JPS62234232A - 磁気デイスク基板およびその製造方法 - Google Patents
磁気デイスク基板およびその製造方法Info
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- JPS62234232A JPS62234232A JP61076512A JP7651286A JPS62234232A JP S62234232 A JPS62234232 A JP S62234232A JP 61076512 A JP61076512 A JP 61076512A JP 7651286 A JP7651286 A JP 7651286A JP S62234232 A JPS62234232 A JP S62234232A
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- disk
- substrate
- film
- resin
- temperature
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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。
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〕
本発明は磁気ディスク基板に係り、特に耐ヘッドクララ
シー性に関連する機械的強度に優れ、かつ耐熱性、軽量
性、無欠陥性および表面平滑性等に優れた磁気ディスク
基板に関するものである。
シー性に関連する機械的強度に優れ、かつ耐熱性、軽量
性、無欠陥性および表面平滑性等に優れた磁気ディスク
基板に関するものである。
次世代高記録密度ディスク用基板は、特開昭５１−４８
３０３に記載されたＡｌ１合金基板表面を陽極酸化した
アルマイト基板、あるいは電気通信研究所研究発表会論
文集第３９号（１９８２）にあるようなＡｔ合金基板上
にＮ１−Ｐめっき膜を形成したＭＬ−Ｐ基板が知られて
いる。
３０３に記載されたＡｌ１合金基板表面を陽極酸化した
アルマイト基板、あるいは電気通信研究所研究発表会論
文集第３９号（１９８２）にあるようなＡｔ合金基板上
にＮ１−Ｐめっき膜を形成したＭＬ−Ｐ基板が知られて
いる。
しかし、上記従来基板は薄膜磁気ディスク用基板用とし
て発明されたものではあるが、それぞれ一長一短があり
、基板として必要な機械的強度、耐熱性、無欠陥性、コ
スト等を全て両立させて達成するものではなかった。す
なわち、アルマイト基板の問題点は例えばγ−酸化鉄記
録媒体形成に必要な３００℃付近の高温熱処理で生じる
熱クラツクの問題、Ａ１合金素材中に含まれるＦｅ、
Ｓ＊、 Ｋｎ等の不純物に基因するアルマイト膜中の微
少欠陥を低減するため４Ｎ程度の高価な高純度材料を用
いねばならない問題があった。
て発明されたものではあるが、それぞれ一長一短があり
、基板として必要な機械的強度、耐熱性、無欠陥性、コ
スト等を全て両立させて達成するものではなかった。す
なわち、アルマイト基板の問題点は例えばγ−酸化鉄記
録媒体形成に必要な３００℃付近の高温熱処理で生じる
熱クラツクの問題、Ａ１合金素材中に含まれるＦｅ、
Ｓ＊、 Ｋｎ等の不純物に基因するアルマイト膜中の微
少欠陥を低減するため４Ｎ程度の高価な高純度材料を用
いねばならない問題があった。
一方、Ａｔ合金基板上にめっき法にてＮ１−Ｐ膜を形成
するＮ１−Ｐ基板においては、熱クラツクは皆無となり
欠陥も大巾に低減できうるが、２６０℃程度の加熱によ
り非晶質Ｎ１−Ｐ膜が結晶化してＮｉ。
するＮ１−Ｐ基板においては、熱クラツクは皆無となり
欠陥も大巾に低減できうるが、２６０℃程度の加熱によ
り非晶質Ｎ１−Ｐ膜が結晶化してＮｉ。
Ｎｉ、Ｐ を析出するため強磁性体化する問題があっ
た。このため記録媒体や保護膜形成温度に不足を来たし
、記録特性、耐ヘツドクラツシユ信頼性に優れた薄膜磁
気ディスクを得るのが困難であった。
た。このため記録媒体や保護膜形成温度に不足を来たし
、記録特性、耐ヘツドクラツシユ信頼性に優れた薄膜磁
気ディスクを得るのが困難であった。
５ｉ−Ｐめっき基板のもう一つの問題は、めっき膜の強
度不足である。ディスク高記録密度を達成するために磁
気ヘッドとディスクの間隙であるスペーシングは、低減
の一途をたどり従来の０．４μｍ程度から０．２μｍ以
下に減少しつつある。このため、ディスクが高速回転中
に磁気ヘッドが接触する頻度が１比躍的に増加し、その
ためヘッドクラッシュの確率が高くなって来た。ＣＳＳ
強度（Ｃ６ｎｔａｃｔＳｉａｒｔ ５ｔｏｐ）向上のた
めの解析の結果から、基板の硬度がＮ１−Ｐめっき膜の
２６０℃加熱後のタープ硬直的７００Ｋｔ／”ではヘッ
ド衝撃に対してかならずしも十分でなく、より高硬度な
強靭な基板か必要であった。
度不足である。ディスク高記録密度を達成するために磁
気ヘッドとディスクの間隙であるスペーシングは、低減
の一途をたどり従来の０．４μｍ程度から０．２μｍ以
下に減少しつつある。このため、ディスクが高速回転中
に磁気ヘッドが接触する頻度が１比躍的に増加し、その
ためヘッドクラッシュの確率が高くなって来た。ＣＳＳ
強度（Ｃ６ｎｔａｃｔＳｉａｒｔ ５ｔｏｐ）向上のた
めの解析の結果から、基板の硬度がＮ１−Ｐめっき膜の
２６０℃加熱後のタープ硬直的７００Ｋｔ／”ではヘッ
ド衝撃に対してかならずしも十分でなく、より高硬度な
強靭な基板か必要であった。
