JP2001344732A

JP2001344732A - 磁気記録媒体用基板及びその製造方法、並びに磁気記録媒体の評価方法

Info

Publication number: JP2001344732A
Application number: JP2000159101A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takahashi; 進一高橋; Teruki Kanda; 晃樹神田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2001-12-14
Also published as: US20040146749A1; US20010046614A1; US6706238B2; US6893702B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの浮上量化を可能とする磁気記録
媒体用基板を提供する。【解決手段】表面積の５％から５０％に、直径０．０
５μｍから２．０μｍのポーラスが形成された焼結体よ
りなる磁気記録媒体用基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録・再生装置
に用いる磁気記録媒体に関し、特に高記録密度化に対応
して磁気ヘッドの浮上量をより低くすることが可能な磁
気記録媒体用の基板、及び磁気ヘッドを低浮上量化でき
る磁気記録媒体の評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク等の磁気記録媒は、例えば
アルミニウム合金の表面にニッケル−リンメッキを施し
てから研摩した媒体用基板を用いており、その表面には
テクスチャ加工により凹凸形状を形成している。このよ
うに磁気記録媒体の表面に凹凸形状を積極的に設けるの
は、磁気ヘッドが磁気記録媒体に対して極めて低い浮上
量を維持しながら磁気的情報を記録し、これを再生する
ことができるようにするためである。磁気ヘッドが磁気
記録媒体の表面に接触した際に吸着することがなく、ま
た摩擦抵抗を低減することを意図して、上記のように凹
凸形状の表面処理が磁気記録媒体上に施される。

【０００３】しかしながら、コンピュータ等に使用さ
れる磁気ディスク装置等の磁気記憶・再生装置の高密度
化への要請は近年著しい。かかる要請に対しては、磁気
ヘッドと磁気ディスクとの間の磁気スペーシングの低
減、すなわち磁気ヘッドの浮上量を可能な限り低くする
必要がある。そして、最近では１０ｎｍ以下のグライド
ハイト値、３０ｎｍ以下のヘッド浮上量が要求され始め
ている。

【０００４】そのために、例えば特開平９−３２６１１
５号公報には磁気記録媒体の表面に設けた凹凸形状が形
成するうねり及び粗さについて検討することにより、上
記ヘッド浮上量をより低減化する提案がなされている。

【０００５】また、磁気ヘッドの低浮上化を促進するた
めに、表面の凹凸を所定範囲まで低くする、いわゆるノ
ン−テクスチャ（Ｎｏ−Ｔｅｘｔｕｒｅ）処理を施した
磁気記録媒体についての提案もあるが、根本的に前述の
ヘッド吸着の問題が解消されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−３２６
１１５号公報に開示されている技術は、浮上量を１００
ｎｍより低くするため円周方向（磁気ヘッドの記録・再
生方向）のうねりや粗さのみについて検討を行ってい
る。しかしながら、前述したように近年においては、磁
気ヘッドの低浮上量化への要求はさらに低い３０ｎｍ以
下となっており、円周方向の形状を規定するだけではこ
のように低い浮上量を実現することが困難となってい
る。

【０００７】さらに、上記磁気ディスク装置では磁気デ
ィスクの回転起動・停止時には磁気ヘッドの浮上面が磁
気ディスクの表面と接触・摺動するコンタクトスタート
ストップ（ＣＳＳ）方式が広く採用されている。前述し
たように浮上量低減の観点からは前記テクスチャ加工に
よる凹凸の高さをより低くすることが必要である。しか
し、このように凹凸を小さくすると、磁気記録媒体の表
面が平坦化してしまうので、特にＣＳＳ時における磁気
ヘッドの吸着や高摩擦が問題となる。

【０００８】したがって、本発明は第１に所定の材料で
基板を形成することで磁気ヘッドの浮上量をさらに低く
することを可能した磁気記録媒体用基板を提供すること
を目的とし、さらに第２に磁気ヘッドの低浮上量化が可
能な磁気記録媒体の評価方法を提供することもその目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載される如く、表面積の５％から５０％に、直径０．０
５μｍから２．０μｍのポーラスが形成された焼結体よ
りなる磁気記録媒体用基板よって達成することができ
る。

【００１０】請求項１記載の発明よれば、基板表面を平
坦とした場合でも多くのポーラスが基板表面に形成され
るので、この基板に基づき磁気記録媒を製造した場合に
磁気ヘッドとの接触面積を小さくすることができる。よ
って、低いヘッド浮上量となり磁気ヘッドと磁気記録媒
体表面が接触する事態が生じても磁気ヘッドの吸着、高
摩擦による問題は生じない。

