JPH04255908A - 磁気ディスク用基板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置など磁
気記録装置に用いられる磁気ディスク用基板に関し、特
に磁気ヘッドの接触に対する摩耗耐久性および耐候性が
良好な磁気ディスク用基板に関する。

【０００２】

【従来技術】ハード磁気ディスク等の高密度記録を行う
磁気記録媒体においては、従来の磁性粉とバインダーを
含む塗布型の磁性膜を用いた塗布型媒体に代わって、メ
ッキ、スパッタリング、蒸着等の方法により形成される
金属磁性薄膜媒体が使用されてきている。

【０００３】ハード磁気ディスクの記録再生は、ディス
クに所定の回転を与えることによって磁気ヘッドと磁気
ディスクとの間に微少な空気層を形成して行われる。そ
して磁気記録媒体の駆動は、磁気記録媒体の回転開始時
や回転終了時における磁気ヘッドと磁気ディスクが接触
した摩擦状態で相対運動をするいわゆるＣＳＳ方式（コ
ンタクト・スタート・ストップ方式）が用いられる。

【０００４】ＣＳＳ方式では、接触摺動の摩擦力により
磁気ヘッド及び磁気ディスク面の摩耗が進行する。この
ため、現在用いられている磁気ディスク用基板は、アル
ミニウム基板の上にＮｉＰの厚膜をメッキし、そのＮｉ
Ｐメッキ膜を研磨することにより平滑化した後、表面に
円周方向にテクスチャーと呼ばれる筋状の凹凸を形成し
、接触摺動の摩擦力を低減している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮｉＰ
をメッキしたアルミニウム基板では平滑性が悪いため、
磁気ヘッドの浮上量を下げることが困難で記録密度に限
界がある。また、特開昭６１−５４０１８号に開示され
ているようにガラス基板を非磁性支持体として用いた場
合には、ガラス表面の平坦性が良いために磁気ヘッド浮
上量を小さくすることができこれにより記録密度を向上
できるが、ガラスは導電性でないため、ゴミなどが静電
気により付着し易くエラーの原因になる。また表面の平
滑性が良いことに基因して磁気ヘッドが磁気記録媒体表
面に吸着するという問題がある。このため、導電性を持
ち、かつ低い磁気ヘッド浮上量を維持でき、良好なＣＳ
Ｓ特性を実現できる表面凹凸を持つ磁気ディスク用基板
が必要とされていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性支持体
上に非磁性無電解金属メッキ膜が被覆され、前記メッキ
膜の上にＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，
Ｂｉからなる低融点金属群より選ばれた少なくとも１種
が、前記メッキ膜の面内方向に不連続な微小突起を形成
するように設けられた磁気ディスク用基板である。

【０００７】本発明に係る非磁性無電解金属メッキ膜と
しては、非磁性であれば特に限定されないが、例えば、
非晶質ＮｉＰ膜やＮｉ膜、Ｃｕ膜、ＮｉＢ膜、ＮｉＣｕ
Ｐ膜、ＮｉＭｏＰ膜などの無電解メッキ膜が挙げられる
。そして前記メッキ膜の膜厚は、２０〜１０００００ｎ
ｍの範囲で選ばれる。膜厚が２０ｎｍより小さいと、膜
の耐久性が小さく接触等による膜破壊が生じ易いこと、
大気中での膜表面酸化の影響により導電性を充分確保で
きないことにより好ましくなく、１０００００ｎｍより
大きいと、膜応力による膜剥がれが生じ易くなるので好
ましくない。また、前記メッキ膜の表面凹凸は、膜厚が
大きくなるにつれて大きくなるので１００〜１０００ｎ
ｍとするのが好ましい。

【０００８】本発明にかかる微小突起を形成するのに用
いられる物質としては、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓｎ
，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉからなる群より選ばれた１種または
２種以上の合金である。前記金属および前記金属からな
る合金はいずれも、融点が１１００℃以下である。また
前記金属または合金に少量の前記群に含まれない元素が
添加されていてもよい。前記微小突起は前記メッキ膜を
１０〜８５％の被覆率で被覆されているのが好ましい。 被覆率が１０％より小さいと本発明の磁気ディスク用基
板を用いて磁性膜、保護膜などを被覆して磁気記録媒体
を製作したときに磁気ヘッドと保護膜との接触面積が小
さくなりすぎ、保護膜が摩耗し易くなるので好ましくな
い。また被覆率が８５％より大きいと磁気ヘッドと保護
膜との接触面積が大きくなりすぎ、摩擦係数が大きくな
るので好ましくない。

