專利名稱：硬盤新型玻璃基片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)硬盤玻璃基片及制作方法。特別是一種計(jì)算機(jī)硬盤新型玻璃基片及制作方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)的硬盤(以下簡稱硬盤)基片一般都是由鋁合金制成，它的缺點(diǎn)在于1，成本高；鋁合金基片的價(jià)格較高，一片一英寸的鋁合金基片價(jià)格為2美元，折合人民幣約17元。
2，體積大；由于鋁合金基片的存儲(chǔ)能力有限，要想獲得大的存儲(chǔ)量，就要將多個(gè)基片重疊在一起，使得由鋁合金基片制成的硬盤體積較大，制約了筆記本計(jì)算機(jī)的小型化。
3，消耗大量珍貴的原材料；鋁合金基片的生產(chǎn)，需要消耗大量的鋁材。鋁材是航天，航空及工業(yè)發(fā)展的重要原料，也是自然界的珍貴資源。
4，儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)密度相對較小；由于鋁合金基片是鉆轉(zhuǎn)切削加工的，基片表面上留有同心圓狀的溝槽，因此，限制了硬盤儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)密度量。
5，運(yùn)行時(shí)噪音大采用鋁合金基片制作的硬盤，由于鋁材是金屬材料，具有熱變形的特性，因此，在運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生熱變形，表現(xiàn)為運(yùn)行的噪音大，當(dāng)變形嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞硬盤。
美國IBM公司于近期在推出一款新型硬盤，采用玻璃材質(zhì)制作硬盤基片，它是以高純玻璃或石英玻璃制成基片，然后在表面上涂覆用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的磁涂層。IBM公司玻璃硬盤型號為Deskstar75 GXP和Deskstar40GV，單碟容量分別為15G和20G，其中，75GXP是7200轉(zhuǎn)硬盤，裝置2MB緩存，支持UDMA66，容量具有15G，30G，45G，60G，75G等規(guī)格；40GV系列則是5400轉(zhuǎn)硬盤，支持UDMA66，容量具有20G，40G等規(guī)格，該玻璃基片的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、單片容量大和高轉(zhuǎn)速時(shí)穩(wěn)定性高。
使用玻璃基片制作硬盤，具有以下優(yōu)點(diǎn)1，盤面更加光滑；平滑的盤面可以使磁頭更加接近盤片，也就意味著硬盤儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)密度可以大大的提高，同時(shí)也可以使用更高的轉(zhuǎn)速。其最直接的結(jié)果是硬盤的容量更大、讀存速度更高。
2，熱形變率更低；由于玻璃的熱膨脹率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋁材，意味著玻璃盤片定位的精度更高，磁道密度可以更高，可以提高硬盤的速度和容量。
3，強(qiáng)度更高；玻璃的強(qiáng)度要高于金屬的強(qiáng)度，當(dāng)硬盤的轉(zhuǎn)速提高后，玻璃基片的硬盤就不會(huì)因轉(zhuǎn)速過高而破碎。
4，形變率小；由于玻璃材質(zhì)的形變率小，因此，可以提高硬盤轉(zhuǎn)速和縮小磁頭和盤片的距離。
5，硬度高；由于玻璃的硬度相對較高，因此，當(dāng)磁頭碰上盤片時(shí)不會(huì)留下痕跡，有較好的剛性。
6，發(fā)熱量低；當(dāng)硬盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤面與空氣發(fā)生摩擦產(chǎn)生熱量，玻璃基片的硬盤，表面更光滑，摩擦系數(shù)小，且玻璃材質(zhì)本身的發(fā)熱量較小，因此產(chǎn)生的熱量小，具有噪聲小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)。