【００１１】そして、前記磁気記録媒体用基板は請求項
２記載のように、ポーラス材が混入された粉末体を該ポ
ーラス材の融点よりも高い温度で焼結させることで製造
することができる。前記焼結体のポーラスは粉末体本体
よりも低い融点を有し、ポーラス材を融解、蒸発或いは
昇華させることにより、表面に所望のポーラスを有する
磁気記録媒体用基板を形成できる。ここで粉末体本体と
してはアルミニウム粉を用いることができる。

【００１２】前記ポーラス材は、焼結体を形成するとき
に融解、蒸発或いは昇華するものであればよく特に限定
はないが、鉛、銅、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、
錫、マンガン、珪素、ガラス及び樹脂からなる群から選
択された少なくとも１つであることが好ましい。

【００１３】前記基板を用いてＣＳＳ方式で用いる磁気
記録媒体を形成するときには、少なくともＣＳＳ領域と
なる部分にポーラスが形成されていればよい。このよう
な磁気記録媒体用基板上に磁性層及び保護層を設けれ
ば、磁気ヘッドをより低浮上量化できるので高記録密度
化が可能な磁気記録媒体として提供できる。

【００１４】さらに、上記目的は、請求項４に記載され
る如く、磁気ヘッドの移動方向における磁気記録媒体表
面の波長に応じて複数に区分した形状の各々について最
大高さを測定し、各々の最大高さの合計を求める磁気記
録媒体の評価方法により達成できる。

【００１５】そして、前記前記磁気記録媒体の評価方法
において、磁気ヘッドの浮上保証エリアで、前記磁気ヘ
ッドの移動方向でのうねり形状の最大高さＲＣｍａｘが
２０ｎｍ以下であり、また前記磁気ヘッドの記録・再生
方向での波長が２．５ｍｍ以上である大うねり形状の最
大高さＷｐ、同方向で波長が２．５ｍｍ以下１０μｍ以
上である小うねり形状の最大高さＭＷｐ、同方向で波長
が１０μｍ以下の粗さ形状の最大高さＲｐを測定し、Ｗ
ｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐと必要とするグライドハイト値を比較
することにより、好ましい磁気記録媒体の評価を行うこ
とができる。

【００１６】本願発明者は、従来とは異なり基板表面全
体について、うねり形状及び粗さ形状について検討を加
え、磁気ヘッドの低浮上量化が可能な磁気記録媒体を評
価する好適な方法を見出たものである。

【００１７】よって、上記評価方法によれば、磁気記録
装置として必要な（要求された）グライドハイト値を定
め、Ｗｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐと比較することで好ましい磁気
記録媒体であるかの評価を行うことができる。この評価
方法を指標として、より低浮上量化を達成できる磁気記
録媒体の作成に役立てることができる。

【００１８】なお、前記磁気ヘッドの移動方向とは磁気
ディスクのように円板状である場合には半径方向であ
り、磁気ヘッドの記録・再生方向とはこれと直角な円周
方向となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面基づき本発明をより詳
細に説明する。先ず磁気記録媒体の評価方法を第１の発
明として説明する。

【００２０】図１から図５は第１の発明の概念を説明す
るため、円板状の磁気ディスクを例にその表面状態を拡
大して示す図である。本第１の発明は低浮上量化に適し
た磁気記録媒体であるかを評価する方法であり、後述す
る条件を満たす磁気記録媒体は低浮上化に適した磁気記
録媒体であると評価でき、これを磁気記録媒体の作成に
役立てることができる。

【００２１】図１は磁気ディスク１０の円周方向につい
て、その表面状態を拡大して示す図である。磁気ディス
ク１０の表面は巨視的に見ると平滑であるが、拡大する
と図１に示すような、うねり形状１を有しており、この
うねり形状１を成す曲線も微細な波形で示される粗さ形
状５の集合として形成されている。

【００２２】従来においては、図１に示す円周方向（磁
気ヘッドでは一般に長手方向）でのうねり形状１と粗さ
形状５を考慮して磁気ヘッドの低浮上量化の検討がなさ
れていたことになる。

