JP2008282432A - 磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造において、Ni−Pめっき皮膜の欠陥発生を高水準で抑制する。
【解決手段】アルミニウム合金製基板(2)の表面に、物理蒸着によりZnおよびNiのうちの少なくとも1種を含む金属薄膜(3)(4)を形成する工程と、金属薄膜(3)(4)を形成したアルミニウム合金製基板(2)にNi−Pを無電解めっきする工程とを行うことを特徴とする。
【選択図】 図1D
【解決手段】アルミニウム合金製基板(2)の表面に、物理蒸着によりZnおよびNiのうちの少なくとも1種を含む金属薄膜(3)(4)を形成する工程と、金属薄膜(3)(4)を形成したアルミニウム合金製基板(2)にNi−Pを無電解めっきする工程とを行うことを特徴とする。
【選択図】 図1D
Description
この発明は、ハードディスクドライブ(以下「HDD」と略する)用磁気記録媒体に用いるアルミニウム合金製基板およびその製造方法に関する。
HDDの磁気記録媒体用アルミニウム基板には、強度が高く、加工性および耐食性に優れたAl−Mg系合金が使用されている。一般にアルミニウム基板および磁気記録媒体は以下の工程で製作される。
(1)アルミニウム合金を圧延して、所定の板材を製作する。
(2)板材からドーナッツ型の円板をプレス抜きし、加圧焼鈍して反りを矯正する。
(3)機械加工により、所定の外径・内径・端面形状・板厚寸法に形成し、表面を砥石で湿式研削して滑らかにする。
(4)機械加工で生じた内部歪を焼鈍によって開放する。
(5)次いで前処理として通常2回のジンケート処理(ダブルジンケート)を行った後、磁気記録層の下地層として、Ni−P皮膜を無電解めっき法により形成する。
(6)Ni−Pめっき表面を研磨によって鏡面に仕上げ、磁気ディスク(磁気記録媒体)用アルミニウム合金基板とする。
(7)Ni−P皮膜の上にスパッタリング等の物理蒸着により磁気記録層を形成し、磁気記録媒体が完成する。
(1)アルミニウム合金を圧延して、所定の板材を製作する。
(2)板材からドーナッツ型の円板をプレス抜きし、加圧焼鈍して反りを矯正する。
(3)機械加工により、所定の外径・内径・端面形状・板厚寸法に形成し、表面を砥石で湿式研削して滑らかにする。
(4)機械加工で生じた内部歪を焼鈍によって開放する。
(5)次いで前処理として通常2回のジンケート処理(ダブルジンケート)を行った後、磁気記録層の下地層として、Ni−P皮膜を無電解めっき法により形成する。
(6)Ni−Pめっき表面を研磨によって鏡面に仕上げ、磁気ディスク(磁気記録媒体)用アルミニウム合金基板とする。
(7)Ni−P皮膜の上にスパッタリング等の物理蒸着により磁気記録層を形成し、磁気記録媒体が完成する。
近年、磁気記録媒体の高容量化に伴い、Ni−Pめっき皮膜を形成したアルミニウム基板においては、研磨後の平均表面粗さ(Ra)、微小うねり(Wa)がともに0.5nm以下で微小な欠陥も無い、高度に平滑な仕上がり表面が求められている。かかる状況下では、完全なNi−Pめっき皮膜の形成が必要となる。
アルミニウム合金製基板に起因するNi−Pめっき皮膜の欠陥として、添加元素による金属間化合物の表面露出や脱落、材料合金の鋳造、圧延、焼鈍のプロセスで成長する金属結晶の粒界段差や結晶方位による初期めっき層のバラツキなどが挙げられる。
例えば、図2Aおよび図2Bに示すように、アルミニウム合金製基板(2)に存在する金属間化合物(5)が機械加工で表面に露出すると、めっきの前処理(脱脂、エッチング)で溶解、脱落したり、周辺縁が侵食されて突出したりする。このような状態でジンケート処理を行うと図2Cに示すように、金属間化合物(5)上はZnに置換されず、欠陥を持ったジンケート皮膜が形成される。
例えば、図2Aおよび図2Bに示すように、アルミニウム合金製基板(2)に存在する金属間化合物(5)が機械加工で表面に露出すると、めっきの前処理(脱脂、エッチング)で溶解、脱落したり、周辺縁が侵食されて突出したりする。このような状態でジンケート処理を行うと図2Cに示すように、金属間化合物(5)上はZnに置換されず、欠陥を持ったジンケート皮膜が形成される。
