JPS63121123A - 薄膜磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、コンビエータの外部記憶装置の一つである固
定磁気ディスク装置に適用される薄膜磁気記録媒体の製
造方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

薄膜磁気記録媒体（以下、単に媒体とも称する）は一般
にアルミニウム合金１強化ガラス、プラスチックなどか
らなる非磁性基板を所定の平行度。

平面度１表面粗さに仕上げ、その表面にアルマイト処理
あるいはＮ１−Ｐ無電解めっき処理などを施して表面層
を形成し、その表面を所望の粗さに研磨仕上げした後、
その表面層上に、あるいは必要に応じて磁性を強化する
ための下地層（例えばＣｒ膜など）を設けた上に、磁性
層として無電解めっきによるＣｏ−Ｎｉ”−Ｐ膜、スパ
ッタによる００合金膜。

あるいはスパッタによる７　　Ｆｅ２Ｌ膜などの強磁性
金属からなる薄膜を形成し、さらに、その上に保護潤滑
層としてＣあるいはＳｉｎ、などの膜をスパッタ法ある
いはスピンコード法などにより形成して作製される。

固定磁気ディスク装置においては、このような媒体と磁
気ヘッドとが組み合わせられて装置内に密閉内蔵されて
おり、磁気ヘッドを介して媒体への情報の書き込みと読
み出しが行われる。媒体と磁気ヘッドとは装置が停止し
ているときには互いに接触しているが、装置駆動時（情
報の書き込み時あるいは読み出し時）には媒体が高速回
転（例えば３６００ｒｐｍ　）するため、媒体と磁気ヘ
ッドとの間に発生する空気流の作用により磁気ヘッドは
媒体より僅かに浮上して走行する。従って、駆動のスタ
ート時点とストップ時点には、両者は互いに接触しなが
ら摺動する。このような、停止接触している状態から摺
動を開始し、浮上走行し、接触摺動して停止する一連の
動作を一般にＣ３Ｓ　（Ｃｏｎ−ｔａｃｔ　５ｔａｒｔ
　５ｔｏｐ）と呼んでいる。ＣＳＳ動作を繰り返すと、
媒体と磁気ヘッドとの間の動摩擦係数が次第に増加して
くることが知られており、甚だしい場合には、媒体と磁
気ヘッドとの間に一種の焼き付き状態が発生するととも
に、ヘッド・クラッシュという致命的なトラブルを引き
起こすことがある。

Ｃ８Ｓ動作を繰り返したときの以上のような摩擦係数に
係わる特性を５ｔｉｃｔｉｏｎ／ｆｒｉｃｔｉｏｎ特性
と称し、このような特性の向上が強く求められている。

磁性層上にカーボン（Ｃ）をスパッタリングして形成し
た保護潤滑層を有する薄膜磁気記録媒体の場合、この種
の特性の改善方法として、Ｃ保護潤滑層上にフロロカー
ボン系の液体潤滑剤を塗布する方法、あるいはＣ保護潤
滑層にふっ素化処理を行いＣ膜表面を改質する方法、さ
らには、Ｃ保護潤滑層上にプラズマＣＶＤでＨを含むＣ
の複合膜を設ける方法など種々の方法が検討されており
、液体潤滑剤を塗布したものは実用に供せられている。

Ｃ保護潤滑層上に液体潤滑剤を塗布する場合、一般には
２０〜５０人程度が適正な膜厚とされており、厚く塗り
すぎると磁気ヘッドと媒体の吸着がおきるためオングス
トローム・オーダの膜厚管理が必要とされる。また、使
用環境の湿度が高い場合には、吸着水分層が液体潤滑剤
層に付加されるため、たとえ潤滑剤層の厚さが適正レベ
ルに管理されていても、磁気ヘッドと媒体との吸着とい
う致命的な障害が発生することになる。現実に、液体潤
滑剤を用いたものは市場で吸着不良によるクレームを幾
度もおこしている。

また、Ｃ保護潤滑層に−ふっ素化処理を行いＣ表面の改
質を行う方法は、条件制御が難しいのみならず、たとえ
ば磁性層としてＣｏ合金層を用いたとして、ふっ素ガス
がＣＯ合金と反応しＣＯ合金を非磁性化することで信号
欠陥を引き起こすなどの問題点を有している。

また、Ｃ保護潤滑層上にプラズマＣＶＤで複合膜をつけ
る方法はまだ技術的に確立されておらず、両面同時成膜
が困難である、微粉末状の反応生成物が成膜におよぼす
悪影響への対策が困難である、反応ガスの流れの条件制
御が困難であるなど問題点が多い。