【０００９】また前記微小突起を形成するに先立ち、Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの金属群から選ば
れた少なくとも１種以上の下地膜を前記メッキ膜上に被
覆することができる。前記下地膜を設けることは、前記
下地膜の上に形成する微小突起の形状を基板の上に向か
って鋭利な先端を有しないものにするので好ましい。前
記下地膜の膜厚は５〜３００ｎｍが好ましい。膜厚が５
ｎｍより薄いと微小突起の先端を鈍くする効果が小さく
なり、３００ｎｍよりも厚くすることは磁気ディスク用
基板の生産性を低下し、また下地膜の応力が大きくなり
剥離しやすくなるので好ましくない。また前記下地膜は
その表面が電子顕微鏡などで微視的に見て平坦な非晶質
膜としてもよい。

【００１０】本発明にかかる非磁性支持体は、例えばガ
ラス、微細な結晶粒を含む結晶化ガラス、またはガラス
で被覆されたセラミックス等が挙げられるが、これらの
中でも、安価であることと表面の平坦性の面からフロー
ト法で製造されたソーダライム組成のガラス板は特に好
ましい。

【００１１】本発明にかかるメッキ膜は、公知の湿式メ
ッキ法を用いることができる。また本発明の微小突起お
よび下地膜は、公知のスパッタリングや蒸着方法を用い
ることができ、微小突起の大きさや被覆率は、微小突起
の形成に際して行う基板の加熱温度および微小突起形成
物の蒸発量を適当に定めることにより調整することがで
きる。

【００１２】

【作用】本発明の磁気ディスク用基板の上に磁性膜、保
護膜などを被覆して磁気記録媒体を製作するに際して、
本発明にかかる微小突起は、磁気記録媒体の表面に凹凸
を形成するように作用し、磁気ヘッドと磁気記録媒体表
面との摩耗抵抗を小さくする。また本発明にかかる下地
膜はその表面エネルギーが小さいので、微小突起を再現
性よく形成でき、下地膜上に形成される微小突起の大き
さ、形状を揃える。また本発明にかかるメッキ膜は非磁
性支持体の平坦部、外周端面部及び内周端面部の全てを
被覆し非磁性支持体が空気中の湿分などにより劣化する
のを防止する。

【００１３】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。図１は本発明の磁気ディスク用基板の一実施例の
一部断面図で、磁気ディスク用基板１は、非磁性支持体
２の上に非磁性無電解金属メッキ膜３が被覆され、非磁
性無電解金属メッキ膜３の上に微小突起４が形成されて
いる。図２は本発明の磁気ディスク用基板の他の実施例
の一部断面図で、磁気ディスク用基板１は、非磁性支持
体２の上に非磁性無電解金属メッキ膜３が被覆され、非
磁性無電解金属メッキ膜３の上に下地膜５が被覆され、
下地膜５の上に微小突起４が形成されている。図３は、
本発明の磁気ディスク用基板を用いて製作した磁気記録
媒体の一実施例の一部断面図で、磁気記録媒体１０は、
非磁性支持体２の上に非磁性無電解金属メッキ膜３が被
覆され、非磁性無電解金属メッキ膜３の上に微小突起４
が形成された磁気ディスク用基板上に非晶質合金膜６、
結晶質金属膜７、磁性膜８、保護膜９が順次被覆されて
いる。

【００１４】実施例１ 円盤状に加工され化学強化されたソーダライムガラス基
板をよく洗浄しさらに脱脂を行い、フッ酸系の酸にて表
面を処理し、次いで感受性化、活性化処理を行った後、
メッキ浴に漬けてガラス基板全体に無電解メッキ法にて
ＮｉＰメッキ膜を０．５μｍ被覆した。次にこの基板を
再度良く洗浄した後、インライン型スパッタリング装置
にセットし、減圧した雰囲気内で２５０℃に加熱した。 その後、アルゴンガスとアルミニウムターゲットを用い
たＤＣマグネトロンスパッタリング法によりアルミニウ
ム膜（Ａｌ膜）を２５０℃の基板に被覆した。Ａｌの被
覆条件は、アルゴン雰囲気の圧力を１０ｍＴｏｒｒとし
、Ａｌの蒸発量は約１５ｎｍの厚みの層状のＡｌ膜が被
覆される量とした。作製されたＮｉＰ膜上のＡｌからな
る微小突起を電子線表面形態解析装置（エリオニクス社
製ＥＳＡ−３０００）を用いて観察すると、直径が約３
００ｎｍの大きさの微小突起が多数点在しているのが認
められた。この微小突起の表面粗さを上記の電子線表面
形態解析装置で測定したところ、平均粗さＲａは５．５
ｎｍで、最大粗さは約６０ｎｍであった。この微小突起
の断面は図１に示されるように、円錐状をしていた。

