DE3601848A1

DE3601848A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3601848A1
Application number: DE19863601848
Authority: DE
Inventors: Yasutaka Sagamihara Kanagawa Fukuda; Atsushi Yokohama Kanagawa Nakano; Shigeo Shimizu
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1986-07-24
Also published as: US4698251A; DE3601848C2

Description

Magnetisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu dessen Herstellung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetplatte oder ein ähnliches magnetisches Aufzeichnungsmedium derjenigen Art, die eine magnetische Schicht oder einen magnetischen Film aufweist, die auf einen nicht-magnetischen Substrat IQ oder Grundkörper mittels einer Trockenverfahren- oder Naßverfahren-Beschichtungseinrichtung aufgebracht sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Aufzeichnungsmediums .

Magnetplatten, die bei Computer-Peripheriegeräten zu Datenspeicherungszwecken einsetzbar sind, sind allgemein in zwei Klassen unterteilbar, d. h. in einen Anbringungstyp, bei dem eine Magnetschicht auf einem nicht-magnetischen Substrat aufgebracht ist, und einem Beschichtungstyp oder Plattierungstyp, bei dem eine Magnetschicht mittels einer Naßverfahren- oder Trockenverfahren-Plattierungseinrichtung oder Beschichtungseinrichtung abgelagert ist. Eine magnetische Scheibe vom Beschichtungs- oder Plattierungstyp hat eine systembedingte hohe magnetische Packungsdichte für das magnetische Material und ist aus diesem Grunde für eine Aufzeichnung mit hoher Dichte geeignet, da die Magnetschicht nicht unter Verwendung eines Bindemittels gebildet wird, sondern mittels einer Beschichtungs- oder Plattierungseinrichtung durch Ablagern einer magnetischen Legierung auf Kobalt-Basis oder mit einer ähnlichen Zusammensetzung auf einem nicht-magnetischen Substrat gebildet wird. Jedoch besteht ein noch ungelöstes Problem bei einer derartigen Magnetscheibe vom Plattierungstyp oder Beschichtungstyp darin, daß das Wiedergabeausgangssignal, die Auflösung und andere mit der Scheibe erzielbare Faktoren begrenzt sind, da die leicht magnetisierbare Richtung innerhalb der durch Beschichtung oder Plattierung aufge-

AO ,

brachten Magnetschicht isotrop ist oder da diese in der radialen Richtung der Scheibe ausgerichtet ist.

Die Fragestellung, die die Erfinder zu der vorliegenden Erfindung hinführte, bestand darin, ob eine mittels einer Plattierungs- oder Beschichtungseinrichtung auf eine Magnetplatte vom Plattierungstyp oder Beschichtungstyp aufgebrachte Magnetschicht in irgendeiner Hinsicht durch den Oberflächenzustand einer rückseitigen Beschichtung im Verlauf der Herstellung beeinflußt wird. Nach einer Reihe von Versuchen und Experimenten stellte sich heraus, daß die Orientierung der leicht magnetisierbaren Richtung einer beschichteten oder plattierten Magnetschicht durch den Oberflächenzustand einer rückseitigen Schicht oder rückseitigen Beschichtung beeinflußt wird. Um insbesondere Magnetplatten herzustellen, wurden nicht-magnetische Substrate hergestellt, die in einer im wesentlichen konzentrischen oder spiralenförmigen Richtung mit Kratzern versehen wurden, d. h. im wesentlichen längs einer Richtung, in der ein Wiedergabetonkopf die Signale liest. Wenn Magnetschichten oder Magnetfilme durch Beschichten oder Plattieren auf eine derart angerauhte Oberfläche eines nicht-magnetischen Substrats aufgebracht werden, zeigten sie eine magnetische Anisotropie mit einer leicht magnetisierbaren Richtung, die sich in die Leserichtung eines Wiedergabetonkopfes erstreckt, welcher aufgrund des Einflusses der zugrunde liegenden Oberflächen Konfigurationen gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der oben beschriebenen Erkenntnis.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das mit einer Magnetschicht auf einem nicht-magnetischen Substrat mittels einer Naßverfahren- oder Trockenverfahren-Plattierungs- oder Beschichtungs-Einrichtung versehen

ist, um eine Aufzeichnung mit hoher Dichte zu erzielen, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Aufzeichnungsmediums anzugeben.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mit einer Magnetschicht auf einem nicht-magnetischen Substrat mittels einer Naßverfahren- oder Trockenverfahren-Plattierungs- oder Beschichtungs-Einrichtung versehene Magnetplatte zu schaffen, die eine hoch-dichte Aufzeichnung ermöglicht, um das Wiedergabeausgangssignal zu verbessern, bei der eine Drift des Ausgangssignales minimiert ist, die eine verbesserte Auflösung hat und bei der das Gleichstrom-Löschrauschen vermindert ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Platte anzugeben.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein allgemein verbessertes magnetisches Aufzeichnungsmedium und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, auf das Daten mittels eines Kopfes aufgezeichnet werden können und von dem die Daten mittels des Kopfes wiedergegeben werden können, das ein nicht-magnetisches Substrat aufweist, das eine nicht-magnetische dünne Schicht enthält, die derart auf dem Substrat vorgesehen ist, daß die untere Fläche der nicht-magnetischen Schicht in Kontakt mit der Oberfläche des Substrates steht, wobei eine obere Fläche der nicht-magnetischen Schicht mit Kratzern in einem vorbestimmten Abstand zueinander und mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, die sich in einer speziellen Richtung erstrecken, die im wesentlichen mit einer Richtung ausgerichtet ist, in der der Tonkopf Daten aufzeichnet, und eine magnetische Schicht aufweist, die auf der verkratzten Oberfläche der nicht-magnetischen Schicht vorgesehen ist.