本発明の目的はこれら従来基板の問題点を解決し、基板
必要特性をすべて必要十分に満たすディスク基板、およ
びその製造方法を提供するにある。
必要特性をすべて必要十分に満たすディスク基板、およ
びその製造方法を提供するにある。
上記目的は磁気ディスク基板がガラス状カーボンである
こと、及びガラス状カーボン製磁気ディスク基板をフェ
ノール・ホルムアルデヒド系樹脂を熱成形して成形前駆
体を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、この円板
を炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化した円板
表面を研磨して製造すること、ならびにフェノール・ホ
ルムアルデヒド系樹脂と、この樹脂以外の熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂、炭水化物、無機充填剤のうちから選ζ
；−，ｐ、た少なくとも一種類を熱成形して成形前駆体
を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、この円板を
炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化した円板表
面を研磨して製造することで達成される。
こと、及びガラス状カーボン製磁気ディスク基板をフェ
ノール・ホルムアルデヒド系樹脂を熱成形して成形前駆
体を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、この円板
を炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化した円板
表面を研磨して製造すること、ならびにフェノール・ホ
ルムアルデヒド系樹脂と、この樹脂以外の熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂、炭水化物、無機充填剤のうちから選ζ
；−，ｐ、た少なくとも一種類を熱成形して成形前駆体
を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、この円板を
炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化した円板表
面を研磨して製造することで達成される。
ガラス状カーボンとは、非晶質、無配向のカーボン材を
総称するものであり、特性として＠量（代表例：密度１
．４〜１．ａｔ／Ｊ ） 、高強度（代表例：曲げ強
度１，５００Ｋｇ／ｃｊ 、圧縮強度２５００隆−）で
高伝導体（代表例：１０１〜１０−４Ω副−１）であり
、炭素含有率が（資）〜９０％以上、Ｘ線回折角ｎ°付
近にブロードなピークを持つものである。ガラス状カー
ボンの詳細な作成条件やその特性は、例えば特開昭絽１
２０５０９に詳しく記述されている。
総称するものであり、特性として＠量（代表例：密度１
．４〜１．ａｔ／Ｊ ） 、高強度（代表例：曲げ強
度１，５００Ｋｇ／ｃｊ 、圧縮強度２５００隆−）で
高伝導体（代表例：１０１〜１０−４Ω副−１）であり
、炭素含有率が（資）〜９０％以上、Ｘ線回折角ｎ°付
近にブロードなピークを持つものである。ガラス状カー
ボンの詳細な作成条件やその特性は、例えば特開昭絽１
２０５０９に詳しく記述されている。
ガラス状カーボンは、上記性質に加えて非磁性、高硬度
（Ｈｐ：ｓｏｏ〜３，０００Ｋｆ／Ｉｍ’ ）であり化
学的にも安定で、低欠陥であることから前に述べたよう
な薄膜磁気ディスク用基板の必要特性を全て満足するこ
とができる。
（Ｈｐ：ｓｏｏ〜３，０００Ｋｆ／Ｉｍ’ ）であり化
学的にも安定で、低欠陥であることから前に述べたよう
な薄膜磁気ディスク用基板の必要特性を全て満足するこ
とができる。
ガラス状カーボンは、材料本来の性質として低密度、非
磁性、化学的安定であり、樹脂を４００℃〜２，０００
℃で焼成して形成することから、耐熱性に優れ、かつダ
イヤモンドと同じように炭素−炭素の化学結合を主体に
しているため、高硬度、高強度な機械特性でかつ低欠陥
の特性を有する。このため、前記したような薄膜磁気デ
ィスク用基板の必要特性を、全て満足することができる
。
磁性、化学的安定であり、樹脂を４００℃〜２，０００
℃で焼成して形成することから、耐熱性に優れ、かつダ
イヤモンドと同じように炭素−炭素の化学結合を主体に
しているため、高硬度、高強度な機械特性でかつ低欠陥
の特性を有する。このため、前記したような薄膜磁気デ
ィスク用基板の必要特性を、全て満足することができる
。
ここで、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂とは、メチ
レン基、メチロール基を有するフェノールを骨格とした
構造を有するものであり、例えば次に示す構造式が代表
的なものである。
レン基、メチロール基を有するフェノールを骨格とした
構造を有するものであり、例えば次に示す構造式が代表
的なものである。
ＣＭ。
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂に添加可能なものと
しては、熱硬化性樹脂、炭水化物、無機充填物等がある
。これらは、単独もしくは二種以上混合して使用する。
しては、熱硬化性樹脂、炭水化物、無機充填物等がある
。これらは、単独もしくは二種以上混合して使用する。
