JPH05151563A - 磁気デイスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッドの低浮上化時のＣＳＳ特性，吸着
特性を低下させない基板のテクスチャー加工法を提供す
る。 【構成】 粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混合した研
磨液を研磨布に吹き付け、この研磨布で基板を研磨して
テクスチャー加工を行い、テクスチャーラインを形成す
る。粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混合した研磨液
は、０．１μｍ〜３．０μｍの範囲に２つの異なる粒度
分布のピークを有し、しかも粒径の小さな研磨砥粒の含
量が、粒径の大きな研磨砥粒の含量より大きくなるよう
調製する。この方法によれば、浮上量を低減してもＣＳ
Ｓ特性や吸着特性が悪化せず、高密度記録を高い信頼性
で行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型軽量で高密度記録
特性に優れた磁気ディスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの記憶手段として、ラ
ンダムアクセス可能な円盤状の磁気ディスクが使用され
ている。

【０００３】この磁気ディスクの基板としては、アルミ
合金基板，ガラス基板またはプラスチック基板などが一
般的に考えられているが、実用的には、アルミ合金基板
が主流である。

【０００４】一般に、アルミ合金基板の場合、図１に示
すように基板５の表面にＮｉ−Ｐメッキ４または、アル
マイト処理などの下地硬化処理を施す。その後、ディス
ク表面を鏡面に仕上げるために、ポリッシュ加工を行
い、さらにディスク表面に突起物を形成するためにテク
スチャー加工を行う。このテクスチャーは、磁気ディス
クへの磁気ヘッドの吸着を軽減させるとともに、磁気デ
ィスク上に形成された磁性膜３の磁気異方性を円周方向
に付与させる効果がある。磁気ディスクは、このテクス
チャー加工を施した基板上に磁性膜層３、保護膜層２、
潤滑膜層１を順次積層したものであり、電磁変換特性，
浮上特性，コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）
特性，吸着特性に優れた磁気ディスクを作製することが
できる。

【０００５】一般に磁気ディスクドライブ装置は、ＣＳ
Ｓ方式を採用しており、この方式では磁気ヘッド・磁気
ディスク間に静止（接触）・摺動・浮上の三つの状態が
生じる。すなわち、磁気ディスクの停止時には磁気ヘッ
ドは、磁気ディスク上に接触停止しており、磁気ディス
クの低速回転中には、磁気ヘッド・磁気ディスクは、接
触・摺動をし、磁気ディスクの定常回転中には、磁気デ
ィスク上に非接触で浮上量０．２〜０．５μｍで浮上し
ている。しかしＣＳＳ方式では、磁気ヘッドと磁気ディ
スクの接触・摺動・浮上が繰り返し行われることから、
磁気ヘッド・磁気ディスク間の摩擦係数が大きくなり、
磁気ディスクあるいは磁気ヘッドが破損するいわゆるヘ
ッド・クラッシュを起こすことがある。そのため、磁気
ディスクの表面に固体潤滑剤または、液体潤滑剤を被覆
するなどの対策が行われている。しかし、磁気ディスク
に潤滑剤を塗布すると、磁気ヘッドと磁気ディスク間に
強い吸着現象を引き起こすことがある。この吸着現象
は、磁気ディスクドライブ装置のスタート時に磁気ヘッ
ドおよび磁気ヘッドの支持体であるフレクシャーに強い
負荷を与え、磁気ヘッドやフレクシャーに損傷を引き起
こすか、または、磁気ディスク表面に強いスクラッチ傷
を発生させる。したがって、ＣＳＳを繰り返しても摩擦
・摩耗が生じない程度に潤滑剤を薄く塗布し、吸着現象
が生じないように磁気ディスクの表面粗さを粗くするテ
クスチャー加工が必要となる。

【０００６】従来より、テクスチャー加工には、研磨剤
をプラスチック製テープに固定保持した研磨テープを用
い、磁気ディスク基板を回転させながら研磨テープを基
板に押し付けて加工するテクスチャー加工法か、ダイヤ
モンド微粒子の研磨液を加工する際に研磨布に吹き付
け、この研磨液を付着させた研磨布を基板に押し付けて
研磨加工するテクスチャー加工が用いられる。このよう
に回転研磨を行うことにより、テクスチャーラインは、
最大面粗さＲｍａｘ０．０２μｍ〜０．１μｍの突起物
を持ち、磁気ヘッドの走行方向と同じ円周方向に沿って
同心円状（特開昭６１−５１６１９号公報）に施されて
いた。

