JPH0775069B2 - 磁気ディスク - Google Patents
磁気ディスクInfo
- Publication number
- JPH0775069B2 JPH0775069B2 JP62231736A JP23173687A JPH0775069B2 JP H0775069 B2 JPH0775069 B2 JP H0775069B2 JP 62231736 A JP62231736 A JP 62231736A JP 23173687 A JP23173687 A JP 23173687A JP H0775069 B2 JPH0775069 B2 JP H0775069B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic disk
- magnetic
- magnetic head
- layer
- average roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固定磁気ディスク装置に用いられる強磁性金属
合金薄膜からなる磁性層を有する磁気ディスクに関す
る。
合金薄膜からなる磁性層を有する磁気ディスクに関す
る。
近年、情報処理システムの外部記憶装置として一般に固
定磁気ディスク装置が使用されるようになってきたが、
この装置に搭載される磁気ディスクは記録密度の向上が
強く要請され、従来の磁性粒子を樹脂バインダーに分散
して塗布するバインダー塗布型にかわって、強磁性金属
合金をめっき，スパッタリング，蒸着などで成膜して磁
性層とする磁気特性に優れた金属薄膜型が採用されてき
ている。固定磁気ディスク装置においては、磁気ヘッド
が高速回転している磁気ディスク上を浮上走行しながら
情報の記録あるいは再生が行われる。このとき、磁気デ
ィスク表面に突起などがあると磁気ヘッドの安定な走行
が乱れ記録や再生に誤りが生じることがある。そのた
め、磁気ディスクには磁気ヘッドの安定な浮上走行を阻
害するような高さの突起などが存在しない平滑な表面が
要求される。固定磁気ディスク装置の記録密度を高める
ためには、磁気ディスクの磁性層と磁気ヘッドとの間隙
を小さくすること，すなわち前述の磁気ディスク面から
の磁気ヘッドの浮上量を小さくすることが必要であり、
高記録密度への要請が高まるなかで、磁気ヘッドの低浮
上走行化を実現するために、磁気ディスクに対してその
ような低浮上走行を妨げる突起などの欠陥のない非常に
平滑な表面が要求されてきている。
定磁気ディスク装置が使用されるようになってきたが、
この装置に搭載される磁気ディスクは記録密度の向上が
強く要請され、従来の磁性粒子を樹脂バインダーに分散
して塗布するバインダー塗布型にかわって、強磁性金属
合金をめっき，スパッタリング，蒸着などで成膜して磁
性層とする磁気特性に優れた金属薄膜型が採用されてき
ている。固定磁気ディスク装置においては、磁気ヘッド
が高速回転している磁気ディスク上を浮上走行しながら
情報の記録あるいは再生が行われる。このとき、磁気デ
ィスク表面に突起などがあると磁気ヘッドの安定な走行
が乱れ記録や再生に誤りが生じることがある。そのた
め、磁気ディスクには磁気ヘッドの安定な浮上走行を阻
害するような高さの突起などが存在しない平滑な表面が
要求される。固定磁気ディスク装置の記録密度を高める
ためには、磁気ディスクの磁性層と磁気ヘッドとの間隙
を小さくすること，すなわち前述の磁気ディスク面から
の磁気ヘッドの浮上量を小さくすることが必要であり、
高記録密度への要請が高まるなかで、磁気ヘッドの低浮
上走行化を実現するために、磁気ディスクに対してその
ような低浮上走行を妨げる突起などの欠陥のない非常に
平滑な表面が要求されてきている。
また一方、固定磁気ディスク装置においては、磁気ヘッ
ドは磁気ディスク停止時には磁気ディスク面上に接触し
て停止しており、回転起動時にはその面上を摺動し浮上
走行状態に移り、回転中止時には浮上状態から磁気ディ
スク面に接触摺動して停止する，いわゆるCSS（Contact
Start Stop）方式が採られる。このように磁気ディス
クと磁気ヘッドとが接触して停止していたり摺動したり
するときには、磁気ヘッドの磁気ディスク表面への吸着
が問題となり、また、磁気ヘッドと磁気ディスク表面と
の摩擦係数が大きいと磁気ディスク表面が損傷を受ける
という問題が生じる。このような問題を避けるために
は、磁気ディスク表面はある程度あれている必要があ
る。
ドは磁気ディスク停止時には磁気ディスク面上に接触し
て停止しており、回転起動時にはその面上を摺動し浮上
走行状態に移り、回転中止時には浮上状態から磁気ディ
スク面に接触摺動して停止する，いわゆるCSS（Contact
Start Stop）方式が採られる。このように磁気ディス
クと磁気ヘッドとが接触して停止していたり摺動したり
するときには、磁気ヘッドの磁気ディスク表面への吸着
が問題となり、また、磁気ヘッドと磁気ディスク表面と
の摩擦係数が大きいと磁気ディスク表面が損傷を受ける
という問題が生じる。このような問題を避けるために
は、磁気ディスク表面はある程度あれている必要があ
