指示定位到一个新的位置，以允许用新的一组磁盘对重复加工。或者，拆分滑座626可仍固定在原位上，或稍微收回，同时提升滑座620使磁盘返回到盒子618中。
双伺服驱动器系统632是可按程序驱动的、精确的，并在整个处理过程中实现磁盘对的同时操作。
擦洗处理仅是磁盘或基板磁盘的总清洗的一部分。同样，清洗可在整个制造过程中进行一次或多次。例如，可在数据区域纹理化处理或激光区域纹理化处理之后进行清洗。一般来说，在擦洗之前，磁盘一开始要在肥皂水中预浸泡以松开并去除有机物和其它颗粒。在预浸泡的过程中，液体被施加了超声波，超声波扰动液体并帮助去除不需要的颗粒。处理是在磁盘位于盒子中时进行的。紧接着，仍位于盒子中的磁盘经受清水的冲洗。如上所述，擦洗一般是跟在初始浸泡和冲洗之后的。在进行了擦洗后，盒子和磁盘经过一系列的额外冲洗步骤处理，接着进入干燥循环。干燥优选是在旋转式脱水机中进行的，此时磁盘仍位于盒子中。应该理解的是，为了实现最佳干燥，磁盘不应位于接触合并方位上，而是，最小程度位于间隙合并方位上。而且，通过使磁盘对定位在间隙合并方位上，可有效地进行加工处理，因为接下来的处理优选利用间隙合并方位上的磁盘。因此，通过在清洗之后使磁盘定位在间隙合并方位上，可无需在下一工序中对磁盘进行重新定位。
F.单面硬盘的同时润滑在某些情况下，在制造硬存储磁盘的过程中要对该磁盘进行润滑。图137表示了一单排磁盘D，该排磁盘D轴向对齐地排列在盒子710或其它合适的容器内。尽管所示的磁盘位于间隙合并方位，但它们在容器内还可以是等距间隔的或位于其它一些方位。由于润滑处理通常跟在喷镀处理之后，磁盘经喷镀处理后出来时可能处于间隙合并方位，也可能处于磁盘间具有一定间隙的方位。这是因为喷镀处理中磁盘要经受相当高的温度，如果磁盘相互接触，高温就会使它们物理焊接在一起。正如本领域技术人员所知道的，可依据磁盘的厚度和尺寸来改变间距。在本文中，95毫米直径的磁盘具有0.050英寸的厚度，在间隙合并方位上一对磁盘的间距优选在0.025英寸至0.035英寸之间，但该尺寸可以从这个范围变化。对于具有该尺寸的磁盘，在这个范围内的间距使得只需对该磁盘制造设备进行有限的变形(如果有的话)该磁盘对就可以采用设计并构造用于处理双面磁盘的磁盘制造设备。
一心轴712经由中间孔714与盒子710内的所有磁盘D相接合。如图137-139所示，该心轴712的一个实施例包括自支柱718起延伸的一伸长件716。如图139和141所示，该伸长件716为M形，从而为磁盘的内缘724提供两个接触点720和722。该伸长件716的两侧壁726和728为刚性结构。可替换的，如图137和138所示，通过删除该两侧壁，伸长件716可以为V形。在以上任一种情况下都具有两个接触点720和722。优选的，伸长件716自主支柱起向上倾斜。优选的，倾角为大约水平面往上2度。该倾角有助于减少磁盘表面上的润滑波纹，在润滑处理后排出凹槽内润滑剂的过程中或移动磁盘的过程中会出现润滑波纹。
如图137和138所示，一系列齿730位于心轴的上部两侧，每一列都包括位于一对大齿734之间的一小齿732。这种齿布置维持了该磁盘的间隙合并方位。如图137-142所示，经由磁盘的中心孔714插入心轴712的伸长部分716，并将其准确定位成使两列齿730与磁盘之间的间隔对准。更具体的，磁盘对之间的间隔要大于每对磁盘对中两个磁盘之间的间隔。小齿与形成在每对磁盘对中两个磁盘之间的间隙对准，以及大齿与每对磁盘之间的间隙对准。一旦将心轴712全部准确地定位在磁盘孔的内侧，就提升该心轴712，直至每个磁盘的内缘724位于形成在连续齿730之间的凹槽736内。如图140所示，进一步提升心轴712，将自盒子710内升起磁盘。图137，138，140和142所示的磁盘对处于间隙合并方位(见图9)。
接着，心轴712移动到润滑剂槽740上方的一个位置，并将其自身及磁盘降入槽内。接着在该优选实施例中，将润滑剂L注入该槽，直至完全浸没磁盘(图143)。经过适当时间后，排出槽740内的润滑剂，同时心轴712将已经过润滑的磁盘提升出该槽。接着在该优选实施例中，心轴移动到润滑工作站的第二位置，并将磁盘运到盒子内，如图144和145所示。如以下所述，可用各种不同的盒子来接纳经润滑的磁盘。为了得到最佳效率，应将该磁盘转移到这样一种盒子内，该盒子被构造成可将磁盘定位在下一处理所需要的方位上。根据下一处理所要求的方位，该盒子被构造成用以将磁盘定位在接触合并方位、间隙合并方位或其它一些方位。当然，还可将磁盘运回从其中取出该磁盘的那个盒子里。还优选的，可同时采用多个心轴与多个润滑剂槽协同工作，以提高系统的生产量。
一种典型的润滑剂是全氟聚醚(PFPE)。如果使用这种润滑剂，且采用厚度为0.050英寸、直径为95毫米的磁盘，则磁盘要在润滑剂中停留大约30至120秒。可根据预期的磁盘最终润滑效果及该磁盘的尺寸来改变润滑剂的种类及磁盘暴露在润滑剂中的持继时间。当排出槽内的润滑剂时，一层润滑剂将给磁盘提供润滑效果并残留在该磁盘的表面上。该层润滑剂主要用于在操作磁盘驱动器的过程中保护磁盘的表面。但是，其还方便地作为磁盘对的L面的粘合剂，以在后续处理中维持磁盘对之间的接触合并方位。可能的后续处理的例子有带抛光或测试，这些处理要求接触合并方位，在这里可方便地使用润滑剂的粘合特性。
如所能想到的，可在将磁盘放入槽内后，再将润滑剂加入槽中；或者在放入磁盘前，槽内就已经存在润滑液了。如果在放入磁盘时槽内有润滑剂，就应该控制该磁盘下降入液体内的速度，以防止该液体移动心轴上的一个或多个磁盘，或者无意识地将磁盘对合并成为接触合并方位。如果一对磁盘在进入润滑剂内时移动至接触合并方位，该接触方位会阻止润滑剂接触该磁盘的全部或部分接触面。
如上所述，用于接纳新润滑过的磁盘的盒子可依据后续的磁盘处理而改变。在该优选实施例中，由于下一处理通常为带抛光，而带抛光最佳地是在同轴接触合并磁盘对上进行，因此，润滑后磁盘的接纳盒子将被构造为磁盘的同轴接触合并方位。尽管同轴接触合并方位可在带抛光站而不是润滑站内实现，但更高效的是在润滑处理后将磁盘运回至盒子内时，将磁盘放置成同轴接触合并方位，而不是在带抛光站里重新定位该磁盘。因此，润滑后磁盘的接纳盒子应被构造成这样，使磁盘定位成下一处理所需要的方位。
V或M形心轴设计的一种替换方式是一种如图148-151所示的三尖头心轴设计。该三尖头心轴750沿磁盘的内圆周向三个不同的接触点施加相等的接触压力，这与两尖头心轴设计不同。该三尖头心轴750可被构造为使磁盘间产生相等的间隔、生成间隙合并方位、或其它任何预定的方位。如先前所提到的，当将磁盘紧密地间隔在一心轴上时，磁盘间会发生毛细管作用或芯吸作用，特别是当磁盘在间隙合并方位上一对一对紧密间隔时更是如此。这种现象基于相邻磁盘相互靠得有多近，或者磁盘位于间隙合并方位还是相等间隔的方位。因此，至少对于润滑处理来说，我们认为相等间隔的磁盘方位比间隙合并方位要优选。图150所示的实施例被构造为磁盘间具有相等间隔。在磁盘厚度为0.050英寸且直径为95毫米的情况下，图150所示每张磁盘间的间距大约为0.075英寸。
如图148，149所示，该三尖头心轴750具有三排齿752，754，756。齿758由V形凹槽口760形成。当操作厚0.050英寸的磁盘时，相邻齿758峰间(或者相邻凹槽口间)的距离W1优选为0.125英寸，如图151A所示。应意识到的是，可将该凹槽口768或齿758切割成不同的尺寸以适应不同厚度的磁盘。在心轴750的三排齿752，754，756中的每一排上都形成有该凹槽口，以与磁盘内径的半径相匹配，如图149所示。这就在磁盘上产生了三个接触点762，764和766，而不是像V或M形心轴只产生两个接触点。在一种实施例中，靠外排的齿752和756相对于中间排754成45度角。优选的，将该心轴设置成一定角度θ，如图151A所示，该角度优选为大约两度。这有助于减少在排放磁盘上的润滑剂时，在该磁盘表面上形成润滑剂的波纹。每个凹槽口760的优选角度为60度，如图151A所示。还可改变该凹槽口的角度，以与形成在中央孔处磁盘内侧边缘的倒棱相匹配。例如，倒棱角和凹槽口角可都为60度，以提高磁盘的稳定性。
由于心轴具有斜角或者倾角，为了维持磁盘在该心轴上的垂直定位，中间排的齿754要比外排的齿742，756稍稍靠前。这可在图151A中看到。另外，为了获得最佳的稳定性，所有三排齿上的凹槽口都要相对于心轴向前转动一个角度，该角度等于心轴的倾角。该倾角可在水平面往上0.5到10度之间。
在两刀头构造中，磁盘更易于在心轴712上摆动，从而更可能移动和脱落。三尖头心轴750中增加的第三排或中间排齿754可将磁盘更牢固地固定在心轴上，从而防止了磁盘摆动，并减少了磁盘在处理过程中相互接触的危险。这种更加牢固的三接触点几何设计还可防止在排出磁盘间润滑剂时所产生的毛细管力的作用下磁盘相互吸引。
在润滑处理后，将新润滑过的磁盘运回一盒子内。如先前所提到的，可这样构造该用于润滑后磁盘的盒子，其将磁盘保持在任何一种需要的方位上。由于润滑处理后的下一处理通常为带抛光，在带抛光中磁盘对最好位于同轴接触合并方位，因此优选的，将该用于润滑后磁盘的盒子构造成使磁盘对定位在同轴接触合并方位上。
G.利用盒子将单面硬盘处理、输送并合并成同轴接触合并方位在制造单面硬存储磁盘的过程中，可能需要将磁盘对重新定位为同轴接触合并方位。例如，在润滑处理中磁盘相互分离，在润滑处理后理想的是将磁盘对定位成同轴合并方位。这是因为通常跟随在润滑处理后的是带抛光处理。在带抛光处理中，磁盘最好位于同轴接触合并方位。这种磁盘方位的变化可利用一种适当构造的盒子来实现。
转至图152-161，表示了一种用于接纳润滑后磁盘的盒子780的实施例。该磁盘盒780由八个部分组成。这八个部分包括两个端壁782、两个底座788和四个侧壁792。每个端壁782具有六个用于容纳固定件786的孔784。两底座788使两端壁782相互连接，并经由孔790将底座788固定在侧壁上，该孔790与端壁782内的固定孔784对齐。四个侧壁792也使两端壁782相互连接，并经由类似的固定孔794将四个侧壁792固定在端壁782上。在这个实施例方案中，四个侧壁792、两个端壁782以及两底座788各自都是相同的。这就具备了模块性和可交换性。例如，可交换性允许磁盘制造商用库存的侧壁792来替换在使用过程中被损坏或磨损的单个侧壁。模块性允许所构造的侧壁能将磁盘保持在不同的方位上，该不同的方位可相互替换。因此，在一种实施例中该盒子可能被构造为将磁盘保持在接触合并方位，而在另一种实施例中该侧壁可能被替换为用于将磁盘保持在间隙合并方位上的侧壁。
