JPH0581642A - 磁気デイスク基板及び磁気デイスク - Google Patents

磁気デイスク基板及び磁気デイスク

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JPH0581642A
JPH0581642A JP27034491A JP27034491A JPH0581642A JP H0581642 A JPH0581642 A JP H0581642A JP 27034491 A JP27034491 A JP 27034491A JP 27034491 A JP27034491 A JP 27034491A JP H0581642 A JPH0581642 A JP H0581642A
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JP
Japan
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magnetic disk
substrate
magnetic
head
disk
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Pending
Application number
JP27034491A
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English (en)
Inventor
Masahisa Naoe
正久 直江
Kazuhiro Hosomi
和弘 細見
Kenji Yamada
賢治 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd, Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードドライブ用磁気ディスクの記録密度向
上に伴なう磁気ヘッドの低浮上化に対し、磁気ヘッドの
低浮上を保証し、必要とする摩擦係数及び耐久性を可能
とする磁気ディスク及びそれを与える磁気ディスク基板
を提供する。 【構成】 剛性のあるディスク状の非磁性基板に、下地
層としてのNi−Pメッキ層を形成してなる磁気ディス
ク基板において、半径方向の表面粗さがRaで40〜1
20Åであり、且つRtmで350〜700Åである表
面状態を有すると共に、高さ:100〜500Å、直
径:0.5〜3μmの微小突起を10〜250個/mm
2 の密度で有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、磁気ディスク基板及びそれを用
いた磁気ディスクに係り、特にハードドライブ用磁気デ
ィスク(ハードディスク)の記録密度向上に伴なう磁気
ヘッドの低浮上化に対応し得る磁気ディスク及びそれを
与える磁気ディスク基板に関するものである。
【0002】
【背景技術】従来から、磁気ディスク表面の磁気ヘッド
に対する必要とする摩擦係数、耐久性の確保のために、
そのような磁気ディスクを与える基板表面には、必要と
する範囲において、円周方向に多数の微細筋状溝を付与
して粗面化することからなるテキスチャー加工が施され
ている。而して、摩擦係数の低減には、テキスチャーに
よる基板面粗さを大きくすることによって、実現され得
るものであるが、耐久性については、テキスチャーによ
る粗さのみではなく、磁気ディスク表面の保護膜や潤滑
膜の特性によっても影響され、摩擦係数が低ければ、テ
キスチャーによる粗さの小さい方が、耐久性は向上す
る。従って、磁気ディスク基板には、摩擦係数や耐久性
を考慮して、最適粗さを有するように、テキスチャー加
工が行なわれているのである。
【0003】一方、磁気ディスクの記録密度の向上に伴
って、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間の距離を小さく
する磁気ヘッドの低浮上化が必要となってきているが、
それに応えるには、従来のテキスチャー基板を用いたハ
ードドライブ用磁気ディスクでは、次の点が問題となっ
ているのである。即ち、摩擦係数及び耐久性の確保され
た磁気ディスクのテキスチャーによる粗さのために、低
浮上化ヘッドの場合、磁気ディスク面上を走行中に、そ
の面とヘッドの接触による走行不能や磁気ディスク面の
破損が惹起される問題を生じるのである。また、磁気ヘ
ッドの低浮上化に対応し、テキスチャーによる磁気ディ
スク面粗さを低減させると、摩擦係数が増大し、ドライ
ブ停止中の磁気ディスク面と磁気ヘッドとの停止状態で
の接触により、吸着が発生し、再起動が困難となり、磁
気ヘッド及び磁気ディスク面の破損に至る場合もあるの
である。
【0004】
【解決課題】本発明は、かかる事情を背景にして為され
たものであって、その課題とするところは、ハードドラ
イブ用磁気ディスクの記録密度向上に伴なう磁気ヘッド
の低浮上化に対し、磁気ヘッドの低浮上を保証し、必要
とする摩擦係数及び耐久性を可能とする磁気ディスク及
びそれを与える磁気ディスク基板を提供することにあ
る。
【0005】
【解決手段】そして、本発明は、かかる課題解決のため
に、剛性のあるディスク状の非磁性基板に、下地層とし
てのNi−Pメッキ層を形成してなる磁気ディスク基板
において、半径方向の表面粗さがRaで40〜120Å
であり、且つRtmで350〜700Åである表面状態
を有すると共に、高さ:100〜500Å、直径:0.
