JPH06301970A - 磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

磁気ディスクの製造方法

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JPH06301970A
JPH06301970A JP8884993A JP8884993A JPH06301970A JP H06301970 A JPH06301970 A JP H06301970A JP 8884993 A JP8884993 A JP 8884993A JP 8884993 A JP8884993 A JP 8884993A JP H06301970 A JPH06301970 A JP H06301970A
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JP
Japan
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film
protective film
oxide
lubricant
magnetic disk
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JP8884993A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Tanimoto
浩之 谷本
Motoharu Sato
元治 佐藤
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードディスクドライブ等に用いられる磁気
ディスクの製造方法において、酸化物系保護膜への潤滑
膜の密着性を向上させる。 【構成】 潤滑膜形成前のディスク基板の表面に、水銀
ランプ等を使用して紫外線を照射し、保護膜の表面に付
着した有機物を除去する。次に、この保護膜上に液体潤
滑膜を塗布形成する。 【効果】 塗布形成できる液体潤滑膜の膜厚を厚くする
ことができると共に長期使用での膜の飛散量を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスクドライ
ブ(HDD)用磁気ディスク等の情報記録密度が高い磁
気ディスクの製造方法に関し、特に磁性体膜を保護する
保護膜として酸化物系保護膜を用いた磁気ディスクの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、ハードディスクドライブは、主に
CSS(Contact Start Stop)方式によって駆動されて
いる。この方式では、磁気情報の書き込み及び読み出し
等に伴い、磁気ディスクの起動時及び停止時には、前記
磁気ディスクと磁気ヘッドとが接触する。このときの摩
擦による摩耗が重なると、磁性体膜を被覆する保護膜が
損傷し、延いてはハードディスクドライブの寿命が短く
なる。このため、磁気ディスク表面に液体潤滑剤を塗布
して潤滑膜を形成し、保護膜の損傷を抑制している。
【0003】ところで、ハードディスクを使用するのに
伴い、前記潤滑剤は磁気ディスクの回転により発生する
遠心力によって徐々に飛散し、潤滑膜の膜厚が減少して
潤滑機能の低下を招来することが考えられる。このよう
な潤滑剤の飛散を抑制するためには、潤滑膜と酸化物系
保護膜との密着性を向上させる必要がある。このため、
SiO2又はZrO2等の酸化物系保護膜上に塗布する潤
滑剤は、その分子構造中にOH又はCOOHといった極
性基を官能基として持つものが使用される。即ち、これ
らの官能基が前記保護膜の表面に多く存在するOH基と
化学的に結合することにより、潤滑膜の密着性が増大す
る。
【0004】従来、潤滑膜は、スピンコート法、ディッ
プ法又はテープ押しつけ法等の方法により溶媒で希釈し
た潤滑剤を酸化物系保護膜上に塗布することにより形成
されている。
【0005】なお、アモルファスカーボン、シリカ(S
iO2)、ジルコニア(ZrO2)及び金等の基板の上に
PFPE(Perfluoropolyether)潤滑膜を形成する場合
に、両者の密着性を向上させるために、紫外線を利用す
る方法が提案されている(G.H.Vurens et al. THE MECH
ANISM OF ULTRAVIOLET BONDING OF PERFLUOROPOLYETHER
LUBRICANT.;Langmuir,vol.8,No.4,P.1165-1169,1992
年)。この方法においては、前記基板上にPFPEを塗
布した後、波長が185nmの紫外線を照射する。図3
は、紫外線によりPFPE膜の密着性が向上するメカニ
ズムを示す模式図である。この図3において、下段の斜
線部は基板を示し、その上に厚さが100ÅのPFPE
膜が形成されているとする。波長が185nmの紫外線
hνが上方から照射され基板に到達すると、基板剤分子
の電子が励起されて光電子(e- )が放出される。この
ようにして生じた不対電子の一部はPFPE潤滑膜に侵
入してPFPE分子に捕捉され、捕捉したPFPE分子
をラジカル化する。ラジカル化した分子は隣の分子に作
用するため、図中×印の列で示されたようにラジカル伝
ぱんが行われ、分子の架橋結合が行われる。架橋結合の
多数形成された潤滑膜は粘性が増し、結果として基板へ
