JPH03259419A - チタン製磁気ディスク基板の製造方法 - Google Patents
チタン製磁気ディスク基板の製造方法Info
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- JPH03259419A JPH03259419A JP2056450A JP5645090A JPH03259419A JP H03259419 A JPH03259419 A JP H03259419A JP 2056450 A JP2056450 A JP 2056450A JP 5645090 A JP5645090 A JP 5645090A JP H03259419 A JPH03259419 A JP H03259419A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、高密度記録・再生用の磁気ディスクに適用
されるチタン製磁気ディスク基板の製造方法に関する。
されるチタン製磁気ディスク基板の製造方法に関する。
［従来の技術］
近時、磁気ディスクは大容量化、高記録密度化が図られ
ており、そのために磁気ディスク基板上に形成される磁
性膜の厚みを薄くすること、及び磁気ヘッドと磁性膜と
の間隔を小さくする試みがなされている。
ており、そのために磁気ディスク基板上に形成される磁
性膜の厚みを薄くすること、及び磁気ヘッドと磁性膜と
の間隔を小さくする試みがなされている。
一方、このような磁気ディスクにおいて情報の記録・再
生を行う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性膜面
とを接触状態にし、その後磁気ディスクを所定の速度で
回転させることにより磁気ヘッドを磁性膜面から浮上さ
せ、この状態で記録・再生を行うＣ８Ｓ方式（コンタク
ト・スタト・ストップ）によるのが一般的である。この
Ｃ８Ｓ方式では操作開始時や終了時には磁性膜面が接触
摩擦状態となりやすく、今後の高密度記録用磁気ディス
クにおいてＣ８Ｓ特性の改善の重要性が増大している。
生を行う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性膜面
とを接触状態にし、その後磁気ディスクを所定の速度で
回転させることにより磁気ヘッドを磁性膜面から浮上さ
せ、この状態で記録・再生を行うＣ８Ｓ方式（コンタク
ト・スタト・ストップ）によるのが一般的である。この
Ｃ８Ｓ方式では操作開始時や終了時には磁性膜面が接触
摩擦状態となりやすく、今後の高密度記録用磁気ディス
クにおいてＣ８Ｓ特性の改善の重要性が増大している。
このような事情から、現在、磁気ディスク基板として以
下の２つの条件を兼備することが必要条件となっている
。
下の２つの条件を兼備することが必要条件となっている
。
■表面粗さが小さいこと（Ｒ，、、＜Ｑ、１μｍ）。
■高硬度であり、Ｃ８Ｓ特性に優れていること。
ところで、磁気ディスク基板としては、従来よりアルミ
ニウム合金が使用されているが、近年、これに代えて磁
気ディスク基板としてチタンを使用することが試みられ
てきている。これは、チタンが耐熱性の点でアルミ合金
より優れ、広範囲の磁性膜をスパッタリングにより形成
することが可能となり、磁性膜の特性向上が可能となる
ためである。しかし、チタンは低硬度であり、チタン性
磁気ディスク基板の硬度はＨｖ−１６０程度と従来のＮ
ｉＰメツキタイプアルミニウム合金の硬度（Ｈｖが約５
００）よりも著しく低いため、Ｃ８Ｓ特性が劣っている
。従って、硬度を上昇させてＣ８Ｓ特性を改善すること
が、磁気ディスク基板としてチタンを適用するための鍵
の一つとなっている。
ニウム合金が使用されているが、近年、これに代えて磁
気ディスク基板としてチタンを使用することが試みられ
てきている。これは、チタンが耐熱性の点でアルミ合金
より優れ、広範囲の磁性膜をスパッタリングにより形成
することが可能となり、磁性膜の特性向上が可能となる
ためである。しかし、チタンは低硬度であり、チタン性
磁気ディスク基板の硬度はＨｖ−１６０程度と従来のＮ
ｉＰメツキタイプアルミニウム合金の硬度（Ｈｖが約５
００）よりも著しく低いため、Ｃ８Ｓ特性が劣っている
。従って、硬度を上昇させてＣ８Ｓ特性を改善すること
が、磁気ディスク基板としてチタンを適用するための鍵
の一つとなっている。
