[發(fā)明專利]拋光漿料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01111345.6
• 申請(qǐng)日: 2001-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN1333317A
• 公開（公告）日: 2002-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·劉;D·克沃克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普萊克斯·S·T·技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C09G1/02
• 分類號(hào): C09G1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳大建,楊九昌

本發(fā)明涉及拋光漿料。具體來說，本發(fā)明涉及以增強(qiáng)磨削率和降低表面粗糙度拋光鍍鎳硬盤的漿料。

記憶硬盤介質(zhì)的一般生產(chǎn)工藝包括把鎳磷合金層鍍到鋁盤基片上。用細(xì)的拋光漿料把這種鎳合金表面拋光得到平滑的表面。然后這種拋光的鍍鎳基片適用于磁儲(chǔ)藏介質(zhì)層，如用于硬盤。在硬盤驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)中更大儲(chǔ)存能力的增長要求使得硬盤介質(zhì)上的面密度的實(shí)質(zhì)增加成為必要，即每單位面積區(qū)域的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力。這要求在剛性硬盤的生產(chǎn)中作顯著的改進(jìn)，包括提高鍍覆的均勻性、拋光后降低表面粗糙度以及改善質(zhì)地特征。拋光工藝是要求完成這些新要求的關(guān)鍵因素之一。

表面檢查計(jì)量學(xué)的重大發(fā)展已經(jīng)使得硬盤生產(chǎn)能夠檢查以前不能檢測(cè)到的微小表面缺陷。這種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使得減少缺陷的拋光參數(shù)最優(yōu)化，包括：拋光循環(huán)次數(shù)；拋光壓力和拋光機(jī)上下表面的磨削率。優(yōu)化的拋光參數(shù)需要較高程度的鑒定和次數(shù)的消耗。在可消耗區(qū)域，如拋光墊、磨蝕漿料和清理物質(zhì)中也已經(jīng)進(jìn)行了其他改進(jìn)。不幸的是，常用的氧化鋁漿料(5到50m²/g表面積和1到10μm平均直徑，大小分布)給基片表面帶來了細(xì)小的劃痕和細(xì)小的凹點(diǎn)。因?yàn)檫@些漿料帶來了這些缺陷，對(duì)硬盤生產(chǎn)來說使用常用的氧化鋁漿料很難得到光滑表面即小于3的粗糙度，該粗糙度對(duì)磁性層的優(yōu)良沉積是優(yōu)選的。

常用的拋光漿料在拋光基片后會(huì)造成磁性層的不均勻的鍍覆。因?yàn)榇蓬^和磁性層之間間隙小于0.2μm，磁性層上的微小表面缺陷，如球結(jié)節(jié)會(huì)撞擊和損壞磁頭。其他缺陷，如劃痕和凹點(diǎn)在硬盤上讀取或?qū)懶畔r(shí)會(huì)引起錯(cuò)誤。對(duì)這些缺陷來說，有好幾種可能的原因，包括：1)氧化鋁磨料的表面形態(tài)是不規(guī)則的或包括鋒利的邊緣，在這些磨料對(duì)基片表面的研磨作用導(dǎo)致拋光劃痕；2)在磨料大小降低工藝中產(chǎn)生的不希望的細(xì)小氧化鋁顆粒的存在引起細(xì)小凹點(diǎn)；和3)在拋光漿料中和在拋光墊縫隙中氧化鋁顆粒的凝集引起基片表面上的劃痕或凹點(diǎn)。由于上述原因，硬盤生產(chǎn)很難達(dá)到無缺點(diǎn)和低粗糙度的表面，即用常規(guī)的以氧化鋁為基礎(chǔ)的漿料，Ra(由峰到谷的高度)低于3。

計(jì)算機(jī)硬盤工業(yè)對(duì)無缺陷和低粗糙度表面的增長需求已經(jīng)強(qiáng)迫漿料生產(chǎn)者開發(fā)另外一種拋光劑，如來源于膠體狀的金屬氧化物的溶液。這些膠體顆粒的平均直徑一般在0.01到1μm的范圍；而這些小而柔軟的顆粒潛在地提供了基片的改良表面特性。但是，漿料生產(chǎn)者目前遇到關(guān)于膠體漿料的兩個(gè)問題。首先是這些漿料的拋光速率實(shí)際上低于常規(guī)的以氧化鋁為基礎(chǔ)的漿料，從而為了保持所要求的生產(chǎn)量，硬盤生產(chǎn)者使用膠體為基礎(chǔ)的漿料必須增加拋光的循環(huán)次數(shù)、漿料的消耗以及甚至到拋光機(jī)的數(shù)量。其次，由于這些膠體顆粒的尺寸較小、離子強(qiáng)度較高和pH范圍較低的緣故，它們也有很強(qiáng)的聚集、凝結(jié)和膠凝趨向。所以，膠體漿料通常有較短的或不夠長的儲(chǔ)存期。

生產(chǎn)者已經(jīng)試圖使用較小的和/或較軟的氧化鋁基的磨料顆粒和不同化學(xué)添加劑，如絡(luò)合劑和氧化劑來降低或消除表面的不規(guī)則性。而且，漿料生產(chǎn)者已經(jīng)試圖使用各種不穩(wěn)定的氧化劑，如過氧化氫、硝酸鋁和硝酸鐵來提高拋光磨削率。這些氧化劑不能提前與漿料混合；硬盤生產(chǎn)者必須在使用時(shí)才加入這些氧化劑，如硝酸鐵。由于硝酸鐵會(huì)污染拋光設(shè)備，所以使用它也是不理想的。其他生產(chǎn)者已經(jīng)使用各種不常用的磨料，如勃姆石和火成金屬氧化物來實(shí)現(xiàn)基片表面的光滑。Kodama等在US?5,575,837公開了使用過硫酸鹽增強(qiáng)劑與二氧化硅溶膠或凝膠。另外，Streinz等在PCT公開號(hào)98/23697中公開了使用2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄三聚鹽(約50％單過硫酸鹽)或過氧化氫氧化劑與硝酸鐵催化劑結(jié)合火成二氧化硅和氧化鋁分散體用于拋光硬盤基片。

Dromard等在US?5,418,273中公開了使用陰離子分散劑，如聚丙烯酸鈉或聚甲基丙烯酸鈉。這些分散劑穩(wěn)定了無水氧化鋁和二氧化硅的含水懸浮液用于造紙工業(yè)涂覆。一些漿料生產(chǎn)者已經(jīng)試圖穩(wěn)定堿性的膠體二氧化硅漿料，它在延長的時(shí)期是穩(wěn)定的。盡管該懸浮液是穩(wěn)定的，但是拋光率實(shí)際上低于常用的酸性氧化鋁漿料。向這些漿料中加入各種化學(xué)氧化劑，如過氧化氫、硝酸鋁和硝酸鐵能夠增加它們的拋光率。這些氧化劑或降低漿料的儲(chǔ)存期或它們?cè)诘竭_(dá)最終使用者前已經(jīng)變得不穩(wěn)定。另外一種方法是在使用時(shí)向該漿料中加入氧化劑溶液；但是，因?yàn)樵谧罱K使用者處需要危險(xiǎn)物質(zhì)的特殊操作和存放設(shè)施，對(duì)硬盤生產(chǎn)者來說是不理想的。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種降低金屬基片表面粗糙度的漿料。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種加快拋光過程的漿料。

本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種具有增強(qiáng)拋光特性和使表面缺陷降低到最小的穩(wěn)定的膠體拋光漿料。