JPH0756692B2 - Magnetic disk substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
Magnetic disk substrate and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0756692B2 JPH0756692B2 JP63164667A JP16466788A JPH0756692B2 JP H0756692 B2 JPH0756692 B2 JP H0756692B2 JP 63164667 A JP63164667 A JP 63164667A JP 16466788 A JP16466788 A JP 16466788A JP H0756692 B2 JPH0756692 B2 JP H0756692B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ハードディスク及びフレキシブルディスク
に使用される磁気ディスク基板、とくに、金属製連続薄
膜型記録媒体に好適な磁気ディスク基板及びその製造方
法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetic disk substrate used for hard disks and flexible disks, and particularly to a magnetic disk substrate suitable for a metal continuous thin film type recording medium and a method for manufacturing the same. .
[従来の技術] Co−Cr合金、Co−Ni合金に代表される金属磁性薄膜を使
用する磁気記録媒体は、その高い飽和磁気密度及び表面
の平滑性から高密度記録媒体として注目され、各地で広
く実用化が研究されている。とくに、垂直磁気記録特性
を有するCo−Crは、線記録密度が200KBPIにも達してい
る。また、Co−Niも、500Å程度の薄膜の水平磁気記録
媒体に使用した場合に、70KBPIの線記録密度が報告され
ている。[Prior Art] Magnetic recording media using metal magnetic thin films typified by Co-Cr alloys and Co-Ni alloys are attracting attention as high-density recording media because of their high saturation magnetic density and surface smoothness. Practical application has been widely studied. In particular, Co-Cr, which has perpendicular magnetic recording characteristics, has a linear recording density of 200 KBPI. Co-Ni is also reported to have a linear recording density of 70 KBPI when used in a thin film horizontal magnetic recording medium of about 500 Å.
上記のいずれの磁気記録媒体も、現在広く実用化されて
いるγ−Fe2O3塗布型媒体の線記録密度15〜20KBPIより
遥かに優れている。Each of the above magnetic recording media is far superior to the linear recording density of 15 to 20 KBPI of the γ-Fe 2 O 3 coating medium which has been widely put into practical use at present.
しかし、この様に磁気記録特性が優れた連続薄膜型記録
媒体は、現在広くは実用化されていない。実用化を妨げ
る要因の一つとして挙げられているのは、磁気ヘッドと
媒体の摺動特性の問題である。However, such a continuous thin film type recording medium having excellent magnetic recording characteristics has not been widely put into practical use at present. One of the factors that hinder practical application is the problem of the sliding characteristics between the magnetic head and the medium.
すなわち、金属製連続薄膜型記録媒体は、表面が平滑な
ため、ハードディスクの場合は磁気ヘッドと媒体の吸着
による磁気ヘッドクラッシュを、フレキシブルディスク
の場合は潤滑剤の保持が困難なことによる摩擦係数の摺
動時の増加による磁気ヘッドクラッシュを起こし易い。That is, since the surface of the metal continuous thin film type recording medium is smooth, in the case of a hard disk, the magnetic head crashes due to the adsorption of the magnetic head and the medium, and in the case of a flexible disk, the friction coefficient due to the difficulty of holding the lubricant is The magnetic head is apt to crash due to an increase in sliding.
これらの問題を解決するため、従来は、メカニカルテク
スチャー処理、すなわち、サンドペーパーなどにより基
板表面に線溝状のキズをつける表面処理が試みられてい
る。第13図はメカニカルテクスチャー処理後の基板の表
面組織を示す微分干渉顕微鏡写真(倍率400倍)、第14
図はレーザ干渉型あさら計による同組織の248×248μm
の範囲を拡大した斜視図である。In order to solve these problems, conventionally, a mechanical texture treatment, that is, a surface treatment for making line groove-like scratches on the substrate surface by sandpaper or the like has been attempted. Figure 13 is a differential interference micrograph showing the surface texture of the substrate after mechanical texture treatment (magnification 400x),
The figure shows 248 × 248 μm of the same tissue by laser interference type Asara meter
It is the perspective view which expanded the range of.
[解決しようとする技術課題] このメカニカルテクスチャー処理はそれなりに効果があ
るが、高記録密度が要求される媒体においては、テクス
チャー(線溝)の密度や深さによりビットエラーが増加
して、量産レベルで制御することが難しい。すなわち、
磁気記録のトラック幅が10〜20μm程度に狭くなると、
テクスチャーの幅をその十分の一程度にしないと、モジ
ュレーション(記録電流を種々変えた場合の再生出力の
変動)が10%を越すようになる。また、テクスチャーの
凹みが200Åを越すと、ヘッド出力が10%以上減少する
ようになり、モジュレーションが増加する。そして、こ
れらの要求を満足するテクスチャーができても、単位面
積当りの本数が少ないと、磁気ヘッドの摺動面積が0.5m
m×4mmと大きいため、吸着の問題が発生する。メカニカ
ルテクチャーによるバリ等の不規則な凹凸のため、ヘッ
ドと磁気記録媒体との距離を充分に接近させることがで
きず、スペースイングロスのため記録密度を増加させる
ことが困難である。特に、ハードディスクでは不規則な
凹凸がCSS動作中にゴミとなって発生し、ヘッドと媒体
に付着してヘッドクラッシュの原因となる。[Technical problem to be solved] Although this mechanical texture processing is effective to some extent, in a medium requiring a high recording density, bit errors increase due to the density (depth) of the texture (line groove) and mass production. It is difficult to control at the level. That is,
When the track width of magnetic recording is narrowed to about 10-20 μm,
If the width of the texture is not reduced to about one tenth, the modulation (variation in reproduction output when various recording currents are changed) exceeds 10%. Also, when the texture depression exceeds 200Å, the head output will decrease by 10% or more, and the modulation will increase. Even if a texture that meets these requirements is created, if the number of units per unit area is small, the sliding area of the magnetic head will be 0.5 m.
