JPS6148123A - 記録デイスク用基板の製造方法 - Google Patents
記録デイスク用基板の製造方法Info
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- JPS6148123A JPS6148123A JP59169409A JP16940984A JPS6148123A JP S6148123 A JPS6148123 A JP S6148123A JP 59169409 A JP59169409 A JP 59169409A JP 16940984 A JP16940984 A JP 16940984A JP S6148123 A JPS6148123 A JP S6148123A
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- G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
- G11B5/739—Magnetic recording media substrates
- G11B5/73911—Inorganic substrates
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、無孔化、無歪表面層を有し、良好なる表面粗
度を有する磁気ディスク用基板及びその製造方法に関す
る。
度を有する磁気ディスク用基板及びその製造方法に関す
る。
［従来の技術及び解決すべき問題点］ ・一般に磁気デ
ィスク用基板としては、次の様な特性が要求される。
ィスク用基板としては、次の様な特性が要求される。
（１）０．３ｇ鳳以下の低ヘッド浮上高さに伴い磁気へ
ツＶの安定な浮上と記録特性の安定性を得るため研摩後
の表面粗度が良好なこと。
ツＶの安定な浮上と記録特性の安定性を得るため研摩後
の表面粗度が良好なこと。
（２）基板表面に形成される磁性Ｓ膜の欠陥の要因とな
る突起や礼状へごみがないこと。
る突起や礼状へごみがないこと。
（３）機械加工、研摩、或いは使用時の高速・回転に十
分耐える機械的強度を有すること。
分耐える機械的強度を有すること。
（４）＃食性、耐候性、且つ耐熱性を有すること。
従来磁気ディスク用基板にはＡ交合金が使用されている
が、Ａ文合金基板では材料の結晶異方性、材料欠陥及び
材料中に存在する非金属介在物等のため機械加工や研摩
工程において、これらが基板表面に突起として残存した
り或いは、脱落して凹みを生じ十分な研摩を行なっても
表面粗度は、せいぜい２００Ａ程度であり、突起や凹み
、うねりのある表面状態で高密度磁気記録用ディスク用
基板材としては十分でない。
が、Ａ文合金基板では材料の結晶異方性、材料欠陥及び
材料中に存在する非金属介在物等のため機械加工や研摩
工程において、これらが基板表面に突起として残存した
り或いは、脱落して凹みを生じ十分な研摩を行なっても
表面粗度は、せいぜい２００Ａ程度であり、突起や凹み
、うねりのある表面状態で高密度磁気記録用ディスク用
基板材としては十分でない。
磁気ディスク基板の加工の良否が、そのまま、ｒ磁気デ
ィスクのランアウト、加速度成分、媒体の信号エラー等
に債存する。
ィスクのランアウト、加速度成分、媒体の信号エラー等
に債存する。
ところで、Ａ１合金の場合はメタル材の為、ビッカース
硬度も１００程度（セラミックの場合６００以上）であ
り１曲げ強度も１０００ｋｇ／ ｃ ｒｎ’ （セラミ
ックの場合４０００ｋｇ／ｃｍ’以上）であって、高密
度記録になるに従ってスクラッチ、キズ、平坦度、うね
りなどの形状精度もきびしくなってきており、加工は一
層困難となってきている。砥粒加工の際も砥粒がうめ込
まれやすく、欠陥となる。また、Ａ文合金基板の場合、
表面の耐食性、耐候性、汚染を防ぐ上で旋削工程、ポリ
ッシング工程、保管の際、清浄度、防錆、汚れ等で製造
工程上充分な配慮が必要となっている。
硬度も１００程度（セラミックの場合６００以上）であ
り１曲げ強度も１０００ｋｇ／ ｃ ｒｎ’ （セラミ
ックの場合４０００ｋｇ／ｃｍ’以上）であって、高密
度記録になるに従ってスクラッチ、キズ、平坦度、うね
りなどの形状精度もきびしくなってきており、加工は一
層困難となってきている。砥粒加工の際も砥粒がうめ込
まれやすく、欠陥となる。また、Ａ文合金基板の場合、
表面の耐食性、耐候性、汚染を防ぐ上で旋削工程、ポリ
ッシング工程、保管の際、清浄度、防錆、汚れ等で製造
工程上充分な配慮が必要となっている。
ＡＭ合金基板の改善のためその表面に硬度の高い膜を形
成することも知られている。−例とし ′て、ＡＭ合金
表面にアルマイト層を形成し硬度を増加して研摩加工性
を向上するための方法がとられるが、アルマイト形成中
にＡｆＬ合全中の微量不純物（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉ）が金
属間化合物として析出するため、アルマイト処理後その
部分が凹みの欠陥の発生要因となっている。母材合金の
高純度化を図ることは製造プロセス上至難に近く、さら
にＡ立合金の場合耐食性、清浄度の面でも取りありかい
が問題となっている。またＡＭ合金表面へのスパッタリ
ングやメー７キによる薄膜媒体形成の場合、Ａ１合金と
磁性膜の化学反応や拡散の問題が生じ、さらに磁性膜の
熱処理により基板の変形と共に面振れ、加速度は上昇す
る。
