JPH07272263A

JPH07272263A - 磁気ディスク

Info

Publication number: JPH07272263A
Application number: JP1489195A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Uwazumi; 洋之上住; Satoshi Uchino; 悟司内野; Fusaji Shimada; 房次嶋田; Noboru Kurata; 昇倉田; Yuji Kaneniwa; 有治金庭; Hiroshi Hirano; 博平野
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラスなどからなる非磁性基体を用い、耐衝撃
性，ＣＳＳ耐久性が優れ、かつ、磁気特性が優れ、小
径，薄形が可能な磁気ディスクを提供する。【構成】ガラスなどのうちから選ばれた一つの材料から
なるディスク状の非磁性基板１１の上に無電解メッキ法
でＮｉＰ層１２を形成し、その表面に機械的なテクスチ
ャリング処理を施して円周方向に沿った細かい溝を形成
して粗面化して非磁性基体１とし、その上にＣｒ下地層
２，Ｃｏ合金系磁性層３，カーボン保護膜４をスパッタ
法で順次成膜し、さらにその上に液体潤滑剤層５を形成
して磁気ディスクとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報処理装置の外部
記憶装置として用いられる固定磁気ディスク装置などに
搭載される磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報処理装置
の外部記憶装置として固定磁気ディスク装置（ＨＤＤ）
が多く用いられている。この固定磁気ディスク装置に搭
載される磁気ディスクは、一般に、非磁性基体の上に非
磁性金属下地層，強磁性合金からなる薄膜の磁性層，保
護層が順次形成されて構成されている。

【０００３】磁気ディスクの非磁性基体としては、従来
からＡｌ−Ｍｇ合金からなるディスク状基板の表面にＮ
ｉＰのメッキ層が１２μｍ程度形成されたものが多用さ
れている。このＡｌ−Ｍｇ合金は、比較的軽量であって
固定磁気ディスク装置の磁気ディスクを回転させる回転
駆動モータへの負担が少なく、また、加工精度に優れて
いるなどの利点があり、さらにＮｉＰのメッキ層を形成
しポリッシングを施すことで、記録・再生時のエラーと
なる基体表面の欠陥をなくし、また、ディスク表面の平
面度を向上させ、また、磁気特性の向上を図っている。

【０００４】さらに、従来の磁気ディスクにおいては、
固定磁気ディスク装置で行われる磁気ヘッドの磁気ディ
スクへの繰り返し離着陸動作（ＣＳＳ動作）の際の磁気
ヘッド─磁気ディスク間の摩擦係数を低下させ、かつ、
磁気ディスクの円周方向の磁気特性，特に保磁力Ｈｃ，
角型比Ｓ，保磁力角型比Ｓ^*を向上させるために、上記
基体のＮｉＰ層表面に研磨テープあるいは遊離砥粒を用
いてテクスチャリング処理を行って、主に円周方向に沿
っての細かい溝の形成された粗面としている。この磁気
ディスクの円周方向の磁気特性の向上は磁気ディスクの
記録・再生特性を向上させるという点で非常に重要であ
る。

【０００５】一方、固定磁気ディスク装置は、近年高記
録密度化とともに小型・軽量化が進んでおり、磁気ディ
スクのサイズも直径６５ｍｍ，厚さ０．３８１ｍｍや直
径４８ｍｍ，厚さ０．３８１ｍｍといった小径，薄形へ
と変わってきている。さらに、可搬型の固定磁気ディス
ク装置に対応するため、磁気ディスクに要求される耐衝
撃性も２００Ｇ〜４００Ｇとかなり大きな値となってき
た。しかし、従来のＡｌ合金からなる基板にＮｉＰ層を
形成した基体では０．３８１ｍｍという厚さでは強度が
充分でなく、また、衝撃に対しても基体が塑性変形を起
こしてしまうために、磁気ディスクの基体としての要求
に応えることができなくなってきている。

【０００６】このような問題点を解決するために、強化
ガラス，セラミックス，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃなど（以下、
“ガラスなど”と称する）が基体の材料として用いられ
るようになってきている。これらの材料は板厚を薄くし
ても充分な強度があり、かつ、耐衝撃性に優れるなど従
来のＡｌ合金にはない性能を有している。しかしなが
ら、これらの材料からなる基体は当然のことながらＡｌ
合金からなる基板にＮｉＰ層を形成した基体とは異なる
物理的・化学的特性を示すため、Ａｌ合金の場合と同一
の製造工程で磁気ディスクを製造することが一般的には
困難である。特に前述の基体表面を粗面化するテクスチ
ャリング処理に関しては、基体の表面硬度がＡｌ合金か
らなる基板の上にＮｉＰ層を形成した基体とは大きく異
なるため従来の方法を用いることができず、それぞれの
材料の基体に応じて基体表面の新しい粗面化法を開発す
ることが必要であり、種々の方法が提案されている。

