JPH0240126A - 磁気記録媒体 - 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〕 本発明は磁気記録媒体に係り、特に、磁気記録装置に用
いられる磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、コンピュータ・システムの外部記憶装置としての
重要性が増大し、磁気ディスクの記録密度は年々著しい
向上が図られている。従来、磁気記録媒体は、針状γ−
ＦｅｘＯｓ微粒子を有機バインダ中に分散した粘性材料
をアルミ合金基板上にスピン塗布・焼成した塗布型媒体
の薄膜化を中心に開発が進められ、現在、広く用いられ
ている。

しかし、より高密度化を達成するには媒体の薄膜化が必
要となるが、現在の塗布型媒体では、技術的に限界があ
ると考えられ、これに代わる高密度磁気ディスクとして
、薄膜化が容易な金属磁性薄膜媒体をもつ磁気ディスク
が注目されている。この金属磁性薄膜媒体はめつき技術
によって形成するめっき磁気ディスク、金属磁性膜（Ｃ
ｏ−Ｃｒ。

Ｃｏ−Ｎｉ等）、あるいは、金属酸化物（γ−Ｆｅ２０
ａ等）をスパッタ法で形成するスパッタ磁気ディスク等
が開発され、記録密度を大巾に増加しうるものと期待さ
れている。

この様な連続薄膜媒体を用いた磁気ディスクの一般的な
構造を以下に示す。すなわち、基板は高純度アルミニウ
ム合金が用いられ、その上に下地層が形成される。下地
層の上に磁性層が形成されるが、この二層の間には両層
の密着性向上や磁性層の特性向上を目的として中間膜が
形成されることがある。磁性層の上には潤滑膜、あるい
は、保護膜が形成される。

下地層には、一般に、無電解めっき法で形成したＮ１−
Ｐ膜が用いられ、中間膜はスパッタリング法で形成した
Ｃｒ膜が用いられることが多い。

磁性層はめつき法、イオンブレーティング法、スパッタ
リング法、真空蒸着法などの手法によって、Ｇｏ、Ｆｅ
、Ｎｉなどの強磁性金属、または、これらの元素を主成
分とする強磁性合金からなる膜が形成される。この磁性
層は耐食性が悪く、また、磁気ヘッドとの接触などによ
って損耗するため、この磁性層の上に保護膜及び潤滑膜
が形成されるのが一般的である。

磁気記録媒体の基板材料にはＡＭ金合金多く使われ、ま
た、ガラス、セラミックス、あるいは、ポリイミド等の
プラスチックなども使用される。

また、基板径は３．５’φ、５．２５”φ等所要とする
記憶容量に応じて様々の円板径が用いられている。（特
開昭５９−２１７２２５号公報参照）〔発明が解決しよ
うとする課題〕 上記従来技術において、基板としいＡＱ金合金用いた場
合、一般に、無電解めっきで形成したＮ１−Ｐ膜が磁気
記録媒体の下地層として用いられている。しかし、ＡＱ
合金基板の表面を鏡面に仕上げたものを用いてのＮ１−
Ｐ膜を無電解めっきで形成した場合にも、めっき工程で
その表面の面精度が劣化し、そのままでは磁性膜等を形
成して磁気記録媒体として使用できないため、めっき工
程終了後にめっき面をアルミナ等の砥粒を用いて研摩加
工する必要がある。Ｎｉ　−Ｐめつき面上には研摩加工
後もめつき過程で形成された四部が残り、高記録密度の
磁気記録媒体を指向する場合には、そこの部分が記録・
再生時の欠陥部となるが、その数を減小させるのは非常
に困難と考えられている。

この問題を解決する方法として、無電解めっき法で形成
したＮ１−Ｐｉ以外の材料として、例えば、特開昭５９
−２１７２２５号公報のように５ｉ−Ｔ　ｉ　Ｎ　、　
Ｓ　ｉＮ４膜を用いる方法が提案されている。

前述のように、磁気記録媒体の基板としてＡＱ合金基板
を用いた場合、その表面は磁気ヘッドの接触時の衝撃に
耐えるだけの十分な硬度がないために、磁性層を形成す
る前にＮ１−Ｐめつき膜のような表面硬化層を設ける必
要がある。上記の表面硬化層としてＮ１−Ｐめつき膜以
外には一般的に硬度の高い材料が用いられるが、その場
合、ＡＱ合金基板の熱膨張係数と上記の材料のその値が
大きく異なる場合が多々あり、Ａｆ１合金基板上に直接
そのような材料を形成した場合には、磁性膜等を、例え
ば、スパッタ法で形成する過程で基板が加熱された際、
基板に変形が生じたり、最悪のケースでは、表面硬化層
にヒビ割れや剥離が生じることもある。

