JP2003272130A - NiP PLATED ALUMINUM ALLOY SUBSTRATE FOR MAGNETIC DISK - Google Patents
NiP PLATED ALUMINUM ALLOY SUBSTRATE FOR MAGNETIC DISKInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク用ア
ルミニウム合金基板に関し、特に、アルミニウム合金基
板の表面に無電解NiPメッキ膜を形成し、これを研磨
し、その後に磁気ディスクの製造工程に供され、この磁
気ディスクの製造工程で磁性膜をスパッタリングにより
形成する際に真空中で250℃以上に加熱されても、無
電解NiPメッキ膜表面に微細な面荒れが発生すること
を防止し、高記録密度化を可能とした磁気ディスク用N
iPメッキアルミニウム合金基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum alloy substrate for a magnetic disk, and more particularly, to forming an electroless NiP plating film on the surface of the aluminum alloy substrate, polishing the film, and then subjecting it to a magnetic disk manufacturing process. Even if the magnetic film is heated to 250 ° C. or higher in a vacuum when the magnetic film is formed by sputtering in the manufacturing process of the magnetic disk, it is possible to prevent the occurrence of fine surface roughness on the surface of the electroless NiP plating film, N for magnetic disk that enables higher recording density
The present invention relates to an iP plated aluminum alloy substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】外部記録装置の一つである固定ディスク
装置(Hard Disk Drive)等の磁気ディスク装置は、情報
を記録(保存)するための磁気ディスクと、この磁気デ
ィスクに情報を書込み又は再生するための磁気ヘッドと
を備えている。近時、このような磁気ディスク及び磁気
ヘッドの性能は大幅に向上し、近い将来には、面記録密
度100Gb/in2が達成されようとしている。The magnetic disk device, such as is one fixed disk device (H ard D isk D rive) BACKGROUND OF THE INVENTION external recording device, and a magnetic disk for recording (storage) of information, the information on the magnetic disk And a magnetic head for writing or reproducing. In recent years, the performance of such magnetic disks and magnetic heads has been greatly improved, and in the near future, an areal recording density of 100 Gb / in 2 is about to be achieved.
【0003】従来、磁気ディスク用基板としては、軽量
及び非磁性であると共に、加工性が優れたアルミニウム
合金板が使用されている。しかし、アルミニウム合金板
は表面硬度が低く、このため磁気ヘッドが磁気ディスク
に衝突した場合に記録層が破壊され易い。また、記録密
度を高めるためには、磁気ヘッドを低浮上量で安定浮上
させる必要があるが、そのために求められる基板の高平
滑性がアルミニウム合金単独では得難いといった問題点
がある。このため、一般的に、無電解NiPメッキ膜を
約10μmの厚さに形成したアルミニウム合金板が、磁
気ディスク用基板として使用されている。このような磁
気ディスク用基板は、次のようにして作製されている。Conventionally, as a magnetic disk substrate, an aluminum alloy plate which is lightweight and non-magnetic and has excellent workability has been used. However, since the aluminum alloy plate has a low surface hardness, the recording layer is easily destroyed when the magnetic head collides with the magnetic disk. Further, in order to increase the recording density, it is necessary to stably fly the magnetic head with a low flying height, but there is a problem that the high smoothness of the substrate required for that is difficult to obtain with an aluminum alloy alone. Therefore, an aluminum alloy plate having an electroless NiP plating film formed to a thickness of about 10 μm is generally used as a magnetic disk substrate. Such a magnetic disk substrate is manufactured as follows.
【0004】先ず、溶解及び圧延により所望の合金種、
調質及び板厚に調整されたアルミニウム合金板を打抜き
プレスにより所定の円輪状基板に打抜く。次に、基板内
の加工残留応力除去及び平坦度の向上のために、打抜か
れた複数枚の基板を高平坦度のスペーサー間に積み付け
し、全体を加圧しながら焼鈍する(加圧焼鈍)。一般
に、この焼鈍後のものをブランクという。その後、ブラ
ンクの内周縁及び外周縁の端面に対し、所定の端面加工
を施す。First, the desired alloy type by melting and rolling,
An aluminum alloy plate whose temper and thickness have been adjusted is punched into a predetermined ring-shaped substrate by a punching press. Next, in order to remove the processing residual stress in the substrate and improve the flatness, a plurality of punched substrates are stacked between the spacers with high flatness, and the whole is annealed while applying pressure (pressure annealing). . Generally, the one after the annealing is called a blank. Then, predetermined end face processing is performed on the end faces of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the blank.