チタンを高硬度化する方法は種々試みられており、例え
ば特開平１−１１２５２１では、断面硬さＨｖが２５０
以上のチタン合金を用いてＣ８Ｓ特性を改善する方法が
提案され、また特開昭５２−１０５８０４では鏡面加工
後、表層（０，０３〜１０μｍ）を酸化又は窒化処理し
て表層を高硬度化する方法が提案されている。
ば特開平１−１１２５２１では、断面硬さＨｖが２５０
以上のチタン合金を用いてＣ８Ｓ特性を改善する方法が
提案され、また特開昭５２−１０５８０４では鏡面加工
後、表層（０，０３〜１０μｍ）を酸化又は窒化処理し
て表層を高硬度化する方法が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、特開平１−１１２５２１に示す方法にお
いては、特に、コストが高い点が問題になる。すなわち
、ここに開示されたチタン合金のうち、α型、α＋β型
チタン合金では冷間加工性が低いため、磁気ディスク基
板素材の冷間圧延薄板を得るためには多段の冷間圧延−
中間焼鈍工程を施すことが必要となり、純チタンと比較
して製造コストが著しく上昇してしまう。また、ここに
開示されている合金のうちβ型チタン合金は冷間加工性
は良好なものの多量の合金元素を添加する必要があるた
め、溶解素材コストが純チタンに比較して著しく上昇す
る。
いては、特に、コストが高い点が問題になる。すなわち
、ここに開示されたチタン合金のうち、α型、α＋β型
チタン合金では冷間加工性が低いため、磁気ディスク基
板素材の冷間圧延薄板を得るためには多段の冷間圧延−
中間焼鈍工程を施すことが必要となり、純チタンと比較
して製造コストが著しく上昇してしまう。また、ここに
開示されている合金のうちβ型チタン合金は冷間加工性
は良好なものの多量の合金元素を添加する必要があるた
め、溶解素材コストが純チタンに比較して著しく上昇す
る。
また、特開昭５２−１０５８０４の方法では、得られる
硬化層の厚みは高々１０μｍであり、Ｃ８Ｓ方式で十分
な特性を得るには厚さが不十分である。
硬化層の厚みは高々１０μｍであり、Ｃ８Ｓ方式で十分
な特性を得るには厚さが不十分である。
その他、特開昭５７−５０３２４には、アルミニウム合
金製磁気ディスク基板の表面硬度を上昇させることによ
って研磨後の表面粗さを改善する方法が提案されており
、ここでは、研磨されたアルミニウム合金磁気ディスク
基板上に反応スパンタ法などにより窒化チタン、酸化チ
タン層を形成し、さらにメカノポリッシュにより鏡面を
得ている。しかし、このような方法を用いた場合、又は
この方法をチタン製磁気ディスクに適用した場合には、
磁性膜の剥離を生じ、十分なＣ８Ｓ特性を得ることがで
きない。これは窒化チタン、酸化チタンのスパッタリン
グ工程において表面の原子が欠落して生じた欠陥を避け
ることができず、その結果スパッタリング後の研磨時に
欠陥部によごれを封じることとなり、磁性膜の密着性を
減じるからである。
金製磁気ディスク基板の表面硬度を上昇させることによ
って研磨後の表面粗さを改善する方法が提案されており
、ここでは、研磨されたアルミニウム合金磁気ディスク
基板上に反応スパンタ法などにより窒化チタン、酸化チ
タン層を形成し、さらにメカノポリッシュにより鏡面を
得ている。しかし、このような方法を用いた場合、又は
この方法をチタン製磁気ディスクに適用した場合には、
磁性膜の剥離を生じ、十分なＣ８Ｓ特性を得ることがで
きない。これは窒化チタン、酸化チタンのスパッタリン
グ工程において表面の原子が欠落して生じた欠陥を避け
ることができず、その結果スパッタリング後の研磨時に
欠陥部によごれを封じることとなり、磁性膜の密着性を
減じるからである。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
表面性状及びＣ８Ｓ特性が良好であり、磁性膜の密着性
が良好なチタン製磁気ディスク基板を低コストで製造す
ることができるチタン製磁気ディスク基板の製造方法を
提供することを目的とする。
表面性状及びＣ８Ｓ特性が良好であり、磁性膜の密着性
が良好なチタン製磁気ディスク基板を低コストで製造す
ることができるチタン製磁気ディスク基板の製造方法を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係るチタン製磁気ディスク基板の製造方法は
、チタン基板の表面粗さをＲｓ＋ ａ ｘ≦０．０８μ
ｍとした後、その上にＨＶ≧２５０の硬さの硬化層をス
