JPH0836744A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JPH0836744A JPH0836744A JP17395694A JP17395694A JPH0836744A JP H0836744 A JPH0836744 A JP H0836744A JP 17395694 A JP17395694 A JP 17395694A JP 17395694 A JP17395694 A JP 17395694A JP H0836744 A JPH0836744 A JP H0836744A
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Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＳＳ耐久性と高温高湿環境下でもヘッド吸
着を起こしにくい特性を兼備した信頼性に優れる高記録
密度の磁気記録媒体を提供する。 【構成】 図１に示すように、ＮｉＰめっき層６を設け
たＡｌ合金基体７にＣｒ下地膜５、磁気記録膜４、Ｎを
含有しない炭素保護膜２，ＮおよびＨを含有する炭素保
護膜３、潤滑剤膜１を順次形成する。
着を起こしにくい特性を兼備した信頼性に優れる高記録
密度の磁気記録媒体を提供する。 【構成】 図１に示すように、ＮｉＰめっき層６を設け
たＡｌ合金基体７にＣｒ下地膜５、磁気記録膜４、Ｎを
含有しない炭素保護膜２，ＮおよびＨを含有する炭素保
護膜３、潤滑剤膜１を順次形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドとの間で情
報の記録および再生を行う磁気記録媒体に関するもので
あり、特に表面に適当な粗さを有し、炭素質保護膜およ
び液体潤滑膜が設けられた磁気ディスクに関するもので
ある。
報の記録および再生を行う磁気記録媒体に関するもので
あり、特に表面に適当な粗さを有し、炭素質保護膜およ
び液体潤滑膜が設けられた磁気ディスクに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より磁気記録媒体に情報を記録し、
もしくは記録された情報を再生出力するための装置とし
て磁気ディスク装置が使用されている。磁気ディスク装
置では磁気ディスクを高速に回転させ、その表面に発生
する空気膜の圧力により磁気ヘッドを例えば０．０５〜
０．３μｍの微小間隙を保って浮上させながら情報の記
録や再生を行う。このため、磁気ヘッドと磁気ディスク
との間隙に塵埃や突起が存在したり、衝撃が加わった場
合、高速に回転する磁気ディスクと磁気ヘッドとが衝突
して、磁気ディスクの磁気記録膜を破壊して情報の記録
や再生が行えなくなる恐れがある。特にパーソナルコン
ピュータに用いられるような小型の磁気ディスク装置で
は、上記の浮上型磁気ヘッドが使用されているものの、
磁気ディスクの回転速度が磁気ヘッドの浮上に十分な空
気膜の圧力を発生し得ない起動時および停止時には、磁
気ヘッドと磁気ディスクは接触し、しゅう動するコンタ
クト・スタートアンドストップ（以下ＣＳＳ）方式が用
いられているため、ＣＳＳの繰り返しに起因して磁気記
録膜が摩耗などの損傷を受けて記録媒体として機能しな
くなってしまう恐れがある。そこで、これらの損傷から
磁気記録膜を保護するために、磁気ディスク表面には炭
素質保護膜が設けられ、さらに潤滑剤が塗布されるのが
通常である。炭素質保護膜を形成する手段としては、膜
の諸特性の制御性や磁気記録膜を形成する手段との整合
性などを考慮して、一般にアルゴンを放電ガスとするマ
グネトロンスパッタリング法が用いられる。また、その
ターゲットにはグラファイトやガラス状炭素などの炭素
質材料が一般に用いられている。しかし、この方法で形
成した炭素質保護膜は必ずしも磁気ディスクの保護膜と
して十分な耐久性を期待できないという問題があった。
そこで、例えば特開平２−２８２４７０に記載されてい
るように放電ガス中に水素を含むガス、例えばメタンガ
スを適当量混合することにより炭素質保護膜にＨを適当
量含有させてＣＳＳの繰り返しによる耐しゅう動性を改
善し、磁気ディスクの信頼性を向上させようとすること
が行われている。
もしくは記録された情報を再生出力するための装置とし
て磁気ディスク装置が使用されている。磁気ディスク装
置では磁気ディスクを高速に回転させ、その表面に発生
する空気膜の圧力により磁気ヘッドを例えば０．０５〜
０．３μｍの微小間隙を保って浮上させながら情報の記
録や再生を行う。このため、磁気ヘッドと磁気ディスク
との間隙に塵埃や突起が存在したり、衝撃が加わった場
合、高速に回転する磁気ディスクと磁気ヘッドとが衝突
して、磁気ディスクの磁気記録膜を破壊して情報の記録
や再生が行えなくなる恐れがある。特にパーソナルコン