本発明の目的は、高品質の磁気記録媒体を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、基板としてＡＱ金合金用いる場合には、そ
の表面に非磁性の金属層を設け、金属層の上に、少なく
とも金属を含む金属酸化物、硼化物、窒化物及び炭化物
の中から選ばれた層を形成すると共に、さらに、金属化
合物層において、金属の濃度を膜厚方向に連続的に変え
ることにより達成される。

基板には、一般に、ＡＱ金合金例えば、ＡＡ規格の５０
８６や、さらに、そのＡ４合金中の不純物濃度を低下さ
せたＡρ−Ｍｇ合金等を用いることができる。

〔作用〕

本発明の磁気記録媒体の製造にあたっては、ＡＱ合金基
板の表面硬化層を形成する前に、この表面硬化層を構成
する中から選ばれた金属の層をまず形成し、その層の上
部に、上記の金属の濃度が膜厚方向に連続的に変わるよ
うに制御された表面硬化層を形成させる。このような層
を構成することにより、ＡＱ基板面と表面硬化層の間の
密着力が向上し、ＡΩ基板側から表面硬化層側にかけて
熱膨張率が除々に変化するように構成することが可能な
ため、表面硬化層上にスパッタ法等で磁性層等を形成す
る過程で基板が加熱された際にも基板の変形は非常に少
なく、磁気記録媒体のランナラ１〜を低下させることは
ほとんどない。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を挙げ、図面を参照しながら、さ
らに具体的に説明する。

〈実施例１〉 基板１として５．２５”φのＡＱ金合金Ｍｇ約４ｗｔ％
含有）を用い、あらかじめ所定の加速度、真直度等にな
るように表面加工した。本実施例では表面精度として中
心線平均粗さＲａ−＜０．００４μｍ以下に研摩加工し
たものを用いたが、必要であれば、ＡＱ基板表面に円周
方向に沿った微小な溝を形成させたものを用いてもよい
。

この基板を用いて、直流二極スパッタリング装置を用い
て第１図に示す構成の磁気記録媒体を作製した。各層の
形成条件は以下のようである。

Ａｆｌ基板１面の表面硬化層２としては金属Ｔｉをター
ゲラ１−とし、Ａｒガス中でスパッタすることによりＡ
ｆｌ基板基板側面側Ｔｉ濃度の高い層を形成し、途中で
ＣＨ４をＡｒ中に除々に混合してスパッタすることによ
り、表面硬化層が概略第２図のような濃度分布になるよ
うに膜を形成した。

表面硬化層２の中間層３側にはＴｉＣが形成された。ス
パッタ反応室内の圧力は３ｍＴｏｒｒ、基板温度は約２
００℃とした。また、表面硬化層２の膜厚は約２．０μ
ｍになるように制御した。表面硬化層２を形成後、中間
層（Ｃｒ）３、磁性層（Ｃｏ６５Ｎｉ　２７Ｃｒ８）４
、及び、保護層（Ｃ）５を形成後、パーフロロアルキル
エーテル系の液体潤滑剤をスピンコード法で塗布して、
潤＝７− 滑層６を形成した。各層の膜厚は中間膜０．２５μｍ、
磁性膜０．０５μｍ、保護層０．０５μｍ及び潤滑層約
２５人である。磁性層のＨｅは約７５００ｅであった。

磁気記録媒体を用いて耐摺動特性を評価した。

磁気ヘッドにはＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライトヘッドを用
いて、通常のＣＳＳ試験（Ｃｏｎｔａｃｔ　５ｔａｒｔ
　／　５ｔｏｐ試験）を行なったところ、約三万回のＣ
８Ｓ回数後も磁気記録媒体の表面にはきすの発生は認め
られず、十分実用に供することができることがわかった
。また、磁気記録媒体を形成する際、表面硬化層２を形
成後、磁性層４等を形成する過程で裁板は約３００℃近
くまで加熱されたにもかかわらず、磁気記録媒体の真直
度は劣化することはなかった。