【００２３】ところが、磁気ヘッドの浮上量が極めて低
い３０ｎｍ以下となると、円周方向のみに関して表面形
状を評価しても低浮上量化できるかの判断が困難となっ
た。そこで、本発明者は磁気ディスクの表面全体につい
て、さらに詳細な検討を行い、３０ｎｍ以下の浮上量を
実現できる磁気ディスクの評価条件を見出したものであ
る。

【００２４】図２は、図１に示されるうねり形状１か
ら、大きなうねり形状１１を抽出して示した図である。
なお、図１及び図２並びに後述する図３及び図４につい
て、縦軸でゼロとなる位置は各波形の振幅から導かれた
平均位置を示す中心線である。本第１発明では、図２で
示すように中心線からの大うねり形状の最大高さをＷｐ
とする。ここでの大うねりは、例えば波長が２．５ｍｍ
以上であるような波形である。

【００２５】図３は、図２に示した大うねり形状１１を
拡大し、その一部を示した図である。図２で示される大
うねり形状１１の波形は、実際には小さくうねりながら
大うねり形状１１を形成している。この小うねり形状１
２について、大うねり形状１１の場合と同様に最大高さ
をＭＷｐとする。ここでの小うねり形状１２は、例えば
波長が１０μｍから２．５ｍｍであるような波形であ
る。

【００２６】図４は、さらに図３に示した小うねり形状
１２を拡大し、その一部を示した図である。前記図２及
び図３で示すのは大・小うねり形状の波形である。しか
し、これらうねり波形をより微視的にみると、波長がさ
らに小さい１０μｍ以下であるような極微小な形状１３
が存在しており、これらは一般に粗さと称されている。
本第１の発明ではこの粗さについてその最大高さをＲｐ
とする。

【００２７】上記のように、まず本第１の発明では円周
方向の形状について、大うねり、小うねり及び粗さ、と
いう３つの波形要素で表面形状を把握して、これを評価
対象とするものである。

【００２８】さらに、本第１の発明では磁気ディスクの
半径方向のうねり形状についても考慮する。すなわち、
半径方向のうねり形状について、最大高さＲＣｍａｘが
所定値以下となるように表面形状を有しているかを評価
する。

【００２９】図５は磁気ディスクの半径方向について、
その表面の状態を拡大して示す図である。ただし、一般
に磁気ディスクの周縁部は面取り処理が施されるために
リング上の盛上り部２０が形成されている。よって、一
般的にこの盛上り部２０における最大高さが、上記最大
高さＲＣｍａｘに相当するとになる。

【００３０】図５では、磁気ディスクの直径を約９５ｍ
ｍとして、半径方向位置で４５．０から４６．６ｍｍと
なる端部、すなわち磁気ディスク周縁部近傍を拡大して
示す。

【００３１】ここで、磁気ディスクの浮上保証エリアに
ついて説明する。浮上保証エリアは磁気ディスクに対し
て、磁気ヘッドの浮上が確保される領域である。磁気デ
ィスクは、その中心側から同心円状に、回転駆動軸（ス
ピンドル）に固定するためのクランプ領域、ＣＳＳ領
域、データ領域、前述した周縁部を含んでいるが、本第
１の発明の浮上保証エリアはＣＳＳ領域から周縁部の一
部を含むエリアである。本発明者は、基板の半径方向で
は磁気ヘッド幅方向の外部形状相当長以上の波長を有す
るうねり形状により磁気ヘッドの浮上ロスが発生してい
ると考察した。そして、浮上保証エリア内では上記ＲＣ
ｍａｘが２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下と
なるように表面形状を有する場合にこのロスを軽減でき
ることを見出した。

【００３２】また、さらに本発明者は基板の円周方向に
おいて、磁気ヘッドの浮上ロスに影響するような波形を
検討した。これによると好ましい波形は、磁気ヘッド長
手方向の外部形状相当長の約３倍程度とすることが好ま
しく、さらにその波長範囲は数１０ｎｍから数ｍｍとす
るのが好ましいことを確認した。例えば、磁気ヘッドの
長手方向の外部形状が２ｍｍの場合には３倍の６ｍｍ程
度となる。

【００３３】そして、この波長範囲を３つの波形要素に
分け、分析したのが前述した大うねり、小うねり及び粗
さである。波長が２．５ｍｍ以上であり磁気ヘッドの長
手方向長さの約３倍まであるものが大うねり形状であ
り、その波形の最大高さがＷｐである。波長が１０μｍ
から２．５ｍｍの範囲にある小うねり形状の波形の最大
高さがＭＷｐである。さらに、波長５０ｎｍから１０μ
ｍ好ましくは２０ｎｍ程度である粗さ形状の最大高さが
Ｒｐである。