パッタリングにより５０乃至２５０μｍの厚みで形成す
ることを特徴とする。
、チタン基板の表面粗さをＲｓ＋ ａ ｘ≦０．０８μ
ｍとした後、その上にＨＶ≧２５０の硬さの硬化層をス
パッタリングにより５０乃至２５０μｍの厚みで形成す
ることを特徴とする。
なお、ここで示すチタン基板は、純チタン製に限らず、
チタン合金製であっても構わない。
チタン合金製であっても構わない。
［作用コ
このような方法においては、チタン基板の表面を予めＲ
，１，５０，０８μｍとするので、スパッタリングによ
り硬化層を形成した後の表面性状が良好である。また、
硬化層の硬さをＨｖ≧２５０とするのでＣ８Ｓ特性が良
好である。更に、表面粗さを小さくしてから硬化層を形
成するので、硬化層形成後の研磨工程が不要である。従
って、硬化層形成後、研磨工程を経ず直に磁性膜を形成
することができるので、磁性膜の剥離を防止することが
できる。更にまた、特殊な合金元素及び特殊な圧延処理
を用いる必要がないので低コストで磁気ディスク基板を
製造することができる。
，１，５０，０８μｍとするので、スパッタリングによ
り硬化層を形成した後の表面性状が良好である。また、
硬化層の硬さをＨｖ≧２５０とするのでＣ８Ｓ特性が良
好である。更に、表面粗さを小さくしてから硬化層を形
成するので、硬化層形成後の研磨工程が不要である。従
って、硬化層形成後、研磨工程を経ず直に磁性膜を形成
することができるので、磁性膜の剥離を防止することが
できる。更にまた、特殊な合金元素及び特殊な圧延処理
を用いる必要がないので低コストで磁気ディスク基板を
製造することができる。
この発明において、チタン基板の表面粗さをＲａｓ、５
０．０８μｍとする。これは、本発明においては、スパ
ッタリングにより硬化層を形成後研磨を行わず磁性膜を
直に形成するので、硬化層のスパッタリング後のチタン
製磁気ディスク基板の表面をＲ１，８≦０．１μｍと良
好に保つためには、スパッタリング前のチタン基板の表
面粗さを少なくてもＲ１，、−０，０８μｍにする必要
があるからである。
０．０８μｍとする。これは、本発明においては、スパ
ッタリングにより硬化層を形成後研磨を行わず磁性膜を
直に形成するので、硬化層のスパッタリング後のチタン
製磁気ディスク基板の表面をＲ１，８≦０．１μｍと良
好に保つためには、スパッタリング前のチタン基板の表
面粗さを少なくてもＲ１，、−０，０８μｍにする必要
があるからである。
スパッタリングにより形成する硬化層の硬さをＨｖ≧２
５０としたのは、Ｈｖ＜２５０の場合、硬化層の厚みを
十分とった場合でもＣ８Ｓ特性が劣るためである。なお
、Ｃ８Ｓ特性上、硬化層の硬度の上限は特に存在しない
。
５０としたのは、Ｈｖ＜２５０の場合、硬化層の厚みを
十分とった場合でもＣ８Ｓ特性が劣るためである。なお
、Ｃ８Ｓ特性上、硬化層の硬度の上限は特に存在しない
。
硬化層の厚みを５０乃至２５０μｍとしたのは、５０μ
ｍ未満の場合には高硬度の硬化層を形成した場合でもＣ
８Ｓ特性の改善を図ることができず、２５０μｍを超え
るとスパッタリングによる表面粗さの劣化が著しいから
である。
ｍ未満の場合には高硬度の硬化層を形成した場合でもＣ
８Ｓ特性の改善を図ることができず、２５０μｍを超え
るとスパッタリングによる表面粗さの劣化が著しいから
である。
この発明におけるスパッタリング前の研磨は、表面粗さ
Ｒ１，８を制御するだけで十分であり。目的の表面粗さ
が得られれば、湿式研磨、電解砥粒研磨等どのような研
磨方法をとっても構わない。
Ｒ１，８を制御するだけで十分であり。目的の表面粗さ
が得られれば、湿式研磨、電解砥粒研磨等どのような研
磨方法をとっても構わない。
また、硬化層を形成する材料及び組成は、その上に磁性
膜を形成する関係上、非磁性であることか必要条件であ
るのみであり、純金属、合金、金属間化合物、炭化物、
酸化物、窒化物等、種々のものを採用することができ、
その材料及び組成は特に限定されるものではない。
膜を形成する関係上、非磁性であることか必要条件であ
るのみであり、純金属、合金、金属間化合物、炭化物、
酸化物、窒化物等、種々のものを採用することができ、
その材料及び組成は特に限定されるものではない。
硬化層の形成はスパッタリングによることが望ましい。
これは、イオンブレーティング、蒸着等信の方法による
硬化層では硬化層の均一性、緻密性に問題を生じ易く、
