JPH0692263B2 - 記録ディスク基板及びその製造方法 - Google Patents

記録ディスク基板及びその製造方法

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JPH0692263B2
JPH0692263B2 JP1037060A JP3706089A JPH0692263B2 JP H0692263 B2 JPH0692263 B2 JP H0692263B2 JP 1037060 A JP1037060 A JP 1037060A JP 3706089 A JP3706089 A JP 3706089A JP H0692263 B2 JPH0692263 B2 JP H0692263B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記録媒体が保持されるディスクに使用されるデ
ィスク基板さらに詳しくは磁気等の高密度記録媒体を保
持するガラスディスク基板及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
磁気記録の分野において高記録密度を有するハード磁気
ディスクは、平滑な表面を有する基板上に高い飽和磁気
密度の記録媒体、例えばCo−Cr、Co−Ni等の金属磁性薄
膜を有している。しかし、表面が極めて平滑であるため
空気中の水分等の介在により磁気ヘッドと記録媒体が吸
着を起こし、その結果磁気ヘッドクラッシュを惹起する
という問題点（マイクロトライポロジー問題）がある。
この問題を解決するために、従来は、表面の摩擦係数を
低下させるため、例えばCo−Cr磁性薄膜の表面をわずか
に酸化させたり、基板表面に固体潤滑材料（例えばカー
ボン膜）や液体潤滑剤を設けたりしていた。又、ディス
ク基板表面をテープラップあるいは研摩によってテクス
チャリング処理（基板表面の表面粗度を高める処理）を
ほどこし基板表面の面粗度を悪くすることが行われてい
る。これはいわゆるメカニカルテクスチャリングといわ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記のメカニカルテクスチャリング処理はバリ等
の発生、不規則な凹凸などのため部分的なRa（表面粗
さ）差が大きく摺動中にディスク基板にキズが入り易い
欠点を有する。そして、そのため磁気ヘッドを磁気記録
媒体に充分に接近させることができず、高密度記録を実
現するに必要な磁気ヘッドの低浮上化を困難にしている
ばかりか耐CCS性でも問題がある。この問題を解決する
ための手段として、特願昭62−243074号に示すようにケ
ミカルテクスチャリング処理が有用であり、この処理を
経たディスク基板においては連続摺動による摩擦係数の
変化が極めて小さい。本発明は、ディスク基板として結
晶化ガラスを用い、エッチング処理によって基板表面上
に均一かつ規則的な凹凸を形成させるテクスチャリング
技術を開示するものであって、かつ上記問題点を解消し
たディスク基板及びその製造方法を提供するものであ
る。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明は、SiO2−Li2O−Al2O3系結晶化ガラスを含む基
板であって、基板表面は結晶化後研摩され、結晶層とア
モーファス層とのエッチング速度が異なるエッチング剤
によりエッチング処理された記録ディスク基板である。
本発明の磁気ディスク基板はSiO2−Li2O−Al2O3系のガ
ラスに熱処理又は感光処理ないしはそれらの双方の処理
を行い微細結晶を析出させた（一次結晶）後、所定の条
件で結晶化状態を調整する（二次結晶）。主たる結晶相
は、特願昭60−210954号に示すようにLi2O・2SiO2であ
り、ガラス組成によってはα−クリストバライト、β−
スポジウメン、Li2O・SiO2、ウイレマナイト、ガーナイ
ト等が含有されている。特にウイレマナイト、ガーナイ
トなどを含む場合は、それらは硬度の高い結晶であるの
で、ディスク基板に耐摩耗性を必要とする場合は好まし
い結果が得られる。結晶層は65〜90％が適切である。結
晶粒の粒径、それらの粒間距離はガラスの組成、結晶化
処理の条件によって制御する。結晶化処理された結晶化
ガラスは、その表面が研摩処理される（Ra15Å〜50
Å）。その表面の微細構造は微細かつ均質な結晶粒がア
モーファス層に規則正しく均一に二次元的に分布してい
る状態である。
上記の研摩処理した結晶化ガラスに対し、結晶粒とアモ
ーファス層に対する溶解度が異なるエッチング剤を用
い、その表面をエッチング処理すると、例えばアモーフ
ァス層に対する溶解度がより大きいエッチング剤を用い
る場合は、その表面構造はアモーファス層に均質な結晶
粒が凸状形状をなして均一に分布している微細構造とな
る。凸状の結晶粒の高さすなわち結晶化ガラスの表面の
凹凸の深さはエッチング剤の濃度、処理温度、処理時間
等を適切に設定して制御することが可能である。結晶粒
はその硬度が大きいためガラス基板表面を硬度化する処
理は不要であるが、粒間距離が大きい場合は、粒間距離
を調整するため硬質材料（クロム金属、ビスマス金属、
シリコンカーバイド等）をコーティング処理（電解メッ
キ又はスパッタリング）するとよい。この場合、硬度材
料は表面の凹凸形状にならって膜成長を生ずるので二次
元的な凹凸の微細構造はそのまま維持されている。高密
度の記録媒体例えばCo−Cr、Co−Ni等の磁気記録媒体は
上記ディスク基板表面上にスパッタリング又はメッキに