Since it is as large as mx 4 mm, it causes a problem of adsorption. Due to irregular irregularities such as burrs due to the mechanical texture, the head and the magnetic recording medium cannot be sufficiently close to each other, and it is difficult to increase the recording density due to spaceing loss. In particular, on a hard disk, irregular irregularities are generated as dust during CSS operation and adhere to the head and medium, causing a head crash.
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
であり、第一発明は、アルマイトのポアの規則性、すな
わち、ポア径とポア間隔(セル径)が微小でこれらとポ
ア分布がそれぞれ均一であることに着眼し、アルマイト
のポア中に材料を充填した状態における基板と前記材料
のエッチングレートの差異を利用して、エッチング処理
により基板表面に規則的な二次元の微小凹凸を生成する
ことにより、磁気ヘッドクラッシュを起こさない摺動特
性を備えた磁気ディスクを得るための基板を提供しよう
とするものである。The present invention has been made to solve the above problems, and the first invention is that the regularity of the pores of alumite, that is, the pore diameter and the pore spacing (cell diameter) are minute, and these and the pore distribution are Focusing on the uniformity, by utilizing the difference in the etching rate between the substrate and the material in the state where the material is filled in the pores of alumite, the etching process creates regular two-dimensional fine irregularities on the substrate surface. By doing so, it is intended to provide a substrate for obtaining a magnetic disk having sliding characteristics that does not cause a magnetic head crash.
第二発明は、表面に上記の微小凹凸を備えた磁気ディス
ク基板の製造方法を提供しようとするものである。The second invention is to provide a method for manufacturing a magnetic disk substrate having the above-mentioned fine irregularities on the surface.
[課題解決手段及び作用効果] 第一発明による磁気ディスク基板は、基板本体と、その
基板本体の表面に形成されたアルマイト皮膜層と、前記
アルマイト皮膜層のポア中に充填された充填材料とを有
する磁気ディスク基板において、前記充填材料は、前記
アルマイト皮膜層の表面から微量突出され、又は微量陥
没されて、前記アルマイト皮膜層の表面に微小凹凸が形
成されていることを特徴としている。[Problem Solving Means and Functions and Effects] A magnetic disk substrate according to the first invention comprises a substrate body, an alumite coating layer formed on the surface of the substrate body, and a filling material filled in the pores of the alumite coating layer. In the magnetic disk substrate having the above, the filling material is characterized in that a small amount is projected or a small amount is depressed from the surface of the alumite coating layer to form fine irregularities on the surface of the alumite coating layer.
従って、各凹凸の径及び間隔がアルマイトのポアの径及
び間隔に等しく、分布が非常に均一であるとともに、凹
凸の深さの適切な設定により、磁気ヘッドに対して好適
な磁気特性と摩擦係数を得ることができ、磁気ヘッドク
ラッシュを起こさない摺動特性を有する磁気ディスクの
提供が可能である。Therefore, the diameter and spacing of each unevenness are equal to the diameter and spacing of the alumite pores, and the distribution is very uniform, and by setting the depth of the unevenness appropriately, the magnetic characteristics and friction coefficient suitable for the magnetic head can be improved. Therefore, it is possible to provide a magnetic disk having sliding characteristics that does not cause magnetic head crash.
第二発明による磁気ディスク基板製造方法は、基板の表
面に生成されているアルマイト皮膜のポアに、そのアル
マイト皮膜とエッチングレートが異なる充填材料を充填
させる工程と、充填材料を充填させた基板の表面を研磨
して、表面を平滑にする工程と、研磨された基板を、前
記充填材料がアルマイト皮膜の表面より突出するまで、
又は窪むまで、エッチング処理して基板表面に微小凹凸
を形成する工程とからなるを特徴としている。The magnetic disk substrate manufacturing method according to the second invention, the pores of the alumite film formed on the surface of the substrate, a step of filling a filling material different in etching rate from the alumite coating, and the surface of the substrate filled with the filling material And polishing the surface of the polished substrate, until the filling material protrudes from the surface of the alumite coating,
Alternatively, it is characterized in that it comprises a step of etching treatment to form fine irregularities on the surface of the substrate until the depression.
第二発明では、基板の多孔質アルマイトのポア中に電気
析出処理及び加熱冷却を利用したコーティング処理、又
はポア径が大きい場合はスパッタ処理により、基板のア
ルマイト皮膜と物理的及び化学的性質が異なる材料、例
えばCu,Sn,Ni,Zn,NiO,樹脂,Ni−Snなどを析出又は浸透
させて充填する。この場合、必ずしもポアの底部まで入
れる必要はない。スパッタ処理又はコーティング処理の
場合は選択される材料は任意である。酸化物の粉末を含
む有機塗布剤の場合は、コーティング後、還元処理をし
て金属を析出させても良い(IBM Technical Disclosur
e Bulletin Vol.11No.3 1968年8月発行により既
知)。ポア径及びセル径はアルマイト処理電圧及びポア
溶解処理条件により、100〜400Å、400〜2000Åの範囲
で自由に制御できる。In the second invention, the physical and chemical properties are different from those of the alumite coating on the substrate due to the coating process utilizing the electrodeposition process and heating / cooling in the pores of the porous alumite of the substrate, or the sputter process when the pore size is large. Materials such as Cu, Sn, Ni, Zn, NiO, resin, and Ni-Sn are deposited or permeated and filled. In this case, it is not always necessary to enter the bottom of the pore. In the case of the sputtering process or the coating process, the selected material is arbitrary. In the case of an organic coating agent containing oxide powder, after coating, reduction treatment may be performed to deposit metal (IBM Technical Disclosur
e Bulletin Vol.11 No.3 Known from issued in August 1968). The pore diameter and cell diameter can be freely controlled within the range of 100 to 400Å and 400 to 2000Å depending on the alumite treatment voltage and the pore dissolution treatment condition.
