JPH0817053A - Magnetic disk - Google Patents

Magnetic disk

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JPH0817053A
JPH0817053A JP17005294A JP17005294A JPH0817053A JP H0817053 A JPH0817053 A JP H0817053A JP 17005294 A JP17005294 A JP 17005294A JP 17005294 A JP17005294 A JP 17005294A JP H0817053 A JPH0817053 A JP H0817053A
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JP
Japan
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magnetic disk
substrate
magnetic
protective layer
layer
Prior art date
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Application number
JP17005294A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoo Shigeru
智雄 茂
Sanemare Yamana
真希 山名
Shinichiro Matsumoto
紳一郎 松本
Emiko Kojima
恵美子 小島
Yoko Shimoji
洋子 下地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH0817053A publication Critical patent/JPH0817053A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce a magnetic disk excellent in sliding resistance characteristics such as CSS characteristics and levitation characteristics of a magnetic head with high reproducibility. CONSTITUTION:At least a magnetic layer and a protective layer are successively formed on the textured surface of a substrate to obtain the objective magnetic disk. The surface state of the protective layer of this disk is measured and the area of a figure defined by a contour line drawn at a height below the apex of each protrusion by 16Angstrom is calculated. When the radial direction and tangential direction of the substrate are expressed by X and Y axes, respectively, the total area of figures defined by all such contour lines present in the range of 10mum in the X-axis direction and 10mum in the Y-axis direction is within the range of 3-14mum<2>.

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、磁気デイスクに関する
ものであり、詳しくは、特に、高密度記録に適した磁気
デイスクであって、磁気ヘッドの浮上特性やCSS特性
などの耐摺動特性に優れた表面形状を有する磁気デイス
クに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk, and more particularly, to a magnetic disk suitable for high density recording, which has sliding resistance such as flying characteristics and CSS characteristics of a magnetic head. The present invention relates to a magnetic disk having an excellent surface shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、磁気デイスクは、非磁性基板
の表面にアルマイト処理またはNi−P無電解メッキ処
理などを施した後、テクスチャ加工により所定の粗さに
表面を研磨した後、研磨表面に下地層、磁性層、保護層
を順次に形成した後、更に、潤滑層を形成して製造され
る。
2. Description of the Related Art In general, a magnetic disk is formed by subjecting a surface of a non-magnetic substrate to alumite treatment or Ni-P electroless plating treatment, and then polishing the surface to a predetermined roughness by texturing. A base layer, a magnetic layer, and a protective layer are sequentially formed on the surface, and then a lubricating layer is further formed to manufacture.

【0003】磁気デイスク装置においては、磁気ヘッド
と磁気デイスクとの間の微小な空隙を安定に維持するた
め、停止時には磁気ヘッドが磁気デイスク面に接触して
停止しており、回転駆動時には磁気ヘッドが磁気デイス
ク面を摺動して浮上走行する、所謂コンタクト・スター
ト・ストップ(C.S.S)方式が採用されている。上
記のC.S.S方式においては、磁気デイスク装置の起
動と停止時に発生する磁気デイスクと磁気ヘッドとの間
の摺動摩擦係数を充分小さく維持し得る耐久性が要求さ
れ、テクスチャ加工において形成される基板上の凹凸形
状について種々の提案がなされている。
In the magnetic disk device, in order to stably maintain a minute gap between the magnetic head and the magnetic disk, the magnetic head comes into contact with the magnetic disk surface at the time of stop and stops, and the magnetic head at the time of rotational driving. Employs a so-called contact start / stop (CSS) method in which a vehicle slides on a magnetic disk surface and levitates. The above C. S. The S method is required to have durability that can maintain a sliding friction coefficient between the magnetic disk and the magnetic head, which is generated at the time of starting and stopping the magnetic disk device, to be sufficiently small. There have been various proposals regarding.

【0004】例えば、特開昭61−242334号公報
には、微細な凹凸が基板の円周方向に規則正しく形成さ
れた磁気デイスクが提案され、特開昭62−24813
3号公報には、微細な凹凸の先端が平坦で且つ揃った面
を有する磁気デイスクが提案され、特開平1−1920
14号公報には、平均粗さや溝の深さで微細な凹凸の形
状を規定した磁気デイスクが提案されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-242334 proposes a magnetic disk in which fine irregularities are regularly formed in the circumferential direction of a substrate.
Japanese Patent Laid-Open No. Hei 1-1920 proposes a magnetic disk in which the tips of fine irregularities are flat and have a uniform surface.
Japanese Patent Publication No. 14 discloses a magnetic disk in which the shape of fine irregularities is defined by the average roughness and the depth of the groove.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
提案は、結局の所、磁気ヘッドの粘着防止のために表面
を粗くすること、および、磁気ヘッド浮上特性の劣化を
防止するために表面の凸部の形状を揃えることについて
言及しているだけであり、磁気デイスクとして必要な磁
気ヘッドの浮上特性やCSS接線力との関係から磁気デ
イスクの表面形状を的確かつ定量的に示しているとは言
えない。
However, in the end, the above proposals make the surface rough to prevent adhesion of the magnetic head and to prevent the magnetic head flying characteristics from deteriorating. It only mentions that the shapes of the parts are made uniform, and it can be said that the surface shape of the magnetic disk is shown accurately and quantitatively from the relationship with the levitation characteristics of the magnetic head and the CSS tangential force required for the magnetic disk. Absent.

