JPS6297123A - 薄膜磁気デイスク - 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、薄膜磁気ディスクに係り、特に磁気ディスク
と磁気ヘッドとの摺動、及び接触に対して十分な強度を
得るため忙好適な保護膜を持つ薄膜磁気ディスクに関す
る。

〔発明の背景〕

従来の薄膜磁気ディスク（例えば、スパッタまたはめっ
きなどによる薄膜形成手法を用いて磁性媒体、例えばｒ
−Ｆｅ、Ｏ，系またはＮ１−Ｐ系などをディスク基板上
に形成した磁気ディスク）は、磁気ヘッドと磁気ディス
クとのＪＩ！擦低減効果磁性媒体面上に潤滑層を形成し
ている。一方磁気ディスク装置では、磁気ディスクと磁
気ヘッドをコンタクトさせたままディスク回転の起動、
停止を行うコンタクト・スタート・ストン“プ（以後Ｃ
８Ｓと記する）の方式を採用している。また記録密度を
向上させるために磁気ヘッドと磁気ディスクのＭＶａ、
いわゆるヘクトスペーシングを狭くすると言う手法を実
行している。

この結果、Ｃ８Ｓにより磁気ヘッドと磁気ディスクとが
摺動する頻度が増し、また狭スペーシングにした事によ
り高速回転している磁気ディスク表面に磁気ヘッドが接
触する確率が増えた。

すると、摺動に伴なう磁性媒体の信号出力の低下、信号
エラーの増加などの記録データの信頼性が低下したり、
磁性媒体面に傷が生じ、ヘッドクラクシエを訪発する様
な問題が生じた。

そこで、これら摺動、及び接触から磁性媒体を保護する
膜、例えばＩｒｆ開昭５３−７６ｒ１１５号公報。

特公昭５５−２９５００号公報などに示さ几る様にピリ
珪酸Ｓｉ０．などの酸化物の硬質保護膜を塗布またはス
パツクなどによる薄膜形成手法により磁性媒体上に形成
する方法が考えられている。

しかし、実際にはポリ珪酸、　Ｓｉｎ！は硬く摩耗に対
しては強いが、その反面脆く、ヘッドの接触による衝撃
によってポリ珪酸、Ｓｉ０＊が欠は出し、その粒子がデ
ィスク表面とヘッドの間で研磨粒子の役割を果し、ディ
スク及びヘッドの表面の破壊を促進させ、ヘッドクラク
シーに至らすという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、Ｃ１８時忙生じる磁気ディスクと磁気
ヘッドとの摺動、及び磁気ヘクトに浮上時に生じる事が
ある磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触により、磁気デ
ィスク面が変形しない強度を持つ保護膜を被覆し、その
保護膜上に潤滑層を設けることにより、ヘッドクラクシ
息を誘発しない磁気ディスクを提供することにある。

〔発明の概要〕

従来の磁気ディスク、例えば、ディスク基板上にｒ−Ｆ
ｅｓ　Ｏｓ系の磁性媒体を形成し、その表面に潤滑層を
設けた磁気ディスクがヘッドクラクシ−に至るまでの履
歴を磁気ヘッド浮上試験や摺動試験などの結果の観察、
及び考察から類推すると、まず峡スペーシングにした事
により、浮上中の磁気ヘッドが何らかの外乱、例えば突
発的な装置の振動などにより磁気ディスクと接触する確
率が増える。初期の間は、磁気ディス、り表面に施した
潤滑層の効果により、磁気ヘッドの接触または、それに
伴なう摺動では、ヘッドクラクシ島までには至らない。

しかし接触かたび重なるに従い次第忙潤滑効果がなくな
り、磁気ディスクと磁気ヘッドとの摩擦力が大きくなる
。するとヘッドスライダ−のエツジ部により磁気ディス
ク表面ＫＷｋ少な傷が付（。この傷は凸起となりヘッド
浮上安定性を損ねると同時に、傷が発生した時に生じた
磁性媒体粒子が、磁気ディスクと磁気ヘッドの間で研磨
粒子的役割を果し、傷の拡大を促進させる。そして最後
にヘッドクラクシ島に至らすことが判った。

