JPH08147683A - Magnetic disk - Google Patents

Magnetic disk

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JPH08147683A
JPH08147683A JP6281988A JP28198894A JPH08147683A JP H08147683 A JPH08147683 A JP H08147683A JP 6281988 A JP6281988 A JP 6281988A JP 28198894 A JP28198894 A JP 28198894A JP H08147683 A JPH08147683 A JP H08147683A
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JP
Japan
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layer
magnetic
fluorine
carbon
film
Prior art date
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JP6281988A
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Japanese (ja)
Inventor
英次 ▲高▼池
Eiji Takaike
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To prevent the lowering of a lubrication effect, to provide excellent wear resistance, durability and protection against corrosion and also to prevent the stain or the like of a head by forming a lubricant layer of a fluorine-based solid lubricant layer and using a liquid lubricant. CONSTITUTION: A NiP-plated backing layer 12 is formed in both faces of a non-magnetic disk 11, and a Cr backing layer 13 and a magnetic film 14 are formed thereon in order. A fluorine-based solid lubricant layer 16' is formed immediately on the magnetic film 14 without forming a carbon film. The lubricant layer 16' is formed by instantly evaporating and depositing a fluororesin material by plasma and therefore the change is made uniform, and the formed thin film is made fine. By using a fluorine-based solid lubricant layer, a uniform and fine film of not less than 5Å can be made and a low floating can be made since carbon is not essential. It has an antifriction characteristic without having a carbon layer underneath and has better protection against corrosion than carbon.

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Co合金からなる金属磁
性層を用いる磁気ディスク及びその製造方法に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk using a metal magnetic layer made of Co alloy and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は磁気ディスク装置の内部構造の全
容を示す平面図であり、磁気ディスクDが高速回転して
いる状態で、その半径方向に磁気ヘッド1が移動してシ
ーク動作し、情報の記録/再生が行なわれる。図中、2
はスピンドル、3はサスペンション、4は駆動アーム、
5はボイスコイルモータである。この磁気ヘッド1の位
置で磁気ディスクD切断し拡大すると、図5のようにな
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a plan view showing the entire internal structure of a magnetic disk device. When a magnetic disk D is rotating at a high speed, a magnetic head 1 moves in the radial direction of the magnetic disk D to perform a seek operation. Information recording / reproduction is performed. 2 in the figure
Is a spindle, 3 is a suspension, 4 is a drive arm,
5 is a voice coil motor. When the magnetic disk D is cut and enlarged at the position of the magnetic head 1, it becomes as shown in FIG.

【0003】薄膜型の磁気ディスクDにおいて、11は
アルミニウムやガラスなどの非磁性体からなる基板であ
り、その表面に、機械的強度を上げるためにNiPめっ
き層12を形成した状態で、Co合金の水平配向性を高
めるためのCr下地層13を1000Å程度スパッタ成
膜してある。そして、CoCrTaまたはCoNiCr
などの磁性材を500Å程度スパッタして薄膜磁性膜1
4を形成した後、保護膜15としてカーボンなどを30
0Å程度スパッタし、最後にパーフロロポリエーテルな
どのようなフッ素系の潤滑層(液体)16を数十Å程度
塗布して、完成する。
In the thin film type magnetic disk D, reference numeral 11 is a substrate made of a non-magnetic material such as aluminum or glass. A NiP plating layer 12 is formed on the surface of the substrate to increase the mechanical strength of the Co alloy. The Cr underlayer 13 for enhancing the horizontal orientation is formed by sputtering about 1000Å. And CoCrTa or CoNiCr
Sputter magnetic material such as 500 Å for thin magnetic film 1
After forming 4, the protective film 15 is made of carbon 30 or the like.
About 0Å is sputtered, and finally, a fluorine-based lubricating layer (liquid) 16 such as perfluoropolyether is applied on the order of several tens ofÅ to complete the process.

【0004】この磁気ディスクDを矢印a1 方向に高速
回転させ、風力によって磁気ヘッドスライダ1が微小量
浮上した状態で、ヘッド素子部18によって、磁気ディ
スクDに情報の記録/再生を行なう。磁気ヘッドのスラ
イダ1は、ジンバル20を介してサスペンジョン(スプ
リングアーム)3に取り付けられ、キャリッジ22の駆
動アーム4でシーク動作が行なわれる。このように、機
構の簡便さから、装置の起動・停止時にはコアスライダ
が浮上せず摺接するCSS(Cotact Start
Stop)方式が普及している。
Information is recorded / reproduced on / from the magnetic disk D by the head element section 18 while the magnetic disk D is rotated at a high speed in the direction of arrow a 1 and the magnetic head slider 1 is slightly floated by the wind force. The slider 1 of the magnetic head is attached to a suspension (spring arm) 3 via a gimbal 20, and a seek operation is performed by a drive arm 4 of a carriage 22. As described above, due to the simplicity of the mechanism, the core slider does not float and slides into contact with the CSS (Cactact Start) when the apparatus is started and stopped.
The Stop method has become popular.

