JPH087861B2 - 磁気ディスク基板及びその製造方法 - Google Patents

磁気ディスク基板及びその製造方法

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JPH087861B2
JPH087861B2 JP3093072A JP9307291A JPH087861B2 JP H087861 B2 JPH087861 B2 JP H087861B2 JP 3093072 A JP3093072 A JP 3093072A JP 9307291 A JP9307291 A JP 9307291A JP H087861 B2 JPH087861 B2 JP H087861B2
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graphite
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一生 村松
進博 太田
浩子 中村
俊助 高田
悟 高田
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Kobe Steel Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高密度記録に好適の磁気
ディスク基板に関し、特に炭素材を基材とする磁気ディ
スク基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置の飛躍的な進歩
と、磁気記録媒体としての磁気ディスクの高記録密度化
により、磁気ディスク基板には以下に示す特性の向上が
要望されている。
【0003】(1)磁気ディスクを高密度記録化するた
めに、基板の表面性状として、表面精度が優れ、欠陥が
少ないこと。
【0004】(2)磁気ヘッドの追従性を良好にするた
めに、磁気ディスク用基板は表面平滑性及び表面平坦度
を劣化させるような微小なピッチのうねりが小さく、且
つ微小突起がない表面形状を有すること。
【0005】(3)磁気媒体が担持される基板として、
表面処理性が良好な化学的性質を有すると共に、非磁性
であること。
【0006】(4)耐食性及び耐候性が優れていると共
に、高強度且つ高硬度であること。
【0007】(5)良好な浮上特性を有すると共に、耐
CSS(コンタクト・スタート・ストップ)性を高める
ために軽量であること。
【0008】このような背景のもとで、従来のアルミニ
ウム合金製磁気ディスク基板に替り、近時、高密度記録
用磁気ディスク基板として、セラミックスにガラスをコ
ーティングしたもの、又はガラス板によるものが開発さ
れている。これらの基板は、耐熱性が優れていると共に
高剛性で表面研磨により優れた表面精度が得られるため
に、高密度記録に適している。
【0009】しかしながら、これらの材料は脆性破壊し
やすいという欠点がある。このため、回転、衝撃、加傷
及びヒートショック等により破損しやすいので信頼性が
低い。
【0010】また、セラミックス系の材料は、比重が高
いため、アルミニウム合金に比して、ディスクドライブ
駆動系に大きな負荷がかかり、駆動装置の小型化が困難
である。
【0011】これに対し、炭素材料は、比重が 1.5乃至
2.0 と小さいと共に、熱膨張係数が小さく熱安定性が優
れている。そこで、前述のアルミニウム合金又はセラミ
ックス系材料に替り、高密度記録用磁気ディスク基板と
して炭素材料の実用化が期待されている。
【0012】図6は従来の炭素材料からなる磁気ディス
ク基板の製造方法を示す工程図である。
【0013】先ず、準備工程1においては、磁気ディス
ク基板の材料となる熱硬化性樹脂を用意する。次に、成
形工程2においては、この熱硬化性樹脂を磁気ディスク
の形状に成形する。次に、焼成工程3においては、この
成形体を焼成して、熱硬化性樹脂を炭素化する。次に、
高温高圧工程においては、熱間静水圧(HIP)装置を
使用して、この成形体に高温高圧処理を施す。この工程
3,4により、材料中の気孔が除去され、所定の硬度及
び密度の基板を得ることができる。次に、研磨工程5に
おいては、この基板の表面を研磨して平坦化する。CS
S方式(コンタクト スタート ストップ方式)のハー
ドディスクドライブ用の基板の場合は、次いでテクスチ
ャー工程6を実施する。工程6においては、カーボン基
板の表面にテクスチャー処理を施し、微少な凹凸を形成
する。近年CSS方式では無く、液体潤滑技術及びラン
プローディング機構により、ヘッド吸着を回避する技術
が開発されている。このようなハードディスクドライブ
用の基板の場合はテクスチャーは不要であり研磨工程5
にて磁気ディスク基板が完成する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク基板には以下に示す問題点がある。即ち、
近年、磁気ディスクの高記録密度化に伴ってビットサイ
ズは益々微小化している。このため、上述した従来の製
造方法により製造された磁気ディスク基板では、基板表
面に磁気メディア(磁性膜)を成膜して磁気ディスクと
した場合に記録再生エラーが発生し、実使用に耐えられ
ない。
【0015】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、記録再生エラーを抑制できて実使用に供す
ることができる炭素材料からなる磁気ディスク基板を提
供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク基板は、炭素材料からなる磁気ディスク基板におい
て、見掛け密度が1.65以上であると共にビッカース硬度
が 400以上であるアモルファスカーボンからなり、その
