JPH06195701A - 磁気ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクドライブ装置の磁気ディスクに
おいて、記録容量の高密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上
化においても浮上特性、ＣＳＳ特性、吸着特性が低化し
ないようにすることを目的とする。 【構成】 テクスチャー加工を施した基板７の表面に均
一な高さの突起物と、突起物１０の先端部に多数の微細
突起１１を形設した構成により、磁気ディスクの表面形
状が磁気ヘッドによって変化することがなく、磁気ヘッ
ドの低浮上化においても十分満足できる諸特性を有し、
磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触面積が小さくなり優
れた吸着特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録特性の優れ
た磁気ディスク及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の記憶手段として、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】磁気ディスクの基板としては、アルミニュ
ーム合金基板、ガラス基板、または、プラスチック基板
等が一般的に考えられているが、実用的にはアルミニュ
ーム合金基板が主流となっている。

【０００４】以下に従来の磁気ディスクについて説明す
る。図９に示すように、アルミニューム合金基板１に無
電解メッキ法で２０μｍ程度の厚みのＮｉ−Ｐ膜で非磁
性膜２を形成し、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した後、Ｃｒ膜
３、磁性膜４、保護膜５、潤滑膜６を順次積層した構成
である。

【０００５】テクスチャー加工は、磁気ディスクの吸着
を軽減させると共に磁気ディスクの磁性膜の磁気異方性
を円周方向に付与させる効果があり、電磁変換特性、浮
上特性、ＣＳＳ特性、吸着特性に優れた磁気ディスクに
できる（例えば、特開平３−１６０２４号公報，特開平
４−９５２２１号公報参照）。

【０００６】磁気ディスクドライブ装置で一般に採用さ
れているＣＳＳ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
対策処置がなされている。

【０００７】しかし、磁気ディスクに潤滑剤を塗布する
ことにより、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り、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及び磁気ヘ
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したり、また
は、磁気ディスクの表面に強いスクラッチ傷を発生させ
たりするので、ＣＳＳを繰り返しても摩擦・摩耗が生じ
ない程度に磁気ディスクの表面に潤滑剤を薄く塗布し、
かつ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されている。

【０００８】従来のテクスチャー加工法は、図１０に示
すように、ポリッシュ加工した基板７を矢印Ａで示した
方向に回転させながらアルミナ砥粒研磨テープまたはダ
イヤモンド微粒子の研磨砥粒を吹き付けた研磨布８を基
板７に押しつけて、矢印Ｂで示した方向に走行させる１
回のテクスチャー加工で磁気ヘッドの走行方向に一致す
る円周方向に沿った同心円状のテクスチャーラインを形
成する。

【０００９】テクスチャー加工された基板７の表面状態
は、図１１に示すように、Ｒａは８ｎｍ〜１５ｎｍで、
基板７の表面の突起物９の高さが不均一である。このた
め従来の磁気ディスクでは、磁気ヘッドと突起物９の高
さの不均一な磁気ディスクの表面との間に局部的な接触
が生じ、磁気ヘッドに損傷を引き起こすか、または、磁
気ディスクの表面にスクラッチ傷を発生させ、磁気ヘッ
ドの低浮上化における浮上特性、ＣＳＳ特性が不十分で
あった。

【００１０】また、磁気ディスクドライブ装置の記録容
量をさらに高めることが要求され、その方法として、下
記の方法がある。 １） 磁気ディスクの磁性膜層の膜厚を薄くする方法 ２） 磁気ディスクの磁性膜層の保磁力Ｈｃを大きくす
る方法 ３） 磁気ヘッドのギャップ長を小さくする方法 ４） 磁気ヘッドの浮上量を低減する方法 これらによって磁気ヘッドの浮上量は、低浮上化が進
み、磁気ヘッドの浮上量は、０.2μｍから０.1μｍへと
徐々に低くなりつつある。