【０００７】例えば、特開平３−７３４１９号公報に
は、ガラスなどからなる基体上に低融点金属からなる島
状膜を形成し、その凹凸によりＣＳＳ時の摩擦を低減す
る方法が開示されている。また特開昭６４−３７７２２
号公報には、ガラス基板に化学的エッチングを施した
り，ガラスを析出させたり，研磨を施したりして、表面
にランダムに配置された点状突起を形成し、ＣＳＳ時の
摩擦を低減する方法が開示されている。さらに特開平４
−２５５９０８号公報には、ＮｉＰメッキを施したガラ
ス基板上に低融点金属からなる不連続な微小突起を形成
し、その凹凸によりＣＳＳ時の摩擦を低減する方法が開
示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような粗面化法では優れたＣＳＳ耐久性を実現すること
はできるが、基体表面の凹凸がランダムであるため、デ
ィスク円周方向での磁気特性を向上させるという効果は
得られない。従って、このような基体を使用した磁気デ
ィスクは記録・再生特性が従来のＡｌ合金からなる基板
にＮｉＰ層を形成した基体を用いた磁気ディスクよりも
劣るという欠点がある。ガラスなどからなる基板上にＮ
ｉＰメッキ層を形成しその表面にテクスチャリング処理
を施すことが考えられるが、ガラスなどにテクスチャリ
ング処理を施すに十分な１μｍ以上の膜厚のＮｉＰメッ
キ層を密着性良く形成することは困難である。特開平４
−２９５６１４号公報には２段に分けたメッキ法が提案
されているが、その上に磁性層などをスパッタリングに
より成膜するときの熱ストレスに負けない密着性を得る
ことは難しく、また、膜の均一性を満足させるには精密
な液管理および環境の整備が必要であり、さらに工程が
２段でその間に加熱処理が必要であるなど工程が複雑で
問題が多い。

【０００９】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、ガラスなどからなる非磁性基体を用い、耐
衝撃性，ＣＳＳ耐久性が優れ、しかも磁気特性の良好な
磁気ディスクを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、非磁性基体上に非磁性金属下地層，磁性層，
保護膜がこの順に形成されてなる磁気ディスクにおい
て、前記非磁性基体が、ガラスなどのうちから選ばれた
一つの材料からなるディスク状基板の表面にＮｉＰ層が
無電解メッキにより形成されており、そのＮｉＰ層表面
が機械的なテクスチャリング処理により主にディスクの
円周方向に沿って形成された細かい溝によって粗面化さ
れているディスク状基体である磁気ディスクとすること
によって解決される。

【００１１】ガラスなどからなるディスク状基板の表面
が機械的および化学的に粗面化されているとＮｉＰ層と
の密着性が向上するので好ましい。ディスク状基板の表
面粗さは中心線平均粗さＲａで１００Å以上とすること
が望ましい。また、ＮｉＰ層の厚さは１μｍ以上１０μ
ｍ以下の範囲内であることが望ましい。

【００１２】

【作用】この発明に係わる非磁性基体は、上述のよう
に、ガラスなどからなるディスク状基板の表面に無電解
メッキ法によりＮｉＰ層を形成し、さらにそのＮｉＰ層
表面に機械的なテクスチャリング処理を施してディスク
の円周方向に沿って細かな溝が形成されている。ＮｉＰ
層を形成せずにガラスなどからなるディスク状基板表面
に直接テクスチャリング処理を施し、この基体を用いて
磁気ディスクを製作しても、ＣＳＳ耐久性は良好である
がディスク円周方向の磁気特性，特に保磁力や角形比が
小さく十分良好な記録・再生特性が得られない。また、
ＮｉＰ層を形成した場合でも、機械的なテクスチャリン
グ処理を行わず、従ってＮｉＰ層表面がランダムな表面
粗さを有するときには、やはり保磁力や角形比が小さく
十分良好な記録・再生特性が得られない。

