一种用于机械硬盘的玻璃基板的制备方法与流程

本申请涉及机械硬盘件精密玻璃部件制造，具体涉及一种用于机械硬盘的玻璃基板的制备方法。

背景技术：

1、在硬盘驱动器等机械硬盘件中，磁记录介质以承载基底为支撑载体，所述承载基底的材料特性、表面成型精度与边缘几何形状直接决定存储密度、信号长期稳定性与器件服役可靠性。

2、现有承载基底多采用含碱金属的材料或铝合金。采用含碱金属的材料时，其含有碱金属氧化物，在长期服役的高温与电场耦合环境下，碱金属离子易向表面迁移析出，对邻近磁记录层与控制器件造成离子污染，导致信号劣化与器件失效。铝合金则刚度不足、高温变形量大，难以支撑高转速与高密度存储的运行要求。

3、在承载基底的精密制备中，现有制备方法多采用单一或双级抛光流程，难以兼顾制备效率与表面精度：若采用大粒径磨料快速去除成型损伤层，则表面粗糙度、微观波纹度与纳米波纹度难以收敛至高密度存储要求；若直接采用细粒径磨料精抛，则制备周期长、材料去除效率低，且面型与总厚度偏差难以控制。

4、此外，现有工艺在粗抛光之后直接进行精抛光，缺少对外圆面、内圆面及倒棱面的中间侧向修整环节，侧面线痕、崩边等缺陷易流入后续工序，边缘区域的几何突变还会影响磁头飞行的稳定性，拉低成品良率。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明通过玻璃多级抛光、边缘几何形状调控，降低碱金属离子迁移污染风险，兼顾抛光效率与表面精度，并控制边缘几何形状。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于机械硬盘的玻璃基板的制备方法：提供玻璃母板，将所述玻璃母板切割成基板小片；对所述基板小片进行数控成型，成型出所述基板小片的外圆面、内圆面以及分别与两个端面衔接的倒棱面；对经数控成型后的所述基板小片依次进行粗抛、扫抛和精抛，所述扫抛对所述基板小片的外圆面与内圆面进行修整；对经抛光后的所述基板小片进行超声无尘清洗，制得所述玻璃基板。

3、进一步地，所述玻璃母板由玻璃制成，该玻璃属于耐高温玻璃，能够适配机械硬盘装配过程中的高温工艺，降低碱金属离子迁移对磁记录层与控制器件造成污染的风险。

4、进一步地，所述粗抛采用双面抛光方式，用于同时对所述基板小片相对的两个端面进行材料去除，在较高材料去除率下保证基础面型精度。

5、进一步地，所述扫抛对所述基板小片的外圆面、内圆面以及所述外圆面和所述内圆面分别与两个端面衔接的倒棱面进行侧向修整，用于修除所述外圆面、所述内圆面和所述倒棱面上的崩边、线痕与坑点。

6、在对边缘区域进行侧向修整时，所述扫抛对所述基板小片的外圆面、内圆面及倒棱面进行侧向修整，并降低所述外圆面、所述内圆面及所述倒棱面的表面粗糙度。

7、进一步地，所述精抛包括依次进行的第一精抛和第二精抛，所述第二精抛位于所述第一精抛之后，对所述基板小片的端面再次进行精细抛光，逐级收敛端面表面质量。

8、进一步地，所述数控成型包括依次进行的第一次精雕和第二次精雕，所述第二次精雕保证外圆与内圆的形状精度及位置精度，并对所述外圆面和所述内圆面分别进行倒棱成型。

9、在一种实施方式中，所述精抛之后、所述超声无尘清洗之前，还对所述基板小片进行返扫，用于对所述扫抛后残留的边缘瑕疵进行二次边缘精修。

10、抛光与清洗完成之后，制得的所述玻璃基板具有平整的端面，且所述外圆面与端面衔接处经倒棱面平缓衔接。

11、现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、第一，降低碱金属离子迁移风险。采用玻璃作为承载基体，降低高温与电场耦合环境下碱金属离子迁移及其对磁记录层、控制器件造成污染的风险，且该玻璃为耐高温玻璃，与机械硬盘高温装配工艺相适配。

13、第二，多级递进抛光兼顾制备效率与表面精度。粗抛去除成型损伤、扫抛修整侧面、精抛收敛表面质量，粗抛保证材料去除效率与基础面型，扫抛填补侧面成型环节的缺失，精抛逐级收紧表面粗糙度、微观波纹度与纳米波纹度的控制限，在合理制备周期内同时实现较高的厚度一致性与表面光洁度。

14、第三，边缘几何形状定量控制降低磁头飞行风险。通过扫抛对边缘几何形状进行控制，减少边缘几何突变与微裂纹，既降低磁头飞行失稳的风险，又减少颗粒污染物聚集。

1.一种用于机械硬盘的玻璃基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供玻璃母板，将所述玻璃母板切割成基板小片；对所述基板小片进行数控成型，成型出所述基板小片的外圆面、内圆面以及分别与两个端面衔接的倒棱面；对经数控成型后的所述基板小片依次进行粗抛、扫抛和精抛，所述扫抛对所述基板小片的外圆面与内圆面进行修整；对经抛光后的所述基板小片进行超声无尘清洗，制得所述玻璃基板。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述扫抛对所述基板小片的外圆面、内圆面以及所述外圆面和所述内圆面分别与两个端面衔接的倒棱面进行侧向修整。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述扫抛对所述基板小片的边缘区域进行侧向修整，并降低所述外圆面、所述内圆面及所述倒棱面的表面粗糙度。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述数控成型包括依次进行的第一次精雕和第二次精雕，所述第二次精雕保证外圆与内圆的形状精度及位置精度，并对所述外圆面和所述内圆面分别进行倒棱成型。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述精抛之后、所述超声无尘清洗之前，还对所述基板小片进行返扫，用于对所述扫抛后残留的边缘瑕疵进行二次边缘精修。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，经所述超声无尘清洗后，制得的所述玻璃基板具有平整的端面，且所述外圆面与端面衔接处经倒棱面平缓衔接。