【0006】従って、磁気デイスクの表面を形成するた
めの条件は、試行錯誤的に設定されているのが現状であ
る。例えば、表面粗さRaにより表面形状を規定した従
来の磁気デイスクにおいては、同じRaの値を有する磁
気デイスクであっても、耐久性試験を行なった際の結果
には大きなバラツキがあり、安定した耐久性を備えた磁
気デイスクを再現良く製造することは困難である。
Therefore, under the present circumstances, the conditions for forming the surface of the magnetic disk are set by trial and error. For example, in the conventional magnetic disk whose surface shape is defined by the surface roughness Ra, even when the magnetic disk has the same Ra value, the result of the durability test has a large variation and is stable. It is difficult to reproducibly manufacture a magnetic disk having durability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記実情
に鑑み、磁気デイスク用基板上の表面形状を定量的に評
価することにより磁気デイスクの耐久性を表す評価項目
およびその評価方法について鋭意検討を重ねた結果、特
定の手法により、磁気デイスクの耐久性を定量的に評価
でき、且つ、当該評価に基づき耐久性に優れた磁気デイ
スクを再現性良く製造し得ることを見出した。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors have made an evaluation item indicating the durability of a magnetic disk by quantitatively evaluating the surface shape on a magnetic disk substrate, and an evaluation method therefor. As a result of extensive studies, it was found that the durability of the magnetic disk can be quantitatively evaluated by a specific method, and a magnetic disk having excellent durability can be manufactured with good reproducibility based on the evaluation.

【0008】本発明は、上記の知見を基に完成されたも
のであって、その目的は、磁気ヘッドの浮上特性やCS
S特性などの耐摺動特性に優れ且つ再現性良く製造し得
る磁気デイスクを提供することにある。本発明の要旨
は、基板のテクスチャ加工表面に少なくとも磁性層と保
護層とを順次に設けてなる磁気デイスクであって、当該
磁気デイスクの保護層の表面状態を測定し、各突起の頂
点から16Å下の高さにおいて求めた等高線で囲まれた
図形の面積を算出し、基板の半径方向をX軸、接線方向
をY軸とした場合に、X軸方向10μmとY軸方向10
μmの範囲内に存在する全ての上記等高線で囲まれた図
形の面積の総和が3〜14μm2の範囲である表面形状
を有することを特徴とする磁気デイスク、に存する。
The present invention has been completed based on the above findings, and its purpose is to improve the flying characteristics of a magnetic head and CS.
An object of the present invention is to provide a magnetic disk which is excellent in sliding resistance characteristics such as S characteristics and can be manufactured with good reproducibility. The gist of the present invention is a magnetic disk in which at least a magnetic layer and a protective layer are sequentially provided on a textured surface of a substrate, the surface state of the protective layer of the magnetic disk is measured, and 16 Å from the apex of each protrusion. When the area of the figure surrounded by the contour lines obtained at the lower height is calculated and the radial direction of the substrate is the X axis and the tangential direction is the Y axis, the X axis direction is 10 μm and the Y axis direction is 10 μm.
A magnetic disk characterized by having a surface shape in which the total area of the figures surrounded by the contour lines existing in the range of μm is in the range of 3 to 14 μm 2 .

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。図3は、
磁気デイスクの一例の模式的断面図である。通常、磁気
デイスクは、図3に示す通り、基板(1)上に無電解メ
ッキ層(2)、下地層(3)、磁性層(4)、保護層
(5)が順次に形成されて構成される。下地層(3)、
磁性層(4)、保護層(5)は、通常、スパッタリング
等の成膜法により形成される。そして、保護層(5)の
上には、通常、フッ素系などの潤滑剤が塗布されて潤滑
層(6)が設けられる。
The present invention will be described in detail below. FIG.
It is a typical sectional view of an example of a magnetic disk. Usually, as shown in FIG. 3, a magnetic disk is constructed by sequentially forming an electroless plating layer (2), an underlayer (3), a magnetic layer (4) and a protective layer (5) on a substrate (1). To be done. Underlayer (3),
The magnetic layer (4) and the protective layer (5) are usually formed by a film forming method such as sputtering. Then, on the protective layer (5), a lubricant such as fluorine is usually applied to form the lubricating layer (6).

【0010】本発明の磁気デイスクは、上記の様な磁気
デイスクにおいて、磁気ヘッドとの摺動面を観察・測定
し、特定の手法によって保護層の表面状態を評価し、最
適な摺動面を形成したものである。先ず、基板の表面状
態の測定法とこの測定結果に基づく等高線選択法につい
て説明する。これらは、前記の各発明において共通に採
用される。 (1)基板(保護層)の表面状態の測定法 走査型トンネル顕微鏡(以下、STMと略称する)又は
原子間力顕微鏡(以下、AFMと略称する)を使用し、
磁気デイスク基板のCSSゾーン領域の表面状態を測定
する。この測定は、保護層の表面について行ない、基板
の半径方向をX軸、接線方向をY軸とした場合に、基板
の領域(X−Y面)の10μm×10μmの範囲におい
て、X軸方向(10μm)に約400〜600点、Y軸
方向(10μm)に約400〜600ライン(合計約1
60,000〜360,000)について行なう。
In the magnetic disk of the present invention, in the above magnetic disk, the sliding surface with the magnetic head is observed and measured, the surface state of the protective layer is evaluated by a specific method, and the optimum sliding surface is determined. It was formed. First, a method of measuring the surface state of the substrate and a method of selecting contour lines based on the measurement result will be described. These are commonly adopted in the above inventions. (1) Method of Measuring Surface State of Substrate (Protective Layer) Using a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) or atomic force microscope (hereinafter abbreviated as AFM),
The surface condition of the CSS zone area of the magnetic disk substrate is measured. This measurement is performed on the surface of the protective layer, and when the radial direction of the substrate is the X-axis and the tangential direction is the Y-axis, in the region of the substrate (XY plane) in the range of 10 μm × 10 μm, the X-axis direction ( About 400 to 600 points in 10 μm) and about 400 to 600 lines in the Y-axis direction (10 μm) (total about 1
60,000-360,000).

