製造用於信息記錄介質的玻璃襯底的倒角設備和方法
2023-05-25 17:12:51
製造用於信息記錄介質的玻璃襯底的倒角設備和方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於對用來製造信息記錄介質的玻璃襯底進行倒角的設備。該設備包括適於在倒角期間夾持玻璃襯底的第一夾持夾具和第二夾持夾具。還公開了一種用於對玻璃襯底進行倒角的方法。該方法包括在每個倒角周期結束時對夾持夾具面進行清潔的步驟使得在下一個玻璃盤引入至倒角設備上之前將包括玻璃屑的汙染物從夾持夾具的面移除。
【專利說明】製造用於信息記錄介質的玻璃襯底的倒角設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對用於製造包括硬碟驅動器(HDD)的信息記錄介質的玻璃襯底進行倒角的方法和設備。
【背景技術】
[0002]已存在對具有增大容量的(如存儲更大量數據的能力)的信息記錄介質的日益增加的需求。為了滿足這樣的需要，現今玻璃襯底要優先於常規的鋁合金襯底。通常加工成在中央具有圓形孔的盤狀的玻璃襯底的缺點是易於開裂、斷裂。結果是，這促成了更大量的缺陷玻璃或不良(NG)玻璃。因此，在玻璃襯底製造中，倒角以使邊緣(外邊緣和內邊緣)變平是一個重要的步驟。
[0003]在常規的玻璃襯底的製造過程中，玻璃襯底的倒角步驟發生在取芯(coring)步驟之後但在研磨步驟之前。
[0004]日本專利申請公開第2000-107995號公開了一種磨削方法，在該磨削方法中，將玻璃襯底放置到倒角機器上並且經由真空裝置將其固定到一個位置。該倒角機器以同時磨削襯底的內邊緣和外周邊緣的磨削方式旋轉。在倒角過程完成時，使襯底經歷進一步的研磨和拋光以達到平滑度和厚度的預定水平。
[0005]該已知方法的缺點在於當磨削玻璃襯底時，出現玻璃屑並且滯留在倒角機器上。因此，滯留的玻璃屑造成在下一個和隨後的被引入至倒角機器上的玻璃襯底的面上的刮痕。在過去沒有認識到這個問題，因為玻璃襯底被製備成具有高的厚度並且玻璃襯底的常規製造趨向於具有高的切削量。因此，襯底上的任何劃痕在拋光過程中最終被消除。然而，製備具有高厚度的毛坯玻璃襯底需要較大量的熔融玻璃，同時高切削量會佔用更長的拋光時間，所有這些都促成了較高製造成本。另外，HDD技術的當前趨勢允許磁碟比以前更快地旋轉。因此，優選略厚的玻璃盤。這意味著高的切削量不再作為用於移除玻璃襯底的面上的劃痕的方法的選擇。
[0006]美國專利N0.7，798，889B2公開了一種倒角設備，該倒角設備包括:具有圓柱形中空端部的磨石、使磨石繞圓柱形中空端部的軸線旋轉的磨石驅動單元、使玻璃襯底繞外周的軸線和中央圓形孔的軸線中的任一者旋轉的襯底旋轉驅動單元、以及將磨石按壓至玻璃襯底使得磨石的環形端面與玻璃襯底的外周和內周中的任一者的邊緣接觸同時磨石的圓柱形中空端部面對玻璃襯底的外周和內周中的一者的按壓單元。然而，仍然存在對有效地減少由玻璃屑造成的刮痕的倒角設備、方法和製造過程的需要。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種用於對在製造信息記錄介質中使用的玻璃襯底進行倒角的設備和方法。該設備有助於減少在倒角過程期間由玻璃屑引起的玻璃襯底上的刮痕。在倒角期間減少刮痕進而減少了切削量並且最終降低了生產成本。
[0008]在本發明的一個方面中，提供了一種用於對玻璃襯底，更具體地是用於製造包括硬碟驅動器(HDD)的信息記錄介質的那些玻璃襯底進行倒角的設備。
