JPH08293111A - Microprojection on sliding surface of sliding body and its formation - Google Patents

Microprojection on sliding surface of sliding body and its formation

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JPH08293111A
JPH08293111A JP13216995A JP13216995A JPH08293111A JP H08293111 A JPH08293111 A JP H08293111A JP 13216995 A JP13216995 A JP 13216995A JP 13216995 A JP13216995 A JP 13216995A JP H08293111 A JPH08293111 A JP H08293111A
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Japan
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sliding
sliding surface
forming
protrusion
particle beam
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Japanese (ja)
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Yotaro Hatamura
洋太郎 畑村
Masayuki Nakao
政之 中尾
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Individual
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Abstract

PURPOSE: To obtain the microprojections on the sliding surface of a sliding body capable of preventing the bite of foreign matter and the sticking of two sliding surfaces and a method for formation of these microprojections. CONSTITUTION: The projections 12a, 12b are formed on the front surface 12 of a magnetic disk substrate 1. The surfaces 12a1 , 12b1 of the respective projections 12a, 12b facing the relative moving direction D of this substrate 1 are formed at an angle of 90 deg. with the peak surfaces (substantially sliding surfaces) of the projections. Magnetic films and protective film layers are formed along the projections 12a, 12b. The meniscus of the liquid existing between the front surface of the magnetic disk and the slider on the magnetic head side is made smaller by setting the angle of the surfaces 12a1 , 12b1 at 90 deg., by which the sticking is prevented and the bite of the foreign matter into clearances is prevented. The increase in friction is thus prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクと磁気ヘ
ッドのスライダ等のように、互いに摺動する物体の摺動
面上に形成される摺動体の摺動面微小突起およびその形
成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sliding surface minute projection of a sliding body formed on a sliding surface of an object such as a magnetic disk and a slider of a magnetic head, which slide with each other, and a method of forming the same. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】磁気ディスクと磁気ヘッドのスライダは
互いに摺動しながら磁気的記録又は読み出しを行う。こ
の場合、両者の相対速度で動圧が発生し、両者を離す作
用が生じるが、大きな信号を得るためには、前記の作用
に抗して両者をできるだけ近づけたい要望がある。小さ
な相対速度においても両者を衝突させずにこの要望を満
足させるには、両者の摺動面を平滑にすればよいが、そ
うすると空気中に存在する水分のために両者間にスティ
ッキング（吸着）が生じる。又、両者の摩擦を避けるた
め潤滑液を用いると、ますますスティッキングが生じ易
くなる。スティッキングは面粗さ（突起高さ）が小さい
ほど、又、湿度が大きいほど、さらに、潤滑液が厚いほ
ど生じ易い。このため、湿度、潤滑液が与えられると、
上記要望を満足する程度に平滑で、スティッキングを防
ぐ程度に粗いという摺動面が必要となる。従来、この相
反する課題を解決するため、摺動面に１０ナノメートル
（ｎｍ）オーダの微小な突起を形成する手段が採用され
ていた。これを図により説明する。2. Description of the Related Art A magnetic disk and a slider of a magnetic head perform magnetic recording or reading while sliding on each other. In this case, a dynamic pressure is generated at a relative speed between the two, and an action of separating the two occurs, but in order to obtain a large signal, there is a demand to bring the two as close as possible against the above action. In order to satisfy this demand without causing both to collide with each other even at a small relative speed, the sliding surfaces of both should be smoothed, but then the sticking (adsorption) between them due to the moisture present in the air. Occurs. Also, if a lubricating liquid is used to avoid friction between the two, sticking is more likely to occur. Sticking is more likely to occur as the surface roughness (protrusion height) is smaller, the humidity is higher, and the lubricating liquid is thicker. Therefore, when humidity and lubricating liquid are given,
A sliding surface that is smooth enough to satisfy the above requirements and rough enough to prevent sticking is required. Conventionally, in order to solve these conflicting problems, a means for forming minute protrusions on the order of 10 nanometers (nm) on the sliding surface has been adopted. This will be described with reference to the drawings.

【０００３】図２０は従来の手段により形成された摺動
体の摺動面微小突起の断面図である。この図で、１はア
ルミニューム合金又はその上に成膜したニッケルメッキ
膜或はガラスを用いて作られる磁気ディスクの基板を示
す。この基板１は最初、上面２ａが平滑面に形成され、
その後、上面２ａを粉末を含むテープや布でこすって研
削することにより、当該上面２ａを少しあらす。この結
果、図示のように高さが１０ナノメートルオーダの多数
の突起２ａ1 、２ａ2 、２ａ3 が形成される。このよう
にして形成された凹凸上に磁性膜層、およびカーボン、
ＳｉＯ2 、セラミクス等の保護膜層が当該凹凸形状のま
まで順に積層され、最終的には凹凸状となった保護膜層
が摺動面となる。FIG. 20 is a sectional view of a sliding surface minute projection of a sliding body formed by conventional means. In this figure, reference numeral 1 represents a substrate of a magnetic disk made of an aluminum alloy or a nickel plating film or glass formed thereon. The upper surface 2a of the substrate 1 is initially formed as a smooth surface,
After that, the upper surface 2a is slightly rubbed by rubbing and grinding the upper surface 2a with a tape or cloth containing powder. As a result, a large number of protrusions 2a 1 , 2a 2 , 2a 3 having a height on the order of 10 nanometers are formed as shown in the figure. The magnetic film layer and carbon are formed on the unevenness formed in this manner,
Protective film layers such as SiO 2 and ceramics are sequentially laminated with the concavo-convex shape as it is, and finally the concavo-convex protective film layer becomes the sliding surface.

【０００４】図２１は従来の他の手段により形成された
摺動体の摺動面微小突起の断面図である。この図で、１
は図２０に示すものと同じ磁気ディスクの基板を示す。
この基板１はさきの場合と同じく、最初、上面２ｂが平
滑面に形成され、その後、スパッタや蒸着により、多数
の突起２ｂ1 、２ｂ2 、２ｂ3 を有する上面２ｂが形成
され、その後磁性膜層および保護膜層が積層され、最終
的には凹凸状となった保護膜層が摺動面となる。又、上
面２ｂは平滑な基板上に積層された磁性膜層および保護
膜層の平滑な保護膜層上面でもかまわず、同じ形成方法
で形成した多数の突起２ｂ1 、２ｂ2 、２ｂ3 を有する
保護膜層が摺動面となる。FIG. 21 is a sectional view of a sliding surface fine protrusion of a sliding body formed by another conventional means. In this figure, 1
Shows the same magnetic disk substrate as shown in FIG.
Similar to the case of the substrate 1, the upper surface 2b is first formed to be a smooth surface, and then the upper surface 2b having a large number of protrusions 2b 1 , 2b 2 and 2b 3 is formed by sputtering or vapor deposition, and then the magnetic film is formed. The layer and the protective film layer are laminated, and finally the uneven protective film layer becomes the sliding surface. Further, the upper surface 2b may be the upper surface of the smooth protective film layer of the magnetic film layer and the protective film layer laminated on the smooth substrate, and has a large number of protrusions 2b 1 , 2b 2 , 2b 3 formed by the same forming method. The protective film layer becomes the sliding surface.

【０００５】図２２は従来のさらに他の手段により形成
された摺動体の摺動面微小突起の断面図である。この図
で、１は図２０に示すものと同じ磁気ディスクの基板を
示す。この基板１はさきの場合と同じく、最初、上面２
ｃが平滑面に形成され、その後、ドライエッチング又は
ウエットエッチングにより凹面が形成され、これにより
多数の突起２ｃ1 、２ｃ2 、２ｃ3 を有する上面２ｃが
形成され、その後磁性膜層および保護膜層が積層され、
最終的には、凹凸状となった保護膜層が摺動面となる。
これも上面２ｃは平滑な基板上に積層された磁性膜層お
よび保護膜層の、平滑な保護膜層上面でもかまわず、同
じ形成方法で形成した多数の突起２ｃ1、２ｃ2 、２ｃ3
を有する保護膜層が摺動面となる。FIG. 22 is a cross-sectional view of a sliding surface minute projection of a sliding body formed by still another conventional means. In this figure, 1 indicates the same magnetic disk substrate as that shown in FIG. This substrate 1 is the top surface 2 first, as in the case of the previous case.
c is formed on a smooth surface, and thereafter, a concave surface is formed by dry etching or wet etching, whereby an upper surface 2c having a large number of protrusions 2c 1 , 2c 2 , 2c 3 is formed, and then the magnetic film layer and the protective film layer. Are stacked,
Finally, the uneven protective film layer becomes the sliding surface.
The upper surface 2c may also be the upper surface of the magnetic film layer and the protective film layer laminated on a smooth substrate, which is a smooth protective film layer, and a large number of protrusions 2c 1 , 2c 2 , 2c 3 formed by the same forming method.
The protective film layer having is the sliding surface.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の手段により形成
された突起を有する磁気ディスクを実際に使用してみる
と、磁気ディスクと磁気ヘッドのスライダとの間に摩耗
粉等の極く微小な異物の噛み込みが生じ、噛み込まれた
異物がベタッと伸ばされて磁気ディスク又はスライダに
付着し、これがその後の両者の円滑な摺動を妨げ、信号
の授受に影響を与えるという現象が見出される。又、空
気中の水分や潤滑液の厚みがディスク全面で均一ではな
いので、局所的には磁気ディスクとスライダとの間に、
なおスティッキングが発生し、異常に大きい摩擦や、ス
ティッキングが解放した後の自励振動（スティックスリ
ップと称される）による塑性変形や異常摩擦が生じると
いう現象も見出される。When the magnetic disk having the projections formed by the above means is actually used, extremely small foreign matter such as abrasion powder is present between the magnetic disk and the slider of the magnetic head. There is a phenomenon in which the foreign matter that has been bitten is generated, and the foreign matter that has been bitten is sticky extended and adheres to the magnetic disk or slider, which impedes smooth sliding between the two and affects the transfer of signals. In addition, since the moisture in the air and the thickness of the lubricating liquid are not uniform on the entire surface of the disk, locally between the magnetic disk and the slider,
It is also found that sticking occurs, resulting in abnormally large friction and plastic deformation and abnormal friction due to self-excited vibration (called stick-slip) after sticking is released.

