JPH0319131A - 磁気デイスク用基板の製造方法 - 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、磁気ディスク用基板に係り、更に詳細には，
磁気ディスクのヘッドのアクセス時間の短縮を可能とす
る高精度表面を有するアルミニウム合金基板の製造方法
に関する． （従来の技術） 近年，情報量の増大と共に磁気ディスクの記録密度は益
々増加の傾向にある．このため，従来の酸化物磁性体を
塗布したコーティング媒体から，スパッター或いはメッ
キにより金属磁性体を成膜したスバッター媒体、メッキ
媒体等の薄膜媒体へとその作或方法が変化してきている
． しかし、酸化物磁性体及びその塗布方法の改良、改善が
進み、一方、スパッター媒体やメッキ媒体の信頼性に問
題があることから、コーティング媒体が主流を占めてい
るのが現状である．一般に、記録密度を高めるためには
、■媒体性能の向上，■ヘッドギャップ長の縮小，及び
０ヘッド浮上量の減少が必要である．このような理由か
ら，コーティング媒体においては、媒体性能の向上のた
めに、γ−Ｆｅ，Ｏ．酸化物磁性体をＣｏ等の金属磁性
体で覆うと同時に膜厚を薄くする等の方法が採られてい
る．また、ヘッド浮上量に関しては，基板自体の表面粗
度が大きく影響することになるが、一般的には、浮上量
の１／１０程度の表面粗度が必要であると言われており
，アルミニウム合金基板の表面仕上げに関する要求も益
々厳しくなってきている． （発明が解決しようとする課題） コーティング媒体には、従来、荒切削又は荒研削後にダ
イヤモンド切削で鏡面仕上げされたアルミニウム合金基
板が用いられることが多い．しかし，上述したように高
記録密度化を図るためには、媒体の薄膜化が重要な要素
となってくるため、以下のような問題が生じる． すなわち、一般に、ダイヤモンド切削は、回転している
アルミニウム合金基板上をダイヤモンドバイトにより半
径方向に同一ピッチで移動させながら行われる．このた
め、切削されたアルミニウム合金基板上には半径方向に
，『送リマーク」と呼ばれる同一ピッチの微小うねりの
存在が認められるようになる． また、記録密度の向上と共に、情報の取り出し時間（ア
クセス時間）の短縮が重要な要素となってくる．つまり
，情報はある一定の処理体系に基づき決まった番地に収
納される訳であるが、高級機種では、このような情報の
取り出し時間を短縮させるためにデータを書き込んだデ
ータ面の他に、位置情報を予め記録したサーボ面ディス
クを位置検出専用ディスクとして用いている．このサー
ボ面ディスクは、エラーとなるような欠陥は皆無である
ことが要求されるが、また、この場合，サーボ面ディス
クに書き込まれた位置情報を如何に速く検出するかでア
クセス時間は決定されることになり，サーボ面ディスク
にはヘッドがスムーズに安定な浮上が行えるような面が
要求される．この点、現状のところ、ダイヤモンド切削
されたアルミニウム合金基板を使用したコーティング媒
体では，ヘッドが半径方向に移動しながら位置を検出し
ようとする場合，基板の微小うねりによりヘッドは一定
周期の振動を生じ，安定になるまでに時間を要すること
から、アクセス時間の短縮が不可能となっている．この
ため，今後の更なる高密度化を図る場合には，アクセス
時間を短くできるアルミニウム合金基板の表面加工方法
が望まれていた． 本発明は、上記要請に応えるべくなされたものであって
、従来の簡便な方法を用いて，生産性よく、アクセス時
間の短縮可能な表面精度を有するアルミニウム合金基板
を製造する方法を提供するものである． （課題を解決するための手段） 本発明者は、ヘッドの浮上安定性がアルミニウム合金基
板の表面精度に影響されると言う観点から、ダイヤモン
ド切削されたアルミニウム合金基板表面の光学顕微鏡及
び表面粗さ計による観察を実施した．その結果，各種条
件によりｌｉｌ！察したところ、ダイヤモンドバイトの
送りに起因した微小なうねり及び結晶方位の違いにより
生じた数十〜数百大の結晶粒段差、また，晶出物に起因
する数百〜数千人の微小突起が存在し、ヘッドの安定浮
上を阻害していることを把握した． そこで、本発明者は、これを改善するための手段につい
て研究を重ねた結果，ダイヤモンド切削されたアルミニ
ウム合金基板に、クロスによる仕上げ研磨を採用するこ
