KR920001571B1 - 자기원판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 대표적인 자기원판층의 구성을 도시한 중요부분 단면도.
제2도는 본 발명의 1 실시예에 의한 자기원판의 제조공정을 도시한 도면.
제3도는 비전해 Ni-Cu-P 도금막(Ni 함유량 50%)의 열처리에 의한 경도의 변화를 도시한 도면.
제4도는 대표적인 비전해 Ni-Cu-P 도금막(Ni 함유량 50%)의 열처리 온도와 잔류자속밀도 Br의 관계를 종래의 대표적인 비전해 Ni-P 도금막과 비교해서 도시한 도면.
제5도는 제2도의 공정 a의 상세한 공정을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 바닥의 경화막
3 : 자성매체
본 발명은 자기 디스크장치의 기억매체로서 이용되는 자기원판에 관한 것으로, 특히 자기원판의 내구성, 신뢰성을 높이기 위해 자성매체가 바닥의 경화막을 거쳐서 기판상에 피착된 자기원판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 자기원판은 자성매체로 Co(코발트)합금 박막을 사용한 경우는 바닥의 경화막으로 비전해 Ni-P(니켈-인) 도금막을 사용하고, 자성매체로 γ-Fe2O3(감마-페라이트)박막을 사용한 경우는 바닥의 경화막으로 양극산화피막을 사용하는 것이 일반적이었다.
이와같이 종래 바닥의 경화막으로서 비전해 Ni-P 도금막, 양극산화피막이 사용되고 있지만, 이들의 경도는 각각 Hv(마이크로 비커스 경도) 400전후와 200전후이다.
바다의 경화막이 갖는 중요 기능의 하나는 헤드 파손의 내성을 높이는데 있다. 즉, 어떤 요인으로 헤드가 원판과 부딪쳤을 때 원판이 충분한 표면경도를 갖지 않는 경우에는 해당 부분이 긁히거나 가소성 변형을 일으켜서 흔적이 생기거나 하여, 이것이 계기가 되어 헤드의 안정된 부상이 손상되어 결국에는 헤드 파손에 이른다. 이 헤드 파손을 방지할 목적으로 표면경도를 높이기 위해 경화막을 마련한다.
종래의 자기원판은 이상과 같이 구성되어 있지만, 비전해 Ni-P 도금막이나 양극산화피막이나 양극산화피막에 의한 종래의 바닥의 경화막은 헤드 파손의 내성을 향상시키기에는 충분하지 않았다. 즉 자기원판에 대향하는 표면경도는 널리 보급되어 있는 페라이트 헤드에 있어 Hv 600전후이며, 종래 바닥의 경화막의 경도는 이 이하로서 헤드와 부딪쳤을 때 자기원판이 손상되기 쉽다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로 자기원판의 표면경도를 헤드의 표면경도보다 높게한 자기원판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 관한 자기원판은 바닥의 경화막을 소정값 이상의 경도로 열처리된 Ni-Cu-P(니켈-구리-인)의 3원소 합금막으로 구성한 것이다. 또 본 발명에 관한 자기원판의 제조방법은 기판상에 비전해 도금에 의해 Ni-Cu-P의 3원소 합금막을 형성한 다음에 소정값 이상의 온도로 열처리하고, 그후에 자성매체를 피착하도록 한 것이다. 비전해 Ni-Cu-P 도금막은 도금한 상태의 경도 Hv가 500전후이지만, 적당한 열처리를 실시하는 것에 의해 800이상으로 굳어지는 성질을 이용한다.
상술한 바와 같이 페라이트 헤드의 경도 Hv는 600전후이지만, 적당히 열처리된 비전해 Ni-Cu-P 도금막은 800이상으로 되어, 모오스 경도로 주지한 바와 같이, 양자를 서로 부딪치거나 서로 긁힌 경우 경도가 강한 쪽에는 거의 손상이 생기지 않는 현상을 응용한 것이다.
이하 본 발명의 1 실시예를 도면에 따라 설명한다.
제1도는 대표적인 자기원판의 구성을 도시한 중요부분 단면도이다. 도면에 있어서, (1)은 알루미늄 합금으로 되는 기판, (2)는 상기 기판(1)위에 형성되어 자성매체(3)의 바닥이 되는 바닥의 경화막이며, 본 실시예의 바닥의 경화막(2)는 Ni함유량 50%이고, Hv 800이상의 경도로 열처리된 Ni-Cu-P의 3원소 합금막으로 되는 것이다.
상기 자기원판의 제조공정을 제2도에 도시한다. 우선 알루미늄 기판(1)위에 바닥의 경화막(2)로서 비전해 Ni-Cu-P 도금을 10~15㎛ 두께로 실시한다(공정 a).
공정 a의 상세공정을 제5도에 도시한다. 본 공정에 있어서의 처리 내용을 이하에 설명한다.
① 침지 탈지(浸漬脫脂)
다음 성분의 약알카리계(PH 10~11)의 약 60℃의 수용액에 약 3분간 침지하여 기름성분(油分)을 제거한다.
성분 : 탄산나트륨 : 5h/ι
메타규산소다 : 20g/ι
제3인산 나트륨 : 20g/ι
② 에칭
수산화나트륨 50g/ι 의 약 50℃의 수용액에 약 15초간 침지하고, 수백 Å으로 비교적 두꺼운 잔류산화막을 제거하여 활성한 Al표면으로 한다.
③ 활성화
50% 용량의 초산 수용액에 실온에서 약 30초간 침지하고, 에칭 공정에서의 남은 찌꺼지(알키리에 녹지 않은 불순물 및 Al과의 합금성분)을 제거한다.
