JPH0395724A - 磁気デイスク - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、磁気ディスク装置等に用いられる磁気記録媒
体に係り、得に、高記録密度に好適な磁気特性を持つと
共に耐摺動信頼性に優れた薄膜磁気ディスクに関する。

［従来技術コ 従来から、高記録密度用の磁気記録媒体として，スパッ
タリング法、メッキ法で金属薄膜を形威した、いわゆる
薄膜磁気ディスクが知られている。

これらの磁気ディスクは、実開昭６　２　−４５７１６
号公報に記載のように、基板あるいは基板面上に設けら
れた下地膜表面に、円周方向に同心円状の面粗し加工、
いわゆるテクスチャ加工が施されている。このテクスチ
ャ加工の目的は、第１に磁性膜に円周方向への磁気異方
性を付与して、磁気特性の均一化を図り、記録再生時の
出力波形の変動を抑えることである。一般に，薄膜磁気
ディスクの製造技術では、Ｎｉ−Ｐメッキ等を施したデ
ィスク基板を水平にした状態で、Ｃｒ中間膜，磁性膜（
磁気記録膜）、カーボン保護膜等の各スパッタ装置を次
々に通過するように一定の水平方向に移動させて行くが
、この移動方向に磁性膜が配向されてこの一定方向に磁
気異方性を持つ磁気ディスクができてしまう。このよう
な磁気ディスクでは，その一回転中に記録再生方向（円
周方向）と磁性膜配向方向が平行する状態から直交する
状態まで変化するので、記録再生レベルに変動（モジュ
レーション）が発生する。そこで、上記のようなテクス
チャ加工をディスク基板あるいは基Ｆｉ桶上の下地膜面
に円周方向に施すことにより，その上方に形成される磁
性膜も円周方向に配向して、上記モジュレーションを除
くことができる。また、テクスチャ加工の第２の目的は
、装置停止時のヘッドとディスクの吸着現象を軽減する
ことである。

このような吸着現象は、ディスク表面が平坦過ぎてヘッ
ドとの間に全くすき間がない場合や、結露、潤滑油など
が影響する場合がある。この吸着現象を防止するには、
テクスチャ加工によりヘッドとディスク間にある程度の
すき間を持たせることが必要である。上記のテクスチャ
加工が施された基板あるいは下地膜上にＣｏ系合金等の
磁性膜、さらにカーボン、ＳｉＯ２等の非磁性保護膜を
スパツタあるいはメッキして磁気ディスクが形威される
。また磁気特性を改善する為に磁性膜の下にクロム等の
中間膜を形成する場合もある。また最近では酎摺動信頼
性を改善する為に，保護膜表面に液体潤滑剤を塗布する
場合が増えてきている。

［発明が解決しようとする課題コ 上記従来技術において、前述の円周方向へ磁気異方性を
付与するため、並びに、ヘッド・ディスクの吸着を軽減
するためには、テクスチャ粗さは粗いほど、効果がある
が，前述の積層される各種薄膜の厚さはナノメータオー
ダであるために、（ディスク内部の）テクスチャ面の微
細な凹凸の形状は磁気ディスク最表面（保護膜表面）に
も、ほぼ正確に再現される。磁気ディスク装置の高密度
化に伴ない、ヘッドの低浮上化が必須となってくるが、
表面粗さが粗いとディスク表面の凹凸にヘッドが衝突し
て，ヘッドの安定浮上性及び信頼性の面で問題となって
くる。また、コンタクト・スタート・ストップ（以下Ｃ
ＳＳと略す）時にはヘッドとディスクが連続的に摺動す
るが、表面粗さが粗いと、ディスク表面のヘッドとの接
触部分の面圧が上り，表面の摩耗、潤滑膜の破断が起り
、ＣＳＳ回数を重ねるに従い、ヘッド・ディスクの摩擦
係数の増加、ひいては、ヘッドクラッシュ等が生じ、信
頼性上重大な問題となる場合がある。

このように、従来技術では、円周方向への磁気異方性付
与および吸着現象防止のためには、テクスチャ粗さが粗
いほどよいが、他方、表面の摩耗、潤滑膜の破断，摩擦
係数の増加、ヘッドクラッシュを防止するためには、テ
クスチャ粗さが小さいほどよい。本発明は，これらの相
反する問題を一挙に解決するものである。

