JP3010599B2 - 薄膜磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
薄膜磁気記録媒体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータなどの
情報処理装置の外部記憶装置として用いられる固定磁気
ディスク装置などに搭載される薄膜磁気記録媒体の製造
方法に関する。
情報処理装置の外部記憶装置として用いられる固定磁気
ディスク装置などに搭載される薄膜磁気記録媒体の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜磁気記録媒体（以下、単に媒体とも
称する）は、一般にＡｌ合金，強化ガラス，プラスティ
ック，高密度ａ−Ｃなどからなるディスク状の板を所定
の平行度，平面度，表面粗度に仕上げた非磁性基板上
に、あるいはその表面に必要に応じてアルマイト処理，
Ｎｉ−Ｐ合金無電解めっき処理などを施して表面層を形
成し所要の表面粗度に仕上げた非磁性基板上に、必要に
応じて磁性を強化するための下地層（例えばＣｒ膜）を
形成したのち、磁性層として無電解めっき法によるＣｏ
−Ｎｉ−Ｐ膜，スパッタ成膜法などによるＣｏ合金膜あ
るいはγＦｅ2 Ｏ3 膜などの強磁性金属からなる薄膜を
形成し、さらに、その上に硬質保護膜としてＣあるいは
ＳｉＯ2 などの薄膜をスパッタ成膜法あるいはスピンコ
ート法などにより形成し、かつ、必要に応じて潤滑・磨
耗特性を改善させるための液体潤滑剤の塗布などを行っ
て作製される。
称する）は、一般にＡｌ合金，強化ガラス，プラスティ
ック，高密度ａ−Ｃなどからなるディスク状の板を所定
の平行度，平面度，表面粗度に仕上げた非磁性基板上
に、あるいはその表面に必要に応じてアルマイト処理，
Ｎｉ−Ｐ合金無電解めっき処理などを施して表面層を形
成し所要の表面粗度に仕上げた非磁性基板上に、必要に
応じて磁性を強化するための下地層（例えばＣｒ膜）を
形成したのち、磁性層として無電解めっき法によるＣｏ
−Ｎｉ−Ｐ膜，スパッタ成膜法などによるＣｏ合金膜あ
るいはγＦｅ2 Ｏ3 膜などの強磁性金属からなる薄膜を
形成し、さらに、その上に硬質保護膜としてＣあるいは
ＳｉＯ2 などの薄膜をスパッタ成膜法あるいはスピンコ
ート法などにより形成し、かつ、必要に応じて潤滑・磨
耗特性を改善させるための液体潤滑剤の塗布などを行っ
て作製される。
【０００３】固定磁気ディスク装置においては、このよ
うな媒体に対して、組み合わせられた磁気ヘッドを介し
て情報のＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが行われる。そのとき、
通常、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏ
ｐ）方式が採られる。この方式では、磁気ヘッドは情報
のＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが行われる駆動時には、回転す
る媒体上で両者間に生じる空気流の作用により低浮上
（０．１μｍから０．３μｍ程度）走行し、駆動停止時
には停止している媒体表面に接触しており、駆動の開始
時点，中止時点では回転を開始する，あるいは回転を中
止する媒体の表面と接触し摺動する。従って、情報のＲ
ｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが円滑に行われるためには、媒体表
面は磁気ヘッドの安定な低浮上走行を妨げるような異常
突起を有さず、かつ、摺動に際して磁気ヘッドの焼き付
きなどの不具合が発生しない低摩擦係数を有するように
適度に微細に粗面化されていることが必要である。
うな媒体に対して、組み合わせられた磁気ヘッドを介し
て情報のＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが行われる。そのとき、
通常、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏ
ｐ）方式が採られる。この方式では、磁気ヘッドは情報
のＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが行われる駆動時には、回転す
る媒体上で両者間に生じる空気流の作用により低浮上
（０．１μｍから０．３μｍ程度）走行し、駆動停止時
には停止している媒体表面に接触しており、駆動の開始
時点，中止時点では回転を開始する，あるいは回転を中
止する媒体の表面と接触し摺動する。従って、情報のＲ
ｅａｄ／Ｗｒｉｔｅが円滑に行われるためには、媒体表
面は磁気ヘッドの安定な低浮上走行を妨げるような異常
突起を有さず、かつ、摺動に際して磁気ヘッドの焼き付
きなどの不具合が発生しない低摩擦係数を有するように
適度に微細に粗面化されていることが必要である。
【０００４】このような要求を充たすために、一般的に
は、表面を鏡面に近い微細な表面粗度に研磨などで加工
した後、研磨テープによるテクスチャーなどの方法によ
り凹凸を形成し、微小突起を有する表面粗度，例えば表
面の相対負荷曲線の相対負荷長さ１０％におけるカッテ
ィング深さから相対負荷長さ１％におけるカッティング
深さを差し引いた指標△Ｃｖ（１０％−１％）の値が
０．０２μｍ程度以上である表面粗度に加工した非磁性
基板を用いて媒体を作製することが行われている。この
ような微小突起を有する基板表面に適切なスパッタ条件
で下地層，磁性層，保護膜をスパッタ成膜することによ
り、媒体表面に基板表面の微小突起に対応する，あるい
はさらに凹凸の強調された微小突起を形成し、磁気ヘッ
ドの良好な摺動と安定した低浮上走行が実現できること
になる。
は、表面を鏡面に近い微細な表面粗度に研磨などで加工
した後、研磨テープによるテクスチャーなどの方法によ
り凹凸を形成し、微小突起を有する表面粗度，例えば表