の密着が強化される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た官能基をもつ潤滑剤を酸化物系保護膜上に塗布して形
成された潤滑膜は、保護膜に対する密着性が満足できる
ものではなく、ディスク回転時の潤滑膜の飛散を十分に
防止することができないという問題点がある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、保護膜と潤滑膜との密着性が高く、ディス
クの回転による潤滑膜の膜厚減少を回避できて、長期使
用に対する信頼性が高い磁気ディスクを製造できる磁気
ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
クの製造方法は、基板上に磁性体膜及び酸化物系保護膜
を順次形成する工程と、前記酸化物系保護膜の表面に紫
外線を照射する工程と、前記酸化物系保護膜上に液体潤
滑剤を塗布して潤滑膜を形成する工程とを有することを
特徴とする。
【0009】
【作用】本願発明者は、磁気ディスクの酸化物系保護膜
と潤滑膜との密着性を向上させるべく、種々実験研究を
行った。その結果、以下のことが判明した。即ち、潤滑
剤の塗布前に、環境浮遊物等の有機物が、磁気ディスク
の酸化物系保護膜に多数接触する。その際、前記有機物
は酸化物系保護膜材料のSiO2又はZrO2結晶表面の
OH基の極性に誘引され、これを多数占拠する。従っ
て、後工程で潤滑剤を酸化物系保護膜に塗布をする段階
では、潤滑剤の分子中の官能基が、前記酸化物系保護膜
材料のOH基と結合する率が低下する。その結果、前記
酸化物系保護膜と前記潤滑膜との間の化学的結合力が低
下し、潤滑膜の密着が十分に図れなくなる。
【0010】次に、本願発明者は、酸化物系保護膜の表
面に付着した有機物を除去する方法について実験研究を
行った。その結果、酸化物系保護膜表面に水銀灯等の光
源を用いて紫外線を照射すると、保護膜表面に付着した
有機物を、残留物を残すことなく除去することができ
る。その後、この保護膜の表面に液体潤滑剤を塗布する
と、前記紫外線を照射しない場合に比して潤滑膜の密着
性が著しく向上し、厚い潤滑膜を得ることができるとの
知見を得た。
【0011】紫外線により、酸化物系保護膜表面から有
機物が除去されるメカニズムは以下のように考えられ
る。即ち、有機化合物に紫外線が照射されると、有機化
合物は紫外線を吸収し、フリーラジカル又は励起状態の
分子等を生成して活性化する。また、例えば、空気中の
酸素分子(O2 )が波長184.9nmの紫外線を吸収
すると、オゾン分子(O3 )が生成される。そして、こ
のオゾン分子は、波長253.7nmの紫外線を吸収し
て分解する。このようにオゾンの生成及び分解を繰り返
す過程で、原子状の酸素(O)が生成され、この原子状
の酸素は強い酸化力を持つため、前記活性化した有機化
合物と容易に反応してこれを分解する。その結果、前記
有機物は、CO2,H2O,N2又はO2の気体分子にまで
分解され、基板表面から除去される。
【0012】磁気ディスクの酸化物系保護膜のSiO2
又はZrO2結晶表面に付着した有機物はOH基に結合
しているため容易には除去できないが、上述したように
紫外線を照射すると、有機物はOH基との結合の有無に
拘らず、紫外線によって分解され、気体分子となるた
め、再付着することもなく速やかに除去される。結合物
がなくなったOH基は活性化し、潤滑剤分子の官能基と
容易に結合し、潤滑膜の密着性を向上させる。その結
果、潤滑膜の膜厚を増大させ厚くすることができると共
に、長期間使用しても潤滑剤の飛散を抑制することがで
きる。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【0014】先ず、従来と同様にして、基板上に磁性体
膜を形成し、この磁性体膜上に例えばSiO2又はZr
2等の酸化物系保護膜を形成する。次に、この保護膜
の表面に紫外線を照射する。これにより、保護膜の表面
に付着した有機物が分解され除去されて、保護膜の表面
のOH基が活性化される。紫外線源としては、例えば水
銀ランプを使用することができる。この場合に、水銀ラ
ンプの出力が100W未満であると、保護膜の表面に付
着した有機物を除去するのに極めて長時間を必要とす
る。また、水銀ランプの出力が1000Wを超えると、
出力の増大に見合う効果を得ることができず、経済的に
無駄である。このため、紫外線源として水銀ランプを使
用する場合は、その出力が100乃至1000Wである
ことが好ましい。
【0015】次いで、前記保護膜の表面上に、OH又は
COOH等の極性基を官能基としてもつ潤滑剤を塗布す
る。そうすると、保護膜の表面の活性化されたOH基が
潤滑剤の官能基と結合し、保護膜に対する密着性が高い
潤滑膜が得られる。
【0016】本実施例においては、保護膜の表面に紫外
線を照射して、保護膜の表面に付着した有機物を分解除
去した後、この保護膜上に潤滑剤を塗布して潤滑膜を形
成するため、保護膜と潤滑膜との密着性が極めて高い。
このため、本実施例方法により製造したディスクは、デ
ィスクの回転による潤滑膜の膜厚の低減が抑制され、保
護膜の摩耗を抑制することができる。
【0017】次に、磁気ディスクの製造を想定し、紫外
線を照射したSiディスクと紫外線を照射しないSiデ
ィスクとを用いて、SiO2 膜と潤滑膜との密着性を調