充填処理を終了した基板は、次に、これを研磨して表面
を平滑にした後、エッチング処理する。エッチング方法
は化学的エッチングが好ましいが、スパッタリングなど
の物理的方法でも良い。このエッチング処理により、基
板表面にポア分布に基く規則正しい二次元的な微小凹凸
からなるテクスチャー構造が形成される。また、メカニ
カルテクスチャー処理のように凹凸が不規則でなく、表
面が均一であるため、磁性体のノイズレベルも二分の一
程度に減少する。The substrate that has been subjected to the filling process is then polished to make the surface smooth and then subjected to an etching process. The etching method is preferably chemical etching, but may be a physical method such as sputtering. By this etching treatment, a texture structure composed of regular two-dimensional fine irregularities based on the pore distribution is formed on the substrate surface. Further, since the unevenness is not irregular unlike the mechanical texture processing and the surface is uniform, the noise level of the magnetic material is reduced to about one half.
ポア中に充填させる材料の種類によっては、表面が柔ら
かい場合がある。この場合は、無電解メッキ又はスパッ
タ処理により、硬質膜をコーティングして、表面の硬質
化を図ることが良い。硬質膜は表面の凹凸に習って成長
するので、二次元的なテクスチャー構造は保持される。The surface may be soft depending on the type of material filled in the pores. In this case, it is preferable to harden the surface by coating a hard film by electroless plating or sputtering. Since the hard film grows following the unevenness of the surface, the two-dimensional texture structure is retained.
このようにして作成された基板の表面に、スパッタ処理
又はメッキにより磁性体を付着させ、この上に保護膜を
コーティングすることにより、磁気記録媒体が出来上が
る。A magnetic recording medium is completed by attaching a magnetic material to the surface of the substrate thus prepared by sputtering or plating and coating a protective film on the magnetic material.
必要に応じて、表面の凹凸部分に液体潤滑剤を保持する
と良い。It is advisable to hold the liquid lubricant on the irregularities of the surface, if necessary.
上記のように、この発明方法は、アルマイトのポアに充
填された材料と基板のエッチングレートの差異を利用し
て、エッチング速度差によって凹凸を形成しているの
で、凹凸の分布率の均一化は極めて容易であり、品質の
均一なディスク基板の量産が可能であり、この基板の表
面に磁性体を付着することにより、テクスチャー処理に
よるビットエラーの問題も生じない。As described above, the method of the present invention utilizes the difference in the etching rate between the material filled in the pores of alumite and the substrate to form the unevenness due to the difference in the etching rate. It is extremely easy and mass production of a disk substrate of uniform quality is possible, and by attaching a magnetic material to the surface of this substrate, the problem of bit error due to texture processing does not occur.
[実施例] 次に、この発明の実施例を説明する。[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described.
[実施例I](充填物がCuの場合) 基板として用いるガラス板の表面に蒸着により厚み1μ
mのアルミニゥム皮膜を生成し、この基板を印加電圧48
Vのシュウ酸3%浴中で陽極酸化処理を行い、ポア径250
Å、セル径1100Åのアルマイト皮膜を生成した後、この
基板をCuSO4浴槽内で電解メッキ処理してポア中にCuを
析出充填させ、その後、この基板の表面を0.8μm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。[Example I] (When the filling material is Cu) The thickness of the glass plate used as the substrate was 1 μm by vapor deposition.
m aluminum film is generated, and this substrate is applied voltage 48
Anodizing treatment is performed in a 3% V oxalic acid bath, and the pore size is 250
Å, After forming an alumite film with a cell diameter of 1100Å, electrolytically plating this substrate in a CuSO 4 bath to deposit and fill Cu in the pores, and then use 0.8 μm diameter alumina powder on the surface of this substrate Then, the surface was smoothed by polishing for 5 minutes, and the alumite film thickness was adjusted to 0.5 μm.
そして、上記研磨後の基板に対してエッチング処理を施
した。基板の一つは、NaOH4%溶液中で、エッチング率
がCuよりもアルマイトの方が大きくなるようにケミカル
エッチング処理をした。これにより、第1図(イ)に表
面構造を示すように、針状のCuがアルマイトAlの表面か
ら突出して、基板表面に二次元の凹凸を生成した。Then, the substrate after the polishing was subjected to etching treatment. One of the substrates was chemically etched in a 4% NaOH solution so that the etching rate of alumite was higher than that of Cu. As a result, as shown in the surface structure of FIG. 1 (a), needle-like Cu was projected from the surface of the alumite Al to generate two-dimensional unevenness on the surface of the substrate.
第2図はエッチング処理後の基板の表面状態を示す金属
組織の微分干渉顕微鏡写真(400倍)である。第3図は
レーザー干渉型あらさ計による同組織の248×248μmの
範囲の拡大斜視図である。第13図及び第14図と対比する
と、あらさのちがいが明瞭であり、本発明の基板の凹凸
がいかに均一であるが理解される。FIG. 2 is a differential interference microscope photograph (400 ×) of the metal structure showing the surface condition of the substrate after the etching treatment. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the same tissue in a range of 248 × 248 μm by a laser interference type roughness meter. By comparing with FIG. 13 and FIG. 14, it is understood that the difference in roughness is clear and how the unevenness of the substrate of the present invention is uniform.
また、もう一つの基板は、スパッタガスAr、真空度10-3
Torr、印加電圧600Vの条件下で、エッチング率がCuの方
がアルマイトよりも大きくなるようにスパッタエッチン
グ処理をした。これにより、第1図(ロ)に表面構造を
示すように、針状のCuの上端部がアルマイトAlの表面か
ら窪んで、基板表面に同様の均一な二次元の凹凸を生成
した。The other substrate is sputter gas Ar and the degree of vacuum is 10 -3.
