JPH08241521A - 基板のテクスチャー処理方法 - Google Patents

基板のテクスチャー処理方法

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JPH08241521A
JPH08241521A JP4318195A JP4318195A JPH08241521A JP H08241521 A JPH08241521 A JP H08241521A JP 4318195 A JP4318195 A JP 4318195A JP 4318195 A JP4318195 A JP 4318195A JP H08241521 A JPH08241521 A JP H08241521A
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JP
Japan
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substrate
inequality
texture
δrp
δra
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JP4318195A
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English (en)
Inventor
Masashi Otani
昌司 大谷
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面プロフィールが良く、CSS耐久性に優
れ、エラーが起き難い記録媒体を提供することを目的と
する。 【構成】 下記の(1)式および/または(2)式を満
足する条件下でテクスチャー処理が行われるテクスチャ
ー処理方法。 (1)式 100Å/分≦表面突起形成速度(ΔRp/Δt)≦6
000Å/分 Rp;中心線高さ t ;時間 (2)式 30Å/分≦表面粗さ形成速度(ΔRa/Δt)≦10
00Å/分 Ra;中心線平均粗さ t ;時間

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体の基板、特に
ガラス状カーボンのようなカーボン基板のテクスチャー
処理方法に関する。
【0002】
【発明の背景】現在、ハードディスク用基板の材料とし
て提案されているものは、表面に10μm程度のNi−
Pメッキを施したアルミニウム合金が主流である。しか
し、アルミニウム合金製の基板は、厚さが薄くなると、
剛性が不足する問題点が有る。すなわち、剛性が不足す
ると、鏡面加工の際、基板にうねりが生じて平坦化でき
ず、うねりが有る基板をディスクに使用すると、回転む
らが生じ、又、磁気ヘッドの浮上量を小さく出来ない不
都合が有る。更には、スピンドルへのチャッキングの際
にディスクが変形する不都合も有る。
【0003】又、ディスクの製造は、基板上に蒸着やス
パッリング等の薄膜形成手段で磁性膜を形成する方法が
一般的である。この際、基板温度は数百℃となる為、耐
熱性が要求される。しかし、アルミニウム合金を主材料
とした基板にあっては、耐熱性が不足する問題点が有
る。すなわち、基板が熱変形する不都合が有る。更に、
成膜後に基板を加熱すると磁性膜の保磁力が高くなるこ
とが知られており、この観点から熱処理が行われること
も有り、耐熱性が一層要求されている。
【0004】このようなことから、アルミニウム合金と
は全く異なる材料としてカーボン、特にガラス状カーボ
ンが注目を浴びている。そして、本出願人によっても、
ガラス状カーボンをハードディスクの基板として利用す
ることが提案(特開昭60−35333号公報)されて
いる。
【0005】
【発明の開示】すなわち、 基板加工時における内外周加工やチャンファー加工
の際、割れや欠けが起き難く、又、テクスチヤー形成や
薄膜形成の際のハンドリング時においての信頼性の面か
ら高強度であること、 磁気ヘッドの追従性から基板のうねりを小さくする
必要があり、基板材料の剛性が高いこと、 高記録密度化する為に基板の表面平滑性が良好で、
微小な欠陥も無いこと、 磁性膜の特性を向上させる為に基板は非磁性である
こと、 耐食性、耐候性が良好であること、 耐衝撃性に富むこと、 製造時の信頼性、及びCSS特性(耐久性)の面か
ら高硬度であること、 CSS特性を高め、ハードディスクドライブのスピ
ンドル負荷を低減化する為に、基板は軽量であること、 静電気によるゴミ等の付着防止の為に基板材料の固
有抵抗が小さいことに注目し、ガラス状カーボンをハー
ドディスクの基板とした磁気記録媒体が提案され、この
ものは各方面から称賛を浴びている。
【0006】このような優れた特長を呈するガラス状カ
ーボンを用いて磁気記録媒体を構成した場合、ガラス状
カーボンからなる基板の表面プロフィールによって記録
・再生特性に大きな違いが生じることが判って来た。そ
こで、所望の表面プロフィールを形成する為の研究開発
が鋭意推し進められ、例えば酸化性雰囲気中での高温加
熱処理や化学的エッチング等による処理が試みられた。
しかし、これらの手法では再現性に乏しく、新たな技術
の開発が求められた。
【0007】このようなことから、アルミニウム基板の
場合に用いられていたテクスチャー技術に目が向けられ
た。しかし、研磨テープや遊離砥粒を用いたアルミニウ
ム基板の場合のテクスチャー技術をカーボン基板に適用
しても、好ましいものは得られなかった。すなわち、ヘ
ッド浮上量が低く、かつ、CSS耐久性に優れたものが
得られなかった。
【0008】この問題点に対する研究が鋭意推し進めら
れて行った結果、RaやRpの物理量の形成速度を上手
く制御すれば、表面プロフィールが良い基板を得ること
が出来ることに気付いた。このような啓示に基づいて本
発明が達成されたものであり、表面プロフィールが良
く、CSS耐久性に優れ、エラーが起き難い記録媒体を
提供することを目的とする。
【0009】この本発明の目的は、下記の(1)式およ
び/または(2)式を満足する条件下でテクスチャー処
理が行われることを特徴とする基板のテクスチャー処理
方法によって達成される。 (1)式 100Å/分≦表面突起形成速度(ΔRp/Δt)≦6
000Å/分 Rp;中心線高さ t ;時間 (2)式 30Å/分≦表面粗さ形成速度(ΔRa/Δt)≦10
00Å/分 Ra;中心線平均粗さ t ;時間 尚、ΔRp/Δtは好ましくは100〜5000Å/分
であり、より好ましくは100〜2000Å/分であ
り、又、ΔRa/Δtは好ましくは30〜400Å/分
であり、より好ましくは50〜100Å/分である。
【0010】上記のような処理を行うことによって、R
aが約40〜100Å、Rp/Ra(但し、Raは中心
線平均粗さ、Rpは中心線高さ)が約1〜6(望ましく
は、約2.5〜5)のカーボン基板が得られる。あるい
は、Raが約10〜40Å(望ましくは、約25〜40
Å)、Rp/Raが約4〜15(望ましくは、約5〜1
0)のカーボン基板が得られる。
【0011】すなわち、アルミナ、炭化珪素、ダイヤモ
ンド、ジルコニア、酸化セリウム、シリカ等の大きさが
♯3000〜8000(好ましくは♯4000〜700
0)の研磨材粒子が有機バインダによってベースフィル
ム上に設けられた研磨テープをカーボン基板に1〜4k
g/cm2 (好ましくは2〜3kg/cm2 )の力で押
し付け、研磨テープの送り速度を100〜600mm/
min(好ましくは300〜500mm/min)、研
磨テープの揺動速度を0〜700往復/分(好ましくは
200〜500往復/分)、揺動幅を最大数mm程度、
基板の回転速度を20〜300rpm(好ましくは40
〜100rpm)、時間を2〜60秒(好ましくは2〜
20秒)の条件に設定し、処理を行うと、上記(1)式
や(2)式の条件が満足されるテクスチャー処理が行わ
れる。つまり、テクスチャー処理における研磨テープの
種類、遊離砥粒の種類、研磨時間、研磨時の圧力など種
々の条件を上記(1)式や(2)式の条件が満足される
ように設定して行えば、表面プロフィールの良い基板が
得られる。
【0012】本発明は、特にカーボン材料(特に、ガラ
ス状カーボン)を用いて形成される基板に適用される。
すなわち、例えば特公昭63−46004号公報、特公
平3−11005号公報、特開平1−23047号公報
などに記載されている磁気記録媒体用のカーボン製基板
に適用される。尚、上記のようなガラス状カーボン製基
板は、先ず、仕上げ研磨に供される。この仕上げ研磨
は、研磨クロスを上下の定盤に貼り付けた両面ラッピン
グ装置により遊離砥粒などの研磨液を用いて鏡面仕上げ
することで得られる。そして、この仕上げ研磨後のガラ
ス状カーボンの表面プロフィールは、表面粗さRaが約
5〜10Åになっている。
【0013】この鏡面仕上げ後、研磨テープと遊離砥粒
とを用いて本発明になる機械的なテクスチャー処理を行
う。テクスチャー処理は、図1に示す如く、一定速度で
回転しているガラス状カーボン製基板1にゴム硬度(ゴ
ム硬度計、ASTM SHORE A TYPE)が4
0〜80度(好ましくは55〜65度)のコンタクトロ
ーラ2により前記したような範囲内の所定加工圧で研磨
テープ3を押し当てて加工する。この時、コンタクトロ
ーラ2は必要に応じて前記した範囲内で揺動させる。加
工中、研磨テープ3は前記した範囲内の一定速度で送ら
れ、研磨液が供給される。尚、遊離砥粒による場合、研
磨テープはバフテープに、研磨液は遊離砥粒を含む研磨
液が用いられる。
【0014】上記のようにして得たカーボン製基板に下
地膜、磁性膜、保護膜、潤滑剤膜を設けることによっ
て、磁気記録媒体が得られる。以下、実施例により本発
明をさらに具体的に説明する。
【0015】