【００１１】図１２に示すように、磁気ヘッドの浮上量
を変化させたとき、ＣＳＳ試験における動摩擦係数μの
変化は、磁気ヘッドの浮上量が、低くなるにしたがって
動摩擦係数μが急激に上昇しＣＳＳ特性が劣化する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の構
成では磁気ヘッドの浮上量が０.1μｍという低浮上化で
ＣＳＳ試験を行った場合、磁気ヘッドの摺動時間と距離
が増加し、磁気ディスクの表面が摩耗され磁気ディスク
の表面形状が変化すると共に磁気ディスク上に生じた摩
耗粉が磁気ヘッドに付着することによってヘッド・クラ
ッシュが生じてしまうという問題点を有していた。

【００１３】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、磁気ヘッドの浮上量が０.1μｍの低浮上量におい
てもＣＳＳ特性が劣化せず、しかも浮上特性及び吸着特
性の良い磁気ディスク及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気ディスク及びその製造方法は、テクスチ
ャー加工を施した基板上に記憶媒体となる磁性膜及び保
護膜を形設した磁気ディスクであって、磁気ディスクの
基板の表面に均一な高さの突起物と、突起物の先端部に
微細突起を形設した構成、およびはじめに砥粒の粒径の
粗いアルミナ砥粒研磨テープもしくはダイヤモンド粒子
の研磨布を用いてテクスチャー加工し、ついで砥粒の粒
径の細かいアルミナ砥粒研磨テープもしくはダイヤモン
ド粒子の研磨布を用いてテクスチャー加工する方法、ま
たは砥粒の粒径の異なる２種類のアルミナ砥粒研磨テー
プもしくはダイヤモンド粒子の研磨布を同時に用いてテ
クスチャー加工する方法、またははじめに砥粒の粒径の
粗いアルミナ砥粒研磨テープを用いてテクスチャー加工
し、ついで砥粒の粒径の細かいダイヤモンド粒子の研磨
布を用いてテクスチャー加工する方法としたものであ
る。

【００１５】

【作用】この構成および方法において、磁気ディスク
は、突起物の先端形状が均一であるので、磁気ディスク
の表面形状が、磁気ヘッドによって変化することがなく
磁気ヘッドの浮上量が０.1μｍという低浮上化において
も十分満足できる浮上特性、ＣＳＳ特性を有し、かつ、
突起物上に多数の微細突起があるので磁気ディスクと磁
気ヘッドとの接触面積が小さくなり優れた吸着特性を有
することとなる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下、請求項１記載の本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１７】前述の従来例で説明したようにアルミニウ
ム基板にＮｉ−Ｐ膜を形成し、ポリッシュ加工した基板
を以下に述べる実施例２ないし実施例６のいずれかの方
法でテクスチャー加工した本実施例の磁気ディスクの基
板の表面状態は、図１に示すように、基板７はＲａが２
ｎｍ〜８ｎｍと小さくかつ均一な高さの突起物１０と、
その突起物１０上に多数の微細突起１１を有している。
この基板に前述図８で説明したように、Ｃｒ膜３、磁性
膜４、保護膜５、潤滑膜６を順次積層した構成の磁気デ
ィスクである。

【００１８】本実施例の磁気ディスクについての浮上特
性評価、ＣＳＳ試験、吸着試験の結果について説明す
る。

【００１９】浮上特性評価は、浮上量０.1μｍの磁気ヘ
ッドのグライド保証となる浮上量０.0６μｍでのＡＥ
（Ａｃｏｕｓｔｉｃ．Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）出力電圧にて
評価した。グライド保証とは、磁気ヘッドの浮上量に対
してその６０〜８０％の浮上量を保証することである。
ＡＥ出力電圧の測定は、図２に示すように、磁気ヘッド
１２の支持部であるフレクシャー１３の固定部１４にＡ
Ｅ素子１５を取り付けることにより、磁気ディスク１６
上の磁気ヘッド１２が受ける衝撃力をＡＥ素子１５が電
圧に変換したものを測定し、ノイズレベルの２倍以上に
なる出力電圧の回数（Ｎ）をカウントすることで磁気ヘ
ッド１２と磁気ディスク１６の接触回数を評価するもの
である。