より付着され、その上に保護膜をコーティングすること
により磁気記録体すなわち磁気ディスクが完成される。
必要に応じて表面の凹凸部分に液体潤滑剤を保持すると
よい。本発明の記録ディスク基板の表面は上記の微細構
造を有しているので、ディスク基板の回転によって基板
表面に空気の乱流（あらゆる方向からの空気の流入）が
生じ、それが磁気ヘッドに対し浮力抵抗となる。磁気ヘ
ッドは磁気ヘッドクラッシュを起こすことなく基板表面
との間隔を極めて小さく保つことが可能となる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を説明する。結晶化ガラス組成は
特開昭62−72547号に示されているガラス組成のうち、S
iO279.0、Li2O15.0、Al2O34.0、K2O2.0、P2O52.0、As2O
30.2のものを用い（各wt％）、最終（二次結晶）熱処理
温度900℃（90分）、線膨張係数α100℃〜300℃＝116×
10-7（deg-1）である。Li2Oが16wt％以下の結晶化ガラ
ス組成が適切である。結晶化処理後の表面研摩はRa15Å
〜50Åに仕上げ、洗浄後末乾燥状態にて以下の各薬液に
浸漬してエッチング処理を行う。
（１）Concフッ化水素酸:Conc過酸化水素：水＝1:4:16
（Vol％）にて混合調整したエッチング剤（容器はテフ
ロンキャリア）中に常温にて上記結晶化ガラスを浸漬
し、煮沸水中超音波洗浄（２〜10分）を行い、イソプロ
ピルアルコール又はフロン蒸気にて乾燥する。表面粗さ
Raは、エッチング時間１分から10分までの条件ではエッ
チング時間に対し比例して増加する。エッチング処理に
よりRaは5000Åまで可能であるが、実用的なディスク基
板としては、Ra＝50Å〜2000Åまでが適切である。エッ
チング時間とRaとの関係の一部を第１図に、表面粗さの
測定図（エッチング時間２分間）を第２図に示す。第３
図はエッチング時間１分におけるディスク基板の表面の
粒子構造を示す。第１図に示すとおり、エッチング時間
とRaはリニアな関係を有しているので工程管理が極めて
簡易である。
（２）エッチング剤としてConc硝酸:Conc過酸化水素：
水＝1:2:7（Vol％）を用い、60℃で３〜30分浸漬した。
他の工程は上記（１）と同じである。本実施例において
は、Ra＝50Å〜500Åの範囲まで調整が可能でありそれ
以上のRaを得るにはエッチング時間が長すぎるため実用
的でない。エッチング時間とRaとの関係を第４図に示
す。
（３）エッチング剤としてConcアンモニア水:Conc過酸
化水素：水＝1:2:12（Vol％）を用い、60〜70℃で２〜2
5分浸漬した。本実施例における実用的なRa値は、Ra＝5
0Å〜1000Åの範囲である。
本実施例の表面の凹凸構造の状態は、同一Ra値において
（１）と比較した場合マイルドな状態になっている。こ
の差は浸漬時間の差と考えられる。エッチング時間とRa
との関係を第５図に示す。
（４）エッチング剤として水10＋硝酸第二セリウムア
ンモン300g＋過塩素酸200g＋Conc過酸化水素２を混合
調整したものを用い、40℃で１〜25分浸漬した。Ra＝50
Å〜1000Åである。エッチング時間とRaとの関係を第６
図に示す。本実施例の表面状態は上記（２）、（３）と
ほぼ同等である。本実施例のエッチング剤は磁気膜の除
去にも効果があり（20秒〜１分）、この場合、過酸化水
素は必ずしも必要ではない。
（５）エッチング剤としてHF:H2O＝1:20（Vol％）を用
い、１分間浸漬した。この場合Ra＝110Åである。本実
施例の表面粗さの測定図を第７図に示す。上記（１）〜
（４）と異なり、表面に深い傷が生じている。
〔発明の効果〕
本発明は上記の構成を有するので、ディスク基板表面に
均質な粒子が微細かつ均一に分布しており上記従来の問
題点を解消することが可能となった。さらにその粒子
径、粒子間距離、凹凸深さなどはガラス組成又はエッチ
ング条件を適宜設定することにより制御することが容易
であるので、工程管理、品質管理が容易であり量産に最
適である。
【図面の簡単な説明】
第１図・第４図・第５図・第６図は本実施例のエッチン
グ時間とRaとの関係を示す図、第２図・第７図は本実施
例の表面粗さの測定図、第３図は本実施例におけるディ
スク基板表面の粒子構造を示す電子顕微鏡写真である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】SiO2−Li2O−Al2O3系ガラスを含む基板で
    あって、基板表面は結晶化後研磨され、結晶層とアモー
    ファス層とのエッチング速度が異なるエッチング剤によ
    りエッチング処理された表面凹凸の深さ50Å〜2000Åを
    有する記録ディスク基板。
  2. 【請求項２】エッチング剤は過酸化水素を含む請求項
    （１）記載の記録ディスク基板。
  3. 【請求項３】基板表面は硬質材料でコーティングされた
    請求項（１）又は（２）記載の記録ディスク基板。
  4. 【請求項４】SiO2−Li2O−Al2O3系ガラスを含む基板を
    結晶化処理して基板表面に結晶化ガラスを析出せしめ、
    該基板表面を研磨した後、結晶層とアモーファス層との
    エッチング速度が異なるエッチング剤によりエッチング
    処理して表面凹凸の深さ50Å〜2000Åの記録ディスク基
    板を製造する方法。
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