【００１５】また微小突起がメッキ膜を覆っている面積
割合すなわち被覆率は、６５％であった。ここでいう微
小突起の被覆率とは、上記の電子顕微鏡による撮影で得
た写真に対角線を引き、各対角線と交わる微小突起粒子
の長さをすべて積算した値を分子とし、各対角線の長さ
の和を分母として算出した平均値である。

【００１６】実施例２ 実施例１と同じ方法でガラス基板の上にメッキ膜、微小
突起を順次作製し、引続きアルゴンガスとチタンシリサ
イドターゲットとを用いたＤＣマグネトロンスパッタリ
ング法によりＴｉＳｉ膜（Ｓｉが５０原子％含有される
）を２０ｎｍ被覆し、その後基板を３００℃に加熱した
状態でアルゴンガスとクロムターゲットとを用いたＤＣ
マグネトロンスパッタリング法によりＣｒ膜を１５０ｎ
ｍ、アルゴンガスとコバルトニッケルクロム合金ターゲ
ットとを用いたＤＣマグネトロンスパッタリング法によ
りＣｏＮｉＣｒ合金磁性膜を６０ｎｍ、アルゴンガスと
カーボンターゲットとを用いたＤＣマグネトロンスパッ
タリング法によりカーボン保護膜を３０ｎｍ、順次被覆
した。ＴｉＳｉ膜の被覆からカーボン保護膜の被覆まで
は、インライン型スパッタリング装置内で基板を搬送さ
せながら真空状態を破ることなく連続的に行った。

【００１７】得られた磁気記録媒体は、図３に示すよう
に保護膜表面は微小突起の形状が反映された凹凸が形成
されていた。作製した磁気記録媒体の保磁力を測定した
ところ、１５００Ｏｅであった。また磁気記録媒体の表
面に潤滑剤を塗布した後ＣＳＳ試験（コンタクト・スタ
ート・ストップ試験）を実施したところ、３万回のＣＳ
Ｓを行っても摩擦係数は０．２以下であった。

【００１８】実施例３ 円盤状に加工され化学強化されたソーダライムガラス基
板に実施例１と同様にして、無電界メッキ法により非磁
性非晶質ＮｉＰメッキ膜を約１．０μｍメッキした後、
再度良く洗浄しインライン型スパッタリング装置にセッ
トし、減圧した雰囲気中で２００℃に加熱した。Ｔｉ膜
を被覆する前のアルゴンガスを導入しない圧力を１×１
０−６Ｔｏｒｒ以下とし、基板温度を２００℃に加熱し
た状態でその後１０ｍＴｏｒｒのアルゴンガス圧とチタ
ニウムターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法
により２０ｎｍのＴｉ膜を被覆した。次にアルミニウム
からなる微小突起をＴｉ膜上に形成した。微小突起の被
覆条件は、１０ｍＴｏｒｒのアルゴン雰囲気とアルミニ
ウムターゲットとを用いるＤＣスパッタリング法を用い
、蒸発量は約１５ｎｍの厚みの層状のＡｌ膜が被覆され
る量とした。

【００１９】得られた磁気ディスク用基板の微小突起を
実施例１と同様の装置で評価したところ、直径が約３０
０ｎｍの大きさの微小突起が多数島状に点在していた。 実施例１よりも微小突起の間隔が大きくなっていること
が認められた。このため、平均粗さＲａは４．５ｎｍで
、最大粗さは約５０ｎｍであった。またこのときの微小
突起の被覆率は４０％であった。この磁気ディスク用基
板の微小突起の断面は図２に示されるように表面が平坦
な形状をしていた。図２からＴｉ膜上の島状の微小突起
は下地のＴｉ膜の（００２）結晶配向の影響を受け、１
つ１つの微小突起が微小なアルミニウムの単結晶粒でか
つ特定の面が成長して円錐台形状になっていた。磁気ヘ
ッドと磁気記録媒体表面との接触面積が、台形状でない
場合と比べ同じ微小突起密度であっても大きくなり、Ｃ
ＳＳ特性に良い効果をもたらすことが予想された。