表面に析出した粒径が30μm以上の析出グラファイトの
数が10cm2 当たり15個以下であることを特徴とする。
【0017】また、本発明に係る磁気ディスク基板の製
造方法は、熱硬化性樹脂を所定の形状に成形する工程
と、この成形体を焼成する工程と、焼成後の前記成形体
に熱間静水圧処理を施す工程とを有し、前記熱間静水圧
処理時においては、1000℃/時以下の昇温速度で所定温
度に昇温した後、所定圧力に昇圧することを特徴とす
る。
【0018】
【作用】本願発明者等は炭素材料からなる磁気ディスク
基板を使用した磁気ディスクの記録再生エラーを抑制す
べく種々実験研究を行なった。その結果、以下のことが
判明した。図7は、従来の炭素材料からなる磁気ディス
ク基板の表面の顕微鏡写真である(倍率50倍)。従来の
製造方法により製造された磁気ディスク基板において
は、高温高圧処理時に成形体の気孔内にグラファイトが
析出して、気孔内にグラファイトが充填される。このた
め、アモルファスカーボンのマトリックス中にグラファ
イトが分散した状態になる。このグラファイトは、図7
に示すように基板の表面欠陥になり、磁気メディアを成
膜して磁気ディスクとした場合に、記録再生エラーの原
因になる。しかし、熱間静水圧処理時にグラファイトの
析出を皆無にすることは極めて困難である。なお、グラ
ファイトが析出した部分は、研摩条件を適正に選択する
ことにより、鏡面に1μm程度の窪みになる。また、基
板上に磁気メディアを形成すると、この窪みの部分にお
ける磁気メディアの異常成長は、グラファイトの析出形
状に比して若干小さくなる。
【0019】そこで、本願発明者等は種々実験研究を行
なった結果、粒径が大きい析出グラファイトの数を規制
することにより、磁気ディスクの記録再生エラーを低減
できることを見い出した。
【0020】即ち、本発明においては、アモルファスカ
ーボンからなる磁気ディスク基板表面に存在する粒径が
30μm以上の析出グラファイトの数を、10cm2 当たり15
個以下に規制する。これにより、磁気ディスクの記録再
生エラーを従来に比して著しく低減できる。なお、磁気
ディスク基板の見掛け密度が1.65未満の場合及びビッカ
ース硬度が 400未満の場合は、磁気ディスク基板として
の機械的強度が不十分である。従って、磁気ディスク基
板の見掛け密度は1.65以上であり、ビッカース硬度は 4
00以上であることが必要である。
【0021】また、本願発明者等は、このような磁気デ
ィスク基板の製造方法についても種々実験研究を行なっ
た。その結果、熱間静水圧処理時(即ち、高温高圧処理
時)に材料から発生したH2 が低分子の炭化水素にな
り、更に気孔内でグラファイトとして析出することか
ら、熱間静水圧処理時の昇温速度を1000℃/時以下にす
ると共に、所定温度に到達した後に所定圧力にすること
により、粒径が30μm以上の析出グラファイトの数を著
しく低減できることが判明した。
【0022】つまり、本発明方法においては、熱間静水
圧処理時における昇温速度を1000℃/時以下にする。そ
して、所定温度に到達した後に所定圧力になるようにす
る。これにより、粒径が30μm以上の析出グラファイト
の数が10cm2 当たり15個以下の磁気ディスク基板を得る
ことができる。
【0023】この場合に、圧力媒体としては、窒素(N
2 )を使用することが好ましい。熱間静水圧処理におい
ては、H2 が低分子の炭化水素に変化する際に、圧力媒
体のガスの熱励起の度合いに影響される。圧力媒体とし
て窒素を使用すると、粒径が大きい析出グラファイトの
形成が抑制される。従って、圧力媒体としては窒素を使
用することが好ましい。
【0024】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【0025】先ず、熱硬化性樹脂をホットプレスして所
定の基板形状に成形した。次に、この成形体をN2 ガス
中で1450℃の温度で焼成した。
【0026】次に、焼成後の基板を、下記表1に示す条
件で高温高圧処理した。これにより、高密度アモルファ
スカーボン基板を得た。
【0027】次に、端面加工機を使用して、このカーボ
ン基板を外径が95mm、内径が25mm、厚さが1.27mmのディ
スク状に加工した後、その表面を研磨して、表面粗さR
aを30Åにした。これにより、磁気ディスク基板を得
た。なお、この磁気ディスクの表面積(片面)は、66cm
2 である。
【0028】
【表1】
【0029】これらの実施例及び比較例の各磁気ディス
ク基板の表面の析出グラファイトの大きさ及び数を磁気
ディスク欠陥検査装置を使用して測定した。この磁気デ
ィスク欠陥検査装置は、レーザ光の反射の散乱から、欠
陥の形状及び数を測定するものである。例えば、図1は
測定範囲を一辺が 3μmの正方形として、基板のグラフ
ァイト部のラマン分光の測定結果を示すグラフ図、図2
は基板のアモルファスカーボンのマトリックス部のラマ
ン分光の測定結果を示すグラフ図である。炭素材料から
成る基板は、アモルファス構造による1360カイザー付近
のピークとグラファイト構造による1600カイザー付近の
ピークとを有する。グラファイト部では、1360カイザー
付近のピークが低くなり、1600カイザー付近のピークが
高くなる。従って、このラマン分光測定により、グラフ
ァイト部を識別することができる。
【0030】析出グラファイトに起因する欠陥と、原料
中の異物及び洗浄不良に起因するしみ等に起因する欠陥
とは、磁気ディスク欠陥検査装置のパラメータを適正に
設定することにより区別した。
【0031】下記表2に、実施例及び比較例の各磁気デ
ィスクの析出グラファイトの大きさ及び数を示す。ま
た、粒径が30μm以上の析出グラファイトの10cm2 当た
