JPH11140577A - 磁気ディスク用アルミニウム合金基板 - Google Patents

磁気ディスク用アルミニウム合金基板

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JPH11140577A
JPH11140577A JP30717697A JP30717697A JPH11140577A JP H11140577 A JPH11140577 A JP H11140577A JP 30717697 A JP30717697 A JP 30717697A JP 30717697 A JP30717697 A JP 30717697A JP H11140577 A JPH11140577 A JP H11140577A
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JP
Japan
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weight
aluminum alloy
nip
substrate
disk
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Pending
Application number
JP30717697A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisakazu Ito
久和 伊藤
Yuichi Hasegawa
雄一 長谷川
Yoshihisa Toda
善久 戸田
Yasushi Takebayashi
恭志 竹林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板に磁性膜を生成させるスパッター過程に
おいて生じる微小な脹れを抑制し、一層狭くなりつつあ
るフライングハイトに対応するより平坦な表面を有する
NiPめっき磁気ディスク用アルミニウム合金基板の提
供。 【構成】 Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:3.
5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を0.
01重量%未満、0.008、0.005または0.0
03重量%以下としたNiPめっき磁気ディスク用アル
ミニウム合金基板。 【効果】 アルミニウム合金中のSi量を上記の範囲と
することにより、合金中のSiとOとの化合物(介在
物)に集中するガスを抑制し、上記スパッター過程に発
生する微小膨れを実用上抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの磁気記
憶媒体等として用いられるNiPめっき磁気ディスク用
アルミニウム合金基板、特に磁性膜生成の過程で生ずる
微小膨れの少ないアルミニウム合金基板に関する。
【0002】
【従来の技術】市販の磁気ディスクには、NiPめっき
アルミウム合金基板、アルマイト基板やガラス基板等が
あるが、現在、主としてアルミニウム合金基板に非晶質
NiPめっきを施し、この非晶質NiPめっき膜を平滑
に研磨した基板が多く使用されている。近年、コンピュ
ータの発達、特にマルチメディア化の進展と共にコンピ
ュータの外部記憶装置である磁気ディスク装置は、大容
量化、高密度化や高速化が要求されて来ている。これを
受けて、磁気ディスクの大容量化は目覚ましいものがあ
り、そのため、ディスクとヘッドの間隔、いわゆるフラ
イングハイトは益々小さくなってきており、またこれと
平行して、高磁性膜の高性能化も進んでいる。これらの
磁性膜は一般に、制御された減圧雰囲気中でスパッタリ
ングで成膜され、スパッタリングに際し基板は概ね25
0〜300℃の高温に曝されるが、このような大容量化
に伴い、スパッタリング温度を高める傾向にあり、微小
な膨れが生じることがある。このような微小な膨れによ
るディスク表面の凹凸は微小な間隔でディスク面に相対
する磁気ヘッドとの接触の原因となるため、常にその間
隔以下の高さに抑制する必要がある。このため、その対
策としてアルミニウム合金基板の耐熱性を高める努力が
なされ、例えば、クロム、マンガン等の遷移元素を添加
し、高温安定性を高めたアルミニウム合金が提案されて
いる。しかしながら、近年ヘッドとディスクの間隔が2
0〜25nmとなるに至って、遷移元素の添加により耐
熱性を高める方法で抑制され、衝突に至らなかったよう
な更に微小な膨れが、ディスクとヘッドとの衝突を引き
起こし、ヘッドが破壊される等の原因として顕在化して
きた。これらの微小な膨れは、アルミニウム合金基板の
耐熱性を高める方法では抑制することができず、NiP
めっき磁気ディスクの大容量化、高密度化を達成する障
害となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消すべく創出されたものであり、NiPめっき
磁気ディスク基板における、その製造過程において生じ
るこれらの微小な脹れを抑制し、一層狭くなりつつある
フライングハイトに対応する、より平坦な表面の得られ
るNiPめっき磁気ディスク用アルミニウム合金基板を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:
3.5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を
0.01重量%未満としたNiPめっき磁気ディスク用
アルミニウム合金基板である。また、Cu:0.01〜
0.1重量%、Mg:3.5〜5.0重量%を含み、不
純物中のSi含有量を0.008重量%以下としたNi