ダブルジンケートを行う場合は1回目のジンケート皮膜(11)を硝酸で溶解、剥離し、化学反応で荒れたアルミニウム合金製基板(2)の表面を露出(図2D)させてから2回目のジンケート皮膜(14)を形成するが、2回目のジンケート皮膜(14)も金属間化合物(5)上には形成されず、脱落した金属間化合物(5)による凹部(12)(13)も継承されて、荒れた、欠陥のある皮膜(14)が形成される(図2E)。
この状態で無電解Ni−Pめっきを行うと、欠陥はピット(16)として残り、荒れた表面や凹みがそのまま継承されたNi−Pめっき皮膜(15)が形成される。
このようにして出来上がったNi−Pめっき皮膜の欠陥を、後工程の研磨加工で払拭するのは困難だが、これらの問題はアルミニウム合金を基板材料として使用する限り、避け難い問題である。
このようにして出来上がったNi−Pめっき皮膜の欠陥を、後工程の研磨加工で払拭するのは困難だが、これらの問題はアルミニウム合金を基板材料として使用する限り、避け難い問題である。
この問題の解決法のひとつとして、文献1には、基板との密着性に優れたアルミニウム合金皮膜を物理蒸着によって形成し、金属間化合物や結晶粒段差を覆い隠すことで、これらに起因する問題を回避することが提案されている(特許文献1)。
特開2006−302358号公報(特許請求の範囲、[0029])
しかし、Al合金皮膜はアルミニウム合金基板に対する密着性に優れていても、Ni−Pめっき皮膜との密着性を確保するために、Al合金皮膜の上にCuまたはCu合金皮膜を形成することが推奨されている。ところが、CuはAlやNiよりもイオン化傾向が小さく、めっき皮膜の腐食原因となって取り扱いが難しい。そのうえ、Ni−Pめっき皮膜との密着性を得るために、CuまたはCu合金皮膜を形成するのでは生産性が悪く、製造コストの上昇を招くことになる。
本発明は、上述した背景技術に鑑み、Ni−Pめっき皮膜の欠陥発生を高水準で抑制できる磁気記録媒体用アルミニウム基板およびその製造方法、ならび磁気記録媒体の提供を目的とする。
即ち、本発明は下記[1]〜[6]に記載の構成を有する。
[1]アルミニウム合金製基板の表面に、物理蒸着によりZnおよびNiのうちの少なくとも1種を含む金属薄膜を形成する工程と、金属薄膜を形成したアルミニウム合金製基板にNi−Pを無電解めっきする工程とを行うことを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム合金基板の製造方法。
[2]前記蒸着工程において形成される金属薄膜の膜厚が10〜200nmである前項1に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金基板の製造方法。
[3]前記蒸着工程と前記めっき工程との間に、金属薄膜を形成したアルミニウム合金製基板を焼鈍する焼鈍工程を行う前項1または2に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法。
[4]前記焼鈍工程において、300〜400℃で30秒〜2時間の焼鈍を行う前項3に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法。
[5]前項1〜4のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板。
[6]前項5に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板を用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
[1]に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法は、物理蒸着によってZnおよびNiのうちの少なくとも1種を含む金属薄膜を形成するものであるから、アルミニウム合金製基板の表面に金属間化合物、結晶粒、結晶粒界の段差等が存在していてもこれらの欠陥を覆って薄膜が形成され、欠陥が隠蔽される。このため、欠陥のない均一で表面平滑性の高い金属薄膜を形成することができ、ひいては高水準で欠陥が抑制された表面平滑性の高いNi−Pめっき皮膜を形成することができる。
