JPH01192014A - 磁気ディスク用基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク用基板、特に薄膜磁気ディスクに
好適な基板に関する。

（従来の技術〕 従来、薄膜磁気ディスク用基板のテクスチャ加工につい
ては、インターナショナル・マグネティック・コンファ
ランス（１９８７）ジーＡ−０２、ジーＡ　−０３（Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍａｇｎｉｔｉｃｓ　Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ（１９８７）　ＧａＯ２，ＧａＯ３）
において論じられている。すなわち、Ｎｉ−Ｐめっき基
板上に形成した基板円周状のテクスチャは、電気特性を
向上し。

摩擦摩耗特性を改善し、　ＣＳ　Ｓ　（Ｃｏｎｔａｃｔ
−３ｔａｒｔ−５ｔｏｐ）特性を向上する効果があると
述べられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、電気特性、摩擦摩耗特性、Ｃ８Ｓ特性
を向上させるためにＮｉ−Ｐめっき基板上に円周上の微
細溝を形成したテクスチャ面を作成していた。しかしな
がら、従来技術では基板面上に円周状の溝と共に微細な
突起を生じている。

このため、ヘッド浮上特性を劣化させている点について
配慮がされておらず、ヘッドクラッシュ等のディスク装
置の信頼性に大きな問題があった。

また、Ｃ８Ｓによるディスク最表面が、ヘッドの摺動に
より変化すること、この変化によってディスク表面が平
滑化され、空気中の水分やディスク上の潤滑剤などによ
りヘッド粘着が生じやすく、Ｃ８Ｓ特性やディスク基板
の信頼性を劣化させる問題について配慮がされておらず
、特に、記録媒体が磁性金属薄膜から成る高密度薄膜磁
気ディスクにおいては、ヘッドがディスク表面に粘着す
ると、Ｃ８Ｓにおけるスタート時にヘッドが破損すると
いう課題が生じる恐れがある。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するためにな
されたもので、ＣＳＳ特性やヘッド粘着等の摺動特性が
良好で、かつヘッド浮上特性を満足する表面形状のテク
スチャを施した磁気ディスク用基板及びその製造方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、磁気ディスク用基板の近似的に円周状に形
成したテクスチャ加工面を基板の半径方向に断面曲線を
測定し、アボット負荷曲線を求め。

磁気ディスクの諸特性が良好な断面形状となるようにテ
クスチャ条件を選定することによって達成される。

すなわち、本発明の第１の発明である磁気ディスク用基
板は、非磁性材から構成される円形磁気ディスク基板表
面の平均的面粗さが２０〜５０ｎｍで１００ｎ＠を超え
る突起がなく、かつ円周方向に局部的に２００　ｎｏ＋
以下の深溝を有することを特徴とする。

つまり、上記のような磁気ディスク用基板の表面形状と
しての条件は、ヘッド浮上特性、Ｃ８Ｓ特性、ヘッド粘
着、電気特性等を考慮して実験的に得られた知見に基づ
いて求められたものであり、これら良好な条件を満す本
発明の代表的な基板の表面状態を第１図に示す。この図
の横軸はディスク基板の半径方向の距離の一部分を示し
ており。

縦軸は基板表層部の断面形状を示している。図かられか
るように基板表面の平均的な凹凸は２０〜５０ｎＩＩ、
そして局部的な深溝（ｄ□〜ｄ５で表示）は２００ｎｕ
以下となっている。この深溝は磁気ディスクを駆動する
ヘッドスライダ−の幅に相当する基板面内に少なくとも
１０本、実用的には幅４００Ｉｌｆａのスライダーを用
いる場合、この幅の中に１０〜１００本存在することが
望ましい。また、この深溝は、好ましくは数−〜数十−
のピッチで周期的に存在することであるが、必ずしも規
則的な周期を形成しなくとも上記のごとくヘッドスライ
ダ−幅内に少なくとも１０本存在させればよい。また、
表面粗さとして重要なことは°、高さ１１００ｎ、より
好ましくは５０止を越える突起が無いことである。

このテクスチャ加工した本発明の基板表面の断面曲線を
周知のアボットの負荷曲線で示すと、第３図のようにな
り、最表面からの深さ変化に対応した負荷比率が急激に
増大する表面が好ましい。

すなわち、ヘッド摺動に対して安定な表面状態となる。

一般に表面加工した表面の断面形状をアボット負荷曲線
で示すと第４図の比較１例のようになり、第３図と比較
して最表面からの深さ変化に対応して負荷比率が徐々に
増大し、ヘッド摺動が安定状態になるまで時間を要する
６例えば、最表面からの深さ変化が１０ｎｍの場合に、
第３図では負荷比率が約１５％であるが第４図では約４
％である。

次に、上記第１の発明の磁気ディスク用基板を製造する
方法に関する本発明の第２の発明につきその特徴点を述
べれば、表面粗さ０．０１４Ｒａ以下に平滑研磨された
円形磁気ディスク基板を回転させながら粒度＃１，００
０〜＄６，０００の砥粒を保持した研磨テープで前記基
板表面を半径方向に研磨することにより、５０止を超え
２００ｒｖ以下の深溝を形成する第１の研磨工程と１次
いで粒度＃４，０００〜＃１０　、０００で、かつ前記
第１の研磨工程よりも粒度の細かい砥粒を保持した研磨
テープで同様に研磨することにより、前記基板表面の平
均面粗さを２０〜５０ｎａ＋に調整し、しかも１１００
ｎを超える突起を除去する第２の研磨工程とを有するこ
とを特徴とする。

つまり、本発明の磁気ディスク用基板の製造方法の特徴
点は上述のとおり、第１の研磨、第２の研磨という２段
階の研磨工程から成るものであるが、これについて総括
的に説明すると、予め鏡面研磨した基板に対して擬似的
に円周状の微細溝を形成する加工法を適用し、固定砥粒
の粒度分布に対応した断面形状の深溝を含む多数の溝を
形成する（第１の研磨工程）。次いで第１の研磨工程に
よる微細深溝形成時に生じた微小突起を、より小さい固
定砥粒の研磨テープを用いて低減させる（第２の研磨工
程）というものである、そして、好ましい、上記研磨テ
ープによる第１及び第２の研磨工程は、上記磁気ディス
ク用基板の両面を。

その背面から回転ローラで押当てられた前記研磨テ°−
プを対向させて挟みつけ、前記回転ローラの中心軸を前
記基板の半径方向に往復摺動させながら行うことであり
、これにより基板の両面を同時に加工することができる
。この研磨加工は例えば時開５４−２３２９４号記載の
方法で容易に対応できる。

なお、第２の研磨工程においては、クロステープにダイ
ヤモンド砥粒液を供給して加工してもよい。

〔作　　用〕

第１の研磨工程では、溝の深さが２０〜５０止の平均的
な凹凸と局部的に深い２００ｎｍ以下の溝が形成される
。この深溝は、ヘッドスライダのＣ８Ｓに効果的で、ヘ
ッドが基板に接触しても、この深溝により形成される微
小な空間が、ヘッドの粘着を防止するという作用をする
。そして、この深溝の形成により溝の周囲に盛上った突
起は、第２の研磨工程で除去される。つまり、この第２
の研磨工程では、第１の工程で形成された深溝の断面形
状にはほとんど変化を与えることなく、微小突起を削り
取る作用をする。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第３図にしたがい具体的に
説明する。

先ず基板の基材としてアルミニウム円板を用い、この両
面に厚さ１０．のＮｉ−Ｐめっきを施し、ポリッシング
により表面粗さ０．０、Ｒ□８以下に平滑研磨した。こ
の基板の両面を粒度＃　２，０００のアルミナ砥粒の研
磨テープで表面加工（第１の研磨工程）し、第５図に示
すような表面性状を有する加工面を得る６図かられかる
ように、平均的な凹凸は２０〜５０ｎｍ１局部的に深さ
５０〜２００ｎｍの深溝が形成されているが、高さ１０
０ｎ■を越える異常な小突起Ｐが発生し、特に深さの大
きい溝の周囲に生じやすい。

そこで、前述の溝形成後に、粒度の小さい、例えば粒度
＃６，０００の研磨テープを用いて再度表面加工する（
第２の研磨工程）。あるいは、前記の研磨テープの替や
りにクロステープを用い、ダイヤモンド砥粒液を供給し
て表面加工する。この表面加工によって、前述の断面形
状はほとんど変化させずに、異常な微小突起Ｐを除去す
る。

なお、このような研磨工程は、時開５４−２３２９４号
記載の方法により行った。つまり、第２図に示す基板１
（１部切欠き）の両面に研磨テープ２をコンタクトロー
ラ３で押圧し、基板１を回転させながら研磨テープ２を
巻取リモータ４及び巻取リリール５により巻取り、かつ
研磨テープ２が基板全面に摺動するように、基板上を半
径方向に往復摺動させ、基板両面を同時に研磨する。

以上の表面加工法によって、第１図に示すように平均的
な凹凸が２Ｑ〜５０ｎｓ＋、深さ５０〜２００ｎｍの溝
形状で、異常な微小突起のないテクスチャを形成したＮ
ｉ−Ｐめっき基板が得られる。

