JPH01258219A - 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］ この発明は、磁気ディスク装置に搭載される磁気ディス
クに関するものである。

［従来の技術〕 コンピュータの外部記憶装置の−っである固定磁気ディ
スク装置は主に磁気ディスクと磁気ヘッドスライダで構
成されているが、第５図にその概念図を示す、これは、
例えば文献（柳沢雅広「めっき形磁気ディスク媒体のト
ライボロジ」日本応用磁気？会誌、ＶＯＬ、１１　、　
ＮＯｌ　、　１９８７）　Ｇ：ｍ詳シく示されている０
図において、（５）は基板に形成された磁気記録媒体層
に情報が記録される磁気ディスク、（６）は磁気ディス
ク（６）に情報を書き込んだり読み出したりする磁気ヘ
ッドスライダ、　（７）は磁気ヘッドスライダ（６）　
を磁気ディスク（５）に押し付けるサスペンション、（
８）は磁気ディスク　（５）を図中矢印方向に回転させ
るスピンドルであるこのように構成された磁気ディスク
装置において、磁気ディスク　（５）に情報を書き込ん
だり読み出したりする場合は、磁気ディスク　（５）を
矢印方向に高速回転（例えば３６００ｒｐｍ　）させる
、この回転により生じる空気流で、磁気ヘッドスライダ
（６）二ま空気軸受の原理で、磁気ディスク　（５）表
面よりサブミクロンの隙間を保って浮上する。すなわち
、サスベンジ１ン　（７）の押付力と空気流の押り力が
釣り合って、磁気ヘッドスライダ（６）は安定浮上する
。

一方、磁気ディスク装♂ｔを使用しないときは、スピン
ドル（８）の回転は浄上し、磁気ヘッドスライダ（６）
はサスペンション　（７）により押し付けられて磁気デ
ィスク　（５）上に接触した状態となる。

第６図、第７図は第５図における磁気ヘッドスライダ付
近の拡大図であり、第６図は磁気ディスク装置の稼動時
（磁気ディスクは回転している）、第７図は磁気ディス
ク装置の停止Ｅ時（磁気ディスクは静止している）をそ
れぞれ示す。

磁気ディスク装置は以−ヒのような機構を何するため、
磁気ディスクの始動時には磁気ヘッドスライダは磁気デ
ィスク表面をこすりながら浮上する。同様に停止時には
こすりながら着陸する。この動作をコンタクト・スター
ト・ストップ（ＣＳＳ）という。

［発明が解決しようとする課題］ 磁気ディスク装置にはこのような磁気ディスクと磁気へ
・戸トスライダのこずれがあるため、磁気ディスク、磁
気ヘッドスライダともにしだいに摩耗してくる。この摩
耗が磁気ディスク装置における最大の問題であった０例
えば、磁気ディスクが摩耗すると記録情報が消失する。

また、磁気ディスクの表面がｆ滑になり磁気ヘッドスラ
イダの吸容の原因となる。一方、磁気ヘッドスライダが
摩耗すると２記録用コアの損傷を誘引し記録・再生がで
きなくなる。また磁気ディスク、磁気へ９トスライダの
何れが摩耗しても、その摩耗粉はヘッドクラッシュの原
因となる。

この磁気記録媒体層の傷つきや摩耗を防止するために、
従来よりＳ　ｉ　Ｏを保護膜（特開昭６２−　Ｉｎ９２
２２号広報）やカーボン保護膜などが使用されてきた。

しかし、これらの保護膜の材質が硬すぎると、かえって
磁気ヘッドスライダを傷付け、その摩耗粉が磁気ヘッド
スライダおよび磁気ディスクをさらに傷付けて摩耗を促
進させるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、磁気ディスクの磁気記録媒体層の傷つきを防
ｌＬするとともに磁気ヘッドスライダの摩耗をも防止す
ることができる磁気ディスクを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る磁気ディスクは、基板に形成された磁気
記録媒体層を保護する保護膜の硬度を磁気ヘッドスライ
ダの硬度±１０％の硬度範囲とするものである。

［作用］ この発明における保護膜は、その硬度が磁気ヘッドスラ
イダの硬度±１０％の硬度範囲というように保護膜およ
び磁気ヘッドスライダの硬度が非常に似通っているので
、磁気ディスク、磁気ヘッドスライダ両方の傷つきや摩
耗を押えることができる。

