JP2705068B2 - 磁気ディスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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。 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。 発明が解決しようとする問題点 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こと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Rpv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、第４図，第６図に示すように部分的に高い突
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
る問題があった。 問題点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、前記粗面の粗さ測定方
向における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100Åから500Åの間の範囲に入るように
し、前記粗面の円周方向の粗さ測定方向における凸部の
うち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さの差が150
Å以下で、更に、前記粗面の粗さ測定方向における凸部
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
する前記粗面の粗さ測定方向における凹部のうち最も低
い凹部の高さと凹凸の高さの差の比が0.3から1.0の間の
範囲に入るようにしたものである。 作 用 上記の手段により、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。 実 施 例 以下、本発明の実施例を説明する。第１図は本発明の
実施例に用いた磁気ディスク媒体の膜構造を示す断面図
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NiPメッキされた
基板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インチの基板を複数枚作製し
た。このそれぞれの3.5インチの基板の表面を更にそれ
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
とは別の基板を複数枚用意し、上記の表面加工と同様で
あって研磨方向を基板の円周方向に施し、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，潤滑膜の被覆を行った。本実施例の磁気デ
ィスクは、第５図及び第７図に示すような表面構造を有
している。 第２図は、ラップ加工及びポリッシュ加工によって鏡
面加工した基板の表面の粗さを測定したグラフである。
つまり、第２図は0.1×2.5μｍスタイラスを基板上で移
動させ、スタイラスの上下の動きを縦軸にとり、スタイ
ラスの基板の面と平行な動きを横軸にとったものであ
る。第３図は基板の凹凸の最大値，平均値，最小値の関
係を示すものである。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（Acoustic Elastic）素子をAl
TiC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。その時の結果を第８図に示す。第８図から明らか
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、第９図に示すよう
に500Å以下であるようにしなければならない。更に、
上記のRp/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、第10図の
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第11図のようにRpが10
0Å以下ではCSSが２万回以下、Rpが100Å〜500ÅではCS
Sが２万回以上、Rpが500Å以上ではCSSが２万回以下と
なる。よってCSSを２万回以上にするためにはRpは100Å
〜500Åの範囲にしなければならないこともわかった。
更にRpが100Å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ヘッドクラッシュによる破損
が起こった。また、Rpが500Å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、第９図に示すように異
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２万回以下
で、ヘッドクラッシュを引き起こしてしまった。 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
施例を説明する。第12図はディスクの円周方向，第13図
はディスクの径方向の表面の凹凸の状態を示す。ここで
凹凸の高さの測定は、0.1×2.5μｍ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100Å〜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第14図に示す。第14図から
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。 なお、本発明の実施例では磁性薄膜をスパッタ法によ
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。 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、前記粗面の粗さ測定方向における凸部のう
ち最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さの差が100Å
から500Åの間の範囲に入るようにし、前記粗面の円周
方向の粗さ測定方向における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以下で、更に、前
記粗面の粗さ測定方向における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前記粗面の粗さ
測定方向における凹部のうち最も低い凹部の高さと凹凸
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
たものであることを特徴としたため、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り、更に、磁気ヘッ
ドの浮上特性が向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の磁気ディスクの要部断面図、第２図は
同表面図の凹凸の状態を測定した結果を示すグラフ、第
３図は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、第４図は従来の磁気デ
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、第５図は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、第６図は従来の磁気ディ
スクの用布断面斜視図、第７図は本発明の磁気ディスク
の要部断面斜視図、第８図は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、第９図は凹凸
の最高値と欠陥の数の関係を示したグラフ、第10図は凹
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、第11図は凹凸の最高値に対するCSS回数の関
係を示したグラフ、第12図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、第13図は従来の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、第14図は凹凸の最
高値に対するCSS回数の関係を示すグラフである。 １……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、前記粗面の粗さ測定方向
   における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100Åから500Åの間の範囲に入るようにし、
   前記粗面の円周方向の粗さ測定方向における凸部のうち
   最も高い凸部の高さと凹凸の平均の高さの差が150Å以
   下で、更に、前記粗面の粗さ測定方向における凸部のう
   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
   前記粗面の粗さ測定方向における凹部のうち最も低い凹
   部の高さと凹凸の高さの差の比が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。