【０００７】従来の磁気ディスクのテクスチャー加工
は、１種類の粒径の研磨砥粒をプラスチック製研磨テー
プに固定保持し、研削液を使用しながら高速回転してい
るディスクに押し当ててテクスチャー加工を行う方法、
または、１種類の粒径のダイヤモンド微粒子の研磨液を
研磨布に吹き付け、この研磨剤の付着した研磨布を高速
回転しているディスクに押し当ててテクスチャー加工を
行う方法がある。このような従来の加工法でディスク基
板を作製した場合、図７に示すように磁気ディスク表面
の突起形状の高さが不均一でしかも突起上に微細な凹凸
が形成されず、さらに所々に異常突起８が形成される。
このような表面状態のディスクでは磁気ヘッドと磁気デ
ィスクとの局部的な接触が生じ摩耗粉を発生させるか、
または磁気ヘッドに損傷を引き起こし、高密度記録を行
うために磁気ヘッド浮上量を低下させたときのＣＳＳ特
性を満足することができない。

【０００８】また、図８に示すように磁気ヘッド低浮上
時におけるＣＳＳ特性を満足させるために、微細な凹凸
９のみを形成した磁気ディスクでは、磁気ヘッドの浮上
障害となる図７に示す異常突起形状８が少なくなるので
ＣＳＳ特性は改善されるが、磁気ディスク表面が平坦化
してしまい磁気ヘッドと磁気ディスクが接触した時に非
常に大きな吸着力が発生し、吸着特性が悪化することが
あった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のテクスチャー加工方法では１種類の粒径の研磨砥粒
を固定保持した研磨テープまたは、１種類の粒径のダイ
ヤモンド微粒子の研磨液を用い、研磨布に吹き付けて加
工するので、図７に示すように、磁気ディスク表面の突
起形状８の高さが不均一でしかも突起上に図２に示すよ
うな微細な凹凸６が形成されていない。そのため、磁気
ヘッド浮上量が０．１μｍ以下の場合、テクスチャーの
異常突起形状８に磁気ヘッドが衝突する確率が増え、磁
気ヘッド浮上走行時の信頼性が低下する。またＣＳＳ特
性においても摺動時に異常突起形状８で選択的に磁気ヘ
ッドと接触するため、この部分で摩耗が発生しＣＳＳ特
性が劣化する。さらに、磁気ヘッドの浮上量を低下させ
るため、ディスク基板粗さを低減するにしたがい図８に
示すように磁気ディスク表面が平坦化され、磁気ヘッド
と磁気ディスクが接触した時に非常に大きな吸着力が発
生し、所定の吸着特性を満足することができないといっ
た問題を有していた。

【００１０】本発明はこのような課題を解決するもの
で、記録密度を向上させるために磁気ヘッド浮上量０．
１μｍ以下に小さくしても、ＣＳＳ特性が劣化せず、し
かも磁気ヘッド吸着特性に優れた磁気ディスクを提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】テクスチャー加工を施し
てなる磁気ディスク基板上に記録媒体となる磁性薄膜と
保護膜を形成した磁気ディスクであって、粒径の異なる
２種類の研磨砥粒を混合した研磨液を含む研磨布を用い
てディスク基板表面にテクスチャー加工を行うようにし
たものである。

【００１２】また、粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混
合してなる研磨液は、０．１μｍ〜３．０μｍの粒径範
囲に２つの異なる粒度分布のピークを有し、粒径の小さ
い研磨砥粒の含量が、粒径の大きな研磨砥粒の含量より
も多くなるようにしたものである。

【００１３】

【作用】この方法で作製した磁気ディスクは、粒径の小
さな研磨砥粒の作用により、ディスク表面に均一な高さ
の微細な凹凸を形成するため、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドとの局部的な接触を減少させ、磁気ヘッド浮上量が
０．１μｍ以下の低浮上においても十分満足できるＣＳ
Ｓ特性を示す。また粒径の大きな研磨砥粒により凹部を
形成され、この凹部分に潤滑剤を蓄えることが可能であ
り、磁気ディスクの寿命期間中を通して必要な潤滑剤の
量を保持するので、磁気ヘッドが吸着しない表面特性を
得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の一実施例の磁気ディスクの製
造方法を図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１に一般的な磁気ディスクの構成を示
す。また、図２，図３に、本発明の製造方法で作成した
磁気ディスクの基板表面の状態、およびタリステップ装
置によるテクスチャープロファイルを示す。テクスチャ
ープロファイルは、触針先端径０．１μｍのダイヤモン
ド触針を用い磁気ディスクの表面形状および粗さをタリ
ステップ装置を使用し、測定長５０μｍ、フィルター２
５Hz以下で測定を行った。