【0005】図6の磁気ヘッドはMR型ヘッドであり、
ヘッド素子部24が薄膜技術で形成され、かつAl2
3 などの保護膜で覆われている。スライダ1は、摺動面
の左右に浮上レール25,26を有しており、そのヘッ
ド素子部24と反対側に、空気流を取り込む流入斜面2
5s,26sが形成されている。図7に、複合薄膜磁気
ヘッドを使用した場合の説明図を示す。図7(A)は切
截斜面図、図7(B)は(X−Xで切断した)断面図で
ある。
The magnetic head of FIG. 6 is an MR type head,
The head element portion 24 is formed by thin film technology and is made of Al 2 O.
It is covered with a protective film such as 3 . The slider 1 has levitation rails 25 and 26 on the left and right of the sliding surface, and on the side opposite to the head element portion 24, the inflow slope 2 for taking in the air flow.
5s and 26s are formed. FIG. 7 shows an explanatory view when a composite thin film magnetic head is used. FIG. 7A is a cutaway oblique view, and FIG. 7B is a cross-sectional view (taken along line XX).

【0006】図7(A),(B)は、電磁変換ヘッド
(記録ヘッド)と磁気抵抗効果型(MR)ヘッド(再生
ヘッド)の複合薄膜磁気ヘッド40を示したもので、図
において、磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)41
は、非磁性基板42上に形成した長方形の磁気抵抗効果
素子(MR素子)43と、MR素子43の引出し導体層
44と、上、下磁気シールド層45a,45bとで構成
されている。
FIGS. 7A and 7B show a composite thin film magnetic head 40 of an electromagnetic conversion head (recording head) and a magnetoresistive (MR) head (reproducing head). Resistance effect head (MR head) 41
Is composed of a rectangular magnetoresistive effect element (MR element) 43 formed on the non-magnetic substrate 42, a lead conductor layer 44 of the MR element 43, and upper and lower magnetic shield layers 45a and 45b.

【0007】引出し導体層44は、MR素子43の長手
方向に対して所定幅で切除されてMR素子43のMR層
(後述する)の両端に接続されている。MR素子33及
び引出し導体層44は磁気シールド素子層45bとの間
にあって非磁性絶縁層36で電気的に接続されている。
一方、磁気ディスクDに情報の記録を行うための電磁変
換型ヘッド(インダクティブヘッド)は、MRヘッド4
1の上磁気シールド素子45aを下部磁極(第1磁極)
とし、その上面に順にアルミナ(Al2 3 )を介在し
た記録ギャップを介して熱硬化樹脂からなる層間絶縁層
49、薄膜コイル導体層(Cu)50及び上部磁極51
を積層し、上部磁極(第2磁極)51と下部磁極(上磁
気シールド層)45aとで形成した記録ギャップ48に
よって情報の水平記録を行う。また、上部磁極51上に
は保護絶縁層52が形成される。これらはスパッタ又は
真空蒸着メッキ法等により形成される。
The lead conductor layer 44 is cut to a predetermined width in the longitudinal direction of the MR element 43 and connected to both ends of an MR layer (described later) of the MR element 43. The MR element 33 and the lead conductor layer 44 are between the magnetic shield element layer 45b and electrically connected by the non-magnetic insulating layer 36.
On the other hand, the electromagnetic conversion type head (inductive head) for recording information on the magnetic disk D is the MR head 4
1 upper magnetic shield element 45a to the lower magnetic pole (first magnetic pole)
And an interlayer insulating layer 49 made of a thermosetting resin, a thin-film coil conductor layer (Cu) 50, and an upper magnetic pole 51 through a recording gap with alumina (Al 2 O 3 ) interposed in order on the upper surface thereof.
Are stacked, and information is horizontally recorded by a recording gap 48 formed by an upper magnetic pole (second magnetic pole) 51 and a lower magnetic pole (upper magnetic shield layer) 45a. Further, a protective insulating layer 52 is formed on the upper magnetic pole 51. These are formed by sputtering, vacuum deposition plating, or the like.

【0008】図中、6が水素含有炭素(ダイヤモンド様
カーボン)層からなる保護層であり、その上に任意に潤
滑保護層としてフッ素化物層17が形成され塗布する。
In the figure, 6 is a protective layer consisting of a hydrogen-containing carbon (diamond-like carbon) layer, on which a fluoride layer 17 is optionally formed as a lubricating protective layer and applied.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】近年の高密度化に対応
するため、磁気ディスクに関して次のような対策がとら
れている。 磁気ヘッドの浮上量(物理的なヘッド−ディスク間
隔)を0.05〜0.10μm程にまで下げる。
In order to cope with the recent increase in density, the following measures have been taken for magnetic disks. The flying height of the magnetic head (physical head-disk spacing) is reduced to about 0.05 to 0.10 μm.

【0010】 実効スペーシング(磁気的なヘッド−
ディスク間隔)を下げるため、保護層を250Å→15
0Å→100Åに激しく薄膜にしている。 ,を可能とする為、ディスク表面は平坦・平滑
化している。 近年のディスクの高密度化に伴うディスク表面は平坦・
平滑化によってヘッドクラッシュやスティックスリップ
などの問題がよりいっそう深刻になることが予想され
る。しかし上記問題はあるが、コンタクト・レコーディ
ングも可能にしなければならない。
Effective spacing (magnetic head
250 Å → 15 to reduce the disk space)
The film is made extremely thin from 0Å to 100Å. The disk surface is flat and smooth in order to enable The surface of the disk has become flat with the recent increase in density of disks.
It is expected that smoothing will make problems such as head crashes and stick slips even more serious. However, despite the problems mentioned above, contact recording must also be possible.