4%

Nach einem weiteren Blickwinkel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen, auf das Daten mittels eines Kopfes aufgezeichnet werden können und von dem die Daten mittels des Kopfes wiedergegeben werden können, das folgende Verfahrensschritte aufweist: (a) Vorbereiten eines nicht-magnetischen Substrates, das vorab mittels Plattieren oder Beschichten mit einer nicht-magnetischen dünnen Schicht versehen ist; (b) Verkratzen der Fläche der nicht-magnetischen dünnen Schicht des nicht-magnetischen Substrates mittels einer Politurvorrichtung, wobei sich die Kratzer in einer speziellen Richtung erstrecken, die im wesentlichen mit der Richtung ausgerichtet ist, in der der Kopf die Daten aufzeichnet, (c) Schaffen einer weiteren nicht-magnetischen dünnen Schicht auf der verkratzten nicht-magnetischen dünnen Schicht unter vorbestimmten Zerstäubungs- oder Sprüh-Bedingungen, und (d) Schaffen einer magnetischen Schicht auf der zweiten nicht-magnetischen dünnen Schicht.

Gemäß eines weiteren Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen, auf das Daten mittels eines Kopfes aufgezeichnet werden können und von dem die Daten mittels des Kopfes wiedergegeben werden können, das folgende Verfahrensschritte aufweist: (a) Vorbereiten eines nicht-magnetischen Substrates, (b) Schaffen einer nichtmagnetischen dünnen Schicht auf der Oberfläche des Substrates mit einer nicht-elektrolytischen Plattierungs- oder Besehichtungsvorrichtung, (c) Versehen der Oberfläche der nicht-magnetischen dünnen Schicht mit Kratzern, die sich im wesentlichen in einer Richtung erstrecken, in der der Kopf Daten aufzeichnet, und zwar mittels einer Poliereinrichtung, und (d) Schaffen einer magnetischen Schicht auf einer Oberfläche der verkratzten nicht-magnetischen dünnen Schicht mittels einer Naßverfahren-Plattierungs- oder Beschichtungs-Einrichtung.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben- Es zeigen:

Fig. 1A eine Draufsicht auf ein magnetisches Aufzeichnungs medium in Form einer Scheibe, die eine Ausführungs form der vorliegenden Erfindung verkörpert, und die mit Kratzern versehen ist;

Fig. 1B eine Querschnitts-Seitenansicht der in Fig. 1A gezeigten Magnetscheibe;

Querschnitte durch die Magnetscheibe bei einer Reihe von Verfahrensschritten zum Herstellen der Magnetscheibe nach den Fig. 1A und IB;

perspektivische Darstellungen jeweils einer
speziellen Technik, die verwendet werden kann, um das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß

der vorliegenden Erfindung mit Kratzern zu ver

sehen;

Fig. 4A eine Draufsicht auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium in Form einer Scheibe nach einer

anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden

Erfindung;

Fig. 4B eine Querschnitts-Seitenansicht der in Fig. 4A

gezeigten magnetischen Scheibe;
30

Querschnitte durch die magnetische Platte zum

Darstellen einer Reihe von Herstellungsschritten

für die in den Fig. 4A und ¹JB gezeigte Magnetplatte; und

Darstellungen von Charakteristika, die der Magnetplatte nach den Fig. 4A und 4B zu eigen sind.

Fig.	15	Fig.	2k
bis	und	2D

3A
3B

Fig.	35	Fig.	5A
bis	und	5D

6
7

Während das magnetische Aufzeichnungsmedium und das Verfahren zum Herstellen des magnetischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung zahlreichen physikalischen Ausführungsformen zugänglich ist, die von der Umgebung und von Gebrauchsanforderungen abhängen, wurde eine erhebliche Anzahl der nachfolgend gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen hergestellt, getestet und verwendet, wobei sämtliche Ausführungsformen sich als überaus zufriedenstellend erwiesen haben.

Wie bereits erwähnt wurde, liegt das Prinzip der vorliegenden Erfindung in dem Verkratzen eines nicht-magnetischen Substrates von beispielsweise einer Magnetscheibe in einer im wesentlichen konzentrischen oder im wesentlichen spiral-

Jg förmigen Anordnung längs der Datenleserichtung eines Wiedergabekopfes. Die derart behandelte oder aufgerauhte Oberfläche des nicht-magnetischen Substrats wird plattiert oder beschichtet, um eine Magnetschicht darauf auszubilden. Die Magnetschicht, die von der darunterliegenden Fläche

2Q beeinflußt wird, hat eine magnetische Anisotropie mit einer leicht magnetisierbaren Achse oder weichmagnetischen Achse, die sich im wesentlichen in der Datenleserichtung des Wiedergabekopfes erstreckt.