面の相対負荷曲線の相対負荷長さ１０％におけるカッテ
ィング深さから相対負荷長さ１％におけるカッティング
深さを差し引いた指標△Ｃｖ（１０％−１％）の値が
０．０２μｍ程度以上である表面粗度に加工した非磁性
基板を用いて媒体を作製することが行われている。この
ような微小突起を有する基板表面に適切なスパッタ条件
で下地層，磁性層，保護膜をスパッタ成膜することによ
り、媒体表面に基板表面の微小突起に対応する，あるい
はさらに凹凸の強調された微小突起を形成し、磁気ヘッ
ドの良好な摺動と安定した低浮上走行が実現できること
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来、
媒体表面の摩擦係数を小さくする必要から、媒体表面に
微小突起を形成していた。
媒体表面の摩擦係数を小さくする必要から、媒体表面に
微小突起を形成していた。
【０００６】近年、処理すべき情報量の増大に伴い、固
定磁気ディスク装置の大容量化が急速に進んでいるが、
これに対応して媒体の高記録密度化を進めようとして磁
気ヘッドの極低浮上走行（例えば０．１μｍ浮上ないし
０．０２μｍ浮上）を実施しようとすると、従来のよう
な基板表面にあらかじめ微小突起を形成しておく方法で
作製された媒体では磁気ヘッドの安定浮上走行が困難で
あるという問題が生じてきた。磁気ヘッドの安定な極低
浮上走行を実現するためには微小突起の高さを従来より
さらに低くすることが必要となるが、そのような微小突
起をヘッドクラッシュの原因となる異常な高さの突起が
発生しないように均一に高さを揃えて形成することは難
しく、また、基板は硬質であるから、そのような異常な
突起の頭を後工程で徐去して高さを揃えることも困難で
ある。
定磁気ディスク装置の大容量化が急速に進んでいるが、
これに対応して媒体の高記録密度化を進めようとして磁
気ヘッドの極低浮上走行（例えば０．１μｍ浮上ないし
０．０２μｍ浮上）を実施しようとすると、従来のよう
な基板表面にあらかじめ微小突起を形成しておく方法で
作製された媒体では磁気ヘッドの安定浮上走行が困難で
あるという問題が生じてきた。磁気ヘッドの安定な極低
浮上走行を実現するためには微小突起の高さを従来より
さらに低くすることが必要となるが、そのような微小突
起をヘッドクラッシュの原因となる異常な高さの突起が
発生しないように均一に高さを揃えて形成することは難
しく、また、基板は硬質であるから、そのような異常な
突起の頭を後工程で徐去して高さを揃えることも困難で
ある。
【０００７】また、基板表面にあらかじめ形成しておく
微小突起を小さくしておき、その上に形成する各層のス
パッタ条件を適切に選ぶことにより、例えばスパッタ時
の基板温度を低く保ってスパッタを行うことにより、基
板表面に点在するＣＨ系有機物などを核として膜を局部
的に異常成長させ、媒体表面に形成される突起の凹凸を
大きくし、例えばテープバニッシュ法などで突起の高さ
を揃える（突起の頭部はカーボンであり比較的軟らか
い）ことにより、媒体表面に所要の高さの均一な微小突
起を形成する方法がある。ところが、媒体の磁性層を形
成する材料は、市場から要求される高記録密度化に対応
するために高保磁力，低ノイズが実現できるものが要求
されるようになり、現在主流であるＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系
合金からＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系合金あるいはＣｏ−Ｃｒ−
Ｐｔ系合金などへ移行しつつある。これらの材料からな
る磁性層を備えた媒体の場合、特に低ノイズが特徴であ
るが、これは磁性層中でＣｒの偏折に伴う結晶粒の孤立
化が進行しているためであり、そのために角形比を高め
ることが難しいという欠点を有する。角形比を高めるた
めには、スパッタ成膜時の基板温度を高くすること，あ
るいはバイアスを印加することなどが必要となる。従っ
て、前述のスパッタ時の基板温度を低く保つことにより
媒体表面に所要の微小突起を形成する方法は適用が難し
い。
微小突起を小さくしておき、その上に形成する各層のス
パッタ条件を適切に選ぶことにより、例えばスパッタ時
の基板温度を低く保ってスパッタを行うことにより、基
板表面に点在するＣＨ系有機物などを核として膜を局部
的に異常成長させ、媒体表面に形成される突起の凹凸を
大きくし、例えばテープバニッシュ法などで突起の高さ
を揃える（突起の頭部はカーボンであり比較的軟らか
い）ことにより、媒体表面に所要の高さの均一な微小突
起を形成する方法がある。ところが、媒体の磁性層を形
成する材料は、市場から要求される高記録密度化に対応
するために高保磁力，低ノイズが実現できるものが要求
されるようになり、現在主流であるＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系
合金からＣｏ−Ｃｒ−Ｔａ系合金あるいはＣｏ−Ｃｒ−
Ｐｔ系合金などへ移行しつつある。これらの材料からな
る磁性層を備えた媒体の場合、特に低ノイズが特徴であ
るが、これは磁性層中でＣｒの偏折に伴う結晶粒の孤立
化が進行しているためであり、そのために角形比を高め
ることが難しいという欠点を有する。角形比を高めるた
めには、スパッタ成膜時の基板温度を高くすること，あ
るいはバイアスを印加することなどが必要となる。従っ
て、前述のスパッタ時の基板温度を低く保つことにより
媒体表面に所要の微小突起を形成する方法は適用が難し
い。
【０００８】この発明は、上述の問題点を解消して、適
切な表面摩擦特性を有し、かつ、磁気ヘッドの安定した
極低浮上走行を実現することが可能な薄膜磁気記録媒体
の製造方法を提供することを解決しようとする課題とす
る。
切な表面摩擦特性を有し、かつ、磁気ヘッドの安定した
極低浮上走行を実現することが可能な薄膜磁気記録媒体