【0011】現状では、ヘッドとディスク間の問題とし
て下記項目が考えられる。 タッチノイズ問題 従来技術では、ディスク表面上の異常突起部にヘッドが
衝突して起こるタッチノイズ(放電ノイズ)がある。こ
の従来技術の対策法として、ディスク表面上の異常突起
部を無くすため、テクスチャー処理をテープ研磨方式か
らスラリー研磨方式に変更しているが、それでも微小欠
陥が多く発生している。
At present, the following items are considered as problems between the head and the disk. Touch Noise Problem In the related art, there is touch noise (discharge noise) that occurs when the head collides with an abnormal protrusion on the disk surface. As a countermeasure for this conventional technique, the texture processing is changed from the tape polishing method to the slurry polishing method in order to eliminate abnormal protrusions on the disk surface, but many minute defects still occur.

【0012】またディスク表面上の固体潤滑剤の電気抵
抗を上げる為、保護膜をカーボンからダイヤモンド様カ
ーボン、さらにSiCに変更しているが、スパッタ成膜
の条件コントロールが難しく、製造及び面内バラツキが
大きく、電気抵抗を上げることは不可能である。 摩擦特性(吸着)/マイグレーション/耐久性問題 従来法では、フッ素系液体潤滑剤の膜中にフリー層(m
obile層)が存在し、カーボン・ヘッド材質・発ガ
スの相互作用により、ディスク表面の表面エネルギーが
大きくなり摩擦特性を悪化させている。
Further, in order to increase the electric resistance of the solid lubricant on the surface of the disk, the protective film is changed from carbon to diamond-like carbon and further to SiC, but it is difficult to control the conditions for sputtering film formation, and variations in production and in-plane are caused. However, it is impossible to increase the electric resistance. Friction property (adsorption) / migration / durability problem In the conventional method, the free layer (m
The presence of an obi layer), the surface energy of the disk surface is increased due to the interaction of the carbon head material and the gas, and the friction characteristics are deteriorated.

【0013】またフッ素系液体潤滑剤の膜厚中に結合層
/フリー層(immobile層/mobile層)が
存在し、ディスク回転によりフリー層がマイグレーショ
ンを起こし、耐久性を悪化させている。そこで、従来技
術では、対策法として、フッ素系液体潤滑剤のカーボン
との結合を強くするため、潤滑剤を塗布後、紫外線又は
近赤外線を照射して表面を活性化させ結合を高めたり、
カーボン層成膜後、素早く、紫外線又は近赤外線を照射
して表面を活性化させ結合を高めている。しかし、これ
らの潤滑層でもフリー層が存在するため、上記の如くデ
ィスク表面の表面エネルギーが大きくなって摩擦特性を
悪化させる問題は解決されない。
Further, there is a bonding layer / free layer (immobil layer / mobile layer) in the film thickness of the fluorine-based liquid lubricant, and the free layer causes migration due to disk rotation, deteriorating durability. Therefore, in the conventional technology, as a countermeasure, in order to strengthen the bond with the carbon of the fluorine-based liquid lubricant, after applying the lubricant, ultraviolet rays or near infrared rays are irradiated to activate the surface to enhance the bond,
After forming the carbon layer, the surface is rapidly activated by irradiation with ultraviolet rays or near infrared rays to enhance the bond. However, even in these lubricating layers, since the free layer is present, the problem that the surface energy of the disk surface is increased and the friction characteristics are deteriorated as described above cannot be solved.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明では、磁性層上に
永年ハードディスクの潤滑剤として実績のあるフッ素系
潤滑剤を液体から固体にすることにより、上記の問題点
を解決できることを見い出した。即ち、本発明によれ
ば、磁性Co合金層を含む磁気ディスク基体上に潤滑層
を有する磁気ディスクにおいて、該潤滑層がフッ素系固
体潤滑剤層からなり液体潤滑剤を用いないことを特徴と
するCCS方式磁気ディスク、及び磁性Co合金層を有
するCCS方式磁気ディスク基体上に、フッ素系固体潤
滑剤層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造
方法を提供する。
In the present invention, it has been found that the above problems can be solved by changing from a liquid to a solid fluorine-based lubricant, which has been used as a lubricant for hard disks for many years, on the magnetic layer. That is, according to the present invention, in a magnetic disk having a lubricating layer on a magnetic disk substrate including a magnetic Co alloy layer, the lubricating layer is made of a fluorine-based solid lubricant layer and no liquid lubricant is used. Provided is a CCS magnetic disk, and a method of manufacturing a magnetic disk characterized by forming a fluorine-based solid lubricant layer on a CCS magnetic disk substrate having a magnetic Co alloy layer.

【0015】本発明の磁気ディスクはCCS方式に用い
るものである。特に磁性層はCoCrTa,CoCrP
t,CoNiCrなどのCo合金からなる金属磁性層で
ある。本発明は、特に金属磁性層を用いたCCS方式に
おいて、従来その上にカーボンを固体潤滑剤とした場合
(さらにその上に液体潤滑剤を用いる)、磁気ヘッドの
浮上量を低くできず、また耐食性、耐久性の向上ができ
ないという問題の解決に向けられたものである。
The magnetic disk of the present invention is used in the CCS system. In particular, the magnetic layer is CoCrTa, CoCrP
This is a metal magnetic layer made of a Co alloy such as t, CoNiCr. The present invention, particularly in the CCS method using a metal magnetic layer, cannot conventionally reduce the flying height of the magnetic head when carbon is used as a solid lubricant (and a liquid lubricant is further used thereon), and This is aimed at solving the problem that corrosion resistance and durability cannot be improved.