【００２０】実施例４ 実施例３と同じ方法でガラス基板の上にＮｉＰメッキ膜
、Ｔｉ膜、微小突起を順次作製し、引続きアルゴンガス
とチタンシリサイドターゲットとを用いたＤＣマグネト
ロンスパッタリング法によりＴｉＳｉ膜（Ｓｉが５０原
子％含有される）を２０ｎｍ被覆し、その後基板を３０
０℃に加熱した状態でアルゴンガスとクロムターゲット
とを用いたＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＣ
ｒ膜を１５０ｎｍ、アルゴンガスとコバルトニッケルク
ロム合金ターゲットとを用いたＤＣマグネトロンスパッ
タリング法によりＣｏＮｉＣｒ合金磁性膜を６０ｎｍ、
アルゴンガスとカーボンターゲットとを用いたＤＣマグ
ネトロンスパッタリング法によりカーボン保護膜を３０
ｎｍ、順次被覆した。ＴｉＳｉ膜の被覆からカーボン保
護膜の被覆までは、インライン型スパッタリング装置内
で基板を搬送させながら真空状態を破ることなく連続的
に行った。

【００２１】作製した磁気記録媒体の保磁力を測定した
ところ、１５５０Ｏｅであった。また磁気記録媒体の表
面に潤滑剤を塗布した後ＣＳＳ試験（コンタクト・スタ
ート・ストップ試験）を実施したところ、３万回のＣＳ
Ｓを行っても摩擦係数は０．３以下であった。

【００２２】比較例 実施例１とはアルミニウムの微小突起を形成しなかった
ことのほかは同じようにして磁気ディスク用基板の比較
サンプルを得、さらに引き続いて実施例２と同じように
してＴｉＳｉ膜、Ｃｒ膜、ＣｏＮｉＣｒ合金磁性膜、カ
ーボン膜を被覆して、磁気記録媒体の比較サンプルを得
た。作製したこの磁気記録媒体の保磁力を測定したとこ
ろ、１５３０Ｏｅであった。また磁気記録媒体の表面に
潤滑剤を塗布した後ＣＳＳ試験（コンタクト・スタート
・ストップ試験）を実施したところ、８００回のＣＳＳ
を行うと摩擦係数は１．０以上となった。以上により本
発明の実施例の磁気ディスク用基板を用いて作製した磁
気記録媒体は、ＣＳＳ特性が優れていることが分かる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の磁気ディスク用基板を用いると
、記録再生時に接触する磁気ヘッドと磁気記録媒体表面
との摩擦抵抗が低く、かつ磁気ヘッドの磁気記録媒体表
面への固着が生じず、さらに高保持力を有する磁気記録
媒体を製作することができる。また本発明の磁気ディス
ク用基板は非磁性支持体の表面全体が金属メッキ膜で被
覆されているため、耐候性が改善された磁気記録媒体が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク用基板の一実施例の一部
断面図。

【図２】本発明の磁気ディスク用基板の他の実施例の一
部断面図。

【図３】本発明の磁気ディスク用基板を用いた磁気記録
媒体の一実施例の一部断面図。

【符号の説明】

１　　　　　　磁気ディスク用基板 ２　　　　　　非磁性支持体 ３　　　　　　非磁性無電解金属メッキ膜４　　　　　
　微小突起 ５　　　　　　下地膜 ６　　　　　　非晶質合金膜 ７　　　　　　結晶質金属膜 ８　　　　　　磁性膜 ９　　　　　　保護膜 １０　　　　磁気記録媒体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　非磁性支持体上に非磁性無電解金属メ
   ッキ膜が被覆され、前記メッキ膜の上にＡｇ，Ａｌ，Ｃ
   ｕ，Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉからなる低融点金属
   群より選ばれた少なくとも１種が、前記メッキ膜の面内
   方向に不連続な微小突起を形成するように設けられた磁
   気ディスク用基板。
2. 【請求項２】　　前記微小突起が前記メッキ膜を１０〜
   ８５％の被覆率で設けられた請求項１に記載の磁気ディ
   スク用基板。
3. 【請求項３】　　前記金属メッキ膜の膜厚が１００〜１
   ０００ｎｍとした請求項１または２に記載の磁気ディス
   ク用基板。
4. 【請求項４】　　前記微小突起を設けるに先立ち、前記
   メッキ膜上にＴｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの
   金属群から選ばれた少なくとも１種からなる下地膜が被
   覆されたことを特徴とする請求項１、２、３のいずれか
   の項に記載の磁気ディスク用基板。
5. 【請求項５】　　前記下地膜の厚みが５〜３００ｎｍで
   ある請求項４に記載の磁気ディスク用基板。