の製造方法を提供することを解決しようとする課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、この発明に
よれば、所定の表面粗度に研磨加工された非磁性基板表
面に液中で超音波処理を施した後、その上に連続薄膜磁
性層などの媒体を構成する各層を形成する製造方法とす
ることによって解決される。
よれば、所定の表面粗度に研磨加工された非磁性基板表
面に液中で超音波処理を施した後、その上に連続薄膜磁
性層などの媒体を構成する各層を形成する製造方法とす
ることによって解決される。
【００１０】超音波処理に用いる超音波は周波数２００
ｋＨｚ以上１６００ｋＨｚ以下の高周波が好適である。
ｋＨｚ以上１６００ｋＨｚ以下の高周波が好適である。
【００１１】また、超音波処理のときの液としては、純
水，中性洗剤液，アルカリ洗剤液，ＩＰＡ，無機系洗浄
液などを用いることができるが、一般的には純水が用い
られる。また、非磁性基板としては、Ａｌ合金板上にＮ
ｉ−Ｐ合金層を形成した基板が好適に用いられるが、Ａ
ｌ合金板表面にアルマイト処理を施した基板，高密度ａ
−Ｃ基板などを用いても有効である。
水，中性洗剤液，アルカリ洗剤液，ＩＰＡ，無機系洗浄
液などを用いることができるが、一般的には純水が用い
られる。また、非磁性基板としては、Ａｌ合金板上にＮ
ｉ−Ｐ合金層を形成した基板が好適に用いられるが、Ａ
ｌ合金板表面にアルマイト処理を施した基板，高密度ａ
−Ｃ基板などを用いても有効である。
【００１２】非磁性基板の超音波処理前の表面粗度は作
製される媒体に要求される磁気ヘッドの安定走行浮上量
に対応して決められ、磁気ヘッド浮上量０．１μｍの場
合にはＲａが０．００４μｍ以上０．００８μｍ以下の
範囲内，Ｒｍａｘが０．１以下，△Ｃｖ（１０％−１
％）が０．００５μｍ以上０．０１１μｍ以下の範囲内
の表面粗度の基板、浮上量０．０５μｍの場合にはＲａ
が０．００２μｍ以上０．００６μｍ以下の範囲内，Ｒ
ｍａｘが０．０５以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が０．
００２μｍ以上０．００９μｍ以下の範囲内の表面粗度
の基板、浮上量０．０２μｍの場合にはＲａが０．００
０５μｍ以上０．００２５μｍ以下の範囲内，Ｒｍａｘ
が０．０２μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が０．０
０５μｍ以下の表面粗度の基板がそれぞれ好適に用いら
れる。また、磁気ヘッドは媒体表面の円周方向に摺動
し，浮上走行する。従って、媒体表面の円周方向に沿っ
てどのようなパターンで微小突起が形成されているかが
重要である。この点に着目した場合、磁気ヘッドの安定
走行浮上量０．０８μｍの場合には、非磁性基板の超音
波処理前の表面粗度は基板の半径方向においてＲａが
０．００２５μｍ以上０．００４５μｍ以下の範囲内，
△Ｃｖ（１０％−１％）が０．００６μｍ以上０．０１
μｍ以下の範囲内で、かつ、基板の円周方向において表
面粗さの中心線に対して上側カウントレベル０．０１μ
ｍでカウントしたピークカウントＰｃ２（０．０１μ
ｍ）が５以上３０以下の範囲内であると好適である。
製される媒体に要求される磁気ヘッドの安定走行浮上量
に対応して決められ、磁気ヘッド浮上量０．１μｍの場
合にはＲａが０．００４μｍ以上０．００８μｍ以下の
範囲内，Ｒｍａｘが０．１以下，△Ｃｖ（１０％−１
％）が０．００５μｍ以上０．０１１μｍ以下の範囲内
の表面粗度の基板、浮上量０．０５μｍの場合にはＲａ
が０．００２μｍ以上０．００６μｍ以下の範囲内，Ｒ
ｍａｘが０．０５以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が０．
００２μｍ以上０．００９μｍ以下の範囲内の表面粗度
の基板、浮上量０．０２μｍの場合にはＲａが０．００
０５μｍ以上０．００２５μｍ以下の範囲内，Ｒｍａｘ
が０．０２μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が０．０
０５μｍ以下の表面粗度の基板がそれぞれ好適に用いら
れる。また、磁気ヘッドは媒体表面の円周方向に摺動
し，浮上走行する。従って、媒体表面の円周方向に沿っ
てどのようなパターンで微小突起が形成されているかが
重要である。この点に着目した場合、磁気ヘッドの安定
走行浮上量０．０８μｍの場合には、非磁性基板の超音
波処理前の表面粗度は基板の半径方向においてＲａが
０．００２５μｍ以上０．００４５μｍ以下の範囲内，
△Ｃｖ（１０％−１％）が０．００６μｍ以上０．０１
μｍ以下の範囲内で、かつ、基板の円周方向において表
面粗さの中心線に対して上側カウントレベル０．０１μ
ｍでカウントしたピークカウントＰｃ２（０．０１μ
ｍ）が５以上３０以下の範囲内であると好適である。
【００１３】
【作用】非磁性基板表面に液中で超音波処理を施すと、
研磨テープによる研磨などの場合よりもはるかに微細な
粗面化がおこり、研磨などで得られた表面粗度を保ちな
がらその粗面がさらに微細に粗面化された表面形状とな
り、このような表面形状の基板を用いて作製した媒体は
摩擦係数が小さく適切な表面摩擦特性を呈する。従っ
て、使用する基板表面を従来のように媒体表面に微小突
起が形成されるように考慮して例えば△Ｃｖ（１０％−
１％）の値が０．０２μｍ程度以上となるように仕上げ
る必要はなくなる。
研磨テープによる研磨などの場合よりもはるかに微細な
粗面化がおこり、研磨などで得られた表面粗度を保ちな
がらその粗面がさらに微細に粗面化された表面形状とな
り、このような表面形状の基板を用いて作製した媒体は
摩擦係数が小さく適切な表面摩擦特性を呈する。従っ
て、使用する基板表面を従来のように媒体表面に微小突
起が形成されるように考慮して例えば△Ｃｖ（１０％−
１％）の値が０．０２μｍ程度以上となるように仕上げ
る必要はなくなる。
【００１４】図１は非磁性基板の超音波処理の有無と媒