【0011】STMによる場合は、その探針からバイア
スとして数m〜2V程度のトンネル電流をかけ、その間
を流れるトンネル電流を検出しながら、上記範囲で探針
を順次に走査しつつトンネル電流を検出する。これによ
り、保護層表面の微視的な表面状態の三次元STM像が
得られる。図1は、STMによって観察された保護層表
面の写真(倍率1.8×108 )であり、上記の方法に
よって得られたものである。 (2)等高線選択法 上記(1)で得られた三次元STM像について各突起の
頂点を選択する。頂点の選択方法は、次の方法によって
行なう。すなわち、保護層表面のある1点を選び、その
点を中心点とした仮想円を描き、この中心点が仮想円内
のどの点よりも高ければ頂点とみなし、この操作を全測
定点について行なう。但し、仮想円の半径は0.5μm
とする。そして、図2(a)、(b)に示す様に、選択
した各突起の頂点から16Å下の高さにおいて等高線を
求める。すなわち、各突起の頂点から16Å下の高さの
断面で切った等高線を描く。
In the case of STM, a tunnel current of several m to 2 V is applied as a bias from the probe, and while detecting the tunnel current flowing between them, the tunnel current is detected while sequentially scanning the probe within the above range. To do. Thereby, a three-dimensional STM image of the microscopic surface state of the protective layer surface can be obtained. FIG. 1 is a photograph (magnification 1.8 × 10 8 ) of the surface of the protective layer observed by STM, which was obtained by the above method. (2) Contour line selection method With respect to the three-dimensional STM image obtained in the above (1), the vertices of each projection are selected. The method of selecting vertices is as follows. That is, one point on the surface of the protective layer is selected, a virtual circle with that point as the center point is drawn, and if this center point is higher than any point in the virtual circle, it is regarded as a vertex, and this operation is performed for all measurement points. . However, the radius of the virtual circle is 0.5 μm
And Then, as shown in FIGS. 2A and 2B, contour lines are obtained at a height 16 Å below the apex of each selected protrusion. That is, a contour line cut by a section 16 Å below the apex of each protrusion is drawn.

【0012】次に、本発明に係る磁気デイスクについて
説明する。この磁気デイスクは、次の等高線面積算出法
に基づいて求められる、等高線で囲まれた図形の面積の
総和が3〜14μm2の範囲であることを特徴とする。 (3)等高線面積算出法 上記(2)で得られた等高線図から等高線で囲まれた各
領域の面積を算出し、基板の領域(X−Y面)の10μ
m×10μmの範囲内に完全に含まれる、上記等高線で
囲まれた図形の面積の総和を求める。以下この面積の総
和を等高線面積と表す。
Next, the magnetic disk according to the present invention will be described. This magnetic disk is characterized in that the total area of the figures surrounded by the contour lines, which is obtained based on the contour line area calculation method, is in the range of 3 to 14 μm 2 . (3) Contour line area calculation method The area of each region surrounded by the contour lines is calculated from the contour map obtained in (2) above, and the area of the substrate (XY plane) is 10 μm.
The total area of the figures enclosed by the contour lines, which are completely contained within the range of m × 10 μm, is obtained. Hereinafter, the total of these areas will be referred to as the contour line area.

【0013】本発明における磁気ディスクは上記等高線
面積が3〜14μm2の範囲にある表面形状を有してお
り、磁気ヘッドの浮上特性やCSS特性などの耐摺動特
性に優れている。上記の評価法における等高線面積は磁
気ディスクの表面の滑らかさの指標である。そして、上
記等高線面積が下限未満では突起の表面が鋭いものが多
く、磁気ヘッドが突起に衝突し易いためCSS特性が悪
化する。逆に、上限を超える場合には、突起の表面が滑
らかすぎて磁気ヘッドが吸着傾向を示すため磨耗し易く
なり、CSS特性が低下する。
The magnetic disk according to the present invention has a surface shape having the contour line area in the range of 3 to 14 μm 2 , and is excellent in sliding resistance characteristics such as flying characteristics and CSS characteristics of the magnetic head. The contour area in the above evaluation method is an index of the smoothness of the surface of the magnetic disk. If the contour line area is less than the lower limit, the surface of the protrusion is often sharp and the magnetic head easily collides with the protrusion, which deteriorates the CSS characteristics. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the surface of the protrusion is too smooth and the magnetic head tends to attract, so that the head is easily worn and the CSS characteristics deteriorate.

【0014】次に、本発明における上記の各評価に基づ
く磁気デイスクの製造方法について説明する。本発明の
磁気記録媒体において、基板としては、通常、アルニミ
ウム合金などから成るデイスク状非磁性基板が使用され
る。基板は、その表面に鏡面加工を施した後、非磁性金
属層、例えば、第1次下地層として、Ni−P合金層ま
たはNi−Cu−P合金層などを形成させて使用され
る。非磁性金属層は、無電解メッキ処理などにより形成
され、その厚さは、通常5〜20μmとされる。
Next, a method of manufacturing a magnetic disk based on each of the above evaluations in the present invention will be described. In the magnetic recording medium of the present invention, a disk-shaped nonmagnetic substrate made of an aluminum alloy or the like is usually used as the substrate. The substrate is used after being mirror-finished on its surface and then forming a non-magnetic metal layer, for example, a Ni-P alloy layer or a Ni-Cu-P alloy layer as a primary underlayer. The nonmagnetic metal layer is formed by electroless plating or the like, and its thickness is usually 5 to 20 μm.

