JPH0198120A - 磁気ディスク基板の製造方法 - 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、磁気ディスク基板、特に薄膜型磁気ディスク
基板の製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、メツキやスパッタで磁性薄膜を基板に形成し記録
層として用いるいわゆる薄膜型磁気ディスクが、記録密
度が高いので注目されている。この種のディスクに用い
られる基板は、表面を極めて平滑に仕上げたもの、或い
は更に円周方向に多種の微細な線状溝を一面に形成する
いわゆるテクスチャー処理を施したものの２種類が常用
されている。

磁気ディスクの記録再生は、よく知られているように、
ヘッドが０．１〜０．５１Ｌｍ程ディスク表面より浮上
している状態で行なわれる。この浮上量（ギャップ）は
記録再生特性に大きな影響を与えるもので、ディスク表
面にうねりゃ凹凸があると浮上量がディスクの場所によ
り不均一になったり、実効的な浮上量が増加し、その結
果再生出力にモジュレーションが発生したり或いは記録
密度が悪化する問題が生ずる。薄膜型磁気ディスクの場
合、ディスク表面の凹凸やうねりは、殆どディスク基板
の表面の凹凸やうねりが原因である。従って、従来はデ
ィスク基板は鏡面研摩を施して表面の平滑性を得ており
、使われる材質も研摩性のすぐれているもの、例えばＡ
１上にＮＩＰ硬質厚膜をメツキしたもの、ＡＩの表面を
アルマイト処理したの、或いはガラス、セラミックス等
が用いられている。また更にディスクとヘッドの接触面
積を小さくシ、ディスク表面とヘッドの摩擦を円滑にす
るため、前記材質の基板を鏡面に仕上げたのち適当な粗
さの研摩紙や研摩剤を用いて円周方向に無数の線状溝を
形成するテクスチャー処理を施している。

一方、前記の基板材料は高価であり、また鏡面に研摩す
るとコスト高になるので、粗研塵したＡＩ等の非磁性基
体上にポリイミドのような耐熱性高分子を塗布した安価
なディスク基板が提案されている。この耐熱性高分子の
膜の役割は、その上に形成される磁性膜とＡ１等の非磁
性基体との電気化学的作用による腐蝕を防止することと
、平滑な表面を得ることである。また耐熱性の高分子材
を用いる理由は、前記磁性膜の作製プロセスで基板温度
が上昇すること、さらに長、時間使用した時の経時変化
が小さく信頼性があるためである。本発明はこの種の磁
気ディスク基板を製作する方法に関するものである。

また、出願人は、先に、真空処理室中で２種以上のモノ
マーを蒸発させ、これを基体上で重合させて化学量論的
組成比を有する合成樹脂被膜を形成する方法として、真
空の室内で該基体の温度をこれらモノマーの蒸発温度の
うち高い方の温度よりも高くすると共に該真空室の内壁
の温度を該基体の温度よりも高くするようにして該七ツ
マ−を該基体に蒸着する方法（全方向同時蒸着重合法）
を提案した（特開昭８１−２８１３２２及び特願昭８１
−２０８７８４）。

（発明が解決しようとする問題点） 前記したＡＩ等の非磁性基体に耐熱性高分子材を塗布す
る方法としては、スピンコード法とスプレィ法が提案さ
れているが、スピンコード法では円心側よりも外周側で
塗布膜厚が厚くなってしまうこと及び基体の両面に同時
に塗布することが出来ないことの欠点があり、またスプ
レィ法ではディスク基体の表面上の膜厚が不均一になり
易いこと及び膜厚のコントロールが事実上できないこと
の欠点がある。また、両方法ともテクスチャー処理した
基体上にテクスチャー状態を残したまま塗布することは
出来ない。従って従来の塗布方法で耐熱性高分子材を塗
布したディスク基板を用いて磁気ディスクを作製すると
、再生出力のモジュレーションが発生したり、ディスク
間で再生出力に差が生じるという問題があり、しかも、
テクスチャー状態を作成できないので摩擦係数が大きく
なる問題があった。即ちディスク基板の表面の凹凸の状
態を制御することは殆ど不可能であった。