Under the conditions of Torr and applied voltage of 600 V, sputter etching treatment was performed so that the etching rate of Cu was larger than that of alumite. As a result, as shown in the surface structure of FIG. 1B, the upper end of the needle-shaped Cu was recessed from the surface of the alumite Al, and the same uniform two-dimensional unevenness was generated on the substrate surface.
続いて、得られた基板の表面に磁性体をコーティングし
て磁気ディスクとし、その磁気ディスクの凹凸深さと摩
擦係数の関係を調べた。磁性体のコーティングは、次の
条件で行なわれた。Subsequently, the surface of the obtained substrate was coated with a magnetic material to form a magnetic disk, and the relationship between the uneven depth of the magnetic disk and the friction coefficient was examined. The magnetic material was coated under the following conditions.
基板温度 130℃ 下地層 Cr 1,100Å 磁性層 Co−Ni 600Å 保護層 C 200Å その結果は、第4図に示す通りである。なお、測定に使
用した磁気ヘッドの荷重は15g、移動速度は0.2m/secで
ある。Substrate temperature 130 ° C. Underlayer Cr 1,100Å Magnetic layer Co-Ni 600Å Protective layer C 200Å The results are shown in FIG. The magnetic head used for the measurement has a load of 15 g and a moving speed of 0.2 m / sec.
同図において、△印は凹凸深さが200Å、□印は300Å、
◇印は500Åの基板である。凹凸深さが100Åの基板は20
0Åの基板と同一であった。同図には、エッチング処理
をしていないもの、すなわち、凹凸のないものも、○印
で対照的に示してある。また、×印のものは、凹凸深さ
200Åのものの表面に液体潤滑剤を保持した基板の場合
である。In the figure, the △ mark has an uneven depth of 200Å, the □ mark is 300Å,
The ◇ mark is a 500 Å substrate. 20 for a substrate with a depth of 100 Å
It was the same as the 0Å substrate. In the figure, the ones that have not been subjected to the etching treatment, that is, those that have no unevenness are also shown in contrast by the circles. The crosses indicate the depth of unevenness.
This is the case of a substrate that holds a liquid lubricant on the surface of a 200Å object.
このような測定の結果、凹凸深さが50〜5000Åのもの
が、許容範囲の摩擦係数を呈することが判明した。As a result of such a measurement, it was found that the one having an uneven depth of 50 to 5000 Å exhibited a friction coefficient within an allowable range.
また、上記のようにして得られた磁気ディスクについ
て、環境条件による摩擦係数の変化を高湿度放置テスト
及び高温回転テストにより測定した。Further, with respect to the magnetic disk obtained as described above, changes in friction coefficient depending on environmental conditions were measured by a high humidity standing test and a high temperature rotation test.
高湿度放置テストには、いずれも表面に200Åのカーボ
ンコートを施した、凹凸深さ100Å,300Åの2種類の基
板を用いた。このテストの結果は、第5図に示す通りで
あり、通常の使用条件下で、摩擦係数の変化は非常に少
ない。In the high humidity storage test, two types of substrates, each having a surface with a 200 Å carbon coat and an uneven depth of 100 Å and 300 Å, were used. The results of this test are shown in FIG. 5, and the friction coefficient changes very little under normal use conditions.
高温回転テストは、凹凸深さ200Å、200Åのカーボンコ
ート付きの磁気ディスクを使用し、気温80℃、回転速度
3600rpmで行った。このテストの結果は、第6図に示す
通りであり、放置日数に係わらず、摩擦係数が低い値で
非常に安定していることがわかる。The high-temperature rotation test uses a magnetic disk with an uneven depth of 200 Å and 200 Å with a carbon coat.
Performed at 3600 rpm. The results of this test are as shown in FIG. 6, and it can be seen that the coefficient of friction is low and very stable regardless of the number of days left.
[実施例II](充填物がNiの場合) 基板としてのガラス板の表面に蒸着により厚み1μmの
アルミニゥム皮膜を生成し、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、膜厚0.5μ、
ポア径250Å、セル径1100Åのアルマイト皮膜を生成し
た後、この基板をNiSO430g/溶液中で浴槽内でポアか
らNiがオーバフローするまで電析充填させ、その後、こ
の基板の表面を0.3μm径のアルミナ粉末を用いて膜厚
が0.3μmになるまで研磨して表面を平滑にした。[Example II] (When the filling material is Ni) An aluminum film having a thickness of 1 μm is formed on the surface of a glass plate as a substrate by vapor deposition, and this substrate is anodized in an oxalic acid 3% bath with an applied voltage of 48 V. Done, film thickness 0.5μ,
After forming an alumite film with a pore diameter of 250Å and a cell diameter of 1100Å, this substrate is electrodeposited in NiSO 4 30 g / solution until Ni overflows from the pores in the bath, and then the surface of this substrate is 0.3 μm in diameter. The surface was smoothed by polishing with alumina powder of No. 3 until the film thickness became 0.3 μm.
そして、上記研磨後の基板をリン酸クロム酸混合液10%
溶液中でケミカルエッチング処理をした。これにより基
板表面に、凹凸深さがそれぞれ100Å,200Å,300Å,500
Åの二次元的な凹凸を生成した。Then, the substrate after the above polishing is mixed with 10% phosphoric chromic acid mixed solution.
A chemical etching treatment was performed in the solution. As a result, unevenness depths of 100 Å, 200 Å, 300 Å, 500 on the substrate surface
Two-dimensional unevenness of Å was generated.