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、異物の噛み込みを防止することができ、か
つ、２つの摺動面のスティッキングを防止することがで
きる摺動体の摺動面微小突起およびその形成方法を提供
することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, to prevent foreign matter from being caught, and to prevent sticking between two sliding surfaces. It is to provide a minute protrusion and a method for forming the minute protrusion.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記異物
の噛み込み、および２つの摺動面のスティッキングが生
じる原因を種々考察した。その結果、それらの原因は、
摺動体の相対的移動方向に対向する面の摺動面に対する
傾きが小さいこと、および、それによりメニスカス（後
述する）が大きくなっていることが原因であることを突
き止めた。これを図により説明する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have studied various causes of the above-mentioned foreign matter being caught and sticking between two sliding surfaces. As a result, their causes are
The inventors found that the inclination of the surface of the sliding body facing the relative movement direction with respect to the sliding surface is small, and that the meniscus (described later) is increased thereby. This will be described with reference to the drawings.

【０００９】図２３は突起の断面図で、図２３の（ａ）
に示す突起２ａ1 、図２３の（ｂ）に示す突起２ｂ1 、
図２３に示す突起２ｃ1 はそれぞれ図２０、図２１、図
２２に示す各突起である。３はスライダ面（もう一方の
摺動面）、４は摺動面３と各突起との間の液体（空気中
の水分又は潤滑剤）、Ｄは磁気ディスクの相対的移動方
向を示す。Ｒは摺動面３と各突起との間の液体表面の曲
率半径を示し、この曲率半径Ｒで形成される気液界面の
曲面が上述のメニスカスを意味する。摺動面と突起と液
体との関係をさらに図２４に詳細に示す。FIG. 23 is a sectional view of the protrusion, which is shown in FIG.
2a 1 shown in FIG. 23, the projection 2b 1 shown in FIG.
The protrusions 2c 1 shown in FIG. 23 are the protrusions shown in FIGS. 20, 21, and 22, respectively. 3 is a slider surface (the other sliding surface), 4 is a liquid (water in the air or lubricant) between the sliding surface 3 and each protrusion, and D is a relative moving direction of the magnetic disk. R represents the radius of curvature of the liquid surface between the sliding surface 3 and each protrusion, and the curved surface of the gas-liquid interface formed with this radius of curvature R means the above-mentioned meniscus. The relationship among the sliding surface, the protrusion, and the liquid is shown in more detail in FIG.

【００１０】図２４は突起の断面図である。この図で
は、突起として図２３の（ｃ）に示される突起２ｃ1 が
代表的に示されているが、他の突起も本質的には突起２
ｃ1 と同等である。３は摺動面、４は液体、Ｒは曲率半
径、Ｄは相対的移動方向を示し、これらは図２２に示す
ものと同じである。５は移動方向Ｄの前方に存在する異
物を示す。摺動面３と突起２ｃ1 の底面との間の距離
（突起の高さ）として１０ナノメートル（ｎｍ）が例示
されている。この図では、突起２ｃ1 の形状は左右対称
であるとする。θは、摺動面と突起２ｃ1 の移動方向に
対向する面とのなす角度、Ｆ1 は突起２ｃ1 が液体４に
より受ける力の大きさを示す。FIG. 24 is a sectional view of the protrusion. In this figure, the protrusion 2c 1 shown in FIG. 23 (c) is representatively shown as the protrusion, but other protrusions are essentially the protrusion 2 as well.
It is equivalent to c 1 . Reference numeral 3 is a sliding surface, 4 is a liquid, R is a radius of curvature, and D is a relative movement direction, which are the same as those shown in FIG. Reference numeral 5 denotes a foreign matter existing in the front in the moving direction D. 10 nm (nm) is illustrated as the distance (height of the protrusion) between the sliding surface 3 and the bottom surface of the protrusion 2c 1 . In this figure, the shape of the protrusion 2c 1 is assumed to be symmetrical. θ is the angle formed by the sliding surface and the surface facing the moving direction of the projection 2c 1 , and F 1 is the magnitude of the force received by the liquid 4 on the projection 2c 1 .

【００１１】角度θが小さいと、液体４と突起２ｃ1 と
の接触面が大きくなってメニスカス（曲率半径Ｒ）が大
きくなり、メニスカスが大きければ大きいほど、力Ｆ1
が大きくなってスティッキングが生じ易くなる。又、角
度θが小さいと、異物５は図２３に矢印Ｂで示すように
摺動面３と突起２ｃ1 との間のくさび状のすきまにぶつ
かりながら吸い込まれ、噛み込まれ易くなるのは明らか
である。結局、異物の噛み込み、および２つの摺動面の
スティッキングが生じるのは、角度θが小さいことが原
因であることを見出した。When the angle θ is small, the contact surface between the liquid 4 and the projection 2c 1 becomes large, and the meniscus (radius of curvature R) becomes large. The larger the meniscus, the larger the force F 1 becomes.
Becomes larger and sticking easily occurs. If the angle θ is small, the foreign matter 5 is easily sucked while hitting the wedge-shaped clearance between the sliding surface 3 and the protrusion 2c 1 as shown by an arrow B in FIG. Is. After all, it has been found that the cause of the foreign matter being caught and the sticking of the two sliding surfaces is caused by the small angle θ.

【００１２】ところで、図２０〜図２２に示す従来の手
段により形成される突起は、上記角度θが小さく（７０
度未満）、したがって、必然的にメニスカスが大きくな
るが、従来は、単に突起を形成するだけで満足し、角度
θおよびメニスカスについては何等の考慮も払われてい
なかった。本発明はこの点に着目してなされたものであ
る。By the way, the protrusion formed by the conventional means shown in FIGS. 20 to 22 has a small angle θ (70
Therefore, the meniscus inevitably becomes large, but in the past, merely forming a protrusion was sufficient, and no consideration was given to the angle θ and the meniscus. The present invention has been made paying attention to this point.

【００１３】即ち、本発明は、互いに摺動する摺動体の
一方又は両方の摺動面上に多数形成される摺動体の摺動
面微小突起において、前記摺動体の相対的移動方向に対
向する前記各突起の面を摺動面に対して８０〜１１０度
のうちの選定した角度に形成したことを特徴とする。That is, according to the present invention, the sliding surface minute projections of the sliding body, which are formed in large numbers on one or both sliding surfaces of the sliding bodies that slide with each other, face each other in the relative moving direction of the sliding body. The surface of each protrusion is formed at a selected angle of 80 to 110 degrees with respect to the sliding surface.