【0015】一般に、上記の基板の非磁性金属層には、
ポリッシュ加工が施され、更に、テクスチャ加工が施さ
れる。ポリッシュ加工は、例えば、表面に遊離砥粒が付
着したポリッシュパッドの間に基板を挟み、界面活性剤
水溶液などの研磨液を補給しながら行なわれる。ポリッ
シュ加工は2〜5μm程度行なわれ、表面の平均表面粗
さ(Ra)が通常50Å以下、好ましくは30Å以下な
る様に鏡面仕上げされる。
Generally, the non-magnetic metal layer of the above-mentioned substrate comprises:
Polished and then textured. The polishing process is performed, for example, by sandwiching the substrate between polishing pads having free abrasive grains attached to the surface thereof and replenishing a polishing liquid such as a surfactant aqueous solution. Polishing is performed in a range of about 2 to 5 μm, and the surface is mirror-finished so that the average surface roughness (Ra) is usually 50 Å or less, preferably 30 Å or less.

【0016】遊離砥粒としては、代表的には、アルミナ
系スラリーの「ポリプラ700」や「ポリプラ103」
(共に(株)フジミインコーポレイテッドの登録商
標)、ダイヤモンド系スラリー、SiC系スラリー等が
使用される。ポリッシュパッドとしては、代表的には、
「Surfin100」や「SurfinXXX−5」
(共に(株)フジミインコーポレイテッドの登録商標)
等の発泡ウレタン等が使用される。
The loose abrasive grains are typically alumina-based slurries "Polypla 700" and "Polypla 103".
(Both are registered trademarks of Fujimi Incorporated), diamond-based slurry, SiC-based slurry and the like are used. As a polish pad, typically,
"Surfin 100" and "Surfin XXX-5"
(Both are registered trademarks of Fujimi Incorporated.)
Foamed urethane or the like is used.

【0017】本発明で規定する等高線面積は、テクスチ
ャ加工の条件を選択することによって調節することが可
能である。テクスチャ加工法としては種々の方法および
組合せが採用され、具体的には、1段または2段階のテ
クスチャ加工を採用できる。以下に2段階テクスチャ加
工について詳述する。第1段のテクスチャ加工は、研磨
テープと遊離砥粒を使用して行なわれる。そして、特定
の条件下でスラリー研削または研磨テープのみを使用し
たテープ研削により、基板の表面(ポリッシュ加工面)
に凸凹と条痕パターンを形成する。凸凹は、Raが通常
20〜150Å、好ましくは40〜100Åであり、且
つ、最大突起高さRpが通常100〜1000Å、好ま
しくは200〜400Åとなるように形成され、条痕パ
ターンは、CSSゾーンにおけるクロス角度が通常10
〜40°、好ましくは10〜30°となる様に形成され
る。第1段のテクスチャ加工処理後の基板の表面粗さR
aが20Åより低い場合は、CSS特性が低下し、Ra
が150Åより高い場合は、浮上特性が低下するので好
ましくない。
The contour area defined by the present invention can be adjusted by selecting the texturing conditions. Various methods and combinations are adopted as the texturing method, and specifically, one-step or two-step texturing can be adopted. The two-step texturing will be described in detail below. The first stage texturing is performed using a polishing tape and loose abrasive grains. The surface of the substrate (polished surface) is then subjected to slurry grinding under specific conditions or tape grinding using only a polishing tape.
Roughness and streak patterns are formed on. The unevenness is formed so that Ra is usually 20 to 150Å, preferably 40 to 100Å, and the maximum protrusion height Rp is usually 100 to 1000Å, preferably 200 to 400Å, and the streak pattern is a CSS zone. The cross angle at is usually 10
It is formed so as to be -40 °, preferably 10-30 °. Surface roughness R of the substrate after the first-stage texture processing
When a is lower than 20Å, the CSS characteristics deteriorate and Ra
Is higher than 150Å, it is not preferable because the floating characteristics are deteriorated.

【0018】スラリー研削に使用する研磨テープとして
は、ナイロンパイル、ポリエステルパイル等のバフテー
プが好適に使用され、また、遊離砥粒としては、0.3
〜4μmのダイヤモンド系砥粒が好適に使用される。遊
離砥粒は、液体(水または水をベースとする液体)中に
分散剤と共に懸濁させた液体スラリーとして使用され
る。スラリー研削において、通常、デイスクの回転数は
30〜450rpm、研磨テープの振動数(往復振動)
は60〜3000回/分、シリンダの押付圧力は1.0
〜3.0Kg/cm2 、研磨時間は5〜30秒とされ
る。
Buff tape such as nylon pile or polyester pile is preferably used as the polishing tape used for the slurry grinding, and 0.3 is used as the loose abrasive grains.
Diamond-based abrasive grains of up to 4 μm are preferably used. The loose abrasive is used as a liquid slurry in which a dispersant is suspended in a liquid (water or a water-based liquid). In slurry grinding, the disk rotation speed is usually 30-450 rpm, and the polishing tape vibration frequency (reciprocating vibration).
60 to 3000 times / min, cylinder pressing pressure is 1.0
˜3.0 Kg / cm 2 , and polishing time is 5 to 30 seconds.