熱硬化樹脂としては、具体的にはエポキシ樹脂、フラン
樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が添加可能であ
る。これらは単独もしくは二種以上混合して使用する。
樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が添加可能であ
る。これらは単独もしくは二種以上混合して使用する。
炭水化物としてはセルロース等が添加可能である。熱可
塑性樹脂としては、ＰＶＡ、塩化ビニル等が挙げられる
。これらは、単独もしくは二種類以上混合して使用する
。無機充填材としては、シリカ、アルミナ粉末等が添加
可能である。これらは、単独もしくは二種類以上混合し
て使用する。上記添加物の混合割合は、熱硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂、炭水化物の場合にはフェノール・ホルム
アルデヒド樹脂１００部に対して０〜６０部であり、無
機充填材の場合は０〜４０部である。
塑性樹脂としては、ＰＶＡ、塩化ビニル等が挙げられる
。これらは、単独もしくは二種類以上混合して使用する
。無機充填材としては、シリカ、アルミナ粉末等が添加
可能である。これらは、単独もしくは二種類以上混合し
て使用する。上記添加物の混合割合は、熱硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂、炭水化物の場合にはフェノール・ホルム
アルデヒド樹脂１００部に対して０〜６０部であり、無
機充填材の場合は０〜４０部である。
熱成形方法としては、金型成型、射出成型、プレス成型
が可能である。熱成形した前駆形成体は比較的軟質で機
械加工も容易なため、この状態で円板形状にするための
内外径加工や板厚精度を出すための研削加工を行う。但
し炭化焼成工程で体積収縮を生じるため、前駆形成体で
の円板寸法は最終円板寸法より大きくしておく考慮が必
要があり、焼成後にも最終仕上加工を行う必要がある。
が可能である。熱成形した前駆形成体は比較的軟質で機
械加工も容易なため、この状態で円板形状にするための
内外径加工や板厚精度を出すための研削加工を行う。但
し炭化焼成工程で体積収縮を生じるため、前駆形成体で
の円板寸法は最終円板寸法より大きくしておく考慮が必
要があり、焼成後にも最終仕上加工を行う必要がある。
カーボン化するための炭化焼成は、非酸化性のガス雰囲
気中（”ｔ ｅ ”＊ Ｈ，、等）にて樹脂を６Ｃ，焼
きする。このためクラックやガスふくれを無いように昇
温することが重要であり、前駆形成体の板厚や材質にも
よるが昇温速度は１０℃／時〜ｍａｒ １００℃／時が
よく、好ましくは２０℃／時〜４０℃／時である。
気中（”ｔ ｅ ”＊ Ｈ，、等）にて樹脂を６Ｃ，焼
きする。このためクラックやガスふくれを無いように昇
温することが重要であり、前駆形成体の板厚や材質にも
よるが昇温速度は１０℃／時〜ｍａｒ １００℃／時が
よく、好ましくは２０℃／時〜４０℃／時である。
最高温度は４５０℃〜２，０００℃までがよく、高温焼
成はど機械的強度の高い基板が得られ好ましい範囲は６
００〜１２００℃である。最高温度の保持時間は３０分
〜２時間程度は必要であり、冷却は１，０００℃からの
場合約８〜１２時間で室温まで戻した。
成はど機械的強度の高い基板が得られ好ましい範囲は６
００〜１２００℃である。最高温度の保持時間は３０分
〜２時間程度は必要であり、冷却は１，０００℃からの
場合約８〜１２時間で室温まで戻した。
実施例１゜
本発明の一実施例を、第１図を用いて説明する。
第１図は本発明により作成した磁気ディスク断面であり
、１はガラス状カーボン基板、２は中間膜でありカーボ
ン基板と記録媒体との密着性向上を主目的に形成する。
、１はガラス状カーボン基板、２は中間膜でありカーボ
ン基板と記録媒体との密着性向上を主目的に形成する。
３は磁気記録媒体であり、４は保護膜であり、磁気ヘッ
ドの衝突、摺動による記録媒体の損傷を防ぎ、記録媒体
の腐食を防ぐ目的等のために形成する。
ドの衝突、摺動による記録媒体の損傷を防ぎ、記録媒体
の腐食を防ぐ目的等のために形成する。
以下製造工程順番ζ、説明する。フェノール・ホルムア
ルデヒド樹脂粉末（例えば商品名ベルパールＳ−９７０
、鐘紡株式会社製）を外径１６５Ｉルｍ１内径４８ｍｍ
の金型に充填した後、加圧力１５ｏＶｍｍ”（可能範囲
は］ ００〜２００Ｖｍｍ” ）、温度１６０℃（同１
５０〜１７０℃）、時間４５分（同３０〜６０分間）に
て加熱硬化シテフェノール・ホルムアルデヒド硬化樹脂
よりなる円板を作成した。
ルデヒド樹脂粉末（例えば商品名ベルパールＳ−９７０
、鐘紡株式会社製）を外径１６５Ｉルｍ１内径４８ｍｍ
の金型に充填した後、加圧力１５ｏＶｍｍ”（可能範囲
は］ ００〜２００Ｖｍｍ” ）、温度１６０℃（同１
５０〜１７０℃）、時間４５分（同３０〜６０分間）に
て加熱硬化シテフェノール・ホルムアルデヒド硬化樹脂
よりなる円板を作成した。
金捜より取出した後の円板寸法は、外径１６０ｍｍ、内
径４８ｍｍ、板厚３．５ｍｍであった。次にこの円板を
、旋盤により旋削加工して外径１６２．０ｎＢ内径５０
．０ｍｍに仕上げた。次に樹脂の板厚精度を出すために
、両面同時に加工する研削加工を行ない、板厚３．Ｏｒ
ｔｍに仕上げた。内外径加工、板厚均一化加工は、本実
施例に示したように樹脂硬化工程とカーボン化のための
焼成の中間で行うのが加工性から見て望ましい。