体の動摩擦係数および磁気ヘッド安定走行浮上量との関
係を表面粗さ△Ｃｖ（１０％−１％）に関連させて示す
線図であり、○印は超音波処理を行った場合，△印は行
わなかった場合を示す。表面粗さは先端のＲが２μｍの
触針を用いて測定した値である。図１に見られるとお
り、超音波処理無しの場合には動摩擦係数を低くするた
めには△Ｃｖ（１０％−１％）を高めて突起を形成する
必要があるが、超音波処理有りの場合には動摩擦係数の
△Ｃｖ（１０％−１％）への依存性は見られない。一方
磁気ヘッド安定走行浮上量は超音波処理の有無に関係な
く、両方とも△Ｃｖ（１０％−１％）が高い程大きくな
る。従って、超音波処理有りの場合には基板の表面粗さ
△Ｃｖ（１０％−１％）は媒体の表面摩擦特性を考慮す
ることなく磁気ヘッドの安定走行浮上量に対応させれば
よいことが判る。
体の動摩擦係数および磁気ヘッド安定走行浮上量との関
係を表面粗さ△Ｃｖ（１０％−１％）に関連させて示す
線図であり、○印は超音波処理を行った場合，△印は行
わなかった場合を示す。表面粗さは先端のＲが２μｍの
触針を用いて測定した値である。図１に見られるとお
り、超音波処理無しの場合には動摩擦係数を低くするた
めには△Ｃｖ（１０％−１％）を高めて突起を形成する
必要があるが、超音波処理有りの場合には動摩擦係数の
△Ｃｖ（１０％−１％）への依存性は見られない。一方
磁気ヘッド安定走行浮上量は超音波処理の有無に関係な
く、両方とも△Ｃｖ（１０％−１％）が高い程大きくな
る。従って、超音波処理有りの場合には基板の表面粗さ
△Ｃｖ（１０％−１％）は媒体の表面摩擦特性を考慮す
ることなく磁気ヘッドの安定走行浮上量に対応させれば
よいことが判る。
【００１５】基板に超音波処理を施した場合、図１に見
られるように媒体の表面摩擦特性は表面粗さに依存しな
いように思われるが、これは現在の表面粗さの評価が触
針系であるためであり、もう少し面として評価できる方
法，例えばＳＴＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉ
ｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いたりすると依存性
を知ることができると思われる。また、触針系の評価方
法でも、磁気ヘッドの摺動する方向である基板の円周方
向に沿って測定したピークカウントＰｃ２（０．０１μ
ｍ）と媒体の動摩擦係数との間には図２に示すような関
係が見られ、動摩擦係数の表面粗さへの依存性を多少と
も知ることができ、動摩擦係数を精度良く制御するため
には、基板の円周方向のピークカウントを制御すること
がより好ましいことが判る。図２より動摩擦係数を望ま
しい値である０．４以下に抑えるためには、Ｐｃ２
（０．０１μｍ）を５以上とすることが必要であること
が判る。しかし１０以上と大きくなると動摩擦係数は変
わらなくなるので上限は３０で充分である。
られるように媒体の表面摩擦特性は表面粗さに依存しな
いように思われるが、これは現在の表面粗さの評価が触
針系であるためであり、もう少し面として評価できる方
法，例えばＳＴＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉ
ｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いたりすると依存性
を知ることができると思われる。また、触針系の評価方
法でも、磁気ヘッドの摺動する方向である基板の円周方
向に沿って測定したピークカウントＰｃ２（０．０１μ
ｍ）と媒体の動摩擦係数との間には図２に示すような関
係が見られ、動摩擦係数の表面粗さへの依存性を多少と
も知ることができ、動摩擦係数を精度良く制御するため
には、基板の円周方向のピークカウントを制御すること
がより好ましいことが判る。図２より動摩擦係数を望ま
しい値である０．４以下に抑えるためには、Ｐｃ２
（０．０１μｍ）を５以上とすることが必要であること
が判る。しかし１０以上と大きくなると動摩擦係数は変
わらなくなるので上限は３０で充分である。
【００１６】また、磁気ヘッドの極低浮上走行の安定性
の点では、やはり、中心線平均粗さＲａは小さい程好ま
しい。しかしながらＲａが小さくなると媒体表面に磁気
ヘッドが吸着し易くなる問題が生じてくる。図３はＲａ
と磁気ヘッドの吸着力および磁気ヘッド安定走行浮上量
との関係を示す一例の線図である。Ｒａの値は先端のＲ
が２μｍの触針を用いて半径方向に測定して得られた値
である。また、吸着力は温度３３℃，相対湿度８０％の
環境下に２４時間放置後に測定した摩擦係数で示してあ
り、数値が大きい程吸着力が大きく磁気ヘッドが吸着し
易いことになる。図３よりＲａが０．００２５μｍ以下
になると吸着力が急激に増加するので好ましくないうこ
とが判る。また、磁気ヘッド安定走行浮上量はＲａに正
比例して大きくなるので浮上量に対応して適切な範囲の
Ｒａとすることが必要である。
の点では、やはり、中心線平均粗さＲａは小さい程好ま
しい。しかしながらＲａが小さくなると媒体表面に磁気
ヘッドが吸着し易くなる問題が生じてくる。図３はＲａ
と磁気ヘッドの吸着力および磁気ヘッド安定走行浮上量
との関係を示す一例の線図である。Ｒａの値は先端のＲ
が２μｍの触針を用いて半径方向に測定して得られた値
である。また、吸着力は温度３３℃，相対湿度８０％の
環境下に２４時間放置後に測定した摩擦係数で示してあ
り、数値が大きい程吸着力が大きく磁気ヘッドが吸着し
易いことになる。図３よりＲａが０．００２５μｍ以下
になると吸着力が急激に増加するので好ましくないうこ
とが判る。また、磁気ヘッド安定走行浮上量はＲａに正
比例して大きくなるので浮上量に対応して適切な範囲の
Ｒａとすることが必要である。
【００１７】超音波処理によりおこる表面粗面化は極め
て微細なものであるから、研磨により形成された基板表
面粗度のＲａ，Ｒｍａｘ，△Ｃｖ（１０％−１％），Ｐ
ｃ２（０．０１μｍ）の値は超音波処理の前後でほとん
