JPH06111291A

JPH06111291A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06111291A
Application number: JP33654192A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okudera; 正晴奥寺
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1992-09-26
Filing date: 1992-09-26
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は磁気ヘッドの浮上特性の優れた磁気
記録媒体を提供することを目的とする。【構成】本発明は、円盤状の非磁性基板の表面形状を
前記磁気記録を行わない領域と磁気記録を行う領域の境
界に、表面粗さ、接触面積、表面形状高さのうち少なく
とも一つが連続的又は段階的に変化している遷移領域が
設けられている磁気記録媒体としたものである。【効果】本発明よれば、磁気ヘッドの浮上特性の優れ
た、信頼性の高い磁気記録媒体を提供することができ、
磁気ヘッドの浮上高さを低くすることが可能であり、高
密度磁気記録に対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度磁気記録を行う磁
気記録媒体に関し、特にシーク動作時における浮上姿勢
を安定に保ち、高い信頼性を備えた磁気記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気記録密度が低く磁気ヘッドの
浮上量が高い磁気記録装置（ハードディスクドライブ）
においては磁気記録媒退場の任意の位置で磁気ヘッドが
停止、起動するものであった。すなわち、磁気記録装置
の電源がオフになった時の位置で磁気ヘッドは摺動、着
陸、停止し、再び音になった時は停止していたその位置
で起動、摺動、離陸するものであった。これらの一連の
動作はコンタクト・スタート・ストップ（以下ＣＳＳと
する）と言われるものである。

【０００３】この機構は簡便である一方、デジタルデー
タが磁気的に記録されている位置を磁気ヘッドが摺動す
るため、磁気記録媒体に損傷を与え、データの破壊がお
こるという問題があった。

【０００４】これに対して近年は磁気記録密度は高くな
り、低浮上化して高い信頼性が必要とされるにつれて、
高信頼性を確保すべく、磁気ヘッドのＣＳＳを行うＣＳ
Ｓゾーンとデータを磁気記録し、摺動の動作をしないデ
ータゾーンに分離された磁気記録媒体が開発された。こ
うすることにより磁気ヘッドはＣＳＳゾーンのみで摺動
し、データゾーンでは常に浮上しているため、摺動によ
って磁気記録媒体に機械的損傷を与えてデータ破壊が起
こることがないものとなった。すなわち磁気記録装置の
電源がオフになると同時に、データゾーン状を浮上して
いた磁気ヘッドはＣＳＳゾーンに自動的に移動し、そこ
で摺動、停止する。つぎに電源が音になると磁気ヘッド
が停止していたＣＳＳゾーンで起動、摺動し、浮上した
後にデータゾーンへ移動する。こうして機能別に磁気記
録媒体上を分割して設計することで高い信頼性を得よう
というものである。

【０００５】こうした技術動向を背景に、ＣＳＳゾーン
とデータゾーンはそれぞれに最適に設計するべく鋭意研
究が重ねられている。例えば特開昭６１−１２６６２７
号、特開平３−９１１１７号、特開平４−７８０１８号
などでは、ＣＳＳゾーンが優れた摺動特性を得るべく、
その表面微細形状、保護膜、潤滑層の３点を中心に提案
されている。

【０００６】一方、データゾーンは特開昭６３−２７９
４２５号、特開平４−７８０１８号などにおいて、使用
に見合う磁気記録密度を得るべく、下地膜磁性膜の材
質、成膜条件、成膜方法、表面形状を中心に多くの提案
がなされてきた。

【０００７】また、こうした一層の低浮上化を可能にす
るために、磁気記録媒体の表面をできるだけ平滑にする
必要がある。そのため、ＣＳＳのような摺動動作は直ち
に磁気ヘッドと磁気記録媒体との吸着現象を引き起こす
可能性があることから、ランプロード方式と呼ばれる全
くＣＳＳ動作を行わない方式が提案されている。すなわ
ち，電源をオフにすると同時に磁気ヘッドを磁気記録媒
体の外に設けたくさび状のランプ部に乗り上げさせ磁気
記録媒体と磁気ヘッドの接触を起こさせない方式であ
る。