径４８ｍｍ、板厚３．５ｍｍであった。次にこの円板を
、旋盤により旋削加工して外径１６２．０ｎＢ内径５０
．０ｍｍに仕上げた。次に樹脂の板厚精度を出すために
、両面同時に加工する研削加工を行ない、板厚３．Ｏｒ
ｔｍに仕上げた。内外径加工、板厚均一化加工は、本実
施例に示したように樹脂硬化工程とカーボン化のための
焼成の中間で行うのが加工性から見て望ましい。
次に、樹脂円板をガラス状カーボン化するために炭化焼
成するために高温炉にて処理した。雰囲気は窒素ガスを
用い、保持温度１０００℃（可能範囲５００〜１２００
℃）、保持時間１．０時間（０，５〜３．０時間）とし
、室温から保持温度１０００℃才では２０’Ｃ／時（１
０〜３ＯＶ時）で昇温し、冷却には１２時間（６時間〜
冴時間）をかけた。炭化焼成中はグラファイトの定盤に
て円板両面から加圧し、円板形状の平坦度を確保した。
成するために高温炉にて処理した。雰囲気は窒素ガスを
用い、保持温度１０００℃（可能範囲５００〜１２００
℃）、保持時間１．０時間（０，５〜３．０時間）とし
、室温から保持温度１０００℃才では２０’Ｃ／時（１
０〜３ＯＶ時）で昇温し、冷却には１２時間（６時間〜
冴時間）をかけた。炭化焼成中はグラファイトの定盤に
て円板両面から加圧し、円板形状の平坦度を確保した。
炭化焼成してガラス状カーボン化した円板表面の平坦、
平滑性を得るために、両面同時研削とダイヤモンド砥粒
を用いた両面同時研磨加工を行なった。本仕上加工によ
りガラス状カーボン基板１は、ディスクとしての機械的
寸法精度を向上し、外径１３０．０ｍへ内径４０．０ｍ
ｍ 、板厚２．０ｍｍ、直径方向真直度（円板の４Ｑ）
ｔｏμｔｎ／４０ｍｍ 以下、表面粗さ０．００５μｒ
ｎ Ｒ，を得た。次に仕上加工したカーボン基板上に、
以下に示す条件にて酸化鉄マグネタイト膜３をスパッタ
リング法にて０．２μｍの膜厚に形成した。
平滑性を得るために、両面同時研削とダイヤモンド砥粒
を用いた両面同時研磨加工を行なった。本仕上加工によ
りガラス状カーボン基板１は、ディスクとしての機械的
寸法精度を向上し、外径１３０．０ｍへ内径４０．０ｍ
ｍ 、板厚２．０ｍｍ、直径方向真直度（円板の４Ｑ）
ｔｏμｔｎ／４０ｍｍ 以下、表面粗さ０．００５μｒ
ｎ Ｒ，を得た。次に仕上加工したカーボン基板上に、
以下に示す条件にて酸化鉄マグネタイト膜３をスパッタ
リング法にて０．２μｍの膜厚に形成した。
上記方法で形成したマグネタイト（Ｆす０４）膜を、空
気中熱酸化してγ−ｐ、ｏ、膜に変換させるため熱処理
を行なった。炉雰囲気温度は、空気中ＳＯＯ℃であり、
時間は２時間とした。従来のＡｔ合金をベースにした基
板では媒体形成後の熱処理温度としてはせいぜい２８０
℃が上限であり、それ以上高温にするとＡ１合金自体が
変形してしまう恐れがあった。ガラス状カーボンは、こ
の点はるかに優れた耐熱温度を有するため、５００℃熱
処理は余裕を持って実施できた。そのため酸化鉄の熱酸
化（Ｆｅ、０゜→γ−ＦｅｔＯｓ）が十分性なえるため
、耐摩耗性や磁気特性に優れる酸化鉄媒体を形成できる
。
気中熱酸化してγ−ｐ、ｏ、膜に変換させるため熱処理
を行なった。炉雰囲気温度は、空気中ＳＯＯ℃であり、
時間は２時間とした。従来のＡｔ合金をベースにした基
板では媒体形成後の熱処理温度としてはせいぜい２８０
℃が上限であり、それ以上高温にするとＡ１合金自体が
変形してしまう恐れがあった。ガラス状カーボンは、こ
の点はるかに優れた耐熱温度を有するため、５００℃熱
処理は余裕を持って実施できた。そのため酸化鉄の熱酸
化（Ｆｅ、０゜→γ−ＦｅｔＯｓ）が十分性なえるため
、耐摩耗性や磁気特性に優れる酸化鉄媒体を形成できる
。
次にγ−ＦｌｔＯ８酸化鉄媒体表面に、フッ素系潤滑剤
４（商品名、タライトックス：デュポン社）を塗布して
磁気ディスクとして完成した。
４（商品名、タライトックス：デュポン社）を塗布して
磁気ディスクとして完成した。
実施例２゜
実施例１と同じ方法でガラス状カーボン基板を仕上加工
して鏡面にした後、本実施例では酸化鉄媒体を形成する
に先だって、以下に述べるスパッタリング法にて５１の
中間膜（第１図の２）を形成した。
して鏡面にした後、本実施例では酸化鉄媒体を形成する
に先だって、以下に述べるスパッタリング法にて５１の
中間膜（第１図の２）を形成した。
しかる後に、実施例１と同様にしてＦ、、０．酸化鉄を
形成し、次にγ−ｐ、、ｏ、 ３化に変換するための
５００℃熱酸化を行ない、次に表面に潤滑保護膜４を形
成して磁気ディスクとして完成した。本実施例で用いた
Ｓｉ中間膜２は、ガラス状カーボン基板１と酸化鉄媒体
３間の密着力をより向上し、信頼性を高めるためのもの
であり、同様な効果はＳｉ以外にもカーバイドを形成し
ゃすいＴｉ、ＦおよびＷ。
形成し、次にγ−ｐ、、ｏ、 ３化に変換するための
５００℃熱酸化を行ない、次に表面に潤滑保護膜４を形
成して磁気ディスクとして完成した。本実施例で用いた
Ｓｉ中間膜２は、ガラス状カーボン基板１と酸化鉄媒体
３間の密着力をより向上し、信頼性を高めるためのもの
であり、同様な効果はＳｉ以外にもカーバイドを形成し
ゃすいＴｉ、ＦおよびＷ。
Ｃｒでも実現できた。
カーボン基板は５００°〜１，０００℃程度の高温耐熱
処理に耐えるため、これら中間膜を用いる接合に高温拡
散現象を用いる事ができ、この点からも本カーボン基板
を用いたディスクの信頼性を高めることができた。
処理に耐えるため、これら中間膜を用いる接合に高温拡
