JPS62120630A - 磁気記憶体およびその製造方法 - 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） 本発明は磁気記録装置に用いられる磁気ディスク、磁気
ドラム、磁気テープ等の磁気記憶体とその製造方法に関
する。

（従来の技術） 近年、高密度磁気記憶体として記憶媒体に磁性金属薄膜
全使用した磁気テープ、フロッピディスク、ハードディ
スクが急速に普及してき友。磁性媒体に金属薄膜を用い
る利点は、飽和母束密度が高いために媒体の薄膜化が可
能であること、高い保磁力が得られるｔめ高密度記録に
適すること、メッキ、スパツク、蒸着等の方法で薄膜作
製が容易衣ことの３点である。

磁気記録装置に対する高記録密度化の要求は年々増大し
てきている。高記録密度を達成する手段としては磁気記
憶媒体の特性改善と薄膜化、磁気ヘッドの特性改善が挙
げられるが、一方ではへラド−媒体分離長の減少による
高記録密度化も重要な課題となっている。磁気テープや
フロッピディスクは、磁気ヘッドと接触もしくは単接触
状態で摺動することによって記録密度の上昇が得られて
いる。ま之、磁気ヘッドを磁気記録体から微少量浮上さ
せて使用するハードディスクでは、この浮上全全低下さ
せるｔめに磁気ヘッドの押付は力を大きくすると同時に
接触、起動、停止（コンタクト・スタート番ストップ（
ＣＳＳ））型のヘッド浮揚システムが採用されている。

このために、磁気記憶体の表面にはへラドクララシー等
の摩擦摩耗損傷が発生し易く、これを防止する手段とし
て磁性媒体上に保護膜を被覆する方法がとられ、これに
よって磁気記憶体の機械的耐久性の向上がはかられてき
几。保護膜には耐摩耗性や摩擦特性のよう表機械的耐久
性だけではなく、磁性媒体の防食すなわち化学的耐久性
（以下、耐候性と略す。）も要求される。

こね、までに提案された保護膜とその作製方法としては
以下のようなものがある。

（１）　　Ｒｈ　、　Ｃｒ等の高硬度の金属を電気めっ
き法によって磁性媒体表面に被覆する方法。

（２１Ｃｒ、Ｗ等の硬質金属、Ｓ　ｉ０２　、　Ａｌ２
Ｏ３等の酸化物（特公昭５８−１８５０２９）硬質な炭
化物や窒化物（米国特許４２７７５４０）ｆニスバッタ
リング、蒸着等の手段で磁性媒体表面に被覆する方法。

（３）Ｃｏ、Ｃｏ　Ｎｉ等の磁性媒体表面全、酸化雰囲
気中での熱酸化法（米国特許４１２４７３６）、陽極酸
化法、酸処理法知よって酸化し、保詩酸化皮膜とする方
法。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の保護膜作製技術の問題点を保護膜の材料に着目し
て整理すると次のようである。

（１）金属の保護膜は薄膜化が可能で高記録密度に適し
ているが、ヘッドが接触し一旦りラツシーが生じると、
クララシーにより生じた微細な金属摩耗粉がヘッドに付
着するためにさらにクララシーが助長され、記憶体が破
逼酌な損傷金堂ける傾向にある。また、高相対湿度条件
での耐候性においても問題があり、ビット状に生じた腐
食点が発端となって、前述しｔクララシーのような摩耗
損傷が生じることもわかっている。

（２）酸化物、窒化物、炭化物等の非金属系保護膜のか
がで、最も多く採用されているものは８ｉ０ｚ保護膜で
ある。Ｓ　Ｌ０２膜は一般に耐摩耗性、耐候性ともに優
れている。しかし、　５ｉ０２が吸着活性力材料である
友めに装置停止時に静止したヘッドと８ｉ０２保護膜の
間に潤滑剤やその溶媒および空気中の水分等が薄く広が
り易く、表面張力により吸着力が増加するいわゆるヘッ
ドスティック現象が生じ易い。

