JPH06259911A - Magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk device

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Publication number
JPH06259911A
JPH06259911A JP4488393A JP4488393A JPH06259911A JP H06259911 A JPH06259911 A JP H06259911A JP 4488393 A JP4488393 A JP 4488393A JP 4488393 A JP4488393 A JP 4488393A JP H06259911 A JPH06259911 A JP H06259911A
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JP
Japan
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magnetic disk
magnetic
magnetic head
lubricant
slider
Prior art date
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Pending
Application number
JP4488393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Kazama
利紀 風間
Iwao Matsuyama
巌 松山
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06259911A publication Critical patent/JPH06259911A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the sliding reliability of the magnetic disk device by lessening the attraction of a magnetic head to a thin-film type magnetic disk by a lubricant used for this magnetic disk. CONSTITUTION:The slider 10 of the magnetic head of the magnetic disk device using the magnetic disk of the thin-film type stuck with the lubricant on the surface in order to lessen the wear of the magnetic disk and the magnetic head and the slider surface side of a recording and reproducing element part 11 fixed to the end of the slider 10 are coated by a fluorocarbon film 12 having the property to make these parts hardly wettable with water. As a result, the magnetic head is hardly attracted to the magnetic disk even if the lubricant absorbs the moisture in the air.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に係
り、特に、磁気ディスクと磁気ヘッドとの摺動信頼性の
高い磁気ディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device, and more particularly to a magnetic disk device having high reliability of sliding between a magnetic disk and a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は一般的な磁気ディスク装置の構成
を示す断面図である。同図中、従来の磁気ディスク装置
は、軽加重サスペンションばね3により支持されている
記録信号磁界を発生させるための磁気ヘッド4を、スピ
ンドル1に実装された磁気ディスク2の表面上に配置さ
せて構成されている。そして、磁気ディスク2に対する
磁気ヘッド4の位置決め制御は、磁気ヘッド4をサーボ
モータ5によって磁気ディスク2の表面上の目標とする
トラック位置に移動させて行われている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a general magnetic disk device. In the figure, in the conventional magnetic disk device, a magnetic head 4 for generating a recording signal magnetic field supported by a light weight suspension spring 3 is arranged on the surface of a magnetic disk 2 mounted on a spindle 1. It is configured. The positioning control of the magnetic head 4 with respect to the magnetic disk 2 is performed by moving the magnetic head 4 to a target track position on the surface of the magnetic disk 2 by the servo motor 5.

【0003】図7は従来の磁気ディスク装置の一例にお
ける磁気ヘッドと磁気ディスク表面との関係を示す断面
図であり、図7(a)は磁気ディスクが静止している
(非稼働時)ときの状態を、図7(b)は磁気ディスク
が回転している(稼働時)ときの状態を、それぞれ表わ
している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the relationship between the magnetic head and the surface of the magnetic disk in an example of a conventional magnetic disk device, and FIG. 7 (a) shows the state when the magnetic disk is stationary (when not in operation). FIG. 7B shows the state when the magnetic disk is rotating (during operation).

【0004】磁気ディスク装置の信頼性の観点から、高
速回転時には磁気ヘッドと磁気ディスクは互いに接触さ
せないことが望ましい。このため、多くの場合には図7
(a)(b)示す方式が採用されている。
From the viewpoint of the reliability of the magnetic disk device, it is desirable that the magnetic head and the magnetic disk are not in contact with each other during high speed rotation. Therefore, in most cases, FIG.
The method shown in (a) and (b) is adopted.

【0005】すなわち、磁気ディスクが静止していると
きは、図6に示した磁気ヘッド4は図7(a)に示すよ
うに、サスペンションばね3によって磁気ディスク2の
表面上に押しつけられた状態となっている。また、磁気
ディスクが回転しているときは、図7(b)に示すよう
に磁気ディスク2の回転に伴って発生する空気流6によ
ってスライダ10が浮上し、記録再生素子部11が磁気
ディスク2の表面上から所定の浮上スペーシング7を介
して浮上した状態となっている。これはContact Start
Stop(CSS)方式と呼ばれている。
That is, when the magnetic disk is stationary, the magnetic head 4 shown in FIG. 6 is pressed against the surface of the magnetic disk 2 by the suspension spring 3 as shown in FIG. 7A. Has become. Further, when the magnetic disk is rotating, as shown in FIG. 7B, the slider 10 is levitated by the airflow 6 generated by the rotation of the magnetic disk 2, and the recording / reproducing element unit 11 is moved to the magnetic disk 2 by the airflow 6. It is in a state of being levitated from above the surface of the sheet through a predetermined levitating spacing 7. This is Contact Start
It is called the Stop (CSS) method.

【0006】近年ますます要求が強くなっている磁気デ
ィスク素装置の記憶容量向上を実現させるために、記録
再生信号の符号化技術の改善を進める一方で、磁気ディ
スク2の表面に形成される磁気記録媒体を薄膜化して保
磁力を高めるとともに、上記スペーシング7を狭小化し
て記録媒体に対する線記録密度を向上させることが行わ
れている。
In order to improve the storage capacity of a magnetic disk device, which has been increasingly demanded in recent years, while improving the encoding technology for recording / reproducing signals, the magnetic field formed on the surface of the magnetic disk 2 is being improved. It has been attempted to thin the recording medium to increase the coercive force and to narrow the spacing 7 to improve the linear recording density for the recording medium.