【0019】テープ研削に使用する研磨テープとして
は、通常、粒径0.5〜3μmのアルミナ砥粒またはS
iC砥粒を担持した研磨テープ、具体的には、マイポッ
クス社製の商品「WA♯4000」〜「WA♯800
0」のホワイトアルミナ砥粒を担持した研磨テープが挙
げられる。テープ研削において、通常、デイスクの回転
数は30〜450rpm未満、研磨テープの振動数(往
復振動)は80〜300回/分、シリンダの押付圧力は
1.0〜2.0Kg/cm2 、研磨時間は5〜30秒と
される。
A polishing tape used for tape grinding is usually alumina abrasive grains having a particle size of 0.5 to 3 μm or S.
Polishing tape carrying iC abrasive grains, specifically, products "WA # 4000" to "WA # 800" manufactured by Mypox.
An example is a polishing tape carrying 0 "white alumina abrasive grains. In tape grinding, the number of revolutions of the disk is usually 30 to less than 450 rpm, the frequency of the polishing tape (reciprocating vibration) is 80 to 300 times / min, the pressing pressure of the cylinder is 1.0 to 2.0 Kg / cm 2 , and the polishing is performed. The time is 5 to 30 seconds.

【0020】第2段のテクスチャ加工処理は、上記の第
1段のテクスチャ加工後の基板表面に施される。第2段
のテクスチャ加工は、研磨テープまたは研磨テープと特
定の遊離砥粒を使用して行なわれる。そして、特定の条
件下で上記基板の表面を研削することにより、第1段の
テクスチャ加工後における表面平均粗さRa及びクロス
角度を実質的に変化させることなく、表面のバリやカエ
リ等の突起を除去し、表面の最大突起高さ(Rp)を通
常400Å以下、好ましくは100〜250Åにする。
The second stage texture processing is applied to the substrate surface after the first stage texture processing described above. The second stage texturing is done using a polishing tape or polishing tape and certain loose abrasive particles. Then, by grinding the surface of the substrate under specific conditions, protrusions such as burrs and burrs on the surface can be obtained without substantially changing the surface average roughness Ra and the cross angle after the first-step texturing. Is removed, and the maximum projection height (Rp) on the surface is usually 400 Å or less, preferably 100 to 250 Å.

【0021】第2段のテクスチャ加工に用いる研磨テー
プとしては、下記の液体スラリーが研磨テープ中を浸透
できるように十分に多孔質を有するもの、例えばナイロ
ン、セルロース、レーヨン等の不織布テープ、バフテー
プ、織布テープあるいはナイロン等の植毛テープ等が好
適に用いられ、また遊離砥粒としては、例えば0.3〜
6μmのホワイトアルミナ系の砥粒が用いられ、該遊離
砥粒を水をベースとする液体中に分散剤と共に懸濁させ
た液体スラリーが研磨液として用いられる。この液体ス
ラリーをしみこませた前述のテープを、回転するディス
クの表面に、加圧ロールを介して押し当てて研磨する。
研磨液中の遊離砥粒は、研磨テープとディスクとの接触
領域でトラップされディスク表面に押しつけられて、所
望の研磨作用を実現する。第2段のテクスチャ加工にお
けるスラリー研削の条件としては、特に制限されるもの
ではなく、通常ディスク回転数50〜400rpm、研
磨テープの振動数(往復動数)50〜200回/分、シ
リンダの押付圧力1.0〜3.0kg/cm2 、研磨時
間3〜20秒の範囲内が用いられる。
The polishing tape used for the second-stage texturing has sufficient porosity so that the following liquid slurry can penetrate into the polishing tape, for example, non-woven tape such as nylon, cellulose, rayon, buff tape, etc. Woven tape or flocking tape such as nylon is preferably used, and the free abrasive grains are, for example, 0.3 to
6 μm white alumina-based abrasive grains are used, and a liquid slurry in which the loose abrasive grains are suspended in a water-based liquid together with a dispersant is used as a polishing liquid. The above tape impregnated with the liquid slurry is pressed against the surface of the rotating disk through a pressure roll to polish.
The loose abrasive grains in the polishing liquid are trapped at the contact area between the polishing tape and the disc and pressed against the disc surface to realize the desired polishing action. The conditions for slurry grinding in the second-stage texturing are not particularly limited, and usually disk rotation speed is 50 to 400 rpm, polishing tape vibration frequency (reciprocating frequency) is 50 to 200 times / minute, and cylinder pressing is performed. A pressure of 1.0 to 3.0 kg / cm 2 and a polishing time of 3 to 20 seconds are used.

【0022】上記第2段のテクスチャ加工処理後の最大
突起高さRpは400Å以下であるが、400Åより高
いと浮上特性が低下するので好ましくない。2段階のテ
クスチャ加工処理で得られた基板は、その表面平均粗さ
Raが20〜150Å、好ましくは40〜100Å、最
大突起高さRpが100〜400Å、好ましくは100
〜250Åで、且つRp/Raの比率が5以下の凹凸
と、クロス角度θが10〜40°、好ましくは10〜3
0°の形状を有する。
The maximum protrusion height Rp after the second-step texture processing is 400 Å or less, but if it is higher than 400 Å, the floating characteristic is deteriorated, which is not preferable. The substrate obtained by the two-step texture processing has a surface average roughness Ra of 20 to 150Å, preferably 40 to 100Å, and a maximum protrusion height Rp of 100 to 400Å, preferably 100.
To 250Å and the Rp / Ra ratio is 5 or less, and the cross angle θ is 10 to 40 °, preferably 10 to 3
It has a 0 ° shape.