Pめっき磁気ディスク用アルミニウム合金基板である。
更に、Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:3.5〜
5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を0.00
5重量%以下としたNiPめっき磁気ディスク用アルミ
ニウム合金基板である。また更に、Cu:0.01〜
0.1重量%、Mg:3.5〜5.0重量%を含み、不
純物中のSi含有量を0.003重量%以下としたNi
Pめっき磁気ディスク用アルミニウム合金基板である。
【0005】
【作用】本発明者らは、上述のごとき微小膨れの原因を
鋭意解明する過程で、この微小膨れはNiPめっき膜直
下のアルミニウム合金基板面に膨れが生じ、この膨れに
伴いNiPめっき膜が変形して微小膨れと観察されるこ
と、そして、このめっき膜直下のアルミニウム合金基板
面の膨れは、合金中の介在物を核としていること、更に
この介在物の大きさは数μm程度のものであり、めっき
膜直下0.5μmから4μmの位置に存在することを突
き止め、しかもXMA分析結果によるとこの介在物は、
Si(珪素)とO(酸素)が略SiO2 組成に近い比率
で検出された。本発明者らは、更に研究した結果、アル
ミニウム合金基板中のSiを可及的少量とした場合は、
該基板に磁性膜を生成させるスパッター過程で発生する
上述の微小膨れが激減することを見い出し、本発明を完
成したものである。
【0006】すなわち、具体的なメカニズムは解明され
ていないが、アルミニウム合金基板中にSiが存在する
と、Siと酸素とが反応して形成されたSiO2 にNi
Pめっき膜中に存在するガスが集中し、基板に磁性膜を
生成させるスパッター過程で上述の微小膨れが発生する
ものと思われる。従って、前記Cu:0.01〜0.1
重量%、Mg:3.5〜5.0重量%を含むNiPめっ
き磁気ディスク用アルミニウム合金基板において、Si
量を0.01重量%未満とすることにより、この磁性膜
のスパッター過程において発生する微小膨れを実質的に
抑制することができる。また、同じくこの合金基板にお
いて、Si量を0.008重量%以下とすることによ
り、更に好適な結果が得られる、更にこのSi量を0.
005重量%以下、より好適には0.003重量%以下
とすることにより、より厳しい条件に対応することがで
きる。
【0007】
【実施の態様】本発明におけるNiPめっき磁気ディス
ク基板は、通常次のようにして作製される。溶解炉でア
ルミニウムを溶解し、次に添加元素を溶し込み、漸次放
置した後、介在物を浮上分離させて取り除く。更に、A
rガス等を溶湯中に吹き込みその微細な気泡により脱ガ
ス(脱水素)し、暫く放置して溶湯を鎮静化した後、直
接鋳造装置にてスラブ(鋳塊)に鋳造(DC鋳造)され
る。当該スラブは圧延を経て板にされ、然る後にディス
ク形状(ブランク)に打ち抜かれ、これらのブランク材
を複数枚重ねて加圧焼鈍することにより、歪みの除去と
平坦化が行われる。十分平坦化されたブランク材はディ
スク外形の面取り(チャンファー加工)を経て、更に両
面が砥石で研磨され、NiPめっき工程に運ばれ、Ni
Pめっきが施される。
【0008】NiPめっき工程は、通常脱脂、酸活性、
ジンケート処理等の前処理を経てからめっき工程に入
る。前処理の各工程間には2〜3段の水洗工程が入る。
めっきは、通常無電解めっきが行われ、次亜リン酸、硫
酸ニッケル、複数の有機酸、若干の触媒毒を含む浴を用
いて高温で行われる。めっき膜厚さは、通常、後工程の
研磨取り代を客先仕様に上乗せした厚さとする。客先仕
様は通常12〜13μmである。めっきと研磨工程の間
には湯洗浄、水洗の工程が入る。研磨は研磨布を貼り付
けた相対向する定盤の間に挟み、アルミナ砥粒等を含む
スラリーを流しながら定盤を回転させ、機械的に行われ
る。研磨されたNiPめっき基板は洗浄、乾燥、検査工
程を経た後、上述した磁性膜を生成させるスパッター工
程に移る。
【0009】以上のようにして、NiPめっき磁気ディ
スク用アルミニウム合金基板が作製されるが、これらの
工程の内、微小膨れを発生する原因を作る主要な工程は
溶解鋳造工程であることが判明した。即ち、微小膨れの
中心に存在するSiとOの化合物は溶解鋳造工程以前に
混入するものに由来しており、溶解鋳造時の合金中のS
i量を制御することにより、原因となるNiPめっき磁
気ディスク用アルミニウム合金基板中のSiとOの化合
物の存在を制御することができる。溶湯中のSi量を制
御する方法は、原料地金、合金地金材料中のSiを極力
減らすと同時に、鋳造炉のレンガ材質、鋳造周辺の溶湯
に接する材料のSiを極力減らすことが有効であること
が判明した。
【0010】溶解鋳造時のSiの濃度を0.01重量%
未満に保持すると、該基板中のSiとOの化合物は実害
のない水準に減少し、更に0.005重量%以下にする
ことにより基板中のSiとOの化合物の存在を劇的に減
少させることができる。以下に、具体的に説明する。
【0011】添加元素、不純物の含有量及びその組成範
囲は次のとおりである。 Mg:3.5〜5.0重量% Mgは、アルミニウム合金基板の強度付与のために添加
するものであって、その上限値を超えると圧延加工性が
低下すると共に耐応力腐食割れ性が低下して好ましくな
い。また、下限値未満では基板の強度が小さく好ましく
ない。
【0012】Cu:0.01〜0.1重量% Cuは、アルミニウム合金基板にNiPめっきが均一に
成膜するように添加するものであって、その上限値を超
えると局部的に膜厚が厚くなり、膜厚が不均一になって
好ましくない。また、下限値未満ではNiPめっき膜が
成膜しにくく、やはり膜厚が不均一になって好ましくな
い。