盒子780及其组件最好通过注塑处理由塑料制成。根据盒子将要使用的环境，可选择具有不同特性的不同塑料。高性能塑料是优选的。在通常的环境下，例如纹理化处理、清洁处理、润滑处理、伺服写入处理、测试处理以及围绕生产设备对磁盘的一般操作，该塑料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或聚酯酯酮(PEEK)。PBT最容易塑造，但耐磨性最不理想。PET具有较好的耐磨性。PEEK具有最好的耐磨性，最耐用且能经受的温度最高。其也是三个中最昂贵的。还可以由金属通过浇铸、锻造、蚀刻或机械加工来得到该组件，但成本可能会成为一个阻碍因素。
如图161所示，侧壁792的横截面可以为八边形。沿该侧壁的一侧设置有一排用于与磁盘接合的凸肋796，如图152，154，155和159所示。在这个实施例中，该凸肋796具有两个侧面798和800，该两侧面形成了用于容纳磁盘的通道或凹槽802。该凹槽802设计用于将磁盘对定位在同轴接触合并方位上。该两表面798，800形成为不同的角度。如图160所示，下侧壁798形成90度的第一角。该下侧壁798的90度角与形成45度角的磁盘倒棱外边缘相匹配。该角度可以变化以适应不同的倒棱。上侧壁800形成60度角。该由上侧壁800形成的60度角生成一个类似于漏斗的开口，该开口有利于将一对间隔合并磁盘合并成一对位于接触合并方位的磁盘。该角度也可以变化以适应不同尺寸的磁盘。每个凸肋796的上侧壁800还会聚于一点，以生成一脊线804，该脊线804形成了每个凸肋的顶点。每个凸肋还具有倾斜的前后面806。平基座部分808的宽度和由下侧壁798的角度所增加的额外宽度之和应与两张磁盘的厚度相匹配。因此，每对相邻的凸肋792将一对磁盘保持在同轴合并状态。
图162和163表示了利用盒子侧壁的构造来合并磁盘对。为了简化图示，所表示的凸肋796的侧壁仅具有一个表面800。没有表示下表面798。图162为自盒子顶部向下看去一对磁盘D的外周边处的俯视图。磁盘的倒棱在图中标识为C。图163为正视图，表示磁盘垂直向下移入盒子内，且凸肋796位于磁盘的后面。如图162A所示，两相邻凸肋的脊线804之间的距离W2被设计成宽于两磁盘在间隙合并方位下的厚度。因此，如果磁盘为0.050英寸厚且间隔为0.035英寸，那么距离W2应该为0.135英寸或更宽。
在操作中，当将磁盘放入盒子内并且磁盘接触表面800时，该向内倾斜的表面800有利于磁盘相互朝向对方移动。因此，随着心轴712或750将已润滑过的磁盘放入盒子780内，每个侧壁792的侧壁面800就用来强行将磁盘合为一体。于是，当将磁盘放入盒子内时，该磁盘会慢慢地移动至同轴接触合并方位，如图162C和163C所示。一旦磁盘完全坐盒子内，就可以自磁盘的中央孔内取出心轴。
在一种可替换的实施例中，如图164和165所示，该凸肋796的前沿还可以倾斜，以生成加宽的入口810，这在图162和163所示实施例中是没有的。该由每个凸肋796的斜面812，184所形成的加宽入口进一步有利于合并磁盘。该加宽入口810有利于两磁盘移入每个凹槽802内，以确保心轴712或750上相互分离的磁盘正确地重新排列成接触合并磁盘，且每个凹槽802内有一对磁盘。
按照相同的方式，图140-143所示的间隔合并磁盘对可被重新定位成如图145-157所示的同轴接触合并方位。沿盒子710内侧设置的凸肋796排的尺寸是这样定义的，该尺寸要能强行地使磁盘进入接触合并方位。该凸肋具有倾斜的侧壁面800，该侧壁面800迫使磁盘逐渐接触，这表示在图146和147中。
该盒子780可用于各种加工处理，其中，将磁盘一次一对地取出以进行处理，处理后又将磁盘对运回盒子内。在运回每一对磁盘时，可调节该盒子相对于加工设备的位置，以便取出下一对磁盘。盒子位置的调节可通过将盒子放在一导件或支架上来得以实现，该导件或支架被预编程序以按照预期的增量调节该盒子的位置。可替换的，该盒子可具有一个或多个参考或指示标记，该标记用于相对于加工设备调节和对准盒子。该指示标记可以是位于盒体上的孔或记号，或者，如果具有光学系统，该盒子现有的特征例如端壁的角或其它边缘可用作参考标记。
应认识到的是，本发明还可一次处理一对磁盘。为了获得更大的生产量，要求该盒子装载的所有磁盘被同时合并。该盒子的设计应保持不变。除了使用图137或148所示心轴外，还可使用用于处理单面磁盘对(2磁盘)的机构。这样一种磁盘对机构可包括双磁盘心轴设计和双磁盘滑座。该滑座位于盒子敞口底部的下方，且经由该盒子垂直移动至该盒子敞口顶部的上方。在其提升位置上，被升起的滑座可接纳双磁盘心轴上的一对磁盘并将它们降入盒子内，或者该心轴可简单地将磁盘降入盒子内，而不使用提升滑座。
H.便于合并单面硬磁盘的合并凹槽座通过使用一种合并凹槽座进一步地方便磁盘的合并。该合并凹槽与磁盘盒结合使用，有助于将磁盘对合并成接触合并、间隙合并或同轴接触合并方位。
转至图166和167，表示了一种盒式工作台或合并工作站850。该工作台被构造用以接纳一磁盘盒或磁盘载体852。图167和168中所示盒子被构造用于接触合并方位的磁盘对。这些磁盘盒通常具有一个敞口的顶部854、一个敞口的底部856、两侧壁858以及一对端壁862。该两侧壁858具有凹槽或通道860，该凹槽或通道860用于使许多磁盘平行轴向对齐且位于同轴接触合并方位。该一对端壁862具有用于接近磁盘的U形开口864。该工作台850具有通常为矩形的凹槽866，盒子侧壁858及端壁862的底部868位于该凹槽866内。该工作台的外端壁870和侧壁872支撑着盒子。另外，该工作台的侧壁可包括抬高部分874，该抬高部分874构造有例如一斜面或斜坡部分876，以与盒子外侧壁858的构造相匹配，并在处理操作过程中提供额外的稳定性。
本发明还采用一种凹槽座或多磁盘合并滑座880，该滑座880具有弧形的上表面882以助于磁盘对的合并以及使磁盘对坐在盒子内。该凹槽座表示在图166，167，174和175中。该弧形上表面的形状最好与磁盘的曲率半径相匹配。该凹槽座880位于工作台850的中央区域，在一种实施例中，其位于工作台上盒子敞口底部的下方。在该同一实施例中，该凹槽座880与一致动器884连接，该致动器884经由盒子的底部开口在第一缩回位置(图170)和第二伸出位置(图175)之间垂直移动该凹槽座。该凹槽座的上表面882上形成有凹槽886，该凹槽886的尺寸被设定为每个凹槽内支撑一对磁盘(图166和172-174)。另外，该凹槽由具有倾斜侧壁890的一排齿888形成。该倾斜侧壁890使凹槽886形成锥形，这样每条凹槽的顶部就比底部宽。如果目的是生成磁盘对之间的同轴接触合并，那么每个凹槽886的底部宽度就等于两张磁盘的厚度。操作时，随着将每对相互间隔的磁盘降到该凹槽座880上，每个齿888的侧壁890将迫使两磁盘在降到凹槽座880上的同时相互接触(图172，173)。在该优选实施例中，每对侧壁890所形成的角度应等于或稍宽于由磁盘外周边892形成的倒棱。
在操作时，一心轴或类似的输送装置(未表示)将许多磁盘输送给位于工作台850上的一盒子852。最初，经由盒子的敞口底部将凹槽座提升至该盒子底部上方的一个位置(参见图175)。当心轴降下磁盘时，根据凹槽座880的相对位置，磁盘可在接触盒子侧壁前就接触凹槽座，或者反过来也可以。例如，如果凹槽座较高，磁盘可在接触盒子侧壁前就接触凹槽座，或者如果凹槽座较低，磁盘会首先接触盒子的侧壁。在该优选实施例中，磁盘将首先接触工作台。在二种情况中，或者凹槽座内的凹槽通过使磁盘的底部合并成预期的方位来启动预期的合并处理，或者凹槽座内的凹槽继续由盒子侧壁上类似构造的凹槽860所启动的合并处理。一旦磁盘与凹槽座完全接合，它们应被独立地支撑在一个垂直方位上，从而可以与心轴脱离。图171和173表示了位于接触合并方位的磁盘。
在一种实施例中，相对于静止的盒子降下凹槽座和心轴，直至磁盘与盒子侧壁上的凹槽860相接合。当磁盘足够稳定后，可移除心轴。可替换的，一旦磁盘在凹槽座内足够稳定，但并没有完全位于盒子内时，如图175所示，可除去心轴且降下凹槽座，直至磁盘完全位于盒子内。在第二种实施例中，凹槽座880可保持在一提升位置，或者永久地固定在一提升位置。在这种情况下，磁盘没有完全位于盒子内，但被充分地支撑以允许移除心轴。当例如为将盒子输送至另一加工站而将盒子升离工作台时，磁盘就完全坐落盒子内。在任一种情况下，该凹槽座都有利于预期方位的改变，由磁盘在心轴上的定位改变至磁盘在盒子内的预期定位。当将盒子升离工作台时，磁盘就完全坐落盒子内。
本发明还可用于将磁盘定位在间隙合并方位，或者例如通过使磁盘由第一间隙合并方位重新定位成第二及不同间隙的合并方位来改变间隙尺寸。在这种情况下，凹槽座的弧形上表面882的构造将类似于用于接纳间隙合并磁盘的盒子的侧壁的构造。如图169所示，盒子侧壁的内表面包括一排交替的大齿894和小齿896，该大齿和小齿限定了凹槽860。因此，凹槽座880的图案将具有分别与之互配的交替大小齿898和900。这种构造在相邻大齿以及小齿的相对侧之间产生了两个凹槽902，904，如图176，177所示。相对于该凹槽座这样定位磁盘，使在将磁盘降落在凹槽座上的同时，大齿最初将磁盘分离成对。大齿的侧壁906将磁盘合并成对且合并成间隙合并方位(图177)。小齿900将维持预期的分离。
I.两张单面硬磁盘的同时磁盘抛光处理抛光处理通常跟随在润滑处理后。优选的，在磁盘对位于同轴接触合并方位时进行抛光处理。这是由于具有糙化带的相对辊将被压靠在磁盘对中两磁盘朝外的R侧面上以抛光该面。参照图178-181，其表示了用于带抛光处理的一般磁盘操作及输送顺序。在一种实施例中，磁盘盒910位于带抛光站处，且磁盘对位于同轴接触合并方位。最符合逻辑的是在润滑站中、对磁盘对的润滑后操作过程中将磁盘对定位成接触合并方位。但是，应认识到的是，磁盘到达抛光站时可以位于其它方位，然后在抛光站里将其重新定位成同轴接触合并方位。类似的，尽管优选的是，在磁盘对位于同轴接触合并状态时对其进行带抛光处理，但在本发明范围内带抛光处理也可在其它方位下进行，例如垫片合并，只要充分地支撑该磁盘，使得抛光操作能均匀一致地作用给一磁盘对的两磁盘表面。
提升滑座912位于该盒子910的下方，用于将一对磁盘移出盒子。如图182-186所示，该提升滑座包括一主体914，该主体914具有一弓形或弧形的磁盘接触面916(图182)。该弓形磁盘接触面包括位于两凸起侧壁920之间的一单个凹槽918(图184-186)。该凹槽的尺寸被设定成用以将一对单面硬存储磁盘保持在同轴接触合并方位。该提升滑座体具有内孔穴922，用于接合提升杆的末端(未表示)。提升杆在盒子下方的第一位置与一较高位置之间移动该提升滑座，如图178所示，在该较高位置上其它的操作及输送机构可接近磁盘对。通道或凹槽918具有一平的底部924(图183)，该底部接合并支撑两磁盘的外周边。优选的，这样确定侧壁的角度，使其对应于磁盘外周边的倒棱并维持磁盘对的垂直对齐。