【実施例】フルフリルアルコール500重量部、92%
パラホルムアルデヒド480重量部および水30重量部
を75℃で攪拌して溶解させ、攪拌下でフェノール52
0重量部、水酸化ナトリウム8.8重量部および水45
重量部の混合液を滴下した。滴下終了後、75℃で3時
間反応させた。この後、フェノール80重量部、水酸化
ナトリウム8.8重量部および水45重量部の混合液を
更に滴下し、75℃で4.5時間反応させた。30℃ま
で冷却した後に、60%パラトルエンスルホン酸水溶液
で中和した。この中和物を減圧下で脱水して170重量
部の水を除去し、フルフリルアルコール500重量部を
添加混合した。得られた樹脂の粘度は20℃で370c
psであった。尚、この樹脂が含むことのできる水量を
測定したところ39重量%であった。
【0016】この熱硬化性樹脂100重量部に対し、パ
ラトルエンスルホン酸70重量部、水20重量部、セロ
ソルブ10重量部の混合溶液3.5重量部を添加し、十
分攪拌した後、厚さ5mmの型に注入し、減圧脱泡し
た。次に、50℃で3時間、さらに80℃で2日間加熱
硬化した。得られた樹脂硬化物を有機物焼成炉(中外炉
工業製)に入れ、窒素雰囲気中にて2〜5℃/時の昇温
速度で700℃まで加熱し、さらに0.5mTorr程
度の真空中にて5〜20℃/時の昇温速度で1200℃
まで加熱焼成し、この温度で2時間保持し、この後に冷
却した。
【0017】次に、前処理工程にて得られたガラス状カ
ーボンを熱間静水圧プレス(HIP)装置の試料室に挿
入し、アルゴンガスにて加圧しながら500℃/時の昇
温速度で1500℃まで加熱し、1500℃、2000
気圧で1時間保持し、この後冷却した。得られたガラス
状カーボンの密度は1.65g/cm3 であり、破断面
を見ると明らかにガラス状であった。
【0018】そして、#500〜#8000の砥粒にて
鏡面研磨し、研磨面の表面孔状態および孔径を走査型電
子顕微鏡にて観察した。孔径は0.05〜0.01μm
以下であり、問題となるような欠陥(開孔や結晶粒界
等)は存在しなかった。又、表面平滑性はRaで1.0
nmであり、極めて良好であった。更に、当該材料の曲
げ強度をJIS規格R1601に基づき測定した結果、
曲げ強度は29.8kg/mm2 であった。又、弾性率
は2500kgf/mm2であった。
【0019】このようにして得たガラス状カーボンから
なる基板に対して、下記の表−1に示す条件での仕上げ
研磨を行った。 表−1 研磨装置;スピードファム製両面ラッピング装置DSL
−9B 研磨クロス;サーフィン018−3 加工圧;150g/cm2 加工時間;10分,30分 研磨剤;スノーテックスZL:水=1:9 pH2〜10 この後、図1に示す装置を用い、下記の表−2に示す条
件下でテクスチャー処理を施した。
【0020】表−2 テープ;日本ミクロコーティング社製♯4000〜♯8
000フラットタイプ テープ送り速度;300〜500mm/分 加工圧力;2〜3kg/cm2 テープ揺動;200〜500往復/分、揺動幅1mm ローラゴム硬度;60度 ワーク回転数;40〜100rpm 加工時間;5〜100秒 研磨液;ジョンソン製のJS602 3wt%研磨液 表面突起形成速度(ΔRp/Δt);4〜1116Å/
分 表面粗さ形成速度(ΔRa/Δt);4〜101Å/分 このようにテクスチャー処理が行われたガラス状カーボ
ン製基板上にCr膜、CoCrPt磁性膜、カーボン膜
を設け、そして潤滑剤溶液を塗布し、ガラス状炭素−C
r膜−CoCrPt膜−Carbon膜構成の磁気記録
媒体を得た。
【0021】上記のようにして構成された磁気記録媒体
のCSSテスト及び2μインチのGHTテストを行った
ので、テクスチャー処理によるガラス状炭素基板の表面
プロフィールと共に表−3に示す。 表−3 ΔRp ΔRa Δt 加工 Ra Rp Rp/Ra ΔRp ΔRa CSS 2μ エラ /Δt /Δt 時間 回数 GHT ー特性 実施例1 1116 84 60/5 5 24 154 6.4 93 7 OK OK S 実施例2 678 54 60/10 10 26 174 6.7 113 9 OK OK S 実施例3 284 30 60/15 15 24 132 5.5 71 7 OK OK S 実施例4 252 36 60/20 20 29 145 5.0 84 12 OK OK S 実施例5 546 30 60/20 20 27 243 9.0 182 10 OK OK S 実施例6 345 69 60/20 20 40 176 4.4 115 23 OK OK S 実施例7 146 68 60/30 30 51 134 2.7 73 34 OK OK S 実施例8 183 69 60/40 40 63 183 2.9 122 46 OK OK A 実施例9 240 72 60/40 40 65 221 3.4 160 