【０００８】ランプロード方式の場合は、ＣＳＳ動作が
ないため磁気記録媒体の全面をデータゾーンとして使え
る可能性があるが、実際には磁気ヘッドがランプ部から
滑り落ちるための、ないしは磁気ヘッドがランプ部に乗
り上げるためのロード・アンロードゾーンが磁気記録媒
体上に必要となる。すなわち磁気記録媒体のロード・ア
ンロードゾーンに磁気ヘッドが滑り落ちる際に、ダメー
ジが発生する可能性を考慮して、ロード・アンロードゾ
ーンにはデジタルデータを書き込まず必要な表面形状加
工を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようなＣＳＳゾーンとデータゾーンを分離した磁気記
録媒体の場合には、磁気ヘッドの浮上量が０．１μｍを
下回るようなより一層の低浮上化に伴い、ＣＳＳゾーン
とデータゾーンの機能の差から来る表面形状の差に原因
する表面形状の差が無視できなくなってきた。すなわ
ち、磁気ヘッドがＣＳＳゾーンで摺動し、浮上してデー
タゾーンに移動する際の磁気ディスク表面形状の差によ
って生ずる磁気ヘッドの浮上姿勢の乱れが、磁気ディス
クと磁気ヘッドの高速度での接触を引き起こし、その結
果，磁気ヘッドの損傷、磁気記録媒体のクラッシュ、デ
ジタルデータのバースト的な破壊につながっている。

【００１０】また、ＣＳＳ動作を行わないランプロード
方式の場合においても、ロード・アンロードゾーンとデ
ータゾーンの表面形状の差異が原因して、磁気ヘッドの
浮上が不安定になり、やはり磁気記録装置の信頼性を損
なうことに変わりがない。

【００１１】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、磁気ヘッドが磁気記録媒体上を移動する際の磁気
ヘッドの浮上姿勢を安定させて、磁気記録装置の信頼性
を向上させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記したような課題を解
決するために、請求項１に記載の発明は、円盤状の非磁
性基板を備え、磁気記録を行わない領域と磁気記録を行
う領域を備えた磁気記録媒体において、前記円盤状の非
磁性基板の表面形状を前記磁気記録を行わない領域と磁
気記録を行う領域の境界に、表面粗さ、接触面積、表面
形状高さのうち少なくとも一つが連続的又は段階的に変
化している遷移領域を設けた磁気記録媒体としたもので
ある。

【００１３】また、請求項２に記載の発明においては、
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明におい
て、前記遷移領域は、磁気記録を行わない領域と磁気記
録を行う領域を含む磁気記録媒体としたものである。

【００１４】

【作用】本発明の磁気記録媒体においては磁気記録を行
わない領域（ＣＳＳゾーン、ロード・アンロードゾー
ン）と磁気記録を行う領域（データゾーン）との間に上
記したような遷移領域を設けることによって、または、
遷移領域を磁気記録を行わない領域と磁気記録を行わな
い領域を含むように設けることによって、磁気ヘッドが
磁気記録媒体上を移動する際に、磁気ヘッドの浮上姿勢
が安定し、磁気記録媒体がクラッシュしたり磁気ヘッド
が損傷することがなくなり磁気記録装置の信頼性が向上
し、磁気ヘッドの低浮上が可能になり、高密度磁気記録
に対応できる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。

【００１６】本発明においては、磁気記録媒体の基板と
してＡｌ、Ａｌ合金等が使用され、基板表面にはＮｉ−
Ｐのめっきが施されている。このような基板にテクスチ
ャー、フォトリソグラフィー（以下フォトリソとする）
等の加工方法にて所望の表面加工を施した上に、Ｃｒ下
地膜、Ｃｏ，ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＮｉ，ＣｏＣｒＴａ，
ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＣｒＰｔＢ等の磁性膜、カーボン保
護膜、を成膜し、さらに潤滑剤を塗布するものである。