成することも知られている。−例とし ′て、ＡＭ合金
表面にアルマイト層を形成し硬度を増加して研摩加工性
を向上するための方法がとられるが、アルマイト形成中
にＡｆＬ合全中の微量不純物（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉ）が金
属間化合物として析出するため、アルマイト処理後その
部分が凹みの欠陥の発生要因となっている。母材合金の
高純度化を図ることは製造プロセス上至難に近く、さら
にＡ立合金の場合耐食性、清浄度の面でも取りありかい
が問題となっている。またＡＭ合金表面へのスパッタリ
ングやメー７キによる薄膜媒体形成の場合、Ａ１合金と
磁性膜の化学反応や拡散の問題が生じ、さらに磁性膜の
熱処理により基板の変形と共に面振れ、加速度は上昇す
る。
なお、Ａ文基板上に５ｉ０２．Ａ見２０１等の酸化物を
スパッタリングにより形成する方法もあるが、Ａ文基板
とスパッタ形成後の密着力が弱いという欠点がある。
スパッタリングにより形成する方法もあるが、Ａ文基板
とスパッタ形成後の密着力が弱いという欠点がある。
これらのＡＭ合金系ディスク路板に対し、今日アルミナ
系セラミック材料が、ＡＱ合金材料に比べ、＃熱性、＃
摩耗性、耐候性、絶縁性、及び機械的強度のすぐれてい
ることにより各種分野に広範囲の用途に使用されるよう
になったが、基板表面に媒体処理の施される磁気ディス
ク用基板では媒体の薄膜化、高密度化に伴って、基板表
面の無孔化、無歪基板の必要性に迫られている。
系セラミック材料が、ＡＱ合金材料に比べ、＃熱性、＃
摩耗性、耐候性、絶縁性、及び機械的強度のすぐれてい
ることにより各種分野に広範囲の用途に使用されるよう
になったが、基板表面に媒体処理の施される磁気ディス
ク用基板では媒体の薄膜化、高密度化に伴って、基板表
面の無孔化、無歪基板の必要性に迫られている。
−・＋１５にセラミ・ンク基板の製造方法としては単結
晶法や、金型成形、ラバープレス、ドクターブレード法
等により成形の後焼結する方法、さらに高密度化の為、
ホットプレス法（ＨＰ）、熱間静水圧プレス法（ＨＩＰ
法）があるが、前者の単結晶化法では製造コストが高い
上に大口径基板の製造は困難であり、又、ＨＩＰ法やＨ
Ｐ法により、高密度化された基板にあっても５ｐＬｍ以
下の微細孔が基板に存在するため磁気ディスク用基板に
使用する場合は表面微細欠陥によるドロップアウトの発
生や、ヘッドクラッシュ等信頼性を損なう問題があった
。
晶法や、金型成形、ラバープレス、ドクターブレード法
等により成形の後焼結する方法、さらに高密度化の為、
ホットプレス法（ＨＰ）、熱間静水圧プレス法（ＨＩＰ
法）があるが、前者の単結晶化法では製造コストが高い
上に大口径基板の製造は困難であり、又、ＨＩＰ法やＨ
Ｐ法により、高密度化された基板にあっても５ｐＬｍ以
下の微細孔が基板に存在するため磁気ディスク用基板に
使用する場合は表面微細欠陥によるドロップアウトの発
生や、ヘッドクラッシュ等信頼性を損なう問題があった
。
また一般にディスク基板等に適用しうる表面研摩法とし
ては、メカノケミカル研摩法は、Ｓｉ基板、ＧＧＧ結晶
、フェライト等の表面物性を劣化させずに仕上げる方法
として公知であるが、メカノケミカル研摩法を微細孔の
存在するセラミックス材に適用する場合は、微細孔がセ
ラミック表面に露出した状態となり、薄膜媒体を有する
ディスク用フ＾板としては不十分であり、又アルミナ系
セラミ、り材にメカノケミカル研摩法を適用すると各材
質或いは結晶面での化学侵食の速度が異るため、微細孔
の露出と同時に結晶段差を生ずる恐れがあった。
ては、メカノケミカル研摩法は、Ｓｉ基板、ＧＧＧ結晶
、フェライト等の表面物性を劣化させずに仕上げる方法
として公知であるが、メカノケミカル研摩法を微細孔の
存在するセラミックス材に適用する場合は、微細孔がセ
ラミック表面に露出した状態となり、薄膜媒体を有する
ディスク用フ＾板としては不十分であり、又アルミナ系
セラミ、り材にメカノケミカル研摩法を適用すると各材
質或いは結晶面での化学侵食の速度が異るため、微細孔
の露出と同時に結晶段差を生ずる恐れがあった。
［解決すべき課題］
本発明は、上述の如き従来法の欠点を改良したセラミッ
ク材料を基材とする磁気ディスク用基板及びその製造方
法を提供することを目的とする。
ク材料を基材とする磁気ディスク用基板及びその製造方
法を提供することを目的とする。
（本発明の解決手段及び作用効果］
本発明はアルミナ系セラミック基板表面上に形成する被
着磁性膜の特性向上、信頼性を保障する以下、更には２
０Ａ以下までの無孔化、印つ、無歪層に仕上げた基板及
び、その製造方法を基本的特徴とする。
着磁性膜の特性向上、信頼性を保障する以下、更には２
０Ａ以下までの無孔化、印つ、無歪層に仕上げた基板及
び、その製造方法を基本的特徴とする。
即ち、本発明の磁気ディスク用基板は、５ｐｍ以下の微
細孔を有する相対理論密度９６％以上のアルミナ系セラ
ミック材料表面上に、表面粗度８０Ａ以下、且つ無孔化
無歪表面の嘆厚０．３〜２００Ｂｍ前記基板との熱膨張
係数の相対差が２０℃〜ガラス歪点において１０／ｄｅ
ｇ、以下のガラスのコーティング膜を有することを特徴
とする。
細孔を有する相対理論密度９６％以上のアルミナ系セラ
ミック材料表面上に、表面粗度８０Ａ以下、且つ無孔化
無歪表面の嘆厚０．３〜２００Ｂｍ前記基板との熱膨張
係数の相対差が２０℃〜ガラス歪点において１０／ｄｅ
