JP2001319326A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体およびその製造方法

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JP2001319326A
JP2001319326A JP2000135716A JP2000135716A JP2001319326A JP 2001319326 A JP2001319326 A JP 2001319326A JP 2000135716 A JP2000135716 A JP 2000135716A JP 2000135716 A JP2000135716 A JP 2000135716A JP 2001319326 A JP2001319326 A JP 2001319326A
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Takeshi Watanabe
武 渡辺
Mitsuo Kobayashi
光男 小林
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】L/UL動作時に生じるスライダと媒体の接触によ
る損傷が軽微であるかまたは生じず、データ領域に損傷
を生じない媒体を提供し、またその製造方法を提供す
る。 【解決手段】ロードアンロード方式の磁気記録装置に用
いられる、データ領域の外周以遠をローディング領域と
する磁気記録媒体1 において、前記ローディング領域1d
には少なくとも前記データ領域1cより高い部分が形成さ
れた初期浮上領域1eを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロードアンロード
方式の磁気記録装置に用いられる、データ領域の外周以
遠にローディング領域を有する磁気記録媒体およびその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気記録装置では、磁気記録装置
の起動直前および停止直後において、スライダは磁気記
録媒体(以下、媒体と略記する)と接触して停止してい
る状態であるという、いわゆるCSS(Contact Start Stop
の略記) 方式を採用してきた。この方式は、スライダと
媒体の接触領域である媒体の内周上に、突起を多数配置
した領域を形成することにより両者の接触面積を減少さ
せ、スライダと記録媒体間の摩擦を軽減する。この突起
をバンプと呼ぶ。しかし、近年の年率100%と言われる記
録密度の急速な向上に伴い、スライダ浮上量(または磁
気記録ヘッド浮上量)の狭小化が進行しており、CSS 方
式では起動時の吸着の防止とCSS の耐久性とを同時に保
つことが困難となってきている。そのため、バンプ加工
を行わず媒体の外周部でスライダを上下させる、いわゆ
るL/UL方式(Load/Unload (ロード/アンロード方式の
略記、一般にはランプロード方式ともいう)が採用され
つつある。図 7は従来のL/UL方式の磁気記録媒体の斜視
図である。媒体1 の基板1aには中心穴1bが開けられてお
り、基板1aの表面には磁気記録層など複数の層が積層さ
れており、データ領域1c、その外周縁以遠はローディン
グ領域1dとして使い分けられている。
【0003】図 8はL/UL方式の磁気記録装置のL/UL機構
を模式的に示したものであり、(a)は平面図であり、(b)
は側面図である。磁気ヘッド2dを有するスライダ2cは
ばね弾性を有するサスペンション2aの端部に固定されて
おり、サスペンション2aの先端にはフロントタブ2bが取
り付けられている。磁気記録装置の非動作時には、フロ
ントタブ2bはランプ3 の斜面3aに隣接する平面3b上に停
止していて、スライダは磁気媒体1 の面より高くその外
側に((r) の位置)いる。
【0004】図 9は典型的なスライダの斜視図である。
現在最も多くの磁気記録装置で用いられているスライダ
2cの底面サイズは、長さ1.2mm ×幅1.0mm 程度であり、
底面は複数の凸部すなわちレール2eを有し、そのレール
2eの磁気記録媒体対向面をABS(Air bearing surface)面
2fと呼ぶ。レール2eの端部に磁気記録ヘッド2dが埋め込
まれている。また、そのレール2eに挟まれた凹部をキャ
ビティ2gという。また、スライダの最も媒体に接近する
位置と媒体表面との距離をスライダ浮上距離と呼ぶ。ス
ライダの媒体の回転方向の最先端の稜を後尾線2hとする
