JPH0316019A - アルミニウム系基板 - 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］ 本発明は、主として磁気ディスクに適用するための表面
処理を施したアルミニウムもしくはアルミニウム合金か
らなる基板（以下、アルミニウム系基板と称する。）に
関し、特に非磁性下地膜に至るまでの表面処理層の構成
に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、アルミニウム系基板の表面処理層の構或を陽
極酸化被膜、ニッケルストライク被膜、および無電解ニ
ッケル−リンめっき被膜を順次積層させたものとするこ
とにより、無電解ニッケル−リンめっきの前処理として
従来行われていた亜鉛置換処理を不要とし、また形成さ
れる無電解ニッケル−リンめっき被膜の密着性，耐クラ
ンク性表面性の改善を実現するものである。

〔従来の技術］ 磁気記録の分野においては、高密度化、大容量化、高速
化等への要求がますます増大しており、磁性層を磁性塗
料の塗布により形威したいわゆる塗布型の磁気記録媒体
に代わって、磁性層をスパッタリングやめっき等の薄膜
形戒技術により形威した薄膜型の磁気記録媒体が実用化
され、さらなる発展が期待されている． 薄膜型の磁気記録媒体においては、通常、基板と磁性層
との間に非磁性下地膜が形威されている。

この非磁性下地膜は、基板の硬度を増大させ、また基板
と磁性層との間に介在することにより両者の密着性を高
めて磁性層の脱落等の障害を防止するために設けられる
ものである。一般的な薄膜型の磁気記録媒体では、アル
ごニウム系基板の上に非磁性下地膜としてニッケル−リ
ン被膜が形威された構成となっている。上記ニッケル−
リン被膜はめっき技術により形威されるものであるが、
このめっき技術としては、電解めっき法に比べて均一で
緻密な薄膜が比較的容易に得られ、一括大量生産が可能
な無電解めっき法が広く適用されている。

さらに、上記ニッケル−リン被膜の均一な析出を助け、
基板との密着性を向上させるために、無電解ニッケル−
リンめっき被膜の下地として亜鉛層が形戒されているこ
とが多い。この亜鉛層は、基板の表層のみを亜鉛と置換
する亜鉛置換処理（ジンケート処理）により形戒される
。

ところで、ｇｔｌｌＵ型の磁気記録媒体は上述のような
非磁性下地膜や磁性層の他、保護膜，潤滑層等の十数μ
ｍ−数十人厚の一様な機能性膜が積層された構威を有し
ている。かかる構或において、下層側の性状は上層側の
性状に大きく影響するため、各機能性膜には物理的，化
学的，機械的に厳しい条件が課せられている．特に近年
では高密度化を目的として磁気ヘッドの浮上量が減少さ
れる傾向にあるので、信号エラーやドロップアウト、さ
らにはヘッドクラッシュ等の重大な障害を回避するため
には、これら機能性膜の均一性，密着性，平滑性の向上
が極めて重要な課題となる。

このような事情から、ニッケル−リン被膜に先立って形
戒される亜鉛層についても十分に薄《かつ均一であるこ
とが要求される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記亜鉛層を形成するための亜鉛置換処
理は浴温，ＰＨ，攪拌速度，濾過速度浸漬時間等、制御
すべき条件が多く、しかもこれらは基板材料の＆ｌＩ戒
や表面処理状態にも依存するという難しさをともなって
いる。諸条件が最適化され亜鉛層が薄く均一に形成され
ないと、該亜鉛層の性状がその上に積層されるニッケル
−リン被膜にも影響し、密着不良，表面荒れ，ビンホー
ル形或．ピット形戒等の種々の欠陥を発生させる原因と
なるが、実際にはこれらの欠陥を完全に防止するのは困
難である。さらに、亜鉛置換処理を行った基板を無電解
ニッケル−リンめっき浴に浸漬すると、該基仮表面から
亜鉛イオンが溶出してニッケルの析出を阻害することに
よるめっき浴の寿命低下が起こるほか、形威されるニッ
ケル−リン被膜の内部応力が増大してクラソクを生し易
くなったり、膨れが生したり、また多孔質化する等の不
都合が生ずる。

そこで本発明は、密着性．耐クラック性．平滑性に優れ
、しかも容易に製造することのできるアルミニウム系基
板の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段〕 本発明者らは上述の目的を達戊するために鋭意検討を行
った結果、ニッケル−リン被膜の下地として上述の亜鉛
層に代えて陽極酸化被膜およびニッケルストライク被膜
を適用すれば、上述のような間理点が回避されると共に
、煩雑な制御を要する亜鉛置換処理を行う必要がなく、
また生産性や再現性も向上することを見出した。

本発明にかかるアルξニウム系基板はかかる知見にもと
づいて提案されるものであり、基体表面に陽極酸化被膜
、ニッケルストライク被膜、および無電解ニッケル−リ
ンめっき被膜が順次積層されてなるものである。

なお、本明細書中の以下の記載では、無電解ニッケル−
リンめっき被膜を単に二ノケルーリン被膜と称すること
にする。

本発明における陽極酸化被膜は薄いＴ−１ｅｔ○，の被
膜であり、アルらニウム系基板の表面硬度と研磨性を確
保するために設けられるものである。陽極酸化被膜は硫
酸浴．リン酸浴，シュウ酸浴．スルファミン酸浴，スル
ホサリチル酸浴，クロム酸浴１五ホウ酸アンモニウム浴
，アジピン酸アンモニウム浴．炭酸ナトリウム浴，硫酸
アンモニウムー硫酸水素ナトリウム浴，ホルムアミドー
ホウ酸浴等の従来公知の処理浴中で陽極酸化を行うこと
により形戒することができるが、使用する処理浴の種類
により処理条件や被膜の性状が若干異なるので、目的に
応じて適宜選沢すれば良い。

本発明では、この陽極酸化被膜の上に後述のニッケルス
トライク被膜が形成されることを考慮し、アンカー効果
（ここでは、ニッケルストライク被膜の一部を陽極酸化
被膜のポアーに陥入させて密着性を高めることを意味す
る。）を発揮させるために、多孔譬の陽極酸化被膜が形
威されるような処理浴および処理条件を選択することが
望ましい．陽極酸化被膜の膜厚は１〜１５μｍ程度、よ
り好ましくはｌ〜１０μｍ程度に選ぶことが望ましい。

ｌμｍ未満では十分に基板の表面硬度と研磨性を確保す
ることができず、また１５μｍを越えても効果に変化が
ない。

上記陽極酸化被膜の上に積層されるニッケルストライク
被膜は、該陽極酸化被膜とニッケル−リンｗ！．ｌＩＩ
との密着性を高め、無電解ニッケル−リンめっきにおけ
る二ッケルーリン被膜の戒長の核を提供することを目的
として設けられるものである．また、このニッケルスト
ライク被膜はストライクめっきにより形威されるが、こ
の過程において陽極酸化被膜に不純物に起因した欠陥が
ある場合にも該欠陥を被って基体表面を平坦化すること
ができるほか、副生する水素による表面の清浄化も期待
できる．上記ストライクめっきに使用されるめっき浴の
組成および条件の一例を以下に示す．塩化ニッケル　　
　　１００〜２５０ｇ／ｆｆ塩酸　　　　　　　　　１
０〜２５０ｇ／１ｐ　Ｈ　　　　　　　　　　０．５〜
２．５浴温　　　　　　　　２０〜４０゜Ｃ 電流密度　　　　　　　２〜１５　Ａ／ｄｍ！（電圧４
〜１５ｖ） 処理時間　　　　　　　３〜ｌＯ分 形威されるニッケルストライク被膜の厚さは平坦部で１
μｍ程度であるが、欠陥部ではやや増大する。

このようにしてニッケルストライク被膜が形或された後
、水洗を経て通常の無電解ニッケル−リンめっきが行わ
れる。無電解ニッケル−リンめっき浴の組威としては、
磁気ディスクの非磁性下地膜を形戒する目的で従来使用
されているものが適用可能であり、特に限定されるもの
ではない。また、形或されるめっき被膜の膜厚も特に限
定されるものではないが、特に磁気ディスクに適用する
場合、余り薄すぎては基板の硬度を十分に向上させるこ
とができず、また厚すぎては表面性が劣化してその上に
積層される磁性層の表面性に悪影響を及ぼすほか、めっ
き被膜の内部応力が増大してクランク発生や基板との密
着不良の原因となる。

したがって、望ましい膜厚は５〜５００μ′ｍの範囲で
ある。

〔作用〕

本発明にかかるアルミニウム系基板は、従来ニッケル−
リン被膜の下地層として一般的に設けられていた亜鉛層
に代わって、陽極酸化被膜とニッケルストライク被膜が
設けられてなるものである．これらの被膜は共に均一か
つ緻密であり、相互の密着性にも優れている。これらの
被膜を形威するために行われる陽極酸化およびニッケル
ストライクめっきは、亜鉛置換処理と比べて被膜の性質
を決定する諸条件を厳密に制御する必要が遥かに少なく
、容易に良好な性状の被膜を得ることができるものであ
る。さらに、ニッケルストライク被膜が形威される過程
では不純物の存在に起因する表面欠陥もカバーされるの
で、最終的に基板表面の平滑性を高める上で極めて有利
である。

〔実施例］ 以下、本発明を３．５インチのアルミニウム合金ディス
ク基仮に適用した例について図面を参照しながら説明す
る。

まず、上記アルミニウム合金ディスク基板（以下、単に
基板と称する．）の断面構造を第１図に示す。

上記基板は、アルξニウム合金１（１）の上に厚さ５μ
ｍの陽極酸化被膜（２）、厚さｌｕｍのニツケルストラ
イク被膜（３）および厚さ１０μｍのニッケル−リン被
１１！（４）が順次積層されてなるものである。

ここで、各被膜の性状をより明らかにするために、第２
図および第３図を参照しなから形或工程にしたがって説
明する． 上記陽極酸化被膜（２）は、その形或後の状態を第２図
に示すように、アルξニウム合金Ｎ（１）に接する薄く
て均一な絶縁性被膜部（２ａ）と、その上に戒長し多数
のポアー（５）を有する多孔質被欣部（２ｂ）とからな
る、いわゆるデュプレックス構造を有している。ここで
、始めにアルξニウム合金層（１）の表面もしくはその
近傍に鉄．ケイ素等の不純物（６）が存在していると、
その部位においては陽極酸化が起こらないので陽極酸化
被膜（２〉が形戊されず、欠陥（７）が生ずる． この上にニッケルストライクめっきを施すと、第３図に
示すようにニッケルストライク被１１！Ｊ（３）が形成
される。ストライクめっきは一般に通常のめっきよりも
大きな電流密度のもとて短時間行われるので、めっき浴
中で同時に多数発生する結晶核から小さな結晶粒を或長
させることができ、その結果、内部応力の小さい硬い膜
を得ることが可能となる。このニッケルストライク被１
！（３）の一部はボア−（５）内に陥入しており、この
部分がアンカー効果を発揮して密着性を高めると共にク
ラックの発生を防止する。また、ストライクめっきの過
程で上記不純物（６）　に電荷が集中するため、欠陥（
７）の存在部位により多くのニッケルが析出して表面凹
凸が緩和され、基体が全体として平坦化されるという効
果もある。

さらに、このような基体に対して無電解ニッケル−リン
めっきを行うと、前述の第１図に示すように、上記ニッ
ケルストライク被膜（３）を核としてニッケル−リン被
膜（４〉　の形威された基板が得られる．上記ニッケル
−リン被膜（４）は、上述のニッケルストライク被膜（
３）に対して優れた密着性を有し、また予め平坦化され
た基体の上に均一に析出するため、極めて平滑に形威さ
れる。したがって、さらに上記ニッケル−リン被膜（４
）の上に磁性層が形成される際にも、その表面を極めて
平滑とすることができる。

本実施例において各被膜をそれぞれ形威するために行わ
れた陽極酸化、ニッケルストライクめっき、および無電
解ニッケル−リンめっきは、いずれも通常の条件を採用
したものである。

また、得られた基板の表面を触針弐表面粗さ計およびレ
ーザー式表面欠陥検査機により調べたところ、ニッケル
−リン被膜の下地として亜鉛置換処理により亜鉛層を形
威した場合と比べて表面性が大幅に改良されていること
が明らかとなった。

（発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明を適用したア
ルミニウム系基板は密着性，耐クラック性．平滑性に極
めて優れている。かかるアルミニウム系基板を磁気ディ
スクに適用すれば、該基板の上に形威される磁性層の表
面も高度に平滑化されるため、近年の高記録密度化に対
応して磁気ヘッドの浮上量が極めて微小化されても、信
号エラ一やドロップアウト、さらにはヘッドクラッシュ
等の重大な障害を起こさず、Ｓ／Ｎ比が高く、信頼性の
高い磁気ディスクが提供される。

また、本発明のアルミニウム系基板は、従来ニッケル−
リン被膜を形成するための前処理として行われていた煩
雑な亜鉛ｉｌｉｔ換処理を行うことなく製造することが
できるので、生産性，再現性，経済性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるアルミニウム系基板の構戒例を
示す要部拡大断面図である。第２図は陽極酸化被膜の形
成状態を示す要部拡大断面図であり、第３図はニッケル
ストライク被膜の形威状態を示す要部拡大断面図である
． ｌ・・・アルξニウム合金層 ２・・・陽極酸化被膜 ３・・・ニッケルストライク被膜 ４・・・　ニッケル−リン被膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基体表面に陽極酸化被膜、ニッケルストライク被膜、お
   よび無電解ニッケル−リンめっき被膜が順次積層されて
   なるアルミニウム系基板。