散現象を用いる事ができ、この点からも本カーボン基板
を用いたディスクの信頼性を高めることができた。
実施例３゜
硬化樹脂の材料としては、実施例１ではフェノール・ホ
ルムアルデヒド樹脂単独を用いたが、本実施例では、フ
ェノール・ホルムアルデヒド樹脂１００部に対し、フラ
ン樹脂を２０部混合したもの（可能範囲は０−５０部）
を用いて硬化樹脂円板を作成し、以後実施例１と同様番
こして工程を進め、磁気ディスクを得た。
ルムアルデヒド樹脂単独を用いたが、本実施例では、フ
ェノール・ホルムアルデヒド樹脂１００部に対し、フラ
ン樹脂を２０部混合したもの（可能範囲は０−５０部）
を用いて硬化樹脂円板を作成し、以後実施例１と同様番
こして工程を進め、磁気ディスクを得た。
混合樹脂を用いて形成したガラス状カーボン基板は、実
施例１の基板と同様な優れた耐熱性、高硬度を有した。
施例１の基板と同様な優れた耐熱性、高硬度を有した。
フェノール・ホルムアルデヒド樹脂への添加物としては
、本実施例で用いたフラン樹脂以外にも前述したように
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロ
ース、ＰＶＡ。
、本実施例で用いたフラン樹脂以外にも前述したように
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロ
ース、ＰＶＡ。
セルロース、シリカ、アルミナ等を一種類もしくは二種
類以上混合して用いてもよい。
類以上混合して用いてもよい。
実施例４゜
実施例１と同様にして炭化焼成したガラス状カーボンを
研削と研磨加工により仕上げて基板１として準備した。
研削と研磨加工により仕上げて基板１として準備した。
次に、このカーボン基板ｌ上に、直流スパッタ法にてＣ
，中間膜２をｓｏｏ ２形成した。
，中間膜２をｓｏｏ ２形成した。
クロムのスパッタ条件としては、ターゲットに９９．９
俤の純ｃｒ材を用い、１０ｍＴｏｒｒアルゴンガス雰囲
気中スパッタ電力３瞑を投入、基板加熱温度２５０℃で
あった。
俤の純ｃｒ材を用い、１０ｍＴｏｒｒアルゴンガス雰囲
気中スパッタ電力３瞑を投入、基板加熱温度２５０℃で
あった。
クロム中間膜２を形成後、次に記録媒体であるＣ Ｏ−
Ｎ ｉ磁性薄膜３を７００２形成した。Ｃ、−Ｎ ｉス
パ最後に媒体表面に潤滑保護膜であるカーボン薄膜４を
、下記スパッタ条件にて４００２形成し、磁気ディスク
として完成した。本実施例で示したように、ガラス状カ
ーボン基板はスパッタ法で形成する金属媒体を用いるデ
ィスクにも適用可能であり、その場合はｃｒの中間膜が
カーボン基板と金属媒体を接合し、磁気特性を向上する
ために有効であった。
Ｎ ｉ磁性薄膜３を７００２形成した。Ｃ、−Ｎ ｉス
パ最後に媒体表面に潤滑保護膜であるカーボン薄膜４を
、下記スパッタ条件にて４００２形成し、磁気ディスク
として完成した。本実施例で示したように、ガラス状カ
ーボン基板はスパッタ法で形成する金属媒体を用いるデ
ィスクにも適用可能であり、その場合はｃｒの中間膜が
カーボン基板と金属媒体を接合し、磁気特性を向上する
ために有効であった。
実施例５゜
本実施例では媒体とカーボン基板の中間膜２として、め
っき法によりＮ１−Ｐ膜を設けた例を示す。
っき法によりＮ１−Ｐ膜を設けた例を示す。
実施例１と同様にして炭化焼成したガラス状カーボン基
板を得た後、次に研削加工して焼成面の凹凸を取り去っ
て平坦面を出した。この両面研削までの工程は実施例１
と同じであり、研削加工後の表面粗さは０．２μｒｐｔ
Ｒα であった。次に本研削面を清浄化するため、クロ
ロセン超音波脱脂およびアルカリ脱脂を行なった後、Ｐ
ｄ活性化処理を行なった。Ｐｄ吸着原子は、引続く化学
ニッケルめっきの結晶核として作用し、かつニッケルめ
っきの密着性を確保するために実施した。
板を得た後、次に研削加工して焼成面の凹凸を取り去っ
て平坦面を出した。この両面研削までの工程は実施例１
と同じであり、研削加工後の表面粗さは０．２μｒｐｔ
Ｒα であった。次に本研削面を清浄化するため、クロ
ロセン超音波脱脂およびアルカリ脱脂を行なった後、Ｐ
ｄ活性化処理を行なった。Ｐｄ吸着原子は、引続く化学
ニッケルめっきの結晶核として作用し、かつニッケルめ
っきの密着性を確保するために実施した。
次に化学ニッケルめっきを、下記条件で行なった。
ニッケルめっき後に基板を両面同時研磨機にて加工し、
表面平滑性を向上し、面粗さ０．００２１ｔｍＲαの基
板を得た。
表面平滑性を向上し、面粗さ０．００２１ｔｍＲαの基
板を得た。
次に、このＮ１−Ｐ表面をクロロセン超音波脱脂を行な
い、さらにアルカリ脱脂処理を行なって後に塩酸２ｏチ
液に（９）秒間浸漬して酸エツチング処理をした。次に
下記に示す条件にてＣｏ Ｎｉ −Ｐ ｇ３性膜３を
、電気めっき法にて形成した。
い、さらにアルカリ脱脂処理を行なって後に塩酸２ｏチ
液に（９）秒間浸漬して酸エツチング処理をした。次に
下記に示す条件にてＣｏ Ｎｉ −Ｐ ｇ３性膜３を
、電気めっき法にて形成した。
上記で得たＣｏ −Ｎｉ −Ｐ膜表面に、実施例４と同
様な方法を用いて潤滑保護膜としてカーボン薄膜４を形
成して磁気ディスクとして完成した。本実施例で中間膜
としてＮ１−Ｐめっき膜２を設けたのは、磁性薄膜３を
電気めっき法にて形成容易にするためであり、他にＮｉ
−Ｗ−Ｐ、 Ｎ１−ＣμｍＰ等のめっき膜でも同様な
効果は得られた。
様な方法を用いて潤滑保護膜としてカーボン薄膜４を形
