JPH07225945A

JPH07225945A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH07225945A
Application number: JP1433594A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Shigeru; 智雄茂; Yasushi Makabe; 保志真壁; Kazuo Fujimoto; 一男藤本
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】基板上の表面特性を改善し、浮上特性、潤滑
性及び耐摩耗性に優れた磁気記録媒体を製造する方法を
提供する。【構成】テクスチャ加工を施こした基板の両面に陰極
を対向させて設置し、酸性の電解液中で、該基板に直流
電圧を印加して表面を電解処理した後、下地層及び磁性
層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体の製造方法
に関するものである。詳しくは、基板上の表面加工処理
を特定の方法を用いて行なうことで表面特性を改善し、
浮上特性、潤滑性、及び耐摩耗性に優れた磁気記録媒体
を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の情報処理技術の
発達に伴い、その外部記憶装置として磁気ディスク等の
磁気記録媒体が用いられている。従来、磁気記録媒体と
してはアルミニウム合金基板にアルマイト処理やＮｉ−
Ｐメッキ等の非磁性メッキ処理を施した後に、Ｃｒ等の
下地層を被覆し、次いでＣｏ系合金の磁性薄膜層を被覆
し、更に炭素質の保護膜が被覆されたものが使用されて
いる。

【０００３】上記磁気記録媒体（磁気ディスク）の高密
度化に伴ない、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔、即
ち浮上量は益々小さくなっており、最近では０．１５μ
ｍ以下程度になっている。このように磁気ヘッドの浮上
量が著しく小さいため、磁気ディスク面に突起があると
ヘッドクラッシュを招き、ディスク表面を傷つけること
がある。また、ヘッドクラッシュに至らないような微小
な突起でも情報の読み書きの際の種々のエラーの原因と
なりやすい。

【０００４】一方、磁気ディスクは大容量化、高密度化
と並行して小型化も進められており、スピンドル回転用
のモーター等も益々小さくなっている。このため、モー
ターのトルクが不足し、磁気ヘッドが磁気ディスク面に
固着したまま浮上しないという現象が生じやすい。この
磁気ヘッドの固着を、磁気ヘッドと磁気ディスク表面と
の接触を小さくすることにより防止する手段として、磁
気ディスクの基板表面に微細な溝を形成するテクスチャ
加工と称する表面加工を施す処理が行なわれている。

【０００５】また、特開平４−９５２２１号には、テク
スチャ加工を行い、洗浄後、ケミカルエッチングを施す
ことが提案されている。さらに、特開平５−１２８５０
６号には、テクスチャ加工を施した基板表面に電解研磨
処理を行うことで、基板表面の異常突起を選択的に除去
することが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記テ
クスチャ加工処理のみを用いた場合には、磁気ディスク
の浮上特性の改善は見られるものの、十分であるとは言
いがたい。また、特開平４−９５２２１号に記載されて
いるケミカルエッチングによる方法では、エッチング条
件の選択による加工表面状態の制御がしにくく、また、
エッチング状態が不均一になりやすく、局部的な腐食が
発生しやすいことから、未だ満足できる表面状態のもの
が得られておらず、さらに磁気ディスクの浮上特性を改
善することが望まれている。

【０００７】さらに、特開平５−１２８５０６号に記載
された方法で工業的規模、すなわち、複数枚の基板を同
時に電解処理する際、電解処理による基板のエッチング
量が基板によってそれぞれ異なり、且つ、同じ基板であ
っても面内方向でエッチング量が異なり、基板表面の浮
上特性に影響を与えるという問題点がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
磁気ディスクにおける浮上特性をさらに改善すべく鋭意
検討した結果、基板上にテクスチャ加工を施した後、該
基板表面を酸性の電解液中で、特定の装置を用いて直流
電解処理することにより、基板表面特性が改善され、上
記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００９】即ち、本発明の要旨は、テクスチャ加工を
施こした非磁性基板の表面上に下地層及び磁性層を順次
形成する磁気記録媒体の製造方法において、テクスチャ
加工を施こした基板の両面に陰極を対向させて設置し、
酸性の電解液中で、該基板に直流電圧を印加して電解処
理した後、下地層及び磁性層を形成することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法に存する。