【００１４】又、本発明は、上記の突起を、前記摺動面
又はこの摺動面を形成するための基板の面に垂直に、微
粉末、ワイヤ、柱状体、穴をあけた板体等のマスクを介
して高速中性粒子線を照射して形成することを特徴とす
る。さらに、本発明は、前記摺動面に微粉末を散布し、
高速中性粒子線を、前記摺動面に垂直な軸に対して傾
け、かつ、当該軸まわりにすりこぎ状に回転させながら
前記摺動面に照射して上記突起を形成することを特徴と
する。又、本発明は、前記摺動面上に高速中性子線でエ
ッチングされ易い微粉末を散布し、当該高速中性粒子線
を、前記摺動面に垂直な軸に対して傾け、かつ、当該軸
まわりにすりこぎ状に回転させながら前記摺動面に照射
して上記突起を形成することを特徴とする。又、本発明
は、前記摺動面又はこの摺動面を形成するための基板の
面に、これに接触又は接近して配置された多数の平行な
ワイヤ又は柱状体を介して、高速中性粒子線を垂直に照
射し、当該ワイヤ又は柱状体を取り去った後に、当該ワ
イヤ又は柱状体の方向にほぼ直交又は斜交する多数の平
行なワイヤ又は柱状体を配置して再び高速中性粒子線を
照射することを特徴とするFurther, in the present invention, the above-mentioned protrusions are fine powders, wires, columnar bodies, plate bodies having holes, etc. perpendicular to the sliding surface or the surface of the substrate for forming the sliding surface. It is characterized in that it is formed by irradiating a high-speed neutral particle beam through the mask. Further, the present invention, fine powder is sprayed on the sliding surface,
A high-speed neutral particle beam is tilted with respect to an axis perpendicular to the sliding surface, and the sliding surface is irradiated while being rotated in a pestle shape around the axis to form the protrusion. To do. Further, the present invention, fine particles that are easily etched by fast neutron rays are scattered on the sliding surface, the fast neutral particle beam is tilted with respect to an axis perpendicular to the sliding surface, and the axis. The projection is formed by irradiating the sliding surface while rotating it like a pestle. Further, the present invention provides a high-speed neutral property through a large number of parallel wires or pillars arranged in contact with or close to the sliding surface or the surface of the substrate for forming the sliding surface. After irradiating the particle beam perpendicularly and removing the wire or columnar body, a large number of parallel wires or columnar bodies that are substantially orthogonal or oblique to the direction of the wire or columnar body are arranged and the high-speed neutral particle beam is again generated. It is characterized by irradiating

【００１５】[0015]

【作用】摺動体の相対的移動方向に対向する各突起の面
を摺動面に対して８０〜１１０度の角度のうちのいずれ
かの角度に形成したことにより、異物は摺動面と突起と
の間に噛み込まれることはなく、突起の面に押されなが
ら突起とともに移動するだけである。即ち、この凹部は
異物のポケットの役目をする。又、メニスカスが小さく
なり、従来のパラメータである突起高さ、突起量、潤滑
液厚み、湿度を変えなくてもスティッキングを防止する
ことができる。即ち、スティッキングを防止する新たな
制御パラメータを得たことになる。このため、当該角度
を８０度〜１１０度に形成することで潤滑液を厚くして
スティッキングを生じさせずに摩耗を防ぐことができ
る。又、逆に、当該角度でメニスカスを制御することに
より、２つの摺動面に挟まれた空間に存在する空気の圧
力による２つの摺動面を遠ざけようとする力と、メニス
カスで生じる２つの摺動面を近づけようとする力とが釣
合い、自動的に両者のナノメートルオーダのすきま量を
調節することも可能となる。Since the surfaces of the respective projections facing each other in the relative movement direction of the sliding member are formed at an angle of 80 to 110 degrees with respect to the sliding surface, foreign matter is prevented from coming into contact with the sliding surface. It is not bitten between and and only moves with the protrusion while being pushed by the surface of the protrusion. That is, this recess serves as a pocket for foreign matter. Further, the meniscus becomes small, and sticking can be prevented without changing the conventional parameters such as the protrusion height, protrusion amount, lubricating liquid thickness, and humidity. That is, a new control parameter for preventing sticking is obtained. Therefore, by forming the angle to 80 degrees to 110 degrees, it is possible to thicken the lubricating liquid and prevent sticking without causing wear. On the contrary, by controlling the meniscus at the angle, the force to separate the two sliding surfaces due to the pressure of the air existing in the space sandwiched between the two sliding surfaces and the two meniscus-generated forces are generated. It becomes possible to automatically adjust the clearance amount on the order of nanometers between the two in balance with the force to bring the sliding surfaces closer together.

【００１６】[0016]

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る摺動体の摺動面微小
突起の断面図である。この図で、１は図２０に示すもの
と同じ磁気ディスクの基板、１２は基板１の面、１２
ａ、１２ｂは基板１に形成された突起である。なお、前
述のように、磁気ディスクは基板１の上に磁性膜層、さ
らにその上に保護膜層が突起１２ａ、１２ｂに沿って形
成され、当該保護膜層が摺動面となる。突起１２ａ、１
２ｂの高さは例えば１０ｎｍ、幅は例えば１μｍとさ
れ、基板１の相対的移動方向Ｄに対向する突起１２ａ、
１２ｂの面１２ａ1 、１２ｂ1 は摺動面（この場合、突
起の頂面を実質的な摺動面と考えて差し支えない）に対
して９０度とされている。The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a cross-sectional view of sliding surface minute projections of a sliding body according to an embodiment of the present invention. In this figure, 1 is the same magnetic disk substrate as that shown in FIG. 20, 12 is the surface of the substrate 1, 12
Reference numerals a and 12b are protrusions formed on the substrate 1. As described above, in the magnetic disk, the magnetic film layer is formed on the substrate 1, and the protective film layer is further formed thereon along the protrusions 12a and 12b, and the protective film layer serves as the sliding surface. Protrusions 12a, 1
The height of 2b is, for example, 10 nm, the width is, for example, 1 μm, and the projections 12a facing the relative movement direction D of the substrate 1 are
The surfaces 12a 1 and 12b 1 of 12b are set at 90 ° with respect to the sliding surface (in this case, the top surface of the protrusion may be considered as a substantial sliding surface).

【００１７】図２は図１に示す突起１２ａと摺動面（ス
ライダの面）３との関係を示す断面図である。この図
で、４は液体、５は異物、Ｄは相対的移動方向を示し、
これらは図２４に示すものと同じである。この図にみら
れるように、本実施例では、突起１２ａの面１２ａ1 を
摺動面３に対して９０度としたので、液体４と突起１２
ａとの接触面が従来の突起に比較してはるかに小さくな
り、したがってメニスカスも小さくなり、スティッキン
グを防止することができる。又、これにより、突起１２
ａと摺動面３との間に異物５が入り込むのを防止するこ
とができる。FIG. 2 is a sectional view showing the relationship between the projection 12a and the sliding surface (slider surface) 3 shown in FIG. In this figure, 4 is a liquid, 5 is a foreign substance, D is a relative movement direction,
These are the same as those shown in FIG. As shown in this figure, in this embodiment, the surface 12a 1 of the projection 12a is set to 90 degrees with respect to the sliding surface 3, so that the liquid 4 and the projection 12
The contact surface with a is much smaller than that of the conventional projection, and therefore the meniscus is also small, and sticking can be prevented. Also, by this, the protrusion 12
It is possible to prevent foreign matter 5 from entering between a and the sliding surface 3.

【００１８】上記実施例では、基板１の相対的移動方向
Ｄに対向する突起１２ａ、１２ｂの面１２ａ1 、１２ｂ1
の角度を、摺動面３に対して９０度とする例を挙げ
た。しかし、必ずしも９０度である必要はなく８０度〜
１１０度の範囲で面１２ａ1 、１２ｂ1 の角度を選定す
ることができる。これを図３に示す。図３は突起の断面
図であり、図３の（ａ）は上記実施例の突起１２ａ（９
０度）の場合を示し、図３の（ｂ）に示す突起１２ａ10
はその面１２ａ101 が摺動面に対して１１０度の場合、
図３の（ｃ）に示す突起１２ａ20はその面１２ａ201 が
摺動面に対して８０度の場合を示す。いずれも突起の高
さは１０ｎｍである。なお、図示のように、実際の突起
は摺動面に対する角部に最大２ｎｍ程度の丸みが付くの
を避けることはできないが、この程度の丸みは異物の噛
み込みやメニスカスの形成には実質的に何等の影響もな
く、又、当然ながら突起の根元部分についても異物の噛
み込みやメニスカスの形成には何等の影響もない。そし
て、実際に問題となるのは、上記丸みに続く部分の面の
角度である。さらに、現時点で最も微細形状を測定する
ことができるのは、先端が尖鋭な触針を測定対象物体面
に沿って移動させ、両者に作用する原子間力を利用して
測定する原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）であるが、これを用いても上記
突起の面の角度を測定するのは困難である。しかし、実
際の面の角度は、以下の実施例で述べる突起形成のため
に用いられる高速中性粒子線の照射角度により推定でき
る。In the above embodiment, the surfaces 12a 1 and 12b 1 of the protrusions 12a and 12b facing in the relative movement direction D of the substrate 1 are arranged.
The angle is set to 90 degrees with respect to the sliding surface 3. However, it does not necessarily have to be 90 degrees, but 80 degrees ~
The angles of the surfaces 12a 1 and 12b 1 can be selected within the range of 110 degrees. This is shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view of the protrusion, and FIG. 3A shows the protrusion 12a (9) of the above embodiment.
0 degree), and the projection 12a 10 shown in FIG. 3 (b).
If the surface 12a 101 is 110 degrees with respect to the sliding surface,
Projection 12a shown in FIG. 3 (c) 20 shows a case that surface 12a 201 is 80 degrees with respect to the sliding surface. In both cases, the height of the protrusion is 10 nm. As shown in the figure, it is unavoidable that the actual protrusion has a maximum roundness of about 2 nm at the corner with respect to the sliding surface. However, this roundness is substantially effective for foreign matter biting and meniscus formation. There is no effect on the foreign matter, and of course, the root portion of the protrusion has no effect on the foreign matter being caught or the formation of the meniscus. Then, what actually becomes a problem is the angle of the surface of the portion following the roundness. Furthermore, the finest shape can be measured at this point in time by moving a stylus with a sharp tip along the surface of the object to be measured, and using the atomic force acting on both to measure the atomic force microscope. (Atomic Force
Microscope), but it is difficult to measure the angle of the surface of the protrusion even with this. However, the actual surface angle can be estimated by the irradiation angle of the high-speed neutral particle beam used for forming projections described in the following examples.

