JPH02128318A - 磁気ディスク装置 - 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 本発明はコンピュータの磁気記憶装置等に用いられる高
密度記録に適した薄膜型磁気ディスクに関する。

従来の技術 磁性層に金属薄膜や金属酸化物薄膜を使用する薄膜型磁
気ディスクとしては１通常、アルミ合金板の表面にアル
マイト処理、ニッケル・リンメツキ処理等を施した基板
に真空製膜法、メツキ法等により薄膜磁性層を形成させ
たものが実用化されている。そして、一般に、磁気ディ
スク稼動時には磁気ヘッドがディスク面より浮上し停止
時にはディスク面に接触するいわゆるコンタクトスター
トストップ（ａＳＳ）方式が採用されている。この場合
、スタート時またはストップ時における磁気ヘッドスラ
イダ−とディスク表面との接触摺動に耐えるため、ある
いは、停止時に高湿環境に曝された際に吸着水・結露水
等により磁気ヘッドスライダ−がディスクの表面に固着
されるいわゆる吸着現象を防止するために、通常、ディ
スク表面には基板表面ｑテキスチャ加工により生じる磁
気ヘッド走行方向にほぼ平行な溝を有するおう突形状が
設けられておシ、さらに、磁性薄膜の上にはグラファイ
ト、　５ｉ０２等を主体とする保護膜と、その表面に潤
滑剤層とが設けられている。

発明が解決しようとする課題 記録密度向上のためには、磁気ヘッド浮上距離を低減せ
しめることが必要であるが、その際、テキスチャ加工に
より生じる突起形状の高さを低減して表面性を改善して
いくと、その分ａＳＳ耐久性や、磁気ヘッド吸着性を犠
牲にすることになり実用性能確保が困難となる。

また、テキスチャ加工は、通常、研磨砥粒によるアプレ
シプ摩耗によりディスク円周方向に微細な傷を発生させ
たものであり、その突起形状としては、円周方向に対し
ては山脈の尾根のごとき勾配の非常にゆるやかなものと
なっている。このようなゆるやかな勾配は磁気ヘッドス
ライダ−の衝撃力に対して変形・破壊を受けやすく、ま
た、磁気ヘッドスライダ−摺動時に面接触を生じやすく
摩擦係数も点接触の場合に比べて高い傾向を示す。

本発明は上述の問題点に鑑み発明されたものであって、
ディスク表面に多数の勾配の急峻な２種類の微小突起を
存在せしめて、磁気ヘッドスライダ−との接触を点接触
とすることにより、前記問題を解決した薄膜型磁気ディ
スクを提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 上記の目的を達成するため本発明は、表面に、高さ１０
０〜３００Å、高さ二面方向の長さ比０．１以上、密度
１×１０〜１×１０個／ｍｍ２の第１微小突起群と、高
さ４００〜８００Å、高さ二面方向の長さ比０．１以上
、密度１×１０〜１×１ｏ　個／ｍｍ２の第２微小突起
群からなる微小突起群を有する非磁性基板上に磁性層、
保護層、潤滑剤層を順次形成したことを特徴とする。

ここで、薄膜磁気ディスクにおいては、磁性薄膜の厚さ
はＣｏＰ　、　ＧｏＮｉ　、　ＣｏＮ１Ｐ　、　ＣｏＮ
ｉＣｒ　。

ＧｏＯｒ等の金属系では約５００Å、７−Ｆｅ２Ｏ３の
ごとき酸化物系で約１０００人であり、これら１ｃ下地
１表面保護層を加えても全厚さで２０ｏＯ人程度と薄い
ため、基板表面の形状がほぼそのままディスク表面形状
に反影される。本発明の最大の特徴は、従来基板で採用
されているテキスチャ加工にみられるごとき平均的にゆ
るやかな勾配の突起ではなく、急峻な勾配を有する２種
類の粒状の微小突起群を基板表面に配したことにある。