一般に磁気ヘッド材料として使用しているフェライト合
金のビクカース硬度は、６００〜８００程度と知られて
いる。従って、磁性媒体上に形成する保護膜は、磁気ヘ
ッドの接触により傷の発生及び変形を起さない程の硬度
を持っていなげればならない。そｎにできるだけ容易に
薄膜形成ができる材料でなければならない。さらに、磁
気ディスクと磁気ヘッドとの摺動時には一相対する磁気
ヘッドにできるだけダメージを及ぼさない保護膜または
潤滑層を設けた保護膜でなければならない。

ところで、ヘッド材料より硬質でしかも薄膜形成ができ
るｉ料は、多く知られている。本発明において、これら
の中でＳｉの炭化物であるＳｉＣは、ビクカース硬度が
２５００程度とヘッド材より十分硬質であり、しかも、
各種保護膜材料と比較した結果、磁気ヘッドく及ぼすダ
メージが少ないという特性が・ある事が判った。さらＫ
　ＳｉＣは磁性媒体上に容易に薄膜形成ができる材料で
あるため、ＳｉＣを保護膜として耐摺動性。

耐Ｃ８Ｓ性などを検討した所、良好な結果を得た。

また、この保護膜上にカーボン（以後、短にＣと記述す
ることもある。）、パーフロロポリエーテル糸、フロロ
エチレン系、金属石鹸系の潤滑層を形成した磁気ディス
クについても検討したところ、さらに良好な結果を得た
。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図により説明する。

実施例１ まず、ＡＪ　−Ｍｇ　合金基板を研削して得た基板１上
にＮ１−Ｐ・合金の下地層を１３μｍの厚さで電解めっ
きした。このＮ１−Ｐ合金めっき基板を２００°Ｃの温
度で大気中熱処理を施し、そのＮ１−Ｐ合金下地層１０
μｍの厚さまで両面研摩し、荒さＲａ−０，００１μｍ
程度のＮ１−Ｐ合金下地層２を得た。

こうして得られた磁気ディスク用基板上に磁性媒体５を
形成した。磁性媒体３は、ＣＯを２％含ｔｒＦｅターゲ
ットをＡｒ　十〇！雰囲気中でＲＦスパッタを行ない、
磁気ディスク用基板上にＦｅ、Ｑ。

を成膜した。これを２５０℃の大気中で熱酸化し、ｒ−
Ｆｅ、Ｏｓの磁性媒体３を形成した。

次に磁性媒体３上にＳｉＣの保護膜４をスパッタ法で形
成した。保護膜４の形成方法を以下く説明する。まず、
磁性媒体３まで形成した磁気ディスクを２００℃で真空
予備加熱する。数時間このまま保持した後、ＳｉＣ焼結
ターゲクトをＡｒ雰囲気中でＲＦスパクタし、磁性媒体
３上にＳｉＣ・膜を成膜した。この時の主な成膜条件は
、次の通りである。

０　スパクタ雰囲気ガス・・・Ａｒ Ｏスパクタ雰囲気圧力…５ｍＴｏｒｒ Ｏターゲラを印加電力密度・・・２．６Ｗ／ｓｆＯ保護
膜膜厚・・・５００ｘ この様にして第１図に示した構成の磁気ディスクを得た
。

実施例２ 実施例１で得られた磁気ディスク（ＳｉＣ保護膜を形成
したところまでの第１図の磁気ディスク）の保譲１Ｎ１
４上に潤滑層５としてＣをスパクタ成膜した。この時、
ターゲットとしては、高密度（９０％以上の充填率）の
Ｃ焼結体ターゲクトを用いた。主な成膜条件は次の通り
である。

Ｑ　真空予備加熱温度・・・２００°ＣＯスパクタ雰囲
気ガス・・・Ａｒ Ｏスパクタ雰凹気圧力・・・３ｍＴｏｒｒＯターゲラ）
印加電力密度・・・五５Ｗ／ｄＯ潤滑層膜厚・・・１０
０Ａ この様にして、第２因に示した構成の磁気ディスクを得
た、 実施例３ 実施例１で得られた磁気ディスクの保護膜４上に潤滑層
５として分子量約２５００のパー７０ｐぎりエーテル系
の潤滑剤を塗布した。この時、薄く均一に塗布するため
忙７レオンＴＦ（）リクロロＦリフｏｎエタン）中Ｋ　
Ｏ，０１ｖｏｌ、　％程度の濃度で溶解させた溶液を使
用し１厚さ約１００Ａの潤滑層を形成した。また同様に
、潤滑層として分子量約３７００の７０ロエチレン系の
潤滑剤を塗布した。これも同様にフレオンＴＦＩＫ溶解
させた溶液を使用し、厚さ約１００人の潤滑層を形成し
た。この様にして第２図に示した潤滑層を形成した構成
の磁気ディスクを得た。

実施例４ 実施例１で得られた磁気ディスクの保護膜４上に潤滑層
５としてステアリン酸Ｌｉを蒸着法により形成した。蒸
着法は、タングステンボードによる抵抗加熱型の蒸着装
置を使用した。基板温度は、−坦２００°Ｃまで真空加
熱し、それから１００°Ｃ以下まで基板温度を下げ、そ
の後蒸着して膜厚約１００人のステアリン酸Ｌｉの膜を
形成した。この様にしてｗＬ２図忙示した潤滑層を形成
した構成の磁気ディスクを得た。

以上４つの実施例で得た磁気ディスクと比較のため、磁
性媒体上に実施例３の潤滑層を形成した磁気ディスクを
Ｃ８Ｓ試験、摺動試験により磁気ヘッドと磁気ディスク
の接触、摺動に対する強度を評価した。

Ｃ８Ｓ試験は、磁気ヘクトに定状回転（３６００ｒｐｍ
）で０．３μｍ浮上するヘッドを使用し、同一トラック
上でＣ８Ｓを繰り返す。そして磁気ディスク面にキスが
入った回数をそのディスクの寿命とした。

摺動試験法は、Ｒ５ｍｌのルビー球面を使用し、周速１
ｍ／ｓｅｃ、、荷重ｉｏｇ一定にして、ディスクを回転
し、ディスク表面を摺動した。そして磁気ディスク面ば
キズが入った時の回転回数をそのディスクの寿命とした
。

表１１表２にそれぞれＣ８Ｓ試験、摺動試験の結果を示
す。まず、Ｃ８Ｓ試験の結果より、ＳｉＣ保護膜４を形
成した場合（実施例１〜４）と形成しない場合を比較す
ると、保護膜を形成しない場合１〜５に回のＣ８Ｓで媒
体表面に傷が入るのに対してＳｉＣ保設膜を形成すると
潤滑層の有無、または潤滑層の種類にかかわらず５０に
回置上のＣ８Ｓに耐えることを確認した。この時、磁気
ヘッドのダメージ、及びヘッド付着物がないことも確認
した。次に摺動試験の結果より、ＳｉＣ保護膜上に潤滑
層を設けることにより、耐摺動回数が向上することが判
る。例えば、実施例１と３を比較すると約７〜８倍向上
してい、る。

以上より、磁性媒体上に保護膜としてＳｉＣを形成した
場合、耐摺動性が飛躍的忙向上し、またその保時膜上に
潤滑層を設けることにより、さらに耐摺動性が向上する
結果を得た。

表２　摺動試験結果 〔発明の効果〕 本発明によれば、磁気ヘッドと高速回転している磁気デ
ィスクとが何らかの原因で接触した場合、もしくは、Ｃ
８８により磁気ヘッドと磁気ディスクが摺動した場合磁
性媒体上にＳｉＣ保護膜を形成しておくことにより、そ
の接触に対して十分耐え得る強度を持ち、保護膜自身の
変形、欠落などによっズ、ヘッドクラクシ島に至る事を
防ぐ効果がある。

また、潤滑層を形成したＳｉＣ保護膜と、潤滑層を形成
しないＳｉＣ保護膜と比較すると、ＳｉＣ保護膜上にＣ
，パーフロロポリエーテル糸、フロロエチレン系、金属
石鹸系の潤滑層を形成したＳｉＣ保護膜は、潤滑層を形
成しない保護膜に対して約２〜８倍もの耐摺動強度を向
上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の保護膜を磁性媒体上に形成
した磁気ディスクの概念的な部分断面図、第２図は保護
膜上に潤滑層を形成した磁気ディスクの概念的な部分断
面図である。 １・・・ｋｌ−Ｍｇ合金基板、 ２・・・Ｎ１−Ｐ合金めっき下地層、 ３・・・γ−Ｆｅ、Ｏ，磁性媒体、 ４・・・ＳｉＣ保護膜、 ５・・・潤滑層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁気ディスク用基板と、該基板上に薄膜形成手法を
   用いて形成した磁気記録媒体から成る薄膜磁気ディスク
   において、該薄膜磁気ディスク面上にＳｉとＣを主成分
   とした保護膜を形成したことを特徴とする薄膜磁気ディ
   スク。