【００１６】本実施例の磁気ディスクは、図１に示すよ
うにアルミニウム基板５上に、無電解メッキ法でＮｉ−
Ｐ膜を２０μｍ程度の厚みに施した後、ポリッシュ加工
により基板表面を鏡面にする。この基板５を任意の回転
数で回転させながら＃６０００の粒度と＃１５０００の
粒径の異なる２種類のダイヤモンド微粒子の研磨砥粒を
混合させた研磨液を吹き付けた研磨布を一定圧力で基板
に押し付け、テクスチャーラインを形成する。この時の
磁気ディスク基板の表面の粗さＲａは、２ｎｍ〜８ｎｍ
程度である。その後、超精密洗浄装置により完全にディ
スク表面から加工塵を除去し、ディスクの基板上にスパ
ッタ法によりＣｒ下地膜を２０ｎｍの厚さに形成し、さ
らにＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒの合金を用いて厚さ６０ｎｍの磁
性膜３を形成し、カーボンをスパッタさせ厚さ３０ｎｍ
のカーボン保護膜２を形成し、その上に潤滑剤を塗布し
て潤滑層を形成し磁気ディスクを作製した。

【００１７】上記のように粒径の異なる２種類のダイヤ
モンド微粒子の研磨砥粒を混合した研磨液でテクスチャ
ー加工を行うことにより、粒径の小さい研磨砥粒は、図
２に示すように、ディスク表面に均一な高さの微細な凹
凸６を形成し、磁気ディスクと磁気ヘッドとの局部的な
接触を減少させＣＳＳ特性を改善する。また粒径の大き
な研磨砥粒は、凹部７を形成しこの部分に潤滑剤を蓄え
ることが可能であり、ディスクの寿命期間中を通して必
要な潤滑剤量を保持するとともに、ヘッドが吸着しない
表面状態を作製することができる。

【００１８】本実施例の磁気ディスクの表面は、図２に
示すような微細な凹凸６の間隔は、０．０１μｍ〜０．
３μｍであり、凹部７の間隔は、０．３μｍ〜５μｍで
あり、表面粗さはＲａ＝１０〜２０Åの領域とＲａ＝２
０〜７０Åの領域を兼ね備えたテクスチャー形状を形成
している。

【００１９】この時の研磨液中の研磨砥粒の粒度分布を
図６に示す。図６に示すように本実施例の研磨液は、粒
径０．５μｍと粒径１．２μｍに粒度分布のピークが存
在し、研磨液中に存在する粒径の小さい研磨砥粒（０．
５μｍ）の粒度分布は、粒径の大きな研磨砥粒（１．２
μｍ）の粒度分布よりも大きくなっている。

【００２０】上記のように研磨液を粒径の異なる２種類
の研磨砥粒により構成することを考慮しなければ、粒径
の大きな研磨砥粒のみによりディスク表面が研磨加工さ
れ、微細な凹凸６が形成されない。そこで、研磨砥粒の
構成比について検討を重ねた結果、０．１μｍ〜３．０
μｍの粒径範囲に２つの異なる粒度分布のピークを有
し、粒径の小さい研磨砥粒の粒度分布が、粒径の大きな
研磨砥粒の粒度分布よりも大きいことを特徴とする研磨
液を用いた結果、図２に示すように、ディスク表面に均
一な高さの微細な凹凸６と深い凹部７を形成した表面形
状となり、磁気ヘッド浮上高さを低下させてもＣＳＳ特
性，磁気ヘッド吸着特性を満足することができる。

【００２１】本実施例により作製した磁気ディスクと従
来のテクスチャー加工法で作製した磁気ディスクについ
てＣＳＳ試験，吸着試験を行った。

【００２２】ＣＳＳ試験は、浮上量０．１μｍの磁気ヘ
ッドを使用して測定し、測定した条件は、半径２０〜３
０mm、回転数３６００ｒｐｍで、コンタクト・スタート
・ストップを２万回行い、その後の動摩擦係数μ値を測
定した。その測定結果を図４に示す。１種類の研磨砥粒
をプラスチック製研磨テープに固定保持した研磨テープ
による加工、または、１種類の粒径のダイヤモンド微粒
子の研磨液を研磨布に吹き付け、研磨液の付着した研磨
布により加工された磁気ディスクの場合、ＣＳＳ２万回
後の動摩擦係数μの値は、０．６以上となり、磁気ヘッ
ド浮上量０．１μｍの低浮上量では、満足するＣＳＳ特
性が得られない。これに対し、粒径の異なる２種類のダ
イヤモンド微粒子の研磨砥粒を混合させた研磨液を研磨
布に吹き付けディスク基板上にテクスチャー加工を行う
磁気ディスクでは、ＣＳＳ２万回後の動摩擦係数μの値
は、０．３０以下となり、磁気ヘッド浮上量０．１μｍ
の低浮上量においても十分満足できるＣＳＳ特性が得ら
れる。

