JPH0997425A

JPH0997425A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0997425A
Application number: JP25335995A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yamamoto; 裕三山本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスクの製造方法において、ディスク
表面に傷が発生せず、エラー特性が向上するバーニッシ
ュ方法を提供する。【解決手段】非磁性基板上に磁性層を形成し、該磁性
層上に保護層を形成した後、当該非磁性基板を電解液中
に浸漬し、陽極酸化により基板表面の異常突起を除去す
るバーニッシュ処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造方法に関するものである。更に詳しくは、非磁性基板
上に乾式めっき等の方法により磁性層が形成されたハー
ドディスクに代表される磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクシステムにおいて、再生出
力を考慮した場合、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間隔
（浮上量）が小さい、すなわちスペーシングロスは少な
い方が有利である。言い換えると、磁気ディスク表面は
平滑であることが望ましい。

【０００３】然し、一般に磁気ディスクは、保護層形成
後、あるいは潤滑剤を塗布した後の表面に「異常突起」
と呼ばれる微小突起が存在するためにこれを研磨テープ
により除去して適当に突起の高さを低くして表面を仕上
げることが行われている。このように物理的な手段によ
りディスク表面の異常突起を除去する操作は通常「バー
ニッシュ」と呼ばれている。

【０００４】研磨テープによるバーニッシュ工程は、基
本的にはアミルナ、ダイヤモンド等の砥粒を有機バイン
ダーにより可撓性の支持体上に設けた研磨テープを磁気
ディスク表面に適当な圧力をかけて当接させ、ディスク
と研磨テープを走行させることにより行なわれる。この
ようなバーニッシュ工程として、たとえば磁気ディスク
媒体の製造工程において、該磁気ディスク媒体表面を研
磨テープを用いて加工した後、表面に介在する微小突起
のみを有効に除去するために、研磨テープを用い、媒体
の周速２５０ｍ／ｍｉｎ以上、テープ加工圧力を５０ｇ
／ｍｍ²以下とした磁気ディスク媒体の製造方法が提案
（特開昭５９−１４８１３４号公報、特公平２−１０４
８６号公報）されている。さらに、テクスチャー形成後
に、電解液中で基板を直流電解して表面の異常突起を除
去し、その後磁性層を形成する方法も提案（特開平７−
２２５９４５号公報）されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨テ
ープを用いたバーニッシュ加工では、研磨テープの砥粒
の粒径が均一でなく粒径に分布（ムラ）があるため、粒
径の大きな砥粒やテープから脱落した砥粒がディスク表
面を傷つけてエラーの原因をつくり収率の低下を招くと
いう問題があった。また、研磨により生じた研磨粉ある
いは研削粉がディスク表面に残存するとヘッドと衝突し
て摺動耐久性を低下させたり、磁性層や保護層を傷つけ
たりする。しかも研磨粉あるいは研削粉がディスク表面
に残っていると、液体の潤滑剤や水が毛管現象により残
存粒子の周りに寄せ集められ、ヘッド吸着の原因とな
る。また、特開平７−２２５９４５号公報のようにテク
スチャー形成後、引き続き異常突起の除去を行ったので
は、各記録媒体層形成時に成長する異常突起については
効果がなく、問題が残る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、磁気記
録媒体表面の異常突起を除去する際に、上記したような
研磨テープによるバーニッシュ加工の問題点を解消でき
る優れたバーニッシュ方法を提供することであり、本発
明者らは鋭意研究の結果、従来の研磨テープによるバー
ニッシュのような物理的なバーニッシュ法ではなく、電
解液中での陽極酸化による化学的なバーニッシュ法がこ
の要求を満たすことを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００７】すなわち本発明は、少なくとも、非磁性基
板上に磁性層を形成する工程と、磁性層上に保護層を形
成する工程と、保護層表面に存在する異常突起の高さを
低くするバーニッシュ工程とを有する磁気記録媒体の製
造方法において、前記バーニッシュ工程を電解液中での
陽極酸化により行なうことを特徴とする磁気記録媒体の
製造方法を提供するものである。

【０００８】通常のハードディスクの製造工程は、基板
をテクスチャー（表面を適度に粗面化する）処理した
後、洗浄し、基板上に磁性層を成膜し、次いで磁性層上
に保護層を形成した後、ディスク表面の異常突起を除去
して適当な高さに調節するバーニッシュ工程が施され
る。このような製造工程において、必要に応じて磁性層
の下の下地層、保護層上の潤滑層等を設ける工程が加え
られる。本発明の製造方法は、公知の製造工程におい
て、いわゆるバーニッシュ工程を陽極酸化により行なう
ことを特徴とするものである。

