JPS6280826A - 磁気デイスク - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置の如き磁気的記憶装置の記
憶媒体として用いられる磁気ディスクに関する。

〔発明の概要〕

本発明は、基板上に磁性粉末を真空蒸着等の薄膜形成技
術により被着することにより磁性薄膜が形成されてなる
磁気ディスクにおいて、基板上にカーボン膜を含む下地
層を形成し、上記下地層上に磁性薄膜を形成することに
より、低ノイズ、低コストで、しかもコンタクト・スタ
ート・ストップ（ＣＳ　Ｓ）特性に優れた磁気ディスク
を得ようとしたものである。

〔従来の技術〕

例えばコンピュータ等の記憶媒体としては、ランダムア
クセスが可能な円盤状の磁気ディスクが広く用いられて
おり、なかでも、応答性に優れること、記憶容量が大き
いこと、保存性が良好で信頼性が高いことから、基板に
Ａ１合金板やガラス板、プラスチック板等の硬質材料を
用いた磁気ディスク、いわゆるハードディスクが固定デ
ィスク、あるいは外部ディスクとして使用されるように
なっている。

上記ハードディスクは、上記基板上に記録再生に関与す
る磁性層を形成したものであって、高速で回転して同心
円状の多数のトランクに情報の記録再生を行うものであ
る。

ところで、上述のハードディスクに対して記録再生を行
う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性層面とを接
触状態で装着した後、上記ハードディスクに所定の回転
を与えることによりヘッドと磁性層面との間に微小な空
気層を形成し、この状態で記録再生を行うＣ８Ｓ方式（
コンタクト・スタート・ストップ方式）によるのが一般
的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、この種の磁気ディスクの基板としては表面にＮ１
−Ｐメッキを施したＡＩｌ基板を用いた磁気ディスクが
最も良く用いられている。すなわち、この磁気ディスク
は、表面性が良いこと、硬くてＣ８Ｓ特性が優れている
こと、回転中に破損することがないこと等の点で優れて
いる。

ところが、上記Ａ１基板を使用した磁気ディスクにあっ
ては、 （ｉ）表面平滑性を得るためにダイヤ・ターン加工やグ
ランド・ポリッシ等の研磨加工を施す必要があり、工程
が増え製造コストも増大する。

（ｉｉ）、６７！板の中に僅かに含まれる鉄は磁性を有
するために、記録・再生時にノイズ発生の大きな原因と
なっている。

等の欠点を有している。

あるいは、基板としてガラス板を用いた場合には、表面
性には優れているものの、 （ｉ）比重が大きいため、ディスクを駆動するためのス
ピンドルモーフの消費電力が大となり、ディスク駆動装
置あるいはシステムの消費電力が大となる。

（ｉｉ）磁気ディスクが回転中に破損する虞れがある。

等の問題がある。

さらに、基板としてプラスチック等の樹脂基板を使用し
た場合には、製造コストが低いこと、比重が小さく消費
電力が少なくても良いこと、回転中に破損することがな
いこと等の点で有利であるが、この場合Ｃ３Ｓ特性に劣
るという欠点があり、良好な記録・再生特性が得られな
い。すなわち、基板の硬度が不充分であるため、長時間
使用するとディスクが撓んでしまい、フラットな面にあ
わせて移動するヘッド構造では遺従不可能となって機能
をはたさなくなってしマウ。

そこで、本発明は上述の諸欠点を解消するために提案さ
れたちであって、低ノイズ、低コストで、しかもＣ３Ｓ
特性に優れた磁気ディスクを提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明の磁気ディスクは
、基板上にカーボン膜を含む下地層を形成し、上記下地
層上に磁性薄膜を形成したことを特徴とするものである
。

本発明の磁気ディスクにおいては、第１図に示すように
、基板（１）上にカーボン膜（２）を形成し、この表面
を硬くすることにより、磁気ディスクのＣ８Ｓ特性、耐
久性を向上させるとともに、低ノイズ、低コストを実現
する。

上記カーボン膜（２）は、通常、真空蒸着やスパッタリ
ング等の手法により形成される。例えば、真空蒸着によ
る場合には、圧力が５　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ以下の真空
度、基板温度が５０〜２５０℃の条件であれば良く、加
熱方法としては電子し゛−ム加熱法。

