JPS60231921A - 磁気デイスク用基盤の表面処理方法 - 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１ 本発明は磁気ディスク用基盤の表面処理方法に関し、さ
ら１こ詳しくは、表面鏡面研磨後の高温熱処理によって
も表面にクラックのような損傷の生じることのない酸化
皮膜を得るための、アルミニウム合金を基体とする磁気
ディスク用基盤の表面処理方法に関する。

［従来技術］ 従来、磁気ディスク用基盤としては、表面を機械加工し
て所定の厚さにし、さらに、精密研磨したアルミニウム
合金が主として使用されてきた。

現在主として用いられている磁気ディスクは、このよう
なアルミニウム合金基盤上に付着性および耐蝕性向上の
ため、クロメート処理を施し、その上に磁気媒体として
磁性微粒子を含む塗料を塗布した塗布形ディスクである
。

近年、磁気ディスク記憶装置は高記録密度化の趨勢にあ
り、これを実現するためには磁性媒体を薄くし、かつ、
磁気ヘッドと磁気媒体との間隔（以下スペーシング）を
小さくする必要がある。

しかして、磁気ディスク用基盤としては、（１）スペー
シングを一定に保ち記憶特性を安定化させるため、研磨
後の表面精度が良好であること。

（２）また、接触始動、停止形のディスクでは、基盤表
面が硬く、耐摩耗性カン優れていること。

（３）また、スパッタリング法等による酸化物薄膜ディ
スクを対称とした場合には、３００〜４００°Ｃの加熱
によっても上記特性が変化しないこと、即ち、耐熱処理
性に優れていること。

が要求される。

従来の塗布形ディスクでは、磁性媒体層が１〜２．５μ
ｍと比較的厚く、スペーシングも１〜２μｍと大きく、
ＡＡ規格５０８６のアルミニウム合金基板を切削、研磨
加工し、直接クロメート処理した基盤でも充分に上記（
１）を満足し、（２）も問題となっていない。しかしな
がら、高記録密度化を目脂した場合には、磁性媒体厚さ
は０．５μｍ以下、スペーシング０．４μｍ以下が目標
とされており、この場合には、現用のアルミニウム合金
を切削、研磨した基盤では必要な表面精度を得ることが
できず、また、硬さや耐摩耗性も不足する。

従って、高記録密度磁気ディスクでは、これらの問題を
解決するために、アルミニウム合金基盤上に無電解Ｎ１
−Ｐメッキ層や陽極酸化皮膜を形成し、これにより表面
を硬化させ、これを研磨して鏡面化し、この上に磁性膜
を形成することが研究されている。

前者においては、アルミニウム合金基盤に厚さ２０〜５
０μｍの無電解Ｎ１−Ｐをメッキし、その後表面を研磨
して上記の（１）、（２）の性能を得ているが、アルミ
ニウム合金は直接メッキが困難なため、入念な下地処理
が必要であり、工程が複雑となり、また、無電解Ｎ１−
Ｐメッキ層は２００℃以上の加熱により、結晶化が進み
、磁性をもつようになり、磁気ディスクには不適当とな
る。

後者においては、アルミニウム合金基盤に陽極酸化皮膜
を形成し、これを研磨して１〜１０μｍ厚とすることに
より上記の性能を得る特公昭５３−０３７２０３号公報
に記載された方法があり、（１）の性能については満足
するものの、磁性膜の形成工程において、通常３５０〜
４００℃の加熱処理があるためアルミニウム合金と陽極
酸化皮膜の熱膨張の差により陽極酸化皮膜にクラックが
発生し易く、実質的には研磨後３μｍ以上の皮膜は使用
不可能であった。そして、陽極酸下皮膜を３μｍ以下に
研磨する場合は、鏡面仕上されたアルミニウム合金基盤
そのものに３〜５μｍ以上の板厚のバラツキがあるため
、基盤全体の酸化皮膜厚さを研磨により３μｍ以下に制
御することは極めて困難であるという問題がある。また
、スペーシングを小さくした場合、磁気ヘッドが衝突し
て基盤に入ってしまうという問題もある。

これらの問題を解決するために、陽極酸化皮膜の厚膜化
が指向されているが、従来の方法では上記した磁性膜の
加熱処理によりクラックが発生し、磁気ディスクとして
使用できるものは製造されておらず、そのため、特開昭
５８−０１６０６３号公報に記載されている方法が提案
されており、この公報の主旨は、アルミニウム基盤表面
にポリッシュ化を見込んだ多孔質陽極酸化皮膜を形成し
、次に基盤を水洗し、直ちに酸化皮膜部分をポリッシュ
して鏡面化し、厚さ８μｍ以下にし、さらに、ポリッシ
ュされた基盤を水洗し、遠心脱水機により脱水したり、
エチルアルコール等の親水性有機溶剤に浸漬して水置換
処理をした後、１００℃以上で乾燥して酸化皮膜孔内の
水分を完全に除去し、この基盤を磁気ディスクに製造す
るまで乾燥状態に保管するものであるが、即ち、多孔質
酸化皮膜の孔内の水分を完全に除去して孔の封孔を防止
することにより、磁性膜形成時の加熱によるクラックの
発生を防止するものであり、封孔を防ぐために保管中お
よび製造工程中の脱水管理を極めて厳密に行なう必要が
あるばかりでなく、工程が頒雑であるという問題がある
。