【０００９】本発明において、バーニッシュ工程は、電
解液中に支持体を浸漬し陽極酸化処理を施すことにより
行なわれる。即ち、少なくとも磁性層、保護層が形成さ
れた支持体を、ＮａＯＨ等の電解質水溶液中に浸漬し、
これを陽極とし陰極の基準電極との間に電圧を印加す
る。それにより、水溶液中においてＯＨ^-、ＣｌＯ^-、
ＳＯ₄ ^-、ＣＯ₃ ^-等の酸化性イオンの放電が生じる。こ
れにより、陽極の支持体の保護層を構成する原子、例え
ばカーボン薄膜の場合は炭素と、酸化性イオンが反応し
て結合し、ＣＯ₂、ＣＯ、Ｎａ₂ＣＯ₃等となって炭素が
消耗する。これにより保護層の突起が除去される。な
お、本発明では支持体を陽極とするが、陰極の材質は限
定しない。

【００１０】バーニッシュ工程に用いられる電解質水溶
液は、酸或いはアルカリの水溶液であれば良く、０．１
〜１００重量％、好ましくは１〜６０重量％の濃度のも
のが用いられる。用いられる酸は硫酸、塩酸、硝酸、燐
酸、フッ酸、過塩素酸等の無機酸、或いは蓚酸、蟻酸等
の有機酸が挙げられる。アルカリはＮａＯＨ、ＫＯＨ等
が挙げられ、これらは二種以上のものをブレンドして使
用してもかまわない。なお、バーニッシュ効率や電解槽
グの腐食を考慮すると、アルカリ系水溶液を用いること
が好ましい。また、バーニッシュ効率、防錆性付与のた
めの添加剤を配合してもよい。

【００１１】用いる電流波形は、例えば直流、単相交流
や三相交流等の交流、矩形波、三角波等のパルス波、単
相半波、二相半波、三相半波、六相半波、単相全波、三
相全波等が特殊波形が用いられる。これらの波形を組み
合わせて用いてもよい。生産性の点から考慮すると、三
相交流が望ましい。電解波形を変えると得られるバーニ
ッシュ形状も変化することから、所望のバーニッシュ形
状に合わせて電流波形の選択／組み合わせを行なうこと
が望ましい。

【００１２】陽極酸化時の電流密度に関しては、バーニ
ッシュ処理の均一性、生産性、設備負荷を考慮すると、
１〜２００ｍＡ／ｃｍ²が好ましく、更に好ましくは５
〜１００ｍＡ／ｃｍ²である。すなわち、電流密度が低
すぎると、生産性が低下し、逆に高すぎる場合にはバー
ニッシュ処理の均一性が低下する傾向がある。

【００１３】また、陽極酸化時の電圧に関しては、バー
ニッシュ処理の均一性、生産性、設備負荷を考慮する
と、１〜１００Ｖが好ましく、更に好ましくは２〜５０
Ｖである。すなわち、電圧が低すぎると、必要な電流密
度が得られず、生産性が低下し、逆に高すぎる場合には
電場の偏りが生じやすく、均一な粗面化が行なわれなく
なる傾向がある。

【００１４】陽極酸化時の電流や電圧は、処理時、常に
一定となるように設定していてもよく、或いは工程中で
変化させてもよい。陽極酸化の処理時間に関しては、バ
ーニッシュ処理の程度や均一性を考慮すると、１秒〜１
時間程度が好ましい。更に好ましくは約５秒〜２０分程
度である。すなわち、処理時間が短すぎると所望のバー
ニッシュ効果が得られにくく、逆に処理時間が長すぎる
場合にも所望のバーニッシュ効果が得られ難くなる傾向
がある。

【００１５】尚、陽極酸化を行なう温度は１〜１００℃
程度でよい。一般的には室温付近でよいが、電解液の種
類により適宜選択すればよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、陽極酸化によるバーニッシュ工程以外の工程は従来
の製造方法に準じて行なうことができる。即ち、本発明
では陽極酸化により表面に存在する異常突起を除去する
工程の前に、磁気記録媒体は既にその基本的な構成が形
成されている。たとえば、カーボン製の基板上に蒸着や
スパッタ手段のような乾式めっき手段により磁性層を設
ける工程、磁性層上に蒸着やスパッタ手段のような乾式
めっき手段あるいはディッピングやスピンコート法によ
り保護層を設ける工程などを経て、磁気記録媒体が構成
されており、このような磁気記録媒体に対して表面に存
在する異常突起を除去する作業が施される。また、磁性
層が設けられる前にカーボン製の基板上に蒸着やスパッ
タ手段のような乾式めっき手段により下地層を設ける工
程などを盛り込むことができる。