本発明は、非磁性基体の表面に耐熱性高分子材を形成す
る場合に於ける前記欠点を解決し、非磁性基体の表面が
粗仕上げであっても平滑な表面のディスク基板を製造出
来る方法を提案することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、出願人の先に提案した前記全方向同時蒸着重
合法を利用して前記問題点を解決するもので、アルミニ
ウム、セラミックス、ガラス等の非磁性基体の表面に耐
熱性有機高分子膜を有する磁気ディスクの基板を、内壁
を加熱した真空容器中に２種以上の七ツマ−を蒸発させ
、その蒸発成分を該真空容器内の加熱した該非磁性基体
の表面で重合させる蒸着重合法により製造するようにし
た。

（作　用） 真空容器の内壁を加熱し、該真空容器中に２種類以上の
七ツマ−例えばピロメリト酸二無水物と４．４′−ジア
ミノジフェニールエーテルを蒸発させると、その蒸発成
分は該真空容器内の加熱した非磁性基体の表面で蒸着重
合し、ポリイミドの耐熱性有機高分子膜が形成される。

この作用は出願人が先に提案した蒸着重合法とほぼ同様
であるが、その蒸着過程に於いて次のような特異な作用
が見られ、本発明に於いてはこの特異な作用を利用して
磁気ディスクの基板を製造するようにした。即ち各モノ
マーの蒸発成分は非磁性基体の表面で蒸着重合し耐熱性
有機高分子膜となるが、該非磁性基体の表面の平均的粗
さに対して堆積する高分子膜の膜厚が小さい場合には、
該高分子の表面の粗さは殆ど該基体の表面の粗さと同等
になり、該膜厚を厚くすると該高分子膜の表面の粗さは
次第に平滑になってゆき、例えば該基体の平均的表面粗
さの約２倍の厚さに該高分子膜を形成するとその表面粗
さは基体表面の粗さの約１／２に減少する作用が見られ
た。

従って、粗研摩状態のＡＩ製基体のような安価な基体を
用いて平滑な表面の高分子膜を形成するには、該高分子
膜の堆積膜厚を厚くすればよく、テクスチャー処理を施
した基体を用いて耐熱性有機高分子膜の形成後もテクス
チャー状態を得ようとする場合には、堆積膜厚を薄くす
ればよい。しかも基体の両面番ご同時に高分子膜を形成
出来、その高分子の表面全体を平滑に出来るので生産性
も良く、再生出力のモジニレ−ジョンが発生せず、大量
の基体を処理しても膜厚、制御を七ツマ−の蒸発を制御
することにより容易に制御出来る。

（実施例） 本発明の実施に使用された装置は第１図示の如くであり
、真空排気口（１）を備えた真空容器（２）の外周にヒ
ータ（３）を設けて該真空容器（２）の内壁を加熱する
ようにし、外部に設けた複数個のモノマーの蒸発＃　（
４ａ）　（４ｂ）から夫々バルブ（５）とヒータ（６）
を備えたパイプ（Ｄを介して該真空容器（２）内に七ツ
マーガス導入ノズル（８ａ）　（８ｂ）を導入するよう
にした。　（９ａ）　（９ｂ）は各蒸発源（４ａ）　（
４ｂ）を加熱するヒータで、各ヒータ（９ａ）　（９ｂ
）を夫々独立して制御することにより各蒸発源（４ａ）
　（４ｂ）の温度を任意に制御出来るようにした。ａ■
はアルミニウム、セラミックス、ガラス等の非磁性基体
を示し、その複数枚を各基体（ＩＱの中心に形成した取
付穴により軸状の治具０ｖに取付けて真空容器（２）内
に収め、周囲から基体加熱用ヒータａつで加熱するよう
にした。ａ３は主バルブである。