ピュータに用いられるような小型の磁気ディスク装置で
は、上記の浮上型磁気ヘッドが使用されているものの、
磁気ディスクの回転速度が磁気ヘッドの浮上に十分な空
気膜の圧力を発生し得ない起動時および停止時には、磁
気ヘッドと磁気ディスクは接触し、しゅう動するコンタ
クト・スタートアンドストップ（以下ＣＳＳ）方式が用
いられているため、ＣＳＳの繰り返しに起因して磁気記
録膜が摩耗などの損傷を受けて記録媒体として機能しな
くなってしまう恐れがある。そこで、これらの損傷から
磁気記録膜を保護するために、磁気ディスク表面には炭
素質保護膜が設けられ、さらに潤滑剤が塗布されるのが
通常である。炭素質保護膜を形成する手段としては、膜
の諸特性の制御性や磁気記録膜を形成する手段との整合
性などを考慮して、一般にアルゴンを放電ガスとするマ
グネトロンスパッタリング法が用いられる。また、その
ターゲットにはグラファイトやガラス状炭素などの炭素
質材料が一般に用いられている。しかし、この方法で形
成した炭素質保護膜は必ずしも磁気ディスクの保護膜と
して十分な耐久性を期待できないという問題があった。
そこで、例えば特開平２−２８２４７０に記載されてい
るように放電ガス中に水素を含むガス、例えばメタンガ
スを適当量混合することにより炭素質保護膜にＨを適当
量含有させてＣＳＳの繰り返しによる耐しゅう動性を改
善し、磁気ディスクの信頼性を向上させようとすること
が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】炭素質保護膜に適当量
のＨを含有させることにより、高サイクルのＣＳＳに対
する耐久性を向上させることができることは前記の通り
であるが、Ｈのみを添加した炭素質保護膜は、高温高湿
環境下で磁気ヘッドとの吸着力が増加して磁気ディスク
の回転が困難に成り易い問題があった。また、スパッタ
リング法により形成された炭素質膜中には相当量のＨが
不可避的に含有されるのが通常であり、膜中のＨ量を常
に最適に制御することは困難であった。このため、ヘッ
ド吸着の一因とされる潤滑剤の塗布厚を薄くしたり、磁
気ディスクの表面粗さを大きくしなければならず、耐久
性が低下したりヘッド浮上高さを低くすることができな
いという問題があり、磁気ディスクの高記録密度化の障
害となっていた。以上の状況から、磁気ディスクの高記
録密度化のために、磁気ヘッドの浮上高さを極力低くす
るために表面粗さを極力小さくすることや、必要最小限
の膜厚で高サイクルのＣＳＳに対して高い耐久性を有す
る保護膜という相反する技術課題があり、さらに、潤滑
に十分な厚さの潤滑剤を塗布した場合であっても高温高
湿環境下で磁気ヘッドが吸着を起こしにくいことが求め
られている。
のＨを含有させることにより、高サイクルのＣＳＳに対
する耐久性を向上させることができることは前記の通り
であるが、Ｈのみを添加した炭素質保護膜は、高温高湿
環境下で磁気ヘッドとの吸着力が増加して磁気ディスク
の回転が困難に成り易い問題があった。また、スパッタ
リング法により形成された炭素質膜中には相当量のＨが
不可避的に含有されるのが通常であり、膜中のＨ量を常
に最適に制御することは困難であった。このため、ヘッ
ド吸着の一因とされる潤滑剤の塗布厚を薄くしたり、磁
気ディスクの表面粗さを大きくしなければならず、耐久
性が低下したりヘッド浮上高さを低くすることができな
いという問題があり、磁気ディスクの高記録密度化の障
害となっていた。以上の状況から、磁気ディスクの高記
録密度化のために、磁気ヘッドの浮上高さを極力低くす
るために表面粗さを極力小さくすることや、必要最小限
の膜厚で高サイクルのＣＳＳに対して高い耐久性を有す
る保護膜という相反する技術課題があり、さらに、潤滑
に十分な厚さの潤滑剤を塗布した場合であっても高温高
湿環境下で磁気ヘッドが吸着を起こしにくいことが求め
られている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】不活性ガス、好ましくは
Ａｒに少なくともＮ2ガスを請求項に記載の範囲で適当
量混合し、さらに必要に応じてＨ2ガスや炭化水素ガス
の少なくとも１種以上を適当量混合したガスを放電ガス
として炭素質ターゲットをスパッタリングすることによ
り磁気記録媒体表面に炭素質保護膜を形成する。
Ａｒに少なくともＮ2ガスを請求項に記載の範囲で適当
量混合し、さらに必要に応じてＨ2ガスや炭化水素ガス
の少なくとも１種以上を適当量混合したガスを放電ガス
として炭素質ターゲットをスパッタリングすることによ
り磁気記録媒体表面に炭素質保護膜を形成する。
【０００５】
【作用】スパッタリング法で形成された炭素質保護膜は
一般に非晶質構造であり、その膜中には相当量のＨが不
可避的に含まれるのが通常である。このＨは炭素の未結
合手（ダングリングボンド）を終端することにより非晶