【００１０】以下、本発明につき更に詳細に説明する。
本発明における磁気記録媒体の非磁性基板としては、一
般にアルミニウム合金からなるディスク状基板を所定の
厚さに加工した後、その表面を鏡面加工してから、非磁
性金属、例えばＮｉ−Ｐ合金、又はＮｉ−Ｃｕ−Ｐ合金
等を無電解メッキ処理等により約５〜２０μｍの膜厚の
表面層として形成されたものが用いられる。

【００１１】上記基板の表面層上にポリッシュ加工を施
したものにテクスチャ加工を施すのが一般的である。ポ
リッシュ加工は例えば、表面に遊離砥粒を付着してしみ
込ませたポリッシュパッドの間に基板をはさみこみ、界
面活性剤水溶液等の研磨液を補給しながらポリッシュ加
工を行ない、通常２〜５μｍ程度ポリッシュしてその表
面を平均表面粗さＲａが５０Å以下、望ましくは３０Å
以下に鏡面仕上げする。遊離砥粒としては、代表的に
は、アルミナ系スラリーのポリプラ７００やポリプラ１
０３（共に（株）フジミインコーポレーテッドの登録商
標）、ダイヤモンド系スラリー、ＳｉＣ系スラリー等が
用いられる。ポリッシュパッドとしては、代表的には、
Ｓｕｒｆｉｎ１００やＳｕｒｆｉｎＸＸＸ−５（共に
（株）フジミインコーポレーテッドの登録商標）等の発
泡ウレタン等が用いられる。

【００１２】また、テクスチャ加工としては例えば、２
５００〜６０００＃程度のアルミナ砥粒を担持した研磨
テープを用いるテープ研削又は、遊離砥粒を用いるスラ
リー研削により、上記ポリッシュ加工を施した基板面
に、平均表面粗さＲａが２０Å以上、好ましくは３０〜
３００Å、さらに好ましくは５０〜１５０Å、形成され
た条痕の交差する角度が好ましくは１０〜４０°、更に
好ましくは１０〜３０°の範囲の微細な溝もしくは凹凸
を精度よく形成すものであり、基板基面にクロスパター
ンの条痕を形成することは、吸着特性が改善されるとい
う点で好ましい。さらに基板表面の異常突起を除去する
ために、遊離砥粒を用いるスラリー研削による第２段テ
クスチャを施してもよい。このテクスチャ加工により、
磁気ヘッドと磁気記録媒体の吸着が防止でき、且つＣＳ
Ｓ特性が改善され、さに磁気異方性が良好となる。

【００１３】本発明においては、テクスチャ加工を施し
た基板表面を酸性の電解液中で、電流密度が好ましくは
０．１〜２５ｍＡ／ｃｍ²、さらに好ましくは０．１〜
１０ｍＡ／ｃｍ²の範囲内で、該基板に直流電圧を印加
して電解処理する。電解時間としては１〜４００秒、好
ましくは２〜２００秒の範囲が用いられ、電気量、すな
わち電流密度と電解時間の積としては２０００ｍＡ・秒
／ｃｍ²以下、好ましくは５０〜１５００ｍＡ・秒／ｃ
ｍ²の範囲が用いられる。また電解液中の温度としては
特に制限はないが、通常１０〜７０℃の範囲で実施され
る。

【００１４】上記電解液としては例えば硫酸、硝酸、塩
酸、クロム酸、リン酸、シュウ酸、酢酸等の一種又は二
種以上を組合せたものが用いられ、その濃度としては
０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％の範囲
の水溶液として使用される。該電解液としてはリン酸が
好適である。

【００１５】電解液としてリン酸を使用する場合には、
リン酸濃度は０．５〜４０重量％、好ましくは１〜２０
重量％の範囲である。電解処理条件としては、液温１０
〜７０℃の上記リン酸水溶液の電解液中で、電流密度が
０．１〜２５ｍＡ／ｃｍ²、好ましくは０．１〜１０ｍ
Ａ／ｃｍ²、さらに好ましくは１〜５ｍＡ／ｃｍ²の範
囲で、電解時間が１０〜４００秒、好ましくは１０〜２
００秒の範囲である。