上記エッチング処理後の基板に、次の条件により磁性体
をスパッタした。A magnetic material was sputtered on the substrate after the etching treatment under the following conditions.
基板温度 150℃ 下地層 Cr 1,000Å 磁性層 Co−Ni 600Å 保護層 C 200Å 第7図はポアにNiを充填後、ケミカルエッチング処理を
施した状態の基板の表面状態を示す金属組織の電子顕微
鏡写真(傾斜角70゜)であり、第8図は同基板に磁性体
をスパッタし、カーボン保護層を塗着した状態の電子顕
微鏡写真(傾斜角70゜)である。Substrate temperature 150 ℃ Underlayer Cr 1,000 Å Magnetic layer Co-Ni 600 Å Protective layer C 200 Å Figure 7 is an electron micrograph of the metallographic structure showing the surface condition of the substrate after the pores were filled with Ni and then subjected to chemical etching. FIG. 8 is an electron micrograph (tilt angle 70 °) of a state in which a magnetic material was sputtered on the same substrate and a carbon protective layer was applied on the same substrate (tilt angle 70 °).
[実施例III](充填物がSnの場合) 基板としてAl−4%Mg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、膜厚10
μm、ポア径250Å、セル径1100Åのアルマイト皮膜を
生成した後、この基板をSnSO430g/溶液中でポアからS
nがオーバフローするまで電析充填させ、その後、この
基板の表面を一次研磨として0.3μm径のアルミナ粉末
を用いて膜厚が10μになるまで研磨し、引き続き二次研
磨として0.1μm径のシリカ粉末を用いて膜厚が7μか
ら6μになるまで研磨して表面を平滑にした。[Example III] (When the filling material is Sn) An Al-4% Mg alloy was used as a substrate, and this substrate was applied with an applied voltage.
Anodizing treatment is performed in a 48 V oxalic acid 3% bath to obtain a film thickness of 10
After forming an alumite film with μm, pore diameter 250 Å, cell diameter 1100 Å, this substrate is SnSO 4 30 g / solution
Electrodeposited and filled until n overflows, and then the surface of this substrate is polished using alumina powder of 0.3 μm diameter as primary polishing until the film thickness becomes 10 μ, and subsequently silica powder of 0.1 μm diameter is used as secondary polishing. Was used to smooth the surface by polishing the film thickness from 7 μ to 6 μ.
そして、上記研磨後の基板をリン酸クロム酸混合液10%
溶液中でケミカルエッチング処理をし、浸漬時間に応じ
て凹凸深さが実施例IIの場合と同様に、基板表面にそれ
ぞれ凹凸深さが100Å,200Å,300Å,500Åの二次元的な
凹凸を生成した。Then, the substrate after the above polishing is mixed with 10% phosphoric chromic acid mixed solution.
Chemical etching is performed in the solution, and two-dimensional unevenness with unevenness depths of 100Å, 200Å, 300Å, 500Å is generated on the substrate surface as in Example II, depending on the immersion time. did.
上記エッチング処理後の基板に、次の条件により磁性体
をスパッタした。A magnetic material was sputtered on the substrate after the etching treatment under the following conditions.
基板温度 100℃ 下地層 Cr 1,000Å 磁性層 Co−Ni 600Å 保護層 C 200Å 第9図は同基板に磁性体をスパッタし、カーボン保護層
を塗着した状態の電子顕微鏡写真(傾斜角70゜)であ
る。Substrate temperature 100 ° C Underlayer Cr 1,000Å Magnetic layer Co-Ni 600Å Protective layer C 200Å Fig. 9 is an electron micrograph of the same substrate with a magnetic material sputtered and a carbon protective layer applied (tilt angle 70 °). Is.
[実施例IV](充填物がテフロンの場合) Al−4%Mg合金製基板を印加電圧48Vのシュウ酸3%浴
中で陽極酸化処理を行い、膜厚10μm、ポア径250Å、
セル径1100Åのアルマイト皮膜を生成した後、この基板
をH3PO41%溶液中に10分間浸漬してポア拡大処理を行
い、ポア径600Å、セル径1,100Åとし、これを350℃の
溶融テフロン中に浸漬して、加熱浸透処理によりポア中
にテフロンを充填させ、このテフロンコーティングの
後、この基板の表面を0.3μm径のアルミナ粉末を用い
て膜厚が0.5μmになるまで研磨して表面を平滑にし
た。[Example IV] (when the filling material is Teflon) An Al-4% Mg alloy substrate was anodized in a 3% oxalic acid bath with an applied voltage of 48 V to obtain a film thickness of 10 µm, a pore diameter of 250 Å,
After forming an alumite film with a cell diameter of 1100Å, immerse this substrate in a H 3 PO 4 1% solution for 10 minutes to perform pore expansion treatment to obtain a pore diameter of 600Å and a cell diameter of 1,100Å, and melt this at 350 ° C. Dip in Teflon, fill the pores with Teflon by heat infiltration treatment, and after this Teflon coating, polish the surface of this substrate with alumina powder of 0.3 μm diameter until the film thickness becomes 0.5 μm. The surface was smoothed.
そして、上記研磨後の基板をリン酸クロム酸混合液3%
溶液中でケミカルエッチング処理をした。これにより、
基板表面に実施例IIの場合と同様に凹凸深さがそれぞれ
100Å,200Å,300Å,500Åの二次元的な凹凸を生成し
た。Then, the substrate after the above polishing is treated with 3% phosphoric acid chromic acid mixed solution.
A chemical etching treatment was performed in the solution. This allows
As in the case of Example II, the unevenness on the substrate surface was
Two-dimensional unevenness of 100Å, 200Å, 300Å, 500Å was generated.
上記エッチング処理後の基板に、先の実施例と同じ条件
により磁性体をスパッタした。A magnetic material was sputtered on the substrate after the above etching treatment under the same conditions as in the previous example.