【００１９】ここで、突起の面を８０度〜１１０度の範
囲とした理由について説明する。図３の（ｂ）の符号１
２ａ102 は摺動面側の角部を示す。面１２ａ101 を図示
の１１０度より大きくすると、角部１２ａ102 は急速に
もろくなり、欠け易くなる。したがって、突起の面の角
度は１１０度程度が限度である。又、実験によると、突
起の面の角度を８０度より小さくすると、異物の噛み込
みおよびスティッキングの発生が許容し得る範囲を超え
て大きくなるので、８０度が限度である。Here, the reason why the surface of the protrusion is set in the range of 80 degrees to 110 degrees will be described. Reference numeral 1 in FIG. 3B
2a 102 indicates a corner on the sliding surface side. When the surface 12a 101 is larger than 110 degrees shown in the drawing, the corner portion 12a 102 becomes brittle rapidly and is easily chipped. Therefore, the angle of the surface of the protrusion is limited to about 110 degrees. Further, according to experiments, if the angle of the surface of the protrusion is smaller than 80 degrees, the occurrence of foreign matter biting and sticking becomes larger than the permissible range, and therefore 80 degrees is the limit.

【００２０】次に、上記実施例の突起を形成する方法を
説明する。図４は本発明の第１の実施例に係る摺動体の
摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。この図
で、１は図１に示すものと同じ磁気ディスクの基板（こ
こではガラス）である。図４の（ａ）に示すように、基
板１の上面１０は平滑に研磨される。次に、（ｂ）に示
すように、上面１０に直径１μｍの粉末１３（後述する
高速中性粒子線によってはエッチングされず、マスクと
して機能するもので、例えば樹脂が使用される。）を散
布し、その上からＳＦ6 の高速中性粒子線を１分間照射
する。ここで、高速中性粒子線は、Ｆａｓｔ Ａｔｏｍ
Ｂｅａｍ（ＦＡＢ）と呼ばれ、高速、中性、直進を特
徴とするビームであり、イオンでなく中性であるため絶
縁体に対してもエッチングを行うことができる。なお、
ＦＡＢは直進性も良好であり、例えば、ある部分をマス
クして、その他の部分をエッチングすると、そのマスク
周辺に形成された側壁は、ＦＡＢの照射方向に直交する
面に対して９０度±１度の面に形成される。Next, a method of forming the protrusion of the above embodiment will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method for forming the sliding surface fine protrusions of the sliding body according to the first embodiment of the present invention. In this figure, 1 is the same magnetic disk substrate (here, glass) as shown in FIG. As shown in FIG. 4A, the upper surface 10 of the substrate 1 is polished smoothly. Next, as shown in (b), a powder 13 having a diameter of 1 μm (which is not etched by a high-speed neutral particle beam described later and functions as a mask, for example, a resin is used) is dispersed on the upper surface 10. Then, a high-speed neutral particle beam of SF 6 is irradiated from above for 1 minute. Here, the fast neutral particle beam is Fast Atom.
It is called a beam (FAB), and is a beam characterized by high speed, neutrality, and straight travel. Since it is neutral rather than ions, it can also etch an insulator. In addition,
The FAB also has a good straightness. For example, when a certain portion is masked and the other portion is etched, the side wall formed around the mask is 90 degrees ± 1 with respect to the plane orthogonal to the irradiation direction of the FAB. Formed on the surface of degree.

【００２１】高速中性粒子線によりエッチングされた凹
部の面積は、平滑面１０の面積の９５％になるように粉
末１３を散布してある。これにより、図１に示すものと
同じ突起１２ａ、１２ｂが形成される。次に、粉末１３
を洗い落した後、これら突起の上に、各突起の形状に沿
って磁性膜１５を形成し、その上に、潤滑と酸化防止の
保護膜の機能を有するカーボン層１６が形成される。こ
れにより、磁気ディスクが完成する。基板１の相対的移
動方向に対向する突起１２ａの面の摺動面に対する角度
は９０度であり、カーボン層１６の当該面の角度もこれ
に従う。以下、第２〜第４の実施例の方法により形成さ
れる突起の面の角度についても同じである。このように
角度を９０度にすることは、高速中性粒子線を用いるこ
とにより初めて可能になるのであって、従来の方法で
は、このように突起の面の角度として９０度の角度を得
ることはできない。なお、上記の例では、マスクとして
微粉末１３を用いる例について説明したが、それ以外
に、針状繊維、平板等の細片、食塩等のイオン結晶のよ
うな物質を用いることができる。The powder 13 is sprinkled so that the area of the recesses etched by the high speed neutral particle beam is 95% of the area of the smooth surface 10. As a result, the same protrusions 12a and 12b as those shown in FIG. 1 are formed. Then powder 13
After washing off, the magnetic film 15 is formed on the protrusions along the shape of each protrusion, and the carbon layer 16 having a function of a protective film for lubrication and oxidation is formed thereon. As a result, the magnetic disk is completed. The angle of the surface of the projection 12a facing the relative movement direction of the substrate 1 with respect to the sliding surface is 90 degrees, and the angle of the surface of the carbon layer 16 follows this. Hereinafter, the same applies to the angles of the surfaces of the protrusions formed by the methods of the second to fourth embodiments. Such an angle of 90 degrees can be achieved only by using a high-speed neutral particle beam. In the conventional method, an angle of 90 degrees can be obtained as the angle of the surface of the protrusion. I can't. In the above example, the example in which the fine powder 13 is used as the mask has been described, but in addition to the above, a substance such as a needle fiber, a thin piece such as a flat plate, or an ionic crystal such as salt can be used.

【００２２】図５は本発明の第２の実施例に係る摺動体
の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。この
図で、図４に示す部分と同一又は等価な部分には同一符
号を付して説明を省略する。本実施例では、（ａ）に示
すように、最初に平滑な基板１に磁性膜１５と保護膜層
１６（ここではカーボン）が形成される。この状態で、
（ｂ）に示すように、カーボン層１６から離れてマスク
としてワイヤ１４、例えば極細ピアノ線が並列に配置さ
れ、その上からＯ2 の高速中性粒子線が照射される。こ
の結果、（ｃ）に示すように、カーボン層１６に直接突
起１６ａ1 〜１６ａ4 が形成される。１６ａはこの磁気
ディスクの摺動面を示す。なお、上記の例ではワイヤ１
４をカーボン層１６から離して配置する例を挙げたが、
ワイヤ１４をカーボン層１６に接触させて配置してもよ
い。又、ワイヤの断面は円形に限らず、方形、楕円形、
台形、その他の形状であってもよい。FIG. 5 is a sectional view showing a method of forming a sliding surface fine protrusion of a sliding body according to a second embodiment of the present invention. In this figure, parts that are the same as or equivalent to the parts shown in FIG. In this embodiment, as shown in (a), the magnetic film 15 and the protective film layer 16 (here, carbon) are first formed on the smooth substrate 1. In this state,
As shown in (b), a wire 14, for example, an ultrafine piano wire is arranged in parallel as a mask apart from the carbon layer 16, and a high speed neutral particle beam of O 2 is irradiated from above. As a result, as shown in (c), the protrusions 16a 1 to 16a 4 are directly formed on the carbon layer 16. Reference numeral 16a indicates a sliding surface of this magnetic disk. In the above example, the wire 1
Although the example in which 4 is arranged apart from the carbon layer 16 is given,
The wire 14 may be placed in contact with the carbon layer 16. In addition, the cross section of the wire is not limited to a circle, but a square, an ellipse,
It may be trapezoidal or any other shape.