【0007】この浮上スペーシングの狭小化は、記録密
度の向上には有効であるが、高速で回転して記録信号の
リード/ライトを行っている(稼働中の)磁気ディスク
に対して磁気ヘッドが接触しやすくなり、記録されたデ
ータの破壊を引き起こすなど磁気ディスク装置の信頼性
を損なう危険性が高まってしまう。
Although the narrowing of the floating spacing is effective for improving the recording density, the magnetic head is used for a magnetic disk which is rotating at a high speed to read / write a recording signal (in operation). Are more likely to come into contact with each other, causing the recorded data to be destroyed and increasing the risk of impairing the reliability of the magnetic disk device.

【0008】そこで従来は、磁気ディスク2の表面の平
滑度を高めて装置稼働時における磁気ヘッド4との接触
頻度を低減させる方法や、磁気ディスク2の表面にあら
かじめ潤滑剤8を塗布することで接触した場合の摩擦抵
抗を緩和させて、磁気ディスク2および磁気ヘッド4の
損耗を防止することなどにより、スペーシング7の狭小
化による装置の信頼性の低下を抑制する方法が実施され
ている。
Therefore, conventionally, by increasing the smoothness of the surface of the magnetic disk 2 to reduce the frequency of contact with the magnetic head 4 during the operation of the apparatus, or by applying the lubricant 8 to the surface of the magnetic disk 2 in advance. A method of suppressing the deterioration of the reliability of the device due to the narrowing of the spacing 7 is implemented by reducing the frictional resistance in the case of contact and preventing the wear of the magnetic disk 2 and the magnetic head 4.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ディスク装
置で使用される磁気ディスクでは、金属薄膜媒体におい
てはカーボン系保護膜を、塗布媒体においてはアルミナ
フィラを、それぞれ表面に被着させることによって、摩
耗に対する耐久性を高めて摺動信頼性を向上させてい
る。また、磁気ディスクを高速回転させたときの摺動安
定性を高めるために、低い蒸気圧を有するパーフルオロ
ポリエーテル系の液状の潤滑剤が使用される。
In a magnetic disk used in a conventional magnetic disk device, a carbon-based protective film is applied to a metal thin film medium, and an alumina filler is applied to a coating medium. The durability against abrasion is increased to improve the sliding reliability. Further, in order to improve the sliding stability when the magnetic disk is rotated at a high speed, a liquid lubricant of perfluoropolyether type having a low vapor pressure is used.

【0010】塗布型の磁気ディスクの場合には、ディス
ク表面に付着された潤滑剤8はディスク表面に多数存在
するマイクロポア9内に入り込むので、マイクロポア9
はディスク表面への潤滑剤8の供給元となる。一方、薄
膜型の磁気ディスクの場合には、表面が平滑化されてマ
イクロポア9が存在しないため、ディスク表面に付着さ
れた潤滑剤8は磁気ディスクの表面上のみに存在する状
態となる。
In the case of a coating type magnetic disk, the lubricant 8 adhered to the disk surface enters the micropores 9 existing in large numbers on the disk surface.
Serves as a supply source of the lubricant 8 to the disk surface. On the other hand, in the case of a thin film type magnetic disk, since the surface is smoothed and the micropores 9 are not present, the lubricant 8 adhered to the disk surface exists only on the surface of the magnetic disk.

【0011】このため、薄膜型の磁気ディスクを採用し
ている磁気ディスク装置において磁気ヘッドの浮上スペ
ーシングを狭小化させると、塗布型の磁気ディスクに比
べて潤滑剤8が空気中の水分を吸湿して、磁気ディスク
への磁気ヘッドの吸着が起こりやすくなる。
Therefore, when the levitation spacing of the magnetic head is narrowed in the magnetic disk drive employing the thin film magnetic disk, the lubricant 8 absorbs moisture in the air as compared with the coating type magnetic disk. Then, the magnetic head is likely to be attracted to the magnetic disk.

【0012】磁気ディスク2および磁気ヘッド4が吸着
した状態で磁気ディスクを回転させようすると、磁気デ
ィスクが回転できなかったり、磁気ヘッドを支持するサ
スペンションばねが破壊されたりするおそれがある。
If the magnetic disk is rotated while the magnetic disk 2 and the magnetic head 4 are attracted, the magnetic disk may not rotate or the suspension spring supporting the magnetic head may be broken.

【0013】また、回転させ始めたとしても磁気ヘッド
と磁気ディスクとの間の摩擦抵抗が大きくなり、所定の
浮上スペーシングが得られるまでの浮上動作が極めて不
安定になるとともに、磁気ディスク2および磁気ヘッド
4が摩擦によって損耗しやすくなる。
Further, even if the magnetic head and the magnetic disk are started to rotate, the frictional resistance between the magnetic head and the magnetic disk becomes large, and the levitation operation until the predetermined levitation spacing is obtained becomes extremely unstable. The magnetic head 4 is easily worn due to friction.