参照图178和179，在将一对磁盘移出盒子后，利用许多同轴接触合并辊926来接合该磁盘对。在一种实施例中，该辊径向朝内和朝外地移动，以在四个均匀间隔例如90度间隔的位置上接合和脱离该两磁盘的外周边。合并辊的一种实施例表示在图187和188中。该辊被构造成在两倾斜侧壁930之间形成一单个凹槽或通道928。类似于提升滑座，该辊具有一平的底部932，该底部与两磁盘的外周边相接合。由侧壁930和底部932形成的通道将磁盘对维持在同轴接触合并方位。
一旦磁盘对与四个合并辊接合，提升滑座912就脱离该磁盘对，且该磁盘对被移动至第二位置。在第二位置，如图180所示，磁盘对经由其中心孔与一心轴部件934相接合。该心轴部件沿中心孔的内边缘936牢固地接合该磁盘。该心轴被设计成在带抛光处理过程中使磁盘转动。在心轴与磁盘对接合后，四个合并辊就脱离该磁盘对。
图189表示与传统双面磁盘的相对面相接合的四个抛光辊938的示意图。相比较的，图181和190表示与一对同轴接触合并磁盘的R面相接合的四个带抛光辊938。本发明允许将用于抛光一个双面磁盘的设备应用于同时抛光两个单面磁盘。环绕该辊设置有一带或粗糙的织造织物，以提供必要的粗糙度，从而为除去表面凹凸和过量的润滑剂而抛光该磁盘表面。这些辊将高达四磅的力从相反方向作用给磁盘对的R面。
为了使带抛光处理的产物一致，优选的，在抛光过程中磁盘对的两磁盘之间没有相对移动。预先涂覆在磁盘表面上的润滑剂作为接触合并磁盘的L面间的一种粘合剂。图193从原理上表示了在将磁盘重新定位成接触合并方位前，位于磁盘L面之间的润滑液L。对不同润滑剂进行测试，那些其内渗有粘合剂的润滑剂能得到较好结果。一种适用的配方是AM3001润滑油、X1P添加剂和PF5060溶剂的混合物。其它采用和不采用添加剂的润滑剂也可得到类似的积极效果，例如Z-Dol或Z-Tetrol。
带抛光处理后，磁盘对可保持在同轴接触合并状态，并运回一盒子内。合并辊926与磁盘的外周边相接合，从而允许心轴部件934与磁盘脱离。该合并辊将磁盘对输送给提升滑座912，然后该提升滑座将磁盘放入一盒子内。根据磁盘对的下一处理，也可改变磁盘对的方位。但是，如果下一处理要求磁盘位于同轴接触合并状态，那么优选的是不拆分磁盘对，而是在维持磁盘对的同轴接触合并方位的同时，将磁盘对输送至下一处理站。
J.两个单面硬磁盘的同时测试在单面磁盘的制造过程中理想的是，多次和/或在多个位置对磁盘进行测试，以确信加工过程正在正常地进行。可以进行测试的一个位置就是在加工处理基本完成后的带抛光处理后。在一些实施例中，带抛光处理可能是最后一个加工步骤，因此有必要进行测试以确认磁盘被正确地制造。测试通常包括确定是否存在任何凹凸的滑行测试，凹凸会负面地影响磁头/滑触头组件的浮动。测试还包括对磁盘进行读和写操作的鉴定测试，用以确定是否存在使磁盘无法使用的缺陷。
图194-198表示用于测试的机械加工步骤。优选的，磁盘到达测试站时位于同轴接触合并方位。因此，如果在带抛光处理后进行测试，就不需要重新定位磁盘对；磁盘对将位于同轴接触合并方位。如图194和195所示，利用一种真空夹具950来夹住磁盘对的上部外周边。该真空夹具的一种实施例表示在图200-203中。该真空夹具包括具有弧形磁盘接合部954的主体952。该弧形磁盘接合部由一单个凹槽或通道956形成，该凹槽956构造成将一对磁盘保持在同轴接触合并状态。该凹槽具有一对倾斜侧壁958和一平的底部960。主体内的一对孔或孔穴962与凹槽的底部连通，并形成一歧管或真空系统964以提供该夹具的真空性能。在一种实施例中，该真空夹具由聚酯酯酮(PEEK)制成。为夹住并支撑直径95毫米、厚0.05英寸的一对磁盘，所施加的真空压在5至20英寸的压力(inches of pressure)之间。
该真空夹具一次自盒子966内取出一对磁盘。该真空夹具使磁盘枢转90度(图51)，并将磁盘对输送至图196所示的第二位置。在该第二位置，磁盘对经由其中心孔970与一心轴部件968接合。在磁盘对与心轴组件接合后，该真空夹具就脱离磁盘对并被移除以免妨碍测试步骤。
图191示意性地表示了一种用于单个双面磁盘的传统测试装置972。比较性的，图192表示将同一装置用于一对同轴接触合并磁盘。图198还表示了将同一测试装置972设置用于同时测试两个同轴接触合并磁盘。利用心轴部件来转动磁盘，同时测试装置进行滑行测试和鉴定测试。在测试操作后，测试装置将退回，同时利用真空夹具夹住磁盘对。心轴部件脱离，同时真空夹具将磁盘对送回盒子并夹住盒子内的下一对磁盘，重复上述操作直至测试完盒子内的所有磁盘对。未通过测试的磁盘将被废弃。
K.两张单面硬磁盘的同时伺服写入处理不同于前述处理，同时伺服写入处理是选择性的。伺服写入处理可一次在一单张磁盘上进行，例如在组装入利用自伺服写入技术的磁盘驱动器内后。但是，两张磁盘的同时伺服写入处理可维持本发明所能提供的高产量。
图204和205表示了一种伺服写入装置1020，该装置用于具有两个功能性或活性表面的单张双面磁盘，该装置1020将伺服磁道1022同时地写入该单张双面磁盘D的两表面1024和1026上。该伺服写入装置包括两个独立的驱动组件1028和1030。典型的，利用其中一个驱动部件来相对于磁盘表面控制并定位另一个驱动组件。更具体的，第一驱动组件1028包括一对换能器(transducers)或读/写元件1032，利用驱动臂1034使该换能器或读/写元件1032与一单个枢转点或轴1036连接，且将其中一个磁头设置成靠近上表面1024，将另一个磁头设置成作用下表面1026。该写元件或换能器1032将伺服磁道1022写在磁盘的上下两表面上，两表面都是活性的或功能性的，因此都可用来存储。随着两换能器1032围绕单个轴1034而枢转，两换能器1032将一种弧形图案的伺服磁道1022写在磁盘D的表面上。在这种布置下，当在双面磁盘上写入伺服磁道数据时，很重要的是两换能器1032要共享一个公共枢转点且沿着共同的弧线移动。这是因为，一旦将磁盘安装在一磁盘驱动器内，用于对磁盘D表面1024和1026进行读取和写入操作的磁头也将共享一个公共枢转点，同时也正像该伺服磁道写入装置一样协调一致地移动。实际上，一种伺服磁道的写入方法包括在组装磁盘驱动器后，利用磁盘驱动器的磁头\驱动组件来写入伺服磁道。这种技术被称为自伺服写入。图206和207分别表示了在该双面磁盘的两表面1024和1026上所生成的伺服图案1022。
在这个实施例中，第二驱动组件1030包括一编码器1040，用于相对于磁盘表面定位第一驱动组件1028的换能器1032。该编码器1040包括用于一对驱动臂1044的单个轴或枢转点1042。一推销1046位于该驱动臂1044的末端。一个音圈电机(voice coil motor)位于该驱动臂的相对端，该音圈电机通常包括一线圈元件1048和永久磁铁1050。还可具有一标尺或量规作为该音圈电机的部件。在该主动/从动装置中，用于第二驱动组件1030的音圈电机使得驱动臂1044和推销1046绕枢转点1042转动。反过来，由于推销1046接触驱动臂1034，这又使得驱动臂1034绕轴1036枢转。这种相对移动就相对于磁盘表面1024和1026定位该换能器1032。因此，第二驱动组件1030的音圈电机间接地将第一驱动组件1028的磁头1032定位在正确位置，以生成预期的伺服磁道。第一驱动组件1028还可包括一音圈电机，但其在这种伺服磁道写入操作过程中是不起作用的。
这样一种伺服磁道写入装置不能用作在一对位于合并方位的单面磁盘上进行伺服磁道写入处理。如先前所提到的，图206和207表示了用于图204和205所示单张双面磁盘的上下表面1024和1026的示范性伺服图案。如所看到的，由磁道1022产生的图案在其方向和方位上是相反的。由此，如果将该同一装置用作在一对合并磁盘的活性表面(R面)上写入伺服磁道，那么位于下方的磁盘在传统磁盘驱动器中将不能起到其应有的功能，因为其所设置的伺服图案不能被传统安装的磁头磁盘组件所读取并理解。
利用图208和209所示装置及方法来解决前述问题。其中，采用两个伺服磁道写入器1058和1060，将其中一个设置成用于在上端磁盘1062的外表面(R面)上执行写入，而第二个用于在下端磁盘1064的外表面(R面)上执行写入。如所看到的，除了每组伺服磁道写入器在不同的位置枢转而不是在一个共同的位置枢转外，伺服磁道写入装置1058和1060的组件与用作在单张双面磁盘上进行伺服磁道写入的传统写入装置的组件相同。
更具体的，如图208和209所示，每个伺服磁道写入装置1058和1060都包括一个主驱动组件1066，其用于定位执行实际伺服写入的从驱动组件1068。该主驱动组件1066包括一个定位编码器1070，该定位编码器1070具有单个驱动臂1072，一推销1074位于该驱动臂1072的末端。该驱动臂1072的另一端具有一音圈电机，该音圈电机用于直接定位包括销1074在内的驱动组件1066。该驱动臂绕一轴1076枢转。音圈电机包括一线圈1078和一永久磁铁1080。在一控制器(未表示)的指导下给该线圈通电，以相对于磁盘表面定位该推销。
该伺服磁道写入装置还包括第二驱动组件1068。该第二或从驱动组件1068包括绕一轴1084枢转的驱动臂1082。一读/写元件或换能器1086位于该驱动臂1082的末端。该换能器1086在编码器驱动组件1066的定位导引下写入伺服磁道。因此，该编码器驱动组件1066在一控制器(未表示)的指导下移动该驱动臂1072和推销1074，以将换能器1086定位在磁盘1026及1028的R面上的预期位置。该换能器1086将预期的伺服磁道写在磁盘表面上。
该从驱动组件1068也可包括音圈电机，但该音圈电机在伺服磁道的写入过程中应不起任何作用。另外优选的是，轴1076和1084采用空气轴承而不是滚珠轴承。空气轴承与滚珠轴承相比更平滑，且带给驱动臂1072和1082的振动更小。如图209所示，优选的，磁盘位于同轴接触合并方位，尽管同轴间隙合并或同轴垫片合并方位也能产生很好的效果。
由伺服磁道写入装置1058生成的伺服磁道图案1090的例子以及由伺服磁道写入装置1060生成的伺服磁道图案1092的例子表示在图208中。整套伺服磁道图案1090和1092分别表示在图210和211中。如在图210和211中所看到的，不同于图206和207，该伺服磁道图案1090和1092的定向是相同的。相应的，图208和209所示磁盘可在同一单面磁盘驱动器内互换地用于记录，因为伺服磁道图案1090和1092是一致的。