【００２０】本実施例の磁気ディスクの出力電圧の回数
（Ｎ）と従来の磁気ディスクの出力電圧の回数（Ｎ）を
図３に比較して示している。図３からわかるように本実
施例の磁気ディスクは表面に異常突起物がなく、又突起
物の高さが均一となっているので、磁気ヘッド１２と磁
気ディスク１６との接触が生じないが、従来の磁気ディ
スクは表面に多数の異常突起物があり、磁気ヘッド１２
と磁気ディスク１６との接触回数が多く、浮上特性が劣
化すると考えられる。

【００２１】また、ＣＳＳ試験は、浮上量０.1μｍの磁
気ヘッドを使用して測定し、測定条件は、半径２５〜３
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の値
を測定するものである。

【００２２】本実施例の磁気ディスクの動摩擦係数μと
従来の磁気ディスクの動摩擦係数μを図４に比較して示
している。この図４からわかるように、従来の磁気ディ
スクは、ＣＳＳ２万回後の動摩擦係数μの値が、０.7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。これに対し本実施例
の磁気ディスクは、ＣＳＳ２万回後の動摩擦係数μの値
が、０.3以下となり、磁気ヘッドの浮上量が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】また、吸着試験は、恒温槽を用い高温高湿
（温度６０℃、湿度８０％）で２４時間放置し、その
後、静止摩擦係数の上昇量δμｓを測定するものであ
る。使用したヘッドは、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。

【００２４】本実施例の磁気ディスクの上昇量δμｓと
従来の磁気ディスクの上昇量δμｓを図５に比較して示
している。この図５からわかるように、従来の磁気ディ
スクの静止摩擦係数の上昇量δμｓは、０.0５以上と高
い吸着量を示しているが、本実施例の磁気ディスクの上
昇量δμｓ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。

【００２５】以上のように本実施例によれば、磁気ディ
スクの表面の突起物１０の高さが均一でしかも、Ｒａが
２ｎｍ〜８ｎｍと小さいことにより、磁気ヘッドの浮上
量が０.1μｍの低浮上化における浮上特性、ＣＳＳ特性
を大巾に改善することができ、また、突起物１０の上に
多数の微細突起１１が形設されていることにより、磁気
ディスクと磁気ヘッドとの接触面積が小さくなり、磁気
ディスクの表面粗さが小さくても吸着特性を満足するこ
とができ、磁気ディスクの耐久性が向上し信頼性を高く
できる。

【００２６】（実施例２）以下請求項２記載の発明の実
施例について、図面を参照しながら説明する。

【００２７】図６に示すように、アルミニウム基板上
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表面を鏡面にした基
板１７を所定の回転数で矢印Ａで示した方向に回転させ
ながら、＃４０００のアルミナ砥粒研磨テープ１８を矢
印Ｂで示した方向に走行し、かつ一定圧力で基板１７に
押し付けることで粗さＲａが４ｎｍ〜８ｎｍの突起物を
形成し、ついで＃８０００のアルミナ砥粒研磨テープ１
９を矢印Ｃで示した方向に走行し、かつ一定圧力で基板
１７に押し付けることで突起物上に微細突起を形成す
る。その後、超精密洗浄装置により完全に基板１７の表
面から加工塵を除去し、基板１７上にスパッタリング法
によりＣｒ下地膜を２０ｎｍの厚さに形成し、さらにＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒの合金を用いて厚さ６０ｎｍの磁性膜を
形成し、カーボンをスパッタリングさせ厚さ３０ｎｍの
カーボン保護膜を形成し、その上に潤滑剤を塗布するこ
とにより磁気ディスクを作製する。