[2]に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法によれば、蒸着薄膜による十分な効果を得て量産性に適した基板を製造することができる。
[3][4]に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法によれば、アルミニウム合金製基板に対して密着性の高い金属薄膜を形成することができる。
[5]に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板は、Ni−Pめっきの前処理皮膜として物理蒸着による均一なZn薄膜またはNi薄膜が形成されているから、高水準で欠陥が抑制された均一なNi−Pめっき皮膜が形成されている。
[6]に記載の磁気記録媒体は、高水準で欠陥が抑制された均一なNi−Pめっき皮膜が形成されたアルミニウム合金製基板を用いたものであるから、磁気記録層の形成により高容量化を図ることができる。
図1A〜図1Dは、本発明の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法の一例を示す模式的断面図である。
磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板(1)において、アルミニウム合金製基板(2)は、上述した従来の製造工程の(1)〜(3)と同様に、所定厚さに圧延した板材からドーナツ型の円板を打ち抜き、焼鈍し、機械加工により定寸寸法に仕上げるとともに、砥石で表面を研削したものである。研削後の表面粗さは特に限定されないが、表面粗さが小さいほど好ましい。ただし、生産性を考慮すると、表面粗さ(Ra)が15nm以下であれば実用に足りる。
また、前記アルミニウム合金製基板(2)の材料は特に限定されないが、強度が高く、加工性および耐食性に優れている点でAl−Mg系合金を用いることが好ましい。
〔蒸着工程〕
図1Aに示すように、アルミニウム合金製基板(2)の表面に、物理蒸着によってZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)またはZnおよびNiの両方を含む薄膜(図示省略)の何れかからなる金属薄膜を形成する。これらの薄膜(3)(4)は物理蒸着によって形成するものであるから、アルミニウム合金製基板(2)の表面に、金属間化合物(5)が露出していたり、結晶粒や結晶粒界段差が有っても、それらを被覆するように薄膜(3)(4)が形成され、金属間化合物(5)等は隠蔽される。また、ジンケート処理のような前処理も行わないので、金属間化合物(5)が溶解・脱落したり、母相の周辺縁が侵食されて金属間化合物(5)が突出することもなく(図2B、図2D参照)、研削によって得られた表面粗さ(平滑性)が損なわれることは無い。したがって、物理蒸着によればジンケート処理よりも金属間化合物(5)、結晶粒、結晶粒界段差の影響を受け難く、欠陥の無い、あるいは欠陥の少ない均一な金属薄膜を形成できる。しかも、Zn薄膜(3)およびNi薄膜(4)の形成は、現在行われているジンケート処理から無電解Ni−Pめっきに至るまでの中間プロセスなので、新たに他の金属を介在させることなく、Zn薄膜(3)またはNi薄膜(4)の上に直接、無電解Ni−Pめっき皮膜を形成することができる。
図1Aに示すように、アルミニウム合金製基板(2)の表面に、物理蒸着によってZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)またはZnおよびNiの両方を含む薄膜(図示省略)の何れかからなる金属薄膜を形成する。これらの薄膜(3)(4)は物理蒸着によって形成するものであるから、アルミニウム合金製基板(2)の表面に、金属間化合物(5)が露出していたり、結晶粒や結晶粒界段差が有っても、それらを被覆するように薄膜(3)(4)が形成され、金属間化合物(5)等は隠蔽される。また、ジンケート処理のような前処理も行わないので、金属間化合物(5)が溶解・脱落したり、母相の周辺縁が侵食されて金属間化合物(5)が突出することもなく(図2B、図2D参照)、研削によって得られた表面粗さ(平滑性)が損なわれることは無い。したがって、物理蒸着によればジンケート処理よりも金属間化合物(5)、結晶粒、結晶粒界段差の影響を受け難く、欠陥の無い、あるいは欠陥の少ない均一な金属薄膜を形成できる。しかも、Zn薄膜(3)およびNi薄膜(4)の形成は、現在行われているジンケート処理から無電解Ni−Pめっきに至るまでの中間プロセスなので、新たに他の金属を介在させることなく、Zn薄膜(3)またはNi薄膜(4)の上に直接、無電解Ni−Pめっき皮膜を形成することができる。
