專利名稱：清洗組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)硬盤(pán)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)存儲(chǔ)硬盤(pán)(磁盤(pán)的基片)表面拋光后適于用作表面修飾的清洗組合物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及能在Ni-P盤(pán)、Ni-Fe盤(pán)、鋁盤(pán)、碳化硼盤(pán)或碳盤(pán)之類存儲(chǔ)硬盤(pán)拋光和紋理處理(texturing)后的表面修飾過(guò)程中形成極好處理表面的清洗組合物。這些存儲(chǔ)硬盤(pán)可用于制造容量大、記錄密度高的磁盤(pán)裝置的存儲(chǔ)硬盤(pán)。
近年來(lái)，用于磁盤(pán)裝置的存儲(chǔ)硬盤(pán)(如計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)之一)的尺寸越來(lái)越小，容量越來(lái)越大，磁介質(zhì)也由常規(guī)的涂覆型變成用濺鍍法或電鍍法等形成的薄膜介質(zhì)。
目前最常用的磁盤(pán)基片(下文中稱為“基片”)是具有涂覆在鋁基片上的非電Ni-P鍍層的磁盤(pán)基片。這種磁盤(pán)基片在電鍍后通常用含有氧化鋁、各種其它拋光材料、水和各種拋光促進(jìn)劑的拋光組合物(下文中根據(jù)其性質(zhì)稱為“漿料”)進(jìn)行拋光。在許多情況下，在拋光后的基片表面可能形成尺寸通常不超過(guò)50微米的細(xì)小突起物(下文中稱作“微型突起物”)。形成微型突起物的原因例如是拋光時(shí)磨削掉的Ni-P鍍層切屑的重新粘附，拋光材料磨擦Ni-P表面時(shí)形成毛刺，或漿料組合物中的磨粒淀積到基片表面上，這視漿料類型的不同其程度有所變化。
另外，為了防止記錄信息的磁頭卡在存儲(chǔ)硬盤(pán)中，可進(jìn)行所謂的紋理處理，以便在拋光后在基片上刻痕。在這種紋理處理過(guò)程中，也可能由于Ni-P鍍層切屑的重新粘接或由于紋理處理組合物(下文中如拋光組合物一樣稱作“漿料”)中磨粒的磨擦形成毛刺，形成微型突起物。
另一方面，隨著存儲(chǔ)硬盤(pán)高容量的趨勢(shì)，記錄密度每年以百分之幾十的速率提高。因此，近來(lái)的磁盤(pán)裝置需要盡可能降低磁頭的飛行高度，即磁頭與存儲(chǔ)硬盤(pán)間的空間。目前磁頭的飛行高度已減小到至多為0.15微米。
另外，最近為了進(jìn)一步降低磁頭的飛行高度，已提出進(jìn)行光紋理處理，以在基片上形成更薄的痕線，或使用未經(jīng)紋理處理而沒(méi)有痕線的無(wú)紋理基片。因此，所謂的飛行高度越來(lái)越低的磁頭正在向前發(fā)展。
總之，要求很低的磁頭飛行高度。因此，如果存儲(chǔ)硬盤(pán)表面有幾微米高的微型突起物，磁頭很可能與基片表面上的這些微型突起物發(fā)生碰撞，即可能發(fā)生所謂的“磁頭碰壞”，從而很可能損壞存儲(chǔ)硬盤(pán)表面或磁頭上的磁介質(zhì)，這又導(dǎo)致磁盤(pán)裝置的損壞。另外，即使是不會(huì)導(dǎo)致磁頭碰壞的更小突起物也可能由于突起物處磁性的湍流而使其引起信息的讀寫(xiě)錯(cuò)誤。因此，在拋光和紋理處理步驟中，即制備磁介質(zhì)的上述步驟中防止形成微型突起物是很重要的，同時(shí)必須完全除去形成的微型突起物。
為了除去這些微型突起物，通常在制造基片方法中的拋光后對(duì)基片進(jìn)行清洗。清洗處理主要是通過(guò)除去留在表面上的切屑和磨粒清潔拋光后的基片表面。
另一方面，如果對(duì)基片進(jìn)行拋光和紋理處理后使用過(guò)的漿料(下文中稱為“廢漿”)經(jīng)干燥后淀積在基片表面上，這些漿料不能在以后清洗步驟中完全除去，因此，很可能形成微型突起物。另外，如果將拋光和紋理處理后被漿料污染的基片直接放入清洗裝置，則清洗裝置可能過(guò)載。另外，留在基片上的廢液可能接觸工作人員的身體或衣服，或污染工作場(chǎng)所，從而污染工作環(huán)境。避免這些問(wèn)題也是對(duì)拋光和紋理處理后基片進(jìn)行清洗處理的目的。