【００１７】なお、成膜には乾式めっき手段を採用する
ことが好ましい。すなわち、乾式めっき手段は湿式めっ
き手段に比べて高品質な磁性膜が得られ易い。また、磁
性膜の組成変更も容易であり、磁性膜の設計変更も容易
となる。

【００１８】本発明のバーニッシュ工程は、前述の如
く、基板を電解液中に配置することにより保護層の表面
の突起を陽極酸化するものであるが、その際、異常突起
が優先的に酸化されて除去される。また除去される異常
突起の高さ（酸化の程度）も、酸化条件（電流密度、電
解時間、電解液の種類等）を調節することにより精密に
制御可能である。したがって、本発明では保護層の構成
材料として、陽極酸化により気化、分解できかつその際
にディスク製造工程に悪影響を及ぼさないものであれば
何れも使用できる。とくに本発明においては、保護層は
ダイヤモンドライクカーボン、ガラス状カーボン、グラ
ファイト等のカーボンを主な構成成分とするもの、また
は金属あるいは表面酸化を受けた金属薄膜が好ましい。
これらの保護層は、従来公知の方法、たとえばスパッタ
等の乾式めっきにより形成され、その厚さは５〜２５ｎ
ｍ程度である。

【００１９】陽極酸化処理の諸条件は、バーニッシュ処
理後の磁気記録媒体のＲａ（中心線平均粗さ）が５〜１
００Å、好ましくは５〜３０Å、且つＲｐ（中心線最大
高さ）が１０〜５００Å、好ましくは１０〜２００Åと
なるように調節することが望ましい。Ｒｐが５００Åを
超えるとヘッドの浮上量低下が困難となりスペーシング
ロスが生じて記録密度向上の点で好ましくない。

【００２０】磁気記録媒体の表面には、通常、潤滑剤が
塗布される。この潤滑剤は、通常、潤滑剤溶液を塗布す
ることによって設けられるものに過ぎず、潤滑剤を設け
る前後の段階で表面プロフィール（突起）が変化するも
のではないから、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去す
る作業が施される。なお、潤滑剤を塗布した後、異常突
起を除去する作業を施しても良いが、この作業によって
潤滑剤が拭き取られてしまうことを鑑みたならば、再
度、潤滑剤を塗布せざるを得ない。したがって、通常
は、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去する作業が施さ
れる。

【００２１】本発明により異常突起が除去された磁気記
録媒体は磁気ヘッドの浮上量を小さいものとでき、スペ
ーシングロスが少なくなるから、再生出力の面で好まし
いものとなる。

【００２２】また、本発明においては、基板上の磁性層
などの構成はこれまでの技術がそのまま用いられる。す
なわち、基板上に設けられる下地層（下地膜）、磁性層
（磁性膜）、保護層（保護膜）、潤滑層（潤滑膜）など
の構成については、従来の技術をそのまま利用できる。
たとえば、特開平５−１８９５２号公報、特開平５−１
３７８２２号公報、特開平５−２１１７６９号公報、特
開平５−２８９４９６号公報などに記載の技術を利用で
きる。

【００２３】本発明に用いられる基板としては、たとえ
ば、ガラス状カーボン等のカーボン、強化ガラス、結晶
化ガラス、アルミニウム及びアルミニウム合金、チタン
及びチタン合金、セラミックス、樹脂、あるいはこれら
の複合材料からなるものが挙げられる。これらの中で
も、とくにガラス状カーボンが好ましく、たとえば特開
昭６０−３５３３３号に記載されたものを用いることが
できる。

【００２４】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２５】実施例１〜４及び比較例１〜２成膜工程基板として、直径１．８インチ、２５ミル、比重１．５
のガラス状カーボン製基板を用意した。

【００２６】これらの基板上に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒ
ｒ、基板温度２５０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッ
タリングにより厚さ１００ｎｍのＴｉ層を形成した。次
いでＡｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度２６０℃の条件
でＤＣマグネトロンスパッタリングにより前記Ｔｉ層上
に厚さ２０ｎｍのＡｌ−Ｓｉ合金（Ａｌ：Ｓｉ＝９５：
５／重量％）層を形成した。これらの層により基板に凹
凸（テクスチャー）が形成される。

【００２７】次に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度
２６０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッタリングによ
り、前記Ａｌ−Ｓｉ合金層上に厚さ２５ｎｍのアモルフ
ァスカーボン（ダイヤモンドライクカーボン）層を形成
した。次いで、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度２０
０℃の条件下でＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い
て、前記アモルファスカーボン層上に、厚さ１００ｎｍ
のＴｉ層を設け、その後該Ｔｉ層上に厚さ４０ｎｍのＣ
ｒ層を設けた。

【００２８】更に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度
２６０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッタリングによ
り、前記Ｃｒ層上に厚さ４００ｎｍのＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
−Ｂ系磁性層を設けた。

