制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的方法及设备技术

本发明专利技术涉及一种制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的方法及设备。该方法包括下列步骤：通过在预定时机切割从玻璃材料出口泄放的熔化玻璃材料，而从熔化玻璃材料切掉玻璃材料的玻璃坯；使玻璃材料的玻璃坯向下下落；通过具有一对模具的挤压单元而夹紧和挤压玻璃材料的玻璃坯，彼此面对的模具表面是挤压表面，所述挤压表面是不具有不匀度的平面，从而仅挤压表面接触下落的玻璃材料的玻璃坯；以及从玻璃材料的玻璃坯形成圆形平板形玻璃毛坯，所述玻璃毛坯具有作为用于磁盘的玻璃基板的目标平面度，从而玻璃毛坯的直径和厚度之间的比值在50:1到150:1的范围内。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201010299455.X，申请日为2010年9月30日，专利技术名称为“制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的方法及设备”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯(glass blank)、用于信息记录介质的基板和信息记录介质的方法，以及涉及一种用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的制造设备。
技术介绍
作为诸如硬盘的高密度记录介质的基板，使用类似玻璃模制品的薄板的玻璃毛坯。一般而言，通过成型加热以及熔化的玻璃块(玻璃坯)而制造玻璃毛坯，同时使用日本专利公开No.3709033(以下称为专利文件1)中描述的装置，夹紧在上模具和下模具之间的玻璃坯以及冷却该玻璃坯。特别的，玻璃坯下落在下模具上，然后朝向下模具驱动上模具，从而挤压上模具和下模具之间的玻璃坯。此外，为了增加玻璃毛坯的模具的可分性，上模具和下模具的温度被设置在玻璃坯的玻璃临界温度(glass transition temperature)附近。此外，在专利文件1所描述的装置中，为了更有效率的制造玻璃毛坯，对于一个上板准备了多个下模具。在上模具和多个下模具的其中之一之间的玻璃毛坯的成型完成之后，上模具和下模具分开，并和另一个下模具执行另一个玻璃毛坯的成型。从已经和上模具分离的下模具上取走玻璃毛坯，以及冷却下模具。然后，在下一步，玻璃毛坯被抛光并切割，从而形成用于记录信息的盘形基板，其形状是一个精确的圆，以及其表面被精整为如同镜面。通过在用于记录信息的基板上形成信息记录层，例如磁性材料层，而形成信息记录介质(硬盘的母盘(platter))。专利技术内容在专利文件1中的配置的情况下，首先，玻璃坯下落在下模具上。这样，在玻璃坯首先接触的下模具部分和下模具的其他部分之间产生大的温差，以及在下模具上产生变形。此外，由于玻璃坯上的热来自于接触下模具的部分，在玻璃坯上产生温度梯度。下模具的这种变形以及玻璃坯上的温度梯度影响玻璃毛坯的表面平面度(flatness)和玻璃毛坯的厚度。为了获得具有高平面度的玻璃毛坯，可以考虑将上模具和下模具的温度设置为高于玻璃坯的玻璃临界温度。在这种情况下，为了避免玻璃材料粘连在长时间接触高温玻璃材料的下模具上，在玻璃材料流出后，需要迅速在下模具的表面上施加脱模剂粉末。但是，当使用脱模剂时，玻璃毛坯的表面粗糙度变大，以及抛光过程就需要更长的时间。此外，还产生了这样的问题，即抛光过程导致了材料的大量浪费。此外，当使用硬盘装置时，用于硬盘装置的玻璃毛坯形成的磁盘非常接近(大约5nm)用于从磁盘读取信息和向磁盘写入信息的磁头。为了允许磁头从磁盘读取和向磁盘写入信息，需要保持磁头非常接近磁盘的状态，而磁头不接触磁盘。这样，磁盘的记录表面需要具有高的平面度，以及磁盘需要具有均匀的厚度。这样，当以专利文件1的装置制造玻璃毛坯，而以该玻璃毛坯制造用于硬盘装置的磁盘时，需要执行表面研磨(整理过程等，wrap process)以增强其表面平面度以及使板厚度均匀，以及在此之后，需要执行中心钻孔过程，内部和外部的圆周处理，抛光，以及形成磁性记录层(信息记录层)。此外，抛光(抛光过程)是改善表面粗糙度的过程。这样，就需要玻璃毛坯在抛光之前具有足够高的平面度。但是，在专利文件1的配置中，由于在从玻璃坯制造玻璃毛坯的过程中，玻璃在上表面和下表面的冷却无法对称，因此在挤压后的冷却过程中，玻璃的平面度变差。这样，在制造玻璃毛坯之后，需要通过表面研磨改善平面度和厚度的均匀性。此外，作为制造磁盘的方法，除了通过挤压制造玻璃毛坯的方法以外，还有以浮法(float method)制造薄片玻璃或者对下拉法(down draw method)进行处理从而得到磁盘的方法。特别是，从得到的薄片玻璃中切掉盘形玻璃，然后进行中心钻孔过程、内部和外部的圆周处理、抛光、以及形成磁性记录层。以上述方法制造的薄片玻璃具有足够高的平面度，以及其厚度是均匀的。