とを見い出したものである．このクロス研磨を採用する
ことにより、ダイヤモンドバイトの送りにより発生する
微小なうねり及び結晶粒段差の除去が可能なことが判明
した．しかし、研磨条件及びアルミニウム合金を種々変
えて試験を行った結果，平滑性は得られるものの、研磨
剤のｐＨによっては溶出し易い部分がビットとして形成
され，表面に多数のビットが発生することを確認した．
そこで、このビットの原因を究明すべく表面分析機によ
りビット部を分析したところ、Ｍｇ，Ｓｉの晶出物であ
ることが判明した．また、ピットの発生状況としては、
Ｍｇ，ｓｉの晶出物が多い合金ほど多く，また研磨時間
が長い程、助長されることが判明した．このようにクロ
ス研磨によるピット発生の原因は、素材中に必須に存在
するＭｇ！Ｓ１の晶出物であり，ビット欠陥をなくすた
めにこのような晶出物の実施上無視できる寸法に関し調
査検討を行った結果，現状のコーティング媒体では５μ
園以下であることを究明した．これ以上の大きさである
と、晶出物そのもの及びクロス研磨により発生したピッ
トはミッシングエラーの原因となり、本来の目的を達成
できないことになる． このような鋭意検討の結果、完成したのが本発明である
． すなわち、本発明は、磁気ディスク用アルミニウム合金
基板につき，基板の機械的仕上げ段階においてその加工
をダイヤモンド切削にて行い，更にクロス研磨にて表面
の微小うねりを取り除くことを特徴とする磁気ディスク
用アルミニウム合金基板の製造方法を要旨とするもので
ある．以下に本発明を更に詳細に説明する． （作用） 先ず、本発明の対象とするアルミニウム合金は、磁気デ
ィスク用として用いられるアルミニウム合金であればそ
の材質は特に限定されないが、３〜６ｖｔ％Ｍｇを必須
威分として含むものが望ましい．Ｍｇ含有量が３ｗｔ％
より少ないと磁気ディスク用基板として所定の機械的強
度が得られず、また６ｗｔ％よりも多すぎるとＡＩ　−
Ｍｇ金属間化合物が生威し易くなると共に、溶解・鱒造
時の高温酸化によって非金属介在物（ＭｇＯ）が生成し
表面精度が低下するので望ましくない． なお、このようなＡＪ−Ｍｇ系合金としては、ＡＡ５０
８６合金が代表的であるが、Ｆｅ．　Ｓｉ、Ｃｕ，Ｃｒ
，Ｚｎ．Ｍｎ．Ｔｉ．Ｂ又はＺｒの１種又は２種以上を
適宜含む組成のものも可能である．か）るアルミニウム
合金素材は，常法により圧延板を打ち抜いてブランク（
基板）とし、本発明工程に供される．勿論、それまでの
製造工程及び条件は制限されるものではない．例えば、
本件出願人の特許に係る特公昭６０−１４０号、特公昭
６０−４２６３号などが挙げられる． 但し，アルミニウム合金素材としては、Ｍｇを３〜６ｗ
ｔ％含む組成で、前述の如（　Ｍ　ｇｓ　Ｓ　１の晶出
物が５μ園以下のものを用いることが好ましい．５μｍ
以上のものを用いると、本発明法によるクロス研磨にお
いて、後述の如く研磨条件を変えて基板表面の平滑性を
高めた場合、ミッシングエラ一の原因となるためである
ａ　Ｍｇｘ　Ｓ　ｘの晶出物を少なくする観点からする
と素材中のＳｉ量は０．０８ｗｔ％以下が望ましい． 基板の機械的仕上げ加工はダイヤモンド切削により行う
．すなわち、回転しているアルミニウム合金基板上を半
径方向に同一ピッチでダイヤモンドバイトを移動させな
がら行う． 次いで、研磨により、少なくとも表面の微小うねりを除
去する．研磨はクロス研磨により行う．パフ研磨も可能
ではあるが、クロス研磨の方が好ましい．なお、パフ研
磨は，研磨工具の性状、加工機構からして一般的には寸
法、精度を目的とするものではないため、本発明の目的
には適していない．パフ研磨は、従来、表面仕上げ加工
の前処理として用いられる程度であった． 前述の如く，ダイヤモンド切削された基板表面には，ダ
イヤモンドバイトの送りに起因した微小なうねり及び結
晶方位の違いにより生じた数十〜数百人の結晶粒段差、
また、晶出物に起因する数百〜数千人の微小突起が存在
し、ヘッドの安定浮上を阻害しているので、これを改善
するためにクロス研磨を行うのである． クロス研磨時の条件（研磨剤，研磨クロス、研磨時間な
ど）は特に限定されず、この研磨により，ダイヤモンド
バイトの送りにより発生する微小うねり及び結晶粒段差
が除去され、平滑性が得られる．なお、研磨条件，特に