【００１６】本発明においては上記テクスチャ加工を施
した基板表面を酸性の電解液中で電解処理する際、該基
板の両面に陰極を平行して対向させるように設置し、該
基板に直流電圧を印加して電解処理する。本発明の実施
態様の一例を図１を用いて説明する。

【００１７】図１において、基板（陽極）（１）の両面
に平行して対向させるように陰極（２）を設置し、酸性
の電解液（３）中で直流電源（４）より所定の電圧を基
板（１）に印加しながら電解処理して、基板表面の突起
やバリを電解エッチングにより除去し、基板表面をなめ
らかな表面状態に仕上げる。該基板（１）と陰極（２）
との電極間の距離としては、５〜３０ｍｍ、好ましくは
１０〜２０ｍｍの範囲であることが、エッチング量が均
一になるという点で好ましい。該陰極としてはステンレ
ス、アルミニウムカーボン等が用いられ、その形状とし
ては上記基板と同程度の大きさの円板やドーナツ型形状
のものが使用される。該電解処理に際し、基板の面内方
向のエッチング量を均一化するには、上記電流密度、電
極間距離、陰極形状やそのサイズを適宜調節することに
より行なう。

【００１８】上記電解処理方法によって、テクスチャ加
工後の基板表面の突起やバリ等が電解エッチングにより
均一に除去され、基板表面がなめらかな表面状態とな
り、浮上特性やＣＳＳ特性が大幅に改善される。

【００１９】また、電解処理終了後、必要に応じて下地
層及び磁性層積層に先立って、遊離砥粒をセルロース製
不織布等の基材表面に付着してしみ込ませたもの、ある
いはアルミナ等の砥粒の比較的細かいものを担持したテ
ープ等を基板面に押圧して再度テクスチャ処理を施す仕
上げ処理を行ってもよい。上記電解処理を施した基板表
面上に第２次下地層としてクロムをスパッタリングによ
り形成する。該クロム下地層の膜厚としては通常５０〜
２０００Åの範囲である。

【００２０】このような基板のＣｒ下地層上に形成され
る金属磁性薄膜層としては、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ，
Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｘ，Ｃｏ−Ｗ−Ｘ等で表
わされるＣｏ系合金の磁性薄膜層が好適である。ここで
ＸとしてはＬｉ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｉ，
Ａｓ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｓ
ｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，
Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ、及び、Ｅｕより
なる群から選ばれた１種又は２種以上の元素が挙げられ
る。

【００２１】このようなＣｏ系合金からなる金属磁性薄
膜層は、通常スパッタリング等の手段によって基板の下
地層上に被着形成される。該金属磁性薄膜層の膜厚とし
ては、通常１００〜１０００Åの範囲とされる。上記金
属磁性薄膜層上に形成される保護薄膜層としては炭素質
膜が好ましく、炭素質保護薄膜層は、通常、アルゴン、
ヘリウム等の希ガスの雰囲気下、又は少量の水素の存在
下で、カーボンをターゲットとしてスパッタリングによ
りアモルファス状カーボン膜や水素化カーボン膜等が被
着形成される。該保護薄膜層の膜厚は、通常５０〜５０
０Åの範囲とされる。また、摩擦係数を小さくするため
に、保護薄膜層上に更に潤滑膜を形成させてもよい。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。

【００２３】実施例１無電解メッキ法によりＮｉ−Ｐメッキを１５μｍ程度の
厚みで施した３．５インチのアルミニウム合金ディスク
状基板の表面を、ポリッシュ加工により表面平均粗さ
（Ｒａ）が約２０〜３０Åの膜面とし、次いで研磨テー
プを用いたテクスチャ加工により微細な溝を、表面平均
粗さ（Ｒａ）１００Å程度の大きさで形成させた。次に
該ディスク基板１０枚およびディスク基板と同一形状の
ステンレス陰極１１枚を図１に示したように、電極間距
離１２ｍｍとして、ディスク面を対向させて平行に交互
に配置し、１０重量％リン酸水溶液中で液温２０℃、電
流密度２ｍＡ／ｃｍ²、電解時間１００秒の条件下で直
流電圧を基板に印加して、電解処理を行なった。同様に
してテクスチャ加工を施した基板について、電解時間２
００秒、６００秒の条件下で電解処理を行った。得られ
た各基板について、電解エッチング前後のディスク基板
の重量変化（エッチング量）を測定し、このエッチング
量を、各電解時間について、１０枚のディスク位置に対
してプロットしたものを図３に示す。

