[发明专利]用于磁信息存储媒体的高刚性玻璃陶瓷基片

说明书

本发明涉及一种在信息存储装置中使用的磁信息存储媒体的玻璃陶瓷基片，更具体地说涉及一种用于磁信息存储媒体的玻璃陶瓷基片例如磁盘基片，其具有适合于在近接触式记录系统和主要用在倾斜装入系统的接触式记录系统中使用的高度平滑的基片表面，以及还具有高杨氏模量和低比重，从而能够适应存储媒体的高速旋转的要求。本发明还涉及一种用于制造这种用于磁信息存储媒体的玻璃陶瓷基片的方法。本发明还涉及一种在磁信息存储媒体的这种玻璃陶瓷基片上以形成薄膜而制成的磁信息存储媒体。在本说明书中，术语“磁信息存储媒体”包含：分别使用的固定式磁盘、可取出式硬盘和卡式硬盘，例如用于个人计算机的所谓硬盘；以及以盘形式的可用于存储数据和还可用于数字摄像机和数字照像机中的其它磁信息存储媒体。

与常规的固定式磁信息存储装置相比，近来已经提出和投入使用可取出式或卡式磁信息存储装置，并已经开始研究将它们应用到数字摄像机和数字照像机。这种趋势与用于多媒体的个人计算机的使用和数字摄像机和数字照像机的流行有关，并且为处理大规模的数据例如运动图像或声音的数据，也越发需要具有更大存储容量的磁信息存储装置。为了适应这种要求，要求磁信息存储媒体增加其位密度和磁道密度，以及通过降低位单元的尺寸来增加记录密度。另一方面，关于磁头，朝着采用近接触式记录系统和接触式记录系统的趋势在增加，根据这些系统，按照位单元尺寸的降低，磁头以更近磁盘表面的方式工作。

通常用铝合金作磁信息存储媒体基片的材料。然而，铝合金基片在抛光的过程中由于在材料中固有的缺陷往往会形成具有一些凸起或点状凸起和凹坑的基片表面，因此，当用作上述高记录密度的磁信息存储媒体基片时，铝合金基片在平直度和光滑度方面是不够的。此外，由于铝合金是一种软材料，它的杨氏模量和表面硬度低，因此在高速旋转的磁驱动的旋转过程中会产生明显的振动，导致磁盘变形，因此难于适应使磁盘更薄的要求。此外，由于与磁头接触会使磁盘变形，导致破坏磁盘中存储的信息。因此，对于高密度记录铝合金不能满足要求。

作为克服铝合金基片的上述问题的材料，在本技术领域中公知一些经化学调质的玻璃，例如在公开号为Hei 8-48537的日本专利申请和公开号为Hei 5-32431的日本专利申请中公开的铝硅酸盐玻璃(SiO₂-Al₂O₃-Na₂O)。然而，这种材料存在如下的缺点：

(1)由于抛光在化学调质之后进行，在使盘制得更薄时，经化学调质的层是极不稳定的。此外，化学调质层在长时间使用之后随时间变化，导致盘的磁特性恶化。

(2)由于化学调质玻璃包含Na₂O和K₂O作为它的基本成分，玻璃的成膜特性受到有害影响，在玻璃整个表面上需要阻挡涂层以防止Na₂O和K₂O成分的离析，这样就妨碍以有竞争力的成本稳定地生产产品。

(3)为了改进玻璃的机械强度要进行化学调质，不过这主要利用在表面层和玻璃层的内部的强化应力，因此杨氏模量约83GPa或其以下，这约等同于一般的非晶态玻璃。因此，使用玻璃制造高速旋转的磁盘是受到限制的，因此不足以满足作为磁信息存储媒体基片的要求。

除了铝合金基片和化学调质的玻璃基片之外，在本技术领域还公知一些玻璃-陶瓷基片。例如公开号为Hei 9-35234的日本专利申请和EP 0781731A1公开了一种由Li₂O-SiO₂体系组合物制成磁盘的玻璃陶瓷基片，并且具有焦硅酸锂和β-锂辉石的结晶相，或者焦硅酸锂和β-方英石的结晶相。但在这些公开文献中，关于在高速旋转时的杨氏模量和比重之间的相互关系完全没有考虑或建议。这些玻璃陶瓷的杨氏模量的上限不大于100GPa。