（３）熱酸化によって金属表面を酸化させ、磁気記憶体
表面に酸化保護膜全作製する方法では、下地体の熱変形
や磁性媒体の磁気特性の劣下を避けるため罠、酸化温度
は一般に３００℃以下に限定されている。そのような比
較的低い温度でＣＯやＮｉのような高融点金属の表面に
一様々酸化皮膜を形成することは難かしく、また熱拡散
が不十分であるために成膜時に金属薄膜中に必然的に発
生する細孔やクラック等の微視的々欠陥や高い程度の内
部応力が熱酸化処理の後においても残留するこ宕９−々
る。以上の点が原因して、従来の熱酸化法によって作製
した磁気記憶体では再生出力の均一性の劣下や皮膜−細
孔型の局部腐食が生じ易いという問題点が指摘されてい
る。

本発明の目的は前述した従来の保護膜の欠点を改善し、
優れた機械的耐久性と耐候性と金備えた高密度記録用の
磁気記憶体を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、下地体の上に磁性媒体、低融点の金非磁性金
属、低融点の金属の非磁性金属層がこの順に形成されて
いることを特徴とする磁気記憶体および下地体の上に磁
性媒体、該磁性媒体上に第１の非磁性金属層、該第１の
非磁性金属層の上に低融点の第２の非磁性金属層を被Ｇ
した後、酸化雰囲気中での熱処理によって第２の非磁性
金属層のすべて或いは一部を非磁性酸化物に変成させる
ことを特徴とする磁気記憶体の製造方法、および磁性媒
体上知直接低融点の非磁性金属層を被覆し１これを前記
熱処理によってその全部又は一部を非磁性酸化物に変成
させることを特徴とする磁気記憶体の製造方法である。

（作用） 従来の熱酸化法によって作製した酸化保穫膜が抱えてい
る問題点は、前述したように酸化処理温度が３００℃以
下に制限されているにもかかわらず、酸化を受ける金属
がＣｏ、Ｎｉ等の高融点材料であることに起因している
。Ｃｏ、Ｎｉ等の高融点金属の低温酸化過程においては
酸化速度は対数則に支配されており、３００℃、数時間
の酸化処理では酸化皮膜は十分に厚化しえず、膜厚は通
常０．０１５μｍ以下であるため、良好な耐摩耗性を得
ることは困難であり之。また、熱拡散の活性化も不十分
である友めに、原子拡散に伴彦う内部応力の緩和、金属
薄膜中の細孔や亀裂の封孔は生じ難い。酸化皮膜が薄く
、しかも酸化処理後も保護膜中に細孔が存在することは
、高い程度の内部応力が残留することと相まって、耐候
性の劣化を促す要因である。

そこで、本発明は温度３００’Ｃ以下の酸化過程におい
ても均一かつ十分な膜厚の酸化皮膜が形成されると同時
に、原子拡散にょる細孔の封孔が速やかに進行しつる低
融点、望しくは４００℃以下の純金属および合金を磁気
記憶体の最表面層に被覆し友後に、熱酸化処理金施こす
ことによって保護酸化皮膜を形成し、それによって良好
な耐摩耗性と耐候性を磁気記憶体に付与するものである
。

（実施例） 第１図は本発明の磁気記憶体の一実施例の部分断面図で
ある。下地体１は表面を平坦かつ平滑に機械加工を施こ
したアルミ合金円板にＮ１−Ｐメッキ膜を被覆したもの
である。表面粗さ０．００５μｍに鏡面仕上げした下地
体１の上に磁性媒体２としてＣｏ−Ｎ１−Ｐ合金を０．
０５μｍの厚さにめっきした。

次に、この磁性媒体２の上に低融点金属としてＳｎ金真
空蒸着法により厚さ０．０７μｍ被覆し友。次に、空気
中、２３０℃の条件で２時間焼成して磁性媒体２の表面
にＳｎの酸化物保護層４全形成して磁気ディスクを作製
しｔ（試料ｌ）。

試料２は試料１と同様にして但し焼成条件を１８０°Ｃ
，２時間としたものである。試料２において表面のＳｎ
の酸化膜の膜厚け０．０３μｍであった。し定かって、
酸化膜の下に金属状態のＳｎが非磁性金属層３として残
存している。第２図は試料２の磁気ディスクの部分断面
図である。

第３図は試料３０部部分面図である。試料３け試料１の
Ｓｎの酸化物保護層４の上に直鎖パーフロロアルキルポ
リエーテルを潤滑膜５として厚さｏ、ｏｏｓμｍスピン
コードしたものである。

次に、試料４として磁性媒体の上にＳｎ−２０ｗＳｎ−
２Ｏ合金を真空蒸着法により厚さ０．０６μｍ被覆した
後に空気中２２０℃で２時間焼成し、Ｓｎ−２０Ｓｎ−
２Ｏ合金をすべて酸化物保護層に変成して磁気ディスク
全作製した。

試料５は非磁性金属層として磁性媒体上にＣｕを無電解
めっき法により厚さ０．０５μｍ被覆し、その非磁性金
属の上に無電解めっき法によりＳｎ全厚さ０．０４μｍ
被覆した。その後、大気中２３０’ＣのΦ件で２時間の
酸化処理を施こし、磁気ディスク表面に厚さ約０．０５
μｍの酸化物保護＃全形成し九〇 また、試料６としては磁性媒体上に非磁性金属として無
電解めっき法によりＮ１−Ｐ合金を厚さ０、０６　ｔｉ
ｎ被覆し、さらにＮ１−Ｐ合金上に５ｎ−１０１Ｂ＋合
金をスパッタリング法により厚さ０．０４μｍ被覆した
。その後、大気中２００℃で２時間の酸化処理を施し、
表面に厚さ約０．０５μｍの非磁性の酸化物保護層を設
けた。

試料７け第１の非磁性金属層として無電解めっきによっ
てＮ１−Ｃｕ−Ｐ合金（厚さ０．０６μ扉）ヲ、第２の
非磁性金属層としてスパッタリング法によって５ｎ−５
％Ａ１合金（厚さ０．０３μ７７りをそれぞれ被覆した
もので、大気中２００℃３時間の酸化処理を施こした磁
気ディスクである。

試料８は第１の非磁性金属層として無電解めっきによっ
てＮ１−ａｎ−Ｐ合金（厚さ０．０５μｍ）ヲ、第２の
非磁性金属層としてＰｂ−３０％Ｓｎ合金（厚さ０．０
４５μｍ＞’ｆｒ：それぞれ被覆したもので、大気中２
５０℃２時間の酸化処理を施こした磁気ディスクである
。

比較試料Ｉ　ＦｉＣｏ−Ｎｉ−Ｐ磁性媒体の表面層を熱
酸化法によって酸化させた磁気ディスクであろう下地体
と磁性媒体は試料１と同一であるが、但し磁性媒体層の
膜厚は０．０６μｍと試料１よりも０．０１μ屏だけ厚
く被覆した。次忙大気中２８０℃の条件下で２時間のｉ
９化処理を施こし、厚さ約０．０１μｍの酸化物保護層
を設は友。

以上示してきた本発明に基づく８種類の磁気ディスクと
比較の几めに作製しｔ２種の磁気ディスクについてＣ８
Ｓ試験と耐候性試験を行った。Ｃｓｓ試験ではマンガン
ジンクツーライト製のスライダからなる磁気ヘッドを使
用し、磁気ヘッドの押付は荷重は６Ｉである。Ｃ８Ｓ試
験の結果は、磁気ディスク表面に摩擦損傷が生じるＣＳ
Ｓ試験回数、摩耗粉の発生が観察されたＣＳＳ試験回数
およびヘッドクララシー発生の有無で整理した。

また、耐候性試験の条件は温度８５℃、相対湿度９０％
であり、上記条件の雰囲気中知放置した磁気ディスク表
面に発生した腐食点の数でそれぞれの磁気ディスクの耐
候性を評価した。

それぞれの磁気ディスクについてのＣ８Ｓ試験結果を一
括して第１表に示す。従来の熱酸化法によって作製した
磁気ディスク（比較試料ｌ）に比第　　　１　　　表 較して、本発明に基づいて作製し几磁気ディスクははる
かに優れ之耐摩耗性と耐ヘッドクラフシ−特性を有して
いることがわかる。ま九、同一の潤滑膜を設けたＳｉＯ
□スピンコード保護膜の磁気ディスクも試作したが、磁
気ディスク装置の回転起動時に磁気ヘッドと磁気ディス
ク間に作用する摩擦力を測定してみると、該試作試料に
比べ本発明の磁気ディスクは液体間滑膜を設けた場合に
特に問題となる磁気ヘッドの吸着現象の抑制により有効
であると同時に、磁気ディスク装置の起動トルクの増加
によるモーターの負荷を軽減できることがわが一１几。

次に、第２表は耐候性試験の結果である。本発明に基づ
く磁気ディスクは従来の熱酸化法による磁気ディスクに
比較して良好な耐候性を有することが示された。

（以　下　余゛白ジ 第　　　２　　　表 また、ＷＪ３表は各磁気ディスクについ工初期ビットエ
ラーの数を測定した結果である。本発明は酸化を受ける
金属の融点が４０，０℃以下と低いために磁性媒体中へ
熱拡散し、ピクトエラーの増加や磁気特性の劣下金き比
すとも考えらｒＬｆｃが、第３表に示すようにピクトエ
ラーも極めて少なく、磁気特性の劣下もまり友〈認めら
れなかった。

第３表 なお、本発明における低融点金属はＡＡ’、Ｂｉ、Ｉｎ
。

Ｐ　ｂ　ｔ　Ｓ　ｎ　＊　Ｚ　ｎから選ばれ几１または
２以上の金属が望ましぐ、また非磁性金屑としては前記
低融点金属の他にＮｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｗから選ばれる１
ま友は２以上の金属、さらにＮｉ、Ｃｕ、８．Ｗの１ま
友は２以上にさらにＢ、Ｐのうち１以上が添加されたも
のが望捷しい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば機械的耐久性と耐候性に優
ｆＬｌ高密度記録用の磁気記憶体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の磁気記憶体の実施例を示す
断面図である。図において１は下地体、２は磁性媒体、
３は非磁性金属層、４は酸化物保護層、５は潤滑膜を表
わす。 １、即人弁理士　内　政　　　晋 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下地体の上に磁性媒体、低融点金属の非磁性酸化
   物がこの順に形成されていることを特徴とする磁気記憶
   体。
2. （２）下地体の上に磁性媒体、非磁性金属、低融点金属
   の非磁性酸化物がこの順に形成されていることを特徴と
   する磁気記憶体。
3. （３）下地体の上に磁性媒体、該磁性媒体上に低融点の
   非磁性金属層を被覆した後、酸化雰囲気中での熱処理に
   よってこの非磁性金属層のすべて或いは一部を非磁性酸
   化物に変成させることを特徴とする磁気記憶体の製造方
   法。
4. （４）下地体の上に磁性媒体、該磁性媒体上に第１の非
   磁性金属層、該第１の非磁性金属層上に低融点の第２の
   非磁性金属層を被覆した後、酸化雰囲気中での熱処理に
   よって第２の非磁性金属層のすべて或いは一部を非磁性
   酸化物に変成させることを特徴とする磁気記憶体の製造
   方法。