この基板上に、厚さ約６０ｎｍのＧｏ−Ｎｉ系磁性金属
薄膜媒体をスパッタリングで形成し、さらに厚さ約５０
ｎｍのカーボン保護膜、潤滑膜を形成した磁気ディスク
に対して、ヘッド浮上特性、Ｃ８Ｓ特性、ヘッド粘着等
の諸特性を大幅に改善する効果がある。

なお、基板として、この実施例ではアルミニウム円盤を
用いたが、その他周知のガラス、プラスチックス、セラ
ミックスなどのごとく非磁性で剛性のある基材ならいず
れのものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ディスク基板のＮｉ−Ｐめっき表面に
、平均的な凹凸が２０〜５０ｎｍ、局部的に深さ５０〜
２００止の溝を形成し、かつ異常に高い微細突起の除去
された断面形状の溝が形成されているので、ヘッドとデ
ィスク表面との隙間（ヘッド浮上隙間）が０．２−にて
ヘッド浮上特性が良好であり、またＣ８Ｓによるディス
ク表面の変化が少なく、すなわちヘッド荷重をうけるデ
ィスク表面の負荷比率が第３図に示すように従来のディ
スク表面に較べ大きいので、ヘッド摺動によるディスク
表面の突部の変化が少ない。したがって、例えば保護膜
としてのカーボン膜の変化が少なくディスクの摺動特性
の高度化が得られる。さらに、深さ５０〜２００止ｍの
溝が存在するので、潤滑剤を介したヘッド粘着が生じに
くく一ヘッド摺動特性の高信頼性が得られる。

比較例として、（１）研磨テープ（アルミナ砥粒、粒度
＃２，０００）のみによる基板を用いた場合、第５図に
示すように、高さ１１００ｎ以上の異常な微小突起Ｐが
生じ、ヘッド浮上隙間０．２−にて、浮上試験を行った
結果、ヘッドとディスク面（微小突起部）と接触し、ヘ
ッドクラッシュを生じ、信頼性が得られなかった。また
（２）ダイヤモンド砥粒液をクロステープに供給する表
面加工法のみの場合には、第６図に示す断面形状、第４
図に示すアボット負荷曲線の溝が形成され、ヘッド荷重
をうける負荷比率になるディスク表面の突部変化が大き
くなる。このため、カーボン膜の変化（局部的な膜厚減
少が大きく）が大きく、ディスク信頼性を低下させる。

また溝の深さが均一で、かつ小さいので、潤滑剤による
ヘッド粘着が生じやすくヘッド摺動信頼性が小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディスク基板表面を半径方
向に測定した断面形状、第２図は本発明の基板表面を形
成する一手段の断面図、第３図は、第１図のアボット負
荷曲線、第４図は従来のディスク表面の断面曲線のアボ
ット負荷曲線、第５図は、研磨テープによるディスク基
板表面に生じた微小突部の一例、第６図はクロステープ
とダイヤモンド砥粒液による表面加工面の断面曲線を示
す。 図において、 １・・・Ｎｉ−Ｐめっき基板 ２・・・研磨テープ（あるいはクロステープ）３・・・
コンタクトローラ　４・・・テープ巻取リモータ５・・
・テープ巻取リリール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性材から構成される円形磁気ディスク基板表面
   の平均的面粗さが２０〜５０ｎｍで１００ｎｍを超える
   突起がなく、かつ円周方向に局部的に２００ｎｍ以下の
   深溝を有することを特徴とする磁気ディスク用基板。 ２、上記基板表面にＮｉ−Ｐめっき層が形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気ディ
   スク用基板。 ３、上記２００ｎｍ以下の深溝が、磁気ディスクを駆動
   するスライダの幅に相当する基板面内に少なくとも１０
   本設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項もしくは第２項記載の磁気ディスク用基板。 ４、表面粗さ０．０１μｍＲａ以下に平滑研磨された円
   形磁気ディスク基板を回転させながら粒度＃１，０００
   〜＃６，０００の砥粒を保持した研磨テープで前記基板
   表面を半径方向に研磨することにより、５０ｎｍを超え
   ２００ｎｍ以下の深溝を形成する第１の研磨工程と、次
   いで粒度＃４，０００〜＃１０，０００で、かつ前記第
   １の研磨工程よりも粒度の細かい砥粒を保持した研磨テ
   ープで同様に研磨することにより、前記基板表面の平均
   面粗さを２０〜５０ｎｍに調整し、しかも１００ｎｍを
   超える突起を除去する第２の研磨工程とを有することを
   特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。 ５、上記研磨テープによる第１及び第２の研磨工程は、
   上記磁気ディスク用基板の両面を、その背面から回転ロ
   ーラで押当てられた前記研磨テープを対向させ挟みつけ
   、前記回転ローラの中心軸を前記基板の半径方向に往復
   摺動させながら行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の磁気ディスク用基板の製造方法。