[実施例V](充填物がアクリル樹脂の場合) Al−4%Mg合金製基板を印加電圧48Vのシュウ酸3%浴
中で陽極酸化処理を行い、膜厚9μm、ポア径250Å、
セル径1100Åのアルマイト皮膜を生成した後、この基板
をH3PO41%溶液中に10分間浸漬して、ポア径600Å、セ
ル径1,100Åとし、これを固形分20%の水溶性アクリル
樹脂中に1分間浸漬し、3分間の液切りをして浸漬塗装
を行った後、180℃の下で10分間焼付けを行い、続いて
この基板の表面を0.3μm径のアルミナ粉末を用いて膜
厚が8μmになるまで研磨した。[Example V] (When the filling material is an acrylic resin) An Al-4% Mg alloy substrate was anodized in an oxalic acid 3% bath with an applied voltage of 48 V to obtain a film thickness of 9 μm and a pore diameter of 250 Å.
After forming an alumite film with a cell diameter of 1100 Å, immerse this substrate in H 3 PO 4 1% solution for 10 minutes to make a pore diameter of 600 Å and a cell diameter of 1,100 Å, which is a water-soluble acrylic resin with a solid content of 20%. Soak for 1 minute, drain for 3 minutes, apply dip coating, and bake for 10 minutes at 180 ° C. Then, coat the surface of this substrate with a 0.3 μm diameter alumina powder. Polishing was performed until the thickness became 8 μm.
そして、上記研磨後の基板をリン酸クロム酸混合液(5:
5)10%溶液中でケミカルエッチング処理をし、基板表
面に実施例IIの場合と同様に凹凸深さがそれぞれ100,20
0,300,500Åの二次元的な凹凸を生成した。Then, the polished substrate is treated with a phosphoric chromic acid mixed solution (5:
5) Chemical etching was performed in a 10% solution, and the depth of the unevenness was 100 and 20 respectively on the substrate surface as in Example II.
Two-dimensional unevenness of 0,300,500Å was generated.
上記エッチング処理後の基板に、実施例IIIと同じ条件
により磁性体をスパッタした。ただし、基板温度は130
゜である。A magnetic material was sputtered on the substrate after the etching treatment under the same conditions as in Example III. However, the substrate temperature is 130
It is ゜.
[実施例VII](還元処理による充填の場合) Al−4%Mg合金製基板を印加電圧48Vのシュウ酸3%浴
中で陽極酸化処理を行い、膜厚10μm、ポア径250Å、
セル径1100Åのアルマイト皮膜を生成した後、この基板
をH3PO41%溶液中に10分間浸漬して、ポア径850Å、セ
ル径1,100Åとし、これにNicl2600g、H2O1000cc、Dextr
in30gの塗料を塗布した後、450℃のH2内で10分間加熱還
元処理を行い、続いてこの基板の表面を0.1μm径のア
ルミナ粉末を用いて膜厚が9μmになるまで研磨した。[Example VII] (In the case of filling by reduction treatment) An Al-4% Mg alloy substrate was anodized in a 3% oxalic acid bath with an applied voltage of 48 V to obtain a film thickness of 10 μm, a pore diameter of 250 Å,
After forming an alumite film with a cell diameter of 1100 Å, immerse this substrate in a H 3 PO 4 1% solution for 10 minutes to obtain a pore diameter of 850 Å and a cell diameter of 1,100 Å, on which Nicl 2 600 g, H 2 O 1000 cc, Dextr
After applying in30 g of the coating material, heat reduction treatment was performed in H 2 at 450 ° C. for 10 minutes, and then the surface of this substrate was polished with alumina powder having a diameter of 0.1 μm until the film thickness became 9 μm.
そして、上記研磨後の基板をリン酸クロム酸混合液(5:
5)10%溶液中でケミカルエッチング処理をし、凹凸深
さがそれぞれ100,200,300,500Åの二次元的な凹凸を生
成した。Then, the polished substrate is treated with a phosphoric chromic acid mixed solution (5:
5) Chemical etching was performed in a 10% solution to form two-dimensional unevenness with unevenness depths of 100, 200, 300, 500Å.
上記エッチング処理後の基板に、実施例VIと同じ条件に
より磁性体をスパッタした。A magnetic material was sputtered on the substrate after the etching treatment under the same conditions as in Example VI.
上記実施例IIないしVIIにより得られた磁気ディスク基
板に対して、凹凸深さと摩擦係数の関係のテストを行
い、かつ、高湿度放置テスト及び高温回転テストによる
環境条件に伴う摩擦係数の変化を実施例Iの場合と同様
の条件で測定したところ、実施例Iとほぼ同様の結果が
得られた。The magnetic disk substrates obtained in the above Examples II to VII were tested for the relationship between the uneven depth and the friction coefficient, and the friction coefficient was changed according to the environmental conditions by the high humidity standing test and the high temperature rotation test. When measured under the same conditions as in Example I, almost the same results as in Example I were obtained.
進んで、上記各実施例により得られた磁気記録媒体につ
いて、記録再生特性テストを行なった。Next, a recording / reproducing characteristic test was conducted on the magnetic recording media obtained in each of the above examples.
第10A図ないし第10C図は、実施例IIによる磁気ディスク
(充填物Ni,磁性体Co−Niの水平磁化膜)に対して松下
電器産業(株)製Mn−Znモノリシック形磁気ヘッド(製
品記号M556)を使用した場合の測定結果である(ヘッド
ギャップ0.5μm、トラック幅15μm、浮上量0.1μ
m)。FIGS. 10A to 10C show the magnetic disk (horizontal magnetized film of the filling Ni and the magnetic material Co--Ni) of Example II for the Mn-Zn monolithic magnetic head (product code) manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. The measurement results when using M556 (head gap 0.5μm, track width 15μm, flying height 0.1μ
m).