對(duì)于上述目的，現(xiàn)在一般是在紋理處理后用純水或含表面活性劑的清洗組合物代替漿料，并在低壓下在相同的裝置中對(duì)基片進(jìn)行短時(shí)間的清洗處理。然而，用這種純水或清洗組合物進(jìn)行清洗時(shí)存在如下問(wèn)題，很可能形成微型突起物，不能完全防止形成微型突起物，所用的表面活性劑不能被隨后的清洗完全除去，而可能留在基片上，可能形成微型突起物以外的其它表面缺陷，如擦痕或凹陷。
本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題，并提供能除去微型突起物的清洗組合物。正如目前對(duì)用于清洗基片的清洗組合物所要求的那樣，用這種清洗組合物可以獲得既無(wú)微型突起物又無(wú)其它表面缺陷(如擦痕或凹陷)的極好基片表面。同時(shí)，這種清洗組合物能防止磨粒從漿料中淀積出來(lái)，減少對(duì)清洗裝置的負(fù)載，并改善工作環(huán)境。
本發(fā)明提供一類存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗組合物，它含有水和選自含氧酸、含氧酸鹽和氯化物的添加劑。
本發(fā)明也提供這種組合物作為存儲(chǔ)硬盤(pán)清洗劑的用途。
本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗方法，在這種方法中將這種組合物用作清洗劑。
本發(fā)明的清洗組合物能除去存儲(chǔ)硬盤(pán)基片制造過(guò)程中形成的微型突起物，并能獲得既無(wú)微型突起物又無(wú)其它表面缺陷(如擦痕或凹陷)的極好基片表面。另外，本發(fā)明的清洗組合物能有效地防止磨粒從漿料中淀積出來(lái)，從而減少對(duì)清洗裝置的負(fù)載和改善工作環(huán)境。
現(xiàn)在參照優(yōu)選實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
添加劑只要不損害本發(fā)明的效果，對(duì)本發(fā)明清洗組合物所用的含氧酸鹽或氯化物的類型就沒(méi)有特別的限制。然而，含氧酸鹽較好選自硝酸鹽、鉬酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽、次氯酸鹽、過(guò)硫酸鹽、亞硫酸鹽。
這些含氧酸鹽或氯化物較好選自如下化合物。
(1)硝酸鹽硝酸鋁、硝酸鎳、硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸鈷、硝酸銫、硝酸鈉和硝酸鋰。
(2)鉬酸鹽鉬酸銨、鉬酸鈣和鉬酸鈉。
(3)硫酸鹽硫酸鋁、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鎳和硫酸鎂。
(4)高氯酸鹽高氯酸鈉和高氯酸鉀。
(5)次氯酸鹽次氯酸鈉和次氯酸鉀。
(6)過(guò)硫酸鹽過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨。
(7)亞硫酸鹽亞硫酸鈉、亞硫酸鉀和亞硫酸銨。
(8)氯化物氯化鋁、氯化銨、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎳、氯化鈉和氯化鋰。
這些化合物分別表示為單鹽，但它們也可以是高級(jí)化合物，如復(fù)鹽。另外，這些鹽可以是無(wú)水鹽或含有結(jié)晶水的鹽。
只要不損害本發(fā)明的效果，對(duì)本發(fā)明清洗組合物所用的含氧酸沒(méi)有特別的限制。然而，所述的含氧酸較好選自高氯酸、次氯酸、過(guò)硫酸、亞硫酸、硫酸、硝酸和鉬酸，更好選自高氯酸、次氯酸、過(guò)硫酸和亞硫酸。
這些含氧酸鹽、氯化物或含氧酸(下文中一般稱為“添加劑”)可以單獨(dú)使用或作為混合物組合使用。例如，添加劑較好是含氧酸和含氧酸鹽的混合物。特別優(yōu)選的添加劑是硝酸鋁、鉬酸銨或硝酸鋁和鉬酸銨的混合物。
清洗組合物中這種添加劑的含量視添加劑作用的強(qiáng)度而變化的，但較好為0.001-50％重量，更好為0.01-30％重量，按清洗組合物的總量計(jì)。一般當(dāng)添加劑的用量增加時(shí)，本發(fā)明的效果會(huì)更強(qiáng)。然后，如果用量太大時(shí)，經(jīng)濟(jì)上的不利會(huì)超過(guò)效果的提高。水的用量較好為50-99.999％重量，更好為70-99.99％重量，按清洗組合物的總量計(jì)。