【0013】Si:0.01重量%未満 上限値を超えると、基板に磁性膜を生成させるスパッタ
ー過程で上述の微小脹れが発生し易く好ましくない。望
ましくは、0.008重量%以下、更に望ましくは0.
005重量%以下、最も望ましくは0.003重量%以
下である。
【0014】Feは、Al−Fe系の粗大な金属間化合
物を形成するので、その含有量は0.05重量%以下と
するのが好ましい。他の元素は、それぞれその添加目的
に応じて添加することができ、例えばZn、Cr、Mn
を含有しても良い。
【0015】実施例1 ディスク基板中のSi量が0.009重量%(90pp
m)で、Cu:0.05重量%、Mg:4.5重量%、
Fe:0.02重量%の素材を作製した。かかる素材を
用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiPめっ
き5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディスクを
作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃で1
0分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディスク
10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、高さ15nmを
超える膨れを微少膨れとしてカウントして、微小脹れの
数を求めた。10枚のディスクの20面で発見された微
小膨れは3個であった。
【0016】実施例2 ディスク基板中のSi量が0.007重量%(70pp
m)で、Cu:0.05重量%、Mg:4.5重量%、
Fe:0.02重量%の素材を作成した。かかる素材を
用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiPめっ
き5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディスクを
作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃で1
0分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディスク
10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして微小
脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発見さ
れた微小膨れは2個であった。
【0017】実施例3 ディスク基板中のSi量が0.004重量%(40pp
m)で、Cu:0.01重量%、Mg:3.5重量%、
Fe:0.02重量%の素材を作成した。かかる素材を
用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiPめっ
き5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディスクを
作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃で1
0分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディスク
10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして微小
脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発見さ
れた微小膨れは1個であった。
【0018】実施例4 ディスク基板中のSi量が0.002重量%(20pp
m)で、Cu:0.01重量%、Mg:5.0重量%、
Fe:0.05重量%の素材を作成した。かかる素材を
用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiPめっ
き5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディスクを
作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃で1
0分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディスク
10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして微小
脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発見さ
れた微小膨れは0個であった。
【0019】比較例1 ディスク基板中のSi量が0.012重量%(120p
pm)で、Cu:0.01重量%、Mg:4.5重量
%、Fe:0.05重量%の素材を作成した。かかる素
材を用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiP
めっき5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディス
クを作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃
で10分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディ
スク10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして
微小脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発