【0014】したがって、摺動特性を向上させるための
手段として、磁気ディスクの表面に塗布させる潤滑剤の
量を多くすることは、必ずしも適切ではない。
Therefore, it is not always appropriate to increase the amount of the lubricant applied to the surface of the magnetic disk as a means for improving the sliding characteristics.

【0015】また、上述の磁気ディスクの表面表面の平
滑度を高めて回転する磁気ディスクの磁気ヘッドとの接
触頻度を低減させる方法において、この平滑なディスク
表面に潤滑剤が存在する場合には、ディスクが静止して
いる(非稼働時)ときの潤滑剤の吸湿によって磁気ヘッ
ドと磁気ディスクとの吸着が顕著になる。よって、CS
S方式の浮上動作の信頼性が低下して、磁気ディスクの
回転開始時などに磁気ディスクおよび磁気ヘッドを損耗
させるおそれがある。
In the above method of increasing the smoothness of the surface of the magnetic disk to reduce the contact frequency of the rotating magnetic disk with the magnetic head, when a lubricant is present on the smooth disk surface, The absorption of the lubricant between the magnetic head and the magnetic disk becomes remarkable due to the moisture absorption of the lubricant when the disk is stationary (when not in operation). Therefore, CS
The reliability of the S-type levitation operation may be reduced, and the magnetic disk and the magnetic head may be worn at the start of rotation of the magnetic disk.

【0016】なお、特開昭63−64684号公報に
は、磁気ヘッドのスライダに(炭素とフッ素との原子組
成比が1:2である)PTFEのような表面エネルギーの低
い材料を被着させたものが示されているが、これはスラ
イダの非接触面への塵埃付着防止のためにこの非接触面
に薄膜を被着させるものであって、上述の磁気ヘッドの
磁気ディスク表面に対する吸着を防止することについて
は何等考慮されていない。
In JP-A-63-64684, a slider of a magnetic head is coated with a material having a low surface energy such as PTFE (the atomic composition ratio of carbon and fluorine is 1: 2). In order to prevent dust from adhering to the non-contact surface of the slider, a thin film is deposited on the non-contact surface of the slider. No consideration is given to prevention.

【0017】したがって本発明の目的は、上記従来技術
の問題点を解決して、浮上スペーシングの狭小化のため
に表面の平滑な磁気ディスクを使用することに起因し、
また磁気ディスクに付着させて使用される潤滑剤に起因
する磁気ヘッドとの吸着を防止し、磁気ディスク装置の
摺動信頼性を向上させた磁気ディスク装置を提供するこ
とにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to use a magnetic disk having a smooth surface for narrowing the levitation spacing.
Another object of the present invention is to provide a magnetic disk device which prevents the magnetic head from being attracted to the magnetic head due to a lubricant used by being attached to the magnetic disk and which improves the sliding reliability of the magnetic disk device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、基板上に磁気記録層が形成された磁気デ
ィスクと、前記磁気ディスクの静止時に前記磁気ディス
クの表面に接触するスライダ面を有する磁気ヘッドとを
具備する磁気ディスク装置において、水に対して濡れに
くい非親水性材料からなる吸着防止膜を、前記磁気ヘッ
ドの前記スライダ面上に形成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic disk having a magnetic recording layer formed on a substrate, and a slider contacting the surface of the magnetic disk when the magnetic disk stands still. In a magnetic disk device including a magnetic head having a surface, an adsorption prevention film made of a non-hydrophilic material that is hard to wet with water is formed on the slider surface of the magnetic head.

【0019】なお、この磁気ディスク装置は、装置の非
稼働時(磁気ディスクの静止時)には磁気ヘッドのスラ
イダ面が磁気ディスク表面に接触し、装置の稼働時(磁
気ディスクの高速回転時)には磁気ディスク表面から浮
上する、いわゆるCSS方式を採用しており、磁気ディ
スクの表面には摩擦抵抗を低減させる潤滑剤が付着され
ている。
In this magnetic disk device, the slider surface of the magnetic head contacts the surface of the magnetic disk when the device is not in operation (when the magnetic disk is stationary), and the device is in operation (when the magnetic disk rotates at high speed). Uses a so-called CSS method of floating above the surface of the magnetic disk, and a lubricant that reduces frictional resistance is attached to the surface of the magnetic disk.

【0020】また、上記非親水性材料としてフッ化カー
ボン(CFX )を採用し、フッ化カーボン(CFX )の
炭素原子(C)に対するフッ素原子(F)の原子組成比
は、上記公報のもの(X= 2.0であるテフロン(登録商
標))とは異なるX= 0.3〜1.0 とし、上記吸着防止膜の
膜厚は 3〜100 nmとした。
Further, carbon fluoride (CF X ) is adopted as the non-hydrophilic material, and the atomic composition ratio of the fluorine atom (F) to the carbon atom (C) of the carbon fluoride (CF X ) is as described in the above publication. (Teflon (registered trademark) with X = 2.0), X = 0.3 to 1.0, and the thickness of the adsorption preventing film was 3 to 100 nm.

【0021】[0021]

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。The operation based on the above configuration will be described.

【0022】本発明者等によれば、磁気ディスクと磁気
ヘッドとの吸着現象を詳細に検討した結果、吸着の主原
因になっている水の磁気ヘッドに対する濡れの状態を制
御することにより、上述した問題を解決できることがわ
かった。
According to the inventors of the present invention, as a result of detailed examination of the adsorption phenomenon between the magnetic disk and the magnetic head, the above-mentioned phenomenon can be controlled by controlling the wetting state of water, which is the main cause of adsorption, to the magnetic head. I found that I could solve the problem.