【００２８】この方法によれば、実施例１で説明した表
面に均一な高さの突起物とその突起物の先端部に微細突
起を備えた磁気ディスクを製造することができる。

【００２９】（実施例３）以下請求項３記載の発明の実
施例について説明する。

【００３０】本実施例の特徴とするところは、前述実施
例２の方法で使用した＃４０００のアルミナ砥粒研磨テ
ープ１８に代えて＃４０００の粒度のダイヤモンド微粒
子の研磨砥粒を吹き付けた研磨布を用い、かつ＃８００
０のアルミナ砥粒研磨テープ１９に代えて＃８０００の
粒度のダイヤモンド微粒子の研磨砥粒を吹き付けた研磨
布を用いた点である。

【００３１】この方法により、実施例２で説明したと同
様の磁気ディスクを製造することができる。

【００３２】（実施例４）以下請求項４記載の発明の実
施例について、図面を参照しながら説明する。

【００３３】図７に示すように、アルミニウム基板上
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表面を鏡面にした基
板を所定の回転数で矢印Ａで示した方向に回転させなが
ら、＃４０００のアルミナ砥粒研磨テープ２０と＃８０
００のアルミナ砥粒研磨テープ２１をそれぞれ矢印Ｂお
よびＣで示した方向に走行し、かつ同時に一定圧力で基
板１７に押し付けることで＃４０００のアルミナ砥粒研
磨テープ２０により粗さＲａが４ｎｍ〜８ｎｍの突起物
を形成し、＃８０００のアルミナ砥粒研磨テープ２１に
より突起物上に微細突起を形成する。その後、超精密洗
浄装置により完全に基板１７の表面から加工塵を除去
し、基板１７上にスパッタリング法により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の磁性膜を形成し、カーボンを
スパッタリングさせ厚さ３０ｎｍのカーボン保護膜を形
成し、その上に潤滑剤を塗布することにより磁気ディス
クを作製する。

【００３４】この方法により、実施例２で説明したと同
様の磁気ディスクを製造することができる。

【００３５】（実施例５）以下請求項５記載の発明の実
施例について説明する。

【００３６】本実施例の特徴とするところは、前述実施
例４の方法で使用した＃４０００のアルミナ砥粒研磨テ
ープ２０に代えて＃４０００の粒度のダイヤモンド微粒
子の研磨砥粒を吹き付けた研磨布を用い、かつ＃８００
０のアルミナ砥粒研磨テープ２１に代えて＃８０００の
粒度のダイヤモンド微粒子の研磨砥粒を吹き付けた研磨
布を用いた点である。

【００３７】この方法により、実施例２で説明したと同
様の磁気ディスクを製造することができる。

【００３８】（実施例６）以下請求項６記載の発明の実
施例について説明する。

【００３９】図８に示すように、アルミニウム基板上
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表面を鏡面にした基
板１７を所定の回転数で矢印Ａで示した方向に回転させ
ながら、＃４０００のアルミナ砥粒研磨テープ２２を矢
印Ｂで示した方向に走行し、かつ一定圧力で基板１７に
押し付けることで粗さＲａが４ｎｍ〜８ｎｍの突起物を
形成し、ついで＃８０００の粒度のダイヤモンド微粒子
の研磨砥粒を吹き付けた研磨布２３を矢印Ｃで示した方
向に走行し、かつ一定圧力で基板１７に押し付けること
で突起物上に微細突起を形成する。その後、超精密洗浄
装置により完全に基板１７の表面から加工塵を除去し、
基板１７上にスパッタリング法によりＣｒ下地膜を２０
ｎｍの厚さに形成し、さらにＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒの合金を
用いて厚さ６０ｎｍの磁性膜を形成し、カーボンをスパ
ッタリングさせ厚さ３０ｎｍのカーボン保護膜を形成
し、その上に潤滑剤を塗布することにより磁気ディスク
を作製する。