48 OK OK A 実施例10 261 101 60/40 40 84 235 2.8 174 67 OK OK A 実施例11 228 84 60/45 45 80 232 2.9 171 63 OK OK A 実施例12 211 80 60/60 60 97 272 2.8 211 80 OK OK A 比較例1 26 5 60/40 40 20 78 3.9 17 3 NG OK B 比較例2 33 9 60/45 45 24 86 3.6 25 7 NG OK B 比較例3 40 22 60/60 60 39 101 2.6 40 22 NG OK B 比較例4 10 6 60/60 60 23 71 3.1 10 6 NG OK B 比較例5 18 16 60/60 60 33 79 2.4 18 16 NG OK B 比較例6 13 11 60/80 80 31 78 2.5 17 15 NG OK B 比較例7 61 15 60/90 90 39 152 3.9 91 22 NG OK C 比較例8 12 7 60/100 100 29 81 2.8 20 12 NG OK C 比較例9 4 4 60/100 100 23 67 2.9 6 6 NG OK C *Ra,Rpは、表面粗さ計 TENCOR P2で測定(針曲率
半径0.6 μmR、測定長さ250 μm、カットオフなし) *CSS回数は、半径18mmの位置において、70%
AlTiC(4μ”)のヘッドを用い、ヘッド荷重は6
gで、3600rpmのモーターオンタイムを8秒、モ
ーターオフタイムを8秒とし、摩擦係数が0.6より小
さくなった時点における回数が2万回以上のものをO
K、2万回未満のものをNGで表示 *2μインチのGHTテストによる合格をOK、不合格
をNGで表示 *ΔRp/Δt,ΔRa/Δt の単位はÅ/分 *Δt 、加工時間の単位は秒 *Ra,Rp,ΔRp,ΔRaの単位はÅ *エラー特性は、PROQUIP社製のMG−150T
装置を用い、70%スライダーヘッドを使用し、記録密
度51KFCZの条件で評価した。スライスレベルは7
0%とし、16ビット未満のミッシングエラーの個数及
び最大欠陥長を調べた。Sは最大欠陥個数が0〜15、
最大欠陥長が16bit、1トラックの最大欠陥個数が
0〜1のものであり、Aは最大欠陥個数が16〜45、
最大欠陥長が48bit、1トラックの最大欠陥個数が
2〜3のものであり、Bは最大欠陥個数が16〜45、
最大欠陥長が720bit、1トラックの最大欠陥個数
が4〜45のものであり、Cは最大欠陥個数が46以
上、最大欠陥長が721bit以上、1トラックの最大
欠陥個数が46以上のものである。 これによれば、本発明になるものは、CSS耐久性に優
れ、かつ、2μインチのGHTテストに合格しており、
ヘッド浮上量が低いことから、再生特性にも優れている
ことが判る。
【0022】
【効果】ヘッド浮上量が低く、かつ、CSS耐久性に優
れ、再生特性に優れた記録媒体用の基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】テクスチャー加工の説明図
【符号の説明】
1 ガラス状カーボン製基板 2 コンタクトローラ 3 研磨テープ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(1)式および/または(2)式
    を満足する条件下でテクスチャー処理が行われることを
    特徴とする基板のテクスチャー処理方法。 (1)式 100Å/分≦表面突起形成速度(ΔRp/Δt)≦6
    000Å/分 Rp;中心線高さ t ;時間 (2)式 30Å/分≦表面粗さ形成速度(ΔRa/Δt)≦10
    00Å/分 Ra;中心線平均粗さ t ;時間
  2. 【請求項2】 研磨材によりカーボン製基板にテクスチ
    ャー処理が行われることを特徴とする請求項1の基板の
    テクスチャー処理方法。
  3. 【請求項3】 基板が記録媒体用の基板であることを特
    徴とする請求項1または請求項2の基板のテクスチャー
    処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000301441A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Nippon Micro Coating Kk 化学的機械的テクスチャ加工方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000301441A (ja) * 1999-04-19 2000-10-31 Nippon Micro Coating Kk 化学的機械的テクスチャ加工方法

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