第10A図は上記媒体にそれぞれ2.5MHz及び5MHzで記録す
る時に磁気ヘッドに印加した電流と、同媒体の再生時に
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
イト時の出力減衰量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。FIG. 10A shows the relationship between the current applied to the magnetic head when recording on the medium at 2.5 MHz and 5 MHz, the output voltage obtained on the magnetic head when reproducing the medium, and the output attenuation at the time of overwriting. It is a recording / reproducing characteristic figure. In any recording wavelength, a stable head output can be obtained regardless of the recording current.
第10B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。FIG. 10B is an output waveform diagram showing the fluctuation state of the maximum value and the minimum value of the head output.
第10C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。100KHzから2MHzまでは殆ど出力値
が一定であり、5MHzにおいても約20mVが得られる。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。FIG. 10C is a frequency characteristic diagram showing the relationship between the head output and the recording frequency. The output value is almost constant from 100 KHz to 2 MHz, and about 20 mV can be obtained even at 5 MHz. The numbers in the recording density column mean the recording densities corresponding to the upper frequencies.
第11A図ないし第11C図は、実施例IIIによる磁気ディス
ク(充填物Sn,磁性体Co−Ni)に対して、製品記号M515
の磁気ヘッドを用いて同一測定条件で測定した場合のそ
れぞれ第10A図ないし第10C図に対応するものである。11A to 11C show the product code M515 for the magnetic disk (filler Sn, magnetic body Co--Ni) according to Example III.
10A to 10C respectively when measured under the same measurement conditions using the magnetic head of FIG.
第11B図を第10B図と対比すると明らかなように、充填物
にNiを用い、磁性体にCo−Ni又はCo−Crの水平磁性層を
用いて、磁気的結合を弱くした場合は、ヘッド出力は幾
分低下するが、記録電流の大小に係りなく、ヘッド出力
の変動(モジュレーション)が殆んどなく、高安定性が
得られる。これは基板の下層の垂直磁性膜と上層の水平
磁性膜の相互作用によるものと推測される。As is clear from comparing FIG. 11B with FIG. 10B, Ni was used as the filling material, and a horizontal magnetic layer of Co--Ni or Co--Cr was used as the magnetic material to weaken the magnetic coupling. Although the output is somewhat lowered, the head output is hardly changed (modulated) regardless of the magnitude of the recording current, and high stability can be obtained. It is presumed that this is due to the interaction between the lower perpendicular magnetic film and the upper horizontal magnetic film of the substrate.
さらに、本発明によるケミカルテクスチャー法により得
られた磁気ディスクの信号対雑音テストの結果を、従来
のメカニカルテクチャー法によるものの信号対雑音テス
トの結果と比較した。第12A図は本発明による磁気ディ
スク、第12B図は従来品のテスト結果を示す。図中、線B
Nはテスト装置のバックグラウンドノイズ、線Sは信号
であり、BNとSの間の面積がノイズの大きさを示す。従
って、本発明による磁気ディスク基板を用いると、従来
品よりノイズが二分の一に減ることが理解される。Furthermore, the result of the signal-to-noise test of the magnetic disk obtained by the chemical texture method according to the present invention was compared with the result of the signal-to-noise test of the conventional mechanical texture method. FIG. 12A shows the test results of the magnetic disk according to the present invention, and FIG. 12B shows the test results of the conventional product. Line B in the figure
N is the background noise of the test equipment, line S is the signal, and the area between BN and S shows the magnitude of the noise. Therefore, it is understood that the use of the magnetic disk substrate according to the present invention reduces noise by half compared with the conventional product.
以上の各種の材料によるケミカルテクスチャー処理の結
果、次の結論が得られた。The following conclusions were obtained as a result of the chemical texture treatment with the above various materials.
a.磁気ディスクの機械的な性質(摩擦係数、湿度テス
ト、潤滑性)はテクスチャーの深さにより決定される。The mechanical properties of the magnetic disk (friction coefficient, humidity test, lubricity) are determined by the texture depth.
b.ポアの充填材料として磁性材料(Ni)を使用し、その
上側の磁性体を水平磁化した場合は、下側の垂直磁化層
と上側の水平磁化層の相互作用によりモジュレーション
が小さくなる。b. When a magnetic material (Ni) is used as the filling material for the pores and the upper magnetic body is horizontally magnetized, the modulation becomes small due to the interaction between the lower vertically magnetized layer and the upper horizontally magnetized layer.
これらの測定結果は、この発明による磁気ディスク基板
及びその製造方法が、従来のメカニカルテクスチャーと
異なり、制御されたテクスチャー処理が可能であること
及び所望の摺動特性を備えていることを示しており、そ
の工業的効果は著しく大きい。These measurement results show that the magnetic disk substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention are capable of controlled texture processing and have desired sliding characteristics, unlike conventional mechanical textures. , Its industrial effect is extremely large.