従って、本発明の目的は、磁気特性が優れ磁気ヘッドの
吸着現象が軽減されると共に、磁気ヘッドの低浮上安定
性がよく耐摩耗性が良好で摩擦係数の増加のない、信頼
性に優れた磁気ディスクを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、基板面上に、また
は基板面上に設けた下地膜面上に而粗し加工痕（テクス
チャ加工）を施し、前記基板または下地膜上に磁気記録
膜（磁性膜）を形成した磁気ディスクにおいて、前記磁
気ディスクの表面形状（表面粗さ）が前記基板または下
地膜の表面形状（表面粗さ）と異なるように構成したこ
とを特徴とする。

具体的には、磁気ディスクの表面粗さの最大高さ（Ｒｐ
）が基板または下地膜の表面粗さの最大高さ（Ｒｐ）よ
りも小さくなるように構戊する。

この構成の磁気ディスクは、基板面上または下地膜上に
施された面粗し加工の粗さの程度は磁気異方性を付与す
るのに十分な大きさとされ、このテクスチャ加工を行な
った面上に磁性膜その他各種の膜を形或した後、磁気デ
ィスクの最表面（保護膜表面）を、一定の粗さまで（基
板面または下地面よりも粗さが小さくなるように）研摩
することにより、得られる。

［作用コ 上記構成に基づく作用を説明する。

上記のように，磁気特性を良好にするためのテクスチャ
粗さ条件と、吸着性，並びにヘッドクラッシュや表面摩
耗等の特性を勘案して最適な特性を得るための磁気ディ
スクの最表面の粗さ条件とは異なっており、前者の粗さ
条件よりも後者の粗さ条件の方が通常は小さい。

本発明によれば、磁気ディスクの基板面上または下地膜
面上に施されたテクスチャ加工の粗さに比べて、磁気デ
ィスクの最表面（保護膜面）の粗さを小さくしたので、
基板面上または下地膜面上のテクスチャ加工の粗さは磁
気異方性を得るのに十分な値とされ、良好な磁気記録再
生特性が得られると共に、磁気ディスクの最表面の粗さ
は，基板面または下地膜面の粗さとは無関係に，磁気ヘ
ッドの吸着を防止しかつ表面の摩耗、潤滑膜の破断、ヘ
ッドクラッシュ、摩耗係数の増加を防止するのに最適な
値とされる。

なお、従来技術では、テクスチャ加工の粗さがそのまま
磁気ディスク最表面の粗さとして決ってしまうので、本
発明のように最表面の粗さを小さくするには、磁気ディ
スク最表面を再度研摩すればよい。これにより，磁気異
方性は変化させずに、ディスク最表面の突起を低減でき
るので、ヘッド浮上安定性が良く、しかもＣＳＳ時のヘ
ッドとデイスクの接触点の面圧を下げることができ，し
たがって、耐摩耗性の良い信頼性の高いディスクを得る
ことができる。

［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例の磁気ディスクの断面構成
図である。本実施例はスパツタ、メッキ等で磁性膜を形
或するいわゆる薄膜磁気ディスクに関する。

外径ｌ３０ｍ、内径４０ｍｍ、厚さ１．９ｍのアルミニ
ウム合金基板１上に、無電解めっき法でＮｉ−Ｐめつき
２を工５μｍ程度の厚みに施した後、ポリツシングによ
りＲａ（平均粗さ）２ｎｍ程度の表面粗さに仕上げる。

しかる後、この基板を５００ｒｐｍで回転させクロステ
ープに砥粒を供給しながら一定圧力で基板に押し突けテ
クスチャ加工を行なう，この時、砥粒径、基板回転数、
押付圧力，および、加工時間等を変えることにより、種
々の粗さの表面を得ることができる。

これら種々の基板上にそれぞれＤＣスパツタリング法に
より、基板温度１５０℃，アルゴン圧力１　０ｍＴｏ　
ｒ　ｒ，ＤＣ投入電力５　Ｗ　／　ａｎ　”でＣｒ中間
膜３を２００ｎｍの厚さに形或した。さらに同条件でＣ
Ｏ。、，Ｎｉ０．３の合金ターゲットを用いて厚さ４０
ｎｍの磁性膜４を形威し、その上に同条件でカーボン保
護膜５（厚さ５０ｎｍ）を形或した。この段階では、カ
ーボン保護膜の表面粗さは、下地膜Ｎｉ−Ｐ膜２のテク
スチャ表面粗さをほぼ正確に再現している。次に上記カ
ーボン保護膜まで或膜した磁気ディスクを５０Ｏｒｐｍ
で回転させながら、ポリエチレンベースフイルム上に平
均粒径３μｍのホワイトアルミナの砥粒を結着させた研
磨テープを一定圧力で基板に押し付け、カーボン保護膜
表面の加工を行った。ここで、基板の回転数、研磨テー
プの粒径等、研磨条件を変えることにより、下地Ｎｉ−
Ｐ膜の表面粗さとは異なった種々の表面形状を得ること
ができる。最後にデイツプ法で適量の潤滑剤６を塗布し
て、第↑図に示すような断面構造を持つ磁気ディスクを
得た。第工図の（ａ）は、保護膜表面の研磨量を増して
、テクスチャ粗さの凹凸の影響を全部除去できるまで加
工して表面粗さを小さくしたものであり、同図（ｂ）は
、テクスチャ粗さに従って凹凸を有している保護膜表面
の凸部のみを研磨して凹部は残したものである。つまり
テクスチャ粗さに比べ表面粗さが、Ｒｐ（最大高さ）の
み小さくなった表面構造を有している。