ｇ、以下のガラスのコーティング膜を有することを特徴
とする。
また本発明の磁気ディスク用基板の製造方法は、５ｐｍ
以下の微細孔を有する相対理論密度９６％以上のアルミ
ナ系セラミック材料表面上に、膜厚０．５μｍ〜２２０
ｇｍで前記基板との熱膨張係数（２０℃〜ガラス歪点
）の相対差が１０−６／ｄｅｇ、以下のガラスコーティ
ング膜を形成後、前記膜表面を粒径０．１ｇｍ以５下の
５ｉＯｐ 、ＭｇＯ，ＣｅＯ，又はＡ ｌ 、Ｏｘ
ｉｓ粉の少なくとも１種を、０．１〜２０ｗｔ％純水中
に懸濁した懸濁液で０．０５〜２ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ
”の荷重にて研摩加工して膜厚０．３ｐｍ〜２００用ｍ
、表面粗度８０λ以下、且つ無孔化、無歪の表面層にす
ることを特徴とする。
以下の微細孔を有する相対理論密度９６％以上のアルミ
ナ系セラミック材料表面上に、膜厚０．５μｍ〜２２０
ｇｍで前記基板との熱膨張係数（２０℃〜ガラス歪点
）の相対差が１０−６／ｄｅｇ、以下のガラスコーティ
ング膜を形成後、前記膜表面を粒径０．１ｇｍ以５下の
５ｉＯｐ 、ＭｇＯ，ＣｅＯ，又はＡ ｌ 、Ｏｘ
ｉｓ粉の少なくとも１種を、０．１〜２０ｗｔ％純水中
に懸濁した懸濁液で０．０５〜２ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ
”の荷重にて研摩加工して膜厚０．３ｐｍ〜２００用ｍ
、表面粗度８０λ以下、且つ無孔化、無歪の表面層にす
ることを特徴とする。
歪点とはガラスの粘度的１０１４．５ボイズに相当する
温度を言う。
温度を言う。
本発明のコーティング膜に用いるガラスにはソーダ石灰
ガラ７、 （Ｎａ２０−Ｃａ０−Ｓ ｉ０２系）、鉛ガ
ラス（Ｋ ｔ Ｏ−Ｐ ｂ Ｏ−Ｓ ｉ Ｏ２系）、バ
リウムガラス（Ｌｉ７０−Ｎａ２０−に２０−Ｂ ａＯ
Ａ９．ｙ Ｏ＊ −３ｉ ０２系）９ホウケイ酸ガラス
（Ｎａ２ ｏ−１３，ｏ３−ｓ ｔ ａｙ系）、アルミ
ナケイ酸ガラス（ＣａＯ−ＭｇＯ−Ａ交７０．、−５ｉ
０７系）、リチャアルミナケイ酸ガラス（Ｌ ｉ １０
−ＡｆＬ２０１−Ｓ １ｃ）２系）等のケイ酸塩系ガラ
ス、及び鉛ホウ酸ガラス（ＰｂＯ−８２０３系）、アル
ミナホウ酸ガラス（Ｎａ７０−ＲＯ−Ａｌｌ ０ｌ−Ｂ
７０ｉ系）等のホウ酸塩系ガラス、並びにアルミナリン
酸ガラス（Ｒ７０−ＲＯ−Ｂ２０ｘ’−Ａ１２０３−Ｐ
２Ｏ３系）が用いられるが、その場合ガラスと基板との
熱膨張係数の差が大きいとそれらの相互応力が増し、そ
りや破壊等の問題が生じるため、ガラスとセラミック基
材の、＠１１ｉ１張係数の相対差がｌＸ１０−６／ｄｅ
ｇ、以下であることを必要とする。
ガラ７、 （Ｎａ２０−Ｃａ０−Ｓ ｉ０２系）、鉛ガ
ラス（Ｋ ｔ Ｏ−Ｐ ｂ Ｏ−Ｓ ｉ Ｏ２系）、バ
リウムガラス（Ｌｉ７０−Ｎａ２０−に２０−Ｂ ａＯ
Ａ９．ｙ Ｏ＊ −３ｉ ０２系）９ホウケイ酸ガラス
（Ｎａ２ ｏ−１３，ｏ３−ｓ ｔ ａｙ系）、アルミ
ナケイ酸ガラス（ＣａＯ−ＭｇＯ−Ａ交７０．、−５ｉ
０７系）、リチャアルミナケイ酸ガラス（Ｌ ｉ １０
−ＡｆＬ２０１−Ｓ １ｃ）２系）等のケイ酸塩系ガラ
ス、及び鉛ホウ酸ガラス（ＰｂＯ−８２０３系）、アル
ミナホウ酸ガラス（Ｎａ７０−ＲＯ−Ａｌｌ ０ｌ−Ｂ
７０ｉ系）等のホウ酸塩系ガラス、並びにアルミナリン
酸ガラス（Ｒ７０−ＲＯ−Ｂ２０ｘ’−Ａ１２０３−Ｐ
２Ｏ３系）が用いられるが、その場合ガラスと基板との
熱膨張係数の差が大きいとそれらの相互応力が増し、そ
りや破壊等の問題が生じるため、ガラスとセラミック基
材の、＠１１ｉ１張係数の相対差がｌＸ１０−６／ｄｅ
ｇ、以下であることを必要とする。
又ガラスコーティング膜表面に圧縮応力がかかる方が良
いため、ガラスの熱膨張係数が基材の熱膨張係数よりも
小であるのが好ましい、なお熱膨張係数の相対差はでき
るだけ小さく、かつ基材およびガラスの２０″Ｃ〜歪点
における熱膨張係数は同一傾向を有するのが最も好まし
い。
いため、ガラスの熱膨張係数が基材の熱膨張係数よりも
小であるのが好ましい、なお熱膨張係数の相対差はでき
るだけ小さく、かつ基材およびガラスの２０″Ｃ〜歪点
における熱膨張係数は同一傾向を有するのが最も好まし
い。
又本発明のガラスによるアルミナ系基板のコーティング
膜はグレージング法、スパッタ法１１Ｘ着法、イオンブ
レーティング法、金属のアルコキシド溶液等による化学
合成法等によって形成することができる。コーチｌフグ
膜の形成に当っては。
膜はグレージング法、スパッタ法１１Ｘ着法、イオンブ
レーティング法、金属のアルコキシド溶液等による化学
合成法等によって形成することができる。コーチｌフグ
膜の形成に当っては。
Ｘ１４Ｍとガラスとの接着密度及びヌレ性を改善するた
めに５ｉ０２膜を形成してから行うとより効果的である
。
めに５ｉ０２膜を形成してから行うとより効果的である
。
［好適な実施の態様］
発明者は種々検討の結果、５ｇｍ以下（好ましくは３ｐ
Ｌｍ以下）の微細孔を表面に有する相対理論密度９６％
以上のアルミナ系セラミック材表面に上部被膜との絶縁
性を保持する上で、０．５１Ｌｍ〜２００ｐｍ厚の上記
基板との熱膨張係数（２０”Ｃ〜全歪点の相対差が１０
−６／ｄｅｇ、以下であるガラスのコーティング膜を形
成後、前記薄膜表面を０．１ｐｍ以下のｓｔｏ、、Ｍｇ
ｏ。
Ｌｍ以下）の微細孔を表面に有する相対理論密度９６％
以上のアルミナ系セラミック材表面に上部被膜との絶縁