【００２３】図６は本発明の第３の実施例に係る摺動体
の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。この
図の（ａ）で、２０は磁気ヘッド（ここではセラミク
ス）、２１はスライダ、２１ａは図示しない磁気ディス
クとの摺動面となるスライダ２１の平滑な曲面を示す。
この曲面はクラウンと称するもので、例えば２５ｎｍの
高さの曲面である。図４および図５に示す例では磁気デ
ィスクに突起を形成する場合を例示したが、本実施例で
はスライダに突起を形成する。まず、（ｂ）に示すよう
に、磁気ヘッド２０とスライダ２１を逆さまにした状態
でマスクとしてワイヤ２３を曲面２１ａから離して並列
に配置し、その上から高速中性粒子線を照射する。これ
により、（ｃ）に示すように、スライダ２１の曲面２１
ａに突起２１ｂ1 、２１ｂ2 、２１ｂ3 、…………が形
成された摺動面２１ｂとなる。なお、第２の実施例の場
合と同じく、ワイヤ２３は曲面２１ａに接して配置して
もよいし、又、ワイヤ２３の断面は円形に限らず、方
形、楕円形、台形、その他の形状であってもよい。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method for forming a sliding surface fine protrusion of a sliding body according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 1A, 20 is a magnetic head (ceramics in this case), 21 is a slider, and 21a is a smooth curved surface of the slider 21 which is a sliding surface with a magnetic disk (not shown).
This curved surface is called a crown, and has a height of 25 nm, for example. In the examples shown in FIGS. 4 and 5, the protrusion is formed on the magnetic disk, but in this embodiment, the protrusion is formed on the slider. First, as shown in (b), with the magnetic head 20 and the slider 21 turned upside down, the wires 23 are arranged in parallel apart from the curved surface 21a as a mask, and a high-speed neutral particle beam is irradiated from above. As a result, as shown in FIG.
It becomes a sliding surface 21b having protrusions 21b 1 , 21b 2 , 21b 3 , ... Formed on a. Note that, as in the case of the second embodiment, the wire 23 may be arranged in contact with the curved surface 21a, and the cross section of the wire 23 is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape, an elliptical shape, a trapezoidal shape, or any other shape. It may be.

【００２４】上記第２および第３の実施例においては複
数のワイヤ１４、２３の平行な配列を用いる例について
説明したが、ワイヤ１４、２３に代えて柱状体を用いる
こともできる。これを図７に示す。図７は柱状体群の斜
視図である。図で、１４Ａ（２３Ａ）は柱状体群、１４
Ａ1 は柱状体群１４Ａ（２３Ａ）の基部、１４Ａ2 は各
柱状体を示す。各柱状体１４Ａ2 は互いに平行に配置さ
れている。このような柱状体１４Ａ2 をワイヤ１４、２
３に代えて用いても第２および第３の実施例と同様の突
起を得ることができる。なお、図７に示す柱状体１４Ａ
2 は断面形状が方形であるが、断面形状を円形、楕円
形、台形、その他任意の形状とすることができる。又、
図示の柱状体群１４Ａ（２３Ａ）は後述する図１３又は
図１４で説明する方法で作ることもできる。In the second and third embodiments described above, an example in which a plurality of wires 14 and 23 are arranged in parallel has been described, but the wires 14 and 23 may be replaced by a columnar body. This is shown in FIG. FIG. 7 is a perspective view of a columnar body group. In the figure, 14A (23A) is a columnar body group, 14
A 1 indicates the base of the columnar body group 14A (23A), and 14A 2 indicates each columnar body. The respective columnar bodies 14A 2 are arranged in parallel with each other. Such a columnar body 14A 2 is connected to the wires 14, 2
Even if it is used in place of 3, it is possible to obtain the same protrusions as in the second and third embodiments. The columnar body 14A shown in FIG.
Although 2 has a rectangular cross-sectional shape, the cross-sectional shape can be a circle, an ellipse, a trapezoid, or any other shape. or,
The illustrated columnar body group 14A (23A) can also be formed by the method described later with reference to FIG. 13 or FIG.

【００２５】図８は本発明の第４の実施例に係る摺動体
の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。本実
施例では、磁気ヘッドのスライダ上の保護膜であるカー
ボン層２６に突起を形成する方法である。さきの各実施
例における突起がそれぞれ孤立した突起であるのに対し
て本実施例の方法により形成される突起は互いに連続し
た突起である。（ａ）に示すように、磁気ヘッドはカー
ボン層２６と、一括して符号２５で示されるその下のス
ライダとで形成される。（ｂ）に高速中性粒子線を照射
する場合のマスクとして使用されるマトリックス状のワ
イヤを示す。（ｃ）に示すように、カーボン層２６から
離れてマトリックス状のワイヤ２８が配置され、その上
からＯ2 を用いた高速中性粒子線ＦＡＢが１５秒間照射
される。この結果、（ｄ）に示すように、カーボン層２
６に直接、連続したカーボンの突起２６ａが形成され
る。相対的移動方向Ｄはエッチングされたます状の凹部
の対角線上になるようにマスクを配置してある。なお、
第２、第３の実施例と同じく、マトリックス状のワイヤ
２８はカーボン層２６に接して配置してもよい。又、ワ
イヤ２８の断面は円形に限らず、方形、楕円形、台形、
その他の形状であってもよい。さらに、マトリックス状
のワイヤ２８は、最初からマトリックス状としておく必
要はなく、最初に平行なワイヤ群を配置し、その上にこ
れと９０度方向の平行なワイヤ群を重ねてマトリックス
を形成してもよい。FIG. 8 is a sectional view showing a method of forming a sliding surface fine protrusion of a sliding body according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a method of forming protrusions on the carbon layer 26 which is a protective film on the slider of the magnetic head is used. The protrusions in each of the above embodiments are isolated protrusions, whereas the protrusions formed by the method of this embodiment are continuous protrusions. As shown in (a), the magnetic head is formed of a carbon layer 26 and a slider below it, which is collectively indicated by reference numeral 25. (B) shows a matrix-shaped wire used as a mask when irradiating with high-speed neutral particle beam. As shown in (c), a matrix-shaped wire 28 is arranged apart from the carbon layer 26, and a high-speed neutral particle beam FAB using O 2 is irradiated thereon for 15 seconds. As a result, as shown in (d), the carbon layer 2
A continuous carbon protrusion 26a is formed directly on the substrate 6. The mask is arranged so that the relative movement direction D is on the diagonal line of the etched recess. In addition,
As in the second and third embodiments, the matrix-shaped wires 28 may be arranged in contact with the carbon layer 26. Moreover, the cross section of the wire 28 is not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape, an elliptical shape, a trapezoidal shape,
Other shapes may be used. Further, the matrix-shaped wires 28 do not need to be formed in a matrix shape from the beginning, but a parallel wire group is first arranged, and a parallel wire group in the 90 ° direction is superposed on the wire group to form a matrix. Good.

【００２６】上記図８に示す実施例では、ワイヤ２８に
よりマトリックスを形成する例について説明した。しか
し、マトリックスはワイヤ以外によっても形成すること
ができる。ワイヤ以外のマトリックス、および突起を形
成する点でマトリックスと等価な機能を有する穴をあけ
た板体のマスク（以下、このようなマスクもマトリック
スと称する）の例を図９〜図１２に示す。図９には基板
に多数の方形の穴があけられたマトリックス２８Ａ、図
１０には基板に多数の６角形の穴があけられたハニカム
形状のマトリックス２８Ｂ、図１１には基板に多数の円
形の穴があけられたマトリックス２８Ｃ、図１２には基
板に多数の菱形の穴があけられたマトリックス２８Ｄが
示されている。穴の形状はこれら図示の形状以外の形状
を任意に選択することができる。In the embodiment shown in FIG. 8, the example in which the matrix is formed by the wires 28 has been described. However, the matrix can be formed by other than wires. 9 to 12 show examples of a matrix other than a wire and a mask of a plate body having a hole having a function equivalent to that of the matrix in forming a protrusion (hereinafter, such a mask is also referred to as a matrix). 9 shows a matrix 28A having a large number of square holes formed in the substrate, FIG. 10 shows a honeycomb-shaped matrix 28B having a large number of hexagonal holes formed in the substrate, and FIG. A perforated matrix 28C is shown in FIG. 12, and a matrix 28D in which a large number of diamond-shaped holes are perforated on the substrate is shown. The shape of the hole can be arbitrarily selected from shapes other than these illustrated shapes.

