JPH10334445A

JPH10334445A - 磁気ディスク用基板

Info

Publication number: JPH10334445A
Application number: JP9144341A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Sato; 元治佐藤; Atsushi Kato; 淳加藤; Takenori Nakayama; 武典中山
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性膜の磁気特性に悪影響を及ぼすことがな
く耐衝撃度が高い磁気ディスク用基板を提供する。【解決手段】基板１上にＮｉＰめっき膜２が形成さ
れ、ＮｉＰめっき膜２の上にビッカース硬さＨｖが４０
０以上である非磁性のＮｉＰめっき膜３が形成されてい
る。そして、ＮｉＰめっき膜２と非磁性のＮｉＰめっき
膜３とからなる下地層５のビッカース硬さＨｖは７００
以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータのデー
タ格納に使用されるハードディスク等の磁気ディスク用
基板に関し、特に、表面に微細な凹凸が形成されにくく
生産性が高い磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、パソコン等のコンピュータは益々
小型化しており、例えば、モバイルコンピューティング
のために、可搬型のコンピュータが急速に普及してい
る。また、コンピュータのアクセススピードには高速化
が要望されており、磁気ディスクをより高速で回転させ
ると共に、磁気ヘッドの浮上高さをより微小化すること
も必要である。

【０００３】しかし、磁気ヘッドの浮上高さが小さく磁
気ディスクの平坦度が悪い場合には、磁気ヘッドが磁気
ディスクにほぼ横方向から衝突して、ヘッドクラッシュ
が生じることがある。このため、磁気ディスクの表面精
度の向上も必要である。

【０００４】また、落下等により磁気ディスク装置に衝
撃が加わった場合、この衝撃は磁気ディスク内部の磁気
ヘッド及び磁気ディスクへ伝わる。この際、磁気ヘッド
のスライダの表面が磁気ディスク用基板との瞬間的な衝
突を繰り返す。このため、磁気ディスクに微細な凹凸が
生じてしまう。このような微細な凹凸は保護膜及び磁性
膜を破壊し保存されたデータを部分破壊するだけでな
く、磁気ディスクに生じた凸部と磁気ヘッドとのヘッド
クラッシュを導くこともある。

【０００５】ヘッドクラッシュを防止するための表面精
度の向上は磁気ディスク用基板の平坦度及び平滑度を向
上することにより対応されているが、磁気ヘッドと磁気
ディスクとの衝突を防止するための対策はなされていな
い。

【０００６】一般に耐衝撃度は、磁気ディスクに微細な
凹凸が形成されず、磁気ディスクの表面に疵が生じない
衝撃度をもって、重力加速度（１Ｇ）を基準として規定
されている。従来使用されているアルミニウム基板にＮ
ｉＰめっきが施された小径ディスクにおいては、その耐
衝撃度は２００乃至２５０Ｇ程度である。しかし、この
程度の耐衝撃度では衝突による微細な凹凸を防止するこ
とができず、耐衝撃度を更に一層向上させることが要望
されている。

【０００７】そこで、従来、下地膜として一般的に使用
されているＮｉＰ皮膜の膜厚を厚くすること及び耐衝撃
度を高めるためにＮｉＰ皮膜に替えて高硬度の材料を使
用すること等が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮｉＰ
皮膜の膜厚を厚くした場合には、耐衝撃度は向上するも
のの、めっき時間が増加しコストが増加する。更に、め
っき厚の増加に伴い磁気ディスクの重量も増加し、磁気
ディスクを回転させるモータの動力を増加させることが
必要となる。また、硬度を高めようとＮｉＰ皮膜が形成
された磁気ディスク用基板を高温で熱処理した場合に
は、ＮｉＰ皮膜が磁性を帯びてきて、この上に形成され
る磁性膜の磁気特性に悪影響を及ぼしてしまう。更に、
熱処理による硬度の向上には限度があり、単層のＮｉＰ
皮膜では不十分である。また、磁化を避けるためにＮｉ
ＣｕＰ皮膜を使用した場合には、熱処理を行っても十分
な耐衝撃度を得ることができない。

【０００９】一方、高硬度の材料を使用した場合には、
高温下での成膜が必要であったり、膜形成後に長時間の
研磨を行うことが必要である。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、磁性膜の磁気特性に悪影響を及ぼすことが
なく耐衝撃度が高い磁気ディスク用基板を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク用基板は、基板上に２層以上の下地膜からなる下地層
を有する磁気ディスク用基板において、最表面の下地膜
が非磁性であり、前記最表面の下地膜のビッカース硬さ
Ｈｖが４００以上であって、前記基板に接する最下層の
下地膜と前記最表面の下地膜とのビッカース硬さＨｖの
和が７００以上であることを特徴とする。