④ 아연산염 처리
다음 성분의 수용액에 23℃에서 약 30초간 침지하고, 산화막의 생성을 방지하기 위해 얇은 아연 피막을 형성시킨다.
성분 : 수산화나트륨 : 120g/ι
산화 아연 : 20g/ι
결정성 염화 제2철 : 2g/ι
로셸(rochell)염 : 50g/ι
초산 나트륨 : 1g/ι
⑤ 산처리
50% 용량의 초산 수용액에 실온에서 침지하고, 상기 아연산염 처리에서 형성한 아연 피막(1회째의 아연산염 처리에서는 충분히 균일하게 되지 않는 경우가 많다)을 완전히 제거한다.
⑥ 아연산염 처리
상기 아연산염 처리에 사용한 동일 성분의 수용액에 23℃에서 약 15초가 침지하고, 산화막의 생성에 의해 다음 도금 처리가 불안전하게 되는 것을 방지하기 위해 얇은 아연피막을 형성시킨다.
⑦ 비전해 Ni-Cu-P 도금
대표적인 도금 공정조건은 다음과 같다.
황산 니켈 : 0.06몰/ι
황산동 : 0.005~0.025몰/ι
치아인산 소다 : 0.3몰/ι
시트르산 소다 : 0.2몰/ι
PH : 9.0±0.2
온도 : 80±2℃
도금 속도 : 5~8㎛/hr
교반 : 원판회전, 5rpm
다음에 제2도에 있어서, 400℃ 이상에서 60분 이상(가열, 냉각속도는 상관없다), 비산화성 분위기중에서 열처리 한다(공정 b). 그리고 바라는 표면정밀도가 얻어지도록 예를들면 래핑(연마)한다(공정 c).
마지막으로 자성매체(3)의 코팅을 실시한다(공정 d). 자성매체(3)으로서는 비전해 도금에 의한 Co 합금박막, 스퍼터링에 의한 Co 합금박막, 스퍼터링에 의한 γ-Fe2O3박막의 어느것이라도 좋다.
비전해 Ni-Cu-P 도금막(Ni 함유량 50%)의 열처리에 의한 경도의 변화를 도시한 제3도에서 알 수 있는 바와 같이 400℃ 이상으로 열처리하는 것에 의해 경도 Hv 800이상을 얻을 수 있다. 그런데 400℃ 이상으로 열처리하면 제4도에 도시한 바와 같이 종래의 비전해 Ni-P 도금막으로는 잔류자속밀도 Br이 200가우스를 넘을 정도로 높아져 일반적으로 매체의 바닥으로는 사용할 수 없다. 비교적 낮은 기록밀도의 자기원판인 경우라도 S/N비의 관계등으로 10가우스 이하가 요구되고 있다. 한편, 본 출원의 비전해 Ni-Cu-P 도금막은 400℃ 이상의 열처리를 실시해도 1가우스 이하이며 매체의 바닥으로서 매우 좋은 형편이라는 것을 알 수 있다.
실시예에 있어서 γ-Fe2O3매체의 바닥으로 비전해 Ni-Cu-P 도금막을 사용한 자기원판과 γ-Fe2O3매체의 바닥으로 양극산화피막(8㎛)을 사용한 종래의 자기원판과의 내구성을 비교하여 다음표의 결과를 얻었다.
편의 끝 : 질화 규소(Si3N4), 1.5mmR
하중 : 5그램
헤드의 슬라이드 속도 : 20m/sec
상기 시험결과에 의해 비전해 Ni-Cu-P 도금막을 매체의 바닥으로 하는 자기원판쪽이 분명히 내구성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 직접 페라이트 헤드와의 내구성 시험은 실시하지 않았지만, 상술한 모오스 경도의 논리로도 당연히 마찬가지의 성능차가 나타날 것으로 기대할 수 있다.
또 상기 실시예에서는 자성매체(3)으로서 Co 합금박막, γ-Fe2O3박막만을 사용하였지만 다른 도포매체에도 적용할 수 있다. 최근 도포매체도 0.5㎛이하로 매우 얇은 것이 실용화되어 바닥의 경도중때는 큰 효과를 이룰 것으로 기대된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 자기원판은 바닥의 경화막을 소정값 이상의 경도로 열처리된 니켈-동-인의 3원소 합금막으로 구성한 것이며, 그 제조방법은 기판상에 비전해 도금에 의해 니켈-동-인의 3원소 합금막을 형성한 다음에 소정값 이상의 온도로 열처리하고, 그 다음에 자성매체를 피착하도록 한 것이므로, 비교적 용이하게 자기원판의 표면경도를 헤드의 표면경도보다 높게 할 수 있어 잘 손상되지 않으므로 헤드 파손의 내성 즉, 자기원판의 내구성이 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
Claims (2)
- 자성매체(3)이 바닥의 경화막(2)를 거쳐서 기판(1)위에 피착된 자기원판에 있어서, 상기 바닥의 경화막(2)를 마이크로 비커스 경도 800이상의 경도로 열처리된 니켈-동-인의 3원소 합금막으로 구성한 것을 특징으로 하는 자기원판.
- 기판(1) 위에 비전해 도금에 의해 니켈-구리-인의 3원소 합금막(2)를 형성한 다음에 400℃ 이상의 온도로 열처리하고, 그후에 자성매체(3)을 피착하도록 한 것을 특징으로 하는 자기원판의 제조방법.
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Legal Events
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 19910730 Patent event code: PE09021S01D |
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