【００２７】上記図９〜図１２に示すマトリックスの製
造方法の例を図１３および図１４を参照して簡単に説明
する。図１３は例えば図９に示すマトリックス２８Ａの
製造方法を示す図である。この図で、Ｓは基板、Ｒはレ
ジストである。図１３の（ａ）に示すように、最初に基
板Ｓ上にレジストＲが塗布される。次いで、（ｂ）に示
すように、フォトリソグラフィーの手段により、レジス
トＲから方形の穴に対応する部分が除去される。次に、
（ｃ）に示すようにエッチング手段により、基板Ｓのレ
ジストＲが除去された方形の穴に対応する部分が除かれ
る。最後に、レジストＲを除去することにより図９に示
すマトリックス２８Ａを得ることができる。An example of the method for manufacturing the matrix shown in FIGS. 9 to 12 will be briefly described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a diagram showing a method of manufacturing the matrix 28A shown in FIG. 9, for example. In this figure, S is a substrate and R is a resist. As shown in FIG. 13A, the resist R is first applied onto the substrate S. Next, as shown in (b), a portion corresponding to the rectangular hole is removed from the resist R by means of photolithography. next,
As shown in (c), the portion corresponding to the rectangular hole where the resist R of the substrate S is removed is removed by the etching means. Finally, by removing the resist R, the matrix 28A shown in FIG. 9 can be obtained.

【００２８】図１４は例えば図１０に示すマトリックス
２８Ｂの製造方法を示す図である。この図で、Ｓは基
板、Ｅは伝導層、Ｒはレジストである。図１４の（ａ）
に示すように、基板Ｓ上に伝導層Ｅが成膜される。次に
（ｂ）に示すように、伝導層Ｅの上にレジストＲが塗布
される。次に（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ
ーの手段により、レジストＲから６角形の穴に対応する
部分が除去される。次に（ｄ）に示すようにエッチング
手段により伝導層ＥのレジストＲが除去された６角形の
穴に対応する部分が除かれ、さらに、残りのレジストＲ
が除かれる。次に（ｅ）に示すように、残った伝導層Ｅ
を用いて厚いメッキ層Ｍが施される。次に（ｆ）に示す
ように、伝導層Ｅをエッチングするが、基板Ｓとメッキ
層Ｍとをエッチングしないという作用をもつエッチング
液の中に含浸して、伝導層Ｅを除去する。このとき、基
板Ｓから離れて浮き上がったメッキ層Ｍが、マトリック
ス２８Ｂにあたる。なお、図７に示す柱状体群１４Ａ
（２３Ａ）も図１３又は図１４に示す方法で製造するこ
とができるのは明らかである。FIG. 14 is a diagram showing a method of manufacturing the matrix 28B shown in FIG. 10, for example. In this figure, S is a substrate, E is a conductive layer, and R is a resist. FIG. 14 (a)
As shown in, the conductive layer E is formed on the substrate S. Next, as shown in (b), a resist R is applied on the conductive layer E. Next, as shown in (c), a portion corresponding to the hexagonal hole is removed from the resist R by means of photolithography. Next, as shown in (d), the portion of the conductive layer E corresponding to the hexagonal hole in which the resist R has been removed is removed by etching means, and the remaining resist R is further removed.
Is excluded. Next, as shown in (e), the remaining conductive layer E
Is used to apply a thick plating layer M. Then, as shown in (f), the conductive layer E is etched, but the conductive layer E is removed by impregnating the substrate S and the plating layer M with an etching solution having an action of not etching. At this time, the plating layer M lifted away from the substrate S corresponds to the matrix 28B. The columnar group 14A shown in FIG.
It is clear that (23A) can also be produced by the method shown in FIG. 13 or FIG.

【００２９】図１５は本発明の第５の実施例に係る摺動
体の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。さ
きの各実施例の方法が９０度の面を形成する方法である
のに対して、本実施例では、９０度を超える角度の面を
形成する方法を提供する。この図は第２の実施例と同じ
で、１は磁気ディスクの基板、１５は磁性膜、１６はカ
ーボン層である。このような（ａ）に示す磁気ディスク
の表面に、（ｂ）に示すように粉末１３（マスク）を散
布し、その上から高速中性粒子線を照射する。この場
合、高速中性粒子線の線源２０は、磁気ディスクの面に
垂直な軸１９に対して所定角度傾けられており、かつ、
軸１９のまわりをすりこぎ状に回転しながら高速中性粒
子線をカーボン層１６上に照射する。線源２０が二点鎖
線位置にあるときの高速中性粒子線が実線で示され、他
の位置にあるときの高速中性粒子線が破線で示されてい
る。この方法により、カーボン層１６には（ｃ）に示す
ように、摺動面に対して９０度より大きい角度の立上り
面を有する突起１６ｂ1 が形成される。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a method for forming sliding surface fine protrusions of a sliding body according to a fifth embodiment of the present invention. While the method of each of the preceding embodiments is a method of forming a surface of 90 degrees, this embodiment provides a method of forming a surface having an angle of more than 90 degrees. This drawing is the same as the second embodiment, where 1 is a magnetic disk substrate, 15 is a magnetic film, and 16 is a carbon layer. On the surface of the magnetic disk shown in (a), powder 13 (mask) is scattered as shown in (b), and high-speed neutral particle beams are irradiated from above. In this case, the high-speed neutral particle beam source 20 is tilted at a predetermined angle with respect to an axis 19 perpendicular to the surface of the magnetic disk, and
The high-speed neutral particle beam is irradiated onto the carbon layer 16 while rotating around the axis 19 like a pestle. The fast neutral particle beam when the radiation source 20 is at the alternate long and two short dashes position is shown by a solid line, and the fast neutral particle beam when the radiation source 20 is at another position is shown by a broken line. By this method, as shown in (c), the protrusion 16b 1 having a rising surface having an angle larger than 90 degrees with respect to the sliding surface is formed on the carbon layer 16.

【００３０】図１６は本発明の第６の実施例に係る摺動
体の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。こ
の図で、１６は磁気ディスクのカーボン層、３０は高速
中性粒子線でエッチングされる粉末、例えばカーボンの
粉末である。（ａ）に示すように、カーボン層１６の上
に粉末３０を散布し、その上から高速中性粒子線を照射
する。所定時間照射すると（ｂ）に示すように、カーボ
ン層１６には突起１６ａ1 が形成されるが、粉末３０も
高速中性粒子線の照射にさらされるため、その径が減少
する。減少した径の粉末３０が符号３０ａ1 で示されて
いる。（ｂ）に示す状態で再び高速中性粒子線を照射す
ると、粉末の径が減少しているため、（ｃ）に示すよう
に突起１６ａ1 の上にさらに突起１６ａ2 が形成され、
粉末３０の径はさらに減少して粉末３０ａ2 となる。こ
のように積み重ねられる各突起の段差を小さくするよう
に高速中性粒子線ＦＡＢの照射時間又は照射量、或はそ
の両方を調整すると、（ｄ）に示すように突起は実質的
に円錐形状となり、粉末３０は微小な径の粉末３０ａn
となる。さらに照射を続けると粉末３０ａn は消滅す
る。結局、摺動面に対して９０度より小さい角度の面を
得ることができ、しかも、図４に示す実施例におけるよ
うな面倒な粉末の洗い落し工程を省くことができる。
又、上記の方法と図１５に示す高速中性粒子線の照射に
角度をつける方法とを同時に実施すると、摺動面に対し
て９０度の面を得ることができるのは容易に理解でき
る。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a method for forming sliding surface minute projections of a sliding body according to a sixth embodiment of the present invention. In this figure, 16 is a carbon layer of a magnetic disk, and 30 is powder that is etched by a high speed neutral particle beam, for example, carbon powder. As shown in (a), the powder 30 is sprinkled on the carbon layer 16, and a high-speed neutral particle beam is irradiated from above. After irradiation for a predetermined time, as shown in (b), projections 16a 1 are formed on the carbon layer 16, but the powder 30 is also exposed to the irradiation of the high-speed neutral particle beam, so that the diameter thereof decreases. The reduced diameter powder 30 is designated by reference numeral 30a 1 . When the high-speed neutral particle beam is irradiated again in the state shown in (b), since the diameter of the powder is reduced, the protrusion 16a 2 is further formed on the protrusion 16a 1 as shown in (c).
The diameter of the powder 30 is further reduced to powder 30a 2 . When the irradiation time and / or the irradiation amount of the fast neutral particle beam FAB is adjusted so as to reduce the step difference between the stacked projections, the projections become substantially conical as shown in (d). , The powder 30 is a powder 30a n having a small diameter.
Becomes When the irradiation is further continued, the powder 30a n disappears. As a result, it is possible to obtain a surface having an angle smaller than 90 degrees with respect to the sliding surface, and it is possible to omit the troublesome powder washing-off step as in the embodiment shown in FIG.
Further, it can be easily understood that a surface of 90 degrees with respect to the sliding surface can be obtained by simultaneously performing the above method and the method of angling the irradiation of the high-speed neutral particle beam shown in FIG.