【0023】磁気ヘッドのスライダを構成する材料とし
ては、通常は酸化物材料が用いられている。酸化物材料
は表面エネルギが大きいので、ディスク表面に付着して
いる表面エネルギの小さい潤滑剤は、磁気ディスクが静
止して磁気ヘッドと接触しているときには磁気ヘッドの
スライダ面に移行しやすい状態となっている。
An oxide material is usually used as a material forming the slider of the magnetic head. Since the oxide material has a large surface energy, the lubricant having a small surface energy adhered to the disk surface is likely to be easily transferred to the slider surface of the magnetic head when the magnetic disk is stationary and in contact with the magnetic head. Has become.

【0024】この状態のときに接触部分の近傍に水が存
在すると、水(72 erg/cm2)は潤滑剤(20 erg/cm2
に比較して表面エネルギが大きいため、最初のうちは潤
滑剤によって水分がはじかれるので、空気中の水分凝結
による吸着の影響は明確に現われない。
In this state, if water is present in the vicinity of the contact area, the water (72 erg / cm 2 ) will become a lubricant (20 erg / cm 2 ).
Since the surface energy is larger than that of the above, since the moisture is repelled by the lubricant at the beginning, the influence of adsorption due to the condensation of moisture in the air does not clearly appear.

【0025】しかし、長時間にわたって水分に接してい
ると、時間が経過するにしたがって次第に凝結水がスラ
イダ面の潤滑剤を置換し、磁気ディスク表面に対する磁
気ヘッドのスライダ面の吸着力が増大することが観察さ
れた。なお、水が潤滑剤を置換するのはスライダ材との
相互作用が水の方が潤滑剤より大きいことが作用の主因
であるが、その詳細なメカニズムは明確にはなっていな
い。
However, when it is in contact with water for a long time, the condensed water gradually replaces the lubricant on the slider surface with the lapse of time, and the attraction force of the slider surface of the magnetic head to the magnetic disk surface increases. Was observed. It should be noted that water replaces the lubricant mainly because the interaction with the slider material is larger than that of the water, but the detailed mechanism is not clear.

【0026】上記に基づいて種々の材料系を検討した結
果、水に対する濡れの悪い材料をスライダ面に形成する
ことにより、静止した磁気ディスクと磁気ヘッドとの接
触部分の潤滑剤と水との相互作用による磁気ディスクと
磁気ヘッドとの吸着力の増大を防止することができるこ
とがわかった 。
As a result of studying various material systems on the basis of the above, by forming a material having poor wettability on water on the slider surface, the lubricant and water in the contact portion between the stationary magnetic disk and the magnetic head and the water are mutually interacted. It was found that it is possible to prevent an increase in the attraction force between the magnetic disk and the magnetic head due to the action.

【0027】好適には、磁気ヘッドのスライダ面にこの
水に濡れにくい材料として、表面エネルギーの小さいフ
ッ化カ−ボン(化学式CFX:x= 1.0〜0.3 )による薄膜
を形成することで吸着防止が容易に達成できる。
Preferably, a thin film of carbon fluoride having a small surface energy (chemical formula CF X : x = 1.0 to 0.3) is formed on the slider surface of the magnetic head as a material that is hard to be wetted by water, thereby preventing adsorption. Can be easily achieved.

【0028】また、この薄膜を形成することによって磁
気ヘッドの摺動特性も向上するため、磁気ディスク装置
の信頼性を従来よりも大幅に向上させることができる。
Further, since the sliding characteristics of the magnetic head are improved by forming this thin film, the reliability of the magnetic disk device can be greatly improved as compared with the conventional one.

【0029】[0029]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】実施例1 図1は本発明の磁気ディスク装置における吸着防止膜を
被着させた磁気ヘッドの一実施例を示す横断面図であ
る。本実施例においては、薄膜型の磁気ヘッドが使われ
る。磁気ヘッドはスライダ10とスライダ10の端部に
位置する記録再生素子部11からなっている。記録再生
素子部11は安定化ジルコニア基板に薄膜プロセス(Jo
urnal Applied Physics 61(8), pp4157-4162(1987)に示
された方法に類似するプロセス)でインダクティブタイ
プの薄膜ヘッド素子を形成する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic head coated with an adsorption prevention film in a magnetic disk device of the present invention. In this embodiment, a thin film type magnetic head is used. The magnetic head comprises a slider 10 and a recording / reproducing element section 11 located at the end of the slider 10. The read / write element unit 11 is a thin film process (Jo
urnal Applied Physics 61 (8), pp4157-4162 (1987)) to form an inductive type thin film head element.

【0031】そして、この薄膜型磁気ヘッドの形成後
に、この磁気ヘッドの磁気ディスクとの対向面すなわち
スライダ面(図の下側)に、フッ化カーボンをタ−ゲッ
ト材にしてスパッタ法で 1〜100 nmの厚さに堆積させる
ことにより、吸着防止膜であるフッ化カーボン膜12が
被覆形成される。
After the thin-film magnetic head is formed, carbon fluoride is used as a target material on the surface of the magnetic head facing the magnetic disk, that is, the slider surface (the lower side of the drawing), and the sputtering method is used. By depositing to a thickness of 100 nm, the carbon fluoride film 12 as an adsorption prevention film is formed by coating.