質構造を安定化し、さらに非晶質構造炭素の構造を変化
させることにより膜の機械的性質を変化させる。スパッ
タリングガス中にＨ2あるいは炭化水素ガスを混合する
場合でも同様である。一方、スパッタリングガスから炭
素質保護膜中に取り込まれた窒素は炭素の非晶質構造に
はほとんど変化を及ぼさないが、膜中に含まれるＨ量を
抑制し、また潤滑剤との親和性を高める効果がある。こ
の結果、炭素質保護膜表面の化学的性質や機械的性質を
任意に制御することが可能となる。
一般に非晶質構造であり、その膜中には相当量のＨが不
可避的に含まれるのが通常である。このＨは炭素の未結
合手（ダングリングボンド）を終端することにより非晶
質構造を安定化し、さらに非晶質構造炭素の構造を変化
させることにより膜の機械的性質を変化させる。スパッ
タリングガス中にＨ2あるいは炭化水素ガスを混合する
場合でも同様である。一方、スパッタリングガスから炭
素質保護膜中に取り込まれた窒素は炭素の非晶質構造に
はほとんど変化を及ぼさないが、膜中に含まれるＨ量を
抑制し、また潤滑剤との親和性を高める効果がある。こ
の結果、炭素質保護膜表面の化学的性質や機械的性質を
任意に制御することが可能となる。
【０００６】
（実施例１）基板搬送型スパッタリング装置（ライボル
ト社ＶＺ１２００型）を使用して、ＡｒにＮ2を４０モ
ル％混合した放電ガス中でグラファイトターゲットを直
流マグネトロンスパッタリングして形成した炭素質保護
膜を有する磁気ディスクのＣＳＳ耐久性を示す。表面粗
さはＲaで約５５オングストローム、潤滑剤（モンテカ
チーニ社フォンブリンＺ−ＤＯＬ）は約２５オングスト
ロームの厚さにディップ法で塗布されている。ＣＳＳテ
ストは、AlTiC系スライダを使用して常温常湿および高
温高湿（３０℃８０％R.H.）で行った。図２に示すよう
に、本発明の炭素質保護膜を設けた磁気ディスクでは、
特に高温高湿条件下でのヘッド吸着が実用十分な程度に
低減されることがわかる。なお、現在実用されている磁
気ディスクでは、適当な表面粗さを付与された基体上に
下地膜、磁気記録膜、炭素質保護膜、潤滑剤膜の順に形
成するのが通常であり、基体にはＮｉＰメッキが施され
たアルミニウム合金が一般的であるが、ガラス、セラミ
クス、炭素系材料あるいは有機高分子等であってもよ
く、また、積極的に粗さを付与されたものでなくともよ
い。下地膜にはCrが一般的であるが必要に応じて材料や
構成を変更したりあるいは省略することもできる。炭素
質保護膜は必要に応じて一層以上の組成の異なる炭素質
膜あるいは金属質膜等を介して形成しても良く、あるい
はその膜厚方向に連続的に組成が変化するように構成さ
れても良いが、少なくとも保護膜の表層がＮを含有し、
磁気記録膜との界面では表面近傍よりもＮ濃度が低くな
るように構成されることが必要である。なお、前記の方
法により作成される磁気記録媒体の表面に粗さを付与す
る方法は、予め粗さを付与されていない基体を用いて磁
気記録膜までを形成した後に、薄膜を島状に形成した
り、粒子を分散させる等の適当な手段により所用の表面
粗さを得る方法によっても差し支えない。
ト社ＶＺ１２００型）を使用して、ＡｒにＮ2を４０モ
ル％混合した放電ガス中でグラファイトターゲットを直
流マグネトロンスパッタリングして形成した炭素質保護
膜を有する磁気ディスクのＣＳＳ耐久性を示す。表面粗
さはＲaで約５５オングストローム、潤滑剤（モンテカ
チーニ社フォンブリンＺ−ＤＯＬ）は約２５オングスト
ロームの厚さにディップ法で塗布されている。ＣＳＳテ
ストは、AlTiC系スライダを使用して常温常湿および高
温高湿（３０℃８０％R.H.）で行った。図２に示すよう
に、本発明の炭素質保護膜を設けた磁気ディスクでは、
特に高温高湿条件下でのヘッド吸着が実用十分な程度に
低減されることがわかる。なお、現在実用されている磁
気ディスクでは、適当な表面粗さを付与された基体上に
下地膜、磁気記録膜、炭素質保護膜、潤滑剤膜の順に形
成するのが通常であり、基体にはＮｉＰメッキが施され
たアルミニウム合金が一般的であるが、ガラス、セラミ
クス、炭素系材料あるいは有機高分子等であってもよ
く、また、積極的に粗さを付与されたものでなくともよ
い。下地膜にはCrが一般的であるが必要に応じて材料や
構成を変更したりあるいは省略することもできる。炭素
質保護膜は必要に応じて一層以上の組成の異なる炭素質
膜あるいは金属質膜等を介して形成しても良く、あるい
はその膜厚方向に連続的に組成が変化するように構成さ
れても良いが、少なくとも保護膜の表層がＮを含有し、
磁気記録膜との界面では表面近傍よりもＮ濃度が低くな
るように構成されることが必要である。なお、前記の方
法により作成される磁気記録媒体の表面に粗さを付与す
る方法は、予め粗さを付与されていない基体を用いて磁
気記録膜までを形成した後に、薄膜を島状に形成した