【００２３】磁気ヘッドと磁気ディスクの吸着試験は、
恒温槽を用い高温高湿環境下（温度６０℃、湿度８０
％）に２４時間放置し、その後静止摩擦係数の上昇量δ
μｓを測定した。使用した磁気ヘッドは、フェライトモ
ノリシックミニスライダーで測定半径は、４５mmであ
る。その結果を図５に示す。図５より１種類の研磨砥粒
をプラスチック製研磨テープに固定保持した研磨テープ
による加工、または、１種類の粒径のダイヤモンド微粒
子の研磨液を研磨布に吹き付け、研磨液の付着した研磨
布により加工された磁気ディスクの場合、静止摩擦係数
の上昇量δμｓ値は、０．０６以上となり、高い吸着量
を示している。しかし、粒径の異なる２種類のダイヤモ
ンド微粒子からなる研磨砥粒を混合した、研磨液を研磨
布に吹き付け、ディスク基板上にテクスチャー加工を行
った磁気ディスクの場合、静止摩擦係数の上昇量δμｓ
値は、０であり、磁気ヘッドと磁気ディスクが、全く吸
着しなかった。

【００２４】上記のＣＳＳ試験，吸着試験の結果より、
粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混合させた研磨液を研
磨布に吹き付けてテクスチャー加工を行い、テクスチャ
ーラインを形成する磁気ディスク製造方法によれば、磁
気ヘッド浮上量を低下させたときのＣＳＳ特性，吸着特
性を最も満足させるものとなった。このように、本発明
の磁気ディスクは、製造方法によれば磁気ヘッド浮上量
が０．１μｍ以下におけるＣＳＳ特性および磁気ヘッド
吸着特性を大幅に改善することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混合
した研磨液を研磨布に吹き付けこの研磨布を用いてテク
スチャー加工を行い、テクスチャーラインを形成するこ
とにより磁気ヘッドの浮上量を低減したときでもＣＳＳ
特性、および吸着特性が改善される。そのため、磁気デ
ィスクの記録密度と耐久性が向上し、信頼性の高い高密
度記録用磁気ディスクを供給することができる。

【００２６】なお、粒径の異なる２種類の研磨砥粒を混
合した研磨液は、０．１μｍ〜３．０μｍの粒度範囲に
２つの異なる粒度分布のピークを有し、粒径の小さい研
磨砥粒の含量が、粒径の大きい研磨砥粒の含量よりも大
きくすることにより、高密度な記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な磁気ディスクの構成を示す断面図

【図２】本発明の一実施例の磁気ディスクの表面状態を
模式的に示す図

【図３】同磁気ディスク表面のテクスチャープロファイ
ル

【図４】同磁気ディスクのＣＳＳ回数と動摩擦係数μの
関係を示す図

【図５】同磁気ディスクのＣＳＳ２万回後静止摩擦係数
の増加量を示す図

【図６】同研磨液の粒度分布を示す図

【図７】従来の磁気ディスク表面のテクスチャープロフ
ァイル

【図８】同微細な凹凸を形成した表面状態を示す図

【図９】同磁気ディスク表面のテクスチャープロファイ
ル

【図１０】同磁気ディスク表面に微細な凹凸を形成した
テクスチャープロファイル

【符号の説明】

１ 潤滑層 ２ 保護膜 ３ 磁性膜 ４ 下地膜 ５ 基板 ６ 微細な凹凸 ７ 凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テクスチャー加工を施した磁気ディスク
   基板上に、記憶媒体となる磁性膜、保護膜および潤滑層
   を形成した磁気ディスクであって、粒径の異なる２種類
   の研磨砥粒を混合した研磨液を研磨布に吹き付け、前記
   研磨布を用いて前記基板を研磨してテクスチャー加工を
   行い、前記基板上にテクスチャーラインを形成する磁気
   ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】 ０．１μｍ〜３．０μｍの粒径範囲に２
   つの異なる粒度分布のピークを有し、粒径の小さい研磨
   砥粒の含量が、粒径の大きな研磨砥粒の含量よりも大き
   い研磨液を研磨布に含ませ、前記研磨布を用いて基板を
   研磨しテクスチャーラインを形成する磁気ディスクの製
   造方法。