ο= Die Kratzer, die auf dem nicht-magnetischen Substrat vorgesehen sind, sind sehr klein. Soweit es die Tiefe der Kratzer betrifft, haben die Kratzer etwa eine Tiefe von 0,002 bis 0,1 μτη bezüglich der mittleren Rauhigkeit der Mittellinie. Der Abstand zwischen benachbarten Kratzern

₃q in der radialen Richtung der Scheibe liegt vorzugsweise unterhalb von 50 um, wobei besonders bevorzugt ein Bereich von 0,1 bis 10 μπι ist. Wenn die mittlere Rauhigkeit der Mittellinie erheblich unter 0,002 μηι liegt, wird der Orientierungseffekt nur noch schwach. Sollte

g₅ dieses Maß oberhalb von 0,1 um liegen, würde ein stabiles Anheben des Wiedergabekopfes nicht möglich sein, was zu einer Kopfzerstörung oder anderen Zwischenfällen führen kann. Unterdessen beschränkt ein Abstand der Kratzer von

mehr als 50 um ebenfalls den erzielbaren Ausrichteffekt oder Orientierungseffekt. Ein Verkratzen gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise erzielt, indem ein Schleifmittel, wie beispielsweise Politurpartikel auf der Oberfläche des nicht-magnetischen Substrates aufgebracht werden, woraufhin anschließend das Substrat gedreht wird. Eine Magnetschicht wird auf die auf diese Weise verkratzte Fläche des Substrates mittel magnetischer Partikel aufgebracht, um die Magnetscheibe zu vervollständigen, die ein magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Magnetscheibe oder eines magnetischen Aufzeichnungsmediums sowie des Verfahrens zum Herstellen derselben gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Zunächst wird eine Trockenverfahren-Plattierungstyp- oder Beschichtungstyp-Ausführungsform näher beschrieben, bei der eine Magnetschicht auf einem nicht-magnetischen Substrat mittels eines Trockenverfahren-Plattierens oder -Beschichtens aufgebracht wird.

Wie in Fig. 1A dargestellt ist, ist eine Magnetscheibe 10, die Kratzer auf der Oberfläche aufweist, in Draufsicht dargestellt. Die verkratzte Scheibe 10 ist in einer Querschnittsdarstellung in Fig. 1B gezeigt. Wie gezeigt ist, enthält die Magnetscheibe 10 ein Aluminium-Substrat 12 mit Kratzern 14, die sich im wesentlichen längs der Umfangsrichtung der Scheibe 10 erstrecken, d.h. längs der Richtung des Datenlesens durch einen Wiedergabetonkopf, eine Chrom-Schicht 16, die auf dem Substrat oberhalb der Kratzer 14 aufgebracht ist, und eine Kobalt-Nickel-Schicht 18, die auf die Chrom-Schicht 16 aufgebracht ist. Das Aluminium-Substrat 12 dient als nichtmagnetisches Substrat. Die Kobalt-Nickel-Schicht 18 dient

als magnetische Schicht. Das Substrat 12 ist etwa 1,9 mm dick und mit einer Nickel-Phosphor-Plattierung vorab versehen- Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel ist der Abstand ρ der Kratzer 14 in der Größenordnung von 1 μπι. 5

Bezugnehmend auf die Fig. 2A bis 2Ό ist ein Verfahren zum Herstellen der magnetischen Scheibe 10 gemäß dieses speziellen Ausführungsbeispiels dargestellt. Wie in Fig.2A zu sehen ist, beginnt das Verfahren mit dem Herrichten eines im wesentlichen 1,9 mm dicken Aluminium-Substrats oder einer Aluminium-Platte 12 mit einer Nickel-Phosphor-Plattierungsschicht. Wie in Fig.2B gezeigt ist, wird die obenerwähnte Poliereinrichtung verwendet, um Kratzer 14 auf der Oberfläche des Substrats 12 derart auszubilden, ° daß sich die Kratzer 14 im wesentlichen längs der Umfangsrichtung des Substrats 12 erstrecken, d. h. längs der Datenleserichtung eines Wiedergabekopfes.