【0016】Co合金磁性層上にはフッ素系固体潤滑剤
層を形成できるが、必要に応じてカーボン、ダイヤモン
ド様カーボン、炭化ケイ素などからなる保護層を設けて
もよい。Co合金磁性層又は保護層上に本発明に従いフ
ッ素系固体潤滑剤層を形成する。フッ素系固体潤滑剤と
しては例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリ
クロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂を用いる
ことができる。好ましいフッ素系固体潤滑剤は上記の如
きフッ素樹脂の(末端に)水酸基、ベンゼン基を付与し
たものである。
Although a fluorine-based solid lubricant layer can be formed on the Co alloy magnetic layer, a protective layer made of carbon, diamond-like carbon, silicon carbide or the like may be provided if necessary. A fluorine-based solid lubricant layer is formed on the Co alloy magnetic layer or the protective layer according to the present invention. As the fluorine-based solid lubricant, for example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene or polytrichlorotrifluoroethylene can be used. A preferred fluorine-based solid lubricant is a fluororesin as described above to which a hydroxyl group or a benzene group is added (at the terminal).

【0017】フッ素系固体潤滑剤層の形成方法として
は、ディップ法、スピン法、スパッタ法などの方法を援
用することができる。好ましい形成方法はプラズマ重合
法である。具体的には真空雰囲気中でフッ素樹脂をプラ
ズマ化して基板上に堆積するもので、変動がなく均一な
膜、ち密な膜を成膜できる。フッ素系固体潤滑剤層の膜
厚は限定するわけではないが、一般に0.001〜0.
01μm、より好ましくは0.001〜0.002μm
が好ましい。限定するわけではないが、0.001μm
より薄いと十分な潤滑性能が得られず、また耐摩耗性が
不足する。膜厚が厚いことは特に問題ではなく、実質上
上記膜厚で十分である。
As the method for forming the fluorine-based solid lubricant layer, methods such as a dipping method, a spin method and a sputtering method can be applied. The preferred method of formation is plasma polymerization. Specifically, the fluororesin is plasmatized in a vacuum atmosphere and deposited on the substrate, and a uniform film without fluctuation and a dense film can be formed. Although the film thickness of the fluorine-based solid lubricant layer is not limited, it is generally 0.001 to 0.
01 μm, more preferably 0.001 to 0.002 μm
Is preferred. Although not limited to, 0.001 μm
If it is thinner, sufficient lubrication performance cannot be obtained, and wear resistance is insufficient. It is not a problem that the film thickness is large, and the film thickness is substantially sufficient.

【0018】本発明の磁気ディスクはフッ素系固体潤滑
剤層の上には液体潤滑剤層を塗布することなく、固体潤
滑剤層を最上層としたままで使用することを特徴とす
る。潤滑層がフッ素系固体であることにより以下の如き
効果が奏せられる。なお、本発明の磁気ディスクにおい
て固体潤滑剤層は保護層の役割もしているので、潤滑剤
層及び保護層の両方の観点から述べる。
The magnetic disk of the present invention is characterized in that the solid lubricant layer is used as the uppermost layer without coating the liquid lubricant layer on the fluorine-based solid lubricant layer. When the lubricating layer is a fluorine-based solid, the following effects can be obtained. Since the solid lubricant layer also serves as a protective layer in the magnetic disk of the present invention, description will be made from the viewpoint of both the lubricant layer and the protective layer.

【0019】 タッチノイズ 従来の如く、液体潤滑剤を用いる場合はその下の保護層
(カーボン系)の電気抵抗がタッチノイズに関して問題
になるが、その電気抵抗は1×106 Ωと高いのに対し
て、本発明の場合は固体潤滑剤層の電気抵抗は1×10
15Ωと高いので、磁性層(金属層)とディスクの間の絶
縁抵抗が大きく、ディスクの異常突起部にヘッドが衝突
しても放電ノイズは発生しない。
Touch Noise When a liquid lubricant is used as in the prior art, the electrical resistance of the protective layer (carbon-based) thereunder becomes a problem with respect to touch noise, but the electrical resistance is as high as 1 × 10 6 Ω. On the contrary, in the case of the present invention, the electric resistance of the solid lubricant layer is 1 × 10 5.
Since it is as high as 15 Ω, the insulation resistance between the magnetic layer (metal layer) and the disk is large, and discharge noise does not occur even if the head collides with the abnormal protrusion of the disk.

【0020】 摩擦特性/吸着/耐久性 従来の液体潤滑剤ではフリー層が存在するため摩擦及び
吸着が悪い。しかし、本発明ではフリー層が存在しない
ので摩擦及び吸着がよい。特に、湿度等によりディスク
上に水分が存在する場合など、液体潤滑剤と違い、フリ
ー層と水分との相互作用がないので、水分が潤滑剤とし
て作用して摩擦特性及び吸着にはフッ素系固体潤滑剤の
方がカーボン系固体保護層より分子間力が小さく、本発
明の方が低摩擦/自己潤滑性として優れている。
Friction characteristics / adsorption / durability Conventional liquid lubricants have a free layer, so that friction and adsorption are poor. However, in the present invention, since there is no free layer, friction and adsorption are good. In particular, when there is water on the disk due to humidity, etc., unlike liquid lubricants, there is no interaction between the free layer and water, so water acts as a lubricant, and the fluorine-based solid is used for friction characteristics and adsorption. The lubricant has a smaller intermolecular force than the carbon-based solid protective layer, and the present invention is superior in low friction / self-lubricating property.