[0009]在一個實施方案中，該設備包括單個夾持夾具。該夾持夾具具有圓形本體，該圓形本體具有中央圓形孔。該夾持面適於接納被引入其上的玻璃襯底。該設備包括在倒角進行時將該玻璃襯底可操作地固定到夾持夾具上並且在倒角周期結束時釋放該玻璃襯底的裝置。
[0010]在另一個實施方案中，該設備還包括第二夾持夾具。第一夾持夾具以與之前的實施方案相同的方式安裝在經固定的安裝板上。第一夾持夾具和第二夾持夾具兩者均具有對應於具有中央圓形孔的玻璃襯底的圓形中空本體。第二夾持夾具適於向下移動並且將玻璃盤夾持在第一夾持夾具與第二夾持夾具之間，並且在每個倒角周期完成時向上移動以從夾持狀態釋放該玻璃盤使得經倒角的玻璃盤可以傳送到第一夾持面的外部。該設備還包括用於清潔第一夾持夾具和第二夾持夾具的面的裝置。
[0011]在本發明的另一個方面中，提供了一種用於對玻璃襯底進行倒角的方法。該方法包括在每個倒角周期的結束在開始下一個倒角周期之前清潔夾持夾具以移除玻璃屑的步驟。該方法使用經加壓的流體，其中一股經加壓的流體朝向夾持夾具的面，其中經加壓的流體清掃過夾持夾具的面移除滯留在夾持夾具面上的任何玻璃屑。
[0012]在本發明的另一個方面中，本發明提供了一種用於製造在信息記錄介質的製造中使用的玻璃襯底的方法。根據本發明的各方面中的一個方面，該方法包括新的倒角過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]根據示出了本文中描述的原理並作為本說明書的一部分的附圖，通過本發明的詳細描述將更好地理解本發明的原理的目標、特徵和優點。
[0014]圖1示出了對根據本發明的原理的倒角過程和倒角設備的實施方案進行了說明的不意圖；
[0015]圖2示出了根據本發明的原理的用於倒角的設備的實施方案的示意圖；
[0016]圖3示出了對根據本發明的原理的另外的實施方案和對形成倒角過程的一部分的、用於清潔所述夾具的面的方法進行了說明的示意圖；
[0017]圖4示出了對根據本發明的原理的倒角方法進行了說明的示意圖；以及
[0018]圖5示出了對根據本發明的原理的用於製造在信息記錄介質的製造中使用的玻璃襯底的方法進行說明的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]為了說明的目的，在下面的描述中，闡述了許多具體的細節以便提供對本發明的原理的徹底理解。然而，對於本領域技術人員而言將明顯的是本原理也可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。本說明書中涉及的「實施方案」、「實施例」或類似語言表示所描述的與實施方案或實例有關的特定的特徵、結構或特性至少包括在那一個實施方案中，但不一定包括在其它實施方案中。本說明書中各處的短語「在一個實施方案中」或類似短語的各種情況不一定全部指的是同一個實施方案。
[0020]本發明公開了用於對用於製造包括硬碟驅動器(HDD)的信息記錄介質的玻璃襯底進行倒角的一種設備和方法。[0021]在用於製造信息記錄介質如HDD的玻璃襯底的製造過程中，倒角發生在取芯步驟之後。倒角的目的是使玻璃襯底例如玻璃盤的外周邊緣和內周邊緣平滑以避免玻璃襯底在生產過程中進行下一個處理步驟如研磨和拋光時開裂。在倒角過程中，磨石將玻璃削掉，從而使得玻璃邊緣更平滑。然而，在每個倒角周期結束時，玻璃屑滯留在倒角機械上(如在夾具面上)。玻璃屑隨後使下一個被引入至倒角機械上的玻璃襯底產生刮痕。
[0022]本發明提供一種用於對玻璃襯底進行倒角的設備10，該玻璃襯底例如為用於製造硬碟驅動器(HDD)的具有中央圓形孔的玻璃襯底12。
[0023]圖1示出了對倒角設備10的原理和實施方案(其中，夾持夾具被玻璃屑汙染)、使玻璃襯底12產生刮痕的根本原因、以及由本發明提出的從夾持面移除該汙染物的解決方案進行說明的示意圖。