性を保持する上で、０．５１Ｌｍ〜２００ｐｍ厚の上記
基板との熱膨張係数（２０”Ｃ〜全歪点の相対差が１０
−６／ｄｅｇ、以下であるガラスのコーティング膜を形
成後、前記薄膜表面を０．１ｐｍ以下のｓｔｏ、、Ｍｇ
ｏ。
ＣｅＯ，又はＡｆＬ２０ｉｉａ粉の少なくとも１種を０
．１〜２０ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液で０．０５〜
２ｋｇ／ｃｍ″の荷重にて研摩加工することにより１１
々厚０．３ｐｍ〜２００ｐｍ、表面２０Ａ以下まで）目
、つ無孔化、無歪の表面層が得られ前記基板表面上に形
成される被着磁性膜の特性向上・信頼性の保障が得られ
ることを知見した。
．１〜２０ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液で０．０５〜
２ｋｇ／ｃｍ″の荷重にて研摩加工することにより１１
々厚０．３ｐｍ〜２００ｐｍ、表面２０Ａ以下まで）目
、つ無孔化、無歪の表面層が得られ前記基板表面上に形
成される被着磁性膜の特性向上・信頼性の保障が得られ
ることを知見した。
本発明におけるアルミナ系セラミック材としてはＡ１２
０１ 、Ａ文ｔｏｇ−ＴｉＣ系、Ａ見、０３−ＴｉＯ２
系、Ａ文、０ｘ−）”ｅ２ｏｊ−ＴｉＣ系等、ＡｌｚＯ
３を主成分とするアルミナ系セラミック材であって、金
型成形、う／＜−７’レス、ドクターブレード法等によ
り成形され、さらに熱間成型法 （ＨＰ法）、熱間静水
圧プレス法（ＨＩＰ法）にて焼結処理して得られるもの
が好ましい、なおこれらのアルミナ系セラミック材は、
ＭｇＯ，ＮｉＯ，Ｃｒ２Ｏ３等の公知の粒成長抑制剤、
その他の焼結助剤を含むことができ、アルミナ平均結晶
粒径は５ｇｍ以下のものが好ましい、なおこのようなア
ルミナ系セラミック基材は市販の密度９６％以上の一般
品規格のものとして入手できる。
０１ 、Ａ文ｔｏｇ−ＴｉＣ系、Ａ見、０３−ＴｉＯ２
系、Ａ文、０ｘ−）”ｅ２ｏｊ−ＴｉＣ系等、ＡｌｚＯ
３を主成分とするアルミナ系セラミック材であって、金
型成形、う／＜−７’レス、ドクターブレード法等によ
り成形され、さらに熱間成型法 （ＨＰ法）、熱間静水
圧プレス法（ＨＩＰ法）にて焼結処理して得られるもの
が好ましい、なおこれらのアルミナ系セラミック材は、
ＭｇＯ，ＮｉＯ，Ｃｒ２Ｏ３等の公知の粒成長抑制剤、
その他の焼結助剤を含むことができ、アルミナ平均結晶
粒径は５ｇｍ以下のものが好ましい、なおこのようなア
ルミナ系セラミック基材は市販の密度９６％以上の一般
品規格のものとして入手できる。
本発明のアルミナ系セラミック基板において表面の微細
孔が５ルｍ以上であると前記孔部にコーティング膜を形
成する時に気泡が発生し、１１々形成時の精度を悪くす
るため微細孔は５ルｍ以下、好ましくは３μｍ以下にす
る必要がある。又本発明におけるアルミナ系セラミック
基板上のガラスコーティング被膜の厚ざは夫々の用途に
より選択されるが、コーティング法としてグレージング
法を用いた場合は被膜厚さ１０ｇｍ未満ではコーティン
グの厚みを一定に保つことが困難であり、１つ被膜表面
のメカノケミカル研摩法（ＭＣＰ法）により所要の表面
粗度及び無孔化、無歪化ができず、又２２０ＩＬｍをこ
えると基板との膨張係数の差より生じる応力により基板
内に大きな歪みを発生する恐れがあるので膜形成時の膜
厚は１０ｊｊ、ｍ〜２２０ｘｍにする必要がある。又コ
ーティング法としてスパッタ法を用いた場合は被膜厚さ
０．５ｇ、ｍ未満ではコーティングの厚みを一定に保つ
ことが困難であり、且つ被膜表面のメカノケミカル研摩
法（ＭＣＰ法）により所要の表面粗度及び無孔化、無歪
化ができず、又２２０１Ｌｍをこえると基板との膨張係
数の差より生じる応力により基板内に大きな歪みを発生
する恐れがあるので膜形成時の１１５１厚は０．５μｍ
〜２２０ＩＬｍにする必要があり、ＩＩＱ形成速度の点
より好ましくは１５体ｍ〜２５μｍである。研摩後のコ
ーティング膜の厚さは、同様な理由及び研摩精度を考慮
してグレージング法を用いた場合は３〜２００μｍ、ス
パッタ法を用いた場合は０．３〜２００ μｍ、好まし
くはｌＯ〜２０ルｍとされる。
孔が５ルｍ以上であると前記孔部にコーティング膜を形
成する時に気泡が発生し、１１々形成時の精度を悪くす
るため微細孔は５ルｍ以下、好ましくは３μｍ以下にす
る必要がある。又本発明におけるアルミナ系セラミック
基板上のガラスコーティング被膜の厚ざは夫々の用途に
より選択されるが、コーティング法としてグレージング
法を用いた場合は被膜厚さ１０ｇｍ未満ではコーティン
グの厚みを一定に保つことが困難であり、１つ被膜表面
のメカノケミカル研摩法（ＭＣＰ法）により所要の表面
粗度及び無孔化、無歪化ができず、又２２０ＩＬｍをこ
えると基板との膨張係数の差より生じる応力により基板
内に大きな歪みを発生する恐れがあるので膜形成時の膜
厚は１０ｊｊ、ｍ〜２２０ｘｍにする必要がある。又コ
ーティング法としてスパッタ法を用いた場合は被膜厚さ
０．５ｇ、ｍ未満ではコーティングの厚みを一定に保つ
ことが困難であり、且つ被膜表面のメカノケミカル研摩
法（ＭＣＰ法）により所要の表面粗度及び無孔化、無歪
化ができず、又２２０１Ｌｍをこえると基板との膨張係
数の差より生じる応力により基板内に大きな歪みを発生
する恐れがあるので膜形成時の１１５１厚は０．５μｍ
〜２２０ＩＬｍにする必要があり、ＩＩＱ形成速度の点
