JPH02161612A - 磁気ディスク媒体 - Google Patents

磁気ディスク媒体

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JPH02161612A
JPH02161612A JP31718688A JP31718688A JPH02161612A JP H02161612 A JPH02161612 A JP H02161612A JP 31718688 A JP31718688 A JP 31718688A JP 31718688 A JP31718688 A JP 31718688A JP H02161612 A JPH02161612 A JP H02161612A
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JP
Japan
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film
magnetic
carbon
magnetic disk
disk medium
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Application number
JP31718688A
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English (en)
Inventor
Yoshisuki Kitamoto
北本 善透
Masato Konno
金野 真人
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概要〕 情報処理システムにおける外部記憶装置として使用され
る磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体、特にアルミニ
ウムなどの非磁性の円板にCo−NiやCo−Ptなど
の金属磁性膜や酸化鉄膜を成膜して成る薄膜型の磁気デ
ィスク媒体に関し、 磁気ヘッドが磁気ディスク媒体面に接触しても、ヘラド
クラッシュが起きにくく、磁性膜まで到達するような傷
の発生を防止できるようにすることを目的とし、 非磁性の基板上に直接もしくは下地層を介して磁性膜が
形成されており、該磁性膜より上側に、カーボンから成
る保護膜を有する層構成において、該カーボンから成る
保護膜は、磁性膜側か耐久性に優れた改質と成り、その
上に潤滑性に優れた膜質を積層した2層構成とする。
〔産業上の利用分野] 情報処理システムにおける外部記憶装置として使用され
る磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体は、アルミニウ
ムなどの非磁性の円板に磁性塗料を塗布してなる塗膜型
と、Co−NiやCo−Ptなどの金属磁性膜や酸化鉄
膜を成膜して成る薄膜型とがある。本発明は、後者の薄
膜型の磁気ディスク媒体に関する。
〔従来の技術〕
第6図は従来の薄膜磁気記録媒体の全容を示す断面図で
ある。1は例えばアルミニウムなどのような非磁性体か
らなる基板(円板)であり、その上に直接に、あるいは
下地層2を介して、磁性層3、保護膜4の順に積層され
ている。
第7図は従来の磁気記録媒体の断面構造を示す図であり
、磁性層3が酸化鉄(r  Fezes)によって形成
されている。基板1はアルミニウムからなっており、そ
の表面を酸化させてアルマイト(A1゜03)層を形成
することで下地層2としている。磁性層3は、Fe合金
をスパッタリングし、その後還元酸化処理を施すことで
形成される。一般に、保護膜4としては、カーボンやS
iO□が適しており、スパッタリングで形成される。
保護膜4の上には、磁気ヘッドが摺動する際の吸着を防
止し摩擦係数を小さくするための凹凸層5を形成し、微
小な凹部中に潤滑剤6を含浸させることで、磁気ヘッド
が接触摺動する際の媒体表面の磨耗を防止するようにし
ている。なお、保護膜4は、凹凸層5の密着性を良くす
るだめのものである。
凹凸N5は、次のようにして形成される。まず、Siを