抵抗加熱法、誘導加熱法やアーク放電法等の手法が用い
られる。また、スパッタリングによる場合には、Ａｒ等
の不活性ガスを導入し、圧力１×１０″２〜Ｉ　Ｘ　１
０（Ｔｏｒｒの真空度、基板温度５０〜２５０℃の条件
でターゲットとしてカーボン板（厚さ１〜４１１程度）
を用い、ＲＦ電力１〜ＬＯＫＷあるいはＤＣ電力５００
Ｗ〜ｌ０ＫＷを印加すれば良い。このカーボン膜の膜厚
は５０〜１０００人の範囲が好ましい。上記カーボン膜
の膜厚が５０Å以下では、本発明の目的を達成すること
ができず、逆に、上記膜厚が１０００Å以上ではカーボ
ン膜の形成に多大な時間を要し生産性に劣る。

一方、上記基板＋１１の材料としては通常使用される非
磁性材料であれば如何なるものであっても良いが、例え
ば高剛性耐熱性樹脂基板のような比較的柔らかい基板を
用いるときに特に有効である。

上記高剛性耐熱性樹脂基板を使用した場合には、この基
板材料には次のような要件を満たすことが要求される。

すなわち、 ｆｄｌ　　ディスク内周側でのクランプ点からディスク
外周縁までの距離をｌ、ディスクの厚みをｄとしたとき
に、ｄ／ｌ＞０．０２２であること。

ｆｂｌ　　熱変形温度が１２０℃以上であること。

ｔｅｌ　　熱膨張率が７．０Ｘ１０−５／’Ｃ未満であ
ること。

ｆｄｌ　　ヤング率が２４０　ｋｇ／ｍｍ２以上である
こと。

等である。例えば、上記（ａｌ、　（ｄ＋の条件を満た
さないと、ディスクは自重で外周縁が彎曲してしまう虞
れがある。また、（１）ｌ、　（Ｑｌの条件を満たさな
いと、記録の再現性を保つことができないので、磁気デ
ィスクの品位が不充分なものとなってしまう。

かかる観点から、上記高剛性耐熱性樹脂基板の材料とし
ては、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリサ
ルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアセタール、ポリ
フェニレンサルファイド等が好適である。もちろん、Ａ
ｌ基板であっても良い。

また、上記カーボン膜（２）上に形成され、情報の記録
・再生に関与する磁性薄１１１ｉ！（３１の材料として
は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属材料、あるいはＣｏ−Ｎ
ｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ｃｏ−Ｐｔ
合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金等の合
金材料、等の強磁性金属材料が挙げられる。また、上記
磁性薄膜（３）の膜厚は０．０４〜１μｍ程度が好まし
い。

上記磁性薄膜（３）の被着手段としては、真空蒸着法、
イオンブレーティング法、スパッタリング法等の真空薄
膜形成技術、あるいはメッキ法が採用される。上記真空
蒸着法は、１０′４〜１０４Ｔｏｒｒの真空下で上記強
磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビーム加熱
等により蒸発させ、基板上にこの蒸発金属を沈着すると
いうものである。

また、上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の一種
であり、１０′１〜１０→Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気
中でＤＣグロー放電、ＲＦグロー放電を起こし、放電中
で上記強磁性金属材料を蒸発させるものである。さらに
、上記スパッタリング法は、１０４〜１０→Ｔｏｒｒの
Ａｒを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし、生
じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子をたたき出
すというもので、グロー放電の方法により、直流２極、
３極スパッタ法、高周波スパッタ法、マグネトロンを利
用したマグネトロンスパッタ法等がある。何れの場合に
も、基板上に予めＢｉ、Ｔｌｌ、Ｓｂ、Ｇｅ。

Ｃｒ、Ｗ等の下地金属層を形成しておき、この下地金属
層上に上記強磁性金属材料を被着形成しても良い。

さらに、上記磁性薄膜（３）上に、カーボン保護膜、液
体ｉｆＪ滑剤、あるいはカーボン膜と液体潤滑剤の２Ｔ
Ｉ構造のもの等、通常この種の磁気ディスクに用いられ
る保護膜（４）を形成すれば、磁気ディスクの耐衝撃性
や耐蝕性等を向上させることができる。