【0021】 耐久性 従来の磁気ディスクの耐久性をになうカーボン系保護層
はダイヤモンド構造(SP3 混成軌道)を狙って、カー
ボンからダイヤモンド様カーボン、さらにSiCへ移行
している。CおよびSiはSP3 構造を取りうるが、ス
パッタによる製膜では、アルゴンガスを使用している。
つまり、SiCの場合で述べると、SiC+ArのSP
2 構造であり(ダイヤモンド様と呼ぶ)、SP3 構造
は、製造バラツキが大きく製作困難である。本発明で
は、特にプラズマ重合による成膜の場合架橋密度が高
く、硬い。所謂H1s1 F2S2 2p5 がトランス構造
をしており、安定している。
Durability The carbon-based protective layer, which has the durability of the conventional magnetic disk, shifts from carbon to diamond-like carbon and further to SiC aiming at the diamond structure (SP 3 hybrid orbit). Although C and Si can have an SP 3 structure, argon gas is used for film formation by sputtering.
In other words, in the case of SiC, SP of SiC + Ar
(Referred to as diamond-like) 2 structure, SP 3 structure is a manufacturing variation is large production difficult. In the present invention, particularly in the case of film formation by plasma polymerization, the crosslink density is high and the film is hard. The so-called H1s 1 F2S 2 2p 5 has a transformer structure and is stable.

【0022】 耐蝕性 従来のディスクでは耐蝕性はカーボン系保護層が担う
が、CSS方式の浮上量の低下とともに、その膜厚が2
50Å→150Å→100Åと薄膜化している。例え
ば、犠酸は電離定数2.05×10-4(18℃)で水、
アルコールと任意の割合に混ざり、かなり強い酸である
が、犠酸分子(イオン)はカーボン系保護層の金属結合
間に侵入し、磁性層を腐食する。しかし、本発明では、
磁性層をいわゆるフッ素樹脂でコーティングしている
為、ギ酸分子(イオン)の侵入がないので腐食はない。
本発明ではカーボン系保護層を省略できるので、本発明
の方が磁性層上の保護層(固体潤滑剤)が薄膜化する傾
向の中において、耐腐食性に優れている。
Corrosion Resistance In conventional discs, the carbon-based protective layer plays a role in corrosion resistance.
The film is thinning from 50Å → 150Å → 100Å. For example, sacrificial acid is water with an ionization constant of 2.05 × 10 −4 (18 ° C.),
Although it is a very strong acid mixed with alcohol at an arbitrary ratio, sacrificial acid molecules (ions) penetrate between the metal bonds of the carbon-based protective layer and corrode the magnetic layer. However, in the present invention,
Since the magnetic layer is coated with a so-called fluororesin, there is no penetration of formic acid molecules (ions), so there is no corrosion.
Since the carbon-based protective layer can be omitted in the present invention, the present invention is superior in corrosion resistance in the tendency that the protective layer (solid lubricant) on the magnetic layer becomes thin.

【0023】 潤滑剤マイグレーション 従来法では、フッ素系液体潤滑剤を使用しておりフリー
層が存在するため、マクグレーションを起こす。液体潤
滑剤は結合層/フリー層の二層に分類されるが、ディス
ク回転によりフリー層が移動する。従来技術の対策法と
して、フッ素系液体潤滑剤のカーボンとの結合を強くす
るため、潤滑剤を塗布後、紫外線又は近赤外線を照射し
て表面を活性化させ結合を高めるとか、カーボン層成膜
後、素早く、紫外線又は近赤外線を照射して表面を活性
化させ結合を高めるなどの方法が提案されているが、し
かしフリー層は50%近く存在する為、マイグレーショ
ンが発生し、潤滑剤が減少することにより、耐久性、摩
擦特性(吸着)を引き起こす。
Lubricant migration In the conventional method, a fluorine-based liquid lubricant is used and a free layer is present, so that a macroglation occurs. Liquid lubricants are classified into two layers, a bonding layer / free layer, but the free layer moves due to disk rotation. As a countermeasure for the conventional technology, in order to strengthen the bond with the carbon of the fluorinated liquid lubricant, after applying the lubricant, the surface is activated by irradiating ultraviolet rays or near infrared rays to enhance the bond, or the carbon layer is formed. After that, a method has been proposed in which ultraviolet rays or near infrared rays are rapidly irradiated to activate the surface to enhance the bond, but since the free layer is present at nearly 50%, migration occurs and the lubricant decreases. By doing so, durability and friction characteristics (adsorption) are caused.