【0005】その後、端面加工が施された基板を、両面
研削機に予めセットされたキャリアのポケット内にセッ
トし、砥石により目標の板厚になるまで研削加工する。
このようにして得られた基板は、中心線平均粗さRaで
100Å程度と極めて平滑な表面状態を有している。し
かし、この状態でも磁気ディスクとしての要求仕様を満
足することはできず、その後更に、アルミニウム合金板
の表面にジンケート処理を施し、更にその全面に無電解
NiPメッキ膜を形成し、表面を研磨することにより、
中心線平均粗さRaが10Å以下になるように研磨し、
磁気ディスク用基板となる。After that, the end-faced substrate is set in a pocket of a carrier preset in a double-sided grinder, and is ground by a grindstone until a target plate thickness is reached.
The substrate thus obtained has an extremely smooth surface condition with a center line average roughness Ra of about 100Å. However, even in this state, the required specifications as the magnetic disk cannot be satisfied, and thereafter, the surface of the aluminum alloy plate is further subjected to zincate treatment, an electroless NiP plating film is further formed on the entire surface, and the surface is polished. By
The center line average roughness Ra is polished to 10 Å or less,
It becomes a substrate for magnetic disks.
【0006】一般的な磁気ディスクでは、上述のNiP
メッキ膜が形成されたアルミニウム合金基板上に、磁気
特性を高めるための下地膜、Co基合金からなる磁性膜
及び、磁性膜を保護するためのCからなる保護膜をスパ
ッタリングにより形成する。In a general magnetic disk, the above NiP is used.
On the aluminum alloy substrate on which the plated film is formed, a base film for enhancing magnetic characteristics, a magnetic film made of a Co-based alloy, and a protective film made of C for protecting the magnetic film are formed by sputtering.
【0007】この場合に、磁気ディスクとしては、磁性
膜に起因するところの媒体ノイズの低減が必要である
が、この媒体ノイズには、磁性膜の結晶粒径が大きく影
響し、媒体ノイズの低減のためには結晶粒の微細化が必
要である。この結晶粒径を決める因子として、スパッタ
リングによる成膜時の基板温度があり、結晶粒を微細化
するためには、成膜時の基板温度を高めることが有効な
手段である。In this case, it is necessary for the magnetic disk to reduce the medium noise due to the magnetic film. The medium noise is greatly influenced by the crystal grain size of the magnetic film, and the medium noise is reduced. Therefore, it is necessary to make the crystal grains finer. The factor that determines the crystal grain size is the substrate temperature during film formation by sputtering, and increasing the substrate temperature during film formation is an effective means for making the crystal grains finer.
【0008】更に、高記録密度化のために磁気ヘッドの
低浮上量化を達成するためには、磁気ディスク用基板の
高平坦化及び高平滑化が求められる。また、磁気ディス
ク装置の動作時には、高速で回転する磁気ディスク上を
数百Å以下の超低浮上量で磁気ヘッドが浮上するため、
記録密度によっては数十μm乃至数mm周期の磁気ディ
スク表面の微小なうねりが問題となる。このような微小
なうねりが大きい場合、磁気ヘッドの浮上安定性が損な
われ、ノイズ成分が増大したり、モジュレーションエラ
ーが発生する。このため、場合によってはヘッドクラッ
シュに至り、磁気ディスクに記録された情報が破壊され
るといった問題が発生する。このため、高記録密度化の
ために、微小なうねりの低減が求められている。Further, in order to achieve a low flying height of the magnetic head for high recording density, it is required to make the magnetic disk substrate highly flat and smooth. Also, during operation of the magnetic disk device, the magnetic head flies over a magnetic disk that rotates at high speed with an extremely low flying height of several hundred Å or less,
Depending on the recording density, minute waviness on the surface of the magnetic disk with a period of several tens of μm to several mm becomes a problem. When such a minute waviness is large, the floating stability of the magnetic head is impaired, the noise component increases, and a modulation error occurs. Therefore, in some cases, a head crash may occur and the information recorded on the magnetic disk may be destroyed. Therefore, in order to increase the recording density, it is required to reduce minute waviness.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、媒体ノ
イズの低減のために結晶粒を微細化することを目的とし
て、スパッタリングによる成膜時の基板温度を高める
と、基板の高平坦化及び高平滑化並びに微小なうねり防
止を阻害する要因となり、高記録密度化にとって大きな
問題となる。However, if the substrate temperature during film formation by sputtering is raised for the purpose of making the crystal grains fine in order to reduce the medium noise, the substrate becomes highly flat and smooth. In addition, it becomes a factor that hinders the prevention of minute undulations, which is a serious problem for higher recording density.
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、磁気特性を高めるため基板温度を高めて磁
性膜を成膜した場合にも、NiPメッキ膜の表面におい
て微小なうねりが発生せず、高平坦度及び高平滑度の表
面が得られ、高記録密度化が可能な磁気ディスク用Ni
Pメッキアルミニウム合金基板を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems, and even when a magnetic film is formed by raising the substrate temperature to improve the magnetic characteristics, minute waviness occurs on the surface of the NiP plated film. Ni for magnetic disks, which can obtain high flatness and high smoothness without increasing the recording density.