成して磁気ディスクとして完成した。本実施例で中間膜
としてＮ１−Ｐめっき膜２を設けたのは、磁性薄膜３を
電気めっき法にて形成容易にするためであり、他にＮｉ
−Ｗ−Ｐ、 Ｎ１−ＣμｍＰ等のめっき膜でも同様な
効果は得られた。
実施例６゜
本実施例においては、カーボン基板と記録媒体の中間膜
として非磁性耐熱性に優れるＮｉ −ＩＦ’ −Ｐめっ
き膜を設けた例を示す。
として非磁性耐熱性に優れるＮｉ −ＩＦ’ −Ｐめっ
き膜を設けた例を示す。
実施例１と同様にして、金型成形した硬化レジン円板を
旋削加工、研削加工により円板状ｌこ加工した。次にカ
ーボン化するために炭化焼成炉中に円板をセットし、窒
素ガス中で温度６００℃にて（資）時間熱処理した。熱
処理温度を実施例１の場合の１．０００℃より低下させ
たのは、６００℃熱処理によりカーボン化後の円板表面
にわずかな面荒れを生じしめて引続く化学めっき膜の密
着力を向上させるためである。
旋削加工、研削加工により円板状ｌこ加工した。次にカ
ーボン化するために炭化焼成炉中に円板をセットし、窒
素ガス中で温度６００℃にて（資）時間熱処理した。熱
処理温度を実施例１の場合の１．０００℃より低下させ
たのは、６００℃熱処理によりカーボン化後の円板表面
にわずかな面荒れを生じしめて引続く化学めっき膜の密
着力を向上させるためである。
ガラス状カーボンの出発材料は、５〜２ｏφμｍの粒状
のフェノール・ホルムアルデヒド樹脂であるため、炭化
焼成温度が低い場合は粒状樹脂間がわずかな隙間となっ
て残存する傾向がある。本実施例では、この現象を利用
して表面にわずかなボイド、隙間が残存するカーボン基
板を形成し、引続くめっき膜をこの隙間内部にも析出さ
せてめっき膜の密着力の確保を行なった。
のフェノール・ホルムアルデヒド樹脂であるため、炭化
焼成温度が低い場合は粒状樹脂間がわずかな隙間となっ
て残存する傾向がある。本実施例では、この現象を利用
して表面にわずかなボイド、隙間が残存するカーボン基
板を形成し、引続くめっき膜をこの隙間内部にも析出さ
せてめっき膜の密着力の確保を行なった。
炭化焼成後のガラス状カーボン基板表面に、下記に示す
内容でＮ１−Ｗ−Ｐ 化学めっきを行なった。
内容でＮ１−Ｗ−Ｐ 化学めっきを行なった。
上記内容にてＮ１−Ｗ−Ｐ 化学めっき膜を２ｔｌｌｕ
ｍ形成した基板は、次に両面研削と両面研磨加工を行な
って機械加工し、表面粗さ０．００２μｍＲα 、直径
方向真直度（円板の−Ｃの）３μｍ／４０ｍｍ の表面
精度を得た。本実施例でＮ１−Ｗ−Ｐ 化学めっき膜を
形成後に研削、研磨加工したのは、こうすることによっ
て、めっき膜無しの場合に比較して、直径方向真直度を
大巾に（従来１０μｍ１４０ｍｍ→３μ−〇朋）向上で
きるためである。同様な効果はＮ１−Ｐ。
ｍ形成した基板は、次に両面研削と両面研磨加工を行な
って機械加工し、表面粗さ０．００２μｍＲα 、直径
方向真直度（円板の−Ｃの）３μｍ／４０ｍｍ の表面
精度を得た。本実施例でＮ１−Ｗ−Ｐ 化学めっき膜を
形成後に研削、研磨加工したのは、こうすることによっ
て、めっき膜無しの場合に比較して、直径方向真直度を
大巾に（従来１０μｍ１４０ｍｍ→３μ−〇朋）向上で
きるためである。同様な効果はＮ１−Ｐ。
Ｎｉ −Ｃｕ −Ｐ等のめっき膜を用いても得られる。
高精度な寸法精度を必要とするディスクの場合には、本
実施例にて示したようなめっき中間膜を設ける構成にす
ると有利である。
実施例にて示したようなめっき中間膜を設ける構成にす
ると有利である。
次に仕上研磨したＮｉ−４１’−Ｐ 基板表面を清浄化
するための脱脂・洗浄を行なって後に、実施例２に示し
たと類似の方法でＴｉの中間膜を５００１スパツタリン
グ法で形成し、さらに酸化鉄ｐｇ、ｏ、を実施例２と同
一の方法、条件で作成した。次に、気中熱酸化炉を用い
、３５０ＣＸ３Ａｒ の熱処理を行なってγ−Ｆ、、
０．膜へ変換して磁気記録媒体を得た。
するための脱脂・洗浄を行なって後に、実施例２に示し
たと類似の方法でＴｉの中間膜を５００１スパツタリン
グ法で形成し、さらに酸化鉄ｐｇ、ｏ、を実施例２と同
一の方法、条件で作成した。次に、気中熱酸化炉を用い
、３５０ＣＸ３Ａｒ の熱処理を行なってγ−Ｆ、、
０．膜へ変換して磁気記録媒体を得た。
最後に潤滑保護膜であるカーボン薄膜を、実施例４と同
じ方法にて形成し、磁気ディスクとして完成した。
じ方法にて形成し、磁気ディスクとして完成した。
本発明によれば、耐熱温度２０００℃以上にも及ぶガラ
ス状カーボン基板を実現できるため、従来のアルマイト
基板での熱クラツク、Ｎ１−Ｐ基板での加熱磁化の問題
等を本質的に回避できる。基板の耐熱温度が従来の２５
０℃程度から最高２０００℃程度まで上昇した事により
、記録媒体や保護膜の形成が理想状態で実施できるため
、例えば十分に熱酸化したγ−Ｆ、、０．記碌媒体が形
記録き飽和硼束密度向上（従来３，０ＯＯＧ→本発明５
．ＱＯＯＧ ）、角型比Ｅｒ／Ｂ１＆向上（従来０．８
→本発明０．９）を達成した。一方、基板の耐熱温度向
上によって実施例に示したようなＳｉ 、 Ｔｉ 、
Ｍｏ 、 ＪＰ’、 Ｃｒ等の各種中間膜と基板、ある
いは媒体間で高温熱処理による拡散接合が生じ、眉間の
密着力が従来法と比較して向上し、耐ヘッドクラツシユ
性の向上に寄与した。
ス状カーボン基板を実現できるため、従来のアルマイト
基板での熱クラツク、Ｎ１−Ｐ基板での加熱磁化の問題
等を本質的に回避できる。基板の耐熱温度が従来の２５
０℃程度から最高２０００℃程度まで上昇した事により