良好なＣ８Ｓ特性が得難い、磁性膜の剥離を生じるとい
った問題が生じるためである。
硬化層では硬化層の均一性、緻密性に問題を生じ易く、
良好なＣ８Ｓ特性が得難い、磁性膜の剥離を生じるとい
った問題が生じるためである。
［実施例コ
Ｒｓ ａ ｘが０．０５〜０．１５μｍの種々の表面粗
さを有する板厚１．２■の３．５インチ純チタン製基板
に種々の硬化層をスパッタリングにより形成してチタン
製磁気ディスク基板試料を作製した。このスパッタリン
グは、チャンバ内の真空度をＩ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒ
にして行った。硬化層としては、Ｔｉ （Ｈｖ ＝
１６０）、 Ｔｉ０− （Ｈｖ ＝１７０〜１５
０ ０） 、 Ｔ ｉ Ａｉ） （Ｈｖ
−２００）Ｔｉ３Ａρ （Ｈｖ ＝ ２５０） 、
Ａｊｌｌ ３Ｔ １（Ｈｖ＝２６０）、 Ｔ
ｉＮ （Ｈｖ−２５００）、 ＴｉＣ（Ｈｖ−３２
００）、 Ｚ ｒＣ（ＨＶ−２６００）。
さを有する板厚１．２■の３．５インチ純チタン製基板
に種々の硬化層をスパッタリングにより形成してチタン
製磁気ディスク基板試料を作製した。このスパッタリン
グは、チャンバ内の真空度をＩ Ｘ １０−２Ｔｏｒｒ
にして行った。硬化層としては、Ｔｉ （Ｈｖ ＝
１６０）、 Ｔｉ０− （Ｈｖ ＝１７０〜１５
０ ０） 、 Ｔ ｉ Ａｉ） （Ｈｖ
−２００）Ｔｉ３Ａρ （Ｈｖ ＝ ２５０） 、
Ａｊｌｌ ３Ｔ １（Ｈｖ＝２６０）、 Ｔ
ｉＮ （Ｈｖ−２５００）、 ＴｉＣ（Ｈｖ−３２
００）、 Ｚ ｒＣ（ＨＶ−２６００）。
ＷＣ（Ｈｖ ＝ ２４００）を用い、１５〜５００μｍ
の範囲の厚みで形成した。その際の条件を第１表に示す
。第１表中、試料番号１〜２６はこの発明の範囲内であ
る実施例、試料番号２７〜５１はこの発明の範囲から外
れる比較例である。
の範囲の厚みで形成した。その際の条件を第１表に示す
。第１表中、試料番号１〜２６はこの発明の範囲内であ
る実施例、試料番号２７〜５１はこの発明の範囲から外
れる比較例である。
これら試料について、スパッタリング後直にＣｏ磁性膜
を形成した。その際の条件は、チャンバ内の真空度がＩ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ、基板温度を１５０℃、磁性膜
の厚みを１０００人とした。
を形成した。その際の条件は、チャンバ内の真空度がＩ
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ、基板温度を１５０℃、磁性膜
の厚みを１０００人とした。
これらディスク基板試料について、Ｃ８Ｓ特性及び表面
粗さを測定した。これらの測定は、磁性膜上に５００大
のカーボン保護膜、及びフレオン液体潤滑層を形成後に
行った。Ｃ８Ｓ特性値は、磁性膜の剥離や、ヘッドの磁
気ディスク基板への打痕変形を原因としてヘッドが破損
に至るまでの回数で評価した。また、表面粗さは、基板
試料の表面をランダムに３か所測定して評価した。その
結果を第１表に合せて示す。
粗さを測定した。これらの測定は、磁性膜上に５００大
のカーボン保護膜、及びフレオン液体潤滑層を形成後に
行った。Ｃ８Ｓ特性値は、磁性膜の剥離や、ヘッドの磁
気ディスク基板への打痕変形を原因としてヘッドが破損
に至るまでの回数で評価した。また、表面粗さは、基板
試料の表面をランダムに３か所測定して評価した。その
結果を第１表に合せて示す。
第 １
表
第 １
表
第１表から明らかなように、硬化層の硬さがａｖａ；２
５０で、かつ厚みが５０μｍ以上の場合のみ、１５００
０以上の良好なＣ８Ｓ特性が得られ、また、スパッタリ
ング後の表面粗さを０．１μｍ未満とするには基板の表
面粗さＲｍ ａ Ｉ≦０．０８μｍで、かつ硬化層の厚
みが２５０μｍ以下の場合に限られることが確認された
。すなわち、本発明の範囲内である実施例ではいずれも
、Ｃ８Ｓ特性が良好で、表面粗さが小さい、すなわち表
面性状が優れていることが確認された。
５０で、かつ厚みが５０μｍ以上の場合のみ、１５００
０以上の良好なＣ８Ｓ特性が得られ、また、スパッタリ
ング後の表面粗さを０．１μｍ未満とするには基板の表
面粗さＲｍ ａ Ｉ≦０．０８μｍで、かつ硬化層の厚
みが２５０μｍ以下の場合に限られることが確認された
。すなわち、本発明の範囲内である実施例ではいずれも
、Ｃ８Ｓ特性が良好で、表面粗さが小さい、すなわち表
