JPH02123520A - 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、いわゆるハードディスクの支持体である磁気
ディスク用基板に関するものであり、さらにはその製造
方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気ディスク用基板に研磨処理を施すに際し
、研削手段により研磨される基板表面の加工溝の平均傾
斜角を規制することにより、ディスクの耐久性の向上を
図り、高寿命を可能と成し、信頼性に優れた磁気ディス
ク用基板を提供するとともに、該磁気ディスク用基板の
製造方法を提供するものである。

〔従来の技術］ 例えば、コンピュータ等の記憶媒体としては、ランダム
アクセスが可能な円盤状の磁気ディスクが広く使用され
ており、なかでも応答性に優れること、記憶容量が多い
こと等から、磁気ディスク用基板にセラミックス板やガ
ラス板あるいは表面にＮ１−Ｐメツキ又はアルマイト処
理が施されたアルミニウム合金板等の硬質材料を用いた
磁気ディスクが使用されるようになっている。

上記磁気ディスクは、例えば磁気ディスク用基板の上に
記録再生に関与する磁性層と、該磁性層を保護する保護
膜層と、走行性の向上を図る潤滑剤層を順次積層形成し
たもので、円周方向に高速で回転して同心円状の多数の
トラックに情報の記録再生を行うものである。

ところで、上記磁気ディスクをディスク駆動装置で駆動
させた場合、磁気ヘッドが磁気ディスク表面上に静止し
ようとする時、潤滑剤および空気中の水分等が上記磁気
ディスクと磁気ヘッドとの間に薄く広がり表面張力によ
ってこれら磁気ディスクと磁気ヘッドとが強く吸着され
る。そして、上記磁気ディスクの回転起動・停止に際し
て当該磁気ディスクに成膜される磁性層等の成膜層が破
損したり、あるいは磁気ヘッドを支持している支持部材
までもが破壊される虞れが生ずる。

そこで従来、磁性層形成前の磁気ディスク用基板の表面
に微細な凹凸を形成することによって、これら磁気ヘッ
ドと磁気ディスクとの吸着力を抑制する方法が提案され
ている。

上記磁気ディスク用基板の表面に微細な凹凸を形成する
には、例えば特願昭５９−１５０５８２号明細書等に開
示されるように、磁気ディスク用基板を回転させながら
基板表面上に弾性体に保持されたラッピングテープ（シ
ート状の基体上に砥粒を固着せしめたもの。）を加圧接
触させ、当該基板表面上に同心円状の深さ１５０人程度
以上の微細な凹凸を形成する方法が知られている。

あるいは、特願昭６１−１５６４０１号明細書等に開示
されるように、磁気ディスク用基板を鉛直に支持し、当
該磁気ディスク用基板の一部を研削砥粒が含有された研
磨液中に浸漬させながら回転させるとともに、上記研磨
液よりも上方にある磁気ディスク用基板の表面に研磨用
クロスを回転させながら加圧接触させて、研磨液中の遊
離砥粒により当該基板の表面に微細な凹凸を形成する方
法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、本発明者等が前記ラッピングテープおよび遊
離砥粒で研磨された磁気ディスク用基板を用い、当該基
板表面上に磁性層５保護膜層、潤滑剤層を順次積層して
磁気ディスクを作製し寿命試験（ＣＳＳ試験；コンタク
ト・スタート・ストップ試験）を行ったところ、これら
ラッピングテープおよび遊離砥粒による表面粗さを同−
粗さとしてもいずれも満足できる耐久性が得られず、研
磨方法の違いにより寿命に大きな違いが出ることが判明
した。

すなわち、遊離砥粒で研磨されてなる磁気ディスクの寿
命は、ラッピングテープで研磨されてなる磁気ディスク
の寿命の約１／３〜１／１０程度であった。一方、ラッ
ピングテープで研磨されてなる磁気ディスクの寿命は良
好であるものの、ばらつきが多く見られた。このように
、いずれの研磨方法によっても磁気ディスクの寿命が短
いか、。