る。
このように、磁気ディスクの表面性状はその観点により
互いに相反する特性を実現しなければならないことにな
る。従来、このような問題を解消するために、磁気ディ
スク表面に液体潤滑剤を薄く塗布して、十分に平滑にさ
れた面で磁気ヘッドとの摩擦係数の増大や吸着を防止す
る方法が採られていた。
互いに相反する特性を実現しなければならないことにな
る。従来、このような問題を解消するために、磁気ディ
スク表面に液体潤滑剤を薄く塗布して、十分に平滑にさ
れた面で磁気ヘッドとの摩擦係数の増大や吸着を防止す
る方法が採られていた。
しかしながら、このような液体潤滑剤を用いる方法にお
いては、液体潤滑剤を塗布する工程が追加されること
と、高記録密度を達成するために磁気ディスク保護層の
膜厚を薄くしなければならないという制約により液体潤
滑剤の膜厚は50Å程度以下と薄くすることが必要であり
オングストローム（Å）オーダーで膜厚を制御しなけれ
ばならないという成膜上の難しさ、さらに、液体潤滑剤
自体の揮発性や大気中水分の吸収などによる経時的な不
安定性などの問題があり、この液体潤滑剤を塗布した磁
気ディスクも必ずしも十分満足されるものとはいえな
い。
いては、液体潤滑剤を塗布する工程が追加されること
と、高記録密度を達成するために磁気ディスク保護層の
膜厚を薄くしなければならないという制約により液体潤
滑剤の膜厚は50Å程度以下と薄くすることが必要であり
オングストローム（Å）オーダーで膜厚を制御しなけれ
ばならないという成膜上の難しさ、さらに、液体潤滑剤
自体の揮発性や大気中水分の吸収などによる経時的な不
安定性などの問題があり、この液体潤滑剤を塗布した磁
気ディスクも必ずしも十分満足されるものとはいえな
い。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、液
体潤滑剤を使用することなく磁気ヘッドの低浮上化を実
現できる平滑さと十分低い摩擦係数の表面を有し、か
つ、経時的にも安定で信頼性の高い磁気ディスクを提供
することを目的とする。
体潤滑剤を使用することなく磁気ヘッドの低浮上化を実
現できる平滑さと十分低い摩擦係数の表面を有し、か
つ、経時的にも安定で信頼性の高い磁気ディスクを提供
することを目的とする。
本発明は、上述の目的を達成するため、磁性層上に保護
層を形成してなる磁気ディスクにおいて、前記保護層
は、中心線平均粗さRaが80Åから110Åの範囲内にあ
り、中心線平均粗さRaと最大高さRmaxとの比Ra/Rmaxが1
/10から1/15の範囲内にある表面粗さを有する炭素層か
らなることを特徴としている。
層を形成してなる磁気ディスクにおいて、前記保護層
は、中心線平均粗さRaが80Åから110Åの範囲内にあ
り、中心線平均粗さRaと最大高さRmaxとの比Ra/Rmaxが1
/10から1/15の範囲内にある表面粗さを有する炭素層か
らなることを特徴としている。
本発明において、炭素層からなる保護層は、固体潤滑剤
としても働くので、その表面の中心線平均粗さRaが80Å
から110Åの範囲内にあるようにすることにより、磁気
ヘッドと磁気ディスクとの間の摩擦係数は、液体潤滑剤
を用いなくても実用上問題とならない程度に充分小さく
することができ、また、中心線平均粗さRaと最大高さR
maxの比の値を1/10から1/15の範囲内に制御することに
より、磁気ヘッドの低浮上走行を阻害するような高さの
突起は存在しなくなる。
としても働くので、その表面の中心線平均粗さRaが80Å
から110Åの範囲内にあるようにすることにより、磁気
ヘッドと磁気ディスクとの間の摩擦係数は、液体潤滑剤
を用いなくても実用上問題とならない程度に充分小さく
することができ、また、中心線平均粗さRaと最大高さR
maxの比の値を1/10から1/15の範囲内に制御することに
より、磁気ヘッドの低浮上走行を阻害するような高さの
突起は存在しなくなる。
以下、本発明の実施例について説明する。
まず、Al−Mg合金からなるディスク基板の表面を粗研削
し、その上にNi−Ｐ合金を無電解めっきする。このめっ
き表面を微小砥粒（例えば、砥粒径1.3μｍのアルミ
ナ）を使用した研磨液（例えば、混合重量比酸化アルミ
ニウム：塩化ニッケル：純水＝9:1:90の液）を用いてポ
リッシング加工する。このとき得られるめっき表面の中
心線平均粗さRaは約20Åである。
し、その上にNi−Ｐ合金を無電解めっきする。このめっ
き表面を微小砥粒（例えば、砥粒径1.3μｍのアルミ
ナ）を使用した研磨液（例えば、混合重量比酸化アルミ
ニウム：塩化ニッケル：純水＝9:1:90の液）を用いてポ
リッシング加工する。このとき得られるめっき表面の中
心線平均粗さRaは約20Åである。
次に、このように平滑に加工されたディスク基板のめっ
き表面を、研磨テープを使用して円周方向に研磨軌跡を
揃えながらテープポリッシング（いわゆるテクスチャリ
ング）を行う。このテープポリッシングの工程は二段階
に分けて行われ、まず、粗い砥粒のテープでポリッシン
グした後に、より細かい砥粒のテープで仕上げポリッシ
ングを行う。それぞれのテープの砥粒径は３μｍないし