【００１７】（実施例１）：テープテクスチャー加工に
よる実施例（その１）Ｎｉ−Ｐめっきを施したＡｌ基板をテープテクスチャー
加工によりＣＳＳゾーン（基板内周部の磁気記録をしな
い領域）とデータゾーン（基板外周部の磁気記録を行う
領域）の間に，両ゾーンの中間の表面粗さを持つ領域を
遷移領域として加工した。このようにして加工した基板
にＣｒ下地膜１０００オングストローム、ＣｏＣｒＴａ
磁性膜５００オングストローム、Ｃ（カーボン）保護膜
３００オングストロームを順次スパッタ成膜して磁気記
録媒体とした。この磁気記録媒体の浮上特性を測定し
た。浮上特性はアルチック製の磁気ヘッドにピエゾ素子
を貼り付け、この磁気ヘッドが磁気記録媒体と衝突（ヒ
ット）すると圧電効果によって電圧が発生することを利
用して測定した。この時の浮上特性を表１にＣＳＳゾー
ン、遷移領域、データゾーンの各表面粗さを図１に示
す。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１よりＣＳＳゾーン、遷移領域、データ
ゾーンのヒットはなく安定した低浮上が実現できてい
る。これは遷移領域が設けられることによって磁気ヘッ
ドの浮上姿勢が乱れずに磁気記録媒体上を移動していく
ためであると考えられる。

【００２０】本実施例では遷移領域を新たに設けたが、
遷移領域での磁気ヘッドの摺動せいや磁気信号のデジタ
ル記録性に何等支障はなく、また、遷移領域をＣＳＳゾ
ーン、データゾーンに包含させても何等問題はない。

【００２１】さらに、本実施例ではＣＳＳゾーンとデー
タゾーンを有する磁気記録媒体について述べたが、ラン
プロード方式の磁気記録装置に使用される磁気記録媒体
のロード・アンロードゾーンとデータゾーンに適用でき
ることは言うまでもない。

【００２２】（実施例２）：テープテクスチャー加工に
よる実施例（その２）本実施例では表面粗さと主軸回転数の間に相関関係があ
ることを利用して、連続的に表面粗さを変えた例を示
す。

【００２３】基板の表面粗さと基板の加工時の回転数
（主軸回転数）の間には図２のような関係がある。そこ
で本発明者は、加工時に基板と加工テープの相対位置を
移動させながら主軸回転数を変えて連続的に粗さの変化
する基板を作成した。この基板に前記実施例１と同じく
スパッタ成膜して磁気記録媒体とした。

【００２４】

【表２】

【００２５】表２に示すように実施例２においては、ど
の領域においてもヒットは検出されておらず、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体が衝突する現象が起きていないことが
わかる。なお、この時のグライドハイトは０．１μｍで
ある。

【００２６】（実施例３）：フォトリソ加工による実施
例（その１）フォトリソによって所定の接触面積になるようにＣＳＳ
ゾーンを設計・加工した。本実施例では図３に示すよう
に、３μｍ角の正方形パターンを磁気記録媒体の内周部
に渦巻状に配置した。なお、円周方向のピッチは３０μ
ｍで一定とし、半径方向のピッチは接触面積０．５％で
６０μｍ、０．４％で７５μｍ、０．３％で１００μ
ｍ、０．２％で１５０ミクロンとする。図において、符
号（１）は基板、符号（２）は遷移領域、符号（３）は
ＣＳＳゾーン、符号（４）はデータゾーンである。ＣＳ
Ｓゾーンの境界である半径２２ｍｍのところまで接触面
積０．５％でパターンを作った基板と境界からデータゾ
ーンにかけて接触面積０．５％でパターンを作り、さら
に、ＣＳＳゾーンの境界からデータゾーンにかけて接触
面積にして０．１％まで連続的に渦巻く状の配置のスパ
イラルピッチを変えて作った基板を用意した。この基板
に実施例１と同様にしてスパッタ成膜して浮上特性を測
定した。