【００３１】以上の実施例の説明では、突起を磁気ディ
スク又はスライダの表面に形成する例について説明し
た。しかし、このような突起の形成は、磁気ディスクや
スライダに限ることはなく、例えば光磁気ディスクやそ
の他の部材にも適用できる。他の部材への適用例として
すべりラジアル軸受けへの適用を図１７に示し、スラス
ト軸受けへの適用を図１８に示す。In the above description of the embodiments, the example in which the protrusion is formed on the surface of the magnetic disk or the slider has been described. However, the formation of such protrusions is not limited to the magnetic disk and the slider, and can be applied to, for example, a magneto-optical disk and other members. As an example of application to other members, application to a sliding radial bearing is shown in FIG. 17, and application to a thrust bearing is shown in FIG.

【００３２】図１７は本発明の第７の実施例に係る摺動
体の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。こ
の図で、３３は鋼材のブロック、３４はブロック３３に
明けられた貫通孔である。貫通孔３４には図示しない回
転軸が挿入される。（ａ）に示すように、ブロック３３
は回転軸の軸受となり、貫通孔３４の内面は軸受面とな
る。次に、（ｂ）に示すように貫通孔３４の内面に対向
してワイヤ３６を並列状に配置し、（ｃ）に示す高速中
性粒子線の線源３８を貫通孔３４に挿入して貫通孔３４
の内面に高速中性粒子線を照射する。この照射は、線源
３８の軸３８ａを貫通孔３４に挿入し、これを回転させ
て高速中性粒子線の放射面を、回転させながら、かつ、
貫通孔３４の軸方向に移動させながら行う。この結果、
（ｄ）に示すように、貫通孔３４の内面には摺動面に対
して９０度の面をもつ突起３９が形成される。FIG. 17 is a sectional view showing a method for forming a sliding surface fine protrusion of a sliding body according to a seventh embodiment of the present invention. In this figure, 33 is a steel block, and 34 is a through hole formed in the block 33. A rotary shaft (not shown) is inserted into the through hole 34. As shown in FIG.
Serves as a bearing for the rotating shaft, and the inner surface of the through hole 34 serves as a bearing surface. Next, as shown in (b), the wires 36 are arranged in parallel so as to face the inner surface of the through hole 34, and the high-speed neutral particle beam source 38 shown in (c) is inserted into the through hole 34. Through hole 34
High-speed neutral particle beam is irradiated on the inner surface of. For this irradiation, the shaft 38a of the radiation source 38 is inserted into the through hole 34, and this is rotated to rotate the emitting surface of the high-speed neutral particle beam, and
This is performed while moving in the axial direction of the through hole 34. As a result,
As shown in (d), a protrusion 39 having a surface of 90 degrees with respect to the sliding surface is formed on the inner surface of the through hole 34.

【００３３】図１８は本発明の第８の実施例に係る摺動
体の摺動面微小突起の形成方法を示す断面図である。こ
の図で、４３は鋼材のブロックより成るスラスト軸受を
示す。このスラスト軸受の摺動面４３ａに放射状にワイ
ヤ４４を配置し、その上から高速中性粒子線を照射する
ことにより、摺動面４３ａには突起が形成される。形成
された突起の図示は省略する。FIG. 18 is a sectional view showing a method for forming a sliding surface fine protrusion of a sliding body according to an eighth embodiment of the present invention. In this figure, 43 indicates a thrust bearing made of a block of steel. The projections are formed on the sliding surface 43a by arranging the wires 44 radially on the sliding surface 43a of the thrust bearing and irradiating the wires 44 with high-speed neutral particle beams. Illustration of the formed protrusions is omitted.

【００３４】図１９は本発明の他の実施例に係る摺動体
の摺動面微小突起の斜視図である。これまで説明した実
施例は１段の摺動面微小突起およびその形成方法につい
ての実施例である。なお、図１６に示す微小突起は微細
に見ると多段であるが、実質的には１段である。しか
し、微小突起は１段に限ることはなく、多段であっても
差し支えない。図１９は、図８に示すカーボン層２６に
２段の微小突起を形成した場合の図である。図１９で、
２６は図８に示すものと同じカーボン層、２６ｂはカー
ボン層２６に形成された突起を示す。突起２６ａは多数
の大突起２６ｂ1と多数の小突起２６ｂ2 で構成されて
いる。FIG. 19 is a perspective view of a sliding surface minute projection of a sliding body according to another embodiment of the present invention. The embodiments described so far are examples of a single-step sliding surface fine protrusion and a method for forming the same. It should be noted that the fine protrusions shown in FIG. 16 are multi-stages when viewed finely, but are substantially one stage. However, the number of minute protrusions is not limited to one, and may be multiple. FIG. 19 is a diagram showing a case where two steps of minute protrusions are formed on the carbon layer 26 shown in FIG. In FIG.
Reference numeral 26 is the same carbon layer as shown in FIG. 8, and 26b is a projection formed on the carbon layer 26. The protrusion 26a is composed of a large number of large protrusions 26b 1 and a large number of small protrusions 26b 2 .

【００３５】図８に示す突起２６ａはマトリックス状の
ワイヤ２８をマスクとして形成される。これに対して本
実施例の突起２６ｂは、上記マトリックス状のワイヤ２
８のうち一方向に平行な多数のワイヤのみを配置して高
速中性粒子線を照射し、その後、当該配置された多数の
ワイヤを除去して、他方向に平行な多数のワイヤを配置
して再び高速中性粒子線を照射することにより得られ
る。図１９に示す突起２６ｂの場合は、最初に、矢印Ｙ
方向に平行なワイヤをマスクとして高速中性粒子線を照
射し、次いでそれらのワイヤを取り去った後、矢印Ｘ方
向（Ｙ方向にほぼ直交又は斜交する方向）に平行なワイ
ヤをマスクとして高速中性粒子線を照射する。The protrusion 26a shown in FIG. 8 is formed using the matrix-shaped wires 28 as a mask. On the other hand, the protrusions 26b of the present embodiment are the same as the matrix-shaped wire 2 described above.
Among the eight, only a large number of wires parallel to one direction are arranged and irradiated with a high-speed neutral particle beam, then, the large number of arranged wires are removed, and a large number of wires parallel to the other direction are arranged. Then, it is obtained by irradiating with high speed neutral particle beam again. In the case of the protrusion 26b shown in FIG. 19, first, the arrow Y
Irradiate high-speed neutral particle beams with a wire parallel to the direction as a mask, and then remove those wires, then use a wire parallel to the arrow X direction (direction almost orthogonal or oblique to Y direction) as a mask Irradiate with a particle beam.

【００３６】このように、微小突起を２段とすることに
より、突起２６ｂ1 のような多数の独立突起（隣の突起
と摺動面がつながっていない突起）を、図４に示す粉末
１３をマスクとして用いなくても作成することができ
る。即ち、図７に示す柱状体群１４Ａをマスクとして用
いると、図７に示すような連続突起ができるが、２回エ
ッチングすることにより独立突起も作成することができ
る。In this way, by forming the minute protrusions in two stages, a large number of independent protrusions such as the protrusion 26b 1 (protrusions in which the sliding surface is not connected to the adjacent protrusion) are formed by the powder 13 shown in FIG. It can be created without using it as a mask. That is, when the columnar body group 14A shown in FIG. 7 is used as a mask, continuous protrusions as shown in FIG. 7 are formed, but independent protrusions can also be formed by etching twice.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、摺動面
に形成する突起における相対的移動方向に対向する面
を、８０度〜１１０度のうちのいずれかの角度に選定し
たので、異物の噛み込みを抑え、かつ、スティッキング
を防止することができる。又、本発明では、高速中性粒
子線を用いることにより初めて、上記角度の面を形成す
ることができる。As described above, in the present invention, the surface of the projection formed on the sliding surface, which faces the relative movement direction, is selected to be any angle of 80 degrees to 110 degrees. It is possible to prevent foreign matter from being caught and prevent sticking. Further, in the present invention, the surface having the above angle can be formed only by using the high speed neutral particle beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例に係る摺動体の摺動面微小突起
の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of sliding surface minute projections of a sliding body according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１に示す突起と摺動面との関係を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a relationship between a protrusion and a sliding surface shown in FIG.

【図３】突起の面の角度を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an angle of a surface of a protrusion.

【図４】本発明の第１の実施例に係る摺動体の摺動面微
小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of forming sliding surface minute protrusions of the sliding body according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第２の実施例に係る摺動体の摺動面微
小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a method of forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a second embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第３の実施例に係る摺動体の摺動面微
小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method for forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a third embodiment of the present invention.

【図７】平行な柱状体のマスクの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a mask having parallel columnar bodies.

【図８】本発明の第４の実施例に係る摺動体の摺動面微
小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a method for forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a fourth embodiment of the present invention.