(1)Zn薄膜を形成する場合
物理蒸着によるZn薄膜(3)の形成は、従来のジンケート処理の代替方法である。ジンケート処理は化学反応によるAlとZnの置換析出であったため、形成するZn薄膜(14)はアルミニウム合金製基板(2)の表面状態(金属間化合物の露出や結晶粒界段差)の影響を強く受けたが、物理蒸着ではそれらに無関係にZn薄膜(3)を形成できる。図1Dに示すように無電解Ni−PめっきにおいてはZn薄膜(3)の表面でNiがZnと置換して析出しながらNi−P皮膜を形成するので、物理蒸着による欠陥の無いZn薄膜(3)の上には、同様に欠陥の無いNi−Pめっき皮膜(7)を形成することができる。
物理蒸着によるZn薄膜(3)の形成は、従来のジンケート処理の代替方法である。ジンケート処理は化学反応によるAlとZnの置換析出であったため、形成するZn薄膜(14)はアルミニウム合金製基板(2)の表面状態(金属間化合物の露出や結晶粒界段差)の影響を強く受けたが、物理蒸着ではそれらに無関係にZn薄膜(3)を形成できる。図1Dに示すように無電解Ni−PめっきにおいてはZn薄膜(3)の表面でNiがZnと置換して析出しながらNi−P皮膜を形成するので、物理蒸着による欠陥の無いZn薄膜(3)の上には、同様に欠陥の無いNi−Pめっき皮膜(7)を形成することができる。
(2)Ni薄膜を形成する場合
物理蒸着によりNi薄膜(4)を形成する場合も、上述したZn薄膜(3)同様、アルミニウム合金製ブランク基板(2)の表面状態(金属間化合物の露出や結晶粒界段差)と無関係に欠陥の無いNi薄膜(4)を形成し、その上に欠陥の無い健全なNi−Pめっき皮膜(7)を形成することができる。さらにNi薄膜(4)の場合は、無電解Ni−Pめっきの形成においてZn薄膜(3)のようにZnとNiの置換を行わないため、めっき液に溶出したZnイオンが不純物としてNi−Pめっき皮膜(7)に取り込まれる可能性も無く、形成するNi−Pめっき皮膜(7)の品質が良く、耐食性が増すというメリットもあるが、Zn薄膜(3)よりは密着性が劣る欠点もあるので、どちらを重要視するかで選択すれば好い。
物理蒸着によりNi薄膜(4)を形成する場合も、上述したZn薄膜(3)同様、アルミニウム合金製ブランク基板(2)の表面状態(金属間化合物の露出や結晶粒界段差)と無関係に欠陥の無いNi薄膜(4)を形成し、その上に欠陥の無い健全なNi−Pめっき皮膜(7)を形成することができる。さらにNi薄膜(4)の場合は、無電解Ni−Pめっきの形成においてZn薄膜(3)のようにZnとNiの置換を行わないため、めっき液に溶出したZnイオンが不純物としてNi−Pめっき皮膜(7)に取り込まれる可能性も無く、形成するNi−Pめっき皮膜(7)の品質が良く、耐食性が増すというメリットもあるが、Zn薄膜(3)よりは密着性が劣る欠点もあるので、どちらを重要視するかで選択すれば好い。
前記Zn薄膜(3)またはNi薄膜(4)を形成するための物理蒸着方法は限定されず、周知の蒸着方法および蒸着装置により形成することができる。例えばスパッタリングを用いた蒸着方法を挙示できる。スパッタリングを用いた成膜方法はプラズマの発生方法によっていくつかのタイプに分かれるが、プラズマ内に磁界を形成することでプラズマ内のイオンを増やし、スパッタリングの速度を向上させるマグネトロン・スパッタリングが好ましい。