It is an object to provide a P-plated aluminum alloy substrate.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク用NiPメッキアルミニウム合金基板は、アルミニウ
ム合金基板の表面上に、順次Zn層、Cu層及びNiP
メッキ膜が順次形成されていることを特徴とする。A NiP plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to the present invention has a Zn layer, a Cu layer and a NiP layer formed on a surface of the aluminum alloy substrate in this order.
It is characterized in that plated films are sequentially formed.
【0012】この磁気ディスク用NiPメッキアルミニ
ウム合金基板において、前記Cu層の付着量は、例え
ば、0.2乃至4g/m2である。また、例えば、前記
Cu層は無電解メッキ法により形成されている。更に、
前記アルミニウム合金基板は、例えば、Mg:2.0乃
至6.0質量%、Cr:0.01乃至0.2質量%を含
有し、更に、Cu及びZnからなる群から選択された少
なくとも1種を、Cu及びZnの含有量を夫々[Cu]
及び[Zn]として、3[Cu]+[Zn]=0.2乃
至1.5質量%となるように含有し、残部がAl及び不
可避的不純物である組成を有する。In this NiP plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk, the amount of the Cu layer deposited is, for example, 0.2 to 4 g / m 2 . Further, for example, the Cu layer is formed by an electroless plating method. Furthermore,
The aluminum alloy substrate contains, for example, Mg: 2.0 to 6.0% by mass, Cr: 0.01 to 0.2% by mass, and at least one selected from the group consisting of Cu and Zn. The Cu and Zn contents are [Cu]
And [Zn] are contained so that 3 [Cu] + [Zn] = 0.2 to 1.5 mass%, with the balance being Al and unavoidable impurities.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明者等は、基板温度を高めた状態でも平坦度
等の機械的特性が変化しないNiPメッキアルミニウム
合金基板、また、NiPメッキ膜表面での微小なうねり
も小さいNiPメッキアルミニウム合金基板について鋭
意研究を行った。その中で、NiPメッキ膜が形成さ
れ、平坦度が5μm以下、中心線平均粗さRaが10Å
以下に研磨されたアルミニウム合金基板の表面状態と、
スパッタリング時の基板加熱を想定した熱処理を実施し
たときの基板温度との関係を求めた。その結果、基板温
度の増加と共に、NiPメッキ膜の表面が微細に荒れる
現象が生じることが、微分干渉型顕微鏡で確認できた。
なお、このような微細な面荒れは、一般に用いられてい
る曲率半径数μmの触針を有する接触式粗さ計では測定
できず、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope)で
始めて確認できるような微細なものである。原子間力顕
微鏡によれば、例えば、幅が数十μm、高さが100Å
というように、幅に対して高さが1/数千となるような
微細な箇所も観察される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below. The inventors of the present invention diligently researched a NiP-plated aluminum alloy substrate whose mechanical properties such as flatness did not change even when the substrate temperature was raised, and a NiP-plated aluminum alloy substrate with a small undulation on the surface of the NiP plated film. I went. Among them, a NiP plating film was formed, the flatness was 5 μm or less, and the center line average roughness Ra was 10Å.
With the surface state of the aluminum alloy substrate polished below,
The relationship with the substrate temperature when performing the heat treatment assuming the substrate heating during sputtering was obtained. As a result, it was confirmed by a differential interference microscope that the surface of the NiP plated film became finely roughened as the substrate temperature increased.
Such a fine surface roughness can not be measured with a contact-type roughness meter having a stylus radius of curvature number μm generally used, the first time an atomic force microscope (A tomic F orce M icroscope) Check It is a fine thing that can be done. According to the atomic force microscope, for example, the width is several tens of μm and the height is 100Å.
In this way, minute parts whose height is 1 / several thousandth of the width are also observed.
【0014】このような微細な面荒れは、今後の高記録
密度化における磁気ヘッドの低浮上量下での安定浮上に
おいて、重大な問題となる。Such minute surface roughness will become a serious problem in stable flying under a low flying height of the magnetic head in the future increase in recording density.
【0015】一般に、NiPメッキ膜の密着性及び平滑
性を高めるため、前処理としてジンケート処理が行われ
るが、通常は、2回のジンケート処理が実施されてい
る。これは、1回目のジンケート処理では、Znの析出
が不均一なものとなるためであり、2回行うことによ
り、アルミニウム合金基板表面に均一にZnが析出し、
均質なNiPメッキ膜が形成されることになる。Generally, a zincate treatment is carried out as a pretreatment in order to improve the adhesion and smoothness of the NiP plated film, but normally, the zincate treatment is carried out twice. This is because Zn is non-uniform in the first zincate treatment. By performing the second treatment, Zn is uniformly deposited on the surface of the aluminum alloy substrate,
A uniform NiP plating film will be formed.