【図９】マトリックス状のマスクの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a matrix-shaped mask.

【図１０】マトリックス状のマスクの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a matrix-shaped mask.

【図１１】マトリックス状のマスクの斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a matrix-shaped mask.

【図１２】マトリックス状のマスクの斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a matrix-shaped mask.

【図１３】図９に示すマスクの製造方法を説明する図で
ある。FIG. 13 is a diagram illustrating a method for manufacturing the mask shown in FIG.

【図１４】図１０に示すマスクの製造方法を説明する図
である。14 is a diagram illustrating a method for manufacturing the mask shown in FIG.

【図１５】本発明の第５の実施例に係る摺動体の摺動面
微小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a method of forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a fifth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の第６の実施例に係る摺動体の摺動面
微小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a method for forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a sixth embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の第７の実施例に係る摺動体の摺動面
微小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a method of forming sliding surface minute protrusions of a sliding body according to a seventh embodiment of the present invention.

【図１８】本発明の第８の実施例に係る摺動体の摺動面
微小突起の形成方法を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a method for forming sliding surface minute projections of a sliding body according to an eighth embodiment of the present invention.

【図１９】本発明の他の実施例に係る摺動体の摺動面微
小突起の斜視図である。FIG. 19 is a perspective view of sliding surface minute projections of a sliding body according to another embodiment of the present invention.

【図２０】従来の摺動体の摺動面微小突起の断面図であ
る。FIG. 20 is a cross-sectional view of sliding surface minute projections of a conventional sliding body.

【図２１】従来の摺動体の摺動面微小突起の断面図であ
る。FIG. 21 is a cross-sectional view of sliding surface minute protrusions of a conventional sliding body.

【図２２】従来の摺動体の摺動面微小突起の断面図であ
る。FIG. 22 is a cross-sectional view of sliding surface minute protrusions of a conventional sliding body.

【図２３】図２０〜図２２に示す突起と摺動面との関係
を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing the relationship between the protrusion and the sliding surface shown in FIGS. 20 to 22.

【図２４】図２２に示す突起と摺動面との関係を示す断
面図である。24 is a cross-sectional view showing the relationship between the protrusion and the sliding surface shown in FIG.

【符号の説明】 １ 基板 １２ 上面 １２ａ、１２ｂ突起 １２ａ1 、１２ｂ1 面[Explanation of reference numerals] 1 substrate 12 upper surface 12a, 12b protrusion 12a 1 , 12b 1 surface

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 互いに摺動する摺動体の一方又は両方の
摺動面上に多数形成される摺動体の摺動面微小突起にお
いて、前記摺動体の相対的移動方向に対向する前記各突
起の面を摺動面に対して８０〜１１０度のうちの選定し
た角度に形成したことを特徴とする摺動体の摺動面微小
突起。1. A sliding surface micro-projection of a sliding body, which is formed in a large number on one or both sliding surfaces of a sliding body that slides with each other, wherein each of the projections facing each other in the relative movement direction of the sliding body. A sliding surface microprojection of a sliding body, wherein the surface is formed at a selected angle of 80 to 110 degrees with respect to the sliding surface. 【請求項２】 互いに摺動する摺動体の一方の又は両方
摺動面上に多数形成される摺動体の摺動面微小突起の形
成方法において、前記摺動面又はこの摺動面を形成する
ための基板の面に、これに垂直にマスクを介して高速中
性粒子線を照射することを特徴とする摺動体の摺動面微
小突起の形成方法。2. A method of forming a plurality of sliding surface fine protrusions of a sliding body, which are formed on one or both sliding surfaces of sliding bodies that slide with each other, wherein the sliding surface or this sliding surface is formed. A method for forming fine protrusions on a sliding surface of a sliding body, which comprises irradiating a surface of a substrate for irradiation with a high-speed neutral particle beam perpendicularly thereto through a mask. 【請求項３】 請求項２において、前記マスクは、前記
摺動面又は前記基板の面に散布された微小物体であるこ
とを特徴とする摺動体の摺動面微小突起の形成方法。3. The method according to claim 2, wherein the mask is a minute object scattered on the sliding surface or the surface of the substrate. 【請求項４】 請求項３において、前記微小物体は、微
粉末であることを特徴とする摺動体の摺動面微小突起の
形成方法。4. The method for forming a fine protrusion on a sliding surface of a sliding body according to claim 3, wherein the fine object is fine powder. 【請求項５】 請求項２において、前記マスクは、前記
摺動面又は前記基板の面に接触又は接近して配置された
多数のワイヤ又は柱状体であることを特徴とする摺動体
の摺動面微小突起の形成方法。5. The sliding body according to claim 2, wherein the mask is a large number of wires or columns arranged in contact with or close to the sliding surface or the surface of the substrate. Method of forming surface minute projections. 【請求項６】 請求項４において、前記多数のワイヤ又
は柱状体は、互いに並列に配置されていることを特徴と
する摺動体の摺動面微小突起の形成方法。6. The method according to claim 4, wherein the plurality of wires or columnar bodies are arranged in parallel with each other. 【請求項７】 請求項４において、前記多数のワイヤ又
は柱状体は、マトリックス状に配置されていることを特
徴とする摺動体の摺動面微小突起の形成方法。7. The method according to claim 4, wherein the large number of wires or columns are arranged in a matrix. 【請求項８】 請求項２において、前記マスクは、前記
摺動面又は前記基板の面に接触又は接近して配置され、
所定パターンの穴が形成された板体であることを特徴と
する摺動体の摺動面微小突起の形成方法。8. The mask according to claim 2, wherein the mask is arranged in contact with or close to the sliding surface or the surface of the substrate,
A method for forming a fine protrusion on a sliding surface of a sliding body, which is a plate body in which holes having a predetermined pattern are formed. 【請求項９】 互いに摺動する摺動体の一方又は両方の
摺動面上に多数形成される摺動体の摺動面微小突起の形
成方法において、前記摺動面に微粉末を散布し、高速中
性粒子線を、前記摺動面に垂直な軸に対して傾け、か
つ、当該軸まわりにすりこぎ状に回転させながら前記摺
動面に照射することを特徴とする摺動体の摺動面微小突
起の形成方法。9. A method for forming a plurality of sliding surface fine protrusions on one or both sliding surfaces of sliding bodies that slide with each other, wherein fine powder is dispersed on the sliding surfaces, and high speed is achieved. A sliding surface of a sliding body, characterized in that a neutral particle beam is tilted with respect to an axis perpendicular to the sliding surface, and the sliding surface is irradiated while being rotated in a pestle shape around the axis. A method for forming minute protrusions. 【請求項１０】 互いに摺動する摺動体の一方又は両方
の摺動面上に多数形成される摺動体の摺動面微小突起の
形成方法において、前記摺動面に高速中性粒子線でエッ
チングされ易い微粉末を散布し、その上から当該高速中
性粒子線を、前記摺動面に垂直な軸に対して傾け、か
つ、当該軸まわりにすりこぎ状に回転させながら前記摺
動面に照射したことを特徴とする摺動体の摺動面微小突
起の形成方法。10. A method for forming a plurality of sliding surface minute projections of a sliding body, which are formed on one or both sliding surfaces of sliding bodies that slide with each other, wherein the sliding surface is etched with a high-speed neutral particle beam. Fine powder that is easily dispersed is sprayed, the high-speed neutral particle beam is tilted from above onto the axis perpendicular to the sliding surface, and the sliding surface is rotated around the axis in a pestle shape. A method for forming minute projections on a sliding surface of a sliding body characterized by being irradiated. 【請求項１１】 互いに摺動する摺動体の一方又は両方
の摺動面上に多数形成される摺動体の摺動面微小突起の
形成方法において、前記摺動面又はこの摺動面を形成す
るための基板の面に、これに接触又は接近して配置され
た多数の平行なワイヤ又は柱状体を介して高速中性粒子
線を垂直に照射し、当該ワイヤ又は柱状体を取り去った
後に、当該ワイヤ又は柱状体の方向にほぼ直交又は斜交
する多数の平行なワイヤ又は柱状体を配置して再び高速
中性粒子線を照射することを特徴とする摺動体の摺動面
微小突起の形成方法。11. A method for forming a plurality of sliding surface minute projections of a sliding body, which are formed on one or both sliding surfaces of sliding bodies that slide with each other, wherein the sliding surface or this sliding surface is formed. The surface of the substrate for is irradiated vertically with a high-speed neutral particle beam through a large number of parallel wires or columns arranged in contact with or close to it, and after removing the wires or columns, Method for forming fine protrusions on sliding surface of sliding body, characterized in that a large number of parallel wires or columnar bodies that are substantially orthogonal to or oblique to the direction of the wire or columnar body are arranged and the high speed neutral particle beam is irradiated again. .
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