と、通常は磁気ヘッド2d側の後尾線2h端での浮上量がス
ライダ浮上量となる。2つのレールの間に磁気記録ヘッ
ド2dを有するトリポッドスライダもあるが、発明の要点
に変わりはないので説明は省略する。
【0005】磁気記録装置の起動時には、フロントタブ
2bが斜面3aを滑り降りる動作に従って、スライダ2cは斜
面3aの途中で既に回転している記録媒体1 のローディン
グ領域に移動し(Loading) 、Air bearing 作用により浮
上する(図 8の(f)の位置 )。停止時には、逆に、フロ
ントタブ2bが斜面3aをランプの斜面を滑り上がる動作に
従って、スライダ2cは回転している媒体1 から離れ、浮
上状態から媒体外へ待避する(Unloading) 。このよう
に、スライダは媒体に接触しないので、媒体表面にテク
スチャを形成せずに、平滑にしてもCSS 方式で問題とな
るスライダと媒体間の吸着現象を回避することができ、
スライダと媒体間の距離(浮上量)を低減することが可
能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図10は従来の磁気記録
装置の起動時のスライダの運動軌跡を模式的に示した図
であり、(a) はスライダが正常姿勢の場合、(b) はスラ
イダが傾き姿勢の場合である。スライダの後尾線2hが媒
体面とほぼ平行である正常姿勢の場合は、軌跡aで示さ
れるように、スライダ2cはランプの斜面を滑り降り定常
の浮上距離より媒体1 に接近して(近接点を通過して)
から、定常の浮上距離で安定する。
【0007】しかし、記録媒体ドライブ機構の組込み立
て上の誤差、ランプの摩耗、L/UL動作時の外部からの衝
撃による影響等により、スライダの姿勢角が変化し後尾
線2hが媒体面に対し傾き、その角度によっては、スライ
ダ2cが媒体1 上に降りるとき(Loading) 、または媒体か
ら離れるとき(Unloading) に、すなわち近接点を通過時
にスライダと媒体間の接触が起こることがある。接触の
程度によってはスライダまたは媒体が損傷する恐れがあ
り、その結果ノイズによるSN比の劣化や、摩耗粉による
スライダ浮上姿勢の悪化現象が生じ、最悪の場合ヘッド
クラッシュに至ることがある。
【0008】実際、L/UL動作を長時間行うと、媒体の外
周部において損傷が生ずる場合があることが確かめられ
ている。媒体において最も深刻な問題となるのは、ロー
ディング領域より内周側に存在するデータ領域に損傷が
生じることである。もし万が一の接触の際にも、接触領
域をローディング領域に限定することができれば、デー
タ領域への接触、衝撃を防ぐことが可能となる。
【0009】本発明の目的は、L/UL動作時に生じるスラ
イダと媒体の接触による損傷が軽微であるかまたは生じ
ず、データ領域に損傷を生じない媒体を提供し、またそ
の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、ロードアンロード方式の磁気記録装置に用いられ
る、データ領域の外周以遠をローディング領域とする磁
気記録媒体において、前記ローディング領域には少なく
とも前記データ領域より高い部分が形成された初期浮上
領域を有することとする。
【0011】前記初期浮上領域の幅はスライダの幅以上
であると良い。前記データ領域より高い部分の高さはス
ライダの幅とスライダの最大設計傾き角度の積以上、浮
上量の1/2 以下であると良い。前記高い部分は多数の突
起(以下バンプという)であると良い。前記バンプの密
度は個/2500μm2以上であると良い。
【0012】前記バンプの総面積は前記初期浮上領域の
面積に対して3 % 以上であると良い。前記磁気記録媒体
の基板はアルミニウムまたはその合金からなり、前記バ
ンプはNiP 膜に形成されていると良い。前記磁気記録媒
体の基板は樹脂であり、前記バンプは基板に形成されて
いると良い。
【0013】前記磁気記録媒体の製造方法において、前
記磁気記録媒体の基板は前記バンプの雌型を有する金型
を用いて成形されると良い。前記金型は超硬合金からな
り、その表面にはNi膜が形成され、このNi膜には前記バ
ンプの平面形状のNi膜除去部分が形成されていると良
い。
【0014】
【発明の実施の形態】図 1は本発明に係る初期浮上領域
を有する磁気記録媒体を示し、(a) は斜視図(b) は初期
浮上領域とその付近の拡大断面図である。データ領域1c
の外側のローディング領域1dに初期浮上領域1eが設けら