【００２７】ここで接触面積は単一パターンの１個当た
りの面積と単位面積当たりのパターンの数の積を％で表
したものである。本実施例では、単一パターンの面積が
９μｍ²、単位面積当たりの数が５５５．６個／ｍ
ｍ²、すなわち０．５％である。

【００２８】このような磁気記録媒体を実施例１と同じ
ようにしてヒットポイントをカウントし、その結果を表
３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】ここで、表３に示した磁気記録媒体は、Ｃ
ＳＳゾーンは接触面積は一定あり、データゾーンに関し
てはフォトリソによる加工は行っていない。表３から連
続的に接触面積を変化させた磁気記録媒体はヒット数が
観測されず、結果的に低浮上性が優れていることがわか
る。なお、この時のグライドハイトは０．１μｍであ
る。

【００３１】（実施例４）：フォトリソ加工による実施
例（その２）実施例３では連続的に接触面積を変化させたが、本実施
例ではＣＳＳゾーンとデータゾーンの間に接触面積が段
階的に変化する遷移領域を設けた。接触面積はＣＳＳゾ
ーン０．５％、遷移領域０．１％と０．０１％である。
この基板を実施例１と同様にしてスパッタ成膜して磁気
記録媒体とし、浮上特性を調べた。

【００３２】

【表４】

【００３３】なお、本実施例においてはデータゾーンに
はフォトリソ加工は行っていない。表４の結果からヒッ
ト数が観測されていないため、遷移領域を設けることで
磁気ヘッドの浮上姿勢が安定していることが分かる。

【００３４】本時実施例においては遷移領域を２段階に
設けたがさらに段数を増やすことでより安定性が向上す
ることは容易に考えられる。また、ヘッドの浮上高さが
十分に高ければ１段でもよい。なお、この時のグライド
ハイトは０．１μｍである。

【００３５】（実施例５）：フォトリソ加工による実施
例（その３）実施例３、４では連続的もしくは段階的に接触面積を変
えることで問題の解決を図った。本実施例では接触面積
ではなく表面形状高さを変えることで同様な効果が得ら
れることを示す。

【００３６】接触面積０．５％のパターンをＣＳＳゾー
ンの基本として図４に示す手順で段階的にパターンの高
さを変えて基板を作成した。図において符号（５）はフ
ォトレジストであり、符号（６）はマスクである。この
基板を同様にしてスパッタ成膜し、磁気ヘッドの浮上特
性を測定した。

【００３７】

【表５】

【００３８】表５において、深さとは加工前の最表面か
らの深さである。また、遷移領域でもデータ記録は可能
であり，データゾーンにはフォトリソを施していない。
表５の結果から表面形状の高さを段階的に変えることに
より磁気ヘッドの浮上姿勢が安定していることがわか
る。

【００３９】以上の実施例により、本発明による磁気記
録媒体が優れた浮上特性を示していることがわかるが、
さらにその効果を明確にするために比較例の実験を行っ
た。

【００４０】（比較例１）：テープテクスチャーによる
比較例（その１）基板に次のような加工を施した。

【００４１】１．基板表面に摺動特性を考慮してテープ
テクスチャー加工を施す。（第１のテープテクスチャー
加工）２．低浮上性を考慮してテープテクスチャ加工をデータ
ゾーンにだけさらに行った。第２のテープテクスチャー
加工）このようにして加工した基板に実施例と同様にしてスパ
ッタ成膜し、磁気記録媒体とした。この時の浮上特性を
表６に示し、ヒットポイントを図５に示した。

【００４２】

【表６】

【００４３】この時のグライドハイトは０．１２μｍで
あった。表６及び図５により、ヒットのほとんどが第２
のテープテクスチャー加工の端部で発生している。これ
はＣＳＳゾーンからデータゾーンに移動する際に急激な
表面形状変化のため磁気ヘッド浮上姿勢が乱れて、境界
部分にヒット数が集中したものと考えられる。この時の
境界状況を図６に示す。