り、粒子を分散させる等の適当な手段により所用の表面
粗さを得る方法によっても差し支えない。
【０００７】（実施例２）図３は基板搬送型スパッタリ
ング装置（日本真空技術(株)ＳＰＬ−３００型）を用い
てグラファイトターゲット直流マグネトロンスパッタリ
ングした炭素質保護膜の高温高湿条件下（３０℃８０％
R.H.）でのＣＳＳ特性を示す。（ａ）は純Ａｒガスを放
電ガスとした場合。（ｂ）はＡｒに３０モル％のメタン
ガスを混合した放電ガスでスパッタリングした場合。
（ｃ）はＡｒガスに３０モル％のＮ2と２０モル％のH2
とを混合した放電ガス中でスパッタリングした場合のＣ
ＳＳテスト結果をそれぞれ示す。いずれも潤滑剤はモン
テカチーニ社のフォンブリンＡＭ２００１をディップ法
で約２５オングストローム塗布した。ＣＳＳテストには
CaTiO2系スライダ材料を使用した。この結果から、純Ａ
ｒ中でスパッタリングされた炭素質保護膜に比べて本発
明の炭素質保護膜を設けた磁気ディスクは高サイクルの
ＣＳＳを繰り返した後にも摩擦力の顕著な増加が認めら
れず、実用上問題となるヘッド吸着も認められない信頼
性に優れたものであることが分かる。
ング装置（日本真空技術(株)ＳＰＬ−３００型）を用い
てグラファイトターゲット直流マグネトロンスパッタリ
ングした炭素質保護膜の高温高湿条件下（３０℃８０％
R.H.）でのＣＳＳ特性を示す。（ａ）は純Ａｒガスを放
電ガスとした場合。（ｂ）はＡｒに３０モル％のメタン
ガスを混合した放電ガスでスパッタリングした場合。
（ｃ）はＡｒガスに３０モル％のＮ2と２０モル％のH2
とを混合した放電ガス中でスパッタリングした場合のＣ
ＳＳテスト結果をそれぞれ示す。いずれも潤滑剤はモン
テカチーニ社のフォンブリンＡＭ２００１をディップ法
で約２５オングストローム塗布した。ＣＳＳテストには
CaTiO2系スライダ材料を使用した。この結果から、純Ａ
ｒ中でスパッタリングされた炭素質保護膜に比べて本発
明の炭素質保護膜を設けた磁気ディスクは高サイクルの
ＣＳＳを繰り返した後にも摩擦力の顕著な増加が認めら
れず、実用上問題となるヘッド吸着も認められない信頼
性に優れたものであることが分かる。
【０００８】
【発明の効果】非晶質構造の炭素質保護膜に少なくとも
ＮとＨとを含有させることによって機械的性質を改善
し、同時に潤滑剤との親和性を高めることによって、高
サイクルのＣＳＳに対する耐久性を高め、かつ高温高湿
環境下でもヘッド吸着が起こりにくい信頼性に優れた磁
気記録媒体を得ることができる。
ＮとＨとを含有させることによって機械的性質を改善
し、同時に潤滑剤との親和性を高めることによって、高
サイクルのＣＳＳに対する耐久性を高め、かつ高温高湿
環境下でもヘッド吸着が起こりにくい信頼性に優れた磁
気記録媒体を得ることができる。
【図１】本発明の炭素質保護膜を設けた磁気ディスクの
構成
構成
【図２】本発明に係る炭素質保護膜を設けた磁気ディス
クの常温常湿および高温高湿環境（３０℃，８０％Ｒ．
Ｈ．）におけるＣＳＳテスト結果。
クの常温常湿および高温高湿環境（３０℃，８０％Ｒ．
Ｈ．）におけるＣＳＳテスト結果。
【図３】本発明に係る炭素質保護膜を設けた磁気ディス
クの高温高湿環境（３０℃，８０％Ｒ．Ｈ．）における
ＣＳＳテスト結果。図中の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ （ａ）純Ａｒガスを放電ガスとしてスパッタした場合 （ｂ）Ａｒに３０モル％のメタンを混合した放電ガスで
スパッタした場合 （ｃ）Ａｒガスに３０モル％のＮ2と２０モル％のＨ2と
を混合した放電ガス中でスパッタした場合
クの高温高湿環境（３０℃，８０％Ｒ．Ｈ．）における
ＣＳＳテスト結果。図中の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ （ａ）純Ａｒガスを放電ガスとしてスパッタした場合 （ｂ）Ａｒに３０モル％のメタンを混合した放電ガスで
スパッタした場合 （ｃ）Ａｒガスに３０モル％のＮ2と２０モル％のＨ2と
を混合した放電ガス中でスパッタした場合
１ 潤滑剤、２ ＮおよびＨを含有する炭素保護膜、３
Ｎを含有しない炭素保護膜、４ 磁気記録膜、５ Ｃ
ｒ下地膜、６ ＮｉＰめっき層、７ Ａｌ合金基体
Ｎを含有しない炭素保護膜、４ 磁気記録膜、５ Ｃ
ｒ下地膜、６ ＮｉＰめっき層、７ Ａｌ合金基体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 肇 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社磁性材料研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 基体上に少なくとも磁気記録膜と保護膜
とを設けてなる磁気記録媒体であって、その保護膜が少