【0023】本発明においては、2段階のテクスチャ加
工を施すことにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体の吸着
が防止でき、且つCSS特性が改善され、さらに磁気異
方性が良好となる。また、例えば、酸性溶液による化学
エッチング又は電解処理を上記のテクスチャ加工処理に
組合せることにより、本発明で規定した等高線面積を得
ることが出来る。この場合、テクスチャ加工処理は、1
段であっても、2段等の多段階処理であってもよい。
In the present invention, by performing the two-step texture processing, adsorption of the magnetic head and the magnetic recording medium can be prevented, CSS characteristics are improved, and magnetic anisotropy is improved. Further, for example, by combining chemical etching with an acidic solution or electrolytic treatment with the above-mentioned texture processing, the contour line area defined in the present invention can be obtained. In this case, the texture processing is 1
It may be a step or a multi-step process such as two steps.

【0024】以下に上記テクスチャ加工後に電解処理を
組合せた場合について詳述する。酸性の電解液中、上記
テクスチャ加工を施した基板に直流電圧または電流が特
定の波形(交番波形)となる様な電圧を印圧しながら電
解処理を行なう。電解液としては、例えば、硫酸、硝
酸、塩酸、クロム酸、リン酸、シュウ酸、酢酸等の一種
または二種以上を組合せた水溶液が使用される。濃度
は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量
%とされる。特にリン酸水溶液が好適である。
The case where the electrolytic treatment is combined after the above texture processing will be described in detail below. The electrolytic treatment is performed in an acidic electrolytic solution while applying a voltage such that a DC voltage or a current has a specific waveform (alternating waveform) on the textured substrate. As the electrolytic solution, for example, an aqueous solution containing one or more of sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, chromic acid, phosphoric acid, oxalic acid, acetic acid and the like is used. The concentration is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight. A phosphoric acid aqueous solution is particularly preferable.

【0025】電解処理において、液温は通常10〜70
℃、電流密度は通常50mA/cm2 以下、好ましくは
0.1〜50mA/cm2 、更に好ましくは0.5〜4
5mA/cm2 、電解時間は通常1〜400秒、好まし
くは2〜200秒、電気量(電流密度と電解時間の積)
は10〜1000mA・秒/cm2 、好ましくは50〜
600mA・秒/cm2 から選択される。
In the electrolytic treatment, the liquid temperature is usually 10 to 70.
° C., a current density is usually 50 mA / cm 2 or less, preferably 0.1~50mA / cm 2, more preferably 0.5 to 4
5 mA / cm 2 , electrolysis time is usually 1 to 400 seconds, preferably 2 to 200 seconds, quantity of electricity (product of current density and electrolysis time)
Is 10 to 1000 mA · sec / cm 2 , preferably 50 to
It is selected from 600 mA · sec / cm 2 .

【0026】交番波形電流としては、正負の極性、すな
わち、陽極、陰極の極性を交互に交換(変換)させて得
られる交番波形電流、例えば、正弦波の単相交流、正弦
波の三相交流、矩形波、三角波、台形波などの波形電流
が挙げられる。そして、交番波形電流の周波数は、通常
0.1〜500Hz、ましくは0.1〜300Hzとさ
れる。
As the alternating waveform current, an alternating waveform current obtained by alternately exchanging (converting) positive and negative polarities, that is, the polarities of the anode and the cathode, for example, sinusoidal single-phase alternating current and sinusoidal three-phase alternating current. , Square wave, triangular wave, trapezoidal wave, and other waveform currents. The frequency of the alternating waveform current is usually 0.1 to 500 Hz, preferably 0.1 to 300 Hz.

【0027】上記の電解処理により、テクスチャ加工後
の基板表面の突起やバリ等がエッチングにより除去さ
れ、基板表面が滑らかな表面状態となり、浮上特性やC
SS特性が大幅に改善されれる。また、電解エッチング
処理終了後、後述する第2次の下地層の形成に先立ち、
セルロース製不織布などの基材表面に遊離砥粒を付着し
てしみ込ませたもの、または、アルミナ等の比較的細か
い砥粒を担持したテープ等を基板表面に押圧して再度テ
クスチャ処理を施して仕上げ処理を行なってもよい。
By the above electrolytic treatment, protrusions, burrs and the like on the surface of the substrate after texture processing are removed by etching, the surface of the substrate becomes a smooth surface state, and the floating characteristics and C
SS characteristics are significantly improved. In addition, after the electrolytic etching process is completed and prior to the formation of a secondary underlayer described later,
Finish by applying free abrasive grains to the surface of a non-woven fabric such as cellulose non-woven fabric and impregnating them, or tape that carries comparatively fine abrasive grains such as alumina, etc. against the substrate surface and re-texturing Processing may be performed.