【0024】一方、本発明では、フッ素系固体潤滑剤を
使用しており、フリー層が存在しない、すべて結合層で
あり、潤滑剤の減少がないことから、耐久性、摩擦特性
(吸着)が良好である。 ヘッド汚れ 従来では、フッ素系液体潤滑剤を使用している為、CS
S摺動等によりヘッド汚れがある。しかし、本発明で
は、フッ素系固体潤滑剤を使用している為、CSS摺動
等によりヘッド汚れがない。また、フッ素系固体潤滑剤
がフッ素系固体潤滑剤より表面エネルギーが小さいので
本発明の方が非粘着性が強いことより、塵埃、発ガス等
の表面付着がない。
On the other hand, in the present invention, the fluorine-based solid lubricant is used, the free layer does not exist, and all the binder layers are used. Since the lubricant is not reduced, the durability and friction characteristics (adsorption) are improved. It is good. Head contamination Conventionally, since a fluorine-based liquid lubricant is used, CS
S There is dirt on the head due to sliding. However, in the present invention, since the fluorine-based solid lubricant is used, there is no head contamination due to CSS sliding or the like. Further, since the fluorine-based solid lubricant has a smaller surface energy than the fluorine-based solid lubricant, the non-adhesiveness of the present invention is stronger, so that dust, gas, etc. do not adhere to the surface.

【0025】[0025]

【実施例】図8は従来の薄膜型の磁気ディスクの製造方
法を工程順に示す断面図であり、本発明の出願人が先に
出願した特願平3−336495号においても開示され
ている。工程(1)において、11はアルミニウムなど
の非磁性体からなるドーナツ状の基板であり、作製しよ
うとする磁気ディスクと同じサイズに形成されている。
例えば、2.5インチの小径磁気ディスクを製造する場
合は、非磁性円板11も2.5インチのものを用いる。
FIG. 8 is a sectional view showing a method of manufacturing a conventional thin film magnetic disk in the order of steps, which is also disclosed in Japanese Patent Application No. 3-336495 filed by the applicant of the present invention. In step (1), 11 is a doughnut-shaped substrate made of a non-magnetic material such as aluminum, and is formed in the same size as the magnetic disk to be manufactured.
For example, when manufacturing a 2.5-inch small-diameter magnetic disk, the non-magnetic disc 11 is also 2.5-inch.

【0026】そして、工程(2)において、非磁性円板
11の両面に、NiPメッキ下地層12を形成し、その
上に工程(3)において、回転している非磁性基板の板
面に研摩テープを押し当てて、円周方向に微細なテクス
チャーTを形成する。次に、工程(4)において、テク
スチャーTの上に、Co合金の水平配向性を高めるため
のCr下地層3を1000Å程度成膜し、その上に工程
(5)において、例えばCo合金などから成る磁性膜1
4が500Å程度成膜される。この磁性膜14の上に、
工程(6)のように、保護膜として水素含有炭素膜15
を300Å程度形成し、最後にフッ素系の潤滑層16が
塗布される。Cr層13,薄膜型の磁性膜14およびカ
ーボン膜15は、スパッタなどの薄膜技術で成膜され
る。
Then, in step (2), NiP-plated underlayers 12 are formed on both sides of the nonmagnetic disk 11, and in step (3), the plate surface of the rotating nonmagnetic substrate is polished. The tape is pressed to form a fine texture T in the circumferential direction. Next, in the step (4), a Cr underlayer 3 for enhancing the horizontal orientation of the Co alloy is formed on the texture T to a thickness of about 1000Å, and in the step (5), for example, from a Co alloy or the like. Composed magnetic film 1
4 is formed into a film of about 500Å. On this magnetic film 14,
As in step (6), the hydrogen-containing carbon film 15 is used as a protective film.
Is formed to a thickness of about 300Å, and the fluorine-based lubricating layer 16 is finally applied. The Cr layer 13, the thin film type magnetic film 14 and the carbon film 15 are formed by a thin film technique such as sputtering.

【0027】工程(3)で形成したテクスチャーTは、
情報を記録/再生する際の電磁変換特性が向上するよう
に、磁気異方性を付与するためのものである。また、テ
クスチャーTに沿ってカーボン膜15も凹凸となるた
め、潤滑剤で磁気ヘッドが磁気ディスク面に吸着される
のを抑制でき、かつ磁気ヘッドと磁気ディスク面との間
の摩擦を小さくすることができる。
The texture T formed in the step (3) is
It is for imparting magnetic anisotropy so that the electromagnetic conversion characteristics at the time of recording / reproducing information are improved. Further, since the carbon film 15 also becomes uneven along the texture T, it is possible to suppress the magnetic head from being attracted to the magnetic disk surface by the lubricant, and to reduce the friction between the magnetic head and the magnetic disk surface. You can

【0028】上記の如く、従来の磁気記録媒体は、Ni
−Pメッキ処理を施したアルミニウム基板或いはガラス
基板上に数千Å程度の下地層(Cr)、数百Åの記録層
及びカーボン保護層が順次形成された構造となってい
る。しかしながら、近年、高硬度保護膜としてダイヤモ
ンドライクカーボン膜(DLC)の開発が進められてい
る。
As described above, the conventional magnetic recording medium is Ni
A structure in which an underlayer (Cr) of about several thousand liters, a recording layer of several hundred liters, and a carbon protective layer are sequentially formed on an aluminum substrate or a glass substrate that has been subjected to -P plating treatment. However, in recent years, a diamond-like carbon film (DLC) has been developed as a high hardness protective film.

【0029】これに対し、図1、図2を参照すると、本
発明では、磁性膜14の成膜までは従来法通りに行なう
ことができ、その後、カーボン膜15も形成できるが
(図1)、好ましい態様ではカーボン膜15を形成する
ことなく、磁性膜14上に直ちにフッ素系固体潤滑剤層
16′を形成する(図2)。フッ素系固体潤滑剤の形成
について具体的に説明する。
On the other hand, referring to FIGS. 1 and 2, in the present invention, the formation of the magnetic film 14 can be performed in a conventional manner, and then the carbon film 15 can be formed (FIG. 1). In a preferred embodiment, the fluorine-based solid lubricant layer 16 'is immediately formed on the magnetic film 14 without forming the carbon film 15 (FIG. 2). The formation of the fluorine-based solid lubricant will be specifically described.