含む溶剤と易熱蒸発性の物質を含む混合液を塗布すると
、易熱蒸発性の物質が凝集し玉状になる。次に、焼付け
、硬化を行なうと、玉状の5熱蒸発性物質が蒸発する。
このとき、玉状の5熱蒸発性物質とSi混合液との境が
盛り上がり、凹凸が形成される。
Siの混合量とは、塗布液中のSiの割合であり5、こ
れをベースとして種々の溶剤を添加し、Siの濃度をコ
ントロールする。Siの混合量が多いと、凹凸の高さが
大きくなり、少ないと低くなる。
第8図、第9図は、磁性層3として、Coを主成分とす
る金属磁性膜を用いている。 第8図は、AIから成る
基板1の上に、N1−P層21とCr層22から成る下
地層2を形成し、その上にCoN iから成る磁性層3
を形成している。保護膜4は、Cr層41と0層420
2層構造になっている。
第9図は、Atから成る基板lの上に、N1−P層21
とCrN22から成る下地層2を形成し、その上にC。
NiCrから成る磁性層3、Cから成る保護膜4の順に
積層されている。これらの層構造においても、接着用の
保護膜4の上に、潤滑剤を含浸するための凹凸層5が形
成される。
〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような構成では、磁気ヘッドと磁気
ディスク媒体との接触により潤滑膜の剥離もしくはそれ
に準する現象が生じた場合、微小な突起の一部が磨耗し
て、その摩耗粉が磁気ヘッドの浮上性を悪くし、ヘッド
クラッシュの原因となる。ヘッドクラッシュが起きると
、磁気ディスク媒体の磁性膜まで到達するような傷が発
生し、情報の記録機能が失われ、磁気記録/再生のエラ
ーの原因となる。
特に近年のように、磁気ディスク媒体が高記録密度化さ
れると、磁気ヘッドと磁気ディスク媒体面間の距離(浮
上量)が小さ(なるため、ヘッドクラッシュが起きやす
い。
本発明の技術的課題は、磁気ヘッドが磁気ディスク媒体
面に接触しても、ヘッドクラッシュが起きにくく、磁性
膜まで到達するような傷の発生を防止できるようにする
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明による磁気ディスク媒体の基本原理を説
明する図である。非磁性の基板1上に、直接もしくは下
地層を介して磁性膜3が形成されている。そして、該磁
性膜3より上側に、カーボン膜7.8を有している。
このカーボン膜は、磁性膜3側が、耐久性に優れた膜質
7となり、表面側が、潤滑性に優れた膜質8と成ってい
る。
なお、磁性膜3と耐久性カーボン膜7どの間に、接着用
保護膜を介在させてもよく、また自己潤滑性カーボン膜
8の上に潤滑剤を塗布してもよい。
〔作用〕
本発明では、カーボンから成る保護膜が、耐久性に優れ
たM質をした耐久性カーボン膜7と、その上の自己潤滑
性に優れた膜質をしまた自己潤滑性カーボン膜8からな
り、カーボン膜が2層構造に成っている。
そのため、磁気ヘッドが磁気ディスク媒体面に接触して
、潤滑膜の剥離やそれに準する現象が4Fした場合でも
、表面側のカーボン膜である自己潤滑性カーボン膜8の
自己潤滑作用により、磁気ヘッドと磁気ディスク媒体面
との衝撃が緩和され、かつ磁気ヘッドと磁気ディスク媒
体面との吸着が起きに(くなる。また、自己潤滑性カー
ボン膜8を突き抜けるような大きな衝撃が生じた場合で
も、その下側には、膜強度の強い、耐久性に優れたカー
ボン膜7が存在する。これらの作用により、ヘッドクラ
ッシュが起きにく(なり、内部の磁性膜3まで達し、磁
気記録機能を喪失するような深い傷の発生が抑制され、
磁気ディスク媒体の長寿命化が可能となる。
〔実施例] 次に本発明による磁気ディスク媒体が実際上どのように
具体化されるかを実施例で説明する。第2図は本発明に
よる磁気ディスク媒体の第一実施例を示す断面図である
この磁気ディスク媒体は、アルミニウム基板1」二に、
下地層2としてAl2O3を被覆し、この上に、7−F
e2O2からなる磁性膜3をスパッタリング法により形
成する。そしてこの磁性膜3の上に、SiO2からなる
接着用の保護膜4をスパッタリング法で形成し、その上
に、まず耐久性に優れた膜質のカーボン膜7をスパッタ