【００２４】さらに、電解時間６００秒の条件下で電解
処理を行った場合の基板について、ディスク中心からの
距離（ｍｍ）に従って、図２に示すようなＡ〜Ｄの各部
分のエッチング深さ（Å）を下記方法により測定した結
果を図４に示す。

【００２５】〈エッチング深さ測定方法〉電解処理前の
ディスク基板上のＡ〜Ｄの４箇所につき、半径方向に幅
１ｍｍのイミドテープを貼りつけた。この状態で電解処
理を行った後、洗浄乾燥し、テープ付着部の粘着成分を
イソプロピルアルコールで拭き取った。以上のようにし
て作製したサンプルの段差をＴａｌｙｓｔｅｐ（Ｔａｙ
ｌｏｎ−Ｈｏｂｓｏｎ社製、形式ＳＴ−２００Ｓ）によ
り測定し、エッチング深さ（Å）を求めた。図３より、
各ディスク基板間でエッチング量の変化はほとんど見ら
れず一定であることがわかる。また、図４よりディスク
中心からの距離にかかわらず、エッチング深さはほぼ一
定であることがわかる。

【００２６】比較例１実施例１と同様にしてテクスチャ加工を施したディスク
基板４枚を図６に示す内周吊り治具に取り付け、図５に
示す装置を用いて、１０重量％リン酸水溶液中で、液温
２０℃、電流密度２ｍＡ／ｃｍ²、電解時間４５秒の条
件下で直流電解処理を行った。同様にして、テクスチャ
加工を施したディスク基板６枚及び２５枚を、図６に示
すように内周吊り治具に取り付け、電解処理を行った。
得られた各基板についてエッチング量を測定し、図６に
示したサンプルＮｏ．に対してプロットしたものを図７
に示す。

【００２７】比較例２電解時間６００秒の条件下で電解処理を行ったこと以外
は、比較例１と同様にして、ディスク基板４枚を処理
し、得られたディスクについて実施例２と同様にしてエ
ッチング深さ（Å）を測定した結果を図８に示す。

【００２８】

【発明の効果】本発明方法を用いて基板表面を電解処理
することにより、基板表面が均一にエッチング処理され
て、異常突起やバリが選択的に除去され、なめらかな表
面状態となるため、浮上特性やＣＳＳ特性が大幅に改善
された磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様の一例を示す説明図である。

【図２】エッチング量面内分布の測定における、ディス
ク表面Ａ〜Ｄの説明図である。

【図３】実施例１の各ディスクのエッチング量分布を示
す。

【図４】実施例２のエッチング量面内分布を示す。

【図５】本発明の比較例を示す説明図である。

【図６】図５における内周吊り治具（ＳＵＳ３１６製）
（６）の拡大図である。

【図７】比較例１の各ディスクのエッチング量分布を示
す。

【図８】比較例２のエッチング量面内分布を示す。

【符号の説明】

１基板（陽極）２陰極３電解液４直流電源５電解槽６内周吊り治具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テクスチャ加工を施こした非磁性基板
の表面上に下地層及び磁性層を順次形成する磁気記録媒
体の製造方法において、テクスチャ加工を施こした基板
の両面に陰極を対向させて設置し、酸性の電解液中で該
基板に直流電圧を印加して表面を電解処理した後、下地
層及び磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。
【請求項２】電流密度が０．１〜２５ｍＡ／ｃｍ²の
範囲内の条件下で電解処理する請求項１に記載の磁気記
録媒体の製造方法。
【請求項３】電解液として、０．５〜４０重量％のリ
ン酸水溶液を用いる請求項１又は２に記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項４】基板と陰極との距離が５〜３０ｍｍの範
囲内である請求項１から３に記載の磁気記録媒体の製造
方法。