第1図は、この発明による基板のエッチング処理後の表
面構造を示す一部の拡大断面図、第2図はエッチング処
理後の基板の表面状態を示す金属組織の微分干渉顕微鏡
写真、第3図はレーザー干渉型あらさ計による基板の表
面組織の拡大斜視図、第4図は基板表面の各種の凹凸深
さと摩擦係数の関係を示すグラフ、第5図及び第6図は
環境条件による摩擦係数の変化を示すグラフであり、第
5図は高湿度放置テストの結果を示し、第6図は高温回
転テストの結果を示す。 第7図はNi充填、ケミカルエッチング処理後の基板の表
面状態を示す金属組織の電子顕微鏡写真、第8図は同基
板に磁性体スパッタ、カーボン保護層塗着をした後の基
板の表面状態を示す金属組織の電子顕微鏡写真、第9図
はSn充填、エッチング処理、磁性体スパッタ及びカーボ
ン塗着後の基板の表面状態を示す金属組織の電子顕微鏡
写真である。 第10A図ないし第10C図は一実施例による磁気ディスクの
記録再生特性を示すものであり、第10A図は記録再生特
性図、第10B図は出力波形図、第10C図は周波数特性図、
第11A図ないし第11C図は他の実施例による磁気ディスク
の同様の記録再生特性を示すグラフである。 第12A図及び第12B図はそれぞれ本発明の磁気ディスクと
従来品の信号対雑音テストの結果を示すグラフである。 第13図は従来のメカニカルテクスチャーによる基板の表
面状態を示す金属組織の微分干渉顕微鏡写真、第14図は
同基板のレーザー干渉型あらさ計による表面組織の拡大
斜視図である。FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a surface structure of a substrate according to the present invention after etching treatment, and FIG. 2 is a differential interference microscope photograph of a metal structure showing a surface state of the substrate after etching treatment, FIG. Is an enlarged perspective view of the surface texture of the substrate by a laser interference type roughness meter, FIG. 4 is a graph showing the relationship between various uneven depths of the substrate surface and the friction coefficient, and FIGS. 5 and 6 are the friction coefficient depending on environmental conditions. 5 is a graph showing changes, FIG. 5 shows the result of a high humidity storage test, and FIG. 6 shows the result of a high temperature rotation test. Fig. 7 is an electron micrograph of the metal structure showing the surface condition of the substrate after Ni filling and chemical etching treatment, and Fig. 8 shows the surface condition of the substrate after magnetic sputtering and carbon protective layer coating on the same substrate. The electron micrograph of the metal structure shown in FIG. 9 is an electron micrograph of the metal structure showing the surface condition of the substrate after Sn filling, etching treatment, magnetic sputtering and carbon coating. 10A to 10C show the recording / reproducing characteristics of the magnetic disk according to one embodiment, FIG. 10A is a recording / reproducing characteristic diagram, FIG. 10B is an output waveform diagram, and FIG. 10C is a frequency characteristic diagram.
11A to 11C are graphs showing similar recording / reproducing characteristics of magnetic disks according to other examples. 12A and 12B are graphs showing the results of the signal-to-noise test of the magnetic disk of the present invention and the conventional product, respectively. FIG. 13 is a differential interference microscope photograph of a metal structure showing a surface state of a substrate by a conventional mechanical texture, and FIG. 14 is an enlarged perspective view of the surface structure of the substrate by a laser interference type roughness meter.
Claims (6)
れたアルマイト皮膜層と、前記アルマイト皮膜層のポア
中に充填された充填材料とを有する磁気ディスク基板に
おいて、前記充填材料は、前記アルマイト皮膜層の表面
から微量突出され、又は微量陥没されて、前記アルマイ
ト皮膜層の表面に微小凹凸を形成していることを特徴と
する磁気ディスク基板。1. A magnetic disk substrate having a substrate body, an alumite coating layer formed on the surface of the substrate body, and a filling material filled in the pores of the alumite coating layer, wherein the filling material is the A magnetic disk substrate, wherein minute protrusions or recesses are formed on the surface of the alumite coating layer to form minute irregularities on the surface of the alumite coating layer.
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の磁気ディス
ク基板。2. The magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the depth of the unevenness on the surface is 50 to 5000 Å.
使用したことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
2項に記載の磁気ディスク基板。3. The magnetic disk substrate according to claim 1 or 2, wherein a magnetic material is used as a material filled in the pores.
を使用したことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項に記載の磁気ディスク基板。4. A magnetic disk substrate according to claim 1 or 2, wherein a non-magnetic material is used as a material filled in the pores.
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
4項のいずれか1項に記載の磁気ディスク基板。5. A magnetic disk substrate according to claim 1, wherein the surface of the substrate is coated with a hard material.
造方法。 a.基板の表面に生成されているアルマイト皮膜のポア
に、そのアルマイト皮膜とエッチングレートが異なる充
填材料を充填させる工程。 b.充填材料を充填させた基板の表面を研磨して、表面を
平滑にする工程。 c.研磨された基板を、前記充填材料がアルマイト皮膜の
表面より突出するまで、又は窪むまで、エッチング処理
して基板表面に微小凹凸を形成する工程。6. A method of manufacturing a magnetic disk substrate comprising the following steps. a. A step of filling the pores of the alumite film formed on the surface of the substrate with a filling material having an etching rate different from that of the alumite film. b. A step of polishing the surface of the substrate filled with the filling material to make the surface smooth. c. A step of etching the polished substrate until the filling material protrudes from the surface of the alumite coating or forms a recess, to form fine irregularities on the surface of the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63164667A JPH0756692B2 (en) | 1987-09-28 | 1988-07-01 | Magnetic disk substrate and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24307487 | 1987-09-28 | ||
| JP62-243074 | 1987-09-28 | ||
| JP63164667A JPH0756692B2 (en) | 1987-09-28 | 1988-07-01 | Magnetic disk substrate and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165025A JPH01165025A (en) | 1989-06-29 |
| JPH0756692B2 true JPH0756692B2 (en) | 1995-06-14 |
Family
ID=26489685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63164667A Expired - Lifetime JPH0756692B2 (en) | 1987-09-28 | 1988-07-01 | Magnetic disk substrate and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0756692B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100616645B1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-08-28 | 삼성전기주식회사 | Manufacturing method of magnetic storage device having single domain ferrite pillar array |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5421307A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Fujitsu Ltd | Magnetic recording medium and production of the same |
-
1988
- 1988-07-01 JP JP63164667A patent/JPH0756692B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01165025A (en) | 1989-06-29 |
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