JP2697712B2 - 磁気ディスク - Google Patents

磁気ディスク

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JP2697712B2
JP2697712B2 JP7300884A JP30088495A JP2697712B2 JP 2697712 B2 JP2697712 B2 JP 2697712B2 JP 7300884 A JP7300884 A JP 7300884A JP 30088495 A JP30088495 A JP 30088495A JP 2697712 B2 JP2697712 B2 JP 2697712B2
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rough surface
magnetic disk
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恭司 野田
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等の
データ記憶手段に用いられる磁気ディスクに関するもの
である。 【0002】 【従来の技術】コンピュータ等のデータの記憶手段とし
てハードディスクドライブ装置がある。このハードディ
スクドライブ装置に用いられる媒体として優れた高密度
磁気記録特性を得るために、コバルト合金を蒸着,スパ
ッタ,メッキ,イオンプレーティング等の薄膜形成技術
により磁性薄膜媒体用基板の表面に付着させたものが開
発されてきた。これらの磁性薄膜媒体用基板として、ア
ルマイト処理後鏡面仕上げしたアルミ合金基板,あるい
はNiPメッキ処理後鏡面仕上げしたアルミ合金基板,
または鏡面仕上げしたガラス基板が使用されている。し
かし、最近ではハードディスクドライブ装置の小型・軽
量化に伴い、磁気ヘッドのコンタクト・スタート・スト
ップ型のハードディスクドライブ装置が必要とされるよ
うになり、ディスク表面の潤滑性や耐久性,コンタクト
時のヘッド・ディスク間の吸着性などの問題が重視され
るようになってきた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】コンタクト・スタート
・ストップ型のハードディスクドライブ装置において、
鏡面仕上げした表面状態を持つ磁気ディスクを有するハ
ードディスクドライブ装置は、磁気ディスクの起動・停
止時に磁気ディスクと磁気ヘッドとの間で摩擦係数が大
きくなり、磁気ディスクあるいは磁気ヘッドが破損す
る、いわゆるヘッドクラッシュを起こすことがある。こ
の問題となる摩擦係数を小さくさせ、耐久性を向上させ
るために固体潤滑剤や液体潤滑剤を磁気ディスク表面に
被覆するなどの対策が行われている。しかし、鏡面仕上
げして表面の凹凸の最深谷から最大ピークまでの値Rp
vを200Å以下に処理された磁気ディスク表面と磁気
ヘッドとの間に液体潤滑剤あるいは大気中の水蒸気を吸
着した水分が、毛管現象により入り込み、ハードディス
クドライブ装置を停止した時、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドは互いに強い吸着現象を引き起こすことがある。この
吸着現象は、磁気ディスクドライブ装置のスタート時に
磁気ヘッド及び磁気ヘッド支持体であるフレクシャに強
い負荷を与え、磁気ヘッドやフレクシャに損傷を引き起
こしたり、磁気ディスク表面に強いスクラッチ傷を付け
る。また、これらの現象がヘッドクラッシュの原因とな
り、磁気ディスクドライブ装置として使えなくなる可能
性がある。従って、磁気ヘッドと磁気ディスクとの吸着
現象を避けるために、磁気ディスクの表面状態を粗くし
て、吸着しないようにすることが考えられる。しかし、
単純に表面加工を施し表面状態を粗くすると、図4,図
6に示すように部分的に突起が発生する場合があり、磁
気ヘッドの浮上安定性が悪くなったり、この結果再生出
力の低下,信号対ノイズの低下,エラー数の増加などの
問題を引き起こすようになる場合があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明の磁気ディスクは浮上型磁気ヘッド用と
して使用される磁気ディスクであって、硬質な基板上に
磁性層を有すると共に、磁気記録がなされる面を粗面に
し、前記粗面の半径方向の粗さ測定領域における前記粗
面の凸部のうち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さ
の差Rpが300Åから450Åの間の範囲に入るよう
にし、且つ前記粗面の円周方向の粗さ測定領域における
前記粗面の凸部のうち最も高い凸部の高さと凹凸の平均
の高さの差Rpが150Åから300Åの間の範囲に入
るようにすると共に、前記粗面の半径方向及び円周方向
の粗さ測定領域における前記粗面の凸部のうち最も高い