ど変化しない。
て微細なものであるから、研磨により形成された基板表
面粗度のＲａ，Ｒｍａｘ，△Ｃｖ（１０％−１％），Ｐ
ｃ２（０．０１μｍ）の値は超音波処理の前後でほとん
ど変化しない。
【００１８】基板表面を上述のように微細に粗面化する
ために用いる超音波の周波数は２００ｋＨｚ以上１６０
０ｋＨｚの範囲内の高周波が好適であり、微細な粗面の
粗度は超音波の発振出力と超音波処理時間により制御で
き、発振出力が大きくなり，処理時間が長くなるほど粗
度は大きくなる傾向がある。
ために用いる超音波の周波数は２００ｋＨｚ以上１６０
０ｋＨｚの範囲内の高周波が好適であり、微細な粗面の
粗度は超音波の発振出力と超音波処理時間により制御で
き、発振出力が大きくなり，処理時間が長くなるほど粗
度は大きくなる傾向がある。
【００１９】
【実施例】ディスク状のＡｌ合金板の表面に無電解めっ
き法で膜厚１４μｍのＮｉ−Ｐ合金層を形成し、その表
面をを膜厚が約１２μｍとなるように研磨加工して粗面
粗度がＲａが約０．００５μｍ，Ｒｍａｘが約０．１μ
ｍ，△Ｃｖ（１０％−１％）が約０．０１μｍの非磁性
基板とした。この基板を界面活性剤あるいは純水などで
洗浄して研磨剤などを徐去して清浄にした後、超音波発
生装置として（株）プレテック製ファインソニック発振
器ＰＴ−０８Ｍを用い、純水中でこの基板表面に対し
て、超音波処理を施した。超音波の周波数７５０ｋＨｚ
±１００ｋＨｚで、発振出力を２６ｗ，６３ｗ，１１６
ｗ，１７５ｗの４段階に変化させて、それぞれ２分間の
処理を施した。
き法で膜厚１４μｍのＮｉ−Ｐ合金層を形成し、その表
面をを膜厚が約１２μｍとなるように研磨加工して粗面
粗度がＲａが約０．００５μｍ，Ｒｍａｘが約０．１μ
ｍ，△Ｃｖ（１０％−１％）が約０．０１μｍの非磁性
基板とした。この基板を界面活性剤あるいは純水などで
洗浄して研磨剤などを徐去して清浄にした後、超音波発
生装置として（株）プレテック製ファインソニック発振
器ＰＴ−０８Ｍを用い、純水中でこの基板表面に対し
て、超音波処理を施した。超音波の周波数７５０ｋＨｚ
±１００ｋＨｚで、発振出力を２６ｗ，６３ｗ，１１６
ｗ，１７５ｗの４段階に変化させて、それぞれ２分間の
処理を施した。
【００２０】このように超音波処理を施した各基板表面
にそれぞれスパッタ成膜法によりＣｒ下地層，Ｃｏ合金
磁性層，ａ−Ｃ保護潤滑層を順次成膜積層し、さらにそ
の上にフロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して媒体を
作製した。なお、超音波処理後で基板の表面粗度にほと
んど差異は認められず、スパッタ成膜後の媒体表面粗度
に関しても、基板の表面粗度に対してＲａに約０．００
０５μｍ，Ｒｍａｘに約０．０２５μｍ，△Ｃｖ（１０
％−１％）に約０．００２μｍ程度の増加が見られた程
度で大幅な変化は認められなかった。
にそれぞれスパッタ成膜法によりＣｒ下地層，Ｃｏ合金
磁性層，ａ−Ｃ保護潤滑層を順次成膜積層し、さらにそ
の上にフロロカーボン系の液体潤滑剤を塗布して媒体を
作製した。なお、超音波処理後で基板の表面粗度にほと
んど差異は認められず、スパッタ成膜後の媒体表面粗度
に関しても、基板の表面粗度に対してＲａに約０．００
０５μｍ，Ｒｍａｘに約０．０２５μｍ，△Ｃｖ（１０
％−１％）に約０．００２μｍ程度の増加が見られた程
度で大幅な変化は認められなかった。
【００２１】これらの媒体について、表面摩擦特性の加
速試験としてスライドコンタクトテスト（回転する媒体
表面に磁気ヘッドを接触摺動させる一種の摺動摩擦磨耗
試験）を行った。使用ヘッドはセラミックスへッド（材
質Ａｌ2 Ｏ3 ／ＴｉＣ）とフェライトヘッド（材質Ｍｎ
−Ｚｎ）の２種類を用い、摺動時の垂直荷重はセラミッ
クスヘッドの場合６ｇｆ，フェライトヘッドの場合１０
ｇｆとし、媒体の回転数１００ｒｐｍ、ヘッドと媒体の
接触位置はセラミックスヘッドの場合媒体の中心から半
径３５ｍｍ，フェライトヘッドの場合同じく２１．５ｍ
ｍの位置とした。
速試験としてスライドコンタクトテスト（回転する媒体
表面に磁気ヘッドを接触摺動させる一種の摺動摩擦磨耗
試験）を行った。使用ヘッドはセラミックスへッド（材
質Ａｌ2 Ｏ3 ／ＴｉＣ）とフェライトヘッド（材質Ｍｎ
−Ｚｎ）の２種類を用い、摺動時の垂直荷重はセラミッ
クスヘッドの場合６ｇｆ，フェライトヘッドの場合１０
ｇｆとし、媒体の回転数１００ｒｐｍ、ヘッドと媒体の
接触位置はセラミックスヘッドの場合媒体の中心から半
径３５ｍｍ，フェライトヘッドの場合同じく２１．５ｍ
ｍの位置とした。
【００２２】上述の試験で測定した動摩擦係数μと超音
波発振出力との関係を初期の動摩擦係数μ0 ，摺動６０
分後の摩擦係数μ60それぞれについて使用ヘッドをパラ
メータとして図４に、μ60とμ0 との差△μ(60-0)と超
音波発振出力との関係を使用ヘッドをパラメータとして
図５に示す。
波発振出力との関係を初期の動摩擦係数μ0 ，摺動６０
分後の摩擦係数μ60それぞれについて使用ヘッドをパラ
メータとして図４に、μ60とμ0 との差△μ(60-0)と超
音波発振出力との関係を使用ヘッドをパラメータとして
図５に示す。
【００２３】図４に見られるとおり、超音波処理時間を
一定（この場合は２分間一定）としたとき、超音波発振
出力を変えると初期のμ0 はほとんど変化しないが、摺
動６０分後のμ60は変化し、超音波発振出力の増大とと
もにμ60は大幅に減少する。従って、図５に見られると
おり、μ60とμ0 との差△μ(60-0)は超音波発振出力の
増大とともに大幅に減少する。なお、使用ヘッドにより
これらの傾向に若干の差が見られ、をフェライトヘッド
の方が良くでるが大きな差がないことも判る。これらの
ことより、超音波発振出力を調節することにより、動摩
擦係数の変動の小さい所望の表面摩擦特性が得られるこ
とが判る。
一定（この場合は２分間一定）としたとき、超音波発振