【0032】図1に示した磁気ヘッドに対する吸着試験
の条件は次の通りである。
The conditions of the adsorption test for the magnetic head shown in FIG. 1 are as follows.

【0033】磁気ディスクについては、アルミニウム基
体の表面をニッケル・燐合金めっき後に加工研磨して、
これに磁気記録媒体であるコバルト・クロム系の磁性媒
体を60nmの厚さでスパッタ法により薄膜形成し、さらに
磁気ヘッドと接触する表面には40nmのカ−ボン保護膜を
形成して、表面粗さRa= 5nmとしたものを、所定枚数だ
け用意する。
For the magnetic disk, the surface of the aluminum substrate is plated with nickel-phosphorus alloy and then processed and polished,
A cobalt-chromium based magnetic medium, which is a magnetic recording medium, is formed into a thin film with a thickness of 60 nm by a sputtering method, and a 40 nm carbon protective film is formed on the surface in contact with the magnetic head. Prepare a predetermined number of sheets with Ra = 5 nm.

【0034】そして、上記の磁気ディスクにそれぞれデ
ィップ法によってパ−フルオロポリエ−テル系潤滑剤を
付着させて、異なる付着厚さの潤滑剤を有する磁気ディ
スクを作成する。潤滑剤の膜厚は 2〜30nmとし、ディッ
プ液の濃度を変えることで膜厚を制御する。
Then, a perfluoropolyether type lubricant is adhered to each of the above magnetic disks by a dipping method to prepare magnetic disks having lubricants having different adhesion thicknesses. The thickness of the lubricant is 2 to 30 nm, and the thickness is controlled by changing the concentration of the dip solution.

【0035】また、磁気ヘッドについては、30nmの膜厚
のフッ化カーボン膜がスライダ面に被着されたものを用
意する。
As the magnetic head, a magnetic head having a carbon fluoride film with a thickness of 30 nm deposited on the slider surface is prepared.

【0036】そして、それぞれの潤滑剤膜厚の未使用磁
気ディスクの表面に上記磁気ヘットを載せて、静止して
いる(非稼働状態)磁気ディスクの表面に磁気ヘッドが
接触している状態で35℃,90%の相対湿度の恒温槽に24
時間保持した後、静止させた状態から1rpmで回転させ始
めるときにかかる力を吸着強さとして測定し、同時に摩
擦係数も測定する。
The magnetic head is placed on the surface of an unused magnetic disk of each lubricant film thickness, and the magnetic head is in contact with the surface of the magnetic disk which is stationary (non-operating state). 24 in a constant temperature bath at 90 ° C and 90% relative humidity
After holding for a period of time, the force applied when starting to rotate at 1 rpm from the stationary state is measured as the adsorption strength, and at the same time, the friction coefficient is also measured.

【0037】なお、本実施例と比較するために、フッ化
カーボン膜が被着されていない磁気ヘッドについても、
上記と同様の測定を行う。
For comparison with this embodiment, a magnetic head not coated with a carbon fluoride film is also
The same measurement as above is performed.

【0038】図2は本実施例(実施例1)の吸着防止効
果およびその比較例を示すグラフであり、磁気ディスク
の表面に付着させる潤滑剤の膜厚と、接触する磁気ヘッ
ドの吸着強さとの関係を表わしている。同図において、
磁気ヘッドに被着されたフッ化カーボン膜の膜厚は、図
1と同じ30nmである。
FIG. 2 is a graph showing the adsorption preventing effect of this embodiment (Example 1) and a comparative example thereof. The film thickness of the lubricant adhered to the surface of the magnetic disk and the adsorbing strength of the magnetic head in contact therewith are shown in FIG. Represents the relationship. In the figure,
The film thickness of the carbon fluoride film deposited on the magnetic head is 30 nm, which is the same as in FIG.

【0039】同図中、縦軸は上述のようにして測定した
磁気ディスクと磁気ヘッドとの間の吸着強さを、横軸は
磁気ディスクの表面に付着されたパ−フルオロポリエ−
テル系潤滑剤の膜厚を、それぞれ示す。そして、黒丸は
吸着防止膜であるフッ化カーボン膜を有しない従来の磁
気ヘッドによる測定値を、白角は本実施例の字ヘッドに
よる測定値を、それぞれ表わしている。
In the figure, the vertical axis represents the adsorption strength between the magnetic disk and the magnetic head measured as described above, and the horizontal axis represents the perfluoropolyether attached to the surface of the magnetic disk.
The film thickness of the telluride lubricant is shown. The black circles represent the values measured by the conventional magnetic head not having the carbon fluoride film as the adsorption preventing film, and the white squares represent the values measured by the character head of this embodiment.