、記録媒体や保護膜の形成が理想状態で実施できるため
、例えば十分に熱酸化したγ−Ｆ、、０．記碌媒体が形
記録き飽和硼束密度向上（従来３，０ＯＯＧ→本発明５
．ＱＯＯＧ ）、角型比Ｅｒ／Ｂ１＆向上（従来０．８
→本発明０．９）を達成した。一方、基板の耐熱温度向
上によって実施例に示したようなＳｉ 、 Ｔｉ 、
Ｍｏ 、 ＪＰ’、 Ｃｒ等の各種中間膜と基板、ある
いは媒体間で高温熱処理による拡散接合が生じ、眉間の
密着力が従来法と比較して向上し、耐ヘッドクラツシユ
性の向上に寄与した。
また、ガラス状カーボンは、炭化焼成温度にもよるがビ
ッカース硬度が１５００〜３０００Ｋｑ／ｍｍ、であり
、硬度はセラミ クスと同等である。これは従来のアル
マイト膜の約４００ψ’ｍ、”、Ｎｉ −Ｐ めっき
膜の７００ψ’ｍｒｎ”よりはるかに硬い材料であり、
このことがディスクを強靭にし、耐ヘッドクラツシユ性
を従来基板を用いたものより大巾に向上させる。例えば
記録媒体としてｒ−Ｆｅ、Ｏ５を用い、保護膜としてカ
ーボン薄膜を用いた場合に、基板だけを変えて磁気ディ
スクを作成して耐ＣＳＳ強度を測定した結果では、Ｎ１
−Ｐ 基板を用いたディスクが平均３５，０００回のＣ
ＳＳ強度に対し、ガラス状カーボン基板を用いたものは
平均１５０，０００ 回と飛躍的に強度が向上し、高
信頼性の磁気ディスクを形成できる。
ッカース硬度が１５００〜３０００Ｋｑ／ｍｍ、であり
、硬度はセラミ クスと同等である。これは従来のアル
マイト膜の約４００ψ’ｍ、”、Ｎｉ −Ｐ めっき
膜の７００ψ’ｍｒｎ”よりはるかに硬い材料であり、
このことがディスクを強靭にし、耐ヘッドクラツシユ性
を従来基板を用いたものより大巾に向上させる。例えば
記録媒体としてｒ−Ｆｅ、Ｏ５を用い、保護膜としてカ
ーボン薄膜を用いた場合に、基板だけを変えて磁気ディ
スクを作成して耐ＣＳＳ強度を測定した結果では、Ｎ１
−Ｐ 基板を用いたディスクが平均３５，０００回のＣ
ＳＳ強度に対し、ガラス状カーボン基板を用いたものは
平均１５０，０００ 回と飛躍的に強度が向上し、高
信頼性の磁気ディスクを形成できる。
さらに、ガラス状カーボン基板の剛性が大きいことから
、ディスク回転中の円板端部のブレ（ランアウト）が向
上し、従来のＡｔ合金と比較して密度が低減（２，７→
１．５）シて半分近い重量となったため、スピンドル回
転軸受部の負担低減の効果もある。
、ディスク回転中の円板端部のブレ（ランアウト）が向
上し、従来のＡｔ合金と比較して密度が低減（２，７→
１．５）シて半分近い重量となったため、スピンドル回
転軸受部の負担低減の効果もある。
その他、材料本来の特性として非磁性であること、化学
的に安定で腐食の問題の無い事、フェノール・ホルムア
ルデヒド材料の作成、不純物混入や硬化中、焼成中の脱
ガスに注意をして適切な条件を設定さえすれば、本質的
に低欠陥材料である事、硬化と炭化焼成の中間で比較的
軟質の状態にて機械加工が可能であり、セラミクス材料
と比べてはるかに生性性が高い事等々、本発明によるガ
ラス状カーボン基板を用いれば、高信頼度の記録荷性の
優れた薄膜磁気ディスクを実現できる。
的に安定で腐食の問題の無い事、フェノール・ホルムア
ルデヒド材料の作成、不純物混入や硬化中、焼成中の脱
ガスに注意をして適切な条件を設定さえすれば、本質的
に低欠陥材料である事、硬化と炭化焼成の中間で比較的
軟質の状態にて機械加工が可能であり、セラミクス材料
と比べてはるかに生性性が高い事等々、本発明によるガ
ラス状カーボン基板を用いれば、高信頼度の記録荷性の
優れた薄膜磁気ディスクを実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示す磁気ディスクの断面図
である。 ｌ・・・ガラス状カーボン基板 ２・・・中間膜（Ｃｒ 、 Ｓｉ 、 Ｔｉ 、 Ｎｏ
、 ｊＪ’ 、 Ｎ１−Ｐ 、 Ｎ１Ｊ−Ｐ膜など） ３・・・磁気記録媒体（γ−ＦｔｔＯ８，Ｃ０−Ｎｉ、
Ｃ０−Ｎ１−ｊ’）４・・・保護膜（カーボン薄膜他） 〆′ 代理人 弁理士 小 川 勝 男（２０殆１図
である。 ｌ・・・ガラス状カーボン基板 ２・・・中間膜（Ｃｒ 、 Ｓｉ 、 Ｔｉ 、 Ｎｏ
、 ｊＪ’ 、 Ｎ１−Ｐ 、 Ｎ１Ｊ−Ｐ膜など） ３・・・磁気記録媒体（γ−ＦｔｔＯ８，Ｃ０−Ｎｉ、
Ｃ０−Ｎ１−ｊ’）４・・・保護膜（カーボン薄膜他） 〆′ 代理人 弁理士 小 川 勝 男（２０殆１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガラス状カーボンよりなることを特徴とする磁気デ
ィスク基板。 ２、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂を熱成形して
成形前駆体を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、
この円板を炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化
した円板表面を研磨することを特徴とする磁気ディスク
基板の製造方法。 ３、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂と、この樹脂
以外の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、炭水化物、無機充
填剤のうちから選ばれた少なくとも一種類を熱成形して