出力を変えると初期のμ0 はほとんど変化しないが、摺
動６０分後のμ60は変化し、超音波発振出力の増大とと
もにμ60は大幅に減少する。従って、図５に見られると
おり、μ60とμ0 との差△μ(60-0)は超音波発振出力の
増大とともに大幅に減少する。なお、使用ヘッドにより
これらの傾向に若干の差が見られ、をフェライトヘッド
の方が良くでるが大きな差がないことも判る。これらの
ことより、超音波発振出力を調節することにより、動摩
擦係数の変動の小さい所望の表面摩擦特性が得られるこ
とが判る。
【００２４】現在、次世代媒体として要望されている表
面摩擦特性を満足するためには、μ 60≦０．４，△μ
(60-0)≦０．２であることが必要とされるが、この実施
例においては、超音波発振出力を、フェライトヘッドの
場合１１０ｗ以上、セラミックスヘッドの場合１７５ｗ
以上とすれば達成できることが判る。また、超音波発振
出力をを変化させるかわりに超音波処理時間を変えるこ
とも有効で、処理時間を長くすると発生出力を増大させ
たのと同様の傾向の効果が得られることが確かめられ
た。また、このように超音波の発振出力あるいは処理時
間を変えても基板の表面粗度はほとんど変わらず、表面
状態が変化して、その結果媒体の表面摩擦特性が変わる
ことが判った。
面摩擦特性を満足するためには、μ 60≦０．４，△μ
(60-0)≦０．２であることが必要とされるが、この実施
例においては、超音波発振出力を、フェライトヘッドの
場合１１０ｗ以上、セラミックスヘッドの場合１７５ｗ
以上とすれば達成できることが判る。また、超音波発振
出力をを変化させるかわりに超音波処理時間を変えるこ
とも有効で、処理時間を長くすると発生出力を増大させ
たのと同様の傾向の効果が得られることが確かめられ
た。また、このように超音波の発振出力あるいは処理時
間を変えても基板の表面粗度はほとんど変わらず、表面
状態が変化して、その結果媒体の表面摩擦特性が変わる
ことが判った。
【００２５】さらに、超音波の周波数は２００ｋＨｚ以
上１６００ｋＨｚ以下の範囲内であると基板の表面粗度
をほとんど変化させることなく表面状態を変えることが
でき好適であることが判った。
上１６００ｋＨｚ以下の範囲内であると基板の表面粗度
をほとんど変化させることなく表面状態を変えることが
でき好適であることが判った。
【００２６】次に、これらの媒体について、磁気ヘッド
の安定走行浮上量を調べたところ、浮上量０．１μｍで
の安定な浮上走行が実現できた。
の安定走行浮上量を調べたところ、浮上量０．１μｍで
の安定な浮上走行が実現できた。
【００２７】このような安定走行浮上量は使用される非
磁性基板の表面粗度によって決まることが確かめられ、
Ｒａが０．００２μｍ以上０．００６μｍ以下の範囲
内、Ｒｍａｘが０．０５μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１
％）が０．００２μｍ以上０．００９μｍ以下の範囲内
の表面粗度の基板では０．０５μｍの安定走行浮上量が
得られ、Ｒａが０．０００５μｍ以上０．００２５μｍ
以下の範囲内、Ｒｍａｘが０．０２μｍ以下，△Ｃｖ
（１０％−１％）が０．００５μｍ以下の表面粗度の基
板では０．０２μｍの非常に小さい安定走行浮上量が得
られた。また、基板の半径方向において、先端のＲが２
μｍの触針を用いて測定したＲａが０．００２５μｍ以
上０．００４５μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が
０．００６μｍ以上０．０１μｍ以下の範囲内であり、
基板の円周方向において、同様の触針を用いて測定した
Ｐｃ２（０．０１μｍ）が５以上３０以下の範囲内であ
る基板を用いることにより、磁気ヘッドの０．０８μｍ
の安定走行浮上量を保証することができた。
磁性基板の表面粗度によって決まることが確かめられ、
Ｒａが０．００２μｍ以上０．００６μｍ以下の範囲
内、Ｒｍａｘが０．０５μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１
％）が０．００２μｍ以上０．００９μｍ以下の範囲内
の表面粗度の基板では０．０５μｍの安定走行浮上量が
得られ、Ｒａが０．０００５μｍ以上０．００２５μｍ
以下の範囲内、Ｒｍａｘが０．０２μｍ以下，△Ｃｖ
（１０％−１％）が０．００５μｍ以下の表面粗度の基
板では０．０２μｍの非常に小さい安定走行浮上量が得
られた。また、基板の半径方向において、先端のＲが２
μｍの触針を用いて測定したＲａが０．００２５μｍ以
上０．００４５μｍ以下，△Ｃｖ（１０％−１％）が
０．００６μｍ以上０．０１μｍ以下の範囲内であり、
基板の円周方向において、同様の触針を用いて測定した
Ｐｃ２（０．０１μｍ）が５以上３０以下の範囲内であ
る基板を用いることにより、磁気ヘッドの０．０８μｍ
の安定走行浮上量を保証することができた。
【００２８】以上の実施例においては、超音波処理のと
きの液として純水を用いたが、これに限られるものでは
なく、基板の洗浄に用い得る中性洗剤液，アルカリ洗剤
液，ＩＰＡ，無機系洗浄液なども用いることができ、ま
た、基板の洗浄と超音波処理とを同時に行ってもよい。
また、非磁性基板はＡｌ合金板上にＮｉ−Ｐ合金層を形
成した基板に限定されるものではなく、Ａｌ合金板表面
にアルマイト処理を施した基板，高密度ａ−Ｃ基板など
を用いても有効である。
きの液として純水を用いたが、これに限られるものでは
なく、基板の洗浄に用い得る中性洗剤液，アルカリ洗剤
液，ＩＰＡ，無機系洗浄液なども用いることができ、ま
た、基板の洗浄と超音波処理とを同時に行ってもよい。
また、非磁性基板はＡｌ合金板上にＮｉ−Ｐ合金層を形
成した基板に限定されるものではなく、Ａｌ合金板表面
にアルマイト処理を施した基板，高密度ａ−Ｃ基板など
を用いても有効である。
【００２９】
【発明の効果】この発明によれば、薄膜磁気記録媒体の
製造において、所定の表面粗度に研磨加工された非磁性
基板表面に液中で超音波処理を施す。このような処理の
施された基板を用いて作製された媒体は適切な表面摩擦
特性を有するものとなり、従来のように媒体表面に微小
突起を形成させる必要はなくなる。従って、使用する基
板には媒体の表面摩擦特性を考慮することなく表面研磨
加工を施すことができ、微小突起を形成させることなく
基板の表面粗度を微細にすることにより、磁気ヘッドの
安定走行浮上量を低減することが可能となる。かくし
て、適切な表面摩擦特性を有し、かつ、磁気ヘッドの安
定な極低浮上走行を実現できる薄膜磁気記録媒体が得ら
れることになる。
製造において、所定の表面粗度に研磨加工された非磁性
基板表面に液中で超音波処理を施す。このような処理の
施された基板を用いて作製された媒体は適切な表面摩擦
特性を有するものとなり、従来のように媒体表面に微小
突起を形成させる必要はなくなる。従って、使用する基
板には媒体の表面摩擦特性を考慮することなく表面研磨
加工を施すことができ、微小突起を形成させることなく
基板の表面粗度を微細にすることにより、磁気ヘッドの
安定走行浮上量を低減することが可能となる。かくし
て、適切な表面摩擦特性を有し、かつ、磁気ヘッドの安
定な極低浮上走行を実現できる薄膜磁気記録媒体が得ら
れることになる。
【００３０】この発明の基板の超音波処理は水以外の液
中でも有効であり、基板の精密洗浄工程の一部に組入
れ、強力な洗浄効果を同時に得ることも可能である。ま
た、基板の表面粗度をほとんど変化させることなく表面
状態を変えることができるため、媒体の磁気ヘッドの安
定走行浮上量を変化させることなく、表面摩擦特性を制
御することが可能である。
中でも有効であり、基板の精密洗浄工程の一部に組入
れ、強力な洗浄効果を同時に得ることも可能である。ま
た、基板の表面粗度をほとんど変化させることなく表面
状態を変えることができるため、媒体の磁気ヘッドの安
定走行浮上量を変化させることなく、表面摩擦特性を制
御することが可能である。
【００３１】さらに、この発明はＡｌ合金板上にＮｉ−
Ｐ合金層を形成してなる基板だけでなく、その他の基
板，例えば高密度ａ−Ｃ基板，アルマイト処理基板に対
しても有効である。
Ｐ合金層を形成してなる基板だけでなく、その他の基
板，例えば高密度ａ−Ｃ基板，アルマイト処理基板に対
しても有効である。
【図１】基板の超音波処理の有無と媒体の動摩擦係数お
よび磁気ヘッド安定走行浮上量との関係を表面粗さ△Ｃ
ｖ（１０％−１％）に関連させて示す線図
よび磁気ヘッド安定走行浮上量との関係を表面粗さ△Ｃ
ｖ（１０％−１％）に関連させて示す線図
【図２】基板の円周方向のＰｃ２（０．０１μｍ）と媒
体の動摩擦係数との関係を示す線図
体の動摩擦係数との関係を示す線図
【図３】基板の表面粗さＲａと磁気ヘッドの吸着力およ
び安定走行浮上量との関係を示す線図
び安定走行浮上量との関係を示す線図
【図４】スライドコンタクトテストにおける動摩擦係数
と超音波発振出力との関係を使用ヘッドをパラメータと
して示す線図
と超音波発振出力との関係を使用ヘッドをパラメータと
して示す線図
【図５】スライドコンタクトテストにおける動摩擦係数
の変動△μ(60-0)と超音波発振出力との関係を使用ヘッ
ドをパラメータとして示す線図
の変動△μ(60-0)と超音波発振出力との関係を使用ヘッ
ドをパラメータとして示す線図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多腰 保 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 富田 一好 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 二村 和男 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−59086（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/84 G11B 5/82
Claims (9)
- 【請求項１】非磁性基板上に連続薄膜磁性層を備えてな
る薄膜磁気記録媒体の製造方法において、所定の表面粗
度に研磨加工された非磁性基板の表面に液中で超音波処
理を施すことにより、当該所定の表面粗度に研磨加工さ
れた非磁性基板の表面をさらに微細に粗面化する工程を
含むことを特徴とする薄膜磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項２】周波数が２００ｋＨｚ以上１６００ｋＨｚ
以下の範囲内の超音波を用いることを特徴とする請求項
１記載の薄膜磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項３】超音波処理前の非磁性基板の表面粗度が中
心線平均粗さＲａが０．００４μｍ以上０．００８μｍ
以下の範囲内であり、最大高さＲｍａｘが０．１μｍ以
下であり、相対負荷長さ１０％におけるカッティング深
さから相対負荷長さ１％におけるカッティング深さを差
し引いた指標△Ｃｖ（１０％−１％）が０．００５μｍ
以上０．０１１μｍ以下の範囲内であることを特徴とす
る請求項１記載の薄膜磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項４】超音波処理前の非磁性基板の表面粗度が、
Ｒａが０．００２μｍ以上０．００６μｍ以下の範囲内
であり、Ｒｍａｘが０．０５μｍ以下であり、△Ｃｖ
（１０％−１％）が０．００２μｍ以上０．００９μｍ
以下の範囲内であることを特徴とする請求項１記載の薄
膜磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項５】超音波処理前の非磁性基板の表面粗度が、
Ｒａが０．０００５μｍ以上０．００２５μｍ以下の範
囲内であり、Ｒｍａｘが０．０２μｍ以下であり、△Ｃ
