JPH10143802A - 磁気ヘッド及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッドの吸着を防ぐとともに、ディスク
−磁気ヘッド間距離が小さく、かつ安定した磁気ヘッド
及び磁気ディスク装置を提供すること。 【構成】 磁気ディスクと接触あるいは１．５μインチ
以下の高さで浮上しながら磁気ディスクに情報を記録／
再生する磁気ヘッドであって、磁気ディスクとの接触面
または浮上時に磁気ディスクと最も距離が近い領域に、
高さ７０〜３００Å、突起間隔１００〜３００μｍの突
起が多数設けられていることを特徴とする磁気ヘッド
と、このヘッドと少なくとも情報を記録／再生する領域
の表面粗さ（Ｒａ）が１０Å以下の磁気ディスクとを有
する磁気ディスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド及びこ
の磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置に関し、特に疑
似コンタクトと言われる非常にヘッドの浮上高が小さい
か、またはヘッドが記録媒体に接触するような方式に適
した磁気ヘッドと、この磁気ヘッドを用いた磁気ディス
ク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ装置等の外部記憶装置とし
て広く用いられている磁気デイスク装置は、記録媒体を
高速で回転させることにより磁気ヘッドを浮上させて記
録再生するのが一般的である。近年、記録密度向上のた
め、磁気ヘッドの低浮上高化が進行し、一部にはほぼ接
触しているもの（疑似コンタクト）もある。

【０００３】また、通常磁気ディスクは磁気ヘッドの吸
着を防止するため、その表面を粗面化（テキスチャリン
グ）することが一般的である。しかしヘッドを安定して
低浮上高で飛行させるには、磁気ディスク表面を平滑に
する必要がある。この背反する要件を満たすため、デー
タの記録・再生を行う領域（データ領域）は平滑化し、
ヘッドが浮上、着陸するための領域（ＣＳＳ領域）はヘ
ッドが吸着しないよう粗面化あるいはデータ領域よりも
高い突起を設ける方法（ゾーンテキスチャリング）が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では磁気ヘッドが飛行中にデータ領域に接触する
と吸着を起こしたり、データ領域とＣＳＳ領域との遷移
領域飛行が不安定になったりする等の問題が発生する可
能性が大きくなる。

【０００５】また、基板の表面を粗面化する際に機械的
な研磨を行うと、研磨加工時に基板に加わる力により基
板に発生する微小なゆがみやうねり、粗面化による微小
凹凸により、ヘッドとディスクとの間隔変動が生じる。
ヘッドの再生出力はディスクとの距離により変化するか
ら、結果としてディスクの電磁変換特性に悪影響を及ぼ
してしまう。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
信頼性を損なわず、かつヘッド、特に読み出し／書き込
み部分とディスク間の微小間隔を一定に保ち、電磁変換
特性への悪影響を伴わない高記録密度の磁気ディスク装
置並びにそれに適した磁気ヘッドを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は上述の目的を
達成するため鋭意検討した結果、ディスク側の表面を加
工するのではなく、磁気ヘッド側のディスクと接する部
分（スライダー部分）の表面を加工することにより、目
的が達成される事を見いだし、本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、磁気ディスク
と接触あるいは１．５μインチ以下の高さで浮上しなが
ら磁気ディスクに情報を記録／再生する磁気ヘッドであ
って、磁気ディスクとの接触面または浮上時に磁気ディ
スクと最も距離が近い領域に、高さ７０〜３００Å、突
起間隔１００〜３００μｍの突起が多数設けられている
ことを特徴とする磁気ヘッドに存する。

【０００９】また本発明の別の要旨は、磁気ディスクと
接触あるいは１．５μインチ以下の高さで浮上しながら
磁気ディスクに情報を記録／再生する磁気ヘッドであっ
て、磁気ディスクとの接触面または浮上時に磁気ディス
クと最も距離が近い領域に、高さ７０〜３００Å、突起
間隔１００〜３００μｍの突起が多数設けられているこ
とを特徴とする磁気ヘッドと、少なくとも情報を記録／
再生する領域の表面粗さ（Ｒａ）が１０Å以下の磁気デ
ィスクとを有する磁気ディスク装置に存する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において、磁気ヘッドの形
態は、特に制限されず、モノシリック型、コンポジット
型、薄膜型などの何れであってもよい。