本發(fā)明清洗組合物的pH較好至多為7。使用上述添加劑的清洗組合物的pH通常至多為7。然而，如果pH變化時(shí)，例如加入各種輔助添加劑使pH大于7時(shí)，宜將pH調(diào)節(jié)到至多為7的值。在這種情況下，宜用上述含氧酸進(jìn)行調(diào)節(jié)。
用本發(fā)明清洗組合物作為基片清洗劑可除去微型突起物的詳細(xì)機(jī)理沒(méi)有清楚地理解。但以Ni-P電鍍基片為例，對(duì)此機(jī)理作如下解釋。
本發(fā)明人認(rèn)為本發(fā)明的添加劑使Ni-P鍍的表面發(fā)生化學(xué)變化，使得淀積在拋光后基片表面上的Ni-P切屑和拋光和紋理處理過(guò)程中被磨料磨擦形成的毛刺變脆，從而當(dāng)用含有本發(fā)明清洗組合物的拋光墊擦洗時(shí)容易除去。也可以想象，Ni-P鍍的表面化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，使得Ni-P切屑和漿料中的磨粒難于重新沉淀在上面。
清洗組合物本發(fā)明清洗組合物的制造方法一般是稱量預(yù)定量的上述添加劑，然后將其混合和溶解在水中。將這種添加劑溶解在水中的方法是任選的，例如可以是用葉片攪拌器攪拌的方法、用超聲分散法溶解這些添加劑的方法，等等。
在制備本發(fā)明的清洗組合物時(shí)，為了保持或穩(wěn)定本發(fā)明清洗組合物的質(zhì)量或根據(jù)清洗條件或其它工藝要求，可以使用各種已知的輔助添加劑。
這些輔助添加劑的例子包括(a)纖維素，如纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等。
(b)水溶性醇，如乙醇、丙醇、乙二醇等。
(c)表面活性劑，如烷基苯磺酸鈉、萘磺酸的甲醛縮合物等。
(d)有機(jī)多陰離子物質(zhì)，如木素磺酸鹽、聚丙烯酸鹽等。
(e)水溶性聚合物(乳化劑)，如聚乙烯醇等。
(f)二氧化硅，如膠體二氧化硅、熔融二氧化硅等。
(g)氧化鈦，如二氧化鈦，熔融二氧化鈦等。
(h)氧化鋯，如熔融氧化鋯等。
(i)氧化鋁，如氧化鋁溶膠、熔融氧化鋁等。
(j)殺真菌劑，如精氨酸鈉、碳酸氫鉀等。
在制造本發(fā)明清洗組合物時(shí)，只要不損害本發(fā)明的效果，對(duì)添加劑的混合方法和混合次序沒(méi)有特別的限制。
另外，本發(fā)明的清洗組合物可以制成濃度較高的原料溶液，從而可以這種形式進(jìn)行儲(chǔ)存或運(yùn)輸，然后在進(jìn)行實(shí)際清洗操作時(shí)進(jìn)行稀釋。上述推薦的濃度范圍是在進(jìn)行實(shí)際情況操作時(shí)清洗組合物的濃度范圍。當(dāng)本發(fā)明組合物制成這種原料溶液時(shí)，它當(dāng)然是呈儲(chǔ)存或運(yùn)輸狀態(tài)的高濃度液體。
現(xiàn)在參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明清洗組合物作更詳細(xì)的描述，但決不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明受這些具體實(shí)施例的限制。
實(shí)施例1-8和對(duì)比例1和2制備清洗組合物將10克表1中所列的添加劑分別加入到1升純水中，用攪拌器分散到預(yù)定量的水中，制成實(shí)施例1-8中所用的清洗組合物。
拋光基片在如下條件下對(duì)基片進(jìn)行拋光。用純水將含有20％重量氧化鋁和1％重量(按漿料重量計(jì))蘋(píng)果酸的漿料稀釋三次，制備拋光時(shí)所用的組合物。
拋光條件工件3.5″Ni-P基片工件數(shù)目10盤(pán)拋光機(jī) 9B型雙面拋光機(jī)壓力80克/厘米3臺(tái)轉(zhuǎn)速 60轉(zhuǎn)/分漿料加入速度100毫米/分拋光時(shí)間5分鐘清洗試驗(yàn)完成上述拋光后，立即改成下述的條件。并進(jìn)行實(shí)施例1-8的清洗試驗(yàn)。
對(duì)比例1表示沒(méi)有進(jìn)行清洗處理的情況，對(duì)比例2表示用純水作為清洗劑的情況。