リング法で形成し、その上に自己潤滑性に優れた膜質の
カーボン膜8をスパッタリング法で形成する。最後にこ
の保護膜8上に潤滑剤6を塗布する。
各層の作製条件は、次の通りである。
1、磁性膜3ニスバツタリング法でα−F e 203
を形成した後、還元酸化処理によって、膜厚が1600
λ程度のγ−FezO= とした。
2、保護膜4ニスバツタリング法にて、膜厚が100人
程度のSin、膜を形成する。
3、耐久性カーボン膜7:Arガス圧を高くして、スパ
ッタリング法にて、耐久性に富んだ膜質のカーボン膜を
、200〜250人程度、成膜する。
4、自己潤滑性カーボン膜8:Arガス圧を低くして、
スパッタリング法にて、自己潤滑性に富んだ膜寡のカー
ボン膜を、100〜150人程度、成膜する。
第4図は磁気ディスク媒体製造用のスパッタリング装置
であり、第8図や第9図のような金属薄膜媒体に、本発
明によって2層のカーボン膜7.8を形成する装置であ
る。この装置は、1つの装置において、各層を連続成膜
できる。いま、搬入口9から基板を入れると、加熱室I
Oに搬送されて、所定温度まで加熱された後、下地成膜
室11でN1−PやCrなどがスパッタリングされる。
そして、次の磁性膜成膜室12で、CoN iあるいは
CoN iCrがスパッタリングされる。その後、保護
膜成膜室13で、接着用のCと耐久性に優れた膜質のカ
ーボン膜を、Arガス圧を高(してスパッタリング形成
する。その上に、カーボン膜成膜室14で、自己潤滑性
に優れた膜質のカーボン膜を、静ガス圧を低(してスパ
ッタリング形成する。こうして、2層のカーボン膜を形
成した後に、搬出口]5がら取り出し、表面に潤滑剤を
塗布する。
なお、金属薄膜媒体は、いわゆるテクスチャー処理によ
って、基板表面を粗面化し、その」二に磁性膜を形成で
きるため、本発明を適用することで、耐久性カーボン膜
7および自己潤滑性カーボン膜8を形成した後も、テク
スチャー処理による微細凹凸が残存し、潤滑剤の含浸作
用が期待できる利点もある。
第3図は本発明による磁気ディスク媒体の第二実施例を
示す断面図である。
この磁気ディスク媒体は、アルミニウム基板1上に、下
地層2としてAl(hを被覆し、この上に、7−Fe2
O2からなる磁性膜3をスパッタリング法により形成す
る。そしてこの磁性膜3の上に、SiO□からなる接着
用の保護膜4をスパッタリング法で形成し、この保護膜
4−トに、凹凸を持ちSiを含む保護膜5をスピンコー
ドにより形成する。この凹凸保護膜5の上に、まず耐久
性に優れた膜質のカーボン膜7をスパッタリングで形成
し、その上に自己潤滑性に優れた膜質のカーボン膜8を
スパッタリング法で形成する。最後にこの保護膜8上に
潤滑剤6を塗布する。
各層の作製条件は、次の通りである。
■、磁性膜3ニスバッタリング法でα−Fc401を形
成した後、還元酸化処理によって、S厚が1600人程
度O7−Fe、0.とした。
2、保護膜4ニスバツタリング法にて、膜厚が100人
程鹿のSiO□膜を形成する。
3、凹凸保護膜5:Siと流動パラフィンを含む混合液
をスピンコードした後、焼き付けることで、膜厚150
λ程度の膜とする。
4、耐久性カーボン膜7:Arガス圧を高くして、スパ
ッタリング法にて、耐久性に富んだ膜質のカーボン膜を
、200〜250人程度、成膜する。
5、自己潤滑性カーボン膜8:Arガス圧を低くして、
スパッタリング法にて、自己潤滑性に富んだ膜質のカー
ボン膜を、100〜150人程度、成膜する。
本発明により、2層のカーボン膜7.8をスパッタリン
グするには、次のような条件が適している。
カーボン・スパッタリング時の基板加熱温度は、耐久性
カーボン膜7および自己潤滑性カーボン膜8のいずれの
場合も、150°C〜250 ’Cの範囲が適しており
、特に180 ’C程度が良い。
スパッタガス圧は、耐久性カーボン膜7の場合は、30
〜60mTorr程度の高い圧が適しており、特に40
mTorr程度が良い。自己潤滑性カーボン膜8の場合
は、3〜7 mTorr程度の低い圧が適し7ており、
特に5澤7orr程度が良い。
それぞれの膜厚は、耐久性カーボン膜7が、200〜2