特にダイヤモンド状炭素膜は、その水素濃度をコントロ
ールすることにより硬度のコントロールが容易に行なえ
る。

また、酸化ジルコニウムを主成分とする膜も、Ａｌｓ　
Ｏｓ　、ＳｉＣ，ＣｅＯ，ＭｇＯなどを添加することに
より硬度のコントロールが容易に行なえる。

［実施例］ 以ド、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１１は基板であり、基材（Ｉａ）上に下
地硬化ＩＩＩ　（ｌｂｌを設けて構成される。（２）は
磁気記録媒体層、（３）は保護膜である。

一方、現在、磁気ヘッドスライダとして用いられる材料
は、表に示すように、硬度により大きく一つのグループ
に分けられる。１−、）はＡｌｔｏｓ、ＳｉＣ，ｉ’ｉ
Ｃなとの緻密・高硬度のセラミックスを主成分とする高
硬度スライダ材料であり、もう１つは酸化鉄（フェライ
ト）、ジルコニア。

Ｔ　ｉ　Ｏ＊などの遷移元素の酸化物を主成分とする高
硬度スライダ材料である。高硬度スライダ材料のビッカ
ース硬度＋（ｖは１４５０〜２２００．特に１８００付
近に集まり、低硬度スライダ材料のビッカース硬度Ｈｖ
は６５０〜＋３５０、特に１０００付近に集まっている
。

例えば、現在広く用いられているＡ！２０．−１”　ｉ
　Ｃｌのｆ４ｎＡ磁気ヘッドスライダのビッカース硬度
Ｈｖは２０００である。この磁気ヘッドスライダに適す
る磁気ディスクの構成の一例を示すと、店＆（１１はＡ
ｌ−Ｍｇ合金塙材（ｌａ）−ｔ−にめっきによりＮ１−
Ｐ合金（Ｉｂ）を厚さ１５μｍ程度設けて表面を硬化処
理したものであり、磁気記録媒体層（２）はγ−Ｆｅｗ
　Ｏｓから成るスパッタ膜である。

保護膜（３）は例えば字行平・仮型のプラズマＣＶ　Ｄ
により成膜されたダイヤモンド状炭素膜である。

ダイヤモンド状炭素膜の硬度は第２図に示すように、水
素含有頃と相関があり、このダイヤモンド状炭素膜中の
水素含有ｊｄを左右する要因は、ＣＶＤ中の基板温度、
ＣＶＤ圧力、水素ガスとＣＨ３、Ｃ１Ｈ，などの炭化水
素ガスの混合比および流量、バイアス電圧などである。

一般に、基板温度を上げ、ＣＶＤ圧力を下げ、Ｉ’ｌ　
ｍガスの割合を上げ、バイアス電圧を下げるほどビッカ
ース硬度は高（なる。なお、ガスの滝川は装置の容看に
より異なる。今回の成膜条件は、基板温度２００℃、Ｃ
〜’　ｌ）圧力１０’ｒｏｒｒ、　Ｈｔ　：　ＣＨｓ　
＝９９　：　１、バイアス電圧１．２ＫＶである。膜厚
は５（）〇八であり、ラマン分光分析によりダイヤモン
ド状炭素膜であることが確認された。水素３自には４Ｘ
ＩＯ”原子個数／　ｃ　ｃ　、ビッカース硬度Ｈｖは２
２００であった。［重用する磁気ヘッドスライダのビッ
カース硬度Ｈｖが２００口であるので、保Ｊ膜の硬度は
磁気ヘッドスライダの硬度＋１０％となっている。

このＭ１気ディスクと磁気ヘッドスライダを用いてコン
タクト・スタート・ストップ試験を２万回？−ｊなった
ところ、ディスク表面にも磁気ヘッドスライダにも傷つ
きが生じず、摩耗もほとんど確認されなかった。−力、
上記磁気ディスクにたいしてＭｎ−Ｚｎ−Ｆｏｒｒ　ｉ
　ｌｅｅ　（Ｈｖ＝６５［１）より成る磁気ヘッドスラ
イダを用いて同様にコンタクト・スタート・ストップ試
験を２Ｈ回行なったところ、第３図に示す磁気ヘッドス
ライダの各部Ａ〜■）の様子を参考写真Ａ−Ｄで示すよ
うに、各ｒＰ動而面ひどく摩耗し、粒界が見えている。

なお、参考写ｆ４　ａ　Ｎｄはそれぞれコンタクト・ス
タート・ストップ前の上記磁気ヘッドスライダＡ〜■）
部の様子を示す、第３図において、（６ａ）はレール、
　（６ｂｌはテーパ部である。　なお、上記実施例では
保護膜（３）としてダイヤモンド状炭素膜をプラズマＣ
ＶＤで形成した場合について説明したが、形成方法はこ
れに限るものではなく、例えばスパッタや蒸着を水素を
導入して行なってもよい。