【００１１】モノシリック型磁気ヘッドは、通常、フェ
ライトの機械加工により作成されるため、スライダ基板
はフェライトで形成される。コンポジット型磁気ヘッド
は、スライダ基板と磁気コア部とを一体的に組み立てて
作成され、通常、スライダ基板はセラミックス、磁気コ
ア部はフェライトで形成される。薄膜型磁気ヘッドは、
薄膜形成技術およびパターニング技術により、スライダ
基板上に磁気回路およびコイルを構成して作成され、ス
ライダ基板としては、通常、アルミナチタンカーバイド
やシリコンが使用される。磁気ヘッドの磁気記録媒体と
の接触部は、上述の通り、各種の材料で構成されるが、
金属、樹脂などによって形成することも出来る。

【００１２】磁気記録媒体との接触部には、高さが７０
〜３００Åの突起を３００〜１００μｍの間隔で設け
る。高さが７０Å未満であると吸着抑制効果が小さくな
り、一方３００Åを超える突起は、吸着特性は良好にな
るものの、磁気ヘッドの記録再生部（ギャップ）と磁気
ディスクのデータ記録領域表面との距離が縮まらないた
め記録特性が悪化する。突起高さの好ましい範囲は１０
０〜２５０Åである。一方、突起の間隔が３００μｍよ
り大きくても、１００μｍより小さくても吸着特性が悪
化する。

【００１３】上記の突起高さは、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０
６０１）により規定される、Ｒｐ（粗さ曲線の中心線を
基準とした場合の突起高さ）を表す。また、突起は磁気
ヘッドの磁気記録媒体との接触部全体に設ける必要はな
く、磁気記録媒体との接触部の一部に設ければよい。

【００１４】本発明における上記の突起は、突起高さの
均一性が満足できれば、機械的研磨、フォトリソグラフ
ィーやスパッタエッチング、ケミカルエッチング、エネ
ルギービームの局所的照射によって形成しても、微小金
属粒やＳｉＯ₂等の微小粒を付着させたり、付着の後薄
膜を形成することによって形成しても良い。この中でも
特にエネルギービームの局所的照射による突起形成が突
起の高さ、間隔の制御が容易で好ましい。

【００１５】また、磁気ディスクとの接触部がシリコン
で形成されている磁気ヘッドに突起を設ける場合には、
突起形成面に微小間隙を隔てて配置された針状電極を走
査しながら電圧を印加し、放電現象によるエネルギーに
よって突起を形成する放電加工が好ましい。このような
磁気ヘッドとしては、例えば、スライダ基板としてシリ
コンを使用した薄膜型磁気ヘッドが挙げられる。

【００１６】エネルギービームの局所的照射により突起
を形成する場合、エネルギービームとしてはレーザビー
ム、電子線、Ｘ線などを用いることができる。そして、
磁気ヘッドの磁気記録媒体との接触面を突起形成面と
し、当該突起形成面にエネルギービームを照射し、突起
形成面を局所的に加熱して溶融または軟化させて突起を
形成する。

【００１７】突起の高さおよび密度は、機械的研磨の場
合、砥粒径や研磨時の圧力を、エッチングの場合はエッ
チング時間とマスクパターンの細かさ、エネルギービー
ム照射による場合はエネルギービームの強度、エネルギ
ービーム照射時間、照射間隔などの条件を調節すること
によって制御することが出来る。

【００１８】一方、このような磁気ヘッドと組み合わせ
て使用する磁気ディスクとしては、その表面が平滑なも
のが好ましい。具体的には、表面粗さがＲａで１０Å以
下、好ましくは７Å以下の磁気ディスクが好ましい。本
発明における磁気ディスクの表面粗さは、潤滑剤塗布前
の表面粗さを示す。すなわち、磁性層上に保護層及び潤
滑剤層を設ける構成においては保護層最上面の表面粗さ
となる。

【００１９】本発明において、磁気記録媒体の基板とし
ては、通常アルミニウム合金板またはガラス基板等の非
磁性基板が用いられるが、銅、チタン等の金属基板、セ
ラミック基板、樹脂基板又はシリコン基板等を用いるこ
ともできる。非磁性基板上に膜厚が通常２０〜２００ｎ
ｍのＣｒ、あるいはＣｕ等の下地層を設け、場合によっ
ては基板と上記層との間に更に膜厚が通常１００〜２
０，０００ｎｍの例えばＮｉＰ合金等非磁性体からなる
下地層を設けてもよい。

【００２０】下地層は、通常無電解メッキ法またはスパ
ッタ法により形成され、層厚さは好ましくは５０〜３
０，０００ｎｍ、特に好ましくは１００〜１５，０００
ｎｍである。