本発明で採用した微小突起の高さ二面方向の長さの比は
、いずれの突起においても０．１以上であることが肝要
である。この範囲外では目的とするａＳＳ寿命が得られ
難い。また、第１微小突起群の高さは最大高さの平均値
で１００〜３０ｏ入の範囲が適当であり、その密度は１
×１０〜１×１０個／−が適当である。密度がこの範囲
外、あるいは、高さが１００Å以下ではａＳＳ耐久性が
低下する。また、高さが３００Å以上では出力低下が大
となυ高記録密度が得られ難い。第２微小突起群の高さ
は最大高さの平均値で４００〜８００人の範囲が適当で
あり、その密度は１×１０〜１×１０　個／−が適当で
ある。密度が１×１０４個／−以下ではＣ８Ｓ耐久性が
低下する。さらに、高さが４００Å以下では吸着防止効
果が低下する。

高さがＳＯＯÅ以上、あるいは密度１×１０６個／−以
上では出力低下が大となり高記録密度が得られ難い。

作用 本発明のディスクにおいては、Ｃ８Ｓ時および停止時に
おける磁気ヘッドスライダ−とディスク表面との接触は
主としてディスク表面の第２の微小突起群上で生じる。

磁気ヘッドスライダ−表面はディスクと多数の点で接触
することになり摩擦抵抗が低減され、耐ａＳＳ特性が良
好で、吸着の発生が抑制される。ところで、磁気ヘッド
スライダ−表面は本来平滑に仕上げであるが、使用中に
摩耗で微小な面荒れを生じたり、摩耗粉などが凝着し微
小突起が形成されたりする。また、発生した摩耗粉によ
る共摺現象も発生する。これらの磁気ヘッドスライダ−
表面の微小突起先端や共摺時の摩耗粉はディスク表面の
第２の微小突起群の谷間の部分、すなわち、その谷間に
存在する第１の微小突起群と接触することになる。この
場合の接触も点接触となるため摩擦抵抗は低減され、凝
着・破壊現象が発生せず良好な耐ａＳＳ特性が確保され
る。

さらに、通常ディスク表面に施される潤滑剤はディスク
表面の微小突起の間に保持され表面張力の作用により微
小突起先端に供給される。

結局、耐ａＳＳには第１および第２の微小突起群が、ま
た、吸着防止には第２の微小突起群が有効に作用する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である磁気ディスクの厚さ
方向の断面の部分拡大図である。

図において、１は基板、２は基板１表面の第１微小突起
、３は基板１表面の第２微小突起、４は磁性薄膜層、６
は保護層、６は潤滑剤、７は基板表面の第１微小突起２
に対応するディスク表面の微小突起、８は同じく第２微
小突起３に対応する微小突起である。

本発明に使用する基板１としては、アルミまたはアルミ
合金板、その上にアルマイト処理、　ＮｉＰメツキ処理
、ポリイミド等の樹脂処理等を施したもの、ガフス板、
セラミック板、プラスチック成型板９強化プラスチック
成形板等が使用できる。

平滑な基板１上への突起形成法としては、たとえば、平
均直径の異なる２種類の微粒子の混合物を厨脂結合剤に
より基板１上に固着せしめるものがちり、この場合、微
粒子としては、アルミナ。

シリカ、酸化チタン等の無機物微粒子、ポリエステ〜、
ポリアミド、ボリアリレート、ポリスルホン、ポリフェ
ニレンオキサイド、ポリイミド、工；ｔ！Ｊｒシ、架橋
スチレン、架橋アクリル、架橋ベンゾグアナミン、架橋
メラミン等の高分子化合物の微粒子、カーボン微粒子、
金属アルコキシド加水分解物微粒子等が使用できる。ま
た樹脂結合剤とＬ　テアｄ、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリエステル
、ナイロン６、ナイロン６８．ナイロン６１ｏ、ナイロ
ン１１、ナイロン１２等のポリアミド、ポリスチレン、
ポリカーボネート、ボリアリレート、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニ
ール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポ
リビニールアルコール。

フェノキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等の各
種樹脂の単体、混合体、共重合体等が使用でき、また、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、フェノー
ル樹脂等の架橋性樹脂も使用できる。結合剤１００重量
部に対し第１微小突起２群を構成する微粒子６０〜３０
０重量部、さらに、第２微小突起３群を構成する微粒子
を適量加えて得られる塗布液を基板１表面に塗布乾燥さ
せる。微小突起群形成法としては上記に限定されるもの
ではなく、スパッタリング、イオンビーム蒸着、メツキ
等の方法により金属、酸化物等を島状に析出させる方法
、あるいは、これらと前記湿式塗布法との併用等による
こともできる。

磁性薄膜層４としては、Ｃｏ　−Ｎｉ　、　Ｃｏ−Ｎｉ
　−ｃｒ　、　Ｇｏ−Ｏｒ　、　Ｇｏ　　Ｎ１−Ｐ　、
　７　　Ｆｅ２Ｏ２等のスパッタ法、蒸着法、メツキ法
等により得られる公知の薄膜層が使用でき、必要に応じ
てＯｒ　、　Ｔｉ等の下地層を設けることも可能である
。下地層を含めた磁性薄膜層４の厚みとしては、５００
〜６０ｏＯ人が適当である。

保護層５としては、各種無機、有機非磁性材料から成る
厚さ６０〜５００人の薄膜が使用可能でとりわけ、スパ
ッタ法、ｃｖｎ法等で得られる各種カーボン薄膜、湿式
法で得られる５１０２薄膜等が適している。

潤滑剤層６としては、パーフロロアルキルポリエーテル
トソの誘導体、フロロアルキル基ヲ導入した脂肪酸・脂
肪酸エステル・脂肪酸アミド・金属石ケン・シリコーン
化合物、フッ素系界面活性剤等が適しており、その存在
量としては表面１ｍ’あたり０．１〜１００＋１９が適
当である。

以下、実施例につきさらに具体例をあげて説明する。

（具体例） パフ研磨により鏡面仕上された直径９５ｍｍ厚さ１．２
１１１ｍのＡ７Ｊ合金板の表面に、湿式塗布法により厚
さ６μｍのポリイミド膜を形成し表面を平滑化して得た
基板１の表面に下記のＡ−Ｃの方法により各種形状、各
種密度の第１および第２の微小突起２．３群を形成せし
めた。

Ａ）スチレン・ジビニルベンゼン共重合体よす成る各種
粒径の架橋樹脂エマルジョン（粒径：４ｏＯÅ、６００
Å、８００人）の希釈溶液を取捨選択し組合せて得られ
た混合液（たとえば、粒径４００Å、濃度３０００１）
１）Ｉｌｌの希釈液と、粒径８００人濃皮部　００　ｐ
ｐｍの希釈液の当量混合液）を基板１上に塗布後１５０
℃３０分間熱処理を行なった。

熱処理により４００人の粒子からは高さ３００人の突起
が、また、６００人の粒子からは高さ４００Å、８００
人からは６００Ａの突起がそれぞれ形成され、それらの
突起の高さ：面方向の長さ比は約０．８であった。

Ｂ）クロロホルム：ベンゼン混合溶液中に膨潤分散した
平均直径１０００人および４０００人の２種類のボリア
リレート微粒子を含む溶液でその２種類の粒子の含有率
を種々変化させたもの、をそれぞれ基板に塗布したのち
１９０℃１０分間の熱処理を行なった。直径１０００人
の粒子からは高さ２００人の、また４ｏＱＯ人の粒子か
ら！４８００人の突起が形成された。それらの突起の高
さ：面方向の長さ比はＱ、１であった。