【００１３】ガラスなどからなるディスク状基板表面を
機械的および化学的に粗面化しておくと、その上に従来
のＡｌ合金からなる基板の場合と同様の工程，装置でＮ
ｉＰ層を密着性良く形成することができて好適である。
ディスク状基板の表面粗さは中心線平均粗さＲａで１０
０Å以上程度であることが望ましい。また、このような
ＮｉＰ層表面には従来のＡｌ合金からなる基板にＮｉＰ
層を形成した基体の場合と同様の工程，装置でテクスチ
ャリング処理を施すことができる。ＮｉＰ層の膜厚は１
μｍ以上１０μｍ以下の範囲内が好ましい。膜厚が１μ
ｍ未満ではメッキ後のポリッシュやテクスチャリング処
理でディスク状基板が露出する場合があり、また基体の
耐蝕性に問題が生じることがあり、一方、１０μｍを超
えて厚くなると密着性が悪くなり、また、基体表面の平
滑性か悪くなるので好ましくない。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明の磁気ディスクの一実施例の構成の説明
図である。非磁性基体１はガラスなどからなるディスク
状の非磁性基板１１とその上に無電解メッキで形成され
たＮｉＰ層１２とからなる。非磁性基板１１の表面は機
械的および化学的に粗面化されている。また、ＮｉＰ層
１２の表面はテクスチャリング処理によりディスク円周
方向に沿って細かな溝が形成された粗面である。その上
にスパッタ法によりＣｒ下地層２，Ｃｏ合金系磁性層３
およびカーボン保護膜４が順次形成され、さらに、その
上に液体潤滑剤層５が塗布形成されている。ＮｉＰ層１
２の表面のテクスチャリング処理された粗面形状は凹凸
が若干滑らかにはなるがその上に形成される各層に引き
継がれ、液体潤滑剤層５の表面はディスク円周方向に沿
って細かな溝が形成された粗面となっている。

【００１５】実施例１外径６５ｍｍ，厚さ０．３８１ｍｍのディスク状の強化
ガラス基板表面を、研磨剤としてＡｌ₂Ｏ₃（ＳｉＣ，
ＳｉＯなどでもよい）を用いた砥石（研磨テープ，遊離
砥粒などでもよい）により表面粗さが中心線平均粗さＲ
ａで１００Å以上程度に研磨して粗面化した後、ＮａＯ
Ｈ溶液でアルカリ脱脂し、さらにフッ酸（フッ化アンモ
ニウム，硝酸などでもよい）で化学的にエッチングし、
純水で洗浄した後、ＳｎＣｌ2 溶液に５分以内浸漬して
感受性化（センシタイゼーション）を行い、水洗後、Ｐ
ｄＣｌ₂溶液に５分以内浸漬して活性化を行い、水洗
後、市販の無電解ＮｉＰメッキ溶液（上村工業（株）
製；ＨＤＸ）を用い、液温７０℃以上で無電解メッキを
行い、膜厚１０μｍのＮｉＰ層を形成した。続いて、水
洗後、クリーンな乾燥器で温度１００℃〜３００℃の大
気中で数時間熱処理を行った。なお、以上のプロセスは
基板を回転させながら行った。

【００１６】以上のようにして形成したＮｉＰ層の表面
をポリシングにより鏡面研磨して表面の突起などの欠陥
を除去し、その鏡面研磨した表面に、平均砥粒径２μｍ
の白色アルミナを研磨剤とするテクスチャリング処理用
研磨テープをゴムローラで押しつけながら基板を回転さ
せて第一のテクスチャリング処理を行い、続いて、平均
砥粒径１μｍの白色アルミナを含むスラリーをゴムロー
ラでＮｉＰ層の表面に押しつけた植毛テープに滴下しな
がら基板を回転させて第二のテクスチャリング処理を行
って非磁性基体とする。

【００１７】この非磁性基体上に搬送式のＤＣマグネト
ロンスパッタによりＣｒ下地層（膜厚１０００Å），Ｃ
ｏＣｒＮｉＴａ磁性層（膜厚５００Å）を形成し、さら
に、その上に圧力５ｍＴｏｒｒ，３０％モル濃度のＣＨ
₄を混合したアルゴンガスを流量２０ＳＣＣＭで流して
いる雰囲気中でカーボンをターゲットとした搬送式ＤＣ
マグネトロンスパッタによりカーボン保護膜（膜厚１５
０Å）を成膜し、続いて、このカーボン保護膜上にパー
フルオロポリエーテル系液体潤滑剤を塗布して膜厚１６
Å〜２０Åの潤滑剤層を形成して磁気ディスクを作製し
た。

【００１８】実施例２実施例１において、基板材質をＴｉに代えたこと以外
は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。比較例１実施例１において、ＮｉＰ層を設けなかったこと以外
は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。

【００１９】比較例２実施例１において、ＮｉＰ層表面にテクスチャリング処
理を行わず、その代わりに、Ａｌからなる凹凸を有する
島状の膜を形成して粗面化したこと以外は、実施例１と
同様にして磁気ディスクを作製した。比較例３実施例１において、ＮｉＰ層の膜厚を０．８μｍとした
こと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製
した。