【0040】図2に示されるように、フッ化カーボン膜
によってスライダ面が被覆された磁気ヘッドを用いた場
合には、潤滑剤の膜厚に関わらず、従来よりも磁気ディ
スクに対する吸着強さが小さくなる。また、優れた経時
安定性を示すため、長期にわたってCSS浮上方式の磁
気ディスク装置の摺動信頼性を向上させることができ
る。
As shown in FIG. 2, in the case of using a magnetic head whose slider surface is covered with a carbon fluoride film, regardless of the film thickness of the lubricant, the adsorption strength with respect to the magnetic disk is higher than in the conventional case. Get smaller. Further, since it exhibits excellent stability over time, it is possible to improve the sliding reliability of the CSS flotation type magnetic disk device for a long period of time.

【0041】図3は、吸着防止膜すなわちフッ化カーボ
ン膜の膜厚と吸着強さとの関係を表わしている。同図に
おいては、磁気ディスクに付着させる潤滑剤の膜厚は15
nm、磁気ヘッドを被覆するフッ化カーボンの炭素原子と
フッ素原子との原子組成比はほぼ1対1としている。
FIG. 3 shows the relationship between the film thickness of the adsorption prevention film, that is, the carbon fluoride film, and the adsorption strength. In the figure, the film thickness of the lubricant attached to the magnetic disk is 15
nm, the atomic composition ratio of carbon atoms and fluorine atoms of the fluorocarbon covering the magnetic head is approximately 1: 1.

【0042】図3に示されるように、磁気ヘッドに被着
されるフッ化カーボン膜は極めて薄い膜であっても吸着
防止効果が認められるが、実用的な膜厚としては、およ
そ 3nm以上が推奨される。
As shown in FIG. 3, even if the carbon fluoride film deposited on the magnetic head is an extremely thin film, the effect of preventing adsorption is recognized, but the practical film thickness is about 3 nm or more. Recommended.

【0043】また、あまり膜厚を厚くすると浮上スペー
シングを大きくすることにつながるので実際的でなく、
上限としてはおよそ 100nm程度が一応の限度となる。た
だし、浮上スペーシングを大きくすることができる磁気
ディスク装置の場合には、フッ化カーボン膜の膜厚をも
っと厚くすることも可能である。
Further, if the film thickness is made too thick, it will lead to a large levitation spacing, which is not practical.
The upper limit is about 100 nm. However, in the case of a magnetic disk device capable of increasing the floating spacing, it is possible to make the film thickness of the carbon fluoride film larger.

【0044】実施例2 本実施例は、CF組成の異なるフッ化カーボンタ−ゲッ
ト材を使用して、安定化ジルコニアスライダの上に膜厚
30nmのフッ化カーボン膜をスパッタ法で形成したもので
ある。
Example 2 In this example, a fluorocarbon target material having a different CF composition was used to form a film thickness on a stabilized zirconia slider.
A 30 nm thick carbon fluoride film is formed by sputtering.

【0045】図4は本実施例(実施例3)の吸着防止効
果を示すグラフであり、吸着防止膜を構成するフッ化カ
ーボンCFxの原子組成比すなわちXの値と吸着強さと
の関係を示す。
FIG. 4 is a graph showing the adsorption prevention effect of this embodiment (Embodiment 3), showing the relationship between the atomic composition ratio of the fluorocarbon CF x constituting the adsorption prevention film, that is, the value X and the adsorption strength. Show.

【0046】このグラフを得るために、炭素原子および
フッ素原子の原子組成比の異なるフッ化カーボンタ−ゲ
ット材を使用して、それぞれの磁気ヘッドに膜厚30nmの
フッ化カーボンのスパッタ膜を形成し、その組成をEP
MAで分析した後に実施例1の場合と同様の条件下(温
度35℃、相対湿度90%)で保持し、24時間後における磁
気ヘッドの吸着強さの関係を調べた。
To obtain this graph, a fluorocarbon target material having different atomic composition ratios of carbon atoms and fluorine atoms was used, and a sputtered film of fluorocarbon having a thickness of 30 nm was formed on each magnetic head. , Its composition EP
After analysis by MA, the magnetic head was held under the same conditions as in Example 1 (temperature: 35 ° C., relative humidity: 90%), and the relationship between the adsorption strength of the magnetic head after 24 hours was examined.

【0047】図4に示されるように、Cに少量のFが入
ることで磁気ヘッドの吸着を防止する効果が発現する
が、吸着防止効果が明確に発現する組成領域はフッ化カ
ーボンCFxのX=0.3〜1である。また、実用上さらに望
ましい組成領域は、X=0.8〜1である。
As shown in FIG. 4, when a small amount of F enters C, the effect of preventing the adsorption of the magnetic head is exhibited, but the composition region where the adsorption preventing effect is clearly exhibited is fluorinated carbon CF x . X = 0.3 to 1. Further, the more desirable composition region for practical use is X = 0.8 to 1.