見された微小膨れは6個であった。
【0020】比較例2 ディスク基板中のSi量が0.02重量%(200pp
m)で、Cu:0.05重量%、Mg:4.5重量%、
Fe:0.02重量%の素材を作成した。かかる素材を
用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiPめっ
き5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディスクを
作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃で1
0分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディスク
10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして微小
脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発見さ
れた微小膨れは9個であった。
【0021】比較例3 ディスク基板中のSi量が0.022重量%(220p
pm)で、Cu:0.05重量%、Mg:3.5重量
%、Fe:0.05重量%の素材を作成した。かかる素
材を用いて通常の製板、ディスク製造工程を経てNiP
めっき5μmの3.5インチ(直径:95mm)ディス
クを作製した。研磨工程を経、洗浄、乾燥後、290℃
で10分間加熱し、微小膨れを発生させた。かかるディ
スク10枚を微分干渉顕微鏡で表面観察し、同様にして
微小脹れの数を求めた。10枚のディスクの20面で発
見された微小膨れは11個であった。
【0022】以上の実施例、比較例で明らかなように、
微小膨れの発生率はディスク中のSi量に依存すること
が判明した。なお、本微小膨れ検査法はNiPめっき膜
厚さが通常の半分以下であり、膨れを押え込む役割をす
るNiPめっき膜の強度が低いため、微小膨れが極端に
発生し易くなっている。通常の12μmのめっき膜厚の
場合と比較して100倍程度膨れ発生率が高いことが実
際のディスクの膨れ不良率との比較で解っている。従っ
て、本発明のSi量0.01重量%以下とすることによ
り、スパッター過程におけるアルミニウムディスク基板
の微小膨れの発生は実用上抑制することができる。
【0023】
【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、ディス
ク基板中のSi量を製御することにより、微小膨れを極
小化したディスク基板を提供することが可能となり、マ
ルチメディア等の発展に伴う磁気ディスクの大容量化、
高密度化に対応して益々小さくなるフライングハイトの
要求に応え、微小膨れを抑制したNiPめっき磁気ディ
スク用アルミニウム合金基板を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 善久 愛知県稲沢市小池1丁目11番1号 日本軽 金属株式会社名古屋工場内 (72)発明者 竹林 恭志 北海道苫小牧市晴海町43番地3 日本軽金 属株式会社苫小牧製造所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:
    3.5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を
    0.01重量%未満としたNiPめっき磁気ディスク用
    アルミニウム合金基板。
  2. 【請求項2】 Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:
    3.5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を
    0.008重量%以下としたNiPめっき磁気ディスク
    用アルミニウム合金基板。
  3. 【請求項3】 Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:
    3.5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を
    0.005重量%以下としたNiPめっき磁気ディスク
    用アルミニウム合金基板。
  4. 【請求項4】 Cu:0.01〜0.1重量%、Mg:
    3.5〜5.0重量%を含み、不純物中のSi含有量を
    0.003重量%以下としたNiPめっき磁気ディスク
    用アルミニウム合金基板。
JP30717697A 1997-11-10 1997-11-10 磁気ディスク用アルミニウム合金基板 Pending JPH11140577A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003500543A (ja) * 1999-05-27 2003-01-07 アルキャン・インターナショナル・リミテッド 平版印刷板用の支持体として使用されるアルミニウム合金板
JP2003041377A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Showa Denko Kk Ni−Pめっき基材の洗浄方法、ならびに磁気ディスク基板のの製造方法および磁気ディスク基板
JP2016135914A (ja) * 2015-01-16 2016-07-28 株式会社神戸製鋼所 磁気ディスク用アルミニウム合金板、磁気ディスク用アルミニウム合金ブランク及び磁気ディスク用アルミニウム合金サブストレート

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