【0016】しかしながら、本発明者らが、更に詳細に
検討を進めたところ、2回のジンケート処理を行った場
合でも、アルミニウム合金の各結晶粒子面でZnの析出
状態が異なり、結果として、スパッタリング時の基板加
熱を想定し基板温度を高めた状態で、NiPメッキ膜の
表面に微細な面荒れが生じていることが明らかとなっ
た。However, as a result of further detailed investigations by the present inventors, the Zn deposition state is different on each crystal grain surface of the aluminum alloy even when the zincate treatment is performed twice, resulting in sputtering. It has been clarified that the surface of the NiP plated film is finely roughened under the condition that the substrate temperature is increased by assuming the substrate heating at the time.
【0017】このため、本発明者等が更に鋭意研究した
結果、本発明の特許請求の範囲に記載の要件を満足する
ことにより、上記課題を解決できることを見出した。即
ち、本発明によれば、スパッタリング時に基板温度を高
めた状態で成膜しても、磁気ヘッドの浮上安定性に影響
を及ぼすNiPメッキ膜表面の微細な面荒れの発生を防
止することができる。Therefore, as a result of further diligent research conducted by the present inventors, it was found that the above problems can be solved by satisfying the requirements described in the claims of the present invention. That is, according to the present invention, even if a film is formed in a state where the substrate temperature is increased during sputtering, it is possible to prevent the occurrence of fine surface roughness on the surface of the NiP plated film that affects the floating stability of the magnetic head. .
【0018】本発明で使用されるアルミニウム合金板
は、溶解、鋳造、圧延及び熱処理を行なう一般的な方法
により得られ、溶解時に、アルミニウム原料に各種元素
を添加することにより、所望の組成の磁気ディスク用ア
ルミニウム合金とするものである。また、この鋳塊を圧
延する際の圧延条件及び熱処理条件を調節することによ
り、板厚及び強度等を変更することができる。The aluminum alloy sheet used in the present invention is obtained by a general method of melting, casting, rolling and heat treatment. At the time of melting, various elements are added to the aluminum raw material to obtain a magnetic composition having a desired composition. It is an aluminum alloy for disks. Further, the plate thickness, strength, etc. can be changed by adjusting the rolling conditions and the heat treatment conditions when rolling this ingot.
【0019】また、Zn層及びCu層を形成する方法と
しては、スパッタリング法、電解メッキ法又は無電解メ
ッキ法があるが、膜質の均一性の点において無電解メッ
キ法がより好ましい。Further, as a method for forming the Zn layer and the Cu layer, there are a sputtering method, an electrolytic plating method and an electroless plating method, and the electroless plating method is more preferable in terms of uniformity of film quality.
【0020】次に、本発明のNiPメッキアルミニウム
合金基板におけるCu層の付着量限定理由、成分添加理
由及び組成限定理由について説明する。Next, the reasons for limiting the amount of the Cu layer deposited on the NiP-plated aluminum alloy substrate of the present invention, the reasons for adding the components, and the reasons for limiting the composition will be described.
【0021】Cu層の付着量:0.2乃至4g/m2
Cu層は、ジンケート処理により形成されるZn層及び
NiPメッキ膜との密着性が優れており、また、アルミ
ニウム合金の各結晶粒子面によらず均一に基板表面に形
成されている。 Adhesion amount of Cu layer: 0.2 to 4 g / m 2 The Cu layer has excellent adhesion to the Zn layer and the NiP plating film formed by the zincate treatment, and each crystal grain of the aluminum alloy. It is formed uniformly on the substrate surface regardless of the surface.
【0022】なお、Cu層の付着量が、0.2g/m2
未満では、アルミニウム合金の各結晶粒子面を完全に被
うことが難しく、NiPメッキ膜を形成した場合に、ス
パッタリング時の基板加熱によるNiPメッキ膜表面の
微細な面荒れを抑制する効果に乏しい。また、4g/m
2より多くなると、これ以上の抑制効果を得ることが難
しくなり、コスト面においてもメリットが少なくなる。
このため、第2層であるところのCu層の付着量として
は、0.2乃至4g/m2が望ましい。The adhesion amount of the Cu layer was 0.2 g / m 2
When it is less than 100%, it is difficult to completely cover each crystal grain surface of the aluminum alloy, and when a NiP plated film is formed, the effect of suppressing fine surface roughness of the NiP plated film surface due to substrate heating during sputtering is poor. Also, 4 g / m
When it is more than 2, it becomes difficult to obtain a further suppressing effect, and the merit also decreases in terms of cost.
Therefore, it is desirable that the adhesion amount of the Cu layer , which is the second layer, be 0.2 to 4 g / m 2 .