【0048】実施例3 次に図示しないが、実施例3として、上記実施例1およ
び2の安定化ジルコニアに替えてAl23−TiCを用いた
薄膜磁気ヘッドとMnZnフェライトのバルク型磁気ヘッド
についても、磁気ディスクに付着させる潤滑剤の膜厚を
15nm、磁気ヘッドに被覆形成させるフッ化カーボン膜の
膜厚を20nmとして、実施例1と同様に吸着防止効果の確
認試験をおこなった。また比較のため、実施例1と同様
にフッ化カーボン膜を有しない磁気ヘッドについても同
様の試験を行った。
Example 3 Next, although not shown, as Example 3, a thin film magnetic head using Al 2 O 3 —TiC instead of the stabilized zirconia of Examples 1 and 2 and a bulk magnetic head of MnZn ferrite were used. Also, regarding the thickness of the lubricant applied to the magnetic disk,
A confirmation test of the adsorption prevention effect was conducted in the same manner as in Example 1 with a thickness of 15 nm and a film thickness of the carbon fluoride film coated on the magnetic head set to 20 nm. For comparison, the same test was performed on a magnetic head having no carbon fluoride film as in Example 1.

【0049】その結果、フッ化カーボン膜を有するAl2
3−TiC薄膜磁気ヘッドにおける吸着強さは、フッ化
カーボン膜のない従来のAl23−TiC薄膜磁気ヘッドに
おける吸着強さの 0.7倍に、同じくMnZnフェライトのバ
ルク型磁気ヘッドについては0.85倍に、それぞれ改善さ
れていることが確認された。
As a result, Al 2 having a carbon fluoride film was formed.
O 3 -TiC thin adsorption strength of the magnetic head is 0.7 times the adsorption strength of the conventional Al 2 O 3 -TiC thin film magnetic head having no carbon fluoride film, for also MnZn ferrite bulk magnetic head 0.85 It was confirmed that they were improved twice.

【0050】実施例4 本実施例は、実際の磁気ディスク装置内での効果を確認
するため、耐久試験を行ったものである。
Example 4 In this example, a durability test was conducted in order to confirm the effect in an actual magnetic disk device.

【0051】図5は、実施例4に対する耐久試験の結果
を示すグラフである。同図中、縦軸は耐久試験前(初期
値)に測定した摩擦係数(1とする)に対する耐久試験
後の摩擦係数の比を示す規格化摩擦係数であり、横軸は
耐久試験の対象となった6組のサンプルの識別番号であ
る。
FIG. 5 is a graph showing the results of the durability test for Example 4. In the figure, the vertical axis is the normalized friction coefficient showing the ratio of the friction coefficient after the durability test to the friction coefficient (1) measured before the durability test (initial value), and the horizontal axis is the target of the durability test. It is the identification number of the six sets of samples that became.

【0052】本耐久試験においては、膜厚20nmのフッ化
カーボン膜を被覆させた安定化ジルコニアからなる磁気
ヘッドを有する本発明の磁気ディスク装置と、フッ化カ
ーボン膜のない磁気ヘッドを有する従来の磁気ディスク
装置とを、それぞれ6個ずつ用意した。このとき、いず
れの磁気ディスク装置においても、1rpmで磁気ディスク
を回転させたときの摩擦係数をあらかじめ測定した。な
お、磁気ディスクにはいずれも膜厚 8nmの潤滑剤を付着
させた。
In this durability test, the magnetic disk device of the present invention having a magnetic head made of stabilized zirconia coated with a carbon fluoride film having a thickness of 20 nm and the conventional magnetic disk device having no magnetic carbon film were used. Six magnetic disk devices were prepared for each. At this time, in any of the magnetic disk devices, the friction coefficient when the magnetic disk was rotated at 1 rpm was measured in advance. A lubricant with a thickness of 8 nm was attached to each magnetic disk.

【0053】そして、それぞれの磁気ディスク装置につ
いて1万回のCSS摺動試験を行った後、1rpmで磁気デ
ィスクを回転させたときの摩擦係数を測定した。この結
果、本発明の磁気ディスク装置については図5に黒丸で
示した規格化摩擦係数が、従来の磁気ディスク装置につ
いては図5に白角で示した規格化摩擦係数が、それぞれ
得られた。
After performing a CSS sliding test 10,000 times on each magnetic disk device, the friction coefficient when the magnetic disk was rotated at 1 rpm was measured. As a result, the normalized friction coefficient shown by a black circle in FIG. 5 was obtained for the magnetic disk device of the present invention, and the normalized friction coefficient shown by a white square in FIG. 5 was obtained for the conventional magnetic disk device.

【0054】すなわち、本発明の磁気ディスク装置の摩
擦係数は平均で初期の値の1.15倍、従来の磁気ディスク
装置の摩擦係数は同じく 1.3倍となった。このことか
ら、本発明の磁気ディスク装置により、従来よりも高い
摺動信頼性を得られることが確認された。
That is, the friction coefficient of the magnetic disk device of the present invention was 1.15 times the initial value on average, and the friction coefficient of the conventional magnetic disk device was 1.3 times the same. From this, it was confirmed that the magnetic disk device of the present invention can obtain higher sliding reliability than the conventional one.

【0055】なお、以上の実施例1〜5においては、磁
気ヘッドの基体構成材料として、安定化ジルコニア、Al
23−TiC、Mn−Znフェライトの3種類のスライダ材料
を用いた例について説明したが、フッ化カーボンとの密
着性があれば、この3種以外の磁気ヘッド用スライダ材
料を用いたものに対しても適用できることはいうまでも
ない。
In the above Examples 1 to 5, stabilized zirconia and Al were used as the base material of the magnetic head.
An example using three types of slider materials of 2 O 3 -TiC and Mn-Zn ferrite has been described, but if there is adhesion to carbon fluoride, a slider material for magnetic heads other than these three types is used. It goes without saying that it can also be applied to.

【0056】また、吸着強さおよび摺動特性などは磁気
ヘッドのスライダ部の特性でほぼ決まるため、吸着防止
膜はスライダ部のみに被着させても、スライダ部と記録
再生素子部の両方に被着させても、同様の効果を得るこ
とができる。磁気ヘッド感磁部素子の読みだしに、電磁
誘導型素子に替えてMR素子(磁気抵抗効果型素子)を
使用した場合も同様の効果が得られる。
Further, since the adsorption strength and sliding characteristics are substantially determined by the characteristics of the slider portion of the magnetic head, even if the adsorption prevention film is applied only to the slider portion, it is applied to both the slider portion and the recording / reproducing element portion. Even if it is adhered, the same effect can be obtained. The same effect can be obtained when an MR element (magnetoresistive element) is used instead of the electromagnetic induction type element for reading out the magnetic head magnetic sensing element.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の磁
気ディスク装置を用いれば、水に対して濡れにくい非親
水性部材からなる吸着防止膜を磁気ヘッドのスライダ面
上に形成することにより、静止した磁気ディスクと磁気
ヘッドとの接触部分の潤滑剤と水との相互作用による磁
気ディスクと磁気ヘッドとの吸着力の増大を防止するこ
とができるという効果が得られる。
As described above in detail, by using the magnetic disk device of the present invention, by forming the adsorption preventing film made of a non-hydrophilic member which is hard to be wetted by water on the slider surface of the magnetic head, It is possible to prevent the attraction force between the magnetic disk and the magnetic head from increasing due to the interaction between the lubricant and water at the contact portion between the stationary magnetic disk and the magnetic head.

【0058】またこの結果、磁気ディスク装置における
磁気ディスクの回転開始時に、磁気ヘッドを支持するサ
スペンションばねや磁気ディスクの損耗を防止し、磁気
ヘッドの浮上状態への移行を円滑に行うことができ、C
SS浮上方式の磁気ディスク装置の摺動信頼性を向上さ
せることができるという効果が得られる。
As a result, at the start of rotation of the magnetic disk in the magnetic disk device, the suspension spring supporting the magnetic head and the magnetic disk can be prevented from being worn, and the magnetic head can be smoothly moved to the floating state. C
The effect that the sliding reliability of the SS floating type magnetic disk device can be improved is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気ディスク装置における吸着防止膜
を被着させた磁気ヘッドの一例を示す横断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic head to which an adsorption prevention film is applied in a magnetic disk device of the present invention.

【図2】本発明の磁気ディスク装置の第1実施例の吸着
防止効果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the adsorption prevention effect of the first embodiment of the magnetic disk device of the present invention.

【図3】本発明の磁気ディスク装置の第2実施例の吸着
防止効果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the adsorption prevention effect of the second embodiment of the magnetic disk device of the present invention.

【図4】本発明の磁気ディスク装置の第3実施例の吸着
防止効果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the adsorption preventing effect of the third embodiment of the magnetic disk device of the present invention.

【図5】本発明の磁気ディスク装置の第5実施例に対す
る耐久試験の結果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a result of an endurance test on a magnetic disk device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】一般的な磁気ディスク装置の構成を示す断面図
である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a general magnetic disk device.

【図7】従来の磁気ディスク装置の一例における磁気ヘ
ッドと磁気ディスク表面との関係を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a relationship between a magnetic head and a magnetic disk surface in an example of a conventional magnetic disk device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スピンドル 2 磁気ディスク 3 軽加重サスペンションばね 4 磁気ヘッド 5 サーボモータ 6 空気流 7 浮上スペーシング 8 潤滑剤 9 マイクロポア 10 スライダ 11 記録再生素子部 12 フッ化カーボン膜 1 Spindle 2 Magnetic Disk 3 Lightly Loaded Suspension Spring 4 Magnetic Head 5 Servo Motor 6 Air Flow 7 Levitation Spacing 8 Lubricant 9 Micropore 10 Slider 11 Recording / Reproducing Element 12 Carbon Fluoride Film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に磁気記録層が形成された磁気デ
ィスクと、前記磁気ディスクの静止時に前記磁気ディス
クの表面に接触するスライダ面を有する磁気ヘッドとを
具備する磁気ディスク装置において、 水に対して濡れにくい非親水性材料からなる吸着防止膜
を、前記磁気ヘッドの前記スライダ面上に形成したこと
を特徴とする磁気ディスク装置。
1. A magnetic disk device comprising: a magnetic disk having a magnetic recording layer formed on a substrate; and a magnetic head having a slider surface which comes into contact with the surface of the magnetic disk when the magnetic disk is stationary. A magnetic disk device, wherein an adsorption preventing film made of a non-hydrophilic material which is hard to get wet is formed on the slider surface of the magnetic head.
JP4488393A 1993-03-05 1993-03-05 Magnetic disk device Pending JPH06259911A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249403B1 (en) 1997-05-23 2001-06-19 Hitachi, Ltd. Magnetic hard disk drive and process for producing the same
US6421202B1 (en) * 1999-06-08 2002-07-16 International Business Machines Corporation Hard disk drive magnetic head coated with low surface energy material

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