５μｍのものおよび１μｍないし２μｍのものを使用し
た。このように、砥石径の異なるテープの組み合わせと
各テープポリッシングの加工条件（テープ速度，テープ
押付け圧，加工時間）を変えることにより、加工表面の
中心線平均粗さRaとこのRaと最大高さRmaxの比とをある
程度独立して制御することが可能となる。
き表面を、研磨テープを使用して円周方向に研磨軌跡を
揃えながらテープポリッシング（いわゆるテクスチャリ
ング）を行う。このテープポリッシングの工程は二段階
に分けて行われ、まず、粗い砥粒のテープでポリッシン
グした後に、より細かい砥粒のテープで仕上げポリッシ
ングを行う。それぞれのテープの砥粒径は３μｍないし
５μｍのものおよび１μｍないし２μｍのものを使用し
た。このように、砥石径の異なるテープの組み合わせと
各テープポリッシングの加工条件（テープ速度，テープ
押付け圧，加工時間）を変えることにより、加工表面の
中心線平均粗さRaとこのRaと最大高さRmaxの比とをある
程度独立して制御することが可能となる。
このようにして、特定の表面形状に加工されたディスク
基板にスパッタ法で所要の膜を形成して磁気ディスクを
作製する。例えば、まずCr下地層を1500Å〜2500Åの膜
厚で形成し、次にNi20〜30％,Cr5〜10％を含有するCo三
元合金を膜厚400Å〜800Åに成膜して磁性層とし、さら
にその上に保護・潤滑層としてアモルファスカーボン
（ａ−Ｃ）層をスパッタで成膜して磁気ディスクとす
る。以上の各層は一例であり、強磁性金属薄膜磁気ディ
スクの層構成はこれに限定されるものではないが、いず
れも連続してスパッタリングで薄膜として成膜積層され
るので、作製された磁気ディスクの表面形状はディスク
基板の表面形状がほぼそのまま保たれている。
基板にスパッタ法で所要の膜を形成して磁気ディスクを
作製する。例えば、まずCr下地層を1500Å〜2500Åの膜
厚で形成し、次にNi20〜30％,Cr5〜10％を含有するCo三
元合金を膜厚400Å〜800Åに成膜して磁性層とし、さら
にその上に保護・潤滑層としてアモルファスカーボン
（ａ−Ｃ）層をスパッタで成膜して磁気ディスクとす
る。以上の各層は一例であり、強磁性金属薄膜磁気ディ
スクの層構成はこれに限定されるものではないが、いず
れも連続してスパッタリングで薄膜として成膜積層され
るので、作製された磁気ディスクの表面形状はディスク
基板の表面形状がほぼそのまま保たれている。
かくして、前述のようにして加工した各種表面形状のデ
ィスク基板を用いて作製した対応する各種形状を有する
磁気ディスクについて、以下の評価試験を行った。磁気
ディスクをスピンドルにセットして回転させ、回転数に
応じて浮上走行する磁気ヘッドが磁気ディスク表面の微
小突起に衝突した衝撃を磁気ヘッドのアームに取り突け
たAE（アーコスティックエミッション）素子で検出して
突起の有無および個数を知る。磁気ヘッドを、0.2μｍ
の低浮上量で走行させたときの突起の有無を調べた。ま
た、磁気ディスクを磁気ヘッドが浮上しない程度の低速
で回転させ、磁気ヘッドを磁気ディスク表面に摺動させ
ながら長時間回転させて摩擦係数の上昇の様子をレコー
ダでモニタする。この摩擦係数の試験方法はCSSを繰り
返して摩擦係数を試験する方法の加速試験方法の一種で
あるが、この試験の60分間連続回転後の摩擦係数とCSS1
万回の摩擦係数とは良く対応する。
ィスク基板を用いて作製した対応する各種形状を有する
磁気ディスクについて、以下の評価試験を行った。磁気
ディスクをスピンドルにセットして回転させ、回転数に
応じて浮上走行する磁気ヘッドが磁気ディスク表面の微
小突起に衝突した衝撃を磁気ヘッドのアームに取り突け
たAE（アーコスティックエミッション）素子で検出して
突起の有無および個数を知る。磁気ヘッドを、0.2μｍ
の低浮上量で走行させたときの突起の有無を調べた。ま
た、磁気ディスクを磁気ヘッドが浮上しない程度の低速
で回転させ、磁気ヘッドを磁気ディスク表面に摺動させ
ながら長時間回転させて摩擦係数の上昇の様子をレコー
ダでモニタする。この摩擦係数の試験方法はCSSを繰り
返して摩擦係数を試験する方法の加速試験方法の一種で
あるが、この試験の60分間連続回転後の摩擦係数とCSS1
万回の摩擦係数とは良く対応する。
これらの評価結果を第１表に示す。突起の有無は磁気ヘ
ッドを浮上量0.2μｍで走行させたときのものであり、
突起無しを良とする。また、摩擦係数は上記加速試験を
60分間行ったときのものを示し0.5未満を良とする。総
合評価はこれら両者がともに良のときを良と判定して○
印で表し、どちらか一方でも悪いときには不良として×
印で表してある。
ッドを浮上量0.2μｍで走行させたときのものであり、
突起無しを良とする。また、摩擦係数は上記加速試験を
60分間行ったときのものを示し0.5未満を良とする。総
合評価はこれら両者がともに良のときを良と判定して○
印で表し、どちらか一方でも悪いときには不良として×
印で表してある。
なお、本発明に係る磁気ディスクは固定ディスク装置に
組み込まれてスピンドルモータにより回転されるもので