ここで、表面粗さの最大高さＲｐとは、第５図に示すよ
うに，基準長さ内に存在する最高山頂の中心線から上の
部分の高さをいう。通常，Ｒｐ＝ＲａＸ２．５程度であ
る。

以上の実施例にて作或したディスクの評価結果を以下に
示す。第２図に凹部の出力波形の変動量（モジュレーシ
ョン、前記ディスクの１回転中に起きる再生出力レベル
変動）とテクスチャ粗さの関係を示す。モジュレーショ
ンは磁気異方性に大きく影響され、磁気異方性が良いと
高い値（変動が少ない）となる。

第３図は上記実施例のＣＳＳ前後におけるディスク表面
粗さと摩擦係数の関係を示す図である。

同図で、１はＣＳＳ前、２はＣＳＳを１０００回行った
後の特性である。第３図で明らかな様に，テクスチャ粗
さを大きくした方が、モジュレーションは良くなってい
る。次にディスク表面粗さと，ＣＳＳ後の磁気ヘッドと
磁気ディスクの摩擦係数の関係を示す。ＣＳＳ前の摩擦
係数１に粗さの影響は見られないが、ＣＳＳＩＯＯＯ回
後の摩擦係数２は粗さが粗いほど摩擦係数が増加してい
ることがわかる。

次に、第４図に、潤滑剤膜厚とヘッド・ディスクの吸着
力の関係を示す。第４図で、■は第１図（ａ）の実施例
、■は第１図（ｂ）の実施例の特性である。第４図に示
すように、ヘッドとディスクの吸着に対しては、第１図
の（ａ）のような均一な表面粗さを有するディスクより
同図（ｂ）のようなテクスチャ粗さの凹部を有したまま
の，つまりＲｐのみ小さくした構造の方が吸着力が小さ
いディスクを得ることができる。

［発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明によれば、磁気ディ
スクの基板面または下地板面上に施したテクスチャ加工
の表面粗さに比べて、磁気ディスクの最表面の表面粗さ
が小さくなるように構成したので、比較的粗さのテクス
チャ加工により磁気異方性を良好にして記録再生出力の
レベル変動を少なくすると共に、ヘット浮上性を良くし
て耐摩耗性に優れ摩擦の少ないしかも吸着性の小さい信
頼性に優れた磁気ディスクが得られるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気ディスクの断面図、第
２図は本発明の一実施例のテクスチャ粗さとモジュレー
ションとの関係図、第３図は本発明の実施例のＣＳＳ前
後のディスク表面粗さと摩擦係数との関係図、第４図は
第１図の実施例による潤滑剤量と吸着力との関係図、第
５図は表面粗さの説明図である。 １・・・・・アルミニウム合金（基板）、２・・・・・
・ＮｉＰ基板（下地膜），３・・・・・Ｃｒ中間膜、４
・・・・・磁性膜（磁気記録膜）、５・・・・・・カー
ボン保護膜，６・・・・・・潤滑膜。 第Ｉ図 （ａノ ゛ｋ （ｂノ 第２図 ？クスチャ粗さ（ｎｍ）■ ディスク表面粗さ（ｎｍ）一 第４図 力 潤滑剤膜厚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板面上に、または基板面上に設けた下地膜面上に
   面粗し加工痕を施し、前記基板または下地膜上に磁気記
   録膜を形成した磁気ディスクにおいて、前記磁気ディス
   クの表面形状が前記基板または下地膜の表面形状と異な
   るように構成したことを特徴とする磁気ディスク。 ２、前記磁気ディスクの表面粗さの最大高さが前記基板
   または下地膜の表面粗さの最大高さよりも小さくなるよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１記載の磁気ディ
   スク。