JPH01298197A - 金属薄膜型磁気記録媒体用基板及びその製造方法 - Google Patents

金属薄膜型磁気記録媒体用基板及びその製造方法

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JPH01298197A
JPH01298197A JP12759588A JP12759588A JPH01298197A JP H01298197 A JPH01298197 A JP H01298197A JP 12759588 A JP12759588 A JP 12759588A JP 12759588 A JP12759588 A JP 12759588A JP H01298197 A JPH01298197 A JP H01298197A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はハードディスク、フロッピーディスク、磁気テ
ープ等に使用される金属薄膜型磁気記!? h!に体用
基板及びその製造方法に関するものである。
[解決しようとする技術課題] 金属薄膜型磁気記録媒体は、近年、高密度記録用媒体と
して広< ?iJl究され、記録再生特性か潰れている
ことはよく知られている。特に、Co−Cr合金、Co
−Ni合金は記録再生特性が優れ、fi?f riハ2
00 K D P I 、 tk名は90 K B P
 Iの線記録密度の達成が報告されている。しかし、現
在に至るまで広く実用化されるには至っていない。
その原因としては、記録ヘッドとの摩擦の問題か挙げら
れている。すなわち、金属薄膜磁気記録媒体は連続型媒
体であって、表面平滑度が高いため、;υ体間滑剤の保
持能力にH点が島って、磁気ヘッドとの摩擦により使用
中に潤滑剤か除去されてしまい、ヘンドクラッシュに至
ることも一つの原因である。
このため、従来、基板表面にam的に凹凸を設けてその
表面に磁気記録材料をコーチインクし、その凹凸により
磁気ヘッドとの接触面積を減らし、さらに、その凹部に
液体潤滑剤を入れて、その1呆持能力を増加させたもの
か試みられている。
このような機械的な凹凸処理、例えばサンドペーパー等
によるメカニカル・テキスチュアー処理によるものは、
表面にパリが発生し、磁気ヘッドに付着してクラッシュ
に至る場合か多く、また、Rt’+M的な凹凸処理によ
り表面が荒れるため、磁気ヘッド・媒体間の間隔が増加
して高密度記録が達成できない。
本発明者らは、ケミカル又はフィジカル・エツチングに
より基板の表面に凹凸をつける方法(特願昭62−24
307443074号明細書アを化学処理により積極的
に拡大して表面に凹凸をつける方法(特願昭62−24
8771号明細書)等を堤案じているが、ケミカル又は
フィジカル・エツチングの場合は、第12図に示すよう
に、基板131の表面より突出する針状の棒132が、
シャープなエツジを有している。このため、その上にコ
ーティングされる磁性材料133が薄い場合は、エツジ
に磁気ヘッドが当たり磁性膜及びその上の潤滑膜が破壊
され易い欠点があった。
第一発明は、基板表面にエツジのない均一な微小突起を
設けることにより、潤滑材の保持能力が向上され、しか
も、磁性)摸及び潤滑j漠の破壊が発生しない金属薄膜
型磁気記録媒体用基板を提供しようとするものである。
第二発明は、上記の基板を安価にかつ高品質を6って製
造できる方法を提供することを目自勺とする。
[課題を解決するための手段1 本発明による基板は、陽極酸化皮膜のポア中に充填され
た低融点金属、高分子材料、熱橋酸化物又はこれらの複
合材料などの陽極酸化皮膜と異なる材料を、加熱処理に
より基板表面に盛り上げさせてなるものである。
その表面の凹凸の度合いは、加熱の温度と時間を制御す
ることにより、調整可能である。
まな、本発明による製造方法は、ポア中に上記材料を充
填し、その基板を研磨して表面を均一にした後、所要温
度で所要時間を6つで加熱処理して、表面に面記材料を
突出させることを特徴とする。
[作用] ポア中に充填された低融点金属、高分子材料などは、加