また上述したマグネトロン・スパッタリング装置でZn薄膜(3)を形成する場合は、無電解めっきで置換析出させるNi−Pめっき皮膜(7)との密着性を高めるため、スパッタリングターゲットとしてZnの上にFeをチップオンしてもよい。チップオンの組成比はZn:Fe=4:1〜5:1が好ましく、Fe以外の金属としてはCo、Niなども例示でき、チップオンの組成比はFeと同じく、Zn:(CoまたはNi)=4:1〜5:1が好ましい。ZnとFeの両方、ZnとCoの両方あるいはZnとNiの両方をスパッタして、もよい。これらの金属を混在させた皮膜は、純Znよりも無電解Ni−PめっきにおけるNi−Pめっき皮膜(7)との密着性に改善が見られる。したがって、本発明におけるZn薄膜(3)は、純Zn薄膜のみならず、Zn中に上記金属が存在する場合も含まれる。さらに、ZnとNiとを順次スパッタして積層した場合も本発明に含まれる。
前記Zn薄膜(3)およびNi薄膜(4)は、アルミニウム合金製基板(2)の表面を均一に被覆できる限り膜厚は限定されない。但し、無電解Ni−Pめっきの前に、表面の活性化(酸化皮膜の除去)、デスマットをする場合、アルミニウム合金製基板(2)が露出しないように、10nm以上の膜厚が有ることが望ましい。一方、過度に膜厚を厚くしても無駄で、スパッタリングの時間とコストが増して生産性が悪くなるので、300nm以下とするのが好ましく、特に望ましい範囲は10〜200nmである。
〔焼鈍工程〕
蒸着工程とめっき工程の間では焼鈍工程を任意に行うことができる。
蒸着工程とめっき工程の間では焼鈍工程を任意に行うことができる。
物理蒸着によって形成したZn薄膜(3)およびNi薄膜(4)は、焼鈍処理を施すことによってアルミニウム合金製基板(2)への金属拡散を促し、密着性を高めることができる。
従来の基板製造では、アルミニウム合金製基板(2)をジンケート浴に浸漬すると、アルミニウムの表面が溶解し、Znが置換して析出する。続いて無電解Ni−Pめっき浴に浸漬するとZnはNiと置換し、Zn皮膜の表面に析出したNiが触媒となってNi−P皮膜が成長する。めっき皮膜は、AlとZn、ZnとNiが置換してゆく際、各金属が析出する表面が荒れてアンカー効果を生ずるとともに、各金属が基板(2)に拡散して金属結合することで密着性が増す。ところがジンケート処理および無電解Ni−Pめっきは同じ設備を使用する湿式処理で、ジンケート処理から無電解Ni−Pめっきに移る際、表面に酸化皮膜が生ずるのを避ける目的で、短時間内に連続して行われるのでAlとZnの拡散は十分に進行しない。このため始めに形成したZn皮膜を酸で溶解剥離し、再びジンケート処理を施す、ダブルジンケート法を行ってアンカー効果を増している。その結果、ダブルジンケート法は研削加工で得られた平滑な基板(2)の表面が荒れて、その状態がNi−Pめっき皮膜に反映し、Ni−Pめっき皮膜を鏡面研磨して仕上げる際の負担が増していた。
本発明の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板(1)は、無電解Ni−Pめっき処理とは別の設備を使用する、乾式の物理蒸着でZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)を形成するものであるから、蒸着後直ちにNi−Pめっきを施す必要はなく、蒸着工程とめっき工程の間に焼鈍することでZnまたはNiをアルミニウムに拡散させ、金属結合を促進してZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)の密着性を高めることができる。蒸着後、十分に時間をおくことによってもZnまたはNiの拡散は進行するが、焼鈍することによって短時間で効果が得られる。本発明は蒸着工程とめっき工程を連続して行う必要が無いので、めっき工程までの時間を任意に設定することができ、十分な時間をかけることによってZnまたはNiを拡散させることも、焼鈍して短時間で拡散させることも可能である。
また、蒸着工程とめっき工程とを連続して行う必要がないことから、従来はジンケート処理前に行っていた、機械加工による基板(2)内部の歪と応力の開放が目的の焼鈍処理を、これらの工程間に行うことができる。換言すれば、従来行っていたジンケート処理前の焼鈍の時期を蒸着工程とめっき工程の間に変更することにより、ZnまたはNiの金属拡散の促進と内部応力の開放を同一工程で実施することができる。したがって本発明による焼鈍工程の実施は、製造工程全体において工程数を増やすものではない。しかも焼鈍工程は、ジンケート処理のような化学反応による基板(2)表面の荒れを起こさないため、研削加工で得た基板(2)表面の平滑性はNi−Pめっき後にも継承され、Ni−Pめっき皮膜(7)表面の鏡面仕上げの研磨時間を短縮することができる。
焼鈍条件は基板(2)の材料合金の組成に合わせて設定すればよいが、アルミニウムの再結晶化温度である200℃以上で、かつ磁気記録媒体製作時にNi−Pめっき皮膜(7)上に磁気記録層をスパッタリングする温度と同等以上であることが望ましい。一方、焼鈍温度が高く、時間も長くなりすぎると、強固な酸化皮膜の生成あるいは材料合金の共晶融解や結晶粒の粗大化などの不都合を生じるため、500℃以下とすることが好ましい。このような観点から、基板(2)がAl−Mg系合金の場合は300℃〜400℃で焼鈍時間は30秒〜2時間が望ましい。
〔めっき工程〕
無電解Ni−Pめっき処理は周知の方法や条件で行えばよい。例えば上村工業(株)製HDXのような、NiSO4と次亜リン酸Naを主成分に安定剤と錯化剤の入った市販の無電解Ni−Pめっき液に、所望とするめっき膜厚が得られるまで浸漬すればよい。Ni−Pめっき皮膜(7)の厚さは特に限定されないが、生産性(コスト)を考慮しつつ磁気記録層の下地として十分な硬度が得られる範囲を選定すれば、6〜15μm程度とすることが好ましい。
無電解Ni−Pめっき処理は周知の方法や条件で行えばよい。例えば上村工業(株)製HDXのような、NiSO4と次亜リン酸Naを主成分に安定剤と錯化剤の入った市販の無電解Ni−Pめっき液に、所望とするめっき膜厚が得られるまで浸漬すればよい。Ni−Pめっき皮膜(7)の厚さは特に限定されないが、生産性(コスト)を考慮しつつ磁気記録層の下地として十分な硬度が得られる範囲を選定すれば、6〜15μm程度とすることが好ましい。
なお、図1Bに示すように、蒸着工程後に焼鈍した場合は、焼鈍時にZn薄膜(3)およびNi薄膜(4)の表面に薄い酸化皮膜(6)が生成されるので、無電解Ni−Pめっきの前に、酸化皮膜(6)を硝酸等で溶解除去する工程を追加すると、無電解Ni−Pめっき処理を効率良く行うことができる。
物理蒸着によって均一なZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)が形成されているため、Ni−Pめっき皮膜(7)も欠陥がなく均一なものとなり、アルミニウム合金製基板(2)の表面研削によって得られた高度に平滑な仕上がり表面がめっき後にも継承されるため、Ni−Pめっき皮膜(7)の表面も平滑性の高いものとなる。
Ni−Pめっき皮膜(7)を形成した後は、従来の工程と同じく研磨により鏡面仕上げを行い、磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板(1)となる。上述したようにNi−Pめっき皮膜(7)は表面平滑性の高いものであるから、従来よりも短時間の研磨で所要の鏡面に仕上げることができる。
本発明の磁気記録媒体は本発明によって製造された磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板を用いたものである。即ち、基板のNi−Pめっき皮膜上に磁気記録層を積層したものである。Ni−Pめっき皮膜の欠陥が高水準で抑制されているため、磁気記録媒体として高容量化を図ることができる。
JIS A5086の厚さ1.32mmの圧延板から外径95mm、内径25mmのドーナッツ型の円板をプレス抜きし、平面度10μm以下となるよう350℃で2時間加圧焼鈍して反りを矯正した。さらに機械加工により外径、内径、端面形状、板厚を所定寸法に整え、平均表面粗さ(Ra)が8.8nmとなるよう、砥石で湿式研削した。この研削済みの基板を、以下の実施例および比較例のアルミニウム合金製基板(2)として用いた。
〔実施例〕
図1Aに参照されるように、前記アルミニウム合金製基板(2)の表面に、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて物理蒸着でZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)を形成した。実施例1〜5のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にFeをZn:Fe=5:1の割合でチップオンし、後述の比較例のジンケート皮膜と同一組成の、表1に示す厚さの蒸着薄膜を形成した。実施例6〜10のNi皮膜(4)の場合は表1に示す純Niの蒸着薄膜を形成した。さらに、実施例11のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にCoをZn:Co=5:1の割合でチップオンし、実施例12のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にNiをZn:Ni=5:1の割合でチップオンして、これらの金属を含む蒸着薄膜を形成した。
図1Aに参照されるように、前記アルミニウム合金製基板(2)の表面に、DCマグネトロンスパッタリング装置を用いて物理蒸着でZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)を形成した。実施例1〜5のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にFeをZn:Fe=5:1の割合でチップオンし、後述の比較例のジンケート皮膜と同一組成の、表1に示す厚さの蒸着薄膜を形成した。実施例6〜10のNi皮膜(4)の場合は表1に示す純Niの蒸着薄膜を形成した。さらに、実施例11のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にCoをZn:Co=5:1の割合でチップオンし、実施例12のZn薄膜(3)の場合は、スパッタリングターゲット材としてZnの上にNiをZn:Ni=5:1の割合でチップオンして、これらの金属を含む蒸着薄膜を形成した。
次いで、Zn薄膜(3)またはNi薄膜(4)を形成したアルミニウム合金製基板(2)を350℃で30分焼鈍し、機械加工および研削でアルミニウム合金製基板(2)の内部に蓄積した歪や内部応力を開放するとともに、Zn、Niを基板(2)のアルミニウム合金内部に拡散させた。
次いで常温の5体積%硝酸希釈液に10秒浸漬し、焼鈍で生成したZn薄膜(3)またはNi薄膜(4)の表面の酸化皮膜(6)を溶解除去した後、約90℃に加温した上村工業(株)製HDXに100分浸漬して、厚さ15μmのNi−Pめっき皮膜(7)を形成し、磁気記録用アルミニウム合金製基板(1)とした(図1D参照)。
〔比較例〕
前記アルミニウム合金製基板(2)を350℃で30分焼鈍して、機械加工と研削による基板内部の歪と応力を除去した。
前記アルミニウム合金製基板(2)を350℃で30分焼鈍して、機械加工と研削による基板内部の歪と応力を除去した。
次いで、ジンケート処理とNi−Pめっきを連続して行い、厚さ15μmの無電解Ni−Pめっき皮膜を形成した。ジンケート処理およびNi−Pめっきは以下の条件および手順で行った。
(1)脱脂:60℃に加温した上村工業(株)製AD68の50体積%希釈液に2分浸漬
(2)エッチング:65℃に加温した10体積%の上村工業(株)製AD101希釈液に2分間浸漬
(3)デスマット:常温の30体積%硝酸希釈液に1分間浸漬
(4)第1ジンケート:常温の30体積%上村工業(株)製AD301に20秒浸漬
(5)硝酸剥離:常温の30体積%硝酸に1分浸漬
(6)第2ジンケート:常温の30体積%上村工業(株)製AD301に40秒浸漬し、表1に示す厚さのジンケート皮膜を形成した
(7)Ni−Pめっき:上記実施例と同じく、約90℃に加温した上村工業(株)製HDXめっき液に100分浸漬して膜厚15μmの無電解Ni−Pめっき皮膜(15)を形成した(図2F参照)。これを磁気記録用アルミニウム合金製基板(符号なし)とした。
(2)エッチング:65℃に加温した10体積%の上村工業(株)製AD101希釈液に2分間浸漬
(3)デスマット:常温の30体積%硝酸希釈液に1分間浸漬
(4)第1ジンケート:常温の30体積%上村工業(株)製AD301に20秒浸漬