［発明が解決しようとする問題点１ 本発明者は、上記に緩々説明した従来における磁気ディ
スク用基盤の欠点および問題点にに鑑み、これらの問題
点を解決するために鋭意研究の結果、アルミニウム合金
基盤表面に陽極酸化皮膜を設け、これを酸性またはアル
カリ性水溶液等でエツチング処理することによって陽極
酸化皮膜の耐熱性が大きくなることを知見し、そして、
この知見に基いて、酸化皮膜が厚く、高温加熱すること
によっても表面にクラックが発生しない高耐熱性である
磁気ディスク用基盤の表面処理方法を開発したのである
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る磁気ディスク用基盤の表面処理方法の特徴
とするところは、表面に陽極酸化皮膜が設けられている
アルミニウム合金基盤を、エッチング処理することによ
り、陽極酸化皮膜の一部を溶解して該皮膜の耐熱性を高
めたことにある。

即ち、本発明に係る磁気ディスク用基盤の処理方法によ
り処理された磁気ディスク用基盤は、先に提案されてい
る特公昭５３−０３７２０３号公報に記載されている陽
極酸化処理のみの皮膜とは異なり、１０μｍ以上の膜厚
のものを２５０℃以上の温度に加熱してもクラックが発
生せず、また、特開昭５８−０１６０６３号公報記載の
ように陽極酸化皮膜形成後、ポリッシュの前後において
封孔防止のだめの完全脱水および保管中も特別に乾燥状
態とする必要もなく、皮膜形成後やポリッシュ後の乾燥
は常温乾燥でも何等差支えはなく、その後に高温加熱を
行なってもクラックの発生はない。

また、クラックの発生しない皮膜厚さについて特公昭５
３−０３７２０３号公報に記載されているが、３５０℃
の温度、２時間の加熱でせいぜい３μｍ以下であり、ま
た、特開昭５８−０１６０６３号公報の記載でも、４０
０℃の温度の加熱でせいぜい８μ随以下であるが、本発
明に係る磁気ディスク用基盤では１０μｍ以上の皮膜の
厚さでも何等クラックの発生がない。

本発明に係る磁気ディスク用基盤の表面処理方法（以下
単に本発明に係る方法ということがある）についてさら
に詳細に説明する。

本発明に係る方法におけるアルミニウム合金基盤に設け
られる陽極酸化皮膜の形成方法は、従来から行なわれて
いる陽極酸化処理方法により行なうことができ、即ち、
硫酸、蓚酸、燐酸、スル７７ミン酸、ベンゼンスルホン
酸、マロン酸、酒石酸等を主成分とする溶液或いはこれ
らの２種類以上を組合せた水溶液中で、アルミニウム合
金に直流または交流或いは交直重畳、パルス等の電流を
流すことにより、アルミニウム合金基盤表面に陽極酸化
皮膜層形成させることができる。

この陽極酸化処理の条件は、使用される電解液によって
種々変化するので一部には決定することはできないが、
一般的には電解液の濃度が１〜７（ｈｔ％、液温−５〜
７０℃、電流密度０．３〜　１２０Ａ／ｄ＋＋＋２、電
圧１〜１１０■の範囲とするのが適当である。

そして、これらの陽極酸化処理の中でも、特に硫酸また
は蓚酸を主成分とする水溶液を電解液として陽極酸化す
る方法が好ましい。

次に、本発明に係る方法のエツチング処理は、陽極酸化
皮膜形成後のアルミニウム合金基盤を酸性またはアルカ
リ性水溶液に浸漬して行なうのであり、この酸性または
アルカリ性水溶液としては、基本的には陽極酸化皮膜を
溶解する能力を有する水溶液であれば、どのような水溶
液でもよく、例えば、硫酸、蓚酸、スル７７ミン酸等の
陽極酸化皮膜形成に用いた電解液中にそのまま浸漬して
もよい。

この陽極酸化皮膜溶解の条件は、使用する水溶液により
種々変化するので一部には決定することができないが、
一般的には水溶液濃度０．５〜９０（２）ｔ％、液温０
〜７０℃、浸漬時間３０秒〜１時間である。

そして、これら水溶液中で特に好ましいものは、硫酸、
蓚酸、マロン酸を主成分とする水溶液であ本発明に係る
磁気ディスク用基盤の表面処理方法により得られた、磁
気ディスク用基盤の陽極酸化皮膜は極めて耐熱クラック
性に優れておＩ）、３６０°Ｃの温度において３時間の
加熱遊行なっても皮膜にクラック等の何等の損傷も発生
することがなく、この理由としては、酸性或いはアルカ
リ性水溶液に浸漬することにより陽極酸化皮膜のセル壁
が若干溶解され孔構造が変化することおよび孔部内の薄
い部分に水和が生じそれ以後の水利を抑制することによ
るものと考えられる。

Ｆ実　施　例］ 本発明に係る磁気ディスク用基盤の表面処理方法の実施
例を説明する。

以下説明する実施例および比較例においで使用する供試
材は、Ｆｅ　Ｏ，０１ｕ＋ｔ％、Ｓｉ　０．０１ｗｔ％
、Ｍｇ４．５ｕｔ％を含有し、残部ＡＩおよび不可避不
純物からなるアルミニウム合金板をＯ材処理後読面仕上
げしたものである。

実施例１ 供試材を２０℃の温度の１５％Ｈ２Ｓ　Ｏ４水溶液中で
ＩＡ／ｄｍ２の電流密度で５０分間電解し、約１４μｍ
厚さの陽極酸化皮膜を形成した後、４０℃の温度の１０
％Ｈ２ＳＯイ水溶液中に５分間浸漬して陽極酸化皮膜の
一部を溶解した。

次いで、このアルミニウム合金基盤の皮膜部分をポリッ
シュにより鏡面化して皮膜の厚さを１２μｍとした。

このようにして得られたアルミニウム合金基盤を３６０
℃の温度に３時間加熱し、クラックの発生を調査したが
クラックの発生は認められなかった。

実施例２ 供試材を３０℃の温度の５％蓚酸水溶液中で３Ａ／ｄｍ
２の電流密度で３０分間電解し、約２６μｍの厚さの陽
極酸化皮膜を形成した後、４０℃の温度の１５％Ｈ２Ｓ
　Ｏ＜水溶液中に３０分間浸漬し、陽極酸化皮膜の一部
を溶解した。

次に、このアルミニウム合金基盤の皮膜部分をポリッシ
ュにより鏡面化し、２４μ閣の厚さとしこのようにして
得られたアルミニウム合金基盤を３６０℃の温度に３時
間加熱してクラ・ンク発生を調査したが、クラックの発
生は認められなかった。

実施例３ 供試材を３５°Ｃの温度の５％蓚酸および０．２％Ｈ２
Ｓ　Ｏ’＜の混合水溶液中で２Ａ／ｄＩ１１２の電流密
度で４５分間電解し、約２５μｍの厚さの陽極酸化皮膜
を形成した後、８０℃の温度の１０％マロン酸水溶液中
に５分間浸漬し陽極酸化皮膜の一部を溶解した。

次に、このアルミニウム合金基盤の皮膜部分をポリッシ
ュにより鏡面化し、２３μ輸の厚さとした。

このようにして得られたアルミニウム合金基盤を３６０
℃の温度に３時間加熱してクラック発生を調査したが、
クラックの発生は認められなかった。

比較例 供試材を２０℃の温度の１５％Ｈ２ＳＯ，水溶液中でＩ
Ａ／ｄｉ２の電流密度で５０分間電解し、約１４μ鎖の
厚さの陽極酸化皮膜が得られた。

次に、このアルミニウム合金基盤の皮膜部分をポリッシ
ュにより鏡面化し、１２μ却の厚さとした。

このようちして得られたアルミニウム合金基盤を４００
°Ｃの温度で３時間加熱し、クラックの発生を調査した
ところ、略全面にクラックの発生が認められた。

第１表に、実紙例１．２および比較例により得られたア
ルミニウム合金基盤の陽極酸化皮膜をポリッシュにより
種々の厚さとし、３５０℃の温度で３時間加熱した後の
クラック発生の有無を試験した結果を示す。

第１表 ○　：　クラック発生なし ×　：　クラック発生あり この第１表から明らかなように、本発明に係る磁気ディ
スク用基盤の表面処理方法の実施例１および実施例２は
陽極酸化皮膜の各厚さにおいてクラックの発生がないの
に、比較例では加熱温度３５０℃で皮膜厚が３μ釦だけ
がクラックの発生がなく、その他のものは全べてクラ・
ンクの発生があり、本発明に係る磁気ディスク用基盤の
表面処理方法が格段に優れていることがわかる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明に係る磁気ディスク用基盤
の表面処理方法は上記の構成を有しているものであるか
呟高温加熱処理を行なっても皮膜にクラックが発生せず
、特に、高記録密度ディスク基盤の表面処理方法として
優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に陽極酸化皮膜が設けられているアルミニウム合金
   基盤を、エツチング処理することにより陽極酸化皮膜の
   一部を溶解して該皮膜の耐熱性を高めたことを特徴とす
   る磁気ディスク用基盤の表面処理方法。