50人程度、自己潤滑性カーボン膜8が、100〜15
0人程度が良い。
前記のような最適条件で、2つのカーボン膜7.8を成
膜した場合、耐久性カーボン膜7は、摩擦係数が0.4
8、耐久性が39分であり、強度が高いことが判明した
。また自己潤滑性カーボン膜8は、スパッタガス圧が低
く、非晶質の膜質となるため、自己潤滑性は向上するが
、摩擦係数が0.12、耐久性が2分であり、耐久性は
劣ることが判明した。
なお、耐久性測定は、磁気ヘッドが磁気ディスク媒体而
に密着するように真空中において、磁気ディスク媒体を
高速回転させることで行なう。そして、ヘッドクラッシ
ュにより、磁気ディスク媒体の磁性膜に達するような深
い傷が発生するまでの、経過時間(分)を測定した。
第5図は、前記の最適条件で成膜した耐久性カーボン膜
7と自己潤滑性カーボンnMBのレーザーラマン分光分
析の結果である。(a)は自己潤滑性カーボン膜8の測
定結果であり、アモルファスカーボン(1600cm 
’と1350cm ’付近に2本のピーク)とiカー・
ボン(1550cm ’にピーク)が重畳したものに近
似し2ている。(1))は耐久性カーボン膜7の測定結
果であり、iカーボンのラマンスペクトルと良く一敗し
ていることから、iカーボンに近い構造をしており、強
度が強く、耐久性に優れていることがわかる。(a)に
示す自己潤滑性カーボン膜8は、アモルファスカーボン
に近い膜質を有しているため、耐久性は劣るが、自己潤
滑性に優れている。
[発明の効果〕 以上のように本発明によれば、6イタ性膜3をへラドク
ラッシュから保護するための保護膜は、耐久性にすぐれ
たカーボン膜7の上に、自己潤滑性にすぐれたカーボン
膜8を成膜した構成に成っている。そのため、磁気ヘッ
ドが磁気ディスク媒体面に接触したときに、表面側の自
己潤滑性カーボン膜8の自己潤滑作用によって、磁気ヘ
ッドの吸着が軽減され、衝撃が緩和される。また、自己
潤滑性カーボン膜8の下には、強度の強い耐久性カーボ
ン膜7が有るため、自己潤滑性カーボン膜8を通過した
傷は、耐久性カーボン膜7で阻止されて、磁性膜まで到
達不能となる。その結果、ヘッドクラッシュの発生が防
止され、エラーの原因となるような、磁性膜に達する深
い傷が発生しにくくなる。特に、近年は、磁気ディスク
媒体の高記録密度化に伴ない、磁気ヘッドと磁気ディス
ク媒体面間の距離(浮」二量)が小さくなる傾向にある
が、本発明により、高記録密度の磁気ディスク媒体にお
いても、長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による磁気ディスク媒体の基本原理を説
明する断面図、第2図は本発明の第一実施例を示す断面
図、第3図は本発明の第二実施例を示す断面図、第4図
は磁気ディスク媒体製造用の連続スパッタリング装置を
示す図、第5図は2つのカーボン膜のレーザーラマン分
光分析の結果を示す図である。 第6図は従来の薄膜磁気記録媒体の全容を示す断面図、
第7図は従来の酸化鉄磁気記録媒体の断面構造を示す図
、第8図、第9図は磁性層として金属磁性膜を用いた磁
気ディスク媒体の断面図である。 図において、1は非磁性基板、2は下地層、3は磁性膜
、4は接着用保護膜、5は凹凸状保護(Jり、6は潤滑
膜、7は耐久性カーボン膜、8は自己潤滑性カーボン膜
をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 非磁性の基板(1)上に直接もしくは下地層を介して磁
    性膜(3)が形成されており、該磁性膜(3)より上側
    に、カーボンから成る保護膜を有する層構成において、 該カーボンから成る保護膜は、磁性膜(3)側が耐久性
    に優れた膜質(7)と成り、その上に潤滑性に優れた膜
    質(8)を積層した2層構成であることを特徴とする磁
    気ディスク媒体。
JP31718688A 1988-12-14 1988-12-14 磁気ディスク媒体 Pending JPH02161612A (ja)

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