【００２１】磁気記録層は、無電解メッキ、電気メッ
キ、スパッタ、蒸着等の方法によって形成され、Ｃｏ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ−Ｐｔ系合金等の強磁性合金薄膜を形成し、そ
の膜厚は通常３０から７０ｎｍ程度である。

【００２２】磁気記録層上には、通常、更に保護層が設
けられるが、保護層としては蒸着、スパッタ、プラズマ
ＣＶＤ、イオンプレーティング、湿式法等の方法によ
り、炭素膜、水素化カーボン膜、ＴｉＣ、ＳｉＣ等の炭
化物膜、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化物膜等、ＳｉＯ、Ａｌ
Ｏ、ＺｒＯ等の酸化物膜等が成膜される。これらのうち
特に好ましくは、炭素膜、水素化カーボン膜であり、さ
らには、炭素を主成分とし水素の存在比率（Ｈ／Ｃ、原
子数％）が０．１〜４０ａｔ％、なかでも１〜３０ａｔ
％である水素化カーボン膜が好ましい。

【００２３】また、保護層上には、通常、潤滑剤層が設
けられる。ただし、スライダー面にダイヤモンド状カー
ボンの層を有する磁気ヘッドを使う場合は、媒体とのト
ライボロジ的な性質が改善されるので、必ずしも保護層
を設ける必要はない。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。

【００２５】実施例１〜２及び比較例１〜４ 直径９５ｍｍの鏡面研磨した表面粗さ５Å（Ｒａ）のＮ
ｉ−Ｐメッキアルミ合金基板の両面に、粒径約０．１μ
ｍの研磨剤を含浸させたテープをゴムローラーで接触さ
せて、同心円上のテキスチャパターンを形成した。テキ
スチャ後の表面粗さは６Å（Ｒａ）であった。

【００２６】この基板を洗浄後、Ｃｒ下地層（厚さ８０
０Å）、ＣｏＣｒＴａ磁性層（厚さ５００Å）、カーボ
ン保護層（厚さ２００Å）をスパッタリングにより設け
た。カーボン保護層の表面粗さを測定したところ、Ｒａ
は７Åだった。次に、カーボン保護層上にフッ素系潤滑
剤（厚さ１５Å）を塗布して磁気ディスクを形成した。

【００２７】一方、Ｘ−Ｙステージにシリコン製スライ
ダを有する薄膜型磁気ヘッドを設置し、スライダの磁気
ディスクとの接触面にレーザ光線を照射し、表１に示す
ように平均突起高さと突起間隔を変えたサンプルを作成
した。

【００２８】

【表１】

【００２９】なお、突起の高さと間隔は次のように測定
した。 （突起高さ） 測定機器 ： ランクテーラーホブソン社製 タリステップ（商品名） 触針先端 ： ０．２μｍ角 フィルター値： ０．３３Ｈｚ 測定長さ ： １．５ｍｍ 針圧 ： ４．０ｍｇ （突起間隔）顕微鏡写真（１５０倍）にて実測

【００３０】得られた各磁気ヘッドと磁気ディスクを用
いて、ヘッドとディスクが摺動する条件で吸着特性評価
を行った。具体的な条件は次の通り。 測定機器： 小野田セメント社製 ダイナミックフリクションテスターＫＴ２０２型（商品名） 測定半径： １９ｍｍ ディスク回転数： １ｒｐｍ 各サンプルにつき３回ずつ測定した結果を図１に示す。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の磁気ヘッ
ドは、磁気ヘッド下面と磁気記録媒体との接触面積が少
ないため、磁気ディスクとの吸着が起こりにくく、また
特に平滑な磁気ディスクと組み合わせて磁気ディスク装
置を構成すれば、更にヘッドとディスクの距離が小さく
かつ安定した磁気ディスクが実現でき、高密度記録と安
定した電磁変換特性が実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例及び比較例における吸着特性
測定結果をしめす図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクと接触あるいは１．５μイ
   ンチ以下の高さで浮上しながら磁気ディスクに情報を記
   録／再生する磁気ヘッドであって、 磁気ディスクとの接触面または浮上時に磁気ディスクと
   最も距離が近い領域に、高さ７０〜３００Å、突起間隔
   １００〜３００μｍの突起が多数設けられていることを
   特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気ヘッドと、少なくと
   も情報を記録／再生する領域の表面粗さ（Ｒａ）が１０
   Å以下の磁気ディスクとを有する磁気ディスク装置。