[0024]圖2示出了根據本發明的倒角設備10的實施方案。在該實施方案中，設備10僅包括一個夾持夾具。該實施方案包括第一夾持夾具15、圓筒(柱)形磨石35、磨石45、清潔裝置50和緊固裝置(未示出)。每個元件的優選特徵和特性將在下面討論的設備的第二實施方案的描述中進一步討論。
[0025]圖3示出了設備的第二實施方案，在第二實施方案中該設備還包括第二夾持夾具20。
[0026]如在圖1、圖2、圖3和圖4中示出的，第一夾持夾具15具有中空圓形，該中空圓形與盤形玻璃襯底12 (玻璃盤)對應並且具有與玻璃盤的尺寸對應的尺寸，使得玻璃盤上的中央圓形孔蓋在第一夾持夾具15的圓形中空部上。第一夾持夾具15安裝在固定的安裝板(未示出)上並且與如本領域公知的驅動第一夾持夾具15繞其軸線旋轉的驅動單元(未示出)通信。第二夾持夾具20與第一夾持夾具15相同也具有圓形中空本體。第二夾持夾具20也安裝在與第一夾持夾具15相對地單獨的安裝基座(未不出)上並且適於朝向第一夾持夾具15移動和移動離開第一夾持夾具15。第一夾持夾具15和第二夾持夾具20適於將玻璃盤緊固地夾持在它們之間。第二夾持夾具20向下朝向第一夾持夾具15移動以便使玻璃盤夾持在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間。第一夾持夾具15的面或夾持面25包括多個通孔32,通孔32將與負力(negative force)比如真空相互作用從而產生真空密封，該真空密封足夠強並能夠將玻璃盤緊固至第一夾持夾具15上或將玻璃盤緊固在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間，並且該真空密封能夠在倒角進行時使玻璃盤保持在適當位置。夾持面32還可以包括至少一個槽30，槽30也將與真空相互作用以進一步加強玻璃盤至第一夾持夾具15的緊固。第二夾持夾具20在每個倒角周期完成時移開以使玻璃盤從夾持中釋放，使得經倒角的玻璃盤可以傳輸到第一夾持夾具15的夾持面25之外。圓筒(柱)形磨石35組裝至可伸縮(或能夠向上移動或向下移動)且可旋轉的軸40。第二夾持夾具20能夠容置圓筒(柱)形磨石35。所述軸40與驅動單元(未示出)通信，並且通過控制所述驅動單元，軸40旋轉並且進而驅動圓筒(柱)形磨石35繞其軸線旋轉。優選地，圓筒(柱)形磨石35沿著與第一夾持夾具15的旋轉相反的方向旋轉。如所提及的，圓筒(柱)形磨石35耦接至可伸縮且可旋轉的軸40。因此，圓筒(柱)形磨石35是可操作地控制以延伸，通過夾持在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間的玻璃盤的圓形中央部到達第一夾持夾具15和第二夾持夾具20的圓形中空的內側，以使圓筒(柱)形磨石35能夠與玻璃盤的內邊緣接觸並削掉玻璃盤的粗糙邊緣。如提及的，設備10還包括磨石45。磨石45適於繞其軸線旋轉也適於通過如本領域公知的控制單元朝向夾持夾具(15、20)移動或移動離開夾持夾具(15、20)。磨石45也能夠沿著與玻璃盤的旋轉方向相反的方向旋轉並且適於磨削玻璃盤的外邊緣。通過磨石45磨削玻璃盤的外邊緣與通過圓筒(柱)形磨石35磨削玻璃盤的內邊緣同時地發生。因此，玻璃盤的內周邊緣和外周邊緣被同時倒角。同樣如圖1、圖2和圖4中示出的，設備10包括清潔裝置50以在每個玻璃盤的倒角開始之前或在每個倒角周期的結束時清潔夾持設備15、20的面25。清潔裝置50對第一夾持夾具15，和/或第一夾持夾具15和第二夾持夾具20的面25噴射。