ｖ（１０％−１％）が０．００５μｍ以下であることを
特徴とする請求項１記載の薄膜磁気記録媒体の製造方
法。 - 【請求項６】超音波処理前の非磁性基板の表面粗度が、
基体の半径方向においてＲａが０．００２５μｍ以上
０．００４μｍ以下の範囲内、△Ｃｖ（１０％−１％）
が０．００６μｍ以上０．０１μｍ以下の範囲内であ
り、かつ、基板の円周方向においてピークカウントＰｃ
２（０．０１μｍ）が５以上３０以下の範囲内であるこ
とを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気記録媒体の製造
方法。 - 【請求項７】非磁性基板がＡｌ合金板上にＮｉ−Ｐ合金
層が形成されたものであることを特徴とする請求項１，
３，４，５，６のいずれかに記載の薄膜磁気記録媒体の
製造方法。 - 【請求項８】純水中で超音波処理を施すことを特徴とす
る請求項１記載の薄膜磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項９】非磁性基板上に連続薄膜磁性層を備えてな
る薄膜磁気記録媒体の製造方法において、Ａｌ合金板上
にＮｉ−Ｐ合金層が形成されており、そのＮｉ−Ｐ合金
層表面がＲａが０．００５μｍ，Ｒｍａｘが０．１μ
ｍ，△Ｃｖ（１０％−１％）が０．１μｍの表面粗度に
研磨加工された非磁性基板表面に純水中で周波数７５０
ｋＨｚ±１００ｋＨｚ，発振出力１１０ｗ以上の超音波
により２分間の超音波処理を施す工程を含むことを特徴
とする薄膜磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/759,573 US5232750A (en) | 1990-09-17 | 1991-09-16 | Method for fabricating magnetic recording medium |
| US08/273,161 US5576111A (en) | 1990-09-17 | 1994-07-22 | Magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-246558 | 1990-09-17 | ||
| JP24655890 | 1990-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212716A JPH04212716A (ja) | 1992-08-04 |
| JP3010599B2 true JP3010599B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17150204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03022458A Expired - Fee Related JP3010599B2 (ja) | 1990-09-17 | 1991-02-18 | 薄膜磁気記録媒体の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5576111A (ja) |
| JP (1) | JP3010599B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160085822A (ko) | 2013-11-12 | 2016-07-18 | 덴카 주식회사 | 열가소성 엘라스토머 수지 조성물 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3297418A (en) * | 1964-04-24 | 1967-01-10 | Firestone Stanley | Magnetic thin film element and method of manufacture |
| US4698251A (en) * | 1985-01-22 | 1987-10-06 | Victor Company Of Japan, Limited | Magnetic recording medium and method of producing the same |
| US4816351A (en) * | 1985-02-26 | 1989-03-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic recording medium |
| JPH0652567B2 (ja) * | 1987-10-23 | 1994-07-06 | 富士写真フイルム株式会社 | 磁気記録媒体 |
| JPH02208826A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜型磁気ディスク |
| JP2816472B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1998-10-27 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気記録媒体 |
| US5094897A (en) * | 1989-05-02 | 1992-03-10 | Tdk Corporation | Magnetic recording medium comprising a glass substrate and a gamma Fe2 3 magnetic thin film with specified X-ray diffraction and surface roughness |
| JPH02292721A (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 | Tdk Corp | 磁気デイスク |
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