【0030】本磁気ディスクのフッ素固体潤滑剤の形成
に使用する装置の構造概要を図3に示す。図3におい
て、61は真空容器、62は真空容器61の上部に設け
られたフッ素樹脂材料、プラズマ形成材料の供給部、6
3は高周波コイル、64は真空容器61内の下方に設け
られた保持台、65は排気部である。保持台64は、真
空容器61の外部に設けられた図示しない駆動源により
駆動されて回転するようになっている。排気部65は、
真空容器61内を所定圧に保つためのモノで、外部の図
示しない排気ポンプに弁等を介し接続している。
FIG. 3 shows an outline of the structure of an apparatus used for forming the fluorine solid lubricant of the present magnetic disk. In FIG. 3, 61 is a vacuum container, 62 is a supply unit for a fluororesin material and a plasma forming material provided on the upper part of the vacuum container 61, 6
Reference numeral 3 is a high-frequency coil, 64 is a holding table provided below the vacuum container 61, and 65 is an exhaust unit. The holding table 64 is rotated by being driven by a driving source (not shown) provided outside the vacuum container 61. The exhaust unit 65 is
It is a thing for keeping the inside of the vacuum container 61 at a predetermined pressure, and is connected to an external exhaust pump (not shown) through a valve or the like.

【0031】フッ素樹脂の形成は、この装置を用い次の
手順で行われる。フッ素樹脂の形成に際しては、表面に
磁性層が形成された非磁性支持体101を保持台64上
にセットし、高周波コイル63に通電して供給部62の
供給口66からプラズマガス(Ar)及びシースガス
(O2 )を供給する。供給されたガスは、供給部62の
下部周辺から点線矢印線で示すように真空容器61内に
吹き出し高周波コイル63による磁界により励起されて
プラズマとなる。このプラズマは、支持体101の上方
で該支持体101と平行な空間に形成される。この状態
で、支持体101を回転させ、供給部62の上方の供給
口67からフッ素樹脂材料を供給する。フッ素樹脂材料
としては、フッ素樹脂粉末をキャリアガス(N 2 )中に
分散されたもの、あるいはフッ素樹脂粉末をキャリアガ
スに分散させたものを用いる。供給されたフッ素樹脂材
料は、供給部62の下部中央から実線矢印線で示すよう
に真空容器61内に吹き出し上記プラズマの温度によっ
て一瞬のうちに蒸発する。なお、プラズマ発生により昇
温する真空容器61の周壁は、冷却水入口68から流入
して冷却水出口69から流出する冷却水によって冷却さ
れる。
The fluororesin is formed by using this apparatus as follows.
Done in steps. When forming the fluororesin,
The non-magnetic support 101 on which the magnetic layer is formed is mounted on the holding table 64.
, And energize the high frequency coil 63,
Plasma gas (Ar) and sheath gas from the supply port 66
(O2) Supply. The supplied gas is supplied from the supply unit 62.
Inside the vacuum container 61 as shown by the dotted arrow line from the bottom
Excited by the magnetic field generated by the high-frequency coil 63
It becomes plasma. This plasma is above the support 101.
Is formed in a space parallel to the support 101. This state
Then, the support 101 is rotated, and the supply above the supply unit 62 is performed.
A fluororesin material is supplied through the mouth 67. Fluororesin material
As a carrier gas (N 2)inside
Dispersed powder or fluororesin powder is used as carrier gas.
Use the one dispersed in the space. Fluororesin material supplied
The charge is indicated by the solid arrow line from the lower center of the supply unit 62.
Is blown into the vacuum chamber 61, and the temperature of the plasma changes
It evaporates in an instant. Note that the plasma generated
The peripheral wall of the vacuum container 61 to be heated flows in from the cooling water inlet 68.
And is cooled by the cooling water flowing out from the cooling water outlet 69.
Be done.

【0032】このように、本発明のフッ素固体潤滑剤層
は、フッ素樹脂材料をプラズマにより一瞬の内に蒸発さ
せて蒸着することにより形成されるため、変動がなく均
一なものとなる。また、プラズマ発生空間は支持体10
1上にあって、支持体101上にあって支持体101と
平行になっているため、形成される薄膜はち密なものと
なる。
As described above, since the fluorine solid lubricant layer of the present invention is formed by evaporating the fluorine resin material by plasma in an instant and depositing it, it becomes uniform without variation. Further, the plasma generation space is the support 10
1 and on the support 101 and parallel to the support 101, the formed thin film is dense.