べた結果について説明する。
【0018】先ず、直径が3.5インチのSiディスク
を複数枚用意した。これらのSiディスクの表面には、
自然酸化膜(SiO2 膜)が形成されており、通常の磁
気ディスクに用いられる酸化物材料からなる磁性体保護
膜の表面と略同様の表面状態である。また、各Siディ
スクは均一であり、大きな付着物等がなく、表面状態は
いずれも同一条件である。
【0019】次に、これらのSiディスクの表面に紫外
線を照射した。照射処理時間は、下記表1に示すように
実施例1については1分間、実施例2については10分
間とし、従来例については照射処理は行わなかった。ま
た、照射処理装置には短波長紫外線表面改質装置(光源
ランプ出力200W;セン特殊光源株式会社製)を用い
た。
【0020】
【表1】
【0021】紫外線を照射処理した後は、環境浮遊物等
の再付着を避けるために、直ちにディスク表面上に液体
潤滑膜を塗布形成した。なお、潤滑剤はデムナムSA
(商品名:ダイキン工業製)を使用し、溶剤としてはフ
ロリナート(商品名:住友3M)を使用した。また、液
体潤滑剤は、一般的なスピンコート法で塗布し、その際
のディスクの回転数等の作製条件は、実施例1、実施例
2及び従来例で同一とした。
【0022】このようにして潤滑膜を形成した実施例及
び従来例の各Siディスクを、回転数が3600rpm
の一定回転速度で回転し、潤滑剤の飛散量を求めた。な
お、潤滑剤の飛散量は、前記各ディスクにおいて、ディ
スク中心を中心として半径が30mmの円上にある4点
の位置における潤滑膜の膜厚の平均値を、最大500時
間までの範囲で測定し、初期膜厚値からの減量として算
出した。
【0023】図1は、横軸に試験時間をとり、縦軸に潤
滑剤飛散量をとって、実施例1、実施例2及び従来例に
おける両者の関係を示すグラフ図である。紫外線照射を
しなかった従来例は、飛散量が3.5Åに到達するまで
の時間が200時間であるのに対し、紫外線を1分間照
射した実施例1では同じ飛散量に到達するのに290時
間を要し、紫外線を10分間照射した実施例2では38
0時間を要し、紫外線照射により飛散量が減少している
ことがわかる。
【0024】次に、実施例1及び従来例のSiディスク
の半径方向の潤滑膜の膜厚分布を測定した。図2は、横
軸にディスクの半径方向の中心からの距離をとり、縦軸
に潤滑膜の膜厚をとって、両者の関係を示すグラフ図で
ある。紫外線を1分間照射した実施例1は、紫外線を照
射しなかった従来例に比して、ディスク半径方向の全範
囲で5〜6Åの膜厚増加が認められた。
【0025】これらの図1及び図2に示された結果から
明らかなように、Siディスクを紫外線照射することに
よってSiO2 膜の表面のOH基を占有していた有機物
を除去することができ、その結果、SiO2 膜の表面の
OH基と、塗布する潤滑剤の官能基との結合数が増加
し、潤滑膜の保護膜に対する密着性が増大する。即ち、
本発明方法によれば、磁気ディスクの潤滑膜の膜厚の減
少を従来に比して低減することができ、耐摩耗性が向上
する。従って、ハードディスク等の磁気記録装置の長寿
命化を図ることができるという効果を奏する。
【0026】次に、ディップ法及びテープ押し付け法に
より、潤滑膜を塗布した以外は上述の実施例1と同様に
して,Si基板上に潤滑膜を形成し、前述した条件で潤
滑膜の飛散量及び膜厚分布を測定した。その結果は上述
の実施例1と略同様であり、潤滑剤の塗布方法による差
異は認められなかった。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る磁気デ
ィスクの製造方法によれば、酸化物系保護膜の表面に紫
外線を照射することによりその表面を活性化させた後、
前記酸化物系保護膜表面に潤滑膜を形成するから、紫外
線照射をしない従来方法に比して膜厚が厚い潤滑膜を形
成できると共に、長期使用における潤滑膜の飛散消耗を
低減できる。このため、本発明方法によれば、ハードデ
ィスクドライブの長寿命化が図れるという効果を奏す。
また、潤滑剤の塗布を複数回繰り返す場合に、1回の塗
布で形成される膜の膜厚の増大が可能であり、従来法に
比して塗布回数を削減できるため、製造コストの低減が
可能であるという効果もある。このため、本発明方法
は、磁気ディスクの製造方法として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】潤滑剤飛散量に及ぼす紫外線照射の効果を示す
グラフ図である。
【図2】潤滑剤膜厚に及ぼす紫外線照射の効果を示すグ
ラフ図である。
【図3】PFPE膜と基板との結合力が紫外線照射によ
って増大する作用を示す模式図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に磁性体膜及び酸化物系保護膜を
    順次形成する工程と、前記酸化物系保護膜の表面に紫外
    線を照射する工程と、前記酸化物系保護膜上に液体潤滑
    剤を塗布して潤滑膜を形成する工程とを有することを特
    徴とする磁気ディスクの製造方法。
JP8884993A 1993-04-15 1993-04-15 磁気ディスクの製造方法 Pending JPH06301970A (ja)

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