【００４４】（比較例２）：テープテクスチャー加工に
よる比較例（その１）さらに低浮上に対応するために以下のような加工を行っ
た。

【００４５】１．テープテクスチャーをかけて基本の形
状を全面に作る。

【００４６】２．ＣＳＳゾーンの形状を同じくテープテ
クスチャーにて形成する。

【００４７】３．データゾーンの形状を同じくテープテ
クスチャーにて形成する。上記のような加工を施すこと
により十分低浮上が可能な磁気記録媒体を作ることが可
能である。比較例１のものと同じくスパッタ成膜して磁
気記録基板を作成したこの時の浮上特性を表７、図７に
示す。

【００４８】

【表７】

【００４９】表７により、比較例１に比べて低浮上が実
現されているが（この時のグライドハイトは０．１０μ
ｍ）ヒットポイントが集中しているのは同じくＣＳＳゾ
ーンとデータゾーンとの境界部分であった。図８はこの
時の境界形状である。

【００５０】（比較例３）：フォトリソ加工による比較
例（その１）基板に３μｍ角の正方形のパターンを磁気記録媒体の内
周部に配置した。ＣＳＳゾーンの境界である半径２２ｍ
ｍのところまで接触面積０．５％でパターンを作り、デ
ータゾーンは未加工のままとした。この基板にスパッタ
成膜を施し、浮上特性を測定した。

【００５１】

【表８】

【００５２】表８より、ＣＳＳゾーンとデータゾーンの
境界において、ヒット数が観測され、磁気ヘッドと磁気
記録媒体との衝突が起こっていることがわかる。したが
って、遷移領域を設けた実施例３〜５における磁気記録
媒体と比較して信頼性が劣っていることがわかる。

【００５３】以上説明したように、本発明による磁気記
録媒体が優れた浮上特性を有していることがわかる。ま
た、本発明により、磁気ヘッドの浮上不安定性はなくな
り、磁気ヘッドとや磁気記録媒体の損傷がなくなること
から、遷移領域にデジタルデータを磁気的に記録するこ
とが可能になり、磁気記録媒体の面積を有効に使うこと
ができ、磁気記録容量上有利である。なお、遷移領域を
ＣＳＳゾーンとして使用してよいことは言うまでもな
い。

【００５４】このような本発明による形状を有する領域
は、基板加工時に磁気記録媒体の直接形成しても良い
し、または下地膜、磁性膜、保護膜の成膜途中におい
て、あるいは成膜後にテープバーニッシュなどの方法に
より形成してもよいことは言うまでもない。

【００５５】

【効果】上記のように本発明においては、磁気ヘッドが
磁気記録媒体上を移動する際に、磁気ヘッドの浮上姿勢
が安定し、磁気記録媒体がクラッシュしたり磁気ヘッド
が損傷することがなくなり磁気記録装置の信頼性が向上
し、磁気ヘッドの低浮上が可能になり、高密度磁気記録
に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＳＳゾーン、遷移領域、データゾーン、の表
面粗さを示すグラフである。

【図２】主軸回転数と表面粗さの相関関係を示すグラフ
である。

【図３】実施例３における表面形状の状態を示す図面で
ある。

【図４】実施例５における基板の加工方法を示す図面で
ある。

【図５】比較例１におけるヒットポイントの位置を示す
図面。

【図６】比較例１における境界形状を示すグラフであ
る。

【図７】比較例２におけるヒットポイントの位置を示す
図面。

【図８】比較例２における境界形状を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１基板２遷移領域３ＣＳＳゾーン４データゾーン５フォトレジスト６マスク７磁気記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円盤状の非磁性基板を備え、磁気記録を
行わない領域と磁気記録を行う領域を備えた磁気記録媒
体において、前記円盤状の非磁性基板の表面形状を前記
磁気記録を行わない領域と磁気記録を行う領域の境界
に、表面粗さ、接触面積、表面形状高さのうち少なくと
も一つが連続的又は段階的に変化している遷移領域が設
けられていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記遷移領域は、磁気記録を行わない領
域と磁気記録を行う領域を含んでいることを特徴とする
請求項１に記載の磁気記録媒体。