所述清潔裝置50實現為至少一個經加壓的流體導管55，所述至少一個經加壓的流體導管55使經加壓的流體朝向第一夾持夾具15或第二夾持夾具20的面25，將如玻璃屑之類的汙染物從夾持夾具15、20移除。如在圖1和圖2中示出的，對於具有單個加持夾具的實施方案而言，僅一個經加壓的流體導管55就足夠，然而，在如圖3中示出的具有兩個夾持夾具的第二實施方案中，優選具有兩個經加壓的空氣導管以徹底地並且有效地清潔兩個夾持夾具15、20的面。然而，第二實施方案也能夠僅利用一個經加壓流體導管，前提是該經加壓流體管道適於使經加壓的流體或同時地或連續地朝向第一夾持夾具15和第二夾緊夾具20即可。
[0027]如在圖3中示出的，經加壓的流體可以經由兩個空氣導管55導向至夾持夾具的面
25。每個空氣導管55具有與經加壓的流體源(未示出)連通的一端和對夾持夾具15、20的面25噴射的另一端。一個導管55將經加壓的流體導向至第一夾持夾具15的面25，而另一個導管55將經加壓的流體導向至第二夾持夾具20。
[0028]導管55或經加壓的流體主管道能夠通過閥以可控制的方式操作來與經加壓的流體源連通，藉此可以同時地或連續地釋放經加壓的流體，使得經加壓的流體的噴射能夠清掃過夾持夾具15、20的面25。優選地，經加壓的流體是可以容易地從機械臂控制單元的空氣主管道或從任何其他清潔源獲得的經加壓的空氣。
[0029]如提及的，設備還包括用於將玻璃襯底12緊固至夾持夾具的面的緊固裝置。緊固裝置可以實現為由置於第一夾持夾具15下方的泵16產生的真空力。如所描述的，第一夾持夾具15包括多個通孔32和/或可以還包括至少一個槽30以輔助真空密封。被間隔開的通孔32 (從夾持夾具的面25的底部)和槽32分布遍及第一夾持夾具15的圓形本體。因此，當玻璃襯底12放置在夾持面上時，真空力通過通孔32產生能夠在倒角進行時將玻璃襯底12緊固地保持在夾持面25上的吸力。緊固裝置以與具有第二夾持夾具20的實施方案相同的方式操作。將第二夾持夾具20夾持至第一夾持夾具15進一步補充了對玻璃襯底12的緊固。
[0030]接下來，現在將描述如圖4中示出的根據本發明的倒角方法。根據本發明的倒角方法的主要特性在於該方法包括下述步驟:在倒角周期的開始之前或者在每個倒角周期的結束時和/或在啟動下一個倒角周期之前對夾持夾具15、20的面25進行清潔。更詳細地，根據本發明的倒角方法包括下述步驟:
[0031]-將玻璃盤緊固和放置到倒角設備10上。
[0032]在該步驟中，一個具有中央圓形孔的盤形的玻璃襯底12 (玻璃盤)通過如本領域公知的機械臂(未示出)的輔助放置到倒角設備10上，更具體地放置到第一夾持夾具15的面25上。玻璃襯底12通過緊固裝置(例如由置於第一夾持夾具下方的泵16產生的真空)而緊固到第一夾持夾具15的面25上。施加真空(使得真空能夠通過通孔32與放置在夾持面上的玻璃襯底接觸)以在倒角開始之前將玻璃盤保持在第一夾持夾具15的面25上。在具有第二夾持夾具20的實施方案中，一旦玻璃盤處於適當位置中，第二夾持夾具20向下移動使玻璃盤牢固地夾持在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間。第二夾緊夾具20的夾持可以與真空並行操作以補充通過真空對玻璃襯底12的緊固或獨立地作用。將玻璃襯底緊固至加持夾具的其他方式也是可以的。
[0033]-將玻璃盤的內周邊緣和外周邊緣進行磨削以達到預定的平滑度值:
[0034]在該步驟中，一旦玻璃盤在第一夾持夾具15上或在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間被牢固地緊固在適當位置中，耦接至可伸縮且可旋轉的軸40的圓筒(柱)形磨石35 (如金剛石砂輪)向下朝向第一夾持夾具15的中空本體移動。圓筒(柱)形磨石35向下移動,通過玻璃盤的圓形中央部視情況而定到達第一夾持夾具15的圓形中空本體的內部或第一夾持夾具15和第二夾持夾具20的圓形中空本體的內部，並適於磨削玻璃盤的內邊緣。磨石45也朝向玻璃盤移動並且適於旋轉，並且適於在磨削內邊緣的同時或獨立於內邊緣的磨削(在內邊緣的磨削之前或之後)，磨削緊固地固定在第一夾持夾具15上或在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20之間的玻璃盤的外周邊緣。在可替代的方法中，當玻璃盤被牢固地緊固時，第一夾持夾具15和/或第一夾持夾具15與第二夾持夾具20通過夾持夾具驅動單元的操作而旋轉。因此，玻璃盤也旋轉。圓筒(柱)形磨石35還通過其驅動單元的操作旋轉，但是沿著與第一夾持夾具15和第二夾持器夾具20旋轉的相反方向。圓筒(柱)形磨石35在旋轉的同時與玻璃盤接觸使得磨削掉玻璃盤的粗糙內邊緣以達到預定的平滑度值。玻璃盤的外周邊緣通過設置成沿著玻璃盤的旋轉的相反方向旋轉的磨石45而與內周的磨削同時地或相繼地進行磨削。磨石削掉玻璃盤的粗糙外邊緣和粗糙內邊緣的磨料質量產生了更平滑的邊緣，因此減少了玻璃盤在經歷進一步的處理時在玻璃盤上的裂紋。
[0035]-使用如本領域公知的機械臂將經倒角的玻璃盤從第一夾持夾具15移除；和
[0036]-通過在將襯底引入至倒角設備上(更具體地是引入至夾持面上)之前或在每個玻璃盤的每個倒角周期的結束時在下一個玻璃盤引入倒角設備10上之前將包括玻璃屑的汙染物從夾持夾具15、20的面25移除以清潔夾持夾具15、20。
[0037]中，清潔第一夾持夾具15，和/或第一夾持夾具15與第二夾持夾具20的在倒角過程中與玻璃盤接觸的面25以移除包括有由前一個玻璃盤的倒角產生的可以滯留在夾具15,20的面25上的玻璃屑的任何汙染物。由於倒角周期地發生並且對下一個玻璃襯底重複，因此清潔步驟可以在每一個倒角周期開始之前或在每個倒角周期結束時進行，即在將玻璃襯底引入到夾持夾具15上之前執行。視情況而定，通過使用經加壓的流體流來清潔第一夾持夾具15和/或第一夾持夾具15與第二夾持夾具20面25。經加壓的流體朝向夾持夾具15、20的面25並且釋放經加壓的流體的噴射流以清掃夾持夾具15、20的面25，從而吹走包括有可滯留在夾持夾具15、20的面25上的玻璃屑的汙染物。因為夾持夾具15，20的面25由於在倒角過程中使用冷卻劑而是溼的，因此玻璃屑趨向於粘到夾持夾具15，20的面25上。因此，所使用的加壓流體必須具有足夠的壓力以便將玻璃屑從夾持夾具的面25吹走。儘管可以使用其他種類的加壓流體如水，然而水是不太優選的，因為水趨向於稀釋在倒角過程中供給至倒角設備的冷卻劑的濃度。因此，使用經加壓的水可能會影響倒角過程的效率。因此，優選的是壓力為3bar至5bar的經加壓的空氣。經加壓的空氣可以從機械臂控制單元的現有空氣主管道獲得或從其它獨立的潔淨空氣源獲得。可以從導管55或上格柵65和下格柵70同時地釋放經加壓的空氣，從而允許在每個倒角周期的結束時空氣噴射流同時地清掃第一夾持夾具15與第二夾持夾具20面25，以移除滯留在第一夾持夾具15與第二夾持夾具20面25上的任何玻璃屑。為了最佳地減少刮痕，應當在每個玻璃盤的倒角周期的結束時並在下一個隨後的玻璃盤引進至倒角設備上之前執行夾持夾具的面25的清潔。
