JPH02208826A

JPH02208826A - 薄膜型磁気ディスク

Info

Publication number: JPH02208826A
Application number: JP1029108A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 貴志鈴木; Yoshiaki Kai; 義昭貝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-20
Also published as: US5082709A

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コンピュータの磁気記憶装置等に用いられる高
密度記録に適した薄膜型磁気ディスクに関する。

従来の技術磁性層に金属薄膜や金属酸化物薄膜を使用する薄膜型磁
気ディスクとしては、通常、アルミ合金板の表面にアル
マイト処理、Ｎ１・Ｐメツキ処理等を施した非磁性基板
上に真空製膜法、メツキ法等によυ薄膜磁性層を形成さ
せたものが実用化されている。そして、一般に、磁気デ
ィスクスタート時には磁気ヘッドがディスク面よシ浮上
しストップ時にはグイスフ面に接触するいわゆるコンタ
クトスタートストップ（ａＳＳ）方式が採用されている
。この場合、スタート時またはストップ時における磁気
ヘッド、スライダーとディスク表面との接触摺動に耐え
るため、あるいは、ストップ時に高湿環境に曝された際
に吸着水・結露水等により磁気ヘッド、スライダーがデ
ィスク表面に固着されるいわゆる吸着現象を防止するた
め、さらには、磁気的異方性を高めて高出力を獲保する
ために、通常、ディスク表面は基板表面のテキスチャ加
工によシ生じる磁気ヘッド走行方向に延びた隆起を有す
る凹凸形状に形成されておシ、さらに、磁性薄膜の上に
はグラフ１イト、　５ｉｏ２等を主体とする保護膜と、
その表面に潤滑剤層とが設けられている。

発明が解決しようとする課題記録密度向上のためには、磁気ヘッド浮上距離を低減せ
しめることが必要であるが、その際、テキスチャ加工に
よシ生じる隆起形状の高さを低減して表面性を改善して
いくと、その分、Ｃ８Ｓ耐久性や、磁気ヘッド吸着性を
犠牲にすることになり実用性能確保が困難となる。

ところで、テキスチャ加工は、通常、研摩砥粒によるア
ブレシプ摩耗によりディスク基板表面に円周方向に微細
な傷を発生させたものであシ、その隆起形状としては、
磁気ヘッド走行方向、すなわち、磁気ディスク円周方向
に対しては山脈の尾根のごとく勾配の非常にゆるやかな
ものとなっている。このようなゆるやかな勾配は磁気ヘ
ッドの衝撃力に対して変形、破壊を受けやすく、また、
磁気ヘッド摺動時に面接触を生じゃすく摩擦係数も点接
触の場合に比べて高い傾向を示す。

このような観点よシ種々検討した結果、磁気ヘッド浮上
距離を低減しかつ実用信頼性を確保する手段としては、
円周方向に延びた隆起の高さを低減し、かつ、少なくと
も隆起の先端部付近の磁気ヘッドと接触する部分に急峻
な勾配を有する多数の微小粒状突起を存在せしめて磁気
ヘッドと磁気ディスク表面との接触を点接触とするのが
最良であるという結論に達した。

さらに円周方向に延びた隆起を除去して、急峻な勾配を
有する微小粒状突起群をディスク円周方向に狭い帯状に
配列せしめても同様の効果が得られることを見出した。

ただし、隆起のない平滑面に微小粒状突起群を全表面に
均一に存在せしめた場合には、別の問題として、ヘッド
吸着の発生がみられることが明らかとなった。

課題を解決するための手段すなわち、本発明の特徴は次の通シである。

０）少なくとも記録部分全域にわたシ、磁気ヘッド走行
方向にほぼ平行に延びた隆起を有し、かつ、少なくとも
前記隆起上に微小粒状突起を有する非磁性基板上に、磁
性層、保護層、潤滑剤層を順次形成してなる薄膜型磁気
ディスク。

（２）少なくとも記録部分全域にわたり、微小粒状突起
が存在・し、かつ、磁気ヘッド走行方向にほぼ平行な帯
状に前記微小粒状突起存在密度を高・めた非磁性基板上
に、磁性層、保護層、潤滑剤層を順次形成してなる薄膜
型磁気ディスク。

＠）少なくとも記録部分全域にわたシ、磁気ヘッド走行
方向にほぼ平行な帯状の微小粒状突起存在部分を形成せ
しめた非磁性基板上に、磁性層。

保護層、潤滑剤層を順次形成してなる薄膜型磁気ディス
ク。

作用薄膜磁気ディスクにおいては、磁性薄膜の厚さはＣｏＰ
、　ＣｏＮｉ　、　ＣｏＮ１Ｐ、　Ｃｏ５１ｅｒ　、　
ＣｏＣｒ等の金属系では約５０ＯＡ　、γ−Ｆｅ２０．
のどとき酸化物系で約１０ｏｏ人であり、これらに下地
、表面保護層を加えても全厚さで数１０００Å以下と薄
いため、基板表面の形状がほぼそのままディスク表面形
状に反影される。したがって、非磁性基板上の微小粒状
突起はディスク表面にも同様な微小粒状突起形状となっ
て現われることになる。

本発明のディスクにおいては、Ｃ８Ｓ時および停止時に
おけるディスク表面と磁気ヘッドとの接触は、ディスク
側は微小粒状突起群上で生じる。

したがって、磁気ヘッド表面はディスク面の多数点と接
触することになり摩擦抵抗が低減され、耐Ｃ８Ｓ特性が
改善され、吸着の発生が抑制される。

また、ディスク表面に施される潤滑剤はディスク表面の
微小粒状突起群の間に保持され表面張力の作用によシ微
小突起先端に供給される。さらに、ディスク表面の円周
方向に延びた隆起構造、あるいは、帯状微小粒状突起群
構造により磁気的異方性が高められ高出力が獲保される
。

実施例第１〜４図は本発明の実施例である４種類の磁気ディス
クの各表面付近の一部分を切シ出したものの拡大図であ
る。各図において前後方向（矢印の方向）が磁気ヘッド
走行方向、すなわち、円周方向である。

各図において、１１．２１．３１．４１は基板、１２　
、２２は基板表面におけるディスク円周方向に延びた隆
起部、１３　、２３は基板表面における溝の部分、１４
，２４，３４．４４は基板表面の微小粒状突起、１５，
２５，３５．４５は磁性層、１６　、２６　、３６　、
４６は基板表面の微小粒状突起１４　、２４　、３４　
、４４に対応した磁性層表面の微小粒状突起、１７，２
７，３７，４７は磁性層上の保護層とその上の潤滑剤層
をひとつにして示したものである。また第３図における
３８は微小粒状突起３６が帯状に存在する部分、３９は
微小粒状突起３９が存在しない部分を示し、第４図にお
ける４８は微小粒状突起４６の存在密度を帯状に高めた
部分、４９は同存在密度の低い部分である。なお、第１
図および第２図は請求項１記載の発明に対応し、第３図
は請求項３記載の発明に対応し、第４図は請求項２記載
の発明に対応するものである。

本実施例に使用する基板１１．２１．３１　。

４１としては、人７！または人！合金板の上にアルマイ
ト処理、ＮｉＰメツキ処理、ポリイミド等の樹脂処理等
を施したもの、ガラス板、セラミック板、プラスチック
成型板、強化プラスチック成形板等から成る表面平滑な
もの、またはその裏面に円周方向に延びる隆起部分１２
．２２を有するものが使用できる。前記の微小粒状突起
群１４　、２４　。

３４．４４はたとえば、各種の非磁性微粒子をそれら自
体あるいは樹脂結合剤によシ基板上に固着することによ
シ設けることができる。この場合の非磁性微粒子として
は、アルミナ、シリカ、酸化チタン等の無機物微粒子、
ポリエステル、ポリアミド、ボリアリレート、ポリスル
ホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、エポキ
シ、架橋スチレン、架橋アクリル、架橋ベンゾグアナミ
ン。

架橋メラミン等の高分子化合物の微粒子、カーボン微粒
子、金属アルコキシド加水分解物微粒子等が使用できる
。また、樹脂結合剤としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリエステ
ル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０．ナイ
ロン１１．ナイロン１２等のポリアミド、ポリスチレン
、ポリカーボネート、ボリアリレート、ポリスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビ
ニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニールブチラール
、ポリビニールアルコール、フェノキシ樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド等の各種樹脂の単体、混合体、共
重合体等が使用でき、また、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、シリコン樹脂。

フェノール樹脂等の架橋性樹脂も使用できる。

これらの樹脂結合剤１００重量部の希薄溶液に前記の微
粒子６０〜３００重量部を添加したものを基板１１．２
１．３１．４１の表面に塗布することによシ微小粒状突
起１４　、２４　、３４　、４４が形成される。その際
、第４図における非磁性基板４１については、表面をあ
らかじめナイロンブラシで基板円周方向にラビング処理
を施しておけば微小粒状突起４４を基板円周方向に帯状
に配列させることが可能である。また、第３図における
非磁性基板３１については、前記ラビング処理を行なわ
ず、平滑基板全面に均一に微小粒状突起３４を形成せし
めたのちに極細カーボン繊維製ブラシで基板円周方向に
軽くラビングすることによシ前記微小粒状突起群を帯状
に除去すれば得ることができる。

微小粒状突起１４　、２４　、３４　、４４の形状とし
ては、高さ１００〜５００人、高さ：面方向の長さ比０
．１以上が好適であり、高さが１００人未満、高さ：長
さ比０．１未満では、Ｃ８Ｓ耐久性および、ヘッド吸着
防止効果が低下する。また、高さ５００Å以上では出力
低下が大きく高記録密度が得られ難い。また、微小粒状
突起１４，２４゜３４．４４の存在場所における突起面
密度としては１×１０〜１×１０　個／−が好適であυ
、面密度が１×１０個／−未満、または１×１０９個／
−以上ではＣ８Ｓ耐久性、および、ヘッド吸着防止効果
が低下する。なお、微小粒状突起形成法としては、前記
に限定されるものでなく、スパッタリング、イオンビー
ム蒸着、メツキ法、あるいは、これらと前記湿式塗布法
との併用等を用いることも可能である。

第１図および第２図に示すような磁気ヘッド走行方向に
ほぼ平行に延びた（すなわち、はぼディスク円周方向に
延びた）隆起部１２　、２２を有する非磁性基板１１．
２２の影形成法としては、金属基板であれば通常のテキ
スチャ加工が、また、プラスチック基板であれば成型加
工が適用できる。

その際、隆起部１２　、２２の高さは１ｏｏへ５００人
、ディスク半径方向のピッチは０．１〜１０μｍが好適
であり、高さ１ｏｏλ未満、ピッチが前記範囲外の場合
にはヘッド吸着防止効果が低下し、かつ、磁気異方性も
得られ難くなる。高さ６００人以上では高記録密度が得
られ難い。なお、これらの円周方向に隆起部１２　、２
２を有する基板１１．２２へ微小粒状突起１４　、２２
を形成する方法は前記の方法をそのまま適用する。

なお、本実施例において、磁気ヘッドに直接液する可能
性のある帯状微小粒状突起存在部分のディスク全表面に
占める割合は１０〜８０％が好適であり、１０％未満で
はａＳＳ耐久性が劣り８０チ以上ではヘッド吸着防止効
果が低下する。

磁性層１５　、２Ｂ　、　３５　、４５としては、（ｊ
ｏＰ　。

ＣｏＮｉ　、　ＣｏＮ１Ｐ　、　ＣｏＮｉＣｒ　、　Ｃ
ｏＣｒ　、　　７−Ｆｅ２０゜等のスパッタ法、蒸着法
、メツキ法等によシ得られる公知の薄膜層が使用でき、
必要に応じてＯｒ。

Ｔ１等の下地層を設けることも可能である。下地層を含
めた磁性薄膜層１５　、２５　、３５　、４５の厚みと
しては５００〜５０００人が適当である。

保護層としては、各種無機、有機非磁性材料から成る厚
さ６ｏ〜ＳＯＯ人の薄膜が使用可能でとりわけスパッタ
法、Ｃ１ｊＶＤ法等で得られる各種カーボン薄膜、湿式
法で得られる５ｉｎ２薄膜等が適している。

潤滑剤層としては、パー７０ロアルキルポリエーテルと
その誘導体、フロロアルキル基を導入した脂肪酸・脂肪
酸エステル・脂肪酸アミド、金属石ケン・シリコーン化
合物、フッ素系界面活性剤等が適してお９、その存在量
としては表面１ｄあたり０．１〜１００１１９が適当で
ある。

以下、本実施例につきさらに具体的に説明する。

鏡面パフ研磨された直径９５叫厚さ１．２咽のムＥ合金
板の表面に厚さ３０μｍのＮｉＰ膜を無電解メツキ法に
て形成せしめたのち、その表面をパフ研磨して鏡面とし
、ポリッシングペーパーによりテキスチャ加工を施して
基板円周方向に延びた隆起を有する基板ム、Ｂ、Ｏを複
数作成した。

ム：隆起高さ＝３００人、隆起ピッチ＝１．０μｍＢ＝
隆起高さ＝１２０人、隆起ピッｆ　：０．５　、ｃｌｌ
Ｃ：隆起高さ＝　６０人、隆起ピッチエ０．６μｍ前記
の鏡面仕上されたム！合金板の表面に、湿式塗布法によ
り厚さ１０μｍのポリイミド膜を形成し表面を平滑化し
た基板りを複数得た。このような基板りの一部のものに
、その表面をナイロンブラシにて円周方向に表面に傷の
つかない程度に弱くラビングして基板２を複数得た。

平均直径６０人、　１ｓｏｐ、、４００人の３種類のシ
リカコロイドを別々に含む各種濃度のポリビニールアル
コール水溶液（シリカコロイド濃度範囲５００〜ｓｏｏ
ｏｐｐｍ、ポリビニールアルコール濃度範囲５００〜２
０００ｐｐｍ）を前記基板ム〜Ｅの一部のものに各々塗
布乾燥し、第１図または第２図に示すように表面に微小
粒状突起群を有する基板１１．２１とした。また、その
一部のものは、その後、極細カーボン繊維ブラシにて弱
くラビングすることによシ前記塗布膜の一部を円周方向
に帯状に除去することによシ、第３図または第４図に示
すような帯状微小粒状突起群を有する基板３１．４１と
した。

これらの各種基板試料の表面および破断面の１１Ｍ写真
から微小粒状突起１４　、２４　、３４　。

４４の平均高さ、高さ二面方向の長さ比、および面密度
、微小粒状突起群の帯の幅等を求めた。そののち、スパ
ッタ法により、Ｏｒ下地層（厚さ１．５００人）、０ｏ
ＮＬ磁性層（６００人）１５゜２５．３５．４５、カー
ボン保護層（２００人）を順次形成せしめ最後にパー７
０ロポリエーテル系潤滑剤を表面１−当り１．６■とな
るように塗布して試料１〜２１とした。そして各試料の
Ｃ３Ｓ測定を行ないａＳＳ耐久性を評価した。その際、
摩擦係数が１．０を越える時点、または、ヘッドクラッ
シュ発生時点のａＳＳ回数でもってａＳＳ寿命とした。

また、吸着試験はディスク上にスライダーを固定した状
態で４０℃９０％雰囲気中に１日間放置したのちにディ
スクを回転させた場合、始動時にスライダーに加わる力
が異常値を示した場合を吸着発生とみなした。そして、
正常晶の約２倍の力が加わった場合をΔ、３倍以上加わ
った場合を×とした。上記の各試料につき、それらの試
料の内容とａＳＳ試験および吸着試験の結果を表にまと
めて記した。なお、試作ディスク屋の項の（）は比較例
を示す。

（以下余白）表よシ、テキスチャによる隆起のみの場合〔比較例（２
０）］には、本試験条件においてはＣ８Ｓ耐久は６０ｏ
ｏ回と悪いが、本発明品では少なくとも２００００回以
上と良好である。また、隆起のない平滑基板上に微小突
起を全面に形成せしめた場合には吸着試験はｘレベルで
あるが、本発明品ではΔ〜Ｏの実用レベルにある。

発明の効果本発明によれば、従来のテキスチャ形状による隆起のみ
の場合に代えて、隆起形状と微小粒状突起形状との複合
化、または、平滑基板上に微小突起をディスク円周方向
に帯状に並べるか帯状にその密度の高い領域を形成する
ことにより、表面粗さの小さい高記録密度が可能な領域
において実用に耐えるＣ８Ｓ耐久性とヘッド非吸着性と
を確保することができるため、本発明は工業的に価値の
高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例である４種類の磁気デ
ィスクの表面の一部を切り出したものの拡大斜視図であ
る。１１．２１．３１．４１・・・・・・基板、１２．２２
・・・・・・隆起部、１４　、２４　、３４　、４４・
・・・・・微小粒状突起、１５　、２５　、３５　、４
５・・・・・・磁性層、１６．２６，３６．４６・・・
・・・微小粒状突起、１７゜２７．３７．４７・・・・
・・保護層・潤滑剤層。代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名１１
−−一基板第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも記録部分全域にわたり、磁気ヘッド走
行方向にほぼ平行に延びた隆起を有し、かつ、少なくと
も前記隆起上に微小粒状突起を有する非磁性基板上に、
磁性層、保護層、潤滑剤層を順次形成してなる薄膜型磁
気ディスク。
（２）少なくとも記録部分全域にわたり、微小粒状突起
が存在し、かつ、磁気ヘッド走行方向にほぼ平行な帯状
に前記微小粒状突起存在密度を高めた非磁性基板上に、
磁性層、保護層、潤滑剤層を順次形成してなる薄膜型磁
気ディスク。
（３）少なくとも記録部分全域にわたり、磁気ヘッド走
行方向にほぼ平行な帯状の微小粒状突起存在部分を形成
せしめた非磁性基板上に、磁性層、保護層、潤滑剤層を
順次形成してなる薄膜型磁気ディスク。