【0028】上記電解処理を施した基板表面上には、第
2次の下地層、磁性層、保護層が順次に設けられる。こ
れらは、スパッタリング法により形成される。第2次の
下地層としてはクロムが好適に使用され、その厚さは、
通常50〜2000Åとされる。磁性層は、Co−C
r、Co−Ni、Co−Cr−X等で表されるCo系合
金で形成するのが好ましい。ここで、Xとしては、L
i、Si、Ca、Ti、V、Cr、Ni、As、Y、Z
r、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag、Sb、Hf、T
a、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、La、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、及び、Euよりなる群から選
ばれた1種または2種以上の元素が挙げられる。磁性層
の厚さは、通常50〜600Åとされる。
A secondary underlayer, a magnetic layer, and a protective layer are sequentially provided on the surface of the substrate that has been subjected to the electrolytic treatment. These are formed by the sputtering method. Chromium is preferably used as the second underlayer, and its thickness is
It is usually 50 to 2000Å. The magnetic layer is Co-C
It is preferable to form a Co-based alloy represented by r, Co-Ni, Co-Cr-X, or the like. Where X is L
i, Si, Ca, Ti, V, Cr, Ni, As, Y, Z
r, Nb, Mo, Ru, Rh, Ag, Sb, Hf, T
a, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, La, Ce,
Examples include one or more elements selected from the group consisting of Pr, Nd, Pm, Sm, and Eu. The thickness of the magnetic layer is usually 50 to 600Å.

【0029】保護層としては、炭素質保護薄膜層が好適
である。特に、アルゴン、He等の希ガスの雰囲気下ま
たは少量の水素の共存雰囲気下、カーボンターゲットを
使用して形成されるアモルファス状カーボン保護層や水
素化カーボン保護層が好ましい。保護薄膜層の厚さは、
通常50〜500Åとされる。保護層の表面には、摩擦
係数を小さくするため、潤滑膜を形成させてもよい。
As the protective layer, a carbonaceous protective thin film layer is suitable. In particular, an amorphous carbon protective layer or a hydrogenated carbon protective layer formed by using a carbon target in an atmosphere of a rare gas such as argon or He or an atmosphere of coexistence with a small amount of hydrogen is preferable. The thickness of the protective thin film layer is
It is usually set to 50 to 500Å. A lubricating film may be formed on the surface of the protective layer in order to reduce the coefficient of friction.

【0030】[0030]

【実施例】次に、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1〜6 先ず、無電解メッキ法によりNi−Pメッキを15μm
程度の厚みで施したアルミニウム合金デイスク状基板の
表面にポリッシュ加工を施し、表面平均粗さ(Ra)が
約20〜30Åの鏡面に仕上げた。次いで、ホワイトア
ルミナとして、マイポックス社製の「WA#6000」
を担持した研磨テープを使用し、デイスク回転数80r
pm、テープ振動数190回/分、研磨時間9秒の条件
下でテクスチャ加工を施し、表面平均粗さ(Ra)が約
85Å程度の微細な溝(凹凸)を形成した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. Examples 1 to 6 First, Ni-P plating is performed to a thickness of 15 μm by an electroless plating method.
The surface of the aluminum alloy disk-shaped substrate having a thickness of about 100 nm was subjected to polishing to obtain a mirror surface having a surface average roughness (Ra) of about 20 to 30 Å. Then, as white alumina, "WA # 6000" manufactured by Mypox Co., Ltd.
Using a polishing tape carrying
Texture processing was performed under the conditions of pm, tape frequency 190 times / min, and polishing time 9 seconds to form fine grooves (concavities and convexities) having a surface average roughness (Ra) of about 85Å.

【0031】次いで、10重量%リン酸水溶液中、基板
に直流電位を印加しながら、表1に示した条件で電解処
理を行なった。液温は20℃とした。次いで、ホワイト
アルミナとして、 富士見社製の「WA#4000」
(粒径5μm)の遊離砥粒を使用し、表1に示す条件下
でスラリ研削により表面仕上げを行なった。次いで、基
板の表面に一般的なCr下地膜、Co−Cr−Ta合金
から成る磁性層およびカーボン保護層を順次スパッタリ
ング法で設け、磁気デイスクを製造した。下記方法によ
り、磁気デイスクの表面形状、突起の等高線面積、グラ
イド浮上特性、CSS特性を評価した。その結果を表1
に示す。 (1)表面形状(表面平均粗さ(Ra),最大突起高さ
(Rp)、ピークカウント(Pc)>:先端が0.5μ
m円錐の触針を有する表面粗さ計(小坂研究所製「ET
−30HK」)を使用し、計測長250μmで測定し
た。基板上の円周部任意の直線上の表面について半径方
向に測定し、Ra及びRpを求めた。また、粗さ曲線の
中心線の上側200Åに中心線に平行なカウントレベル
を設け、計測長250μmでのピークカウントを測定
し、これをPc200とした。 (2)突起の等高線面積:前記した方法により求めた。
保護層の表面状態の測定は、STMを使用し、上記で得
られた磁気デイスクのCSSゾーン領域の10μm×1
0μmの範囲でX軸方向に400点、Y軸方向に400
ライン、計160,000点について測定した。 (3)グライド浮上特性:日立DECO製「RG55
0」を使用し、PZT素子により磁気ヘッドと磁気デイ
スクの突起の衝突を検出し、外界ヘッド浮上高さとして
評価した。 (4)CSS特性:磁気デイスクを実ドライブに組み込
み、スタートとストップを繰り返し行ない、20,00
0回後の磁気ヘッドと磁気デイスクとの静止摩擦係数を
測定し、CSS特性として評価した。
Next, electrolytic treatment was performed in a 10 wt% phosphoric acid aqueous solution under the conditions shown in Table 1 while applying a DC potential to the substrate. The liquid temperature was 20 ° C. Then, as white alumina, "WA # 4000" manufactured by Fujimi Co., Ltd.
Using loose abrasive grains (particle size 5 μm), surface finishing was performed by slurry grinding under the conditions shown in Table 1. Then, a general Cr underlayer, a magnetic layer made of a Co-Cr-Ta alloy, and a carbon protective layer were sequentially provided on the surface of the substrate by a sputtering method to manufacture a magnetic disk. The surface shape of the magnetic disk, the contour line area of the protrusions, the glide levitation characteristic, and the CSS characteristic were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
Shown in (1) Surface shape (surface average roughness (Ra), maximum protrusion height (Rp), peak count (Pc)>: 0.5 μ at the tip
Surface roughness meter with m-cone stylus (Kosaka Laboratory's "ET
-30HK ") was used and the measurement length was 250 μm. Ra and Rp were obtained by measuring in the radial direction the surface on an arbitrary straight line on the circumference of the substrate. Further, a count level parallel to the center line was provided 200 Å above the center line of the roughness curve, and the peak count at a measurement length of 250 μm was measured, which was designated as Pc200. (2) Contour area of protrusions: Determined by the method described above.
The surface state of the protective layer was measured by using STM, and 10 μm × 1 of the CSS zone area of the magnetic disk obtained above was measured.
400 points in the X-axis direction and 400 in the Y-axis direction in the range of 0 μm
A total of 160,000 points on the line were measured. (3) Glide levitation characteristics: "RG55" made by Hitachi DECO
The collision height between the magnetic head and the projection of the magnetic disk was detected by the PZT element using "0", and evaluated as the flying height of the external head. (4) CSS characteristics: A magnetic disk is incorporated into an actual drive, and start and stop are repeated,
The static friction coefficient between the magnetic head and the magnetic disk after 0 times was measured and evaluated as CSS characteristics.