あるいは安定した高寿命のものが得られず、これらを満
足する磁気ディスク用基板を得るには至らなかった。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、ディスクの耐久性の向上を図り、高寿命
を可能と成し、信頼性に優れた磁気ディスク用基板を提
供するとともに、その製造方法を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段〕 本発明の磁気ディスク用基板は、上記の目的を達成する
ため、表面が研削手段により研磨された磁気ディスク用
基板であって、当該研磨によって形成された基板表面の
加工溝の平均傾斜角が１．４゜以上であることを特徴と
するものである。

さらに本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、磁気
ディスク用基板の表面に研削手段を押圧し、該磁気ディ
スク用基板を回転させながら研磨を施すに際し、上記研
削手段により研磨される基板表面の加工溝の平均傾斜角
を１．４゛以上とすることを特徴とするものである。

ここで、上記平均傾斜角とはクリステツブ等の表面粗度
計による測定値でΔｑで示される数値であり、この平均
傾斜角は次のようにして求められる。

すなわち、表面が研磨された磁気ディスク用基板の全面
に亘る少なくとも数個所を探針型等の表面粗度計で各個
所数日〜数ｃｍの範囲で表面粗さを測定する。そして、
測定した各個所のうちｌＯ〜数ｌＯＯの波形について各
加工溝の傾斜角θを求める。上記傾斜角θは、第１図に
示すように、磁気ディスク用基板（１）の加工溝の谷部
から山部までの長さをａ、深さをｂとした場合、 θ−ｔ　ａ　ｎ”’□　・・・■式 なる０式により求められる。そして、上記０式より求め
られたθの平均値を算出したものがΔｑである。すなわ
ち、平均傾斜角Δｑは、 で求められる。なお、■式中ｎは測定数を表す。

本発明ではこの平均傾斜角Δｑを１．４°以上としてい
るが、これは平均傾斜角Δｑが１．４°以下であると、
磁気ディスク用基板上に塗布される潤滑剤がＣ５Ｓ試験
等の繰り返しにより当該基板表面から飛散し、磁気ディ
スクとしての耐久性や寿命等が低下するからである。な
お、磁気ディスクの耐久性や高寿命等を確保する上から
も少なくとも平均傾斜角Δｑが１．４″′以上とする。

より好ましくは、１．４＠〜３．０６とする。

また、上記平均傾斜角Δｑを１．４°以上とするには、
例えば研削手段として使用するラフピングテープの粗度
やこれを押圧する押し付は力あるいは磁気ディスク用基
板を回転させる駆動装置等の回転数を適宜変えることに
よって容易に調整できる。

（作用］ 本発明を適用すれば、磁気ディスクの寿命に大きく影響
する磁気ディスク用基板表面の加工溝の平均傾斜角をあ
る一定値以上となるように規制しているので、当該磁気
ディスクの耐久性が向上し、高寿命化が達成される。

ここで、上記磁気ディスク用基板表面の加工溝の平均傾
斜角を規制すれば当該磁気ディスクの耐久性の向上や高
寿命化が図れるのは、次のような技術的思想に基づいて
いる。

すなわち、本発明者等は先の寿命試験結果に基づき解析
を行ったところ、磁気ディスク用基板上に塗布される潤
滑剤がＣ８Ｓ試験の繰り返しにより当該基板表面から飛
散し、該潤滑剤が塗布された初期状態に比し著しく減少
するために寿命が低下するとの知見を得るに至った。こ
れは、磁気ディスクの回転起動時・停止時のように加速
度の急変するところでは特に潤滑剤が飛散し易くなり、
該潤滑剤が極めて少なくなるために磁気ディスクの寿命
が短くなるからである。

また、本発明者等はさらに検討を重ねた結果、遊離砥粒
で研磨した場合の磁気ディスクの寿命がラッピングテー
プで研磨した場合の磁気ディスクの寿命より短いのは、
磁気ディスク用基板表面上に形成される加工溝の平均傾
斜角（タリステップ等の表面粗度計で測定した測定値で
Δｑで示される数値、）の違いによるものと考え、次の
ように分析を行った。