【0023】Mg:2.0乃至6.0質量%
Mgが2.0質量%より少ない場合、磁気ディスク用基
板としての強度が不足する。また、Mgが6.0質量%
を超えると、熱間圧延時にアルミニウム合金板に割れが
発生し易くなり、加工性が低下する。よって、Mgは、
2.0乃至6.0質量%の範囲が望ましい。 Mg: 2.0 to 6.0% by Mass When Mg is less than 2.0% by mass, the strength as a magnetic disk substrate becomes insufficient. In addition, Mg is 6.0 mass%
When it exceeds, the aluminum alloy sheet is likely to be cracked during hot rolling and the workability is deteriorated. Therefore, Mg is
The range of 2.0 to 6.0 mass% is desirable.
【0024】Cr:0.01乃至0.2質量%
Crが0.01質量%より少ないと、最大長で100μ
mを超えるような粗大な結晶粒が生成し易くなる。この
ような不均一な結晶組織は、無電解NiPメッキ膜を形
成する際に一般的に行なわれるジンケート処理(亜鉛置
換処理。例えば、特開平6-131659号)におい
て、Znの析出が不均一となり易い。また、Crが0.
2質量%を超えると、Al−Cr系の粗大な金属間化合
物、例えば、CrAl7が生成し易く、NiPメッキ膜
を形成した場合に、メッキ膜表面にピットのような欠陥
が生じ易くなる。 Cr: 0.01 to 0.2% by mass When Cr is less than 0.01% by mass, the maximum length is 100 μm.
Coarse crystal grains exceeding m are likely to be generated. Such a non-uniform crystal structure causes non-uniform deposition of Zn in the zincate treatment (zinc substitution treatment, for example, JP-A-6-131659) that is generally performed when forming an electroless NiP plating film. easy. Moreover, Cr is 0.
If it exceeds 2 mass%, a coarse Al—Cr-based intermetallic compound, for example, CrAl 7, is likely to be generated, and when a NiP plated film is formed, defects such as pits are likely to occur on the plated film surface.
【0025】3[Cu]+[Zn]=0.5乃至1.5
質量%
Cu及びZnは、ジンケート処理でのZnの析出形態に
影響を及ぼす。これにより、NiPメッキ膜表面の品質
(例えば、ピットの発生)、更にはスパッタリング時の
基板加熱によるNiPメッキ膜表面の微細な面荒れの発
生に影響を及ぼす。なお、Cu及びZnの含有量を、夫
々[Cu]、[Zn]で表す。 3 [Cu] + [Zn] = 0.5 to 1.5
Mass% Cu and Zn influence the precipitation form of Zn in a zincate process. This affects the quality of the surface of the NiP plated film (for example, the generation of pits) and the generation of fine surface roughness on the surface of the NiP plated film due to substrate heating during sputtering. The contents of Cu and Zn are represented by [Cu] and [Zn], respectively.
【0026】3[Cu]+[Zn]が0.5質量%未満
では、ジンケート処理でのZnの析出が基板表面内で不
均一となり易く、スパッタリング時の基板加熱によって
NiPメッキ膜の表面に微細な面荒れが生じ易くなる。
また、3[Cu]+[Zn]が1.5質量%を超える
と、ジンケート処理で生じたピットに起因して、NiP
メッキ膜表面にもピットが発生し易くなる。このため、
3[Cu]+[Zn]は、0.5乃至1.5質量%とす
るのが望ましい。なお、この範囲であれば、Cu又はZ
nを単独で添加してもよい。When the content of 3 [Cu] + [Zn] is less than 0.5% by mass, Zn precipitation during the zincate treatment is likely to be non-uniform on the substrate surface, and the surface of the NiP plated film is finely divided by the substrate heating during sputtering. Rough surface is likely to occur.
Further, when 3 [Cu] + [Zn] exceeds 1.5% by mass, NiP is caused by the pits formed by the zincate treatment.
Pits are easily generated on the surface of the plated film. For this reason,
3 [Cu] + [Zn] is preferably 0.5 to 1.5 mass%. If it is in this range, Cu or Z
n may be added alone.
【0027】なお、不可避的不純物としては、例えばF
e、Si又はMn等が挙げられるが、これらは、必須元
素であるAl及びMgと金属間化合物を形成し、NiP
メッキ膜の形成時にピット又はノジュールの発生原因と
なるため、夫々0.1質量%以下にすることが好まし
く、更には、夫々0.02質量%以下にすることがより
望ましい。The unavoidable impurities include, for example, F
e, Si, Mn, and the like, which form an intermetallic compound with Al and Mg which are essential elements, and NiP
Since it causes the formation of pits or nodules during the formation of the plated film, it is preferably 0.1% by mass or less, and more preferably 0.02% by mass or less.