以上のような装置を用いて次のように磁気ディスク°基
板を製造した。

（実施例１） 一方の蒸発源（４ａ）に原料上ツマ−としてピロメリト
酸二無水物を充填し、もう一方の蒸発源（４ｂ）に原料
上ツマ−として４．４′−ジアミノジフェニルエーテル
を充填する。その後、主バルブ■を開けて真空容器（２
）内及び各蒸発源（４ａ）（４ｂ）内を１　ｘ　１０−
’Ｔｏｒｒ以下に排気する。次に蒸発源（４ａ）　（４
ｂ）のパイプ（７）　（７）のバルブ（５）　（５）を
閉じ、真空容器（２）の内壁が１８０℃、基体（１０が
１８０℃になるようにヒータ（３）及び基体加熱用ヒー
タ（＋２１を作動させると共にピロメリト酸二無水物が
１７０℃、４．４′−ジアミノジフェニルエーテルが１
６０℃になるように蒸発源（４ａ）　（４ｂ）のヒータ
（９ａ）　（９ｂ）を夫々制御し乍ら作動させる。その
後、バルブ（５）　（５）を開けて七ツマーガス導入ノ
ズル（８ａ）　（８ｂ）からモノマーガスを導入し、基
体（ＩＱ上に蒸発成分を蒸着重合させる。該基体ａＯは
表面粗さが０．１１Ｌｍの粗研摩状態の直径５．２５イ
ンチのＡｌ製の非磁性基体を用いた。該基体（ＩＱは１
８０℃に加熱されているので七ツマ−の蒸発成分は単独
では基体表面に析出せず、各モノマーの重合物のみが層
状に析出した。その析出速度は１０５０人／ｍ１ｎであ
った。得られた層状の重合物はポリイミドからなる耐熱
性有機高分子で、４００℃までの昇温による重量減少率
は１０％以下の極めて耐熱性のあるものであった。ポリ
イミドの堆積膜厚とその表面粗さの関係は第２図の曲線
Ａで示す如くであり、アルミニウムの基体（ＩＱの表面
粗さは０．１１Ｌｍであったが、堆積膜厚を厚くすると
その膜の表面は平滑になってゆき、膜厚を０．２１Ｌｍ
即ち基体ａＯの表面粗さの２倍にすると膜表面の粗さは
約半分の０．０５ｔＬｍになり、１．０１１ｍ堆積させ
ると表面粗さは０．００８　Ａｔ　ｍとなり、磁気ディ
スク基板として充分な平滑さが得られた。

１．０ＡＬｍの厚さのポリイミドを堆積したこの基板ａ
Ｏにスパッタ法でＣｒ膜を１０００人、７０％Ｃｏ　−
２０％Ｎｉ−１０％Ｃｒ合金膜を６５０人、Ｃ膜を４０
０人連続的に成膜して磁気ディスクを作成した。このデ
ィスクの磁気特性は、Ｂｒδ−５３００ａ　ｍ　、　Ｉ
ｎｃ−８０００ｅ、　Ｓ−Ｒ−０，８５で従来のＮＩＰ
メツキＡ１基板と同様の特性が得られた。このことは、
スパッタ中にポリイミド膜から有害な放出ガスが出てい
ないことを意味する。この磁気ディスクの記録再生特性
を評価したところ、１．２５ＭＨｚの再生出力、（Ｅ　
ｏ　ｐ）　＝　１．８　ｍ　Ｖｓ分解能９１％、モジュ
レーション−±４．５％の特性が得られた。

ヘッドの浮上も安定していた。また表面と裏面の再生出
力の差は±５％以下であった。また同時に作成した５枚
の基体について全く同じ条件で磁気ディスクを作成し、
磁気特性、記録再生特性を測定したところその差は±７
％以下であった。

尚、基体（ＩＧ上のポリイミド膜の膜厚分布も測定した
が、５枚の基体間、および１枚の基体面内での分布はい
ずれも５％以下であった。また、基体（ＩＧに更に耐熱
性の良いポリイミド膜を形成するためには、蒸発源（４
ａ）　（４ｂ）のバルブ（５）　（５）を閉じて蒸着重
合を停止したのち、２５０℃１０分の熱処理を施すこと
が好ましく、その場合上記重量減少は５％以下となる。

（実施例２） 非磁性基体（１Ｇとして、これに鏡面研摩したのち平均
粗さ０．０８１Ｌｍのテクスチャー処理を施したアルミ
ニウム基体を用い、実施例１と同様の方法でポリイミド
の耐熱性有機高分子膜を形成した。ポリイミドの堆積膜
厚を変化させてテクスチャーの凹凸を測定したところ第
３図の曲線Ｂの如くなった。この結果から分るように、
０゜０５１Ｌｍのポリイミド膜を形成してもこの表面に
於いては基体（１０自体のテクスチャー状態が殆ど保持
されている。この０．０５ＩＬｍのポリイミド膜を形成
したテクスチャーディスク基板に前記実施例１と同様の
方法によりＣｒｓ　ＣｏＮｌＣｒ５Ｃ膜を連続スパッタ
して磁気ディスクを作成した。このディスクについて耐
摩耗性試験であるＣ８Ｓテストを行なったところ、１万
回のＣ８Ｓテスト後の摩擦係数は０．３２で、ヘッドク
ラッシュの発生は認められなかった。比較のために、テ
クスチャー処理をしていないＮｉＰメツキＡＩ基板（市
販されている従来基板）上にＣｒ５ＣｏＮＩＣｒＳＣ膜
を連続スパッタして磁気ディスクを作成し、１万回のＣ
８Ｓテストを行なったところ、摩擦係数は１．８となり
、またヘッドによる摩耗跡が認められた。以上の結果か
ら、テクスチャー処理をした基体上に本発明方法により
ポリイミドを成膜すると、基体のテクスチャー処理状態
を損なうことなくポリイミドのオーバーコートができる
ことが分る。

尚、耐熱性有機高分子膜として、ポリアミド、ポリ尿素
等であっても同様に本発明方法を適用できる。

（発明の効果） 以上のように本発明に於いては、内壁を加熱した真空容
器中で２種類以上のモノマーを蒸発させ、その蒸発成分
を該真空容器内の加熱された非磁性基体の表面で重合さ
せることにより耐熱性有機高分子膜を有する磁気ディス
ク基板を製造するようにしたので、該高分子膜の堆積膜
厚を変化させることにより希望する表面平滑性を得るこ
とが出来、安価な粗研摩の基体を用いて平滑な磁気ディ
スク基板を作成し或いはテクスチャー処理を施した基体
を用いてそのテクスチャー状態を損なわずに耐熱性を機
高分子膜をオーバーコートした磁気ディスク基板を作成
することが可能になり、しかも基体の内面に同時に該高
分子膜を形成し得るので量産性も良く、形成された該高
分子膜の膜厚が均一になるので、磁気ディスクとしての
再生出力のモジュレーションが発生せず、また大量に生
産しても膜厚の制御が容易であり均一に形成出来るので
記録再生特性を均一となし得る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用した装置の１例の線図
、第２図はポリイミドの堆積膜厚とその表面粗さとの関
係を示す線図、第３図はポリイミドの堆積膜厚とテクス
チャー粗さとの関係を示す線図である。 （２）・・・真空容器 （３）　（９ａ）　（９ｂ）■・・・ヒータ（４ａ）　
（４ｂ）・・・蒸発源 （１■・・・非磁性基体 特　許　出　願　人　　日本真空技術株式会社代　　　
　　理　　　　　人　　　北　　　村　　　欣　　　−
外２名 第３１１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミニウム、セラミックス、ガラス等の非磁性基
   体の表面に耐熱性有機高分子膜を有する磁気ディスクの
   基板を、内壁を加熱した真空容器中に２種以上のモノマ
   ーを蒸発させ、その蒸発成分を該真空容器内の加熱した
   該非磁性基体の表面で重合させる蒸着重合法により製造
   することを特徴とする磁気ディスク基板の製造方法。 ２、前記非磁性基体は、その表面に微細な線状溝が一面
   に形成されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の磁気ディスク基板の製造方法。