(5)硝酸剥離:常温の30体積%硝酸に1分浸漬
(6)第2ジンケート:常温の30体積%上村工業(株)製AD301に40秒浸漬し、表1に示す厚さのジンケート皮膜を形成した
(7)Ni−Pめっき:上記実施例と同じく、約90℃に加温した上村工業(株)製HDXめっき液に100分浸漬して膜厚15μmの無電解Ni−Pめっき皮膜(15)を形成した(図2F参照)。これを磁気記録用アルミニウム合金製基板(符号なし)とした。
上記の方法により、各実施例および比較例でそれぞれ50枚の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板を製作し、無電解Ni−Pめっき処理後の平均表面粗さ(Ra)を測定した。
続いて各磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板を平均表面粗さ(Ra)が0.5nmとなるまで鏡面研磨し、レーザー式表面検査機((株)日立ハイテクノロジーズ製NS1530)にて0.1μm以上のNi−Pめっき皮膜欠陥(ピット)を計数した。
表1に平均表面粗さ(Ra)および基板の片面あたりの欠陥数を示す。これらの結果は製作した各例50枚の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板における平均値である。
表1により、ジンケート皮膜に代えて物理蒸着によるZn皮膜またはNi皮膜を形成することにより、Ni−Pめっき皮膜の表面平坦性を向上させ得るとともに、研磨後の欠陥を減少させ得ることを確認した。
本発明の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法は、Ni−Pめっきの下地として従来のジンケート皮膜に代えて物理蒸着皮膜を形成するものであるから、基板の表面に存在する種々の欠陥を覆すことができる。このため、基板の欠陥がNi−Pめっき皮膜に継承されることがなく、表面平滑性の高い基板を製造することができる。
1…磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板
2…アルミニウム合金製基板
3…Zn薄膜(金属薄膜)
4…Ni薄膜(金属薄膜)
5…金属間化合物
7…Ni−Pめっき皮膜
2…アルミニウム合金製基板
3…Zn薄膜(金属薄膜)
4…Ni薄膜(金属薄膜)
5…金属間化合物
7…Ni−Pめっき皮膜
Claims (6)
- アルミニウム合金製基板の表面に、物理蒸着によりZnおよびNiのうちの少なくとも1種を含む金属薄膜を形成する工程と、金属薄膜を形成したアルミニウム合金製基板にNi−Pを無電解めっきする工程とを行うことを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム合金基板の製造方法。
- 前記蒸着工程において形成される金属薄膜の膜厚が10〜200nmである請求項1に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金基板の製造方法。
- 前記蒸着工程と前記めっき工程との間に、金属薄膜を形成したアルミニウム合金製基板を焼鈍する焼鈍工程を行う請求項1または2に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法。
- 前記焼鈍工程において、300〜400℃で30秒〜2時間の焼鈍を行う請求項3に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板。
- 請求項5に記載の磁気記録媒体用アルミニウム合金製基板を用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
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2007
- 2007-05-08 JP JP2007123013A patent/JP2008282432A/ja active Pending
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