凸部の高さと凹凸の平均の高さの差Rpに対する前記粗
面の凹部のうち最も低い凹部の高さと凹凸の平均の高さ
の差Rvの比Rp/Rvが0.3から1.0の間の範囲
に入るようにしたものである。 【0005】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、硬質な基板上に磁性層を有すると共に、磁気記録が
なされる面を粗面にし、粗面の凸部のうち最も高い凸部
の高さと凹凸の平均の高さの差が300Åから450
の間の範囲に入るようにし、且つ、円周方向の粗面の凸
部のうち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さの差が
150Åから300Åの間の範囲に入るようにすると共
に、半径方向及び円周方向の粗面の凸部のうち最も高い
凸部の高さと凹凸の平均の高さの差に対する粗面の凹部
のうち最も低い凹部の高さと凹凸の平均の高さの差の比
が0.3から1.0の間の範囲に入るようにしたことに
よって、磁気ディスクの表面が適度に粗面となるため磁
気ディスクと磁気ヘッドとの吸着作用がなくなり、部分
的に高い突起がなくなるため磁気ヘッドの浮上が安定す
る。 【0006】以下、本発明の実施の形態を説明する。図
1は本発明の一実施の形態における磁気ディスクの要部
断面図である。直径3.5インチのアルミニウム合金基
板1にNiPメッキ膜2を20μm被覆させた。このN
iPメッキされたアルミニウム合金基板1にラップ加工
及びポリッシュ加工を施して、表面の凹凸の最深谷から
最大ピークまでの値Rpvが200Å以下の表面精度を
有する直径3.5インチのアルミニウム合金基板1を複
数枚作製した。このそれぞれの3.5インチのアルミニ
ウム合金基板1の表面を更にそれぞれ粒度の異なるコン
パウンドを用いてラップ加工を施して、最深谷から最大
ピークまでの値Rpv,表面形状の平均線から最大ピー
クまでの値Rp,表面形状の平均線から最深谷までの値
Rv,またはその比率Rp/Rvがそれぞれ異なる値を
有するサンプルを作った。その後、それぞれのサンプル
にスパッタ法によって、磁性薄膜3,保護膜4を被着
し、更に潤滑膜5を被覆した。また、上記のサンプルと
は別のアルミニウム合金基板1を複数枚用意し、上記の
表面加工と同様であって研磨方向をアルミニウム合金基
板1の円周方向に施し、上記と同様に表面の粗さがそれ
ぞれ異なるサンプルを作製し、スパッタ膜の被着、潤滑
膜5の被覆を行った。この様に形成された本実施の形態
のディスク表面は図5、図7に示す様な構成となってい
る。 【0007】図2は、本発明の一実施の形態における表
面図の凹凸の状態を測定した結果を示すグラフである。
つまり、図2は0.1×2.5μmスタイラスをアルミ
ニウム合金基板1上で移動させ、スタイラスの上下の動
きを縦軸にとり、スタイラスのアルミニウム合金基板1
の面と平行な動きを横軸にとったものである。図3は表
面の凹凸の状態の測定結果と凹凸の最高値平均値最低値
の関係を示すグラフである。更に以上の加工法によって
作成したサンプルのディスクのうち、Rpvがそれぞれ
大体等しく、Rp/Rvの比率がそれぞれ異なっている
ディスクを複数枚選択し、それぞれのディスク表面の欠
陥をアコースティックエラスティック(Acousti
c Elastic)素子をAlTiCよりなるスライ
ダに設けたバニッシュヘッドで計数した。その時の結果
を図8に示す。図8から明らかなようにRp/Rvは
1.0以下であれば、欠陥の数が少ないことがわかっ
た。また、この時のRpは、図9に示すように450
以下であるようにしなければならない。更に、上記のR
p/Rvがそれぞれ異なるディスクに対してコンタクト
・スタート・ストップ(以下CSSと略す)を繰り返し
て異常が発生しなかった回数を調べると、図10のよう
にRp/Rvが0.3以下ではCSSが2万回以下、
0.3〜1.0では2万回以上、1.0以上では2万回
以下になる。従って、Rp/Rvは、CSS回数2万回
以上にするために、0.3〜1.0としなければならな
いことがわかる。そして、Rpがそれぞれ異なるディス
クに対してCSSを繰り返して異常が発生しなかった回
数を調べると図11のようにRpが300Å以下ではC
SSが2万5千回以下、Rpが300Å〜450Åでは
CSSが2万5千回以上、Rpが450Å以上ではCS
Sが2万5千回以下となる。よってCSSを2万5千回
以上にするためにはRpは300Å〜450Åの範囲に
しなければならないこともわかった。更にRpが300
Å以下となると、吸着水分によってディスクとヘッドが
互いに吸着し易くなった。また、Rpが450Å以上と
なるような粗い研磨材を用いて表面処理を行うと、図9
に示すように異常突起部分が発生することがあり、スラ
イダーの浮上状態が不安定になり、ディスクが回転を停
止して、スライダーがディスクと接触した時にスライダ
ーとディスクが強く当たることがあり、結局、CSS回