研磨剤のｐＨは表面の仕上り状態におよぼす影響が大き
＜．ｐＨが低いほど表面の仕上り状態が良くなり、スク
ラッチが少なく、表面粗度が小さくなるが，逆に溶出し
易い部分（晶出物など）の溶出が多くなり，ピットが発
生し易くなるので、適正な加工時間及びｐＨ値に管理す
るのが好ましい．概ね、研磨剤のｐＨが８以下になると
スクラッチは減少するがビットが形威され易くなる．ｐ
Ｈが８以下の研磨剤を用いる場合には、アルミニウム合
金素材として、前述の如（Ｍｇ，Ｓｉの晶出物が５μ一
以下のものを用いればビットの発生を低減できる．勿論
．Ｍｇ，Ｓｉの晶出物が５μ璽以上の素材では晶出物そ
のものがエラーの原．因となるため好ましくない．また
、ｐＨが８以上の研磨剤を用いた場合には、表面にスク
ラッチが発生し易くなるので，同様に好ましくない． 次に本発明の実施例を示す． （実施例） 第１表に示す化学威分を有するアルミニウム合金を常法
に従い鋳造し、鋳塊を面削後，５２０℃で均熱処理し、
熱間圧延を行って６■■厚に仕上げ、更に冷間圧延を行
って３鵬膳厚とし，３６０℃で中間焼鈍した後、更に冷
間圧延により１．５−厚とした．次いで，外径９５ｉ＋
ｓ＋、内径２５ｍｗｉに打抜き，３４０℃で歪み取り焼
鈍を施し、次に荒切削後、ダイヤモンド切削を行い、更
にスピードファム製両面研磨機によりクロス研磨を行っ
た．クロスは市販のサーフィン０１８−３（不二見研磨
材裂）を用い、研磨剤はＳｉｎ．系のもの（ｐＨ２．５
）を用いた． また、第２表に示す化学威分を有するアルミニウム合金
を６１■厚に連続鋳造し、その後４５０℃で焼鈍し、３
一厚まで冷間圧延し、中間焼鈍を施した後、更に１．５
■厚まで圧延し、次いで外径９５■一，内径２５ｍｍに
打抜き，その後は前記と同様の工程を実施した． 、得られたこれらのアルミニウム合金基板につき、走査
型電子顕微鏡一イメージアナライザーにより晶出物の寸
法を測定し、素材の評価を行った．その結果を第３表に
示す． また、ヘッドの安定性及び晶出物とエラーの関係を調べ
るため，アルミニウム合金基板上に磁性媒体をマグネト
ロンスバッター装置により直接或膜した（Ｃｒ３０００
人十ＣｏＮｉＣｒ６００人十０３００人）．その後、電
磁変換特性測定機により、エラー及び半径方向へのヘッ
ド移動安定性（アクセス性）を評価した．その結果を第
３表に併記する． 第３表より明らかなように，本発明によりクロス研磨を
行った基板の場合（試験恥１〜Ｎａ　３　）には、ヘッ
ドが半径方向に移動する際に生じるヘッドの振動がなく
，位置決め精度の向上が可能である．しかも，特に，，
Ｍｇ，Ｓｉ晶出物が５μ飄以下のものを用いた場合には
、エラーにはならないことも明らかであり、したがって
、サーボ面ディスク用としてのみならず、データ面ディ
スク用としても優れた性能を有する基板となることがわ
かる．一方、比較例ＮＱ５〜＆７はダイヤモンド切削を
行うにとどめた例であり、ヘッドの振動が発生するので
、データ面ディスク用としては可能であるものの，サー
ボ面ディスク用として問題がある．なお，比較例＆４は
クロス研磨を行った基盤の例であり、研磨剤のｐＨが８
以下であるが、ＭｇｔＳｉ晶出物が１０μｍと大きいた
め、巨大なピットが多数発生し、ヘッドの振動はないも
のの，エラーの数がＲｏｌｌ／面以上あり，適していな
い．また，研磨剤としてｐＨ８以上のもの（ｐＨ＝１０
．０）を使用した試験ＮＱ８では、Ｍｇ，Ｓｉ晶出物が
５μ園以下ではあるが、表面のスクラッチに起因したエ
ラーが発生し，データ一面ディスク用として或いは更に
サーボ面ディスク用として適していないことが確認され
た． （発明の効果）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスク用アルミニウム合金基板につき、基
   板の機械的仕上げ段階においてその加工をダイヤモンド
   切削にて行い、更にクロス研磨にて表面の微小うねりを
   取り除くことを特徴とする磁気ディスク用アルミニウム
   合金基板の製造方法。
2. （２）前記アルミニウム合金素材として、３〜６ｗｔ％
   Ｍｇを含む組成で、Ｍｇ−Ｓｉ系晶出物が５μｍ以下の
   ものを用いる請求項１に記載の方法。
3. （３）前記クロス研磨として、ｐＨ８以下に調整された
   研磨剤を用いる請求項１又は２に記載の方法。