[0038]通過從夾持夾具15、20的面25移除玻璃屑，消除了或減少了由夾持夾具15、20的面25上的玻璃屑的汙染引起的刮痕。根據本發明人進行的試驗，發現與沒有使用清潔裝置或在倒角過程中沒有對夾持夾具進行清潔的對照樣品相比，通過採用具有清潔裝置的設備並且在倒角過程中採用對夾持夾具清潔的步驟，損壞的玻璃襯底或NG (不良)的玻璃的數量減少了 10%。儘管這似乎是小的減小量，然而在大規模的生產環境中，這個數字代表大量的廣品。因此，提聞了廣量或生廣率。
[0039]在本發明的另一個方面，本發明提供了一種製造玻璃襯底的方法。如圖5示出的，該方法包括:
[0040]( I)成形和第一研磨過程
[0041]板狀玻璃構件通過使用熔融玻璃的許多已知的製造方法中的任一種獲得，如壓製法、浮法、下拉法、再拉法或熔融法。在本文中認識到使用壓製法可以以低成本實現玻璃襯底的大量生產。板狀玻璃構件可以是非晶態玻璃、陶瓷或晶體玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、硼矽酸鹽玻璃等中的任何一種。在本文中認識到由於鋁矽酸鹽玻璃(SiO2:58被％至75wt%; Al2O3:5wt% 至 23wt%; Li2O:3wt% 至 10wt%,以及 Na2O:4wt% 至 13wt%)能夠被化學強化且具有優異的平整度和強度，因此優選使用鋁矽酸鹽玻璃。
[0042]此後，對每個板狀玻璃構件的兩個主面應用研磨過程以獲得盤狀玻璃基底構件。該研磨過程使用採用了行星齒輪型機構的雙面研磨機和使用氧化鋁基自由磨粒而實現。具體地，研磨過程通過下述步驟而實現:將研磨麵板從上側和下側按壓至每個板狀玻璃構件的兩個主面上、將包含有所述自由磨粒的磨削液供給至每個板狀玻璃構件的主面上、以及使板狀玻璃構件和面板相對於彼此移動。通過執行所述研磨過程，獲得具有平的主面的玻璃基底構件。
[0043](2)切割、取芯
[0044]隨後，從上述過程獲得的玻璃基底構件通過使用金剛石切割器而被切割以形成盤狀的玻璃襯底。然後，進行取芯過程，其中，對於每個盤狀的玻璃襯底，使用圓柱形的金剛石鑽頭來形成同中心的內孔以獲得環形玻璃襯底。
[0045](3)第二研磨過程
[0046]隨後以與第一研磨過程類似的方式對從上述過程獲得的每個玻璃襯底的兩個主面執行第二研磨過程。在執行該第二研磨過程中，能夠預先移除由於上述過程形成的每個玻璃襯底的主面上的微小不平整。
[0047](4)倒角過程
[0048]隨後，將由上述過程獲得的玻璃襯底進行倒角來平滑玻璃襯底的外周邊緣和內周邊緣以達到預定的平滑度值以便避免玻璃襯底在生產線的下遊進行進一步處理時開裂。根據本發明的倒角過程的特徵在於其包括在將襯底引入至倒角設備上、更具體地是夾持面上之前或在每個玻璃盤的每個倒角周期的結束時在下一個玻璃盤引入至倒角設備上之前清潔夾持夾具面的步驟，在該清潔步驟期間，包括玻璃屑的汙染物從夾持夾具的面上移除。
[0049](5)邊緣面拋光過程
[0050]隨後對玻璃襯底中的每個玻璃襯底的外邊緣面和內邊緣面應用刷子拋光過程以達到鏡面狀態。在達到鏡面狀態期間，防止了鈉和鉀的沉澱。在所述過程中，利用含有氧化鈰磨粒的游離磨粒的漿料作為拋光磨粒。此後，用水徹底地清洗所獲得的玻璃襯底。
[0051](6)第一拋光過程
[0052]隨後，在從以上過程獲得的玻璃襯底上進行第一拋光過程以移除由於第一研磨過程和第二研磨過程滯留在主面上的裂紋和/或應變。在該第一研磨過程中，使用具有行星齒輪性機構的雙面第一拋光機和使用上硬質樹脂拋光墊和下硬質樹脂拋光墊對玻璃襯底中的每個玻璃襯底的主面進行拋光。在拋光液體中使用的氧化鈰磨粒的直徑小於拋光墊的絨毛形成孔的孔徑。
[0053]隨後，已經經歷所述第一拋光過程而獲得的玻璃襯底通過浸沒在中性洗滌劑、純水和IPA (異丙醇)的相應的清潔浴中而被清潔。