より好ましくは１５体ｍ〜２５μｍである。研摩後のコ
ーティング膜の厚さは、同様な理由及び研摩精度を考慮
してグレージング法を用いた場合は３〜２００μｍ、ス
パッタ法を用いた場合は０．３〜２００ μｍ、好まし
くはｌＯ〜２０ルｍとされる。
又１本発明のＭＣＰ法の条件として純水中に懸濁する５
ｉ０２ 、ＭｇＯ，ＣｅＯ２又はＡｉ。
ｉ０２ 、ＭｇＯ，ＣｅＯ２又はＡｉ。
０１微粉の粒径は０．１μｍをこえると被研摩コーティ
ング膜表面に疵が発生し１表面粗度を劣化するので好ま
しくない、又、純水中への前記微粉の含有量は０．１ｗ
ｔ％未満では研摩効果が少なく、又２０ｗｔ％をこえる
と各微粉による水利熱が発生し易く、或いはゲル化し易
く、かつ、活性が大となって表面状態が劣化するのでＯ
０１〜２０ｗＬ％とする。この純水とは、汚濁物、特に
有機汚濁物や浮遊物を含まない水でイオン交換水、′Ｍ
留水等でよい。
ング膜表面に疵が発生し１表面粗度を劣化するので好ま
しくない、又、純水中への前記微粉の含有量は０．１ｗ
ｔ％未満では研摩効果が少なく、又２０ｗｔ％をこえる
と各微粉による水利熱が発生し易く、或いはゲル化し易
く、かつ、活性が大となって表面状態が劣化するのでＯ
０１〜２０ｗＬ％とする。この純水とは、汚濁物、特に
有機汚濁物や浮遊物を含まない水でイオン交換水、′Ｍ
留水等でよい。
ラー、プ盤としては、Ｓｎハンダ合金、ｐｂ６の軟質全
屈、或いは硬質クロス等が最適である。
屈、或いは硬質クロス等が最適である。
ラップ荷重は、０．０５ｋｇ／ｃｍ”未満では所要の表
面粗度が得られず、且つ加工能率が低く又、２ｋｇ／ｃ
ｍ’をこえると、加工能率の点では好ましいが研摩精度
が劣化するので好ましくない。
面粗度が得られず、且つ加工能率が低く又、２ｋｇ／ｃ
ｍ’をこえると、加工能率の点では好ましいが研摩精度
が劣化するので好ましくない。
なお、本発明の基板を両面記録用磁気ディスクに用いる
場合は、アルミナ系セラミック基板両面に、ガラスコー
ティング膜を形成し、両面同時にＭＣＰすることにより
両面の薄膜中の内部応力は、相殺され、平担度のすぐれ
、且つ表面粗度及び無孔化、無歪のすぐれた基板が得ら
れる。
場合は、アルミナ系セラミック基板両面に、ガラスコー
ティング膜を形成し、両面同時にＭＣＰすることにより
両面の薄膜中の内部応力は、相殺され、平担度のすぐれ
、且つ表面粗度及び無孔化、無歪のすぐれた基板が得ら
れる。
本発明のガラスコーティング膜形成アルミナ系セラミッ
ク基板の場合は、Ａ文合金に比べ機械的強度も強く、砥
粒加工での形状精度の管理も比較的容易となる。さらに
、耐食性、耐候性に、特別配慮する必要もなく、表面の
汚染も、絶縁薄膜をさらにスパウタリングにより形成す
る際、スパンタフリーニングにより表面の清浄化が可能
である。
ク基板の場合は、Ａ文合金に比べ機械的強度も強く、砥
粒加工での形状精度の管理も比較的容易となる。さらに
、耐食性、耐候性に、特別配慮する必要もなく、表面の
汚染も、絶縁薄膜をさらにスパウタリングにより形成す
る際、スパンタフリーニングにより表面の清浄化が可能
である。
また、ＡＪ１合金を旋削加工した際、表面には加工変質
層が残留しているのに対して本発明のアルミナ系セラミ
ック基板の場合は、メカノケミカルポリッシュ仕上げに
より表面に／ヘルツでの応力歪の差異は生じず、基板に
コーティングされる媒体への歪の転写は生じない。
層が残留しているのに対して本発明のアルミナ系セラミ
ック基板の場合は、メカノケミカルポリッシュ仕上げに
より表面に／ヘルツでの応力歪の差異は生じず、基板に
コーティングされる媒体への歪の転写は生じない。
即ち、本発明の基板のコーティング膜はガラスであるた
め、結晶はアモルファスの均一構造となっている。その
ために本発明の研摩加工方法により加工歪も生じないよ
うにすることも可能となった。
め、結晶はアモルファスの均一構造となっている。その
ために本発明の研摩加工方法により加工歪も生じないよ
うにすることも可能となった。
このような磁気ディスク基板を用いることにより信頼性
の高い高密度磁気ディスク記録媒体を製作することがで
きる。また、出発アルミナ系セラミック基材としては、
相対理論密度９６％以上の規格のものを用いることがで
き量産上有利である。
の高い高密度磁気ディスク記録媒体を製作することがで
きる。また、出発アルミナ系セラミック基材としては、
相対理論密度９６％以上の規格のものを用いることがで
き量産上有利である。
［実施例］
以下本発明を実施例により説明する。
実施例１
基板としてＨＩＰ処理された表面に５μｍ以下の微細孔
を有する寸法直径２００ｍｍＸ厚さ２ｍｍの純度９９．
９５％比つ相対理論密度９７％、熱膨張係数（２０″Ｃ
〜ガラス歪点）７７×１０−７／ｄｅｇ、、平均結晶粒
径４ｇ、ｍのＡ ｌ ２０３セラミツク材を用い、前記
基板の表面粗１隻を２００Ａ以下に精密ラップ法にて精
密研摩した後、前記基板上に熱膨張係数（２０℃〜歪点
）７４ＸｌＯ−７／ｄｅｇ、、軟化点７２０ ”Ｃ、歪
点５１０℃、粉末粒径２００メツシユスルーで５ｉ０２
７２ｗｔ％、Ｎａｎｏ １３ｗｔ％。
を有する寸法直径２００ｍｍＸ厚さ２ｍｍの純度９９．
９５％比つ相対理論密度９７％、熱膨張係数（２０″Ｃ
〜ガラス歪点）７７×１０−７／ｄｅｇ、、平均結晶粒
径４ｇ、ｍのＡ ｌ ２０３セラミツク材を用い、前記
基板の表面粗１隻を２００Ａ以下に精密ラップ法にて精
密研摩した後、前記基板上に熱膨張係数（２０℃〜歪点