りの個数も併せて示した。
【0032】なお、図3は、実施例1の磁気ディスク基
板10の表面の析出グラファイトの分布を示す平面図で
ある。
【0033】
【表2】
【0034】次に、DCマグネトロンスパッタリング装
置を使用して、実施例及び比較例の各アモルファスカー
ボン基板上に、Cr下地膜、CoNiCr膜及びC膜を
夫々1500Å、 600Å及び 600Åの膜厚で成膜した。その
後、磁気ディスクサーティファイヤーを使用して、実施
例及び比較例の磁気ディスク基板の記録再生エラー数を
調べた。この記録再生エラーの測定条件を下記表3に示
し、測定結果を下記表4に示す。但し、表4において、
ミッシィングパルス(Missing Pulse )及びエクストラ
パルス(Extra Pulse )はメディア上の欠陥の種類であ
り、コレクト(Correct )はデータ処理時に補正可能な
エラーであり、ノンコレクト(Noncorrect)は補正がで
きないエラーである。
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】通常、磁気ディスクの片面に記録再生エラ
ーが20個以上あると、実用にならないとされている。実
施例1,2の磁気ディスク基板は、いずれも記録再生エ
ラーが極めて少なく、磁気ディスク用基板として優れて
いる。一方、比較例1乃至4の基板はいずれも記録再生
エラーが 120以上と多く、実使用に供することができな
いものであった。なお、粒径が20μm以下の析出グラフ
ァイトは、磁気メディアの下地層により、必ずしも記録
再生エラーの原因になるとは限らない。
【0038】なお、図4は、実施例1の基板を使用した
磁気ディスクのエラー分布状態を示す平面図である。ま
た、図5は、実施例の磁気ディスク基板の表面の顕微鏡
写真である(倍率50倍)。この図4,5から明らかなよ
うに、本発明の実施例に係る磁気ディスク基板は、その
表面に析出グラファイトの数が従来に比して極めて少な
い。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、粒
径が30μm以上の析出グラファイトの数を10cm2当たり1
5個以下に規制したから、磁気ディスクとしたときの記
録再生エラーを抑制でき、従来困難であった炭素材料か
ら成る磁気ディスク基板を実用化することができる。こ
れにより、軽量、高耐熱性及び表面平滑性が優れ、記録
密度が高い磁気ディスクを得ることができる。
【0040】また、本発明方法によれば、熱間静水圧処
理において所定値以下の温度上昇速度で所定温度に昇温
した後所定の圧力に到達するようにしたから、上述の磁
気ディスク用基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】炭素材料から成る基板のアモルファスカーボン
のグラファイト部のラマン分光の測定結果を示すグラフ
図である。
【図2】炭素材料から成る基板のアモルファスカーボン
のマトリックス部のラマン分光の測定結果を示すグラフ
図である。
【図3】本発明の実施例に係る磁気ディスク基板の表面
の析出グラファイトの分布を示す平面図である。
【図4】本発明の実施例に係る磁気ディスク基板を使用
した磁気ディスクのエラー分布状態を示す平面図であ
る。
【図5】本発明の実施例に係る磁気ディスク基板の表面
の顕微鏡写真である。
【図6】従来の炭素材料からなる磁気ディスク基板の製
造方法を示す工程図である。
【図7】従来の炭素材料から成る磁気ディスク基板の表
面の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
1;準備工程 2;成形工程 3;焼成工程 4;高温高圧工程 5;研磨工程 6;テクスチャー工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 悟 兵庫県神戸市灘区新在家南町2−2−5 (56)参考文献 特開 平3−52116(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素材料からなる磁気ディスク基板にお
    いて、見掛け密度が1.65以上であると共にビッカース硬
    度が 400以上であるアモルファスカーボンからなり、そ
    の表面に析出した粒径が30μm以上の析出グラファイト
    の数が10cm2当たり15個以下であることを特徴とする磁
    気ディスク基板。
  2. 【請求項2】 熱硬化性樹脂を所定の形状に成形する工
    程と、この成形体を焼成する工程と、焼成後の前記成形
    体に熱間静水圧処理を施す工程とを有し、前記熱間静水
    圧処理時においては、1000℃/時以下の昇温速度で所定
    温度に昇温した後、所定圧力に昇圧することを特徴とす
    る磁気ディスク基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記熱間静水圧処理時には窒素を圧力媒
    体とすることを特徴とする請求項2に記載の磁気ディス
    ク基板の製造方法。
JP3093072A 1991-03-31 1991-03-31 磁気ディスク基板及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH087861B2 (ja)

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JP2802105B2 (ja) * 1989-07-19 1998-09-24 株式会社神戸製鋼所 磁気記録媒体

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