在该优选实施例中，编码器1070包括一种未表示的激光定位装置。该激光定位装置确定一种公知的原始位置，例如将驱动臂1072的突然停住限定为“0”位置。用于编码器驱动组件1066的音圈电机与该激光定位装置相结合，可增量地调节该换能器1086的位置以生成预期的伺服磁道图案。激光定位装置可以是那些本领域技术人员所公知的激光定位装置。另外，具有第二组音圈电机以及相关的第二或从驱动组件1068的优点在于，一旦生成足够数量的伺服磁道1090和1092，编码器1070就可被松开并移出第二驱动组件的路径。接着，与第二或从驱动组件相关的音圈电机利用先前已写入的伺服磁道相对于磁盘1062和1064的R面定位换能器1086，并填入或生成所需的剩余伺服磁道，或者该音圈电机被用于在将磁盘移离写入装置前对先前已写入的伺服磁道进行测试或复核。
除上述方法及装置外，至少存在两种可供选择的用于在一对磁盘的R面上生成伺服磁道的方法及装置。在第一种可供选择的实施例中，将一种模板定位在每张单面磁盘的R面上，该模板具有与预期伺服磁道图案相对应的预制磁性图案。该磁性图案的一种示例就是图209和210所示的伺服磁道图案。该图案由永久磁体制成。该磁性图案影响将要被磁化成预定图案的每张磁盘1062和1064的R面上的磁性层。该磁性图案可以是伺服磁道图案的一部分或一整套。由组成该图案的永久磁体所产生的磁场强度应超过磁盘的矫顽磁性，或者换句话说，应足够强到使预定位置上的介质饱合。模板对磁盘的作用很可能少于五秒。若结果该模板仅生成一部分伺服磁道图案，那么剩下的图案可利用进行自伺服磁道写入的磁盘驱动器的读/写磁头来填充。
第二种可供选择的用于生成伺服磁道图案的实施例采用一种激光投射技术。在这个实施例中也使用一模板。该模板优选由玻璃制成。利用在玻璃上形成透明和不透明部分来生成预期图案。不透明部分阻止激光投射到磁盘表面上，而透明部分允许激光接触磁盘表面。也可利用照相制版技术来生成该图案。一种预定图案的例子是图210和211所示的伺服磁道图案。在第一步，激光提供充分的能量以升高磁盘暴露区域的温度。接着，将该磁盘表面暴露在一磁场下。磁体将磁化磁盘表面中由于受激光束加热而改变了矫顽磁性的易磁化部分。这就生成预定的伺服磁道图案。该磁体可以是永久磁体或电磁体。磁体产生的磁场强度应小于磁盘在室温时的矫顽磁性，但应强于磁盘在所述提升温度下的矫顽磁性。换句话说，激光束应升高磁盘表面选定部分的温度且使该温度足够高到高于室温，这样，发生在磁盘表面上的矫顽磁性的变化足够大到使得磁场改变矫顽磁性减小的区域，但不改变其余区域。一旦磁盘表面在激光加热后冷却，磁性图案将设定。同第一种可供选择的实施例一样，该图案可以是全部或部分。如果生成一部分的图案，那么剩余的伺服磁道图案可利用自伺服磁道写入技术来填充。
L.形状可变的盒子图212-220表示了一多种形状的盒子1110的实施例。该盒子包括一主体1112和一对可移动或可调节的侧壁插件1114和1116。该盒子具有敞口的顶部1118，敞口的底部1120，以及其端壁1124内具有U形开口1122。该U形开口允许进入磁盘的中心孔。敞口的顶部和敞口的底部也允许接近磁盘。一所示的磁盘D封闭在盒子内。该主体还包括在端壁之间延伸的两一体侧壁1126，1128。该一体侧壁1126，1128以及插件内形成有许多凹槽或孔1130。在加工过程中，这些凹槽允许排出盒子及磁盘上的处理液。尽管所示的侧壁1126，1128与端壁1124形成一体，但它们也可以是安装在端壁之间的分离部件。类似的，一对底座1132沿该盒子的底部在两端壁之间延伸。该底座还给盒子提供刚性，并形成一支撑结构，盒子支靠在该支撑结构上(图215)。该底座可以与端壁一体形成，或者作为单独部件经由合适的固定件安装在端壁上。
侧壁插件1114，1116通常表示在图212，213，215和221中。一般地说，优选的，该插件包括一垂直壁部分1134，以及与该垂直壁部分形成一钝角且朝向盒子内侧开口向内倾斜的第二壁部分1136。图212-214所示垂直壁部分和第二壁部分1134，1136的内表面都包括一排凸肋1138，该凸肋1138限定了一排磁盘接纳凹槽或通道1140。根据将要使用的磁盘的形状因素来确定凸肋的相对尺寸及间隔。另外，沿着垂直壁部分1134和第二壁部分1136，在凸肋之间还形成有槽1130，用于允许处理液进入和离开盒子。
如在图212和214中最清晰表示的，水平支撑件1142，1144沿每个插件的长度延伸。该支撑件为插件1114，1116提供结构刚性以防止其弯曲，翘曲或破损。该支撑件可以是空心的，也可是实心的，或者可包括一种由金属或其它对环境合适的材料所制成的加固杆。另外，该支撑件的每端具有一安装区域1146，该安装区域1146与形成在盒子端壁内的类似安装区域1148，1150和1152相对应。在对准时，经由安装区域1148，1150和1152定位适当的固定件1154，并将其插入安装区域1146内，以将插件1114，1116固定在端壁上的各个位置。
如图217-219所示，利用安装区域1148，1150，1152的预定样式将插件固定在端壁的多个位置上，以适应不同直径的磁盘。因此，通过采用这样一种单个通用盒子来减少设备问题和成本问题，该通用盒子可通过重新定位插件而得以重新构造以适应不同直径的磁盘。例如，使用安装区域1148，就如图217所示定位该插件以适应大直径磁盘。使用安装区域1150，就如图218所示定位该插件以适应稍小直径的磁盘。使用安装区域1152，就如图219所示定位该插件以适应更小直径的磁盘。因此，所示盒子可被重新构造以支撑至少三种不同直径的磁盘，直径可能为95，84和65毫米，但应认识到的是，也可用于三种以上的不同直径。
另外，和/或可供选择的，用具有不同构造或尺寸的凸肋1138的不同插件进行替换，将使得该盒子可以适应不同厚度的磁盘或不同方位的磁盘对。例如，如果该盒子将要用在单面磁盘加工过程中，那么可如图221或222构造该凸肋1138，以分别适应接触合并磁盘对或间隙合并磁盘对。在图221中，凸肋1138限定了用于将磁盘定向在接触合并方位的凹槽1140。在图222中，将磁盘定位成位于大凸肋1142与小凸肋1144之间的一种间隙合并方位。
对于绝大多数加工应用来说，由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)塑料制成的盒子是令人满意的。但是，PBT塑料经受不住与喷镀处理有关的高温，该温度可以达到350摄氏度。在类似于这种高温环境下，聚酯酯酮(PEEK)将提供满意的产品，如同一种全金属盒子。由于磁盘要不断地移入和移出盒子，因此还理想的是采用一种抗磨损塑料。这样一种塑料可以是PEEK。选择性的，可将一种抗磨损塑料例如聚四氟乙烯添加在一种芯材料例如不锈钢或铝合金上作为其外层，从而该盒子具备每种材料的优点。
M.单面硬磁盘人们已经开发出单面加工磁盘，以提供低成本的存储介质。在这种磁盘中，通常仅对一面即活性或包含信息的一面进行各种加工步骤。再现单面加工磁盘的一个问题是磁盘的平面度或平整度。参照图223和224，表示了一张单面磁记录磁盘1190。该磁盘1190包括一基底磁盘1200(通常为铝或铝合金)、上下界面层1204和1208(通常为磷化镍)、一衬层1212(通常为铬或铬合金)，一磁性层1216(通常为一种基于钴和铂且公式为CoPtXY的四元合金或者五元合金CoPtXYZ，其中X、Y和Z可以是钽、铬、镍或硼)、一覆盖层1220(通常为碳)，以及一润滑层1224(通常为全氟聚醚有机聚合物)。两磷化镍层具有相同的厚度“tU”(上层厚度)和“tL”(下层厚度)(每个通常都在大约8微米至15微米之间)，且通常利用无电电镀技术来沉积该两磷化镍层。衬层，磁性层以及覆盖层具有不同的厚度(它们的总厚度通常在大约20钠米到100钠米之间)，且通常利用喷镀技术(sputtering techniques)来沉积上述层。尽管磷化镍层可被沉积成处于压缩状态(compression)或处于拉伸状态(tension)，但通常将它们沉积成处于压缩状态，且通常也将喷镀层沉积成处于压缩状态。如自图224中所能看到的，下磷化镍层1208的压缩力大于被上磷化镍层1204以及喷镀层1212，1216和1220的压缩力所补偿的量，使得磁盘1190上表面1228呈凹形，而下表面1232呈凸形。
磁盘信息存储面上的磁盘凹面会导致一些问题。例如由于磁头轨迹的错误以及磁头非预期地接触磁盘表面，磁盘凹面会导致读/写操作方面的问题。由于这些问题，一般磁盘的规格标准都要求磁盘的包含信息表面或活性表面的平整度要不大于大约7至15微米。如所能理解的，“平整度”指磁盘表面上最高点与最低点之间的距离。参照图224，平整度是点1与2的高度差，其中点1是上磁盘面1228的最低点，而点2是上磁盘面1228的最高点。
参照图225，将描述本发明的磁盘的第一实施例。尽管将具体参照一种磁记录盘来描述本发明，但应认识到的是，本发明原理也可扩展到其它类型的记录介质，例如光记录介质以及磁光记录介质，并可用作软盘或硬盘。
图225表示了一种喷镀磁盘(或者中间(磁盘)结构)1300，其在一基底磁盘1312上分别具有上界面层1304和下界面层1308。该基底磁盘可以是任何一种合适的基底磁盘，例如铝，铝合金(例如，AlMg)，玻璃，陶瓷材料，钛，钛合金以及石墨。该界面层可以是任何适当的材料，用以取得覆盖磁性层内可接受的磁记录特性，例如氧化铁，磷化镍，磷化钼镍，以及磷化锑镍，优选采用后三种材料。界面层1304和1308通常具有相同的化学成分，且与基底磁盘的成分不同，从而横过磁盘的横截面提供不均匀的内应力分配。
如自图225中所看到的，上下界面层1304和1308的厚度即tU和tL是不同的。当将界面层沉积成处于压缩状态或具有内压缩应力时，上界面层1304的厚度tU最好小于下界面层1308的厚度tL，其中上界面层1304将要成为用于喷镀衬层、磁性层及覆盖层的表面。这导致该磁盘1300的横截面弯曲(例如，具有一球面曲率)或者成为碗形，且磁盘1300的凹入面是将要在其上喷镀额外层的那一面。这是因为较厚下界面层1308的压缩应力超过了较薄上界面层1304的压缩应力，因而导致该磁盘朝向薄界面层弯曲。
以下阐述这一行为的基本方程。
某一选定层的应力ε由材料的独特物理特性及沉积技术及条件决定。
磁盘的球面曲率或曲率半径R由以下方程获得。
R＝tsub2/(6×Δtlayer×ε)其中，tsub是基底磁盘1312的厚度，Δtlayer是上下界面层1304和1308的厚度差，以及ε是每层内的应力。
尽管两层的相对厚度取决于每层内的内压缩应力的量及喷镀层内的压缩应力的量，但上界面层1304的厚度通常不超过下界面层1308厚度的大约99.3％，更典型的是在下界面层1308厚度的大约98.3％至99.3％之间，再更典型的是在下界面层1308厚度的大约97.7％至98.3％之间。按绝对数量计算，上界面层1304的厚度在大约7.5微米至14.5微米的范围内，同时下界面层1308的厚度在大约8微米至15微米的范围内。换句话说，上下界面层间的厚度差通常至少为大约0.075微米，更一般的是该厚度差在大约0.2微米至2微米的范围内。