由上述可見，玻璃基片的硬盤之所以為計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來更大的空間，主要的原因在于它提高了硬盤的表面光潔度、強(qiáng)度、硬度，降低了熱形變率、形變率、發(fā)熱量。其中，強(qiáng)度、硬度、熱形變率、形變率、發(fā)熱量取決玻璃材質(zhì)的本身的特性，而最重要的表面光潔度則取決于加工工藝。
但是，就目前的玻璃加工工藝而言，其硬盤玻璃基片的表面光潔度僅能達(dá)到6左右，如由西捷(美國硬盤生產(chǎn)商)出具的檢測報(bào)告中公開的硬盤玻璃基片的表面光潔度為6左右；KOMAG(美國硬盤生產(chǎn)商)出具的檢測報(bào)告中公開的硬盤玻璃基片的表面光潔度為6左右。玻璃加工工藝限制了硬盤玻璃基片性能的進(jìn)一步提高。
發(fā)明目的本發(fā)明旨在提供一種硬盤新型玻璃基片及制作方法。采用該制作方法可以使硬盤新型玻璃基片的表面光潔度小于6。
本發(fā)明的制作方法包括硬盤新型玻璃基片的加工工藝及其加工所用的拋光液的制作方法。
其中加工方法為(一)打孔；1，玻璃基片毛坯粘合液的制作；將蜂蠟，二十六酸、白蠟，地蠟，松香按照以下重量比混合，得到玻璃基片毛坯粘合液。其比例為蜂蠟∶二十六酸∶白蠟∶地蠟∶松香＝32∶28∶20∶10∶10。
其中，二十六酸為CH3(CH2)24·COOH。
2，采用硼酸巖玻璃制成玻璃基片毛坯，以毛坯粘合液將玻璃基片膠合在一起，在其中心鉆孔并以金剛石磨輪將內(nèi)徑與外徑磨光。
(二)玻璃基片表面的磨光；1，粗磨；在研磨機(jī)上以280#的碳化硼，加壓150Kg對各片玻璃基片毛坯的盤面進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到15μm后，改用W14的氧化鋁，加壓100K進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到10μm。
2，精磨；在研磨機(jī)上，以W5的氧化鋁進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到5μm。
(三)拋光；1，拋光液的配制將氧化鍶，氧化鋯，二氧化硅，硝酸鋅，混合稀土氯化物按照以下重量比混合，得到拋光液，其比例為氧化鍶∶氧化鋯∶二氧化硅∶硝酸鋅∶混合稀土氯化物＝40∶15∶30∶5∶10其中；氧化鍶粒徑為0.7μm，氧化鋯粒徑為0.7μm，二氧化硅粒徑為0.2μm；混合稀土氯化物可以由氯化鈰，氯化釹，氯化鑭組成，其重量比可以是氯化鈰∶氯化釹∶氯化鑭＝5∶3∶2 。
2，粗拋；將玻璃基片的表面以1.2μm的氧化鍶拋光粉，在50Kg的壓力下進(jìn)行粗拋，至表面光潔度達(dá)到12。
3，精拋；將粗拋后的玻璃基片，在50Kg壓力下，使用上述拋光液進(jìn)行拋光，至表面光潔度達(dá)到5。
(四)硬度增強(qiáng)；
將玻璃基片置于PH值為5.5的酸性溶液浸泡20分鐘；再經(jīng)過超聲波清洗、烘干、后即得到本發(fā)明所述硬盤新型玻璃基片。
在本發(fā)明中，通過打孔和對玻璃基片表面的磨光，拋光，硬度增強(qiáng)，尤其是采用本發(fā)明的拋光液進(jìn)行精拋后，使玻璃基片的表面光潔度提高，可以使表面光潔度達(dá)到小于6，經(jīng)過涂覆儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的磁涂層，制作計(jì)算機(jī)硬盤后，優(yōu)于目前硬盤玻璃基片的表面光潔度僅能達(dá)到6左右加工水平。
實(shí)施例1，打孔；按照以下重量比制成毛坯粘合液；即蜂蠟 32g二十六酸 28g白蠟 20g地蠟 10g松香 10g制成粘合液100g。
取玻璃基片50片，以毛坯粘合液膠合成一疊，并用車床和金剛石在膠合后的玻璃基片中心打孔，孔的直徑為19.5mm。
在無心磨床上用金剛石磨輪磨內(nèi)徑，加工到孔徑為20.025mm。
將玻璃基片的中心孔套在專用軸上，在磨床上用金剛石輪磨玻璃基片的外徑，加工至其外徑為96.00mm。