しかも、以上の方法はいずれもコスト・アップに結び付
くものである。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の点に瀝みてなされたものであって、媒
体の表面の保護潤滑層に特別な処理を施したり、あるい
は、さらに潤滑層を設けたりすることなしに、媒体と磁
気ヘッドとの間の５ｔｉｃｔｉｏｎ／ｆｒｉｃｔｉｏｎ
特性の改善された媒体の製造方法を提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

本発明の目的は、非磁性基板に表面処理を施して表面層
を形成し、その上に磁性層、保護潤滑層を形成する薄膜
媒体の製造方法において、磁性層を形成する前の基板表
面層を平均粒径２μｍ以上５μω以下の砥粒を用いて研
磨を行い、表面状態を制御することによって達成される
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

実施例１゜ 両面ポリッシングマシン（スピードファム■製。

型式１６Ｂ）を使用し、ポリッシングパッドとしてポリ
テックスシューブリーム（スピードファム■製）、研暦
剤として平−均粒径がそれぞれ０．５μｍ、１μｍ、２
μｍ、３μｍ、５μｍのｌ！２ｏ３粉およびＳｉＣ粉（
いずれも不二見研磨材工業■製）を用い、膜厚的１５μ
ｍの無電解Ｎ１−Ｐめっきを施した＾１合金基板の表面
を５μｍ研磨した。その上にスパッタ法にてＣｒの下地
層を形成し、さらにその上に同じくスパッタ法でＣＯ合
金磁性層とアモルファスカーボン（ａ−Ｃ）保護潤滑層
を積層して媒体とした。

これらの媒体について、５ｔｉｃｔｉｏｎ　／ｆｒｉｃ
ｔｉｏｎ特性の加速試験としてスライドコンタクトテス
トを行った。第６図は試験装置の概念図で、第６図（ａ
）は上面図、第６図（ｂ）は側面図である。この試験は
、媒体１をスピンドル５に装着し、磁気へラド４をおも
り３により所定の垂直荷重をかけて媒体１に接触させた
状態で、所定の回転速度で媒体１を回転させたとき摺動
する磁気へラド４に加わる摩擦力の変化を歪みゲージ２
を用いて記録するもので、摩擦と磨耗の複合した現象を
調べる一種の摩擦磨耗試験である。

歪みゲージはＴＯＹＯＢＯＬＤｌｌｌＮ　ＤＩＧＩＴＡ
Ｌ　ＩＮ口ＩＣＡＴＯＲを用い、センサーはＭＯＤＩＥ
Ｌ　Ｔ？−３０−２４０，計測器はＭＯＤＥＬ　ＤＡＭ
−５０００Ｂ　を用いた。

試験は温度２３℃、相対湿度５０％のクリーンベンチ（
クラス１ｏｏｏ　＞内で次の手順で行った。また、磁気
ヘッドにかける垂直荷重は１０ｇｆ　、磁気ヘッドと媒
体との接触位置はディスク状媒体の中心から半径４２順
の位置、媒体の回転−は８６．７ｒｐｍ（従って、半径
４２調の接触位置での速度は３８１１ＩＩｆｆｉ７秒）
とした。

磁気ヘッドは測定毎に新しいものを用いる。

（ａ）装置に標準塗布媒体（ＳＴＤ）および磁気ヘッド
装着。

（ｂ）ＳＴＤを１５〜３０秒回転させ、摺動する磁気ヘ
ッドの初期の動摩擦係数μｌおよびその一周内のばらつ
きμ２を測定。μｌが０．２±０．０５の範囲をはずれ
るヘッド、またはμ２が０．００２±０、００２の範囲
をはずれるヘッドは使用しないで交換する。

（Ｃ）　ＳＴＤをはずし、測定すべき媒体を装着し、媒
体を回転させて、媒体と磁気ヘッドとの間のμｌ、μ２
を６０分間測定。

（６）媒体をはずし、ＳＴＤを装着し、ＳＴＤと磁気ヘ
ッドとの間のμｍ、μ２を１５〜３０秒間測定。

（ｅ）磁気ヘッドを取りはずし、測定を終了した磁気ヘ
ッドおよび媒体の表面状態を調べる。

（Ｃ）項で測定した動摩擦係数の時間的経過を示す線図
の一例を第７図に示す。通常、動摩擦係数は初期のμｍ
ｏから６０分後のμｍ６゜まで徐々に増大し、同時にそ
の面内のばらつきもμ２゜からμ２６゜へと少しずつ増
大する。