なくとも５０原子％以上のＣと１〜３０原子％のＮおよ
び５〜１０原子％のＨとから成り、残部が７．５原子％
以下のＯおよび１０原子％以下のＡｒから成ることを特
徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項２】 前記の磁気記録媒体において、保護膜が
異なる組成の２層以上から成り、または磁気記録膜との
界面と表面との間で組成が連続的に変化し、その保護膜
表面のＮ濃度が磁気記録膜との界面のＮ濃度よりも高く
なるように構成されることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記の磁気記録媒体において、保護膜の
厚さが１５〜５００オングストロームの範囲にあり、そ
の表面粗さが中心線平均粗さＲａで３０〜３００オング
ストロームの範囲であり、かつ／または最大粗さＲｍａ
ｘが５０〜５００オングストロームの範囲であって、そ
のベアリングレシオ曲線において、最大の突起高さから
１０％の範囲の面積負荷率が２５％以下であることを特
徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項４】前記の磁気記録媒体において、その保護膜
上に含フッ素ポリエーテルを主構造とする潤滑剤が５〜
３０オングストロームの厚さに塗布され、その潤滑剤分
子の分子鎖の少なくとも一端に極性基を有し、その潤滑
剤分子の２５重量％以上が保護膜に化学吸着を生じてい
ることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項５】前記の磁気記録媒体において、不活性ガス
好ましくはＡｒに１〜８０モル％のＮ2ガスを加えたも
の、またはＮ2ガスにＨ2ガス、炭化水素ガスの１種以上
を全圧に対して８０モル％以下の濃度に混合した放電ガ
スを用い、基体がスパッタリング装置の匡体に対して−
５ないし−４５０Ｖとなるようにバイアス電圧を印加し
ながら１．５〜９Ｗ／ｃｍ2の電力密度でスパッタリン
グされる炭素質保護膜を有することを特徴とする磁気記
録媒体およびその製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17395694A JPH0836744A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17395694A JPH0836744A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836744A true JPH0836744A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15970174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17395694A Pending JPH0836744A (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0836744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6403194B1 (en) | 1998-09-03 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
| US6740407B1 (en) * | 1999-07-16 | 2004-05-25 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic recording mode using floppy disk |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP17395694A patent/JPH0836744A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6403194B1 (en) | 1998-09-03 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
| US7037607B2 (en) | 1998-09-03 | 2006-05-02 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
| US6740407B1 (en) * | 1999-07-16 | 2004-05-25 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic recording mode using floppy disk |
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