磁盘1300的平整度(或第一平整度)较高，则平面分布3σ就较低。一般的，磁盘1300的每个上下表面1316和1320的平整度至少为大约5微米，且更一般的，该平整度在大约2微米至10微米的范围内。
图226表示沉积覆盖层之后的同一磁盘1400。特别的，该磁盘1400的上表面1404包括优选利用喷镀技术沉积的衬层1408、磁性层1412以及覆盖层1416。该衬层1408可以是任何一种能给磁性层1412提供预期结晶的材料。优选的，该衬层1408是铬或一种铬合金，且其厚度在大约5钠米至20钠米的范围内。磁性层1412可以是任何一种铁磁性材料，并且是基于钴和铂、公式为CoPtXY的四元合金或者五元合金CoPtXYZ，其中X、Y和Z可以是钽、铬、硼或镍中的一种或几种。磁性层的厚度通常在大约7钠米至20钠米的范围内。覆盖层1416可以是任何一种合适的材料，且优选为碳，同时该层的厚度通常在大约1钠米至6钠米的范围内。
上述层通常处于压缩状态或者说具有内压缩应力。可利用上述方程计算出每层内的应力。上界面层1304、衬层1408、磁性层1412以及覆盖层1416内的累计压缩应力的量抵消了下界面层1308内的压缩应力，从而将磁盘拉平或者使其变得更加平。对于下界面层1308的一给定厚度而言，所得到的磁盘曲率半径与层1304，1408，1412和1416的累计厚度成反比。磁盘1400的平整度(或者说第二平整度)一般不超过大约17微米，更一般的不超过大约12微米。
可控制上部层1304，1408，1412和1416内累计压缩应力相对于下界面层1308内压缩压力的相对值，以给最终磁盘提供一预定平整度。例如，当上部层内累计压缩应力越过下界面层内压缩应力时，磁盘的上表面1404将呈凸形且碗形的开口朝下。当上部层内累计压缩应力小于下界面层内压缩应力时，磁盘的上表面1404将呈凹形且碗形的开口朝上。当上部层内累计压缩应力近似等于下界面层内压缩应力时，磁盘的上表面1404将基本上或完全地呈扁平状或平面状，如图226所示。利用这些技巧，可生成具有变化曲率半径及平整度的磁盘。通常，使平整度值在大约1微米至50微米的范围内。
控制磁盘的曲率半径或平整度是很重要的。这不仅对于使磁盘符合有关的平整度规格来说很重要，而且因为在读/写操作过程中磁盘温度会由于磁盘的转动而涨落，因而磁盘曲率会发生变化。例如，根据每层内压缩应力受热涨落作用的变化率，磁盘可能变得更凹或更凸。在一种构造中，理想的是磁盘在较高操作温度下变得更凸，同时在较低操作温度下变得更凹。
如图230所示，可选择上界面层1804的厚度，使其比下界面层1808厚，以提供一种凸形上磁盘表面1800。当将衬层，磁性层以及覆盖层沉积在上磁盘表面上后，该表面将变得更凸。在一种构造中，将衬层，磁性层以及覆盖层沉积成具有一净内拉伸应力。这可通过为每层选择适当材料和/或通过使用除喷镀之外的适当沉积技术来得以实现。在这种构造中，利用厚度比下界面层厚度更厚的上界面层来抵消拉伸应力，从而提供具有预定的磁盘表面平整度。
当磷化镍作为磁盘两侧面上的界面层时，通过改变无电电镀池的成份可以将该界面层沉积成具有预定程度的内压缩应力或内拉伸应力。当该层处于拉伸状态而不是具有压缩应力时，采用比下界面层1908更薄的上界面层1904会导致上磁盘表面1912呈凸形，如图231所示。为抵消这种效应，最好将具有压缩应力的衬层，磁性层以及覆盖层沉积在具有较厚界面层即图231所示构造中下界面层1908的那一面上。喷镀层所施加的拉伸力以及上界面层所施加的压缩力抵消了由下界面层施加的拉伸力，从而提供一较平的磁盘1950，如图232所示。
现在将参照图227和228说明制造图225和226所示磁盘的方法的实施例。
参照图227，首先说明基底磁盘处理，在步骤1500中，将一种片材冲压成磁盘的基底磁盘1312。在步骤1504中，研磨所切割出的磁盘以使该基底磁盘具有扁平或平面的上下表面。在步骤1508中，烘焙该磁盘，以及在步骤1516中，在基底磁盘的上下表面上形成倒棱。在步骤1520中，利用无电电镀技术在基底磁盘的上下表面上形成上下界面层，该上下界面层的材料为磷化镍。在该步骤中，上下界面层的厚度相同或基本相同。通常，上界面层的厚度至少为下界面层厚度的大约95％，反过来也可以。步骤1500至1520是采用本领域技术人员所公知的技术来执行的。
在步骤1524和1528中，对界面层进行粗磨光(polishing)(步骤1524)和细磨光(步骤1528)以提供图225所示的电镀磁盘构造。如图228A所示，在步骤1524和1528的每一步中，一磁盘保持件板1600包含间隔部分(或孔)，每个间隔部分(或孔)用于同时容纳两张磁盘(称其为“一次两张磁盘的磨光处理”)。上下磨光垫1604和1608磨光相邻层叠磁盘1620a，b的朝外表面1612和1616。磨光面1612和1616是图225中的上磁盘表面13 16。以这种方式，可同时磨光两相邻或层叠的磁盘，从而与制造双面磁盘的成本相比极大地节省了成本。
优选的，上界面层的厚度减少量为至少大约0.70％，更优选的在大约1.0％至4.0％的范围内。
在磨光步骤中，可采用几种方法来实现界面层的厚度减薄。在一种方法中，在粗磨光步骤1524中实现上下界面层间的全部厚度差。在第二种方法中，在细磨光步骤1528中实现上下界面层间的全部厚度差。这两种方法都要求在一个磨光步骤中对磁盘的两面进行磨光，这可以节省成本。利用图228B所示一次一张磁盘的磨光处理来进行上述步骤中的磨光。参照图228B，上下磨光垫1604和1608同时接合每张磁盘1700的上下面1704和1708。载体1712将磁盘输送至磨光站。在第三种方法中，在粗磨光步骤及细磨光步骤的每一步中实现上下界面层间厚度差的一部分。在此方法中，磁盘经过每个磨光步骤时保持在载体1600内(图228A)，这相对于其它两种方法极大地节省了成本。
在一种加工构造中，上下界面层1304和1308的厚度在步骤1520之后是相同的，且在大约8微米至15微米的范围内。在粗磨光步骤1524中，实现上界面层1304预定厚度减薄的大约70％至95％。上界面层1304剩下的预定厚度减薄在细磨光步骤1528中实现。
在细磨光步骤1528后，将电镀磁盘送至介质加工工序。
现在将参照图229说明介质加工。
在步骤1700中，将电镀磁盘合并以进行加工。“合并”指背靠背地放置磁盘，使上磁盘表面1316朝外。换句话说，下磁盘表面1320相互邻接。磁盘可接触合并(如图228A所示)，在这种情况下每张磁盘1300的下磁盘表面1320相互直接接触；或者可间隙合并，在这种情况下每张磁盘1300的下磁盘表面1320相隔一定距离。
在步骤1704中，上磁盘表面1316利用公知技术进行数据区域纹理化处理。
在步骤1708中，清洗该上磁盘表面1316，以除去在数据区域纹理化步骤中所生成的任何碎屑或杂质。
在步骤1712中，上磁盘表面1316利用公知技术进行涂层区域纹理化处理，随后在步骤1716中清洗该上磁盘表面。
在步骤1720中，利用公知技术将衬层1408，磁性层1412以及覆盖层1416喷镀到该上磁盘表面上，以生成图226所示的磁盘构造。如先前所提到的，该喷镀层使弯曲的磁盘变平。也可采用其它技术来沉积这些层，例如蒸发技术(evaporation techniques)，离子束技术，镀层技术等。
接着在步骤1724中给该磁盘涂覆润滑层(如一种有机聚合物，例如全氟聚醚)，以及在步骤1728中对该磁盘进行带抛光处理。利用本领域技术人员所公知的技术来完成步骤1724和1728。
在步骤1732中，分离或拆分相邻接的磁盘，以获得最终磁盘1736。该磁盘的下表面1420为“非活性”或非信息存储面，而该磁盘的上表面1404为“活性”或信息存储面。
实验进行大量实验以说明本发明原理。在第一组实验中，利用一次一张磁盘的磨光处理以及一次两张磁盘的磨光处理来制造各种磁盘，以评估磁盘平整度的变化以及在细及粗磨光步骤中这种磨光技术的使用。
通过在铝镁(AlMg)磁盘的两面上无电电镀磷化镍(NiP)来形成第1类磁盘。磁盘两面上的NiP层相等且大约为500μ。磁盘凹度近似为5μ。磁盘厚度为大约50密耳(mil)，且外直径(OD)为95毫米，内直径(ID)为25毫米。利用一次一张磁盘的磨光处理(如图228B所示)对该第1类磁盘进行粗磨光，保持两侧上除去等量的镍材料。接着，彻底清洗该经粗磨光的基底磁盘，并确保真正的没有颗粒。对磁盘进行清洗可减小在最终对非信息存储面(或者非活性面)进行磨光的步骤过程中形成深刻痕的可能性。这种刻痕通常会渗透到信息存储面(或者活性面)上。保持该经清洗的基底磁盘完全浸没在蒸馏水中，直至准备最终的磨光步骤。
通过载体孔内一次承载2张磁盘来进行最终磨光步骤，如图228A所示。该载体被设计成适应两张磁盘的厚度。在该最终磨光步骤中，镍材料的移除仅发生在每张磁盘的一面上。通过调节磨光时间，可控制活性面与非活性面间的NiP厚度差以及基底磁盘的最终凹度。
粗和细磨光步骤中的加工变量如下机械/加工配置条件压力180～220dAN旋转14～20转/分粗磨光用浆料矾土(Aluminia)(～0.45μ大小)最终磨光用浆料硅胶(35～100钠米大小)所用机器类型Peter Wolters AC3 19TM磁盘磨光机活性面上NiP层与非活性面上NiP层的预定厚度差为大约10μ″至20μ″，且活性面的NiP层较薄。在粗磨光步骤中，载体具有六个载体孔且每个孔容纳一单张磁盘；在细磨光步骤中，载体具有六个载体孔且每个孔容纳两张磁盘。对于粗磨光步骤，该载体的厚度为大约40密耳；对于细磨光步骤，该载体的厚度为大约90密耳。对于每次运行，使用九个载体。
通过在铝镁(AlMg)磁盘的两面上无电电镀磷化镍(NiP)来形成第2类磁盘。磁盘两面上的NiP层相等且大约为500μ。磁盘凹度近似为35μ。磁盘厚度为大约50密耳，且外直径(OD)为95毫米，内直径(ID)为25毫米。
利用一次两张磁盘的磨光技术对经电镀的基底磁盘进行粗磨光，这样一次就将两张磁盘放置在同一个孔内或一个公共载体孔内。因而，该粗磨光步骤不同于第1类磁盘的粗磨光步骤，其中第1类磁盘采用一次一张磁盘的磨光技术。在该粗磨光步骤中，仅每张磁盘的一面上的镍材料被除去。清洗及细磨光步骤与第1类磁盘所采用的步骤相同。
除磁盘活性面上NiP层与磁盘非活性面上NiP层之间的厚度差以及粗磨光步骤中的载体厚度外，加工变量与以上所示用于制作第1类磁盘的加工变量相同。用于粗和细磨光步骤的载体厚度相同，大约为90密耳。