〈実施例２〉 実施例１と同様なＡＱ合金基板（５，２５“φ）を用い
て以下のようにして磁気記録媒体を作製した。

基板１上の表面硬化Ｍ２は金属ＡＱツタ−ットを用い、
第２図に示すような濃度分布になるようにＡＱＮ層を形
成して表面硬化層２とした。この場合、ＡはＡＱ濃度、
Ｂは窒素の濃度である。直流二極スパッタリング装置内
のスパッタ室のガスをＡｒから、Ｎ２にＡｒを混合した
ガスに除々に変え、反応圧は５ｍＴｏｒｒ、基板温度は
約１８０℃に制御した。また、表面硬化層２の膜厚は約
２．５μｍとした。

表面硬化層２を形成後、実施例１と同じ構成の膜を形成
し、磁気記録媒体を作製した。

ここで作製した磁気記録媒体の耐摺動性を、実施例１と
同様にＣ８Ｓ試験で評価したところ、約三万回のＣ８Ｓ
試験回数後にも磁気記録媒体の表面にはきすは認められ
ず、実用に十分耐えられる高性能の記録媒体であること
がわかった。

〈実施例３〉 実施例１と同様なＡＱ合金基板（５，２５’φ）を用い
て以下のようにして磁気記録媒体を作製した。

表面硬化層２はプラズマＣＶＤ法でＳｉＨ４とＮ　Ｈ３
の混合ガスを用い、それらの混合ガスの組成を制御して
、第２図に示すような濃度分布になるような層を形成し
、表面硬化層２の表面にはシリコンナイトライドを形成
した。反応圧力は約０　、２　Ｔｏｒｒ、基板温度２５
０℃とし、膜厚的２．５μｍとした。

表面硬化層２を形成後、実施例１と同じ構成の膜を形成
して磁気記録媒体を作成したところ、実施例１と同様に
耐摺動性に優れた磁気記録媒体であることがわかった。

〈比較例〉 実施例１と同様なＡＱ合金基板（５，２５“φ）を用い
て以下のように磁気記録媒体を作製した。

表面硬化層２として金属ＴｉをターゲットとしてＣＨ４
とＡｒの混合ガス（ＣＨ４濃度３０％）を用い、直流二
極スパッタ装置によりＡＱ基板１上に直接ＴｉＣ膜を形
成した。スパッタ圧は３ｍＴｏｒｒ。

基板温度約２００°Ｃとし、膜厚を約２μｍに制御した
。

この表面硬化層２を形成後、実施例１と同じ構成の膜を
形成し、磁気記録媒体を作製した。

ここで作製した磁気記録媒体の耐摺動性を、実施例１と
同様にＣ８Ｓ試験で評価したところ、約−ガロのＣ８Ｓ
試験回数後に、表面に、いわゆる、クラッシュきずが発
生し、実用に供することが不可能であった。このクラッ
シュ部分を走査型電子顕微鏡、蛍光Ｘ線等により詳細に
調査したところ、ＡＱ基板面１と表面硬化層であるＴｉ
Ｃ膜の界面で剥離したことが原因であることが明らかに
なった。

以上、実施例で詳細に述べたが本発明はこれに限定され
ることはなく、基板の表面硬化層として本発明に示した
ような構造を形成できる方法であれば、その形成法はど
のような方法でも可能である。例えば、蒸着法、イオン
ビームミキシング法等でも可能である。また、表面硬化
層を形成する材料も、実施例に示したものに限定される
ことはなく、基板面の強度を高めうる材料であればどの
ようなものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明によりば、基板と表面硬化層の密着力が向上し、
熱膨張係数の変化もゆるやかになり、基板の熱変形も非
常に少なく、高密度磁気記録媒体として耐用寿命がのび
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気記録媒体の断面図、第
２図は本発明の表面硬化層の構造を示す説明図である。 １・・・基板、２・・・表面硬化層、３・・・中間層、
４・・・磁性層、５　・保護層、６・・・潤滑層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非磁性基板上に非磁性の金属層を設け、前記金属層
   上に少なくとも前記金属を含む金属酸化物、金属硼化物
   、金属窒化物及び金属炭化物の中から選ばれた層を積層
   して膜を構成し、この上に磁性層を形成したことを特徴
   とする磁気記録媒体。 ２、特許請求の範囲第１項の前記非磁性金属層上に少な
   くとも、前記金属を含む前記金属酸化物、前記金属硼化
   物、前記金属窒化物及び前記金属炭化物の中から選ばれ
   た層を積層させた積層膜において、 前記非磁性金属の濃度を前記積層膜の厚さ方向に連続的
   に変えたことを特徴とする磁気記録媒体。 ３、特許請求の範囲第１項の非磁性金属としてＴｉ、Ｓ
   ｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂの中から選
   ばれた金属を用いることを特徴とする磁気記録媒体。