あり、摩擦係数が0.5未満を良とすることは、そのスピ
ンドルモータのトルクとの関係で要求される。
組み込まれてスピンドルモータにより回転されるもので
あり、摩擦係数が0.5未満を良とすることは、そのスピ
ンドルモータのトルクとの関係で要求される。
第１表より、磁気ヘッドの低浮上走行を阻害するような
突起が存在せず、かつ、摩擦係数を低くおさえるために
は、磁気ディスク表面形状を中心線平均粗さが80Åから
110Åの範囲にあり、さらに中心線平均粗さRaと最大高
さRmaxとの比Ra/Rmaxの値が1/10から1/15の範囲となる
ように制御すれば良いことが判る。
突起が存在せず、かつ、摩擦係数を低くおさえるために
は、磁気ディスク表面形状を中心線平均粗さが80Åから
110Åの範囲にあり、さらに中心線平均粗さRaと最大高
さRmaxとの比Ra/Rmaxの値が1/10から1/15の範囲となる
ように制御すれば良いことが判る。
本発明によれば、保護層を炭素層からなるものとして固
体潤滑層としての働きを持たせ、その表面の中心線平均
粗さRaを80Åから110Å範囲とし、かつ、中心線平均粗
さRaと最大高さRmaxとの比Ra/Rmaxの値を1/10から1/15
の範囲とすることにより、液体潤滑剤を使用することな
しに、磁気ヘッドの低浮上化を実現できる平滑さと十分
低い摩擦係数を有し、かつ、経時的にも安定で信頼性の
高い磁気ディスクが得られる。
体潤滑層としての働きを持たせ、その表面の中心線平均
粗さRaを80Åから110Å範囲とし、かつ、中心線平均粗
さRaと最大高さRmaxとの比Ra/Rmaxの値を1/10から1/15
の範囲とすることにより、液体潤滑剤を使用することな
しに、磁気ヘッドの低浮上化を実現できる平滑さと十分
低い摩擦係数を有し、かつ、経時的にも安定で信頼性の
高い磁気ディスクが得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】磁性層上に保護層を形成してなる磁気ディ
スクにおいて、前記保護層は、中心線平均粗さRaが80Å
から110Åの範囲内にあり、中心線平均粗さRaと最大高
さRmaxとの比Ra/Rmaxが1/10から1/15の範囲内にある表
面粗さを有する炭素層からなることを特徴とする磁気デ
ィスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231736A JPH0775069B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 磁気ディスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62231736A JPH0775069B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 磁気ディスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6476422A JPS6476422A (en) | 1989-03-22 |
| JPH0775069B2 true JPH0775069B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16928232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62231736A Expired - Fee Related JPH0775069B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | 磁気ディスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775069B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637373A (en) | 1992-11-19 | 1997-06-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US6805941B1 (en) | 1992-11-19 | 2004-10-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840250B2 (ja) * | 1977-03-18 | 1983-09-05 | 松下電器産業株式会社 | 磁気記録媒体 |
| JPS5922220A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁気ディスク媒体用基板 |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62231736A patent/JPH0775069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6476422A (en) | 1989-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |