JPS626146A - 磁気デイスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法および装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コンピュータの磁気記録媒体として使用する
磁気ディスクの磁性膜等の面板上の欠陥検査を行なう方
法及びその装置に係り、特に塗膜塗布直後の塗膜検査工
程において磁性膜上の欠陥検査を自動的に行な５などに
好適な磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法及び
その装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の磁気ディスクの塗膜塗布直後の塗膜検査工程を富
む製造工程を第９図に例示する。

第９図において、素材加エエ＠１でアルミニウム素材囲
板はまず表面研削され、塗膜塗布工程２で溶剤に混入し
た酸化鉄（磁性塗材）がスピンナ塗布される。溶剤が蒸
発乾燥した後、塗膜検査工程３で磁性塗材表面（塗膜）
の欠陥を目視検査し、塗膜欠陥が検出された不良面板は
塗膜除去工程４で塗膜を除去して、再び塗膜塗布工程２
で＊ｍ塗布な行ない面板を再生する。

一方のｉ１１膜検査工程３で合格した面板は虚膜硬化工
ａ５で塗膜を高温加熱して硬化させ、面板に１１１Ｍを
固着させる。塗膜２ツビング工程６で塗膜表面をラッピ
ング加工して平滑ＫＬ、塗膜検査工程７でラッピング加
工後の塗膜表面を検査し、ここでの不良品１１ｍは再生
ができないので廃棄される。合格品は電気特性検査工程
８で電気的Ｋｍ膜が決められた磁性性能を有しているか
否かを検査して、不良品１１ｂは廃棄され、合格品は外
観検査工程９で外観検査を行ない、不良品１１ｃは廃棄
され、合格品は製品ｌＯとなる。

本発明は以上の製造工程の塗膜塗布直後の塗膜検査工程
３などにおける塗膜等の面板の欠陥検査に関する。

なお、以下各図面を通じて同一符号は同一または相当部
分を示すものとする。

第１０図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）は第９図の塗膜検査工
程３で検出すべき欠陥を含む塗膜表面状態を例示する塗
膜断面図で、（ａ）は塗膜検査工程３の塗膜断面図、（
ｂ）は塗膜ラッピング工程６の概要斜視図、（Ｃ）はラ
ッピング後の塗膜断面図である。第１０図（Ｌ）におい
て、塗膜塗布直後の塗膜検査工程３では、アルミニウム
基板１３上の１μｍ厚さ程度の塗膜１２０表面には、微
小異物１４と、金属粉等の微小ちり１５と、薬剤等の汚
れによるしみ１６と、塗膜の凹状変形のクレータ１７と
、塗膜の凸状変形を伴う異物１８等がある。

このうち塗膜検査工程３で検出すべき欠陥は微小異物１
４と微小ちり１５ではなく、シみ・１６とクレータ１７
と凸状変形を伴う異物１８である。

すなわち、次の塗膜硬化工程５を経た第１０図（ｂ）の
塗膜ラッピング工程３において、第１０図（ａ）を含む
面板１９は矢印方向に回転するロー２２１．２２．２３
により高速駆動されるエメリーベーパ２０で塗膜１２の
表面が厚さ１μｍから０．５μｍ程度になるまで２ツビ
ング加工される。

この際、大きさが３０μｍ程度以下の微小異物１４や微
小ちり１５等はラッピング加工の初期に飛散してラッピ
ング後の表面形状に影響しないが、しみ１６やクレータ
１７や凸状変形を伴う異物１８等はその変形の大きさが
０．１〜０．５　ｍｍ程度で高さが０．２μｍ程度以上
あると、それらがラッピング加工中の加工圧力に局部的
な変動をひき起すため、ラッピング加工後の表面形状に
影響を与える。

この結果から第１０図（Ｃ）において、ラッピング加工
後の塗膜表面には、第１０図（ａ）の微小異物１４やち
り１５の影響はなく、変形の大きいしみ１６やクレータ
１７や異物１８の影響のみがラッピング後の凸状変形１
６ａやクレータ１７＆や凸状変形１８ａとして残るため
、第１０図（ａ）の状態にある塗膜検査工程３において
検出すべき真の欠陥となる。

第１１図は第１０図（ｅ）のラッピング後の塗膜１２と
磁気ヘッドの関係を例示する断面図である０ 第１１図において、磁気ヘッド２４はスプリング２５で
上方から支持され、ラッピング後の塗膜１２を含む面板
１９（第１０図）が高速回転すると、空気圧のくさび効
果により塗膜表面から０．２μｍ程度浮上する。そこで
塗膜１２上にしみ１６やクレータ１７や異物１８に起因
する凸状変形１６ａやクレータ１７ａや凸状変形１８ａ
があると、ヘッドクラッシュや電気特性エラーを誘発す
る。

以上のように塗膜検査工程３で検出すべき欠陥はしみ１
６とクレータ１７と凸状変形を伴う異物１８などのよう
に大きさが０．１　ｍｍ　〜０．５　ｍｎ　程度以上の
ものであって、微小異物１４とちり１５などのように大
きさが３０μｍ程度以下のものは該当しない。

従来の磁気ディスク塗膜上の欠陥を検査する方法として
は、従来自動化された例は見当らず、目視による検査が
一般的であった。

一方で従来の撮像管用ガラス面板、ＬＳＩ用のホトマス
ク、磁気パズル用つェへ等の面板欠陥検査装置の例とし
て特開昭５６−４３５３９号公報に示されるように、面
板の表面に照射光の焦点を合致させ、表面凹凸での照射
光の散乱光を検出して欠陥検査を行うものが知られてい
る０この方法は、面板の正常部表面に微小凹凸がな（、
また欠陥部の凹凸の度合が欠陥の直径に比べて大きい場
合には、正確な欠陥検出が可能であるが、磁気ディスク
のように塗膜表面に微小凹凸が存在し、欠陥の直径に比
べて凹凸の度合が非常に小さい場合には適用が困難であ
る。

また磁気ディスクにおいては、塗膜欠陥の大きさが非常
に広範囲に渡っているが、前述公報の面板欠陥検査装置
の例でも述べられているように、欠陥の大きさと照射面
積（検出視野）が一致していないと十分な欠陥信号出力
が得られず正確な欠陥検査ができなくなる０例えば、磁
気ディスク欠陥の場合には、しみ１６やクレータ１７は
比較的大きなものが多く直径０．５　ｍｍ　程度〜２ｍ
ｎ程度まであり、凸状変形を伴う異物１８は比較的小さ
いものが多（直径０．１　ｒｒｒｎ程度〜０．３ｍ程度
である。これらの欠陥を例えば直径０．２ｍ程度の検出
視野で検出した場合、凸状変形を伴う異物１８は正確に
検出できるが、しみ１６やクレータ１７は十分な検出信
号が得られず、逆に直径０．７　ｍｍ程度の検出視野で
検出した場合は、しみ１６やクレータ１７は正確に検出
できるが、凸状変形を伴う異物１８は十分な検出１ｇ号
が得られなくなるなどの問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
比較的小さな凸状変形を伴う異物欠陥から比較的大きな
じみやクレータ欠陥までを高い検出率で検出できる磁気
ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法及びその装置を
提供する　　　　□ことＫある。

〔発明の概要〕

本発明は、磁気ディスク塗膜等面板上の複数の検出視野
内の反射光の明暗を、異なる大きさの検出視野を有する
複数個の検出器により同時に検出し、該検出信号により
磁気ディスク塗膜等面板上の真の欠陥を例えば直径０．
１　ｍｎ程度の小欠陥から直径２ｍｍ程度の大欠陥まで
高検出率で検出できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないしＷ、８図により説
明する。

第１図は本発明による一実施例の基本構成図を示す。第
２図は第１図の小ピンホール２９で限定した検出視野か
らの反射光３２による検出信号３３の電圧波形を示した
もので、第３図は第１図の大ピンホール６０で限定した
検出視野からの反射光３２による検出信号６２の電圧波
形を示したものである。

第１図において、磁気ディスク塗膜１２を含む面板１３
または結像レンズ２８などを含む検出系を移動して塗膜
１２上をＸ方向に走査しながら、試料面からの反射光３
２を結像レンズ２８を介した後、プリズム６８により２
つの光路に分岐し、一方は小ピンホール２９を介して光
電変換素子３０により、他方は大ピンホール６０を介し
て光電変換索子６１により光電変換すれば、それぞれ第
２図および第３図に示すような検出信号３３および検出
信号６２の電圧波形が得られる。欠陥の大きさは先に第
１０図（ａ）について述べたよ５Ｋ。

しみ１６やクレータ１７は直径０．５　ｍｍ〜２ｍｍ　
　程度、凸状変形を伴５異物１８は直径０．１　ｍｍ　
〜０．３ｍ程度で、真の欠陥とはならない微小異物１４
やちり１５は直径３０μｍ以下である０いま倍率１倍の
結像レンズ２８を使用した場合、小ピンホール２９のピ
ンホール径ｄ８は上記の検出すべき凸状変形を伴う異物
１８の大きさに対応して０．１　ｍｍ〜０、２　ｒｒｍ
程度、大ピンホール６０のピンホール径ｄｂは上記しみ
１６やクレータ１７の大きさに対応して０．５　ｎｍ　
−０，８ｍｍ程度が良い。すると第２図、第３図より明
らかな如く、小ピンホール２９を介して検出した欠陥信
号の出力変化は、凸状変形を伴う異物１８によるもの１
８ｂが大きくて、しみ１６やクレータ１７によるもの１
６ｂ、１７ｂおよび微小異物１４やちり１５によるもの
１４ｂ、１５ｂは小さい。また大ピンホール６０を介し
て検出した欠陥信号の出力変化は、凸状変形を伴う異物
１８によるもの１８ｂ＃よび微小異物１４やちり１５に
よるもの１４ｂ、１５ｂが小さくて、しみ１６やクレー
タ１７によるもの１６ｂ、１７ｂが大きい。

この結果は、磁気ディスク塗膜１２上の欠陥を検出する
場合、検出視野の大きさを一種類のみに限定したのでは
不十分であることを示している。

光電変換素子３０からの検出信号３３、および光電変換
素子６１からの検出信号６２は、各々２値化回路６３．
６４に送られて、第２図および第３図に示した２つのし
きい値４７．４８により、２値化回路６３では凸状変形
を伴う異物１８が、２値化回路６４ではしみ１６やクレ
ータ１７が確実に欠陥として検出される。これらの２値
化信号６５．６６をＯＲ回路６７に送り、論理和をとる
ことにより、磁気ディスク塗膜１２上に存在する大きさ
０．１ｍ〜２瓢程度までの欠陥を全て正確に検出するこ
とができる。なお第１図において、２７は照明光源、３
４は拡散板、３１は拡散照明光を示す。塗膜１２面に拡
散照明光３１を照射するのは、Ｉ！！膜表面の微小凹凸
による干渉を除去し、しみ１６やクレータ１７、凸状変
形を伴う微小異物１８等の真の欠陥を安定に検出するた
めである。

第４図は、本発明による磁気ディスク塗膜上の大小２　
ｉ１！類の検出視野からの明暗を、それぞれの検出視野
に対応して設けた２　ｉｖＡの検出器により同時に検出
し、その明暗の検出信号により磁気ディスク塗膜上の欠
陥を判定する磁気ディスク塗膜の表面欠陥検査方法及び
その装置の他の実施例を示す全体構造斜視ブロック図で
、第５図は第４図の面板１９の走査法を例示する平面図
である。第４図において、ステージ３５はベース３６上
にリニアベアリング３７を介して搭載され、面板送り用
モータ３８によりＸ（γ）方向に移動可能である。この
ステージ３５上に設けられた面板回転用モータ３９の回
転軸上には面板１９が搭載されるとともに、モータ３９
の回転軸に直結して角度測定用エンコーダ４０が設けら
れる。

また、モータ３８．３９を駆動するモータ駆動回路４１
と、表示回路４２と、２値化回路６３．６４と、ＯＲ回
路６７と、照明用直ｆｉｔ＃４４と、拡散照明源をなす
リング扶壁光灯４５が図示のように配置して接続される
。

この構成で、表示回路４２の指令によりモータ駆動回路
４１を介して面板送り用モータ３８および面板回転用モ
ータ３９を駆動すると、面板１９　　　　′はγ（Ｘ）
方向に送られると同時にθ方向に回転さ４つこれにより
結像レンズ２８、ノ１−７ミラー６９゜小ピンホール２
９、光電変換素子３０、大ピンホール６０、光電変換素
子６１からなる明暗の検出系により、第５図に示すよう
に面板１９上をらせん状に全面検査される。このときの
面板１９上の検出位置のモータ３８による半径方向位置
γ情報はモータ駆動回路４１から表示回路４２へ送られ
ると同時に、モータ３９による回転角度θ情報はエンコ
ーダ４０から表示回路４２に送られ、検出位置（γ、θ
）情報とじ【表示される。

一方で拡散照明源をなすリング扶壁光灯４５は直流電源
４４によりフリッカを生じさせずに点灯していて、螢光
面積が広くて、かつ拡散性のよい拡散光を面板１９の検
出位置に当てる。これにより面板１９上の検出位置から
の反射光３２は結像レンズ２８を通過した後ハーフミラ
−６９により２つの光路に分岐され、一方は小ピンホー
ル２９を介して光電変換素子３０により、他方は大ピン
ホール６０を介して光電変換素子６１によりそれぞれ光
電変換される。この光電変換素子３０および６１からの
明暗の検出信号３３と６２はそれぞれ２値化回路６３と
６４に送られ、２つのしきい値４７．４８（第２．３図
）により２値化回路６３では比較的小さい欠陥が多い凸
状変形部を伴う異物欠陥１８を、また２値化回路６４で
は比較的大きい欠陥の多いしみ１６やクレータ１７を正
確に検出する。２値化信号６５および６６はＯＲ回路６
７を介して表示回路４２へ送られ、欠陥情報が上記検出
位置（γ、θ）情報とともに表示される０ 以上説明した第１図及び第４図に示した実施例は大小２
８１類の検出視野が磁気ディスク塗膜上の同一箇所であ
る場合である。これらの実施例においては、同一箇所を
検出しているため検出位置（γ、θ）情報が正しく欠陥
位置を表示する反面、塗膜１２面からの反射光３２をプ
リズム６８やハーフミラ−６９により２つの光路に分岐
することにより、各々の検出器に到達する光量が低下し
、その結果、高速検出特性が劣化する。

これらの問題点を解決したのが第６図ないし第８図に示
す実施例である。

第６図ないし第８図は本発明による磁気ディスク塗膜上
の大小２種類の検出視野内の反射光の明暗を、それぞれ
の検出視野に対応して設けた２個の検出器により同時に
検出し、その明暗の検出信号により磁気ディスク塗膜上
の欠陥を判定する磁気ディスク塗膜の表面欠陥検査方法
及びその装置の更に他の実施例な示したもので、大小２
種類の検出視野が磁気ディスク塗膜上の近傍の異なる箇
所にある場合の例である。

第６図はその基本構成図を示し、第７図は第６図におけ
る面板１９の検出箇所および走査法を例示する平面図で
ある。第６図および第７図において、塗膜１２上に隣接
する異なる２点７０．７１は結像レンズ２８により、並
列に設けた小ピンホール２９および天ピンホール６００
位置にそれぞれ結像し、それぞれの位置に対応して設け
た光電変換素子３０および６１により反射光３２の明暗
を光を変換する。この場合も、いま倍率１倍の結像レン
ズ２＆を使用した場合、小ピンホール２９のピンホール
径ｄ８は第１図と同様に０．１　ｎｍ〜０．２図程度、
大ピンホール６０のピンホール径ｄｔ、は　　　□０、
５　ｍｍ　〜０．８　ｒｒｍ程度とすることにより、磁
気ディスク塗膜１２上に存在する直径０．１　ｒｒｒｎ
程匿の小欠陥から直径２ｍｍ程度の大欠陥までを正確に
検出できる。なお、ここで問題となるのは、欠陥検出位
置を正確に求める必要がある場合に検出箇所が異なる２
点であるため、検出位置（ｒ１θ）情報をそのまま表示
したのでは、実際の欠陥位置とずれが生じることである
。そのため、本実施例では第６図に示した如く演算回路
７２．７３を設けることによりこれを解決した。即ち、
第７図において磁気ディスク塗膜１２上で欠陥検出箇所
が２点７０．７１の位置となるように配置した場合、γ
は面板１９の中心から検出点７０と７１の中間点までの
距離とし、θは基準位置からの回転角として演算回路７
２．７３により実際の検出位置とのずれ童±εを補正し
て、それぞれの補正値を欠陥位置メモリ７４．７５を介
して正しい検出位置を表示回路７６．７７で表示するよ
うにした。なお本実施例ではγを補正する例を示したが
、検出箇所を磁気ディスク塗膜上で円周上に並列となる
よう配置した場合は、θを補正すれば良いことは明らか
である。

第８図は、第６図の構成において小ピンホール２９と光
電変換素子３０および大ピンホール６０と光電変換素子
６１との間をそれぞれ光ファイバー７８により結合した
実施例を示したもので光電変換素子３０と６１を並列し
て設置することが困難な場合に有効である。

なお、以上述べた実施例においては、検出視野数が２Ｉ
ｆｉ所の場合について説明したが、２箇所以上複数箇所
であっても有効であることは明白である。

また磁気ディスク塗膜以外の面板にも同様に適用可能で
あることも明らかである。

〔発明の効果〕

以上述べた如（、本発明の磁気ディスク塗膜等面板の表
面欠陥検査方法及びその装置によれば、磁気ディスク塗
膜の硬化およびラノビング工程前の塗膜検査工程などに
おいて、植換表面の微小凹凸及び微小異物やちりなどの
影響を除去して、例えば直径［Ｌ１ｍｎ〜α５ｍｍ　８
４度の比較的小さな凸状変形を伴う異物欠陥から、直径
α５ｍｎ〜２１ｍ１程度の比較的大きなしみやクレータ
欠陥までを高い検出率で検出できるため、ＩＪ造歩留り
が向上し製品の原価低減に効果があるほか刈株の他の面
板にも通用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ディスク２膜の表面欠陥検査
方法およびその装置の一実施例を示す基本構成図で大小
２山所の検出視野が磁気ディスク１１１膜上の同−開所
である例、第２図は第１図の小ピンホールにより限定し
た検出視野からの反射光による検出信号波形例図、第３
図は第１図の大ピンホールにより限定した検出視野から
の反射光による検出信号波形例図、第４図は本発明によ
る磁気ディスク造膜の表面欠陥検査方法およびその装置
の他の実施例を示す全体構成斜視ブロック図で大小２櫨
類の検出？Ｊｉ！野が磁気ディスク血膜上の同−一所で
ある例、第５図は第４図の面板の走査法を例示する平面
図、第６図は本発明による磁気ディスク造膜の表面欠陥
検査方法およびその装置の更に他の実施例を示す基本構
成図で大小２櫨類の検出視野が磁気ディスク値展上の異
なる一所である例、第７図は第６図における面板の検出
位置および走査法を例示する平面図、第８図は第６図に
おいてピンホールと光％変換素子の間を光ファイバーで
結合した例を、示した配置図、第９図は従来の磁気ディ
スクの１１１ｍ検査を含む製造工程図、第１０図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第９図のｍＨ検査工程３で
検出すべき欠陥に係るそれぞれ塗膜断面図、ラツビング
工程斜視図、ラッピング工程後迩膜断向図、第１１図は
造膜と磁気ヘッドの関係を示す断面図である。 ３・・・産膜検査工程　１２・・・造膜１３・・・アル
ミニウム基板　１４・・・微小異物１５・・・微小ちり
　１６・・・しみ（マイクロ欠陥）１７・・・クレータ
（マクロ欠陥）１８・・・凸状変形を伴う異物（マクロ
欠陥）、１９・・・・・面板、２７・・・・・照明ラン
グ、２　Ｂ　ｌｌ６１１１１１１結像レンズ、２９　ｅ
ａｓｅｓ小ピンホール、３０．６１・・・・・光電変換
素子、３１−−−−−照明光、３２・・・・・反射光、
３３．６２−−−−−明暗検出信号、３４・・・・・拡
散板、３５・・・・・ステージ、３６　ａｓｓｅｓベー
ス、３７　ｅａｓｅｓベアリング、３８．３９・…働モ
ータ、４０１１１１１１ＩＩｓエンコーダ、４１…・・
モータ駆動回路、４２…・・表示回路、４４・・・・・
直流電源、４５・・・・・リング螢光灯（拡散照明源）
、６０・・・・・大ピンホール、６３．６４−・２値化
回路、６５．６６・・・・・２値化信号、６７・軸・・
ＯＲ回路、６８・・・・・プリズム、６９・・・・・ハ
ーフ　ミ７−１７２．７３・・・・・演算回路、７４．
７５・・・・・欠陥位置メモリ、７６．７７・・・・・
表示回路、７８・・軸・光ファイバー。 ＰＪ！Ｉｌ［！１ 第　６　図 ２’？／（Ｇ。 ′！Ｉ９０　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク塗膜等の面板と検出器を相対的に移動
   させて走査させ、磁気ディスク塗膜等面板上に照明光を
   照射し、磁気ディスク塗膜等面板上の複数の検出視野内
   の反射光の明暗を異なる大きさの検出視野を有する複数
   個の検出器により同時に検出し、該検出信号により磁気
   ディスク塗膜等面板上の欠陥を判定することを特徴とす
   る磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法。 ２、上記複数の検出視野が磁気ディスク塗膜等面板上の
   同一箇所であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法。 ３、上記複数の検出視野が磁気ディスク塗膜等面板上の
   異なる箇所であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査方法。 ４、磁気ディスク塗膜等面板と検出器を相対的に移動し
   て走査する走査手段と、磁気ディスク塗膜等面板上に照
   明光を照射する照明光源と、磁気ディスク塗膜等面板上
   の複数の検出視野の反射光の明暗をそれぞれ異なる大き
   さの検出視野をもって同時に検出する異なる大きさの検
   出視野を有する複数個の検出器と、該各々の検出器から
   の明暗の検出信号により磁気ディスク塗膜等面板上の欠
   陥を判定する電気回路とから成る磁気ディスク塗膜等面
   板の表面欠陥検査装置。 ５、上記電気回路は各々の検出器からの明暗の検出信号
   の論理和をとるようにした特許請求の範囲第４項記載の
   磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査装置。 ６、上記複数個の検出器の有する異なる大きさの検出視
   野は別々に設けた複数個の異なる大きさのピンホールに
   よって与えられ、それぞれのピンホールに対応して設け
   た光電変換素子により、プリズム（またはハーフミラー
   ）により分岐した磁気ディスク塗膜等面板上の同一箇所
   からの反射光を検出する特許請求の範囲第４項記載の磁
   気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査装置。 ７、上記複数個の検出器の有する異なる大きさの検出視
   野は並列して設けた複数個の異なる大きさのピンホール
   によって与えられ、それぞれのピンホールに対応して設
   けた光電変換素子により磁気ディスク塗膜等面板上の隣
   接する異なる箇所の反射光を検出する特許請求の範囲第
   ４項記載の磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査装置
   。 ８、上記ピンホールと光電変換素子との間に光ファイバ
   を挿入したことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の磁気ディスク塗膜等面板の表面欠陥検査装置。