）７４ＸｌＯ−７／ｄｅｇ、、軟化点７２０ ”Ｃ、歪
点５１０℃、粉末粒径２００メツシユスルーで５ｉ０２
７２ｗｔ％、Ｎａｎｏ １３ｗｔ％。
Ｋｙ Ｑ ６ ｗ ｔ％、Ｚｎ０ ４ｗｔ％、Ａ見２
０３３ｗｔ％、Ｔｉ０２２ｗｔ％を組成とするガラスを
ペースト状にして約１００ｇｍの膜厚で塗布した後、１
０００℃で５分間保持し、空気中にてコーティングを行
った。この時の昇温速度は５００°６／Ｈｒ、冷却温度
はガラス歪点までは５００℃／Ｈｒであり、ガラス歪点
にて１時間保持し、歪取りを行ってから徐冷した。この
時表面の精度は５μｍ、気泡はほとんどみられなかった
。
０３３ｗｔ％、Ｔｉ０２２ｗｔ％を組成とするガラスを
ペースト状にして約１００ｇｍの膜厚で塗布した後、１
０００℃で５分間保持し、空気中にてコーティングを行
った。この時の昇温速度は５００°６／Ｈｒ、冷却温度
はガラス歪点までは５００℃／Ｈｒであり、ガラス歪点
にて１時間保持し、歪取りを行ってから徐冷した。この
時表面の精度は５μｍ、気泡はほとんどみられなかった
。
次に形成されたコーティング膜面を粒径０．０１ｇｍの
５ｉ０２微粉末を５ｗｔ％純枠中に懸濁した懸濁液中で
ラップ盤としてＳｎ盤を用いラップ荷重０．５ｋｇ／ｃ
ｍ”にテＭＣＰ Ｌ、、テ表面粗度４０Ａに仕上げたそ
の時の取代は３７１ｍで平担度は１ｐ−ｍであった。
５ｉ０２微粉末を５ｗｔ％純枠中に懸濁した懸濁液中で
ラップ盤としてＳｎ盤を用いラップ荷重０．５ｋｇ／ｃ
ｍ”にテＭＣＰ Ｌ、、テ表面粗度４０Ａに仕上げたそ
の時の取代は３７１ｍで平担度は１ｐ−ｍであった。
第１図（Ａ）に本発明のＭＣＰ４＆のガラスコーティン
グ膜の表面状況を同図（Ｂ）にコーティングの基板の表
面状況を示す。
グ膜の表面状況を同図（Ｂ）にコーティングの基板の表
面状況を示す。
第１図における表面状況は触針径０ 、 ｌ ｇｍＨの
薄膜段差測定器（ＴａｌｙｓＬｅｐ）にて測定した結果
である。
薄膜段差測定器（ＴａｌｙｓＬｅｐ）にて測定した結果
である。
第１図よりセラミック基板表面の微細孔は本発明による
ガラスコーティング膜のＭ’ＣＰにより表面層の無孔化
が得られ１表面粗度４ＯＡに仕上げられたことは明らか
である。
ガラスコーティング膜のＭ’ＣＰにより表面層の無孔化
が得られ１表面粗度４ＯＡに仕上げられたことは明らか
である。
膜と、基板の付着力を判定する方法として硬度計を用い
て打電を５０ｇより順次１０００ｇまで増大しガラスコ
ーティング膜が剥離するかを判定基準としたところ、１
０ｏｏｇまで剥離はなく。
て打電を５０ｇより順次１０００ｇまで増大しガラスコ
ーティング膜が剥離するかを判定基準としたところ、１
０ｏｏｇまで剥離はなく。
強固な付着力を示した。
実施例２
基板としてＨＩＰ処理された表面に３１Ｌｍ以下の微細
孔を有する寸法直径１００ｍｍＸ厚さ２ｍｍ、熱膨張係
数（２０℃〜ガラス歪点）７８×１０−７／ ｄ ｅ
ｇｌ、Ａ１２０３６５ ｗ ｔ％のＡＱ、０３−ＴｉＣ
系セラミック材（アルミナ平均結晶粒径４μｍ）を用い
、前記基板の表面粗度を２００Ａ以下に精密研摩後、前
記基板上に実施例１と同じく高周波スパッタ装置を用い
、ターゲツト板として寸法直径３５０ｍｍＸ厚さ６ｍｍ
の純度９９．９％のｓｉｏ、を使用し、約０．１ＪＪ、
ｍ程度スパッタ膜を形成後、熱膨張係数（２０℃〜歪点
）７７Ｘ１０ ／ｄｅｇ、、 軟化点４７０℃、歪
点３８０℃でＰｂＯ６０ｗｔ％、ＺｎＯ１９ｗｔ％、Ｂ
、０３ Ｌ２ｗＬ％、５１０２９ｗｔ％を組成とする
ガラスをメツシュスルーまで粉砕後、ペースト状にして
３０μｍの膜厚を塗布しＮ、雰囲気にて７００℃で１０
分間保持しコーティングを行った。この時昇温速度は５
００°Ｃ／Ｈｒで４００″Ｃにて１時間保持後、同様の
５００’ｃ／）（ｒの９１温速度にて７００℃まで昇温
し、１０分間キープした。冷却速度は、歪点までは５０
０℃／Ｈｒで冷却し、歪点にて１時間保持した後徐冷し
た。形成したコーティング膜を粒径０．０５ｇｍのＣｅ
Ｏｙ微粉末を２ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液中でラ
ップ盤として硬質クロスを使用しラップ荷重１ｋｇ／ｃ
ｍ″にてＭＣＰにより表面粗度を４ＯＡに仕上げたその
ときの取代は２０μｍであった。
孔を有する寸法直径１００ｍｍＸ厚さ２ｍｍ、熱膨張係
数（２０℃〜ガラス歪点）７８×１０−７／ ｄ ｅ
ｇｌ、Ａ１２０３６５ ｗ ｔ％のＡＱ、０３−ＴｉＣ
系セラミック材（アルミナ平均結晶粒径４μｍ）を用い
、前記基板の表面粗度を２００Ａ以下に精密研摩後、前
記基板上に実施例１と同じく高周波スパッタ装置を用い
、ターゲツト板として寸法直径３５０ｍｍＸ厚さ６ｍｍ
の純度９９．９％のｓｉｏ、を使用し、約０．１ＪＪ、
ｍ程度スパッタ膜を形成後、熱膨張係数（２０℃〜歪点
）７７Ｘ１０ ／ｄｅｇ、、 軟化点４７０℃、歪
点３８０℃でＰｂＯ６０ｗｔ％、ＺｎＯ１９ｗｔ％、Ｂ
、０３ Ｌ２ｗＬ％、５１０２９ｗｔ％を組成とする
ガラスをメツシュスルーまで粉砕後、ペースト状にして
３０μｍの膜厚を塗布しＮ、雰囲気にて７００℃で１０
分間保持しコーティングを行った。この時昇温速度は５
００°Ｃ／Ｈｒで４００″Ｃにて１時間保持後、同様の
５００’ｃ／）（ｒの９１温速度にて７００℃まで昇温
し、１０分間キープした。冷却速度は、歪点までは５０
０℃／Ｈｒで冷却し、歪点にて１時間保持した後徐冷し