Die Poliereinrichtung kann ein Polierband, wie es in Fig. ^w 3A ist, enthalten, sowie freie Politurpartikel und einen in Fig. 3B gezeigten Politurstoff. Wie insbesondere in Fig. 3A gezeigt ist, wird ein Polierband 20, das in der durch einen Pfeil b angegebenen Richtung mittels einer Rolle 22 beweglich ist, in Kontakt mit der Oberfläche

des Substrates 12 durch das Gewicht der Rolle 22 gebracht, wobei das Substrat 12 in der durch den Pfeil a angegebenen Richtung gedreht wird. Daraufhin wird das Band 20 und die Rolle 22 von der Außenkante zu der Mitte des Substrats 12 oder in der umgekehrten Richtung geführt, wie durch den

3® Doppelpfeil c dargestellt ist, wodurch Kratzer 14 auf dem Substrat 12 gebildet werden. Hier sind die Tiefe und der Abstand P sowie weitere Kenngrößen der Kratzer 14 dadurch veränderlich, daß das Gewicht der Rolle 22, die Teilchengröße der auf dem Band 20 vorgesehenen Polierpartikel und

die radiale Führungsgeschwindigkeit des Bandes 20 und 22 eingestellt werden. Gemäß Fig. 3B wird andererseits eine Drehscheibe 24, deren Unterseite mit einem Poliermittel

bedeckt ist, anstelle des Bandes 20 und der Rolle 22 gemäß Fig. 3A verwendet. Die Scheibe 24 dreht sich in der durch den Pfeil d angegebenen Richtung und berührt aufgrund der Schwerkraftwirkung die Oberfläche des Substrats 12 mit den freien Polierpartikeln 28, die von oben über eine Röhre 29 auf die Oberfläche des Substrats 12 aufgebracht werden, das sich in der durch den Pfeil a angegebenen Richtung dreht. Unter diesen Bedingungen wird die Scheibe 24 radial auf dem Substrat 12 von der Außenkante zur Mitte des Substrates oder in der umgekehrten Richtung bewegt, wie durch den Pfeil c dargestellt ist, so daß Kratzer 14 auf dem Substrat 12 ausgebildet werden. Wiederum werden die Tiefe, die Abstände P und weitere Kenngrößen der Kratzer 14 wunschgemäß dadurch verändert, daß das Gesamtgewicht der Scheibe 24 und des Politurstoffes 26, die Partikelgröße der Politurpartikel 28 und die radiale Führungsgeschwindigkeit der Scheibe 24 sowie die Menge der zugeführten Partikel 28 eingestellt werden.

Das Aluminiumsubstrat 12 mit den Kratzern 14 wird in ein an sich bekanntes Zerstäubungsgerät eingebracht, um die nicht-magnetische Chrom-Schicht 16 mit einer Dicke von

ungefähr 4000 A bei vorbestimmten Zerstäubungsbedingungen auszubilden, wie es in Fig. 2C gezeigt ist. Daraufhin wird die magnetische Kobalt-Nickel-Schicht 18 auf der Oberseite der Chrom-Schicht 16 mit einer Dicke von ungefähr

600 A aufgebracht, wie in Fig. 2D gezeigt ist. Dies beendet die Herstellung der Magnetscheibe 10. 30

Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel stellt die Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche des Aluminiumsubstrats 12, d. h. die mittlere Rauhigkeit der Mittenlinie R die Tiefe

ei

der Kratzer 14 dar. Die Zerstäubungsbedingungen für die Chrom-Schicht 16 seien zweimal 10"^ Torr bezüglich des Argon-Gasdruckes. Unter diesen Bedingungen wurden Experimente ausgeführt, bei denen die Magnetscheibe 10 mit Tiefen R₁ von 0,0029 μπι bis ungefähr 0,043 μπι verwendet

vs.

wurde, um folgende Größen zu messen: Die Wiedergabe-Ausgangssignale (OUT), die Auflösung (RESOL), die Halbbreiten von isoliert wiedergegebenen Signalverläufen (Wj-_n), die C/N-Verhältnisse (C/N), die den halben Ausgangssignalen zugeordneten Frequenzen (D₁-^)₁ die Koerzitivkraft (He) und das Rauschen (NS) (Spitzenwerte mit einer Frequenz von etwa 1,5 MHz, die sich aus einem 5-MHz-AufZeichnungssignal ergibt. Die Ergebnisse dieser Messungen sind nachfolgend in Tabelle 1 dargestellt. 10

	Ra *(a)**	Tabelle	RESOL *()**	T	C/N ( 4B)	Du (OPI)	(Ot)	NS ( dB)
	0.0029	OUT CmV)	85,2	( /in)	se	IU	60S	1L24
BfiisDip 1	0.0059	184	86.7	Z23	SS	144	71S	ILOl
Seispie. 2	0.013S	19S	87.9	2.08	5S	15.S	SOf	1L70
teisDie: 3	04435	19·	88.7	2.0 4	51	1&4	813	1L47
3eispie;	203:	2.04

Zusätzlich wurden Magnetscheiben 10 mit Chrom-Schichten bei einem Druck von 5 χ 10 Torr bezüglich des Argon-Gasdrucks hergestellt und bezüglich der Wiedergabeausgangssignale, der Auflösungen, des Wertes W

des

Verhältnisses C„, des Wertes D.

50' der Koerzitivkraft

• »j j v-l ti iJ ΪΪ W 1 V ¹U fcJ LJ r~ f~\ f

und des Rauschens vermessen, wie unten in Tabelle 2 angegeben ist, bezüglich der Tiefe R in dem Bereich von

0,0036 μυι bis ungefähr 0,0419 μπι.

Tabelle 2

	Ra Om)	OUT (»V)	BESOL *()**	*C m)**	C/N ( dB)	Dt« (kbpD	Hc (Ot)	NS C dB)
toluole! 1	0.0036	170	882	217	52		800	1L45
Beispiel 2	0.0072	175	88-S	2J) ·	52	IO	855	14.4 5
ieispie! 3	Oi)IZO	183	90.7	1.9·	52	15.2	890	14.58
teispiel 4	0.0419	180	86.1	2J27	52	115	675	14.4 5

Wenn man die Tabellen 1 und 2 vergleicht, erkennt man, daß die Magnetscheiben 10, die jeweils eine Magnetschicht 18 auf dem Aluminium-Substrat 12 haben, welche Kratzer 14 längs der Umfangsrichtung aufweist, d. h. längs der Datenleserichtung eines Wiedergabetonkopfes, eine beispiellos hohe Koerz.itivfeldstärke Hc, ein hohes Ausgangssignal, eine hohe Auflösung, ein wünschenswertes Verhalten bezüglich des Wertes W₅₀, und gute C-N-Verhältnisse und

gutes Rauschen aufweisen. Dies bedeutet, daß eine Scheibe, auf der im Trockenverfahren eine Magnetschicht auf eine Fläche eines Substrates aufgebracht ist, das längs der Datenleserichtung eines Wiedergabekopfes verkratzt ist, bei dem Ausführungsbeispiel ein verbessertes Wiedergabeausgangssignal hat. Da sich die Erstreckungen der Kratzer im wesentlichen parallel zu der Datenleserichtung eines Wiedergabekopfes erstrecken, tragen die Kratzer geringfügig zu der Erzeugung eines magnetischen Leckfeldes bei, so daß sich das Gleichstrom-Löschrauschen erhöht. Darüber hinaus ist die Fluktuation des Ausgangssignals vernachlässigbar, da die Kratzer im wesentlichen konstante Abmessungen und Ausrichtungen haben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Magnetscheiben beschrieben, die mittels einer Naßverfahren-Plattierungs- oder Beschichtungsvorrichtung hergestellt

werden.
5

Bezugnehmend auf die Fig. 4A hat ein nicht-magnetisches Substrat eine verkratzte Oberfläche, wie in der Draufsicht gezeigt ist. Das Substrat gemäß Fig. 4A ist in einer Querschnittsdarstellung in Fig. 4B gezeigt. Eine Magnetscheibe 30 nach diesem speziellen Ausführungsbeispiel besteht aus einem ungefähr 0,9 mm dicken Aluminiumsubstrat 32, einer dünnen nicht-magnetischen Nickel-Phosphor-Schicht 34, die auf der Oberfläche des Substrats 32 beispielsweise in einer Dicke von 10 bis 20 \im mittels einer nicht-elektro-

lytischen Plattierungsvorrichtung oder Beschichtungsvor-

richtung aufgebracht ist, und eine ungefähr 600 A dicke Kobalt-Phosphor-Magnetschicht 38, die auf der Oberfläche der Nickel-Phosphor-Schicht 34 abgelagert ist. Die Nickel-Phosphor-Schicht 34 hat Kratzer 36 auf ihrer Oberfläche,

die sich im wesentlichen längs des Umfangs der Scheibe 30 erstrecken, d. h. längs der Datenleserichtung eines Wiedergabekopfes. Erneut dient das Aluminiumsubstrat 32 als nicht-magnetisches Substrat. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Tiefe der Kratzer 36 ungefähr 0,007 um bis ungefähr 0,04 μΐη bezüglich der mittleren Teilchenabmessungen der Mittellinie R , während der Abstand der Kratzer 36 ungefähr 1 μηι beträgt.

Bezugnehmend auf die Fig. 5A bis 5D ist eine Folge von

Verfahrensschritten beim Herstellen der Magnetscheibe 30 dargestellt. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, wird das Aluminium-Substrat 32, das ungefähr 0,9 mm dick ist, als nichtmagnetisches Substrat vorbereitet. Daraufhin wird, wie in Fig. 5B dargestellt ist, die dünne Nickel-Phosphor-

Schicht 34 auf der Oberfläche des Substrats 32 mit einer Dicke von 10 bis 20 μπι unter Verwendung von beispielsweise einer nicht-elektrolytischen Plattierungsvorrichtung

oder Beschichtungsvorrichtung aufgebracht. Diesem Verfahrensschritt folgt, wie in Fig. 5C gezeigt ist, das Verkratzen der Oberfläche der Nickel-Phosphor-Schicht 3^

in der Weise, daß die Kratzer 36 im wesentlichen längs 5

des Umfangs des Substrats 32 verlaufen, d. h. längs der Datenleserichtung des Wiedergabekopfes. Bei dem Verfahrensschritt des Verkratzens kann eine Poliervorrichtung verwendet werden, wie sie in den Fig. 3A oder 3B gezeigt ist. Letztlich wird, wie in Fig. 5D gezeigt ist, eine Kobalt-Phosphor-Magnetschicht 38 auf die Oberfläche der verkratzten Nickel-Phosphor-Schicht 34 mittels eines an sich bekannten, nicht gezeigten Naßverfahren-Plattierungsgerätes oder Naßverfahren-Beschichtungsgerätes aufgebracht.

Das Naßverfahren-Plattierungsgerät arbeitet mit folgendem

Zustand des Bades:

CoSO₄ · 7H₂O O. 05 mol/1 NaH₂PO₂ · H₂O 0. 15 mol/1

(NH₄) ₂SO« 0.50 mol/1 PH 8. 0

Na₂C₄H₄O₈ · H₂O 0. 50 mol/1 70 t

Zwei verschiedene Arten von Magnetscheiben wurden mittels verschiedener Methoden und unter verschiedenen Zuständen oder Bedingungen bezüglich jener hergestellt, die bei der Scheibe 30 des beschriebenen Ausführungsbeispiels herrschten. Insbesondere weist eine Vergleichsmagnetscheibe A

eine kratzerfreie nicht-magnetische dünne Schicht aus Nickel-Phosphor auf, die spiegelglatt bearbeitet wurde, wobei sich die Polierrichtung nach einem Zufallsgesetz ändert, mit etwa 0,003 um mittlerer Rauhigkeit der Mittellinie Ra und mit einer magnetischen Kobalt-Phosphor-Schicht, die auf der Nickel-Phosphor-Schicht vorgesehen ist, die unter Verwendung einer Naßverfahren-Plattierungsvorrichtung wie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aufgebracht ist. Eine weitere Vergleichs-

magnetscheibe B hat andererseits eine dünne nicht-magnetische Nickel-Phosphor-Schicht, die nicht längs der Umfangsrichtung verkratzt ist, sondern in isotroper, zufälliger Weise (Ra: von 0,007 bis 0,02 μΐπ) , und eine magnetische Kobalt-Phosphor-Schicht, die auf der Nickel-Phosphor-Schicht unter Verwendung einer Naßverfahren-Plattierungsvorrichtung wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aufgebracht ist.

Die magnetische Scheibe A wurde mit der Magnetscheibe 30 des gezeigten Ausführungsbeispiels (Ra sei in der Größenordnung von 0,015 um) bezüglich der Frequenzcharakteristika der wiedergegebenen Ausgangssignale verglichen, wobei ein

2g Mn-Zn-Ferritmagnetkopf mit einer Spaltlänge von 1,2 μιη und einer Spurbreite von 50 pm verwendet wird. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 iirgestellt, in der Kreise diejenigen Daten darstellen, die dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zugeordnet sind, und Punkte diejenigen

2Q Daten darstellen, die der Scheibe A zugeordnet sind. Die Darstellung zeigt, daß die Scheibe 30 dieses speziellen Ausführungsbeispiels eine höhere Wiedergabeausgangsspannung als die Scheibe A aufweist. Anders ausgedrückt ist bewiesen, daß die Scheibe mit einer Magnetschicht,

2g die auf einer in der Datenwiedergaberichtung des Tonkopfes verkratzten Oberfläche aufgebracht ist, unvergleichbar hohe Ausgangssignale liefert.

Die Scheibe 30 nach dem Ausführungsbeispiel und die Scheiben QQ A und B, die zu Vergleichszwecken hergestellt worden sind, werden ferner bezüglich des Gleichstrom-Löschrauschens verglichen, wie in Fig. 7 gezeigt ist. In der Fig. 7 sind Kreise dem Ausführungsbeispiel zugeordnet, Punkte der Scheibe A und Kreuze der Scheibe B zugeordnet. Man sieht, gg daß die Scheibe 30 nach dem Ausführungsbeispiel nicht zu irgendeinem Ansteigen des Gleichstrom-Löschrauschens führt, obwohl Kratzer vorhanden sind, vermutlich weil die Kratzer sieh in der Datenleserichtung der Tonköpfe

erstrecken. Im Gegensatz hierzu ist das Gleichstrom-Löschrauschen bei der Scheibe B aufgrund der Verkratzungen deutlich erhöht.

Die Scheibe 30 nach dem Ausführungsbeispiel, deren Tiefe Ra bei ungefähr 0,015 μηι liegt, wurde unter Verwendung eines maximalen Magnetfeldes von 10 kOe und unter Verwendung eines VSM zum Bestimmen der magnetusstatischen Charakteristika getestet. Bei Anlegen des Magnetfeldes in der Umfangsrichtung wurde eine Koerzitivkraft von 700 Oersted mit Rs = 0,80 und S* = 0.90 gemessen. Bei Anlegen des Feldes in der radialen Richtung beträgt die Koerzitivfeldstärke 650 Oersted bei Rs = 0,65 und S* =0,80. Dies zeigt, daß sich die weich magnetische Achse in der Umfangsrichtung der Scheibe erstreckt.

Zusätzlich hat die Scheibe 30 nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine im wesentlichen konstante Ausrichtung aufgrund der im wesentlichen konstanten Abmessungen der Kratzer, wodurch minimale Ausgangsdriften erreicht werden.

Zusammengefaßt sieht man, daß jedes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung eine hoch-dichte Aufzeichnung ermöglicht, wodurch das Wiedergabeausgangssignal verbessert und das Gleichstrom-Löschrauschen vermindert wird.

Claims

GRUNECKER. KlNKELDEY. STOCKMAIR & FW? f.^b£R PATtMTANWALTE OR n κ NKELDEY -_■ β·. ·.-, ZR »V STOCKMAiR ---■_ -.-i ;= t CR K SCHUMANN -^L fM-s » -t JA K OB- r ^ *.G M '3 B=ZCLD L =l ι---« OR ~> VS'ER-PLA^i-i ,»ι -.3 DR M BO"T-300ENHiUSEN'r« OR U κ ".KELDEV .. p.. --*;.?[. P 19 984-505/er Victor Company of Japan, Limited 3-12, Moriya-cho, Kanagawa-ku Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan Magnetisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu dessen Herstellung Patentansprüche

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, auf das Daten mittels eines Tonkopfes aufgezeichnet und von dem Daten mittels des Tonkopfes wiedergegeben werden können, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

ein nicht-magnetisches Substrat (12; 32);

eine dünne nicht-magnetische Schicht (16; 36), die auf dem Substrat (12; 32) derart vorgesehen ist, daß die untere Fläche der nicht-magnetischen Schicht in Kontakt mit der Oberfläche des Substrates steht, wobei eine obere Fläche der nicht-magnetischen Schicht mit Kratzern (14) in vorbestimmten Abständen und mit einer vorbestimmten Tiefe versehen ist, die in einer speziellen Richtung verlaufen, die im wesentlichen mit einer Richtung übereinstimmt, in der der Tonkopf die Daten liest; und

eine Magnetschicht (18; 38), die auf der verkratzten Oberfläche der nicht-magnetischen Schicht vorgesehen ist.

2. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das nicht-magnetische Substrat (12; 32) aus einem 1,9 mm dicken Aluminiumsubstrat besteht.

3- Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die nicht-magnetische, dünne Schicht (16; 36) eine ungefähr 10 bis 20 um dicke nicht-magnetische Nickel-Phosphor-Schicht aufweist.

4. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzer (14) mit einer Tiefe von ungefähr 0,002 bis 0,1 μηι bezüglich der mittleren Rauhigkeit der Mittenlinie ausgebildet sind und einen Abstand von weniger als 50 um, vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 um haben.

5. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die

Magnetschicht (16; 36) eine ungefähr 600 A dicke magnetische Kobalt-Phosphor-Schicht aufweist.

6. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer zweiten dünnen nicht-magnetischen Schicht (36), die zwischen der dünnen, nicht-magnetischen Schicht (34) und der Magnetschicht (38) liegt.

7- Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kratzer (14) mit einer Tiefe von ungefähr 0,002 bis 0,1 um bezüglich der mittleren Rauhigkeit der Mittenlinie ausgebildet sind und einen Abstand von weniger als

50 μΐη haben, der vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 \xm liegt.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite dünne nicht-magnetische Schicht (16; 36) eine

ungefähr 4000 A dicke Chrom-Dünnschicht aufweist.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die

Magnetschicht (18; 38) eine ungefähr 600 A dicke magnetische Kobalt-Nickel-Schicht hat.

10. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Auf- *° Zeichnungsmediums, auf das Daten mittels eines Kopfes aufgezeichnet werden können und von dem die Daten mittels des Kopfes wiedergegeben werden können, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Vorbereiten eines nicht-magnetischen Substrates (12; 32), auf dem vorab eine dünne nicht-magnetische Schicht (34) durch Plattieren oder Beschichten aufgebracht ist;

(b) Erzeugen von Kratzern (14) auf einer Oberfläche der dünnen, nicht-magnetischen Schicht (34) des nichtmagnetischen Substrats (32) mittels einer Poliervorrichtung, wobei die Kratzer (14) in einer spezielle Richtung verlaufen, die im wesentlichen mit der Richtung übereinstimmt, in der der Kopf die Daten liest;

(c) Erzeugen einer zweiten dünnen nicht-magnetischen Schicht (36) auf der verkratzten dünnen nichtmagnetischen Schicht (34) während eines vorbestimmten Zerstäubungs-Zustandes; und

(d) Erzeugen einer Magnetschicht (38) auf der zweiten dünnen nicht-magnetischen Schicht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η 5

zeichnet , daß das nicht-magnetische Substrat (12, 32) aus einem ungefähr 1,9 mm dicken Aluminiumsubstrat besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -

zeichnet , daß die zweite dünne nicht-magnetische

Schicht (36) eine ungefähr 4000 A dicke Chrom-Dünn-Schicht aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -

zeichnet , daß die Kratzer (14) mit einer Tiefe von ungefähr 0,002 bis 0,1 μπι bezüglich der mittleren Rauhigkeit der Mittellinie ausgebildet werden und einen Abstand von weniger als 50 um, vorzugsweise zwischen 0,1

und 10 μπι haben.
20

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetschicht (38) eine unge-

fähr 600 A dicke magnetische Kobalt-Nickel-Schicht hat.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Politurvorrichtung eine Polierpartikelzuführeinrichtung (20; 29) und eine Polierpartikelandruckeinrichtung (22; 24, 26) zum Andrücken der Polierpartikel (28) gegen die Oberfläche aufweist,