上記カーボン保護膜は、真空蒸着やスパッタリング等の
薄膜形成技術で形成され、この膜厚は１００〜８００人
の範囲内であることが好ましい。

また、上記液体潤滑剤としては、パーフロロポリエーテ
ル、シリコンオイル、常温で液状の不飽和脂肪族炭化水
素（ｎ−オレフィン二重結合が末端の炭素に結合した化
合物、炭素数約２０）、炭素数が１２〜２０（ＩＩの一
塩基性脂肪族と炭素数が３〜１２個の一価のアルコール
からなる脂肪族エステル類等を使用することが可能であ
る。

〔作用〕

基板上にカーボン膜を形成することにより、基板の硬度
が向上し、プラスチック等の樹脂よりなる基板を使用し
ても、Ｃ８Ｓ特性等が良好な磁気ディスクとなる。

〔実施例〕

以下、具体的な実施例をもって本発明を説明する。

実施例１ 先ず、基板（１１として、ポリカーボネート基板（以下
、ｐｃ基板と略す）を用意し、この基板（１）の一平面
上に下地層としてカーボン膜（２）をスパンタリング法
により５００人形成した。次いで、上記カーボン膜（２
）上にＣｏ−Ｐｔ合金をスパッタリングの手法にて膜厚
が８００人となるように形成し磁性薄膜（３）を得た。

さらに、スパッタリング法によりこの磁性薄膜（３）上
に保護Ｈ１Ｊ（４）としてカーボン保護膜を２００人の
厚さに形成し、磁気ディスクを作製した。

実施例２ 基板（１）として、Ａｌ基板を用い、他は先の実施例１
と同様にして磁気ディスクを作製した。

比較例１ 基板（１）として、ＰＣ基板を用い、この基板（１１上
に直接Ｃｏ−Ｐｔ合金をスパッタリングの手法にて膜厚
が８００人となるように形成し磁性薄膜（３）を形成し
、他は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。

比較例２ 基板（１）として、Ａ７ｉ基板を用い、他は比較例１と
同様にして磁気ディスクを作製した。

比較例３ 基板ｆｌ）として、Ｎ１−Ｐメッキ層を有する／１基板
を用い、他は比較例１と同様にして磁気ディスクを作製
した。

以上の各実施例及び各比較例の磁気ディスクに対して、
一般に知られているコンタクト・スタート・ストップ（
Ｃ３Ｓ）試験によりＣ８Ｓ特性を調べた。また、この試
験後の各磁気ディスクのキズの有無を調べた。結果を表
に示す。

（以下余白） この表から明らかなように、ポリカーボネイト基板（１
）上にカーボン膜（２）を形成した磁気ディスクは、Ｎ
１−Ｐメッキを施したＡｌ基板を用いた磁気ディスクと
同等の性能を有することがわかる。

すなわち、基板（１）上にカーボン膜（２）を形成する
ことにより、Ｃ８Ｓ特性が向上するとともに、キズの発
生を抑えることができる。

したがって、Ｎ１−Ｐメッキを施した／Ｉ７！基板の欠
点、すなわち、製造コストが高く、記録・再生時のノイ
ズの発生、等が改善される。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、基板上にカーボン膜
を形成することにより、基板はヘッドの衝撃から保護さ
れるので、柔らかく低比重の基板（例えばプラスチック
基板）を使用しても、Ｃ３Ｓ特性が向上する。したがっ
て、基板の軽量化を図ることができ、ディスク駆動装置
の消費電力を低減しシステムの小型化を図ることが可能
となる。

また、基板表面の平滑性を得るための研暦工程が簡単に
行えるともに、この基板材料として低廉なもを使用でき
るので、低コスト化が図れる。

また、高ｉ＋熱性樹脂基板を用いることにより、基板中
の磁性成分の混入を防止することができノイズが改善さ
れる。このため、記録・再生に関与する磁性薄膜の一層
の薄膜化が可能となり、記録密度の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した磁気ディスクの一例を示す要
部拡大断面図である。 １・・・・基板 ２・・・・カーボン膜 ３・・・・磁性薄膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上にカーボン膜を含む下地層を形成し、上記下地層
   上に磁性薄膜を形成したことを特徴とする磁気ディスク
   。