本発明者等は以上のスライドコンタクトテストにふいて
、媒体と磁気ヘッドとの間のμｍの最大値が０．５以下
であり、μ２の最大値が０．０３５以下であると、現在
媒体に対して要望されている５ｔｉｃ−ｔｉｏｎ　／ｆ
ｒｉｃｔｉｏｎ特性を充分満足することができることを
見いだした。

動摩擦係数は媒体のみならず、使用される磁気ヘッドに
よっても異なる。本実施例のスライドコンタクトテスト
に右いては、現在多用されているＭｎ−Ｚｎフェライト
ヘッドと次世代のヘッドと目されている硬質のＡ　Ｉ７
．２０３　／ＴｉＣセラミックスヘッドの両者について
テストを行った。Ｍｎ−Ｚｎフェライトヘッドとしては
ＴＤＫ＠製のＨＤＤＯ５ＷＩＮＯ２Ｄ−００１を、Ａｌ
２Ｏ３／ＴｉＣセラミックスヘッドとしてはＡＭＣ製の
ものを用いた。

このようにして行ったスライドコンタクトテストの結果
、動摩擦係数μｌの最大値と基板の研磨に用いた研磨剤
の砥粒平均粒径との関係を、砥粒の材質、磁気ヘッドの
種類をパラメータとして第１図に示す。第１図によれば
、Ｉｎ−ＺｎフェライトヘッドとＡ　ｆｌｘｉｓ　／　
Ｔｉｃセラミックスヘッドとで傾斜は異なるが、動摩擦
係数μｍ最大値と砥粒平均粒径との関係は、砥粒の材質
によらず、対数目盛の線図ではほぼ比例しており、平均
粒径３μｍ以上の砥粒で基板表面の研磨を行うとμｌ≦
０．５となる媒体が得られることが判る。

実施例２゜ 次に、テクノ■製テープポリッシング装置を用いて、無
電解Ｎ１−Ｐめっきを施したＡｊｌ！合金基板の表面を
研磨する方法により媒体を作製した。

第５図はポリッシング装置の概念図で、第５図（ａ）は
ポリッシングテープを正面から見る側面図であり、第５
図ら）はポリッシングチーブを横から見る側面図である
。第５図において、矢印への方向に回転しているディス
ク状基板１の表裏両面に４本のポリッシングチーブ２を
テープ押し付はローラー３で押し付けて研磨を行う。テ
ープ押し付はローラー３はローラー押さえシリンダ４に
より基＠１の面にポリッシングテープを所定の力で押圧
している。ポリッシングテープは矢印Ｂの方向に走行し
ており、基板の面には常に新しいテープ面が接触して研
磨される。また、ポリッシングテープは矢印Ｃの方向に
往復動じて基板の全面を研磨できるようになっている。

さらに、ポリッシングチーブの研磨面側へは研磨液ノズ
ル５より研磨液が供給される。このような装置を用いて
、第１表に示すように研磨条件を標準条件よりふった研
磨条件で、無電解Ｎ１−Ｐめっきを施され、鏡面加工さ
れた基板表面を研磨した。

このよう！ニしてポリッシングテープで研磨された基板
表面にスパッタ法でＣｒ下地層、　Ｃｏ合金磁性層。

ａ−Ｃ保護潤滑層を形成して媒体を作製した。

これらの媒体について、実施例１に準じてスライドコン
タクトテストを行ったが、基板表面の研磨条件を第１表
のようにふらしたけれども、砥粒平均粒径以外は研磨条
件による差はほとんど見られなかった。砥粒平均粒径と
動摩擦係数μｌの最大値との関係を、砥粒材質およびテ
ストに使用した磁気ヘッドの材質をパラメータとして第
２図に示す。実施例１の場合と同様に、磁気ヘッドの材
質によりその傾斜は異なるが対数目盛の線図で両者はほ
ぼ比例しており、砥粒の材質にはほとんど左右されない
。第２図より、砥粒平均粒径３μｍ以上の砥粒のポリッ
シングテープで基板表面の研磨を行えば、Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライトヘッド、ＡｌｘＯｓ／ＴＩＣセラミックスヘッ
ドどちらの磁気ヘッドに対してもμｌ≦０．５を満足す
る媒体が得られることが判る。

実施例３ 平面グラインドマシン（スピードファム■製。

型式９Ｂ）を使用し、ＰＶＡ系結合剤を用いたソフト砥
石で砥粒平均粒径が３．５．９．１２μｌのものを用い
、それぞれの砥石で面圧を１００ｇ／ｃｒＩ、　１５０
ｇ／ｃｒｌと二とおりに変えて、無電解Ｎ１−Ｐめっき
を施したｉ合金基板表面を５μｍ研磨し、その上に、ス
パッタ法でＣｒ下地層、　Ｃｏ合金磁性層、　　ａ−Ｃ
保護潤滑層を形成して媒体を作製した。