【００１２】本発明においては、基板上に所定値以上の
ビッカース硬さＨｖを有する２層以上の下地膜からなる
下地層が形成されているので、例えば高温での熱処理を
行わずに、優れた耐衝撃度を有する磁気ディスク用基板
が得られる。また、最表面の下地膜以外の下地膜が熱処
理により磁化したとしても、その上に形成される最表面
の下地膜が非磁性であるので、更にその上に形成される
磁性膜への磁気的な悪影響が防止され、磁気ディスクの
磁気特性を損なうことがない。

【００１３】なお、前記下地層のうち少なくとも１の下
地膜はＮｉＰ皮膜であることが好ましい。更に、このＮ
ｉＰ皮膜のビッカース硬さＨｖは７００以上であること
が好ましい。

【００１４】また、前記最下層の下地膜と前記最表面の
下地膜とのビッカース硬さＨｖの和は１０００以上であ
って、前記最下層の下地膜のビッカース硬さＨｖは前記
最表面の下地膜のビッカース硬さＨｖよりも高いことが
好ましい。更に、前記最下層の下地膜と前記最表面の下
地膜とのビッカース硬さＨｖの差は１００以上であるこ
とが好ましい。

【００１５】更にまた、前記下地層全体の厚さは５乃至
５０μｍであることが好ましい。更に、１０μｍ以上で
あることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
べく、鋭意研究を重ねた結果、基板上に２層以上の下地
膜からなる下地層を有する磁気ディスク用基板におい
て、基板に接する最下層の下地膜と最表面の下地膜との
ビッカース硬さＨｖの和及び最表面の下地膜のビッカー
ス硬さＨｖを所定値以上とし、その最表面の下地膜を非
磁性とすることにより、その上に形成される磁性膜に磁
気的な悪影響を及ぼさず優れた耐衝撃度を有する磁気デ
ィスク用基板を得ることができることを見出した。

【００１７】以下、本発明に係る磁気ディスク用基板に
設けられる下地膜のビッカース硬さＨｖ並びに下地層の
厚さの数値限定理由について説明する。

【００１８】基板に接する最下層の下地膜と最表面の下
地膜とのビッカース硬さＨｖの和；７００以上基板に接する最下層の下地膜と最表面の下地膜とのビッ
カース硬さＨｖの和が７００未満であると、耐衝撃度が
３００Ｇ以下となり、３００Ｇを超える衝撃により磁気
ディスクに微小な凹凸が形成される。従って、基板に接
する最下層の下地膜と最表面の下地膜とのビッカース硬
さＨｖの和は７００以上とする。

【００１９】なお、ビッカース硬さ試験方法において
は、下地層の断面において、最下層の下地膜と最表面の
下地膜との夫々に、表面に平行にダイヤモンド圧子を押
付け測定し、その和を求める。

【００２０】最表面の下地膜のビッカース硬さＨｖ；４
００以上最表面の下地膜のビッカース硬さＨｖが４００未満であ
ると、耐衝撃度が不足することがあり、３００Ｇを超え
る衝撃により磁気ディスクに微小な凹凸が形成される。
従って、最表面の下地膜のビッカース硬さＨｖは４００
以上とする。

【００２１】なお、最表面の下地膜のビッカース硬さ試
験方法においては、下地層の断面において、ダイヤモン
ド圧子を最表面の下地膜に、表面に平行に押付けて測定
する。

【００２２】また、最下層の下地膜と最表面の下地膜と
のビッカース硬さＨｖの和が１０００以上であって、最
下層の下地膜のビッカース硬さＨｖが最表面の下地膜の
ビッカース硬さＨｖよりも高い場合には、耐衝撃度が著
しく高くなると共に、同程度の耐衝撃度を有する単層の
下地層が設けられた場合と比して研磨加工性が向上す
る。従って、最下層の下地膜と最表面の下地膜とのビッ
カース硬さＨｖの和は１０００以上であって、最下層の
下地膜のビッカース硬さＨｖは最表面の下地膜のビッカ
ース硬さＨｖよりも高いことが好ましい。

【００２３】更に、最下層の下地膜と最表面の下地膜と
のビッカース硬さＨｖ差が１００以上であると、研磨加
工性が極めて優れる。従って、最下層の下地膜と最表面
の下地膜とのビッカース硬さＨｖの差は１００以上であ
ることがより好ましい。

【００２４】なお、下地膜は特に限定されるものではな
い。例えば、アルミニウム若しくはアルミニウム合金皮
膜又はＮｉＰ皮膜が使用される。また、ＮｉＣｕＰ皮
膜、ＮｉＭｏＰ皮膜、ＮｉＳｎＰ皮膜、ＮｉＷＰ皮膜、
ＮｉＢ皮膜、ＡｌＮ皮膜、ＣｒＣ皮膜、ＣｒＮ皮膜、Ｈ
ｆＮ皮膜、ＴｉＡｌ皮膜、ＴｉＣ皮膜、ＴｉＣＮ皮膜、
ＴｉＮ皮膜、ＴｉＮＡｌ皮膜、ＷＣ皮膜、Ａｌ₂Ｏ₃皮
膜、ＳｉＯ₂皮膜等も使用される。特に、ＮｉＰ皮膜は
無電解メッキにより容易に形成することができるため好
ましい。

【００２５】ＮｉＰ皮膜のビッカース硬さＨｖ；７００
以上下地層の少なくとも１がＮｉＰ皮膜である場合、ＮｉＰ
皮膜のビッカース硬さＨｖが７００未満であると、耐衝
撃度が不足することがあり、３００Ｇを超える衝撃によ
り磁気ディスクに微小な凹凸が形成されやすい。従っ
て、ＮｉＰ皮膜のビッカース硬さＨｖは７００以上であ
ることが好ましい。

【００２６】下地層全体の厚さ；５乃至５０μｍ下地層全体の厚さが５μｍ未満であると、耐衝撃度が低
下することがある。一方、その他の下地膜の厚さが５０
μｍを超えると、形成時間が長くなり生産性が低下しや
すい。従って、下地層全体の厚さは５乃至５０μｍであ
ることが好ましい。なお、下地層全体とは下地膜の各膜
の総和である。

【００２７】なお、下地層全体の厚さが１０μｍ以上で
あると、３００Ｇを超える耐衝撃度を得ることができ
る。従って、下地層全体の厚さは１０μｍ以上であるこ
とがより好ましい。

【００２８】また、本発明で使用される基板は特に限定
されるものではない。例えば、アルミニウム合金基板、
カーボン基板、強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、樹
脂基板又はセラミック基板が使用される。

【００２９】なお、下地膜の膜数は特に限定されるもの
ではない。耐衝撃度及び生産性を維持できる範囲でアル
ミニウム合金皮膜等を形成することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。

【００３１】第１実施例図１は磁気ディスク用基板を示す模式的断面図である。
先ず、２．５ｉｎｃｈタイプのアルミニウム合金（５０
８６合金）基板１の表面に下記表１に示す下地膜２を形
成した。このとき、ＮｉＰ膜又はＮｉＣｕＰ皮膜の場合
は無電解めっき法により、ＴｉＮ皮膜又はＴｉＣ皮膜の
場合はアークイオンプレーティング法により形成した。
その後、下地膜２の硬度を上げるために３００乃至３５
０℃の熱処理を施した。次に、下地膜２の上に非磁性の
下地膜３を形成した。非磁性の下地膜３の形成方法は下
地膜２と同様である。そして、その両面を研磨すること
により、両面に下地層５が形成された磁気ディスク用基
板を作製した。更に、インライン式ＤＣマグネトロンス
パッタ装置により、媒体４としてＣｒ皮膜、ＣｏＮｉＣ
ｒ磁性膜及びＣ保護膜を非磁性の下地膜３の上に順次形
成することにより、磁気ディスクを作製した。各実施例
及び比較例について、このときに形成された下地膜２と
下地膜３とのビッカース硬さＨｖの和、下地層５の厚さ
並びに非磁性の下地膜のビッカース硬さＨｖを下記表１
に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】次に、前述のように作製された磁気ディス
クを磁気ディスク装置に装着し、薄膜磁気ヘッド（Ａｌ
₂Ｏ₃ＴｉＣ製７０％スライダ付き）を磁気ディスクの内
周側ＣＳＳゾーンに装着して密閉した。次いで、磁気デ
ィスク装置を振り子式衝撃試験機（吉田精機（株）製Ｐ
ＳＴ−３００型）の振り子の先端に固定した。その後、
３００Ｇの衝撃が与えられるように振り子の角度を調節
して、衝撃波形を正弦半波状、作用時間を１．０ｍｓと
して、振り子を振り下ろすことにより磁気ディスク装置
に衝撃を与えた。そして、薄膜磁気ヘッドが衝突した磁
気ディスクの表面を顕微鏡で観察した。微小な凹凸が全
く生じなかったものを○、微小な凹凸が多少生じたもの
を△、微小な凹凸が生じたものを×として評価した。

【００３４】また、研磨加工性として、非磁性の下地膜
を研磨した際の研磨加工性を評価した。研磨加工性が優
れていたものを○、研磨加工性がやや優れていたものを
△、研磨加工性が劣っていたものを×として評価した。

【００３５】更に、電磁変換特性として、磁気ディスク
をエラー試験機に装着した後、信号を入力してエラーが
発生するか観察した。そして、各実施例及び比較例にお
いて、１０枚のディスクについて観察し、エラーが発生
しないものの割合により評価した。

【００３６】そして、耐衝撃性、研磨加工性及び電磁変
換特性から総合評価を行った。総合的に特に優れていた
ものを○、総合的に多少劣っていたものを△、総合的に
劣っていたものを×として評価した。

【００３７】

【表２】

【００３８】上記表２に示すように、実施例１乃至９に
おいては、本発明で規定した範囲内のビッカース硬さＨ
ｖを有する非磁性の下地膜３が形成されているので、耐
衝撃性及び研磨加工性が良好であった。また、非磁性の
下地膜３が下地層５の最表面に形成されているので、電
磁変換特性も良好であった。

【００３９】一方、比較例１１においては、下地膜２と
下地膜３とのビッカース硬さＨｖの和が本発明範囲の下
限未満であるので、耐衝撃性が劣っており、３００Ｇの
衝撃によって微小な凹凸が生じた。

【００４０】比較例１２においては、最表面の下地膜の
ビッカース硬さＨｖが本発明範囲の下限未満であるの
で、耐衝撃性が劣っており、３００Ｇの衝撃によって微
小な凹凸が生じた。

【００４１】比較例１３においては、下地層の表面が磁
化しているので、電磁変換特性が劣っている。

【００４２】比較例１４においては、下地層が非磁性の
下地膜３のみの単層構造であるので、３００Ｇの衝撃に
よって微小な凹凸が多少生じた。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板上に適切なビッカース硬さＨｖを有する２層以上の
下地膜からなる下地層を設け、その最表面の下地膜を非
磁性とすることにより磁気ディスク用基板を形成してい
るので、生産性を低下させることなく、優れた耐衝撃度
を得ることができる。また、硬度を向上させるための熱
処理により磁化した下地膜があっても、最表面に非磁性
の下地膜が形成されているので、更にその上に形成され
る磁性膜への磁気的な悪影響が防止され、磁気ディスク
の磁気特性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスク用基板を示す模式的断面図であ
る。

【符号の説明】

１；基板２；下地膜３；非磁性の下地膜４；媒体５；下地層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に２層以上の下地膜からなる下地
層を有する磁気ディスク用基板において、最表面の下地
膜が非磁性であり、前記最表面の下地膜のビッカース硬
さＨｖが４００以上であって、前記基板に接する最下層
の下地膜と前記最表面の下地膜とのビッカース硬さＨｖ
の和が７００以上であることを特徴とする磁気ディスク
用基板。
【請求項２】前記下地層のうち少なくとも１の下地膜
はＮｉＰ皮膜であることを特徴とする請求項１に記載の
磁気ディスク用基板。
【請求項３】前記ＮｉＰ皮膜のビッカース硬さＨｖは
７００以上であることを特徴とする請求項２に記載の磁
気ディスク用基板。
【請求項４】前記最下層の下地膜と前記最表面の下地
膜とのビッカース硬さＨｖの和は１０００以上であっ
て、前記最下層の下地膜のビッカース硬さＨｖは前記最
表面の下地膜のビッカース硬さＨｖよりも高いことを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気デ
ィスク用基板。
【請求項５】前記最下層の下地膜と前記最表面の下地
膜とのビッカース硬さＨｖの差は１００以上であること
を特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項６】前記下地層全体の厚さは５乃至５０μｍ
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項７】前記下地層全体の厚さは１０μｍ以上で
あることを特徴とする請求項６に記載の磁気ディスク用
基板。