れている。初期浮上領域1eはデータ領域1cより高く設定
されている。通常、データ領域1cの外周縁は記録媒体1
の最外周より2mm 程度の位置である。
【0015】本発明によれば、媒体のデータ領域1cの外
周以遠すなわちローディング領域1d内に、データ領域1c
より高い部分を有する初期浮上領域1eを設けたため、ス
ライダ2cが正常姿勢であれば初期浮上領域1eで浮上して
いる。図 2は本発明に係る初期浮上領域を有する磁気記
録媒体と傾いたスライダの移動軌跡を示す断面図であ
る。スライダ2cが傾いた場合でも、スライダ2cの軌跡c
に沿って、遅くともスライダ2c一端は初期浮上領域1eの
端部に接触した後浮上し、浮上したままスライダ2cはデ
ータ領域1cに入り、データ領域1cの表面に接触せず、定
常の浮上状態に入ることができる。初期浮上領域1eはデ
ータ領域1cの外周縁以遠に設ける。初期浮上領域1eの幅
は、スライダ幅と同じかそれ以上とする必要がある。
【0016】図 3は本発明に係る初期浮上領域を有する
磁気記録媒体とスライダの媒体表面に垂直で後尾線を含
む面での位置関係を示す拡大断面図である。スライダ2c
の後尾線2hの媒体表面とのなす傾き角の予測最大値(最
大設計傾き角)をα(rad) としスライダの幅をWsとし
て、初期浮上領域1eの内周縁の高さHをα×Ws以上にし
たため、スライダが初期浮上領域に移動するとき、磁気
記録装置に衝撃が加えられてスライダが下がったとして
も、スライダは初期浮上領域に支えられデータ領域に接
触することはない。最大設計傾き角を10μrad とし、実
際に傾き角αを調べたところ10μrad を越えることはな
かった。例えばWsが約1mmの場合は、初期浮上領域の高
さH は10nm以上であれば良い。
【0017】一方、初期浮上領域の高さをスライダ浮上
量の半分程度の高さ以下としたため、スライダが初期浮
上領域からデータ領域に移動するときの降下による慣性
は小さく、スライダはデータ領域に衝突しない。例えば
浮上量が40nmの場合、初期浮上領域の高さは20nmとな
る。図 4は本発明に係る媒体の初期浮上領域の形状を示
すの断面図であり、(a) は平面、(b) はデータ領域の高
さから突出した突起であり、(c) はデータ領域よりやや
高い平面から突出した突起である。
【0018】初期浮上領域の形状は一様な平面、データ
領域の高さの平面から突出した突起(バンプと呼ぶ)お
よびこれらの中間のデータ領域よりやや高い平面から突
出した突起のいずれでも良い。また、バンプの平面形状
は円(楕円)に限らず尖っていなければ円環あるいはこ
れらの組合わされた不定型でも良い。バンプの場合は、
バンプの密度を個/2500 μm2以上としたため、スライダ
は媒体とは接触するにしてもバンプのみにしか接触しな
いため、媒体に重大な損傷を生じさせることはない。バ
ンプ密度が低すぎると、接触時のバンプ1つ当たりの衝
撃が増加し、バンプ自体が損傷を受ける可能性がある。
【0019】また、バンプの面積比を3 % 以上としたた
め、スライダは初期浮上領域に移動したときには浮上を
開始しており、スライダの傾きが特に大きくないかぎ
り、基本的にはスライダは媒体に接触することはない。
媒体の基板の材質がアルミニウムの場合は、硬度を確保
するために設けられるのNi-P膜にレーザ加工を施すこと
によって、クレータ状のバンプ原型を形成することがで
きる。このレーザ加工技術は、従来より記録媒体最内周
のCSS 領域にバンプを形成する場合に利用されている。
【0020】一方、プラスチック基板の場合は、成型に
よって形成されるため、バンプの雌型を有する金型を用
いて、基板に初期浮上領域の原型を形成することができ
る。アルミ基板よりも多様な平面形状のバンプを形成す
ることが可能である。 実施例1 図 5は本発明に係るアルミニウムからなる基板の媒体の
バンプの拡大断面図である。
【0021】表面をポリッシュ処理したアルミニウム基
板1aには十分な硬度を得るために、NiP 膜1gが形成され
ている。NiP 膜1gには次に説明する製造方法によりクレ
ータ状のバンプ1hが形成されている。バンプ1hの高さは
15nm、400 μm 間隔の正方格子点に配列した(密度は個
/1600 μm2)である。YAG レーザーを用い、NiP メッキ
被膜を施したアルミ基板上へ、レーザー光パルスを微小
スポットに集光することにより、Ni-Pメッキ被膜の一部
を溶融して窪みを生じさせると共にその周囲が盛り上
げ、凝固によりクレーター状バンプを形成させた。