【００４０】この方法により、実施例２で説明したと同
様の磁気ディスクを製造することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、テクスチャー加工を施した磁気ディスクの基板の
表面に均一な高さの突起物と、突起物の先端部に微細突
起を形設した構成、及びはじめに砥粒の粒径の粗いアル
ミナ砥粒研磨テープもしくはダイヤモンド粒子の研磨布
を用いてテクスチャー加工し、ついで砥粒の粒径の細か
いアルミナ砥粒研磨テープもしくはダイヤモンド粒子の
研磨布を 用いてテクスチャー加工する方法、または砥
粒の粒径の異なる２種類のアルミナ砥粒研磨テープもし
くはダイヤモンド粒子の研磨布を同時に用いてテクスチ
ャー加工する方法、またははじめに砥粒の粒径の粗いア
ルミナ砥粒研磨テープを用いてテクスチャー加工し、つ
いで砥粒の粒径の細かいダイヤモンド粒子の研磨布を用
いてテクスチャー加工する方法により、磁気ヘッドの浮
上量が０.1μｍの低浮上量においてもＣＳＳ特性が劣化
せず、しかも浮上特性及び吸着特性の良い優れた磁気デ
ィスク及びその製造方法を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の磁気ディスクの表面状態を
示す断面略図

【図２】磁気ディスクのＡＥ出力電圧測定器の概念を示
す正面略図

【図３】本発明の実施例１の磁気ディスクと従来の磁気
ディスクとのＡＥ出力のカウント数の測定値を比較して
示したグラフ

【図４】同上のＣＳＳ２万回後の動摩擦係数μの測定値
を比較して示したグラフ

【図５】同上の静止摩擦係数の上昇量δμｓの測定値を
比較して示したグラフ

【図６】本発明の実施例２の磁気ディスクの製造方法の
テクスチャー加工の概念を示す平面略図

【図７】本発明の実施例４の磁気ディスクの製造方法の
テクスチャー加工の概念を示す平面略図

【図８】本発明の実施例６の磁気ディスクの製造方法の
テクスチャー加工の概念を示す平面略図

【図９】本発明の実施例１および従来の磁気ディスクの
要部断面略図

【図１０】従来の磁気ディスクの製造方法のテクスチャ
ー加工の概念を示す平面略図

【図１１】従来の磁気ディスクの表面状態を示す断面略
図

【図１２】従来の磁気ディスクの磁気ヘッドの浮上量と
動摩擦係数μの関係を示すグラフ

【符号の説明】

７ 基板 １０ 突起物 １１ 微細突起

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テクスチャー加工を施した基板上に記憶媒
   体となる磁性膜及び保護膜を形設した磁気ディスクであ
   って、前記磁気ディスクの表面に均一な高さの突起物
   と、前記突起物の先端部に微細突起を形設したことを特
   徴とした磁気ディスク。
2. 【請求項２】はじめに砥粒の粒径の粗いアルミナ砥粒研
   磨テープを一定圧力で基板に押し付けてテクスチャー加
   工を行い、ついで砥粒の粒径の細かいアルミナ砥粒研磨
   テープを用いて同様にテクスチャー加工を行うことを特
   徴とした請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
3. 【請求項３】はじめに砥粒の粒径の粗いダイヤモンド粒
   子を有する研磨布を一定圧力で基板に押し付けてテクス
   チャー加工を行い、ついで砥粒の粒径の細かいダイヤモ
   ンド粒子を有する研磨布を用いて同様にテクスチャー加
   工を行うことを特徴とした請求項１記載の磁気ディスク
   の製造方法。
4. 【請求項４】砥粒の粒径が異なる２種類のアルミナ砥粒
   研磨テープを同時に一定圧力で基板に押し付けてテクス
   チャー加工を行うことを特徴とした請求項１記載の磁気
   ディスクの製造方法。
5. 【請求項５】砥粒の粒径が異なる２種類のダイヤモンド
   粒子を有する研磨布を同時に一定圧力で基板に押し付け
   てテクスチャー加工を行うことを特徴とした請求項１記
   載の磁気ディスクの製造方法。
6. 【請求項６】はじめに砥粒の粒径の粗いアルミナ砥粒研
   磨テープを一定圧力で基板に押し付けてテクスチャー加
   工を行い、ついで砥粒の粒径の細かいダイヤモンド粒子
   を有する研磨布を用いて同様にテクスチャー加工を行う
   ことを特徴とした請求項１記載の磁気ディスクの製造方
   法。