磁盘活性面上NiP层与磁盘非活性面上NiP层之间的预定厚度差为大约70μ″至80μ″，活性面上的NiP层比非活性面上的NiP层要薄。
图233A至237B表示所得到磁盘的形状及平整度(第1类磁盘)，图238A至242B表示所得到磁盘的形状及平整度(第2类磁盘)，并总结在以下图表中。重要的是应注意到第2类磁盘的平整度曲线似乎被截断，因为在这些地方超过了测量工具的极限。

(nda无有效数据)第1类磁盘试样的平均NiP厚度差为大约14μ″，而第2类磁盘试样的平均NiP厚度差为大约85μ″。每个值都对应于在最终磨光处理过程中(第1类磁盘)以及在粗磨光处理和最终磨光处理过程中(第2类磁盘)所除去的NiP材料量。第1类磁盘表现出大约5μ的凹度，且仅在最终磨光步骤中进行一次同时两张磁盘的磨光处理。第2类磁盘表现出大约35μ的凹度，且在粗磨光步骤以及最终磨光步骤中进行一次同时两张磁盘的磨光处理。
由活性/非活性面上不均匀的材料移除所导致的凹度与两面之间的NiP层厚度差成正比。利用传统方法磨光的相对应一般基底磁盘(如图228B所示)表现出大约2μ的平均平整度(～50％的平面呈凹状，～50％的平面呈凸状)，且其NiP层厚度差小于大约3μ″。严格来说，厚度差是各种磁盘间NiP层厚度差的平均绝对值。
进行进一步的实验以确定喷镀薄膜能使预弯曲磁盘例如以上第1类及第2类磁盘变平的程度。制造两种不同类型的磁记录盘。两种不同类型的磁盘具有以下结构A类磁盘右侧NiP层厚度 ～415μ″(控制) 左侧NiP层厚度 ～415μ″喷镀薄膜总厚度～300A左右侧NiP层厚度差0μ″B类磁盘右侧(活性面)NiP层厚度～415μ″左侧(非活性面)NiP层厚度～435μ″喷镀薄膜总厚度～300A左右侧NiP层厚度差～20μ″图243A至248B表示所得到磁盘的形状及平整度(A类磁盘)，图249A至254B表示所得到磁盘的形状及平整度(B类磁盘)。以下列出磁盘的平整度A类磁盘1(图243A-B)R-凸形5.645μ磁盘2(图244A-B)R-凸形2.870μ磁盘3(图245A-B)R-凸形4.808μ磁盘4(图246A-B)R-凸形4.822μ磁盘5(图247A-B)R-凸形5.317μ磁盘6(图248A-B)R-凸形4.192μB类磁盘1(图249A-B)不规则形 0.617μ磁盘2(图250A-B)R-凸形2.254μ磁盘3(图251A-B)R-凹形0.982μ磁盘4(图252A-B)R-凸形1.358μ磁盘5(图253A-B)R-凹形2.926μ
磁盘6(图254A-B) R-凹形 2.234μ从以上实验结果可看出，A类磁盘全部表现为“锥形”且具有较高的平整度；而B类磁盘一些表面为“锥形”，一些表面为“碗形”，且具有较低的平整度。B类磁盘比A类磁盘更平，因为B类磁盘的NiP层厚度差大约为～20μ″，而A类磁盘的NiP层厚度差大约为0μ″。如先前所提到的，为某些专门的应用，可调整该NiP层厚度差以获得特定的平整度。
以上所提供的实验结果表示了在磁性介质工业中，当对磁盘的一面进行喷镀引起由于各层/膜内压缩应力的不平衡导致磁盘弯曲并形成一凸形的情况下，可采用预弯曲的磁盘。通过将要喷镀的膜层沉积到已经被弯曲从而形成一凹形(“碗”形，凹面为所述喷镀面)的基底磁盘表面上，朝相反方向的两个弯曲趋势(来自磁盘一面上的较厚NiP层，和磁盘另一面上的较薄NiP层及喷镀层)抵消。磁盘两面上压缩应力的抵消(或均衡)使所得到的磁盘(喷镀后磁盘)变得更平。
可对本发明进行很多变形和修改。可以提供本发明的某些特征，而不提供其它特征。
例如在一种可供选择的实施例中，本发明可应用于任何一种形状的磁盘，无论其直径为95毫米、84毫米、65毫米、48毫米还是25毫米，且无论其厚度为60密耳、50密耳、40密耳、31.5密耳还是25密耳。
在另一种可供选择的实施例中，在沉积界面层的过程中生成上下界面层1304和1308的厚度，而不是在粗和/或细磨光处理中生成或者是在粗和/或细磨光处理中生成之外还在沉积时生成。换句话说，给磁盘的不同面涂覆不同厚度的界面层。
在再一种可供选择的实施例中，可利用机械技术(其使电镀磁盘发生塑性变形)，热技术以及其组合来实现基底磁盘及界面层的预弯曲或预成形。
N.单面硬磁盘的倒棱设计如在图255中所看到的，其为一种传统磁盘的外周边的横截面，难以区分非活性面1980和活性面1984。例如，在该磁盘1992的两面上使用一种相同的倒棱1988；换句话说，每个倒棱具有相同的角度θ1，相同的倒棱长度C1，以及倒棱面1996具有相同长度l1。如所能认识到的，采用该倒棱是出于很多理由，包括控制磁盘的脱落和变形，使盒材料在操作及运输过程中的损耗和磨蚀最小化，以及在读/写操作过程中便于在磁盘上引入读/写磁头。
图256是依照本发明一种具体实施例的一张磁盘的活性(或非活性)面的俯视图。该磁盘2200具有外径RO和内径RI。内径或内周边由一孔2204所限定，该孔2204用于接纳一轮毂、心轴或其它旋转机构。外径或外周边和内周边分别具有外倒棱2208和内倒棱2212。该倒棱环绕外和内周边的直径径向延伸。磁盘背面上也设置有相同的技术特征。如所能认识到的，在其它构造中根据磁盘的应用，磁盘也可仅具有外倒棱或内倒棱。
如在图257A至257G中所看到的，磁盘活性和非活性面上的外倒棱(或磁盘活性和非活性面上的内倒棱)是不相同或具有不同形状的。不同形状使得通常在视觉上就能够机械地识别或区分该活性和非活性面上的一个倒棱和另一个倒棱。尽管图257A至257G表示了用于该倒棱的各种不同形状，但应认识到的是，这些图并非穷举。无穷数量的其它形状也可被用于识别或区分该活性和非活性面。
参照图257A中的第一种磁盘构造，活性面2300具有第一倒棱2304，而非活性面2308具有第二倒棱2312。第一和第二倒棱角θ相同，但第一倒棱2304的倒棱长度CL1和倒棱面长度l1不同于第二倒棱2312的倒棱长度CL2和倒棱面长度l2。如自图257A中所看到的，通常优选的但并非要求的是，磁盘2200的活性面2300具有最小的倒棱长度，从而为存储信息给活性面2300提供尽可能大的表面积。第一倒棱长度通常在大约0.004至0.008英寸的范围内，而第二倒棱长度通常在大约0.003至0.300英寸的范围内。由于磁盘的非活性面不存储信息，因而在选择第二倒棱的尺寸参数时具有相当大的自由度。
参照图257B中的第二种磁盘构造，第一及第二倒棱2316和2320的第一及第二倒棱长度CL相同，但第一和第二倒棱角θ1和θ2以及倒棱面长度l1和l2不同。第一倒棱角通常在大约25°至50°的范围内，而第二倒棱角通常在大约2°至60°的范围内。
参照图257C中的第三种磁盘构造，第一及第二倒棱2324和2328的棱面长度l相同，但第一及第二倒棱长度CL1和CL2以及第一和第二倒棱角θ1和θ2不同。在所示构造中，磁盘非活性面2308的第二倒棱长度要小于磁盘活性面2300的第一倒棱长度。
参照图257D中的第四种磁盘构造，可以使倒棱具有非平面(或非平直)的表面。所示第一倒棱2332的倒棱表面2330为弧形，而第二倒棱2336的倒棱表面2334为平面。表示了第一倒棱表面2330的半径R。可以理解的是，该第一倒棱表面2330还可以是非弧形。例如包括抛物线形和椭圆形。如所看到的，第一及第二倒棱长度CL1和CL2是不同的。
参照图257E中的第五种磁盘构造，可以使第一和第二倒棱中的每一个都具有非平面(或非平直)的表面。所示第一及第二倒棱2342和2344的倒棱表面2338和2340都为弧形。分别表示了第一及第二倒棱表面2338和2340的半径R1和R2。如所能想到的，该第一和/或第二倒棱表面还可以是非弧形。例如包括抛物线形和椭圆形。如所看到的，第一及第二倒棱长度CL1和CL2是不同的。
参照图257F中的第六种磁盘构造，可以使第一和/或第二倒棱具有一种识别结构特征，以便于识别活性和非活性磁盘面。如自图257F中所看到的，第一及第二倒棱长度CL，第一及第二倒棱表面长度l，以及第一和第二倒棱角θ相互相同。通过第一倒棱2350上的凹槽2346可识别一个磁盘面与另一个磁盘面。如所能想到的，第二倒棱2354上也可选择性地设置该凹槽，或者额外地设置另一个凹槽(形状不同或定位不同的凹槽)。如所能想到的，根据具体应用，可用各种其它不同形状的表面凹凹槽来代替该凹槽。
参照图257G中的第七种磁盘构造，可以使第一和/或第二倒棱具有一种凸起结构特征，以便于识别活性和非活性磁盘面。如自图257G中所看到的，第一及第二倒棱长度CL，第一及第二倒棱表面长度l，以及第一和第二倒棱角θ相互相同。通过第一倒棱2362上的梯级2358可识别一个磁盘面与另一个磁盘面。如所能想到的，第二倒棱2366上也可选择性地设置该梯级，或者额外地设置另一个梯级(形状不同或定位不同的梯级)。如所能想到的，根据具体应用，可用各种其它不同形状的凸起表面特征来代替该梯级。
图258表示第一和第二磁盘2400和2404，每张磁盘都具有相同的第一和第二倒棱2408和2412，将两张磁盘合并以进行同时加工。每张磁盘的活性面2300都朝外，而非活性面2308相对。非活性面可如所示相互接触(且相互平行)(接触合并)，或者可相隔一定距离(间隙合并)。对活性面的加工包括磨光，喷镀、数据区域纹理化，层区域纹理化，润滑，带抛光，测试以及清洗。第二倒棱2412的形状不同或不相似于第一倒棱2408，使得可通过合并工具或拆分工具(以及合并/拆分磁盘)或凭目视就可容易地识别活性面和非活性面。
图259表示在利用一种适当的切削/成形工具例如金刚石刀头形成磁盘前，一模压磁盘2500的横截面。决定加工刀头(在磁盘基底磁盘的情况下通常为单点，金刚石刀头)如何行进的计算机化数控机械加工程序可被构造用以生成不同形状的第一和第二倒棱。如图259所示，刀头(未表示)路径起始于点“1”，直线移动至点“2”，转过一个直角后直线移动至点“3”，以一钝角直线移动至点“4”，垂直直线移动至点“5”，再转过另一个直角后直线移动至点“6”，最后以一锐角直线移动至点“7”。所示路径允许一个单点刀头在磁盘的活性和非活性面2300和2308上生成两不相似或不同形状的倒棱。
O.磁盘对的单面加工以上描述了整个单面磁盘制造过程的各个步骤，其中同时加工成对的磁盘，这样每个磁盘中仅一个表面被完全加工。在第一种实施例中，如图260所示，加工过程3000包括上述分处理中的每一步。首先在3002，在一种盒子或磁盘载体内，将基片合并成位于间隙合并方位的基片对。接着在3004，对磁盘进行数据区域纹理化处理，在该处理中暂时地将间隙合并磁盘对设置成同轴接触合并方位以进行纹理化处理。在3006，磁盘被拆分且返回盒子内并设置成间隙合并方位。在重新定位成间隙合并方位后，在3008对磁盘进行清洗和洗涤操作。作为清洗和洗涤操作的一部分，暂时地将磁盘定位为同轴接触合并方位以洗涤直接接触面。在3010，磁盘被拆分并返回一盒子或载体内，在该盒子或载体内磁盘位于间隙合并方位以进行额外的清洗和冲洗。接着在3012对磁盘进行激光区域纹理化处理。为进行激光区域纹理化处理，再一次暂时地将磁盘合并成同轴接触合并方位。在3014的激光区域纹理化处理后，磁盘被拆分并在一盒子内重新定位成间隙合并方位。接着在3016对该磁盘进行第二次清洗处理。可对磁盘进行第二次擦洗，其方式与先前所述的方式相同。选择性的，磁盘可跳过冲洗步骤3016，在3018磁盘保持在该盒子内且位于间隙合并方位，并对该磁盘进行超声波清洗和冲洗。