熱により軟化し、さらに温度を上昇させると溶融する。
軟化溶融した材料は、その体積膨張及びポア中に存在す
る空気又は水分の膨張力で、基板表面に押し出される。
加熱により表面に押出された11状の物体は表面が滑ら
かな形状をしている。
「この発明の実施例] 第一実施例 基板材料に、4%Mgを含むMFK−/M!合金を用い
、この基板を印加電圧48Vのシュウ酸3%洛中で陽極
酸化処理を行い、ポア径350人、ポア間隔1100人
のアルマイト皮膜を生成j−た後、この基板をCu S
 Oa浴内で゛こ解メツキ処理してポア中にSnを析出
光JJNさせた。その後、この基板の表面を0.1μ口
1径のアルミナ粉末を使用して5分+iil nT +
Rし一〇ノ七面を平滑にし、アルマイトJEI )”J
を0.5μmとした。
そして、上記研磨後の基板を、200℃で10分間加熱
処理した。温度上昇に伴い、充填物か軟化し、さらに温
度が上昇すると溶融し、軟化溶融したSnがその体積膨
張及びポア底部に存する微量の空気又は水分の高圧膨張
力により基板表面に針状に突出した。
これにより、第1図の図面代用写真に表面状信を示すよ
うに、アルマイトへ1の表面から針状のSnが突出して
、基板表面に二次元的な凹凸が生成した。
突出物の直径は300〜2000人、突出高さは10−
500人、分布は105〜107a/mm2である。
上記サーマル・テクスチャー(加熱処理)後の基板の触
針式あらさJtll定機による測定結果を、第2図に示
す。凹凸の最大差(’I’ I R)は85人、平均値
は15人である。
そして、第3図に示すように、基板31の表面に針状に
突出された1勿体32 (Sn)は、表m1が滑らかで
、丸みを412びている。
続いて、第4図に示すように、上記基板の表面に下地材
料Crをスパッタ法により膜IV1000人にコーティ
ング(製j摸)し、その上に磁性材第4Co−Ni合金
を同じくスパッタl去により1摸)′l−600人にコ
ーティングして磁性膜33を生成した後、さらに、その
上にカーボンCをスパッタ法により)模15300人に
コーディングして保護膜34を生成して、磁気ディスク
を形成した。第5図の写真は、この状!8の表面を示し
ている。この場合における最大凹凸高さは500人であ
る。
上記コーテイング後の基板について同様の表面あらさ測
定をした結果を第6図に示す。
凹凸の最大差は195人、平均値は25人である。これ
は、コーティングがサーマル・テクスチャーによる凹凸
に忠実に行われ、しかも、コーディング後の表面あらさ
かサーマル・テクスチャーの約2.5倍か確保されるこ
とを意味する。しかし、従来のメカニカル・テクスチャ
ーに比し、あらさは格段に小さい。
第7[AはL記コーティング処理後の基板に対して、オ
ージェ分析を行って、深さ方向の組織を調べた結果を示
ず。磁気記録媒体の表面又はその至近にSnが存在する
場合は、媒体の電気磁気特性及び而(酸化性か低下して
好ましくないか、同図からも明らかなように、この発明
による基板は、媒体の表面及びその至近にSnか無いの
で、電気磁気特性及び耐酸化性に優れている。
次に、上記の磁気ディスクを使用して、磁気ヘッドに対
する摩擦1系数及び湿度特性を調べた結果を、第8図に
示す。
さらに、上記磁気ディスクを用いて、 CSS (コンタクト・スタート・ストップ)テストを
行い、その耐久性を調べた。使用した磁気へソドは、材
料MrlZnフェライト、5ir重15h、レール幅4
00μm、移動速度0.2m/secで、基板表面に液
体潤滑剤フォンプリン(デュポン社製品)を、40人コ
ーティングした。表面あらさがメカニカル・テクスチャ
ーによるものより小さいので、b’を末の磁気ディスつ
て゛はi?−J二足が0.3μm必要であったのに対し
て、この発明によるディスクではl乎IJt0.1μm
がifr止であった。
問題のないC8S回数は、8万回以上であった。
続いて、上記磁気ディスク(co−Ni膜厚600人)
に対して行った記録再生特性テストの結果について、説
明する。
第9A図ないし第9C図は、(株)日立製f1=所製メ
タル・イン・ギヤツブ形磁気ヘッド(製品記号HMIG
)を使用した場合の測定結果である(ヘンドギャップ0
.5μm、l−ラック幅15μm、浮−ト址0.1μm
)。
第9A図は媒体にそれぞれ2.5Mj[z及び5 M 
)I zで記録する場合に磁気ヘッドに印加した電流と
、その媒体を再生する場合に磁気ヘッドに得られた出力
電圧との関係及びオーバーライl−時の出力減衰景を示
す記録再生特性図である。いずれの記録波長の場合も、
記録電流の如何によらず、安定したヘッド出力が得られ
る。
第9B図はヘッド出力の最大値と最小値の変動状態を示
す出力波形図である。変動量が少ないことが判る。
第9C図は記録周波数に対するヘッド出力の関係を示す
周波数特性図である。100K1−【Zから2 M +
−r zまでは殆ど出力値が一定であり、5Mll7.
においても約6rnV低下するだけである。記録密度の
欄の数字はそれぞれ上側の周波数の場合に相当する記録
密度を意味する。
第10A図ないし第10C図は、上記磁気ディスクに対
して、松下電器産業(株)製M n −Z nモノリシ
ック形磁気ヘッド(製品記号M536)を使用して行っ
た場合のそれぞれ第9A図ないし第9C図に対応するも
のであり、それぞれ同様の結果を示している。
第二実施例 基板として、4%Mgを含むMg−Aj!合金を用い、
この基板を印加電圧48Vのシュウ酸3%浴中で陽極酸
化処理を行い、ポア径350人、ポア間隔1100人の
アルマイト皮膜を生成した後、この基板をリン酸1%洛
中で陽極酸化処理を行い、ポア拡大処理を行い、ポア径
を600人にし、この基板の表面に5i0280人粒子
と有機シリコン3%の混合浴液を塗布した後、赤外線乾
燥によりポア中にM g−A j2合金よりも耐熱温度
が低い固形物質を充填させた。その後、この基板の表面
を0.1μm径のアルミナ粉末を使用して5分間研磨し
て表面を平滑にし、アルマイト膜厚を0.5μmとした
そして、上記?iJI磨後の基板を、300°Cで10
分間加熱処理した。温度上昇に伴い、充填物が軟化し、
さらに温度が上昇すると溶融し、軟化/8融した物質が
その体積膨張及びポア底部に存する微量の空気又は水分
の高圧膨張力により基板表面に針状に突出した。
これにより、第一実施例の場合と同様に、アルマイトA
I!の表面から充填物が針状に突出して、基板表面に二
次元的な凹凸が生成した。この場合の最大凹凸は700
人である。
続いて、先の実施例の場合と同様に表面に磁性材料をコ
ーティングして磁気ディスクを形成し、これを用いてC
8Sテストを行った結果、問題のないC8S回数は3万
回以上であった。
第11図に、サーマル・テクスチャーにおける温度・時
間を種々変えて得られた凹凸深さを走査型電子顕微鏡に
より測定した値を示す。ポア中の電析材料はSnである
。可及的に短時間及び低コスl−熱エネルギーで好まし
いデクスチャー深さが得られる範囲は、200〜300
°C510〜20分間である。
上記実施例では、基板材料にAI又はA1合金を用いた
場合を説明したが、この他の実施例として、基板材料に
ガラス板などの硬質基板を用い、その表面にA(又はA
1合金Ti又はT i合金を気相成長により付着させた
ものを使用し、これを陽極酸化処理によるポア生成以下
の各工程を施して、上記の場合と同様に磁気ディスクを
作ることができる。
[この発明の効果] 上述のように、第一発明による金m薄膜型磁気記録媒体
用基板において、加熱により表面に押出された針状の物
体は表面が滑らかな形状をしているため、第一に、この
」二にコーティングされる磁性膜及び保護膜の機械的強
度が大きくなる。第二に、基板表面にはエッチのない均
一な微小突起が存するので、潤滑材の保持能力か良好で
あり、磁気ヘッドとの摩擦により磁性膜及び゛潤滑)模
が破壊されることがない また、第二発明によれば、材料充填後、研磨して表面を
均一化した後、基板を加熱処理することにより凹凸を設
けるから、基板表面の凹凸の高さか均一であり、従って
、磁気ヘラ)<・媒体間の間隔にバラツキがなく、磁気
ヘッドの浮上量の減少が可能なため、高密度記録が達成
できるとともに、ケミカル・エツチングの場合のような
特別な薬品(リン酸、クロム酸溶液)又はフィジカル・
エツチングの場合のような高価なイオンエツチング″装
置等を必要としないので、工業生産上経済的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は加熱処理後の基板表面の状態を示す電子類m鏡
写真、第2図はサーマル・テクスチャー後の表面あらさ
測定の結果を示すグラフ、第3図は突出物の形状を示す
模式図、第4図は磁性材料及び保護材料をコーティング
した状態における基板表面の組織を示す模式図、第5図
は同コーティング処理後の基板表面を示す電子型mia
写真、第6図はコーチインク処理後の表面あらさ測定の
結果を示すグラフ、第7図はオージェ分析の結果を示す
グラフ、第8図はこの発明に係る磁気ディスクの磁気ヘ
ッドに対する摩擦係数及び湿度特性を表すグラフである
。 第9A図ないし第9C図は一実施例による磁気ディスク
の一つの磁気ヘッド使用による記録再生特性を示すもの
であり、第9A図は記録再生特性図、第9B図は出力波
形図、第9C図は周波数特性図である。 第10A図ないし第10C図は他の磁気l\ジッド用い
た場合の同様の記録再生特性を示すグラフである。 第11図は加熱温度・時間と凹凸深さの関係を示すグラ
フである。 第12図は先行技術の突出物の形状及びその欠点を示す
模式図である。 第8図 湿度(%) 第7図 工ツチ/グ時間(秒) 第9B図 第10B図 第9A図 記録電流(n抗) 第10A図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)陽極酸化処理された基板のポア中に陽極酸化皮膜
    と異なる材料を充填し、加熱処理をしてその充填物の一
    部を表面に押出させることにより、基板表面に微細な凹
    凸が形成されている金属薄膜型磁気記録媒体用基板。
  2. (2)充填物として、陽極酸化皮膜の耐熱温度以下で溶
    融する材料を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の金属薄膜型磁気記録媒体用基板。
  3. (3)充填物として、Sn、Pb、Zn、高分子材料、
    無機酸化物又はこれ等の複合材料を用いたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の金属薄膜型磁気記録
    媒体用基板。
  4. (4)凹凸は、50〜500Åであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の金属薄膜型磁気記録媒体
    用基板。
  5. (5)陽極酸化処理された基板のポア中に陽極酸化皮膜
    と異なる材料を充填する第一工程、第一工程を経た基板
    を研磨して表面を均一にする第二工程、第二工程を経た
    基板を加熱処理して表面に凹凸を設ける第三工程からな
    る金属薄膜型磁気記録媒体用基板の製造方法。
  6. (6)硬質基板の上にアルミニウム又はアルミニウム合
    金、チタン又はチタン合金が気相成長により付着された
    ものを使用して各工程を施すことを特徴とする特許請求
    の範囲第5項に記載の金属薄膜型磁気記録媒体用基板の
    製造方法。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5546320A (en) * 1978-09-25 1980-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion control system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5546320A (en) * 1978-09-25 1980-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Combustion control system

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