清洗條件壓力 40克/厘米3臺(tái)轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分清洗組合物加入速300毫升/分度清洗時(shí)間 30秒完成清洗處理后，依次用常規(guī)方法對(duì)基片進(jìn)行洗滌和干燥，然后用差示干涉顯微鏡(放大倍數(shù)400倍)計(jì)數(shù)每一個(gè)顯微鏡視野區(qū)內(nèi)基片表面上存在的微型突起物。對(duì)10個(gè)視野區(qū)內(nèi)進(jìn)行顯微觀察，計(jì)算平均數(shù)，并將其作為微型突起物數(shù)目(個(gè)/區(qū))。所得的結(jié)果列于表1中。
表1
沒(méi)有觀察到×觀察到從表1中的結(jié)果可知，本發(fā)明的清洗組合物能除去拋光時(shí)在基片表面上形成的微型突起物。另外，當(dāng)使用本發(fā)明清洗組合物時(shí)，沒(méi)有觀察到擦痕和凹陷。
如上所述，本發(fā)明的清洗組合物能除去存儲(chǔ)硬盤(pán)基片制造過(guò)程中形成的微型突起物，用它能獲得既無(wú)微型突起物又無(wú)其他表面缺陷的極好基片表面，而且也能有效地防止磨粒從漿料中淀積出來(lái)，減少對(duì)清洗裝置的負(fù)載，和改善工作環(huán)境。因此，它能達(dá)到近年來(lái)對(duì)高容量、高記錄密度存儲(chǔ)硬盤(pán)所要求的加工質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗組合物，其特征在于它含有水和選自含氧酸、含氧酸鹽和氯化物的添加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑選自高氯酸、次氯酸、過(guò)硫酸、亞硫酸、硫酸、硝酸、鉬酸、硝酸鹽、鉬酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽、次氯酸鹽、過(guò)硫酸鹽、亞硫酸鹽和氯化物。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑選自硝酸鋁、硝酸鎳、硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸鈷、硝酸銫、硝酸鈉、硝酸鋰、鉬酸銨、鉬酸鈣、鉬酸鈉、硫酸鋁、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鎳、硫酸鎂、高氯酸鈉、高氯酸鉀、次氯酸鈉、次氯酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、亞硫酸銨、氯化鋁、氯化銨、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎳、氯化鈉和氯化鋰。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑是含氧酸和含氧酸鹽的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑是硝酸鋁。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑是鉬酸銨。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述的添加劑是硝酸鋁和鉬酸銨的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征還在于所述添加劑的用量為0.001-50％重量，按組合物的重量計(jì)。
9.如權(quán)利要求1所述組合物作為存儲(chǔ)硬盤(pán)清洗劑的應(yīng)用。
10.存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗方法，其特征在于將如權(quán)利要求1所述的組合物用作存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種存儲(chǔ)硬盤(pán)的清洗組合物,它含有水和選自含氧酸、含氧酸鹽和氯化物的添加劑。
文檔編號(hào)G11B23/50GK1183467SQ9712301
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1997年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日
發(fā)明者大脅壽樹(shù) 申請(qǐng)人:不二見(jiàn)株式會(huì)社