【００２９】続いて、ガラス状カーボン製ターゲットを
装着した対向ターゲット型のスパッタ装置を用い、室内
を排気し、そして２ｍＴｏｒｒのガス圧となるようＡｒ
ガスを導入してスパッタを行い、磁性層上に２０ｎｍ厚
のアモルファスカーボンからなる保護層を設けた。

【００３０】バーニッシュ工程上記のようにして各種膜が成膜された基板を表１に示す
条件（対極：カーボン）にて陽極酸化によるバーニッシ
ュ処理を施した。なお、比較例１のテープバーニッシュ
は、回転するロールに研磨テープをゴムロールで押しつ
けることにより行なったが、その条件は以下の通りであ
る。研磨テープ：ＷＡ＃１００００相対速度：１００ｍ／秒時間：１秒ロール硬度：２５ショア硬度ロール押し付け圧：０．８ｋｇｆまた、比較例２は実施例１と同じカーボン基板を用い、
ＷＡ＃６０００の研磨テープを用いたテクスチャー加工
により表面粗さＲａ＝３７Å、Ｒｐ＝２７０Åの表面を
形成させ、１０％硫酸水溶液中で直流電解を行って、異
常突起の除去を行い、Ｒａ＝３５Å、Ｒｐ＝１９０Åの
テクスチャー表面を得た。その後引き続き実施例１と同
様に記録媒体層を形成したが、保護層形成後のバーニッ
シュ処理は行わなかった。

【００３１】その後、常法により、パーフルオロポリエ
ーテル系潤滑剤（モンテカチーニ社製のＦｏｍｂｌｉｎ
ＡＭ２００１）溶液を、乾燥後の厚さが１７Åとなる
ように塗布して保護層上に潤滑剤層を形成した。

【００３２】特性評価上記により得られた磁気ディスクについて、以下の特性
評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００３３】（ｉ）Ｒａ（中心線平均粗さ）およびＲｐ
（中心線最大高さ）ＲａおよびＲｐは、触針式粗さ計（ＴＥＮＣＯＲ社製，
型式Ｐ２）により、下記の条件で測定した。なおＲａお
よびＲｐはバーニッシュ工程前後のものをそれぞれ測定
した。触針径：０．６μｍ（針曲率半径）触針押し付け圧力：７ｍｇ測定長：２５０μｍ×８ヶ所トレース速度：２．５μｍ／秒カットオフ：１．２５μｍ（ローパスフィルタ）（ii）外観検査明るい照明下で、目視観察を行い、スクラッチ傷等をチ
ェックし、実用上問題ない程度の外観を有するものを合
格とし、下記の基準で評価した。Ｓ：合格率が８０％以上〜１００％Ａ：合格率が５０％以上〜８０％未満Ｂ：合格率が３０％以上〜５０％未満Ｃ：合格率が０％以上〜３０％未満（iii）ＧＨＴＰｒｏｑｕｉｐ社製ＭＧ１５０Ｔ装置を用い、５０％ス
ライダヘッドを用いて行った。１．５μインチの浮上高
さの通過率により、以下ように評価した。Ｓ：通過率が９０％以上Ａ：通過率が７０％以上〜９０％未満Ｂ：通過率が５０％以上〜７０％未満Ｃ：通過率が３０％以上〜５０％未満Ｄ：通過率が３０％未満（iv）ＭＣＦ（エラー特性）エラー特性はＰｒｏｑｕｉｐ社製ＭＧ１５０Ｔ装置を用
い、７０％スライダヘッドを使用し、記録密度５１ＫＦ
ＣＩの条件で評価した。スライスレベルは７０％とし、
１６ビット未満のミッシングエラーの個数をカウント
し、以下のように評価した。Ｓ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が０〜５個
である。Ａ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が６〜１５
個である。Ｂ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が１６〜４
５個である。Ｃ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が４６個以
上である。

【００３４】

【表１】

【００３５】これらの結果からわかる通り、本発明の製
造方法による磁気記録媒体は、表面の異常な突起が効果
的に除去されており、また、エラーが起き難いものとな
っていることが判る。

【００３６】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、磁気記録媒
体表面の異常な突起を効果的に除去でき、サーティファ
イ（エラー）収率が向上し、また外観不良が顕著に減少
する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、非磁性基板上に磁性層を形
成する工程と、磁性層上に保護層を形成する工程と、保
護層表面に存在する異常突起の高さを低くするバーニッ
シュ工程とを有する磁気記録媒体の製造方法において、
前記バーニッシュ工程を電解液中での陽極酸化により行
なうことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】保護層の主な構成成分がカーボン、金属
又は表面酸化を受けた金属である請求項１記載の磁気記
録媒体の製造方法。