5〜3μmの微小突起を10〜250個/mm2 の密度
で有していることを特徴とする磁気ディスク基板を、そ
の要旨とするものである。
【0006】また、本発明にあっては、上記の如き構成
の磁気ディスク基板の上に、少なくとも、Crを主成分
とする中間金属層、金属磁性体からなる磁性層、保護層
が順次形成されてなる磁気ディスクをも、その要旨とす
るものである。
【0007】
【具体的構成】ところで、かかる本発明に従う磁気ディ
スク、特にハードディスクを与える磁気ディスク基板
は、剛性のあるディスク状の非磁性基板上に、下地層と
してのNi−Pメッキ層を形成してなるものであって、
そこで用いられる非磁性基板としては、アルミニウム若
しくはその合金、ガラス、セラミックス、エンジニアリ
ングプラスチック等の公知のものの中から適宜に選択さ
れる。また、かかる基板の厚さは、一般に0.5mm〜
1.9mm程度であり、ドーナツ型円板形状において用
いられるものである。中でも、基板材質としては、上記
材質のうち、アルミニウム合金が一般的であり、そのよ
うな基板上に、下地層としてのNi−Pメッキ層が、通
常、10〜20μmの厚さにおいて、適当なメッキ手
法、例えば無電解メッキ手法にて形成されている。
【0008】そして、本発明にあっては、このような下
地層を設けた基板に対して、所定の研磨操作を施して、
その面性状を、その半径方向の表面粗さがRa(中心線
平均粗さ)で40〜120Åであり、且つRtmで35
0〜700Åである表面状態となるようにすると共に、
高さ:100〜500Å、直径:0.5〜3μmの微小
突起を10〜250個/mm2 の密度で有するように構
成したものであり、このような面性状の採用によって、
初めて、磁気ディスクに要求される磁気ヘッドに対する
ディスク面の摩擦係数、耐久性及び耐吸着性を満足させ
つつ、磁気ヘッドのディスク面上での0.1μm以下の
低浮上化を可能ならしめたのである。
【0009】これに対して、基板の半径方向の表面粗さ
がRaで40Å未満であったり、Rtmで350Å未満
であったりすると、ディスク面に対する磁気ヘッドの吸
着が発生し易い問題があり、またRaで120Åを越え
たり、Rtmで700Åを越えたりすると、磁気ヘッド
との摺動によって、摩耗が激しくなり、磁気ヘッドの低
浮上化を充分に達成し得なくなる。また、基板面に存在
する微小突起が100Åよりも低いものであったり、
0.5μm未満の直径(突起基部の外接円の直径)であ
ったり、更にその密度が10個/mm2 未満であったり
すると、基板面が鏡面化し、ヘッド吸着が惹起された
り、摩擦係数が高くなる問題があり、一方その高さが5
00Åを越えたり、直径が3μmを越える大きさであっ
たり、更にはその密度が250個/mm2 を越えたりす
ると、そのような突起に磁気ヘッドが衝突するヘッドヒ
ット(HHT)の回数が増え、甚だしい場合には、磁気
ヘッドやディスク面の破損を惹起する問題を生じる。
【0010】なお、ここで、基板の半径方向の表面粗さ
を規定するRaは、従来から中心線平均粗さとして認識
されているものであり、またRtmは、従来と同様にし
て求められるRmax (最大高さ)の四つの値を用いて、
下式にて求められるものである。なお、かかるR
max は、触針式表面粗さ計を用い、2.5μm角の触針
にて触針荷重:4mgfの条件下に測定して求められ
る。
【0011】
【数1】
【0012】また、かくの如き本発明に従う基板の面性
状は、従来からの研磨手法を適用して、その研磨条件を
選定することにより、容易に実現され得るものである
が、本発明にあっては、一般に、バフ研磨手法を採用し
て、平均粒径:1.0μm以上の砥粒を用い、加工圧
力:2×104 Pa以上、ディスク回転数:200〜2
000rpm、処理時間:5〜120sec、研磨バフ
使用の条件下において、研磨することによって、目的と
する面性状の基板が製造される。
【0013】そして、このような面性状を有する基板か
ら、目的とする磁気ディスクを得るために、かかる基板
の下地層上には、中間金属層としてCrを主成分とする