面性状が優れていることが確認された。
これに対し、これら条件から外れる比較例の試料は、い
ずれも満足した結果を得ることができなかった。すなわ
ち、試料番号２５は硬化層を形成しないもの、試料番号
３９〜４４，４７．４８は基板の表面粗さＲｍ、ｘ ＞
０．８のもの、試料番号３２〜３８．４６．４９〜５１
は硬化層の厚みが５０〜２５０μｍから外れるもの、試
料番号２８〜３１．４５は硬化層の硬さＨｖ＜２５０の
ものであり、いずれもＣ８Ｓ特性及び表面粗さのいずれ
か一方が劣った値であった。
ずれも満足した結果を得ることができなかった。すなわ
ち、試料番号２５は硬化層を形成しないもの、試料番号
３９〜４４，４７．４８は基板の表面粗さＲｍ、ｘ ＞
０．８のもの、試料番号３２〜３８．４６．４９〜５１
は硬化層の厚みが５０〜２５０μｍから外れるもの、試
料番号２８〜３１．４５は硬化層の硬さＨｖ＜２５０の
ものであり、いずれもＣ８Ｓ特性及び表面粗さのいずれ
か一方が劣った値であった。
これらの結果から、チタン製基板の表面粗さをＲｍ ａ
ｘ≦０，０８とし、スバタリングによりＨｖ≦２５０
の硬化層を５０〜２５０μｍの範囲で形成する本発明の
方法が有効であることが確認された。
ｘ≦０，０８とし、スバタリングによりＨｖ≦２５０
の硬化層を５０〜２５０μｍの範囲で形成する本発明の
方法が有効であることが確認された。
［発明の効果コ
この発明によれば、表面性状及びＣ８Ｓ特性が良好であ
り、磁性膜の密着性が良好なチタン製磁気ディスク基板
を低コストで製造することができる。
り、磁性膜の密着性が良好なチタン製磁気ディスク基板
を低コストで製造することができる。
Claims (1)
- チタン基板の表面粗さをＲ＿ｍ＿ａ＿ｘ≦０．０８μ
ｍとした後、その上にＨｖ≧２５０の硬さの硬化層をス
パッタリングにより５０乃至２５０μｍの厚みで形成す
ることを特徴とするチタン製磁気ディスク基板の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056450A JPH03259419A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | チタン製磁気ディスク基板の製造方法 |
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| EP19910103310 EP0445732A3 (en) | 1990-03-09 | 1991-03-05 | Method of manufacturing titanium magnetic disk substrate |
| CA002037621A CA2037621A1 (en) | 1990-03-09 | 1991-03-06 | Method of manufacturing titanium magnetic disk substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056450A JPH03259419A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | チタン製磁気ディスク基板の製造方法 |
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|---|---|
| JPH03259419A true JPH03259419A (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=13027437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056450A Pending JPH03259419A (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | チタン製磁気ディスク基板の製造方法 |
Country Status (4)
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| CA2037621A1 (en) | 1991-09-10 |
| US5131995A (en) | 1992-07-21 |
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