次に、保護膜（３）　として酸化ジルコニウムを１成分
とする膜を用いる場合について説明する。酸化ジルコニ
ウムを主成分とする膜は添加物によって硬度を調節でき
ることが知られており、代表的な添加物は、Ｙｍ　Ｏｓ
　、　Ａ　Ｉｔ　Ｏａ　、　Ｓ　ｉＣ，ＣｅＯ，ＭｇＯ
なとである。第４図に文献（ジャーナル・オブ・マテリ
アルサイエンス、２２、＋９８７．Ｐ２Ｓ５）に示され
た添加物含有量と硬度の関係を示す、基板（１）および
磁気記録媒体層（２）はＬ記実施例と同じものを用いた
。酸化ジルコニウムを主１＋−Ｑ　分とする膜は、純酸
化ジルコニアにアルミナを２０％混合し、スパッタによ
り形成した。基板温度は２００℃、スパッタパワーは１
０ｍＷ、ｌｌｉ厚は５００八である。硬度はＨｖ　＝　
２０１］０である。この磁気ディスクと上記実施例で用
いたＨ　ｖ　＝　２０００の磁気ヘッドスライダを用い
てコンタクト・スタート・ストップ試験を２万回行なっ
たところ、ディスク表面にも磁気ヘッドスライダにも傷
つきが生じず、摩耗もほとんど確認されなかった。一方
、量、記磁気ディスクにたいしてＭｎ−Ｚｎ−Ｆｅｒ　
ｒ　ｉ　Ｌｅ　（Ｈｖ＝６５０　）より成る磁気ヘッド
スライダを用いて同様にコンタクト・スタート・ストッ
プ試験を２万回行なったところ、磁気ヘッドスライダの
浮動面はひどく摩耗した。　なお、上記’Ｘ　絶倒では
いずれも磁気ヘッドスライダとして硬度が２０００のＡ
　Ｉ　ｔ　Ｏｓ　−Ｔ　ｉ　Ｃ製の高硬度スライダを用
いた場合について説明したがこれに限るものではなく、
他の高硬度スライダや低硬度スライダを用いた場合にも
、保護膜（３）としてその硬度が磁気ヘッドスライダの
硬度±ｌＯ％と近いのものを用いれば、Ｅ記実施例と同
様に磁気ディスク、磁気ヘッドスライダともに摩耗しに
くい。

また、磁気ディスクの構成および材料は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば保ａ膜（３）のうえに潤
滑剤が存在していてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、基板に形成された磁
気記録媒体層を保護する保護膜の硬度を磁気ヘッドスラ
イダの硬度±１０％の硬度範囲としたので、コンタクト
・スタート・ストップ動作中に磁気記録媒体層や磁気ヘ
ッドスライダが傷ついたり摩耗したりするのを防＋ｔで
きる効果がある

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁気ディスクを示す
断面図、第２図はこの発明の一実施例に係るダイヤモン
ド状炭素膜の水素含有頓と硬度の関係を示す特性図、第
３図は磁気ヘッドスライダを示す平面図、第４図はこの
発明の他の実施例に係る酸化ジルコニウムを主成分とす
る膜の添加物含有看と硬度の関係を示す特性図、′ｌＳ
５図は一般的な磁気ディスク装置を示す概念図、第６図
、第７図はそれぞれ第５図の装置の稼動状態および静止
状態における磁気ヘッドスライダの位置を拡大してを示
す概念図である。 図において、（１）は基板、（２）は磁気記録媒体層、
（３）は保護膜、（５）は磁気ディスク、（６）は磁気
ヘッドスライダである。 なお、３図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）始動時と静止時に接触する磁気ヘッドスライダに
   より情報の記録・再生を行なうコンタクト・スタート・
   ストップ方式の磁気ディスクにおいて、基板に形成され
   た磁気記録媒体層を保護する保護膜の硬度を上記磁気ヘ
   ッドスライダの硬度±１０％の硬度範囲とすることを特
   徴とする磁気ディスク。
2. （２）保護膜はダイヤモンド状炭素膜である特許請求の
   範囲第１項記載の磁気ディスク。（３）保護膜は酸化ジ
   ルコニウムを主成分とする膜である特許請求の範囲第１
   項記載の磁気ディスク。