Cr系膜が、一般に、300〜1500Åの厚さにおい
てスパッター成膜され、更にその上にCo合金等の金属
磁性体からなる磁性膜(磁性層)が、300〜800Å
程度の厚さにおいてスパッター成膜される。その後、か
かるスパッター成膜された磁性膜(磁性層)の上には、
更に保護膜としての200〜400Å程度の厚さのカー
ボン保護膜や、10〜50Å程度の潤滑膜が従来と同様
にして順次成膜され、以て目的とする磁気ディスクとさ
れることとなる。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。
【0015】また、本発明には、以下の実施例の他に
も、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を
逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々
なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが理
解されるべきである。
【0016】先ず、外径:95mm、内径:25mm、
厚さ:1.27mmのAl−Mg合金基板を用い、この
基板上に、Ni−P下地層を、公知の無電解メッキ法に
て形成した後、通常の研磨を行なって、かかるNi−P
下地層の厚さを15μmとした。次いで、かかる基板の
Ni−Pメッキ下地層の表面に対して、バフ研磨を施
し、下表に示される如き突起数、表面粗さ(Rtm,R
a)の異なる5種類の基板:No.1〜No.5を得
た。なお、バフ研磨条件としては、粒径が1.5μmの
砥粒を用い、加工圧力:4×104 Pa、ディスク回転
数:500rpmの条件下に、30〜60秒の各種の処
理時間を採用して、基板の面性状を異なるものとした。
【0017】その後、かくして得られた各種面性状のデ
ィスク基板No.1〜5に対して、金属中間層、磁性層
及びカーボン保護膜を、順次スパッター成膜した。即
ち、それら金属中間層、磁性層及びカーボン保護膜は、
ディスク基板を真空チャンバーに入れ、円形のターゲッ
トと基板が同軸にて停止、対向した状態において、到達
真空度が1×10-7Torrとなるまで真空度を上げた
後、基板温度を290℃まで上昇せしめて、連続してス
パッター成膜することにより形成した。なお、金属中間
層はCr膜とし、その膜厚は300Åであった。また、
磁性層はCo−Cr−Ta系のCo合金を用い、500
Åの膜厚において設けた。更に、カーボン保護膜の膜厚
は、350Åであった。
【0018】さらに、かかる金属中間層、磁性層、カー
ボン保護膜が順次形成されたディスク基板には、通常の
塗布法に従って、パーフロロアルキルポリエーテルの潤
滑膜が30Åの厚さにおいて、それぞれ設けられ、以て
目的とする磁気ディスクとした。
【0019】かくして得られた磁気ディスクについて、
それぞれ、HHT歩留り、エラー歩留り、動摩擦係数、
コンタクト・スタート・ストップ(CSS)試験後の摩
擦係数及び表面損傷度、更にはヘッド吸着係数を求め、
その結果を、下表に併わせて示した。
【0020】なお、HHT歩留り(%)は、0.08μ
mのヘッド浮上下において、ヘッドヒットの発生しない
磁気ディスクの割合を示すものであり、またエラー歩留
り(%)は、電磁変換特性エラーの生じない磁気ディス
クの割合を示すものであり、また摩擦係数の測定には、
クボタコンプス(株)製のウェアテスターを用い、それ
ぞれの磁気ディスクの半径20mmの位置に、Al2
3 TiC薄膜ヘッドを位置せしめて、1rpmの回転数
にて実施した。また、CSS試験は、4ヘッド/2媒体
(20MB)ドライブ装置を用い、各磁気ディスクをセ
ットして、上記と同様な薄膜ヘッドにて、静止状態から
3600rpmまで回転させた後、その回転を静止せし
めるCSS操作を2万回繰り返すことによって行なっ
た。更に、ヘッド吸着試験は、4ヘッド/2媒体(20
MB)ドライブ装置を用い、これに各磁気ディスクをセ
ットし、30℃、80%RHの条件下に薄膜ヘッドを密