【0032】[0032]

【表1】 ──────────────────────────────────── 実 施 例 比 較 例 1 2 3 1 2 3 <電解処理> 電流密度(mA/cm2 ) 2 2 2 2 2 2 処理時間(秒) 23 90 180 23 90 180 <第2段テクスチャ加工処理> テープ振動数(回/分) 70 70 70 70 − − デイスク回転数(rpm) 150 150 150 300 − − 研磨時間(秒) 5 5 5 5 − − ──────────────────────────────────── Ra 92 99 109 78 79 93 Rp 347 434 371 241 514 356 Pc200 27 30 34 9 23 33 等高線面積 3.5 8.3 5.3 17.2 1.4 2.2 グライド浮上特性(μm) 0.046 0.043 0.048 − − − CSS特性 0.17 0.14 0.15 0.25 0.24 0.37 ────────────────────────────────────[Table 1] ──────────────────────────────────── Actual Example Ratio Comparative Example 1 2 3 1 2 3 <Electrolytic treatment> Current density (mA / cm 2 ) 2 2 2 2 2 2 Treatment time (seconds) 23 90 180 23 90 180 <Second stage texture processing> Tape frequency (times / min) 70 70 70 70 − − Disk rotation speed (rpm) 150 150 150 300 − − Polishing time (seconds) 5 5 5 5 − − ───────────────────────── ──────────── Ra 92 99 109 78 79 93 Rp 347 434 371 241 514 356 Pc200 27 30 34 9 23 33 Contour area 3.5 8.3 5.3 17.2 1.4 2.2 Glide levitation characteristics (μm) 0.046 0.043 0.048 − − − CSS characteristics 0.17 0.14 0.15 0.25 0.24 0.37 ─────────────────────────────────────

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、磁気ヘッ
ドの浮上特性やCSS特性などの耐摺動特性に優れ且つ
再現性良く製造し得る磁気デイスクが提供される。
According to the present invention described above, there is provided a magnetic disk which is excellent in sliding resistance characteristics such as flying characteristics and CSS characteristics of a magnetic head and can be manufactured with good reproducibility.

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

【図1】STMによって観察された保護層表面の写真
(倍率1.8×108 )である。
FIG. 1 is a photograph (magnification 1.8 × 10 8 ) of the surface of a protective layer observed by STM.

【図2】等高線選択法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a contour line selection method.

【図3】磁気デイスクの一例の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an example of a magnetic disk.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板 2:無電解メッキ層 3:下地層 4:磁性層 5:保護層 6:潤滑層 1: Substrate 2: Electroless plating layer 3: Underlayer 4: Magnetic layer 5: Protective layer 6: Lubricating layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 恵美子 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成株式会社総合研究所内 (72)発明者 下地 洋子 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Emiko Kojima, 1000 Kamoshida-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sanryo Kasei Co., Ltd. (72) Inventor Yoko Shimoji 1000-1, Kamoshida-cho, Midori-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Ryokasei Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板のテクスチャ加工表面に少なくとも
磁性層と保護層とを順次に設けてなる磁気デイスクであ
って、当該磁気デイスクの保護層の表面状態を測定し、
各突起の頂点から16Å下の高さにおいて求めた等高線
で囲まれた図形の面積を算出し、基板の半径方向をX
軸、接線方向をY軸とした場合に、X軸方向10μmと
Y軸方向10μmの範囲内に存在する全ての上記等高線
で囲まれた図形の面積の総和が3〜14μm2の範囲で
ある表面形状を有することを特徴とする磁気デイスク。
1. A magnetic disk comprising at least a magnetic layer and a protective layer sequentially provided on a textured surface of a substrate, the surface state of the protective layer of the magnetic disk being measured,
Calculate the area of the figure enclosed by the contour line obtained at a height of 16 Å from each apex of each protrusion, and set X in the radial direction of the substrate.
A surface in which the total area of figures enclosed by all the above contour lines existing in the range of 10 μm in the X-axis direction and 10 μm in the Y-axis direction is 3 to 14 μm 2 when the axis and the tangential direction are the Y-axis. A magnetic disk characterized by having a shape.
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