これらの媒体について、実施例１に準じてスライドコン
タクトテストを行った。そのテスト結果を第３図の線図
に示す。第３図に見られるとおり、いずれの砥粒平均粒
径１面圧で研磨をした場合でも、Ｍｎ−７，ｎフｓライ
トヘッド、　ＡＣＯｓ／ＴｉＣセラミックスヘッド両者
に対してμｌ≦０．５となる媒体が得られることが判る
。

以上実施例１．２．３で述べたように、基板表面の研磨
砥粒の平均粒径が大きくなるにつれて、媒体と磁気ヘッ
ドとの間の動摩擦係数μｍは小さくなり、５ｔｉｃｔｉ
ｏｎ　／ｆｒｉｃｔｉｏｎ特性は向上するが、反面、基
板表面のイレギュラーな突起が増大し、それに対応して
媒体表面のイレギニラーな突起が増大する。そこで、実
施例で述べた各種の研磨条件で研磨した基板で作製した
媒体について、＾ｌｉＬ／　Ｔ　ｉ　Ｃバニッシユヘッ
ドを用い、浮上量０．１５μｍで全面へラドバニッシュ
を行った後（ｒｅｔｒｙ　２５回）、Ｇ１１ｄｅ　ｆｌ
ｅｉｇｈｔ　Ｔｅ５ｔ　（ヘ−７ド滑走特性試験）をヘ
ッド浮上量０．１７５μｍで実施し、接触突起数をカウ
ントした。その結果、砥粒平均粒径と突起数との関係を
第４図に示す。エラーパーは個数のばらつき幅を示す。

磁気ヘッドを傷つける可能性のある突起はあってはなら
ないので、第４図より、基板の研磨に用いる砥粒の平均
粒径は５μｍ以下が望ましいことが判る。

従って、媒体用の無電解Ｎ１−Ｐめっきを施した＾１合
金基板の表面研磨に用いる砥粒の平均粒径は３μｍ以上
５μｍ以下が望ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、薄膜磁気記録媒体の製造に際して、基
板表面の研磨工程において、平均粒径３μｍ以上５μｍ
以下の砥粒を用いて研磨を行う。このような砥粒で研磨
された基板を用いて作製された媒体は、磁気ヘッドとの
動摩擦係数が小さく、優れた５ｔｉｃｔｉｏｎ　／ｆｒ
ｉｃｔｉｏｎ特性を示す。媒体表面に特別な処理を施し
たり、あるいは特別な潤滑層を付加して設けたりするこ
となしに、研磨工程の砥粒の平均粒径を適切に選択する
ことにより５ｔｉ−（ｔｉｏｎ　／ｆｒｉｃｔｉｏｎ特
性を改善できる本発明の媒体製造方法は、工程、工数の
増加はなくコストアップをまねくこともなく、実用上極
めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である両面ポリッシングマシ
ンで、第２図は他の実施例であるテープポリッシング装
置で、第３図はさらに他の実施例の平面グラインドマシ
ンで、基板表面を研磨したときの砥粒平均粒径と、媒体
・磁気ヘッド間の動摩擦係数の最大値との関係をそれぞ
れ示す線図、第４図は基板表面の研磨砥粒の平均粒径と
媒体表面の突起の数との関係を示す線図、第５図はテー
プポリッシング装置の概念図、第６図はスライドコンタ
クトテスト装置の概念図、第７図はスライドコンタクト
テスト装置で測定した動摩擦係数の時間的経過の一例を
示す線図である。 ０、ｆ　　　　　　　　　Ｏ，５ｊ　　　　　　　　　
　５　　　１１）砥粒早均寧立ｉ蚤（μｍ） 第　１　図 αｌ　　　　　　　　　　ａ５　　　　ｆ　　　　　　
　　　　　５　　　１゜層ｅｓ粒平均眩＠（２Ｍ） ｖＪ　２　図 石ｉｅｓ章皇平均１立Ｉ４長（μ町 ′ＩＪ　ｊ　図 着ｂｍ早均粒径（／４１ｎ） 蔓　Ｓ　図 （Ｑ） （ｂ） 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）非磁性基板に表面処理を施して表面層を形成し、該
   表面層上に磁性層、保護潤滑層を形成する薄膜磁気記録
   媒体の製造方法において、前記表面層を平均粒径３μｍ
   以上５μｍ以下の砥粒を用いて研磨する工程を含むこと
   を特徴とする薄膜磁気記録媒体の製造方法。