【0033】本発明の磁気ディスクの特徴は潤滑剤層を
フッ素系固体潤滑剤で構成した点にあり、好ましい態様
ではこのフッ素系固体潤滑剤層を記録層上にカーボン層
なしで直接に形成する。そして、フッ素系固体潤滑剤層
上には液体潤滑剤を使用しない。フッ素系固体潤滑剤層
を用いることにより、5Å以上で均一でち密な膜がで
き、カーボンなしでもよいので低浮上化が可能である。
また、カーボン層が下になくても耐摩擦特性を有し、ま
たカーボンよりも耐腐食性に優れる。これに対して、従
来の液体潤滑剤を用いる場合には下にカーボン層が必須
で低浮上化が困難である。また、カーボンが存在しても
マイグレーションを起こすので潤滑剤が減少し耐摩擦特
性が劣り、また耐腐食性も低い。
The magnetic disk of the present invention is characterized in that the lubricant layer is composed of a fluorine-based solid lubricant, and in a preferred embodiment, the fluorine-based solid lubricant layer is directly formed on the recording layer without a carbon layer. . Further, no liquid lubricant is used on the fluorine-based solid lubricant layer. By using the fluorine-based solid lubricant layer, a uniform and dense film can be formed with a thickness of 5 liters or more, and carbon can be omitted, so that low levitation can be achieved.
Further, it has anti-friction properties even if it does not have a carbon layer underneath, and is superior in corrosion resistance to carbon. On the other hand, when a conventional liquid lubricant is used, a carbon layer is indispensable underneath, and it is difficult to reduce the flying height. Further, even if carbon is present, migration occurs, so that the amount of lubricant is reduced, the friction resistance is poor, and the corrosion resistance is also low.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のメタル磁性層を有するCSS方
式磁気ディスクは、磁気ヘッドの低浮上化、保護層の薄
膜化に伴なう、磁気ヘッドと磁気ディスク1回の走行
性、潤滑効果の低下を防ぎ、かつタッチノイズ、耐摩耗
性、耐久性、耐蝕性、ヘッド汚れなどに対しても優れる
という効果を有している。
The CSS type magnetic disk having the metal magnetic layer of the present invention has a low flying height of the magnetic head and a thinning of the protective layer. It has the effects of preventing deterioration and being excellent in touch noise, abrasion resistance, durability, corrosion resistance, head contamination, and the like.

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

【図1】実施例の磁気ディスクを示す。FIG. 1 shows a magnetic disk of an embodiment.

【図2】実施例の磁気ディスクを示す。FIG. 2 shows a magnetic disk of an embodiment.

【図3】実施例のプラズマ重合装置を示す。FIG. 3 shows a plasma polymerization apparatus of an example.

【図4】磁気ディスク装置の全容を示す。FIG. 4 shows an overview of a magnetic disk device.

【図5】磁気ディスク上の磁気ヘッドを示す。FIG. 5 shows a magnetic head on a magnetic disk.

【図6】磁気ヘッドの全容を示す。FIG. 6 shows an overview of a magnetic head.

【図7】(A)(B)は複合磁気ヘッドの内容構造を示
す。
7A and 7B show the content structure of a composite magnetic head.

【図8】(1)〜(6)は磁気ディスクの製造工程を示
す。
8 (1) to (6) show manufacturing steps of a magnetic disk.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…(Al)基板 12…NiP 13…Cr下地層 14…(Co合金)磁性膜 15…保護膜 16…液体潤滑剤層 16′…固体潤滑剤層 11 ... (Al) substrate 12 ... NiP 13 ... Cr underlayer 14 ... (Co alloy) magnetic film 15 ... Protective film 16 ... Liquid lubricant layer 16 '... Solid lubricant layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性Co合金層を含む磁気ディスク基体
上に潤滑層を有する磁気ディスクにおいて、該潤滑層が
フッ素系固体潤滑剤層からなり液体潤滑剤を用いないこ
とを特徴とするCCS方式磁気ディスク。
1. A magnetic disk having a lubricating layer on a magnetic disk substrate including a magnetic Co alloy layer, wherein the lubricating layer comprises a fluorine-based solid lubricant layer and no liquid lubricant is used. disk.
【請求項2】 前記磁性層上に保護層なしで直接に前記
フッ素系固体潤滑剤層を有する請求項1記載の磁気ディ
スク。
2. The magnetic disk according to claim 1, wherein the fluorine-based solid lubricant layer is directly provided on the magnetic layer without a protective layer.
【請求項3】 前記フッ素系固体潤滑剤がOH基又はベ
ンゼン基を有する請求項1又は2記載の磁気ディスク。
3. The magnetic disk according to claim 1, wherein the fluorine-based solid lubricant has an OH group or a benzene group.
【請求項4】 前記フッ素系固体潤滑剤層がプラズマ重
合法で成膜されている請求項1,2又は3記載の磁気デ
ィスク。
4. The magnetic disk according to claim 1, wherein the fluorine-based solid lubricant layer is formed by a plasma polymerization method.
【請求項5】 磁性Co合金層を有するCCS方式磁気
ディスク基体上に、フッ素系固体潤滑剤層を形成するこ
とを特徴とするCCS方式磁気ディスクの製造方法。
5. A method of manufacturing a CCS type magnetic disk, comprising forming a fluorine-based solid lubricant layer on a CCS type magnetic disk substrate having a magnetic Co alloy layer.
【請求項6】 前記フッ素系固体潤滑剤層をプラズマ重
合法で形成する請求項5記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein the fluorine-based solid lubricant layer is formed by a plasma polymerization method.
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WO2018151589A1 (en) * 2017-02-17 2018-08-23 Fuji Electric (Malaysia) Sdn. Bhd. Magnetic recording medium and method for manufacturing the same

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JP2019508834A (en) * 2017-02-17 2019-03-28 フジ エレクトリック (マレーシア) エスディーエヌ ビーエイチディー Magnetic recording medium and method of manufacturing the same

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