Ｃ）平均直径５ｏＡ、１００Å、２００Å、４００人の
４種類のシリカコロイドを各々含有するポリビニールア
ルコール水溶液（シリカコロイド濃度１０ｏｏｐｐｍ　
、　　ポリビニールアルコール濃度５００〜２ｏｏｏｐ
ｐｊ）を屯捨選択し組合せて得られた混合液を基板に塗
布乾燥した。この場合には、粒子径と突起高さとはほぼ
同じ値となった。また突起の高さ二面方向の長さ比は０
．６〜０．８であった。

これらの方法により得られた試料の表面および破断面の
８８Ｍ写真から微小突起の高さ、高さ：面方向の長さ比
、および、面密度を求めた。そののち、スパッタ法によ
り、Ｏｒ下地層（厚さ１２ｏ。

人）　、　ＣｏＮｉ磁性層４（同６ｏｏＡ　）、カーボ
ン保護層５（同２００人）を順次形成せしめ、最後に、
パーフロロポリエーテル系潤滑剤を表面１ｒｎ’当り１
■となるように塗布して潤滑剤層６を形成せしめ試料と
した。そして、各試料につきａＳＳ測定および吸着測定
を行なった。ａＳＳ耐久としては、摩擦係数が１．０を
超えた時点のＣ３Ｓ回数またはへラドフラノシュ発生時
のＣ３Ｓ回数で評価し、これらの時点をＣ８Ｓ寿命とし
た。また、吸着試験は、ディスク上にスライダーを固定
した状態で４０℃９０％雰囲気中でガイスフを回転させ
た場合、始動時にスライダーに加わる力が異常値を示し
た場合を吸着発生とみなした。

上記の各試料につき、それらの試料の内容とＣ８Ｓ試験
および吸着試験の結果を第１表にまとめて記した。

（以　下金　白） なお、表中、試作ディスク煮に（）を付したものけ比較
例である。

第１表より、第１および第２微小突起２，３群は共に必
要であること〔比較例Ｃ力、（８）参照〕、第１巖小突
起２の高さは１００λ以上必要であること〔比較例（１
３）参照〕、またその面密度は１×１０〜１×１０個／
＋１ｊが適当であること〔比較例（６）、　（１２）　
、　（２０）参照〕、第２微小突起３の高さけ４００以
上必要であること〔比較例（２１）参照〕、またその面
密度は１×１０〜１×１０６個／Ｍｊが適当であること
〔比較例（巧、　（１０）　、（１４：参照〕がわかる
。

上記を考慮して、本願請求の範囲内であれば。

Ｃ８Ｓ試唆結果、および吸着試験結果がすべて良好であ
ることが第１表より明らかである。なお、基板１のポリ
イミド膜上に従来公知のテキスチャ加工による突起を形
成せしめたのち微小突起群を形成することなく磁性層４
．保護層６等を上記実施例に順じて形成せしめたもので
は最大表面粗さ１０００人の場合においてもａＳＳ耐久
性は１αＸ回以下であった。

発明の効果 本発明によれば、従来のテキスチャ形状に代えて第１お
よび第２の微小突起群を採用することにより、表面粗さ
の小さい高記録密度が可能な領域において実用に耐える
Ｃ８Ｓ耐久性とスライダー非吸着性とを確保することが
できるため、本発明は工業的に価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜磁気ディスクの厚さ方向の断
面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１微小突起、３
・・・・・・第２微小突起、４・・・・・・磁性層、６
・・・・・・保護層、６・・・・・・潤滑剤層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に、高さ１００〜３００Å、高さ：面方向の長さ比
   ０．１以上、密度１×１０＾７〜１×１０＾９個／ｍｍ
   ＾２の第１微小突起群と、高さ４００〜８００Å、高さ
   ：面方向の長さ比０．１以上、密度１×１０＾４〜１×
   １０＾６個／ｍｍ＾２の第２微小突起群とからなる微小
   突起群を有する非磁性基板上に磁性層、保護層、潤滑剤
   層を順次形成してなることを特徴とする薄膜型磁気ディ
   スク。