在第二次清洗后，就准备喷镀磁盘。在3020的喷镀过程中，磁盘保持在间隙合并方位。自盒子或载体内取出位于间隙合并方位的磁盘对。该磁盘对接着经过喷镀加工的各个步骤并维持其间隙合并方位。在完成上述加工后，将位于间隙合并方位的磁盘对返回一载体盒子内。
接着，将盛装喷镀后磁盘的盒子输送至3022的润滑处理。同时对盒子内的所有磁盘进行润滑处理。尽管也可对磁盘对一对一对地单独进行润滑，但一般不这样。在润滑处理过程中，在一种实施例中，优选的是将磁盘重新定位成所有磁盘间具有相等间隔，以便于润滑剂进入每张磁盘的两表面。在润滑处理后有多种选择来重新定位磁盘。为了获得高效率，如果下一处理是带抛光，那么例如在3024最好将磁盘设置成同轴接触合并方位。可采用一种合并凹槽座。
在3026的带抛光处理中，磁盘最好在一载体内定位成同轴接触合并方位。自该载体内取出磁盘对，经由一心轴与磁盘的中心孔相接合，并对磁盘进行带抛光。在带抛光处理后，磁盘可继续处于同轴接触合并方位或者可将它们拆分。如果下一加工步骤是测试，那么优选的是磁盘维持在同轴接触合并方位。
在3028的测试处理中，自盒子内取出磁盘，并将它们放置在一种使其旋转的心轴部件上，然后测试装置作用于该磁盘。在测试后，磁盘对返回至一盒子内。未通过测试的磁盘将被废弃。根据下一加工步骤，可将磁盘以各种不同方位中任一种放置在盒子内。为了简化步骤。磁盘会维持在同轴接触合并方位。
接着对磁盘表面进行伺服写入。可选择单面磁盘的同时伺服写入。在3030的伺服写入处理中，自盒子中取出位于接触合并方位的磁盘。一心轴部件经由该磁盘的中心孔与该磁盘接合，该心轴部件可转动磁盘对，同时两独立的伺服磁道写入器将伺服磁道数据写在磁盘的表面上。
在最后一加工步骤后，一旦基底磁盘已经成为最终的单面硬存储磁盘，该磁盘就在3032经过拆分处理。在拆分处理中，首先利用一种拆分工具分离该同轴接触合并磁盘对。在磁盘间形成一定间隔后，将磁盘放置在一种转移盒子内。由该转移盒子，磁盘将被分离成位于两个盒子内，在每个盒子内每张磁盘的R面都朝向同一方向。这样分离磁盘对后，就准备将该载体输送至一硬磁盘驱动器制造设备，在那里可将最终磁盘组装在硬磁盘驱动器内。
该加工过程的第一种替换实施例表示在图261中。在这个加工过程中，采用传统的双面处理一次仅对一张磁盘进行纹理化和清洗。首先在3040将磁盘设置成间隙合并方位。接着在3042对间隙合并方位的磁盘进行喷镀。接着在3044拆分磁盘，并将它们放置在使磁盘间具有相等间隔的盒子内。然后在3046对磁盘进行润滑处理。润滑处理后，在3048将磁盘重新定位成接触合并方位以进行带抛光和测试。在3050将对磁盘进行带抛光，接着在3052进行测试。测试后，在3054磁盘被拆分并重新定位在两个盒子内，且每个盒子内磁盘的R面朝同一方向。
该加工过程的第二种替换实施例表示在图262中。在这个加工过程中，采用传统的双面处理一次仅对一张磁盘进行纹理化和清洗。接着在3060将磁盘定位成间隙合并方位。在3062对间隙合并方位的磁盘进行喷镀。在3064对间隙合并方位或磁盘间具有相等间隔的磁盘进行润滑。在从润滑凹槽中取出后，在3066将磁盘重新定位成接触合并方位。一旦定位成接触合并方位的磁盘对后，就在3068对磁盘对进行带抛光，并在3070进行测试。测试后，在3072将磁盘拆分入盒子内，且盒子内磁盘的R面朝同一方向。
该加工过程的第三种替换实施例表示在图263中。在这个加工过程中，可采用任何一种理想的方式对磁盘进行纹理化和清洗。接着在3080将磁盘定位成间隙合并方位。然后在3082磁盘在间隙合并方位下经过喷镀处理。在3084磁盘在间隙合并方位下又经过润滑处理。润滑后，磁盘接着进行带抛光。在3086，在带抛光站当将磁盘放置在心轴或夹头上时，将磁盘重新定位成接触合并方位。在3088对同轴接触合并方位下的磁盘进行带抛光。将磁盘保持在同轴接触合并方位，并在3090对其进行测试。测试后，在3092磁盘被拆分入两个盒子内，使得每个盒子内所有磁盘的R面朝同一方向。
该加工过程的第四种替换实施例表示在图264中。在这个加工过程中，可采用任何一种理想的加工技术对磁盘进行纹理化、擦洗和清洗。接着在3100将磁盘定位成间隙合并方位。在3110对维持在间隙合并方位下的磁盘进行喷镀。喷镀后，在3112拆分磁盘并将其放置在常规的加工盒子内。换句话说，磁盘不排列成磁盘对，而是位于被设计用来操作双面加工磁盘的盒子内。接着在3114利用传统磁盘技术和间隔对磁盘进行润滑处理。润滑后，在3116的带抛光站处将磁盘重新定位成接触合并方位。这可通过将每对磁盘放置在心轴部件或夹头上来实现。在3118，在接触合并方位下对磁盘进行带抛光。接着在3120，在接触合并方位下对磁盘进行测试，在带抛光和测试之间不改变磁盘的方位。测试后，在3122磁盘被拆分入两个盒子内，且每个盒子内所有磁盘的R面朝同一方向。
该加工过程的第五种替换实施例表示在图265中。在这个加工过程中，可采用任何一种理想的加工技术对磁盘进行纹理化、擦洗和清洗。接着在3130将磁盘定位成间隙合并方位。在3132，维持磁盘的间隙合并方位，同时对磁盘进行喷镀。喷镀后，在3184，使磁盘由第一间隙合并方位重新定位成第二间隙合并方位。实质上，是加宽磁盘间的间距以便于润滑。接着在3136，对位于第二间隙合并方位的磁盘进行润滑。润滑后，在3138磁盘由间隙合并重新定位成接触合并。在接触合并方位下，在3140对磁盘进行带抛光，随后在3142进行测试。接着，在3144磁盘被拆分入两个盒子内，使得每个盒子内所有磁盘的R面朝同一方向。
该加工过程的第六种替换实施例表示在图266中。这里，可采用任何一种理想的加工技术对磁盘进行纹理化、擦洗和清洗。接着，首先在3150将磁盘定位成间隙合并方位或接触合并方位。然后在3152对位于合并方位的磁盘进行喷镀，在3154对位于该合并方位的磁盘进行润滑，在3156对位于该合并方位的磁盘进行带抛光，以及在3158对位于该合并方位的磁盘进行测试。测试后，在3160拆分磁盘。如所述，磁盘在喷镀、润滑、抛光或测试的任一步骤过程中都不改变其方位。
以上为例示和说明已经给出了对本发明的描述。但上述内容并不意味着将本发明限制在这里所公开的一种或多种形式的范围内。在上述详细说明中，例如，为了使公开内容成为一个整体，在一个或多个实施例中将本发明的各个特征组合在一起。所公开的方法并不意味着所要求保护的发明需要比每项权利要求中所述更多的特征。而是如以下权利要求中所反映的，创造性方面在于比先前公开的单个实施例的所有特征更少。因此，以下权利要求包含在此详细说明内，且每项权利要求自身都代表本发明一项独立的优选实施例。
此外，尽管本发明说明书已经包括了一个或多个实施例的描述以及某些变形和修改，但其它变形和修改也在本发明范围内，例如本发明技术人员在理解本公开内容后可以做出的变形和修改。我们试图获得在允许程度下包括替换实施例在内的权利，包括所要求结构的替换、可互换和/或等效结构，功能，范围或步骤，而无论这种替换、可互换和/或等效结构，功能，范围或步骤是否在此公开，且并不意味着将任何可获专利的主题献于公众。
权利要求
1.一种制造硬存储磁盘的方法，每张磁盘具有第一面和第二面，还具有一外周边和一限定内周边的中心孔，所述方法包括a.对齐一对磁盘，使每张磁盘的第一面对着另一张磁盘的第一面，每张磁盘的第二面朝向与另一张磁盘的第二面相反的方向，每张磁盘的外周边基本对准，且所述磁盘间存在一间隙；b.将磁性物质同时添加到每张磁盘的所述第二面上；c.同时润滑每张磁盘的所述两表面；d.消除所述磁盘间的间隙，使每张磁盘的第一面基本接触另一张磁盘的第一面；f.同时抛光每张磁盘的所述第二面；e.分离磁盘。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在润滑所述磁盘前，增大所述磁盘间的间隙。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，消除所述磁盘间的间隙包括将所述磁盘周边的一部分放置在一种合并凹槽座内。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，消除所述磁盘间的间隙包括将所述磁盘放置在一种磁盘载体内。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，消除所述磁盘间的间隙包括利用一心轴部件接合每张磁盘的所述中心孔。
6.如权利要求1所述的方法，还包括在带抛光后，测试所述磁盘。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，测试所述磁盘包括滑行测试或读/写测试中的一者或两者。
8.一种同时处理两张磁盘的方法，每张磁盘具有第一面和第二面，还具有一外周边和一限定内周边的中心孔，所述方法包括a.将一对磁盘对齐成间隙合并方位；b.对磁盘对中每张磁盘朝外的表面进行喷镀；c.润滑两张磁盘；d.将所述磁盘对齐成接触合并方位；e.对磁盘对中每张磁盘朝外的表面进行抛光；f.测试所述磁盘；g.拆分所述磁盘对。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，测试所述磁盘包括进行滑行测试或读/写测试中一者或两者。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，拆分所述磁盘对包括将所述磁盘放置在盒子内，且在所述盒子内，每张磁盘的所述喷镀面朝同一方向。
11.如权利要求8所述的方法，还包括在润滑所述磁盘前，增大所述磁盘间的间隙。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述磁盘对齐成接触合并方位包括将所述磁盘放置在一种磁盘载体内。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述磁盘对齐成接触合并方位包括利用一心轴部件接合所述磁盘的中心孔。
14.如权利要求8所述的方法，还包括，在拆分后，将所述磁盘对分开到不同的容器内。