[0054](7)第二拋光過程
[0055]進行第二拋光過程以將主面拋光成鏡面狀態。在這個過程中，使用具有行星齒輪型機構的雙面第二拋光機器並使用較軟的樹脂泡沫拋光墊對主面進行鏡面拋光。在第二拋光過程的拋光液中使用了比第一拋光過程的矽氧化物磨粒的直徑更小的矽氧化物磨粒。在這方面，在第二拋光過程中使用的所述磨粒的直徑比拋光墊的絨毛形成孔的孔徑小。
[0056]隨後，已經經歷第二拋光過程的玻璃襯底浸沒在中性洗滌劑、純水和IPA (異丙醇)的相應清潔浴中進行清潔。對每個清潔浴應用超聲波。
[0057](8)化學強化過程
[0058]隨後通過下述步驟對玻璃襯底應用化學強化過程:製備硝酸鉀(60%)和硝酸鈉(40%)的混合物形式的化學強化溶液，將該化學強化溶液加熱至約400°C，將經清潔的玻璃襯底預熱至約300°C，並將經預熱的玻璃襯底浸沒在化學強化溶液中約3小時。該浸沒過程在如下狀態中進行，其中將多個玻璃襯底放置在保持器中以使得在所述多個玻璃襯底的端面處保持該多個玻璃襯底，從而使得玻璃襯底的整個面能夠被化學強化。
[0059]在化學強化溶液中執行浸沒處理時，玻璃襯底的面層中的鋰離子和鈉離子分別被化學強化溶液中的鈉離子和鉀離子置換，使得玻璃襯底被強化。形成在玻璃襯底的面上的壓縮應力層的厚度為約100微米至200微米。
[0060]已經經歷化學強化處理的玻璃襯底被浸沒在約20°C的水槽中使其被迅速冷卻，並且維持約10分鐘。此後，經迅速冷卻的玻璃襯底通過浸沒在被加熱至約40°C的濃硫酸中進行清潔。此後，玻璃襯底進而被浸沒在純水和IPA (異丙醇)的相應清潔槽中。
[0061]在過去，在倒角夾具上的玻璃屑在玻璃襯底的面上引起刮傷。因此，為了移除該刮傷，需要高的切削量(超過刮痕的深度地更深地磨削該玻璃襯底以達到需要的玻璃襯底的平滑度值)。高的切削量在每件玻璃襯底的更大量的熔融玻璃、更大量的拋光粉、更長研磨時間方面增加了生產成本,玻璃襯底的拋光也增加了人力方面的成本(人工成本)。通過在倒角過程中採取早期預防措施(即通過清潔夾持夾具)，較小可能發生刮傷。因此，不再需要去除像過去那樣多的切削量。因此，降低了生產成本。另外，由於當前的技術趨勢要求較厚的玻璃盤，由於切削量減少因此更容易滿足產品規格。[0062]因此，如所述的根據本發明的倒角方法和設備清楚地說明了本發明已達到上文所闡述的目的。
【權利要求】
1.一種用於對在信息記錄介質的製造中使用的玻璃襯底進行倒角的倒角設備，所述設備包括: -第一夾持夾具，所述第一夾持夾具具有與具有中央圓形孔的玻璃襯底的形狀對應的中空圓形；所述第一夾持夾具安裝在經固定的安裝板上；耦接到軸的圓筒(柱)形磨石，所述軸是可旋轉並且可縮回的或能夠向上或向下移動，使得所述圓筒(柱)形磨石能夠朝向所述第一夾持夾具的圓形中空部的內側移動或移動離開所述第一夾持夾具的所述圓形中空部的內側，所述第一夾持夾具的所述圓形中空部的內側包括所述玻璃盤的所述圓形中央孔，所述圓筒(柱)形磨石適於磨削所述玻璃襯底的內邊緣； -磨石，所述磨石適於繞所述磨石的軸線旋轉並且能夠朝向所述第一夾持夾具移動並且適於對緊固在所述第一夾持夾具上的所述玻璃襯底的外周邊緣進行磨削； -清潔裝置，所述清潔裝置向所述第一夾持夾具的面噴射，使得在每個玻璃襯底的開始倒角之前或倒角周期完成之時和/或在將下一個玻璃襯底引入到所述第一夾持夾具上之前，對所述第一夾持夾具的所述面進行清潔；以及 -緊固裝置，所述緊固裝置能夠在倒角進行時將所述玻璃襯底緊固至所述第一夾持夾具面上。
2.根據權利要求1所述的設備，還包括第二夾持夾具；所述第二夾持夾具具有與所述第一夾持夾具相同的中空圓形，安裝至所述第一夾持夾具的上方的安裝基座；所述第二夾持夾具適於朝向所述第一夾持夾具移動或移動離開所述第一夾持夾具。