着させて、48時間保持した後、各磁気ディスクを回転
する時にかかるトルクを測定して、ヘッド吸着力を求め
ることにより行ない、そしてその求められたヘッド吸着
力をヘッド荷重にて除算することにより、ヘッド吸着係
数を算出した。
【0021】
【表1】
【0022】かかる表の結果より明らかなように、微小
突起が多い程、HHT歩留りやエラー歩留りが低下する
傾向があり、それが300個/mm2 の密度において存
在すると、激減することが認められる。また、動摩擦係
数やヘッド吸着係数は、微小突起が少ない程、増加する
傾向があり、4個/mm2 で急増し、それはヘッド表面
との真の接触面積が増加するものと考えられる。更に、
CSS耐久性については、微小突起が300個/mm2
で、媒体表面に損傷が認められ、またCSS試験後の摩
擦係数は、微小突起:4個/mm2 で急増している。
【0023】また、上記の表に示されるNo.1〜5の
基板を用いて得られた磁気ディスクについて、それぞれ
各種のヘッド浮上量の下において、それぞれの種類の磁
気ディスクの多数のものの間におけるヘッドヒットカウ
ント数を図1に示すが、この図1から明らかなように、
微小突起が少ない程、磁気ディスクの低浮上化に有利で
あり、微小突起が250個/mm2 以下である基板N
o.1〜4のものから得られたものにあっては、磁気ヘ
ッドのディスク面上での0.1μm以下の低浮上を可能
とすることが認められる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、磁気ディスクに要求されるヘッドに対するデ
ィスク面の摩擦係数、耐久性及び耐吸着性を満足させつ
つ、ヘッドのディスク面上での0.1μm以下の低浮上
が可能となるのであり、またヘッドヒット不良(グライ
ドテスト不良)及び信号エラーを低減し、製品としての
歩留りが有利に向上され、更には磁気ディスクまで加工
して評価することなく、単に、ディスク基板の状態にお
ける面性状の評価のみによって、目的とする磁気ディス
クの性能評価が可能となり、以て加工効率の向上も有利
に達成され得ることとなったのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において得られた各種磁気ディスクにつ
いての、ヘッド浮上量とヘッドヒットカウント数との関
係を調べた結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 賢治 東京都港区新橋五丁目11番3号 住友軽金 属工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 剛性のあるディスク状の非磁性基板に、
    下地層としてのNi−Pメッキ層を形成してなる磁気デ
    ィスク基板にして、 半径方向の表面粗さがRaで40〜120Åであり、且
    つRtmで350〜700Åである表面状態を有すると
    共に、高さ:100〜500Å、直径:0.5〜3μm
    の微小突起を10〜250個/mm2 の密度で有してい
    ることを特徴とする磁気ディスク基板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気ディスク基板の上
    に、少なくとも、Crを主成分とする中間金属層、金属
    磁性体からなる磁性層、保護層が順次形成されてなる磁
    気ディスク。
JP27034491A 1991-09-20 1991-09-20 磁気デイスク基板及び磁気デイスク Pending JPH0581642A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11002596B2 (en) 2018-03-15 2021-05-11 Omron Corporation Photoelectric sensor and manufacturing method thereof

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