【００３４】そして、これら最大高さの単純和、Ｗｐ＋
ＭＷｐ＋Ｒｐが必要とする磁気ディスクのグライドハイ
ト値に対応するので、この両者を比較する。具体的に
は、Ｗｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐ ≦ 必要とするグライドハイ
ト値、の式から、必要なグラハイト値を有する磁気記録
媒体であるかを評価することができる。

【００３５】さらに、ＣＳＳ方式の磁気記録媒体とする
場合には、ＣＳＳ時における吸着防止、摩擦低減を図る
観点から、粗さ形状については平均粗さＲａを０．２ｎ
ｍ以上とすることが望ましい。

【００３６】以上で説明した評価方法で低浮上化条件を
満たす磁気記録媒体を製造するためには、基板研磨工程
における研磨パッド、研磨材及び加工時間を適宜調整す
ることにより、前記磁気ディスクの半径方向においては
ＲＣｍａｘを２０ｎｍ以下とし、円周方向においては上
記式から定められたＷｐ、ＭＷｐ、Ｒｐが実現されるよ
うに加工する。なお、表面粗さについては、磁気記録媒
体を製造するにあたり準備した基板上に施すテクスチャ
工程によっても制御することが可能である。

【００３７】続いて、前述した第１の発明により低浮上
量化に適すると評価された磁気ディスクの製造例を説明
する。前記磁気記録媒体用基板を形成するための材料と
しては、非磁性の材料、例えばアルミニウム系合金、強
化ガラスや結晶化ガラスを含むガラス系材料、樹脂或い
は複合材料等、従来から基板用に使用されてきた材料を
同様に用いることができる。

【００３８】本例ではアルミニウムで基板を作成する場
合について説明する。アルミニウム合金の圧延材を３．
５インチの円板状に打抜いて基材円板を得る。この基材
円板に加圧焼鈍しの処理を行ってから、内外径をＮＣ旋
盤等により切削加工を行い寸法出しをする。さらに基材
円板の両面を２０００番から６０００番程度の粗さの砥
石のグラインダにより、大うねり形状での最大高さＷ
ｐ、小うねり形状での最大高さＭＷｐが所望の値となる
まで加工を行う。次いで、その両面にそれぞれ５μｍか
ら１０μｍの厚さのＮｉ−Ｐメッキを施す。

【００３９】次いで、Ｎｉ−Ｐメッキ層を両面研磨する
ポリッシング処理を行う。このポリッシング工程は、例
えばＳＰＥＥＤＦＡＭ社製の１１Ｂ型両面研磨機を用
いて実施する。その際、酸化性イオンを含む研磨液、及
び酸化アルミニウムを主成分とするもの或いはシリカ系
材料を主成分とする研磨液を用いることができる。これ
らの内で、アルミナ系研磨剤を用いると、研磨速度を早
く、且つ大うねり形状の最大高さＷｐ及び小うねり形状
の最大高さＭＷｐを小さくできる。特に、六角板状アル
ミナ系研磨剤や假焼アルミナ系研磨剤を用いることが奨
励される。また、両面研磨機に装着して使用する研摩パ
ッドの硬度は、ＪＩＳＡ（ＪＩＳＫ−６３０１）に
準拠した６０から１００のものを用いることが奨励され
る。この範囲より小さい硬度では、基板の外周部が研磨
され易くなる。そのために基板半径方向のうねり波形の
波長が、磁気ヘッドの幅方向の外部形状相当寸法より大
きくなるので好ましくない。研磨剤の大きさ、加工時間
を数段階（例えば２〜３段階）の研磨工程を適宜選択す
ることにより、上記大うねりでの最大高さＷｐ、小うね
りでの最大高さＭＷｐ及び粗さでの最大高さＲｐを有す
る基板を形成することができる。

【００４０】上記製造例では５つの基板Ａから基板Ｅを
得た。図６はこれら基板Ａから基板Ｅに関するデータを
まとめて示す。

【００４１】上記基板Ａから基板Ｅに、以下に説明する
方法でテクスチャ加工を施し、表面にＣｒ下地、ＣｒＣ
ｏＰｔの磁性層及びカーボン系保護膜を順次成膜した。
この後、保護膜上にフッ素系の潤滑剤を塗布して磁気デ
ィスクとした。

【００４２】上記テクスチャ加工は、回転する基板に加
工用テープを押付け、研磨液を滴下しながら行った。そ
の際、用いる研磨液は砥粒に多結晶ダイヤモンドを用
い、その平均一次粒子径が０．１５μｍ又は０．３０μ
ｍである２種類を用いて行った。その他の加工条件は、
テープ送り速度３０ｍｍ／ｍｉｎ、ロール圧１ｋｇ、基
板回転数４５０ｒｐｍ、オシレーションの振幅３ｍｍ、
周波数７Ｈｚ、加工時間２５秒とした。

【００４３】基板Ａ及び基板Ｂについては、研磨液の平
均一次粒子径が０．１５μｍと０．３０μｍである場合
の２条件でテクスチャ加工を実施した。基板Ｃ及び基板
Ｅについては研磨液の平均一次粒子径が０．３０μｍで
ある場合についてテクスチャ加工を実施した。

【００４４】また、基板Ｄについては、平均一次粒子径
が０．１５μｍでテクスチャ加工を実施する場合と、テ
クスチャ加工を施さない場合について比較を行った。

【００４５】上記のようにテクスチャ条件の組合せで磁
気記録媒体を形成し、各磁気記録媒体についてグライド
ハイト及び上記Ｗｐ、ＭＷｐ、Ｒｐ、Ｒａ及びＲＣｍａ
ｘの値並びに摩擦特性を測定した。

【００４６】ここで、磁気記録媒体の円周方向でのうね
り形状の最大高さＷｐ、Ｍｗｐ及び半径方向でのうねり
形状の最大高さＲＣｍａｘの測定は、光学式干渉形測定
機を用いて行った。測定レンジが小さくなるＭｗｐ及び
ＲＣｍａｘの測定では、視野を２．５ｍｍ×１．８ｍｍ
とした。なお、ＲＣｍａｘの測定範囲は半径位置４５．
０ｍｍから４６．６ｍｍとした。

【００４７】また、粗さに関する測定装置にはＡＦＭを
用い、測定範囲は１０μｍ×１０μｍとした。

【００４８】また、グライドハイトの測定には、長手方
向（磁気記録媒体では周方向）の長さが２．０ｍｍであ
り、予め浮上特性を確認済の磁気ヘッドを用いた。磁気
ディスクと磁気ヘッドの接触をピエゾセンサで検出し
た。そして、その接触時の磁気ディスクの周速これか
ら、グライドハイト値を算定した。グライドハイトの測
定位置は、磁気ヘッドのセンター位置、半径位置Ｒ＝３
０．０ｍｍ及び端部側の半径位置Ｒ＝４５．８ｍｍとし
た。

【００４９】図７は、基板Ａ、基板Ｂ、基板Ｃ及び基板
Ｅに関するデータをまとめて示す図である。図７からＷ
ｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐが１０ｎｍ以下の場合（実施例１−１
〜１−４）では、磁気ヘッドのセンター位置、Ｒ＝３
０．００ｍｍにおけるグライドハイトは１０ｎｍ以下と
なることが確認できる。

【００５０】また、ＲＣｍａｘが２０ｎｍ以上の場合に
はＷｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐが１０ｎｍ以下でかつＲ＝３０ｍ
ｍにおけるグライドハイトが１０ｎｍ以下であっても、
端部側の位置、Ｒ＝４５．８ｍｍではグライドハイトが
１０ｎｍを超えてしまうので表面形状が要求を満たせな
いことが確認できる（比較例１−１）。

【００５１】図８は、基板Ｄに関するデータをまとめて
示す図である。比較例２ではＷｐ＋ＭＷｐ＋Ｒｐが１０
ｎｍ以下で、グライドハイトは１０ｎｍ以下であるが、
テクスチャ加工無しであるので表面粗さが足りず、初期
摩擦係数が５以上となっている。よって、ＣＳＳ方式の
磁気記録装置に用いると磁気ヘッドの吸着や過度な摩擦
抵抗の問題を生じるおそれがある。

【００５２】一方、実施例２ではテクスチャ加工を施し
て基板の平均粗さＲａが０．２０ｎｍ以上となるように
作製されるので、初期摩擦係数は５よりもかなり低い
２．０となり磁気ヘッドへの吸着や摩擦抵抗の問題が無
いことが確認できる。

【００５３】よって、前述した磁気記録媒体の評価方法
を用いることで、低浮上量化できる磁気記録媒体を評価
できる。

【００５４】さらに、以下では第２の発明の実施例につ
いて説明する。本第２の発明は磁気ヘッドの低浮上化を
図るために、基板の素材自体に工夫を加たものである。
すなわち、基板自体を成形する段階で基板表面にポーラ
スを多数形成することによりヘッドとの接触面積を小さ
くし、磁気ヘッドの低浮上量化を可能とした磁気記録媒
体用基板である。

【００５５】本第２の発明の磁気記録媒体用基板は、表
面積の５％から５０％に、直径０．０５μｍから２．０
μｍのポーラスを有する焼結体として形成される。この
基板はその表面に多くのポーラスを有している。よっ
て、この基板により磁気記録媒体を形成した場合には、
磁気ヘッドの浮上量を低くしても接触面積が小さいの
で、吸着及び高摩擦抵抗により障害が発生することな
い。

【００５６】以下図面に基づき本第２の発明にかかる実
施例について説明する。図９は磁気記録媒体用基板５０
について多数のポーラスが形成される過程を示す図であ
る。従来においては、基板材料としてアルミ材或い表面
に金属材料を設けたガラス材等を用いることが一般的で
あったが、本第２発明では燒結可能な粉末体を用いる。
この粉末体としてはアルミニウム粉を用いることができ
る。そして、例えばアルミニウム粉と焼き付き防止用の
潤滑材としてのステアリン酸鉛とを混合してベース材料
とする。このベース材料に、ポーラスを強制的に形成す
るための物質（ポーラス材）を添加する。

【００５７】このポーラス材は、アルミニウム粉を焼結
させて基板形状（通常は円板状）に成型する際に、焼結
温度よりも低い温度で融解、蒸発或いは昇華等して、そ
の場所に空洞（ポーラス）を形成するような物質であれ
ば特に限定されるものではない。例えば、鉛、銅、マグ
ネシウム、ニッケル、亜鉛、錫、マンガン、珪素、ガラ
ス及び塩化ビニル等の樹脂から成る群から適宜選択して
用いることができる。例えば、ポーラス材として鉛を用
いる場合は直径０．１μｍから２．０μｍの鉛粉を基板
表面積に対して５％から５０％の割合となるように、上
記ベース材上に蒔いて（ブレンドして）焼結前の基板材
料を準備する。

【００５８】図９の上段の図は、アルミニウム粉５１を
プレス装置で所定形状に圧縮したときに、その上部に鉛
粉５５が点在している様子を模式的に示している。

【００５９】図９下段の図は、６００℃弱でアルミ焼結
を行った後の基板５０の様子を示している。ここで鉛の
融点は約３３０℃である。よって、約６００℃近い温度
により融解して、焼結したアルミニウム粉５１内に形成
されるポーラス５２へ流れ込むように吸収され、鉛粉５
５が存在していた所に新規なポーラス５６が形成され
る。

【００６０】なお、本第２の発明は圧粉成形材特有のポ
ーラス形成性を利用するものである。このポーラス性は
焼結に用いる粉体粒子の大きさ、焼結温度によってポー
ラス径とその密度が変わる。よって、アルミニウム粉５
１を焼結した焼結体は、本来、独自のポーラスを有する
多孔質材である。この多数のポーラスに融解した鉛が流
れ込むようにすることで、鉛粉が存在していた所に空洞
を強制的に形成して新規なポーラス５６とするものであ
る。アルミニウム粉５１内に形成されるポーラス５２で
も接触面積を少なくするという機能はあるが、ポーラス
の径、密度を制御する観点からポーラス材を添加するこ
とで強制的にポーラスを形成している。本実施例では鉛
粉を焼結温度で融解し、アルミニウム粉体５１側に吸収
されることでポーラスを形成するものであるがポーラス
形成の形態はこれに限るものではない。すなわち、ポー
ラス材が焼結処理において、元の場所から無くなること
によりポーラスが形成できればよい。ポーラス材がアル
ミニウムの焼結処理によって蒸発或いは昇華することで
ポーラスが形成される形態でもよい。ポーラス材の大き
さと添加量により、焼結体表面に形成するポーラスの状
態を調整することができる。

【００６１】上記のように形成される磁気記録媒体用基
板はそのままでも使用可能であるが、一般に焼結材の性
能を高めるために実施される処理として、基板の再圧縮
や、この再処理後の再焼結処理を行ってもよい。

【００６２】さらに、基板表面の平滑性を出すためにポ
リッシング処理を行ってもよい。このポリッシング処理
により、図９下段に示すように平均粗さＲａが０．１ｎ
ｍ程度のノンテクスチャ状態としてもよい。この平滑性
は従来の一般的な磁気記録媒体の表面が、平均粗さＲａ
が０．４ｎｍから０．６ｎｍであり、最大粗さが６ｎｍ
から７ｎｍもあったことと比較すると極めて平坦化（平
滑化）していることが分かる。

【００６３】しかし、本実施例の基板は、その表面に多
くのポーラス５６を有しているので、この基板に基づき
磁気記録媒体を形成すると磁気ヘッドの吸着等の問題は
生じない。よって、磁気ヘッドの低グライドハイト化が
可能となり、ひいては磁気ヘッドの低浮上化を図った磁
気記録媒体とすることができる。

【００６４】図１０は、本第２の発明により形成される
磁気記録媒体基板の特徴をより明確にするために示した
図である。図１０（Ａ）はバンプ突起を有する従来の基
板表面を模式的に示す図である。図１０（Ｂ）は本第２
の発明による基板表面を模式的に示す図である。

【００６５】図１０（Ａ）において、基板表面のフラッ
ト面６０から粗さに対応した矩形波が複数立ちあがって
いるが、その高さは一定ではない。特に、バンプ突起６
２領域の高さは最大高さとなり、この最大高さ６３によ
り実質的にグライドハイト値が定まることになる。この
ようなバンプ突起は磁気ヘッドの吸着防止等のために設
けられているので低グライドハイト化を図ることが困難
である点は前述した通りである。

【００６６】なお、図１０中において一点鎖線６５で示
すのは粗さ平均としての中心線である。

【００６７】一方、図１０（Ｂ）において示す本第２の
発明による基板の場合は、基板表面の最上端がフラット
面７０となる。粗さに対応した矩形波は複数残存する
が、フラット面７０の下となるので磁気ヘッドの浮上高
さを規制するものではない。あえて、図１０（Ａ）と対
応してグライドハイト値を定めるならば、中心線７５と
フラット面７０との間の距離７３で示される。

【００６８】図１１は、上記基板を用いて形成した磁気
記録媒体に関し、ポーラスの密度と摩擦抵抗の関係につ
いて示す図である。同図から明らかなように、基板表面
でポーラスが５％から５０％、好ましくは１０％から４
０％、より好ましくは２０％から３０％を占めるように
形成することでより低摩擦化を図れることが分かる。な
お、このようなポーラス密度を測定する際には、例えば
光学顕微鏡レベルで１００μｍ×１００μｍの領域を定
めてポーラス数をカウントすればよい。

【００６９】上記のようにポーラスを形成する領域は、
勿論基板の全面でもよいが、特にＣＳＳ方式の磁気記録
媒体とするときにはＣＳＳ領域にポーラスが形成される
ように基板を焼結して形成してもよい。すなわち、ＣＳ
Ｓ予定領域に上記形成物質を所定量蒔いて焼結処理を行
ってもよい。

【００７０】本第２発明の基板についても定法に従っ
て、例えばスパッタリング装置を用いてこの基板に磁性
層及び保護層を成膜することで磁気ディスク等の磁気記
録媒体を製造することができる。その際、必要により基
板上Ｎｉ−Ｐメッキ処理、テクスチャ処理を施していか
ら磁性層を形成してもよい。

【００７１】以上、詳述した第２の発明に基づいて作製
した磁気記録媒体用基板を用いて形成した磁気ディスク
を磁気記録・再生装置に搭載した場合例について簡単に
説明する。

【００７２】図１２は磁気ディスク装置１００内の磁気
ヘッド１２０と回転中の磁気ディスク１１０と関係を示
す図であり、該磁気ディスク１１０の層構成と磁気ヘッ
ド１２０の浮上量Ｆの様子が分かるように要部を拡大し
模式的に示している。磁気ディスク１１０は上記第２の
発明に従って作製した基板１１１上に、下地膜１１３、
磁性膜１１５が下から順に積層された基本構成を有して
おり、その上にアモルファスカーボン系の保護膜１１
７、この保護膜１１７上に形成されるフッ素系の潤滑膜
１１９から成っている。なお、図１２においては前述し
た基板１１１表面の詳細な形状については図示を省略し
ている。

【００７３】上記磁気ディスク装置１００では、磁気デ
ィスク１１０の回転起動・停止時に磁気ヘッド１２０が
磁気ディスク１１０の表面と接触・摺動するＣＳＳ領域
が設けられている。

【００７４】上記磁気ディスク装置１００は従来と比較
して磁気記録媒体１２０の低グライドハイト化、低浮上
量化を図ることができ、しかもＣＳＳ領域等での吸着の
問題も生じない。

【００７５】以上本発明の好ましい実施例について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１記載の発明よれば、基板表面を平坦とした
場合でも多くのポーラスが基板表面に形成されているの
で、この基板に基づき磁気記録媒を製造した場合に磁気
ヘッドとの接触面積を小さくすることができる。よっ
て、低いヘッド浮上量として磁気ヘッドと磁気記録媒体
表面が接触する事態が生じても磁気ヘッドの吸着、高摩
擦による問題は生じない。

【００７７】また、請求項２及び３記載の発明によれ
ば、ポーラスを有する磁気記録媒体用基板を製造でき
る。

【００７８】さらに、請求項４及び５記載の発明よれ
ば、所定の条件にしたがって低浮上量化が可能な磁気記
録媒体を評価できる。よって、低浮上化を図る磁気記録
媒体の作成に役立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の概念を説明するため、磁気ディス
クの円周方向について、その表面状態を拡大して示す図
である。

【図２】図１に示されるうねり形状から、大きなうねり
形状を抽出して示した図である。

【図３】図２に示した大うねり形状を拡大し、その一部
を示した図である。

【図４】図３に示した小うねり形状を拡大し、その一部
を示した図である。

【図５】図１で示した磁気ディスクの半径方向につい
て、その表面の状態を拡大して示す図である。

【図６】製造例の基板Ａから基板Ｅに関するデータをま
とめて示す図である。

【図７】基板Ａ、基板Ｂ、基板Ｃ及び基板Ｅに関するデ
ータをまとめて示す図である。

【図８】基板Ｄに関するデータをまとめて示す図であ
る。

【図９】第２の発明の磁気記録媒体用基板について多数
のポーラスが形成される過程を示す図である。

【図１０】第２の発明により形成される磁気記録媒体基
板の特徴をより明確にするために示した図である。

【図１１】第２の発明の基板を用いて形成した磁気記録
媒体に関し、ポーラスの密度と摩擦抵抗の関係について
示す図である。

【図１２】磁気ディスク装置内の磁気ヘッドと回転中の
磁気ディスクと関係例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１うねり形状５粗さ形状１１大きなうねり形状１２小うねり形状１３極微小な波形形状（粗さ）２０盛上り部５０第２の発明の磁気記録媒体用基板５１アルミニウム粉５２ポーラス５５鉛粉５６ポーラス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K018 AA14 AB06 AB10 DA12 KA22 5D006 CB04 CB07 5D112 AA02 BA02 BA07 BA09 JJ03 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面積の５％から５０％に、直径０．０
５μｍから２．０μｍのポーラスが形成された焼結体よ
りなる磁気記録媒体用基板。
【請求項２】ポーラス材が混入された粉末体を該ポー
ラス材の融点よりも高い温度で焼結させることを特徴と
する磁気記録媒体用基板の製造方法。
【請求項３】前記ポーラス材は、鉛、銅、マグネシウ
ム、ニッケル、亜鉛、錫、マンガン、珪素、ガラス及び
樹脂からなる群から選択された少なくとも１つであるこ
とを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体用基板の製
造方法。
【請求項４】磁気ヘッドの移動方向における磁気記録
媒体表面の波長に応じて複数に区分した形状の各々につ
いて最大高さを測定し、各々の最大高さの合計を求める
ことを特徴とする磁気記録媒体の評価方法。
【請求項５】請求項４記載の磁気記録媒体の評価方法
において、磁気ヘッドの浮上保証エリアで、前記磁気ヘッドの移動
方向でのうねり形状の最大高さＲＣｍａｘが２０ｎｍ以
下であり、また前記磁気ヘッドの記録・再生方向での波
長が２．５ｍｍ以上である大うねり形状の最大高さＷ
ｐ、同方向で波長が２．５ｍｍ以下１０μｍ以上である
小うねり形状の最大高さＭＷｐ、同方向で波長が１０μ
ｍ以下の粗さ形状の最大高さＲｐを測定し、Ｗｐ＋ＭＷ
ｐ＋Ｒｐと必要とするグライドハイト値とを比較するこ
とを特徴とする磁気記録媒体の評価方法。