【００２０】比較例４実施例１において、ＮｉＰ層の膜厚を１２μｍとしたこ
と以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し
た。比較例５実施例１において、ＮｉＰ層のメッキを行う際に基板表
面を機械的，化学的に粗面化することなしにメッキを行
ったこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを
作製した。

【００２１】このようにして得られた磁気ディスクにつ
いて、磁気特性，記録・再生特性の評価を行った。磁気
特性は試料振動形磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した。
記録・再生特性は表１に示す条件でインダクティブ方式
の薄膜磁気ヘッドを用いて測定した。その結果を表２に
示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】表２に見られるように、基体にＮｉＰ層が
形成されていない比較例１の磁気ディスクは、実施例１
と同様に表面に円周方向に沿って細かい溝が形成されて
いるにもかかわらず磁気特性が悪く記録・再生特性も劣
っている。また、基体のＮｉＰ層表面がテクスチャリン
グ処理を施されずＡｌからなる凹凸の島状膜を形成して
粗面化されている基体を用いた比較例２の磁気ディスク
は、表面がランダムな粗面であり磁気特性，記録・再生
特性ともに実施例より劣っている。また、ＮｉＰ層の膜
厚が０．８μｍと薄い基体はテクスチャリング処理でガ
ラスが露出し、このような基体を用いた比較例３の磁気
ディスクは磁気特性が極端に悪く磁気ディスクとして使
用できない。また、ＮｉＰ層の膜厚が１２μｍと厚い基
体はガラスとＮｉＰ層の密着性が低く、このような基体
を用いた比較例４の磁気ディスクはスパッタ成膜時の温
度変化のためにＮｉＰ層がガラスから剥離してしまっ
た。また、基板表面を機械的，化学的に粗面化せずにＮ
ｉＰ層を無電解メッキした基体もガラスとＮｉＰ層の密
着性が低く、このような基体を用いた比較例５の磁気デ
ィスクもスパッタ成膜時の温度変化のためにＮｉＰ層が
ガラスから剥離してしまった。

【００２５】次に実施例１，２および比較例１，２の各
磁気ディスクについて、ヘッド浮上量およびＣＳＳ耐久
性の評価を行った。ヘッド浮上量はグライドハイトテス
ターにより評価した。ＣＳＳ耐久性は荷重９．５ｇｆ，
Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣスライダーの薄膜ヘッドを用いて評
価した。その結果を表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】表３に見られるように、ヘッド浮上量はい
ずれの磁気ディスクも良好である。また、ＣＳＳ耐久性
も比較例２で２万回ＣＳＳ後の摩擦係数が若干大きいが
いずれも良好である。しかしながら、表２に見られるよ
うに比較例１，２の磁気ディスクは磁気特性，記録・再
生特性で実施例の磁気ディスクに劣るという問題を有す
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明によれば、磁気ディスクの非磁
性基体として、ガラスなどからなるディスク状の基板の
表面に無電解メッキ法によりＮｉＰ層を形成し、さらに
そのＮｉＰ層表面に機械的なテクスチャリング処理を施
してディスクの円周方向に沿って細かな溝が形成されて
いる基体を用いる。このような基体を用いることによ
り、耐衝撃性，ＣＳＳ耐久性が優れ、しかも磁気特性の
良好な磁気ディスクを得ることができ、小径，薄形の磁
気ディスクを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる磁気ディスクの一実施例の構
成の説明図

【符号の説明】

１非磁性基体２Ｃｒ下地層３Ｃｏ合金系磁性層４カーボン保護膜５液体潤滑剤層１１非磁性基板１２ＮｉＰ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者倉田昇神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者金庭有治神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者平野博神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上に非磁性金属下地層，磁性
層，保護層がこの順に形成されてなる磁気ディスクにお
いて、前記非磁性基体が強化ガラス，ガラスセラミック
ス，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃのうちから選ばれた一つの材料から
なるディスク状基板の表面にＮｉＰ層が無電解メッキに
より形成されており、そのＮｉＰ層の表面が機械的なテ
クスチャリング処理により主にディスクの円周方向に沿
って形成された細かい溝によって粗面化されているディ
スク状基体であることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】ディスク状基板の表面が機械的および化学
的に粗面化されており、その粗面上にＮｉＰ層が無電解
メッキにより形成されている非磁性基体であることを特
徴とする請求項１記載の磁気ディスク。
【請求項３】ディスク状基板の表面粗さが中心線平均粗
さＲａで１００Å以上である非磁性基体であることを特
徴とする請求項２記載の磁気ディスク。
【請求項４】ＮｉＰ層の厚さが１μｍ以上１０μｍ以下
の範囲内である非磁性基体であることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載の磁気ディスク。