【0022】この基板に、厚さ5 nmのCrW 下地層、厚さ
20nmのCoCrPtTa磁性層、厚さ10nmのカーボン保護層を積
層し、さらに表面に潤滑層を形成し媒体とした。本発明
の効果を確認するために、L/UL動作を繰り返し、ヘッド
クラッシュが発生するまでのL/UL動作回数を調べた。本
発明のバンプの形成された初期浮上領域を有する媒体を
組み込んだ磁気記録装置10台においては、8 台はL/UL動
作50万回を達成し、残り2 台は45万〜50万回であった。
【0023】比較のための従来の媒体を用いた磁気記録
装置10台においては、10台中5 台はL/UL動作50万回を達
成したものの、2 台が45万〜50万回、2 台が40万〜45万
回、1 台が35万〜40万回でヘッドクラッシュを生じた。
以上から本発明に係る媒体の有効性が確認できた。 実施例2 以下に説明する金型を用いて加圧成形しての基板を作製
した。
【0024】図 6は本発明に係る樹脂基板の製造方法を
示す部分断面図であり、(a) は成形用金型、(b) は基板
である。超硬合金板の1面を平滑に磨き、厚さ15nmのNi
層をスパッタ成膜した。Ni層上にフォトレジストを塗布
し、幅1.2mm の円環領域(初期浮上領域)に40μm 間隔
の格子点に、直径10μm のレジスト除去部を形成した
後、化学エッチングによりNiを除去して成形用金型とし
た。4aは超硬合金板、4bはNi膜であり4cはNi除去部であ
る凹部である。凹部4cは底部の直径が約0.1 μm 大きい
逆円錐台であった。2 個の同形の成形用金型を用いポリ
カーボネートを射出成形機で、射出速度130mm/sec 、冷
却時間8sec、金型温度105 ℃、射出時間0.7sec、筒温度
330 ℃の条件で成形して基板を作製した。基板上には頂
上の幅が約0.1 μm の円錐台突起が形成された。
【0025】この基板に、厚さ5 nmのCrW 下地層、厚さ
20nmのCoCrPtTa磁性層、厚さ10nmのカーボン保護層を積
層し、バンプの形状を測定したところ、バンプの頂上は
基板面に平行な面の略円錐台であった。さらに表面に潤
滑層を形成し磁気記録媒体とした。このバンプを外周側
に配置した媒体を組み込んだ磁気記録装置10台において
実施例1と同じ試験を行ったところ、9 台はL/UL動作50
万回を達成し、残り1 台は45万〜50万回であり、本発明
に係る媒体の有効性が確認できた。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ロードアンロード方式
の磁気記録装置に用いられる、データ領域の外周以遠を
ローディング領域とする磁気記録媒体のローディング領
域に少なくともデータ領域より高い部分が形成された初
期浮上領域を設けたので、ローディング時のスライダは
初期浮上領域でデータ領域より高い位置に浮上してか
ら、あるいはスライダが傾いたとしても初期浮上領域に
接触した後浮上してからデータ領域に入るため、スライ
ダはデータ領域に接触することはない。そのため、この
媒体を用いた磁気記録装置では、データ領域の損傷によ
る記録再生信号のSN(Signal/Noise)比の劣化や磁気デー
タのダメージは起こらず、50万回以上のL/UL動作を達成
することができる。
【0027】また、特に樹脂基板の場合、金型を用いて
基板自体にバンプを形成できるので、初期浮上領域を有
する媒体の製造工程は、簡易であり、歩留りも高く量産
に適している。
【図面の簡単な説明】
【図 1】本発明に係る初期浮上領域を有する磁気記録媒
体を示し、(a) は斜視図(b) は初期浮上領域とその付近
の拡大断面図である。
【図 2】本発明に係る初期浮上領域を有する磁気記録媒
体と傾いたスライダの移動軌跡を示す断面図である。
【図 3】本発明に係る初期浮上領域を有する磁気記録媒
体とスライダの媒体表面に垂直で後尾線を含む面での位
置関係を示す拡大断面図である。
【図 4】本発明に係る媒体の初期浮上領域の形状を示す
の断面図であり、(a) は平面、(b) はデータ領域の高さ
から突出した突起であり、(c) はデータ領域よりやや高
い平面から突出した突起である。
【図 5】本発明に係るアルミニウムからなる基板の媒体
のバンプの拡大断面図である。
【図 6】本発明に係る樹脂基板の製造方法を示す部分断
面図であり、(a) は成形用金型、(b) は基板である。
【図 7】従来のL/UL方式の磁気記録媒体の斜視図であ
る。
【図 8】L/UL方式の磁気記録装置のL/UL機構を模式的に