【0028】[0028]
【実施例】以下、本発明の特許請求の範囲を満たす実施
例の効果について、特許請求の範囲から外れる比較例と
比較して説明する。下記表1に示すアルミニウム合金を
使用して、以下の製造工程により、板厚1.27mmの
3.5インチタイプの磁気ディスク用アルミニウム合金
基板を作製した。EXAMPLES The effects of the examples satisfying the claims of the present invention will be described below in comparison with comparative examples outside the scope of the claims. Using the aluminum alloys shown in Table 1 below, a 3.5-inch type aluminum alloy substrate for a magnetic disk having a plate thickness of 1.27 mm was manufactured by the following manufacturing process.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】これらの所定組成のアルミニウム合金を溶
解した後、板厚50mmに鋳造し、面削した後、540
℃に8時間加熱して均質化処理し、最終板厚が3mmと
なるように熱間圧延し、その後、最終板厚が1.3mm
となるように冷間圧延した。次いで、得られたアルミニ
ウム合金板から、外径95mm、内径25mmの円輪状
ディスクブランクを打抜き、これを所定枚数積み付けし
た後に、340℃で加圧焼鈍した。更に、ブランクの端
面加工を行ない、最終板厚が1.27mmになるように
研削加工した。After melting these aluminum alloys having a predetermined composition, casting them to a plate thickness of 50 mm, chamfering them, and 540
Heated at 8 ℃ for 8 hours and homogenized, then hot rolled to a final plate thickness of 3 mm, and then a final plate thickness of 1.3 mm.
Cold-rolled so that Next, from the obtained aluminum alloy plate, circular disk blanks having an outer diameter of 95 mm and an inner diameter of 25 mm were punched out, a predetermined number of the blanks were stacked, and then pressure annealed at 340 ° C. Further, the end face of the blank was processed and ground so that the final plate thickness was 1.27 mm.
【0031】そして、得られたアルミニウム合金板につ
いて、下記評価項目について特性を評価した。1.引張強さ
冷間圧延後のアルミニウム合金板を340℃にてO材化
処理した後、引張方向が圧延方向と平行になるようにJ
IS5号による引張試験片を作製した。その後、JIS
Z2241に準拠して引張試験を実施し、引張強さを
求めた。2.Zn層表面の観察
下記の処理工程を経たアルミニウム合金基板について、
第1層であるZn層表面のSEM観察を実施した。
<処理工程>
アルカリ脱脂(60℃×2分間) → 水洗 → 酸エ
ッチング(65℃×2分間) → 水洗 → 硝酸デス
マット(室温×1分間) → 水洗 → 1次ジンケー
ト →乾燥 → 表面観察(SEM(Scanning Electro
n Microscope:走査電子顕微鏡))3.スパッタ時の基板加熱を想定した熱処理前後でのN
iPメッキ膜表面の観察
下記の処理工程を経たアルミニウム合金基板にNiPメ
ッキ膜を形成し、更に、両面研磨機により中心線平均粗
さRaが10Å以下となるように表面研磨を実施した。
その後、スパッタ成膜時の基板加熱を想定し、真空中、
280℃に1時間加熱する熱処理を行った。この際、熱
処理前後のNiPメッキアルミニウム合金基板につい
て、原子間力顕微鏡により中心線平均粗さRaを測定し
た。The characteristics of the obtained aluminum alloy plate were evaluated for the following evaluation items. 1. Tensile Strength After cold rolling an aluminum alloy plate at 340 ° C. into an O material, the tensile direction should be parallel to the rolling direction J
A tensile test piece according to IS5 was produced. Then JIS
A tensile test was carried out according to Z2241 to determine the tensile strength. 2. Observation of Zn layer surface Regarding an aluminum alloy substrate that has undergone the following treatment steps,
The SEM observation of the surface of the Zn layer which is the first layer was performed. <Treatment process> Alkaline degreasing (60 ° C x 2 minutes) → water washing → acid etching (65 ° C x 2 minutes) → water washing → nitric acid desmut (room temperature x 1 minute) → water washing → primary zincate → drying → surface observation (SEM ( S canning E lectro
n M icroscope) 3. ) . N before and after heat treatment assuming substrate heating during sputtering
Observation of iP plated film surface A NiP plated film was formed on an aluminum alloy substrate that had been subjected to the following treatment steps, and surface polishing was further performed by a double-sided polishing machine so that the center line average roughness Ra was 10 Å or less.
After that, assuming heating of the substrate during sputtering film formation, in vacuum,
A heat treatment of heating at 280 ° C. for 1 hour was performed. At this time, the center line average roughness Ra of the NiP plated aluminum alloy substrate before and after the heat treatment was measured by an atomic force microscope.