welche durch die Zuführvorrichtung auf die Oberfläche der dünnen, nicht-magnetischen Schicht aufgebracht werden, wobei die Andruckvorrichtung in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche der nicht-magnetischen dünnen Schicht bewegbar ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Polierpartikelzuführvorrichtung ein Polierband (20) aufweist,

auf dem die Polierpartikel angeordnet sind, und eine drehbare Rolle (22) aufweist, um das Band derart anzutreiben, daß sich das Band (20) in der speziellen Richtung bewegt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt (b) folgende Teilverfahrensschritte enthält: (e) Andrücken der

jQ Rolle (22) gegen die Oberfläche der dünnen, nicht-magnetischen Schicht mit einer vorbestimmten Last, und (f) führen der Rolle in Querrichtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Richtung, die im wesentlichen die vorbestimmte Richtung schneidet.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Polierpartikelzuführvorrichtung eine Röhre (29) zum Zuführen der Partikel (28), ein Poliertuch (26) zum Andrücken der zugeführten Partikel S^eS^{en d}i-^e dünne nicht-magnetische Schicht und eine drehbare Scheibe (24) aufweist, auf der das Poliertuch (26) an der Unterseite der Scheibe angebracht ist, und die in der Weise angetrieben wird, daß sich das Poliertuch (26) in der speziellen Richtung bewegt.

19- Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt (b) folgende Teilverfahrensschritte aufweist:

QQ (e) Andrücken der drehbaren Scheibe (24) gegen die Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen Schicht mit einer vorbestimmten Last, und

(f) Führen der drehbaren Scheibe (24) in einer Querrichtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, wobei die Querrichtung im wesentlichen die spezielle Richtung schneidet.

20. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, auf das Daten mittels eines Kopfes aufgezeichnet werden können und von dem die Daten mittels des Kopfes wiedergegeben werden können, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

(a) Vorbereiten eines nicht-magnetischen Substrates (12; 32)

(b) Erzeugen einer dünnen nicht-magnetischen Schicht (16; 34) auf der Oberfläche des Substrates mit einer nichtelektroIytischen Plattierungsvorrichtung;

(c) Versehen der Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen IQ Schicht mit Kratzern (14) mittels einer Poliervorrichtung, die im wesentlichen in einer Richtung verlaufen, in der der Kopf die Daten aufzeichnet; und

(d) Erzeugen einer Magnetschicht auf der Oberfläche der

verkratzten nicht-magnetischen dünnen Schicht mit einer

Naßverfahren-Plattierungsvorrichtung.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (12) ein 1,9 mm

dickes Aluminiumsubstrat aufweist.
25

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die nicht-magnetische Schicht eine ungefähr 10 bis 20 μΐη dicke nicht-magnetische Nickel-Phosphor-Schicht aufweist.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Kratzer (14) mit einer Tiefe von ungefähr 0,002 bis 0,1 μηι bezüglich der mittleren Rauhigkeit der Mittellinie ausgebildet werden und einen

Abstand von weniger als 50 μΐη, vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 μΐη haben.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetschicht eine ungefähr

600 A dicke magnetische Kobalt-Phosphor-Schicht aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Poliervorrichtung eine Polierpartikelzuführvorrichtung (20, 29) und eine Polierpartikelandruckvorrichtung (22, 24) zum Andrücken der Polierpartikel (28) gegen die Oberfläche aufweist, wobei die Polierpartikel von der Zuführvorrichtung auf die Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen Schicht zugeführt werden, wobei die Andruckvorrichtung (22, 24) in einer speziellen Richtung auf der Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen

Schicht bewegbar ist.
15

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß die Polierpartikelzuführvorrichtung ein Polierband (20) aufweist, auf dem Polierpartikel angebracht sind, und eine drehbare Rolle (22)

aufweist, um das Band derart anzutreiben, daß sich dieses in der speziellen Richtung bewegt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt (c) folgende

Teilverfahrensschritte enthält:

(e) Andrücken der Rolle (22) gegen die Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen Schicht mit einer vorbestimmten Last und

(f) Führen der Rolle mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Querrichtung, die im wesentlichen die spezielle Richtung schneidet.

28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß die Polierpartikelzuführvorrichtung (20, 29) eine Röhre (29) zum Zuführen der Partikel (28), ein Poliertuch (26) zum Andrücken der Partikel (28)

gegen die dünne nicht-magnetische Schicht und eine drehbare Scheibe (24) aufweist, an der das Poliertuch (26) an deren Unterseite angebracht ist und die derart angetrieben wird, daß sich das Poliertuch (26) in der speziellen Richtung bewegt.

29- Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß der Verfahrensschritt (c) folgende Teilverfahrensschritte aufweist:

(e) Andrücken der drehbaren Scheibe (24) gegen die Oberfläche der dünnen nicht-magnetischen Schicht mit einer vorbestimmten Last, und

(f) Führen der drehbaren Scheibe (24) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Querrichtung, die im wesentlichen die spezielle Richtung schneidet.