数が2万5千回以下で、ヘッドクラッシュを引き起こし
てしまった。 【0008】次にディスク表面のNiPメッキ膜2を鏡
面仕上げし、その後ディスクを回転させながら研磨を行
った場合の実施の形態を説明する。図12は本発明の磁
気ディスクの表面の凹凸を円周方向に沿って測定した結
果を示すグラフ,図13は磁気ディスクの表面の凹凸を
径方向に沿って測定した結果を示すグラフを示す。ここ
で凹凸の高さの測定は、0.1×2.5μmスライラス
をディスクの表面に接触させてスタイラスをディスクの
表面に接触させてスタイラスをディスクと相対的に移動
させることによって行った。このようにして多くのサン
プルを作成し、このサンプルのうち半径方向のRpが1
00Å〜500Åの範囲に入っているものを選別して円
周方向のRpとCSS回数との関係を調べた結果を図1
4に示す。図14から明らかなように、円周方向のRp
が150Å以下となるとCSS回数が6万回以上に向上
することがわかった。 【0009】なお、本実施の形態では磁性薄膜3をスパ
ッタ法によって成膜しているが、メッキ法等による成膜
でも同様な効果が得られる。 【0010】 【発明の効果】以上のように本発明の磁気ディスクは、
浮上型磁気ヘッド用として使用される磁気ディスクであ
って、硬質な基板上に磁性層を有すると共に、磁気記録
がなされる面を粗面にし、前記粗面の半径方向の粗さ測
定領域における前記粗面の凸部のうち最も高い凸部の高
さと凹凸の平均の高さの差Rpが300Åから450Å
の間の範囲に入るようにし、且つ前記粗面上の円周方向
の粗さ測定領域における前記粗面の凸部のうち最も高い
凸部の高さと凹凸の平均の高さの差Rpが150Åから
300Åの間の範囲に入るようにすると共に、前記粗面
の半径方向及び円周方向の粗さ測定領域における前記粗
面の凸部のうち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さ
の差Rpに対する前記粗面の凹部のうち最も低い凹部の
高さと凹凸の平均の高さの差Rvの比Rp/Rvが0.
3から1.0の間の範囲に入るようにしたため、磁気デ
ィスクに磁気ヘッドのスライダーが吸着することがな
く、またコンタクト・スタート・ストップ時に磁気ヘッ
ドのスライダーが磁気ディスク面にクラッシュすること
がないため磁気ヘッドのスライダーが長寿命になる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態における磁気ディスクの
要部断面図 【図2】同表面図の凹凸の状態を測定した結果を示すグ
ラフ 【図3】同表面の凹凸の状態の測定結果と凹凸の最高値
平均値最低値の関係を示すグラフ 【図4】従来の磁気ディスクの表面の凹凸の状態を測定
した結果を示すグラフ 【図5】本発明の磁気ディスクの表面の凹凸の状態を測
定した結果を示すグラフ 【図6】従来の磁気ディスクの要部断面斜視図 【図7】本発明の一実施の形態における磁気ディスクの
要部断面斜視図 【図8】凹凸の最高値と最低値の比に対する欠陥の数の
関係を示したグラフ 【図9】凹凸の最高値と欠陥の数の関係を示したグラフ 【図10】凹凸の最高値と最低値の比に対するCSS回
数の関係を示したグラフ 【図11】凹凸の最高値に対するCSS回数の関係を示
したグラフ 【図12】本発明の磁気ディスクの表面の凹凸を円周方
向に沿って測定した結果を示すグラフ 【図13】磁気ディスクの表面の凹凸を径方向に沿って
測定した結果を示すグラフ 【図14】凹凸の最高値に対するCSS回数の関係を示
すグラフ 【符号の説明】 1 アルミニウム合金基板 2 NiPメッキ膜 3 磁性薄膜 4 保護膜 5 潤滑膜

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.浮上型磁気ヘッド用として使用される磁気ディスク
    であって、硬質な基板上に磁性層を有すると共に、磁気
    記録がなされる面を粗面にし、前記粗面の半径方向の粗
    さ測定領域における前記粗面の凸部のうち最も高い凸部
    の高さと凹凸の平均の高さの差が300Åから450
    の間の範囲に入るようにし、且つ前記粗面の円周方向の
    粗さ測定領域における前記粗面の凸部のうち最も高い凸
    部の高さと凹凸の平均の高さの差が150Åから300
    Åの間の範囲に入るようにすると共に、前記粗面の半径
    方向及び円周方向の粗さ測定領域における前記粗面の
    部のうち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さの差に
    対する前記粗面の凹部のうち最も低い凹部の高さと凹凸
    の平均の高さの差の比が0.3から1.0の間の範囲に
    入るようにしたことを特徴とする磁気ディスク。
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