3.根據權利要求2所述的設備，其中 所述第一夾持夾具和所述第二夾持夾具適於將所述玻璃襯底夾持在所述第一夾持夾具與所述第二夾持夾具之間並且適於接納所述圓筒(柱)形磨石，使得所述圓筒(柱)形磨石能夠在所述第一夾持夾具·和所述第二夾持夾具中旋轉並且適於在所述玻璃襯底被夾持在所述第一夾持夾具與所述第二夾持夾具之間時對所述玻璃襯底的所述內邊緣進行磨削，並且所述磨石適於對所述玻璃盤的所述外周邊緣進行磨削；所述第二夾持夾具和所述圓筒(柱)形磨石能夠在在倒角周期完成之時移動離開所述第一夾持夾具以暴露所述夾持夾具的所述面，使得能夠通過所述清潔裝置進行清潔。
4.根據權利要求1或2或3所述的設備，其中所述第一夾持夾具和/或所述第一與所述第二夾持夾具與驅動單元通信，使得所述夾持夾具能夠沿著與所述圓筒(柱)形磨石和所述磨石旋轉的相反方向旋轉。
5.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述第一夾持夾具包括嵌入在所述第一夾持夾具的夾持面上的槽和多個通孔，使得所述緊固裝置能夠與放置在所述第一夾持夾具的所述面上的所述玻璃襯底接觸並且將所述玻璃襯底緊固至所述第一夾持夾具的所述面。
6.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述清潔裝置實現為具有至少一個導管，所述至少一個導管具有與經加壓的流體源連通的一端和對所述第一夾持夾具的或所述第二夾持夾具的所述面噴射的另一端；所述導管適於容納經加壓的流體射流並將所述射流釋放至所述第一夾持夾具的或所述第二夾持夾具的所述面上，使得所述經加壓的流體能夠清掃所述第一夾持夾具和所述第二夾持夾具的所述面。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的設備，其中所述緊固裝置為真空泵。
8.—種製造用於信息記錄介質的玻璃襯底的方法，所述方法包括下述步驟:-將玻璃襯底緊固至倒角設備； -對玻璃盤的內周邊緣和外周邊緣進行磨削的步驟:所述步驟包括使圓筒(柱)形磨石能夠旋轉並且磨削所述內邊緣；以及在與通過所述圓筒(柱)形磨石磨削所述內邊緣同時或者相繼地使所述磨石能夠磨削所述玻璃襯底的所述外邊緣，直到達到預定的平滑度值； -在每個倒角周期的結束時移除經倒角後的玻璃盤；以及 -在將玻璃襯底引入到所述夾持夾具上之前或在每個倒角周期的結束時清潔所述夾持夾具的所述面以將包括玻璃屑的汙染物從所述夾持夾具的所述面移除。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述對所述夾持夾具的所述面進行清潔的步驟的特徵在於，通過將經加壓的流體引導朝向所述夾持夾具的所述面並且同時地將所述經加壓的流體釋放至所述第一夾持夾具的所述面和/或所述第一與所述第二夾持夾具的所述面，使得所述經加壓的流體能夠清掃過所述夾持夾具的所述面，將包括玻璃屑的汙染物從所述夾持夾具的所述面移除。
10.根據權利要求9的方法，其中所述經加壓的流體是經加壓的空氣。
11.根據權 利要求10所述的方法，其中所述經加壓的空氣具有3bar至5bar的壓力值。
【文檔編號】B24B1/00GK103858161SQ201180072571
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2011年7月28日 優先權日:2011年7月28日
【發明者】班猜·翁戈恩亞伊 申請人:Hoya玻璃磁碟(泰國)公司, Hoya株式會社