示したものであり、(a) は平面図であり、(b) は側面図
である。
【図 9】典型的なスライダの斜視図である。
【図10】従来の磁気記録装置の起動時のスライダの運動
軌跡を模式的に示した図であり、(a) はスライダが正常
姿勢の場合、(b) はスライダが傾き姿勢の場合である。
【符号の説明】
1 磁気記録媒体 1a 磁気記録媒体の基板 1b 中心穴 1c データ領域 1d ローディング領域 1e 初期浮上領域 H 初期浮上領域(バンプ)高さ W 初期浮上領域幅 1f バンプ 1g NiP 膜 1h 環状バンプ 1i バンプ 2a サスペンション 2b フロントタブ 2c スライダ 2d 磁気ヘッド 2e レール 2f ABS 面 2g キャビティ 2h 後尾線 Ws スライダ幅 Hs スライダ長さ 3 ランプ 3a 斜面 3b 平面 4 金型 4a 金型本体 4b Ni膜 4c Ni膜除去部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロードアンロード方式の磁気記録装置に用
    いられる、データ領域の外周以遠をローディング領域と
    する磁気記録媒体において、前記ローディング領域には
    少なくとも前記データ領域より高い部分が形成された初
    期浮上領域を有することを特徴とするを磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】前記初期浮上領域の幅はスライダの幅以上
    であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒
    体。
  3. 【請求項3】前記データ領域より高い部分の高さはスラ
    イダの幅とスライダの最大設計傾き角度の積以上、浮上
    量の1/2 以下であることを特徴とする請求項1または2
    に記載の磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】前記高い部分は多数の突起(以下バンプと
    いう)であることを特徴とする請求項1ないし3に記載
    の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】前記バンプの密度は個/2500μm2以上であ
    ることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】前記バンプの総面積は前記初期浮上領域の
    面積に対して3 % 以上であることを特徴とする請求項4
    または5に記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】前記磁気記録媒体の基板はアルミニウムま
    たはその合金からなり、前記バンプはNiP 膜に形成され
    ていることを特徴とする請求項4ないし6に記載の磁気
    記録媒体。
  8. 【請求項8】前記磁気記録媒体の基板は樹脂からなり、
    前記バンプが形成されていることを特徴とする請求項4
    ないし6に記載の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】前記磁気記録媒体の基板は前記バンプの雌
    型を有する金型を用いて成形されることを特徴とする請
    求項8に記載の磁気記録媒体基板の製造方法。
  10. 【請求項10】前記金型は超硬合金からなり、その表面
    にはNi膜が形成され、このNi膜には前記バンプの平面形
    状のNi膜除去部分が形成されていることを特徴とする請
    求項9に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7976967B2 (en) 2007-11-13 2011-07-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Glass substrate for magnetic disk apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7976967B2 (en) 2007-11-13 2011-07-12 The Furukawa Electric Co., Ltd. Glass substrate for magnetic disk apparatus

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