15.一种制造硬存储磁盘的方法，包括a.将许多磁盘放置在一容器内；b.使所述磁盘排列成一单排且轴向对齐；c.从所述容器内取出一对磁盘；d.将所述一对磁盘放置成背靠背的方位；e.同时处理所述在背靠背方位的一对磁盘，这样仅所述一对磁盘的朝外表面被完全处理；f.将所述磁盘放入一容器内。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述一对磁盘放置成背靠背的方位包括将所述磁盘放置成间隙合并方位。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将所述一对磁盘放置成间隙合并方位包括使所述磁盘与这样一种工具接合，所述工具具有至少二个单独的磁盘接触区域。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述每个单独区域适合于接合所述磁盘的倒棱部分。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述单独区域被定形为用来保持所述磁盘的分离。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述一对磁盘放置成背靠背的方位包括将所述磁盘放置成接触合并方位。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述一对磁盘放置成接触合并方位包括使所述磁盘与这样一种工具接合，所述工具具有单独一个接触区域，所述接触区域适合于将所述磁盘设置成相互接触。
22.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括将物质同时喷镀到每张磁盘的一个表面上。
23.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括同时润滑两张磁盘。
24.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括同时地纹理化每张磁盘的一个表面。
25.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括同时地抛光每张磁盘的一个表面。
26.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括同时地擦洗每张磁盘的一个表面。
27.如权利要求15所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘对还包括同时地测试每张磁盘的一个表面。
28.一种制造单面硬存储磁盘的方法，包括a.将许多磁盘设置成一对一对的，且每对都位于间隙合并方位；b.将一对间隙合并方位的磁盘输送至处理站；c.同时地处理所述磁盘对中的两张磁盘。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述将许多磁盘设置成一对一对的且每对都位于间隙合并方位包括，将所述许多磁盘放置在一种间隙合并定位的磁盘载体内。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，同时地处理所述磁盘对中的两张磁盘包括喷镀。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，同时地处理所述磁盘对中的两张磁盘包括纹理化。
32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，同时地处理所述磁盘对中的两张磁盘包括清洗。
33.一种制造仅有一个活性面的硬存储磁盘的方法，包括a.将单个磁盘组合成磁盘对；b.同时处理所述磁盘对。
34.如权利要求33所述的方法，还包括在同时处理前，将每对磁盘设置成背靠背的方位，且所述磁盘间具有一定间隙。
35.如权利要求34所述的方法，还包括在同时处理前，将每对磁盘设置成间隙合并方位。
36.如权利要求34所述的方法，还包括在同时处理前，将每对磁盘设置成空间的合并方位。
37.如权利要求33所述的方法，还包括在同时处理前，将每对磁盘设置成背靠背的方位，且一张磁盘的一个表面接触第二张磁盘的一个表面。
38.如权利要求37所述的方法，还包括在同时处理前，将每对磁盘设置成接触合并方位。
39.如权利要求33所述的方法，还包括同时处理磁盘对间相互分隔的每对磁盘。
40.如权利要求33所述的方法，其特征在于，同时处理所述磁盘对包括纹理化，清洗，喷镀，抛光以及测试中一者或多者。
41.如权利要求33所述的方法，其特征在于，分离每对经处理的磁盘包括拆分所述磁盘对。
42.一种制造单面硬存储磁盘的方法，包括a.提供许多磁盘；b.将所述许多磁盘成对地且处于间隙合并方位地放置在一容器内；c.自所述容器内将所述磁盘对一对一对地单独取出；d.同时处理每对磁盘；e.将每对磁盘返回至一容器内。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘包括纹理化，擦洗，喷镀，抛光以及测试中一者或多者。
44.如权利要求42所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘包括纹理化，还包括将所述每对磁盘设置成接触合并方位以进行纹理化。
45.如权利要求44所述的方法，还包括在纹理化后，拆分每对磁盘。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，拆分每对磁盘包括将所述磁盘设置成间隙合并方位。
47.如权利要求45所述的方法，还包括在拆分后，对每对磁盘进行另外的同时处理。
48.如权利要求43所述的方法，还包括将每对磁盘设置成接触合并方位以进行处理。
49.如权利要求48所述的方法，还包括在纹理化和/擦洗后，拆分每对磁盘。
50.如权利要求42所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘包括擦洗，还包括将所述每对磁盘设置成接触合并方位以进行擦洗。
51.如权利要求50所述的方法，还包括在擦洗后，拆分每对磁盘。
52.如权利要求42所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘包括喷镀。
53.如权利要求52所述的方法，还包括在喷镀后，同时润滑所述多个磁盘。
54.如权利要求53所述的方法，还包括在喷镀和润滑之间，改变每对磁盘的方位。
55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，改变每对磁盘的方位包括在所述每对磁盘间形成更大的空间。
56.如权利要求54所述的方法，其特征在于，改变每对磁盘的方位包括以基本上相同的量分离所有磁盘。
57.如权利要求53所述的方法，还包括在润滑后，将每对磁盘设置成接触合并方位。
58.如权利要求57所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘还包括在润滑后，同时抛光每对磁盘。
59.如权利要求58所述的方法，还包括在抛光过程中，保持每对磁盘处于接触合并方位。
60.如权利要求58所述的方法，其特征在于，同时处理每对磁盘还包括，在抛光后，同时测试每对磁盘。
61.如权利要求60所述的方法，还包括在测试过程中，保持每对磁盘处于接触合并方位。
62.一种制造各面中仅有一个活性面的硬存储磁盘的方法，包括a.提供许多磁盘；b.改变所述磁盘的方位；c.一次处理两张所述磁盘，这样仅每张磁盘的一个表面被完全处理。
63.如权利要求62所述的方法，其特征在于，处理所述磁盘包括数据区域纹理化，激光区域纹理化，擦洗，喷镀，抛光，测试以及伺服磁道写入中一者或多者。
64.如权利要求63所述的方法，还包括在所述一者或多者的加工处理后，改变所述磁盘的方位。
65.如权利要求63所述的方法，其特征在于，在所述一者或多者的加工处理前，改变所述磁盘的方位。
66.如权利要求62所述的方法，其特征在于，改变所述磁盘的方位发生在所述加工处理前。
67.如权利要求62所述的方法，其特征在于，改变所述磁盘的方位发生在所述加工处理后。
68.一种制造单面硬存储磁盘的方法，所述磁盘具有一外周边和一限定内周边的中心孔，所述方法包括a.提供许多磁盘；b.将所述许多磁盘成对地放置在一容器内，且磁盘位于接触合并方位；c.从所述容器内一次一对地取出所述磁盘对；d.同时地抛光磁盘对中每张磁盘的朝外表面；e.将所述磁盘对放置在容器内。
69.如权利要求68所述的方法，其特征在于，从所述容器内一次一对地取出所述磁盘对包括使所述磁盘对的下外周边相接合。
70.如权利要求69所述的方法，还包括在抛光前使每对磁盘的内周边相接合。
71.如权利要求69所述的方法，还包括在从所述容器内取出所述每个磁盘对后且在抛光前，将每个磁盘对移动至一不同位置。
72.如权利要求71所述的方法，还包括在将每对磁盘移动至一不同位置时，保持每对磁盘处于接触合并方位。
73.如权利要求68所述的方法，还包括同时地测试磁盘对中每张磁盘的朝外表面。
74.如权利要求73所述的方法，其特征在于，在抛光后进行测试。
75.如权利要求74所述的方法，其特征在于，在将所述磁盘对放置在一容器内后，进行测试。
76.如权利要求75所述的方法，其特征在于，在抛光处理后将所述磁盘对放置在一容器内包括使所述磁盘对处于接触合并方位。
77.如权利要求75所述的方法，还包括在测试后，将所述磁盘对放置在一容器内。
78.如权利要求75所述的方法，还包括根据测试结果分离所述磁盘。
79.如权利要求77所述的方法，还包括在测试后拆分所述磁盘对。
80.如权利要求79所述的方法，还包括分离所述经拆分的磁盘对，并将磁盘分别放置在容器内，且使每容器内每张磁盘的活性面朝同一方向。
全文摘要
本发明提供了多种用于同时处理两张单面硬存储磁盘的方法及装置。成对地设置磁盘，且一张磁盘的一个表面靠近第二张磁盘的一个表面，两磁盘面相接触或两磁盘面间略有间隙。在这种背靠背的方位下，可利用传统双面磁盘的处理设备和技术来处理该磁盘对。但是，每张磁盘不具备两个活性面。由于在处理过程中磁盘的前述定位，因而仅每张磁盘的一个表面被完全处理。因此，每张磁盘仅具有一个活性面。
文档编号G11B5/851GK1479277SQ03143838
公开日2004年3月3日 申请日期2003年5月9日 优先权日2002年5月9日
发明者布鲁斯·哈克特曼, 金光坤, 杰拉多·比特龙, 克拉伦斯·加佩伊, 约翰·格罗, 胡安·古延, 黑尔 托姆·奥, 比特龙, 古延, 黑尔 奥, 布鲁斯 哈克特曼, 斯 加佩伊, 格罗 申请人:麦克斯特公司