【0032】なお、この際、無電解Cuメッキ時のメッ
キ時間を調整することにより、Cu付着量を変更したも
のを種々作製した。各層の形成方法は以下のとおりであ
る。
<処理工程>
アルカリ脱脂(60℃×2分間) → 水洗 → 酸エ
ッチング(65℃×2分間) → 水洗 → 硝酸デス
マット(室温×1分間) → 水洗 → 1次ジンケー
ト →水洗 → 無電解Cuメッキ → 水洗 → 無
電解NiPメッキAt this time, various materials having different Cu adhesion amounts were prepared by adjusting the plating time during electroless Cu plating. The method of forming each layer is as follows. <Treatment process> Alkaline degreasing (60 ° C x 2 minutes) → water washing → acid etching (65 ° C x 2 minutes) → water washing → nitric acid desmut (room temperature x 1 minute) → water washing → primary zincate → water washing → electroless Cu plating → Washing with water → Electroless NiP plating
【0033】以上の評価結果を下記表2乃至表5に示
す。The above evaluation results are shown in Tables 2 to 5 below.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】[0035]
【表3】 [Table 3]
【0036】[0036]
【表4】 [Table 4]
【0037】[0037]
【表5】 [Table 5]
【0038】但し、これらの表において、Cu付着量が
0の比較例の場合は、下記の処理工程にて各層を生成し
た。また、この処理工程において、2次ジンケート処理
を省略したのが、比較例17である。
<処理工程>
アルカリ脱脂(60℃×2分間) → 水洗 → 酸エ
ッチング(65℃×2分間) → 水洗 → 硝酸デス
マット(室温×1分間) → 水洗 → 1次ジンケー
ト →水洗 → 硝酸剥離 → 2次ジンケート →
水洗 → 無電解NiPメッキHowever, in these tables, in the case of the comparative example in which the Cu adhesion amount was 0, each layer was formed by the following processing steps. Further, in this treatment step, the secondary zincate treatment was omitted in Comparative Example 17. <Treatment process> Alkaline degreasing (60 ° C x 2 minutes) → water washing → acid etching (65 ° C x 2 minutes) → water washing → nitric acid desmut (room temperature x 1 minute) → water washing → primary zincate → water washing → nitric acid peeling → secondary Zincate →
Washing with water → Electroless NiP plating
【0039】なお、表2乃至表5における「Zn層面の
観察」欄は、○はZnが均一析出した場合、△はピット
が発生した場合、×はZnが不均一に析出した場合を示
す。また、「熱処理前後でのRaの変化量」欄は、Cu
付着量が、0、0.3、2.0及び5.0g/m2の場
合における熱処理前後での中心線平均粗さRaの変化量
を示す。Cu付着量が0g/m2の場合は比較例であ
り、Cu付着量が0.3、2.0及び5.0g/m2の
場合が実施例である。In Tables 2 to 5, the column "Observation of Zn layer surface" shows the case where Zn is uniformly deposited, the triangle is where pits are generated, and the case where Zn is not deposited uniformly. In addition, in the “Ra change amount before and after heat treatment” column, Cu
The amount of change in the center line average roughness Ra before and after heat treatment when the amount of adhesion is 0, 0.3, 2.0 and 5.0 g / m 2 is shown. The case where the Cu adhesion amount is 0 g / m 2 is a comparative example, and the cases where the Cu adhesion amount is 0.3, 2.0 and 5.0 g / m 2 are examples.
【0040】これらの表2乃至表5に示すように、本発
明の実施例においては、Znが不均一に析出した実施例
43乃至実施例48も含めて、熱処理前後での中心線平
均粗さRaの変化が極めて少なく、熱処理後においても
NiPメッキ膜表面の微細な面荒れは認められなかっ
た。As shown in Tables 2 to 5, in the examples of the present invention, the center line average roughness before and after the heat treatment was also included, including the examples 43 to 48 in which Zn was unevenly deposited. The change in Ra was extremely small, and no fine surface roughness was observed on the NiP plated film surface even after the heat treatment.
【0041】しかし、Cu層がない比較例1乃至17の
場合は、アルミニウム合金基板の成分を本発明の請求項
4にて規定する範囲にしても、熱処理前後での中心線平
均粗さRaの変化量が極めて大きく、熱処理後にはNi
Pメッキ膜表面に微細な面荒れが生じた。However, in the case of Comparative Examples 1 to 17 having no Cu layer, the center line average roughness Ra before and after the heat treatment is not changed even if the components of the aluminum alloy substrate are within the range specified in claim 4 of the present invention. The amount of change is extremely large.
The surface of the P-plated film was slightly roughened.
【0042】なお、アルミニウム合金基板の組成が本願
請求項4にて規定する範囲を満たす実施例1乃至実施例
24及び実施例37乃至実施例42はZn層が均一に形
成されていたと共に、中心線平均粗さRaの変化も極め
て小さい。更に、Cu付着量が本願請求項2にて規定す
る0.2乃至4g/m2の範囲を満たす場合には、熱処
理前後での中心線平均粗さRaの変化はより少なく、熱
処理後においてもより良好なNiPメッキ膜表面が得ら
れた。In Examples 1 to 24 and Examples 37 to 42 in which the composition of the aluminum alloy substrate satisfies the range defined in claim 4 of the present application, the Zn layer was formed uniformly and The change in the line average roughness Ra is also extremely small. Further, when the Cu adhesion amount satisfies the range of 0.2 to 4 g / m 2 defined in claim 2 of the present application, the change in the center line average roughness Ra before and after the heat treatment is smaller, and even after the heat treatment. A better NiP plated film surface was obtained.