这样，在上述方法中可以省略表面研磨。但是，在上述方法中，由于盘形玻璃从大尺寸薄片玻璃中切掉，和通过挤压制造玻璃毛坯的方法相比较，该方法具有大量的玻璃材料被损失的问题。本专利技术克服了上述问题。即，本专利技术的目标是提供分别制造用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯、用于信息记录介质的基板、以及信息记录介质的方法，由此可以得到表面具有高的平面度以及其厚度均匀的玻璃毛坯，以及本专利技术还提供用于信息记录介质的基板的玻璃毛坯的制造设备。为了达成上述的目标，在根据本专利技术的制造用于信息记录介质的玻璃毛坯的方法中，通过在预定时机(predetermined timing)切割从玻璃材料出口泄放的玻璃材料，从熔化的玻璃材料中切掉玻璃材料的玻璃坯，然后，挤压单元具有一对模具，其彼此相对的表面是不具有不匀度(without unevenness)的平面的挤压表面，夹紧并挤压所述挤压表面之间下落的玻璃材料的玻璃坯，从而下落的玻璃材料的玻璃坯仅接触挤压表面，由此从玻璃材料的玻璃坯形成圆形平板形玻璃毛坯，所述玻璃毛坯具有作为信息记录基板的目标平面度，从而玻璃毛坯的直径和厚度之间的比值在50:1到150:1的范围内。根据这样的配置，玻璃材料在短时间内遍布(spread all over)在模具的挤压表面上，以及玻璃材料的玻璃坯的热被一对模具快速去除。与这种情况不同，在专利文件1中描述的方法中，仅下模具被高温的玻璃材料加热，以及玻璃材料的下部温度被局部的降低，防止了模具因温度梯度导致的变形，并且在玻璃材料中几乎没有产生温度梯度。这样，可以得到具有高的表面平面度和均匀的板厚度的玻璃毛坯，即使模具温度被设置为低于玻璃材料的玻璃临界温度。此外，在这种配置中，由于不需要对模具应用脱模剂，得到的玻璃毛坯具有精细的表面粗糙度(即，表面粗糙度基本等于挤压表面的表面粗糙度)。换言之，通过处理挤压表面使其具有所需的表面粗糙度的值，可以调节玻璃毛坯的表面粗糙度。这样，通过降低玻璃毛坯的主表面的表面粗糙度，能够降低后续过程中玻璃毛坯的主表面的表面层将被去除的量，以及为后续过程将玻璃毛坯的主表面的表面粗糙度设置在合适的范围内。此外，在本专利技术中，“不具有不匀度的平面”并不排除具有通过为了制造挤压模具而应用通常的平整过程或镜面抛光过程而形成的具有微小不匀度的平面。但是，“不具有不匀度的平面”并不包括比上述的微小不匀度更大的不匀度，因为这将导致在挤压成型时玻璃的流阻变差，或促进熔化的玻璃坯的部分冷却。特别是，具有高度小于或等于20微米、形状基本上类似于点和/或线的突起部分的平面包括在“不具有不匀度的平面”中。另外，突起部分的高度优选为小于10微米，更优选的是突起部分的高度小于5微米。另外，比起这样的微小的突起部分而言，更大的突起部分基本上形状都不类似于点或线，而是在其上表面上具有最小宽度为几毫米或者更大的数量级的梯形，或者形成的类似于圆丘的突起部分具有与梯形的突起部分相当的高度和尺寸。这样的突起部分可以导致在挤压成型时玻璃的流阻变差，或者可以促进熔化的玻璃坯部分冷却。但是，当平面包括具有上述形状的突起部分时，如果其高度小于或者等于50微米，那么平面被包括在“不具有不匀度的平面”中。此外，优选的高度小于或者等于30微米，以及更优选的高度小于或者等于10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，所述玻璃毛坯具有成对的主表面和端面，主表面的每一个具有小于或等于4微米的平面度，玻璃毛坯的厚度变化小于或等于6微米，主表面的每一个为未经执行抛光和研磨的非抛光且非研磨的表面。

【技术特征摘要】
2009.09.30 JP 2009-226671;2010.03.11 JP 2010-055101.一种用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，所述玻璃毛坯具有成对的主表面和端面，主表面的每一个具有小于或等于4微米的平面度，玻璃毛坯的厚度变化小于或等于6微米，主表面的每一个为未经执行抛光和研磨的非抛光且非研磨的表面。2.根据权利要求1所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，玻璃毛坯的直径和厚度之间的比值在50:1到150:1的范围内。3.根据权利要求1或2所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，主表面的每一个的表面粗糙度Ra在0.01到1微米的范围内。4.根据权利要求1或2所述的用于磁盘的玻璃基板的磁盘的玻璃毛坯，其中，玻璃毛坯具有的小于或等于1000微米的圆度公差。...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上明，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP