JPH0512645A - 磁気デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、低温スパッタ材料とプラスチック
基板との構成とすることにより、安価で軽量化が達成で
きる磁気ディスクを提供しようとするものである。 【構成】 プラスチック基板よりなる支持体５上に、主
としてＣｏ、Ｐｔよりなる磁性層３を形成したことを特
徴とする磁気ディスクである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハードディスクに使用し
て好適な磁気ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハードディスク用の磁気ディスク
の基板としてはＡｌ合金が用いられて来た。

【０００３】また、近年、磁気ディスクの用途が拡大す
るに伴って、磁気ディスクの高密度化およびコストダウ
ンが要求されて来ている。

【０００４】磁気ディスクの高密度化の手段としては、
従来の塗布型媒体に代わりメッキあるいはスパッタによ
り形成される薄膜媒体が開発されている。薄膜媒体の実
用化のため、例えば、基板としてＡｌ合金製ディスクに
Ｎｉ−Ｐメッキを施したもの、あるいは、アルマイト処
理を施したものが開発されている。しかしながら、コス
トの面では満足のゆくものではない。したがって、近
年、磁気ディスクの高密度化およびコストダウンに関し
ては、基板としてプラスチックを用いることが提案され
ている。

【０００５】これは、従来のＡｌ合金あるいは表面処理
Ａｌ合金に比較して素材費が低減するとともに、軽量で
あるために駆動関係のコストダウンが図れるという理由
によるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラス
チック基板を用いて磁気ディスクを作ろうとする動きは
あったが、基板特有の性質（耐熱性、吸湿性）が問題と
なり、特に高温を用いるスパッタ法では、実用化の可能
性は低かった。

【０００７】本発明は、斯る点に鑑み安価で、軽量化が
達成できる磁気ディスクを提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク
は、例えば図１に示すように、プラスチック基板よりな
る支持体５上に、主としてＣｏ，Ｐｔよりなる磁性層３
を形成したものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、プラスチック基板よりなる支
持体上５に、主としてＣｏ，Ｐｔよりなる磁性層３を形
成することにより、常温で、プラスチック基板５上に磁
性層３を形成することができ、かつ、安価で軽量化が達
成できる磁気ディスクを提供することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明磁気ディスクの一実施例を、図
１〜図３を参照しながら、説明する。

【００１１】まず、本例に用いたプラスチック基板につ
いて説明する。

【００１２】本例においてうねりの小さかったプラスチ
ック基板は、ビッカース硬度が７０（ＨＶ）以上のプラ
スチックからなるディスク基板で、そのディスク基板の
径は、２．５″以下であることを特徴としている。

【００１３】プラスチック基板としては、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミドなどの
熱可塑性樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等
を用いることができる。また、硬度を上げる為にアルミ
ナ、炭酸カルシウム等の無機質充填剤及びガラス繊維、
ガーボン繊維等の補強材を入れ、適度な硬さを得ること
ができる。成形は、射出成形の他押出成形、圧縮成形な
どの方法を用いることができる。

【００１４】次に具体的なプラスチック基板の例につい
て説明する。

【００１５】実施例１ プラスチック基板の直径は２．５″であり、この基板の
ビッカース硬度は１５０ＨＶである。この基板を用いた
ハードディスク作成のプロセスは以下のとおりである。

【数１】

【００１６】実施例２ プラスチック基板の直径は２．５″であり、ビッカース
硬度は５０ＨＶである。実施例１と同一プロセスにより
作成し、補強材は添加していない。

【００１７】実施例３ プラスチック基板の直径は３．５″であり、ビッカース
硬度は１５０ＨＶである。実施例１と同一プロセスによ
り作成した。

【００１８】各実施例により作成したハードディスクの
うねりを、後述する方法により、測定した結果は表１の
とおりであり、直径２．５″でビッカース硬度１５０Ｈ
Ｖの実施例１が１０μｍと最も小さな値となった。

【表１】

【００１９】また、各実施例のハードディスクについて
ＣＳＳサイクル数に対する起動時摩擦係数μを測定した
ものが図２であり、うねりが大きいものほどディスク表
面の潤滑材剥離等による摩擦係数の上昇が早期となって
いる。特に実施例３では×印で示すようにディスク表面
の損傷が発生している。

【００２０】以上の実施例を総括すると、プラスチック
基板の径を２．５″にすることにより自重を小さくする
ことができることからうねりを１０μｍ以下に押さえる
ことができる。また、プラスチック基板が小径なのでモ
ーターにかかる負荷を小さくでき、ドライブ全体を小さ
くすることができるとともに消費電力を小さくでき、電
池を長期間使用できる。一方、低温で成膜できる為、耐
熱性を必要としないことから成膜後も変形しないという
効果が得られる。

【００２１】次に、本例においては以下のようなプラス
チック基板を用いることもできるので説明する。

【００２２】このプラスチック基板は、プラスチック成
形時に内周側に肉厚のハブを設けるか、同成形時にガラ
スファイバーあるいは金属性の支持棒（板）を入れて同
時に固めるか、又は両方を組み合せることにより作成さ
れたハードディスク用プラスチック基板である。

【００２３】本実施例に用いたプラスチック基板は図３
に示すとおりであり、金型による射出成形により作成す
る。このプラスチック基板は、図３からもわかるように
板厚の２倍程度の肉厚を有するハブが成形されており、
また、内周から外周にかけて中にガラスもしくは金属性
の支持棒を入れたものである。支持棒の数は３本以上１
０本以内が望ましく、少ないと強度が得られないし多い
と重量が増すこととなる。また、支持棒は３本以上あれ
ば７００Ｋｇ／ｃｍ² の引張強度が得られる。

【００２４】次に、具体的なプラスチック基板の例につ
いて説明する。

【００２５】実施例４ 本例におけるプラスチック基板においては、基板の径６
５ｍｍ、基板厚０．８９ｍｍ、孔径２０ｍｍ、ハブ径２
４ｍｍ、ハブ高さ２ｍｍ、支持棒８本のものを用いた。
プラスチック基板にはＴｉ層１０００Å、Ｃｏ₇₈Ｐｔ₁₂
Ｃｒ₁₀の磁性層５００Å、カーボン層２００Åを通常の
スパッタ法により被着させた。

【００２６】実施例５ 本例のプラスチック基板は上記処理（ハブ、支持棒）を
行なっていないプラスチック基板である。他の条件は実
施例４と同様である。

【００２７】次に、実施例４及び実施例５により作成し
たプラスチック基板を駆動装置にセットし、うねりを測
定した。測定装置としては、静電プローブ又はレーザプ
ローブを用いた。静電プローブによる測定の原理は、静
電容量型の近接プローブとハードディスク間にコンデン
サーが形成され、うねりのある基板を回転させる場合、
このコンデンサーの容量は回転と共に変化することか
ら、この容量の変化を検量線を用いてうねりによる変位
におきかえて測定する。プラスチック基板で、モーター
に対してチャージアップしてしまう場合には、レーザー
を用いた変位計を用いる。

【００２８】うねりの測定の結果は表２に示すとおりで
あり、実施例４、つまりハブを設けるとともに支持棒を
埋め込んだプラスチック基板のうねりはクランプ時及び
回転時にそれぞれ１０μｍ、１３μｍであるのに対し
て、何の処理も施していない実施例５ではクランプ時２
０μｍ、回転時５０μｍと大きな値を示していることが
わかり、ハブ及び支持棒の効果が表れている。

【表２】

【００２９】以上の実施例の結果を総括するとハードデ
ィスク用プラスチック基板にハブを設けるとともに支持
棒を放射状に埋め込むことにより、クランプによるうね
りを押さえられた為、高信頼性を得ることができるとと
もに引張強度が７００Ｋｇ／ｃｍ² 以上に増加し、高回
転時でもうねりを少なくすることができる。

【００３０】次に、プラスチック基板上の被覆層につい
て検討した結果を説明する。

【００３１】本例に用いた磁気ディスクは、プラスチッ
ク基板上をチタン、チタン合金又はチタン化合物により
被覆したものである。

【００３２】本例に用いるプラスチック基板としては、
ポリエーテルイミド樹脂の他ポリエーテル、サルフォ
ン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等を用い
ることができる。

【００３３】また、被覆層として用いるＴｉ金属は、単
体の他にチタン−マグネシウム、チタン−アルミニウ
ム、チタン−ニッケル等のチタン合金または酸化物、窒
化物、硫化物等のチタン化合物を用いることができる。

【００３４】また、成膜方法としては、スパッタ法の他
蒸着、イオンプレーティング、メッキ法等を用いること
ができる。

【００３５】次に、具体的な被覆層の例について説明す
る。

【００３６】実施例６ プラスチック基板（ポリイミド樹脂）上には、２００〜
１０００ÅのＴｉ層を形成することができ、ここでは１
０００Åの厚さとした。このＴｉ層の上にはＣｏ₇₈Ｐｔ
₁₂Ｃｒ₁₀の磁性層５００Åを形成し、さらにその上にカ
ーボン層３００Åを形成した。各層の形成はスパッタリ
ングにより行い、その条件は以下のとおりとした。 Ａｒガス圧 ３〜２４ｍｔｏｒｒ 温度 常温

【００３７】実施例７ 被覆層としてＣｒを用いることとし、厚さは２００〜１
５００Åとすることができ、ここでは１５００Åとし
た。他の条件については実施例６と同様である。

【００３８】実施例８ 被覆層を形成しないで、プラスチック基板に直接ＣｏＰ
ｔ系の磁性層を形成したものであり、他の条件は実施例
６と同様である。

【００３９】各実施例についての外観、抗磁力Ｈｃ、引
張強度、及びダスト付着数（ピエゾ素子による検出法）
の結果は表３に示すとおりであり、成膜時、Ｔｉをひく
事により、基板表面の水分等が酸素の供給源となる事な
く磁性膜の磁気特性は良好となる。又、金属薄膜の存在
により基板のチャージアップは問題とならないレベルま
で改善される。

【表３】

【００４０】以上の実施例の結果を総括すると、Ｔｉを
被覆することによりプラスチック基板の機械的強度が大
きくなり、水分等の放出に対するガスバリア効果も認め
られた。また、導電性を有する為、チャージアップが解
消され、ダストが付着しにくくなった。一方、Ｔｉは低
融点である為スパッタ等のドライプロセスに適している
という特徴がある。

【００４１】次に、磁性層の形成方法による磁気特性の
効果について検討したので、これについて説明する。

【００４２】ここで、磁性層の形成に用いた低温スパッ
タ用材料は、白金（Ｐｔ）を特定原子パーセント（７〜
４０ａｔ％）含むコバルト合金よりなる金属をベースと
し、これより得られる金属薄膜媒体は抗磁力（Ｈｃ）３
００〜２０００Ｏｅ、飽和磁束密度（Ｂｓ）８８００〜
１４０００Ｇ、角形比（Ｂｒ／Ｂｓ）０．７〜０．９、
保磁力角形比（Ｓ）０．７〜０．９の範囲の磁気記録媒
体として優れたヒステリシス特性を示す。ＨｃはＰｔの
量に依存し、７〜４０ａｔ％で最大値を得る。この膜は
低温（常温）スパッタで上記磁気特性を達成できる。

【００４３】次に、具体的な磁性層の例について説明す
る。

【００４４】実施例９ 本例に用いたハードディスクの断面図は図１に示すとお
りであり、プラスチック基板はポリイミド樹脂を用い、
被覆層としてはＴｉを用い厚さは１０００Åとした。ま
た、磁性層としてはＣｏ₇₈Ｐｔ₁₂Ｃｒ₁₀（ａｔ％）を用
い厚さは、５００Åとし、保護膜としてはカーボン層２
００Åを被着した。磁性層の形成方法は、プラスチック
基板に上記磁性材料を常温（２０℃〜２００℃）でスパ
ッタすることにより行った。

【００４５】実施例１０ 本例においては、プラスチック基板に上記磁性材料を高
温（２５０℃）でスパッタすることにより磁性層を形成
した。他の条件については、実施例９と同様である。

【００４６】実施例９及び実施例１０により作成したハ
ードディスクの抗磁力Ｈｃ及びうねりを測定した結果は
表４に示すとおりである。

【表４】 抗磁力Ｈｃ、うねり双方とも実施例９において優れた特
性を示すが実施例１０においては、高温によって水分が
スパッタ中に拡散し、それが原因で抗磁力Ｈｃを下げ又
高温によって基板が変形してしまったことを裏付けるも
のである。

【００４７】以上の実施例の結果を総括すると、プラス
チック基板よりなる支持体上に、主としてＣｏ、Ｐｔよ
りなる磁性層を形成することにより、常温で、プラスチ
ック基板上に磁性層を形成することができ、かつ、安価
で軽量化が達成できる磁気ディスクを提供することがで
きた。

【００４８】なお、本発明は上述実施例に限ることな
く、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成
が採り得ることは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、常温で、プラスチック
基板上に磁性層を形成することができ、かつ、安価で軽
量化が達成できる磁気ディスクを提供することができる
という利益が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本例のハードディスクの断面図である。

【図２】本例の説明に用いる線図である。

【図３】ハードディスク用プラスチック基板の例を示す
線図である。

【図４】プラスチック基板の被覆層の例を示す線図であ
る。

【符号の説明】

１ ハードディスク ２ カーボン層 ３ Ｃｏ、Ｐｔ系層 ４ Ｔｉ層 ５ プラスチック基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プラスチック基板よりなる支持体上に、
   主としてＣｏ，Ｐｔよりなる磁性層を形成したことを特
   徴とする磁気ディスク。