成形前駆体を作成し、この成形前駆体を円板に加工し、
この円板を炭化焼成してカーボン化し、このカーボン化
した円板表面を研磨することを特徴とする磁気ディスク
基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076512A JPS62234232A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 磁気デイスク基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076512A JPS62234232A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 磁気デイスク基板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234232A true JPS62234232A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13607316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076512A Pending JPS62234232A (ja) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | 磁気デイスク基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991006948A1 (fr) * | 1989-10-27 | 1991-05-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Procede de production d'un support d'enregistrement magnetique |
| GB2242423A (en) * | 1990-03-29 | 1991-10-02 | Kobe Steel Ltd | Amorphous carbon substrate for magnetic discs |
| DE4430570A1 (de) * | 1993-08-30 | 1995-04-20 | Kobe Steel Ltd | Verfahren zum Herstellen eines Kohlenstoffsubstrates |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61076512A patent/JPS62234232A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991006948A1 (fr) * | 1989-10-27 | 1991-05-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Procede de production d'un support d'enregistrement magnetique |
| GB2245599A (en) * | 1989-10-27 | 1992-01-08 | Kobe Steel Ltd | Method of producing magnetic recording medium |
| GB2245599B (en) * | 1989-10-27 | 1993-08-04 | Kobe Steel Ltd | Method of manufacturing a magnetic recording medium |
| US5252367A (en) * | 1989-10-27 | 1993-10-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method of manufacturing a magnetic recording medium |
| GB2242423A (en) * | 1990-03-29 | 1991-10-02 | Kobe Steel Ltd | Amorphous carbon substrate for magnetic discs |
| US5326607A (en) * | 1990-03-29 | 1994-07-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Amorphous carbon substrate for a magnetic disk and a method of manufacturing the same |
| GB2242423B (en) * | 1990-03-29 | 1994-11-02 | Kobe Steel Ltd | Amorphous carbon substrate for a magnetic disk and a method of manufacturing the same |
| DE4430570A1 (de) * | 1993-08-30 | 1995-04-20 | Kobe Steel Ltd | Verfahren zum Herstellen eines Kohlenstoffsubstrates |
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