2，對玻璃基片表面進(jìn)行粗磨；在研磨機(jī)上以280#的碳化硼，進(jìn)行加壓150Kg研磨10分鐘，至基片厚度為0.75毫米，表面光潔度達(dá)到15μm左右后，改用W14的氧化鋁，加壓100Kg進(jìn)行研磨10分鐘，至基片厚度為0.68毫米，表面光潔度達(dá)到10μm左右。
3，對玻璃基片表面進(jìn)行精磨；在研磨機(jī)上，以W5的氧化鋁進(jìn)行研磨10分鐘，至玻璃基片厚度為0.65毫米，表面光潔度達(dá)到5μm左右。并在倒邊機(jī)上對玻璃基片的中心孔和外圓進(jìn)行倒邊。
4，對玻璃基片表面進(jìn)行粗拋；將玻璃基片的表面以1.2微米的氧化鍶拋光粉，在50Kg的壓力下進(jìn)行粗拋，至玻璃基片厚度達(dá)到0.64毫米，表面光潔度達(dá)到12左右。
3，精拋；將粗拋后的玻璃基片，在50Kg壓力下，使用拋光液進(jìn)行拋光，至厚度達(dá)到0.63mm，表面光潔度達(dá)到5。
4，增強(qiáng)硬度；將玻璃基片置于PH值5.5的鹽酸溶液中浸泡20分鐘，再經(jīng)過超聲波清洗、烘干后即得到本發(fā)明所述硬盤新型玻璃基片。
經(jīng)西捷公司Seagate(美國硬盤生產(chǎn)商)采用ZYGO檢測儀檢測；平行度差0.003納米波振幅差0.001wave表面光潔度 4.36該玻璃基片的表面光潔度達(dá)到4.36，超過目前的玻璃基片表面光潔度6的水平。
注1μm＝10000
權(quán)利要求
1，一種硬盤新型玻璃基片的制作方法，其特征在于它的加工方法為一，打孔；(1)，玻璃基片毛坯粘合液的制作；將蜂蠟，二十六酸、白蠟，地蠟，松香按照以下重量比混合，得到玻璃基片毛坯粘合液；其比例為蜂蠟∶二十六酸∶白蠟∶地蠟∶松香＝32∶28∶20∶10∶10。(2)，采用硼酸巖玻璃制成玻璃基片毛坯，以毛坯粘合液將玻璃基片膠合在一起，在其中心鉆孔并以金剛石磨輪將內(nèi)徑與外徑磨光；二，玻璃基片表面的磨光；1，粗磨；在研磨機(jī)上以280#的碳化硼，加壓150Kg對各片玻璃基片毛坯的盤面進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到15μm后，改用W14的氧化鋁，加壓100Kg進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到10μm；2，精磨；在研磨機(jī)上，以W5的氧化鋁進(jìn)行研磨，至表面光潔度達(dá)到5μm；三，拋光；1，拋光液的配制將氧化鍶，氧化鋯，二氧化硅，硝酸鋅，混合稀土氯化物按照以下重量比混合，得到拋光液，其比例為氧化鍶∶氧化鋯∶二氧化硅∶硝酸鋅∶混合稀土氯化物＝40∶15∶30∶5∶10；2，粗拋；將玻璃基片的表面以1.2μm的氧化鍶拋光粉，在50Kg的壓力下進(jìn)行粗拋，至表面光潔度達(dá)到12；3，精拋；將粗拋后的玻璃基片，在50Kg壓力下，使用上述拋光液進(jìn)行拋光，至表面光潔度達(dá)到5；四，硬度增強(qiáng)；將玻璃基片置于PH值為5.5的酸性溶液浸泡20分鐘；再經(jīng)過超聲波清洗、烘干。
全文摘要
一種硬盤新型玻璃基片及制作方法。涉及一種計(jì)算機(jī)硬盤玻璃基片的制作方法。它可以使玻璃基片的表面光潔度小于6。其加工方法是；1.打孔；2.玻璃基片表面的粗磨；3.精磨；4.粗拋；5.使用拋光液進(jìn)行精拋，直至表面光潔度達(dá)到5，再在酸性溶液進(jìn)行硬化即可。其中拋光液的配方為氧化鍶∶氧化鋯∶二氧化硅∶硝酸鋅∶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儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的涂層。由于新型玻璃基片的表面光潔度在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上得到了提高，因此，本發(fā)明制作的新型玻璃基片，為計(jì)算機(jī)硬盤的發(fā)展創(chuàng)造了空間。
文檔編號B24B7/24GK1734575SQ200410020299
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者李江陵 申請人:天津日恒科技發(fā)展有限公司