すなわち、第３図に示すように、遊離砥粒で研磨した場
合の磁気ディスク（２）の表面、すなわち磁性層（３）
の形状は、砥粒が自由に動くことができること、加工圧
力の高い部分〔磁性層（３）の山の部分〕での加工が進
み易いこと、等から溝目体が滑らかで平均傾斜角θ１が
小さい形状となる。

これに対して、ラッピングテープで研磨を行った磁気デ
ィスク（４）の磁性層（５）の形状は、第４図に示すよ
うに、砥粒が固定されているので自由に動くことが難し
く、該砥粒の形状がそのまま転写され易いために溝目体
に微細な凹凸を持つとともに、平均傾斜角θ２の大きい
形状となる。

つまり、磁気ディスクの磁性層（３）　、　（５）の溝
内の潤滑剤（６）　、　（７）がＣ３Ｓ試験によって飛
散することを考えると、当該潤滑剤（６）　、　（７）
がこれら磁性層（３）　、　（５）の溝を越えて飛散す
るのに要するエネルギーは該溝部の平均傾斜角が大きく
、且つ溝目体に微小な凹凸（８）が存在する方が大きく
なる。

したがって、遊離砥粒で研磨されてなる磁気ディスク（
２）では平均傾斜角θ１が小さいために潤滑剤（６）が
飛散し易くなる。よって、遊離砥粒で研磨されてなる磁
気ディスク（２）の寿命は、平均傾斜角θ２の大きいラ
ッピングテープにより研磨されてなる磁気ディスク（４
）の寿命より短くなるのである。

以上のことから、磁気ディスク用基板表面の加工溝の平
均１頃斜角を潤滑剤が不用意に飛散しない角度に規制す
れば、磁気ディスクとしての耐久性の向上や高寿命化が
図れるものと考えられる。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な一実施例を説明する。

本実施例は、本発明を基板上に磁性層が形成されてなる
磁気ディスクの当該磁性層形成前の磁気ディスク用基板
に適用した例であり、さらにはその製造方法に適用した
例である。

本実施例で使用可能な磁気ディスク用基板としては、例
えばＡｌ板、Ａ／２合金板、Ｎ１−Ｐメツキを施したＡ
Ｉ！板、Ａｆ合金板、アルマイト処理を施したＡｆ板、
Ａｆ合金板や、ガラス板、プラスチック板等が挙げられ
、さらにはポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポ
リサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアセタール、
ポリフェニレンサルファイド等も挙げられる。

また研削手段としては、例えば磁気ディスク用基板の表
面に微細な凹凸を形成するための砥粒が基体上に固着せ
しめられたラッピングテープと、該ラッピングテープを
上記磁気ディスク用基板の表面に押圧する弾性力に富ん
だ材料からなるローラから構成されるものが挙げられる
。なお上記ローラは、ラッピングテープを磁気ディスク
用基板の表面に均一に当接させるため、当諧亥ラッピン
グテープを上記基板に対して垂直に所定の圧力で押圧さ
せるようになされる。

実際、本発明者等は、以下の条件に基づき磁気ディスク
用基板の研磨を行った。

すなわち、予めボリシング加工で基板表面の表面粗さが
Ｒ，（十点平均粗さ）２０ｎｍ程度に仕上げられた直径
５インチの磁気ディスク用基板を４００〜６００ｒｐｍ
で回転させ、該磁気ディスク用基板の表面にＷＡ研削材
またはＧＣ研削材の粒度＃４０００〜６０００なるラッ
ピングテープをローラで４００〜８００　ｇの力で押し
付け、該磁気ディスク用基板に形成される加工溝の平均
傾斜角を第１表のように変えて研１を施した。

なお、上記平均傾斜角の冨周整は、ラッピングテープの
粒度、押し付は力、ディスクの回転数等を適宜変えるこ
とにより調整した。また、上記第１表に挙げられている
平均傾斜角は、前述の０式および０式より求めた値で、
誤差は約±１０％であった。

次いで、研磨が施された磁気ディスク用基板に磁性層お
よび保護膜層をスパッタリング等の手法により形成した
後、潤滑剤をスピンコードして磁気ディスクを完成させ
た。

そして、完成された磁気ディスクに対してＣ３Ｓ試験を
２万回行い、磁気ディスクの寿命を判Ｗした。その結果
を第１表に示す。なお第１表中に′ｒ！離砥粒で研磨を
施した後、同様にして磁性層等を形成して磁気ディスク
と成した磁気ディスクの寿命試験の結果も挙げた。また
、磁気ディスクの寿命の判断に◎、Ｏ９Δ、×の記号を
用い、高寿命なものを◎、良好な寿命なものをＯ２やや
良好な寿命なものをΔ、低寿命なものを×とした。

さらに、これらの結果のうち平均傾斜角と表面粗さＲ，
の関係を第２図に示した。第２図中Ａ線およびＡ゛線で
囲まれる領域はラッピングテープによるものを示し、８
６％およびＢ′で囲まれる領域は遊離砥粒によるものを
示す。

第１表 上記第１表および第２図から分かるように、ラッピング
テープで研磨されてなる磁気ディスクの寿命は、基板表
面の加工溝の平均傾斜角が１．４゜以上であれば磁気デ
ィスク用基板の表面粗さＲ２が５０ｎｍ、８０ｎｍのい
ずれであっても、良好な寿命が得られることが分かる。

また、平均傾斜角が１．４　’より大きい２．２°以上
であれば、より高寿命化が図れることが分かる。

一方、遊離砥粒で研磨されてなる磁気ディスクの寿命は
、いずれも高寿命が得られず短寿命となっている。すな
わち、遊離砥粒では基板表面の加工溝の平均傾斜角を大
きくすることが難しいため、高寿命が図れないのである
。

したがって、ラッピングテープにより磁気ディスク用基
板表面を研磨して加工溝の平均傾斜角を１．４°以上と
すれば、磁気ディスクの耐久性が向上し、高寿命化が図
れ、信頼性に優れた磁気ディスク用基板を提供すること
ができる。

（発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明を適用した磁
気ディスク用基板によれば、加工溝の平均傾斜角を潤滑
剤が飛散し難い角度となるように規制しているので、磁
気ディスクとしての耐久性が向上し、高寿命化が達成さ
れる。したがって、寿命のばらつきもなくなり、信頼性
の向上が図れる。

また、本発明の磁気ディスク用基板の製造方法によれば
、高寿命でしかも信頼性に優れた高品質の磁気ディスク
用基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は研磨が施された磁気ディスク用基板の表面を示
す要部拡大模式図である。 第２図は遊離砥粒およびラッピングテープにより研磨さ
れてなる磁気ディスク用基板の平均傾斜角と表面粗さと
の関係を示す特性図である。 第３図は遊離砥粒により研磨されてなる磁気ディスクの
表面形状を模式的に示す要部拡大断面である。 第４図はラッピングテープにより研磨されてなる磁気デ
ィスクの表面形状を模式的に示す要部拡大断面図である
。 磁気ディスク用基板 ・・・磁気ディスク ・・・磁性層 ・・・潤滑剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面が研削手段により研磨された磁気ディスク用
   基板であって、 当該研磨によって形成された基板表面の加工溝の平均傾
   斜角が１．４゜以上であることを特徴とする磁気ディス
   ク用基板。
2. （２）磁気ディスク用基板の表面に研削手段を押圧し、
   該磁気ディスク用基板を回転させながら研磨を施すに際
   し、 上記研削手段により研磨される基板表面の加工溝の平均
   傾斜角を１．４゜以上とすることを特徴とする磁気ディ
   スク用基板の製造方法。