た。形成したコーティング膜を粒径０．０５ｇｍのＣｅ
Ｏｙ微粉末を２ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液中でラ
ップ盤として硬質クロスを使用しラップ荷重１ｋｇ／ｃ
ｍ″にてＭＣＰにより表面粗度を４ＯＡに仕上げたその
ときの取代は２０μｍであった。
本実施例により得られたガラスコーティング被膜の表面
状況、コーティング前の基板の表面状況は、夫々第１図
（Ａ）、（Ｂ）とほぼ同様であった。なお表面状況は実
施例１と同一の＠膜段差測定器を使用した。
状況、コーティング前の基板の表面状況は、夫々第１図
（Ａ）、（Ｂ）とほぼ同様であった。なお表面状況は実
施例１と同一の＠膜段差測定器を使用した。
実施例３
基盤としてＨＩＰ処理された表面に５４．ｍ以下の微細
孔を有する寸法直径２００ｍｍＸ厚さ２ｍｍの純度９９
．９５％比つ相対理論密度９７％、平均結晶粒径４Ｂｍ
のＡ文、０１セラミツク材（２０〜５１０℃の熱膨張係
数７７Ｘ１０−７／ｄｅｇ、）を用い、前記基盤の表面
粗度を２００λ以下に１１１１密ラツプ法にて精密研摩
した後、前記基盤上に高周波スパッタ装置を用い、ター
ゲフト板として熱膨張係数７４Ｘ １０”７／ｄ ｅ
ｇ 。
孔を有する寸法直径２００ｍｍＸ厚さ２ｍｍの純度９９
．９５％比つ相対理論密度９７％、平均結晶粒径４Ｂｍ
のＡ文、０１セラミツク材（２０〜５１０℃の熱膨張係
数７７Ｘ１０−７／ｄｅｇ、）を用い、前記基盤の表面
粗度を２００λ以下に１１１１密ラツプ法にて精密研摩
した後、前記基盤上に高周波スパッタ装置を用い、ター
ゲフト板として熱膨張係数７４Ｘ １０”７／ｄ ｅ
ｇ 。
（２０〜５１０’（り 、寸法ｉｆｆ径３５０ ｍｍＸ
厚さ６ｍｍのＳ ｉ０２７２ｗｔ％、Ｎａ、０ １２ｗ
ｔ％、に、０ ６ｗｔ％、ＺｎＯ４ｗｔ％。
厚さ６ｍｍのＳ ｉ０２７２ｗｔ％、Ｎａ、０ １２ｗ
ｔ％、に、０ ６ｗｔ％、ＺｎＯ４ｗｔ％。
Ａす、Ｏ，，３ｗｔ％、Ｔｉ０ ３ｗｔ％を組成とする
ガラスを使用してスパッタＡｒ圧ＩＸＩＯ−５ｍｂａｒ
到達排気の後スパッタリングを行なった。 ７．ｔｉ板
面の洗咋の為、正スパッタ前に表面層を５００Ａ程度逆
スパッタクリーニングで除去したや 正スパッタの投入パワーは３ｋＷである。基板側に負の
バイアス（−１００Ｖ）を印加した。バイアス効果によ
り、セラミックポア部のステップカバレージが図られ、
ボア部にも、ガラスが付着される。なおスバ・ンタ咬面
の表面粗度は５００Ａ程度であった。従来の酸化物のス
パッタ法ではスパッタ速度が遅く、膜付けに時間を要し
たが電極間距離を４０ｍｍとして投入パワーを大きくし
たことにより、スパッタレートは５００Ａ／ｍｉｎとし
、２０ｐｍ形成するのに４００分を要した。
ガラスを使用してスパッタＡｒ圧ＩＸＩＯ−５ｍｂａｒ
到達排気の後スパッタリングを行なった。 ７．ｔｉ板
面の洗咋の為、正スパッタ前に表面層を５００Ａ程度逆
スパッタクリーニングで除去したや 正スパッタの投入パワーは３ｋＷである。基板側に負の
バイアス（−１００Ｖ）を印加した。バイアス効果によ
り、セラミックポア部のステップカバレージが図られ、
ボア部にも、ガラスが付着される。なおスバ・ンタ咬面
の表面粗度は５００Ａ程度であった。従来の酸化物のス
パッタ法ではスパッタ速度が遅く、膜付けに時間を要し
たが電極間距離を４０ｍｍとして投入パワーを大きくし
たことにより、スパッタレートは５００Ａ／ｍｉｎとし
、２０ｐｍ形成するのに４００分を要した。
次に形成されたスバフタ膜面を粒径０．０１ＪＬｍのＳ
ｉｎ、微粉末を５ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液中でラ
ップ盤としてＳｎ盤を用いラップ荷重０．５ｋｇ／ｃｍ
″にてＭＣＰして表面粗度４ＯＡに仕上げたその時の取
代は３ｐｍで平坦度は１ルｍであった。
ｉｎ、微粉末を５ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液中でラ
ップ盤としてＳｎ盤を用いラップ荷重０．５ｋｇ／ｃｍ
″にてＭＣＰして表面粗度４ＯＡに仕上げたその時の取
代は３ｐｍで平坦度は１ルｍであった。
本実施例により得られたスパッタ被膜の表面状況、スパ
ッタ前の基板の表面状況は、夫々第１図（Ａ）、（Ｂ）
とほぼ同様であった。なお表面状況は実施例１と同一の
薄膜段差測定器を使用した。
ッタ前の基板の表面状況は、夫々第１図（Ａ）、（Ｂ）
とほぼ同様であった。なお表面状況は実施例１と同一の
薄膜段差測定器を使用した。
以上の通り、本発明は基板欠陥に起因した素子の歩留低
下を防りにすると共に、無孔化基板面に形成される被着
磁性膜の特性保障、信頼性向上に有効である。
下を防りにすると共に、無孔化基板面に形成される被着
磁性膜の特性保障、信頼性向上に有効である。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、夫々本発明の実施例の表面状
況の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）は研摩後のガラスコーティング膜表面。 （Ｂ）はアルミナ基材表面を示す。 出願人 住友特殊金属株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 第１図 （Ａ） （Ｂ） 手続有り正置（自発） 昭和５９年９月１１日
況の測定結果を示すグラフである。 （Ａ）は研摩後のガラスコーティング膜表面。 （Ｂ）はアルミナ基材表面を示す。 出願人 住友特殊金属株式会社 代理人 弁理士 加 藤 朝 道 第１図 （Ａ） （Ｂ） 手続有り正置（自発） 昭和５９年９月１１日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）５μｍ以下の微細孔を有する相対理論密度９６％以
上のアルミナ系セラミック材料表面上に、表面粗度８０
Å以下、且つ無孔化無歪表面の膜厚０．３μｍ〜２００
μｍ、前記基板との熱膨張係数の相対差が１０＾−＾６
／ｄｅｇ．以下であるガラスのコーティング膜を有する
ことを特徴とする磁気ディスク用基板。 ２）５μｍ以下の微細孔を有する相対理論密度９６％以
上のアルミナ系セラミック材料表面上に０．５μｍ〜２
２０μｍ厚、前記基板との熱膨張係数の相対差が１０＾
−＾６／ｄｅｇ．以下のガラスのコーティング膜を形成
後、前記膜表面を粒径０．１μｍ以下のＳｉＯ＿２、Ｍ
ｇＯ、ＣｅＯ＿２又はＡｌ＿２Ｏ＿３微粉の少なくとも
１種を０．１〜２０ｗｔ％純水中に懸濁した懸濁液で０
．０５〜２ｋｇ／ｃｍ＾２の荷重にて研摩加工して膜厚
０．３μｍ〜２００μｍ、表面粗度８０Å以下且つ無孔
化、無歪の表面層にすることを特徴とする磁気ディスク
用基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169409A JPS6148123A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 記録デイスク用基板の製造方法 |
| US06/759,366 US4690846A (en) | 1984-08-15 | 1985-07-26 | Recording disk substrate members and process for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169409A JPS6148123A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 記録デイスク用基板の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18894287A Division JPS6361412A (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 記録ディスク用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148123A true JPS6148123A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0330209B2 JPH0330209B2 (ja) | 1991-04-26 |
Family
ID=15886060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169409A Granted JPS6148123A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 記録デイスク用基板の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4690846A (ja) |
| JP (1) | JPS6148123A (ja) |
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| EP0263512A2 (en) * | 1986-10-09 | 1988-04-13 | Asahi Glass Company Ltd. | Glass substrate for a magnetic disc and process for its production |
| US6010778A (en) * | 1992-06-04 | 2000-01-04 | Nikon Corporation | Coating composition utilizing modified sol having tin oxide-tungsten oxide complex colloid particles and lens coated therewith |
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| EP0197361B1 (de) * | 1985-03-29 | 1989-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Senkrecht zu magnetisierendes Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu dessen Herstellung |
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| JPS6288137A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 磁気ディスク用基板の製造方法 |
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