【0043】また、実施例で得られた磁気ディスク用N
iPメッキアルミニウム合金基板を用いて磁気ディスク
を作製し、磁気ヘッドの浮上安定性を評価したが、磁気
ヘッドは安定に浮上し、優れた平坦面が得られているこ
とがわかる。しかし、比較例で得られたものでは、磁気
ヘッドの浮上は不安定となり、ノイズが増加し、モジュ
レーションエラーが多く見られた。Further, the magnetic disk N obtained in the embodiment is used.
A magnetic disk was manufactured using an iP-plated aluminum alloy substrate, and the floating stability of the magnetic head was evaluated. It was found that the magnetic head floated stably and an excellent flat surface was obtained. However, the magnetic head obtained in the comparative example showed unstable flying of the magnetic head, increased noise, and many modulation errors.
【0044】以上では、基板サイズとして板厚1.27
mm、3.5インチタイプについて述べたが、他のサイ
ズにおいても上述と同様の効果が得られる。In the above, the board size is 1.27.
Although the mm, 3.5 inch type has been described, the same effect as described above can be obtained with other sizes.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
磁気ディスクの製造過程において、磁気特性を高めるた
め基板温度を高めて磁性膜を成膜した場合にも、NiP
メッキ膜の表面において微小な面荒れの発生がなく、高
平坦度及び高平滑度の表面が得られ、高記録密度化が可
能な磁気ディスク用NiPメッキアルミニウム合金基板
が得られる。As described in detail above, according to the present invention,
In the process of manufacturing a magnetic disk, even if a magnetic film is formed by raising the substrate temperature in order to improve the magnetic characteristics, the NiP
It is possible to obtain a NiP plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk capable of obtaining a high flatness and a high smoothness surface without generation of micro-roughness on the surface of the plating film and achieving a high recording density.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 整 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 Fターム(参考) 4K022 AA02 AA44 BA08 BA14 BA16 BA25 BA31 BA32 CA11 CA28 DA01 DB29 5D006 CB04 CB06 CB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Sei Okamoto 15 Kinugaoka, Moka City, Tochigi Prefecture God Inc. Inside the Tooka Works Moka Works F-term (reference) 4K022 AA02 AA44 BA08 BA14 BA16 BA25 BA31 BA32 CA11 CA28 DA01 DB29 5D006 CB04 CB06 CB08
Claims (4)
層、Cu層及びNiPメッキ膜が順次形成されているこ
とを特徴とする磁気ディスク用NiPメッキアルミニウ
ム合金基板。1. Zn on the surface of an aluminum alloy substrate
A NiP-plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk, in which a layer, a Cu layer, and a NiP-plated film are sequentially formed.
/m2であることを特徴とする請求項1に記載の磁気デ
ィスク用NiPメッキアルミニウム合金基板。2. The amount of the Cu layer deposited is 0.2 to 4 g.
/ M 2 The NiP-plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein
されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁
気ディスク用NiPメッキアルミニウム合金基板。3. The NiP plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the Cu layer is formed by an electroless plating method.
2.0乃至6.0質量%、Cr:0.01乃至0.2質
量%を含有し、更に、Cu及びZnからなる群から選択
された少なくとも1種を、Cu及びZnの含有量を夫々
[Cu]及び[Zn]として、3[Cu]+[Zn]=
0.2乃至1.5質量%となるように含有し、残部がA
l及び不可避的不純物である組成を有することを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気ディス
ク用NiPメッキアルミニウム合金基板。4. The aluminum alloy substrate comprises Mg:
2.0 to 6.0% by mass, Cr: 0.01 to 0.2% by mass, and at least one selected from the group consisting of Cu and Zn with Cu and Zn contents, respectively. As [Cu] and [Zn], 3 [Cu] + [Zn] =
The content is 0.2 to 1.5% by mass, and the balance is A
4. The NiP-plated aluminum alloy substrate for a magnetic disk according to claim 1, wherein the NiP-plated aluminum alloy substrate has a composition of 1 and unavoidable impurities.
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---|---|---|---|
JP2002078107A JP2003272130A (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | NiP PLATED ALUMINUM ALLOY SUBSTRATE FOR MAGNETIC DISK |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008282432A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Showa Denko Kk | Aluminum alloy substrate for magnetic recording medium and method for manufacturing the same |
JP2012099179A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Kobe Steel Ltd | Aluminum alloy substrate for magnetic disk, and method of manufacturing the same |
JP2019160384A (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 株式会社Uacj | Substrate for magnetic disk, method for manufacturing the same, and magnetic disk using substrate for magnetic disk |
-
2002
- 2002-03-20 JP JP2002078107A patent/JP2003272130A/en active Pending
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