[发明专利]用于信息存储媒体的玻璃陶瓷基片

说明书

本发明涉及一种用于信息存储媒体的玻璃陶瓷基片，特别是涉及一种例如由玻璃陶瓷制成的磁盘的信息存储媒体的玻璃陶瓷基片，该磁盘具有改善的基片表面超级的平面度、与高速旋转能完全适应的高杨氏模量和低的比重，并具有与信息存储媒体的各构成部分的热膨胀系数相匹配的热膨胀系数的范围。本发明还涉及一种用于制造该用于信息存储媒体的玻璃陶瓷基片方法以及涉及利用这种玻璃陶瓷基片的信息存储媒体。在本说明书中，术语“信息存储媒体”是指磁盘形式的信息存储媒体，并包含固定型硬盘、可移动型硬盘以及卡型硬盘，其分别用于个人计算机中的所谓的“硬盘”和在网上的信息存储装置，以及在例如数字式摄像机和数字相机中的用于存储数据的磁盘形式的其他信息存储媒体。

需要处理大量数据的用于多媒体用途的个人计算机和数字式摄像机以及数字相机的最近进展需要具有大记录容量的磁信息存储装置。因此，为了增加记录密度，磁信息存储媒体不断朝着增加位密度和磁道密度以及降低位单元的尺寸的趋势发展。为了与位单元的尺寸降低相适应，磁头需要以更接近于磁盘表面的方式运行。随着磁头以近于接触的状态或者与磁盘表面接触的状态下运行，作为启动和停止磁头技术的着陆区系统的技术开发变得更为重要。根据这种系统，在磁盘的特定区域(例如沿径向向内和向外的非记录的磁盘部分)形成纹理的防粘附处理以及磁头的启动和停止都在所谓的(“着陆区”)的区域内实现。

在目前磁信息存储装置中，通常使用CSS(接触式起动停止)系统，按照该系统，启动前磁头是与信息存储媒体的表面相接触的，当磁头开始运行时，磁头从媒体表面提起。如果磁头接触的媒体表面过分呈镜面，则在媒体表面和磁头之间产生粘附，就会导致由于增加摩擦力使媒体难于平滑启动旋转以及会使媒体的表面产生损伤。因此，用于磁信息存储媒体的基片必须满足两个相互矛盾的要求，即要降低随增加存储容量时的磁头的滑行高度以及又要防止磁头粘到媒体的表面上。为了满足这些相互矛盾的要求，已经开发研制了着陆区系统，以及除该着陆区系统之外，正在开发研究一种斜坡加载(ramp loading)系统，根据该系统除了磁头的启动和停止外，当磁头由媒体表面移开时，磁头与媒体的表面是完全接触的。因此，当前对于用于磁信息存储媒体的基片的要求是形成更平滑的表面。

为了通过用于磁信息存储装置的磁信息存储媒体的更高速旋转来更高速地传输信息，正在研究开发一种技术。随着媒体的旋转速度增加，媒体产生偏移和变形，这就需要更高的杨氏模量。此外，除了常规固定型硬盘以外，已经提出例如可移动型的硬盘和卡型的硬盘的信息存储媒体，并且已经投入实际使用，各种用途的数字摄像机和数字相机也开始应用。

在磁盘基片材料的技术领域内公知的是一种铝合金。然而该铝合金基片在抛光的过程中由于材料的各种缺陷而在基片表面上具有突起和点状突起以及凹坑，因此作为用于高记录密度存储媒体的基片在平面度和平滑度方面是不足的。此外，由于铝合金是一种软材料具有低的杨氏模量和表面硬度，在媒体的高速旋转的过程中发生基片的振动，结果导致媒体变形。在制造更薄的信息存储媒体时也会遇到困难。此外，由于与磁头相接触，容易发生损害媒体。因此铝合金基片不能与高速记录的要求充分地适应。

作为一种用于克服上述铝合金基片所存在问题的一种材料，在本技术领域中公知的是由化学法调质过的玻璃例如钠钙玻璃(SiO₂-CaO-Na₂O)以及铝硅酸盐玻璃(SiO₂-Al₂O₃-Na₂O)。然而这些材料存在如下的缺点：(1)由于在化学调质后进行抛光，而化学调质层在制造更薄的磁盘时是极为不稳定的。(2)由于该玻璃具有作为主要成分的Na₂O，该玻璃有使媒体的成膜特性变差，以及为了防止Na₂O扩散，需要在基片整个表面范围内涂覆阻挡涂层。这样就妨碍以具有竞争力的成本制造稳定的产品。